CN101680963B - 标签通信装置以及标签通信方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种标签通信装置以及标签通信方法，只在通信区域内有附有RFID标签的移动体移动时发送询问波，从而能够减少其耗电量，并能够防止发生标签通信异常而使与标签的通信变得良好。在该标签通信装置及标签通信方法中，根据频率不同的2个频率的发送波(CW)和各发送波(CW)的反射波来取得两个多普勒信号，从这些多普勒信号检测出相位差，从而检测在通信区域(A)内有货物(21A)正移动，读写器(1A)仅在检测到该移动时发送询问波。

Description

标签通信装置以及标签通信方法
技术领域
本发明涉及一种标签通信装置以及标签通信方法，特别是涉及适合于在与附有RFID(Radio Frequency Identification：射频识别)标签的移动体进行无线通信时减少耗电量且防止发生标签通信异常(tag confusion)的标签通信装置以及标签通信方法。
背景技术
近年来，在物流领域中采用RFID系统，利用该RFID系统来进行货物管理，该RFID系统是指，在货物等移动体上粘贴RFID标签(下述简称“标签”)，该标签与读写器(reader/writer)等标签通信装置进行无线通信的系统。若采用该RFID系统，则例如沿着带式输送机等搬运单元设置读写器，由该读写器发送询问波。于是，利用该带式输送机等来搬运的货物上所粘附的标签发出应答波，从而能够自动地读取ID(Identification：身份信息)等数据，因此能够实现比以往更高的物流业务效率。
然而，在该RFID系统中，要利用读写器来检测出有无标签，则只能靠询问波的发送。因此，要使标签与读写器进行通信，不管标签是否位于读写器的通信区域内，都必须使读写器始终发送询问波。读写器如此始终发送询问波会造成电力的浪费。此外，在设置有多个读写器且分配给读写器的信道数少的时候，若各读写器都发送询问波，则在读写器之间会产生电波干扰，或者在与标签进行通信时发生标签通信异常，从而会导致无法通信的可能性变高的问题。
为了解决该问题，提出了读写器不是始终发送询问波而是仅在标签进入通信区域内的情况下发送询问波的系统，作为此类系统，例如可举例使用在专利文献1中所记载的移动体检测方法及其装置的系统。
该专利文献1所记载的移动体检测装置在天线具有1个以上的检测区域及非检测区域的情况下，在非检测区域内临时中断通信，不进行数据的读写。而且，进行通信断续控制，使得仅在检测区域进行数据的读写。进而，在进行该通信断续控制的时候，检查证实是否探测到标签，从而决定是否进行数据的读写。在该移动体检测装置中，不是始终发送询问波，而是判断标签检测单元是否检测到标签，并仅在检测区域内进行数据的读写。其结果，能够有效地回避在非检测区域中对数据的读写错误，同时，也能够减少不必要的电波发送。
然而，在该专利文献1中，没有记载标签检测单元的具体的结构，但若参照其说明书及附图的记载，则可以知道该标签检测单元具有相当于传感器的结构。但是，在这种使用传感器检测出移动体并与标签进行通信的系统中，会存在如下新问题：引发系统大型化，这也会导致成本升高。而且，若传输速度变高，则频率的占用频带也随之变宽，成为信道间发生干扰的重要原因。另一方面，为使相邻信道不受到干扰，优先在不需要进行高速通信的状况下尽可能使传送速度保持低速，但保持低速的判断标准不完善。
专利文献1：日本特开2006-99189号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是为了解决上述的问题而做出的，其目的在于提供标签通信装置以及标签通信方法，在该标签通信装置以及标签通信方法中，只在附有RFID标签的移动体在通信区域内移动时向标签发送询问波，以此减少其耗电量且防止发生标签通信异常，从而使标签间通信(标签通信装置和标签之间的通信)变得良好。
用于解决课题的手段
本发明是为了解决上述问题而做出的，是一种标签通信装置，在规定的通信区域内由天线向附有RFID标签的移动体发送询问波，以此与前述RFID标签进行无线通信，其特征在于，具有：多普勒计测单元，其根据发送波和其反射波来得到多普勒信号；通信控制单元，其用于控制询问波的发送，使得在前述多普勒计测单元得到了多普勒信号的情况下发送询问波，在前述多普勒计测单元未得到多普勒信号的情况下不发送询问波。
多普勒计测单元，是利用多普勒效应，检测出发送波的频率和其反射波的频率之间的频率之差作为多普勒信号的单元。例如，假设多普勒计测单元固定在规定的位置，移动体向从多普勒计测单元离开的方向以速度v进行移动。如果将发送波的频率设为fs，将该发送波被移动体反射而返回的反射波的频率设为fo，将光速(300X106m/s)设为c，那么，可由以下公式来表示多普勒信号的多普勒频率Δf。
(公式1)
Δf = f s - f o = 2 × f s × v c
也就是说，在移动体正在移动的情况下，由于多普勒效应，发送的发送波的频率fs与所接收的反射波的频率fo不同。然后，通过多普勒计测单元对与该频率之差(多普勒信号)Δf对应的信号进行检测，并根据该信号来检测移动体是否正在移动。
此外，本发明是一种标签通信装置，在规定的通信区域内由天线向附有RFID标签的移动体发送询问波，以此与前述RFID标签进行无线通信，其特征在于，具有：多普勒计测单元，其根据多个频率的发送波和各发送波的反射波，按各频率分别得到多普勒信号；相位差检测单元，其用于检测在前述各频率的多普勒信号中任意两个频率的多普勒信号的相位差；通信控制单元，其用于控制询问波的发送，使得在前述相位差检测单元检测出相位差的情况下发送询问波，在前述相位差检测单元未检测出相位差的情况下不发送询问波。
此外，本发明是一种标签通信装置，在规定的通信区域内由天线向附有RFID标签的移动体发送询问波，以此与前述RFID标签进行无线通信，其特征在于，具有：第一多普勒计测单元，其根据第一频率的发送波和其反射波来得到第一多普勒信号；第二多普勒计测单元，其根据第二频率的发送波和其反射波来得到第二多普勒信号，该第二频率与前述第一频率不同；相位差检测单元，其用于检测前述第一多普勒信号和第二多普勒信号之间的相位差；通信控制单元，其用于控制询问波的发送，使得在前述相位差检测单元检测出相位差的情况下发送询问波，在前述相位差检测单元未检测出相位差的情况下不发送询问波。
上述“移动体”是指借助外力来移动的物体，例如为通过带式输送机等搬运单元来搬运的货物、物品，在这样的情况下，带式输送机成为移动路径。此外，该“移动体”也包括靠自身的力量来移动的移动体，例如人或动物等。
此外，上述“RFID标签”例如包括：不具有电池等电源，而利用从读写器以电波的方式供给的电力来使电路工作，以此与读写器进行无线通信的无源型RFID标签；具有电池等电源的有源型RFID标签。
此外，上述“标签通信装置”例如是指能够与RFID标签进行通信的读写器或者读取器、写入器。
在本发明中，利用多普勒效应，对物品的移动进行检测。物品相对作为波源的标签通信装置移动。即，在存在移动体的情况下，若向该移动体发送第一频率的发送波及与其不同的第二频率的发送波，则各发送波被移动体反射，各反射波被标签通信装置接收。根据所接收的该反射波和第一频率的发送波及第二频率的发送波分别生成第一多普勒信号和第二多普勒信号。在此，根据多普勒效应，从波源发送的发送波和被移动体反射的反射波的频率会发生变化，即，在波源和移动体接近的情况下频率升高，在远离的情况下频率降低，因此能够检测出第一多普勒信号和第二多普勒信号之间的相位差。在本发明中，若检测到该相位差，则判断为检测到移动体。
本发明也可以具有如下结构：具有静止标签检测单元，该静止标签检测单元在前述相位差检测单元未检测到相位差时，检测是否接收到由前述天线发送的询问波的应答波，在接收到该应答波的情况下，检测为在前述规定的通信区域内存在处于静止状态的RFID标签；前述通信控制单元在前述静止标签检测单元进行检测后停止发送询问波。
即使检测到移动体并由标签通信装置向RFID标签发送了询问波，但在通信区域内存在附有RFID标签的静止的物体的情况下，标签通信装置也会与该物体进行无线通信，并从该物体接收到应答波。例如，在存在一个移动体及一个静止物体且均都附有RFID标签的情况下，标签通信装置会接收到2个应答波，但是无法判断其中哪一应答波来自该物体。于是，在本发明中，为了确认是否存在静止的该物体而设置有静止标签检测单元。具体地说，在上面说明过的移动体检测的结果未确认到移动体的情况下，不是立即停止发送询问波，而是在再次发送询问波并没有接收到应答波的情况下才停止发送询问波。这样，在接收到应答波的情况下，由于没有移动体却接收到应答波，所以能够判断为该应答波来自静止的物体。
本发明也可以具有如下结构：具有无标签移动检测单元，该无标签移动检测单元在前述相位差检测单元检测出相位差之后，检测是否接收到由前述天线发送的询问波的应答波，在未接收到该应答波的情况下，检测为未附有RFID标签的移动体在前述规定的通信区域内移动过；前述通信控制单元在前述无标签移动检测单元进行检测后停止发送询问波。
即使在移动体上未附有RFID标签的情况下，若该移动体进入通信区域内，则标签通信装置也会检测到移动体并发送询问波，但在没能接收到该询问波的任何应答波的情况下，该移动体上未附有RFID标签的可能性很高。于是，无标签移动检测单元检测这样的情况，并检测无标签移动体。
本发明也可以具有：距离计算单元，其根据前述相位差检测单元检测出的相位差来计算移动体和天线之间的距离；发送功率调整单元，其根据前述距离计算单元计算出的距离来调整进行无线通信时的询问波的发送功率。
在标签通信装置检测到移动体的情况下，标签通信装置和移动体之间的距离可通过下面的公式来计算。即，假设使用第一频率ft1的发送波和第二频率ft2的发送波，并将多普勒信号的周期设为T，将两个多普勒信号的相位差(时间差)设为τ，那么距离l可通过下面的公式来算出。其中，c为光速。
(公式2)
l = c 2 ( f t 1 - f t 2 ) · τ T
于是，在本发明中，计算出该距离l，在距离远的情况下将询问波的发送功率设定为高，在距离近的情况下将询问波的发送功率设定为低，以此节约发送功率。另外，只要预先设定该距离的阈值，并根据计算出的距离l是否超过该阈值来设定发送功率的高低即可。
本发明也可以具有通信异常检测单元，该通信异常检测单元在前述相位差检测单元检测出相位差且未从RFID标签接收到应答波的情况下，判断为通信异常。
检测出相位差，意味着移动体进入了通信区域内，所以只要在该移动体上附有RFID标签，则在发送了询问波时必定接收到该询问波的应答波。因此，在检测出相位差且未接收到其应答波的情况下，判断为通信异常并将该情况通知给外部装置等。
本发明也可以具有如下结构：前述天线由多个天线元件构成，前述天线是利用前述发送波的波束来进行扫描的扫描天线；该标签通信装置具有扫描天线控制单元，该扫描天线控制单元根据前述扫描天线的扫描角来控制发送波的指向方向；前述通信控制单元在前述相位差检测单元检测出相位差的情况下，取得检测出相位差时的前述扫描天线的扫描角，根据该扫描角来设定询问波的指向角并发送询问波；该标签通信装置具有移动方向检测单元，该移动方向检测单元根据前述指向角的转变来检测前述移动体的移动方向。
前述“扫描天线”例如由通过电子控制能够利用所发送的电波的波束来进行高速扫描的相控阵天线(phased array antenna)而成，包括多个天线元件、分别连接至该多个天线元件中的每一个的多个相位器、与所有的多个相位器相连接的1个分配合成器。输入至分配合成器中的电波被分配给每个天线元件的相位器，在各相位器发生了期望的相位变化后从各天线元件发射，此时，沿着相位变化后的各电波全部成为同相位的方向，即沿着正弦波的相位变为一致的方向强烈地发生电波。该最强的电波即为前述波束，例如为主瓣波(main lobe)，根据对相位器的设定，可以任意变化该方向。
此外，上述多个天线元件可以由贴片天线(patch antenna)构成，进而，上述多个天线元件可以采用2维排列，上述扫描天线可以对上述移动体的移动路径进行2维扫描。若由贴片天线来构成多个天线，则能够将扫描天线制造成较薄，还能够将制造成本控制得很低，这有利于本发明的实施。
前述通信控制单元可以根据前述移动方向检测单元检测出的移动方向来使询问波的指向角转变。
此外，本发明是一种标签通信方法，在规定的通信区域内由天线向附有RFID标签的移动体发送询问波，以此与前述RFID标签进行无线通信，其特征在于，包括：多普勒计测工序，根据发送波和其反射波来得到多普勒信号；通信控制工序，控制询问波的发送，使得在通过前述多普勒计测工序得到了多普勒信号的情况下发送询问波，在通过前述多普勒计测工序未得到多普勒信号的情况下不发送询问波。
此外，本发明是一种标签通信方法，在规定的通信区域内由天线向附有RFID标签的移动体发送询问波，以此与前述RFID标签进行无线通信，其特征在于，包括：多普勒计测工序，根据多个频率的发送波和各自的反射波，按各频率分别得到多普勒信号；相位差检测工序，检测在前述各频率的多普勒信号中任意两个频率的多普勒信号的相位差；通信控制工序，控制询问波的发送，使得在通过前述相位差检测工序检测出相位差的情况下发送询问波，在通过前述相位差检测工序未检测出相位差的情况下不发送询问波。
此外，本发明是一种标签通信方法，在规定的通信区域内由天线向附有RFID标签的移动体发送询问波，以此与前述RFID标签进行无线通信，其特征在于，包括：第一多普勒计测工序，根据第一频率的发送波和其反射波来得到第一多普勒信号；第二多普勒计测工序，根据第二频率的发送波和其反射波来得到第二多普勒信号，该第二频率与前述第一频率不同；相位差检测工序，检测前述第一多普勒信号和第二多普勒信号之间的相位差；通信控制工序，控制询问波的发送，使得在通过前述相位差检测工序检测出相位差的情况下发送询问波，在通过前述相位差检测工序未检测出相位差的情况下不发送询问波。
本发明也可以具有静止标签检测工序，在该静止标签检测工序中，在通过前述相位差检测工序未检测到相位差时，检测是否接收到由前述天线发送的询问波的应答波，在接收到该应答波的情况下，检测为在前述规定的通信区域内存在处于静止状态的RFID标签，在前述通信控制工序中，在通过前述静止标签检测工序进行检测后停止发送询问波。
本发明也可以具有无标签移动检测工序，在该无标签移动检测工序中，在通过前述相位差检测工序检测出相位差后，检测是否接收到由前述天线发送的询问波的应答波，在未接收到该应答波的情况下，检测为未附有RFID标签的移动体在前述规定的通信区域内移动过，在前述通信控制工序中，在通过前述无标签移动检测工序进行检测后停止发送询问波。
本发明也可包括：距离计算工序，根据通过前述相位差检测工序检测出的相位差来计算移动体和天线之间的距离；发送功率调整工序，根据通过前述距离计算工序计算出的距离来调整进行无线通信时的询问波的发送功率。
本发明也可以包括通信异常检测工序，在该通信异常检测工序中，在通过前述相位差检测工序检测出相位差且未从RFID标签接收到应答波的情况下，判断为通信异常。
前述天线也可以是利用前述发送波的波束能够向上述移动体的移动路线上的空间进行扫描的扫描天线；本发明还具有：扫描天线控制工序，用于控制前述扫描，并能够检测在通过前述相位差检测工序来检测到相位差时的前述扫描天线的扫描角，移动方向检测工序，根据前述扫描角计算前述移动体的移动方向；使前述扫描天线沿着通过前述移动方向检测工序计算出的移动方向进行扫描。
前述天线也可以由多个天线元件构成，前述天线是利用前述发送波的波束来进行扫描的扫描天线，该标签通信方法包括扫描天线控制工序，在该扫描天线控制工序中，根据前述扫描天线的扫描角来控制发送波的指向方向，在前述通信控制工序中，在通过前述相位差检测工序检测出相位差的情况下，取得检测出相位差时的前述扫描天线的扫描角，根据该扫描角来设定询问波的指向角并发送询问波，根据前述指向角的转变来检测前述移动体的移动方向。
在前述通信控制工序中，也可以根据通过前述移动方向检测来检测出的移动方向，使询问波的指向角转变。
发明效果
如上所说明，若采用本发明，则利用多普勒计测来检测移动体，并仅在检测到移动体时发送询问波。由此，能够减少其耗电量，并能够防止发生标签通信异常以使标签间通信变得良好。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的读写器的概略结构的框图。
图2是用于说明读写器发送询问波的状态的模式图，(a)示出了被搬运的货物进入通信区域内的状态，(b)示出了该货物离开通信区域的状态。
图3是用于说明在通信区域内存在附有标签且处于静止状态的货物的情况下读写器对静止标签进行判别的状态的模式图，(a)示出了在被搬运的货物进入通信区域内时读写器与该货物上所附有的标签及静止标签的两者进行通信的状态，(b)示出了该货物离开通信区域后对静止标签进行检测的状态。
图4是用于说明在未附有标签的货物进入通信区域内的情况下读写器对无标签货物的移动进行检测的状态的模式图。
图5是表示在读写器的移动体检测处理以及标签间通信处理的流程图。
图6是表示读写器根据其与标签之间的距离来将询问波的发送功率设定为高并进行发送的状态的模式图，(a)示出了在附有标签的货物进入通信区域内时读写器与该标签及静止标签的双方进行通信的状态，(b)示出了在无标签的货物进入通信区域内时与静止标签进行通信的状态。
图7是表示读写器根据其与标签之间的距离来将询问波的发送功率设定为低并进行发送的状态的模式图，(a)示出了在附有标签的货物进入通信区域内时仅与该标签进行通信的状态，(b)示出了在无标签的货物进入通信区域内时不进行通信的状态。
图8是表示读写器根据其与标签之间的距离来对询问波的发送功率进行调整的动作的流程图。
图9是表示读写器的通信失败检测处理的流程图。
图10是表示本发明的其它实施方式的读写器的概略结构的框图。
图11是表示扫描天线的概要的模式图。
图12是表示扫描天线的扫描状态的模式图。
图13是表示读写器的货物的移动方向检测处理的流程图。
图14是表示读写器在进行了移动方向检测处理后的与附有标签货物的通信状态的模式图，(a)示出了货物正接近通信区域的状态，(b)示出了货物位于读写器大致正面位置的状态，(c)示出了货物正从通信区域离远的状态。
附图标记的说明
1A、1B  读写器(标签通信装置)
2A、2B  RFID标签
3A、3B  多普勒模块
5A  天线
5B  扫描天线
7  信号处理部
8  标签通信控制部
9  信号收发部
10  扫描天线控制部
21A、21B  货物
RW  询问波
CW  发送波
A  通信区域
具体实施方式
下面，参照所附的附图对用于实施本发明的最佳实施方式进行详细说明。另外，在下面的说明中，将读写器作为本发明的标签通信装置，将利用带式输送机等搬运单元来移动的货物作为移动体，但并不仅限定于此。此外，在下列说明中，举例了使用2个频率的多普勒计测单元，但并不仅限定于此。例如，如果只是检测移动体，则没有必要一定使用2个频率，而仅使用1个频率即可。此外，也可以使用多于2个频率的多个频率的发送波，选择性地取得多普勒信号。
图1是表示本发明的实施方式的读写器的概略结构的模块图，图2～4是由于说明图1所示的读写器发送询问波的状态的模式图，图5是用于说明图1所示的读写器的动作的流程图。
如图1所示，本实施方式的读写器1A包括多普勒模块3A、3B、天线分离滤波器4、天线5A、A/D变换器6A、6B、信号处理部7、标签通信控制部8以及信号收发部9。
多普勒模块3A是根据第一频率ft1的发送波及其反射波得到第一多普勒信号的第一多普勒计测单元。多普勒模块3A用于生成由正弦波等连续波构成的发送波。该发送波经由天线分离滤波器(diplexer)4而从收发两用天线5A被发射。被作为反射对象物体的货物21A反射的反射波被天线5A接收，并经由天线分离滤波器4输入到多普勒模块3A中。多普勒模块3A生成第一多普勒信号，该第一多普勒信号相当于发送波的频率和反射波(接收波)的频率之差。该多普勒信号被增幅之后，经由A/D变换器6A输入到信号处理部7中。
多普勒模块3B是根据第二频率ft2的发送波及其反射波得到第二多普勒信号的第二多普勒计测单元。除了第一频率ft1与第二频率ft2不同以外，多普勒模块3A和3B的结构相同。另外，在本实施方式中使用10GHz频带的微波，并将频率ft1和ft2之差设为数十MHz。没有必要将该2个频率设定为完全固定，可以设定为用户能够任意变更。
天线分离滤波器4是用于不使频率不同的发送波/接收波传入对方的多普勒模块3A、3B中的频率分离器。由此，两个多普勒模块3A、3B共享一个天线5A。
然而，在频率ft1和ft2之差比多普勒信号的频率足够大的情况下，即使一个模块的信号传入另一个模块，也不会给多普勒信号带来大的影响，因此，在这种情况下，也可以不采用天线分离滤波器4。
信号处理部7是按照程序进行数字信号处理的电路，主要发挥相位差检测单元的功能，该相位差检测单元用于对从多普勒模块3A、3B接收到的2个频率的多普勒信号检测相位差。通过使该信号处理部7发挥相位差检测单元的功能，读写器1A能够仅在附有RFID标签2A的货物21A在通信区域A内移动时发送询问波RW。即，进行用于检测第1多普勒信号和第2多普勒信号之间是否存在相位差的移动体检测处理，若存在相位差，则判断为货物21A进行过移动，其中，上述第一多普勒信号以及上述第二多普勒信号分别是指，多普勒模块3A、3B经由A/D变换器6A、6B分别输入到信号处理部7中的普勒信号。
更具体地说，该移动体检测处理是利用如下所述的多普勒效应来检测货物21A的移动的处理。即，信号处理部7利用多普勒效应来计算上述相位差，并在检测出相位差的情况下，向通信控制部8发送用于通知货物21A正在移动的信号，上述多普勒效应是指，由于货物21A相对作为波源的读写器1A移动，所以若向该货物21A发送发送波CW，则被货物21A反射的反射波的频率会产生变化的效应。另外，在此，如后所述，信号处理部7也可以发挥静止标签检测单元、无标签移动检测单元以及距离计算单元的功能。
标签通信控制部8是主要发挥通信控制单元的功能的电路，该通信控制单元用于控制在带式输送机等搬运单元所搬运的货物21A上附有的RFID标签2A和读写器1A之间的通信。另外，在此，如后所述，也可以使其发挥发送功率调整单元、通信异常检测单元的功能。
信号收发部9用于进行如下处理：将标签通信控制部8发送的发送命令信息转换为适合于无线电发送的形式，并将转换后的无线电信号作为询问波RW经由天线5A向RFID标签2A发送，而且，对发送命令信息进行调制、增幅等处理。此外，信号收发部9将经由天线5A从RFID标签21A接收到的应答波转换为原来的形式，并将转换后的数据发送到标签通信控制部8中，而且对接收数据进行增幅、解调等处理。
天线5A用于发送多普勒模块3A，3B生成的发送波CW和向RFID标签21发送的询问波RW，接收发送波CW的反射波和对于询问波RW的应答波。另外，若图示发送波CW则会使附图变得复杂，因此省略其图示，而只在必要的情况下图示了询问波RW。在如下说明中也相同。
接下来，关于具有这样构成的读写器1A，在第一实施方式中参照图2～图5，在第二实施方式中参照图6～图8，在第三实施方式中参照图9，来分别说明其动作。在下面的说明中，将正在移动的货物简称“货物21A”，将静止的货物简称“货物21B”。
第一实施方式
在第一实施方式的读写器1A中，如后所述，读写器1A仅在通过标签移动检测处理检测到RFID标签2A的情况下进行发送询问波RW的处理(下面称之为“本发明的基本处理”)之外，也进行静止标签检测处理以及无标签移动检测处理。
图2是用于说明读写器1A的本发明的基本处理的模式图，图3是用于说明静止标签检测处理的模式图，图4是用于说明无标签移动检测处理的模式图，图5是表示上述基本处理、静止标签检测处理以及无标签移动检测处理的流程图。
如图5所示，读写器1A一启动，则首先进行移动体检测处理(S100)。该移动体检测处理如上所说明那样，从多普勒模块3A发送第一频率ft1的发送波，从多普勒模块3B发送第二频率ft2的发送波，并根据各自的反射波生成第一多普勒信号、第二多普勒信号，计算是否检测到这些多普勒信号的相位差。但是，在此，为了便于说明，将两个发送波统一标注为发送波CW(Continuous Wave：连续波)。
重复进行上述移动体检测处理直到检测出货物21A为止(S101中的“否”)，将检测到货物21A(S101中的“是”)作为触发事件(trigger)，接着进行标签间通信处理即读写器1A发送询问波RW(S102)。在此，若在进入通信区域A内的1货物21A上附有RFID标签2A，则读写器1A能够经由天线5A从RFID标签2A接收对于询问波RW的应答波。另一方面，若货物21A上一开始就未附有RFID标签2A，或者RFID标签2A在搬运过程中脱落等，则即使对货物21A发送了询问波RW也不会有应答波返回。
于是，读写器1A在发送了询问波RW之后，确认是否从货物21A接收到应答波(S103)，其结果，在没有接收到应答波的情况下(S103中的“否”)，在信号处理部7判断为货物21A未附有RFID标签2A。然后，将检测到无标签货物的移动的信号经由标签通信控制部8发送给外部装置(S105)。检测到该无标签货物的移动的状态如图4所示，即使读写器1A检测到货物21A并发送询问波RW，但因为货物21A上未附有RFID标签2A，所以不会有应答波返回。
另一方面，在读写器1A发送了询问波RW发送之后，若从货物21A接收到应答波(S103中的“是”)，读写器1A进而进行移动体检测处理(S104)，其结果，在检测出货物21A的情况下(S106中的“是”)，继续进行标签间通信处理(S107)。如图2所示，因为货物21A一旦被移动体检测处理检测到后在读写器1A的通信区域A内移动，所以重复进行上述S104、S106、S107的处理，直到如图2(b)所示那样货物21A离开通信区域A为止。然后，若货物21A离开通信区域A，则移动体检测处理的结果为检测不到作为移动体的货物21A(S106中的“否”)。
如上所述，在货物21A离开通信区域A的状态下，读写器1A若立即停止发送询问波RW，就能够防止读写器1A发送多余的询问波RW，从而能够减少其耗电量，并能够防止标签通信异常等。
此外，在该第一实施方式的读写器1A中，如后所述那样确认在通信区域A内是否存在静止标签，在存在静止标签的情况下通知外部装置，在不存在静止标签的情况下结束与标签的通信。具体地说，如图3(a)所示，在通信区域A内存在从带式输送机脱落的货物21B的情况下，若货物21A进入通信区域A内，则读写器1A不仅对货物21A的RFID标签2A发送询问波RW，也对货物21B的RFID标签2B发送询问波RW。在这样的情况下，读写器1A接收到两个应答波，但读写器1A在接收到两个应答波时，无法判断哪一个应答波是来自货物2A的应答波。
然而，在货物21A离开通信区域A的时刻，无法进行移动体检测，所以在该时刻读写器1A发送询问波RW并接收到该询问波RW的应答波的情况下，如图3(b)所示，能够判断出该应答波是来自货物21B的RFID标签2B的应答波。
具体地说，在上述S106中“否”的处理后，读写器1A再次发送询问波RW，确认是否接收到该询问波RW的应答波(S108)，在接收到信号的情况下(S108中的“是”)，该应答波是来自货物21B的应答波，所以将用于通知在通信区域A内存在静止标签的信号经由标签通信控制部8发送到外部装置，以此通知存在静止标签(S109)。另一方面，在没有接收到应答波的情况下(S108中的“否”)，可判断为不存在静止标签，因此停止发送询问波RW并结束与标签的通信(S110)。
如上所说明，该第一实施方式的读写器1A进行本发明的基本处理，即仅在通信区域A内存在移动的货物21A时发送询问波RW，因此能够减少其耗电量，并能够防止发生标签通信异常，从而能够使标签间通信变得良好(下面，将该效果称为“本发明的基本效果)。此外，在通信区域A内存在静止的货物21B的情况下，能够检测该货物21B的存在，所以能够防止货物的遗失，这也便于管理货物。而且，在通信区域A内未附有RFID标签2A的货物21A移动的情况下，能够检测到该无标签货物的移动，所以进一步能够防止货物的遗失，这也便于管理货物。
第二实施方式
在第二实施方式的读写器1A中，在除了进行上面说明过的基本处理之外，还进行发送功率调整处理，在该发送功率调整处理中，在发送询问波RW时根据与RFID标签2A的距离来调整发送功率的高低。
图6以及图7为用于说明发送功率调整处理的模式图，图8为表示发送功率调整处理的流程图。
如图8所示，读写器1A一启动，则进行移动体检测处理直至检测到货物21A为止(S200、S201)。该处理是与上述S100、S101相同的处理，因此省略其说明。接着，若移动体检测处理的结果检测到货物21A(S201中的“是”)，则测定读写器1A和货物21A之间的距离(S202)。在第一发送波的频率为ft1，第二发送波的频率为ft2的情况下，若多普勒信号的周期为T，两个多普勒信号的相位差(时间差)为τ，则距离l可通过下面的<公式3>来算出。其中，c为光速。
<公式3>
l = c 2 ( f t 1 - f t 2 ) &CenterDot; &tau; T
通过上述测定结果，可以确认读写器1A和货物21A之间的距离是否近(S203)，在此，关于该距离的远近，可以预先由用户设定阈值，并在该距离在该阈值以内的情况下判断为在附近，在该距离超过该阈值的情况下判断为不在附近。图6及图7中以虚线表示的分界线就是示意性示出的该阈值，若未越过该分界线时视为在附近(参照图7)，越过时视为不在附近(参照图6)。测定的结果，在附近的情况下(S203中的“是”)，将发送功率设定为低(S204)，不在附近的情况下(S203中的“否”)，将发送功率设定为高(S205)。根据货物21A和读写器1A之间的距离，预先将该发送功率设定为能够使询问波RW到达货物21A的程度。
另外，在本实施方式中，虽然将发送功率分为高低2类，但若对阈值进行细分，则可以将发送功率分为3类以上，例如可以将发送功率分为低、中、高3类。另外，这以后的处理与上面说明过的S102～S110的处理相同，因此省略其说明。
但是，在本实施方式中，在通信区域A内存在货物21B的情况下与上述有不同的部分，因此参照图6及图7进行说明。首先，图6为将发送功率设定为高的情况，在(a)中货物21A上附有RFID标签2A，而在(b)中货物21A上未附有RFID标签2A。该图6(a)的情况与图3(a)的情况相同。另一方面，在图6(b)所示的情况下，在货物21A进入通信区域A内的时刻，读写器1A与货物21B的RFID标签2B进行通信，在货物21A离开通信区域A的时刻检测出货物21B的存在。其详细情况与上述实施方式1中说明过的情况相同，因此在此省略其说明。
接着，图7为将发送功率设定为低的情况，在(a)中货物21A上附有RFID标签2A，而在(b)中货物21A上未附有RFID标签2A。图7(a)的情况与图6(a)不同，即使在通信区域A内存在货物21B，询问波RW也到达不了货物21B，因此读写器1A无法与货物21B的RFID标签2B进行通信。另一方面，在图7(b)的情况下，询问波RW也到达不了货物21B，因此读写器1A与任一货物都无法进行通信，向外部装置通知有未附标签货物移动过。
如上所述，第二实施方式的读写器1A除了具有上述本发明的基本效果之外，还可以根据读写器1A和RFID标签2A之间的距离来将询问波RW的发送功率设定为低或设定为高。由此，能够节约询问波RW的发送功率，或者在通信区域A内存在静止的货物21B的情况下，能够不与RFID标签2B进行通信。
第三实施方式
在第三实施方式的读写器1A中，在除了进行上面说明过的基本处理之外，还进行通信失败检测处理，该通信失败检测处理是指，检测出读写器1A和货物21A上附有的RFID标签2A之间发生了通信不良的状态，并向外部装置等通知产生通信错误的处理。图9为表示通信失败检测处理的流程图。
如图9所示，读写器1A一启动，则首先将信号接收标志设定为OFF(S300)，然后进行移动体检测处理直至检测到货物21A为止(S301、S302)。该处理是与上述S100、S101相同的处理，因此省略其说明。接着，若移动体检测处理的结果检测到货物21A(S302中的“是”)，就进行标签间通信处理(S303)，确认是否接收到应答波(S304)。在接收到应答波的情况下(S304中的“是”)，确认信号接收标志是否为OFF(S306)，在信号接收标志为OFF的情况下(S306中的“是”)，将信号接收标志设定为ON(S307)。该信号接收标志是在从货物21A的RFID标签2A接收到应答波的情况下表示接收到信号的信息，信号接收标志为OFF的情形意味着还未接收到应答波，信号接收标志为ON的情形表示已接收到应答波。
进而，进行移动体检测处理(S311)，确认是否检测到货物21A(S312)，在检测到货物21A的情况下(S312中的“是”)，返回到标签间通信处理(S303)，再次确认是否接收到应答波(S304)。在接收到信号的情况下的处理与上面说明过的处理相同。另一方面，在S312中的是否检测到移动体的确认处理中，若未检测到货物21A(S312中的“否”)，则判断为从在通信区域A内移动过的货物21A接收到应答波且货物21A离开了通信区域A，所以在结束标签间通信处理的同时，经由标签通信控制部8向外部装置通知通过标签信号接收OK(S313)。然后，返回到上面说明过的S300处理。
一方面，在S304的处理中，在没有接收到应答波的情况下，进而进行移动体检测处理(S305)，并确认是否检测到移动体(S308)，在检测到货物21A的移动的情况下(S308中的“是”)，返回S303的处理。另一方面，在没有检测到货物21A的移动的情况下(S308中的“否”)，确认信号接收标志是否为ON(S309)，在信号接收标志为ON的情况下(S309中的“是”)，判断为正常进行了标签间通信，结束标签间通信处理，并经由标签通信控制部8向外部装置通知通过标签信号接收OK(S313)。然后，返回到上面说明过的S300处理。另一方面，在信号接收标志不是ON的情况下(S309中的“否”)，判断为标签间通信未正常进行，结束标签间通信处理，并经由标签通信控制部8向外部装置通知通过标签信号接收NG，即通知发生了通信错误(S310)。然后，返回到上面说明过的S301的处理。
如上所说明，第三实施方式的读写器1A除了具有上述本发明的基本效果之外，还能够检测读写器1A和RFID标签2A之间的通信错误，并向外部装置等通知发生了通信错误。由此，在外部装置能够把握产生了通信错误的状况，所以能够在必要时停止带式输送机等搬运单元以促使货物再次通过，从而能够防止货物的出入库管理上的错误。
第四实施方式
第四实施方式的读写器1B与上述读写器1A的不同点在于：使标签通信控制部发挥移动方向检测单元的功能；附加有扫描天线控制部10；天线为扫描天线5B。而且，作为工作，在除了进行与上述读写器1A相同的上述本发明的基本处理之外，还进行移动方向检测处理。下面，参照图10～图14仅对与上述读写器1A的不同点进行详细说明，并省略关于相同部分的说明。
图10为表示第四实施方式的读写器1B的概略结构的框图，图11为表示扫描天线5B的概要的模式图，图12为表示扫描天线5B的扫描状态的模式图，图13为表示在读写器1B对货物21A的移动方向检测处理的流程图，图14为表示读写器1B在移动方向检测处理后与附有标签的货物的通信状态的模式图。
如图10所示，第四实施方式的读写器1B包括多普勒模块3A、3B、天线分离滤波器4、扫描天线5B、A/D变换器6A、6B、信号处理部7、标签通信控制部8、信号收发部9及扫描天线控制部10。
如图12所示，扫描天线5B具有将多个天线元件50以直线状排列且在各天线元件50上连接可变相位器(相位器)51的结构。在图12中，天线元件50为3个，但是天线元件50的个数并不限定于3个。另外，该天线元件50并不限定于以直线状排列的天线，而也可以配置成2维排列。随着该天线元件50的个数增加，波束的宽度将会变窄。另外，在本实施方式中，在进行移动体检测处理时，该波束将成为发送波CW，而在进行标签间通信处理时，该波束将成为询问波RW。
接着，参照图11对该扫描天线5B对波束方向的扫描方法进行说明。
在全部天线元件50A、50B、…50K以同样的相位发送电波的情况下，扫描天线5B所发射的电波作为垂射方向(与天线元件50A、50B、…50K的排列方向垂直的方向)上的平面波来被传输。另一方面，为使电波的传播方向从垂射方向起倾斜角度θ(rad)，只要使各天线元件50A、50B、…50K所发送的电波的相位发生偏移，使得满足下式。
如图11所示，若将发送及接收的电波的波长设为λ(m)，将作为基准的天线元件50A和第k个的天线元件50K之间的距离设为dk(m)，将在图11中以虚线表示的等相位面中的通过作为基准的天线元件50A的等相位面与第k个天线元件50K之间的距离设为lk(m)，那么，第k个天线元件50K的相位相对于作为基准的天线元件50A的相位的偏移量φk可由下式求出。
<公式4>
φk＝(lk/λ)×2π＝(dk×sinθ/λ)×2π
如此，在扫描天线5B中，通过利用各相位器51A、51B、…51K使信号的相位发生偏移以满足上式，能够使电波的波束朝向目的方向。另一方面，在接收电波的情况下，通过检测各天线元件50A、50B、…50K的相位的偏移量，能够判别出接收到的电波的方向。
标签通信控制部8是发挥与上述相同的通信控制单元的功能的电路，在此，进而发挥如后所述那样的移动方向检测单元的功能。
扫描天线控制部10针对扫描天线5B，从标签通信控制部8接收扫描角信息。然后，根据接收到的该扫描角信息来将扫描控制信号发送到扫描天线5B，以此对扫描天线5B所发射的电波的波束即发送波CW及询问波RW的方向进行控制。如图12所示，该扫描角是以垂射方向(与天线元件50A、50B、…50K的排列方向垂直的方向)为基准所测定的波束(此处为发送波CW)的倾斜角。在本实施方式中，使图中的右旋方向(α)取正值，使左旋方向(-α)取负值。另外，只要由用户预先将该扫描角α、-α在标签通信控制部8进行设定即可。
接着，参照图13对这样构成的读写器1B的动作进行说明。图11是主要表示移动方向检测处理的流程图。下面，对将读写器1B沿着未图示的带式输送机等搬运单元设置的情况进行说明，此时，将搬运方向的上游侧设为左，将下游侧设为右。
首先，作为前提，读写器1B根据预先设定的扫描角利用从扫描天线5B发送的发送波CW向左右进行扫描。在进行该扫描时的速度和扫描角预先已存储在标签通信控制部8中。而且，当将扫描天线5B的指向方向设为向右时(S400)，进行移动体检测处理(S401)。其结果，在检测到货物21A的情况下(S402中的“是”)，读写器1B在进行标签间通信处理之后，即对货物21A发送询问波RW之后(S403)，结束标签间通信处理，即停止发送询问波RW(S404)。另外，在发送该询问波RW时，扫描天线5B的指向方向与在此之前发送发送波CW的方向相同，因此确认发送该询问波RW时的指向角，即确认正发送发送波CW时的扫描角(S405)。
然后，确认扫描天线5B的指向方向是否朝向正面或左侧(S406)，在不朝向正面或左侧时，使指向角向左偏移(S407)。在此，只要该向左侧的偏移量预先在标签通信控制部8进行设定即可。该偏移量可由用户根据货物21A的移动速度、扫描天线5所发送的电波的波束宽度等来适当地进行设定。接下来，在将指向角仅偏移规定的偏移量之后，回到移动体检测处理(S401)，进而进行移动体检测处理，确认是否检测到货物21A(S402)。其结果，在检测到货物21A的情况下(S402中的“是”)，进行与上述同样的处理即S403～S406的处理，在S406的处理中为“否”的情况下，进而将指向角向左偏移。将最初朝向右侧的指向角逐渐向左侧偏移，这意味着货物21A从右侧起接近通信区域A且向左侧移动。因为指向角在标签通信控制部8已被设定，所以只要由标签通信控制部8计算出指向角的偏移方向，就能够检测出货物21A的移动方向。
进而，通过反复进行这样的S406的处理，本实施方式的读写器1B能够根据货物21A的移动速度来发送询问波RW。在图14(a)～(c)中表示了这样的状态。
在图14中表示了货物21A沿着读写器1B的前面从右侧通过正面并从左侧离开的状态。在这样的情况下，通过进行上述S407的处理可使指向角偏移，使得相对于正面的右侧的指向角减少，从而使扫描天线5B的询问波RW的扫描方向与货物21A的移动方向变得一致，因此只要将指向角的偏移量设定为与货物21A的移动速度相吻合，则如图14(a)～(c)所示那样，能够根据货物21B的移动速度来发送询问波RW。
在此，在图14(a)所示的状态中，货物21A正向通信区域A移动并接近通信区域A。若在指向角朝向右的状态下进行移动体检测处理并两次以上检测到移动体，则如该图14(a)所示那样货物21A正接近通信区域A。在S402的处理中能够检测到这样的情况，因此称之为“(接近的)移动体检测”。
另一方面，在图14所示的状态中，若反复进行将指向角向左偏移的处理(S407)，则在执行了指向角确认处理(S406)时，处于任一指向角都朝向正面的状态(S406中的“是”)。即，扫描天线5B的指向方向转变为如图14(b)所示的状态。在该情况下进一步进行移动体检测处理(S408)，在检测到货物21A的情况下(S409中的“是”)，进而将指向角向左偏移(S410)，并返回上述处理S403，在进行标签间通信处理(S403)、结束标签间通信处理(S404)、确认指向角处理(S405)之后，进行确认指向角为正面或左的处理(S406)。在图14所示的状况中，若进行了这样的处理，则说明指向角正面偏左(S406中的“是”)，进而进行与上述相同的移动体检测处理(S408)、确认货物21A的移动的处理(S409)。若反复进行这样的处理，则指向角向左侧增加，所以与上述同样地，若在标签通信控制部8检测到该指向角向左侧增加，就能够检测出货物21A如图14(c)所示那样正从通信区域A离远。因为在S409的处理中能够检测到这样的情况，因此称之为“(离远的)移动体检测”。
另一方面，在通过上述S400的处理来进行了移动体检测处理的结果未检测到移动体的情况下(S402中的“否”)，将扫描天线5B的指向方向设为向左(S411)，并进行移动方向检测处理(S411)。之后的处理，除了偏移的方向为向右(S418、S421)以及确认指向角时确认朝向正面或右侧(S417)的这两点不同之外，其它与上面说明过的S401～S410的处理相同，因此省略其说明。同样地，反复进行上述S402～S410的处理的结果，若无法检测到货物21A，即将指向角如图14(a)～(c)所示状态那样逐渐向左侧偏移而已在读写器1B上无法检测到货物21A的移动的情况下，将指向方向设定为扫描天线5B的预先设定的向左的扫描角方向，并进行与上述相同的处理。
如上所说明那样，第四实施方式的读写器1B除了具有上述本发明的基本效果之外，还能够使用扫描天线5B来检测货物21A的移动方向，并能够根据货物21A的移动来设定向货物21A发送的询问波RW的方向。由此，能够使读写器1B和RFID标签2A之间的通信时间变长，从而能够防止发生通信错误，并能够防止货物的出入库管理上的错误。
如上所说明那样，本发明只在通信区域内有移动体移动时才发送询问波。作为检测移动体的方法也可以考虑另外利用光传感器等传感器的方法，但是该方法除了读写器等标签通信装置之外还需要另外的外部装置，或者需要外部输入或特定的通信指令。与此相对，由于在本发明中使用多普勒计测，所以不需要特别的输入输出。
进而，在本发明中，只要是在标签通信装置的通信区域内就能检测出移动体的移动，所以例如在通信区域内静止的物体开始移动的情况下，在开始了移动的时刻也能够与该物体进行通信。如果想要使用光传感器等传感器来实现这种系统，那么必须设置很多传感器以覆盖标签通信装置的所有通信区域，这会导致系统的大型化及成本的增加。相对于此，本发明在检测移动体时可以使用与标签通信相同的电波，因此用同一个天线就能覆盖与通信区域大致相同的区域，其结果，在系统小型化以及成本的各方面具有优势。

Claims (16)

1.一种标签通信装置，在规定的通信区域内由天线向附有RFID标签的移动体发送询问波，以此与前述RFID标签进行无线通信，其特征在于，具有：
多普勒计测单元，其根据多个频率的发送波和各发送波的反射波，按各频率分别得到多普勒信号；
相位差检测单元，其用于检测在前述各频率的多普勒信号中任意两个频率的多普勒信号的相位差；
通信控制单元，其用于控制询问波的发送，使得在前述相位差检测单元检测出相位差的情况下发送询问波，在前述相位差检测单元未检测出相位差的情况下不发送询问波。
2.一种标签通信装置，在规定的通信区域内由天线向附有RFID标签的移动体发送询问波，以此与前述RFID标签进行无线通信，其特征在于，具有：
第一多普勒计测单元，其根据第一频率的发送波和其反射波来得到第一多普勒信号；
第二多普勒计测单元，其根据第二频率的发送波和其反射波来得到第二多普勒信号，该第二频率与前述第一频率不同；
相位差检测单元，其用于检测前述第一多普勒信号和第二多普勒信号之间的相位差；
通信控制单元，其用于控制询问波的发送，使得在前述相位差检测单元检测出相位差的情况下发送询问波，在前述相位差检测单元未检测出相位差的情况下不发送询问波。
3.如权利要求1或2所述的标签通信装置，其特征在于，
具有静止标签检测单元，该静止标签检测单元在前述相位差检测单元未检测到相位差时，检测是否接收到由前述天线发送的询问波的应答波，在接收到该应答波的情况下，检测为在前述规定的通信区域内存在处于静止状态的RFID标签，
前述通信控制单元在前述静止标签检测单元进行检测后停止发送询问波。
4.如权利要求1或2所述的标签通信装置，其特征在于，
具有无标签移动检测单元，该无标签移动检测单元在前述相位差检测单元检测出相位差之后，检测是否接收到由前述天线发送的询问波的应答波，在未接收到该应答波的情况下，检测为未附有RFID标签的移动体在前述规定的通信区域内移动过，
前述通信控制单元在前述无标签移动检测单元进行检测后停止发送询问波。
5.如权利要求1或2所述的标签通信装置，其特征在于，具有：
距离计算单元，其根据前述相位差检测单元检测出的相位差来计算移动体和天线之间的距离；
发送功率调整单元，其根据前述距离计算单元计算出的距离来调整进行无线通信时的询问波的发送功率。
6.如权利要求1或2所述的标签通信装置，其特征在于，具有通信异常检测单元，该通信异常检测单元在前述相位差检测单元检测出相位差且未从RFID标签接收到应答波的情况下，判断为通信异常。
7.如权利要求1或2所述的标签通信装置，其特征在于，
前述天线由多个天线元件构成，前述天线是利用前述发送波的波束来进行扫描的扫描天线，
该标签通信装置具有扫描天线控制单元，该扫描天线控制单元根据前述扫描天线的扫描角来控制发送波的指向方向，
前述通信控制单元在前述相位差检测单元检测出相位差的情况下，取得检测出相位差时的前述扫描天线的扫描角，根据该扫描角来设定询问波的指向角并发送询问波，
该标签通信装置具有移动方向检测单元，该移动方向检测单元根据前述指向角的转变来检测前述移动体的移动方向。
8.如权利要求7所述的标签通信装置，其特征在于，前述通信控制单元根据移动方向检测单元检测出的移动方向来使询问波的指向角转变。
9.一种标签通信方法，在规定的通信区域内由天线向附有RFID标签的移动体发送询问波，以此与前述RFID标签进行无线通信，其特征在于，包括：
多普勒计测工序，根据多个频率的发送波和各自的反射波，按各频率分别得到多普勒信号；
相位差检测工序，检测在前述各频率的多普勒信号中任意两个频率的多普勒信号的相位差；
通信控制工序，控制询问波的发送，使得在通过前述相位差检测工序检测出相位差的情况下发送询问波，在通过前述相位差检测工序未检测出相位差的情况下不发送询问波。
10.一种标签通信方法，在规定的通信区域内由天线向附有RFID标签的移动体发送询问波，以此与前述RFID标签进行无线通信，其特征在于，包括：
第一多普勒计测工序，根据第一频率的发送波和其反射波来得到第一多普勒信号；
第二多普勒计测工序，根据第二频率的发送波和其反射波来得到第二多普勒信号，该第二频率与前述第一频率不同；
相位差检测工序，检测前述第一多普勒信号和第二多普勒信号之间的相位差；
通信控制工序，控制询问波的发送，使得在通过前述相位差检测工序检测出相位差的情况下发送询问波，在通过前述相位差检测工序未检测出相位差的情况下不发送询问波。
11.如权利要求9或10所述的标签通信方法，其特征在于，
具有静止标签检测工序，在该静止标签检测工序中，在通过前述相位差检测工序未检测到相位差时，检测是否接收到由前述天线发送的询问波的应答波，在接收到该应答波的情况下，检测为在前述规定的通信区域内存在处于静止状态的RFID标签，
在前述通信控制工序中，在通过前述静止标签检测工序进行检测后停止发送询问波。
12.如权利要求9或10所述的标签通信方法，其特征在于，
具有无标签移动检测工序，在该无标签移动检测工序中，在通过前述相位差检测工序检测出相位差后，检测是否接收到由前述天线发送的询问波的应答波，在未接收到该应答波的情况下，检测为未附有RFID标签的移动体在前述规定的通信区域内移动过，
在前述通信控制工序中，在通过前述无标签移动检测工序进行检测后停止发送询问波。
13.如权利要求9或10所述的标签通信方法，其特征在于，包括：
距离计算工序，根据通过前述相位差检测工序检测出的相位差来计算移动体和天线之间的距离；
发送功率调整工序，根据通过前述距离计算工序计算出的距离来调整进行无线通信时的询问波的发送功率。
14.如权利要求9或10所述的标签通信方法，其特征在于，包括通信异常检测工序，在该通信异常检测工序中，在通过前述相位差检测工序检测出相位差且未从RFID标签接收到应答波的情况下，判断为通信异常。
15.如权利要求9或10所述的标签通信方法，其特征在于，
前述天线由多个天线元件构成，前述天线是利用前述发送波的波束来进行扫描的扫描天线，
该标签通信方法包括扫描天线控制工序，在该扫描天线控制工序中，根据前述扫描天线的扫描角来控制发送波的指向方向，
在前述通信控制工序中，在通过前述相位差检测工序检测出相位差的情况下，取得检测出相位差时的前述扫描天线的扫描角，根据该扫描角来设定询问波的指向角并发送询问波，
根据前述指向角的转变来检测前述移动体的移动方向。
16.如权利要求15所述的标签通信方法，其特征在于，在前述通信控制工序中，根据通过移动方向检测来检测出的移动方向，使询问波的指向角转变。
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130278382A1 (en) * 2007-07-27 2013-10-24 Lucomm Technologies, Inc. Systems and methods for object localization and path identification based on rfid sensing
US8525648B1 (en) * 2008-06-25 2013-09-03 Ezero Technologies Llc Backscatter passive wireless controller with IMD frequency coding
US20110241846A1 (en) * 2010-03-30 2011-10-06 Alcatel-Lucent Usa Inc. Technique For Effective Communications With Mobile Sensors In A Sensor System
CN102236094B (zh) * 2010-04-21 2013-06-19 武汉滨湖电子有限责任公司 雷达探测与微波通信功能一体化方法
JP5263263B2 (ja) 2010-11-01 2013-08-14 オムロン株式会社 Ｒｆｉｄシステム
JP5665695B2 (ja) 2011-07-12 2015-02-04 マイティカード株式会社 Ｒｆｉｄタグ移動識別方法及びｒｆｉｄタグ移動識別プログラム
US9590761B2 (en) * 2011-09-23 2017-03-07 Commscope Technologies Llc Detective passive RF components using radio frequency identification tags
US9450659B2 (en) * 2011-11-04 2016-09-20 Alcatel Lucent Method and apparatus to generate virtual sector wide static beams using phase shift transmit diversity
DE102013103972B4 (de) * 2013-04-19 2017-04-06 Sick Ag Objektlokalisierung auf einer Fördereinrichtung
JP6260304B2 (ja) * 2014-01-30 2018-01-17 富士通株式会社 入退室管理システム、入退室管理方法、入退室管理プログラム、および制御装置
WO2015130563A1 (en) 2014-02-28 2015-09-03 United Technologies Corporation Protected wireless network
US10051345B2 (en) 2014-02-28 2018-08-14 United Technologies Corporation Shielded electromagnetic communication with functional components of a machine
US10121035B2 (en) 2015-01-14 2018-11-06 Lyngsoe Systems A/S Method of identification of a tag on a moving item
US10289883B2 (en) 2015-01-14 2019-05-14 Lyngsoe Systems A/S Method of identification of an item using phase data for movement detection
JP6464757B2 (ja) * 2015-01-15 2019-02-06 オムロン株式会社 システム
KR102417610B1 (ko) * 2016-03-03 2022-07-07 삼성전자주식회사 근거리 초고주파 레이더를 이용한 코드 판독 방법 및 장치
CN106295734A (zh) * 2016-07-13 2017-01-04 西北大学 一种基于rfid的被动式目标追踪方法
EP3291041B1 (en) * 2016-09-02 2022-07-06 Raytheon Technologies Corporation Electromagnetic sensing of components in electromagnetic communication and method
CN107886018B (zh) * 2016-09-30 2021-01-29 西门子公司 判断标签移动方向的方法和装置
US10423812B2 (en) * 2017-03-07 2019-09-24 Denso Wave Incorporated Tag reader calculating minimum distance between antenna and tag
JP2019109610A (ja) * 2017-12-15 2019-07-04 東芝テック株式会社 読取装置及びプログラム
US11200476B2 (en) * 2018-05-15 2021-12-14 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Cargo tracking systems and methods
CN108882170B (zh) * 2018-05-31 2020-12-15 深圳市金溢科技股份有限公司 电子车牌读写器
KR102388027B1 (ko) * 2018-12-26 2022-04-19 삼성전자 주식회사 무선통신 모듈의 시험 방법 및 상기 무선통신 모듈을 포함하는 전자 장치
JP7205416B2 (ja) * 2019-08-20 2023-01-17 株式会社デンソーウェーブ 無線タグリーダ
JP7205429B2 (ja) * 2019-09-18 2023-01-17 株式会社デンソーウェーブ 無線タグリーダ
JP7379111B2 (ja) * 2019-11-21 2023-11-14 東芝テック株式会社 無線タグ読取装置、及び無線タグ情報処理システム
JP7420570B2 (ja) 2020-01-28 2024-01-23 東芝テック株式会社 シート搬送装置、及びプログラム
CN113822404A (zh) * 2021-09-13 2021-12-21 重庆光能振亿科技有限公司 智能仓储标签
CN116805232B (zh) * 2023-08-24 2023-11-10 广东中世发智能科技股份有限公司 一种基于rfid的物料智能综合管理方法、系统及存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0853245A2 (en) * 1996-12-30 1998-07-15 Lucent Technologies Inc. Modulated backscatter sensor system
US6566997B1 (en) * 1999-12-03 2003-05-20 Hid Corporation Interference control method for RFID systems

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3852755A (en) * 1971-07-22 1974-12-03 Raytheon Co Remotely powered transponder having a dipole antenna array
US4595915A (en) * 1984-02-06 1986-06-17 Mrs. Lawrence Israel Electronic surveillance system employing the doppler effect
JP2002048863A (ja) 2000-08-03 2002-02-15 Yokogawa Denshikiki Co Ltd 侵入者検知機能付データキャリアシステム
US7193504B2 (en) * 2001-10-09 2007-03-20 Alien Technology Corporation Methods and apparatuses for identification
JP4258328B2 (ja) 2003-09-12 2009-04-30 オムロン株式会社 ２周波ドップラ測距装置およびその装置を備えた検出システム
JP2006099189A (ja) 2004-09-28 2006-04-13 Nec Computertechno Ltd 移動体検知方法および装置
JP2007128390A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Nosu:Kk 監視システム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0853245A2 (en) * 1996-12-30 1998-07-15 Lucent Technologies Inc. Modulated backscatter sensor system
US6566997B1 (en) * 1999-12-03 2003-05-20 Hid Corporation Interference control method for RFID systems

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2002-48863A 2002.02.15
JP特开2007-128390A 2007.05.24

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Publication number Publication date
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