JP2006302283A

JP2006302283A - ビット同期信号を利用したｒｆｉｄリーダ及びｒｆｉｄタグ、並びにタグ認識システム及び方法

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Publication number: JP2006302283A
Application number: JP2006114673A
Authority: JP
Inventors: Jin-Young Yang; 眞榮梁
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-04-18
Filing date: 2006-04-18
Publication date: 2006-11-02
Also published as: CN1855115A; DE602006001777D1; KR100610358B1; US20060232384A1; EP1717726A1; EP1717726B1; CN100412879C

Abstract

【課題】ビット同期信号を利用したＲＦＩＤリーダ及びＲＦＩＤタグ、並びにタグ認識システム及び方法を提供する。
【解決手段】ビット同期信号を利用したタグ認識システムは、ランダムナンバー生成限度を含むタグデータに対する転送要請信号、ビット同期信号、及び未衝突ビット数を転送するＲＦＩＤリーダと、ランダムビット及びランダムナンバー生成限度内でのランダムナンバーを生成し、ビット同期信号をカウントして生成されたランダムナンバーと一致するとランダムビットにより応答信号を転送し、未衝突ビット数とランダムナンバーとが一致するとタグデータをＲＦＩＤリーダに転送するＲＦＩＤタグとを含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、ビット同期信号を利用したＲＦＩＤリーダ及びＲＦＩＤタグ、並びにタグ認識システム及び方法に係り、特に、ビット同期信号を利用してＲＦＩＤタグを認識するＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）リーダ及びＲＦＩＤタグ、並びにタグ認識システム及び方法に関する。

ＲＦＩＤ技術は、自動認識及びデータ獲得（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄＤａｔａＣａｐｔｕｒｅ：ＡＩＤＣ）技術の一種で、マイクロチップに内蔵されたタグ（Ｔａｇ）に格納されたデータを無線周波数（ＲＦ）信号を利用して非接触で読み取る技術である。
ＲＦＩＤシステムは、物体に取り付けられるＲＦＩＤタグと、ＲＦＩＤタグに格納された情報を読み取るＲＦＩＤリーダ（Ｒｅａｄｅｒ）とを含む。ここで、ＲＦＩＤタグは、物体の識別コードと物体に関連する情報が格納されるマイクロチップと、無線でＲＦＩＤリーダと情報をやりとりするＲＦアンテナとを含む（例えば、特許文献２）。

ＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤリーダがＲＦＩＤタグを認識する方法は２通りの方式がある。第一の方法は、ＲＦＩＤリーダで一回に１つだけのＲＦＩＤタグを認識する方法で、ベルトコンベヤーのように物品が順次に移動される場合に適用される。第二の方法は、ＲＦＩＤリーダで同時に多数のＲＦＩＤタグを認識する方法で、物品の保管及び商店での物品チェックアウトなどに適用される。

前記第二の方法においては、多数のＲＦＩＤタグが同時に応答することによって応答信号間の衝突が生じる恐れがあるので、これを防止するために衝突防止（Ａｎｔｉ−ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）技術が必要となる。よって、衝突を最小化するための多様な衝突防止技法が研究されている。

現在、使用されている衝突防止技術としては、アロハ（ＡＬＯＨＡ）タイプとバイナリ（Ｂｉｎａｒｙ）タイプがある（例えば、特許文献１、特許文献３、特許文献４、特許文献５）。アロハタイプのうち、仲裁位相（Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎｐｈａｓｅ）と認識位相（Ｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇｐｈａｓｅ）を１つのスロットで進行する場合は、衝突が多く発生すると処理速度が遅くなる問題があり、仲裁位相と認識位相とを分離して進行する場合は、衝突が少なく発生すると付加的仲裁位相によってかなりの時間がかかる問題がある。また、バイナリタイプには、ビットバイビット（Ｂｉｔ−ｂｙ−ｂｉｔ）方式と、バイナリツリー（Ｂｉｎａｒｙｔｒｅｅ）方式があり、ＲＦＩＤタグのＩＤが長くなるにつれ、かなりの時間がかかる問題がある。

アロハタイプとバイナリタイプは、それぞれ前記のような問題点を有し、２タイプのうちいずれかを使用しても、ＲＦＩＤリーダのＲＦ電波範囲内に存在するＲＦＩＤタグの個数を予め把握できないので、任意のスロットナンバーを付与して仲裁位相を進行する。

これにより、ＲＦＩＤタグの数が任意に付与されたスロットナンバーより大きければ、衝突発生によってかなりの時間がかかる虞があり、ＲＦＩＤタグの数が任意に付与されたスロットナンバーより小さければ、空白応答（Ｂｌａｎｋｒｅｓｐｏｎｓｅ）によってかなりの時間がかかる虞がある。
特開平６−２０１８２１号韓国公開特許１９９９−０６７３７１号特開平８−０６９５８３号特開平４−４２３２４８８号特開平５−２９０１９２号

本発明は、前記のような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、ＲＦＩＤリーダでＲＦＩＤタグを認識することにおいて、ビット同期信号を利用してＲＦＩＤリーダの電波範囲内の複数のＲＦＩＤタグをより迅速に認識できるビット同期信号を利用したＲＦＩＤリーダ及びタグ、並びにタグ認識システム及び方法を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明に係るビット同期信号を利用したＲＦＩＤリーダは、外部のタグに前記タグに対するランダム生成限度を含むタグデータに対する転送要請信号及びビット同期信号を転送し、前記タグから転送された応答信号及びタグデータを受信するリーダ通信部と、前記受信された応答信号をカウントする応答信号カウント部と、前記応答信号カウント部のカウント結果によって１つの応答信号だけが存在する未衝突ビット数のビットカウントを転送するよう制御するリーダ制御部とを含む。

好ましくは、前記応答信号カウント部は、前記受信された応答信号から応答信号が全く存在しない無信号ビット数と、１つの応答信号だけが存在する未衝突ビット数と、少なくとも２つ以上の応答信号が存在する衝突ビット数とに区分してそれぞれカウントする。

また、好ましくは、前記リーダ制御部は、前記無信号ビット数と前記ランダムナンバー生成限度とが一致すると動作を終了するように制御する。
さらに、好ましくは、前記リーダ制御部は、前記未衝突ビット数が０であり、前記衝突ビット数と前記ランダムナンバー生成限度とが一致すると、前記ランダムナンバー生成限度を所定範囲分増加させ、前記リーダ通信部は、前記増加したランダムナンバー生成限度を含む転送要請信号を転送する。

一方、本発明に係るヒット同期信号を利用したＲＦＩＤタグは、外部のリーダからランダムナンバー生成限度を含むタグデータに対する転送要請信号、ビット同期信号、及び未衝突ビット数を受信するタグ通信部と、前記転送要請信号が受信されると、ランダムビット及び前記ランダムナンバー生成限度内でのランダムナンバーを生成するランダム生成部と、前記受信されたビット同期信号をカウントするビット同期信号カウント部と、前記カウントされたビット同期信号と前記生成されたランダムナンバーとが一致すると、前記生成されたランダムビットによって応答信号を転送するように制御し、前記受信されたビットカウントと前記ランダムナンバーとが一致すると、前記タグデータを転送するように制御するタグ制御部とを含む。

好ましくは、モードを切り換えるモード切替部をさらに含み、前記タグ制御部は、前記タグデータを転送した後、前記モード切替部により現在モードがスリープモードに切り換えられるように制御する。

一方、本発明に係るビット同期信号を利用したタグ認識システムは、ランダムナンバー生成限度を含むタグデータに対する転送要請信号、ビット同期信号、及び未衝突ビット数を転送するＲＦＩＤリーダと、ランダムビット及び前記ランダムナンバー生成限度内でのランダムナンバーを生成し、前記ビット同期信号をカウントして前記生成されたランダムナンバーと一致すると前記ランダムビットにより応答信号を転送し、前記未衝突ビット数と前記ランダムナンバーとが一致するとタグデータを前記ＲＦＩＤリーダに転送するＲＦＩＤタグと、を含む。

好ましくは、前記ＲＦＩＤタグは、前記タグデータを転送した後、現在モードをスリープモードに切り換える。

一方、タグ及びリーダを含むＲＦＩＤシステムでのタグ認識方法において、タグ及びリーダを含むＲＦＩＤシステムでのタグ認識方法において、前記リーダがランダムナンバー生成限度を含むタグデータに対する転送要請信号及びビット同期信号を前記タグに転送する段階と、前記タグがランダムビット及び前記ランダムナンバー生成限度内でのランダムナンバーを生成する段階と、前記タグが前記ビット同期信号をカウントし、前記カウントされたビット同期信号と前記生成されたランダムナンバーとが一致すると前記生成されたランダムビットにより応答信号を前記リーダに転送する段階と、
前記リーダが前記応答信号を受信してカウントし、カウント結果によって１つの応答信号だけが存在する未衝突ビット数を前記タグに転送する段階と、前記タグが前記未衝突ビット数を受信し、前記ビットカウントと前記ランダムナンバーとが一致するとタグデータを前記リーダに転送する段階と、を含む。

好ましくは、前記リーダが応答信号をカウントする段階において、前記応答信号から応答信号が全く存在しない無信号ビット数、１つの応答信号だけが存在する未衝突ビット数、及び少なくとも２つ以上の応答信号が存在する衝突ビット数に区分してそれぞれカウントする。

また、好ましくは、前記タグがタグデータを転送した後、現在モードをスリープモードに切り換える段階をさらに含む。

本発明に係るビット同期信号を利用したＲＦＩＤリーダ及びＲＦＩＤタグ、並びにタグ認識システム及び方法は、ＲＦＩＤリーダで電波範囲内に存在する複数のＲＦＩＤタグを認識するためにビット同期信号を利用することで、より迅速に全てのＲＦＩＤタグを認識することができ、ＲＦＩＤタグの数と関係なく一定したタグ当たり認識時間を提供することができる利点がある。

以下、添付した図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳説する。

図１は、本発明の実施形態に係るビット同期信号を利用したタグ認識システムの構成図である。

図１に示すように、本発明の実施形態に係るビット同期信号を利用したタグ認識システムは、ＲＦＩＤリーダ１００と、複数のＲＦＩＤタグ２００とを含む。

通常、ＲＦＩＤリーダ１００は、アンテナを使って持続的に電波を発散し、ＲＦＩＤリーダ１００から発散される電波は、電波範囲内に存在する少なくとも１つのＲＦＩＤタグ２００に送信される。また、ＲＦＩＤリーダ１００は、携帯電話及びＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）などの無線端末装置に取り付けられ、その位置は随時に変更可能である。

本発明の好適な実施形態において、ＲＦＩＤリーダ１００は、アンテナを通じてタグデータに対する転送要請信号、ビット同期信号、及び未衝突ビット数をＲＦＩＤタグ２００に転送し、ＲＦＩＤタグ２００から応答信号及びタグデータを受信する。ＲＦＩＤリーダ１００については、後述する図２に基づいて詳細に説明する。

通常、ＲＦＩＤタグ２００は、多様な形態の対象物に取り付けることができ、その位置を随時に移動でき、ＲＦＩＤリーダ１００から発散される電波範囲内に位置すれば、ＲＦＩＤリーダ１００から発散される電波を受信することができる。

本発明の好適な実施形態において、ＲＦＩＤタグ２００は、ＲＦＩＤリーダ１００から転送される転送要請信号に基づいてランダムナンバー（ＲａｎｄｏｍＮｕｍｂｅｒ）及びランダムビット（Ｒａｎｄｏｍｂｉｔ）を生成する。

また、ＲＦＩＤタグ２００は、ＲＦＩＤリーダ１００から転送されるビット同期信号をカウントし、カウントした結果とランダムナンバーとを比較して互いに一致すると、ランダムビットにより応答信号を転送する。

また、ＲＦＩＤタグ２００は、ＲＦＩＤリーダ１００から転送された未衝突ビット数とランダムナンバーとが一致すると、タグデータをＲＦＩＤリーダ１００に転送する。ＲＦＩＤタグ２００については、後述する図３に基づいて詳細に説明する。

図２は、本発明の実施形態に係るビット同期信号を利用したＲＦＩＤリーダのブロック図である。
図２に示すように、本発明に係るビット同期信号を利用したＲＦＩＤリーダ１００は、リーダ通信部１１０と、応答信号カウント部１２０と、リーダ制御部１３０とを含む。

リーダ通信部１１０は、ＲＦＩＤタグ２００に、ランダムナンバー生成限度を含むタグデータに対する転送要請信号及びビット同期信号を転送し、ＲＦＩＤタグ２００から転送される応答信号及びタグデータを受信し、受信された応答信号及びタグデータを後述するリーダ制御部１３０に提供する。

応答信号カウント部１２０は、リーダ通信部１１０を介して受信された応答信号をカウントする。本実施形態によれば、応答信号カウント部１２０は、リーダ通信部１１０を介して受信された応答信号から、応答信号が全く存在しない無信号ビット数、１つの応答信号だけが存在する未衝突ビット数、少なくとも２つ以上の応答信号が存在する衝突ビット数に区分してそれぞれカウントする。

リーダ制御部１３０は、ＲＦＩＤリーダ１００の全般的な動作を制御し、リーダ通信部１１０と応答信号カウント部１２０の間の信号の入出力を制御する。

リーダ制御部１３０は、応答信号カウント部１２０のカウント結果によって１つの応答信号だけが存在する未衝突ビット数をＲＦＩＤタグ２００に転送するようにリーダ通信部１１０を制御する。

リーダ制御部１３０は、未衝突ビット数が０であり、衝突ビット数とランダムナンバー生成限度とが一致すると、ランダムナンバー生成限度を所定範囲分増加させる。以後、リーダ制御部１３０は、増加させたランダムナンバー生成限度を含む転送要請信号を生成し、生成された転送要請信号をＲＦＩＤタグ２００に転送するようにリーダ通信部１１０を制御する。

リーダ制御部１３０は、応答信号カウント部１２０によりカウントされた無信号ビット数と、ランダムナンバー生成限度とが一致すると判断されると、すなわち、複数のＲＦＩＤタグ２００全てが応答しないことによって、応答信号の存在しないビット数と、ランダムナンバー生成限度とが一致すると、ＲＦＩＤリーダ１００の動作を終了するように制御する。

図３は、本発明の実施形態に係るビット同期信号を利用したＲＦＩＤタグのブロック図である。
図３に示すように、本発明に係るビット同期信号を利用したＲＦＩＤタグ２００は、タグ通信部２１０、ランダム生成部２２０、ビット同期カウント部２３０、モード切替部２４０、メモリ部２５０、及びタグ制御部２６０を含む。

タグ通信部２１０は、ＲＦＩＤリーダ１００からランダムナンバー生成限度を含むタグデータに対する転送要請信号、ビット同期信号、及び未衝突ビット数を受信し、受信された転送要請信号、ビット同期信号、及び未衝突ビット数を後述するタグ制御部２６０に転送する。

タグ通信部２１０は、タグ制御部２６０の制御によりＲＦＩＤリーダ１００のタグデータ転送要請信号に対して自身の転送時点になると、ＲＦＩＤリーダ１００にタグデータを転送する。

タグ通信部２１０は、通常のタグに備えられるアンテナであってもよい。アンテナは、ＲＦＩＤリーダ１００から転送される信号を受信するか、あるいはタグ制御部２６０から生成された信号を送信する役割を果たすもので、コイルで具現することができる。これにより、アンテナは、ＲＦＩＤリーダ１００から電磁波が受信されると、誘導電流を生成しタグ制御部２６０に提供する。

ランダム生成部２２０は、タグ通信部２１０を介してＲＦＩＤリーダ１００からのタグデータに対する転送要請信号が受信されると、受信された転送要請信号に含まれているランダムナンバー生成限度内でランダムナンバーを生成し、「０」または「１」のランダムビットを生成する。

ランダム生成部２２０により生成されるランダムナンバーは、ＲＦＩＤリーダ１００から転送され、タグ通信部２１０を介して受信されるビット同期信号で自身の応答する時点を決定するためのものである。

また、ランダム生成部２２０により生成されるランダムビットは、応答する時点での応答信号のタイプを決定するためのものである。ランダムビットによってタイプの異なる応答信号が転送されることによって、応答信号のタイプの相異なる応答信号間に衝突が発生した場合、衝突が発生したということを容易に検出できる。

ビット同期カウント部２３０は、ＲＦＩＤリーダ１００から転送され、タグ通信部２１０を介して受信されたビット同期信号をカウントし、自身の応答する時点がいつであるかを判断できるようにする。

モード切替部２４０は、タグ制御部２６０の制御によりＲＦＩＤタグ２００の現在モードを所定のモードに切り換える。モード切替部２４０により切替可能なモードは、ＲＦＩＤタグ２００の種類によって正常モード、スリープ（Ｓｌｅｅｐ）モード、待機モードなどに区分される。

メモリ部２５０は、ＲＦＩＤタグ２００の動作に必要なプログラムを格納することができ、ＲＦＩＤリーダ１００の転送要請信号に対してＲＦＩＤリーダ１００に転送されるタグデータを格納することができる。ここで、タグデータは、ＲＦＩＤタグ２００が取り付けられた製品（あるいは、タグ所有者）に対する多様な種類の情報、例えば、製品の説明、人的情報、及びタグＩＤなどを含む。また、メモリ部２５０には、ランダム生成部２２０により生成されたランダムナンバー及びランダムビットを一時的に格納できる。

タグ制御部２６０は、ＲＦＩＤタグ２００の全般的な動作を制御し、タグ通信部２１０と、ランダム生成部２２０と、ビット同期カウント部２３０と、モード切替部２４０と、メモリ部２５０との間の信号の入出力を制御する。

タグ制御部２６０は、ビット同期カウント部２３０によりカウントされたビット同期信号と、ランダム生成部２２０により生成されたランダムナンバーとが一致すると、ランダム生成部２２０により生成されたランダムビットに応じる応答信号をＲＦＩＤリーダ１００に転送するようにタグ通信部２１０を制御する。

タグ制御部２６０は、タグ通信部２１０を介して受信される未衝突ビット数とランダム生成部２２０により生成されたランダムナンバーとが一致すると、メモリ部２５０に格納されているタグデータを抽出し、抽出されたタグデータをＲＦＩＤリーダ１００に転送するようにタグ通信部２１０を制御する。

タグ制御部２６０は、タグ通信部２１０を制御してタグデータをＲＦＩＤリーダ１００に転送した後、現在モードをＲＦＩＤリーダ１００のタグデータ転送要請信号に対して応答しないスリープモードに切り換えるようにモード切替部２４０を制御する。

図４は、ビット同期信号に応じるＲＦＩＤタグの応答結果を説明するための図である。

図２に説明したように、ＲＦＩＤリーダ１００の応答信号カウント部１２０は、リーダ通信部１１０を介して受信される応答信号を、応答信号の全く存在しない無信号ビット数と、１つの応答信号だけが存在する未衝突ビット数と、少なくとも２つ以上の応答信号の存在する衝突ビット数とに区分してそれぞれカウントする。

図４に示すように、応答信号カウント部１２０でＲＦＩＤタグ２００の応答信号からそれぞれカウントされる無信号ビット数と、未衝突ビット数と、衝突ビット数とがどんな状態であるかを例にとって説明する。本実施形態においては、ＲＦＩＤリーダ１００の電波範囲内に複数のＲＦＩＤタグ２００♯１〜♯Ｎが存在することを例示した。

タグ♯１〜♯Ｎは、それぞれのランダム生成部２２０によりランダムナンバー（ＲＮ）及びランダムビット（ｒ）が生成されていることを仮定する。タグ♯１のランダムナンバーは「０」であり、ランダムビットは「１」である。タグ♯２のランダムナンバーは「３」であり、ランダムビットは「１」である。タグ♯３のランダムナンバーは「３」であり、ランダムビットは「０」である。タグ♯４のランダムナンバーは「４」であり、ランダムビットは「０」である。タグ♯５のランダムナンバーは「１」であり、ランダムビットは「１」である。タグ♯６のランダムナンバーは２であり、ランダムビットは「０」である。タグ♯Ｎのランダムナンバーは「Ｎ」であり、ランダムビットは「０」である。

ＲＦＩＤリーダ１００のリーダ通信部１１０を介して、仲裁スタート信号（Start of Arbitration : SOA）と共に、ビット同期信号がＲＦＩＤタグ２００に転送されると、ＲＦＩＤタグ２００はビット同期カウント部２３０によりビット同期信号をカウントし、自身の応答する時期、すなわち、自身のランダムナンバーに対応するビット同期信号が受信される時、応答信号を転送する。これは、ＲＦＩＤリーダ１００から仲裁終了信号（End of Arbitration : EOA）が転送されるまで行われる。

これにより、タグ♯１は、０番目のビット同期信号が受信される時の「１」の応答信号を転送する。タグ♯２は、３番目のビット同期信号が受信される時に「１」の応答信号を転送する。タグ♯３は、３番目のビット同期信号が受信される時に「０」の応答信号を転送する。タグ♯４は、４番目のビット同期信号が受信される時に「０」の応答信号を転送する。タグ♯５は、１番目のビット同期信号が受信される時に「１」の応答信号を転送する。タグ♯６は、２番目のビット同期信号が受信される時に「０」の応答信号を転送する。タグ♯Ｎは、Ｎ番目のビット同期信号が受信される時に「０」の応答信号を転送する。

１つの応答信号だけが存在する未衝突ビット数は、０番目のビット同期信号に応答するタグ♯１と、４番目のビット同期信号に応答するタグ♯４と、１番目のビット同期信号に応答するタグ♯５と、２番目ビット同期信号に応答するタグ♯６と、Ｎ番目ビット同期信号に応答するタグ♯Ｎが応答したＮ_１によって決定される。

応答信号が全く存在しない無信号ビット数はタグ♯１〜♯Ｎのうちのいずれも応答しないＮ−１番目のビット同期信号Ｎ_０によって決定される。

少なくとも２つ以上の応答信号が存在する衝突ビット数は、３番目のビット同期信号でタグ♯２及びタグ♯３が同時に応答したＮ_Ｃによって決定される。ここで、タグ♯２及びタグ♯３が同時に応答したが、タグ♯２のランダムビットは「１」で、タグ♯３のランダムビットは「０」で相違しているので、衝突が発生したことを容易に検出できる。

図５は、本発明に係る衝突防止方法を説明するためのフローチャートである。ここでは、図１〜５に基づいて本発明に係るビット同期信号を利用したタグ認識方法を説明する。

ＲＦＩＤリーダ１００は、ＲＦＩＤタグ２００からタグデータを受信するために、リーダ通信部１１０を介してランダムナンバー生成限度を含むタグデータに対する転送要請信号及びビット同期信号を転送する（Ｓ３００）。

ＲＦＩＤリーダ１００からタグデータに対する転送要請信号及びビット同期信号が転送されると、ＲＦＩＤリーダ１００の電波範囲内に存在する複数のＲＦＩＤタグ２００の全てに受信される。これにより、転送要請信号を受信した各ＲＦＩＤタグ２００は、ランダム生成部２２０により転送要請信号に含まれているランダムナンバー生成限度内でランダムナンバーを生成し、「０」または「１」のランダムビットを生成する（Ｓ３１０）。

ＲＦＩＤタグ２００は、ビット同期カウント部２３０によりＲＦＩＤリーダ１００から転送されるビット同期信号をカウントする。ビット同期カウント部２３０によるビット同期信号のカウントは、ＳＯＡ信号を受信してからＥＯＡ信号を受信する前まで行われる（Ｓ３２０）。

ＲＦＩＤタグ２００におけるタグ制御部２６０は、ビット同期カウント部２３０によりカウントされるビット同期信号と、ランダム生成部２２０により生成されたランダムナンバーとが一致する時点を判断する（Ｓ３３０）。

Ｓ３３０段階において、ビット同期信号とランダムナンバーとが一致すると、タグ制御部２６０はＲＦＩＤリーダ１００に応答信号を転送するようにタグ通信部２１０を制御する。タグ制御部２６０の制御によって、タグ通信部２１０は応答信号をＲＦＩＤリーダ１００に転送する（Ｓ３４０）。

ＲＦＩＤタグ２００から転送される応答信号は、ＲＦＩＤリーダ１００のリーダ通信部１１０を介して受信される。リーダ通信部１１０を介して受信される応答信号は、応答信号カウント部１２０により無信号ビット数、未衝突ビット数、及び衝突ビット数にそれぞれ区分されてカウントされる（Ｓ３５０）。

ＲＦＩＤリーダ１００の応答信号カウント部１２０で無信号ビット数、未衝突ビット数、及び衝突ビット数がそれぞれカウントされた後、リーダ制御部１３０は、未衝突ビット数をＲＦＩＤタグ２００に転送するようにリーダ通信部１１０を制御する。リーダ制御部１３０の制御により未衝突ビット数はＲＦＩＤタグ２００に転送される（Ｓ３６０）。

ＲＦＩＤタグ２００は、ＲＦＩＤリーダ１００から未衝突ビット数を転送される。すると、タグ制御部２６０は、転送された未衝突ビット数と、既に生成されたランダムナンバーとが一致するか否かを判断する（Ｓ３７０）。

Ｓ３７０段階において、転送された未衝突ビット数とランダムナンバーとが一致すると判断されると、ＲＦＩＤタグ２００におけるタグ制御部２６０は、メモリ部に格納されているタグデータを抽出し、タグ通信部２１０を介してＲＦＩＤリーダ１００に転送するよう制御する。タグ制御部２６０の制御によって、タグ通信部２１０はタグデータをＲＦＩＤリーダ１００に転送する（Ｓ３８０）。

ＲＦＩＤタグ２００からＲＦＩＤリーダ１００にタグデータを転送した後、タグ制御部２６０は、ＲＦＩＤタグ２００の現在モードがスリープモードに切り換えられるようにモード切替部２４０を制御する。タグ制御部２６０の制御によって、モード切替部２４０は、現在モードをスリープモードに切り換える。現在モードがスリープモードに切り換えられることにより、ＲＦＩＤタグ２００は、所定の時間が経つ前、あるいはタグ制御部２６０の制御によりスリープモードが正常モードに切り換えられる前まではＲＦＩＤリーダ１００の転送要請信号に対して応答しない（Ｓ３９０）。

図６は、本発明の実施形態に係るビット同期信号を利用したタグ認識方法の効果を説明するためのグラフである。
従来の衝突防止技術に関連する標準としては、アロハタイプのISO 18000-6 Type A, EPC Class 1(HF)、及びEPC Class 1 Generation 2とバイナリタイプのRFID Handbook, ISO 18000-6 Type B、及びEPC Class 0(UHF)が挙げられる。

図６においては、前記標準のうち、一番最近の標準であるEPC Class 1 Generation 2と、本発明に係るビット同期信号を利用したタグ認識方法とを利用して同一個数のタグを認識するのにかかる時間をグラフで示した。

ＲＦＩＤリーダ１００が所定の個数のＲＦＩＤタグ２００を認識するのにかかる時間は、公知の数式１により算出することができる。

ここで、αは期待値、Ｎはビット同期の個数、ｎはタグの個数、Ｂは確率、ｒは１つのビット同期内でのタグの個数を指す。

数式１によって、同じ条件下で、EPC Class 1 Generation 2と本発明に係るビット同期信号を利用したタグ認識方法をそれぞれ使用して、認識時間を認識時間対タグ数で算出すれば、表１のように表すことができる。

表１をグラフに表すと図６の通りである。表１及び図６に示すように、本発明に係るビット同期信号を利用したタグ認識方法は、EPC Class 1 Generation 2で予想される認識時間の１２％〜２５％の時間内にＲＦＩＤリーダ１００の電波範囲内に存在する全てのＲＦＩＤタグ２００を認識することができる。

総合的に、本発明に係るビット同期信号を利用したタグ認識方法によれば、ＲＦＩＤリーダ１００の電波範囲内に存在するＲＦＩＤタグ２００の数と関係なく一定したタグ当たりの認識時間を提供することができる。すなわち、ＲＦＩＤタグ２００Ｎ個の認識時間はＲＦＩＤタグ１個の認識時間×Ｎとなる。

本発明は、上述した特定の実施形態に限定されるものではない。実際に、当業者であれば、上記の説明に基づき、特許請求の範囲に記載されている本発明の技術的範囲を逸脱することなく、本発明の実施形態に対し、種々の変更及び修正を施すことが可能であろう。従って、そのような変更及び修正は、当然に、本発明の技術的範囲に含まれるべきである。

本発明に係るビット同期信号を利用したタグ認識システムの構成図である。本発明に係るビット同期信号を利用したＲＦＩＤリーダのブロック図である。本発明に係るビット同期信号を利用したＲＦＩＤタグのブロック図である。ビット同期信号に応じるＲＦＩＤタグの応答結果を説明するための図である。本発明に係るビット同期信号を利用したタグ認識方法を説明するためのフローチャートである。本発明に係るビット同期信号を利用したタグ認識方法の効果を説明するためのグラフである。

符号の説明

１００ＲＦＩＤリーダ
１１０リーダ通信部
１２０リーダ制御部
１３０応答信号カウント部
２００ＲＦＩＤリーダ
２１０タグ通信部
２２０ランダム生成部
２３０ビット同期信号カウント部
２４０モード切替部
２５０メモリ部
２６０タグ制御部

Claims

外部のタグに前記タグに対するランダム生成限度を含むタグデータに対する転送要請信号及びビット同期信号を転送し、前記タグから転送された応答信号及びタグデータを受信するリーダ通信部と、
前記受信された応答信号をカウントする応答信号カウント部と、
前記応答信号カウント部のカウント結果によって１つの応答信号だけが存在する未衝突ビット数のビットカウントを転送するよう制御するリーダ制御部と、を含むことを特徴とするビット同期信号を利用したＲＦＩＤリーダ。
前記応答信号カウント部は、前記受信された応答信号から応答信号が全く存在しない無信号ビット数と、１つの応答信号だけが存在する未衝突ビット数と、少なくとも２つ以上の応答信号が存在する衝突ビット数とに区分してそれぞれカウントすることを特徴とする請求項１に記載のビット同期信号を利用したＲＦＩＤリーダ。
前記リーダ制御部は、前記無信号ビット数と前記ランダムナンバー生成限度とが一致すると動作を終了するように制御することを特徴とする請求項２に記載のビット同期信号を利用したＲＦＩＤリーダ。
前記リーダ制御部は、前記未衝突ビット数が０であり、前記衝突ビット数と前記ランダムナンバー生成限度とが一致すると、前記ランダムナンバー生成限度を所定範囲分増加させ、
前記リーダ通信部は、前記増加したランダムナンバー生成限度を含む転送要請信号を転送することを特徴とする請求項２に記載のビット同期信号を利用したＲＦＩＤリーダ。
外部のリーダからランダムナンバー生成限度を含むタグデータに対する転送要請信号、ビット同期信号、及び未衝突ビット数を受信するタグ通信部と、
前記転送要請信号が受信されると、ランダムビット及び前記ランダムナンバー生成限度内でのランダムナンバーを生成するランダム生成部と、
前記受信されたビット同期信号をカウントするビット同期信号カウント部と、
前記カウントされたビット同期信号と、前記生成されたランダムナンバーとが一致すると、前記生成されたランダムビットによって応答信号を転送するように制御し、前記受信されたビットカウントと前記ランダムナンバーとが一致すると、前記タグデータを転送するように制御するタグ制御部と、を含むことを特徴とするビット同期信号を利用したＲＦＩＤタグ。
モードを切り換えるモード切替部をさらに含み、
前記タグ制御部は、前記タグデータを転送した後、前記モード切替部により現在モードがスリープモードに切り換えられるよう制御することを特徴とする請求項５に記載のビット同期信号を利用したＲＦＩＤタグ。
ランダムナンバー生成限度を含むタグデータに対する転送要請信号、ビット同期信号、及び未衝突ビット数を転送するＲＦＩＤリーダと、
ランダムビット及び前記ランダムナンバー生成限度内でのランダムナンバーを生成し、前記ビット同期信号をカウントして前記生成されたランダムナンバーと一致すると前記ランダムビットにより応答信号を転送し、前記未衝突ビット数と前記ランダムナンバーとが一致するとタグデータを前記ＲＦＩＤリーダに転送するＲＦＩＤタグと、を含むことを特徴とするビット同期信号を利用したタグ認識システム。
前記ＲＦＩＤタグは、前記タグデータを転送した後、現在モードをスリープモードに切り換えることを特徴とする請求項７に記載のビット同期信号を利用したタグ認識システム。
タグ及びリーダを含むＲＦＩＤシステムでのタグ認識方法において、
前記リーダがランダムナンバー生成限度を含むタグデータに対する転送要請信号及びビット同期信号を前記タグに転送する段階と、
前記タグがランダムビット及び前記ランダムナンバー生成限度内でのランダムナンバーを生成する段階と、
前記タグが前記ビット同期信号をカウントし、前記カウントされたビット同期信号と前記生成されたランダムナンバーとが一致すると前記生成されたランダムビットにより応答信号を前記リーダに転送する段階と、
前記リーダが前記応答信号を受信してカウントし、カウント結果によって１つの応答信号だけが存在する未衝突ビット数を前記タグに転送する段階と、
前記タグが前記未衝突ビット数を受信し、前記ビットカウントと前記ランダムナンバーとが一致するとタグデータを前記リーダに転送する段階と、を含むことを特徴とするビット同期信号を利用したタグ認識方法。
前記リーダが応答信号をカウントする段階において、
前記応答信号から応答信号が全く存在しない無信号ビット数、１つの応答信号だけが存在する未衝突ビット数、及び少なくとも２つ以上の応答信号が存在する衝突ビット数に区分してそれぞれカウントすることを特徴とする請求項９に記載のビット同期信号を利用したタグ認識方法。
前記タグがタグデータを転送した後、現在モードをスリープモードに切り換える段階をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のビット同期信号を利用したタグ認識方法。