JP2007094886A - 無線タグリーダ／ライタ及び無線タグリード／ライト方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タグ読取装置と無線タグとの通信状態の安定度を検出可能とする。
【解決手段】無線タグリーダ／ライタは、無線タグとの間で非接触通信を行うために無線信号を送受信可能な通信部７０と、通信部７０における無線信号の送受信を制御可能な制御回路とを備える無線タグリーダ／ライタであって、さらに、所定のコマンドを、所定の時間間隔で無線タグに対して送信する指示を行うと共に、該コマンドの交信が所定の回数連続して成功したとき、通信の安定度を示す安定出力を出力するための安定度検出部４８を備える。これによって、ユーザは安定度検出部４８の出力をモニタすることで実際の交信状態を把握できるので、交信を行う際に交信が安定して行えるかどうかを確認し、この状態に応じて交信指示を行うことにより、安定した通信を図ることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、無線タグに非接触でアクセスして情報の読み取り及び／又は書き込みが可能な無線タグリーダ／ライタ及び無線タグリード／ライト方法に関する。

近年、バーコードに代わる製品識別及び管理に関する技術として、非接触式の無線タグが注目されている。無線タグは、ＩＣタグ、ＩＤタグ、ＲＦタグ、電子タグ、トランスポンダ、データキャリア等とも呼ばれ、ＲＦ（Radio Frequency）信号を受信して半導体メモリ等の電子回路に記録されたデータを読み出したり、あるいはデータを書き込み可能なＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency IDentification）技術を用いたタグである。最近では、非接触による電力搬送技術の開発により、電源を持たずに半永久的に使用可能な無線タグも出現している。このような無線タグに対するデータの読み書きには、無線タグリーダ／ライタが用いられる。

無線タグリーダ／ライタは、非接触通信により無線タグと交信して読み取り／書き込みを行うヘッド部と、ヘッド部を制御するコントローラ部とを有する。無線タグリーダ／ライタは、搬送波をベースバンド信号としてデジタル信号により変調して送出し、無線タグからの応答信号を受信する送信機器である。搬送波のベースバンド信号に基づく変調には、搬送波の振幅を変化させるＡＳＫ（Amplitude Shift Keying：位相シフトキーイング）変調や、周波数を変化させるＦＳＫ（Frequency Shift Keying）変調、位相を変化させるＰＳＫ（Phase Shift Keying）変調がある。

このような無線タグリーダ／ライタで無線タグと非接触で交信を行う場合、安定して通信できることが重要となるが、現実に通信が安定して実行されているか否かを確認することは困難である。これは、無線タグリーダ／ライタ側では通信の可否を判定可能であるが、通信相手の無線タグ側で正しく通信が行われていることを確認する手段がないからである。例えば図８に示すように、無線タグリーダ／ライタには安定通信領域Ａ１の周囲に不安定な通信領域Ａ２が存在する。この場合に無線タグを付したパレットが不安定領域に入ったときにコマンドを送出すればエラーが起こり易い。このような問題を回避するため、交信指示を行う際に、アクセスエラーが所定数となるまで交信を連続して実施する技術が開発されている（特許文献１参照）。この方法では、オートコマンドでのデータ送出時には、無線タグを付したパレットが近接するまでコマンドの送出を繰り返す。そしてパレットが近接してデータ伝送時にエラーが生じても、そのアクセスエラーが所定数になるまでコマンドを送出する。このカウンタがカウントアップするまでに正常なアクセスができれば、オートコマンドが実行されたものとしてコマンドの送出を停止する。このため、パレットが無線タグリーダ／ライタに近接して不安定通信領域に達したときにアクセスエラーが生じても、カウンタが所定数になるまで再度コマンドを送出するため、安定通信領域でデータ通信を行うことができる。
特許２９９３００８号公報

しかしながらこの方法でも、通信状態が本当に安定しているか否かを判断することはできない。すなわち通信環境が悪い条件で、エラーを頻発しながらアクセスを行っているのか、通信環境のよい条件で通信が行われているのかを、ユーザが判断することはできない。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものである。本発明の第一の目的は、無線タグリーダ／ライタと無線タグとの通信状態の安定度を検出し、もって安定して通信可能な無線タグリーダ／ライタ及び無線タグリード／ライト方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の無線タグリーダ／ライタは、無線タグとの間で非接触通信を行うために無線信号を送受信可能な通信部と、通信部における無線信号の送受信を制御可能な制御回路とを備える無線タグリーダ／ライタであって、さらに、制御回路から無線信号として一定の処理を実行するための所定のコマンドを、所定の時間間隔で無線タグに対して送信する指示を行い、該コマンドによる無線タグとの交信が所定の回数以上連続して成功したことを検出して、通信の安定度を示す安定出力を出力するための安定度検出部とを備える。これによって、ユーザは安定度検出部の出力をモニタすることで実際の交信状態を把握でき、また交信状態に応じて交信指示を行うことで安定した通信を実行できる。

また、第２の無線タグリーダ／ライタはさらに、所定の時間間隔と、所定の回数の少なくともいずれかを設定可能な安定パラメータ設定部を備える。これによって、ユーザは通信の安定度を評価するための安定パラメータとして任意の時間間隔と回数を、各々の使用環境に応じて最適な値に調整でき、より安定した交信を実現できる。

さらに、第３の無線タグリーダ／ライタは、安定パラメータ設定部がさらに、安定度検出部の安定出力遅れ時間を設定可能に構成している。これによって、安定出力の遅れ時間も設定してさらに安定した交信を実現できる。

さらにまた、第４の無線タグリーダ／ライタは、所定のコマンドが、無線タグの種別を確認する受付コマンドである。これにより、動作指示前に無線タグの種別を確認すると共に、通信の安定度も併せて確認でき、効率の良い運用が図られる。

さらにまた、第５の無線タグリーダ／ライタは、安定度検出部が、実際に無線タグリーダ／ライタに無線タグと交信して所定の処理を行わせる状態で、該処理の成功した回数を測定可能に構成している。これにより、実際に無線タグを付したパレットを稼働させた場合での交信領域内での処理の状態を確認できるので、該使用環境における安定パラメータ設定時の参考に資することができる。

さらにまた、第６の無線タグリーダ／ライタは、安定度検出部が、さらに外部からトリガを入力するための入力端子を備えており、入力端子からトリガ入力があった期間内に、無線タグリーダ／ライタを無線タグと交信させ、処理の成功した回数を測定可能に構成している。これにより、外部トリガに基づいて無線タグのとのアクセスを行う態様においても、交信の成功回数を測定して安定性を把握でき、またこの結果に応じて安定パラメータを設定できる。

さらにまた、第７の無線タグリード／ライト方法は、無線タグの読み取り可能な無線タグリーダ／ライタが、入力される各種の入力コマンドに従い無線タグにアクセスするための無線タグリード／ライト方法であって、一定の処理を実行するための所定のコマンドを、所定の時間間隔で無線タグに送信するための該所定の時間間隔と、所定のコマンドによる無線タグとの交信が所定の回数以上連続して成功したことを検出するための該所定の回数の、少なくともいずれかを設定する工程と、所定のコマンドを、所定の時間間隔で無線タグに対して送信する指示を行い、該コマンドによる無線タグとの交信が所定の回数以上連続して成功したことを検出して、通信の安定度を示す安定出力を出力する工程とを含む。これによって、ユーザは安定度検出部の出力をモニタすることで実際の交信状態を把握でき、また交信状態に応じて交信指示を行うことで安定した通信を実行できる。

以上のように、本発明の無線タグリーダ／ライタ及び無線タグリード／ライト方法によれば、ユーザは安定度検出部の出力をモニタすることで実際の交信状態を把握できるので、交信を行う際に交信が安定して行えるかどうかを確認し、この状態に応じて交信指示を行うことにより、安定した通信を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための無線タグリーダ／ライタ及び無線タグリード／ライト方法を例示するものであって、本発明は無線タグリーダ／ライタ及び無線タグリード／ライト方法を以下のものに特定しない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。

本明細書において無線タグリーダ／ライタとこれに接続される操作、制御、入出力、表示、その他の処理等のためのコンピュータ、プリンタ、外部記憶装置その他の周辺機器との接続は、例えばＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ−２３２ｘ、ＲＳ−４２２、ＲＳ−４２３、ＲＳ−４８５、ＵＳＢ等のシリアル接続、パラレル接続、あるいは１０ＢＡＳＥ−Ｔ、１００ＢＡＳＥ−ＴＸ、１０００ＢＡＳＥ−Ｔ等のネットワークを介して電気的に接続して通信を行う。接続は有線を使った物理的な接続に限られず、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ、ＯＦＤＭ方式等の無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の電波、赤外線、光通信等を利用した無線接続等でもよい。さらに無線タグリーダ／ライタのデータ保存や設定の保存等を行うための記録媒体には、メモリカードや磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等が利用できる。

また無線タグリーダ／ライタは、無線タグの読み取り及び／又は書き込みが可能な機器であり、質問器、インテロゲータ、コントローラなどとも呼ばれる。
（実施の形態１）

図１に、本発明の実施の形態１に係る無線タグリーダ／ライタ１００を含むＲＦ−ＩＤシステム１０の構成を示す斜視図を、図２に無線タグの平面図を、図３に無線タグリーダ／ライタ１００の構成を示すブロック図を、それぞれ示す。図１のＲＦ−ＩＤシステム１０は、ＡＳＫ変調されたＲＦ信号を利用して無線タグにデータを書き込んだり、無線タグ内のデータを読み出すことによって、搬送ライン上で搬送されるパレットＷを管理するシステムである。このＲＦ−ＩＤシステム１０は、無線タグ１、リーダ／ライタ２、シリアルバスケーブル３、制御装置４を備える。
（無線タグ１）

無線タグ１は、リーダ／ライタ２からのＲＦ信号を受信し、動作に必要な電力を生成すると共に、受信データをメモリに書き込んだり、受信データに基づいてメモリからデータを読み出す動作を行っている。このメモリ内には、無線タグ１を識別するための識別情報として、製造時に割り当てられるＵＩＤ（Unique ID）が格納されている。具体的には、メーカーコードや製品コード、シリアルナンバーなどがＵＩＤとして格納される。したがって、無線タグ１からＵＩＤを読み取ることによって、無線タグ１が取り付けられているパレットＷを識別することができる。また無線タグは、様々な種類のものが存在し、主に製造者によって利用可能なコマンドなどが異なる。無線タグの種別としてはＩ・ＣＯＤＥ ＳＬＩ、ＭＢ８９Ｒ１１６、ＭＢ８９Ｒ１１８、Ｔａｇ−ｉｔＨＦＩ、ｍｙ−ｄ等がある。
（リーダ／ライタ２）

以下、無線タグリーダ／ライタ１００の一形態として、複数種類の無線タグの読み取り、書き込みに対応したリーダ／ライタ２について説明する。リーダ／ライタ２は、ＡＳＫ変調信号を送信し、無線タグ１からの応答信号を受信する動作を行っている。このリーダ／ライタ２は、ＩＳＯ１５６９３の規格に基づく無線タグリーダ／ライタであり、いわゆる近傍型（ＶＩＣＣ：Vicinity）の読取装置となっている。具体的には、無線タグとの距離が数ｃｍ〜数十ｃｍ（例えば７０ｃｍ）の範囲で非接触の交信に適している。リーダ／ライタ２は、シリアルバスケーブル３を介して制御装置４に接続される。このリーダ／ライタ２はヘッド部とも呼ばれる。一方、制御装置４はコントローラ部とも呼ばれ、上位のコンピュータやＰＬＣなどで構成される。なおヘッド部とコントローラ部とを個別の部材で構成する他、一体に構成することもできる。
（制御装置４）

制御装置４は、リーダ／ライタ２に無線タグ１との交信開始を指示し、リーダ／ライタ２が無線タグ１から読み取ったデータを収集、蓄積し、あるいは表示する動作を行っている。制御装置４は搬送ライン上のパレットＷがリーダ／ライタ２の通信エリア内に位置するタイミングで交信開始を指示する。このような制御装置４としては、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller：プログラマブル・ロジック・コントローラ）や、汎用のパーソナルコンピュータ等の情報処理端末が用いられる。

具体的には、交信開始を指示するトリガ信号として、リード／ライトコマンドが制御装置４からリーダ／ライタ２に出力される。するとリーダ／ライタ２では、このリード／ライトコマンドに基づいて無線タグ１に対する応答要求の送信が開始される。この応答要求は、ＡＳＫ変調されたＲＦ信号として送出され、無線タグ１からの応答信号が受信されるまで繰り返し送信される。
（無線タグ１の構成）

図１に示すカード状の無線タグ１の詳細を、図２の平面図に示す。この無線タグ１は、薄い矩形状の基板１１と、基板１１の各辺に沿って螺旋状に配線されたアンテナコイル１２と、アンテナコイル１２に接続され、アンテナコイル１２の内側に配置された半導体チップ１３からなる。

基板１１は、例えば厚みが０．２ｍｍの樹脂シートからなり、この樹脂シート状に印刷又はエッチングによりアンテナコイル１２が形成される。半導体チップ１３は、アンテナコイル１２とで共振回路を形成するコンデンサや、受信回路を復調する復調回路、受信データを処理する処理回路、ＵＩＤや受信データを記憶する半導体メモリからなる。応答信号は、リーダ／ライタ２からの応答要求に基づいて出力される。具体的には、受信データに基づいて半導体メモリからデータを読み出し、ＲＦ信号を負荷変調することによって生成される副搬送波を符号化することによって生成される。

次に、図１のリーダ／ライタ２の構成を示すブロック図を、図３に示す。このリーダ／ライタ２は、発振回路２１、増幅回路２２、変調回路２３、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）２４、ＬＣ共振回路２５、減衰器２６、復調回路２７、２値化回路２８、制御回路２９、外部インターフェース３０及び符号化回路３１を備える。

発振回路２１は、水晶発振子を用いてＲＦ信号を生成するＲＦ信号の発生回路である。例えば、１３．５６ＭＨｚのＲＦ信号が生成され、搬送波として出力される。この搬送波は、増幅回路２２によって電力増幅され、変調回路２３へ出力される。

変調回路２３は、電力増幅後の搬送波を符号化回路３１からのベースバンド信号に基づいてＡＳＫ変調し、ＡＳＫ変調信号を生成する処理を行う。この変調回路２３は、種類の異なる無線タグであっても交信できるように、変調度１００％のＡＳＫ変調と変調度１０％のＡＳＫ変調とが切り替え可能となっている。さらに、変調度１０％のＡＳＫ変調では、変調度１０％の通信方式を指定する低変調度用の無線タグに対する通信性能を向上させるために、１０％〜３０％までの範囲でＡＳＫ変調信号の変調度が切り替え可能となっている。

符号化回路３１は、制御回路２９から入力されるデータをパルス位置によって符号化し、ベースバンド信号を生成する処理を行っている。

ＡＳＫ変調信号は、ＬＰＦ２４によって高調波成分が除去され、ＬＣ共振回路２５へ出力される。ＬＣ共振回路２５は、アンテナコイル及びコンデンサからなる共振回路である。変調回路２３からのＡＳＫ変換信号は、ＬＣ共振回路２５を介して無線タグ１に送出される。また無線タグ１からの応答信号は、ＬＣ共振回路２５によって受信される。このようにＬＣ共振回路２５は、通信部７０を構成する。受信信号は、減衰器２６によって後段の復調回路２７で制御可能なレベルまで減衰される。

復調回路２７は減衰後の受信信号を搬送波及び副搬送波に基づいて復調し、復調信号を生成する。２値化回路２８は、復調回路２７からの復調信号を閾値処理によって２値化するコンパレータであり、複合された受信データが生成される。

制御回路２９は、外部インターフェース３０を介して制御装置４から入力されるトリガ信号に基づいて無線タグ１に対する交信を開始し、また復調信号に基づいて変調度を切り替える制御を行う。具体的には、制御装置４からのリード／ライトコマンドに基づいて無線タグ１に対する応答要求を生成し、符号化回路３１へ出力すると共に、復調信号に基づいて無線タグ１からの応答信号の受信を判別し、ＡＳＫ変調信号の変調度を切り替える動作が行われる。

ここでは、制御装置４から入力される制御信号に基づいて、無線タグ１との交信に関するパラメータを自動設定する動作が行われるものとする。具体的には、制御装置４からの自動判別コマンドに基づいてパラメータテーブルを読み出し、読み出したパラメータテーブルに基づいて受付コマンドを生成し、無線タグ１に対して送信する。この受付コマンドによる無線タグ１からの応答に基づいて交信パラメータが設定される。
（パラメータテーブル）

パラメータテーブルは、通信規格や通信方式に関する交信パラメータ（データ）からなり、交信対象とする無線タグ１の種類に応じて複数のテーブルがＥＥＰＲＯＭなどのメモリ内に格納されている。交信パラメータとしては、ＡＳＫ変調における変調度や、ＲＦ信号の送出時の電波強度、無線タグ１から読み出すタグのブロックサイズ（アクセスサイズ）、受信データの最大サイズ、返信タイミングなどがある。ここでは、交信パラメータの組み合わせ、すなわち通信方式が変調度１００％及び１０％のいずれであるかや、電波強度の強弱、読み出しサイズの指定（８バイト、４バイトのいずれか）に応じて８種類のテーブルがパラメータテーブルとして格納されているものとする。

このようなパラメータテーブルの一つが読み出され、読み出されたパラメータテーブルに基づいて、交信パラメータを定めて受付コマンドが送出される。受付コマンドは、Inventoryコマンドとも呼ばれ、その返信データは無線タグ１のメーカコードや製品コードを指定するデータとなる。この受付コマンドは、無線タグ１からの応答がなければ、パラメータテーブルを変更して再送出される。受付コマンドに対する無線タグ１からの応答があれば、受信データに基づいて無線タグ１の種類が判別され、交信パラメータが登録設定される。つまり、交信対象とする無線タグ１に対して受付コマンドを送出させることにより、適切な交信パラメータを自動的に設定することができる。
（通信領域）

図４に、無線タグリーダ／ライタと無線タグを付したパレットとの位置関係における通信の安定度の一例を示す。通信の安定度は無線タグリーダ／ライタであるリーダ／ライタの性能や周囲の雑音などの設置条件などに依存するが、一般には図４に示すような分布を示すことが多い。この図に示すように、無線タグリーダ／ライタの周囲には、交信が安定して行える安定通信領域と、その外周に交信が不安定な不安定通信領域とが形成されている。このような無線タグリーダ／ライタの近傍（図４における上方）に、無線タグを付したパレットがライン上を搬送されているとすれば、パレットが安定通信領域にある場合に安定した交信が実現され、一方不安定通信領域やその外側にパレットが位置している場合は、安定した通信を行うことができない。このような状況において、無線タグとの通信が安定して行われているかどうかを、無線タグ読み取り装置側で判定することは従来より困難であった。

これに対して本実施の形態では、予めユーザが設定した間隔で無線タグリーダ／ライタと無線タグとの交信を行い、連続的に成功した回数が所定回数を超えた時点で、端子出力およびシリアル出力から交信可能を通知する。この交信可能検出時間間隔、および交信可能一致回数をユーザが使用環境に応じて設定することによって、安定して交信できる。さらに、交信可能であることを端子入力により検出できるので、このタイミングに応じて実際の交信指示を行うことができ、より確実で信頼性の高い交信を実現できる。特に、ＦＡ分野で無線タグを使用する場合は、ノイズが多い環境となるため、環境に応じた適切な安定パラメータを設定することで、交信を安定させ信頼性の高い無線タグの利用が実現される。
（ブロック図）

以下、上記交信可能検出を実現するための構成を、図５のブロック図に基づいて説明する。この図に示す無線タグリーダ／ライタは、入力系４０としてコマンド入力部４１と、タグ種別設定手段４２と、固有設定値設定部４３と、安定パラメータ設定部４７とを備え、制御回路２９としてコマンド置換部４４と、安定度検出部４８とを備え、記憶部としてコマンド情報保持部４５と、固有設定値保持部４６とを備えている。さらに、無線タグと無線により非接触通信を行う通信部７０と、外部からの信号を入力するための入力端子４９、及び出力信号を出力するための出力部７２も備える。通信部７０としては、無線信号を送受信可能なアンテナ等が利用できる。

コマンド入力部４１は制御装置４と通信を行い、無線タグのアクセスに関するコマンドを入力して制御回路２９に送出する。コマンド入力部４１は図３においては外部インターフェース３０が相当する。

タグ種別設定手段４２は、手動又は自動で使用する無線タグの種別を指定する。手動入力の場合は、ユーザが使用する無線タグの種別を直接指定、あるいは複数の選択肢から選択して指示する。自動設定の場合は、後述するように無線タグリーダ／ライタが無線タグの種別を取得して設定する。

固有設定値設定部４３は、コマンドの実行に関する設定パラメータ値を、無線タグの種別に応じて個別に設定可能としている。例えばコマンドで実行される処理の完了時間の規定値が所定値を超えるコマンドに対して、処理結果判断の時間を設定する等である。
。
（安定パラメータ設定部４７）

安定パラメータ設定部４７は、ユーザが時間間隔と回数を設定するための入力手段である。すなわち、所定のコマンドを、設定された時間間隔で無線タグに対して送信し、無線タグとの交信が設定された回数以上連続して成功したことを検出して、通信の安定度を示す安定出力を出力する。また安定パラメータ設定部４７から、安定度検出部４８の端子出力遅れ時間を設定することもできる。これにより、図４に示すように出力部７２の出力端子から出力される安定出力は、遅れ時間ｄだけ遅れて出力され、動作の安定性を高めることができる。

制御回路はＣＰＵ等により構成される。コマンド置換部４４は、コマンド入力部４１から入力された入力コマンドに対して、選択された任意コマンド及び／又は製造者設定コマンドで置換可能なコマンドに対しては、コマンドの置換を行う。
（安定度検出部４８）

安定度検出部４８は、所定のコマンドを、所定の時間間隔で無線タグに対して送信する指示を行うと共に、該コマンドの交信が所定の回数以上連続して成功したことを検出して、通信の安定度を示す安定出力を出力する。このため安定度検出部４８は、カウンタなどの計数手段を備えている。例えば、交信が成功した回数を計数する成功カウンタと、失敗の回数を計数する失敗カウンタを備える。また安定度検出部４８は、安定出力を出力する出力部７２と、外部からトリガを入力する入力端子４９を有する。

記憶部は、電気的な書き込み消去が可能なメモリやハードディスクなどの二次記憶媒体等が利用できる。好適には、データを保存するＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ及び／又はＦＲＡＭ等から構成される。このメモリに商品情報等に基づくデータが記憶できる。

コマンド情報保持部４５は、予め使用する無線タグの種別に応じて使用可能な任意コマンド及び／又は製造者設定コマンド情報を保持する。このようなコマンド情報保持部４５には、ルックアップテーブルやデータベースが利用できる。
（固有設定値保持部４６）

固有設定値保持部４６は、各コマンドに対応する無線タグの特性に応じた設定パラメータ値を予め設定する。設定パラメータ値としては、後述するように書き込みタイムアウト時間、ノイズ不感時間（受信禁止時間）等の完了時間がある。さらに、タグ先頭ブロック番号、タグブロックサイズ、タグブロック数なども挙げられる。
（交信可能検出）

次に、この無線タグリーダ／ライタを利用して、交信可能検出を行う手順を説明する。まずユーザは安定パラメータ設定部４７から、交信可能検出時間間隔、および交信可能一致回数を設定する。そして設定された間隔で無線タグリーダ／ライタが無線タグとの交信を実施し、成功が連続的に可能回数を超えた時点で、安定度検出部４８の端子出力およびシリアル出力によって交信可能を通知する。

また、ユーザは交信可能検出間隔、一致回数に加えて、端子出力遅れ時間を安定パラメータ設定部４７から設定することもできる。これにより環境に合わせて設定した上で、安定した交信領域を検出できる。

この手順を図４に基づいて説明すると、無線タグを付したパレットが無線タグリーダ／ライタの上方で、左から右に搬送されるとすると、左側の交信不安定領域にパレットがあるときは、安定出力は出力されない。そしてパレットの移動に伴って交信安定領域に入ると、交信可能確認一致回数が所定回数以上になることを確認し、確認された場合、ＯＮディレイを行った上で安定出力が安定度検出部４８から出力される。さらにパレットが移動して再び交信不安定領域に達すると、交信可能確認一致回数が所定回数以上に達しなくなるので、安定度検出部４８の安定出力は、ＯＦＦディレイを行った上で出力される。

このように、ユーザは自らの環境に合わせて安定パラメータの設定を調整することで、安定して交信できる。また、端子入力の信号を検出して安定した交信状態を把握でき、これに応じて実際の交信開始などの指示を行うことができる。
（処理可能回数計数）

さらに、無線タグリーダ／ライタにおいて処理可能回数測定を行うこともできる。すなわち、実際に無線タグリーダ／ライタに無線タグと交信して所定の処理を行わせる状態で、該処理の成功した回数を安定度検出部４８で測定させることにより、現実の交信状態、例えば無線タグを付したパレットを実際に稼働させた場合での交信領域内での処理の状態を確認できるので、該使用環境における安定パラメータ設定時の参考に資することができる。
（処理可能回数計数１）

以下、処理可能回数計数を行う手順の一例を、図６のフローチャートに基づいて説明する。まずステップＳ１０１で、無線タグリーダ／ライタから無線タグへの交信を開始する。ここで実行される処理は、読み取り、書き込み、一括処理等が挙げられる。例えば動作指示の初回には、受付コマンドを実行して無線タグの識別情報として製造時に割り当てられるＵＩＤを読み取る。次にステップＳ１０２で、無線タグとの交信が成功したかどうかを判定し、失敗の場合はステップＳ１０１に戻って交信を繰り返す。成功の場合はステップＳ１０３に進み、成功カウントを１にセットする。さらにステップＳ１０４で失敗カウントを０にセットする。次にステップＳ１０５に進み、指示されたコマンドを実行するために無線タグに対して交信を行う。そしてステップＳ１０６で交信が成功したかどうかを判定し、成功の場合はステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７は、読み取り動作の場合にのみ、前回の処理で得られたデータと一致するかどうかを判定し、一致する場合はステップＳ１０８に進み、成功カウントを１カウントアップすると共に、ステップＳ１０４に戻る。なお、処理が書き込みや一括処理などの場合は、前回データとの比較を行う必要はなく、そのままステップＳ１０８に移行する。

一方、ステップＳ１０６で交信が失敗したと判定された場合は、ステップＳ１０９にジャンプし、失敗カウントを１カウントアップする。さらにステップＳ１１０で失敗カウントが所定値以上であるかどうかを判定し、所定値以上の場合はステップＳ１１１に進み、結果を出力する。ここでは、成功カウント数を出力部７２から出力する。またステップＳ１１０で失敗カウント数が所定値以下の場合は、ステップＳ１０５に戻り、再び交信を再開する。

さらに一方、ステップＳ１０７で前回得られたデータと一致しない場合も、ステップＳ１１１に進み、結果を出力する。

以上のようにして、ヘッド部や、無線タグを付したパレットを実際に移動させた状態で、交信領域内で処理が成功した回数を出力する。そして成功カウントと失敗カウントを順次計数し、失敗カウントが所定回数以上となったとき、あるいは読み取り時に前回データと一致しない場合に、通信エラーとして処理を終了すると共に、成功カウントを出力する。ユーザは、この数値を参考にして、交信可能一致回数を決定し、安定パラメータ設定部４７から設定することが可能となる。このようにして、使用環境に応じた適切な交信可能一致回数を決定することができる。
（処理可能回数計数２）

上記の図６の例では、無線タグを付したパレットを実際に搬送しながら、交信の状態を検出した。一方、実際の運用においては、パレット検出のための交信をトリガのＯＮ／ＯＦＦで許可／不許可を切り替える制御を行うこともある。例えば、パレットの接近を検出する位置検出センサの出力をトリガとして、入力端子４９から無線タグリーダ／ライタに入力し、パレットが接近してトリガ入力がＯＮしている間のみ、無線タグリーダ／ライタが無線タグと交信を行う。このような外部からのトリガ信号を利用する無線タグ交信の制御においても、交信の状態を検出して最適な安定パラメータを設定することが好ましい。以下、処理可能回数計数を行う他の手順として、トリガのＯＮ／ＯＦＦで交信を行う態様において安定度を検出する手順について、図７のフローチャートに基づいて説明する。

まずステップＳ２０１で、トリガがＯＮしているかどうかを判定し、ＯＮの場合はステップＳ２０２に進み、ＯＮでない場合はステップＳ２０１に戻り、トリガＯＮが検出されるまで上記判定を繰り返す。一方ステップＳ２０２では、トリガがＯＦＦしているかどうかを判定し、ＯＦＦでない、すなわちＯＮの場合は、正常としてステップＳ２０３に進む。一方、ＯＦＦの場合、すなわち交信を行う前にトリガがＯＮからＯＦＦに切り替わった場合は安定度検出が行えないため、ステップＳ２１０にジャンプし、結果を出力して終了する。

ステップＳ２０３では、無線タグリーダ／ライタから無線タグへの交信を開始する。ここで実行される処理も、読み取り、書き込み、一括処理等が挙げられる。次にステップＳ２０４で、無線タグとの交信が成功したかどうかを判定し、失敗の場合はステップＳ２０２に戻って交信を繰り返す。成功の場合はステップＳ２０５に進み、成功カウントを１にセットする。次にステップＳ２０６でトリガがＯＦＦになったかどうかを判定し、未だの場合はステップＳ２０７に進んで処理を続行する一方、トリガがＯＦＦになっている場合は、ステップＳ２１０にジャンプし、結果を出力して終了する。

ステップＳ２０７では再び無線タグリーダ／ライタから無線タグへの交信を行い、同様にステップＳ２０８で無線タグとの交信が成功したかどうかを判定し、失敗の場合はステップＳ２０６に戻ってトリガＯＦＦのチェックを繰り返す。成功の場合はステップＳ２０９に進み、交信した動作指示が読み取り動作の場合にのみ、前回の処理で得られたデータと一致するかどうかを判定し、一致する場合はステップＳ２１０に進み、成功カウントを１カウントアップすると共に、ステップＳ２０６に戻る。なお、処理が書き込みや一括処理などの場合は、前回データとの比較を行う必要はなく、そのままステップＳ２１１に移行して結果を出力する。ステップＳ２１１では、成功カウント数を出力部７２から出力する。

このようにして、実際にパレットを搬送する状態でトリガをＯＮ／ＯＦＦさせ、この間の交信が成功した回数を出力できるので、実際にシステムを運用する状態での通信の安定度を把握でき、安定パラメータの設定に有用な値を取得できる。さらに、通信の安定度に応じて、トリガのＯＮ／ＯＦＦタイミングも調整することができるので、さらに正確かつ確実な無線タグの交信を実現できる。

本発明の無線タグリーダ／ライタ及び無線タグリード／ライト方法は、非接触で無線タグに記録された情報を読み取るリーダ／ライタに適用できる。例えばデータキャリアシステム等と呼ばれる個別対象物認識システムとして、無線タグを物品に付与してこの物品の識別を行う。この用途としては、ＦＡ（Factory Automation）分野における工作機の工具や工場における部品、製品の管理、物流システム等に用いられる物品の識別システム、鉄道切符およびスーパーマーケットの価格読み取り等が挙げられる。

本発明の実施の形態１に係る無線タグリーダ／ライタを含むＲＦ−ＩＤシステムの構成を示す斜視図である。 無線タグの平面図である。 無線タグリーダ／ライタの構成を示すブロック図である。 無線タグリーダ／ライタと無線タグを付したパレットとの位置関係における通信の安定度の一例を示す説明図である。 無線タグリーダ／ライタの交信可能検出を行う構成を示すブロックである。 処理可能回数計数を行う手順の一例を説明するフローチャートである。 トリガのＯＮ／ＯＦＦで交信を行う態様において安定度を検出する手順について説明するフローチャートである。 無線タグリーダ／ライタの近傍に形成される安定通信領域と不安定通信領域とを示す説明図である。

符号の説明

１００…無線タグリーダ／ライタ
１…無線タグ
２…リーダ／ライタ
３…シリアルバスケーブル
４…制御装置
１０…ＲＦ−ＩＤシステム；１１…基板；１２…アンテナコイル；１３…半導体チップ
２１…発振回路；２２…増幅回路；２３…変調回路；２４…ＬＰＦ
２５…ＬＣ共振回路；２６…減衰器；２７…復調回路；２８…２値化回路
２９…制御回路；３０…外部インターフェース；３１…符号化回路
４０…入力系
４１…コマンド入力部
４２…タグ種別設定手段
４３…固有設定値設定部
４４…コマンド置換部
４５…コマンド情報保持部
４６…固有設定値保持部
４７…安定パラメータ設定部
４８…安定度検出部
４９…入力端子
７０…通信部
７２…出力部；Ｗ…パレット；Ａ１…安定通信領域；Ａ２…通信領域

Claims (7)

1. 無線タグとの間で非接触通信を行うために無線信号を送受信可能な通信部と、
   前記通信部における無線信号の送受信を制御可能な制御回路と、
   を備える無線タグリーダ／ライタであって、さらに、
   前記制御回路から無線信号として一定の処理を実行するための所定のコマンドを、所定の時間間隔で無線タグに対して送信する指示を行い、該コマンドによる無線タグとの交信が所定の回数以上連続して成功したことを検出して、通信の安定度を示す安定出力を出力するための安定度検出部と
   を備えることを特徴とする無線タグリーダ／ライタ。
2. 請求項１に記載の無線タグリーダ／ライタであって、さらに、
   前記所定の時間間隔と、前記所定の回数の少なくともいずれかを設定可能な安定パラメータ設定部を備えることを特徴とする無線タグリーダ／ライタ。
3. 請求項２に記載の無線タグリーダ／ライタであって、
   前記安定パラメータ設定部がさらに、前記安定度検出部の安定出力遅れ時間を設定可能に構成してなることを特徴とする無線タグリーダ／ライタ。
4. 請求項１から３のいずれか一に記載の無線タグリーダ／ライタであって、
   前記所定のコマンドが、無線タグの種別を確認する受付コマンドであることを特徴とする無線タグリーダ／ライタ。
5. 請求項１から４のいずれか一に記載の無線タグリーダ／ライタであって、
   前記安定度検出部が、実際に無線タグリーダ／ライタに無線タグと交信して所定の処理を行わせる状態で、該処理の成功した回数を測定可能に構成してなることを特徴とする無線タグリーダ／ライタ。
6. 請求項５に記載の無線タグリーダ／ライタであって、
   前記安定度検出部が、さらに外部からトリガを入力するための入力端子を備えており、
   前記入力端子からトリガ入力があった期間内に、無線タグリーダ／ライタを無線タグと交信させ、処理の成功した回数を測定可能に構成してなることを特徴とする無線タグリーダ／ライタ。
7. 無線タグの読み取り可能な無線タグリーダ／ライタが、入力される各種の入力コマンドに従い無線タグにアクセスするための無線タグリード／ライト方法であって、
   一定の処理を実行するための所定のコマンドを、所定の時間間隔で無線タグに送信するための該所定の時間間隔と、前記所定のコマンドによる無線タグとの交信が所定の回数以上連続して成功したことを検出するための該所定の回数の、少なくともいずれかを設定する工程と、
   前記所定のコマンドを、所定の時間間隔で無線タグに対して送信する指示を行い、該コマンドによる無線タグとの交信が所定の回数以上連続して成功したことを検出して、通信の安定度を示す安定出力を出力する工程と、
   を含むことを特徴とする無線タグリード／ライト方法。

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