JP2011070606A - Radio tag communication apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線タグ通信システムに係わり、特に、無線タグ通信装置の相互干渉抑制に関する。 The present invention relates to a wireless tag communication system, and more particularly to suppression of mutual interference in a wireless tag communication apparatus.
無線タグに対し無線通信を行う無線タグ通信装置が既に知られている。複数の無線タグ通信装置が通信を行う場合の干渉抑制に関する従来技術として、例えば、特許文献1に記載の無線タグ通信システムがある。
A wireless tag communication device that performs wireless communication with a wireless tag is already known. As a prior art regarding interference suppression when a plurality of RFID tag communication apparatuses perform communication, for example, there is an RFID tag communication system described in
この従来技術の無線タグ通信システムに備えられた無線タグ通信装置は、受信される干渉信号のレベルを判定し、その干渉信号のレベルをしきい値以下とするチャンネル及び偏波方向を決定する。そして、その決定したチャンネル及び偏波方向を用いて、無線タグ通信装置が無線タグとの通信を実行する。これにより、1つの無線タグ通信装置が通信を開始しようとするとき、他の無線タグ通信装置に使用されていない空きチャンネルを検出できる可能性を高め、複数の無線タグ通信装置相互の干渉を抑制する。 The RFID tag communication apparatus provided in this conventional RFID tag communication system determines the level of the received interference signal, and determines the channel and polarization direction that make the level of the interference signal equal to or less than the threshold value. Then, the wireless tag communication device executes communication with the wireless tag using the determined channel and polarization direction. As a result, when one RFID tag communication apparatus tries to start communication, it increases the possibility that an unused channel that is not used by another RFID tag communication apparatus can be detected, and suppresses interference among a plurality of RFID tag communication apparatuses. To do.
上記従来技術では、1つの無線タグ通信装置が通信を開始しようとするとき、複数のチャンネルのうち不使用のチャンネルがあれば、当該チャンネルを使用して情報送受信を行う。しかしながらこの場合、同時に動作している複数の無線タグ通信装置相互の混信を抑制することはできるものの、それら複数の無線タグ通信装置からの電波を受信可能な無線タグ側で混信が発生するおそれがあった。この結果、無線タグ通信装置と無線タグ通信との情報送受信の信頼性を向上することは困難であった。 In the above prior art, when one RFID tag communication apparatus tries to start communication, if there is an unused channel among a plurality of channels, information transmission / reception is performed using the channel. However, in this case, although interference between a plurality of RFID tag communication devices operating simultaneously can be suppressed, interference may occur on the RFID tag side capable of receiving radio waves from the plurality of RFID tag communication devices. there were. As a result, it has been difficult to improve the reliability of information transmission / reception between the wireless tag communication device and the wireless tag communication.
本発明の目的は、複数の無線タグ通信装置相互における混信や無線タグ側における混信を抑制し、情報送受信の信頼性を向上できる無線タグ通信装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a wireless tag communication device that can suppress interference between a plurality of wireless tag communication devices and interference on the wireless tag side and improve the reliability of information transmission / reception.
上記目的を達成するために、第1の発明は、複数のチャンネルを含む所定の周波数範囲内において、無線タグに対し無線通信を実行可能なアンテナ手段と、前記アンテナ手段により受信された電波の受信信号強度を検出する強度検出手段と、前記強度検出手段により検出される受信信号強度に基づき、前記複数のチャンネルすべてについての使用状況を判定する第1判定手段と、前記第1判定手段により、前記複数のチャンネルすべてが使用されていないと判定されたか、若しくは、前記複数のチャンネルのうちいずれかが使用されていると判定されたか、に応じて、通信動作を決定する通信動作決定手段と、当該複数のチャンネルのうち使用するチャンネルを選択するチャンネル選択手段と、前記チャンネル選択手段により選択された前記チャンネルを用いて、前記アンテナ手段により、前記通信動作決定手段が決定した通信動作で無線タグと情報送受信を行う送受信制御手段とを有することを特徴とする。 To achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided antenna means capable of performing wireless communication with a wireless tag within a predetermined frequency range including a plurality of channels, and reception of radio waves received by the antenna means. An intensity detector that detects a signal intensity; a first determiner that determines a use situation for all of the plurality of channels based on a received signal intensity detected by the intensity detector; and A communication operation determining means for determining a communication operation according to whether it is determined that all of the plurality of channels are not used or one of the plurality of channels is used; and Channel selecting means for selecting a channel to be used among a plurality of channels, and the channel selected by the channel selecting means Using Yan'neru, said by the antenna means, characterized by having a transmission and reception control means for performing radio tag information transmitted and received in a communication operation by the communication operation determining means has determined.
本願第1発明の無線タグ通信装置においては、無線通信を実行するに際して、第1判定手段が、強度検出手段により検出される受信信号強度に基づき、複数のチャンネルすべてについての使用状況を判定する。通信動作決定手段は、第1判定手段により、複数のチャンネルすべてが使用されていないと判定されたか、あるいは、複数のチャンネルのうちいずれかが使用されていると判定されたかに応じ、通信動作を決定する。そして、選択されたチャンネルを用いて、送受信制御手段が、通信動作決定手段が決定した通信動作で無線タグに対し情報送受信を行う。 In the wireless tag communication device according to the first aspect of the present invention, when performing wireless communication, the first determination means determines the usage status for all the plurality of channels based on the received signal strength detected by the strength detection means. The communication operation determining means performs the communication operation according to whether the first determination means determines that all of the plurality of channels are not used, or whether any of the plurality of channels is used. decide. Then, using the selected channel, the transmission / reception control means transmits / receives information to / from the wireless tag by the communication operation determined by the communication operation determination means.
以上のようにして、本願第1発明においては、所定の周波数範囲に含まれる複数のチャンネルのすべてについて不使用を確認した後に、情報送受信を実行するか、若しくは、少なくとも一部のチャンネルが使用されている状態で送信出力を小さくして通信を実行することが可能となる。これにより、周波数選択機能のない無線タグ側において混信が生じるのを抑制することができる。この結果、複数のチャンネルのうち不使用のチャンネルを確認し当該チャンネルを使用して情報送受信を行う従来技術に比べ、通信の確実性を向上することができる。したがって、複数の無線タグ通信装置を含む通信システム全体として、情報送受信の信頼性を向上することができる。 As described above, in the first invention of the present application, after confirming the non-use of all the plurality of channels included in the predetermined frequency range, information transmission / reception is executed, or at least some of the channels are used. In this state, it is possible to reduce the transmission output and execute communication. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of interference on the wireless tag side having no frequency selection function. As a result, the reliability of communication can be improved as compared with the conventional technique in which an unused channel is confirmed among a plurality of channels and information is transmitted and received using the channel. Therefore, the reliability of information transmission / reception can be improved as a whole communication system including a plurality of RFID tag communication apparatuses.
第2発明は、上記第1発明において、前記通信動作決定手段は、前記第1判定手段により前記複数のチャンネルすべてが使用されていないと判定された場合に、前記送受信制御手段により通信を行うよう決定することを特徴とする。 In a second aspect based on the first aspect, the communication operation determining means performs communication by the transmission / reception control means when the first determination means determines that all of the plurality of channels are not used. It is characterized by determining.
すべてのチャンネルが使用されていないと判定された場合に、通信を行うことで他のリーダがタグと通信をしているのに対して影響を与えないようにすることができる。 When it is determined that all channels are not used, it is possible to prevent the other readers from communicating with the tag by performing communication.
第3発明は、上記第1又は第2発明において、前記通信動作決定手段は、前記第1判定手段により前記複数のチャンネルのうちいずれかが使用されていると判定された場合、前記強度検出手段の結果に基づいて前記送受信制御手段の送信出力を決定することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, when the communication operation determining unit determines that any one of the plurality of channels is being used by the first determining unit, the intensity detecting unit The transmission output of the transmission / reception control means is determined on the basis of the result.
少なくとも一部のチャンネルが使用されていると判定された場合も、送信出力を小さくして通信を実行することで、他のリーダがタグと通信する際に与える影響を小さくすることができる。 Even when it is determined that at least some of the channels are being used, the influence of other readers communicating with the tag can be reduced by executing communication with a reduced transmission output.
第4発明は、上記第1乃至第3発明のいずれかにおいて、所定の時間、前記アンテナ手段による無線通信を禁止する禁止制御手段を備え、前記送受信制御手段による情報送受信が完了した場合に、前記禁止制御手段により前記アンテナ手段による無線通信を禁止すること特徴とする。 A fourth invention includes any one of the first to third inventions, further comprising prohibition control means for prohibiting wireless communication by the antenna means for a predetermined time, and when information transmission / reception by the transmission / reception control means is completed, The prohibition control means prohibits wireless communication by the antenna means.
情報送受信完了後は、禁止制御手段により所定の時間無線通信を行わないようにするので、他の無線タグ通信装置が通信できなくなるのを防止することができる。 After the information transmission / reception is completed, the prohibition control means prevents the wireless communication from being performed for a predetermined time, so that it is possible to prevent other wireless tag communication devices from being unable to communicate.
第5発明は、上記第1乃至第4発明のいずれかにおいて、前記アンテナ手段での無線通信で使用する前記チャンネルを切り替えるチャンネル切替手段をさらに有し、前記第1判定手段は、前記チャンネル切替手段により切り替えられる各チャンネルごとに、前記強度検出手段により検出される受信信号強度が使用状況確認用しきい値より大きいかどうかを判定する。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the apparatus further includes channel switching means for switching the channel used in wireless communication by the antenna means, and the first determination means is the channel switching means. For each channel switched by the above, it is determined whether or not the received signal strength detected by the strength detecting means is greater than a usage confirmation threshold.
複数のチャンネルを切り替えながらチャンネルごとに判定を行うことにより、受信側の回路の構成を簡素化することができ、従来から使用されている汎用のキャリアセンス回路を流用することも可能となる。 By making a determination for each channel while switching a plurality of channels, the configuration of the circuit on the receiving side can be simplified, and a general-purpose carrier sense circuit that has been conventionally used can also be used.
第6発明は、上記第1乃至第4発明のいずれかにおいて、前記第1判定手段は、前記強度検出手段により検出される受信信号強度が使用状況確認用しきい値より大きいかどうかを、前記複数のチャンネルについて一括して判定することを特徴とする。 In a sixth aspect based on any one of the first to fourth aspects, the first determination means determines whether or not the received signal strength detected by the strength detection means is larger than a usage condition confirmation threshold value. It is characterized in that a plurality of channels are collectively determined.
全チャンネルについて一括して判定を行うことにより、複数のチャンネルを切り替えながらチャンネルごとに判定を行う場合に比べ、迅速に判定を行うことができる。 By performing the determination for all the channels collectively, it is possible to perform the determination more quickly than when performing the determination for each channel while switching a plurality of channels.
第7発明は、上記第5又は第6発明において、前記使用状況確認用しきい値よりも小さいチャンネル選択用しきい値を用いて、前記強度検出手段により検出される受信信号強度が、当該チャンネル選択用しきい値よりも大きいかどうかを判定する第2判定手段をさらに有し、前記チャンネル選択手段は、前記複数のチャンネルのうち、前記第2判定手段により、前記受信信号強度が前記チャンネル選択用しきい値以下であると判定されたチャンネルを、使用するチャンネルとして選択することを特徴とする。 According to a seventh invention, in the fifth or sixth invention, the received signal strength detected by the strength detecting means using the channel selection threshold value smaller than the usage status confirmation threshold value is the channel. And a second determination unit configured to determine whether the received signal strength is greater than the threshold value for selection. The channel selection unit is configured to select the channel selection signal by the second determination unit among the plurality of channels. The channel determined to be equal to or less than the threshold for use is selected as a channel to be used.
通常用いられるチャンネル選択用しきい値は、複数の無線タグ通信装置どうしの間隔が離れていて相互に干渉し合う場合を想定し、比較的低い値に設定される場合が多い。無線タグにおける干渉の発生を想定した場合、無線タグ通信装置と無線タグとの間ではより強力な電波が必要であるため、使用状況確認用しきい値としては、上記チャンネル選択用しきい値よりも大きな値を用いることが好ましい。 The channel selection threshold value that is normally used is often set to a relatively low value, assuming that a plurality of RFID tag communication apparatuses are spaced apart and interfere with each other. Assuming the occurrence of interference in the wireless tag, a stronger radio wave is required between the wireless tag communication device and the wireless tag. It is preferable to use a large value.
本願第7発明においては、上記に基づき、チャンネル選択用しきい値<使用状況確認用しきい値の関係となるような、両しきい値を用いることにより、第1判定手段及び第2判定手段において合理的かつ有効な判定を行うことができる。 In the seventh invention of the present application, based on the above, the first determination means and the second determination means are obtained by using both threshold values such that the threshold value for channel selection <the threshold value for checking the usage status. Reasonable and effective judgment can be made in
第8発明は、上記第1乃至第7発明のいずれかにおいて、前記第1判定手段により、前記複数のチャンネルのうちいずれかが使用されていると判定された場合に、前記アンテナ手段のアンテナ属性を切り替えるアンテナ切替手段をさらに有し、強度検出手段は、前記アンテナ切替手段により前記アンテナ属性が切り替えられた後の前記アンテナ手段での受信信号強度を検出し、前記第1判定手段は、前記アンテナ切替手段により前記アンテナ属性が切り替えられた後の、前記強度検出手段により検出される受信信号強度に基づき、前記複数のチャンネルすべてについての使用状況を判定することを特徴とする。 In an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, the antenna attribute of the antenna unit is determined when the first determination unit determines that any one of the plurality of channels is used. Antenna switching means for switching the antenna, the strength detection means detects the received signal strength at the antenna means after the antenna attribute has been switched by the antenna switching means, and the first determination means includes the antenna Based on the received signal strength detected by the strength detection unit after the antenna attribute is switched by the switching unit, the usage status for all of the plurality of channels is determined.
アンテナ手段のアンテナ属性が複数の態様に切り替え可能となっている場合、各態様ごとに通信範囲や通信対象となる無線タグが異なるため、各態様ごとに使用状態を確認することが好ましい。そこで、本願第8発明では、第1判定手段によって複数チャンネルのいずれかが使用されていると判定された場合には、アンテナ切替手段がアンテナ属性を切り替える。そして、その切り替えられた後のアンテナ手段の受信信号強度を強度検出手段が検出し、その検出した強度に基づき、第1判定手段が複数のチャンネルすべての使用状況を判定する。これにより、複数の無線タグ通信装置相互の混信発生及び無線タグ側の混信発生を抑制できるアンテナ態様を見つけ出し、当該アンテナ態様において信頼性の高い情報送受信を行うことができる。 When the antenna attribute of the antenna means can be switched to a plurality of modes, it is preferable to check the usage state for each mode because the communication range and the wireless tag to be communicated differ for each mode. Therefore, in the eighth invention of the present application, when the first determination unit determines that any one of the plurality of channels is used, the antenna switching unit switches the antenna attribute. Then, the strength detection means detects the received signal strength of the antenna means after the switching, and the first determination means determines the usage status of all the plurality of channels based on the detected strength. As a result, it is possible to find an antenna mode that can suppress the occurrence of interference between a plurality of RFID tag communication devices and the occurrence of interference on the RFID tag side, and perform highly reliable information transmission / reception in the antenna mode.
第9発明は、上記第1乃至第4発明のいずれかにおいて、他の無線タグ通信装置と通信を行うためのリーダ通信手段と、前記リーダ通信手段を用いて前記他の無線タグ通信装置に対し無線通信の停止を要求する停波要求信号を送信する停波要求送信手段と、前記停波要求手段からの前記停波要求信号に対応した、前記他の無線タグ通信手段からの通信状態信号を受信する通信状態受信手段とをさらに有し、前記第1判定手段は、前記通信状態受信手段が前記通信状態信号を受信しなかった場合に、前記強度検出手段により検出される受信信号強度に基づき、前記複数のチャンネルすべてについての使用状況を判定することを特徴とする。 According to a ninth invention, in any one of the first to fourth inventions, a reader communication means for communicating with another RFID tag communication apparatus, and the other RFID tag communication apparatus using the reader communication means A stop request transmission means for transmitting a stop request signal for requesting stop of wireless communication, and a communication status signal from the other RFID tag communication means corresponding to the stop request signal from the stop request means A communication status receiving means for receiving, wherein the first determination means is based on the received signal strength detected by the strength detecting means when the communication status receiving means has not received the communication status signal. The use status of all the plurality of channels is determined.
本願第9発明においては、リーダ通信手段を用いて、複数の無線タグ通信装置相互がコミュニケーションをとり、協調動作を行う。このような協調動作を行うことにより、1つの無線タグ通信装置が無線通信を実行する際、協調する他の無線タグ通信装置は無線通信を停止するので、迅速かつ確実に全チャンネルの不使用を確認し情報送受信を開始することができる。この結果、情報伝達効率を向上することができる。また、複数の無線タグ通信装置相互がコミュニケーションをとって協調動作を行うことにより、複数の無線タグ通信装置を制御するための上位コントローラを設ける必要がない。 In the ninth invention of the present application, a plurality of RFID tag communication apparatuses communicate with each other using a reader communication means to perform a cooperative operation. By performing such a cooperative operation, when one RFID tag communication apparatus executes wireless communication, the other RFID tag communication apparatuses that cooperate with each other stop the wireless communication, so that all channels can be used quickly and reliably. Confirmation and transmission / reception of information can be started. As a result, information transmission efficiency can be improved. In addition, it is not necessary to provide a host controller for controlling the plurality of RFID tag communication devices by performing a cooperative operation by communicating with each other.
本発明によれば、複数の無線タグ通信装置相互における混信や無線タグ側における混信を抑制し、情報送受信の信頼性を向上することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress interference between a plurality of RFID tag communication apparatuses and interference on the RFID tag side, and improve the reliability of information transmission / reception.
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により、本発明の一実施形態の無線タグ通信装置としてのリーダ1の使用態様の一例を説明する。
With reference to FIG. 1, an example of how the
図1において、この例では、図書館の書棚Sに多数の書籍Bが収納されている。各書籍Bの背表紙には無線タグTが貼付されている。無線タグTには、書籍名、著者名等の書籍情報が記憶されている。この例では、2台のリーダ1,1が、所定の近傍する範囲内で、それぞれ書籍Bに貼付された無線タグTの探索を行っている。リーダ1は、無線通信が可能な領域Aに存在する無線タグTに対し情報送受信を行い、上記書籍情報を取得する。
In FIG. 1, in this example, a large number of books B are stored in a bookcase S of a library. A radio tag T is affixed to the spine of each book B. The wireless tag T stores book information such as a book name and an author name. In this example, the two
リーダ1は、この例では、携帯型すなわちいわゆるハンドヘルドタイプの無線通信装置であり、略直方体形状の筐体2aを有している。筐体2aには、偏波面が縦方向と横方向とで切り替え可能なリーダアンテナユニット3が設けられているとともに、操作部7及び表示部8が設けられている。
In this example, the
リーダ1の概略システム構成を図2を用いて説明する。
A schematic system configuration of the
リーダ1のシステムは、上記筐体2aの内部に設けられた本体制御部2と、アンテナ手段としてのリーダアンテナユニット3とから成る。
The system of the
リーダアンテナユニット3は、複数のチャンネルを含む所定の周波数範囲、例えば法規の許す全帯域内において、無線タグTに対し無線通信を行う(詳細は後述)ための電波の送受信を行う。リーダアンテナユニット3は、この例では、マイクロストリップアンテナ11と、このマイクロストリップアンテナ11の偏波面を切り替えるための切替スイッチ回路12とを有する。
The
本体制御部2は、CPU4と、不揮発性記憶装置5と、メモリ6と、上記操作部7と、上記表示部8と、RF通信制御部9とを備えている。
The main
無線タグTは、タグアンテナ151とIC回路部150とを備えた無線タグ回路部Toを有している。無線タグTは、無線タグ回路部Toを、特に図示しない基材などに設けて上記書籍Bに貼付可能にしたものである。前述の図1において、無線タグTは、タグアンテナ151の長手方向の向きが縦方向と横方向のいずれかの方向に向く姿勢で各書籍Bに貼付されている。この例では、ダイポールアンテナであるタグアンテナ151の長手方向を含む面が電波の電界に対する感度が高くなる。この面を偏波面という。
The wireless tag T includes a wireless tag circuit unit To including a
RF通信制御部9は、上記リーダアンテナユニット3を介し、上記無線タグ回路部ToのIC回路部150に記憶された、タグIDを含む情報へアクセスする。
The RF
不揮発性記憶装置5は、ハードディスク装置やフラッシュメモリからなり、書籍Bの管理状況などの各種情報を記憶する。メモリ6は、例えばRAMやROM等から構成される。操作部7は、使用者からの指示や情報が入力される。表示部8は各種情報やメッセージを表示する。
The nonvolatile storage device 5 includes a hard disk device and a flash memory, and stores various information such as the management status of the book B. The
CPU4は、上記メモリ6内のRAMの一時記憶機能を利用しつつ上記不揮発性記憶装置5に予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行い、それによってリーダ1全体の各種制御を行う。またCPU4は、無線タグ回路部ToのIC回路部150から読み出された信号を処理して情報を読み出すとともに、無線タグ回路部ToのIC回路部150へアクセスするための各種コマンド等を生成する。
The CPU 4 performs signal processing according to a program stored in advance in the nonvolatile storage device 5 while utilizing the temporary storage function of the RAM in the
上記RF通信制御部9及びリーダアンテナユニット3の詳細構成を図3を用いて説明する。
Detailed configurations of the RF
RF通信制御部9は、送信部212と、受信部213と、送受分離器214とから構成される。
The RF
送信部212は、リーダアンテナユニット3を介し、無線タグ回路部ToのIC回路部150の無線タグ情報にアクセスするための質問波を生成するブロックである。送信部212は、水晶振動子215Aと、Phase Locked Loop(PLL)215Bと、Voltage Controlled Oscillator(VCO)215Cと、送信乗算回路216と、可変送信アンプ217とを備えている。
The
水晶振動子215Aは、基準周波数を発生する。PLL215Bは、水晶振動子215Aにより発生した周波数を元に、VCO215Cの出力する搬送波の周波数が所定周波数となるようにCPU4の命令に基づき制御する。VCO215Cは上記PLL215Bによって発生される制御電圧に基いて決められた周波数の搬送波を出力する。なお、発生される搬送波の周波数としては、例えばUHF帯、マイクロ波帯、あるいは短波帯の周波数が用いられる。
The
送信乗算回路216は、CPU4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する。この例では、送信乗算回路216は、CPU4からの「TX_ASK」信号に基づく振幅変調を実行する。なお、このような振幅変調の場合、送信乗算回路216に代え、増幅率可変アンプ等を用いてもよい。
The
可変送信アンプ217は、送信乗算回路216により変調された変調波を増幅する。この例では、可変送信アンプ217は、CPU4からの「TX_PWR」信号によって決定される増幅率により、増幅を行う。そして、送信アンプ217の出力は、送受分離器214を介し、マイクロストリップアンテナ11に伝達されて、質問波としてマイクロストリップアンテナ11から放射され、無線タグ回路部ToのIC回路部150に供給される。なお、質問波は上記のように変調した信号すなわち変調波に限られず、単なる搬送波のみの場合もある。
The
受信部213は、リーダアンテナユニット3により受信された無線タグ回路部Toからの応答波を入力する。受信部213は、送受分離器214と、バンドパスフィルタ227と、I相受信乗算回路218と、I相ローパスフィルタ219と、I相受信アンプ221と、I相リミッタ220と、移相器227と、Q相受信乗算回路222と、Q相ローパスフィルタ223と、Q相受信アンプ225と、Q相リミッタ224と、強度検出手段としてのReceived Signal Strength Indicator(RSSI)回路226とを備えている。
The receiving
I相受信乗算回路218は、マイクロストリップアンテナ11で受信され送受分離器214及びバンドパスフィルタ227を介して入力された、無線タグ回路部Toからの応答波と上記発生させられた搬送波とを乗算して復調する。
The I-phase
I相ローパスフィルタ219は、I相受信乗算回路218の出力から必要な帯域の信号のみを取り出す。I相受信アンプ221は、I相ローパスフィルタ219の出力を増幅する。I相リミッタ220は、I相受信アンプ221の出力をさらに増幅してデジタル信号に変換する。
The I-phase low-
移相器227は、前述のようにして発生した搬送波の位相を90°遅らせる。Q相受信乗算回路222は、上記リーダアンテナユニット3で受信された無線タグ回路部Toからの応答波と、上記移相器227により位相を90°遅らせた搬送波とを乗算する。Q相ローパスフィルタ223は、Q相受信乗算回路222の出力から必要な帯域の信号のみを取り出す。Q相受信アンプ225は、Q相ローパスフィルタ223の出力を増幅する。Q相リミッタ224は、Q相受信アンプ225の出力をさらに増幅してデジタル信号に変換する。
The
I相リミッタ220から出力される信号「RXS−I」とQ相リミッタ224から出力される信号「RXS−Q」とは、上記CPU4に入力されて処理される。I相受信アンプ221及びQ相受信アンプ225の出力は、RSSI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CPU4に入力される。上記のようにして、リーダ1では、I−Q直交復調によって無線タグ回路部Toからの応答波の復調が行われる。
The signal “RXS-I” output from the I-
リーダアンテナユニット3は、前述したように、マイクロストリップアンテナ11と、このマイクロストリップアンテナ11の偏波面を切り替えるための切替スイッチ回路12とを有する。切替スイッチ回路12は、例えば、公知の高周波用FETやダイオードを用いたスイッチ回路である。切替スイッチ回路12は、CPU4からの制御信号によりマイクロストリップアンテナ11に設けられた2つの給電点のいずれかを選択して、送受分離器214に接続する。この切替スイッチ回路12による接続切り替え動作により、マイクロストリップアンテナ11はその偏波面が直交する2方向、例えば図2、図3中に破線で示す上下方向と左右方向のいずれかに切り替えられる。
As described above, the
以上において、本実施形態の特徴は、CPU4が、RSSI回路226により検出される受信信号強度に基づき、複数のチャンネルすべてについての使用状況を判定することである。複数のチャンネルすべてが使用されていないと判定された場合に、CPU4は、当該複数のチャンネルのうち使用するチャンネルを選択する。そして、この選択されたチャンネルを用いて、無線タグTと情報送受信が行われる。
As described above, the feature of the present embodiment is that the CPU 4 determines the usage status for all of the plurality of channels based on the received signal strength detected by the
上記の内容を実現するために、リーダ1のCPU4が実行する制御を図4を用いて説明する。
Control executed by the CPU 4 of the
まず、ステップS10において、CPU4は、リーダアンテナユニット3の各種パラメータについて、適宜の初期アンテナ設定を実行する。この際、CPU4は、切替スイッチ回路12に制御信号を出力し、アンテナ属性としてのマイクロストリップアンテナ11の偏波面が、前述の直交する2面のいずれかに初期的に設定される。
First, in step S <b> 10, the CPU 4 executes appropriate initial antenna settings for various parameters of the
その後、ステップS11に移り、前述した、例えば法規により許される所定の周波数範囲において予め設定される複数のチャンネルに含まれるチャンネル番号を表す変数CH(以下、単に「チャンネル変数CH」と称する)を1に初期化する。また、使用するチャンネルを表すチャンネル番号TX_Ch(以下、単に「チャンネルTX_Ch」と称する)を0に初期化する。 Thereafter, the process proceeds to step S11, in which the variable CH (hereinafter, simply referred to as “channel variable CH”) representing the channel numbers included in a plurality of channels set in advance in a predetermined frequency range permitted by law, for example, is set to 1. Initialize to. In addition, a channel number TX_Ch (hereinafter simply referred to as “channel TX_Ch”) representing a channel to be used is initialized to zero.
そして、ステップS12に移り、CPU4は、RSSI回路226により検出された受信信号強度Vsを取得する。
Then, the process proceeds to step S <b> 12, and the CPU 4 acquires the received signal strength Vs detected by the
その後、ステップS13に移り、CPU4は、ステップS12で取得した受信信号強度Vsが、予め定められた使用状況確認用しきい値V_t1よりも大きいかどうかを判定する。なお、この手順が、各請求項記載の第1判定手段として機能する。 Thereafter, the process proceeds to step S13, in which the CPU 4 determines whether or not the received signal strength Vs acquired in step S12 is larger than a predetermined use state confirmation threshold value V_t1. This procedure functions as first determination means described in each claim.
例えば通信中の別のリーダ1が近傍にある場合には、受信信号強度Vsが使用状況確認用しきい値V_t1よりも大きくなるためステップS13の判定が満たされ、ステップS14に移る。ステップS14では、CPU4は、切替スイッチ回路12に制御信号を出力し、マイクロストリップアンテナ11の偏波面を、前述の面のうち、現在使用されている面と直交する面へ切り替える。この手順が、各請求項記載のアンテナ切替手段として機能する。なお、このように同一アンテナの偏波面を切替える替わりに、予めアンテナ属性の異なる複数のアンテナを設けておき、アンテナ切替手段として別のアンテナに切替るようにしても良い。その後、ステップS11に戻り、同様の手順を繰り返す。
For example, when another
一方、ステップS13において、受信信号強度Vsが使用状況確認用しきい値V_t1以下であった場合はステップS14の判定が満たされず、ステップS15に移る。 On the other hand, in step S13, when the received signal strength Vs is equal to or less than the usage status confirmation threshold value V_t1, the determination in step S14 is not satisfied, and the process proceeds to step S15.
ステップS15では、CPU4は、この時点でのチャンネルTx_chが0に設定されているかどうかを判定する。Tx_ch=0の場合は判定が満たされ、ステップS16に移る。ステップS16では、CPU4は、ステップS12で取得した受信信号強度Vsが、(上記使用状況確認用しきい値V_t1よりも小さく予め定められた)チャンネル選択用しきい値V_t2より小さいかどうかを判定する。なお、この手順が、各請求項記載の第2判定手段として機能する。 In step S15, the CPU 4 determines whether or not the channel Tx_ch at this time is set to 0. If Tx_ch = 0, the determination is satisfied, and the routine goes to Step S16. In step S16, the CPU 4 determines whether or not the received signal strength Vs acquired in step S12 is smaller than a channel selection threshold value V_t2 (predetermined smaller than the usage status confirmation threshold value V_t1). . This procedure functions as the second determination means described in each claim.
例えば受信信号強度Vsがチャンネル選択用しきい値V_t2より小さい場合は、ステップS16の判定が満たされ、ステップS17に移行する。ステップS17では、CPU4は、通信に使用するチャンネルTX_chを、この時点での変数CHの値に設定する。なお、この手順が、各請求項記載のチャンネル選択手段として機能する。その後、ステップS18に移行する。 For example, when the received signal strength Vs is smaller than the channel selection threshold V_t2, the determination in step S16 is satisfied, and the process proceeds to step S17. In step S17, the CPU 4 sets the channel TX_ch used for communication to the value of the variable CH at this time. This procedure functions as channel selection means described in each claim. Thereafter, the process proceeds to step S18.
一方、例えば受信信号強度Vsがチャンネル選択用しきい値V_t2以上である場合には、ステップS16の判定が満たされず、後述のステップS18に移行する。 On the other hand, for example, when the received signal strength Vs is equal to or higher than the channel selection threshold V_t2, the determination in step S16 is not satisfied, and the process proceeds to step S18 described later.
ステップS18では、CPU4は、この時点でのチャンネル変数CHが、前述の所定の周波数範囲において予め設定されたチャンネル数のうち、チャンネル番号の最大値に対応したCH_maxに達したかどうかを判定する。チャンネル変数CHがCH_maxまで達していなければステップS18の判定が満たされず、ステップS19に移る。 In step S18, the CPU 4 determines whether or not the channel variable CH at this time has reached CH_max corresponding to the maximum value of the channel number among the preset number of channels in the predetermined frequency range. If the channel variable CH has not reached CH_max, the determination at step S18 is not satisfied, and the routine goes to step S19.
ステップS19では、無線通信で使用するチャンネルを切り替えるため、チャンネル変数CHに1を加える。なお、この手順が、各請求項記載のチャンネル切替手段として機能する。その後、ステップS12に戻り、次のチャンネルに対して同様の手順を繰り返す。 In step S19, 1 is added to the channel variable CH in order to switch the channel used in wireless communication. This procedure functions as channel switching means described in each claim. Thereafter, the process returns to step S12, and the same procedure is repeated for the next channel.
一方、ステップS18において、チャンネル変数CHがCH_maxと等しくなっていた場合はステップS18の判定が満たされ、ステップS20に移る。
ステップS20では、この時点で使用するとして設定されているチャンネルTx_chを用いて、リーダアンテナユニット3を介し、無線タグTと無線通信を行い、情報送受信を実行する。なお、この手順が、各請求項記載の通信動作決定手段及び送受信制御手段として機能する。
On the other hand, if the channel variable CH is equal to CH_max at step S18, the determination at step S18 is satisfied, and the routine goes to step S20.
In step S20, using the channel Tx_ch set to be used at this time, wireless communication is performed with the wireless tag T via the
その後、ステップS21に移り、CPU4は、所定の待ち時間が経過したかどうかを判定する。待ち時間が経過するまでは判定が満たされずループ待機し、待ち時間が経過したらステップS21の判定が満たされ、このフローを終了する。言い換えれば、次回このフローが再び開始されるより前に、当該待ち時間だけリーダアンテナユニット3による無線通信が禁止されることとなる。この結果、近傍に存在する他のリーダ1が同様なフロー(ステップS10からステップS19)を繰り返した結果、電波を出して良いと判断され、通信を開始できるようになる。すなわち、ステップS21は、各請求項記載の禁止制御手段として機能する。
Then, it moves to step S21 and CPU4 determines whether the predetermined | prescribed waiting time passed. Until the waiting time elapses, the determination is not satisfied and the loop waits. When the waiting time elapses, the determination in step S21 is satisfied, and this flow ends. In other words, before this flow is started again next time, wireless communication by the
以上説明したように、本実施形態のリーダ1では、ステップS20において無線通信を実行するに際して、RSSI回路226で検出される受信信号強度に基づき、ステップS13、ステップS16、ステップS18、及びステップS19等により、複数のチャンネルすべてについての使用状況を判定する。そして、複数のチャンネルすべてが使用されていないと判定された場合に、ステップS17で選択されたチャンネルを用いて、ステップS20において、無線タグTに対し情報送受信を行う。
As described above, in the
これにより、複数のリーダ1相互において混信が生じるのを抑制できるのみならず、周波数選択機能のない無線タグT側において混信が生じるのも併せて抑制することができる。すなわち、他のリーダ1が無線タグTと通信をしているのに対して影響を与えないようにすることができる。この結果、複数のチャンネルのうち不使用のチャンネルを確認し当該チャンネルを使用して情報送受信を行う従来技術に比べ、通信の確実性を向上することができる。したがって、複数のリーダ1を含む通信システム全体として、情報送受信の信頼性を向上することができる。
As a result, it is possible not only to suppress interference between the plurality of
なお、必ずしも、上記のような、複数のチャンネルすべてが使用されていないことを確認した後、無線タグTに対し情報送受信を行う手法でなくてもよい。すなわち、いずれか1つのチャンネルの使用が確認されたとき、そのチャネルにおける受信電力に応じ、ステップS20において、CPU4が、可変送信アンプ217を制御して送信出力を適宜の小さい値に制限しつつ、無線タグTと通信を行うようにしてもよい。この場合、リーダ1の通信範囲と近傍の他のリーダ1の通信範囲との重なり具合を調整することができるため、上記とほぼ同様に、複数のリーダ1相互において混信が生じるのを抑制でき、他のリーダ1が無線タグTと通信をしているのに対して与える影響を小さくすることができる。
Note that it is not always necessary to perform the method of transmitting / receiving information to / from the wireless tag T after confirming that all the plurality of channels are not used as described above. That is, when the use of any one channel is confirmed, in step S20, the CPU 4 controls the
また、本実施形態では特に、ステップS20での情報送受信完了後、ステップS21により、所定の時間無線通信を行わないようにする。この結果、この所定の時間の間に、それまでリーダ1の通信によって通信が開始できなかった近傍の他のリーダ1が通信を開始できるため、他のリーダ1が通信できなくなるのを防止することができる。
In the present embodiment, in particular, after completion of information transmission / reception in step S20, wireless communication is not performed for a predetermined time in step S21. As a result,
また、本実施形態では特に、ステップS18及びステップS19において、切り替えられる各チャンネルごとに、ステップS13でRSSI回路226により検出される受信信号強度Vsが使用状況確認用しきい値V_t1より大きいかどうかが判定される。このように、複数のチャンネルを切り替えながらチャンネルごとに判定を行うことにより、図5に示したように、受信側の回路の構成を簡素化することができる。この結果、従来から使用されている汎用のキャリアセンス回路を流用することも可能となる。
In this embodiment, in particular, in step S18 and step S19, for each channel to be switched, it is determined whether or not the received signal strength Vs detected by the
また、本実施形態では特に、ステップS1で受信信号強度Vsが使用状況確認用しきい値V_t1より大きいかどうかが判定された後、さらにステップS16で、受信信号強度Vsがチャンネル選択用しきい値V_t2より小さいかどうかが判定される。これには以下のような意義がある。すなわち、通常用いられるチャンネル選択用しきい値V_t2は、複数のリーダ1どうしの間隔が離れていて相互に干渉し合う場合を想定し、比較的低い値に設定される場合が多い。無線タグTにおける干渉の発生を想定した場合、リーダ1と無線タグTとの間ではより強力な電波が必要であるため、使用状況確認用しきい値V_t1としては、上記チャンネル選択用しきい値V_t2よりも大きな値を用いることが好ましい。そこで本実施形態においては、上記に基づき、チャンネル選択用しきい値V_t2<使用状況確認用しきい値V_t1の関係となるような、両しきい値を用いる。これにより、前述のステップS13及びステップS16において、上記の趣旨に添った合理的かつ有効な判定を行うことができる。
In this embodiment, in particular, after it is determined in step S1 whether or not the received signal strength Vs is larger than the usage confirmation threshold value V_t1, further in step S16, the received signal strength Vs is changed to the channel selection threshold value. It is determined whether it is smaller than V_t2. This has the following significance. That is, the channel selection threshold value V_t2 that is normally used is often set to a relatively low value assuming that the
また、本実施形態では特に、ステップS13で受信信号強度Vsが使用状況確認用しきい値V_t1より大きいと判定された場合、ステップS14で、マイクロストリップアンテナ11の偏波面を切り替える。これには以下のような意義がある。すなわち、このマイクロストリップアンテナ11のように偏波面などのアンテナ属性が複数の態様に切り替え可能となっている場合、各態様ごとに通信範囲や通信対象となる無線タグTが異なるため、各態様ごとに使用状態を確認することが好ましい。そこで、本実施形態では、ステップS13での判定が満たされ複数チャンネルのいずれかが使用されていると判定された場合に、ステップS14でアンテナ属性としての偏波面を切り替える。そして、その切り替えられた後の受信信号強度Vsを検出し、その検出した強度に基づき、複数のチャンネルすべての使用状況を判定する。これにより、複数のリーダ1相互の混信発生及び無線タグT側の混信発生を防止できるアンテナ態様を見つけ出し、当該アンテナ態様において信頼性の高い情報送受信を行うことができる。
In the present embodiment, particularly, when it is determined in step S13 that the received signal strength Vs is greater than the usage status confirmation threshold value V_t1, the polarization plane of the
なお、本発明は上記に限られず、技術的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, and various modifications can be made without departing from the technical idea. Hereinafter, such modifications will be described in order.
(1)複数のチャンネルについて一括して判定を行う場合
上記実施形態においては、ステップS13及びステップS19により、RSSI回路226で検出される受信信号強度Vsが使用状況確認用しきい値V_t1より大きいかどうかを、複数のチャンネルについて個別に判定した。本変形例では、この手法に代えて、受信信号強度Vsが使用状況確認用しきい値V_t1より大きいかどうかを、複数のチャンネルについて一括して判定する。
(1) In the case where a plurality of channels are collectively determined In the above embodiment, is the received signal strength Vs detected by the
本変形例におけるRF通信制御部9及びリーダアンテナユニット3の詳細構成を図5に示す。図5に示すように、本実施形態のRF通信制御部9では、上記I相ローパスフィルタ219及び上記Q相受信ローパスフィルタ223に加えて、これら両ローパスフィルタ219,223よりも広い帯域、理想的には法規で許されている帯域幅の略半分の帯域幅、で信号を取り出すことのできるI相ローパスフィルタ219A及びQ相ローパスフィルタ223Aが設けられる。その他は図3と同様であり、説明を省略する。
Detailed configurations of the RF
本変形例のリーダ1のCPU4が実行する制御を図6を用いて説明する。
Control executed by the CPU 4 of the
まずステップS100で、上記図4のステップS10と同様、CPU4は、初期アンテナ設定を行う。その後、ステップS101に移る。 First, in step S100, as in step S10 of FIG. 4, the CPU 4 performs initial antenna setting. Thereafter, the process proceeds to step S101.
ステップS101では、CPU4は、RSSI回路226により検出された、すべての帯域にわたる全帯域信号強度Vaを取得する。
In step S <b> 101, the CPU 4 acquires the entire band signal strength Va detected by the
その後、ステップS102に移り、CPU4は、ステップS101で取得した全帯域受信信号強度Vaが、予め定められた使用状況確認用しきい値V_t1′よりも大きいかどうかを判定する。なお、この手順が、各請求項記載の第1判定手段として機能する。 Thereafter, the process proceeds to step S102, in which the CPU 4 determines whether or not the all-band received signal strength Va acquired in step S101 is larger than a predetermined use state confirmation threshold value V_t1 ′. This procedure functions as first determination means described in each claim.
例えば通信中の別のリーダ1が近傍にある場合には、全帯域受信信号強度Vaが使用状況確認用しきい値V_t1′よりも大きくなるためステップS102の判定が満たされ、ステップS103に移る。ステップS103では、CPU4は、前述の図4のステップS14と同様、切替スイッチ回路12に制御信号を出力し、マイクロストリップアンテナ11の偏波面を、前述の2面のうち、現在使用されている面と直交する面へ切り替える。この手順が、各請求項記載のアンテナ切替手段として機能する。その後、ステップS101に戻り、同様の手順を繰り返す。
For example, when another
一方、ステップS102において、全帯域受信信号強度Vaが使用状況確認用しきい値V_t1′以下であった場合はステップS102の判定が満たされず、ステップS104に移る。 On the other hand, if the all-band received signal strength Va is equal to or lower than the use state confirmation threshold value V_t1 ′ in step S102, the determination in step S102 is not satisfied, and the process proceeds to step S104.
ステップS104では、前述の図4のステップS11と同様、所定の周波数範囲において予め設定される複数のチャンネルに含まれるチャンネル番号を表すチャンネル変数CHを1に初期化する。また、使用するチャンネルを表すチャンネルTX_Chを0に初期化する。 In step S104, as in step S11 of FIG. 4 described above, a channel variable CH representing channel numbers included in a plurality of channels preset in a predetermined frequency range is initialized to 1. Also, channel TX_Ch representing the channel to be used is initialized to zero.
その後、ステップS105に移り、CPU4は、上記図4のステップS12と同様、RSSI回路226により検出された受信信号強度Vsを取得する。
Thereafter, the process proceeds to step S105, and the CPU 4 acquires the received signal strength Vs detected by the
そして、ステップS106に移り、上記図4のステップS16と同様、ステップS105で取得した受信信号強度Vsが、上記使用状況確認用しきい値V_t1′よりも小さく予め定められた、チャンネル選択用しきい値V_t2より小さいかどうかを判定する。なお、この手順が、各請求項記載の第2判定手段として機能する。 Then, the process proceeds to step S106, and similarly to step S16 of FIG. 4, the channel selection threshold is set in advance, in which the received signal strength Vs acquired in step S105 is smaller than the use condition confirmation threshold value V_t1 ′. It is determined whether the value is smaller than V_t2. This procedure functions as the second determination means described in each claim.
受信信号強度Vsがチャンネル選択用しきい値V_t2より小さい場合、ステップS106の判定が満たされ、後述のステップS109に移行する。 If the received signal strength Vs is smaller than the channel selection threshold V_t2, the determination in step S106 is satisfied, and the process proceeds to step S109 described later.
一方、受信信号強度Vsがチャンネル選択用しきい値V_t2以上である場合には、ステップS106の判定が満たされず、ステップS107に移行する。ステップS17では、CPU4は、上記図4のステップS18と同様、この時点でのチャンネル変数CHがCH_maxに達したかどうかを判定する。チャンネル変数CHがCH_maxまで達していなければステップS107の判定が満たされず、ステップS108に移る。 On the other hand, if the received signal strength Vs is greater than or equal to the channel selection threshold V_t2, the determination in step S106 is not satisfied, and the routine proceeds to step S107. In step S17, the CPU 4 determines whether or not the channel variable CH at this point has reached CH_max, as in step S18 of FIG. If the channel variable CH has not reached CH_max, the determination at step S107 is not satisfied, and the routine goes to step S108.
ステップS108では、上記図4のステップS19と同様、無線通信で使用するチャンネルを切り替えるため、チャンネル変数CHに1を加える。なお、この手順が、各請求項記載のチャンネル切替手段として機能する。その後、ステップS105に戻り、同様の手順を繰り返す。 In step S108, 1 is added to the channel variable CH in order to switch the channel used in the wireless communication as in step S19 of FIG. This procedure functions as channel switching means described in each claim. Then, it returns to step S105 and repeats the same procedure.
一方、ステップS107において、チャンネル変数CHがCH_maxと等しくなっていた場合は判定が満たされ、上記ステップS103に戻り、同様の手順を繰り返す。 On the other hand, if the channel variable CH is equal to CH_max in step S107, the determination is satisfied, the process returns to step S103, and the same procedure is repeated.
ステップS109では、上記図4のステップS17と同様、CPU4は、通信に使用するチャンネルTX_chを、この時点での変数CHの値に設定する。なお、この手順が、各請求項記載のチャンネル選択手段として機能する。その後、図4と同様のステップS20及びステップS21については説明を省略する。 In step S109, as in step S17 of FIG. 4, the CPU 4 sets the channel TX_ch used for communication to the value of the variable CH at this point. This procedure functions as channel selection means described in each claim. Thereafter, description of steps S20 and S21 similar to those in FIG. 4 is omitted.
本変形例によっても、上記実施形態と同様の効果を得る。また、ステップS101及びステップS102において全チャンネルについて一括して判定を行うことにより、上記実施形態のように複数のチャンネルを切り替えながらチャンネルごとに判定を行う場合に比べ、迅速に判定を行うことができる。 Also by this modification, the same effect as the above-mentioned embodiment is acquired. In addition, by performing the determination for all the channels collectively in step S101 and step S102, it is possible to perform the determination more quickly than when performing determination for each channel while switching a plurality of channels as in the above embodiment. .
(2)複数のリーダ間で通信を行い、協調する場合
すなわち、上記のような複数のリーダ1における混信の低減を図る際、上記実施形態や(1)の変形例の手法に加え、当該複数のリーダ1同士の間で通信を行って協調するようにしてもよい。
(2) When communicating and cooperating between a plurality of readers In other words, when reducing interference in the plurality of
本変形例のリーダ1の概略システム構成を図7に示す。図7に示すように、本変形例のリーダ1の本体制御部2には、他のリーダ1と通信を行うためのリーダ通信手段として、近距離通信部10が備えられている。
FIG. 7 shows a schematic system configuration of the
本変形例において複数のリーダ1どうしの間で実行する協調制御を概念的に図8に示す。図8に示すように、無線タグTとの通信を実行しようとする一方のリーダ1(図では「リーダA」として示している)のCPU4は、上記近距離通信部10を用いて、他のリーダ1(図では「リーダB」として示している)に対し無線通信の停止を要求する停波要求信号を送信する。他のリーダ1は、その時点で無線タグTとの通信を実行中の場合は、一方のリーダ1に対し通信状態信号としての通信中フラグ信号を送信し、通信中でない場合は何も応答しない。一方のリーダ1は、当該停波要求信号に対応した、他のリーダ1からの通信中フラグ信号を受信した場合、他のリーダ1に対し一定時間後に再度停波要求信号を送信する。一方のリーダ1は、停波要求信号送信後一定時間の間、他のリーダ1からの通信中フラグ信号を受信しない場合、近傍にある他のリーダ1は上記停波要求信号によって停波状態になったと判断し、上記実施形態や(1)の変形例の手法により、受信信号強度に基づき複数のチャンネルすべてについての使用状況を判定し、無線タグTとの情報送受信を行う。
FIG. 8 conceptually shows cooperative control executed between a plurality of
無線タグTの情報送受信が終了したら、一方のリーダ1は、他のリーダ1に対し、無線通信の停止要求を解除する停波要求解除信号を送信する。
When the information transmission / reception of the wireless tag T is completed, one
上記他のリーダ1が無線タグTとの通信を開始しようとする場合も、上記一方のリーダ1が実行したのと同様の手順を実行する。すなわち、上記近距離通信部10を用いて停波要求信号を送信し、一定時間内に通信中フラグ信号を受信しなかった場合、無線タグTとの情報送受信を行い、情報送受信終了後に停波要求解除信号を送信する。
When the
本変形例のリーダ1のCPU4が実行する制御を図9を用いて説明する。上述の図6と同等の手順には同じステップ番号を付し、説明を省略又は簡略化する。なお、図9の例では、前述の(1)の変形例の手法にリーダ1どうしの協調制御を適用した場合を示している。
Control executed by the CPU 4 of the
まず、ステップS199で、CPU4は、現在、他のリーダ1から停波要求を受けている(停波解除されてない)状態かどうかを判定する。他のリーダ1から停波要求を受けていない状態の場合には通信を行えるため、ステップS199の判定が満たされず、後述のステップS200に移る。一方、しかし、他のリーダ1から停波要求を受けている状態の場合、通信を開始することができないため、ステップS199の判定が満たされ、ステップS198にて所定時間待機した後、ステップS197に移る。
First, in step S199, the CPU 4 determines whether or not it is currently receiving a wave stop request from another reader 1 (the wave is not released). Since communication can be performed in a state where no wave stop request has been received from another
ステップS197では、CPU4は、停波解除を受信したかどうかを判定する。しかし停波解除を受信しない場合、ステップS197の判定が満たされず、上記ステップS198に戻り所定時間待機した後、再びこのステップS197を繰り返す。停波解除を受信すれば、通信を開始できるため、ステップS197の判定が満たされてステップS200に移る。 In step S197, the CPU 4 determines whether or not cancellation of wave stop has been received. However, when the stoppage cancellation is not received, the determination in step S197 is not satisfied, and the process returns to step S198 and waits for a predetermined time, and then repeats step S197. If the stoppage cancellation is received, the communication can be started. Therefore, the determination in Step S197 is satisfied, and the routine goes to Step S200.
ステップS200で、CPU4は、近距離通信部10により、他のリーダ1に対し無線通信の停止を要求する上記停波要求信号を送信する。なお、この手順が、各請求項記載の停波要求送信手段として機能する。
In step S <b> 200, the CPU 4 transmits the stop request signal for requesting the
その後、ステップS201に移り、一定時間内に上記ステップS200で送信した停波要求信号に対応した、他のリーダ1からの通信中フラグ信号が近距離通信部10により受信されたかどうかを判定する。なお、この手順が、各請求項記載の通信状態受信手段として機能する。他のリーダ1が通信中でない状態の場合は通信中フラグ信号が他のリーダ1から送信されない。このため、一定時間内に通信中フラグを受信しなければ同時に通信をしているリーダが存在しないものと考えられ、ステップS201の判定は満たされず、ステップS101に移る。一方、他のリーダ1が送信した通信中フラグを受信した場合はステップS201の判定が満たされ、ステップS202にて所定時間待機した後、ステップS200に戻り、同様の手順を繰り返す。
Thereafter, the process proceeds to step S201, and it is determined whether or not the near
ステップS101〜ステップS109及びステップS20は、上記図6と同様であるため、説明を省略する。 Steps S101 to S109 and S20 are the same as those in FIG.
ステップS20における無線タグTとの通信が終了したら、ステップS300へ移る。 When the communication with the wireless tag T in step S20 is completed, the process proceeds to step S300.
ステップS300では、CPU4は、近距離通信部10により、他のリーダ1に対し無線通信の停止要求を解除する停波要求解除信号を送信し、前述のステップS21に移る。ステップS21については前述と同様であり、説明を省略する。
In step S300, the CPU 4 transmits a wave stop request cancel signal for canceling the wireless communication stop request to the
本変形例においては、近距離通信部10を用いて、複数のリーダ1相互がコミュニケーションをとり、協調動作を行う。このような協調動作を行うことにより、上述したように、1つのリーダ1が無線通信を実行する際、協調する他のリーダ1は無線通信を停止するので、迅速かつ確実に全チャンネルの不使用を確認し情報送受信を開始することができる。この結果、情報伝達効率を向上することができる。また、複数のリーダ1相互がコミュニケーションをとって協調動作を行うことにより、複数のリーダを制御するための上位コントローラを設ける必要がないという効果もある。
In this modification, a plurality of
なお、本変形例においてリーダ1どうしの通信に用いる近距離通信は、赤外線通信、Bluetooth(登録商標)やその他のブロードキャスト通信やあるいは上記所定の周波数帯域の中の特定のチャンネルを専用に用いるようにしてもよい。
It should be noted that the near field communication used for communication between the
(3)その他
以上においては、通信を行うチャンネルを選択するチャンネル選択手段として、各チャンネルの受信信号強度Vsがチャンネル選択用しきい値V_t2より小さいかどうかを判定し、この判定を満たすチャンネルを通信チャネルとした(ステップS16、ステップS106参照)。しかしながら、この方法に限らず、通信を行うチャンネルを規定時間内に擬似ランダム的に順次切り替える方法を用いても良い。この方法を用いる場合、通信チャネル数が十分確保できれば、リーダ1どうしが同じチャネルを使う確率が下がり、リーダ1間の干渉が発生し難くなる。この場合、前述の各請求項記載の第2判定手段は必ずしも必要としない。
(3) Others In the above, as channel selection means for selecting a channel for communication, it is determined whether or not the received signal strength Vs of each channel is smaller than the channel selection threshold V_t2, and a channel satisfying this determination is communicated. A channel was used (see step S16 and step S106). However, the present invention is not limited to this method, and a method of sequentially switching channels for communication in a pseudo-random manner within a specified time may be used. When this method is used, if a sufficient number of communication channels can be ensured, the probability that the
また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。 In addition to those already described above, the methods according to the above-described embodiments and modifications may be used in appropriate combination.
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.
1 リーダ(無線タグ情報読み取り装置)
3 リーダアンテナユニット(アンテナ手段)
10 赤外線通信部(リーダ通信手段)
11 マイクロストリップアンテナ
12 切替スイッチ回路
150 IC回路部
151 タグアンテナ
226 RSSI回路(強度検出手段)
T 無線タグ
To 無線タグ回路部
1 Reader (Radio tag information reader)
3 Reader antenna unit (antenna means)
10 Infrared communication unit (reader communication means)
DESCRIPTION OF
T wireless tag To wireless tag circuit part
Claims (9)
前記アンテナ手段により受信された電波の受信信号強度を検出する強度検出手段と、
前記強度検出手段により検出される受信信号強度に基づき、前記複数のチャンネルすべてについての使用状況を判定する第1判定手段と、
前記第1判定手段により、前記複数のチャンネルすべてが使用されていないと判定されたか、若しくは、前記複数のチャンネルのうちいずれかが使用されていると判定されたか、に応じて、通信動作を決定する通信動作決定手段と、
当該複数のチャンネルのうち使用するチャンネルを選択するチャンネル選択手段と、
前記チャンネル選択手段により選択された前記チャンネルを用いて、前記アンテナ手段により、前記通信動作決定手段が決定した通信動作で無線タグと情報送受信を行う送受信制御手段と
を有することを特徴とする無線タグ通信装置。 Antenna means capable of performing wireless communication with a wireless tag within a predetermined frequency range including a plurality of channels;
Intensity detecting means for detecting the received signal intensity of the radio wave received by the antenna means;
First determination means for determining a use situation for all of the plurality of channels based on the received signal intensity detected by the intensity detection means;
A communication operation is determined according to whether it is determined by the first determination means that all of the plurality of channels are not used or one of the plurality of channels is used. Communication operation determining means for
Channel selection means for selecting a channel to be used from among the plurality of channels;
A wireless tag comprising: a transmission / reception control means for performing transmission / reception of information with a wireless tag in a communication operation determined by the communication operation determination means by the antenna means using the channel selected by the channel selection means. Communication device.
前記第1判定手段により前記複数のチャンネルすべてが使用されていないと判定された場合に、前記送受信制御手段により通信を行うよう決定することを特徴とする請求項1記載の無線タグ通信装置。 The communication operation determining means is
2. The wireless tag communication apparatus according to claim 1, wherein when the first determination unit determines that all of the plurality of channels are not used, the transmission / reception control unit determines to perform communication.
前記第1判定手段により前記複数のチャンネルのうちいずれかが使用されていると判定された場合、前記強度検出手段の結果に基づいて前記送受信制御手段の送信出力を決定することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の無線タグ通信装置。 The communication operation determining means is
The transmission output of the transmission / reception control unit is determined based on a result of the intensity detection unit when the first determination unit determines that any one of the plurality of channels is used. The wireless tag communication device according to claim 1 or 2.
前記送受信制御手段による情報送受信が完了した場合に、前記禁止制御手段により前記アンテナ手段による無線通信を禁止する
こと特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の無線タグ通信装置。 Prohibiting control means for prohibiting wireless communication by the antenna means for a predetermined time,
4. The RFID tag communication apparatus according to claim 1, wherein when the information transmission / reception by the transmission / reception control unit is completed, the prohibition control unit prohibits wireless communication by the antenna unit.
前記第1判定手段は、
前記チャンネル切替手段により切り替えられる各チャンネルごとに、前記強度検出手段により検出される受信信号強度が使用状況確認用しきい値より大きいかどうかを判定する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の無線タグ通信装置。 Channel switching means for switching the channel used in wireless communication with the antenna means;
The first determination means includes
5. For each channel switched by said channel switching means, it is determined whether or not the received signal strength detected by said strength detecting means is larger than a threshold value for use status confirmation. The wireless tag communication device according to claim 1.
前記強度検出手段により検出される受信信号強度が使用状況確認用しきい値より大きいかどうかを、前記複数のチャンネルについて一括して判定する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の無線タグ通信装置。 The first determination means includes
5. The method according to claim 1, wherein whether or not the received signal intensity detected by the intensity detecting unit is larger than a threshold for use status confirmation is collectively determined for the plurality of channels. The wireless tag communication device described.
前記チャンネル選択手段は、
前記複数のチャンネルのうち、前記第2判定手段により、前記受信信号強度が前記チャンネル選択用しきい値以下であると判定されたチャンネルを、使用するチャンネルとして選択する
ことを特徴とする請求項5又は請求項6記載の無線タグ通信装置。 First, it is determined whether or not the received signal strength detected by the strength detecting means is larger than the channel selection threshold by using a channel selection threshold smaller than the usage confirmation threshold. 2 determination means,
The channel selection means includes
6. The channel determined by the second determination means among the plurality of channels that the received signal strength is determined to be equal to or lower than the channel selection threshold is selected as a channel to be used. Alternatively, the wireless tag communication device according to claim 6.
強度検出手段は、
前記アンテナ切替手段により前記アンテナ属性が切り替えられた後の前記アンテナ手段での受信信号強度を検出し、
前記第1判定手段は、
前記アンテナ切替手段により前記アンテナ属性が切り替えられた後の、前記強度検出手段により検出される受信信号強度に基づき、前記複数のチャンネルすべてについての使用状況を判定する
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載の無線タグ通信装置。 An antenna switching unit that switches antenna attributes of the antenna unit when the first determination unit determines that any one of the plurality of channels is used;
The intensity detection means is
Detecting the received signal strength at the antenna means after the antenna attribute is switched by the antenna switching means;
The first determination means includes
The usage status for all of the plurality of channels is determined based on the received signal strength detected by the strength detection unit after the antenna attribute is switched by the antenna switching unit. 8. The wireless tag communication device according to any one of 7 above.
前記リーダ通信手段を用いて前記他の無線タグ通信装置に対し無線通信の停止を要求する停波要求信号を送信する停波要求送信手段と
前記停波要求手段からの前記停波要求信号に対応した、前記他の無線タグ通信手段からの通信状態信号を受信する通信状態受信手段と
をさらに有し、
前記第1判定手段は、
前記通信状態受信手段が前記通信状態信号を受信しなかった場合に、前記強度検出手段により検出される受信信号強度に基づき、前記複数のチャンネルすべてについての使用状況を判定する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の無線タグ通信装置。 Reader communication means for communicating with another RFID tag communication device;
Corresponding to the stop request signal from the stop request means and a stop request transmitting means for transmitting a stop request signal for requesting the other RFID tag communication device to stop wireless communication using the reader communication means A communication status receiving means for receiving a communication status signal from the other RFID tag communication means,
The first determination means includes
The use status of all of the plurality of channels is determined based on the received signal strength detected by the strength detecting unit when the communication status receiving unit does not receive the communication status signal. Item 5. The wireless tag communication device according to any one of Items 1 to 4.
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2010
- 2010-09-23 WO PCT/JP2010/066459 patent/WO2011037152A1/en active Application Filing
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