CN101447014A - 无线通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了无线通信装置。在该无线通信装置中，对于不指定的无线标签发送询问电波(ST5)。此外，如果可以指定对于该询问电波返回应答电波的无线标签(ST7)，则对该指定的无线标签发送处理用电波(ST9)。在这种情况下，处理用电波的发送功率总是大于询问电波的发送功率。

Description

无线通信装置

相关申请的交叉参考

本发明以在2007年11月29日申请的日本专利申请No.2007-309119的优先权权益为基础。这些申请的内容结合于本申请中作为参考。

技术领域

本发明涉及利用电波与可以实现数据的写入以及读出的无线标签进行无线通信的无线通信装置。

背景技术

在现有技术中，存在构成为：包括天线，且用于进行无线通信的无线通信装置，该无线通信利用了存在于该天线的通讯区域内的无线标签和电波。这种无线通信装置可以从无线标签中所安装的存储器中读出数据，或者将数据写入上述存储器。

在各无线标签的存储器中存储有固有的ID作为标签(tag)识别信息。无线通信装置可以通过读取无线标签的ID，从而分别指定无线标签。这样的无线标签例如称为RFID(Radio FrequencyIdentification：射频识别)。无线通信装置被称为无线标签读写器或者RFID读写器。

在使用这种无线通信装置将数据写入无线标签时，首先，无线通信装置在不指定无线标签的情况下发送询问电波。这样，接收了该询问电波的无线标签返回应答电波。应答电波通过无线标签的存储器中所存储的ID被调制。在无线通信装置中接收来自于无线标签的应答电波。无线通信装置对接收的应答电波进行解调并识别无线标签的ID。在识别了ID之后，无线通信装置和包括该ID的无线标签进行一对一的无线通信，并以不接触的方式进行数据的读取和写入。

例如，在日本特开2001-339327号公报中，公开了以下技术：若以最低发送功率发送询问电波，且存在来自于无线标签的应答，则以该最低发送功率发送数据写入指令。此外，仅限于在写入失败的情况，提高数据写入指令的发送功率，再次发送数据写入指令。

但是，无线标签在数据写入时比数据读取时需要更多的功率(电力)。在上述公报记载的无线通信装置中，在以最低发送功率发送了询问电波，从而指定了无线标签之后，也会暂且以该最低发送功率发送数据写入指令。因此，由于功率不足所导致的写入错误的概率较高。此外，还恐怕在尽管功率不足也未导致写入错误的情况下，执行数据的写入，但结果是，在无线标签中写入了错误的数据。

发明内容

本发明鉴于上述问题，其目的在于提供可以提高指定无线标签之后的处理效率，同时可以提高其处理的可靠性的无线通信装置。

根据本发明，提供了无线通信装置，其利用电波与进行数据的写入以及读出的无线标签进行无线通信，无线通信装置包括：标签询问部，构成为对不指定的无线标签发送询问电波；标签指定部，构成为指定对于从该标签询问部发送的询问电波返回应答电波的无线标签；以及标签处理部，用于对由该标签指定部指定的无线标签发送处理用电波，其中，将处理用电波的发送功率设定为总是大于询问电波的发送功率的值。

本发明的优点将在下面的描述中阐述，并且部分地将从该描述中变得显而易见，或可以通过实施本发明而了解。本发明的优点可以通过下文中具体指出的手段及其组合来实现并获得。

附图说明

结合于说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与以上给出的概括性描述和以下给出的对实施例的详细描述一起用于解释本发明的原理。

图1是表示本发明的一个实施方式中所使用的无线标签标牌用纸的主要部分构成的模式图；

图2是图1中的A-A方向截面图；

图3是表示无线标签标牌发行装置的主要部分构成的框图；

图4是表示无线标签标牌发行装置所包括的无线标签读写器的主要部分构成的框图；

图5是示出了无线标签读写器的存储部中所形成的主要的存储区域的图；

图6是表示无线标签读写器的控制部所执行的处理顺序的主要部分的流程图；以及

图7是示出了电波输出设定表中所设定的数据的一个例子的图。

具体实施方式

下面，参照附图，对用于实施本发明的优选实施方式进行说明。

此外，该实施方式是将本发明适用于无线标签标牌发行装置的无线标签读写器时的实施方式。无线标签标牌发行装置用于发行作为物品管理用标牌而粘贴在各种物品上的无线标签标牌。

首先，采用图1至图2对本实施方式中所使用的无线标签标牌用纸1进行说明。如图1所示，无线标签标牌用纸1构成为包括带状的衬纸2以及多张无线标签标牌3。各无线标签标牌3以剥离自如地方式粘贴在衬纸2的表面上，并沿用纸输送方向C排列为一列。

图2扩大示出了图1的A-A方向截面。如图2所示，各无线标签标牌3分别构成为：在衬纸2上通过粘接剂9粘贴无线标签7，该无线标签7隔着粘接剂8被标牌片(label sheet)4所覆盖。粘接剂8与粘接剂9相比其粘着力非常强。因此，标牌片4和无线标签7可以成为一体地从衬纸2上剥离。标牌片4的表面成为信息的印刷面。

无线标签7是将IC芯片5和天线6内置于薄膜内的无线标签。这种无线标签一般称为RFID入口(inlet)。

无线标签7的IC芯片5包括电源生成部、解调部、调制部、存储部以及用于控制这些部分的控制部。电源生成部用于进行通过天线6接收的电波的整流和稳定化。所生成的电源被提供给IC芯片5的各部。解调部用于解调通过天线6接收的电波。解调后的数据被发送给控制部。调制部为了使从天线6放射电波，将从控制部发送的数据调制为电波。

控制部将由解调部解调的数据写入存储部。此外，控制部从存储部读出数据并向调制部发送。存储部构成为包括：设定区域，以无法改写的方式存储保持数据；以及用户区域，可以写入任意的数据。在设定区域中写入有预先固有的标签识别信息、即ID。

下面，参照图3，对使用了上述无线标签标牌用纸1的无线标签标牌发行装置10进行说明。

无线标签标牌发行装置10包括标牌固定座(holder)(未图示)。在标牌固定座上，无线标签标牌用纸1被设置为卷绕(巻き回す)成辊状的状态。从标牌固定座陆续放出的无线标签标牌用纸1的前端沿着规定的输送路径被引导至剥离辊11。然后，通过该剥离辊11仅卷绕衬纸2，并剥离无线标签3。通过剥离辊11被剥离的无线标签标牌3从标牌发行口(未图示)排出。卷绕在剥离辊11上的衬纸2由卷取辊(未图示)卷取。

在从标牌固定座至剥离辊11的输送路径上，从无线标签标牌用纸1的输送方向B的上游侧、即标牌固定座侧朝向下游侧、即剥离辊11侧，依次设置有标牌传感器12、无线标签读写器13的天线14以及印刷头15。

标牌传感器12用于检测从标牌固定座陆续放出的无线标签标牌用纸1的无线标签标牌3。例如，通过光学地检测无线标签标牌3的后端边缘，从而检测无线标签标牌3。

天线14基于无线标签读写器13的控制而放射电波。此外，接收从无线标签标牌3的无线标签7放射的电波。无线标签读写器13可以以不接触的方式从无线标签标牌3的无线标签7读取存储数据，该无线标签7存在于从天线14放射的电波可以到达的电波到达区域内。此外，可以以不接触的方式将数据写入该无线标签7的存储器(memory)部中。

印刷头15由头驱动部16进行驱动。被驱动的印刷头15在标签标牌4的印刷面上印刷各种信息，该标签标牌4的印刷面作为无线标签标牌3的表面。作为这种印刷头15例如可以采用热敏头。

无线标签标牌发行装置10还包括操作面板17、通信接口18、输送系统驱动部19、存储部20、主体控制部21等。在操作面板17上设置有各种键和显示部等。通信接口18上连接有个人计算机等主机设备。

输送系统驱动部19控制无线标签标牌用纸1的输送机构和卷取辊的驱动机构。输送机构将设置在标牌固定座上的无线标签标牌用纸1向其长边方向的一个方向以及其相反方向输送。

存储部20中存储有通过通信接口18输入的标牌写入数据或标牌印字数据。主体控制部21用于控制输送系统驱动部19、无线标签读写器13以及头驱动部16。基于该控制发行无线标签标牌3，其中，该无线标签标牌3是在无线标签7中写入了标牌写入数据、且在印刷面上印刷了标牌印字数据的无线标签标牌。

图4是表示上述无线标签读写器13的主要部分构成的框图。无线标签读写器13构成为包括接口部41、控制部42、调制部43、发送放大器44、接收放大器45、解调部46、切换电路47以及存储部48等。

接口部41用于控制主体控制部21和控制部42之间的数据通信。控制部42用于控制无线标签读写器13的动作。调制部43通过由控制部42提供的发送数据来调制载波，并生成调制信号。发送放大器44放大来自于调制部43的调制信号，并输出至天线14。

接收放大器45放大与由天线14接收的电波相对应的调制信号，并输出至解调部46。解调部46解调由接收放大器45放大后的调制信号，获得接收数据。接收数据被输出至控制部42。

切换电路47调整发送放大器44的增益，使从天线14放射的电波的发送功率发生变化。切换电路47包括数字/模拟转换功能，该数字/模拟转换功能用于将来自于控制部42的数字信号转换为模拟信号。模拟信号表示电流值。发送放大器44包括功率放大器。功率放大器基于来自于切换电路47的模拟信号来切换发送功率。

如图5所示，在存储部48中形成有电波输出设定表51、计数器52。在电波输出设定表51中，与一系列号码相对应，存储有用于确定来自于天线14的电波输出的功率数据。在功率数据中包括检测用功率的功率数据和指定后功率的功率数据。检测用功率是为了该无线标签读写器13指定无线标签所发出的询问电波的发送功率。指定后功率是为了在无线标签读写器13所指定的无线标签中写入数据而发出的处理用电波的发送功率。

在本实施方式中，预先与号码“1”对应，设定检测用功率100毫瓦(mW)的功率数据和指定后功率400毫瓦(mW)的功率数据；与号码“2”对应，设定检测用功率200毫瓦(mW)的功率数据和指定后功率400毫瓦(mW)的功率数据；与号码“3”对应，设定检测用功率300毫瓦(mW)的功率数据和指定后功率400毫瓦(mW)的功率数据。即，关于检测用功率被设定为随着号码的升高而阶段地增加功率。关于指定后功率被固定地设定为大于检测用功率的最大值的值。

电波输出设定表51以及计数器52的数据在切断无线标签标牌发行装置10的电源的情况下被清除(clear)。然后，在电源接通时的上升时，在电波输出设定表51中，通过通信接口18所连接的主体控制部21，由主机设备设定期望的功率数据。此外，计数器32被复位为“0”。

主体控制部21在例如由主机设备提供了无线标签标牌3的发行任务(job)的情况下，将该发行任务所包括的标牌写入数据和标牌印字数据存储在存储部20中。接着，主体控制部21指令用纸输送系统驱动部19的起动。由此，由于开始了无线标签标牌用纸1的输送，所以主体控制部21待机由标牌传感器12检测无线标签标牌3。如果检测出了无线标签标牌3，则主体控制部21向无线标签读写器13指令标牌写入数据的写入。

接收了该指令的无线标签读写器13的控制部42将标牌写入数据存储在存储部48中。若存储了标牌写入数据，则控制部42开始图6的流程图所具体示出顺序的处理。

首先，作为步骤ST1，控制部42使计数器52复位为“0”。接着，作为步骤ST2，控制部42使计数器52仅计数递增(count up)“1”。

若使计数器52计数递增，则作为步骤ST3，控制部42判断计数器52是否超过了电波输出设定表51中设定的号码的最大值。在未超过的情况下，作为步骤ST4，控制部42为了获取号码X(X是计数器52的计数值)所对应的检测用功率的功率数据，而检索电波输出设定表51。在获取了检测用功率的功率数据(power data)的情况下，作为步骤ST5，控制部42将该功率数据输出至切换电路47。此外，控制部42将无线标签的询问指令输出至调制部43。

由此，在调制部43中，通过询问指令来调制载波，并生成调制信号。调制信号由发送放大器44进行放大，并作为询问电波从天线14放射。这时，基于切换电路47的控制，询问电波的发送功率为号码X所对应的检测用功率的值。

询问电波可以由不指定的多数的无线标签接收。接收了该询问电波的无线标签7返回应答电波。该应答电波由天线14接收。天线14的接收信号由接收放大器45放大并发送至解调部46。由解调部46解调接收信号。解调后的数据被发送至控制部42。

在发送询问指令之后，作为步骤ST6，控制部42判断有无来自于无线标签7的应答。若获取了由解调部46解调的数据，则控制部42判断该数据是否是ID的应答数据。在是ID的应答数据的情况下(步骤ST6的是)，作为步骤ST7，控制部42将该ID指定作为处理对象的无线标签7的ID。

在指定了无线标签7的ID的情况下，作为步骤ST8，控制部42为了获取号码X(X是计数器52的计数值)所对应的指定后功率的功率数据，再次检索电波输出设定表51。在获取了指定后功率的功率数据的情况下，作为步骤ST9，控制部42将该功率数据输出至切换电路47。此外，控制部42从存储部48读出标牌写入数据，并将该数据的写入指令输出至调制部43。

由此，在调制部43中，通过写入指令来调制载波，并生成调制信号。调制信号由发送放大器44进行放大，并作为写入处理用电波从天线14放射。这时，基于切换电路47的控制，写入处理用电波的发送功率变为号码X所对应的指定后功率的值。

写入处理用电波仅可以由指定的ID的无线标签7接收。接收了该写入处理用电波的无线标签7将标签写入数据写入存储器。在写入正常地结束时，发送正常结束应答的电波。该应答电波由天线14接收。天线14的接收信号由接收放大器45进行放大，并发送至解调部46。在解调部46中解调接收信号。解调后的数据被发送至控制部42。

在发送了写入指令后，作为步骤ST10，控制部42待机(等待)来自于无线标签7的正常结束应答。在获取了由解调部46解调的数据时，控制部42判断该数据是否是正常结束的应答数据。在是正常结束的应答数据的情况下(步骤ST10的是)，作为步骤ST11，控制部42向主体控制部21通知写入结束。

在规定时间内，未能从无线标签接收正常结束的应答数据的情况下(步骤ST10的否)，作为步骤ST12，控制部42向主体控制部21通知写入错误。

在对于询问指令，在一定时间内没有来自于无线标签7的应答的情况下(步骤ST6的否)，控制部42进入步骤ST2的处理。即，控制部42再使计数器X仅计数递增“1”。此外，如果从电波输出设定表51中获取了号码X所对应的检测用功率的功率数据，则控制部42将该功率数据输出至切换电路47。此外，控制部42将无线标签的询问指令输出至调制部43。

控制部42到检测出无线标签7的应答为止，使计数器X依次计数递增，重复进行步骤ST3～ST5的处理。此外，在未检测出无线标签7的应答、且计数器52超过了电波输出设定表51中所设定号码的最大值时(步骤ST3的是)，作为步骤ST13，控制部42向主体控制部21通知标签不存在的错误。

在从无线标签读写器13接收了写入结束的通知时，主体控制部21与该无线标签标牌3被输送至印刷头15的印刷位置为止同步地将存储部20中存储的标牌印刷数据提供给头驱动部16。这样，印刷头15进行动作，在该无线标签标牌3的印刷面上印刷标牌印刷数据。然后，将无线标签标牌3输送至剥离辊11，其中，该无线标签标牌3进行了标牌写入数据的写入和标牌印刷数据的印刷。并且，通过该剥离辊11将无线标签标牌3从衬纸2上剥离下来，并进行发行。

这样，在无线标签读写器13中，如果从主体控制部21提供了标牌写入数据的写入指令，则首先从电波输出设定表51中读出号码“1”所存储的检测用功率。并且，将该检测用功率作为发送功率并从天线14发送询问电波。即，以100毫瓦(mW)的发送功率发送询问电波。

这里，在对于该询问电波，从无线标签7返回了应答电波，并由天线14接收的情况下，在无线标签读写器13中，指定基于该应答电波所包括的ID而返回了应答电波的无线标签7。

在指定了无线标签7的情况下，在无线标签读写器13中，从电波输出设定表51读出存储为号码“1”的指定后功率。然后，将该指定后功率作为发送功率，从天线14发送写入处理用电波。即，以400毫瓦(mW)的发送功率发送写入处理用电波。由此，在所指定的无线标签7的存储器中写入标签写入数据。

另一方面，在未能接收无线标签的应答电波的情况下，在无线标签读写器13中，接着从电波输出设定表51读出号码“2”所存储的检测用功率。然后，将该检测用功率作为发送功率并发送询问电波。即，以200毫瓦(mW)的发送功率发送询问电波。

在对于该询问电波，无线标签7进行应答，并指定了该无线标签的ID的情况下，在无线标签读写器13中，从电波输出设定表51读出号码“2”所存储的指定后功率。然后，将该指定后功率作为发送功率，发送写入处理用电波。即，以400毫瓦(mW)的发送功率发送写入处理用电波。由此，在所指定的无线标签7的存储器中写入标签写入数据。

此外，在即使这样处理也未能指定无线标签的情况下，在无线标签读写器13中，接着从电波输出设定表51读出号码“3”所存储的检测用功率。然后，将该检测用功率作为发送功率，发送询问电波。即，以300毫瓦(mW)的发送功率发送询问电波。

在对于该询问电波，无线标签7进行应答，并指定了其无线标签的ID的情况下，在无线标签读写器13中，从电波输出设定表51读出号码“3”所存储的指定后功率。然后，将该指定后功率作为发送功率，发送写入处理用电波。即，以400毫瓦(mW)的发送功率发送写入处理用电波。由此，在所指定的无线标签7的存储器中写入标签写入数据。

此外，在虽然将号码“3”所存储的检测用功率作为发送功率，发送询问电波，但是还是无法接收应答电波的情况下，在无线标签读写器13中，向主体控制部21通知标签不存在的错误。

这样，在无线标签读写器13中，到可以接收来自于无线标签7的应答电波为止，根据在电波输出设定表51中以号码递增的方式所设定的检测用功率的功率数据，切换询问电波的发送功率。并且，如果对于以任一个发送功率进行发送的询问电波，无线标签7进行应答，并指定了其无线标签7的ID，则在无线标签读写器13中，以电波输出设定表51中对应于该时刻的号码而设定的指定后功率，发送写入处理用电波。

这里，如前所述，关于检测用功率，在电波输出设定表51中设定为随着号码的递增而阶段式地增加。另一方面，关于指定后功率，则设定为大于检测用功率的最大值的固定值。因此，可以使写入处理用电波的发送功率总是大于用于指定无线标签的询问电波，其中，该写入处理用电波用于在根据该询问电波而指定的无线标签7中写入数据。

如果从天线14放射的电波的发送功率小，则其电波的到达距离变短。因此，在图3中，位于天线14的正下方的无线标签标牌3的无线标签7可以接收询问电波，但是，位于其前后的无线标签标牌3的无线标签7无法接收询问电波。其结果是，无线标签读写器13可以将位于天线14的正下方的无线标签标牌3的无线标签7可靠地指定作为写入对象。换言之，不会导致将该无线标签标牌3以外的无线标签标牌3上所安装的无线标签7指定作为写入对象。

另一方面，在指定了作为写入对象的无线标签7之后，从无线标签读写器13发送写入处理用电波。只有被指定作为写入对象的无线标签7可以接收该写入处理用电波。此外，在接收了该写入处理用电波的无线标签7中，将标签写入数据写入存储器中。

这里，写入处理用电波的发送功率是与询问电波的发送功率相比足够大的值，并被设定为可以在无线标签7中稳定地写入数据的电平(level)。因此，可以对于位于天线14的正下方的无线标签标牌3的无线标签7可靠地写入标签写入数据。

这样，根据本实施方式，当在所指定的无线标签中写入标签写入数据时，不会由于功率不足而发生写入错误，因此，可以提高指定了无线标签后的处理效率。此外，可以在所指定的无线标签中可靠地写入标签写入数据。

此外，该发明并不仅限于上述实施方式，在实施阶段，在不脱离本发明主旨的范围内，可以变形构成要素进行具体实施。

例如，在上述实施方式中，将电波输出设定表51中所设定的指定后功率设定为大于检测用功率的最大值的固定值。但是，如图7所示，也可以以大于对应的检测用功率的值以功率阶段式地增加的方式进行设定。通常，在以100毫瓦(mW)的发送功率发送询问电波并可以检测出无线标签的情况下，可以认为该无线标签位于天线14的比较近的位置。在这种情况下，即使没有使发送功率上升至大于检测用功率的最大值的电平，也可以可靠地写入标签写入数据。通过使发送功率下降得低于检测用功率的最大值，从而可以实现省电化。

此外，电波输出设定表51中所设定的发送功率的值并不仅限于上述实施方式的值。此外，虽然将检测用功率设定为阶段式，但是，不一定必须是阶段式地进行设定。主要是使处理用电波的发送功率大于询问电波的发送功率即可。

此外，并不仅限于无线标签标牌发行装置10的无线标签读写器13。例如，可以通过在如下系统的无线标签读写器13中适用本发明，从而可以实现指定了无线标签后的处理效率的提高以及其处理的可靠性的提高，其中，该系统用于在输送装置输送的物品所附有的无线标签中依次写入所需数据。

对于本领域技术人员来说，可以容易地想到其它优点和变形。因此，在本发明更广泛的方面中，其不限于此处示出和描述的特定细节和例示性实施例。因而，在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本发明的精神或范围的前提下，可以做出各种更改。

Claims (7)

1.一种无线通信装置(13)，其利用电波与可进行数据写入以及读出的无线标签进行无线通信，所述无线通信装置的特征在于，包括：

标签询问部(ST5)，构成为对不指定的无线标签发送询问电波；

标签指定部(ST7)，构成为指定对于从所述标签询问部发送的所述询问电波返回了应答电波的所述无线标签；以及

标签处理部(ST9)，用于对由所述标签指定部指定的所述无线标签发送处理用电波，

其中，将所述处理用电波的发送功率设定为总是大于所述询问电波的发送功率的值。

2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，

所述无线通信装置还包括：

功率切换部(ST2～ST4)，构成为直至接收所述应答电波为止，使来自于所述标签询问部的询问电波的发送功率阶段式地增加，

其中，所述询问电波的发送功率的上限值被限制为小于所述处理用电波的发送功率的值。

3.根据权利要求2所述的无线通信装置，其特征在于，

所述无线通信装置还包括：

功率设定部(51)，构成为相对于通过所述功率切换部而阶段式地增加的各应答电波的发送功率，分别设定大于所述发送功率的值，

其中，所述标签处理部以相对于在所述标签指定部指定了所述无线标签时的所述询问电波的发送功率而相当于在所述功率设定部中设定的值的发送功率，发送所述处理用电波。

4.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，

从所述标签处理部发送的处理用电波是对于所述无线标签的数据写入指令的电波。

5.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，

所述无线通信装置还包括：

电波输出设定表(51)，构成为存储所述询问电波的发送功率和所述处理用电波的发送功率的各设定值；以及

控制部(42)，构成为在从所述标签询问部发送询问电波时，以所述电波输出设定表中设定的所述询问电波的发送功率发送所述询问电波，在从所述标签处理部发送处理用电波时，以所述电波输出设定表中设定的所述处理用电波的发送功率发送所述处理用电波，

其中，所述电波输出设定表将大于所述询问电波的发送功率设定值的值作为所述处理用电波的发送功率设定值进行存储。

6.根据权利要求5所述的无线通信装置，其特征在于，

在所述电波输出设定表中，将阶段式增加的多个值作为所述询问电波的发送功率进行存储，并设定大于所述询问电波的发送功率最大值的值作为所述处理用电波的发送功率。

7.根据权利要求5所述的无线通信装置，其特征在于，

在所述电波输出设定表中，将阶段式增加的多个值作为所述询问电波的发送功率进行存储，而且，将相对于各询问电波的发送功率设定值而分别大于所述设定值的值设定作为所述处理用电波的发送功率。

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