JP2001016132A

JP2001016132A - 移動体識別装置

Info

Publication number: JP2001016132A
Application number: JP18128199A
Authority: JP
Inventors: Shinkichi Ikeda; 新吉池田; Kenichi Maeda; 憲一前田; Taku Fujita; 卓藤田; Shinichiro Ueno; 進一郎植野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-06-28
Filing date: 1999-06-28
Publication date: 2001-01-19
Anticipated expiration: 2019-06-28
Also published as: JP3858521B2

Abstract

(57)【要約】【課題】非接触の移動体識別装置においては、複数枚
のタグを短時間に読み取る複数枚同時読み取り技術が必
要とされていた。【解決手段】本発明は、移動体識別装置における高効
率な複数枚読み取り技術を開示するものである。本発明
はタイムスロット方式を用いており、簡単なプロトコル
を適用することにより、タグを簡単な回路構成により実
現することができる。タグはトリガ信号にてタイミング
同期をとり、ランダムに選択したスロットにおいて自情
報を送信する。質問器は読み取り成功した場合に正常受
信確認信号を送信する。本発明では、同一IDを持ったタ
グをも計数することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、質問器が構成する
交信領域内を移動または通過または存在する複数の応答
器が、非接触で質問器から放射される電磁波から応答器
内の回路を動作させる電力を得ると共に、非接触で質問
器と交信する移動体識別技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】移動体識別装置では、質問器の交信領域
に存在する複数の応答器を識別する複数枚同時読み取り
技術が不可欠である。これは例えば、スーパーマーケッ
トのレジに質問器を配置した料金集計システムにおいて
特に有効である。店内のすべての商品には商品ＩＤと価
格が記録された非接触タグが貼付されており、商品を買
物カゴに入れてレジの質問器にカゴごと近づけると、瞬
時に支払い金額を集計してくれる。

【０００３】移動体識別装置のアクセス方式は、複数枚
同時読み取りに大きな影響を与えるものであり、アロハ
方式、タイムスロット方式、ＦＤＭＡ方式、ＣＤＭＡ方
式等について検討が進められている。ここで、ＦＤＭＡ
方式は応答器数が多くなるほど使用する周波数も増加
し、応答器の回路構成が複雑になり大きな電力消費を伴
うことが欠点である。ＣＤＭＡ方式は応答器数に応じた
数の符号を用意する必要があり、さらに高速拡散による
消費電力の増加が欠点となっている。したがって、現在
の複数枚同時読み取りを実現するアクセス方式には、ア
ロハ方式ないしタイムスロット方式のいずれかが用いら
れている。

【０００４】ここで複数枚同時読み取りを実現する移動
体識別装置においては、先の料金集計システムのよう
に、大量の応答器を短時間のうちに識別しなくてはなら
ない場合が多く想定される。このようなトラフィックの
大きな通信環境においては、時間的区切りのないアロハ
方式よりも、タイムスロット方式が有利であることが既
にわかっている。次式は各方式のトラフィックに対する
スループットを表す式である。

【０００５】アロハ方式：Ｓ＝Ｇｅｘｐ（−２Ｇ）タイムスロット方式：Ｓ＝Ｇｅｘｐ（−Ｇ）スロット方式のスループットはトラフィックが１のとき
にアロハ方式の２倍となり、総じてタイムスロット方式
の効率がよいことがわかる。

【０００６】特開平５−２６６２６７号公報では、アロ
ハ方式による複数枚読み取り技術を開示しており、質問
器からの呼出信号に対して応答器は乱時間経過後に応答
信号を送信するものであるが、サイズの大きな応答信号
を送信する場合には、送信途中で他の応答信号と衝突す
る可能性が高くなる。

【０００７】また特開平８−１８１６３３号公報におい
ては、タイムスロット方式に類似した方式として時間的
な分割を利用した複数枚読み取り技術を開示している。
図２０は特開平８−１８１６３３における交信手順を示
す概念図である。図２０に示すごとく応答器が質問器か
らの質問信号に同期して応答信号である固有ID信号を送
信するまでの待ち時間をランダムに選択する。選択でき
る時間間隔は固定されており、送信途中における他から
の送信信号と衝突する確率を極力少なくすることができ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】さらに特開平８−１８
１６３３号公報では、質問器が応答信号を一定時間受信
した後に、受信された応答器のＩＤコードを含ませた受
信確認信号を個別に送信する。すなわち応答器は応答信
号を送信してから一定時間後に受信確認信号を受信する
ことになり、時刻管理に対する負担が大きなものとな
る。

【０００９】また受信確認信号を受信した際に、それが
自分宛てであるかをＩＤコードを比較することによって
判定する必要があり、一回の読み取り操作における動作
時間が長くなり、電力消費が大きくなると考えられる。

【００１０】また一般に、複雑かつ多種類のコマンドを
質問器が発行する複数枚読み取り方式が多く存在し、そ
れらのコマンドを応答器が解釈するためには複雑な回路
構成が必要となり、さらにその動作に見合った電力が消
費される。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明ではスロット方式を用いることでチャネル利
用効率を高め、また多種類のコマンドは使わずに簡単な
プロトコルを適用することにより応答器の回路構成の簡
単化と消費電力の削減を図る。

【００１２】さらに応答器からの応答信号を受信した質
問器は、受信確認信号を直ちに送信することにより応答
器の時刻管理に対する負担を軽減することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、質問器が構成する交信領域内を移動または通過また
は存在する複数の応答器が非接触で質問器から放射され
る電磁波から応答器内の回路を動作させる電力を得ると
共に非接触で質問器と交信する移動体識別装置におい
て、前記質問器は、常時継続して送信される連続搬送波
の被変調信号として連続搬送波信号を発生する連続搬送
波信号発生手段と、一定時間間隔でトリガ信号を定期的
に発生するトリガ信号発生手段と、前記トリガ信号に同
期したフレームの各スロットにおいて前記応答器からの
応答信号を受信復調して識別し応答器情報を抽出する応
答信号受信手段と、受信した応答信号に対する通信誤り
を検出する誤り検出手段と、前記受信した応答信号に対
して通信誤りが検出されなかった場合に正常受信確認信
号を直ちに発生する受信確認信号発生手段と、前記誤り
検出手段の判定により前記連続搬送波信号発生手段と前
記トリガ信号発生手段と前記受信確認信号発生手段を制
御する信号制御手段と、前記連続搬送波信号発生手段と
前記トリガ信号発生手段と前記受信確認信号発生手段の
出力を変調し送信する送信手段を備え、前記応答器は、
応答器情報を記憶するメモリと、前記質問器からの送信
信号を受信復調する受信手段と、受信復調した信号の種
別を判別する受信信号判別手段と、前記受信復調した信
号が前記トリガ信号であった場合にそれに同期して時刻
管理を行う時刻管理手段と、前記時刻管理手段の出力に
応じて前記メモリに記憶された応答器情報と誤り検出あ
るいは訂正符号を含む応答信号を変調して送信する応答
信号送信手段と、前記受信復調した信号が前記正常受信
確認信号であった場合に一定期間送信を停止するよう時
刻管理手段を制御する応答制御手段と、前記時刻管理手
段ならびに前記応答信号送信手段に接続された乱数発生
手段を備えることを特徴とするものであり、これを図７
を用いて説明すると、質問器が送信するトリガ信号６１
Ａによって応答器はフレーム同期をとり、それに続くタ
イムスロットをランダムに選択して応答器情報と誤り符
合を含む応答信号を送信する。例えば図７では、トリガ
信号６１Ａの直後のスロットにおいて応答信号６３Ａが
送信され、その次のスロットにおいて応答信号６３Ｂが
送信されている。応答信号を受信した質問器は誤り符合
による誤り検出を行い、誤りが検出されなかったとき、
すなわちそのスロット内で他応答器からの応答信号との
衝突がなく、また通信誤りも発生しなかった場合に正常
受信確認信号６５Ａ（６５Ｂ）を応答器に送信する。応
答器は応答信号を送信した直後に正常受信確認信号を受
信した場合、識別が正常に行われたと認識し、以後トリ
ガ信号（例えば６１Ｂ）を受信しても応答信号の送信を
行わない応答停止状態に一定期間入る。タイムスロット
方式により応答信号の送信途中の衝突を防ぐことがで
き、また識別された応答器を順次識別対象から外してい
くことにより、効率的な複数枚同時読み取りを実現する
ことができる。

【００１４】請求項２に記載の発明は、前記トリガ信号
内容が１と０の繰り返しであることを特徴とするもの
で、交信手続きの簡単化のため応答器は受信したトリガ
信号を用いてクロック再生を行い、スロットタイミング
をとることができる。なおトリガ信号に続いて連続搬送
波（連続１パターン）が送信されるので、トリガ信号の
終端は応答器において判別可能である。

【００１５】請求項３に記載の発明は、前記正常受信確
認信号内容がすべて０であることを特徴とするもので、
質問器はトリガ信号あるいは受信確認信号の送信時以外
は常時連続搬送波を送信しており、これは応答器での復
調が簡単なＡＳＫで考えると連続して信号内容１を受信
復調していることに他ならない。また応答器の回路構成
を簡単にするために、受信確認信号は単純であることが
望ましく、複雑なビットパターンは避けるべきと考え
る。すなわち正常受信確認信号を最も単純なビットパタ
ーンで表現する場合に、１が連続するパターンと０が連
続するパターンの２通りが考えられる。ここで１が連続
するパターンは応答器においては連続搬送波と区別がつ
かないため、好ましくない。したがって正常受信確認信
号として連続して０を送信することにより、確実に正常
受信確認信号を判別することができるものである。

【００１６】請求項４に記載の発明は、前記受信確認信
号発生手段が、受信した応答信号に対して通信誤りが検
出されなかった場合に正常受信確認信号を直ちに発生し
て変調送信し、さらに通信誤りが検出された場合に受信
失敗確認信号を直ちに発生して変調送信することを特徴
とするもので、応答器は受信確認信号の判定を確実に行
うことができる。すなわち正常受信確認信号を受信した
場合にのみ正常に識別されたと認識し、受信失敗確認信
号を受信した場合にのみ衝突が発生したことにより識別
が失敗したと認識する。

【００１７】請求項５に記載の発明は、前記正常受信確
認信号内容がすべて０であり、前記受信失敗確認信号内
容がすべて１であることを特徴とするもので、正常受信
確認信号として連続した０パターンを送信することによ
って確実に信号判別をおこなうことができるのは先の通
りであるが、さらに受信失敗確認信号として連続した１
パターンを適用することにより、質問器は特定の受信失
敗確認信号を送信する必要がなくなり、質問器の処理負
荷を軽減することができる。つまり連続した１というビ
ットパターンは連続搬送波に等しく、質問器は常時これ
を送信しているので、応答信号の正常受信時のみ特定信
号パターン（連続０パターン）を送信するだけで、後は
連続搬送波の送信を行っていれば、自動的に受信失敗確
認信号を送ったことになるものである。

【００１８】請求項６に記載の発明は、前記正常受信確
認信号内容がすべて１であり、前記受信失敗確認信号内
容がすべて０であることを特徴とするもので、質問器が
応答信号の受信に失敗したことを応答器に確実に通知す
るため、受信失敗確認信号内容を連続搬送波とは異なる
ビットパターンにするものである。

【００１９】請求項７に記載の発明は、前記応答器情報
を前記乱数発生手段の出力に応じたオフセットをもって
応答信号に含ませることを特徴とするもので、応答器情
報がＩＤコードである場合に、同じＩＤを持った応答器
が同一スロットに対して応答信号を送信することを考え
ると、応答信号の先頭ビットからＩＤコードを記述した
場合に、同一の応答信号が送られることになり、質問器
側ではこれらが重なって一つの信号として受信されてし
まい誤識別の原因となる。

【００２０】これを避けるために応答器では、乱数発生
手段によって発生した乱数に基づいて応答信号先頭ビッ
トからのオフセットを決め、そのオフセット箇所から応
答器情報を記述することにより、同一ＩＤでも異なる応
答信号を生成することができ、質問器側で誤り検出処理
を行うだけで同一ＩＤの場合の衝突検出を可能とする。
したがって同一ＩＤの識別を可能とする。

【００２１】請求項８に記載の発明は、前記質問器は、
交信領域内にあるすべての応答器の送信停止を解除する
ために前記トリガ信号の代わりに励起信号を送信する励
起信号発生手段を備え、前記応答器は、前記励起信号を
受信すると送信停止を解除するよう前記時刻管理手段を
制御することを特徴とするもので、識別を完了した応答
器は一定期間の応答停止状態に入るが、この期間を長く
設定しておき、必要に応じて質問器からの励起信号によ
って応答を再開させることにより、柔軟な制御が可能と
なる。

【００２２】請求項９に記載の発明は、交信領域内を移
動または通過または存在する前記応答器の数に応じてフ
レームあたりのスロット数を（数２）により求め、設定
することを特徴とするもので、交信領域内の応答器数が
あらかじめわかっている場合に、最短時間での読み取り
が可能となる。

【００２３】請求項１０に記載の発明は、無線伝送路特
性に合わせて前記フレームあたりのスロット数を調整す
ることを特徴とするもので、例えば誤りの多い無線伝送
路においては請求項９において求めたフレームあたりの
スロット数よりも多いスロット数を設定することによ
り、伝送路誤りにより再送を促された応答器によるスロ
ット消費の影響を削減することができる。

【００２４】請求項１１に記載の発明は、質問器が前記
トリガ信号に続けてあるいは前記トリガ信号の一部とし
てフレームあたりのスロット数情報を前記応答器に送信
し、前記応答器は受信した前記スロット数情報をもとに
前記応答信号を送信するスロットの選択幅を設定するこ
とを特徴とするもので、質問器においてフレームあたり
のスロット数を最適化した結果をトリガ信号とほぼ同時
の期間に応答器に送信することにより、応答器はフレー
ムの開始時点において、そのフレームに割り当てられた
スロット数を知ることができ、またそこで通知されたス
ロット数は、質問器において最適化された値であること
から、その値の範囲において応答器は応答信号を送信す
るスロットを選択することにより、最も効率よく複数枚
読み取りを達成することができる。

【００２５】請求項１２に記載の発明は、交信領域内を
移動または通過または存在する応答器の数を質問器と接
続されたカメラ等を用いて計数し、フレームあたりのス
ロット数を算出することを特徴とするもので、質問器に
交信領域内に存在する応答器を計数する手段を併設し、
その計数結果よりフレームあたりのスロット数を最適値
に設定することで、より効率的に複数枚読み取りを行う
ことができる。

【００２６】請求項１３に記載の発明は、前記応答信号
に含まれる前記応答器情報が他と重複しない一意の応答
器ＩＤであり、前記質問器は正常に受信した応答器ＩＤ
を用いて、応答器と個別に交信を行うことを特徴とする
もので、比較的サイズが小さいと想定される応答器ＩＤ
だけを上記請求項にある方法を用いて読み取り、以後読
み取ったＩＤを用いて個々の応答器からサイズの大きい
その他の応答器情報を読み取ることにより、短時間での
複数枚読み取りをより確実に行うことができる。

【００２７】以下に、本発明の実施の形態として、図１
から図１７を用いて説明する。

【００２８】（実施の形態１）第一の実施の形態につい
て図１〜３、５、７、８、９を用いて説明する。

【００２９】図１は本発明による移動体識別装置の全体
構成を示しており、１は質問器、２は質問器に接続され
たアンテナ、３、５，７、９は応答器、４、６，８、１
０はそれぞれ応答器に接続されたアンテナ、１１は質問
器１からすべての応答器に対する無線下り回線、１１は
各応答器から質問器１への無線上り回線を表わしてい
る。

【００３０】図２は本発明による移動体識別装置におけ
る質問器の第一の構成例を示しており、２８はアンテ
ナ、２７は送受信の切り替えを行う送受信切替手段でサ
ーキュレータを使用してもよい。２５は連続搬送波発生
手段、２３はトリガ信号発生手段、２２は受信確認信号
発生手段であり、これらの送信手段の切り替えを信号制
御手段２０において行う。また、２６は応答信号受信手
段、２１は受信した応答信号の誤り検出を行う誤り検出
手段であり、誤り検出の結果を受けて送信制御２０が次
に送信する信号を制御する。

【００３１】図３は本発明による移動体識別装置におけ
る応答器の構成例を示しており、３０はアンテナ、３１
は送受信の切り替えを行う送受信切替手段でサーキュレ
ータを使用してもよい。３２は受信手段、３５は受信信
号判別手段、３６は受信信号の判別結果を受けて応答信
号の送信制御を行う応答制御手段、３７は受信信号の判
別結果を受けて応答信号の送信タイミングを決定する時
刻管理手段、３８は応答信号の送信タイミングを決定す
るのに使用する乱数を発生する乱数発生手段、３３は時
刻管理手段３７の出力を受けて応答器情報と誤り符号を
含む応答信号を送信する応答信号送信手段、３４は応答
器情報を記憶するメモリを表わしている。

【００３２】図５は本発明による移動体識別装置におけ
る第一の交信手順を示しており、５１は質問器側の交信
手順、５２は応答器側の交信手順、５３と５８はトリガ
信号、５４−Ａはトリガ信号５３に対する応答器＃１か
らの応答信号、５４−Ｂはトリガ信号５３に対する応答
器＃２からの応答信号、５６はトリガ信号５３に対する
応答器＃３からの応答信号、５７は応答信号５６に対す
る正常受信確認信号を表わしている。

【００３３】図７は本発明による移動体識別装置におけ
る交信フォーマット例を示しており、７０はフレーム期
間、７１は第一のスロット期間、７２は第二のスロット
期間、６１Ａ、Ｂは質問器によるトリガ信号の送信期
間、６２Ａ、Ｂはそれぞれトリガ信号６１Ａ、Ｂに対す
る応答器におけるトリガ信号受信期間、６３Ａ、Ｂは応
答器による応答信号の送信期間、６４Ａ，Ｂはそれぞれ
応答信号６３Ａ、Ｂに対する質問器における応答信号受
信期間、６５Ａ、Ｂは質問器による受信確認信号の送信
期間、６６Ａ、Ｂはそれぞれ受信確認信号６５Ａ、Ｂに
対する応答器における受信確認信号の受信期間を表わし
ている。

【００３４】図８は本発明による移動体識別装置のトリ
ガ信号を説明するための概念図であり、応答器における
受信信号を復調したビットにより図示されているが、質
問器においては同様のビットパターンを変調送信する。
８１はトリガ信号直前の受信復調ビット、８２は受信復
調したトリガ信号のビットパターン。８３はトリガ信号
直後の受信復調ビットを表わしている。

【００３５】図９は本発明による移動体識別装置の正常
受信確認信号を説明するための概念図であり、応答器に
おける受信信号を復調したビットにより図示されている
が、質問器においては同様のビットパターンを変調送信
する。８４は正常受信確認信号直前の受信復調ビット、
９０は受信復調した正常受信確認信号のビットパター
ン、８５は正常受信確認信号直後の受信復調ビットを表
わしている。

【００３６】本発明による移動体識別装置は図１に示す
構成において、その作用を発揮する。すなわち質問器１
がアンテナ２を介して、下り回線１１を通じて複数の応
答器３、５、７、９に信号を送信することができ、応答
器３、５、７、９はそれぞれアンテナ４、６、８、１０
を介して、上り回線１２を通じて質問器１に信号を送信
することができる。ここで各応答器は小型化に対する要
求より、バックスキャタ等の反射変調方式を利用するこ
とが望ましい。すなわち下り回線１１より受信した連続
搬送波を送信情報で変調し送信信号を得て、上り回線１
２に送信する。

【００３７】図２、図３、図７を用いて複数枚同時読み
取りのための交信シーケンスについて説明する。交信開
始にあたり質問器はトリガ信号発生手段２３によってト
リガ信号６１Ａを交信領域内のすべての応答器に対して
送受信切替手段２７とアンテナ２８を介して送信する。
応答器はアンテナ３０および送受信切替手段３１を経て
受信手段３２によってトリガ信号６１Ａを受信し（６２
Ａ）、受信信号判別手段３５においてトリガ信号である
ことを判別する。トリガ信号によってフレーム期間７０
が規定され、トリガ信号に続けて一つ以上のスロット期
間７１、７２が連続して配置され、一つの応答器はいず
れか一つのスロット期間に応答信号を送信する。

【００３８】受信信号判別手段の出力を受けて時刻管理
手段３７は乱数発生手段３８より乱数を取得し、それを
もとに応答信号を送信する一つのスロット期間を決定す
る。続いて時刻管理手段３７は送信スロットまでの時間
管理を行い、送信時刻に達すると応答信号送信手段３３
に制御を移す。例えば図７では、トリガ信号受信６２Ａ
後の乱数によるスロット選択の結果、第一のスロット期
間７１での送信が決定したため直ちに応答信号送信手段
３３に制御が移され、第一のスロット７１において応答
信号６３Ａを送信している。このとき応答信号送信手段
３３は、自応答器情報をメモリ３４から読み出し、誤り
符号を付加して応答信号６３Ａを生成し、送受信切替手
段３１およびアンテナ３０を介して送信する。

【００３９】ここで処理時間削減のためメモリ３３には
あらかじめ自応答器情報と誤り符号を記憶しておいても
よい。質問器はアンテナ２８および送受信切替手段２７
を経て応答信号受信手段２６により応答信号６３Ａを受
信すると（６４Ａ）、誤り検出手段２１において受信応
答信号６４Ａの誤り検出演算を行う。

【００４０】演算の結果、誤りなく信号が受信されてい
ると判定されると、信号制御手段２０を介して受信確認
信号発生手段２２に契機が与えられ、受信確認信号６５
Ａとして正常受信確認信号が送受信切替手段２７および
アンテナ２８を介して送信される。

【００４１】応答器はアンテナ３０および送受信切替手
段３１を介して受信手段３２において受信確認信号６５
Ａを受信すると（６６Ａ）、受信信号判別手段３５にお
いて正常受信確認信号であることを判別する。この結果
を受けて応答制御手段３６は、一定期間送信を停止する
ため時刻管理手段３７を停止させる制御を行い、応答器
は一定期間一切の送信を行わなくなる。

【００４２】すなわちそれ以降の読み取りシーケンスに
参加する応答器数を削減することが可能であり、これに
よって大幅に読み取り効率を向上させることができる。

【００４３】さて、図７では続く第二のスロット期間７
２においても応答信号が送信されており、この場合の応
答器においては、時刻管理手段３７が１スロット分の時
間遅延をもって応答信号送信手段３３に制御を移すこと
によって、以下同様の操作により一連の交信シーケンス
を達成する。なお、あらかじめ定められた数のスロット
期間を終了すると、質問器はあらためてトリガ信号６１
Ｂを送信し、以下同様の操作により交信シーケンスを展
開する。

【００４４】なお質問器は、トリガ信号あるいは受信確
認信号の送信時以外は、連続搬送波発生手段２５によっ
て連続搬送波が送信されており、これによって応答器へ
の電力と被変調波の供給が行われる。なおこれら送信信
号の切替制御は、すべて信号制御手段２０によって成さ
れるものである。

【００４５】以上の交信シーケンスを図５を用いてより
具体的に説明する。図５では、質問器５１の送信するト
リガ信号５３を受けて、応答器＃１と＃２がそれぞれ応
答信号５４−Ａと５４−Ｂを第一スロットにおいて送信
している。これを質問器５１が受信して誤り検出演算を
行った結果は、異なる応答器情報が衝突して受信された
ことにより、誤り受信と判定される。

【００４６】したがって、正常受信確認信号は送信され
ず、応答器＃１と＃２は受信確認信号を受信することが
できず、次のトリガ信号受信５８まで待機状態に入る。
続く第二スロットにおいて応答器＃３が応答信号５６を
送信している。これを受信した質問器５１は受信応答信
号５６に対する誤りが検出されなかったので、正常受信
確認信号５７を送信する。応答器＃３は受信確認信号と
して正常受信確認信号５７を受信できたので、一定期間
送信を行わない送信停止状態に入る。これによって応答
器＃３は、次のトリガ信号５８を受信しても応答信号の
送信は行わない。

【００４７】ここでトリガ信号は応答器が簡単に判別で
きることが重要であり、最も簡単なビット０と１の繰り
返しパターンによるトリガ信号を用いることが好まし
い。図８を用いてトリガ信号について説明する。図８は
Ｍビットのトリガ信号を表わしており、そのビットパタ
ーン８２は「０１０１...０１０１」である。トリガ信
号直前の数ビット８１は連続搬送波であり、８１から８
２へ遷移するビットの立ち下がりを検出することによっ
てトリガ信号を検出できる。ビット立ち下がり検出後、
一定期間（Ｍビット）ビット「０１」の繰り返しを確認
した後、トリガ信号直後の数ビット８３は再度連続搬送
波が受信されるので、トリガ信号の終了を判定すること
ができる。なお、トリガ信号がビット「１０」の繰り返
しであることにより、同時にクロック再生を行うことも
可能であり、実際トリガ信号前半の数ビットでクロック
再生は完了することがわかっている。

【００４８】また図９ではＮビットの正常受信確認信号
９０について示しており、正常受信確認信号直前の信号
８４は連続搬送波であることが好ましい。さらに正常受
信確認信号はビット０がＮビット連続していることが好
ましく、応答器は応答信号送信して一定期間後に、ビッ
ト０が少なくともＮビット連続した場合に正常受信確認
信号を受信できたと判定できる。あるいは判定のための
Ｎビット以下の閾値を設けて、受信確認信号期間に閾値
以上ビット０が連続した場合に正常受信確認信号を受信
できたと判定することもできる。

【００４９】以上の仕様は質問器が常時連続搬送波を送
信していることによるもので、正常受信確認信号が送信
されない場合は、連続搬送波であるビット１の連続が応
答器において受信される。

【００５０】以上のように本実施の形態によれば、ビッ
ト「１０」の繰り返しや、ビット０あるいはビット１の
連続など単純な信号パターンを用いることにより、簡単
なプロトコルによる交信シーケンスで、同時に交信領域
に存在する複数の応答器のデータを読み取れる移動体識
別装置を実現することができる。また、これまで応答器
において複雑なコマンドの識別等で消費していた電力を
削減し、同時に回路規模を縮小することが可能となり、
受信波を通じて電力供給を受ける小型且つ無電池型の応
答器を備えた移動体識別装置を実現することができる。

【００５１】（実施の形態２）第二の実施の形態につい
て図６、１０を用いて説明する。

【００５２】図６は本発明による移動体識別装置におけ
る第一の交信手順を示しており、５１は質問器側の交信
手順、５２は応答器側の交信手順、５３と５８はトリガ
信号、５４−Ａはトリガ信号５３に対する応答器＃１か
らの応答信号、５４−Ｂはトリガ信号５３に対する応答
器＃２からの応答信号、５５は応答信号５４−Ａ、Ｂに
対する受信失敗確認信号、５６はトリガ信号５３に対す
る応答器＃３からの応答信号、５７は応答信号５６に対
する正常受信確認信号を表わしている。

【００５３】図１０は本発明による移動体識別装置の受
信確認信号を説明するための概念図であり、応答器にお
ける受信信号を復調したビットにより図示されている
が、質問器においては同様のビットパターンを変調送信
する。８４は受信確認信号直前の受信復調ビット、９１
は受信復調した第一の受信確認信号のビットパターン、
９２は受信復調した第二の受信確認信号のビットパター
ン、８５は受信確認信号直後の受信復調ビットを表わし
ている。

【００５４】第二の実施の形態における移動体識別装置
の基本的な構成は、第一の実施の形態にて説明したもの
と同じである。

【００５５】以上のような構成で、以下その動作を説明
する。

【００５６】図６を用いて質問器と応答器の具体的な交
信シーケンスについて説明する。図６では、質問器５１
の送信するトリガ信号５３を受けて、応答器＃１と＃２
がそれぞれ応答信号５４−Ａと５４−Ｂを第一スロット
において送信している。これを質問器５１が受信して誤
り検出演算を行った結果は、異なる応答器情報が衝突し
て受信されたことにより誤り受信と判定され、受信確認
信号として受信失敗確認信号５５を送信する。応答器＃
１と＃２はこれを受信して衝突ないし通信エラーの発生
を認識し、次のトリガ信号受信５８まで待機状態に入
る。

【００５７】続く第二スロットにおいて応答器＃３が応
答信号５６を送信している。これを受信した質問器５１
は受信応答信号５６に対する誤りが検出されなかったの
で、正常受信確認信号５７を送信する。応答器＃３は受
信確認信号として正常受信確認信号５７を受信できたの
で、一定期間送信を行わない送信停止状態に入る。これ
によって応答器＃３は、次のトリガ信号５８を受信して
も応答信号の送信は行わない。

【００５８】ここで図１０ではＮビットの受信確認信号
について示しており、第一の受信確認信号パターンにお
いては、正常受信確認信号パターン９２と受信失敗確認
信号パターン９１が用いられる。これは第一の実施の形
態において説明した正常受信確認信号と等しいものであ
る。

【００５９】また第二の受信確認信号パターンにおいて
は、正常受信確認信号パターン９１と受信失敗確認信号
９２が用いられる。ここでは、応答器は応答信号送信し
てから一定期間後に少なくともＮビット連続してビット
０を受信した場合に受信失敗確認信号であると判断す
る。これにより受信失敗確認信号を確実に受信できる。

【００６０】以上のように本実施の形態によれば、受信
確認信号として正常受信、受信失敗の二通りの信号種別
を設け、全く逆の特性を示す信号パターンをそれぞれに
与えることにより、応答器における判別による負担を軽
減することができ、簡単な回路構成の応答器を備える移
動体識別装置を実現することができる。

【００６１】（実施の形態３）第三の実施の形態につい
て図１１を用いて説明する。

【００６２】図１１は本発明による移動体識別装置の応
答信号を説明するための概念図であり、質問器における
受信信号の復調ビットにより図示されているが、応答器
においては同様のビットパターンを変調送信する。１０
１は応答信号直前の受信復調ビット、１０２、１０３は
受信復調したランダムオフセットのビットパターン、１
０４は受信復調した応答器情報のビットパターン、１０
５は受信復調したパディングのビットパターン、１０６
は受信復調した誤り符号のビットパターン、１０７は応
答信号直後の受信復調ビットを表わしている。

【００６３】第三の実施の形態における移動体識別装置
の基本的な構成は、第一の実施の形態にて説明したもの
と同じである。

【００６４】以上のような構成で、以下その動作を説明
する。

【００６５】図１１において、応答信号直前の数ビット
１０１は連続搬送波信号であることが好ましい。また応
答信号直後の信号１０７は連続搬送波信号であってもよ
いし、そうでなくてもよい。応答器において応答信号送
信手段３３が時刻管理手段３７によって応答信号の送信
契機を与えられると、乱数発生手段３８より取得した乱
数をもとにランダムオフセットのビット数を決定する。

【００６６】図１１ではランダムオフセットがＩ＋１ビ
ットの場合について示してある。応答信号送信手段３３
は、応答信号の先頭Ｉビットを連続０とし（１０２）、
Ｉ＋１ビット目１０３を１とする。そしてＩ＋２ビット
以降のＪビットに応答器情報１０４を記述し、最後のＬ
ビットに誤り符号１０５を記述する。応答器情報１０４
と誤り符号１０５の間の無情報領域Ｋビットにはパディ
ング１０５を施す。

【００６７】ここでランダムオフセットの最大ビット数
は、応答信号サイズにしたがって決定するものであるこ
とに注意しなければならない。

【００６８】以上のように本実施の形態によれば、ラン
ダムオフセットを設けて応答信号内への応答器情報の書
き込み位置を変化させることにより、例えば応答器ＩＤ
のように同一の応答器情報を送信する場合でも、質問器
側で一つの信号に重なって受信される確率が低くなるた
め高い確率で誤認識を防ぐことができ、同一情報を送信
する複数の応答器が交信領域内に存在する場合でも、応
答器のデータをよみ取れる移動体識別装置を実現するこ
とができる。

【００６９】（実施の形態４）第四の実施の形態につい
て図４、１２を用いて説明する。

【００７０】図４は本発明による移動体識別装置におけ
る質問器の第二の構成例を示しており、２８はアンテ
ナ、２７は送受信の切り替えを行う送受信切替手段でサ
ーキュレータを使用してもよい。２５は連続搬送波発生
手段、２４は励起信号発生手段、２３はトリガ信号発生
手段、２２は受信確認信号発生手段であり、これらの送
信手段の切り替えを信号制御手段２０において行う。ま
た、２６は応答信号受信手段、２１は受信した応答信号
の誤り検出を行う誤り検出手段であり、誤り検出の結果
を受けて送信制御２０が次に送信する信号を制御する。

【００７１】図１２は本発明による移動体識別装置を用
いた第一のシステム例を示しており、１１２はベルトコ
ンベア、１は質問器、２は質問器に接続されたアンテ
ナ、１１０はアンテナ２による交信エリアで励起信号が
放射されており、１１１はアンテナ２による交信エリア
でトリガ信号をはじめとする交信シーケンスが展開され
る。また１１３、１１５は荷物、１１４、１１６は荷物
に貼付された応答器を表わしている。

【００７２】第四の実施の形態における移動体識別装置
の基本的な構成は、第一の実施の形態にて説明したもの
と同じである。

【００７３】以上のような構成で、以下その動作を説明
する。

【００７４】図４は図２で説明した構成に励起信号発生
手段２４を付加しただけのものであり、励起信号発生手
段２４は他の送信手段同様、信号制御手段２０によって
制御される。励起信号手段２４は任意のタイミングでト
リガ信号に代わって励起信号を送信するもので、励起信
号によって送信停止状態にあった応答器は再度質問器と
の交信が可能な状態に戻ることができる。

【００７５】図１２では励起信号の有効な応用について
示している。図１２において交信エリア１１０と１１１
は一つの質問器１によって形成されている印象を受ける
が、実際これは複数の異なる質問器によるものであって
もよい。ただし図１２において、交信エリア１１０では
励起信号だけが放射され、交信エリア１１１でトリガ信
号をはじめとする複数枚同時読み取りのための交信シー
ケンスが展開されていることが重要である。

【００７６】すなわち交信エリア１１０に進入する以前
に送信停止状態に入った応答器１１４が、交信エリア１
１０において励起信号を受信することにより送信停止状
態が解除され、次に交信エリア１１１に進入した応答器
１１６はトリガ信号を受信して質問器１との交信シーケ
ンスを開始する。これによりアプリケーションが任意の
時点において送信停止状態を解除することができ、柔軟
な応答器制御が可能となる。

【００７７】以上のように本実施の形態によれば、励起
信号を用いることにより、一度送信停止状態に入った応
答器の自動的に停止状態が解除される一定期間を待つこ
となく任意の時点において送信可能状態に復帰させるこ
とが可能である移動体識別装置を実現できる。

【００７８】さらに、上記述べたベルトコンベアを用い
たシステムにおいては、交信領域直前に励起信号受信領
域を別途設けることにより、以前の交信において送信停
止状態に入った応答器を順次送信可能状態に復帰させ、
続く交信領域において読み取り動作を開始することがで
き、またこのとき同時に再初期化動作を促すことも可能
であり、柔軟な応答器制御により交信領域内に存在する
複数の応答器からデータを読み取れる移動体識別装置を
実現できる。

【００７９】（実施の形態５）第五の実施の形態につい
て図１３、１４、１６〜１９、２１を用いて説明する。

【００８０】図１３は本発明による移動体識別装置の最
適スロット数を説明するための第一の図であり、フレー
ムあたりのスロット数に対する読み取り時間を様々なス
ロットサイズについて示している。すなわち、交信領域
内の応答器数が２０であるときのフレームあたりのスロ
ット数１２１に対するすべての応答器の情報を読み終わ
るまでの読み取り時間１２０を６つの応答信号データサ
イズ（４バイト１２２、８バイト１２３、１６バイト１
２４、３２バイト１２５、６４バイト１２６、１２８バ
イト１２７）ごとに示しており、この場合の最適スロッ
ト数が１２８に示すポイントである。

【００８１】図１４は本発明による移動体識別装置の最
適スロット数を説明するための第二の図であり、交信領
域内の応答器数に対する最適スロット数を示している。
すなわち交信領域内の応答器数１３１に対して読み取り
時間が最小となるようなフレームあたりの最適スロット
数１３０を示しており、その関係は線形関数１３２によ
って表わされる。

【００８２】図２１は本発明による移動体識別装置の最
適スロット数の範囲を説明するための図であり、３６２
は（数２）においてＸ＝０．５１、Ｙ＝１．７としたと
きの算出スロット数３６０と、そのときの平均読み取り
時間３６１を示している。

【００８３】

【数２】

【００８４】同様に３６３はＸ＝０．５０、Ｙ＝２．
０、３６４はＸ＝０．４９、Ｙ＝１．３、３６５はＸ＝
０．５５、Ｙ＝２．１、３６６はＸ＝０．５５、Ｙ＝
１．３、３６７はＸ＝０．５０、Ｙ＝２．１としたとき
のそれぞれの数値を示している。

【００８５】なお、図２１では応答器数が３０のときに
スロットあたり８バイトのデータを伝送する場合を例示
している。

【００８６】図１６は本発明による移動体識別装置にお
ける質問器の第三の構成例を示す概念図であり、３０４
はカメラ等の外部装置、３０２は外部装置に接続された
応答器計数手段、３０１は最適スロット数算出手段、３
０３は第二のトリガ信号発生手段を示している。なお、
その他の数字を付与した構成は図１あるいは図４に示し
たものと同じである。

【００８７】図１７は本発明による移動体識別装置を用
いた第二のシステム例を示す概念図であり、１１２はベ
ルトコンベア、１は質問器、２は質問器１に接続された
アンテナ、１１１は質問器１による交信領域、１１６は
応答器、１１５は応答器１１６が貼付された荷物、３１
１はカメラ等の撮像装置で質問器１に接続されている。

【００８８】図１８は本発明による移動体識別装置のス
ロット数情報を説明するための図であり、３５０はトリ
ガ信号期間、３５１はスロット数情報期間、３５４はス
ロット期間、３５２はトリガ信号のビットパターン、３
５３はスロット数情報のビットパターン、３５５はスロ
ットのビットパターンを示している。

【００８９】図１９は本発明による移動体識別装置にお
ける応答器の第二の構成例を示す概念図であり、３０５
はスロット数情報抽出手段を示している。なお、その他
の数字を付与した構成は図３に示したものと同じであ
る。

【００９０】第五の実施の形態における移動体識別装置
の基本的な構成は、第一の実施の形態にて説明したもの
と同じである。

【００９１】以上のような構成で、以下その動作を説明
する。

【００９２】図１３よりわかるように、スロット数１２
１が少ないときには応答器による輻輳の頻度が大きくな
るため読み取り試行回数が増加して読み取り時間１２０
が増大する傾向にある。また、逆にスロット数１２１が
多いときには輻輳は減るものの使用されないスロットに
よる時間消費が大きくなり、結果として読み取り時間１
２０が増大する傾向にある。これらの間に読み取り時間
１２０が最小となるスロット数が存在し、これを最適ス
ロット数１２８と呼ぶ。

【００９３】最適スロット数は交信領域内に存在する応
答器の数、すなわち同時読み取り対象となる応答器数に
応じて決まる。図１４では応答器数１３１に対する最適
スロット数１３０の関係を示しており、（数２）に示す
線形関数１３２によって表わすことができる。

【００９４】すなわち交信領域内の応答器数が固定であ
る、あるいはあらかじめわかっている場合には、（数
２）より最適スロット数を算出し、その最適スロット数
をもって質問器と応答器間の交信を行わせることによっ
て、最短時間での読み取りを実現することが可能とな
る。

【００９５】ここで、ＸとＹの範囲について、図２１で
は３６２と３６３にＸおよびＹが（数２）に示した範囲
内であるもの、３６４〜３６７にＸおよびＹが（数２）
に示した範囲外であるものの算出スロット数３６０と平
均読み取り時間３６１を例示している。

【００９６】ＸＹが（数２）範囲内である３６２、３６
３では読み取り時間がともに８２０ｍｓｅｃとなってい
るのに対して、（数２）範囲外である３６４〜３６７で
はいずれも８２０ｍｓｅｃより大きな読み取り時間を必
要としており、図２１の例では３６２、３６３に示すＸ
Ｙ値に従って最適スロット数を算出することが効果的で
あることがわかる。

【００９７】応答器数が３０の場合、Ｘを０．４９〜
０．５４、Ｙを１．４〜２．０の範囲に設定すれば読み
とり時間は８２０ｍｓｅｃ以内であった。この範囲に
Ｘ、Ｙを設定すれば良い。

【００９８】なお、ここでは応答器数が３０であるとき
の数値のみを示したが、（数２）に示したＸＹ範囲は異
なる応答器数の場合についても読み取り時間が小さく抑
えられるものである。

【００９９】簡単な回路構成による応答器を実現するた
めには、あらかじめ同時読み取り対象とする応答器数を
固定として、その固定数に対する最適スロット数をあら
かじめ算出しておき、質問器と応答器の双方にそのスロ
ット数を設定しておいてもよい。

【０１００】また、無線通信環境においては、外因によ
る信号劣化等による符号誤りが発生するため、（数２）
より算出した最適スロット数をそのまま利用して短時間
の読み取りを達成することは非常に困難である。

【０１０１】したがって符号誤りの度合いにより、例え
ば信号劣化が多く発生する無線伝送路に対しては、（数
２）から求めた数値より若干多めのものを最適スロット
数として設定し、劣化が少ない良好な伝送路の場合には
（数２）から求めた数値をそのまま最適スロット数とす
る等、いくらかの調整を行うことによって複雑な通信環
境においても柔軟に対応することができる。

【０１０２】以上のような最適スロット数の計算は、例
えば図１６の最適スロット数算出手段３０１において行
われ、計算されたスロット数情報は第二のトリガ信号発
生手段３０３に転送され、応答器に送信するトリガ信号
に続くフィールドあるいはトリガ信号の一部に記述され
る。応答器では図１９に示す受信信号判別手段３５の受
信信号に対する判別結果がトリガ信号であった場合に、
受信信号がスロット数情報抽出手段３０５に転送され、
トリガ信号に続くフィールドあるいはトリガ信号の一部
として質問器が送信したスロット数情報を抽出し、時刻
管理手段３７に転送する。時刻管理手段３７では、転送
されたスロット数情報をもとに応答信号を送信するため
のスロット選択幅を設定し、その設定値の範囲でスロッ
ト選択を行う。

【０１０３】算出した最適スロット数は、質問器自身の
時間監視においても利用される。

【０１０４】なお、図１６では質問器が励起信号発生手
段を備える構成について示したが、必要に応じてこれを
割愛することも可能である。

【０１０５】図１８を例にスロット数情報の交信につい
て説明する。

【０１０６】図１８（ｉ）はトリガ信号に続けてスロッ
ト数情報を記述するフィールドを設けてスロット数を質
問器から応答器に通知する場合を示している。トリガ信
号期間３５０のトリガ信号ビット３５２を送った直後に
スロット数情報期間３５１を設けてスロット数情報ビッ
ト３５３を変調送信する。スロット数情報ビットをすべ
て変調送信し終わったら、応答器が応答信号を送信する
ためのスロット期間３５４に入る。ここで、図１４よ
り、例えば応答器数１３１が５０のときの最適スロット
数１３０が約３０スロットであることから、スロット数
情報期間３５１のビット数は６〜７ビット程度が適当で
あると思われる。

【０１０７】また、図１８（ｉｉ）はトリガ信号期間３
５０中にスロット数情報も変調送信してしまう場合であ
る。すなわちトリガ信号期間３５０の間にトリガ信号ビ
ット３５２とスロット数情報ビット３５３を変調送信
し、その後でスロット期間３５４に入る。

【０１０８】トリガ信号期間３５０中にスロット数情報
を挿入することにより、トリガ信号期間３５０の範囲内
でトリガ信号ビット３５２とスロット数情報ビット３５
３のビット数を柔軟に調節可能であるが、あらかじめ応
答器にトリガ信号期間３５０におけるスロット数情報ビ
ット３５３の開始タイミングを指示しておかなければな
らない。簡単な回路構成の応答器を実現するためには、
あらかじめスロット数情報期間３５１の開始タイミング
が明らかとなっている図１８（ｉ）の方法を用いること
が望ましい。

【０１０９】以上の構成を用いた移動体識別システムの
一例を、図１６と１７を用いて説明する。

【０１１０】図１７に示すカメラ等の撮像手段３１１
は、図１６に示す外部装置３０４と同じものである。撮
像手段３１１は、質問器１に接続されたアンテナ２がベ
ルトコンベア１１２上に形成する交信領域１１１の様子
を撮影し、その映像をもとに応答器計数手段３０２が交
信領域１１１に存在する荷物１１５の個数を計数する。
すべての荷物１１５には応答器１１６がそれぞれ貼付さ
れており、交信領域１１１内においては質問器１と交信
を行うことができる。

【０１１１】応答器計数手段３０２による交信領域１１
１内の荷物１１５の計数結果は最適スロット数算出手段
３０１に転送され、（数２）により応答器数に応じた最
適スロット数を計算して第二のトリガ信号発生手段３０
３と信号制御手段２０に結果を転送する。このとき、最
適スロット数算出手段３０１では、それまでの無線伝送
路の状況（伝送路誤り率等）により最適スロット数の調
整を行うことがある。

【０１１２】最適スロット数の報告を受けて、第二のト
リガ信号発生手段３０３は、トリガ信号に続くスロット
数情報フィールドにおいて、あるいはトリガ信号に含め
る形で変調送信することにより、最適スロット数を応答
器１１６に知らしめる。

【０１１３】応答器１１６は受信復調信号よりスロット
数情報抽出手段３０５においてスロット数を抽出し、受
信したトリガ信号に続くスロット数を知る。抽出したス
ロット数は時刻管理手段３７に転送され、応答信号を送
信するためのスロット選択時に使用される。

【０１１４】以降の読み取り交信処理はこれまでに説明
した実施の形態と同じものである。

【０１１５】以上のようにして、常時あるいは任意のタ
イミングにおいて交信領域１１１内に存在する荷物１１
５の個数を計数し、その都度最適スロット数を算出して
応答器１１６に知らしめることにより、交信領域１１１
に複数の応答器が存在する場合にも最短時間ですべての
読み取りを完了する効率的な移動体識別システムを実現
することができる。

【０１１６】以上のように本実施の形態によれば、交信
領域内の同時読み取りの対象となる応答器の数に応じた
最適なフレームあたりのスロット数を設定し、また応答
器においても最適スロット数に合わせて応答信号送信ス
ロットを選択することにより、最短時間ですべての読み
取りを完了する効率的な移動体識別装置を実現すること
ができる。

【０１１７】（実施の形態６）第六の実施の形態につい
て図１５を用いて説明する。

【０１１８】図１５は本発明による移動体識別装置の第
三の交信手順を示す概念図であり、２０１は質問器側の
交信手順、２０２は応答器側の交信手順、２０３は第一
のトリガ信号、２０４−Ａは応答器＃１からの応答信
号、２０４−Ｂは応答器＃２からの応答信号、２０４−
Ｃは応答器＃３からの応答信号、２０５は受信失敗確認
信号、２０６は正常受信確認信号、２０７は第二のトリ
ガ信号、２０８−Ａは応答器＃２からの応答信号、２０
８−Ｂは応答器＃１からの応答信号、２０９、２１０は
正常受信確認信号、２１１は第三のトリガ信号、２１２
−Ａは応答器＃１に対する読み出し信号、２１３−Ａは
応答器＃１からの応答器情報、２１２−Ｂは応答器＃２
に対する読み出し信号、２１３−Ｂは応答器＃２からの
応答器情報、２１２−Ｃは応答器＃３に対する読み出し
信号、２１３−Ｃは応答器＃３からの応答器情報を表わ
している。

【０１１９】第六の実施の形態における移動体識別装置
の基本的な構成は、第一の実施の形態にて説明したもの
と同じである。

【０１２０】以上のような構成で、以下その動作を説明
する。

【０１２１】トリガ信号に契機付けられる交信手順はこ
れまでに述べた実施の形態と同様のものであるが、異な
る点は、一連の読み取り手順の後に個別の読み取り手順
を行うところである。

【０１２２】すなわち図１５に示す交信手順に従って説
明すると、質問器は第一のトリガ信号２０３を交信領域
内に存在するすべての応答器（この場合＃１、＃２、＃
３）にむけて送信する。応答器＃１、＃２、＃３ではト
リガ信号２０３を受信すると、これまでの実施の形態に
おいて説明した手段により応答信号を送信するスロット
を乱数に基づき決定する。図１５においては、応答器＃
１と応答器＃２が最初のスロットにおいて同時にＩＤと
誤り符号だけを記述した応答信号２０４−Ａと２０４−
Ｂを送信している。質問器側ではこれらの信号は互いに
干渉した信号として受信され、誤り検出によって受信失
敗であると判定される。このとき、図１５では質問器が
受信失敗確認信号２０５を送信しているが、あるいは何
も送信しなくてもよいことは先の実施の形態において説
明した通りである。応答器＃１と＃２は受信確認信号と
して受信失敗確認信号２０５が受信された（あるいは正
常受信確認信号が受信されなかった）ので、読み取り失
敗したことを認識し、次のトリガ信号２０７を待機す
る。

【０１２３】続くスロットにおいて応答器＃３だけが応
答信号２０４−Ｃを送信すると、質問器側では誤りが検
出されないので、正常受信確認信号２０６を送信する。
応答器＃３は受信確認信号として正常受信確認信号２０
６を受信したので、以降のトリガ信号２０７、２１１に
対しては何も応答しない。

【０１２４】質問器は第一のトリガ信号２０３を送信し
てから所定のスロット数期間を経過したら第二のトリガ
信号２０７を送信する。これに対して読み取りの完了し
ていない応答器＃１と＃２はそれぞれ異なるスロットに
おいてＩＤと誤り符号だけを記述した応答信号２０８−
Ａ、２０８−Ｂを送信し、質問器はそれぞれに対して正
常受信確認信号２０９、２１０を送信する。応答器は＃
１は正常受信確認信号２０９を、また応答器＃２は正常
受信確認信号２１０を受信することによって読み取りが
成功したことを認識し、以降のトリガ信号２１１に対し
ては何も応答しない。

【０１２５】質問器は続く第三のトリガ信号２１１を送
信するが交信領域内のすべての応答器＃１、＃２、＃３
のＩＤを応答信号として読み取ったので、応答信号を送
信する応答器はない。ここで質問器は、応答信号がない
ことから交信領域内のすべての応答器に対するＩＤ読み
取りが完了したことを認識して、次の手順に移行しても
よいし、あらかじめトリガ信号の送信回数を指定してお
いて、その所定数だけトリガ信号を送信してから次の手
順に移行してもよい。

【０１２６】すべての応答器からＩＤを読み取ったと認
識した質問器は、読み取ったＩＤを記述した読み取り信
号を送信して、該当する応答器から応答器情報を読み取
る手順に移る。図１５では、応答器＃１に対する読み取
り信号２１２−Ａを送信し、応答器＃１は自ＩＤと比較
し、自分宛の読み取り信号であることを認識し、応答器
情報２１３−Ａを送信する。このとき応答器情報にＩＤ
を含めてもよく、より確実な交信を実現することができ
る。また質問器は応答器情報を受信して正常に読み取り
が完了した場合に、ＡＣＫ信号を返送してもよい。

【０１２７】同様にして応答器＃２に対する読み取り信
号２１２−Ｂを送信したときに応答器＃２だけが応答器
情報２１３−Ｂを送信し、応答器＃３に対する読み取り
信号２１２−Ｃを送信したときに応答器＃３だけが応答
器情報２１３−Ｃを送信する。

【０１２８】最初のトリガ信号に契機付けられる応答器
ＩＤを読み取るための交信手順は、複数の応答器による
輻輳を伴いながらＩＤを読み取る手順であり、幾度かの
送信試行を繰り返しながらすべての応答器ＩＤを読み取
るものである。このとき一つのスロット期間に送信され
るデータサイズが大きいとき、送信試行回数に応じて読
み取り時間が増大する。

【０１２９】したがって応答器情報のデータサイズが大
きい場合に、輻輳を伴いながらすべてを読み取るより、
先にＩＤだけを読み取っておいて、その後に応答器情報
全体を順列に読み取った方が明らかに短い時間内にすべ
ての読み取りを完了できるのは容易に推定されることで
ある。

【０１３０】例えば３２ｋｂｐｓのデータレートでスロ
ット数が１１、交信領域内の応答器数が２０である場合
に、４バイトの情報を輻輳を伴いながら読み取る平均時
間はおよそ２００ミリ秒であり、同様に１２８バイトを
読み取る平均時間は２秒である。

【０１３１】ここで応答器情報が１２８バイトでそのう
ち４バイトがＩＤであると仮定すると、先にＩＤを輻輳
を伴いながら読んでおき、後にそのＩＤを用いて１２８
バイトを順次読み出す場合のおおよその所要時間は、２
００＋３２×２０＝８４０ミリ秒であることがわかる。

【０１３２】すなわち１２８バイトを輻輳を伴いながら
読み取る場合の約４０％の効率で読み取りを達成するこ
とができる。

【０１３３】以上のように本実施の形態によれば、デー
タサイズの小さい応答器ＩＤを輻輳を伴いながらも短時
間で読み取り、続けて各応答器と個別に交信して応答器
情報を読み取ることにより、応答器情報のデータサイズ
が大きい場合に応答器情報全体を輻輳を伴いながら読み
取る場合に比べて極めて効率のよい移動体識別装置を実
現することができる。

【０１３４】

【発明の効果】本発明による移動体識別装置では、簡単
なプロトコルを適用することにより応答器の消費電力の
削減を図り、さらに受信確認に応答器ＩＤを使用しない
ことにより同一ＩＤを持った応答器に対する同時読み取
りが可能となり、高効率かつ幅広い分野への応用が可能
な複数枚同時読み取りを実現できる。

【０１３５】また、比較的小さいサイズである応答器の
ＩＤを先に読み取った後に、読み取ったＩＤを用いて個
々の応答器と順次交信して応答器情報を読み取ることに
より輻輳期間が短縮され、あらかじめ規定された読み取
り時間を効率的に使うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による移動体識別装置の全体構成例を示
す概念図

【図２】本発明による移動体識別装置における質問器の
第一の構成例を示す概念図

【図３】本発明による移動体識別装置における応答器の
構成例を示す概念図

【図４】本発明による移動体識別装置における質問器の
第二の構成例を示す概念図

【図５】本発明による移動体識別装置における第一の交
信手順を示す概念図

【図６】本発明による移動体識別装置における第二の交
信手順を示す概念図

【図７】本発明による移動体識別装置における交信フォ
ーマット例を示す概念図

【図８】本発明による移動体識別装置のトリガ信号を説
明するための概念図

【図９】本発明による移動体識別装置の正常受信確認信
号を説明するための概念図

【図１０】本発明による移動体識別装置の受信確認信号
を説明するための概念図

【図１１】本発明による移動体識別装置の応答信号を説
明するための概念図

【図１２】本発明による移動体識別装置を用いた第一の
システム例を示す概念図

【図１３】本発明による移動体識別装置の最適スロット
数を説明するための第一の図

【図１４】本発明による移動体識別装置の最適スロット
数を説明するための第二の図

【図１５】本発明による移動体識別装置の第三の交信手
順を示す概念図

【図１６】本発明による移動体識別装置における質問器
の第三の構成例を示す概念図

【図１７】本発明による移動体識別装置を用いた第二の
システム例を示す概念図

【図１８】本発明による移動体識別装置のスロット数情
報を説明するための図

【図１９】本発明による移動体識別装置における応答器
の第二の構成例を示す概念図

【図２０】従来の移動体識別装置を説明するための概念
図

【図２１】本発明による移動体識別装置の最適スロット
数範囲を説明するための概念図

【符号の説明】

１質問器２質問器アンテナ３、５、７、９応答器４、６、８、１０応答器アンテナ１１下り無線回線１２上り無線回線２０信号制御手段２１誤り検出手段２２受信確認信号発生手段２３トリガ信号発生手段２４励起信号発生手段２５連続搬送波信号発生手段２６応答信号受信手段２７送受信切替手段２８質問器アンテナ２９送信手段３０応答器アンテナ３１送受信切替手段３２受信手段３３応答信号送信手段３４メモリ３５受信信号判別手段３６応答制御手段３７時刻管理手段３８乱数発生手段５１質問器側手順５２応答器側手順５３トリガ信号５４Ａ、Ｂ応答信号５５受信失敗確認信号５６応答信号５７正常受信確認信号５８トリガ信号６１Ａ、Ｂトリガ信号送信期間６２Ａ、Ｂトリガ信号受信期間６３Ａ、Ｂ応答信号送信期間６４Ａ、Ｂ応答信号受信期間６５Ａ、Ｂ受信確認信号送信期間６６Ａ、Ｂ受信確認信号受信期間７０フレーム期間７１、７２スロット期間８１トリガ信号直前のビット８２トリガ信号ビット８３トリガ信号直後のビット８４受信確認信号直前のビット８５受信確認信号直後のビット９０正常受信確認信号ビット９１第一の受信確認信号ビット９２第二の受信確認信号ビット１０１応答信号直前のビット１０２ランダムオフセットビット１０３ランダムオフセット終了ビット１０４応答器情報ビット１０５パディングビット１０６誤り符号ビット１０６応答信号直後のビット１１０、１１１交信エリア１１２ベルトコンベア１１３、１１５荷物１１４、１１６応答器１２０スロット数１２１読み取り時間１２２４バイト時の関係曲線１２３８バイト時の関係曲線１２４１６バイト時の関係曲線１２５３２バイト時の関係曲線１２６６４バイト時の関係曲線１２７１２８バイト時の関係曲線１２８最適スロット数１３０応答器数１３１最適スロット数１３２関係直線２０１質問器側手順２０２応答器側手順２０３、２０７、２１１トリガ信号２０４Ａ、Ｂ、Ｃ応答信号２０５受信失敗確認信号２０６、２０９、２１０正常受信確認信号２０８Ａ、Ｂ応答信号２１２Ａ、Ｂ、Ｃ読み出し信号２１３Ａ、Ｂ、Ｃ応答器情報３０１最適スロット数算出手段３０２応答器計数手段３０３第二のトリガ信号発生手段３０４外部装置３０５スロット数情報抽出手段３１１撮像手段３５０トリガ信号期間３５１スロット数情報期間３５２トリガ信号ビットパターン３５３スロット数情報ビットパターン３５４スロット期間３５５スロットビットパターン３６０算出スロット数３６１平均読み取り時間

フロントページの続き (72)発明者藤田卓神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１号松下技研株式会社内 (72)発明者植野進一郎神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１号松下技研株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】質問器が構成する交信領域内を移動また
は通過または存在する複数の応答器が非接触で質問器か
ら放射される電磁波から応答器内の回路を動作させる電
力を得ると共に非接触で質問器と交信する移動体識別装
置において、前記質問器は、常時継続して送信される連続搬送波の被
変調信号として連続搬送波信号を発生する連続搬送波信
号発生手段と、一定時間間隔でトリガ信号を定期的に発
生するトリガ信号発生手段と、前記トリガ信号に同期し
たフレームの各スロットにおいて前記応答器からの応答
信号を受信復調して識別し応答器情報を抽出する応答信
号受信手段と、受信した応答信号に対する通信誤りを検
出する誤り検出手段と、前記受信した応答信号に対して
通信誤りが検出されなかった場合に正常受信確認信号を
直ちに発生する受信確認信号発生手段と、前記誤り検出
手段の判定により前記連続搬送波信号発生手段と前記ト
リガ信号発生手段と前記受信確認信号発生手段を制御す
る信号制御手段と、前記連続搬送波信号発生手段と前記
トリガ信号発生手段と前記受信確認信号発生手段の出力
を変調し送信する送信手段を備え、前記応答器は、応答器情報を記憶するメモリと、前記質
問器からの送信信号を受信復調する受信手段と、受信復
調した信号の種別を判別する受信信号判別手段と、前記
受信復調した信号が前記トリガ信号であった場合にそれ
に同期して時刻管理を行う時刻管理手段と、前記時刻管
理手段の出力に応じて前記メモリに記憶された応答器情
報と誤り検出あるいは訂正符号を含む応答信号を変調し
て送信する応答信号送信手段と、前記受信復調した信号
が前記正常受信確認信号であった場合に一定期間送信を
停止するよう時刻管理手段を制御する応答制御手段と、
前記時刻管理手段ならびに前記応答信号送信手段に接続
された乱数発生手段を備えることを特徴とする移動体識
別装置。
【請求項２】前記トリガ信号内容が１と０の繰り返し
であることを特徴とする請求項１記載の移動体識別装
置。
【請求項３】前記正常受信確認信号内容がすべて０で
あることを特徴とする請求項１または２記載の移動体識
別装置。
【請求項４】前記受信確認信号発生手段が、受信した
応答信号に対して通信誤りが検出されなかった場合に正
常受信確認信号を直ちに発生して変調送信し、さらに通
信誤りが検出された場合に受信失敗確認信号を直ちに発
生して変調送信することを特徴とする請求項１または２
記載の移動体識別装置。
【請求項５】前記正常受信確認信号内容がすべて０で
あり、前記受信失敗確認信号内容がすべて１であること
を特徴とする請求項４記載の移動体識別装置。
【請求項６】前記正常受信確認信号内容がすべて１で
あり、前記受信失敗確認信号内容がすべて０であること
を特徴とする請求項４記載の移動体識別装置。
【請求項７】質問器が構成する交信領域内を移動また
は通過または存在する複数の応答器が非接触で質問器か
ら放射される電磁波から応答器内の回路を動作させる電
力を得ると共に非接触で質問器と交信する移動体識別装
置において、前記応答器は乱数発生手段を有し、前記乱数発生手段で
得られた乱数に基づき、前記質問器に応答信号を送る際
に、前記応答信号にオフセットを含ませ、質問器は、前
記応答信号に含まれている前記オフセットを判別する手
段を有し、前記オフセットを用いて前記応答器の誤識別
を防止することを特徴とする移動体識別装置。
【請求項８】前記質問器は、交信領域内にあるすべて
の応答器の送信停止を解除するために前記トリガ信号の
代わりに励起信号を送信する励起信号発生手段を備え、
前記応答器は前記励起信号を受信すると送信停止を解除
するよう前記時刻管理手段を制御することを特徴とする
請求項１から７のいずれかに記載の移動体識別装置。
【請求項９】同時に交信領域内を移動または通過また
は存在する前記応答器の数に応じてフレームあたりのス
ロット数を（数１）により求め、設定することを特徴と
する請求項１から８のいずれかに記載の移動体識別装
置。【数１】
【請求項１０】無線伝送路特性に合わせて前記フレー
ムあたりのスロット数を調整することを特徴とする請求
項９記載の移動体識別装置。
【請求項１１】質問器が前記トリガ信号に続けてある
いは前記トリガ信号の一部としてフレームあたりのスロ
ット数情報を前記応答器に送信し、前記応答器は受信し
た前記スロット数情報をもとに前記応答信号を送信する
スロットの選択幅を設定することを特徴とする請求項９
から１０のいずれかに記載の移動体識別装置。
【請求項１２】交信領域内を移動または通過または存
在する応答器の数を質問器に接続されたカメラ等を利用
した計数装置を用いて計数し、フレームあたりのスロッ
ト数を算出することを特徴とする、請求項１１に記載の
移動体識別装置。
【請求項１３】前記応答信号に含まれる前記応答器情
報が他の応答器のものと重複しない一意の応答器ＩＤで
あり、前記質問器は正常に受信した応答器ＩＤを用い
て、応答器と個別に交信を行うことを特徴とする請求項
１から１１のいずれかに記載の移動体識別装置。