JP2007004806A

JP2007004806A - 読取り装置、タグ、電波識別システム、および電波識別システムにおけるタグの識別方法

Info

Publication number: JP2007004806A
Application number: JP2006174590A
Authority: JP
Inventors: Moutchkaev Artem; モウチャカエフアーテム; Woo-Shik Kang; 友植姜; Kyung-Ho Park; 慶豪朴
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-06-23
Filing date: 2006-06-23
Publication date: 2007-01-11
Also published as: CN1885304A; US20060290508A1; EP1744267A3; KR20060134635A; KR100682062B1; EP1744267A2

Abstract

【課題】応答信号間に衝突が生じた多数のタグを同時に識別し、判読時間を減らすための読取り装置と、タグ、電波式別（ＲＦＩＤ）システム、および電波識別方法を提供することにある。
【解決手段】本発明に係る読取り装置１００は、固有のＩＤがそれぞれ与えられた２つ以上のタグ２００，２０１を含む電波識別（ＲＦＩＤ）システムの前記読取り装置１００であって、タグ２００，２０１がそれぞれ固有のＩＤに基づいて生成したそれぞれの識別コードを識別することのできる比較コードを保存する保存部１１０と、タグ２００，２０１の存在有無を問い合わせるクエリ信号を生成してタグに送信する送信部１２０と、タグ２００，２０１から前記識別コードを受信した後、保存部１１０に保存された比較コードと識別コードとをそれぞれ比較し、応答したタグを識別する比較部１３０と、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、読取り装置、タグ、電波識別（ＲＦＩＤ）システム、および電波識別システムにおけるタグの識別方法であって、詳細には、応答信号間に衝突が発生した複数のタグを同時に識別し、判読時間を減らすための読取り装置、タグ、電波識別システム、および電波識別システムにおけるタグの識別方法に関する。

図１は、読取り装置とタグを含む電波識別（ＲＦＩＤ）システムの作動を説明するための図である。ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）は、物品等に取り付けられたタグに内蔵された情報を、無線周波数を用いて非接触方式で読み取る技術である。これを用いて物流管理、交通、保安、安全などの様々な応用分野に活用できる。

電波識別システムは、読取り装置１１と固有のＩＤがそれぞれ取り付けられた２つ以上のタグ１、タグ２、タグ３・・・タグｎ（以下、これらをまとめていうときは、「タグ１２」という。）を含む。読取り装置１１が、電波の受信される領域内にあるタグ１２に応答することを要請するコマンド信号を送信すると、コマンドを受信したタグ１２が応答する。読取り装置１１が応答したタグを識別した後は、応答したタグのＩＤにホスト１０に保存されている情報を探し出したり更新したりする。

１つの読取り装置１１の読み取り範囲内に複数のタグ１２が存在する場合、複数のタグ１２が同時に応答できる。この際、複数のタグ１２の信号は互いに干渉を引き起こすことによって衝突が発生する。従って、電波識別システムでは、かかる衝突を防止するために衝突防止アルゴリズムが使用されている。Ｃｌａｓｓ１Ｇｅｎ２Ｐｒｏｔｏｃｏｌでは、読取り装置が所定の整数値であるＱ値を与えて、タグ１２に応答することを要請するコマンドを送信する。当該コマンドを受信したタグはＱ値を用いて０から２^Ｑ−１範囲内でランダムナンバーを生成し、そのランダムナンバーに基づいて自分が応答するタイムスロットを生成して、その時間まで待機してから応答する。しかし、かかる衝突防止アルゴリズムによっても衝突は発生する。衝突が発生するとタグ１２の応答を識別するまでに読取り装置とタグとの間にコマンド及び応答が繰り返してやりとりすることから、判読時間が長くなるといった問題があるだけでなく、電力の無駄使いとなるといった問題もある。
米国特許第６，２６６，３６２号明細書米国特許出願公開第２００２−１７５８０５号明細書韓国特許出願公開第１９９９−０６７３７１号明細書韓国特許出願公開第２００４−００７９０１号明細書

本発明は前記した問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、応答信号間に衝突が引き起こった複数のタグを同時に識別し、判読時間を減らすための、読取り装置、タグ、電波識別システム、および電波識別システムにおけるタグの識別方法を提供することにある。

前記課題を解決するため本発明は、読取り装置と、固有のＩＤがそれぞれ与えられた２つ以上のタグを含む電波識別（ＲＦＩＤ）システムの前記読取り装置であって、前記タグがそれぞれ固有のＩＤに基づいて生成したそれぞれの識別コードを識別することのできる比較コードを保存する保存部と、前記タグの存在有無を問い合わせるクエリ信号を生成して前記タグに送信する送信部と、前記タグから前記識別コードを受信した後、前記保存部に保存された比較コードと前記識別コードとをそれぞれ比較し、応答したタグを識別する比較部と、を含む。

本発明のタグは、読取り装置と、固有のＩＤが与えられたタグを少なくとも１つ含む電波識別（ＲＦＩＤ）システムの前記タグであって、前記読取り装置から前記タグの存在有無を問い合わせるクエリ信号を受信する受信部と、前記固有のＩＤに基づいて、前記タグを識別させる識別コードを生成する識別コード生成部と、前記クエリ信号に対応して、前記識別コードを前記読取り装置に送信する送信部と、を含む。

本発明の電波識別（ＲＦＩＤ）システムは、読取り装置と、固有のＩＤがそれぞれ与えられた２つ以上のタグを含む電波識別（ＲＦＩＤ）システムであって、前記タグのそれぞれが、前記読取り装置から前記タグの存在有無を問い合わせるクエリ信号を受信する受信部と、前記固有のＩＤに基づいて前記タグを識別させる識別コードを生成する識別コード生成部と、前記クエリ信号に対応し、前記識別コードを前記読取り装置へ送信する送信部と、を含むタグと、前記それぞれの前記識別コードを識別することのできる比較コードを保存する保存部と、前記クエリ信号を生成して前記タグに送信する送信部と、前記タグから前記識別コードを受信した後、前記保存部に保存された比較コードと前記識別コードとをそれぞれ比較し、応答したタグを識別する比較部と、を含む読取り装置を有する。

本発明の電波識別システムにおけるタグの識別方法は、読取り装置と、固有のＩＤがそれぞれ与えられた２つ以上のタグを含む電波識別（ＲＦＩＤ）システムの前記タグの識別方法であって、前記読取り装置は、前記タグがそれぞれの固有ＩＤに基づいて生成したそれぞれの識別コードを識別することのできる比較コードを保存するステップと、前記読取り装置が前記タグの存在有無を問い合わせるクエリ信号を生成して前記タグに送信するステップと、前記タグは、前記読取り装置から前記クエリ信号をそれぞれ受信した後、前記クエリ信号に対応して前記ＩＤに基づいて前記識別コードを生成した後前記読取り装置にそれぞれ送信するステップと、前記読取り装置は、前記識別コードを受信した後、前記保存された比較コードと前記識別コードとをそれぞれ比較し、応答したタグを識別するステップと、を含む。

好ましくは、前記識別コードは互いに直交性のあるコードであり、前記比較コードは前記識別コードを含む直交性のあるコードのセットである。
さらに、前記比較部が、前記識別コードと前記比較コードを相関させ、前記ランダムナンバーを読み取ることで応答したタグを識別することができる。
好ましくは、前記識別コード生成部が、前記固有のＩＤに基づいてランダムナンバーを生成するランダムナンバー生成器と、前記生成されたランダムナンバーが初期状態値として入力され、前記識別コードを生成する線形フィードバックシフトレジスタと、を含む。
さらに、前記送信部が、前記識別コードＢＰＳＫ（ＢｉｎａｒｙＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙ）変調を行なって送信することが好ましい。

本発明の読取り装置、タグ、電波識別（ＲＦＩＤ）システム、電波識別システムにおけるタグの識別方法のいずれも、応答信号間に衝突が生じた多数のタグを同時に識別し、判読時間を減らすことができる。

以下、添付の図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳述する。
図２は、本発明の一実施の形態に係る読取り装置１００、タグ２００、２０１の構成を示す機能ブロック図である。タグ２００，２０１はそれぞれ受信部２１０、識別コード生成部２２０、送信部２３０を含む。

受信部２１０は、読取り装置１００が送信したクエリ（ｑｕｅｒｙ）信号を受信する。
識別コード生成部２２０は、読取り装置１００からクエリ信号を受信した後、タグ２００の固有ＩＤに基づき、タグ２００自身を他のタグ２０１と識別させる識別コードを生成する。タグ固有のＩＤは、電波識別（ＲＦＩＤ）システムにおいて、タグ２００，２０１それぞれを識別するために与えられたコードである。但し、複数のタグ１（２００）、タグ２（２０１）が同時に読取り装置１００に応答し、各タグの固有ＩＤに基づいて生成された識別コードを送信した場合、タグ１（２００）、タグ２（２０１）の固有ＩＤからなる信号間に相互干渉を引き起こして読取り装置１００がタグ固有のＩＤからなっている各信号を識別するのに困難が伴う。従って、識別コード生成部２２０は、複数のタグ１（２００）、タグ２（２０１）が同時に読取り装置１００に応答した場合であっても各タグ（タグ１（２００）またはタグ２（２０１））を識別することができるよう、各タグが生成する識別コードが互いに直交性のあるコードになるよう生成する。

直交性とは、２つのコード間にいずれの相関性もないもの（即ち、関連付けられていないもの）であって、２つのコードが直交コードであることは、２つのコードの独立性が維持されることを意味する。即ち、自分と同一のコード同士を積分すると１が算出され、自分と異なるコードと積分すると０が算出される。直交コードとして、ウォルシュコード（ＷａｌｓｈＣｏｄｅ）、ＰＮコードなどがある。

ウォルシュコードは、異なるコードに対しては直交性が成立され、自分のコード間に相関を行なった場合はコードの長さに当たる値が算出されるコードである。ウォルシュコードは、多数の移動端末装置が１つの基地局周波数帯域を共有、分割使用するコード分割多重接続（ＣＤＭＡ）方式にて各移動端末装置を区分するために使用されている。

ＰＮコード（ＰｓｅｕｄｏＮｏｉｓｅＣｏｄｅ；擬似ノイズコード）は、周期的な符号の１つであって、１周期の各瞬間における値がランダム分布に準ずる分布となる符号である。ＣＤＭＡ方式において、各移動端末装置は、ＰＮコードを使用して音声データ周波数帯域の数十倍以上の帯域に送信周波数大域を拡散して送信する。受信側では各移動端末装置が送信時に使用したＰＮコードのようなコードを使用して元信号を復調する。ＰＮコードとしてＭシーケンスとＧｏｌｄシーケンスなどがある。

Ｍシーケンス（ＭａｘｉｍａｌＬｅｎｇｔｈＳｅｑｕｅｎｃｅ）は、線形フィードバックシフトレジスタ（ＬｉｎｅａｒＦｅｅｄｂａｃｋＳｈｉｆｔＲｅｇｉｓｔｅｒ：ＬＦＳＲ）を用いて生成される２進シーケンスである。ＬＦＳＲがｎビットである場合、Ｍシーケンスの長さは２ｎ−１となる。Ｍシーケンスに関する詳細な説明は「Ｐｓｅｄｕｏ−ＲａｎｄｏｍＳｅｑｕｅｎｃｅｓａｎｄＡｒｒａｙｓ」（ＭａｃＷｉｌｌｉａｍｓ＆Ｓｌｏａｎｅ、ＰｒｏｃＩＥＥＥ，Ｖｏｌ６４、Ｎｏ１２，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ１９７６、ｐｐ１７１５〜１７２９）に記載されている。なお、ＬＦＳＲは、例えば、１０ビットなどとすると好適である。

Ｇｏｌｄシーケンスは、交差相関が３つ異なる値だけをみせる２つのＭシーケンスの乗算によって生成される。Ｇｏｌｄシーケンスに関する説明は「ＣｒｏｓｓｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＰｓｅｕｄｏｒｎａｄｏｍａｎｄＲｅｌａｔｅｄＳｅｑｕｅｎｃｅｓ」（Ｓａｒｗａｔｅ＆Ｐｕｒｓｌｅｙ、ＰｒｏｃＩＥＥＥ、Ｖｏｌ６８、Ｎｏ５、Ｍａｙ１９８０、ｐｐ５９３〜６１９）に記載されている。

図４は、Ｍシーケンスの相関度を示す図である。同一のコード同士で相関させると、自己（Auto-correlation）相関グラフ（左のグラフ）から分かるように、中間に高くなっている値が周辺値より極めて大きいので、ノイズが発生し周辺にある信号が大きいとしても区分することができる。そして、異なるコード同士で相関させると、交差相関（Cross-correlation）グラフ（右のグラフ）から分かるように、自己相関グラフと著しく異なる。従って、タグを識別するコードとしてＭシーケンスを始めとするＰＮコードを使用すると自己相関と交差相関との区別が容易になるので、読取り装置１００がタグ１（２００）、タグ２（２０１）の識別コードの識別を容易に行なうことができる。

送信部２３０は、読取り装置１００が送信したクエリ信号に対応して、識別コード生成部２２０で生成した識別コードを読取り装置１００に送信する。なお、送信部２３０は好ましくは識別コードをＢＰＳＫ（ＢｉｎａｒｙＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙ）変調を行なって送信することができる。０と１である場合の搬送波に１８０°の位相差をおく位相偏移（ＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙ：ＰＳＫ）方式をＢＰＳＫという。ＰＮコードは、位相が偏移されるたびに直交性のある特性を有しているので、ＢＰＳＫ変調はＰＮコード生成に適した変調方式となる。タグ１（２００）、タグ２（２０１）は、読取り装置１００からの電力をそのまま用いて応答するバックキャター（Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒ）方式に基づいて識別コードを読取り装置１００に送信する。

タグ１（２００）、タグ２（２０１）が識別コードを生成する一実施の形態について図３を参照して説明する。なお、図３（Ａ）は、本発明の一実施の形態にかかるタグ１（２００）の識別コード生成部２２０の構成を示す機能ブロック図である。
識別コード生成部２２０は、ランダムナンバー生成器３００と線形フィードバックシフトレジスタ（ＬｉｎｅａｒＦｅｅｄｂａｃｋＳｈｉｆｔＲｅｇｉｓｔｅｒ：ＬＦＳＲ）３１０を含む。

ランダムナンバー生成器３００は、タグ固有のＩＤに基づきランダムナンバーを生成する。タグ固有のＩＤのビット数が長いので、一定したビットを抽出しランダムナンバー生成器３００を介してランダムナンバーを生成する。

ＬＦＳＲ３１０は、ランダムナンバー生成器３００で生成されたランダムナンバーを初期状態値として入力され識別コードを生成する。この際、ＬＦＳＲの長さは実施形態によって十分大きい値を有することができる。ＬＦＳＲを用いて生成された識別コードは、ＰＮコードの部分（以下、ＰＮコードセグメント（Ｓｅｇｍｅｎｔ）と称する）となる。

図３（Ｂ）は、従来のＬＦＳＲの構成を示す図である。
ＬＦＳＲとは、線形フィードバックを用いて順序化された２進ビット列を生成する回路であって、クロックの周期に合わせられて多数のシフトレジスタの内容が一つずつシフトされ、同時に出力値とシフトレジスタの排他的論理演算（ＥｘｃｌｕｓｉｖｅＯＲ）値がシフトレジスタの入力として印加される。擬似ランダム（ＰｓｅｕｄｏＲａｎｄｏｍ）シーケンスの生成や暗号生成などの回路に応用される。

読取り装置１００は、保存部１１０、送信部１２０、比較部１３０を含む。
保存部１１０は、タグ１（２００）、タグ２（２０１）がそれぞれ固有のＩＤに基づいて生成したそれぞれの識別コードを、識別できる比較コードを保存する。図５は、本発明の一実施の形態に係るタグ１（２００）、タグ２（２０１）を識別する読取り装置１００を説明するための図である。

読取り装置１００の保存部１１０は、タグ１（２００）、タグ２（２０１）が生成した識別コードを含む相互に直交性のあるコードのセット（Ｓｅｔ：識別コード１（５１０）、識別コード２（５２０）、..識別コードＮ（５５０）..）を生成し保存している。
保存部１１０は、タグ１（２００）がランダムナンバー生成器３００とＬＦＳＲ３１０を用いて生成したＰＮコードセグメントを含む、ＰＮコードを生成し保存することができる（タグ２（２０１）も同様である）。
送信部１２０は、タグ１（２００）、タグ２（２０１）の存在有無を知らせることを問い合わせるクエリ信号を生成しタグ１（２００）、タグ２（２０１）に送信する。
比較部１３０は、送信部１２０で送信したクエリ信号を受信したタグ１（２００）、タグ２（２０１）がそれぞれ識別コードを生成し応答したことを受信したあと、保存部１１０に保存された比較コードと受信した識別コードとをそれぞれ比較し、応答したタグ（タグ１（２００）および／またはタグ２（２０１））を識別する。

図５に基づいて説明すると、読取り装置１００の送信部１２０が送信したクエリ信号を受信したタグ１、タグ３、タグ４、タグＮはそれぞれ識別コード生成部２２０にて識別コード１（４１０）、識別コード３（４３０）、識別コード４（４４０）、識別コードＮ（４５０）を生成し読取り装置１００に応答する。この応答は、読取り装置１００に同時に受信されることも可能であり、あるいは時間差をおいて受信されることもできる。

比較部１３０は、一定時間の間識別コード１（４１０）、識別コード３（４３０）、識別コード４（４４０）、識別コードＮ（４５０）を受信する。
比較部１３０は、識別コード１（４１０）、識別コード３（４３０）、識別コード４（４４０）、識別コードＮ（４５０）と、保存部１１０に保存されている比較コードとを相関させることによって、応答したタグがいくつであるか、そして何番目の識別コードを有するタグが応答したかを調べる。好ましくは、比較部１３０は、信号間の相関関係を調べる相関器（Ｃｏｒｒｅｌａｔｏｒ）である。例えば、タグ３が生成した識別コード３（４３０）と保存部１１０に保存されている比較コードとを相関させると、比較コードのうち識別コード３（５３０）とは一致するので、自己相関の結果が算出され、比較コードのうち識別コード１（５１０）、識別コード２（５２０）、識別コード４（５４０）、...識別コードＮ（５５０）..のような相互に直交しているコードとは交差相関の結果が算出される。

タグ固有のＩＤに基づいて生成されたＰＮコードセグメントを識別コードとして使用する電波識別システムの一実施の形態を説明すると、読取り装置１００の保存部１１０は、ＰＮコードを生成して比較コードとして保存している。図４から分かるように、ＰＮコードは、自己相関と交差相関とは、はっきり区別することができる。

従って、例えば、比較部１３０は、タグ３が生成したＰＮコードセグメント３に当たる識別コード３（４３０）と保存部１１０に保存されているＰＮコードのうちＰＮコードセグメント１に当たる識別コード１（５１０）を相関させる場合、図４に示すように、交差相関という結果を獲得する。ＰＮコードセグメント３である識別コード３（４３０）とＰＮコードセグメント２である識別コード２（５２０）とを相関させる場合にも交差相関という結果が獲得される。

比較部１３０は、タグ３が生成したＰＮコードセグメント３である識別コード３（４３０）と保存部１１０に保存されているＰＮコードのうちＰＮコードセグメント３である識別コード３（５３０）とを相関させる場合、図４に示した通りに自己相関という結果が獲得されて、識別コード３の識別が可能となる。

一定時間の間に受信された多数の識別コードをより早く識別するために、比較部１３０は、多数の相関器を使用することができる。識別コード１（４１０）、識別コード４（４４０）、識別コードＮ（４５０）もやはり前記方法に基づき比較部１３０で識別される。

各タグ１、タグ３、タグ４、タグＮに生成されたＰＮコードセグメントが異なる場合には、同時に受信されても自己相関と交差相関とがはっきり区別されるＰＮコードの特性を用いることによって同時に識別できる。既存の衝突防止アルゴリズムのみを用いる場合は、同時に受信された応答信号間に干渉が発生し、タグ１、タグ３、タグ４、タグＮを識別するために読取り装置１００とタグ１、タグ３、タグ４、タグＮとの間でやり取りするコマンドと応答が繰り返される回数が増加して、タグ１、タグ３、タグ４、タグＮを識別する判読時間が長くなる。

各タグ１、タグ３、タグ４、タグＮで生成されたＰＮコードセグメントは、ＬＦＳＲ３１０の初期状態の値で使用されるランダムナンバーのランダム性により重複製（ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ）が決定される。ランダムナンバーはタグ固有のＩＤの一定ビットに基づき生成されたものであり、タグの個数（Ｎ）よりランダムナンバー生成器３００を介して生成されたランダムナンバーの個数（Ｍ）がはるかに大きいので（Ｎ＜＜Ｍ）、各タグで生成されたＰＮコードセグメントが重複される可能性は低くなる。さらに、通常使用されている衝突防止アルゴリズムを共に使用する場合、重複されるタグの数字がそれほど大きくならない。従って、重複されたとしても重複されたタグを識別するために読取り装置１００とタグ１、タグ３、タグ４、タグＮとの間でやり取りするコマンドと応答が繰り返される回数が減少する。即ち、既存の衝突防止アルゴリズムのみを用いる場合に比べてタグ１、タグ３、タグ４、タグＮを読み取る時間が減少する。

その後、読取り装置１００の識別されたタグ１、タグ３、タグ４、タグＮのいずれか１つに所定コマンドを伝送する場合、ＰＮコードセグメントに該当する識別コードからランダムナンバーを逆に算出して、当該のランダムナンバーを伝送したタグのみ応答せよというコマンドを伝送する。あるいは、ランダムナンバーを逆に算出せず当該のＰＮコードセグメントを伝送したタグのみ応答せよというコマンドを伝送する。

以下、読取り装置１００と、固有のＩＤがそれぞれ与えられた２つ以上のタグを含む電波識別（ＲＦＩＤ）システムにおいてタグを識別するタグの識別方法について、図６および適宜図１〜５を参照して説明する。図６は、本発明の一実施の形態に係るタグ識別保法を説明するためのフローチャートである。

読取り装置１００は、タグ１、タグ３、タグ４、タグＮがそれぞれ固有のＩＤに基づいて生成したそれぞれの識別コードを識別することのできる比較コードを保存する（Ｓ６００）。図５に示すように、読取り装置１００の保存部１１０は、タグ１、タグ３、タグ４、タグＮが生成した識別コードを含む相互に直交性のあるコードの全体セットを生成し保存する。一実施の形態として、保存部１１０は、タグ１、タグ３、タグ４、タグＮがランダム生成器３００とＬＦＳＲ３１０を用いて生成したＰＮコードセグメントを含むＰＮコードを生成して保存できる。

読取り装置１００がタグ１、タグ３、タグ４、タグＮの存在有無を問合せるクエリ信号を生成してタグ１、タグ３、タグ４、タグＮに送信する（Ｓ６１０）。

タグ１、タグ３、タグ４、タグＮは、読取り装置１００からＳ６１０におけるクエリ信号をそれぞれ受信した後、タグ自身のＩＤに基づいて識別コードを生成し、これを読取り装置１００にそれぞれ送信する（Ｓ６２０）。タグが識別コードを生成する一実施の形態として、図３を参照して本ステップＳ６２０を説明する。タグ固有のＩＤに基づいてランダムナンバー生成器３００を介してランダムナンバーを生成する。タグ固有のＩＤのビット数が長いので、一定のビットを抽出してランダムナンバー生成器３００を介してランダムナンバーを生成する。

ランダムナンバー生成器３００で生成されたランダムナンバーが初期状態値で入力され、ＬＦＳＲ３１０を介して識別コードを生成する。ＬＦＳＲ３１０を用いて生成された識別コードは、ＰＮコードの部分、即ち、ＰＮコードセグメントとなる。

読取り装置１００が、Ｓ６２０における識別コードを受信した後、識別コードとＳ６００で保存された比較コードとをそれぞれ比較し、応答したタグを識別する（Ｓ６３０）。図５を参照して本ステップ（Ｓ６３０）を説明すると、Ｓ６１０において、読取り装置１００の送信部１２０が送信したクエリ信号を受信したタグ１、タグ３、タグ４、タグＮは、それぞれ識別コード生成部２２０にて識別コード１（４１０）、識別コード３（４３０）、識別コード４（４４０）、識別コードＮ（４５０）を生成して読取り装置１００に応答する（Ｓ６２０）。この応答は、読取り装置１００に同時に受信されることもでき、時間差を置いて受信されることもできる。比較部１３０は一定時間の間、識別コード１（４１０）、識別コード３（４３０）、識別コード４（４４０）、識別コードＮ（４５０）を受信する。

比較部１３０は、識別コード１（４１０）、識別コード３（４３０）、識別コード４（４４０）、識別コードＮ（４５０）と、保存部１１０に保存されている比較コードとを相関させることによって、応答したタグがいくつであるか、そして何番目の識別コードを有するタグが応答したかを調べる。なお、識別コードと比較コードの相関関係を調べるために相関器を使用する。例えば、タグ３が生成した識別コード３（４３０）と保存部１１０に保存されている比較コードとを相関させると、比較コードのうち識別コード３（５３０）とは一致するので、自己相関の結果が算出され、比較コードのうち識別コード１（５１０）、識別コード２（５２０）、識別コード４（５４０）、...識別コードＮ（５５０）のような相互に直交しているコードとは交差相関の結果が算出される。

本発明の一実施の形態として、タグの固有ＩＤに基づいて生成されたＰＮコードセグメントを識別コードとして使用できる。なお、Ｓ６００においてはＰＮコードを生成し比較コードとして保存する。図４から分かるように、ＰＮコードは自己相関と交差相関とは、はっきり区別することができるので電波識別システムにてタグを識別するコードとして使用することができる。
一定時間の間に受信された多数の識別コードをより早く識別するために比較部１３０は、多数の相関器を使用することもできる。

表１は、電波識別システムにおいて、応答信号間に衝突が引き起こった複数のタグを同時に識別した場合における、既存方法と本発明のタグ識別方法との効果の差異を示している。
本発明の電波識別システムにおけるタグの識別方法、つまり、１０ビットのＬＦＳＲを使用することによって生成されたＰＮコードセグメントを識別コードとして使用した場合と、既存方法、つまり、衝突防止アルゴリズムのみを使用）した場合とを比較している。

既存方法に基づくと応答信号間に衝突が生じた場合、識別することのできるタグの数が１であるが、本発明のタグ識別方法では、ＰＮコードを相関させることによって、１０個以上のタグを同時に識別することができる。直交性の優れたＰＮコードを用いると、図４から分かるように、自己相関と交差相関との結果が著しく区分されるので、距離が離れてそれによるノイズが発生してもその区分が容易になる。従って、認識距離が向上するとともに、認識率を高めることができる。さらに、本発明のタグ識別方法を用いて、ＰＮコードセグメントを識別コードとして使用する場合、６ｄＢ以上の干渉においても識別可能となるので、その認識率が高くなる。

以上、図面に基づいて本発明の好適な実施形態を図示および説明してきたが本発明の保護範囲は、前記の実施形態に限定されるものではない。つまり、特許請求の範囲に記載された内容のみならず、それと均等な範囲にまで及ぶものである。

読取り装置とタグを含む電波識別（ＲＦＩＤ）システムの作動を説明するための図面である。本発明の一実施の形態に係る読取り装置とタグの構成を示す機能ブロック図である。（ａ）は、本発明の一実施の形態に係るタグの識別コード生成部の構成を示す機能ブロック図であり、（ｂ）は、従来のＬＦＳＲの構成を示す図面である。本発明の一実施の形態に係るＭシーケンスの相関度を示す図面である。本発明の一実施の形態に係るタグを識別する読取り装置を説明するための図である。本発明の一実施の形態に係るタグの識別方法を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１００読取り装置
２００タグ１
２０１タグ２
１１０保存部
２１０受信部
１２０送信部
２２０識別コード生成部
１３０比較部
２３０送信部

Claims

読取り装置と、固有のＩＤがそれぞれ与えられた２つ以上のタグを含む電波識別（ＲＦＩＤ）システムの前記読取り装置であって、
前記タグがそれぞれ固有のＩＤに基づいて生成したそれぞれの識別コードを識別することのできる比較コードを保存する保存部と、
前記タグの存在有無を問い合わせるクエリ信号を生成して前記タグに送信する送信部と、
前記タグから前記識別コードを受信した後、前記保存部に保存された比較コードと前記識別コードとをそれぞれ比較し、応答したタグを識別する比較部と、
を含むことを特徴とする読取り装置。
前記識別コードは互いに直交性のあるコードであり、
前記比較コードは前記識別コードを含む直交性のあるコードのセットであり、
前記比較部が、前記識別コードと前記比較コードを相関させることによって応答したタグを識別することを特徴とする請求項１に記載の読取り装置。
読取り装置と、固有のＩＤが与えられたタグを少なくとも１つ含む電波識別（ＲＦＩＤ）システムの前記タグであって、
前記読取り装置から前記タグの存在有無を問い合わせるクエリ信号を受信する受信部と、
前記固有のＩＤに基づいて、前記タグを識別させる識別コードを生成する識別コード生成部と、
前記クエリ信号に対応して、前記識別コードを前記読取り装置に送信する送信部と、
を含むことを特徴とするタグ。
前記識別コード生成部が、
前記固有のＩＤに基づいてランダムナンバーを生成するランダムナンバー生成器と、
前記生成されたランダムナンバーが初期状態値として入力され、前記識別コードを生成する線形フィードバックシフトレジスタと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載のタグ。
前記送信部が、前記識別コードをＢＰＳＫ（ＢｉｎａｒｙＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙ）変調を行なって送信することを特徴とする請求項３に記載のタグ。
読取り装置と、固有のＩＤがそれぞれ与えられた２つ以上のタグを含む電波識別（ＲＦＩＤ）システムであって、
前記タグのそれぞれが、
前記読取り装置から前記タグの存在有無を問い合わせるクエリ信号を受信する受信部と、
前記固有のＩＤに基づいて前記タグを識別させる識別コードを生成する識別コード生成部と、
前記クエリ信号に対応し、前記識別コードを前記読取り装置へ送信する送信部と、を含み、
前記読取り装置が、
前記それぞれの前記識別コードを識別することのできる比較コードを保存する保存部と、
前記クエリ信号を生成して前記タグに送信する送信部と、
前記タグから前記識別コードを受信した後、前記保存部に保存された比較コードと前記識別コードとをそれぞれ比較し、応答したタグを識別する比較部と、
を含むことを特徴とする電波識別システム。
前記識別コードは互いに直交性のあるコードであり、
前記比較コードは前記識別コードを含む直交性のあるコードのセットであり、
前記識別コード生成部が、
前記固有のＩＤに基づいてランダムナンバーを生成するランダムナンバー生成器と、
前記生成されたランダムナンバーが初期状態値として入力され、前記識別コードを生成する線形フィードバックシフトレジスタと、を含み、
前記比較部が、
前記識別コードと前記比較コードを相関させ、前記ランダムナンバーを読み取ることで応答したタグを識別することを特徴とする請求項６に記載の電波識別システム。
読取り装置と、固有のＩＤがそれぞれ与えられた２つ以上のタグを含む電波識別（ＲＦＩＤ）システムの前記タグの識別方法であって、
前記読取り装置は、前記タグがそれぞれの固有ＩＤに基づいて生成したそれぞれの識別コードを識別することのできる比較コードを保存するステップと、
前記読取り装置が前記タグの存在有無を問い合わせるクエリ信号を生成して前記タグに送信するステップと、
前記タグは、前記読取り装置から前記クエリ信号をそれぞれ受信した後、前記クエリ信号に対応して前記ＩＤに基づいて前記識別コードを生成した後前記読取り装置にそれぞれ送信するステップと、
前記読取り装置は、前記識別コードを受信した後、前記保存された比較コードと前記識別コードとをそれぞれ比較し、応答したタグを識別するステップと、
を含むことを特徴とする電波識別システムにおけるタグの識別方法。
前記識別コードは互いに直交性のあるコードであり、
前記比較コードは前記識別コードを含む直交性のあるコードのセットであり、
前記比較部が、前記識別コードと前記比較コードを相関させることによって応答したタグを識別することを特徴とする請求項８に記載の電波識別システムにおけるタグの識別方法。
前記識別コードの生成は、
前記固有のＩＤに基づいてランダムナンバーを生成し、
前記生成されたランダムナンバーが初期状態値として入力されて前記識別コードを生成することを特徴とする請求項８に記載の電波識別システムにおけるタグの識別方法。