CN107343255A

CN107343255A - 交互通信装置、具备交互通信装置的系统及程序

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Publication number: CN107343255A
Application number: CN201710083310.8A
Authority: CN
Inventors: 中野善光; 野上英克
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2017-11-10
Anticipated expiration: 2037-02-16
Also published as: US20170316232A1; JP2017200114A; JP6834169B2; EP3239890B1; US9953194B2; CN107343255B; EP3239890A1

Abstract

本发明涉及交互通信装置、具备交互通信装置的系统及程序，可以简单地确定带来高富裕度的发送功率。交互通信装置具备非接触地与RF标签进行交互通信的交互通信部和控制交互通信部的控制部；控制部，在一边变更发送功率一边通过交互通信部发送信号的情况下，根据该交互通信部接收的接收信号获得信号强度和交互通信成功率(S7、S9)，从在发送功率的各变更后的功率中获得的信号强度和交互通信成功率，确定与阈值以上的信号强度和交互通信成功率对应的变更后的发送功率(S13)，输出与所确定的发送功率相关的信息(S15)。

Description

交互通信装置、具备交互通信装置的系统及程序

技术领域

本发明涉及通过非接触与RF(Radio Frequency：射频)标签进行交互通信的交互通信装置、具备交互通信装置的系统以及程序。

背景技术

目前，通过非接触进行数据交换的近距离无线交互通信技术在各种领域被人们所利用。通常，被称作RFID(Radio Frequency Identification：射频识别)的近距离无线技术正在普及。使用了一般的RFID的系统包括：安装于管理对象物品(以下也称作工件)或者安装于支承或收容该物品的物体(托盘、容器等)的RF标签、与RF标签进行数据交换的交互通信装置(以下也称作“读写器”。)、控制读写器的上级设备。

在使用UHF(Ultra High Frequency；特高频)频段的RFID系统中，读写器与RF标签间的交互通信距离为1m～5m左右这种较大的范围。因此，读写器也往往与应作为交互通信对象的对象RF标签以外的RF标签(以下也称作不需要的RF标签。)进行交互通信。为了避免上述问题，目前，通过利用读写器侧的设定功能来改变天线的发送功率，从而调整交互通信距离的范围。由此，通常采用将发送功率设定为最佳(所需最小限度)以使读写器不与不需要的RF标签交互通信的方法。

但是，该发送功率的调整需要专业知识，因此，对于不具有专业知识的用户来说，该调整是困难的。

另外，在应用RFID系统的现场，因读写器间的距离或台数，在不同的读写器间，交互通信信号产生电波干扰。另外，在交互通信距离过大的情况下，产生读写器读取位于该距离内的不能预想到的不需要的RF标签的现象。

作为相关的技术，专利文献1(特许第5798599号公报)中，根据来自RF标签的接收功率电平调整发送功率。另外，专利文献2(特开2000-49699号公报)中，使无线信号的输出电平从最大逐渐减小，与周边设备进行数据交互通信，进行初始设定使输出电平返回到响应信号不出现错误的所需最小限度的输出电平。另外，专利文献3(特开2002-170082号公报)中公开有根据由IC卡接收的信号强度切换无线发送功率的方法。发送功率的切换中，与用于放大发送信号的增益切换连动地也切换调制度。

专利文献1：日本特许第5798599号公报

专利文献2：日本特开2000-49699号公报

专利文献3：日本特开2002-170082号公报

专利文献1和3的方法中，虽然使用接收功率电平来调整发送功率，但在仅使用接收功率电平的情况下，不能判断使与RF标签的交互通信稳定的最佳发送功率。另外，即使接收功率电平非常高，也存在读取率低的情况。这是因RF标签的种类、设置RFID系统的环境而引起的。另外，根据环境，也存在接收功率电平不会从恒定电平进行变化的情况，该情况下，发送功率会被设定为最大输出。

另外，作为与专利文献1关联的技术，还提出根据RF标签的读取率来调整发送功率的方法。该说明书中，“读取率”由一定时间内的交互通信成功次数、连续交互通信成功的次数、交互通信失败次数等规定。

“交互通信成功”表示读写器可以向对象RF标签发送指令，并从该RF标签正常接收响应的情况。“交互通信失败”表示读写器不能向对象RF标签发送指令并从该RF标签正常接收响应的情况。

在根据读取率调整发送功率的情况下，如果仅使用读取率，则不能判定使与RF标签的交互通信稳定的最佳的发送功率。另外，例如，即使读取率高，在接收功率电平接近读写器所具有的最低接收灵敏度而没有交互通信的富裕度的情况下，也会因RF标签的种类或环境的影响而难以实现稳定的交互通信。本说明书中，交互通信的“富裕度”表示有关能否实现稳定的交互通信的信息。

因此，期望得到一种能够简单地确定带来高富裕度的发送功率的结构。

发明内容

本公开一方面提供一种交互通信装置，其中包括：交互通信部，其非接触地与RF标签进行交互通信；控制部，其控制交互通信部。控制部，在一边变更发送功率一边通过交互通信部发送信号的情况下，根据该交互通信部接收的接收信号获得信号强度和交互通信成功率，从在发送功率的各变更后的功率所获得的信号强度和交互通信成功率中，确定与阈值以上的信号强度和交互通信成功率对应的变更后的发送功率，输出与所确定的发送功率相关的信息。

因此，可以一边变更发送功率，一边确定与带来高富裕度的阈值以上的信号强度和交互通信成功率对应的发送功率。

优选地，控制部在变更交互通信部的发送功率时，在预定的最小发送功率和最大功率之间进行变更。

因此，发送功率的变更可以为在预定的最小发送功率和最大功率之间进行变更的简单的结构。

优选地，控制部，在将交互通信部的发送功率变更为最大功率的情况下，在获得的交互通信成功率低于阈值时，输出警告。

因此，即使在使发送功率增大至最大功率的情况下，在交互通信成功率低于阈值低时，也能够以存在不稳定因素进行警告。

优选地，控制部，在最小发送功率和最大功率之间变更交互通信部的发送功率的情况下，在获得的交互通信成功率的变化在预定的范围内时，输出警告。

因此，即使在使发送功率增大至最大功率的情况下，在交互通信成功率的变化小时，也能够以存在不稳定因素进行警告。

优选地，交互通信装置还包含：天线部；功率滤波器，其遮断从天线部输出的接收信号中的、低于滤波器阈值的功率的接收信号。控制部将接收到的接收功率确定为功率滤波器的滤波器阈值。

因此，可以将接收功率低于滤波器阈值的RF标签从交互通信对象排除。

优选地，交互通信部具有可交互通信的多个信道，控制部一边切换交互通信部的交互通信的信道，一边对各信道确定发送功率。

因此，可以对每个信道确定发送功率。

优选地，交互通信部与配置于不同位置的多个RF标签可独立地交互通信，控制部一边切换交互通信部的交互通信对象的RF标签，一边对各RF标签确定发送功率。

可以确定能够与多个RF标签全部进行交互通信的发送功率。

优选地，交互通信成功率包含从所述RF标签读取数据时读取成功的读取率和向RF标签写入数据时写入成功的写入率。控制部还进行：从在发送功率的各阶段获得的信号强度和读取率中，确定与阈值以上的信号强度和读取率对应的变更后的所述发送功率；从在发送功率的各阶段获得的信号强度和所述写入率中，确定与阈值以上的信号强度和写入率对应的变更后的所述发送功率；将与确定的读取率对应的发送功率以及与确定的写入率对应的发送功率分为存储为工作模式时的用于读取处理的发送功率以及用于写入处理的发送功率。

因此，在进行工作时的读取时及写入时，能够分别自动地设定调整后的不同的发送功率。

本发明另一方面提供一种系统，其具备交互通信装置及上级设备，其中，交互通信装置具备：交互通信部，其非接触地与RF标签进行交互通信；控制部，其控制交互通信部。控制部，在一边变更发送功率一边通过交互通信部发送信号的情况下，根据该交互通信部接收的接收信号获得信号强度和交互通信成功率，从在发送功率的各变更后的功率获得的信号强度和交互通信成功率中，确定与阈值以上的信号强度和交互通信成功率对应的变更后的发送功率，输出与所确定的发送功率相关的信息。

本发明再另一方面提供一种程序，用于使交互通信装置执行交互通信的方法，其中，交互通信装置具备：非接触地与RF标签交互通信的交互通信部和处理器。程序使处理器执行下述步骤：在一边变更发送功率一边通过交互通信部发送信号的情况下，根据该交互通信部接收的接收信号获得信号强度和交互通信成功率；从在发送功率的各变更后的功率所获得的信号强度和交互通信成功率中，确定与阈值以上的信号强度和交互通信成功率对应的变更后的发送功率；输出与所确定的发送功率相关的信息。

根据实施方式，可以简单地确定具有高富裕度的发送功率。

附图说明

图1是概略性表示本发明实施方式所涉及的被导入工厂的生产线的RFID系统的结构的图。

图2是本发明的实施方式所涉及的设备100的概略结构图。

图3是本发明的实施方式所涉及的读写器200的结构图。

图4是本发明的实施方式所涉及的RF标签300的结构图。

图5是本发明的实施方式所涉及的测试模式时的处理流程图。

图6是表示本发明的实施方式所涉及的测试模式时的输出的显示画面的一例的图。

图7是表示本发明的实施方式所涉及的测试模式时的输出的显示画面的其它例的图。

图8是说明本发明的实施方式所涉及的接收功率滤波器的阈值的确定确定方法的图。

图9是表示本发明的实施方式所涉及的测试模式时的RF标签的其它配置例的图。

图10是本发明的其它实施方式的概略处理流程图。

图11是图10的读取测量处理的流程图。

图12是图10的写入测量处理的流程图。

图13是图10的发送功率调整处理(读取)的流程图。

图14是图10的发送功率调整处理(写入)的流程图。

图15是示意性表示其它实施方式的测量数据的一例的图。

图16是表示其它实施方式的测试模式时的显示画面的一例的图。

图17是说明本发明的实施方式的效果的图。

图18是说明本发明的实施方式的效果的图。

其中，附图标记说明如下：

13循环器、14天线、30线缆、100设备、102显示器、104键盘、106、292存储卡、113、242计时器、200读写器、210发送部、212调制器、213功率放大器、216频率合成器、220接收部、221带通滤波器、222低噪声放大器、223a、223b乘法器、223c移相器、224正交解调器、225a、225b放大器、240、331控制部、260上位接口、270存储部、280显示部、291接口、300RF标签、310天线、320阻抗调整电路、332半导体存储器。

具体实施方式

参照附图详细说明本发明的实施方式。此外，对于图中的同一或相当部分标注同一附图标记并省略其说明。

以下的说明中，作为包含进行近距离无线交互通信的交互通信装置的系统的典型例，对RFID系统进行说明。在一般的RFID系统中，交互通信装置着眼于其功能，如上述，多被称作“读写器”。因此，在以下的说明中，也将交互通信装置称作“读写器”。需要说明的是，交互通信装置中，并不是必须具备从RF标签读取数据的功能(读取功能)以及向RF标签的的数据写入的功能(写入功能)这两者，也可以仅具备至少一个功能。

如上所述的RF标签也有时被称作IC标签或RFID标签，但在以下的说明中，使用“RF标签”这一术语。

将读写器与RF标签之间的交互通信称作“交互通信”，将在有关交互通信的读写器侧执行的处理称作“交互通信处理”。“交互通信”包含有关读取功能或写入功能的指令的交互通信和有关读取功能或写入功能的数据的交互通信。

作为近距离无线交互通信的典型例，对RFID进行说明，但不限于此，例如，即使是以RFID的技术为基础进行了改良的新的方式等，也可以包含在本件发明的技术范围内。另外，RFID的交互通信中使用UHF带的信号，但信号频带不限于UHF带，即使是其它信号频带，也可以包含在本件发明的技术范围内。

[概要]

实施方式中，读写器具有包含“工作模式”和“测试模式”的操作模式。读写器的操作模式可以切换。“工作模式”是与在工厂等的生产线工作时移动或停止的工件上附带的RF标签进行交互通信的模式。

作为非工作模式的“测试模式”例如是下述模式，即：停止生产线，从而一边与固定配置于生产线上的对象RF标签进行交互通信，一边确定带来上述高富裕度的发送功率，并对读写器进行设定的模式。

因此，通过对工作模式下的读写器的交互通信部设定为在测试模式下确定的上述发送功率，可以进行具有高富裕度的交互通信。

[系统的概略结构]

图1是概略性表示本发明的实施方式所涉及的被导入工厂的生产线的RFID系统的结构图。参照图1，RFID系统包含多个RF标签300、读写器200及相当于上级设备(个人计算机或可编程逻辑控制器)的设备100。各RF标签300被分别安装于支承工件W1的托盘P1上。

处于工作模式的读写器200在各RF标签300与托盘P1和工件W1一同在带状的输送机C上移动的期间，与对象RF标签300进行交互通信，对该对象RF标签300执行信息的读写处理。

读写器200具备从电路特性不同的多种天线部中选择的天线部和与各种设备通用的交互通信控制装置，通过线缆30与设备100连接。需要说明的是，读写器200也可以代替线缆30的有线连接而通过无线与设备100连接。

读写器200配置于输送机C的周围。当托盘P1进入读写器200可以与RF标签300交互通信的区域内时，在读写器200和RF标签300之间开始交互通信。交互通信包括用于识别RF标签300(以下也称作“对象RF标签300”。)的ID读取处理和使用了读取功能或写入功能的读写处理。

(设备100的结构)

图2是按照实施方式的设备100的概略结构图。参照图2，设备100包括作为运算处理部的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)110、作为存储部的存储器112及硬盘114、对时间进行计时并将计时数据输出给CPU110的计时器113、输入接口118、显示控制器120、通信接口124、数据读/写器126。这些各部经由总线128相互间可进行数据通信地连接。

CPU110通过执行存储于硬盘114中的程序(代码)，执行各种运算。典型而言，存储器112是DRAM(Dynamic Random Access Memory：动态随机存取存储器)等易失性的存储装置，不仅存储从硬盘114读取的程序、数据，还存储从读写器200接收到的数据及工件数据等。

输入接口118中转CPU110与键盘104、鼠标(未图示)103、触摸面板(未图示)等输入装置之间的数据传输。即，输入接口118受理通过用户对输入装置的操作而提供的操作命令。

显示控制器120与作为显示装置的典型例的显示器102连接，通过显示CPU110中的处理结果等而通知给用户。

通信接口124经由LAN中转CPU110和读写器200之间的数据传输。数据读/写器126中转CPU110和作为记录介质的存储卡106之间的数据传输。

另外，在设备100上，根据需要也可以连接打印机等其它输出装置。

(读写器200和RF标签300的结构)

图3是实施方式的读写器200的结构图。图4是实施方式的RF标签300的结构图。实施方式中，图4的RF标签300是未内置电源而通过由来自读写器200的发射波产生的电动势进行动作的、所谓的无源类型的标签，具备通信部和包含控制部331及半导体存储器332的标签IC电路330。通信部包含天线310及阻抗调整电路320。需要说明的是，控制部331除计算机之外，还包含用于对与读写器200的交互通信信号进行调制或解调的调制解调电路等。此外，应用的RF标签300不限于无源类型，也可以是内置电源的类型。

参照图3，读写器200具备：用于与RF标签300进行交互通信的交互通信部、与交互通信部连接的天线14、包括CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)241及计时器242的控制部240、用于与设备100进行通信的通信部、作为ROM(Read Only Memory：只读存储器)及RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等易失性或非易失性的存储介质的存储部270、包含数值显示器或多个显示灯(LED：Light Emitting Diode：发光二极管)等的显示部280、用于与外部网络进行通信的通信接口290以及接口291。另外，与天线14相关联地连接有RSSI检测器(未图示)。RSSI检测器测量天线14接收的空间功率，并输出测量值。输出的测量值表示天线的接收信号强度(RSSI(Received Signal Strength Indicator：接收的信号强度指示，单位dBm)。

交互通信部包含发送部210、接收部220、频率合成器216及循环器13。通信部包含作为通信模块的上位接口260。控制部240控制交互通信部及通信部。

接口291中转CPU241与作为记录介质的存储卡292之间的数据传输。即，在存储卡292中由读写器200执行的程序等以被存储的状态分发，接口291从存储卡292读取程序。另外，接口291响应于CPU241的内部命令，将关于与设备100或RF标签300的通信的处理结果等写入存储卡292。需要说明的是，存储卡292包含CF(Compact Flash：闪存卡)、SD(SecureDigital：安全数字卡)等通用的半导体存储器件、软盘(Flexible Disk)等磁存储介质、CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory：光盘只读存储器)等光学存储介质等。

控制部240具有相当于计算机的功能。具体而言，CPU241基于存储于存储部270等存储器的程序，执行包括与设备100的交互通信处理、与RF标签300的交互通信处理的各种数据处理。另外，控制部240输出关于与RF标签300的交互通信处理的、表示指令的脉冲信号(以下，将该输出信号也称作“指令”)。

存储部270存储用于各种数据处理的程序及数据。在该存储部270中存储在执行交互通信处理时由CPU241读取/写入的数据。

首先，对接收部220进行单边带(SSB、Single Side Band)接收的情况进行说明。参照图3，读写器200包括：发送部210；接收部220；将来自发送部210的发送信号导向天线14，并将由天线14接收的来自RF标签300的接收信号导向接收部220的循环器13；向发送部210及接收部220供给载波的频率合成器216；控制发送部210及接收部220的控制部240。读写器200经由天线14与RF标签300进行收发。

发送部210包括：将来自控制部240的数字信号(包含指令信号)变换成模拟信号的DA变换器211；与DA变换器211连接，接收发送基带信号并来调制来自频率合成器216的载波的调制器212；功率放大器213。功率放大器213的输出被输入至循环器13。

接收部220包括：限制来自循环器13的接收信号的频带的带通滤波器(BPF,BandPass Filter)221；与带通滤波器221连接的低噪声放大器222；接收来自低噪声放大器222的输出信号和来自频率合成器216的载波，并输出相互错开90度相位的信号的正交解调器224。正交解调器224包含乘法器223a、223b和用于错开相位以将相互正交的信号解调的π/2移相器223c。由正交解调器224解调的信号分别作为I信号及Q信号，经过用于放大及变换成数字信号的放大器225a、225b和AD变换器226a、226b使I信号和Q信号整合并输出到控制部240。需要说明的是，正交解调器224，放大器225a、225b，AD变换器226a、226b以及控制部240内的解调信号处理部(未图示)构成解调功能。

(交互通信动作)

对图3和图4所示的读写器200和RF标签的交互通信动作进行说明。该交互通信动作由读写器以“工作模式”及“测试模式”执行。

具体而言，RF标签300无论在从读写器200读取数据的情况还是在写入数据的情况下，都将从设备100接收到的指令发送给RF标签300，如果从RF标签300接收到针对该指令的响应(response)，则将接收到的响应内容发送给设备100。另外，在交互通信时，由于RF标签300没有内部电源，所以通过来自天线14的发射波使RF标签300侧的天线310产生电动势，驱动RF标签300内的控制电路。

在交互通信中，读写器200的控制部240适当地输出由规定比特数构成的指令。在发送部210中，通过指令信号调制载波，由此，指令信号与载波叠加。

如果通过上述动作从天线14发送出载波，则由该载波在交互通信区域内的RF标签300上产生电动势，RF标签300侧的控制部331起动。如果在该状态下从天线14发送叠加了指令的载波，则RF标签300的控制部331在解读指令并执行了所指示的处理后，生成表示响应数据的应答(响应信号)，并返回发送至读写器200。

读写器200的接收部220从RF标签300接收返回信号。在接收部220，接收信号被除去噪声并被解调，之后转换成数字数据并输出到控制部240。控制部240具备除去接收数据中的其功率小于阈值的功率(单位：dBm)数据的功率滤波器(程序模块)。因此，控制部240仅输入具有大于阈值的功率的接收数据。需要说明的是，功率滤波器不限于程序模块，也可以在接收部220设置功率滤波电路来代替程序模块。

CPU241从被解调的数字数据解读RF标签300的响应内容，输出包含该解读数据的交互通信结果数据。例如，发送给设备100或存储于存储部270或显示于显示部280或使LED点亮等。

本实施方式中，因为RF标签300使用不内置电源的无源标签，所以读写器200和RF标签300之间的交互通信方式为半二重方式，将天线14共用于发送用和接收用，将发送信号和接收信号分离。

[测试模式]

对实施方式的测试模式进行说明。读写器200通过操作未图示的切换开关，从工作模式切换为测试模式。生产线的输送机C停止以进入测试模式，读写器200与在输送机C上的固定位置静止的对象RF标签300(参照图1的斜线部)进行交互通信。对象RF标签300位于可以与读写器200正常交互通信的距离。需要说明的是，由测试模式确定的各数据(值)被存储于存储部270，在工作模式时对各部进行设定。

在测试模式下，读写器200的CPU241判定与对象RF标签300的交互通信是否失败。例如，CPU241根据将针对发送给对象RF标签300端的指令而接收到的响应信号进行A/D变换后得到的数据中所含的错误检测符号即CRC(Cyclic Redundancy Check)的值，检测数据的不完全性(有数据错误)或完全性(无数据错误)。CPU241在检测到数据的完全性的情况下，判断为“交互通信成功”，在检测到数据的不完全性的情况下，判断为“交互通信失败”。

此外，CPU241也可以在发送了指令后预定的时间内未接收到响应信号的情况下判断为“交互通信失败”，在该时间内能够接收响应信号的情况下判断为“交互通信成功”。

对“交互通信失败”和“交互通信成功”的判断基准的其它例进行说明。也可以是，在读写器200发送读取的指令，能够从RF标签300接收响应信号的情况下，如果从RF标签300返回诸如‘读入失败’的代码则判断为“交互通信失败”，如果从RF标签300返回诸如‘读取成功’的代码则判断为“交互通信成功”。

另外，也可以是，在读写器200发送写入的指令，能够从RF标签300接收响应信号的情况下，如果从RF标签300返回诸如‘写入失败’的代码则判断为“交互通信失败”，如果从RF标签300返回诸如‘写入成功’的代码则判断为“交互通信成功”。

或者，CPU241也可以通过上述数据的完全性和预定的时间内的响应接收信号的组合，判断“交互通信成功”或“交互通信失败”。此外，“交互通信成功”或“交互通信失败”的判断方法不限于这些，也可以使用其它指标。

实施方式中，在测试模式下，CPU241基于在一定时间内重复执行N次相同指令的交互通信的情况下的判断为“交互通信成功”的次数或连续判断为“交互通信成功”的次数或判断为“交互通信失败”的次数等，算出“交互通信成功率”(单位：％)。

图5是实施方式的测试模式时的处理流程图。按照该流程图的程序被预先存储于读写器200的存储部270。当切换为测试模式时，CPU241从存储部270读取该程序并执行。图6是表示实施方式的测试模式时的输出的显示画面的一例的图。图6表示发明者等在读写器200的测试模式下执行的模拟结果。

参照图5，如果开始处理，则CPU241调整电源电压并将发送功率在最小功率～最大功率范围内划分成多个分区，逐步切换各分区。该最小功率～最大功率例如是读写器200所固有的特性值，表示从可判断为能够稳定地进行交互通信的微弱发送功率至最大功率。在此，被分成1～M个分区。在存储部270的表TB中，将发送功率的值划分成最小(1)～最大(M)的M个阶段并预先存储。

首先，CPU241对表TB进行检索并将发送功率变更为“最小(1)”，使用了频率合成器216的载波信号开始振荡(步骤S3)，与对象RF标签300进行交互通信。

读写器200接收到来自对象RF标签300的响应时，CPU241从RSSI检测器获得该测量值即RSSI(步骤S7)。另外，计算(获得)交互通信成功率(步骤S9)。CPU241使获得的RSSI和交互通信成功率与步骤S3的发送功率的值进行关联，并存储于存储部270的区域MT。

CPU241判断发送功率是否达到最大(M)的分区(步骤S11)。如果判断为未达到最大(M)的分区(步骤S9中NO)，则CPU241从表TB读取下一个区分的发送功率的值(步骤S12)。CPU241通过对表TB进行检索并读取的变更后的发送功率使使用了频率合成器216的载波信号开始振荡(步骤S3)，并与对象RF标签300进行交互通信。而且，基于来自对象RF标签300的信号，对变更后的发送功率获得如上述的RSSI及交互通信成功率(步骤S5～S9)。将变更后的发送功率的值和获得的RSSI与交互通信成功率进行关联，并存储于区域MT。

重复进行如上述的发送功率的逐步的增加和RSSI及交互通信成功率的获得直至发送功率达到最大(M)的区分位置时(步骤S11中YES)，CPU241确定读写器200在工作模式应被设定的发送功率(步骤S13)。

在步骤S13的判定中，CPU241解析存储于区域MT的时间序列的数据(该数据为关联了(发送功率、RSSI、交互通信成功率)的数据)，基于解析结果，从区域MT读取与对象RF标签300的交互通信成功率及RSSI足够高的值所关联的发送功率。由此，能够确定使与对象RF标签300的交互通信成功率及RSSI充分提高的发送功率。将确定了的发送功率的值作为“工作模式的发送功率”存储于存储部270。

另外，CPU241基于区域MT的时间序列数据生成二维的图表数据，并将按照图表数据显示的显示数据输出到显示部280。因此，显示部280被显示数据驱动，例如图8所示的图表被作为测试结果显示于画面中(步骤S15)。之后，测试模式的处理结束。

此外，发送功率在最小功率～最大功率之间增加的方向或减小的方向上进行变更。变更的方法不限于上述逐步的变更方法，也可以通过离散地变更的方法(例如每3dBm增加)或二分检索法(例如最初设定为中间值((max+min)/2)，在满足基准的情况下，进一步以小的一侧的中间值测量的动作，并重复)变更发送功率。

(发送功率的确定方法)

参照图6对实施方式的发送功率的确定方法进行说明。实施方式中，CPU241如下确定发送功率，从交互通信成功率至少为80％(阈值)的发送功率中确定具有第一余量的发送功率为发送功率，或者，从RSSI为读写器200所固有的“最低接收灵敏度”(阈值)的发送功率中确定具有第二余量的发送功率为发送功率。此外，“最低接收灵敏度”表示读写器200可进行交互通信的最小的接收功率值。另外，上述的80％(阈值)是一例，没有限定。

图6中，第一余量及第二余量均被设定为6dBm，但余量不限于该值，也可以改变。

＜按每个信道确定发送功率＞

在实施方式的测试模式中，对读写器200可使用的多个信道分别执行上述图5的处理。由此，可以对各信道输出图6的图表。另外，可以对各信道分别确定使用了该信道的工作模式时的发送功率。

另外，也可以将对可使用的各信道确定的发送功率的值的代表值确定为在所有的信道中共通的发送功率。此外，该代表值也可以是对各信道确定的发送功率的均值、众数、中位数等。

＜按到RF标签300的每一距离确定发送功率＞

在实施方式的测试模式下，RF标签300距读写器200的距离不同，对不同的每一距离执行上述图5中的处理。由此，可以在每一距离输出图6的图表，确定发送功率。

(警告的输出)

在测试模式下，在未确定最佳的发送功率的情况下，CPU241也可以在显示部280等显示警告。此外，警告的输出方式不限于显示，也可以以声音输出。

图7是表示实施方式的测试模式时的输出的显示画面的其它例的图。与图5同样地确定发送功率的情况下，存在根据测试环境不能得到适当的发送功率的情况。

例如，图5中的处理结果在检测到如图7的交互通信成功率及RSSI的变化的情况下，虽然成功确定发送功率，但仍输出警告。例如存在以下事例：如图7的“第一事例”所示，即使在测试模式下使发送功率变化至最大(M)，在维持着RSSI低的情况下，相对于发送功率，接收功率不足。CPU241将RSSI的变化图形和预设的图形进行比较，基于比较结果判断为“第一事例”。该情况下，输出成功确定了发送功率之类的输出并输出警告(例如，“RF标签的设置距离过远”之类的消息)。

这样，即使在成功确定了发送功率的情况下，在存在可能成为工作模式下的不稳定要因的事态时，通过输出该内容的消息，也能够促使用户进行消除不稳定要因的测试模式的再试行(发送功率的再确定)。

此外，发送功率Tx和接收功率Rx的关系理论上可以通过以下距离d的函数表示。Rx＝Tx－20log(λ/(4πd))

另外，在测试模式下，在使发送功率变化至最大(M)的情况下，通常，交互通信成功率收敛至大致80％，能够确定发送功率。另一方面，如图7的“第二事例”，有时即使使发送功率变化至最大(M)，交互通信成功率也不能收敛至80％，而以低于80％变化，且该变化的幅度在预先确定的范围内变化。此时，发送功率的确定失败。这种交互通信成功率的变动要因之一是接收信号因周围强的反射成分而衰减。

CPU241将交互通信成功率的变化图形和预设的图形进行比较，基于比较的结果判断为“第二事例”。该情况下，输出发送功率的确定失败之类的输出并输出警告(例如，“如果周围有电波反射体，则请将其消除”的确认消息)。

在发送功率的确定失败了的情况下，通过将可假定的原因用消息输出，可以促使用户进行消除该原因的测试模式的再试行(发送功率的再确定)。

(其它参数的确定)

在实施方式中，在测试模式下，可以确定与上述的发送功率不同的参数。

＜接收功率的阈值＞

实施方式中，根据通过测试模式确定的发送功率变更工作模式时的读写器200的接收功率的阈值。

图8是说明实施方式的接收功率滤波器的阈值的确定方法的图。图8是表示图6的测试模式的结果的图表，还标示出了接收功率滤波器的阈值RR。CPU241根据通过测试模式确定的发送功率确定功率滤波器的接收功率的阈值。

在工作模式下，CPU241将功率滤波器的阈值变更(切换)为确定了的阈值。实施方式中，阈值例如根据与所确定的发送功率对应的RSSI的值(单位：dBm)和预先确定的余量(例如-6dBm)算出。例如，根据图8，根据与所确定的发送功率AR对应的RSSI的值和余量，CPU241算出阈值RR＝(RSSI的值-6dBm)。

由此，在工作模式下，可以设定功率滤波器，以遮断从天线部输出的接收信号中的、低于滤波器阈值的功率的接收信号。因此，在工作模式下，通过功率滤波器，可以将发送相当于小于阈值RR的接收功率的响应信号的RF标签300作为不需要的RF标签从交互通信对象中排除。

需要说明的是，在测试模式下，功率滤波器的滤波器阈值被设定为非常大的值。

＜使用的信道的确定＞

实施方式中，在测试模式下，一边切换可用于交互通信的信道(载波频率)，一边对各信道执行上述的测试模式。CPU241控制频率合成器216，以输出不同的频率(信道)的载波。

CPU241将成功确定了发送功率的信道中的、其交互通信成功率最大的信道确定为在工作模式下用于交互通信的信道。

＜交互通信模式的确定＞

实施方式中，在测试模式下，确定比特率(bit/sec)即交互通信速度。具体而言，CPU241在测试模式下，基于预设长度的指令控制调制器212，以按照不同的比特率对载波进行振幅调制。对各交互通信速度(bit/sec)执行测试模式。

CPU241将成功确定了发送功率的交互通信速度中的、其交互通信成功率为最大的交互通信速度确定为在工作模式下用于交互通信的交互通信速度。

(按每RF标签确定发送功率)

实施方式中，针对在用户使用读写器200的区域内配置的多个RF标签300确定全部都交互通信成功的发送功率。图9是表示实施方式的测试模式时的RF标签的其它配置例的图。图9中，在来自读写器200的电波的放射方向的区域示出固定配置于不同位置的多个RF标签300(RF标签(A)～RF标签(E))。

在测试模式下，在RF标签(A)～(E)各自之中，通过用户的操作，在半导体存储器332中存储有ID(标识符)。在测试模式下，读写器200使送信指令中包含对象RF标签300的ID。由此，能够一边分别指定RF标签(A)～RF标签(E)，一边在其与指定的对象RF标签300之间执行测试模式。

CPU241根据RF标签(A)～RF标签(E)的测试模式的结果，选择成功确定了发送功率的RF标签。而且，也可以将所选择的RF标签300的发送功率的代表值(均值、众数、中位数等)确定为对于所有RF标签(A)～RF标签(E)共通的发送功率。

在上述实施方式中，有关测试模式的结果的信息在显示部280显示，但显示端不限定于显示部280。例如，读写器200也可以将该信息发送给设备100，并在设备100的显示器102上显示该信息。

[其它实施方式]

对上述实施方式的变形例进行说明。该实施方式中，对测试模式下的、读取成功率及写入成功率的各测量处理以及基于这些测量处理的结果的发送功率的调整处理进行说明。需要说明的是，该实施方式中的读取成功率及写入成功率均相当于“交互通信成功率”。

图10是其它实施方式的概略处理流程图。图10的流程图预先作为程序存储于存储部270。如果将读写器200切换为测试模式，则CPU241从存储部270读取该程序，并执行所读取的程序。图11是图10的读取测量处理的流程图。图12是图10的写入测量处理的流程图。

图13是图10的发送功率调整处理(读取)的流程图。图14是图10的发送功率调整处理(写入)的流程图。图15是示意性表示其它实施方式的测量数据的一例的图。图16是表示其它实施方式的测试模式时的显示画面例的图。图16示出了发明者等在读写器200的测试模式下通过执行按照图10～图14的流程图的程序而执行的模拟结果。

首先，参照图10，如果开始测试模式的处理，则CPU241执行读取测量处理(步骤T1)，并将执行结果存储于存储部270。另外，CPU241执行写入测量处理(步骤T3)，并将处理的结果存储于存储部270。

CPU241根据存储于存储部270的读取测量处理的结果执行发送功率调整处理(读取)(步骤T5)。该处理的结果被存储于存储部270的表TBR(参照图15)。另外，CPU241根据存储于存储部270的写入测量处理的结果执行发送功率调整处理(写入)(步骤T7)。该处理的结果存储于存储部270的表TBW(参照图15)。

需要说明的是，读取测量处理及写入测量处理的执行顺序不限于图10所示的顺序，也可以变更顺序。另外，发送功率调整处理(读取)及发送功率调整处理(写入)的执行顺序不限于图10所示的顺序，可以变更顺序。

参照图15，因为表TBR和TBW具有同样的结构，所以在此以表TBR为代表进行说明。表TBR中存储读取测量处理中的多个发送功率TX(i)(其中，i＝1,2,···n)，并将以各发送功率TX(i)测量的数据D(j)(其中，j＝1,2,···N)与该发送功率TX(i)相关联地存储。同样，表TBW中存储写入测量处理中的多个发送功率TX(i)(其中，i＝1,2,···n)，并将以各发送功率TX(i)测量的数据D(j)(其中，j＝1,2,···N)与该发送功率TX(i)相关联地存储。此外，表TBR和TBW的测量数据D(j)如后述包含RSSI。

参照图11说明读取测量处理(步骤T1)。首先，CPU241调整电源电压，将发送功率在最小功率Min～最大功率Max的范围内如上述实施方式中所说明那样划分为多个分区，使各分区逐步地上升，并重复之后的步骤T13～T23的处理。在此，分区的数量设为n(n＞1)个。因此，CPU241通过调整电源电压，逐步切换发送功率TX(i)(其中，i＝1,2,···n)。

在n次的重复处理的各次中，重复执行N次的测量(步骤T13～T19)。在各次的测量中，CPU241用发送功率TX(i)从交互通信部发送读取指令。CPU241接收来自RF标签300的该指令的响应，根据响应判断是否是交互通信成功(或交互通信失败)(步骤T15)。另外，从RSSI检测器获得RSSI(步骤T17)。将这些获得的交互通信成功(或交互通信失败)、由RSSI构成的测量数据D(j)(其中，i＝1,2,···N)以及本次的发送功率TX(i)相关联地存储于表TBR。

CPU241判断测量次数是否重复N次(步骤T19)。如果判断为未重复N次(步骤T19中NO)，则返回步骤T13的处理，同样重复以下的处理。

另一方面，如果判断为重复了N次(步骤T19中YES)，则CPU241基于与表TBR的发送功率TX(i)进行了关联的测量数据D(i)算出读取率(单位％)和接收功率电平(平均值)(步骤T21)。具体而言，通过以下的计算式执行。此外，这些计算式是示例，没有限定。

读取率R(i)＝交互通信成功次数/N(单位：％)

平均的接收功率电平P(i)＝(RSSI(1)+…+RSSI(N))/N

CPU241将上述算出的读取率R(i)和平均的接收功率电平P(i)与发送功率TX(i)进行关联，并存储于存储部270的预定的区域。

之后，CPU241判断发送功率TX(i)是否表示最大功率Max(步骤T23)。判断的结果是，如果判断为发送功率TX(i)低于最大功率Max(步骤T23中NO)，则处理返回步骤T11，切换为下一发送功率TX(i+1)，同样重复步骤T13以后的处理。另一方面，如果判断为发送功率TX(i)达到最大功率Max(步骤T23中YES)，则结束一连串的测量处理。

由此，在表TBR中，与各发送功率TX(i)进行关联，存储测量数据D(1)～D(N)。另外，在存储部270的预定的区域存储针对各发送功率TX(i)算出的读取率R(i)和平均的接收功率电平P(i)。

参照图12说明写入测量处理。图12的处理是与图11所示的处理类似的处理内容，因此，主要说明不同点。不同点在于读写器200执行向RF标签的半导体存储器332写入数据的处理(步骤T35)这一点、和与发送功率TX(i)进行关联并将按以下的计算式算出的写入率W(i)和平均的接收功率电平P(i)存储于存储部270的预定的区域(步骤T41)这一点。

写入率W(i)＝交互通信成功次数/N(单位：％)

平均的接收功率电平P(i)＝(RSSI(1)+…+RSSI(N))/N

图12的其它处理(步骤T11、T13、T17、T19、T23)与图11中说明的内容大致相同，省略说明。

通过图12的处理，在表WBR中，与各发送功率TX(i)相关联地存储交互通信成功(或交互通信失败)和由RSSI构成的测量数据D(1)～D(N)。另外，在存储部270的预定的区域存储针对各发送功率TX(i)算出的写入率W(i)和平均的接收功率电平P(i)。

参照图13说明发送功率的调整处理(读取)。CPU241根据存储部270中通过上述图11的读取测量处理而与存储于存储部270的各发送功率TX(i)进行了关联的读取率R(i)和平均的接收功率电平P(i)，确定工作模式的读取处理中的发送功率。

具体而言，CPU241从存储部270读取与发送功率TX(i)进行了关联的读取率R(i)和平均的接收功率电平P(i)(步骤T51)。接着，CPU241对读取的读取率R(i)判断(读取率R(i)≥成功率阈值)的条件是否成立(步骤T53)。如果判断为该条件不成立(步骤T53中NO)，移至步骤T55。

另一方面，如果判断为上述条件成立(步骤T53中YES)，则CPU241对上述的平均的接收功率电平P(i)判断(P(i)≥(最低接收灵敏度+余量))的条件是否成立(步骤T59)。

如果判断为上述的条件不成立(步骤T59中NO)，则移至步骤T55，但如果判断为成立，则移至步骤T61。

在步骤T61，CPU241根据在步骤T51中刚刚读取的发送功率TX(i)将(发送功率TX(i)+余量)确定为工作时的读取处理的发送功率(步骤T61)，并存储于存储部270。CPU241输出“调整成功(OK)”之类的内容(步骤T63)。

在步骤T55，CPU241判断刚刚读取的发送功率TX(i)是否表示最大功率Max(步骤T55)。如果判断为发送功率TX(i)表示最大功率Max(步骤T55中YES)，则CPU241输出表示不能确定用于工作时的读取处理的发送功率的“调整失败(NG)”之类的内容(步骤T57)。

另一方面，如果判断为发送功率TX(i)不表示最大功率Max(步骤T55中NO)，则返回步骤T51，根据与下一个发送功率TX(i+1)进行了关联的读取率R(i+1)和平均的接收功率电平P(i+1)，与上述同样地执行确定工作模式的读取处理中的发送功率的处理(步骤T53～T63)。

在图13的处理中，根据通过图11的测量处理而与各发送功率TX(i)进行了关联的读取率R(i)和平均的接收功率电平P(i)，可以将满足(读取率R(i)≥成功率阈值)及(平均的接收功率电平P(i)≥最低接收灵敏度+余量)的条件的发送功率TX(i)确定为工作模式的读取处理中的发送功率。

需要说明的是，成功率阈值及最低接收灵敏度+余量的各值是可变的，预先通过实验等获得。

参照图14，对发送功率的调整处理(写入)进行说明。图14的处理是与图13所示的处理类似的处理内容，因此，主要说明不同的点。不同的点在于，读写器200根据与存储部270的各发送功率TX(i)进行了关联的写入率W(i)和平均的接收功率电平P(i)，确定工作模式中的写入处理时的发送功率(步骤T71、T73、T59、T81)。其它处理(步骤T55、T57、T63)的处理与图13相同，省略说明。

因此，根据图14的处理，根据通过图12的测量处理而与各发送功率TX(i)进行了关联的写入率W(i)和平均的接收功率电平P(i)，可以将满足(写入率W(i)≧成功率阈值)及(平均的接收功率电平P(i)≧最低接收灵敏度+余量)的条件的发送功率TX(i)确定为工作模式的写入处理中的发送功率。

此外，图14的处理中的成功率阈值及最低接收灵敏度+余量的各值也是可变的，预先通过实验等获得。

参照图16说明其它实施方式的模拟的结果。图16表示将纵轴变更为“交互通信成功率”，进行读取时以及写入时的图表。对RF标签300的数据写入通常与读取相比，功率消耗大，因此，供给到交互通信部的功率增大。其结果，写入成功率变高的发送功率AW成为比读取成功率的发送功率AR大的功率。此外，图16中示出余量为6dBm，但其为示例，没有限定。

在数据读取时和写入时分别调整发送功率，使读写器200运转时，在读取时和写入时，自动地设定成在上述测试模式下确定(调整)的不同的发送功率。即，CPU241将在上述的图10～图14中确定的与读取率对应的发送功率以及确定的与写入率对应的发送功率的数据作为用于工作模式时的读取处理的发送功率以及用于写入处理的发送功率的数据分别存储于存储部270。在工作模式下，CPU241基于存储部270的用于读取处理的发送功率以及用于写入处理的发送功率调整用于交互通信部的发送的电源电压。

与现有技术的课题相关联地说明上述其它实施方式的优点。现有技术中，同时调整用于RF标签的读取及写入的发送功率。但是，在从RF标签读取的情况和向其写入的情况下，所需的供给功率不同。即，通常，与从RF标签读取数据相比，写入数据的消耗功率大。因此，在数据读取的的情况和写入的情况下，最佳的发送功率不同。另外，即使调整数据写入时的发送功率，实际上也需要向RF标签写入数据，难以在工作中/运用中进行。因此，期望分为读取和写入来调整发送功率。

在上述其它实施方式中，在测试模式下，分别执行数据读取以及数据写入，可以分为读取和写入来调整(确定)发送功率。由此，可以应对上述现有的课题，对应上述的要求。

[实施方式的效果]

图17和图18是说明实施方式的效果的图。实施方式中，通过将以测试模式确定的包含发送功率的各种参数在工作模式下对各部进行设定，如图17所示，读写器200可以仅与对象RF标签300交互通信，回避与不需要的标签的交互通信。另外，如图18所示，在生产线上，各读写器200仅与在应管理的生产线上的输送机上移动的RF标签300交互通信，在相邻的生产线上移动的RF标签300作为不需要标签可以从交互通信对象中排除。

本次公开的实施方式在全部的点上是示例，而不应该考虑为受限制。本发明的范围不是通过上述说明来示出，而是由权利要求的范围示出，旨在包含与权利要求的范围均等的含意及范围内的全部变更。

Claims

1.一种交互通信装置，其中，包括：

交互通信部，其非接触地与RF标签进行交互通信，和

控制部，其控制所述交互通信部；

所述控制部，

在一边变更发送功率一边通过所述交互通信部发送信号的情况下，根据该交互通信部接收的接收信号获得信号强度和交互通信成功率，

从在发送功率的各阶段获得的信号强度和交互通信成功率中，确定与阈值以上的信号强度和交互通信成功率对应的变更后的所述发送功率，

输出与所确定的所述发送功率相关的信息。

2.根据权利要求1所述的交互通信装置，其中，

所述控制部，在变更所述交互通信部的所述发送功率时，在预定的最小发送功率和最大功率之间进行变更。

3.根据权利要求2所述的交互通信装置，其中，

所述控制部，在将所述交互通信部的所述发送功率变更为所述最大功率的情况下，在获得的交互通信成功率低于所述阈值时，输出警告。

4.根据权利要求2或3所述的交互通信装置，其中，

所述控制部，在所述最小发送功率和所述最大功率之间变更所述交互通信部的所述发送功率的情况下，在获得的所述交互通信成功率的变化在预定的范围内时，输出警告。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的交互通信装置，其中，还包括：

天线部，

功率滤波器，其遮断从所述天线部输出的接收信号中的、低于滤波器阈值的功率的接收信号；

所述控制部将接收到的接收功率确定为所述功率滤波器的所述滤波器阈值。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的交互通信装置，其中，

所述交互通信部具有可交互通信的多个信道，

所述控制部一边切换所述交互通信部的交互通信的信道，一边对各信道确定所述发送功率。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的交互通信装置，其中，

所述交互通信部与配置于不同位置的多个所述RF标签可独立地交互通信，

所述控制部一边切换所述交互通信部的交互通信对象的所述RF标签，一边对各RF标签确定所述发送功率。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的交互通信装置，其中，

所述交互通信成功率包含从所述RF标签读取数据时读取成功的读取率和向所述RF标签写入数据时写入成功的写入率，

所述控制部进一步，

从在发送功率的各阶段获得的信号强度和所述读取率中，确定与阈值以上的信号强度和读取率对应的变更后的所述发送功率，

从在发送功率的各阶段获得的信号强度和所述写入率中，确定与阈值以上的信号强度和写入率对应的变更后的所述发送功率，

将与所确定的所述读取率对应的发送功率以及与所确定的所述写入率对应的发送功率分别存储为工作模式时的用于读取处理的发送功率以及用于写入处理的发送功率。

9.一种系统，其具备交互通信装置及上级设备，其中，

所述交互通信装置具备：

交互通信部，其非接触地与RF标签进行交互通信，和

控制部，其控制所述交互通信部；

所述控制部，

输出与所确定的所述发送功率相关的信息。

10.一种程序，用于使交互通信装置执行交互通信的方法，其中，

所述交互通信装置具备：

交互通信部，其非接触地与RF标签进行交互通信，和

处理器；

所述程序使所述处理器执行下述步骤：

在一边变更发送功率一边通过所述交互通信部发送信号的情况下，根据该交互通信部接收的接收信号获得信号强度和交互通信成功率；

从在发送功率的各阶段获得的信号强度和交互通信成功率中，确定与阈值以上的信号强度和交互通信成功率对应的变更后的所述发送功率；

输出与所确定的所述发送功率相关的信息。