JP2006277221A

JP2006277221A - 情報読取書込装置

Info

Publication number: JP2006277221A
Application number: JP2005094245A
Authority: JP
Inventors: Takashi Horinouchi; 貴志堀ノ内; Katsushi Inoue; 勝史井上
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2006-10-12

Abstract

【課題】本発明は、ネットワーク通信手段を利用し複数の情報読取書込装置同士が出力する電波の干渉を避けることにより、無線タグ用途で割り当てられた使用周波数帯を効率よく利用する情報読取書込装置を提供する。複数の無線タグ／情報読取書込装置でシステムを構成するとき、周辺ノイズや情報読取書込装置同士が出力する電波同士の干渉により、無線タグの読取性能を低下させる恐れがある。
【解決手段】ネットワーク通信手段を利用し複数の情報読取書込装置同士が出力する電波の干渉を避けるために、相互で周波数ホッピングパターンや出力タイミングパターンを交換する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ネットワーク通信手段を備えた無線タグの情報読取書込装置に関するものである。

近年、商品管理、生産管理、工程管理において、物や人の識別と管理を自動化することを目的とし、識別対象に識別用データまたは管理用データを記録可能かつ非接触で通信可能な無線タグを取り付け、必要に応じて情報読取書込装置を使ってそのデータの読み取りまたは書き込みを行う情報処理システムが広く利用されている。

さらに、９００ＭＨｚ以上の高周波数帯（ＵｌｔｏｒａＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙ。以下、ＵＨＦ帯）の通信に対応した無線タグの開発によって、読取距離４ｍ以上という特徴を活かしたシステムへの応用展開が広がっている。

しかしながら、無線タグの読取可能な距離が長くなった反面、複数の無線タグ／情報読取書込装置でシステムを構成するとき、周辺ノイズや情報読取書込装置同士が出力する電波同士の干渉により、無線タグの読取性能を低下させる恐れがある。

電波の干渉を抑える方法として、ノイズの周波数を判定し、ノイズと異なる周波数に通信周波数を設定する装置が知られている（例えば、特許文献１）。
特開２０００−３０６０５３号公報

ところが、２００４年時点の日本の電波法では、無線タグ通信用途として割り当てられる周波数帯は９５０〜９５６ＭＨｚで米国などと比較して非常に狭く、加えてその範囲内で数百ミリ秒未満の間隔で頻繁に周波数ホッピングすることが要求されていることから、電波干渉の発生頻度は高くノイズを回避しつつ安定した通信を行うことは困難である。また、将来的にＵＨＦ帯の使用周波数帯域の割り当てが拡大したとしても、多数の情報読取書込装置を利用して構築するシステムにおいて電波干渉の問題解決はむずかしい。

本発明は、ネットワーク通信手段を利用し複数の情報読取書込装置同士が出力する電波の干渉を避けることにより、無線タグ用途で割り当てられた使用周波数帯を効率よく利用する情報読取書込装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の情報読取書込装置は、無線タグの情報の読み取りおよび／または無線タグへの情報の書き込みを行うために前記無線タグと通信を行うタグ通信部と、ネットワークに接続する外部装置と情報の送受信を行うネットワーク通信部を備えている。

この構成によれば、ネットワークを経由して情報読取書込装置間で識別番号などの管理情報を交換することが可能である。

また、ネットワークに接続されたことをトリガとして自身の識別情報などの管理情報をネットワークに送信することで、使用者が情報読取書込装置をネットワークにつなぐだけ
で複雑な操作や設定作業を伴うことなく、該情報読取書込装置を情報処理システムの端末として機能させることが可能である。

また、マスタ情報読取書込装置からタグ検索コマンドを受信するとき、スレーブ情報読取書込装置は自身の識別情報などの管理情報を格納したタグ検索レスポンスを送信し、前記マスタ情報読取書込装置は前記スレーブ情報読取書込装置からのレスポンスを受信したことをトリガとして自身の識別情報などの管理情報をネットワークに送信することで、マスタ情報読取書込装置の近傍にスレーブ情報読取書込装置が存在することを、ネットワークを介して外部装置に通知することが可能である。

また、マスタ情報読取書込装置からタグ検索コマンドを受信するとき、スレーブ情報読取書込装置は自身の識別情報などの管理情報を格納したタグ検索レスポンスを送信し、前記マスタ情報読取書込装置は前記スレーブ情報読取書込装置からのレスポンスを受信したことをトリガとしてマスタ情報読取書込装置が有する周波数ホッピングパターンおよび／または出力タイミングパターンの一部をスレーブ情報読取書込装置に分配することで、マスタ情報読取書込装置の近傍にスレーブ情報読取書込装置が存在した状態でも、周波数ホッピングパターンおよび／または出力タイミングを相互にずらすことで、情報読取書込装置同士が出力する電波の干渉を避けることにより、無線タグ用途で割り当てられた使用周波数帯を効率よく利用する情報読取書込装置を提供することが可能である。

また、マスタ情報読取書込装置からタグ検索コマンドを受信するとき、前記マスタ情報読取書込装置は前記スレーブ情報読取書込装置からのレスポンスを受信しないことをトリガとしてスレーブ情報読取書込装置に分配していた周波数ホッピングパターンおよび／または出力タイミングパターンを復元することで、マスタ情報読取書込装置が広い周波数帯および／または多くの時間で電波を出力することにより、無線タグ用途で割り当てられた使用周波数帯を効率よく利用する情報読取書込装置を提供することが可能である。

また、マスタ情報読取書込装置からタグ検索コマンドを受信するとき、前記マスタ情報読取書込装置は前記スレーブ情報読取書込装置１からのレスポンスを受信しないことをトリガとしてスレーブ情報読取書込装置に分配していた周波数ホッピングパターンおよび／または出力タイミングパターンを、前記マスタ情報読取書込装置と前記スレーブ情報読取書込装置２に再分配することで、無線タグ用途で割り当てられた使用周波数帯を効率よく利用する情報読取書込装置を提供することが可能である。

本発明によれば、ネットワーク通信手段を利用し複数の情報読取書込装置同士が出力する電波の干渉を避けることにより、無線タグ用途で割り当てられた使用周波数帯を効率よく利用する情報読取書込装置を提供することができる。

（実施の形態１）
図１において、１００は高周波数帯の通信に対応した無線タグ、１１０は情報読取書込装置、１２０は有線または無線通信を利用し屋内や会社の中のように限られた場所にある複数の機器同士を相互接続したローカルエリアネットワーク（以下、ＬＡＮ）、１３０はＬＡＮ上を伝達されるパケットのルーティングを行うルータ、１４０はＬＡＮ同士をルータ経由で相互接続したワイドエリアネットワーク（以下、ＷＡＮ）を示す。

さらに、ＬＡＮ１２０において、ルータ１３０には複数の情報読取書込装置１１０、１１１、１１２を接続し、ネットワーク上にある複数の情報読取書込装置１１０、１１１、１１２に遠隔操作で各種指示をするための上位装置１５０を接続する。また、ＷＡＮ１４
０には複数のルータ１３０、１３１を介して複数のＬＡＮ１２０、１２１を接続してもよい。

図２において、情報読取書込装置１１０の機能ブロック図を示す。図１と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。

２１１は情報読取書込装置全体の動作を制御し精密な時刻管理機能を備えた制御部、２１２は無線タグ１００に対して給電のための電波を放出しながら情報の送受信を行うためのタグ通信部、２１３はタグ通信部が出力する電波の周波数を設定するための周波数設定部、２１４は各種データを格納するための記憶部、２１５は有線または無線でネットワークに接続し外部装置と情報の送受信を行うためのネットワーク通信部、２１６は押下式スイッチなど使用者が手動操作して制御部２１１に入力信号を与えるための入力部を示す。

なお、タグ通信部２１２およびネットワーク通信部２１５は、制御部２１１からの起動信号がＯＮ状態となることで起動する構成とし、情報読取書込装置１１０への電源投入時におけるこれら起動信号のＯＮ／ＯＦＦ状態は、制御部２１１が記憶部２１４から読み出した初期設定の内容によって決まるものとする。

表１は、本発明の情報読取書込装置の実施の形態１〜５における記憶部の設定内容の論理イメージを示している。

同表において、記憶部２１４における設定内容の論理イメージを示す。ここで、Ａは初期設定グループ、Ｂは周波数設定グループ、Ｃは運用情報グループを示す。

初期設定グループＡにおいて、１ａは情報読取書込装置１１０固有の装置識別番号、１ｂはネットワーク通信部２１５固有のネットワーク通信部識別番号、１ｃはネットワーク接続に利用する宛先情報などのネットワーク通信設定、１ｄは起動時のタグ通信部２１２起動信号の状態を設定するタグ通信部起動状態、１ｅは起動時のネットワーク通信部２１５起動信号の状態を設定するネットワーク通信部起動状態示す。

周波数設定グループＢにおいて、１ｆは周波数ホッピングする時系列の周波数値を決定するための周波数ホッピングパターン、１ｇは電波の出力について時系列のＯＮ／ＯＦＦ状態を決定するための出力タイミングパターンを示す。

運用情報グループＣにおいて、１ｈ以降は、ＬＡＮ１２０に接続する他の情報読取書込装置１１１の装置識別番号である他装置識別番号ｎと紐付けされる宛先情報、１ｉ以降は、スレーブ情報読取書込装置の装置識別番号ｍと紐付けされる各種情報を示す。

図３において、ネットワークを経由して情報読取書込装置間で識別番号などの管理情報を交換する様子を説明する。

ｓ３１の「電源ＯＦＦ状態」において、電源投入することでｓ３２の「起動状態」に移行する。

ｓ３２の「起動状態」において、制御部２１１は記憶部２１４から初期設定グループＡの全情報を読み出す。このとき、ネットワーク通信部起動状態１ｅがＯＮ設定であれば、ネットワーク通信部の起動信号をＯＮ状態としてｓ３３の「接続状態」に移行する。

ｓ３３の「接続状態」において、制御部２１１はＬＡＮ１２０への接続処理を行う。通常、装置間で情報通信を行うとき、国際標準化機構（ＩＳＯ）で規定するオープンシステムインターフェース参照モデル（以下、ＯＳＩ参照モデル）のトランスポート層で接続するためのインターネットプロトコルを利用する（参考としてＪＩＳＸ５００３）。インターネットプロトコルでは、通信相手を特定するためのプロトコルアドレスやハードウェアアドレスを必要とし、これらアドレスを得るために、まず装置同士が自身のプロトコルアドレスとハードウェアアドレスの情報を交換し合うためにＡｄｄｒｅｓｓＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ（以下、ＡＲＰ）のＡＲＰ要求パケットを送信し、そのパケットを受信した装置は自身のプロトコルアドレスとハードウェアアドレスを含むＡＲＰ応答パケットを返送する仕組みである。

表２は本発明の情報読取書込装置の実施の形態１〜５におけるＡＲＰのパケットフォーマットを示している
同表において、ＡＲＰで規定されているパケットフォーマットを示す。

２ａはハードウェア種別を指定するハードウェアタイプ、２ｂはプロトコル種別を指定するプロトコルタイプ（ここではＡＲＰなので０ｘ０８０６）、２ｃはハードウェアアドレスのデータ長を指定するハードウェアアドレス長、２ｄはプロトコルアドレスのデータ長を指定するプロトコルアドレス長、２ｅはＡＲＰの処理内容を指定するオペコード（要求時の値は０ｘ０１、応答時の値は０ｘ０２）、２ｆは送信元ハードウェアアドレス、２ｇは送信元プロトコルアドレス、２ｈは宛先ハードウェアアドレス、２ｉは宛先プロトコ
ルアドレスを示す。

ＡＲＰを実装した制御部２１１は、ＡＲＰ要求時またはＡＲＰ応答パケット送信時に、情報読取書込装置１１０のネットワーク通信部識別番号１ｂを送信元ハードウェアアドレス２ｇに、ネットワーク通信設定１ｃで指定したアドレス情報を送信元プロトコルアドレス２ｆにセットしてネットワーク通信部２１５を介してＬＡＮ１２０に送信することで、ＬＡＮ１２０に接続する他の情報読取書込装置１１１、１１２および上位装置１５０が情報読取書込装置１１０のハードウェアアドレスおよびプロトコルアドレスを取得することで以降のネットワーク通信が可能となりｓ３４の「待機状態」に移行する。

ｓ３４の「待機状態」は、制御部２１１は他の情報読取書込装置１１１、１１２とでデータ交換を開始するためのトリガを待つ状態である。

使用者が入力部２１６に設けられたスイッチを押下することを「装置識別番号の交換処理」の開始トリガとする場合、スイッチの押下を制御部２１１が判定したとき、ｓ３５の「交換状態」移行する。

ｓ３５の「交換状態」において、制御部２１１は他の情報読取書込装置１１１、１１２とのデータ交換処理を行う。ここでは、装置間でアプリケーションデータ通信を行うためのインターネットプロトコルとして、ここではＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ（以下、ＵＤＰ）を利用した方法を説明する。

表３は本発明の情報読取書込装置の実施の形態１〜５におけるＵＤＰのパケットフォーマットを示す。

同表において、ＵＤＰで規定されているパケットフォーマットを示す。３ａは送信元プロトコルアドレス、３ｂは宛先プロトコルアドレス、３ｃは送信元ポート、３ｄは宛先ポート、３ｅはセグメント長、３ｆはデータの信頼性を確保するためのチェックサム、３ｇはアプリケーションデータを示す。ここで、ポートとはアプリケーションを区別するための予め規定しておいたポート識別番号を指し、アプリケーションデータとはユーザ定義可能なデータ部を指し、ここでは情報読取書込装置間で「装置識別番号の交換」に利用する
。

表４は本発明の情報読取書込装置の実施の形態１〜５におけるＵＤＰのアプリケーションデータのフォーマット
同表において、アプリケーションデータ３ｇのフォーマットの概要図を示す。４ａはアプリケーション処理を指定するためのコマンドコード、４ｂは処理内容を指定するオペコード（要求時の値は０ｘ０１、応答時の値は０ｘ０２）、４ｃはユーザデータを示す。

表５は本発明の情報読取書込装置の実施の形態１〜５におけるＵＤＰのアプリケーションデータのコマンドコードを示している。

同表において、コマンドコードの４ａの一例を示す。予め用意するアプリケーション処理として、「装置識別番号の交換処理」「周波数ホッピングパターンの交換処理」「出力タイミングパターンの交換処理」などを備え、各々がコマンドコードと紐付けされている。

@0021
図４において、「装置識別番号の交換処理」のコマンドシーケンスを示し詳細について説明する。

まず送信側の情報読取書込装置４１０が、ＵＤＰのパケットについて、ＬＡＮに接続する全ての情報読取書込装置に対して交換要求パケット４３１をブロードキャスト送信するために「全アドレス」を意味する１つの値を宛先プロトコルアドレス３ｂに、自身のプロトコルアドレスを送信元プロトコルアドレス３ａにセットし、アプリケーションデータ３ｇについて、「装置識別番号の交換処理」を指定する０ｘ０１をコマンドコード４ａに、要求を意味する０ｘ０１をオペコードに、自身の装置識別番号１ａをユーザデータ４ｃにセットした「交換要求パケット」を生成する。次に、送信側の情報読取書込装置４１０が、交換要求パケット４３１を受信側の情報読取書込装置４２０に送信する。

受信側の情報読取書込装置４２０は、受信した交換要求４３１に含まれる送信側の情報読取書込装置４１０の装置識別番号とプロトコルアドレスとを紐付けして、自身の記憶部２１４にある他装置識別信号と宛先情報１ｈに格納する。次に、ＵＤＰのパケットについて、交換要求パケット４３１に含まれる送信元プロトコルアドレスを宛先プロトコルアドレス３ｂにセットし、自身のプロトコルアドレスを送信元プロトコルアドレス３ａにセットし、アプリケーションデータ３ｇについて、「装置識別番号の交換処理」を指定する０ｘ０１をコマンドコード４ａに、応答を意味する０ｘ０２をオペコードに、自身の装置識別番号１ａをユーザデータ４ｃにセットした「交換応答パケット」を生成する。次に、受信側の情報読取書込装置４２０が、交換応答パケット４３２を送信側の情報読取書込装置４１０に送信する。

送信側の情報読取書込装置４１０は、受信した交換応答パケット４３２に含まれる受信側の情報読取書込装置４１０の装置識別番号とプロトコルアドレスとを紐付けして、自身の記憶部２１４の他装置識別信号と宛先情報１ｈに格納するとき、ｓ３４の「待機状態」に移行する。

ここでは、「装置識別番号１ａ」を情報読取書込装置間で交換する方法について説明したが、コマンドコード４ａとユーザデータ４ｃの設定の組み合わせにより、記憶部２１４に格納された他の情報、例えば「周波数ホッピングパターン１ｆ」や「出力タイミングパターン１ｇ」を交換してもよい。

以上のように、情報読取書込装置１１０がネットワーク通信部２１５を備え、識別番号を交換するためのパケットのやりとりを行うことにより、ネットワークを経由して情報読取書込装置間で識別番号などの管理情報を交換することが可能である。

（実施の形態２）
本実施の形態において実施の形態１と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。

実施の形態１と異なるのは、情報読取書込装置１１０がネットワークに接続されたことをトリガとして自身の識別情報などの管理情報をネットワークに送信する点である。

図５において、ネットワークに接続されたことをトリガとして識別番号などの管理情報を交換する様子を説明する。

ｓ５１の「電源ＯＦＦ状態」において、電源投入することでｓ５２の「起動状態」に移行する。

ｓ５２の「起動状態」において、ネットワーク通信部の起動信号をＯＮ状態としてｓ５３の「接続状態」に移行する。

ｓ５３の「接続状態」において、制御部２１１はＬＡＮ１２０への接続処理を行う。ＡＲＰを実装した制御部２１１は、情報読取書込装置１１０のハードウェアアドレスおよびプロトコルアドレスを取得することで以降のネットワーク通信が可能となり、即座にデータ交換を行うためｓ５５の「交換状態」に移行する。

ｓ５５の「交換状態」において、ＵＤＰを実装した制御部２１１は、他の情報読取書込装置１１１、１１２と識別情報などの管理情報を交換するとき、ｓ５４の「待機状態」に移行する。

ｓ５４の「待機状態」において、制御部２１１は他の情報読取書込装置１１１、１１２とでデータ交換を開始するためのトリガを待つ状態である。

以上のように、ネットワークに接続されたことをトリガとして自身の識別情報などの管理情報をネットワークに送信することで、使用者が情報読取書込装置をネットワークにつなぐだけで複雑な操作や設定作業を伴うことなく、該情報読取書込装置を情報処理システムの端末として機能させることが可能である。
（実施の形態３）
本実施の形態において実施の形態１と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。

実施の形態１と異なるのは、相互通信する情報読取書込装置同士にマスタとスレーブの関係を設けて、さらに、無線タグ１００を情報読取書込装置１１０本体に貼付し、その無線タグ１１０固有のタグＩＤと記憶部２１４の装置識別番号１ａとを予め一致させておくことで、マスタ情報読取書込装置からタグ検索コマンドを受信するとき、スレーブ情報読取書込装置は自身の識別情報などの管理情報を格納したタグ検索レスポンスを送信し、前記マスタ情報読取書込装置は前記スレーブ情報読取書込装置からのレスポンスを受信したことをトリガとしてマスタおよびスレーブの識別情報などの管理情報をネットワークに送信する点である。

表６は本発明の情報読取書込装置の実施の形態３〜５におけるタグＩＤのフォーマット
を示している。

同表において、無線タグ１００のタグＩＤのフォーマットを示す。６ａはタグ検索のためのユニークなショートタグＩＤ、６ｂはタグの用途に対応して修正可能なアプリケーションインフォメーションを示す。アプリケーションデータの一例として貼付対象の識別を目的として、貼付されていなければ０ｘ００、物品であれば０ｘ０１、情報読取書込装置１１０であれば０ｘＦＦといった用途識別コードを格納する。

図６において、「マスタ・スレーブ装置識別番号の交換処理」のコマンドシーケンスを示し詳細について説明する。

まずマスタ情報読取書込装置６１０の制御部２１１が、タグ通信部２１２を介してタグ検索コマンド６３１をスレーブ情報読取書込装置６２０を含め周辺に送信するとき、周辺にある全てのタグ１００は自身のタグＩＤを含むタグ検索レスポンス６３２をマスタ情報読取書込装置６１０に返す。制御部２１１は、受信したタグ検索レスポンスから用途識別コードを抽出し「貼付対象は情報読取書込装置１１０」を意味するコード(０ｘＦＦ)の有無を判定する。

コード(０ｘＦＦ)が含まれている場合、周辺にスレーブ情報読取書込装置６２０が存在すると判定し、そのタグＩＤを自身の記憶部２１４にあるスレーブ装置識別番号と各種情報１ｉに格納する。次に、ＵＤＰのパケットについて、ＬＡＮ６００に接続する全ての機器に対して交換要求パケット６３３をブロードキャスト送信するために「全アドレス」を意味する１つの値を宛先プロトコルアドレス３ｂに、自身のプロトコルアドレスを送信元プロトコルアドレス３ａにセットし、アプリケーションデータ３ｇについて、「マスタ・スレーブ装置識別番号の交換処理」を指定する０ｘ０８を、要求を意味する０ｘ０１をコマンドコード４ａにオペコード４ｂに、マスタ装置識別番号、スレーブ装置識別番号と一致するタグＩＤの順でユーザデータ４ｃにセットした「交換要求パケット」を生成する。次に、マスタ情報読取書込装置４１０が、交換要求パケット６３３をＬＡＮ６００に送信する。

ここで、ＬＡＮ１２０に接続する上位装置１５０は、受信した交換要求６３３に含まれるマスタ情報読取書込装置６１０の装置識別番号およびプロトコルアドレスにくわえ、スレーブ情報読取書込装置６２０の装置識別番号を紐付けすることができる。

ここでは、マスタ情報読取書込装置６１０が、スレーブ情報読取書込装置６２０本体に貼付された無線タグ１００を仲介して間接的にスレーブ側の装置識別番号を読み取る方法を説明したが、マスタとスレーブのタグ通信部２１２同士で無線通信することで、無線タグ１００の仲介なしにスレーブ側の装置識別番号を読み取っても良い。

以上のように、マスタ情報読取書込装置６１０からタグ検索コマンド６３１を受信する
とき、スレーブ情報読取書込装置６２０は自身の識別情報などの管理情報を格納したタグ検索レスポンス６３２を送信し、前記マスタ情報読取書込装置６１０は前記スレーブ情報読取書込装置６２０からのレスポンスを受信したことをトリガとして自身の識別情報などの管理情報をネットワークに送信することで、マスタ情報読取書込装置６１０近傍にスレーブ情報読取書込装置６２０が存在することをネットワークを介して外部装置に通知することが可能である。
（実施の形態４）
本実施の形態において実施の形態３と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。

実施の形態３と異なるのは、相互通信する情報読取書込装置同士にマスタとスレーブの関係において、マスタ情報読取書込装置が有する周波数ホッピングパターンおよび／または出力タイミングパターンの一部をスレーブ情報読取書込装置に分配する点である。

まず、周波数ホッピングパターンについて説明する。

図７は周波数ホッピングの概念で、縦軸が周波数でΔＦ刻みで定義された１０の周波数チャンネルで、横軸が時間でΔＴ刻みで定義された時間、Ｎｏ.１、Ｎｏ.２、Ｎｏ.３は情報読取書込装置１１０、１１１、１１２に対応して時系列で次々と周波数を切り替えている様子を示す。

表７は本発明の情報読取書込装置の実施の形態４および５における周波数ホッピングパターンのテーブルを示し、３台の情報読取書込装置１１０、１１１、１１２同士が同一タイミングで同一周波数チャンネル使用による電波干渉が発生しないようにパターンを生成している。制御部２１１は、記憶部２１４に周波数ホッピングパターン１ｆに格納された複数の周波数ホッピングパターンＮｏ.１〜Ｎｏ.３の一つを読み出し、精密な時刻管理機能を使用して周波数設定部２１３を制御することで周波数ホッピングパターンを実現する。

次に、出力タイミングパターンについて説明する。

図８は出力タイミングの概念で、縦軸が周波数でΔＦ刻みで定義された１０の周波数チャンネルで、横軸が時間でΔＴ刻みで定義された時間、Ｎｏ.１、Ｎｏ.２、Ｎｏ.３は情報読取書込装置１１０、１１１、１１２に対応して時系列で次々と周波数を切り替えている様子で、さらに斜線網掛けされたタイミングでは該当する情報読取書込装置のタグ通信部２１２の出力をＯＦＦした状態にあることを示す。

表８は本発明の情報読取書込装置の実施の形態４および５における出力タイミングパターンのテーブルで、３台の情報読取書込装置１１０、１１１、１１２同士が同一タイミングで同一または近接する周波数チャンネル使用による電波干渉が発生しないようにパターンを生成している。制御部２１１は、記憶部２１４の出力タイミングパターン１ｇに格納
された複数の出力タイミングパターンＮｏ.１〜Ｎｏ.３の一つを読み出し、精密な時刻管理機能を使用してタグ通信部２１２を制御することで出力タイミングパターンを実現する。なお、出力タイミングパターンは、周辺の情報読取書込装置の数が予め用意した周波数ホッピングパターンを超えた場合に電波干渉を避けるために、周波数ホッピングパターンと組み合わせて使用する。

図９において、「周波数ホッピングパターンの交換処理」で分配を行うためのコマンドシーケンスを示し詳細について説明する。

マスタ情報読取書込装置９１０およびスレーブ情報読取書込装置９２０はＬＡＮ１２０に接続されており、実施の形態２の働きにより相互の装置識別番号とプロトコルアドレスが各々の記憶部２１１にある他装置識別番号１ｈのエリアにすでに格納された状態としておく。

まずマスタ情報読取書込装置９１０の制御部２１１が、タグ通信部２１２を介してタグ検索コマンドを、スレーブ情報読取書込装置９２０を含め周辺に送信するとき、周辺にある全てのタグ１１０は自身のタグＩＤを含むタグ検索レスポンスをマスタ情報読取書込装置９１０に返す。制御部２１１は、受信したタグ検索レスポンスから用途識別コードを抽出し「貼付対象は情報読取書込装置１１０」を意味するコード(０ｘＦＦ)の有無を判定する。

コード(０ｘＦＦ)が含まれている場合、周辺にスレーブ情報読取書込装置９２０が存在すると判定し、そのタグＩＤを自身の記憶部２１４にあるスレーブ装置識別番号と各種情報１ｉに格納する。つづいて、自身の記憶部２１４にある他装置識別番号ｎと宛先情報１ｈを探索し、スレーブ装置識別番号と一致する他装置識別番号の有無を判定する。

一致する他装置識別番号が存在する場合、ＵＤＰのパケットについて、ＬＡＮに接続するスレーブ情報読取書込装置９２０に対して交換要求パケット９３３を送信するために、一致する装置識別番号と紐付けされた宛先情報に含まれるプロトコルアドレスを宛先プロトコルアドレス３ｂにセットし、自身のプロトコルアドレスを送信元プロトコルアドレス３ａにセットし、アプリケーションデータ３ｇについて、「周波数ホッピングパターンの交換処理」を指定する０ｘ０６をコマンドコード４ａに、要求を意味する０ｘ０１をオペコードに、記憶部２１４の周波数ホッピングパターン１ｆに格納された複数の周波数ホッピングパターンＮｏ.１〜Ｎｏ.３のうちマスタ側で利用していないパターンをユーザデータ４ｃにセットし「交換要求パケット」を生成する。次に、マスタ情報読取書込装置９１０が、交換要求パケット９３３をスレーブ情報読取書込装置９２０に送信する。

スレーブ情報読取書込装置９２０は、受信した交換要求９３３に含まれる周波数ホッピングパターンを記憶部２１４に周波数ホッピングパターン１ｆに格納する。

次に、ＵＤＰのパケットについて、交換要求パケット９３３に含まれる送信元プロトコルアドレスを宛先プロトコルアドレス３ｂにセットし、自身のプロトコルアドレスを送信
元プロトコルアドレス３ａにセットし、アプリケーションデータ３ｇについて、「周波数ホッピングパターンの交換処理」を指定する０ｘ０６をコマンドコード４ａに、応答を意味する０ｘ０２をオペコードにセットした「交換応答パケット」を生成する。次に、スレーブ情報読取書込装置９２０が、交換応答パケット９３４をマスタ情報読取書込装置９１０に送信する。

次に、マスタ情報読取書込装置９１０は、交換応答パケット９３４を受信するとき、周波数ホッピングパターンの分配を完了したと判断し、記憶部２１４のスレーブ装置識別番号と各種情報１ｈの各種情報に、「スレーブ情報読取書込装置９２０に分配した周波数ホッピングパターンの番号」に分配したＮｏをセットする。

さらに、スレーブ側の制御部２１１は、記憶部２１４に周波数ホッピングパターン１ｆに格納されている、マスタ側から分配された周波数ホッピングパターンを読み出し、精密な時刻管理機能を使用して周波数設定部２１３を制御することで、マスタ側と電波干渉しないような周波数ホッピングパターンを実現する。

ここでは、周波数ホッピングパターンを分配する方法について説明したが、マスタ情報読取書込装置９１０が送信するＵＤＰのパケットのアプリケーションデータ３ｇについて、「出力タイミングパターンの交換処理」を指定する０ｘ０７をコマンドコード４ａに、記憶部２１４の出力タイミングパターン１ｇに格納された複数の出力タイミングパターンＮｏ.１〜Ｎｏ.３のうちマスタ側で利用していないパターンをユーザデータ４ｃにセットしスレーブ情報読取書込装置９１０に送信することで、出力タイミングパターンを分配してもよい。

以上のように、マスタ情報読取書込装置９１０からタグ検索コマンド９３１を受信するとき、スレーブ情報読取書込装置９２０は自身の識別情報などの管理情報を格納したタグ検索レスポンス９３２を送信し、前記マスタ情報読取書込装置９１０は前記スレーブ情報読取書込装置９２０からのレスポンスを受信したことをトリガとしてマスタ情報読取書込装置９１０が有する周波数ホッピングパターンおよび／または出力タイミングパターンの一部をスレーブ情報読取書込装置９２０に分配することで、マスタ情報読取書込装置の近傍にスレーブ情報読取書込装置９２０が存在した状態でも、周波数ホッピングパターンおよび／または出力タイミングを相互にずらすことで、情報読取書込装置同士が出力する電波の干渉を避けることにより、無線タグ用途で割り当てられた使用周波数帯を効率よく利用する情報読取書込装置を提供することが可能である。
（実施の形態５）
本実施の形態において実施の形態４と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。

実施の形態４と異なるのは、相互通信する情報読取書込装置同士にマスタとスレーブの関係において、スレーブ情報読取書込装置に分配した周波数ホッピングパターンおよび／または出力タイミングパターンをマスタ情報読取書込装置に復元する点である。

図１０において、「周波数ホッピングパターンの交換処理」で復元を行うためのコマンドシーケンスを示し詳細について説明する。

マスタ情報読取書込装置１０１０およびスレーブ情報読取書込装置１０２０はＬＡＮ１２０に接続されており、実施の形態４の働きにより、マスタ情報読取書込装置１０１０からスレーブ情報読取書込装置１０２０への周波数ホッピングパターンの一部を分配済みの状態としておく。

まずマスタ情報読取書込装置１０１０の制御部２１１が、タグ通信部２１２を介してタグ検索コマンドをスレーブ情報読取書込装置１０２０を含め周辺に送信するとき、周辺にある全てのタグ１１０は自身のタグＩＤを含むタグ検索レスポンスをマスタ情報読取書込装置１０１０に返す。制御部２１１は、受信したタグ検索レスポンスから用途識別コードを抽出し「貼付対象は情報読取書込装置１１０」を意味するコード(０ｘＦＦ)の有無を判定する。

コード(０ｘＦＦ)が含まれていない場合、スレーブ情報読取書込装置１０２０がマスタ情報読取書込装置１０１０周辺から消失したと判定し、消失したスレーブ情報読取書込装置１０２０に該当するスレーブ装置識別番号と各種情報１ｈの各種情報に、「スレーブ情報読取書込装置に分配した周波数ホッピングパターンの番号」の情報をクリアする。

これにより、スレーブ情報読取書込装置１０２０に分配した周波数ホッピングパターンがマスタ情報読取書込装置１０１０に復元されたことになり、さらに、別のスレーブ情報読取書込装置１０２０がマスタ情報読取書込装置１０１０周辺に現れたときに実施の形態４の働きにより周波数ホッピングパターンを再分配することができる。

ここでは、周波数ホッピングパターンを復元および再分配する方法について説明したが、出力タイミングパターンを復元および再分配してもよい。

以上のように、マスタ情報読取書込装置９１０からタグ検索コマンド９３１を受信するとき、スレーブ情報読取書込装置９２０は自身の識別情報などの管理情報を格納したタグ検索レスポンス９３２を送信し、前記マスタ情報読取書込装置９１０は前記スレーブ情報読取書込装置９２０からのレスポンスを受信しないことをトリガとして、スレーブ情報読取書込装置１０２０に分配していた周波数ホッピングパターンおよび／または出力タイミングパターンを復元することでマスタ情報読取書込装置が広い周波数帯および／または多くの時間で電波を出力したり、他のスレーブ情報読取書込装置１０２０に対して、復元された周波数ホッピングパターンおよび／または出力タイミングパターンを再分配することで、無線タグ用途で割り当てられた使用周波数帯を効率よく利用する情報読取書込装置を提供することが可能である。

本発明の情報読取書込装置は、ネットワーク通信手段を利用し複数の情報読取書込装置同士が出力する電波の干渉を避けることにより、無線タグ用途で割り当てられた使用周波数帯を効率よく利用する情報読取書込装置を提供できるので、複数の情報読取書込装置を利用した情報システム構築などに有用である。

本発明の情報読取書込装置の実施の形態１〜５におけるシステムの説明図本発明の情報読取書込装置の実施の形態１〜５における概略構成を示すブロック図本発明の情報読取書込装置の実施の形態１における状態遷移を示す状態遷移図本発明の情報読取書込装置の実施の形態１および２におけるコマンドシーケンス図本発明の情報読取書込装置の実施の形態２における状態遷移を示す状態遷移図本発明の情報読取書込装置の実施の形態３におけるコマンドシーケンス図本発明の情報読取書込装置の実施の形態４および５における周波数ホッピングパターンの概念を示す概念図本発明の情報読取書込装置の実施の形態４および５における出力タイミングパターンの概念を示す概念図本発明の情報読取書込装置の実施の形態４におけるコマンドシーケンス図本発明の情報読取書込装置の実施の形態５におけるコマンドシーケンス図

符号の説明

１００無線タグ
１１０情報読取書込装置
１１１情報読取書込装置（１）
１１２情報読取書込装置（２）
１２０ＬＡＮ
１２１ＬＡＮ（１）
１３０ルータ
１３１ルータ（１）
１４０ＷＡＮ
１５０上位装置
２１１制御部
２１２タグ通信部
２１３周波数設定部
２１４記憶部
２１５ネットワーク通信部
４１０送信側の情報読取書込装置
４２０受信側の情報読取書込装置
４３１交換要求パケット
４３２交換応答パケット
６００ＬＡＮ
６１０マスタ情報読取書込装置
６２０スレーブ情報読取書込装置
６３１タグ検索コマンド
６３２タグ検索レスポンス
６３３交換要求パケット
９１０マスタ情報読取書込装置
９２０スレーブ情報読取書込装置
９３１タグ検索コマンド
９３２タグ検索レスポンス
９３３交換要求パケット
９３４交換応答パケット
１０１０マスタ情報読取書込装置
１０２０スレーブ情報読取書込装置
１０３１タグ検索コマンド

Claims

無線タグの情報の読み取りおよび／または無線タグへの情報の書き込みを行うために前記無線タグと通信を行うタグ通信部と、ネットワークに接続する外部装置と情報の送受信を行うネットワーク通信部を備え、ネットワーク経由で情報読取書込装置間で識別番号などの管理情報を交換することを特徴とする情報読取書込装置。
ネットワークに接続されたことをトリガとして自身の識別情報などの管理情報をネットワークに送信することを特徴とする請求項１に記載の情報読取書込装置。
マスタ情報読取書込装置からタグ検索コマンドを受信するとき、スレーブ情報読取書込装置は自身の識別情報などの管理情報を格納したタグ検索レスポンスを送信し、前記マスタ情報読取書込装置は前記スレーブ情報読取書込装置からのレスポンスを受信したことをトリガとしてマスタおよび／またはスレーブの識別情報などの管理情報をネットワークに送信することを特徴とする請求項１に記載の情報読取書込装置。
マスタ情報読取書込装置からタグ検索コマンドを受信するとき、スレーブ情報読取書込装置は自身の識別情報などの管理情報を格納したタグ検索レスポンスを送信し、前記マスタ情報読取書込装置は前記スレーブ情報読取書込装置からのレスポンスを受信したことをトリガとしてマスタ情報読取書込装置が有する周波数ホッピングパターンおよび／または出力タイミングパターンの一部をスレーブ情報読取書込装置に分配することを特徴とする請求項１に記載の情報読取書込装置。
マスタ情報読取書込装置からタグ検索コマンドを受信するとき、前記マスタ情報読取書込装置は前記スレーブ情報読取書込装置からのレスポンスを受信しないことをトリガとしてスレーブ情報読取書込装置に分配していた周波数ホッピングパターンおよび／または出力タイミングパターンを復元することを特徴とする請求項１に記載の情報読取書込装置。
マスタ情報読取書込装置からタグ検索コマンドを受信するとき、前記マスタ情報読取書込装置は前記スレーブ情報読取書込装置１からのレスポンスを受信しないことをトリガとしてスレーブ情報読取書込装置に分配していた周波数ホッピングパターンおよび／または出力タイミングパターンを、前記マスタ情報読取書込装置と前記スレーブ情報読取書込装置２に再分配することを特徴とする請求項１に記載の情報読取書込装置。