JPWO2005125032A1 - 無線タグ通信システムの質問器 - Google Patents
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Abstract
Description
2 高周波回路
3 信号処理回路(アクセス情報生成手段)
4 制御回路(アンテナ増減手段、指向性制御手段;電力制御手段;
分割領域設定手段;アクセス情報切替手段)
100 質問器
150 IC回路部
200 質問器
211 指向性切替制御部(方向切替手段、指向性制御手段)
212 送信部(情報送信手段)
To 無線タグ回路素子
上記実施形態においては、送信時も受信時も、アンテナ1A〜1E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〜1Eの信号強度と位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を行ったが、これに限られない。すなわち、送信のみ、又は受信のみについて指向性フェイズドアレイ制御を行うようにしてもよい。受信のみのフェイズドアレイ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201A,201B,201D,201Eの可変ゲインアンプ206A,206B,206D,206Eのゲインを0としてアンテナ1A,1B,1D,1Eは送信に係わらないようにしアンテナ1Cのみで送信を行うようにすればよい。受信のみフェイズドアレイ制御とする場合も同様である。
アンテナ1A〜1Eの指向性と電力値の組み合わせてタグ探索時のコマンド信号の種類を選択することも考えられる。すなわち、指向性の制御及び通信電力の制御のうち少なくとも指向性の制御に応じ、アクセス情報としての上記各種コマンド信号(「Scroll ALL ID」信号等の無条件情報取得指令、「Ping」信号等の探索指令、「Scroll ID」信号等の条件付き情報取得指令)の種類を切替制御するようにしてもよい。類型としては、以下のようなものが考えられる。
(a)通信電力を大きく指向性を広くして探索指令を送信
この場合、広い指向性及び大きな通信電力で決定される大きな範囲において、探索指令によって多数の無線タグ回路素子と情報送受を行うことが可能となる。
この場合、広い指向性かつ小さな通信電力で決定される質問器100,200近傍の小さな範囲において、限定された少数の無線タグTと探索命令を用いずに無条件情報取得指令によって情報送受に成功する確率が高くなる。
この場合、狭い指向性かつ小さな通信電力で決定される質問器100,200近傍のごく限られた範囲において、密集した無線タグTと探索指令によってエラー発生のない確実な情報送受を行うことができる。
この場合、狭い指向性かつ大きな通信電力で決定される幅の狭い範囲において、限定された少数の無線タグTと情報取得指令によって確実に情報送受を行うことができる。
(a)通信電力を大きく指向性を広くして探索指令を送信
→通信電力を小さく指向性を狭くして探索指令を送信
→通信電力を大きく指向性を狭くして無条件情報取得指令
を送信
すなわち、最初に通信電力を大きくかつ指向性を広くして探索指令を生成して無線タグTに送信し、応答した無線タグTの数が多かった場合には(=無線タグ数検出手段に相当)、通信電力を小さくかつ指向性を狭くして小さい通信範囲に小分けして探索指令を生成して情報送受を行う。こうして、質問器100,200近傍の無線タグTについて情報送受が終了したら、送信電力を大きくかつ指向性を狭くして情報取得指令を生成し、残りの質問器100,200より遠い範囲の無線タグTについて確実に情報の送受を行うことで、全範囲の無線タグTと効率よく無線タグ情報の送受を行うことができる。
→通信電力を小さく指向性を広くして無条件情報取得指令
を送信
→通信電力を大きく指向性を狭くして無条件情報取得指令
を送信
すなわち、最初に通信電力を大きくかつ指向性を広くして探索指令を生成して無線タグTに送信し、応答した無線タグTの数が少なかった場合には(=無線タグ数検出手段に相当)、通信電力を小さくかつ指向性を広くして情報取得指令を生成して限られた通信範囲で最初から探索指令は出さずに情報送受を試みる。こうして、質問器100,200近傍の無線タグTについて情報送受が終了したら、送信電力を大きくかつ指向性を狭くして情報取得指令を生成し、残りの質問器100,200より遠い範囲の無線タグTについて効率的に情報の送受を行うことで、全範囲の無線タグTと効率よく無線タグ情報の送受を行うことができる。
その他、上記において近距離で指向性を広くしたときは、最初から無条件情報取得コマンドを送信すると衝突によるエラーが発生確率が高いため、最初から探索コマンドとしても良い。そして、ある程度指向性が狭くなった段階で、最初から無条件情報取得コマンドを送信するようにしてもよい。
Claims (18)
- 質問対象の無線タグ回路素子(To)のIC回路部(150)と非接触で情報通信を行う複数のアンテナ素子(1A〜E)と、
少なくとも前記情報通信の通信距離に応じて、前記複数のアンテナ素子(1A〜E)による指向性を制御する指向性制御手段(4,211)と
を有することを特徴とする無線タグ通信システム(S)の質問器(100;200)。 - 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、
前記指向性制御手段(4,211)は、前記通信距離が短い場合には前記複数のアンテナ素子(1A〜E)による前記指向性を広く、前記通信距離が長い場合には前記複数のアンテナ素子(1A〜E)による指向性を狭くなるように制御することを特徴とする無線タグ通信システム(S)の質問器(100;200)。 - 請求項1又は2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、
前記指向性制御手段(4,211)は、前記複数のアンテナ素子(1A〜E)による指向性を一つの方向のみ強くなるように保持しつつ、その強くした方向を順次変化させる方向切替手段(211)を備えることを特徴とする無線タグ通信システム(S)の質問器(100;200)。 - 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、
前記方向切替手段(211)は、前記通信距離が短い場合には前記順次変化させる指向性の前記方向の切り替え間隔を大きくし、前記通信距離が長い場合には前記順次変化させる指向性の前記方向の切り替え間隔を小さくすることを特徴とする無線タグ通信システム(S)の質問器(100;200)。 - 請求項1又は2記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記指向性制御手段(211)は、前記複数のアンテナ素子(1A〜E)による指向性を前記無線タグ回路素子(To)に対する受信感度が最適となるよう変化させることを特徴とする無線タグ通信システム(S)の質問器(100;200)。 - 請求項1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、
前記指向性制御手段(4,211)は、少なくとも前記情報通信の通信距離に応じて、前記複数のアンテナ素子(1A〜E)のうち使用するアンテナ素子の数を増減させるアンテナ増減手段(S80)を備えることを特徴とする無線タグ通信システム(S)の質問器(100;200)。 - 請求項6に記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記アンテナ増減手段(S80)は,前記情報通信の通信距離が長い場合に前記複数のアンテナ素子(1A〜E)のうち使用するアンテナ素子の数を増やすことを特徴とする無線タグ通信システム(S)の質問器(100;200)。 - 請求項1又は2記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記指向性制御手段(4,211)は、前記無線タグ回路素子(To)が通信範囲に存在する数を検出する無線タグ数検出手段(S180〜S240)を有し、該無線タグ数検出手段(S180〜S240)によって検出された無線タグ(T)数に応じて、前記複数のアンテナ素子(1A〜E)による指向性を制御することを特徴とする無線タグ通信システム(S)の質問器(200)。 - 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、
少なくとも前記情報通信の通信距離に応じて通信電力を増減させる電力制御手段(S120)を有することを特徴とする無線タグ通信システム(S)の質問器(200)。 - 請求項9記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記通信電力及び前記指向性により決定される通信領域内に存在する又は存在すると予想される前記無線タグ回路素子(To)の数に応じ、当該通信領域を複数個に分割して小領域を設定する分割領域設定手段(S210〜S240)を有し、
その小領域ごとに、対応する前記無線タグ回路素子(To)と前記通信を行うことを特徴とする無線タグ通信システム(S)の質問器(200)。 - 請求項9又は10記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記無線タグ回路素子(To)の前記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するアクセス情報生成手段(3)と、
このアクセス情報生成手段(3)で生成した前記アクセス情報を、前記複数のアンテナ素子(1A〜E)を介し非接触で前記無線タグ回路素子(To)に送信し、アクセスを行う情報送信手段(212)と、
前記指向性制御手段(4,211)による前記指向性の制御及び前記電力制御手段(S120)による前記通信電力の制御のうち、少なくとも前記指向性の制御に応じて、前記アクセス情報生成手段(3)で指向性の制御後最初に生成するアクセス情報の種類を切替制御するアクセス情報切替手段(4)とを有することを特徴とする無線タグ通信システム(S)の質問器(200)。 - 請求項11記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記アクセス情報切替手段(4)は、前記指向性制御手段(4,211)による前記指向性の制御に応じて前記アクセス情報生成手段(3)が、前記IC回路部(150)の前記無線タグ情報を無条件で取得するための無条件情報取得指令、前記IC回路部(150)の前記無線タグ情報を所定の条件下で取得するための条件付き情報取得指令、及び前記IC回路部(150)の前記無線タグ情報を不確定な条件下で探索しつつ取得するための探索指令のうちいずれかを生成するように切替制御することを特徴とする無線タグ通信システム(S)の質問器(200)。 - 請求項12記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記指向性制御手段(4)、前記電力制御手段(S120)、前記アクセス情報切替手段(4)は、前記通信電力を大きくかつ前記指向性を広くして前記探索指令又は条件付き情報取得指令を生成し、前記無線タグ回路素子(To)に送信するように、互いに連携して制御を行うことを特徴とする無線タグ通信システム(S)の質問器(200)。 - 請求項12記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記指向性制御手段(4)、前記電力制御手段(S120)、前記アクセス情報切替手段(4)は、前記通信電力を小さくかつ前記指向性を広くした後、最初に前記無条件情報取得指令を生成し、前記無線タグ回路素子(To)に送信するように、互いに連携して制御を行うことを特徴とする無線タグ通信システム(S)の質問器(200)。 - 請求項12記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記無線タグ回路素子(To)が多数存在すると予想されるときは、前記指向性制御手段(4)、前記電力制御手段(S120)、前記アクセス情報切替手段(4)は、前記通信電力を小さくかつ前記指向性を狭くして前記探索指令を生成し、前記無線タグ回路素子(To)に送信するように、互いに連携して制御を行うことを特徴とする無線タグ通信システム(S)の質問器(200)。 - 請求項12記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記指向性制御手段(4)、前記電力制御手段(S120)、前記アクセス情報切替手段(4)は、前記通信電力を大きくかつ前記指向性を狭くした後、最初に前記無条件情報取得指令を生成し、前記無線タグ回路素子(To)に送信するように、互いに連携して制御を行うことを特徴とする無線タグ通信システム(S)の質問器(200)。 - 請求項13記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記指向性制御手段(4)、前記電力制御手段(S120)、前記アクセス情報切替手段(4)は、
前記通信電力を大きくかつ前記指向性を広くして前記探索指令を生成し、前記無線タグ回路素子(To)に送信した後、
前記無線タグ回路素子(To)が多数存在すると予想されるときは、前記通信電力を小さくかつ前記指向性を狭くして前記探索指令を生成し、前記無線タグ回路素子(To)に送信し、
さらにその後、前記通信電力を大きくかつ前記指向性を狭くして最初に前記無条件情報取得指令を生成し、前記無線タグ回路素子(To)に送信するように、
互いに連携して制御を行うことを特徴とする無線タグ通信システム(S)の質問器(200)。 - 請求項13記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記指向性制御手段(4)、前記電力制御手段(S120)、前記アクセス情報切替手段(4)は、
前記通信電力を大きくかつ前記指向性を広くして前記探索指令を生成し、前記無線タグ回路素子(To)に送信した後、
前記無線タグ回路素子(To)が少数存在すると予想されるときは、前記通信電力を小さくかつ前記指向性を広くして前記無条件情報取得指令を生成し、前記無線タグ回路素子(To)に送信し、
さらにその後、前記通信電力を大きくかつ前記指向性を狭くして前記無条件情報取得指令を生成し、前記無線タグ回路素子(To)に送信するように、互いに連携して制御を行うことを特徴とする無線タグ通信システム(S)の質問器(200)。
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