JP2009033486A - Radio communications equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線タグ等に送信信号を送り応答信号を受信してこれを解読する無線通信装置であって、無線タグ等との距離によらず好適な電力を送信して通信を行うことができる無線通信装置に関する。 The present invention is a wireless communication device that sends a transmission signal to a wireless tag or the like, receives a response signal, and decodes the response signal. The wireless communication device transmits a suitable power regardless of the distance from the wireless tag or the like to perform communication. The present invention relates to a wireless communication device that can be used.
近年、RFID(Radio Frequency Identificatin)タグ等の非接触の無線タグが注目されている。そして、今後あらゆる物品にこのRFIDタグ等が貼付され、流通することすら予想されている。このためRFIDタグと非接触で通信するリーダライタ装置等の無線通信装置に対する要求はいやが上にも高まっている。 In recent years, non-contact wireless tags such as RFID (Radio Frequency Identity) tags have attracted attention. And it is expected that the RFID tag and the like will be affixed to any article in the future and distributed. For this reason, the request | requirement with respect to radio | wireless communication apparatuses, such as a reader-writer apparatus which communicates with an RFID tag non-contactingly, is growing further.
さて、このRFIDタグと無線通信装置の間の通信方式には、大きくみて次のような通信方式がある。第1の種類は電磁誘導による通信方式である。この電磁誘導による方式にも2種類があり、使用周波数が400kHz〜530kHzで、電磁的結合度が高く、RFIDタグのコイルとリーダのコイルの相互誘導・電磁誘導により通信するものと、主として250kHz以下または13.56MHzの電磁波を利用し、比較的電磁的結合度が低く、両コイル間の誘起電圧を使って交信するものがある。 As a communication method between the RFID tag and the wireless communication device, there are communication methods as follows. The first type is a communication system using electromagnetic induction. There are also two types of electromagnetic induction methods. The frequency used is 400 kHz to 530 kHz, the degree of electromagnetic coupling is high, and communication is performed mainly by mutual induction / electromagnetic induction between the RFID tag coil and the reader coil. Alternatively, there are those that use electromagnetic waves of 13.56 MHz, have a relatively low degree of electromagnetic coupling, and communicate using an induced voltage between both coils.
これに対し、第2の種類として電波方式がある。無線通信装置のアンテナから放射されたマイクロ波をRFIDタグの平面波アンテナで受信しこの反射波を使ってデータを送信するものである。このマイクロ波方式にも、2.45GHzのマイクロ波を使って交信する方式と、UHF(860MHz〜960MHz)帯の電波を使って通信する方式の2種類がある。前者の交信距離は最大1m程度であるが、後者の交信距離は比較的長く最大8m程度となる。 On the other hand, there is a radio wave system as a second type. A microwave radiated from an antenna of a wireless communication apparatus is received by a plane wave antenna of an RFID tag, and data is transmitted using the reflected wave. There are also two types of microwave systems: a system that communicates using 2.45 GHz microwaves and a system that communicates using radio waves in the UHF (860 MHz to 960 MHz) band. The former communication distance is about 1 m at the maximum, but the latter communication distance is relatively long and about 8 m at the maximum.
さて、後者の第2の種類の電波方式で通信するとき、無線通信装置では受信電界強度を示すRSSI(Received Signal Strength Indication)などに基づいて自動利得制御を行う。パッシブ型の無線タグに対する無線通信装置では、いつ無線タグが通信領域内に入って来ても通信できるように無線通信装置は質問信号を送信し続けておかなければならない。この質問信号の電界強度を大きくすれば、無線通信装置と無線タグの間の通信可能な距離を伸ばすことが可能であるが、質問信号の電界強度は電波法で規定される値よりも大きくすることはできない。従って送信電界強度には制約があるが、できるだけ距離を確保して通信する必要があり、また、いつでも交信できるように常時電波を出し続けている必要がある。 Now, when communicating by the latter second type radio wave system, the wireless communication device performs automatic gain control based on RSSI (Received Signal Strength Indication) indicating the received electric field strength. In a wireless communication device for a passive wireless tag, the wireless communication device must continue to transmit a question signal so that communication can be performed whenever the wireless tag enters the communication area. If the electric field strength of the interrogation signal is increased, the communicable distance between the wireless communication device and the wireless tag can be increased. However, the electric field strength of the interrogation signal is made larger than the value specified by the Radio Law. It is not possible. Therefore, although there is a limitation on the transmission electric field intensity, it is necessary to communicate with a distance as long as possible, and it is necessary to continuously emit radio waves so that communication can be performed at any time.
このため、無線通信装置は待機状態でもかなりの電力を消費しており、消費電力の低減が求められている。しかし、出力電力を低下させることは、パッシブ型の無線タグを動作させるための電力レベルが低くなることを意味し、これは通信距離が短くなって通信できなくなるという矛盾を含んだものとなる。そこで、通信距離を従来通り維持することができ、且つ応答性も損なわないで消費電力を少なくすることができる無線通信装置が提案された(例えば特許文献1参照)。 For this reason, the wireless communication apparatus consumes a considerable amount of power even in a standby state, and a reduction in power consumption is required. However, reducing the output power means that the power level for operating the passive wireless tag is lowered, which includes a contradiction that the communication distance becomes short and communication becomes impossible. Therefore, a wireless communication apparatus has been proposed that can maintain the communication distance as usual and can reduce power consumption without impairing responsiveness (see, for example, Patent Document 1).
これは、無線タグからの応答信号の受信時または非受信時の状態に応じて、無線通信装置の質問信号のアンテナ出力電力を以下のように設定する制御回路を設けたものである。すなわち、(1)無線タグからの応答信号の非受信時は予め決められた一定時間間隔で質問電波のアンテナ出力電力を強弱2種類の電力で交互に出力し、(2)無線タグからの応答信号の受信時は、識別情報送受信に必要な期間その時必要な強の電力に設定し続け、この識別情報送受信が終了したときは半減した弱の出力電力を出力するものである。 This is provided with a control circuit for setting the antenna output power of the interrogation signal of the wireless communication apparatus as follows according to the state when the response signal is received or not received from the wireless tag. That is, (1) When the response signal from the wireless tag is not received, the antenna output power of the interrogation radio wave is alternately output at two predetermined power intervals at predetermined time intervals, and (2) the response from the wireless tag When a signal is received, it continues to be set to a strong power necessary for the transmission / reception of the identification information, and when the transmission / reception of the identification information is completed, the output power is reduced by half.
しかし、(特許文献1)の無線通信装置は、応答信号を受信したときだけに、識別情報送受信に必要な期間に強の電力を供給し続ける上に、非受信時には常時強弱2種類の電力を供給しなければならない。無線タグが通信領域内に入っていないのに、強弱2種類とはいえ常時こうした電力を供給しなければならないのでは消費電力は十分低減できない。最大の消費電力低減は使用しないときはアンテナから電波を出さないことである。 However, the wireless communication device of (Patent Document 1) continues to supply strong power during a period required for transmission / reception of identification information only when a response signal is received, and always uses two types of power at the time of non-reception. Must be supplied. Although the wireless tag is not in the communication area, the power consumption cannot be sufficiently reduced if such power must be constantly supplied although it is two types of strength and weakness. The greatest reduction in power consumption is not to emit radio waves from the antenna when not in use.
すなわち、アンテナを複数備えてセンサの検出により切替える無線通信装置の場合、センサが人を検出した位置のアンテナだけがこの人物の無線タグと交信できれば、消費電力を少なくすることが可能になる(例えば特許文献2)。しかし、(特許文献2)の無線通信装置も人を検出した後は交信を正常に行う必要から出力は大きくなる(例えば、特許文献3)。そこで、(特許文献3)は人を検出した領域に対応づけて使用するアンテナと出力を決定する。 That is, in the case of a wireless communication apparatus that includes a plurality of antennas and switches by detection of a sensor, if only the antenna at the position where the sensor detects a person can communicate with the person's wireless tag, power consumption can be reduced (for example, Patent Document 2). However, the output of the wireless communication apparatus of (Patent Document 2) becomes large because it is necessary to normally perform communication after detecting a person (for example, Patent Document 3). Therefore, (Patent Document 3) determines an antenna and an output to be used in association with a region where a person is detected.
なお、(特許文献1)の無線通信装置のように通信環境を考慮せずに、ただ一律に出力を低下させるのも不適当である。電波環境の良否によりRSSIが左右されるからである。RSSIが適正であって、リトライしたとき、送信電力を上げる必要があると判断される場合にこれを上げるのが合理的である。そして、対象物との間の距離をセンサで測定する技術は従来知られている(例えば、特許文献4)。 In addition, it is inappropriate to simply reduce the output without considering the communication environment as in the wireless communication device of (Patent Document 1). This is because RSSI depends on the quality of the radio wave environment. It is reasonable to increase this if the RSSI is appropriate and it is determined that it is necessary to increase the transmission power when retrying. And the technique of measuring the distance between objects with a sensor is conventionally known (for example, patent documents 4).
なお、受信電力レベルの通知要求を無線タグに送信し、無線タグは無線通信装置に対して受信電力レベルを通知し、無線通信装置は、通知された受信電力レベルに応じて無線タグに対する送信電力レベルを調整するシステムも提案されている(特許文献5)。 The reception request for the reception power level is transmitted to the wireless tag, the wireless tag notifies the wireless communication device of the reception power level, and the wireless communication device transmits the transmission power to the wireless tag according to the notified reception power level. A system for adjusting the level has also been proposed (Patent Document 5).
すなわち、無線通信装置は、無線タグから通知された受信電力レベルが適切なレベルよりも低いと判断した場合には、送信電力レベルがより大きくなるように調整し、逆に、通知された受信電力レベルが適切なレベルよりも高いと判断した場合には、送信電力レベルがより小さくなるようにするものである。
以上説明したように無線通信装置ではRSSIに基づいて自動利得制御を行う。しかし、(特許文献1)の無線通信装置ように、無線タグからの応答信号がないときは予め決められた一定時間間隔で質問電波を強弱2種類の電力で交互に出力し、無線タグからの応答信号があったときは、識別情報送受信に必要な期間電力を供給し続けるのでは、無線タグが通信領域内に入っていない場合でも、常時こうした電力を供給しなければならないことを意味し、これでは消費電力を低減できない。また、電波状態を考慮せずにただ一律に出力を低下させるのも効果的ではない。 As described above, the wireless communication apparatus performs automatic gain control based on RSSI. However, as in the wireless communication device of (Patent Document 1), when there is no response signal from the wireless tag, the interrogation radio wave is alternately output at two predetermined power intervals at predetermined time intervals, When there is a response signal, continuing to supply power for the period required to send and receive identification information means that such power must be supplied at all times, even if the wireless tag is not in the communication area, This cannot reduce power consumption. Also, it is not effective to reduce the output uniformly without considering the radio wave condition.
また、(特許文献2)のように、センサが人を検出して指定されたアンテナだけがこの人物の無線タグと交信できれば、消費電力を少なくすることは可能になるが、(特許文献2)の無線通信装置も人を検出した後は通信を通常レベルで行うため、トータルしてみれば出力はやはり大きなもとのとなっていた。また、(特許文献3)のように人物の位置だけで一律に出力を低下させるのでは電波状態の良好、不良が看過されている。 Further, as in (Patent Document 2), if only the antenna designated by the sensor detecting a person can communicate with the wireless tag of this person, it is possible to reduce power consumption, but (Patent Document 2). Since the wireless communication apparatus performs communication at a normal level after detecting a person, the output is still large when viewed in total. Moreover, when the output is reduced uniformly only by the position of the person as in (Patent Document 3), the radio wave condition is overlooked.
できれば無線タグが領域に存在しないときは、電波による電力の供給を断つのが望ましいし、RSSIが適正の範囲内であって、この程度なら出力増してもよいと判断されるときに電力を上げるのが合理的である。そして、必要に応じ、複数のアンテナの中で最善のアンテナに切替えることができれば、あるアンテナでは同一の電力で通信できない場合にも別のアンテナでは無線タグと通信が可能になる可能性がある。なお、(特許文献4)のように距離センサ自体が従来知られていても、消費電力を低下させることとは関係がない。 If possible, it is desirable to cut off the power supply by radio waves when the wireless tag is not present in the area, and the power is increased when it is determined that the RSSI is within an appropriate range and the output can be increased within this range. Is reasonable. If it is possible to switch to the best antenna among a plurality of antennas as necessary, there is a possibility that even if communication with one antenna cannot be performed with the same power, communication with a wireless tag can be performed with another antenna. In addition, even if the distance sensor itself is conventionally known as in (Patent Document 4), it has nothing to do with reducing power consumption.
また、(特許文献5)の無線通信装置のように、無線タグに対して受信電力レベルの通知要求を送信し、無線タグからは無線通信装置に対して受信電力レベルを通知し、この通知された受信電力レベルに応じて送信電力レベルを調整する無線通信装置も従来存在する。しかし、受信電力レベルの通知要求と受信電力レベルの通知という通知、応答が必要で、この通信のために別途電力が消費される。できれば、無線通信装置だけで、送信電力のレベルを調整し、アンテナの切替えが行えるのが望ましい。 Also, as in the wireless communication device of (Patent Document 5), a notification request for the received power level is transmitted to the wireless tag, and the wireless tag is notified of the received power level from the wireless tag. There is also a conventional wireless communication apparatus that adjusts the transmission power level according to the received power level. However, a notification request and a response of a reception power level notification request and a reception power level notification are required, and power is separately consumed for this communication. If possible, it is desirable that the transmission power level can be adjusted and the antenna can be switched only by the wireless communication device.
そこで本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、応答性を損なわないで消費電力を可能な限り少なくすることができる無線通信装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a wireless communication apparatus that can reduce power consumption as much as possible without impairing responsiveness.
このような問題を解決するために本発明の無線通信装置は、読取対象と共に移動することができる無線タグに送信信号を送信し、前記無線タグから応答信号を受信して、該応答信号中の前記無線タグに格納された情報を読み取る無線通信装置であって、前記無線タグと交信するための複数のアンテナと、前記複数のアンテナの中から1つのアンテナを選んで切替えるアンテナ選択部と、前記読取対象を検出すると共に該読取対象との距離を検出するセンサと、前記センサが検出した距離に応じて、前記複数のアンテナの中の何れか1つのアンテナをその距離に対応する所定のアンテナとして対応づけるためのアンテナ情報部と、前記センサによって検出された距離を基に、前記アンテナ情報部を参照して前記アンテナ選択部によってアンテナを切替え、前記無線タグと交信を行う制御部を備えたことを主要な特徴とする。 In order to solve such a problem, the wireless communication apparatus of the present invention transmits a transmission signal to a wireless tag that can move together with a reading target, receives a response signal from the wireless tag, A wireless communication device that reads information stored in the wireless tag, and a plurality of antennas for communicating with the wireless tag, an antenna selection unit that selects and switches one antenna from the plurality of antennas, A sensor for detecting a reading target and detecting a distance to the reading target, and any one of the plurality of antennas as a predetermined antenna corresponding to the distance according to the distance detected by the sensor Based on the antenna information part for matching and the distance detected by the sensor, the antenna selecting part refers to the antenna information part and the antenna is selected by the antenna selecting part. Switching, and major further comprising a control unit which communicates with the RFID tag.
本発明の無線通信装置によれば、応答性を損なわないで消費電力を可能な限り少なくすることができる。 According to the wireless communication apparatus of the present invention, power consumption can be reduced as much as possible without impairing responsiveness.
上記課題を解決するために本発明の第1の発明は、読取対象と共に移動することができる無線タグに送信信号を送信し、無線タグから応答信号を受信して、該応答信号中の無線タグに格納された情報を読み取る無線通信装置であって、無線タグと交信するための複数のアンテナと、複数のアンテナの中から1つのアンテナを選んで切替えるアンテナ選択部と、読取対象を検出すると共に該読取対象との距離を検出するセンサと、センサが検出した距離に応じて、複数のアンテナの中の何れか1つのアンテナをその距離に対応する所定のアンテナとして対応づけるためのアンテナ情報部と、センサによって検出された距離を基に、アンテナ情報部を参照してアンテナ選択部によってアンテナを切替え、無線タグと交信を行う制御部を備えたことを特徴とする無線通信装置である。この構成によって、応答性を損なわないで消費電力を可能な限り少なくすることができる。 In order to solve the above-mentioned problem, a first invention of the present invention transmits a transmission signal to a wireless tag that can move together with a reading object, receives a response signal from the wireless tag, and wireless tags in the response signal A wireless communication device that reads information stored in the wireless tag, a plurality of antennas for communicating with the wireless tag, an antenna selection unit that selects and switches one antenna from the plurality of antennas, and a reading target A sensor for detecting a distance to the reading object, and an antenna information unit for associating any one of a plurality of antennas as a predetermined antenna corresponding to the distance according to the distance detected by the sensor; Based on the distance detected by the sensor, with reference to the antenna information unit, the antenna selection unit switches the antenna and communicates with the wireless tag. Is a wireless communication apparatus characterized. With this configuration, power consumption can be reduced as much as possible without impairing responsiveness.
本発明の第2の発明は、第1の発明に従属する発明であって、センサが読取対象を検出して該読取対象との距離を検出したとき、制御部が距離に応じた送信電力で送信することを特徴とする無線通信装置である。この構成によって、読取対象を検出したとき、この距離に対応した予定された最小限の消費電力で送信信号を送信することができる。 A second invention of the present invention is an invention subordinate to the first invention, wherein when the sensor detects the reading object and detects the distance to the reading object, the control unit uses transmission power corresponding to the distance. A wireless communication apparatus is characterized by transmitting. With this configuration, when a reading target is detected, a transmission signal can be transmitted with the minimum power consumption scheduled for this distance.
本発明の第3の発明は、第1または第2の発明に従属する発明であって、センサが読取対象を検出して該読取対象との距離を検出したとき、無線タグから応答信号を受信できない場合には、制御部が送信電力を上げることを特徴とする無線通信装置である。この構成によって、読取対象を検出して応答信号を受信できない場合に送信電力を上げるため、最小限の消費電力で送信信号を送信することができる。 A third invention of the present invention is an invention dependent on the first or second invention, wherein a response signal is received from the wireless tag when the sensor detects the reading object and detects the distance to the reading object. When it is impossible, the wireless communication apparatus is characterized in that the control unit increases the transmission power. With this configuration, when the reading target is detected and the response signal cannot be received, the transmission power is increased, so that the transmission signal can be transmitted with the minimum power consumption.
本発明の第4の発明は、第1〜第3のいずれかの発明に従属する発明であって、応答信号の受信電界強度を検出する電界レベル検出部を備え、制御部が、電界レベル検出部が検出した受信電界強度に基づいて受信ゲインと送信電力を調整することを特徴とする無線通信装置である。この構成によって、応答性を損なわないで最小限の消費電力で送受信することができる。 A fourth invention of the present invention is an invention dependent on any one of the first to third inventions, comprising an electric field level detection unit for detecting a received electric field strength of a response signal, and the control unit detects the electric field level. The wireless communication apparatus is characterized in that the reception gain and transmission power are adjusted based on the received electric field strength detected by the unit. With this configuration, transmission and reception can be performed with minimum power consumption without impairing responsiveness.
本発明の第5の発明は、第4の発明に従属する発明であって、無線タグの応答エラー率が閾値以下の場合には、制御部が送信信号を1ラウンドの送信が終了するまで繰り返して送信し、応答エラー率が閾値を越えた場合には、制御部が送信電力を上げて1ラウンドの送信が終了するまで繰り返して送信し、無線タグの応答信号がない場合には、制御部がセンサによって読取対象の検出と該読取対象との距離の検出を行うことを特徴とする無線通信装置である。この構成によって、応答エラー率が悪いときのみ送信電力を上げ、応答信号がない場合には再度読取対象の検出を行うため、応答性を損なわないで最小限の消費電力で送受信することができる。 A fifth invention of the present invention is an invention dependent on the fourth invention, and when the response error rate of the wireless tag is equal to or less than a threshold value, the control unit repeats the transmission signal until one round of transmission is completed. If the response error rate exceeds the threshold, the control unit increases the transmission power and repeats transmission until one round of transmission is completed. If there is no response signal of the wireless tag, the control unit The wireless communication device is characterized in that a sensor detects a reading target and a distance from the reading target. With this configuration, the transmission power is increased only when the response error rate is bad, and when there is no response signal, the object to be read is detected again. Therefore, transmission / reception can be performed with minimum power consumption without impairing the responsiveness.
本発明の第6の発明は、第1または第2の発明に従属する発明であって、センサによって読取対象を検出しても無線タグから応答信号を受信できないとき、制御部が無線タグに送信する送信信号を停止することを特徴とする無線通信装置である。この構成によって、無線通信装置から放射される漏れ電磁波を最小限にすることができる。 A sixth invention of the present invention is an invention dependent on the first or second invention, wherein the control unit transmits to the wireless tag when a response signal cannot be received from the wireless tag even if the reading object is detected by the sensor. The wireless communication apparatus is characterized in that a transmission signal to be transmitted is stopped. With this configuration, leakage electromagnetic waves radiated from the wireless communication device can be minimized.
本発明の第7の発明は、第1の発明に従属する発明であって、複数のアンテナの中の何れか1つのアンテナをセンサが検出した距離に対応する所定のアンテナとして設定するための設定部が設けられたことを特徴とする無線通信装置である。この構成によって、ユーザが選択するアンテナを決定するための条件が設定でき、この条件と対応づけられたアンテナを既定のアンテナとして設定することができる。 A seventh invention of the present invention is an invention dependent on the first invention, and is a setting for setting any one of a plurality of antennas as a predetermined antenna corresponding to the distance detected by the sensor A wireless communication apparatus characterized in that a unit is provided. With this configuration, a condition for determining an antenna to be selected by the user can be set, and an antenna associated with this condition can be set as a default antenna.
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1における無線通信装置について説明する。実施の形態1の無線通信装置はRFIDタグ等の通信対象と電波で通信を行うリーダライタ装置であり、送受信共用器を備えた無線装置である。図1は本発明の実施の形態1における無線通信装置の全体構成図、図2は本発明の実施の形態1における無線通信装置に対する無線タグからの応答信号のフォーマット説明図、図3(a)は本発明の実施の形態1における無線通信装置からの読取要求に対して応答がない場合の説明図、図3(b)は(a)の読取要求に対して応答があった場合の説明図、図3(c)は(b)の読取要求に対してレベルの低い応答と高いレベルの応答が混ざった場合の説明図、図4は本発明の実施の形態1における無線通信装置と無線タグとの通信のフローチャートである。
(Embodiment 1)
A radio communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described. The wireless communication apparatus according to Embodiment 1 is a reader / writer apparatus that communicates with a communication target such as an RFID tag by radio waves, and is a wireless apparatus that includes a duplexer. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a wireless communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a format explanatory diagram of a response signal from a wireless tag to the wireless communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram when there is no response to the read request from the wireless communication apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3B is an explanatory diagram when there is a response to the read request of FIG. FIG. 3C is an explanatory diagram when a low level response and a high level response are mixed with respect to the read request of FIG. 3B, and FIG. 4 is a wireless communication device and a wireless tag according to Embodiment 1 of the present invention. It is a flowchart of communication with.
まず、図1に基づいて実施の形態1の無線通信装置を構成する主要部分の構成について説明する。図1において、1はRFIDタグ等のパッシブ型の無線タグに向けて読取要求等のベースバンド信号を生成する送信信号生成部である。2は送信信号生成部1で生成されたベースバンド信号をASK(Amplitude shift keying)方式等で直交変調する変調部(直交変調部)、3は変調部2で変調するための所定周波数(860MHz〜960MHzのUHF帯の周波数)、例えば900MHzの局部発振信号(搬送波)を発生する搬送波生成部である。これは局部発振回路(Local Oscillator)等で構成される。さらに、4は局部発振信号とベースバンド信号がASK方式で変調された送信信号を増幅する可変の電力増幅器(Power Amplifier)である。 First, the structure of the main part which comprises the radio | wireless communication apparatus of Embodiment 1 is demonstrated based on FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a transmission signal generator that generates a baseband signal such as a read request toward a passive wireless tag such as an RFID tag. 2 is a modulation unit (orthogonal modulation unit) that orthogonally modulates the baseband signal generated by the transmission signal generation unit 1 using an ASK (Amplitude shift keying) method or the like, and 3 is a predetermined frequency (860 MHz˜ This is a carrier generation unit that generates a local oscillation signal (carrier wave) of 960 MHz UHF band), for example, 900 MHz. This is composed of a local oscillator circuit (Local Oscillator) or the like. Furthermore, 4 is a variable power amplifier (Power Amplifier) that amplifies a transmission signal in which the local oscillation signal and the baseband signal are modulated by the ASK method.
また、5は送信信号をアンテナ側にだけ伝え受信信号は受信系回路にのみ伝送する送受信共用部であり、6は複数設けられたアンテナの1つを後述するセンサ14からの入力によって選択するアンテナ切替部(本発明のアンテナ選択部)、7は無線タグとUHF帯の周波数で無線通信する複数設けられたアンテナである。従って、実施の形態1のアンテナ7は平面アンテナとなる。そして、送信系回路からの送信信号はアンテナ7側へは出力されるが、送受信共用部5から後述の受信系回路に回り込むことはなく、逆にアンテナ7で受信した受信信号が送受信共用部5から送信系回路に回り込むことはない。
Reference numeral 5 denotes a transmission / reception shared unit that transmits a transmission signal only to the antenna side and transmits a reception signal only to a reception system circuit.
以上、アンテナ7から送信信号を送る無線通信装置の送信系回路について説明したが、次に受信系回路の説明を行う。図1において、8は無線タグからの応答である反射波を受信し受信信号を低雑音で増幅する低雑音増幅部、9は低雑音増幅部8で低雑音増幅された出力を直交復調する復調部(直交復調部)である。復調部9では、搬送波生成部3の局部発振信号が受信信号と同位相に、また同時に90°(π/2)だけ位相がずらされて入力され、アンテナ7からの受信信号とミキシングされて直交復調される。
The transmission system circuit of the wireless communication apparatus that transmits a transmission signal from the
従って、復調部9からは受信信号と同位相のI(In−phase)信号と、これより90°位相が遅れたQ(Quadrature−phase)信号の直交した2信号を出力する。10はI信号とQ信号をそれぞれ増幅するVGA(Variable Gain Amplifier)であるところの自動利得制御部、11は受信電界強度を示すRSSI(Received Signal Strength Indication)を検出するRSSI検出部である。
Therefore, the demodulator 9 outputs two orthogonal signals of an I (In-phase) signal having the same phase as the received signal and a Q (Quadrature-phase) signal delayed by 90 ° from this. An automatic
そして、12は自動利得制御部10でゲイン調整されたI信号、Q信号の各信号をデジタル信号に変換して無線タグから応答された応答情報を解読することができる信号復号部、信号復号部12にはI信号、Q信号の各信号を合成する演算部とここで演算された出力を基に無線タグからの応答情報を解読するための解読部も設けられている。
続いて、図1において13は無線通信装置のシステムを制御する制御部であり、14は無線タグを貼付されたパレットや容器、フォークリフト等の物体、人やその他の無線タグと共に移動する読取対象(物体)を検出するセンサである。センサ14は超音波、電磁波、光等を使って距離を検出するセンサであり、複数個若しくは1個設けられて最も近い位置にあるはずの既定(所定)のアンテナ7を選択することができる。15はセンサ14で検出した信号を基に読取対象との距離を検出する距離検出部である。この所定のアンテナ7とセンサ14が検出した距離の対応関係については後述する。
Subsequently, in FIG. 1, 13 is a control unit that controls the system of the wireless communication device, and 14 is a reading target (14) that moves together with an object such as a pallet or container attached to a wireless tag, a forklift, or a person or other wireless tag. This is a sensor for detecting an object. The
制御部13は、距離検出部15が検出した距離の情報を基に、無線タグと最も近い位置にあると判断されるアンテナ7を選出するための演算(どの選択条件に合致するかの演算)を行い、選ばれたアンテナ7の情報に基づいてアンテナ切替部6へ切替信号を送って1つのアンテナ7に切替える。併せて、制御部13はこのアンテナ7と無線タグとの距離に応じた電力で読取要求の送信信号をこのアンテナ7から無線タグに向けて送信する。
Based on the distance information detected by the
図1において、16は制御部13のためのメモリ部であり、16aはメモリ部16に設けられた参照テーブルであるアンテナ情報部である。アンテナ情報部16aには、センサ14が検出した距離に応じてアンテナ7を決定するための条件が格納されており、制御部13はセンサ14が検出した距離に基づいてアンテナ7を選択するための演算を行い、この結果と条件を照らし合わせて、所定のアンテナ7をその距離に対応するアンテナ7として決定する。17はアンテナ情報部16aのアンテナ7を決定するための条件とこれと対応づけるアンテナ7を設定する設定部である。設定部17からの設定で、ユーザがアンテナ7を決定するための条件が設定でき、また、1つのアンテナ7をこの条件と対応づけられた所定のアンテナとして設定することができる。なお、この対応づけの詳細な説明は後述する。
In FIG. 1, 16 is a memory unit for the
図2は無線タグから無線通信装置に送られる応答信号の通信フォーマットを示す。ここで、21はこの応答信号のプリアンブルである。プリアンブル21は規格が同一であれば共通のデータを有しており、複数オクテットで同一パターンの繰り返しがあるフィールドの後に、応答データが続くことを示すSFD(Start Frame Delimiter)が置かれている。22は応答データを収めるデータ部であり、無線タグに対する応答要求のコマンドなどが収められる。23は16bitや32bit、あるいは8bit、12bitなどのビット幅をもつ、ここでは16bitのCRC(Cyclic Redundancy Check)符号であり、巡回冗長検査によって通信データ中にエラーが発生したか否かを検出するためのものである。なお、以上の説明は無線タグから無線通信装置へ送られる応答信号についての説明であったが、無線通信装置から無線タグに送られる読取要求の通信フォーマットもプリアンブル21が異なるだけで基本的に違いはない。
FIG. 2 shows a communication format of a response signal sent from the wireless tag to the wireless communication apparatus. Here, 21 is the preamble of this response signal. If the standard is the same, the
このように実施の形態1の無線通信装置はセンサ14で人等の読取対象を検出し、同時にこれとの距離を測定することができる。また、この情報に基づいて、制御部13はアンテナ情報部16aを参照し、この読取対象に最も近い位置にあるとして関係付けられたアンテナ7を選択し、このアンテナ7から検出された距離に応じた当初から最小電力で送信信号を無線タグに向けて送信する。そして、この無線タグから応答信号が返ってきたとき、RSSI検出部11でRSSIを検出し、レベルが低ければ電力増幅器4を制御して送信信号の送信電力のゲインを上げ、自動利得制御部10の受信ゲインを上げる。またRSSIが高ければ、逆にそれぞれを下げる。
As described above, the wireless communication apparatus according to the first embodiment can detect a reading target such as a person with the
さらに、実施の形態1の無線通信装置は、信号復号部12で復号された応答信号の(1)プリアンブル21が正常であるか否か、そして(2)CRC符号によるチェックが正常であるか否かで、通信状態が正常であるか、エラーが多いかを判定する。この(1),(2)の条件を両方満たす場合のみが正常であり、これ以外の場合をエラーと判定する。
Further, in the wireless communication apparatus according to the first embodiment, (1) whether the
これを詳細に説明すると、無線通信装置と無線タグとの間の通信の品質QoSを確保するため、1ラウンドの読取要求(送信回数N=2Q(Q=0〜16))のうち、何回これが受信できたら無線タグが応答信号を送信するか、送信回数Qを指定して通信を行う。すなわちQ=1の場合1ラウンドは送信回数N=21=2回となり、この2回の要求に対しては無線タグからは最大2回応答信号が送信される。Q=2の場合、1ラウンドはN=22=4回、Q=3の場合N=23=8回、Q=4の場合はN=24=16回となる。送信回数Qで指定された通信フレームを無線タグが受信できた場合、無線タグは応答信号の送信を開始する。しかし、このようにして送られる応答信号のすべてが正常な信号にはならず、無線環境の変化で応答フレームが無線通信装置でチェックされてエラーと判定されることもある。 This will be described in detail. In order to ensure the quality of communication QoS between the wireless communication device and the wireless tag, what is the number of reading requests in one round (number of transmissions N = 2 Q (Q = 0 to 16))? If this is received, the wireless tag transmits a response signal, or designates the number of transmissions Q to perform communication. That is, in the case of Q = 1, the number of transmissions is N = 2 1 = 2 times in one round, and response signals are transmitted from the wireless tag up to twice in response to these two requests. In the case of Q = 2, N = 2 2 = 4 times in one round, N = 2 3 = 8 times in the case of Q = 3, and N = 2 4 = 16 times in the case of Q = 4. When the wireless tag can receive the communication frame specified by the transmission count Q, the wireless tag starts transmitting a response signal. However, all of the response signals sent in this way are not normal signals, and the response frame may be checked by the wireless communication device due to a change in the wireless environment and may be determined as an error.
実施の形態1では、(1),(2)の条件を両方満たした場合が正常な応答信号の受信(交信成功)と判断され、(1)だけ満たす場合や、(2)だけ満たす場合、あるいは(1),(2)の双方を満たさない場合エラー(交信不成功)と判断される。そして、このエラーの回数Eと送信回数Nとの割合であるエラー比率E/N(本発明の応答エラー率)が例えばE/N≦0.5(%で言えば50%)の場合、実施の形態1の制御部13は電力増幅器4を制御して送信信号の送信電力のゲインを上げるように制御する。エラー比率E/Nの閾値を予め0.5(50%)などと定めておくか、1ラウンドの読取要求の送信回数Nとエラー比率E/N≦0.5(50%)とから閾値となるエラーの回数Eを直接設定しておけばよい。
In the first embodiment, when both of the conditions (1) and (2) are satisfied, it is determined that the normal response signal has been received (communication success), and when only (1) is satisfied or when only (2) is satisfied, Alternatively, if both (1) and (2) are not satisfied, it is determined that there is an error (communication failure). When the error ratio E / N (response error rate of the present invention), which is the ratio of the number of errors E to the number N of transmissions, is, for example, E / N ≦ 0.5 (50% in terms of%) The
ただ、以上の説明においては上記(1),(2)を同時に満たす場合を正常な応答信号の受信と判定したが、(1)だけを満たせば正常と判定したり、(2)だけを満たせば正常と判定したりするのでもよい。簡易に判定することができる。 However, in the above description, the case where the above (1) and (2) are satisfied at the same time is determined as reception of a normal response signal. However, if only (1) is satisfied, it is determined as normal or only (2) is satisfied. It may be determined as normal. It can be easily determined.
このように実施の形態1では、RSSI検出部11の作用でRSSIを検出して送信電力のゲイン調整、自動利得制御部10の受信ゲイン調整をすると共に、あわせて応答信号のエラー比率が0.5(50%)未満になったら送信電力のゲインを調整する。これにより送信電力を最小限に抑えることができる。また、以上のゲイン調整でもRSSIとエラー率が改善されない場合、制御部13は仮に最も近いと判断したアンテナ7を切替え、センサ情報を参照して隣のアンテナ7に切替え、これを繰り返す。
As described above, in the first embodiment, RSSI is detected by the action of the
なお、図3(a)は無線通信装置からの読取要求に対して無線タグから応答がない場合を示す。これに対し、図3(b)は読取要求に対して無線タグから応答が3回あった場合を示している。また、図3(c)は無線タグから応答が3回あったが、RSSIが低レベル(所定の閾値以下)の応答が1回と、比較的高レベルの応答が混ざって応答されている状態を示している。これらは何れもこの結果を受けて送信電力のゲイン調整が行われる場合である。 FIG. 3A shows a case where there is no response from the wireless tag in response to the reading request from the wireless communication apparatus. On the other hand, FIG. 3B shows a case where there are three responses from the wireless tag to the read request. In FIG. 3 (c), there are three responses from the wireless tag, but a response with a low RSSI level (below a predetermined threshold) is once and a relatively high level response is mixed. Is shown. These are cases where the gain adjustment of the transmission power is performed in response to this result.
続いて、実施の形態1の無線通信装置で実行される無線タグの通信のフローチャートについて説明する。図4において、無線タグを持参している人や無線タグが貼付された物体などの読取対象が読み取りエリアに入ると(step1)、距離センサであるセンサ14がこの読取対象との距離を検出する(step2)。
Next, a wireless tag communication flowchart executed by the wireless communication apparatus according to the first embodiment will be described. In FIG. 4, when a reading target such as a person carrying a wireless tag or an object with a wireless tag attached enters the reading area (step 1), the
次いで、この検出動作で人間または無線タグが貼付された物体等の読取対象が存在するか否かが判定され(step3)、この読取対象が存在しない場合はそのまま終了する。しかし、step3で読取対象が存在した場合、制御部13はアンテナ切替部6を制御してアンテナ7を読取対象に一番近いとして設定されたアンテナ情報部16aの所定のアンテナ7を選択する(step4)。
Next, in this detection operation, it is determined whether or not there is a reading target such as a human or an object with a wireless tag attached (step 3). If this reading target does not exist, the process ends. However, when there is an object to be read at
続いて、制御部13はこのアンテナ7と読取対象との距離に応じた送信電力(パワーレベル)を選択して電力増幅部4のゲイン調整を行う(step5)。これにより、当初から最小限の電力での通信が可能になる。そしてこのゲイン調整状態で送信信号(読取要求のコマンド)を送信する(step6)。これに対して、無線タグからの応答信号が検出されたか否かが判定される(step7)。この判定で無線タグが検出されなかった場合は、送信電力のレベルを上げて(step8)、step6に戻り、この判定で無線タグが検出された場合はRSSIのレベルが適正か否かを判定する(step9)。
Subsequently, the
そしてstep9において、RSSIのレベルが適正でなければ、次の送信ラウンドから受信ゲイン、送信電力のゲイン調整を行って、step6に戻り、RSSIのレベルが適正な場合にはエラー率が所定の閾値以下かを判定する(step11)。このエラー率が所定の閾値以下の場合は正常な交信状態としてstep6に戻ってこの通信ラウンドを繰り返す。step11において、エラー率が所定の閾値を越えた場合は、通信状態としては異常であり、無線タグが存在しているか否かが判断され(step12)、応答信号が1つでもあり無線タグが存在しているのであれば送信電力のレベルを上げて(step13)、step6に戻る。
If the RSSI level is not appropriate in step 9, the reception gain and transmission power gain adjustment is performed from the next transmission round, and the process returns to step 6. If the RSSI level is appropriate, the error rate is equal to or less than a predetermined threshold. Is determined (step 11). If this error rate is equal to or less than a predetermined threshold, the communication round is repeated by returning to step 6 as a normal communication state. In
step12において、応答信号が1つもなく無線タグが存在していないと判断される場合は、step2に戻って、再度センサ4で読取対象との距離を検出する。この再度の検出で読取対象が検出されなければ送信信号を送信するのを終了する。読み取り対象が検出された場合はstep4〜step13を繰り返し、最終的に読取対象が検出されなくなったときに送信信号を送信するのを終了する。
If it is determined in
なお、センサ14によって読取対象が存在するのは検出されているのに、step7において、無線タグが検出されなかった場合には、数ラウンドまでは送信電力のレベルを上げるが、これを越えると送信電力の停止制御を行う。これにより無線通信装置から放射される漏れ電磁波(EMF;Electromagnetic Fields)を最小限にすることができる。
If the
さて、本発明の実施の形態1における無線通信装置のセンサの配置とアンテナの選択について説明する。図5(a)は本発明の実施の形態1における無線通信装置のアンテナを読取対象の上側面に複数配置し1個のセンサを設けて距離検出を行うときの説明図、図5(b)は本発明の実施の形態1における無線通信装置のアンテナを読取対象の上側面に複数配置し側面に2個のセンサを対向配置して距離検出を行うときの説明図、図6は本発明の実施の形態1における無線通信装置のアンテナを読取対象の上面に一列に複数配置し側面に2個のセンサを対向配置して距離検出を行うときの説明図、図7は本発明の実施の形態1における無線通信装置のアンテナを読取対象の上下面に複数配置すると共に上下面に2個のセンサを対向配置して距離検出を行うときの説明図である。 Now, sensor arrangement and antenna selection of the wireless communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 5A is an explanatory diagram when a plurality of antennas of the wireless communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention are arranged on the upper side surface of the reading object and one sensor is provided for distance detection, and FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram when distance detection is performed by arranging a plurality of antennas of the wireless communication apparatus according to the first embodiment of the present invention on the upper side surface of the reading target and two sensors facing each other on the side surface, FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram when distance detection is performed by arranging a plurality of antennas of the wireless communication device in Embodiment 1 in a row on the upper surface of a reading target and arranging two sensors facing each other on the side surface, FIG. 2 is an explanatory diagram when a plurality of antennas of the wireless communication device in FIG. 1 are arranged on the upper and lower surfaces of a reading target, and two sensors are arranged opposite to each other to perform distance detection.
図5(a)は、読取対象として例えば無線タグを持参した人が通路を進行するような場合の1断面を示すものである。アンテナ(1),(4)はこの進行する人の側面に設けられ、アンテナ(2),(3)は天井に並べて配置される。このうちアンテナ(1)の近くにアンテナ(2)が配置され、アンテナ(4)の近くにアンテナ(3)が配置される。センサ(1)は人の側面のアンテナ(1)の近くに床面と天井の面に沿って平行に人との距離を検出できるように配置される。 FIG. 5A shows one cross section in the case where a person who brings a wireless tag as a reading target advances along a passage. The antennas (1) and (4) are provided on the side of the traveling person, and the antennas (2) and (3) are arranged side by side on the ceiling. Among these, the antenna (2) is disposed near the antenna (1), and the antenna (3) is disposed near the antenna (4). The sensor (1) is arranged near the antenna (1) on the side of the person so as to detect the distance to the person in parallel along the floor and the ceiling.
このアンテナ(1)とアンテナ(2)との間に無線タグが置かれ、このときのセンサ(1)からの距離を距離Aとしたとき、両者の中央付近に位置する距離A=aでアンテナ(1)で受信したRSSIとアンテナ(2)で受信したRSSIが逆転する大きさの位置である。なお、これは同時にアンテナ(3),(4)で受信したRSSIよりも大きい。従って、無線通信装置の制御部13はA<aの条件が満たされるとアンテナ切替部6を制御してアンテナ(1)を選択する。なお、境界値はどちらかに設定するなどすればよい。
When a wireless tag is placed between the antenna (1) and the antenna (2) and the distance from the sensor (1) at this time is a distance A, the antenna is located at a distance A = a located near the center of both. This is the position where the RSSI received at (1) and the RSSI received at the antenna (2) are reversed. This is larger than the RSSI received by the antennas (3) and (4) at the same time. Accordingly, the
アンテナ(2)で受信するのは、アンテナ(2)で受信したRSSIとアンテナ(3)で受信したRSSIとを比較したとき、アンテナ(2)の方がアンテナ(3)よりRSSIが大きな値を示すA=bまでである。なお、これは同時にアンテナ(4)で受信したRSSIよりも強いはずである。従って、a<A<bの条件が満たされると制御部13はアンテナ切替部6を制御してアンテナ(2)を選択する。
What is received by the antenna (2) is that when the RSSI received by the antenna (2) is compared with the RSSI received by the antenna (3), the antenna (2) has a larger RSSI than the antenna (3). Up to A = b shown. Note that this should be stronger than the RSSI received at the antenna (4) at the same time. Therefore, when the condition of a <A <b is satisfied, the
同様に、アンテナ(3)で受信するのは、アンテナ(3)で受信したRSSIとアンテナ(4)で受信する受信電波強度とを比較したとき、アンテナ(3)の方がアンテナ(4)よりRSSIが強くなるA=cまでである。従って、b<A<cの条件が満たされると制御部13はアンテナ切替部6を制御してアンテナ(3)を選択する。
Similarly, what is received by the antenna (3) is that when the RSSI received by the antenna (3) is compared with the received radio wave intensity received by the antenna (4), the antenna (3) is better than the antenna (4). Up to A = c where RSSI becomes stronger. Accordingly, when the condition b <A <c is satisfied, the
最後に、アンテナ(4)で受信するのは、アンテナ(4)の方がアンテナ(3)より受信電波強度強くなる距離A=cからアンテナ(4)の位置を示す距離A=dまでである。従って、c<A<dの条件が満たされると制御部13はアンテナ切替部6を制御してアンテナ(4)を選択する。
Finally, the antenna (4) receives from the distance A = c at which the antenna (4) has a stronger received radio wave intensity than the antenna (3) to the distance A = d indicating the position of the antenna (4). . Therefore, when the condition of c <A <d is satisfied, the
このように無線通信装置はセンサ14で人等の読取対象を検出し、これとの距離を測定する。また、この距離情報に基づいて、上記条件を判定し、制御部13はこの読取対象に最も近い位置にあるはずであるとして関係付けられているアンテナ7を選択する。そして、このアンテナ7から検出された距離が分かっているから、この距離に応じた最小電力で送信信号を無線タグに向けて送信する。さらに、この無線タグから応答信号が返ってきたとき、RSSI検出部11でRSSIを検出し、低ければ電力増幅器4を制御して送信信号の送信電力のゲインを上げ、自動利得制御部10の受信ゲインを上げる。またRSSIが高ければ、逆にそれぞれを下げる。その後、人が進んでセンサ情報が変化すると、無線通信装置は別のセンサ14で取得したセンサ情報に基づいてアンテナを切替える。
In this way, the wireless communication apparatus detects the reading object such as a person with the
続いて、図5(b)を基にして、アンテナを読取対象の上側面に複数並べて配置し側面には2個のセンサだけを対向配置して距離検出を行う場合の説明を行う。アンテナ(1),(4)は人の側面に設けられ、アンテナ(2),(3)は天井に並べて配置される。アンテナ(1)の近くにアンテナ(2)が配置され、アンテナ(4)の近くにアンテナ(3)が配置される。センサ(1)は人の側面のアンテナ(1)の近くで床面と天井に沿って人との距離を検出できるように配置され、センサ(2)は人の側面のアンテナ(4)の近くで床面と天井に沿って人との距離を検出できるようにセンサ(1)と対向して配置される。 Next, based on FIG. 5B, a description will be given of a case where a plurality of antennas are arranged side by side on the upper side surface of the reading target and only two sensors are arranged opposite to each other to perform distance detection. Antennas (1) and (4) are provided on the side of a person, and antennas (2) and (3) are arranged side by side on the ceiling. The antenna (2) is disposed near the antenna (1), and the antenna (3) is disposed near the antenna (4). The sensor (1) is arranged near the antenna (1) on the person's side so that it can detect the distance between the person along the floor and the ceiling, and the sensor (2) is near the antenna (4) on the person's side. The sensor (1) is disposed so as to be able to detect the distance between the person along the floor and the ceiling.
この場合は、センサ(1)からの人との距離Aと、センサ(2)からの人との距離Bとの差でアンテナ(1),(2),(3),(4)の選択を行う。図5(b)の上側のように距離Aが距離Bより大きい場合は、A−B>0であり、アンテナ(1)とアンテナ(2)のどちらで送受信するのがよいかが問題となるが、アンテナ(1),(2)にはそれぞれ指向性等があるため、A−B<aとなる場合、制御部13はアンテナ切替部6を制御してアンテナ(1)を選択する。同様に、a<A−B<bを満たす場合には、制御部13はアンテナ(2)を選択させる。
In this case, the antenna (1), (2), (3), (4) is selected based on the difference between the distance A from the sensor (1) to the person and the distance B from the sensor (2). I do. When the distance A is larger than the distance B as shown in the upper side of FIG. 5B, AB> 0, and it is a problem whether to transmit / receive with the antenna (1) or the antenna (2). Since the antennas (1) and (2) have directivity and the like, respectively, when A−B <a, the
図5(b)の下側のように距離Aが距離Bより小さい場合は、A−B<0であり、アンテナ(3)とアンテナ(4)のどちらで送受信するのがよいかが問題となるが、アンテナ(3),(4)にもそれぞれ指向性等があるため、d<A−B<cとなる場合、制御部13はアンテナ切替部6を制御してアンテナ(3)を選択する。cは0の近傍値となる。同様に、A−B<dを満たす場合には、制御部13はアンテナ(4)を選択させる。なお、図5(b)で示したアンテナ(1),(2),(3),(4)の具体的な位置は一例にすぎないものであって、要は、各センサで距離情報A−Bを取得したとき、各アンテナに対してそれぞれ選択すべき距離情報が定まり1対1で対応付けられると言うことを示している。
When the distance A is smaller than the distance B as in the lower side of FIG. 5B, A−B <0, and it is a problem whether to transmit / receive with the antenna (3) or the antenna (4). However, since the antennas (3) and (4) also have directivity, etc., when d <A−B <c, the
このように2個のセンサを対向配置して距離検出を行った場合も無線通信装置はセンサ14で人等の読取対象を検出し、これとの距離を測定する。また、この距離情報に基づいて、上記条件を判定し、制御部13はこの読取対象に最も近い位置にあるアンテナ7を選択する。そして、このアンテナ7から検出された距離に応じた最小電力で送信信号を無線タグに向けて送信する。さらに、この無線タグから応答信号が返ってきたとき、RSSI検出部11でRSSIを検出し、レベルが低ければ電力増幅器4を制御して送信信号の送信電力のゲインを上げ、自動利得制御部10の受信ゲインを上げる。またRSSIのレベルが高ければ、逆にそれぞれを下げる。その後、人が進んでセンサ情報が変化すると、無線通信装置は別の2個のセンサ14で取得したセンサ情報に基づいて別のアンテナを切替える。
As described above, even when the two sensors are arranged so as to face each other and the distance is detected, the wireless communication device detects a reading target such as a person with the
次に、図6を基にして、アンテナを読取対象の上面に一列に複数配置し側面に2個のセンサを対向配置して距離検出を行った場合の説明を行う。この場合は、図5(b)で説明したアンテナ(1),(4)が天井に一列に並んだだけで、上述の説明と同様になる。各センサで距離情報A−Bを取得したとき、各アンテナに対してそれぞれ選択すべき距離情報が定まり1対1で対応付けられると言うことを示している。 Next, based on FIG. 6, a description will be given of a case where distance detection is performed by arranging a plurality of antennas in a line on the upper surface of the reading target and arranging two sensors on the side surfaces to face each other. In this case, only the antennas (1) and (4) described in FIG. 5B are arranged in a line on the ceiling, and the same as described above. When the distance information A-B is acquired by each sensor, distance information to be selected is determined for each antenna and is associated with one to one.
また、図7を基にして、アンテナを読取対象の上下面に複数配置すると共に上下面に2個のセンサを対向配置して距離検出を行った場合の説明を行う。この場合は、距離のほかに方向情報も取得する場合であり、いわばベクトル情報となる。それゆえセンサ(1),(2)は方向情報も取得する。この場合の説明も、図5(b)で説明した説明と同様になるが、センサ(1),(2)を挟んで左半面で読取対象を検出したのか、右半面でこれを検出したのか、の方向情報で分かれ、次に距離情報でアンテナ(1),(2)を選択するのか、アンテナ(3),(4)を選択するのか、が分かれる。 Further, based on FIG. 7, a description will be given of a case where a plurality of antennas are arranged on the upper and lower surfaces of the reading target and two sensors are arranged opposite to each other on the upper and lower surfaces to perform distance detection. In this case, the direction information is acquired in addition to the distance, which is vector information. Therefore, the sensors (1) and (2) also acquire direction information. The description in this case is the same as that described with reference to FIG. 5B, but whether the reading target is detected on the left half surface across the sensors (1) and (2), or is this detected on the right half surface? , And then whether to select the antennas (1) and (2) or the antennas (3) and (4) according to the distance information.
このように本発明の実施の形態1の無線通信装置によれば、応答性を損なわないで消費電力を可能な限り少なくすることができる。読取対象を検出したとき、この距離に対応した予定された最小限の消費電力で送信信号を送信することができ、読取対象を検出して応答信号を受信できない場合に送信電力を上げるため、最小限の消費電力で送信信号を送信することができる。また、無線通信装置から放射される漏れ電磁波を最小限にすることができ、ユーザが選択するアンテナを決定するための条件が設定でき、この条件と対応づけられたアンテナを既定のアンテナとして設定することができる。 As described above, according to the wireless communication apparatus of Embodiment 1 of the present invention, power consumption can be reduced as much as possible without impairing responsiveness. When the reading target is detected, the transmission signal can be transmitted with the planned minimum power consumption corresponding to this distance. When the reading target is detected and the response signal cannot be received, the transmission power is increased. A transmission signal can be transmitted with limited power consumption. In addition, leakage electromagnetic waves radiated from the wireless communication device can be minimized, conditions for determining an antenna to be selected by the user can be set, and an antenna associated with this condition is set as a default antenna. be able to.
本発明は、無線タグ等と無線通信するリーダライタ装置などの無線通信装置に適用できる。 The present invention can be applied to a wireless communication device such as a reader / writer device that wirelessly communicates with a wireless tag or the like.
1 送信信号生成部
2 変調部
3 搬送波生成部
4 電力増幅器
5 送受信共用部
6 アンテナ切替部
7 アンテナ
8 低雑音増幅部
9 復調部
10 自動利得制御部
11 RSSI検出部
12 信号復号部
13 制御部
14 センサ
15 距離検出部
16 メモリ部
16a アンテナ情報部
17 設定部
21 プリアンブル
22 データ部
23 CRC符号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission signal generation part 2
Claims (7)
前記無線タグと交信するための複数のアンテナと、
前記複数のアンテナの中から1つのアンテナを選んで切替えるアンテナ選択部と、
前記読取対象を検出すると共に該読取対象との距離を検出するセンサと、
前記センサが検出した距離に応じて、前記複数のアンテナの中の何れか1つのアンテナをその距離に対応する所定のアンテナとして対応づけるためのアンテナ情報部と、
前記センサによって検出された距離を基に、前記アンテナ情報部を参照して前記アンテナ選択部によってアンテナを切替え、前記無線タグと交信を行う制御部を備えたことを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device that transmits a transmission signal to a wireless tag that can move with a reading target, receives a response signal from the wireless tag, and reads information stored in the wireless tag in the response signal,
A plurality of antennas for communicating with the wireless tag;
An antenna selection unit for selecting and switching one antenna from the plurality of antennas;
A sensor for detecting the reading object and detecting a distance from the reading object;
An antenna information unit for associating any one of the plurality of antennas as a predetermined antenna corresponding to the distance according to the distance detected by the sensor;
A wireless communication apparatus comprising: a control unit configured to switch an antenna by the antenna selection unit with reference to the antenna information unit based on a distance detected by the sensor and to communicate with the wireless tag.
の無線通信装置。 The wireless communication apparatus according to claim 1, further comprising: a setting unit configured to set any one of the plurality of antennas as a predetermined antenna corresponding to a distance detected by the sensor.
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