JP2008085649A - Ｒｆｉｄ通信システム及びｒｆｉｄ通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信特性等が異なるＲＦＩＤの場合にも通信エラーの発生を低減して無線通信に使用できるＲＦＩＤ通信システム及びＲＦＩＤ通信方法を提供する。
【解決手段】ＲＦＩＤ３Ｉ（Ｉ＝Ａ、Ｂ等）と無線通信を行う無線通信機能を備えたＲ／Ｗ４は、アンテナのＱ値、同調点を調整するＱ値調整回路、同調点調整回路等を備え、制御部２３はＲＦＩＤ３Ｉと無線通信を行う際に、返信要求の信号を送信して、その際にＲＦＩＤ３Ｉ側から返信される返信信号の受信状態を変復調部２２を介してモニタし、受信できない場合にはＱ値や、同調点の通信パラメータを変更して同様の動作を繰り返す。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＲＦＩＤを用いたＲＦＩＤ通信システム及びＲＦＩＤ通信方法に関する。

現在、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identififation）と、無線通信を行い、情報のリード／ライトを行うＲＦＩＤ通信装置（Ｒ／Ｗと略記）とを備えたＲＦＩＤ通信システムは、ISO14443、ISO18000など国際的に標準化され、Ｒ／Ｗによる通信の磁界強度、その測定方法などが規定されている。
それらは、同じ規格を準拠したＲ／Ｗ、ＲＦＩＤであれば、通信動作することが可能となることを目標としている。
しかしながら、現実は、ＲＦＩＤ、Ｒ／Ｗの組合せにより、通信不具合が発生することも少なくない。

特に最近は、ＲＦＩＤの種類が増え、その状況が顕著となってきている。また、通常は、一番相性の悪いＲＦＩＤを基準として設計しておけば対処できると考えられるが、実際は、ＲＦＩＤにおけるパラメータが相反する場合もあり、単一の設定では動作可能にできない場合も少なくない。
また、同じＲＦＩＤについても、通信する距離により、通信エラーが発生してしまうなどの不具合もあった。
一方、特許文献１の従来例において、通信対象とするＲＦＩＤの回路素子の種類に関係なく、速やかにかつ容易に通信可能な状態に設定する装置が開示されている。
この装置は、個々のＲＦＩＤとして切り離されて使用される前の状態におけるＲＦＩＤの回路素子を備えたカートリッジに備えられたＲＦＩＤの回路素子のタグ属性パラメータ又は通信パラメータを検出する。

そして、この装置は、ＲＦＩＤの回路素子のＲＦＩＤ情報を記憶するＩＣ回路部にアクセスするためにＲＦＩＤ側アンテナにアクセスする信号を送信する際、検出したＲＦＩＤの回路素子のタグ属性パラメータ又は通信パラメータに合致するように制御する。
この従来例は、ＲＦＩＤの回路素子に無線でアクセスする際に、カートリッジに設けられた識別子から光学センサ等を用いた検出手段により、タグ属性パラメータ又は通信パラメータが得られることを前提としている。
また、この従来例においては、個々のＲＦＩＤの特性のバラツキや、無線でアクセスする信号を送信する際、通信する距離により、通信エラーが発生することは考慮されていない。
このため、この従来例は、前述したように個々のＲＦＩＤとして使用されている状態の通信パラメータ等が分からないＲＦＩＤや、ＲＤＩＤのバラツキ、通信する距離により影響されてしまうようなＲＦＩＤの場合には適用できない。
特開２００５−２６０５２１号公報

本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、通信特性等が異なるＲＦＩＤの場合にも通信エラーの発生を低減して無線通信に使用できるＲＦＩＤ通信システム及びＲＦＩＤ通信方法を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係るＲＦＩＤ通信システムは、無線で通信を行う際の通信パラメータを変更可能に設定する通信パラメータ設定手段と、前記通信パラメータ設定手段により設定された通信パラメータを用いて、無線通信機能を備えたＲＦＩＤに対して、無線で返信させるための信号を無線で送信した場合における前記ＲＦＩＤから無線で返信される返信信号の受信状態を判定する受信状態判定手段と、 前記受信状態の判定結果に応じて設定された通信パラメータを変更するか否かを制御する制御手段と、を具備したことを特徴とする。

本発明の一実施形態に係るＲＦＩＤ通信方法は、無線通信機能を備えたＲＦＩＤに対して、設定された通信パラメータを用いて、前記ＲＦＩＤから無線で返信させるための信号を無線で送信した場合における前記ＲＦＩＤから無線で返信される返信信号の受信状態を判定する受信状態判定ステップと、前記受信状態の判定結果に応じて前記設定された通信パラメータを変更するか否かを制御する制御ステップと、を具備したことを特徴とする。

本発明によれば、通信特性等が異なるＲＦＩＤの場合にも通信エラーの発生を低減して無線通信に使用できる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係るＲＦＩＤ通信システム１を示す。
このＲＦＩＤ通信システム１は、電気機器その他の対象物２Ａ、２Ｂ、…に取り付けられる無線通信機能を備えたＲＦＩＤ（Radio Frequency Identififation）３Ａ、３Ｂ、…と、これらのＲＦＩＤ３Ａ、３Ｂ、…における任意のＲＦＩＤ３Ｉ（Ｉ＝Ａ、Ｂ、…）と無線通信を行う無線通信機能を備えたＲＦＩＤリード／ライト装置４とを備える。このＲＦＩＤリード／ライト装置（以下、Ｒ／Ｗ）４は、少なくともＲＦＩＤ３Ｉの情報を読み取るリード機能を備え、書き込むライト機能を備える場合もある。
図２は例えばＲＦＩＤ３Ａの内部構成を示す。なお、他のＲＦＩＤ３Ｂ等も基本的な構成は、ほぼ同じである。このＲＦＩＤ３Ａは、Ｒ／Ｗ４と無線通信を行うアンテナ１１と、このアンテナ１１に接続された集積回路部（ＩＣ部）１２とを有する。

このＩＣ部１２は、アンテナ１１に接続された整流部１３及び変復調部１４と、整流部１３に接続された電源部１５と、変復調部１４に接続された制御部１６と、この制御部１６に接続されたメモリ１７とを有する。
整流部１３は、アンテナ１１により受信された搬送波を整流して電源部１５に供給し、電源部１５は整流された電気エネルギを蓄積して、制御部１６等を動作させる電源を生成する。なお、図２はパッシブタイプのＲＦＩＤ３Ａの例を示し、アクティブタイプにおいては整流部１３を必要としないで、電源部１５として電池が採用される。
変復調部（或いは送受信部）１４は、制御部１６の制御下で、送信時には変調信号を生成してアンテナ１１を介して送信すると共に、受信時には受信された変調信号の復調を行い、復調信号を制御部１６に供給する。

制御部１６は、変復調部１４を介して受信した信号をメモリ１７に格納された情報を参照して、その信号によるコマンドを解釈し、対応する制御を行ったり、受信した信号に対応する応答信号を送信する等を行う。
また、メモリ１７は、送信された信号に対応するコマンドの情報を格納したり、送信された情報を格納したりする。
一方、図１に示すようにＲ／Ｗ４は、ＲＦＩＤ３Ｉ側のアンテナ１１と無線通信を行うアンテナ部２１と、このアンテナ部２１から信号を変調して送信すると共に、アンテナ部２１で受信した信号を復調して制御部２３に出力するする変復調部２２とを有する。

また、このＲ／Ｗ４は、アンテナ部２１及び変復調部２２等を制御する制御部２３と、送信するコマンドのデータ等を記憶するメモリ２４と、ユーザが指示入力を行う指示入力部２５と、指示入力された情報の表示や受信状態の表示等を行う表示部２６と、変復調部２２等の各部に電源を供給する電源部２７とを有する。
図３にて後述するようにアンテナ部２１は、Ｑ値、同調点（同調周波数）等の通信特性に影響する通信パラメータを変更設定することが可能な構成となっている。また、変復調部２２も、変調方式、変調度等の通信パラメータを変更設定が可能な構成で、かつ駆動電圧（駆動出力）を変更設定することもできる。つまり、Ｒ／Ｗ４は、ＲＦＩＤ３Ｉと通信を行う際の通信特性に影響する通信条件を決定する通信パラメータを変更設定が可能な構成である。
なお、Ｑ値等の各通信パラメータは、各種のＲＦＩＤ３Ｉにおいて設定されている標準的な特性の場合を包含するように、その可変範囲が設定されている。

そして、制御部２３は、ＲＦＩＤ３Ｉと通信を行う際の通信パラメータ、換言すると通信条件の変更設定を制御する。
このため、メモリ２４には、制御部２３を構成するＣＰＵ２３ａが通信パラメータの変更設定の制御動作を行うためのプログラムデータ２４ａが格納されている。なお、メモリ２４には、ＲＦＩＤ３Ｉに対して、各種の命令を行うコマンド等のデータも格納されている。また、このデータには、ＲＦＩＤ３Ｉに対して、返信信号を要求するコマンドも含まれている。
Ｒ／Ｗ４の電源が投入されると、ＣＰＵ２３ａは、このプログラムデータ２４ａを読み込み、制御を行う動作状態になる。

そして、ユーザにより指示入力部２５からＲＦＩＤ３Ｉと通信を行う指示入力が行われると、ＣＰＵ２３ａは、通信パラメータをサイクリック的に変更設定して、ＲＦＩＤ３Ｉに返信信号を要求する（返信要求）の送信信号を無線で送信する制御を行う。
また、この際、ＣＰＵ２３ａは、ＲＦＩＤ３Ｉから返信される返信信号のＲ／Ｗ４での受信状態を変復調部２２からの復調信号により判定する。つまり、ＣＰＵ２３ａは受信状態判定手段を形成する。そして、正常に受信（復調）できた場合にはその通信パラメータを維持し、受信に失敗した場合には、通信パラメータを変更する制御を行う。つまり、ＣＰＵ２３ａは、通信パラメータを変更するか否かの制御手段を構成する。
このようにして、ＲＦＩＤ３Ｉの種類等が異なり、通信しようとするＲＦＩＤ３Ｉの規格が不明である場合にも、通信パラメータを変更設定して通信可能な状態に自動的に設定できるようにしている。

図３は、Ｒ／Ｗ４におけるアンテナ部２１を含むその周辺の回路構成を示す。図３は、近距離、微弱無線規格のＲＦＩＤ３Ｉに対応した場合の回路構成例を示す。
アンテナ部２１は、コイル４１及びコンデンサ４２の並列接続回路からなるアンテナ４３を有し、このアンテナ４３と例えば並列に同調点調整回路４４と、Ｑ値調整回路４５とが接続されている。
同調点調整回路４４は、コンデンサ４２に並列に接続されるコンデンサ４６ａ及びスイッチ４７ａと、コンデンサ４６ｂ及びスイッチ４７ｂと、…、コンデンサ４６ｅ及びスイッチ４７ｅとから構成される。コンデンサ４６ａ、４６ｂ、…、４６ｅは、それぞれ同じ容量での良いし、異なる容量で構成しても良い。

スイッチ回路４７を構成する各スイッチ４７ａ、４７ｂ、…、４７ｅは、制御部２３の同調点調整端子（図３中ではｆｏ＿Ａｄｊ）４８に接続された信号線を介して印加される２値の同調点調整用信号によりＯＮ／ＯＦＦされる。
制御部２３は、同調点調整用信号により、ＯＮするスイッチの数を制御することにより、アンテナ４３の同調点を調整することができる。
また、Ｑ値調整回路４５は、例えばその抵抗値が電気的に変更可能な電子ボリューム等の可変抵抗器４５ａで形成される。
この可変抵抗器４５ａは、制御部２３のＱ値調整用端子（図３中ではＱ＿Ａｄｊ）５０に接続された信号線を介して印加される多値のＱ値調整用信号により、その抵抗値が可変制御される。

つまり、制御部２３は、Ｑ値調整用信号によりアンテナ４３と並列の抵抗値を可変して、アンテナ４３のＱ値を調整することができる。
また、アンテナ４３の両端は、変復調部２２を構成するアンプ５１と検波用ダイオードブリッジ５２とに接続されている。
アンプ５１は、アンテナ４３に誘起された信号を増幅して、受信データ用端子５３から変復調部２２内の復調部に出力する。変復調部２２は、受信データ用端子５３から入力される信号から２値化された受信データを生成し、制御部２３に出力する。
検波用ダイオードブリッジ５２は、アンテナ４３に誘起された信号を全波方式で検波し、検波用端子（図３中ではＤＣ）５４から検波された信号を制御部２３に出力する。

また、アンテナ４３における一方の端子及び他方の端子には、変復調部２２を構成するバッファ回路５６及び５７がそれぞれ接続されている。
バッファ回路５６は、アンテナ４３における一方の端子に可変抵抗器５８ａ及びバッファ５９ａと、可変抵抗器５８ｂ及びバッファ５９ｂとの並列回路が接続されている。
バッファ５９ａ及び５９ｂは、変復調部２２における搬送波用端子（図３中ではＣａｒｒｉｅｒ）６０に接続され、この搬送波用端子６０から搬送波用クロック（図３中では搬送波用ＣＬＫ）がバッファ５９ａ及び５９ｂに入力される。
可変抵抗器５８ａ、５８ｂは、制御部２３の変調度調整用端子（図３中ではＭｏｄ＿Ａｄｊ）６１に接続された信号線を介して印加される多値の変調度調整用信号によりその抵抗値が可変制御される。

制御部２３は、変調度調整用信号により、搬送波用クロックがアンテナ４３に出力された際の変調度を調整できるようにしている。
また、バッファ５９ａ及び５９ｂの各正極側電源端子は、可変抵抗器６２を介してアンテナ４３（及び変復調部２２）を駆動するアンテナ駆動電源端子Ｖｄｄに接続されている。
そして、可変抵抗器６２は、制御部２３におけるアンテナ駆動回路電圧調整用端子（図３中ではＶｄｄ＿Ａｄｊ）６３に接続された信号線を介して印加される多値のアンテナ駆動回路電圧調整用信号によりその抵抗値が可変制御される。
制御部２３は、アンテナ駆動回路電圧調整用信号により、アンテナ４３から送信される送信信号出力を調整することができる。

また、バッファ５９ａ及び５９ｂの各負極側電源端子は、信号線を介して変復調部２２における変調用端子（図３中ではＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）６４に接続され、この信号線を介して印加される変調制御信号により、複数の変調方式から選択された変調方式で変調される。
また、アンテナ４３における他方の端子に接続されたバッファ回路５７は、上述したバッファ回路５６において、さらにインバータ（反転回路）６５を追加した構成である。つまり、搬送波用端子６０からの搬送波用クロックは、バッファ回路５６においてはバッファ５９ａ及び５９ｂに印加されると共に、バッファ回路５７においてはインバータ６５により、反転されてバッファ５９ａ及び５９ｂに印加される構成となっている。
このような構成におけるＲＦＩＤ通信システム１におけるＲ／Ｗ４により、ＲＦＩＤ３Ｉと通信を行う際の動作を図４を参照して説明する。
図４は、Ｒ／Ｗ４により、ＲＦＩＤ３Ｉと通信を行う際の動作内容を示すフローチャートを示す。

なお、図４ではＱ値、同調点等の全ての通信パラメータを簡略化して通信パラメータＣｉ（ｉ＝１〜ｍ）に対応付けて説明する。ここで、Ｃｉは実際には複数種の通信パラメータの設定値を簡略化して表している。
例えば、通信パラメータＣｉとしてＱ値の通信パラメータＱｉ、同調点の通信パラメータｆｉ、変調方式の通信パラメータＭｉ、…とすると、Ｃｉ＝（Ｑｉ、ｆｉ、Ｍｉ、…）を示す。そして、Ｃｉ＋１は例えばＣｉ＋１＝（Ｑｉ＋１、ｆｉ、Ｍｉ、…）のように通信パラメータＣｉとは１つの種類の通信パラメータの値等が異なるように変更される。なお、変調方式Ｍｉのような通信パラメータの場合には、添え字ｉが異なると変調方式自体が変更される。

電源が投入されると、制御部２３（のＣＰＵ２３ａ）は、プログラムデータ２４ａを読み込み制御動作を行う状態となり、ステップＳ１に示すようにユーザにより通信指示の指示入力を待つ状態となる。
そして、ユーザにより通信指示の指示入力が行われると、ステップＳ２に示すようにＣＰＵ３３ａは、通信パラメータＣｉ（但し最初は初期値ｉ＝１）に設定して、ＲＦＩＤ３Ｉに対して返信要求の信号を送信する（返信要求を伴う他の信号でも良い）。
なお、Ｒ／Ｗ４から返信要求を求めない信号を送信した場合でも、ＲＦＩＤ３Ｉ側はＲ／Ｗ４から信号を受け取ると、常に返信信号を返すような設定にしてある場合には、返信要求の信号を送信する場合に限定されない。以下では、簡単化のため、返信要求の信号を送信する場合で説明する。

なお、ＲＦＩＤ３Ｉがパッシブタイプの場合を考慮して、返信要求の信号を送信する場合には、少なくともそれよりも前のタイミングで搬送波が送信されるようにして、ＲＦＩＤ３Ｉが動作用電源を生成して、返信要求の信号に対応できるようにすると良い。
そして、次のステップＳ３においてＲ／Ｗ４は、ＲＦＩＤ３Ｉから返信要求に対応する信号を受信する状態となる。また、ステップＳ４に示すようにＣＰＵ２３ａは、変復調部２２（における復調部）を構成するアンプ５１を経た受信データをモニタし、正常に復調（受信）できたか否かを判定する。
正常に復調できなかった場合には、ステップＳ５に示すようにＣＰＵ２３ａは、最後の通信パラメータＣｍかの判定を行う。最後の通信パラメータＣｍに該当しない場合には、ステップＳ６に示すようにＣＰＵ２３ａは、次の通信パラメータに変更する制御を行い（図４ではｉ＝ｉ＋１により簡略化して示す）、ステップＳ２に戻る。

つまり、通信パラメータＣｉを変更して同様の処理を行うことになる。このように通信パラメータを変更して、同様の処理を繰り返すことにより、ＲＦＩＤ３Ｉが通常の規格から大きく逸脱していない特性の場合には、ステップＳ４の判定処理により、正常に復調できることになる。
この場合には、ステップＳ７においてＣＰＵ２３ａは、表示部２６に通信ＯＫ等の表示を行い、ユーザに対して正常に通信できる旨を告知すると共に、その状態での通信パラメータＣｉの設定値の状態を維持するように制御する。この場合、通信できたＲＦＩＤ３ＩのＩＤ情報等と、通信パラメータの情報とをメモリ２４に格納するようにしても良い。 そして、次回に通信を行う際には、ＣＰＵ２３ａは、その通信パラメータＣｉの設定値を初期値１の通信パラメータＣ１となるように設定して通信を行うようにしても良い。このようにすると、以前に正常に通信を行ったＲＦＩＤ３Ｉに近い特性のものに対して通信を行う場合には、短時間に通信を行える状態に設定し易くなる。

ステップＳ５において、最後の通信パラメータＣｍに設定した場合においても正常に復調出来なかった場合には、ステップＳ８においてＣＰＵ２３ａは、表示部２６に通信エラーを表示させる制御処理を行い、この処理を終了する。
このような動作を行う本実施形態によれば、通信パラメータ等の通信条件を変更設定して通信を行うようにしているので、通信特性等が異なるＲＦＩＤ３Ｉに対しても、ＲＦＩＤ３Ｉの無線通信の特性が満たすべき規格から大きく逸脱していない限り、通信を行えるように自動的に設定できる。そして、通信を行える状態を維持して、ＲＦＩＤ３Ｉから情報をリードしたり、情報の書き込みや情報の更新等を円滑に行うことができる。
ＲＦＩＤ３ＩとＲ／Ｗ４の通信において、通信できない状態は、大きくわけて以下の３通りがある。

１）Ｒ／Ｗ４からのコマンド内容を、ＲＦＩＤ３Ｉ側で正しく受信できていない
２）ＲＦＩＤ３Ｉからの返信を、Ｒ／Ｗ４側で正しく受信できていない
３）ＲＦＩＤ３Ｉの受信レベル（電力、キャリアのレベル）が小さい。そして、ＲＦＩＤ３Ｉ自身が動作する条件にない場合、これらはＲＦＩＤ３Ｉが、Ｒ／Ｗ４からの送信される電力を自身の電力とするパッシブタイプでも電池などを搭載しそれを電源として動作するアクティブタイプでも同様である。
このように通信ができない状態に対して、本実施形態においてはＲ／Ｗ４の通信パラメータＣｉを順次変更して無線通信を行うようにしている。
例えば１）の場合には、変調方式や同調点の変更や、駆動電圧（Ｒ／Ｗ４からの送信出力）を変更することにより通常は解消できる。また、２）の場合に対しては、Ｑ値や同調点の変更などにより通常は解消できる。また、３）の場合に対しては、１）の場合と類似するが、変調方式や同調点の変更や、駆動電圧（Ｒ／Ｗ４からの送信出力）を増大するように変更することにより通常は解消できる。

このようにして本実施形態によれば、通信特性等が異なるＲＦＩＤ３Ｉに対しても、ＲＦＩＤ３Ｉの無線通信の特性が満たすべき規格から大きく逸脱していない限り、通信を行えるように自動的に設定できる。
また、通信を行える状態になると、その旨を表示部２６でユーザに告知するため、ユーザは通信パラメータを変更設定して通信できるか否かをチェックする作業を行わなくてすむため、操作性或いは使い勝手を大幅に向上できる。
なお、図４に示した動作例では、Ｒ／Ｗ４は、ＲＦＩＤ３Ｉの種類等が分からない場合にも適用できる。これに対して、運用面から予め使用されるＲＦＩＤ３Ｉの種類や特性が分かっている場合がある。

Ｒ／Ｗ４が、通信しようとする通信対象のＲＦＩＤ３Ｉが複数あっても、その運用上のアプリケーション等で、実際に使用されるＲＦＩＤが、特定される場合もある（たとえばＡ事業者では、ＲＦＩＤ３Ｃしか使用しない場合など）。その場合、Ｒ／Ｗ４側において、ＲＦＩＤ３Ｃに対して使用する通信パラメータの種類や設定値等の情報をメモリ２４等に記憶させておく。そして、その情報を用いて上述したような通信を行う。この場合には、変更設定すべき、通信パラメータＣｉの総数を低減できるので、より短時間に通信を行える状態に設定することができる。
なお、上述した説明では、Ｒ／Ｗ４における通信パラメータＣｉの変更設定を、初期値１＝１の通信パラメータＣ１から最後の通信パラメータＣｍまで全て行う動作例で説明したが、これに限定されるものでない。例えば、通信パラメータＣｉを変更する場合、間引くように変更しても良い。

また、例えば指示入力部２５において、通信パラメータＣ１からＣｍまでの範囲において、実際に変更設定する通信パラメータをユーザが適宜に設定できるようにしても良い。また、通信パラメータＣｉを変更して行う順序を例えば指示入力部２５からユーザが適宜に設定できるようにしても良い。
例えば、通信パラメータＣｉの初期値に近い状態での設定において、Ｒ／Ｗ４側から送信する場合の送信出力を最大値等、送信出力を大きくする通信パラメータの設定状態にして、ＲＦＩＤ３Ｉと無線通信を行えるか否かを調べるようにしても良い。

（第２の実施形態）
図５は本発明の第２の実施形態に係るＲ／Ｗにおけるアンテナ部２１を含むその周辺回路の構成例を示す。
図５に示す構成は、第１の実施形態に係るＲ／Ｗ４において、制御部２３は、変復調部２２でＲＦＩＤ３Ｉからの信号を受信した場合の検波電圧を利用して、通信パラメータＣｉの変更設定を制御する機能が追加されている。
Ｒ／Ｗ４によりＲＦＩＤ３Ｉからの信号を受信する場合、ＲＦＩＤ３Ｉとの通信距離によって、ＲＦＩＤ３Ｉに対するＲ／Ｗ４側の負荷状態が変化し、Ｒ／Ｗ４の変復調部２２の復調部に入力される誘起電圧或いは検波電圧が変化する。
本実施形態に係るＲ／Ｗ（以下、第１の実施形態に係るＲ／Ｗ４と同じ番号４で示す）は、通信距離に応じて検波電圧が変化する特性のデータを予めメモリ２４等に格納している。

そして、ＣＰＵ２３ａは、ＲＦＩＤ３Ｉと通信を行う際に、検波電圧のレベルをモニタし、実際に得られる検波電圧を、予め格納されている特性と比較等して、より通信を行い易い状態となるように通信パラメータＣｉの変更を制御する。
例えば、ＣＰＵ２３ａは、実際に検出された検波電圧を、予め格納されている特性に対応して設定された閾値Ｖｔｈと比較した場合、その通信パラメータＣｉの設定状態で得られる検波電圧が低すぎると判定した場合には、例えば送信出力（変調出力）を増大させたり、Ｑ値を増大させるように特定の通信パラメータの値を変更し、検出される検波電圧が大きくなるように制御する。
図５を用いてより具体的に説明すると、ＲＦＩＤ３Ｉからの信号を受信した際、ダイオードブリッジ５２で検波された検波電圧は、制御部２３のＣＰＵ２３ａに入力される。そしてＣＰＵ２３ａは、予めメモリ２４に格納されている閾値Ｖｔｈと検波電圧とを、現在設定されている通信パラメータＣｉの状態を考慮して比較する。そしてＣＰＵ２３ａは、比較により、例えば低すぎると判定した場合には、それを是正するように送信出力を増大させたり、現在のＱ値を増大させる等、特定の通信パラメータを変更する制御を行う。

図６は、第２の実施形態に係るＲ／Ｗ４によりＲＦＩＤ３Ｉと通信を行う動作内容の一部を示すフローチャートである。
図６の動作内容は、図４におけるステップＳ５及びＳ６部分のみが異なる。ステップＳ５において、現在の通信パラメータＣｉが最後の通信パラメータＣｍの場合には、図４の場合と同様にステップＳ８に進む。
一方、現在の通信パラメータＣｉが最後の通信パラメータＣｍと一致しない場合には、ステップＳ１１に示すように制御部２３のＣＰＵ２３ａは、検波電圧が得られるか否かを判定する。
そして、検波電圧が得られない場合には、図４の場合と同様にステップＳ６を経てステップＳ２に戻る。一方、検波電圧が得られる場合には、ステップＳ１２に示すように制御部２３のＣＰＵ２３ａは、予めメモリ２４等に格納されている特性に対応して設定された閾値Ｖｔｈ未満かを比較により判定する。

そして、検波電圧が閾値Ｖｔｈ未満の場合には、ステップＳ１３に示すように制御部２３のＣＰＵ２３ａは、検波電圧を高くするように特定の通信パラメータの値を変更するように制御する（図６においては、特定の通信パラメータの添え字をｉ＋ｐで示している）。具体的には、上述したように送信出力を増大させる等した後、ステップＳ２に戻る。 このように制御することにより、検波電圧をモニタしない場合よりも、短時間かつ円滑に、通信に適した検波電圧が得られるように通信パラメータＣｉを変更設定して正常に復調できる状態への設定が可能となる。
一方、ステップＳ１２の判定において、検波電圧が閾値Ｖｔｈ以上の場合には、ステップＳ６を経てステップＳ２に戻る。
なお、図６の動作の説明において、ステップＳ１２は、検波電圧が閾値Ｖｔｈ未満か（つまり検波電圧が通信に適した値未満か）否かを判定しているが、さらに検波電圧が大きすぎるか否かを判定する動作を行うようにしても良い。そして、大きすぎる場合には、送信出力を小さくしたり、Ｑ値を小さくするように制御しても良い。

その他の構成及び作用は第１の実施形態と同様である。
本実施形態によれば、通信距離に応じて検波電圧が変化する特性のデータを利用することにより、より円滑に通信を行える状態に設定することが可能となる。
なお、本実施形態では、検波電圧をモニタしてＲ／Ｗ側の特定の通信パラメータの変更を制御する例で説明したが、以下の第３の実施形態で説明するようにＲＦＩＤ側においても通信パラメータを変更できる構成の場合には、Ｒ／Ｗ側に限らず、ＲＦＩＤ側における特定の通信パラメータを変更するようにしても良い。

（第３の実施形態）
次に本発明の第３の実施形態を説明する。図７は本発明の第３の実施形態に係るＲＦＩＤ３Ｄを示す。本実施形態では、ＲＦＩＤ３Ｄの通信パラメータを変更（調整）できる構成にしている。
このＲＦＩＤ３Ｄは、図２のＲＦＩＤ３Ａにおけるアンテナ１１の同調点を変更可能とする同調点調整回路７１を設けたアンテナ部７２を有すると共に、ＩＣ部１２には送信する場合の送信出力を変更可能にした出力調整部７３を設けている。
そして、制御部１６は、Ｒ／Ｗ４からのコマンドに応じて、同調点調整回路７１の同調点調整（或いは変更）と、送信出力調整部７３の送信出力調整（或いは変更）との制御を行う。

アンテナ部７２は、コイル７４及びコンデンサ７５からなるアンテナ１１を有し、このアンテナ１１にはコンデンサ７６ａ及びスイッチ７７ａ、コンデンサ７６ｂ及びスイッチ７７ｂ、コンデンサ７６ｃ及びスイッチ７７ｃが並列に接続されている。
スイッチ７７ｋ（ｋ＝ａ〜ｃ）は、制御部１６からのデジタル信号により、ＯＮ／ＯＦＦが制御される。この制御により、アンテナ１１の同調点の調整が行われる。
また、出力調整部７３は、図３の可変抵抗器６２等で構成され、制御部１６はその抵抗値をデジタル信号で制御することにより、電源部１５から変復調部１４に供給される送信時の変調出力レベルを調整することができる。
また、本実施形態に係るＲＦＩＤ通信システムにおいては、Ｒ／Ｗ４は、例えば図１のＲ／Ｗ４において、ＲＦＩＤ３Ｄに対して同調点を調整する同調点調整コマンドと、出力調整部７３による送信時の変調出力レベルを調整するコマンド（送信出力調整コマンドとする）とを送信することができる。

そして、ＲＦＩＤ３Ｄは、他のコマンドを解釈すると共に、これらを解釈するコマンド情報をメモリ１７に格納している。そして、Ｒ／Ｗ４から信号が送信されると、変復調部１４を経て制御部１６は、送信された信号からコマンドを解釈して、そのコマンドに対応した制御動作（同調点調整や送信出力調整）を行う。
その他の構成は図２に示したＲＦＩＤ３Ａと同様の構成である。次に本実施形態に係る通信の動作を説明する。この場合、図１に示したＲ／Ｗ４とＲＦＩＤ３Ｄとを用いた場合の動作を説明する。
第１及び第２の実施形態においては、ＲＦＩＤ３Ｉと通信を行う際に、制御部２３は、Ｒ／Ｗ４側の通信パラメータを変更設定する制御を行っていたが、以下に説明する本実施形態においては、制御部２３は、Ｒ／Ｗ４側及びＲＦＩＤ３Ｄ側の通信パラメータの変更設定を行うことになる。この場合、制御部２３は、ＲＦＩＤ３Ｄ側の通信パラメータを直接的に変更する制御ではなく、変更するコマンドをＲＦＩＤ３Ｄ側に送信し、ＲＦＩＤ３Ｄ側の制御部１６を介して変更することになる。

上述した実施形態においては、Ｒ／Ｗ４側の通信パラメータＣｉを変更して通信を行う例で説明したが、本実施形態ではＲＦＩＤ３Ｄの同調点と送信出力調整の通信パラメータをＤｊ（ｊ＝１からｎまで）として説明する。
図８は、通信の動作の一例のフローチャートの一部を示す。図８に示す動作は、図４のフローチャートにおけるステップＳ５とステップＳ８との間を変更した内容となっている。つまり、ステップＳ１からステップＳ７までは図４と同様の処理を行う。
そして、ステップＳ５により現在の通信パラメータＣｉが最後の通信パラメータＣｍか否かの判定が行われ、最後の通信パラメータＣｍでないと判定された場合にはステップＳ６に進む。

一方、最後の通信パラメータＣｍと判定された場合にはステップＳ２１に進み、制御部２３のＣＰＵ２３ａは、ＲＦＩＤ３Ｄ側の通信パラメータＤｊを、例えば予め設定されている値から変更設定する制御を開始する。
具体的には、ＲＦＩＤ３Ｄ側の通信パラメータＤｊが予め設定されている初期値の通信パラメータＤ１とすると、ＣＰＵ２３ａは、その通信パラメータＤ１から以下のように順次変更させるようにする。
次のステップＳ２２においてＣＰＵ２３ａは、現在の通信パラメータＤｊ（初期値はｊ＝１）が最後の通信パラメータＤｎかの判定を行い、これに該当しない場合には、ステップＳ２３において、ｊ＝ｊ＋１かつｉ＝１に設定して、この通信パラメータＤｊに設定するコマンドを付加してステップＳ２に戻る。

この場合には、Ｒ／Ｗ４からＲＤＩＦ３Ｄ側に、通信パラメータＤｊに変更するコマンドが付加された状態で返信要求の信号が送信されることになる。
なお、ステップＳ２３においてｉ＝１とすることにより、ＲＦＩＤ３Ｄ側の通信パラメータＤｊが変更された状態で、再びＲ／Ｗ４側は、通信パラメータＣｉを初期値から巡回的に変更設定して、ＲＦＩＤ３Ｄから返信される信号の受信状態をモニタすることになる。
通信パラメータＤｊが付加された信号が送信されたＲＤＩＦ３Ｄは、この信号を正常に復調した場合には、制御部１６は付加されたコマンドを解釈して、命令された通信パラメータＤｊを変更する制御を行う。

例えば、付加されたコマンドが送信出力を増大させるものであると、制御部１６は、出力調整部７３を制御し、送信出力を増大させる。このようにして、ＲＦＩＤ３Ｄ側の通信特性を変更して、Ｒ／Ｗ４はＲＦＩＤ３Ｄ側からの信号が正常に復調できるか否かを判定する。
そして、制御部２３のＣＰＵ２３ａは、ＲＦＩＤ３Ｄ側に対して、最後の通信パラメータＤｎまで変更させる制御を行っても、正常に復調された信号が得られない場合には、ステップＳ８に進み、通信エラーを表示してこの処理を終了する。
このような動作を行うことにより、例えば第１の実施形態において、通信エラーとなる場合においても、本実施形態においては、さらにＲＦＩＤ３Ｄ側の通信パラメータを変更して通信動作を行うため、通信を行える状態により確実に自動設定できる。

なお、図８の動作例では、通信パラメータＤｊを順次変更して最後の通信パラメータＤｎまで変更設定する例で説明したが、一部の通信パラメータのみを変更して行うようにしても良い。
例えば初期値の通信パラメータＤ１の次の通信パラメータＤ２の状態で、最大とするように送信出力調整コマンドを付加してＲＦＩＤ３Ｄに送信する。そして、この状態で正常に復調できなかった場合には、（送信出力の通信パラメータを変更することなく）、種類が異なるＲＦＩＤ３Ｄ側の同調点を調整するように同調点の通信パラメータを変更するようにしても良い。
また、図７において示したＲＦＩＤ３Ｄ側の通信パラメータの変更手段としては、さらにＱ値等、他の通信パラメータを変更設定できるようにしても良い。

なお、例えば第１の実施形態に係るＲ／Ｗ４等において、アンテナ部２１或いはアンテナ４３を、同調点がそれぞれ異なる複数のアンテナにより構成し、制御部２３から使用するアンテナを切り替える制御を行うようにしても良い。また、複数のアンテナを切り替える構成とすることにより、無線通信の周波数帯が大きく異なる場合にも対応できるようにしても良い。
また、例えばＲ／Ｗ４において、送受信を行うアンテナ部２１及び変復調部２２（或いは送受信部）を、例えば共通のアンテナを使用する構成としないで、送信時と受信時とで別々のアンテナを用いるようにしても良い。
また、上述した説明では、ユーザがＲ／Ｗ４側において、通信を行おうとするＲＦＩＤ３Ｉ或いはＲＦＩＤ３Ｄに対して、指示入力部２５から通信を行う指示入力を行うことにより通信動作が開始する場合で説明した。

本発明はこれに限定されるものでなく、例えばＲ／Ｗ４側を常時、通信動作を行えるように設定して、殆ど任意のタイミグでリード／ライトしたいＲＦＩＤ３Ｉ等と通信動作を行えるようにしても良い。この場合には、上述した制御動作を一部変更すれば良い。
例えば図１のＲＦＩＤ通信システム１の場合で説明すると、図４において、スタート後のステップＳ１においては自動的に通信の指示のトリガを発生してステップＳ２に進む。そして、ステップＳ２からステップＳ８までの処理を同様に行う。また、エンド（終了）となった場合には、ステップＳ１に戻り、その際に上記のように通信の指示のトリガを発生してステップＳ２に進む。
このようにして、図４の処理を短いインターバルで常時繰り返すようにする。これにより、殆ど任意のタイミングで、ユーザ等がリード／ライトしようと望むＲＦＩＤ３ＩをＲ／Ｗ４に近づけると、第１の実施形態で説明したのと殆ど同様に、そのＲＦＩＤ３Ｉと通信を行える状態に自動設定することができる。

但し、第１の実施の形態の動作と異なる点は、通信パラメータＣｉはＣ１からＣｍまで変更される処理が繰り返されるが、Ｒ／Ｗ４に対して実際にＲＦＩＤ３Ｉが近づけられたタイミングによって、Ｒ／Ｗ４の通信パラメータＣｉの設定値は、初期値１から開始する条件から異なる。
また、ユーザ等がリード／ライトしようと望むＲＦＩＤ３ＩをＲ／Ｗ４に近づけてリード／ライトさせようとする時間が限定されるような場合には、通信パラメータＣｉを変更する数、種類等を制限するようにしても良いし、リード／ライトできた場合の情報を参照して、変更する通信パラメータの範囲を制限しても良い。
なお、例えば第２の実施形態においては、検波電圧のレベルをモニタした場合で説明したが、これに限定されるものでなく例えば、ＣＰＵ２３ａは、変復調部２２（の復調部）で復調された復調データの復調の程度に応じて、特定の通信パラメータを（通常の通信パラメータの変更に優先させて）変更するように制御する場合も本発明に属する。

例えば、検波電圧のレベルをモニタする代わりに、復調データが得られか否かをモニタし、実際に復調データが得られた場合、正常に復調された場合に対する復調データのコードに対する誤差レートを調べ、その誤差レートが設定した基準の値よりも高い場合には、Ｒ／Ｗ４側における送信出力を大きくする等、特定の通信パラメータの変更制御を行うようにしても良い。
上述した実施形態においては、Ｒ／Ｗ４は、通信特性に影響する通信パラメータを設定して、その通信パラメータでＲＦＩＤ側に送信した場合、ＲＦＩＤ側から返信される信号の受信状態をモニタし、その受信状態の判定結果に応じて、現在の通信パラメータの状態から変更するか否かの制御を行うと説明した。
受信状態を判定する場合、１つの通信パラメータの設定値の場合に限定されるものでなく、複数の通信パラメータの設定値に対して行うようにしても良い。具体例で説明すると、Ｒ／Ｗ４は、最初に通信パラメータをＣ１，Ｃ２，Ｃ３に順次設定して、返信要求の信号を順次送信し、ＲＦＩＤ３Ｉ側から返信される信号の受信状態をモニタするようにしても良い。

そして、例えば全く受信できない状態と判定した場合には、通信パラメータをＣ４，Ｃ５，Ｃ６に順次設定して、返信要求の信号を順次送信し、ＲＦＩＤ３Ｉ側から返信される信号の受信状態をモニタするようにしても良い。このような通信方法等も本発明に属する。
なお、上述した各実施形態等を部分的に組み合わせたり、変形した実施形態等も本発明に属する。

本発明の第１の実施形態に係るＲＦＩＤ通信システムの構成を示すブロック図。 ＲＦＩＤの内部構成の一例を示すブロック図。 ＲＦＩＤリード／ライト装置の一例を示す回路図。 ＲＦＩＤリード／ライト装置によりＲＦＩＤと通信を行う動作内容を示すフローチャート。 本発明の第２の実施形態に係るＲＦＩＤリード／ライト装置の一例を示す回路図。 第２の実施形態に係るＲＦＩＤリード／ライト装置によりＲＦＩＤと通信を行う動作内容の一部を示すフローチャート。 本発明の第３の実施形態に係るＲＦＩＤの内部構成の一例を示すブロック図。 第３の実施形態に係るＲＦＩＤリード／ライト装置及びＲＦＩＤとで通信を行う動作内容の一部を示すフローチャート。

符号の説明

１…ＲＦＩＤ通信システム
３Ａ、３Ｂ…ＲＦＩＤ
４…Ｒ／Ｗ
１１、４３…アンテナ
１６、２３…制御部

Claims (5)

1. 無線で通信を行う際の通信パラメータを変更可能に設定する通信パラメータ設定手段と、
   前記通信パラメータ設定手段により設定された通信パラメータを用いて、無線通信機能を備えたＲＦＩＤに対して、無線で返信させるための信号を無線で送信した場合における前記ＲＦＩＤから無線で返信される返信信号の受信状態を判定する受信状態判定手段と、 前記受信状態の判定結果に応じて設定された通信パラメータを変更するか否かを制御する制御手段と、
   を具備したことを特徴とするＲＦＩＤ通信システム。
2. 前記制御手段は、前記返信信号を受信した際の検出レベルに応じて、特定の通信パラメータの変更の制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤ通信システム。
3. 前記制御手段は、前記ＲＦＩＤと通信を行うＲＦＩＤ通信装置に設けられた前記通信パラメータの変更の制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のＲＦＩＤ通信システム。
4. 前記制御手段は、前記ＲＦＩＤに設けられた前記通信パラメータの変更の制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のＲＦＩＤ通信システム。
5. 無線通信機能を備えたＲＦＩＤに対して、設定された通信パラメータを用いて、前記ＲＦＩＤから無線で返信させるための信号を無線で送信した場合における前記ＲＦＩＤから無線で返信される返信信号の受信状態を判定する受信状態判定ステップと、
   前記受信状態の判定結果に応じて前記設定された通信パラメータを変更するか否かを制御する制御ステップと、
   を具備したことを特徴とするＲＦＩＤ通信方法。

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