JP2010093690A - リーダライタおよびｒｆｉｄシステム - Google Patents

Abstract

【課題】リーダライタおよびＲＦＩＤシステムに関し、多数のＲＦＩＤタグを読み取る場合であっても、全体としての読み取り精度を向上させることを目的とする。
【解決手段】リーダライタ７は、アンテナ素子６ａ〜６ｄから構成されるアンテナ部６を介して複数のＲＦＩＤタグを読み取る送受信部２０と、アンテナ素子６ａ〜６ｄそれぞれと送受信部２０との間の位相を複数の位相量に応じて個々に変化させる移相部２７、２９と、複数のＲＦＩＤタグを読み取るときの送受信部２０でのエラーを検出するエラー検出部２３と、エラー回数を計数するエラー数計数部２４と、複数のＲＦＩＤタグの応答数を計数する応答数計数部２５と、移相部２７、２９に複数の位相量を設定してアンテナ部６の指向方向を制御するアンテナ指向方向制御部３１とを備え、アンテナ部６の指向方向を変化させた内で、その指向方向ごとの応答数に占めるエラー回数の割合が最も小さい方向に制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、リーダライタおよびＲＦＩＤシステムに関する。

近年、物流、商品などの管理を効率化するために、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグが利用されている。

例えば、管理物品にＲＦＩＤタグを貼付し、このＲＦＩＤタグのタグ情報をリーダライタで読み取り店舗にある商品などの管理物品を管理するＲＦＩＤシステムが提案されている。

従来のＲＦＩＤシステムでは、管理物品が持ち出されるなどして位置が移動する場合に、管理物品に貼付されているＲＦＩＤタグの移動に合わせてアンテナ指向方向を制御していた。これにより、管理物品の移動先にアンテナ指向方向を合わせてＲＦＩＤタグを読み取るようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−３４５１９８号公報

従来のＲＦＩＤシステムでは、リーダライタは１つのＲＦＩＤタグから応答信号を受信し、この受信強度を大きくする方向にアンテナ指向方向を合わせて管理物品に貼付されているＲＦＩＤタグを読み取っていた。

しかしながら、多数のＲＦＩＤタグを読み取る場合には、リーダライタとＲＦＩＤタグとの距離に応じて受信強度は大きく変化するので、１つのＲＦＩＤタグに対して最適にアンテナ指向方向を設定しても、全体としての読み取り精度が低下するという課題があった。

そこで本発明は、多数のＲＦＩＤタグを読み取る場合であっても、全体の読み取り精度を向上させることを目的とする。

この目的を達成するために本発明のリーダライタは、複数のアンテナ素子から構成されるアンテナ部に接続されるものであって、アンテナ部を介して複数の管理物品それぞれに貼付されている複数のＲＦＩＤタグを読み取る送受信部と、複数のアンテナ素子それぞれと送受信部との間の位相を複数の位相量に応じて個々に変化させる移相部と、送受信部で複数のＲＦＩＤタグを読み取るときに発生するエラーを検出するエラー検出部と、エラー検出部で検出されるエラー回数を計数するエラー数計数部と、送受信部で得られる複数のＲＦＩＤタグの応答数を計数する応答数計数部と、移相部に複数の位相量を設定してアンテナ部の指向方向を制御するアンテナ指向方向制御部とを備え、アンテナ指向方向制御は、アンテナ部の指向方向を変化させた内で、その指向方向ごとの応答数に占めるエラー回数の割合が最も小さい方向にアンテナ部の指向方向を制御する構成としたことを特徴とする。これにより、所期の目的を達成するものである。

また、本発明のＲＦＩＤシステムは、上記したリーダライタと、複数の管理物品それぞれに貼付されると共に複数の管理物品それぞれの識別情報を記憶保持する複数のＲＦＩＤタグとを備えたことを特徴とする。これにより、所期の目的を達成するものである。

以上のように本発明のリーダライタは、複数のアンテナ素子から構成されるアンテナ部に接続されるものであって、アンテナ部を介して複数の管理物品それぞれに貼付されている複数のＲＦＩＤタグを読み取る送受信部と、複数のアンテナ素子それぞれと送受信部との間の位相を複数の位相量に応じて個々に変化させる移相部と、送受信部で複数のＲＦＩＤタグを読み取るときに発生するエラーを検出するエラー検出部と、エラー検出部で検出されるエラー回数を計数するエラー数計数部と、送受信部で得られる複数のＲＦＩＤタグの応答数を計数する応答数計数部と、移相部に複数の位相量を設定してアンテナ部の指向方向を制御するアンテナ指向方向制御部とを備え、アンテナ指向方向制御は、アンテナ部の指向方向を変化させた内で、その指向方向ごとの応答数に占めるエラー回数の割合（エラー率）が最も小さい方向にアンテナ部の指向方向を制御する構成としたので、エラー率の最も小さい方向にアンテナ部の指向方向を設定した後で複数のＲＦＩＤタグを読み取ることができる。これにより、多数のＲＦＩＤタグを読み取る場合であっても、全体としての読み取り精度を向上させることができる。

また、本発明のＲＦＩＤシステムは、上記したリーダライタと、複数の管理物品それぞれに貼付されると共に複数の管理物品それぞれの識別情報を記憶保持する複数のＲＦＩＤタグとを備えたので、多数のＲＦＩＤタグを読み取る場合であっても、全体としての読み取り精度を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

（実施の形態）
まず、図１、図２を参照しながら、本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤシステム１の全体構成および動作について説明する。

図１は本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤシステム１の概略構成図、図２は同ＲＦＩＤシステム１で使用されるＲＦＩＤタグ４の正面図である。

ここでは管理物品３として、例えば、倉庫に保管されている製品を例にして説明する。管理物品３は、不特定多数の場所から集荷され、倉庫などに一度に多数の製品がフォークリフトなどの車両２を使って搬出入口から搬入される。また、不特定多数の場所に向けて出荷される。このように、管理物品３の管理は非常に煩雑となる。

そこで本実施の形態では、図１に示すように、ＲＦＩＤシステム１で管理している。ＲＦＩＤシステム１は、複数のＲＦＩＤタグ４と、アンテナ部６を有するリーダライタ７とを備え、各管理物品３それぞれにＲＦＩＤタグ４を取り付けてリーダライタ７でＲＦＩＤタグ４のタグ情報を読み取る。さらに、リーダライタ７は、ネットワーク８を介して管理装置９に電気的に接続され、読み取ったＲＦＩＤタグ４のタグ情報を管理装置９に送信する。そして、管理装置９でＲＦＩＤタグ４のタグ情報を管理している。

車両２が搬出入口に設けられたゲート５を通過するときに、リーダライタ７はアンテナ部６を介してＲＦＩＤタグ４を読み取り、管理装置９に送信する。

複数のゲート５が車両２の移動経路に沿って設けられ、これらのゲート５にはアンテナ部６のアンテナ素子６ａ〜６ｄが配列されている。そして、アンテナ素子６ａ〜６ｄそれぞれはリーダライタ７に接続されている。なお、アンテナ素子の数は４つに限定されない。アンテナ素子の数は、一度に搬出入される管理物品３の数や、車両２の移動速度に応じて予め増減される。

各管理物品３それぞれには、図２に示すように、例えば、シール状の本体部４ｃの印刷面に製品コードなどのバーコードや管理番号が印字されているＲＦＩＤタグ４が貼付されている。

ＲＦＩＤタグ４は、タグアンテナ部４ａとタグ回路部４ｂを備え、タグ回路部４ｂの内部のメモリ（図示せず）に管理物品３ごとの識別情報が記憶保持されている。この管理物品３ごとの識別情報として、例えば、商品名、製品番号、製造日、出荷日、出荷先、出荷元などが記憶されている。これにより、例えば、「商品名Ａの製品番号Ｂが搬入されたか」などを、管理装置９で管理することができる。

リーダライタ７は、アンテナ部６を介してＲＦＩＤタグ４と通信し、ＲＦＩＤタグ４のタグ回路部４ｂに記憶保持されている識別情報をタグアンテナ部４ａを介して受信する。そして、リーダライタ７は、読み取りして得たタグ情報である識別情報を管理装置９に送信する。管理装置９は、リーダライタ７から得た識別情報を内部のデータベース（図示せず）に記憶し、商品名、製品番号、製造日、出荷日、出荷先、出荷元などの情報を管理する。管理装置９は、ネットワーク８を介して、さらに他の場所にある管理装置（図示せず）とも接続されていて、管理物品３に係る情報、例えば、出荷先、出荷日、出荷元、伝票などが送受信される。これにより、管理物品３が多数あっても、効率よく管理することができる。

このようにＲＦＩＤシステム１では、多数のＲＦＩＤタグ４を読み取って管理するので、リーダライタ７は、車両２により搬出入される多数の管理物品３を移動経路に沿って配列されているアンテナ素子６ａ〜６ｄを介して読み取る。

本実施の形態のＲＦＩＤシステム１では、多数の管理物品３を読み取る際にアンテナ部６のアンテナ指向方向を制御している。これにより、少ないアンテナ素子で効率よく多数の管理物品３を読み取ることができる。

ＲＦＩＤタグ４が１つであれば、所定のＲＦＩＤタグ４からの応答信号を受信し、受信強度が一番大きくなる方向を探索してアンテナ部６のアンテナ指向方向を適切に設定することができる。しかしながら、多数のＲＦＩＤタグ４を読み取る場合には、リーダライタ７とＲＦＩＤタグ４との距離に応じて受信強度は大きく変化するため、１つのＲＦＩＤタグ４に対して最適にアンテナ指向方向を設定しても、全体としての読み取り精度が低下する場合もあった。

そこで本実施の形態のＲＦＩＤシステム１では、リーダライタ７により、アンテナ部６の指向方向を変化させ、アンテナ部６の指向方向ごとに通信エリア内にある複数のＲＦＩＤタグ４の応答数と複数のＲＦＩＤタグ４を読み取るときのエラー回数とを検出し、アンテナ部６の指向方向を変化させた内で、その指向方向ごとの応答数に占めるエラー回数の割合（エラー率）が最も小さい方向にアンテナ部６の指向方向を制御する構成とした。

これにより、エラー率の最も小さい方向にアンテナ部６の指向方向を設定した後で複数のＲＦＩＤタグ４を読み取ることができるので、多数のＲＦＩＤタグ４を読み取る場合であっても、全体としての読み取り精度を向上させることができる。

次に、図３を参照しながら、本実施の形態の特徴点であるリーダライタ７について詳細に説明する。図３は、本実施の形態におけるリーダライタ７のブロック図である。

図３において、リーダライタ７は、アンテナ部６に接続され、アンテナ部６を介して複数の管理物品３それぞれに貼付されている複数のＲＦＩＤタグ４を読み取る送受信部２０と、アンテナ素子６ａ〜６ｄそれぞれと送受信部２０との間の位相を複数の位相量に応じて個々に変化させる移相部２７、２９と、送受信部２０で複数のＲＦＩＤタグ４を読み取るときに発生するエラーを検出するエラー検出部２３と、エラー検出部２３で検出されるエラー回数を計数するエラー数計数部２４と、送受信部２０で得られる複数のＲＦＩＤタグ４の応答数を計数する応答数計数部２５と、移相部２７、２９に複数の位相量を設定してアンテナ部６の指向方向を制御するアンテナ指向方向制御部３１とを備え、アンテナ指向方向制御部３１は、アンテナ部６の指向方向を変化させた内で、その指向方向ごとの応答数に占めるエラー回数の割合が最も小さい方向にアンテナ部６の指向方向を制御する。

また、リーダライタ７は、制御部１９、区分数指定部２１、記憶部２２、電力分配部２６、送受分離部２８、加算器３０を備えている。

制御部１９は、読み取り命令を送受信部２０、アンテナ部６を介してＲＦＩＤタグ４に発信し、複数あるＲＦＩＤタグ４それぞれから識別情報２２ａを取得する。そして、制御部１９は、受信して得た識別情報２２ａを後述する記憶部２２に記憶する。制御部１９は、中央処理装置（ＣＰＵ）、各種プログラムや制御プログラムを記憶するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、データなどを一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を備え、各部の回路を制御する。また、制御部１９は、ネットワーク８を介して管理装置９に電気的に接続されている。

送受信部２０は、ＲＦＩＤタグ４との通信をアンテナ部６を介して行い、各種読み取り命令や識別情報２２ａなどの送受信を行う。そして、送受信部２０は、受信して得た識別情報２２ａを後述する記憶部２２に記憶する。

区分数指定部２１は、タイムスロットの数を指定する。通常は、規格（例えば、ＥＰＣ Ｃｌａｓｓ−１ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ２規格）などにより、タイムスロット数は２^Ｑ（Ｑは正の整数）であらわされ、ＱはＱ値と呼ばれている。例えば、ＥＰＣ Ｃｌａｓｓ−１ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ２規格においては、Ｑは０以上でかつ１５以下と定められており、標準ではＱ値は「３」に設定されている。

本実施の形態では、Ｑ値は、アンテナの指向方向を探索する場合に区分数指定部２１により指定される値と、探索完了後に各ＲＦＩＤタグ４を読み取る際に区分数指定部２１により指定される値を異ならせている。すなわち、探索時のＱ値を探索完了後に各ＲＦＩＤタグ４を読み取るときのＱ値より大きくし、これにより各ＲＦＩＤタグ４の間で発生する衝突を抑えている。

記憶部２２には、各ＲＦＩＤタグ４からアンテナ部６、送受信部２０を介して取得された識別情報２２ａ、エラー関連情報２２ｂが記憶されている。エラー関連情報２２ｂには、エラー検出部２３で検出されるエラーのエラー回数情報と、送受信部２０で得られる複数のＲＦＩＤタグ４の応答数情報と、アンテナ部６の指向方向情報とが含まれている。

エラー検出部２３は、送受信部２０で各ＲＦＩＤタグ４を読み取る際に、プリアンブルエラーなどの通信エラーを検出する。

エラー数計数部２４は、エラー検出部２３がエラーを検出するごとに、エラー回数を計数し、後述するエラー関連情報２２ｂとして記憶部２２に記憶する。

応答数計数部２５は、送受信部２０で得られる複数のＲＦＩＤタグ４の応答数を計数し、その結果をエラー関連情報２２ｂとして記憶部２２に記憶する。

電力分配部２６は、アンテナ素子６ａ〜６ｄに対応して、電力分配器２６ａ〜２６ｃを備えている。送受信部２０から供給された電力は、電力分配器２６ａ〜２６ｃにより分配され、アンテナ素子６ａ〜６ｄに供給される。

移相部２７は、アンテナ素子６ａ〜６ｄそれぞれに対応して、移相器２７ａ〜２７ｄを備えている。移相器２７ａ〜２７ｄは、アンテナ素子６ａ〜６ｄに供給する電力の位相を変える。これにより、移相器２７ａ〜２７ｄそれぞれに設定された位相量に応じて、アンテナ部６の送受信時におけるアンテナ指向方向が変化する。

送受分離部２８は、アンテナ素子６ａ〜６ｄそれぞれに対応して、送受分離器２８ａ〜２８ｄを備えている。送受分離器２８ａ〜２８ｄは、例えば、サーキュレータで構成されている。送受分離器２８ａは、移相器２７ａまたは移相器２９ａとアンテナ素子６ａとを一方向的に接続する。すなわち、送受分離器２８ａは、移相器２７ａからの信号（電力）をアンテナ素子６ａに伝送すると同時に、アンテナ素子６ａで受信した信号を移相器２９ａに伝送する。同様に、送受分離器２８ｂは、移相器２７ｂからの信号をアンテナ素子６ｂに伝送すると同時に、アンテナ素子６ｂで受信した信号を移相器２９ｂに伝送する。また、送受分離器２８ｃは、移相器２７ｃからの信号をアンテナ素子６ｃに伝送すると同時に、アンテナ素子６ｃで受信した信号を移相器２９ｃに伝送する。送受分離器２８ｄは、移相器２７ｄからの信号をアンテナ素子６ｄに伝送すると同時に、アンテナ素子６ｄで受信した信号を移相器２９ｄに伝送する。

移相部２９は、アンテナ素子６ａ〜６ｄそれぞれに対応して、移相器２９ａ〜２９ｄを備えている。移相器２９ａ〜２９ｄは、アンテナ素子６ａ〜６ｄ、送受分離部２８を介して受信された信号の位相をそれぞれ設定された位相量に応じて変える。これにより、移相器２９ａ〜２９ｄに設定された位相量に応じてアンテナ素子６ａ〜６ｄで受信する受信電波の位相を合わせる。すなわち、所定の方向から受信した受信電波の行路長の差による位相ずれを抑え、所定の方向での感度が最も高くなるようにしている。

加算器３０は、移相部２９により位相ずれが抑えられた各信号を加算し、送受信部２０に出力する。

アンテナ指向方向制御部３１は、制御部１９により送信時の前処理が指示された場合、電力分配部２６に対して電力配分を設定し、移相部２７に対して位相量を設定する。例えば、アンテナ指向方向制御部３１は、電力分配部２６に対して、均等配分を設定した場合、移相器２７ａ〜２７ｄそれぞれには、同じ電力が供給される。また、移相器２７ａ〜２７ｄは、それぞれに設定される位相量に応じてアンテナ素子６ａ〜６ｄに供給する電力の位相を変化させる。例えば、移相器２７ａ〜２７ｄに、０度、２０度、４０度、６０度などの位相量がそれぞれ設定される。このようにしてアンテナ指向方向制御部３１は、電力配分、位相量を設定し、送信時にアンテナ部６のアンテナ指向方向を変化させる。

一方、アンテナ指向方向制御部３１は、制御部１９により受信時の前処理が指示された場合、移相部２９に対して、送信時と同一となる位相量をそれぞれ設定する。すなわち、アンテナ指向方向制御部３１は、例えば、移相器２７ａ〜２７ｄに０度、２０度、４０度、６０度の位相量がそれぞれ設定されると、移相器２９ａ〜２９ｄにも０度、２０度、４０度、６０度の位相量がそれぞれ設定される。アンテナ指向方向制御部３１の制御の詳細については後述する。

次に、図４〜図７を参照しながら、ＲＦＩＤシステム１におけるリーダライタ７の動作について説明する。図４は本発明の実施の形態におけるリーダライタ７の動作を説明するフローチャート、図５は同リーダライタ７におけるアンテナ指向方向と移相部２７、２９に設定される位相量との関係図、図６は同リーダライタ７におけるアンテナ指向方向を説明するための概要図、図７は同リーダライタ７におけるアンテナ指向方向とエラー率の関係図である。

図４に示すように、ＲＦＩＤシステム１では、リーダライタ７は、まず、通信エリア内にＲＦＩＤタグ４が存在するか否かを検出する。このタグの存在検出を行う場合には、リーダライタ７は、区分数指定部２１の指示により、アンテナ部６のアンテナ指向方向の決定後と比較してＱ値を小さく、例えば、「２」にしてからアンテナ指向方向を変化させ、通信エリア内にあるＲＦＩＤタグ４の存在検出を行う。そして、ＲＦＩＤタグ４の存在が検出されると、最適な指向方向をアンテナ指向方向を変化させて探索する。すなわち、リーダライタ７は、移相部２７、２９に位相量を設定する（Ｓ１００）。

リーダライタ７は、アンテナ指向方向制御部３１により、例えば、図５の設定テーブル１００に従い、アンテナ部６のアンテナ指向方向を方向Ｂに設定する。すなわち、リーダライタ７は、移相器２７ａ〜２７ｄに０度、２０度、４０度、６０度の位相量をそれぞれ設定する。また、リーダライタ７は、移相器２９ａ〜２９ｄにも０度、２０度、４０度、６０度の位相量をそれぞれ設定する。

次に、リーダライタ７は、図６に示すように、アンテナ指向方向が方向Ｂに設定されたときの通信エリア１０１内にある各ＲＦＩＤタグ４の識別情報２２ａを読み取る（Ｓ１０２）。

リーダライタ７は、最適なアンテナ指向方向を探索するときは、各ＲＦＩＤタグ４間の衝突を避けるために、Ｑ値を大きくする。例えば、区分数指定部２１の指示により、Ｑ値を「４」として読み取り命令（Ｑｕｅｒｙコマンド）を送信する。これにより、１つのラウンドは１６個のタイムスロットで構成され、１つのラウンド内でのタグ応答がなくなるまで、ＲＦＩＤタグ４の識別情報２２ａの収集処理を繰り返す（Ｓ１０８）。なお、Ｑ値は「４」に限定されない。高速探索するには１つのラウンドにおけるタイムスロット数をできるだけ小さくするのが望ましく、ここでは、標準の値である「３」より、１つ増やしている。

ＲＦＩＤタグ４の識別情報２２ａの収集処理を繰り返す中で、エラー検出部２３は、送受信部２０にエラーが発生しているか否かを検出する。そして、エラー数計数部２４は、エラー検出部２３によりエラーが検出された場合にエラー関連情報２２ｂのエラー回数を更新する。すなわち、エラー数計数部２４は、エラーが発生するごとに、エラー関連情報２２ｂのエラー回数を１つ増やす。また、応答数計数部２５は、送受信部２０によりＲＦＩＤタグ４が読み取られるごとに応答数として計数し、その結果をエラー関連情報２２ｂとして記憶部２２に記憶する（Ｓ１０４）。これにより、方向Ｂにおけるエラーの回数、応答数が累積され、エラー関連情報２２ｂとして記憶される。

なお、リーダライタ７は、エラー関連情報２２ｂのエラー回数が所定回数以上になった場合、識別情報２２ａの収集処理を中止し（Ｓ１０６）、Ｓ１１０に進む。一方、リーダライタ７は、エラー関連情報２２ｂのエラー回数が所定回数より少ない場合、ＲＦＩＤタグ４の識別情報２２ａの収集処理を継続する。

次に、リーダライタ７は、１ラウンド内でのタグの応答がなくなり、読み取りが完了すると、方向Ｂの最終のエラー回数と応答数をエラー関連情報２２ｂとして記憶部２２に記憶する（Ｓ１１０）。

そして、同様に、Ｓ１００〜Ｓ１１０を繰り返し実行し、他のアンテナ指向方向（例えば、方向Ｃ、方向Ｄ）の通信エリア１０２、１０３でも各ＲＦＩＤタグ４の識別情報２２ａの収集処理を行い、それぞれのエラー回数および応答数をエラー関連情報２２ｂとして記憶部２２に記憶する（Ｓ１１２）。リーダライタ７は、例えば、図５の設定テーブル１００に従い、方向Ｃ（アンテナ指向方向）では移相器２７ａ〜２７ｄに０度、０度、０度、０度の位相量をそれぞれ設定し、移相器２９ａ〜２９ｄにも０度、０度、０度、０度の位相量をそれぞれ設定する。同様に、リーダライタ７は、方向Ｄでは移相器２７ａ〜２７ｄに６０度、４０度、２０度、０度の位相量をそれぞれ設定し、移相器２９ａ〜２９ｄにも６０度、４０度、２０度、０度の位相量をそれぞれ設定する。このように、移相器２７ａ〜２７ｄと移相器２９ａ〜２９ｄに同一の位相量をそれぞれ設定して、送受信部２０で送受信するときのアンテナ部６の指向方向を揃えている。

リーダライタ７は、このようにして各方向Ｂ、方向Ｃまたは方向Ｄにおける、エラー回数、応答数の累積を検出し、各方向のエラー関連情報２２ｂとして記憶部２２に記憶する。

リーダライタ７は、アンテナ指向方向制御部３１により、エラー関連情報２２ｂのエラー回数および応答数から応答数に占めるエラー回数の割合をエラー率として算出し、その結果は、例えば、図７に示すように検出される。すなわち、方向Ｂではエラー率の値が「ＭＡＸ」、方向Ｃではエラー率の値が「Ｒｂ」、方向Ｄではエラー率の値が「Ｒａ」となっている。ここで、エラー率の値が「ＭＡＸ」とは、応答数に占めるエラー回数が所定以上であったことを示す。また、Ｒａ、Ｒｄ、ＭＡＸの関係は、Ｒａ＜Ｒｄ＜ＭＡＸとする。

次に、リーダライタ７は、図７に示すエラー率の検出結果の内から、エラー率が最も小さい方向Ｄを最適なアンテナ指向方向と判断し、アンテナ指向方向を方向Ｄに決定し、図５の設定テーブル１００に従って移相部２７、２９の移相器２７ａ〜２７ｄ、移相器２９ａ〜２９ｄに位相量を設定する（Ｓ１１４）。

次に、図４に戻り、リーダライタ７は、最適なアンテナ指向方向の探索が完了すると、Ｑ値の「４」を適切な値に戻す。区分数指定部２１の指示により、最適なアンテナ指向方向を探索するときのＱ値に比べて小さくし、Ｑ値を、例えば、「３」として読み取り命令（Ｑｕｅｒｙコマンド）を送信する。これにより、１つのラウンドは８つのタイムスロットで構成される。リーダライタ７は、１つのラウンド内でのタグ応答がなくなるまで、ＲＦＩＤタグ４の識別情報２２ａの収集処理を繰り返す（Ｓ１１６、Ｓ１１８）。

なお、Ｑ値は「３」に限定されない。また、Ｑ値を固定せず、ダイナミックＡＬＯＨＡを用いて複数のＲＦＩＤタグ４からの応答数に応じてＱ値を変更するようにしてもよい。さらに、上記のＳ１００〜Ｓ１１８までの処理を所定の間隔で実行することにより、管理物品３が移動する場合であっても、複数のＲＦＩＤタグの読み取り精度を向上させることができる。所定の間隔として、例えば、０．５秒間隔で実行する。これにより、管理物品３が時速７．２ｋｍで移動する場合であっても管理物品３を追跡管理することができる。

このように、リーダライタ７は、アンテナ部６の指向方向を変化させた内で、その指向方向ごとの応答数に占めるエラー回数の割合が最も小さい方向にアンテナ部６の指向方向を設定し、複数のＲＦＩＤタグ４を読み取り、各識別情報２２ａの収集処理を行うことができる。

以上のように本実施の形態によれば、リーダライタ７は、アンテナ素子６ａ〜６ｄから構成されるアンテナ部６に接続され、アンテナ部６を介して複数の管理物品３それぞれに貼付されている複数のＲＦＩＤタグ４を読み取る送受信部２０と、アンテナ素子６ａ〜６ｄそれぞれと送受信部２０との間の位相を複数の位相量に応じて個々に変化させる移相部２７、２９と、送受信部２０で複数のＲＦＩＤタグ４を読み取るときに発生するエラーを検出するエラー検出部２３と、エラー検出部２３で検出されるエラー回数を計数するエラー数計数部２４と、送受信部２０で得られる複数のＲＦＩＤタグ４の応答数を計数する応答数計数部２５と、移相部２７、２９に複数の位相量を設定してアンテナ部６の指向方向を制御するアンテナ指向方向制御部３１とを備え、アンテナ指向方向制御部３１は、アンテナ部６の指向方向を変化させた内で、その指向方向ごとの応答数に占めるエラー回数の割合が最も小さい方向にアンテナ部６の指向方向を制御する構成とした。

これにより、エラー率の最も小さい方向にアンテナ部６の指向方向を設定した後で複数のＲＦＩＤタグ４を読み取ることができるので、多数のＲＦＩＤタグ４を読み取る場合であっても、全体としての読み取り精度を向上させることができる。

また、ＲＦＩＤシステム１は、リーダライタ７と、複数の管理物品３それぞれに貼付されると共に複数の管理物品３それぞれの識別情報２２ａを記憶保持する複数のＲＦＩＤタグ４とを備えている。これにより、エラー率の最も小さい方向にアンテナ部６の指向方向を設定した後で複数のＲＦＩＤタグ４を読み取ることができるので、多数のＲＦＩＤタグ４を読み取る場合であっても、全体としての読み取り精度を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、管理物品３の移動方向である左右方向にアンテナ部６のアンテナ指向方向を制御する例について説明したが、これに限定されるものではない。管理物品３が上下方向に移動するのであれば、上下方向にアンテナ部６のアンテナ指向方向を制御すればよい。このように、管理物品３の移動方向に合わせてアンテナ部６のアンテナ指向方向を制御することで、管理物品３が移動する場合であっても、管理物品３に向けてアンテナ部６のアンテナ指向方向を合わせることができ、読み取り精度を向上させることができる。

以上のように本発明は、アンテナ部の指向方向を変化させ、アンテナ部の指向方向ごとに通信エリア内にある複数のＲＦＩＤタグの応答数と複数のＲＦＩＤタグを読み取るときのエラー回数を検出し、その指向方向ごとの応答数に占めるエラー回数の割合が最も小さい方向に、アンテナ部の指向方向を制御する構成としたので、エラー率の最も小さい方向にアンテナ部の指向方向を設定した後で複数のＲＦＩＤタグを読み取ることができる。これにより、多数のＲＦＩＤタグを読み取る場合であっても、全体としての読み取り精度を向上させることを可能とするリーダライタ、ＲＦＩＤシステムなどに有用である。

本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤシステムの概略構成図 同ＲＦＩＤシステムで使用されるＲＦＩＤタグの正面図 本発明の実施の形態におけるリーダライタのブロック図 同リーダライタの動作を説明するフローチャート 同リーダライタにおけるアンテナ指向方向と移相部に設定される位相量との関係図 同リーダライタにおけるアンテナ指向方向を説明するための概要図 同リーダライタにおけるアンテナ指向方向とエラー率の関係図

符号の説明

１ ＲＦＩＤシステム
２ 車両
３ 管理物品
４ ＲＦＩＤタグ
４ａ タグアンテナ部
４ｂ タグ回路部
４ｃ 本体部
５ ゲート
６ アンテナ部
６ａ〜６ｄ アンテナ素子
７ リーダライタ
８ ネットワーク
９ 管理装置
１９ 制御部
２０ 送受信部
２１ 区分数指定部
２２ 記憶部
２２ａ 識別情報
２２ｂ エラー関連情報
２３ エラー検出部
２４ エラー数計数部
２５ 応答数計数部
２６ 電力分配部
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ 電力分配器
２７，２９ 移相部
２７ａ〜２７ｄ，２９ａ〜２９ｄ 移相器
２８ 送受分離部
２８ａ〜２８ｄ 送受分離器
３０ 加算器
３１ アンテナ指向方向制御部
１００ 設定テーブル
１０１，１０２，１０３ 通信エリア

Claims (4)

1. 複数のアンテナ素子から構成されるアンテナ部に接続されるリーダライタであって、
   前記アンテナ部を介して複数の管理物品それぞれに貼付されている複数のＲＦＩＤタグを読み取る送受信部と、
   前記複数のアンテナ素子それぞれと前記送受信部との間の位相を複数の位相量に応じて個々に変化させる移相部と、
   前記送受信部で前記複数のＲＦＩＤタグを読み取るときに発生するエラーを検出するエラー検出部と、
   前記エラー検出部で検出されるエラー回数を計数するエラー数計数部と、
   前記送受信部で得られる前記複数のＲＦＩＤタグの応答数を計数する応答数計数部と、
   前記移相部に前記複数の位相量を設定して前記アンテナ部の指向方向を制御するアンテナ指向方向制御部とを備え、
   前記アンテナ指向方向制御は、前記アンテナ部の指向方向を変化させた内で、その指向方向ごとの前記応答数に占める前記エラー回数の割合が最も小さい方向に前記アンテナ部の指向方向を制御する構成としたことを特徴とするリーダライタ。
2. 前記アンテナ部の指向方向を前記管理物品の移動方向に対して変化させることを特徴とする請求項１に記載のリーダライタ。
3. 前記複数のＲＦＩＤタグと通信する際のタイムスロットの数を指定する区分数指定部と、前記区分数指定部におけるタイムスロットの数を制御する制御部とをさらに備え、前記制御部は、前記アンテナ部の指向方向の探索時に前記区分数指定部で指定するタイムスロットの数を探索完了後に前記区分数指定部で指定するタイムスロットの数より大きくする構成としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリーダライタ。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のリーダライタと、
   複数の管理物品それぞれに貼付されると共に前記複数の管理物品それぞれの識別情報を記憶保持する複数のＲＦＩＤタグとを備えたことを特徴とするＲＦＩＤシステム。

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