JP2007158546A - パワーコントロール機能付きrfidシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】質問器本体と、アンテナと、前記アンテナと質問器本体との送受信経路中に配置して、利得や位相の制御する調整器と、を有する質問器を提供する。この調整器は、一例としては電圧制御型可変減衰器を利用することができる。そして、時間的にランダムに利得や位相の制御を行うことで、干渉を低減させ、RFタグとの通信の実現性を向上させることが可能となる。
【選択図】図3
Description
実施形態1は、主に請求項1、2、4、10、などについて説明する。実施形態2は、主に請求項3、11などについて説明する。実施形態3は、主に請求項4、12などについて説明する。実施形態4は、主に請求項5、6、13などについて説明する。実施形態5は、主に請求項7、14などについて説明する。実施形態6は、主に請求項8、15などについて説明する。実施形態7は、主に請求項9、16などについて説明する。
<実施形態1の概要>
本実施形態は、質問器本体とアンテナとの間に送受信利得の制御を行う利得調整器を設けた質問器に関するものである。
図3は、実施形態1の機能ブロック図の一例を示すものである。図1に示すように、実施形態1の「質問器」(300)は、「質問器本体」(301)と、「アンテナ」(302)と、「利得調整器」(303)と、を有する。図3は、図1で示した従来例に加えて、利得調整器(303)を有していることが特徴である。
図8は、実施形態1の処理の流れの一例を示した図である。本実施形態の質問器は、RFタグとの通信を行う際に、以下で示す処理を実行して通信を行う。まず、図8(a)で示すように、時刻情報保持部に保持されている時刻情報を取得する(S801)。なお、既に説明したように、所定のクロック周波数に基づいてこの時刻情報を取得するとしてもよい。次に、ステップS801で取得した時刻情報に基づいて、送受信利得を時間的に変化させるように制御する(S810)。ステップS810においては、例えば図8(b)で示すように制御処理が行われる。即ち、ステップS801にて取得した時刻情報に基づいて、送受信利得を時間的に変化させるための制御命令を出力する(S811)。そして、ステップS811にて出力された制御命令に基づいて送受信利得の制御を実行する(S812)。図8(b)で示す処理は、例えば可変減衰器に対する制御電圧を変動させることによって実現される。
実施形態1の質問器は、質問器本体とアンテナとの間に、利得調整器を配置したことにより、直接波と間接波とが混在する複雑な電波環境下においても干渉を低減させ、RFタグとの通信の実現性を向上させることができる。また、送受信利得を時間的に変化させるように制御することで通信環境が動的に変化する場合においてもRFタグとの通信の実現性を向上させることができる。
<実施形態2の概要>
実施形態2は、実施形態1で説明したものと同様に、利得調整器を有する質問器に関するものであるが、送受信利得の大きさを制御する点に特徴を有する。
図9は、実施形態2の機能ブロック図の一例を示すものである。図2に示すように、実施形態2の「質問器」(900)は、「質問器本体」(901)と、「アンテナ」(902)と、「利得調整器」(903)と、を有する。利得調整器(903)は、「ランダム利得制御手段」(904)を有する。「ランダム利得制御手段」(904)を除く各構成については実施形態1で説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
図12は、実施形態2の処理の流れの一例を示した図である。本実施形態の質問器は、RFタグとの通信を行う際に、以下で示す処理を実行して通信を行う。まず、図12(a)で示すように、所定の乱数を取得する(S1201)。次に、ステップS1201で取得した乱数に応じて、送受信利得の大きさを制御する(S1210)。ステップS1210においては、例えば図12(b)で示すような制御処理が行われる。即ち、ステップS1201にて取得した乱数に応じて、送受信利得の大きさの制御命令を出力する(S1211)。そして、ステップS1211にて出力された制御命令に基づいて送受信利得の制御を実行する(S1212)。
実施形態2の質問器は、送受信利得の大きさをランダムに変化させるように制御することで通信環境が動的に変化する場合においても干渉を低減させ、RFタグとの通信の実現性を向上させることができる。
<実施形態3の概要>
実施形態3は、実施形態1及び2で説明した送受信利得の制御を併せた機能を有する質問器に関するものである。
図13は、実施形態3の機能ブロック図の一例を示すものである。図3に示すように、実施形態3の「質問器」(1300)は、「質問器本体」(1301)と、「アンテナ」(1302)と、「利得調整器」(1303)と、を有する。利得調整器(1303)は、「時刻情報保持部」(1304)と、「時刻対応利得制御手段」(1305)と、「ランダム利得制御手段」(1306)と、「第一電圧制御型可変減衰回路」(1307)と、を有する。各構成については実施形態1又は2で説明したものと同様である。
図14は、実施形態3の処理の流れの一例を示した図である。本実施形態の質問器は、RFタグとの通信を行う際に、以下で示す処理を実行して通信を行う。まず、図14(a)で示すように、時刻情報を取得する(S1410)。次に、ステップS1410で取得した時刻情報に基づいて、送受信利得を時間的に制御する(S1420)。なお、ステップS1420は、実施形態1で説明したように図14(b)で示す処理を実行してもよい。そして、ステップS1430にて、所定の乱数を取得し、送受信利得の制御を行う(S1440)。なお、ステップS1440は、実施形態2で説明したように図14(c)で示す処理を実行してもよい。また、実施形態3の処理の流れは図14(a)で示すものに限定されることはない。例えば、ステップS1430、S1440を最初に実行してもよい。
実施形態3の質問器は、送受信利得の大きさをランダムに変化させたり、また、送受信利得を時間的に変化させたりするように制御することで、通信環境が動的に変化する場合においても干渉を低減させ、RFタグとの通信の実現性を向上させることができる。また、既存の質問器とアンテナとをそのまま利用することが可能であるため、少ないコストで干渉問題を回避することができる。
<実施形態4の概要>
実施形態4は、実施形態1から3のいずれかで説明した質問器が、利得の調整ではなく、位相の調整を行う点に特徴を有するものである。
図15は、実施形態4の質問器の機能ブロック図の一例を示す図である。図15に示すように、実施形態4の質問器(1500)は、「質問器本体」(1501)と、「アンテナ」(1502)と、「位相調整器」(1503)と、を有する。また、位相調整器(1503)は、「時刻情報保持部」(1504)と、「時刻対応位相制御手段」(1505)と、を有していてもよい。質問器本体(1501)と、アンテナ(1502)と、時刻情報保持部(1504)については、実施形態1で説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
図17は、実施形態4の処理の流れの一例を示した図である。本実施形態の質問器は、RFタグとの通信を行う際に、以下で示す処理を実行して通信を行う。まず、図17(a)で示すように、時刻情報保持部に保持されている時刻情報を取得する(S1701)。なお、既に説明したように、所定のクロック周波数に基づいてこの時刻情報を取得するとしてもよい。次に、ステップS1701で取得した時刻情報に基づいて、送受信位相を時間的に変化させるように制御する(S1710)。ステップS1710においては、例えば図17(b)で示すように制御処理が行われる。即ち、ステップS1701にて取得した時刻情報に基づいて、送受信位相を時間的に変化させるための制御命令を出力する(S1711)。そして、ステップS1711にて出力された制御命令に基づいて送受信位相の制御を実行する(S1712)。図17(b)で示す処理は、例えば可変移相器に対する制御電圧を変動させることによって実現される。また、後述するように可変減衰器に対する制御電圧を変動させることによって実現することもできる。
実施形態4の質問器は、質問器本体とアンテナとの間に、位相調整器を配置したことにより、直接波と間接波とが混在する複雑な電波環境下においてもRFタグと適切に通信を行う可能性を向上させることができる。また、送受信位相を時間的に変化させるように制御することで通信環境が動的に変化する場合においてもRFタグとの通信の実現性を向上させることができる。
<実施形態5の概要>
実施形態5の質問器は、実施形態4の質問器と同様に位相調整器を有しているものであり、位相変化量の制御を行うことが可能な点が特徴である。
図18は、実施形態5の機能ブロック図の一例を示すものである。図18に示すように、実施形態5の「質問器」(1800)は、「質問器本体」(1801)と、「アンテナ」(1802)と、「位相調整器」(1803)と、を有する。位相調整器(1803)は、「ランダム位相制御手段」(1804)を有する。「ランダム位相制御手段」(1804)を除く各構成については実施形態4で説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
図19は、実施形態5の処理の流れの一例を示した図である。本実施形態の質問器は、RFタグとの通信を行う際に、以下で示す処理を実行して通信を行う。まず、図19(a)で示すように、所定の乱数を取得する(S1901)。次に、ステップS1901で取得した乱数に応じて、送受信位相の位相変化量を制御する(S1910)。ステップS1910においては、例えば図19(b)で示す制御処理が行われる。即ち、ステップS1901にて取得した乱数に応じて、送受信位相の位相変化量の制御命令を出力する(S1911)。そして、ステップS1911にて出力された制御命令に基づいて送受信位相の制御を実行する(S1912)。
実施形態5の質問器は、所定の乱数に応じて送受信位相の位相変化量をランダムに変化させるように制御することで、通信環境が動的に変化する場合においても干渉を低減させ、RFタグとの通信の実現性を向上させることができる。
<実施形態6の概要>
実施形態6の質問器は、実施形態4又は5で説明した位相の制御命令を受けて位相の調整を行う電圧制御型可変減衰回路を有する点が特徴である。
図20は、実施形態6の機能ブロック図の一例を示すものである。図6に示すように、実施形態6の「質問器」(2000)は、「質問器本体」(2001)と、「アンテナ」(2002)と、「位相調整器」(2003)と、を有する。位相調整器(2003)は、「時刻情報保持部」(2004)と、「時刻対応位相制御手段」(2005)と、「ランダム位相制御手段」(2006)と、「第二電圧制御型可変減衰回路」(2007)と、を有する。「第二電圧制御型可変減衰回路」(2007)を除く各構成については実施形態4又は5で説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
図22は、実施形態6の処理の流れの一例を示した図である。本実施形態の質問器は、RFタグとの通信を行う際に、以下で示す処理を実行して通信を行う。まず、図22(a)で示すように、時刻情報を取得する(S2210)。次に、ステップS2210で取得した時刻情報に基づいて、送受信位相を時間的に制御する(S2220)。なお、ステップS2220は、実施形態4で説明したように図22(b)で示す処理を実行してもよい。そして、ステップS2230にて、所定の乱数を取得し、送受信位相の位相変化量の制御を行う(S2240)。なお、ステップS2240は、実施形態5で説明したように図22(c)で示す処理を実行してもよい。また、実施形態6の処理の流れは図22(a)で示すものに限定されることはない。例えば、ステップS2230、S2240を最初に実行してもよい。図22(b)、(c)で示す処理は、例えば可変減衰器に対する制御電圧を変動させることによって実現される。
実施形態6の質問器は、アンテナと質問器本体との送受信経路中に電圧制御型可変減衰器を配置し、送受信位相の位相変化量を時間的にランダムに制御することによって、干渉を低減させ、結果として所定のRFタグとの通信の実現性を向上させることができる。
<実施形態7の概要>
本実施形態は、実施形態1から3のいずれかで説明した利得調整器と、実施形態4から6のいずれかで説明した位相調整器とを両方含む質問器に関するものである。
図23は、実施形態7における質問器の機能ブロック図を示すものである。図23で示すように、本実施形態の質問器(2300)は、「質問器本体」(2301)と、「アンテナ」(2302)と、「利得・位相調整器」(2303)と、を有する。「利得・位相調整器」(2303)は、「時刻情報保持部」(2304)と、「時刻対応利得制御手段」(2305)と、「ランダム利得制御手段」(2306)と、「第一電圧制御型可変減衰回路」(2307)と、「時刻対応位相制御手段」(2308)と、「ランダム位相制御手段」(2309)と、「第二電圧制御型可変減衰回路」(2310)と、を有する。
図24は、実施形態3の処理の流れの一例を示した図である。本実施形態の質問器は、RFタグとの通信を行う際に、以下で示す処理を実行して通信を行う。まず、図24(a)で示すように、時刻情報を取得する(S2410)。次に、ステップS2410で取得した時刻情報に基づいて、送受信利得及び送受信位相を時間的に制御する(S2420)。なお、ステップS2420は、実施形態1及び4で説明したように図24(b)で示す処理を実行してもよい。そして、ステップS2430にて、所定の乱数を取得し、送受信利得の大きさ及び送受信位相の位相変化量の制御を行う(S2440)。なお、ステップS2440は、実施形態2及び5で説明したように図24(c)で示す処理を実行してもよい。また、実施形態7の処理の流れは図24(a)で示すものに限定されることはない。例えば、ステップS2430、S2440を最初に実行してもよい。また、図24では、送受信利得と送受信位相とを同じステップにて実行しているが、異なるステップとして分けることももちろん可能である。
実施形態7の質問器は、実施形態1から6のいずれかで説明した利得調整器、位相調整器を両方備えることにより、これらを組み合わせることができ、様々な条件下において利得や位相の調整を行うことができ、各種の通信環境を構築することが可能となる。このため、複雑に電波環境が変化する状況であっても干渉を低減させRFタグの通信の実現性を向上させることができる。また、利得調整器と、位相調整器とを共用することにより、低コストでRFタグとの通信時の干渉を低減することができる。
401 質問器本体
402 アンテナ
403 利得調整器
404 時刻情報保持部
405 時刻対応利得制御手段
611 第一電圧制御型可変減衰回路
904 ランダム利得制御手段
Claims (16)
- RFタグに対して信号を出力し、又はRFタグから信号を取得する質問器本体と、
RFタグと通信をするためのアンテナと、
前記アンテナと質問器本体との送受信経路中に配置して、送受信利得を制御する利得調整器と、を有する質問器。 - 前記利得調整器は、
時刻情報を保持する時刻情報保持部と、
前記時刻情報に基づいて、送受信利得を時間的に変化させるための制御命令を出力する時刻対応利得制御手段を有する請求項1に記載の質問器。 - 前記利得調整器は、
所定の乱数に応じて、送受信利得の大きさの制御命令を出力するランダム利得制御手段を有する請求項1又は2に記載の質問器。 - 前記利得調整器は、制御命令に基づいて送受信利得の制御を行うための第一電圧制御型可変減衰回路を有する請求項1から3のいずれか一に記載の質問器。
- RFタグに対して信号を出力し、又はRFタグから信号を取得する質問器本体と、
RFタグと通信をするためのアンテナと、
前記アンテナと質問器本体との送受信経路中に配置して、送受信位相を制御する位相調整器と、を有する質問器。 - 前記位相調整器は、
時刻情報を保持する時刻情報保持部と、
前記時刻情報に基づいて、送受信位相を時間的に変化させるための制御命令を出力する時刻対応位相制御手段を有する請求項5に記載の質問器。 - 前記位相調整器は、
所定の乱数に応じて、送受信位相の位相変化量の制御命令を出力するランダム位相制御手段を有する請求項5又は6に記載の質問器。 - 前記位相調整器は、制御命令に基づいて送受信位相の制御を行うための第二電圧制御型可変減衰回路を有する請求項5から7のいずれか一に記載の質問器。
- RFタグに対して信号を出力し、又はRFタグから信号を取得する質問器本体と、
RFタグと通信をするためのアンテナと、
請求項1から4のいずれか一に記載の利得調整器と、請求項5から8のいずれか一に記載の位相調整器と、を有する質問器。 - RFタグに対して信号を出力し、又はRFタグから信号を取得する質問器本体と、
RFタグと通信をするためのアンテナと、
前記アンテナと質問器本体との送受信経路中に配置して、送受信利得を制御する利得調整器と、を有する質問器を用いた通信方法であって、
時刻情報に基づいて、送受信利得を時間的に変化させるように制御する時刻対応利得制御ステップを実行する通信方法。 - RFタグに対して信号を出力し、又はRFタグから信号を取得する質問器本体と、
RFタグと通信をするためのアンテナと、
前記アンテナと質問器本体との送受信経路中に配置して、送受信利得を制御する利得調整器と、を有する質問器を用いた通信方法であって、
所定の乱数に応じて送受信利得の大きさを制御するランダム利得制御ステップを実行する通信方法。 - RFタグに対して信号を出力し、又はRFタグから信号を取得する質問器本体と、
RFタグと通信をするためのアンテナと、
前記アンテナと質問器本体との送受信経路中に配置して、送受信利得を制御する利得調整器と、を有する質問器を用いた通信方法であって、
時刻情報に基づいて、送受信利得を時間的に変化させるように制御する時刻対応利得制御ステップと、
所定の乱数に応じて送受信利得の大きさを制御するランダム利得制御ステップと、
を実行する通信方法。 - RFタグに対して信号を出力し、又はRFタグから信号を取得する質問器本体と、
RFタグと通信をするためのアンテナと、
前記アンテナと質問器本体との送受信経路中に配置して、送受信位相を制御する位相調整器と、を有する質問器を用いた通信方法であって、
時刻情報に基づいて、送受信位相を時間的に変化させるように制御する時刻対応位相制御ステップを実行する通信方法。 - RFタグに対して信号を出力し、又はRFタグから信号を取得する質問器本体と、
RFタグと通信をするためのアンテナと、
前記アンテナと質問器本体との送受信経路中に配置して、送受信位相を制御する位相調整器と、を有する質問器を用いた通信方法であって、
所定の乱数に応じて送受信位相の位相変化量を制御するランダム位相制御ステップを実行する通信方法。 - RFタグに対して信号を出力し、又はRFタグから信号を取得する質問器本体と、
RFタグと通信をするためのアンテナと、
前記アンテナと質問器本体との送受信経路中に配置して、送受信位相を制御する位相調整器と、を有する質問器を用いた通信方法であって、
時刻情報に基づいて、送受信位相を時間的に変化させるように制御する時刻対応位相制御ステップと、
所定の乱数に応じて送受信位相の位相変化量を制御するランダム位相制御ステップと、を実行する通信方法。 - RFタグに対して信号を出力し、又はRFタグから信号を取得する質問器本体と、
RFタグと通信をするためのアンテナと、
前記アンテナと質問器本体との送受信経路中に配置して、送受信利得を制御する利得調整器と、送受信位相を制御する位相調整器と、を有する質問器を用いた通信方法であって、
請求項10から12のいずれか一に記載のステップと、請求項13から15のいずれか一に記載のステップと、を実行する通信方法。
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