JP2018182656A - 中継装置、タグ端末、及び通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】リーダ端末とタグ端末との間で通信を行う通信システムに適用する、リーダ−タグ間距離を長くするにあたって専用の電源が不要で、且つ、汎用性が高い中継装置及びその通信システムを提供する。【解決手段】中継装置３０は、第１電波を送信するリーダ端末１０と、第１電波を受信し第１電波に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作すると共にリーダ端末１０に送信すべきデータを含む第２電波を送信するタグ端末２０と、を含む通信システム１に適用される。中継装置３０は、電波を受信する受信部と、電波を送信する送信部と、受信部により受信した第１電波に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作する制御部であって受信部により第２電波を受信した際に第２電波に含まれるデータをリーダ端末１０に送信するためにそのデータを含む第３電波を送信するように送信部に対して指示する制御部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、リーダ端末とタグ端末とを含む通信システムに適用される中継装置、そのタグ端末、及びその通信システムに関する。

従来から、リーダ端末とタグ端末との間で通信を行う通信システムが広く知られている。この通信システムでは、リーダ端末からの電波を受信したタグ端末が、リーダ端末に送信すべきデータを含む電波をリーダ端末に送信し、このタグ端末からの電波をリーダ端末が受信してデータを取得するようになっている。リーダ端末は、リーダライタとも呼ばれ、タグ端末は、ＲＦタグ、電子タグ、ＩＣタグ、無線タグ、ＲＦＩＤタグとも呼ばれる。

近年、低コスト化、及び、耐久性の向上の観点から、タグ端末として、リーダ端末が送信する電力供給用信号を含む電波に基づいて発生する電力をエネルギー源として使用して動作する形式のもの（いわゆるパッシブタグ）が開発されてきている。以下、タグ端末とは、パッシブタグを意味するものとする。

一般に、電波は、空間を移動するに伴い大きく減衰する特性を有する。従って、リーダ端末とタグ端末との間の距離（リーダ−タグ間距離）が大きくなるにつれて、タグ端末がリーダ端末からの電波から取得できる電力（単位時間当たりの電力量）が減少すると共に、タグ端末が電波を送信するために必要となる電力量（必要電力量）が増大する。このため、リーダ−タグ間距離が大きくなるにつれて、タグ端末が必要電力量を蓄電するのに要する時間（必要蓄電時間）も長くなる。換言すれば、必要蓄電時間を短くするためには、リーダ−タグ間距離を小さくする必要がある。

ここで、リーダ−タグ間距離を長くするための技術が特許文献１、２に開示されている。特に、特許文献１には、中継装置を利用する手法が開示されている。この中継装置は、リーダ端末とタグ端末との間に配置され、タグ端末からの電波を中継してリーダ端末に送信する中継動作を行う。これにより、タグ端末からの電波の送信先がリーダ端末からリーダ端末より近くに位置する中継装置に変更されることで、タグ端末の必要電力量が小さくなり、この結果、リーダ−タグ間距離を小さくすることなく必要蓄電時間を短くすることができる。

特開２０１１−６１４１２号公報 特開２００６−２１７３９３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の中継装置は、特定のタグ端末を特定するためのＩＤ信号が含まれる電波をリーダ端末から受信したと判定したときに起動し、その後、タグ端末からの電波を受信して、そのタグ端末が上記ＩＤ信号で特定されるタグ端末と一致したときに中継動作を行うようになっている。

このように、上記文献に記載の中継装置では、非中継動作時において、特定のタグ端末のＩＤ信号が含まれる電波を受信したと判定する処理を行うため、常時待機状態となっている必要がある。このため、中継装置の専用の電源が必要になるという課題がある。加えて、この中継装置は、特定のタグ端末のＩＤ信号を受信して起動するため、中継動作を行う対象となるタグ端末を予め決めておく必要がある。このため、中継動作を行うための汎用性が低いという課題もある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、リーダ端末とタグ端末との間で通信を行う通信システムに適用されて、リーダ−タグ間距離を長くするにあたって専用の電源が不要で、且つ汎用性が高い中継装置、そのタグ端末、及びその通信システムを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る中継装置は、下記（１）〜（５）を特徴としている。
（１） 電力供給用信号を含む第１電波を送信するリーダ端末に、前記第１電波を受信するタグ端末であって前記電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作するタグ端末から送信される第２電波に含まれる前記リーダ端末に送信すべきデータを中継して送信する中継装置であって、
電波を受信する受信部と、
電波を送信する送信部と、
前記受信部により受信した前記第１電波に含まれる前記電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作する制御部であって前記受信部により前記第２電波を受信した際に前記第２電波に含まれる前記データを前記リーダ端末に送信するために前記データを含む第３電波を送信するように前記送信部に対して指示する制御部と、
を備えたことを特徴とする中継装置。
（２） 上記（１）に記載の中継装置において、
前記制御部は、
前記第１電波に含まれる前記電力供給用信号に基づいて発生する電力を蓄電する蓄電部と、
前記蓄電部に蓄電された電力量が所定値を超えたか否かを判定し、前記蓄電された電力量が前記所定値を超えた後に、前記第３電波を送信するように前記送信部に対して指示する判定部と、
を備えたことを特徴とする中継装置。
（３） 上記（２）に記載の中継装置において、
前記制御部は、前記受信部により受信した電波に含まれるデータを格納する格納部を備え、
前記判定部は、前記蓄電された電力量が前記所定値を超えた後に、前記受信部により受信した電波に含まれるデータを前記格納部に格納し、前記格納部に格納されたデータが前記第２電波に含まれる前記データか否かを判定し、前記格納部に格納されたデータが前記第２電波に含まれる前記データである場合に、前記第３電波を送信するように前記送信部に対して指示するよう構成された、
ことを特徴とする中継装置。
（４） 上記（２）または上記（３）に記載の中継装置において、
前記判定部は、前記中継装置に対する前記リーダ端末及び前記タグ端末のそれぞれの位置関係を認識すると共に、前記中継装置に対する前記リーダ端末及び前記タグ端末のそれぞれの位置関係が所定の関係となっている場合に、前記第３電波を送信するように前記送信部に対して指示するよう構成された、
ことを特徴とする中継装置。
（５） 上記（１）乃至上記（４）の何れか１つに記載の中継装置において、
前記制御部は、前記受信部により受信した前記第２電波に含まれる信号に基づいて発生する電力もエネルギー源として利用して動作するように構成された、
ことを特徴とする中継装置。

上記（１）の構成の中継装置によれば、この中継装置は、リーダ端末からの電波（第１電波）に含まれる電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作する。このため、中継装置の専用の電源が不要である。また、この中継装置は、タグ端末からの電波（第２電波）を受信した際に、第２電波に含まれるデータをリーダ端末に送信するためにそのデータを含む第３電波を送信する。このため、中継動作を行う対象となるタグ端末を予め決めておく必要がないので、中継動作を行うための汎用性が高い。
加えて、上記（１）の構成の中継装置によれば、リーダ端末と中継装置との間の距離、及び、中継装置とタグ端末との間の距離の双方が、リーダ−タグ間距離より短くなり得るので、中継装置が介在しない場合の通信システムにおけるタグ端末の必要蓄電時間に比べて、タグ端末の必要蓄電時間、及び、中継装置の必要蓄電時間の双方を短くすることができる。従って、中継装置が介在しない場合のタグ端末の必要蓄電時間に比べて、リーダ端末とタグ端末との間の通信に要するトータルの時間を短くすることができる。
上記（２）の構成の中継装置によれば、中継装置からリーダ端末間の電波の送信距離に応じて、蓄電された電力量と比較する所定値を変更することで、送信までの時間を短くできる。
上記（３）の構成の中継装置によれば、受信した電波に含まれるデータが、タグ端末からの電波（第２電波）に含まれるデータであるか、他の中継装置からの電波（第３電波）に含まれるデータであるかが判定され、タグ端末からの電波（第２電波）に含まれるデータの場合には、リーダ端末に向けて電波（第３電波）が送信される。一方、他の中継装置からの電波（第３電波）に含まれるデータの場合には、中継する必要がない（他の中継装置が既に中継動作を行っている）ので、リーダ端末に向けて電波（第３電波）が送信されない。これにより、中継動作を不必要に行うことが防止される。
上記（４）の構成の中継装置によれば、例えば、リーダ端末と中継装置との間の距離、及び、中継装置とタグ端末との間の距離の何れか一方がリーダ−タグ間距離より長くなっている場合には、中継動作を行わない。この結果、中継装置が介在しない場合の通信システムに比べて、リーダ端末とタグ端末との間の通信に要するトータルの時間がより長くなる可能性がある状況下にて、中継動作が行われることが防止される。
上記（５）の構成の中継装置によれば、リーダ端末からの電波（第１電波）に含まれる電力供給用信号に基づいて発生する電力のみをエネルギー源として利用する場合と比べて、電波から取得できる電力（単位時間当たりの電力量）が増大するので、中継装置の必要蓄電時間をより一層短くすることができる。

また、前述した目的を達成するために、本発明に係るタグ端末は、下記（６）を特徴としている。
（６） リーダ端末から電力供給用信号を含む第１電波を受信し、前記電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作すると共に前記リーダ端末に送信すべきデータを含む第２電波を送信するタグ端末であって、
前記第２電波に含まれるデータが中継装置によって中継されて前記リーダ端末へ送信され、
前記電力供給用信号に基づいて発生する電力を蓄電すると共に、前記中継装置によって中継される場合に蓄電される必要蓄電時間が、前記中継装置によって中継されない場合に蓄電される必要蓄電時間に比べて短い、
ことを特徴とするタグ端末。

上記（６）の構成のタグ端末によれば、タグ端末から中継装置までの電波の送信距離に応じて、蓄電された電力量と比較する所定値を変更することで、送信までの時間を短くできる。

また、前述した目的を達成するために、本発明に係る通信システムは、下記（７）を特徴としている。
（７） 電力供給用信号を含む第１電波を送信するリーダ端末と、
前記第１電波を受信するタグ端末であって前記電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作すると共に前記リーダ端末に送信すべきデータを含む第２電波を送信するタグ端末と、
前記第２電波に含まれる前記データを中継して前記リーダ端末に送信する中継装置と、
を含む通信システムであって、
前記中継装置は、
電波を受信する受信部と、
電波を送信する送信部と、
前記受信部により受信した前記第１電波に含まれる前記電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作する制御部であって前記受信部により前記第２電波を受信した際に前記第２電波に含まれる前記データを前記リーダ端末に送信するために前記データを含む第３電波を送信するように前記送信部に対して指示する制御部と、
を備えたことを特徴とする通信システムであること。

上記（７）の構成の通信システムによれば、中継装置は、リーダ端末からの電波（第１電波）に含まれる電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作する。このため、中継装置の専用の電源が不要である。また、中継装置は、タグ端末からの電波（第２電波）を受信した際に、第２電波に含まれるデータをリーダ端末に送信するためにそのデータを含む第３電波を送信する。このため、中継動作を行う対象となるタグ端末を予め決めておく必要がないので、中継動作を行うための汎用性が高い。

本発明によれば、リーダ端末とタグ端末との間で通信を行う通信システムに適用されて専用の電源が不要で且つ汎用性が高い中継装置、そのタグ端末、及びその通信システムを提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明の実施形態に係る通信システムの全体構成を示す図である。 図２は、中継装置が２つ配置された場合の通信システムの図１に対応する図である。 図３は、図１に示す中継装置の機能ブロック図である。 図４は、図１に示すリーダ端末が行う処理の流れを示すフローチャートである。 図５は、図１に示すタグ端末が行う処理の流れを示すフローチャートである。 図６は、図１に示す中継装置が行う処理の流れを示すフローチャートである。

＜構成＞
以下、図１〜図３を参照しながら、本発明の実施形態に係る通信システム１の構成について説明する。

図１に示すように、通信システム１は、リーダ端末１０と、タグ端末２０と、中継装置３０と、を備える。通信システム１は、例えば、車両に搭載され得る。通信システム１としては、タグ端末２０と中継装置３０との間の距離Ｂ、及び、リーダ端末１０と中継装置３０との間の距離Ｃの双方が、リーダ端末１０とタグ端末２０との間の距離Ａより短くなるように、リーダ端末１０及びタグ端末２０に対して中継装置３０が配置される場合を想定している。図２に示すように、通信システム１は、複数（図２では、２つ）の中継装置３０を含んでいてもよい。

リーダ端末１０は、リーダライタとも呼ばれる。リーダ端末１０は、周知の構成を有するので、その構成の詳細な説明は省略する。リーダ端末１０は、タグ端末２０及び中継装置３０を含む外部に向けて電波（第１電波）を全方位に向けて送信すると共に、中継装置３０からの電波（第３電波）を受信することで、タグ端末２０が有するデータを、中継装置３０を介して取得するようになっている。

タグ端末２０は、ＲＦタグ、電子タグ、ＩＣタグ、無線タグ、ＲＦＩＤタグとも呼ばれる。タグ端末２０は、リーダ端末１０からの第１電波に含まれる電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作（起動）するようになっている。即ち、タグ端末２０は、個別の（専用の）電源を有していないパッシブタグである。

タグ端末２０は、所定のデバイス（例えば、車両に搭載されたセンサ等、図示省略）と連携している。タグ端末２０は、自身の起動時に、リーダ端末１０からの第１電波に含まれる電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用してそのデバイスをも起動するようになっている。そして、タグ端末２０は、そのデバイスから所定のデータ（例えば、センサの検出値に関するデータ等）を取得し、そのデータを含む電波（第２電波）を、中継装置３０を含む外部に向けて全方位に送信するようになっている。

中継装置３０は、タグ端末２０からの第２電波に含まれるデータを中継してリーダ端末１０に送信するための装置である。中継装置３０は、リーダ端末１０からの第１電波に含まれる電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作（起動）するようになっている。即ち、中継装置３０は、タグ端末２０と同様、個別の（専用の）電源を有していない。

図３に示すように、中継装置３０は、電波を受信する受信部３１と、電波を送信する送信部３２と、各種処理を実行する制御部３３と、を備える。受信部３１及び送信部３２は、具体的にはアンテナであり、共通のアンテナであっても、個別のアンテナであってもよい。制御部３３は、具体的にはマイクロコンピュータである。制御部３３は、蓄電部３４と、格納部３５と、判定部３６と、を備える。

蓄電部３４は、受信部３１が受信したリーダ端末１０からの第１電波に含まれる電力供給用信号に含まれるエネルギーを電力に変換する電力変換部３４ａを備える。蓄電部３４は、電力変換部３４ａにより変換された電力を蓄電するようになっている。格納部３５は、受信部３１により受信した電波に含まれるデータを格納するようになっている。判定部３６は、各種判定を含む各種処理を実行するようになっている。尚、蓄電部３４が電力変換部３４ａを備える形態について説明するが、蓄電部３４と電力変換部３４ａは別体でもよく、本発明の中継装置は蓄電部３４または電力変換部３４ａの関係によって限定されるものではない。

＜作動＞
以下、図４〜図６を参照しながら、通信システム１の作動について説明する。

図４に示すように、リーダ端末１０は、所定の条件が成立したとき、外部に向けて第１電波を全方位に向けて送信する（ステップ４１）。第１電波には、タグ端末２０及び中継装置３０のエネルギー源として利用される電力を発生させるための電力供給用信号と、データを受信し応答すべきタグ端末２０を特定するタグＩＤ信号と、を少なくとも含む。タグＩＤ信号は、具体的には、第１電波によって伝送される通信フレームにおいて、タグ端末を識別するためのＩＤが格納されるタグ識別領域に格納されている。このタグ識別領域にはこの第１電波を受信し応答すべきタグ端末２０のＩＤが格納されている。このように第１電波を受信すべきタグ端末が情報として格納された第１電波は、所定の電力で所定の短時間に亘って送信される。そして、リーダ端末１０は、中継装置３０からの後述する第３電波を受信したか否かを判定し（ステップ４２）、第３電波を受信するまでこの判定を繰り返す（ステップ４２でＮＯ）。

このように、リーダ端末１０が第１電波を送信すると、タグ端末２０及び中継装置３０の双方が、この第１電波を受信して起動し、その後、各種処理を開始する。以下、先ず、タグ端末２０の処理について説明する。

図５に示すように、タグ端末２０は、リーダ端末１０からの第１電波を受信すると、第１電波に含まれる電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して起動する（ステップ５１）。タグ端末２０は、起動後、第１電波に含まれる電力供給用信号に基づいて発生する電力を逐次蓄電していき（ステップ５２）、蓄電された電力量が第１所定値を超えたか否かを判定し（ステップ５３）、電力量が第１所定値を超えるまでこの判定を繰り返す（ステップ５３でＮＯ）。ここで、第１所定値は、タグ端末２０と連携しているデバイスの起動に要する電力量、及び、タグ端末２０が送信する第２電波を第２電波の送信先である中継装置３０まで十分に到達させるために必要な電力量（距離Ｂに相当する電力量）、の合計に相当する値である。

蓄電された電力量が第１所定値を超えると（ステップ５３でＹＥＳ）、タグ端末２０は、連携しているデバイス（センサ等）を起動し（ステップ５４）、そのデバイスからデータ（センサの検出値に関するデータ等）を取得する（ステップ５５）。そして、タグ端末２０は、そのデバイスから取得したデータを含む第２電波を外部に向けて全方位に送信し（ステップ５６）、処理を終了する。第２電波には、タグ端末２０を特定するタグＩＤ信号と、連携しているデバイスから取得した検出信号と、を少なくとも含む。タグＩＤ信号は、具体的には、第２電波によって伝送される通信フレームにおいて、タグ端末を識別するためのＩＤが格納されるタグ識別領域に格納されている。このタグ識別領域には、リーダ端末１０からのデータを受信したタグ端末２０のＩＤが格納される。また、検出信号は、第２電波によって伝送されるデータ本体が格納されるデータ領域に格納されている。第１電波を受信して応答したタグ端末２０のＩＤが格納された第２電波は、所定の電力で所定の短時間に亘って送信される。

次に、中継装置３０の処理について説明する。図６に示すように、中継装置３０は、リーダ端末１０からの第１電波を受信すると、第１電波に含まれる電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して起動する（ステップ６１）。中継装置３０の起動後、蓄電部３４は、第１電波に含まれる電力供給用信号に基づいて発生する電力を逐次蓄電していく（ステップ６２）。判定部３６は、蓄電部３４に蓄電されている電力量が第２所定値を超えたか否かを判定し（ステップ６３）、電力量が第２所定値を超えるまでこの判定を繰り返す（ステップ６３でＮＯ）。ここで、第２所定値は、中継装置３０が送信する第３電波を第３電波の送信先であるリーダ端末１０まで十分に到達させるために必要な電力量（距離Ｃに相当する電力量）に相当する値である。

蓄電部３４に蓄電されている電力量が第２所定値を超えると（ステップ６３でＹＥＳ）、判定部３６は、受信部３１を介して電波を受信した否かを判定し（ステップ６４）、電波を受信するまでステップ６２〜６４の処理を繰り返す（ステップ６４でＮＯ）。そして、受信部３１が電波を受信すると（ステップ６４でＹＥＳ）、受信した電波に含まれるデータを格納部３５に格納する（ステップ６５）。ところで、タグ端末２０よりもリーダ端末１０に近い位置にある中継装置３０は、タグ端末２０に比して時間当たりに蓄電される電力量が多いため、タグ端末２０が所定量蓄電されるまでの間に、より多くの電力を蓄電することができる。このため、蓄電部３４に蓄電されている電力量が第２所定値を超えた以降においても電波を受信するまで電力を蓄電することによって、中継装置３０が動作するための電力がより多く確保され、このため、中継装置３０が電波の受信待ちを行うことができる期間をより長く確保できる。こうして、中継装置３０が中継動作をより安定的に行うことができる。

格納部３５にデータが格納されると、判定部３６は、格納データが、タグ端末２０からの第２電波に含まれるデータであるか、他の中継装置３０からの第３電波に含まれるデータであるかを判定する（ステップ６６）。換言すれば、受信した電波が、タグ端末２０からの第２電波であるか、他の中継装置３０からの第３電波であるかが判定される。この判定の詳細については、ステップ６６でＮＯに分岐する際に説明する。

判定部３６は、格納データがタグ端末２０からの第２電波に含まれるデータの場合には（ステップ６６でＹＥＳ）、そのデータを含む第３電波を外部に向けて全方位に送信し（ステップ６７）、処理を終了する。第３電波には、中継装置３０を特定する中継装置ＩＤ信号と、タグ端末２０を特定するタグＩＤ信号と、連携しているデバイスから取得した検出信号と、を少なくとも含む。中継装置ＩＤ信号は、具体的には、第３電波によって伝送される通信フレームにおいて、中継装置を識別するためのＩＤが格納される中継装置識別領域に格納されている。この中継装置識別領域には、タグ端末２０からのデータを受信した中継装置３０のＩＤが格納される。また、タグＩＤ信号は、具体的には、第３電波によって伝送される通信フレームにおいて、タグ端末を識別するためのＩＤが格納されるタグ識別領域に格納されている。このタグ識別領域には、リーダ端末１０からのデータを受信したタグ端末２０のＩＤが格納される。また、検出信号は、第２電波によって伝送されるデータ本体が格納されるデータ領域に格納されている。第１電波を受信して応答したタグ端末２０のＩＤ及び第２電波を受信して応答した中継装置３０のＩＤがそれぞれ格納された第３電波は、所定の電力で所定の短時間に亘って送信される。

一方、判定部３６は、他の中継装置３０からの第３電波に含まれるデータの場合には（ステップ６６でＮＯ）、中継する必要がない（他の中継装置３０が既に中継動作を行っている）ので、第３電波が送信されない。第３電波には、中継装置のＩＤが格納されているため、この中継装置のＩＤの有無によって、格納データがタグ端末２０からの第２電波に含まれるデータであるか、他の中継装置３０からの第３電波に含まれるデータであるかを判定することができる。こうして他の中継装置３０からの第３電波に含まれるデータの場合には、格納部３５に格納されていたデータは破棄される。これにより、中継動作を不必要に行うことが防止される。

再び、図４を参照する。中継装置３０が第３電波を送信すると、リーダ端末１０は、この第３電波を受信する（ステップ４２でＹＥＳ）。その後、リーダ端末１０は、受信した第３電波に含まれるデータが、自身が送信した第１電波に含まれるタグＩＤ信号で特定されるタグ端末２０と同じタグ端末２０から送信されたデータであるか否かを判定する（ステップ４３）。具体的には、第１電波に格納されたタグＩＤ信号と、第３電波に格納されたタグＩＤ信号との一致、不一致を判定する。

この判定の結果、タグＩＤ信号が一致すれば（ステップ４３でＹＥＳ）、リーダ端末１０は、そのデータを取得し（ステップ４４）、取得したデータをその後の処理に活用する。一方、タグＩＤ信号が一致しない場合（ステップ４３でＮＯ）、リーダ端末１０は、そのデータを取得せずに処理を終了する。

＜作用・効果＞
以上に説明したように、通信システム１では、中継装置３０は、リーダ端末１０からの第１電波に含まれる電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作する。このため、中継装置３０の専用の電源が不要である。また、中継装置３０は、タグ端末２０からの第２電波を受信した際に、第２電波に含まれるデータをリーダ端末１０に送信するためにそのデータを含む第３電波を送信する。このため、中継動作を行う対象となるタグ端末を予め決めておく必要がないので、中継動作を行うための汎用性が高い。

加えて、リーダ端末１０と中継装置３０との間の距離Ｃ、及び、中継装置３０とタグ端末２０との間の距離Ｂの双方が、リーダ端末１０とタグ端末２０との間の距離Ａより短い（Ｂ，Ｃ＜Ａ）。従って、中継装置３０が介在しない場合の通信システムにおけるタグ端末２０の必要蓄電時間（第２電波を距離Ａだけ送信するために必要な電力量を蓄電するのに要する時間）に比べて、タグ端末２０の必要蓄電時間（第２電波を距離Ｂだけ送信するために必要な電力量を蓄電するのに要する時間）、及び、中継装置３０の必要蓄電時間（第３電波を距離Ｃだけ送信するために必要な電力量を蓄電するのに要する時間）の双方を短くすることができる。従って、中継装置３０が介在しない場合のタグ端末２０の必要蓄電時間に比べて、リーダ端末１０とタグ端末２０との間の通信に要するトータルの時間を短くすることができる。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。即ち、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、上記実施形態では、中継装置３０は、リーダ端末１０からの電波（第１電波）に含まれる電力供給用信号に基づいて発生する電力のみをエネルギー源として利用している。これに対し、中継装置３０は、タグ端末２０からの電波（第２電波）に含まれる信号に基づいて発生する電力をもエネルギー源として利用するように構成してもよい。これにより、電波から取得できる電力（単位時間当たりの電力量）が増大するので、中継装置３０の必要蓄電時間をより一層短くすることができる。

また、上記実施形態では、中継装置３０に対するリーダ端末１０及びタグ端末２０のそれぞれの位置関係がどのような関係となっていても、中継装置３０が中継動作を行っている。これに対し、判定部３６が、中継装置３０に対するリーダ端末１０及びタグ端末２０のそれぞれの位置関係を認識する機能を有する場合、判定部３６は、中継装置３０に対するリーダ端末１０及びタグ端末２０のそれぞれの位置関係が所定の関係となっている場合に中継動作を行うように構成してもよい。

具体的には、例えば、リーダ端末１０と中継装置３０との間の距離Ｃ、及び、中継装置３０とタグ端末２０との間の距離Ｂの何れか一方が、リーダ端末１０とタグ端末２０との間の距離Ａより長くなっている場合に、中継装置３０が中継動作を行わないように構成され得る。これにより、中継装置３０が介在しない場合の通信システムに比べて、リーダ端末１０とタグ端末２０との間の通信に要するトータルの時間がより長くなる可能性がある状況下にて、中継動作が行われることが防止される。

また、上記実施形態では、タグＩＤ信号が第３電波によって伝送される通信フレームにおいて、リーダ端末１０からのデータを受信したタグ端末２０のＩＤがタグ識別領域に格納される形態について説明した。しかし、第３電波によって伝送される通信フレームにこのタグ識別領域を設けない形態も可能である。すなわち、このタグ識別領域にタグＩＤ信号を格納する代わりに、データ領域に格納することができる。この場合、リーダ端末１０は、受信した第３電波に含まれるデータ領域を参照してタグＩＤ信号との一致、不一致を判定すればよい。これにより、第３電波の通信フレーム構造を簡素化することができる。

ここで、上述した本発明に係る中継装置、タグ端末、及び通信システムの実施形態の特徴をそれぞれ以下（１）〜（７）に簡潔に纏めて列記する。
（１） 電力供給用信号を含む第１電波を送信するリーダ端末（１０）に、前記第１電波を受信するタグ端末（２０）であって前記電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作するタグ端末（２０）から送信される第２電波に含まれる前記リーダ端末（１０）に送信すべきデータを中継して送信する中継装置（３０）であって、
電波を受信する受信部（３１）と、
電波を送信する送信部（３２）と、
前記受信部（３１）により受信した前記第１電波に含まれる前記電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作する制御部（３３）であって前記受信部（３１）により前記第２電波を受信した際に前記第２電波に含まれる前記データを前記リーダ端末（１０）に送信するために前記データを含む第３電波を送信するように前記送信部（３２）に対して指示する制御部（３３）と、
を備えたことを特徴とする中継装置。
（２） 上記（１）に記載の中継装置において、
前記制御部（３３）は、
前記第１電波に含まれる前記電力供給用信号に基づいて発生する電力を蓄電する蓄電部（３４）と、
前記蓄電部（３４）に蓄電された電力量が所定値を超えたか否かを判定し、前記蓄電された電力量が前記所定値を超えた後に、前記第３電波を送信するように前記送信部（３２）に対して指示する判定部（３６）と、
を備えたことを特徴とする中継装置。
（３） 上記（２）に記載の中継装置において、
前記制御部（３３）は、前記受信部（３１）により受信した電波に含まれるデータを格納する格納部（３５）を備え、
前記判定部（３６）は、前記蓄電された電力量が前記所定値を超えた後に、前記受信部（３１）により受信した電波に含まれるデータを前記格納部（３５）に格納し、前記格納部（３５）に格納されたデータが前記第２電波に含まれる前記データか否かを判定し、前記格納部（３５）に格納されたデータが前記第２電波に含まれる前記データである場合に、前記第３電波を送信するように前記送信部（３２）に対して指示するよう構成された、
ことを特徴とする中継装置。
（４） 上記（２）または上記（３）に記載の中継装置において、
前記判定部（３６）は、前記中継装置（３０）に対する前記リーダ端末（１０）及び前記タグ端末（２０）のそれぞれの位置関係を認識すると共に、前記中継装置（３０）に対する前記リーダ端末（１０）及び前記タグ端末（２０）のそれぞれの位置関係が所定の関係となっている場合に、前記第３電波を送信するように前記送信部（３２）に対して指示するよう構成された、
ことを特徴とする中継装置。
（５） 上記（１）乃至上記（４）の何れか１つに記載の中継装置において、
前記制御部（３３）は、前記受信部（３１）により受信した前記第２電波に含まれる信号に基づいて発生する電力もエネルギー源として利用して動作するように構成された、
ことを特徴とする中継装置。
（６） リーダ端末（１０）電力供給用信号を含む第１電波を受信し、前記電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作すると共に前記リーダ端末（１０）に送信すべきデータを含む第２電波を送信するタグ端末（２０）であって、
前記第２電波に含まれるデータが中継装置（３０）によって中継されて前記リーダ端末（１０）へ送信され、
前記電力供給用信号に基づいて発生する電力を蓄電すると共に、前記中継装置（３０）によって中継される場合に蓄電される必要蓄電時間が、前記中継装置（３０）によって中継されない場合に蓄電される必要蓄電時間に比べて短い、
ことを特徴とするタグ端末。
（７） 電力供給用信号を含む第１電波を送信するリーダ端末（１０）と、
前記第１電波を受信するタグ端末（２０）であって前記電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作すると共に前記リーダ端末（１０）に送信すべきデータを含む第２電波を送信するタグ端末（２０）と、
前記第２電波に含まれる前記データを中継して前記リーダ端末（１０）に送信する中継装置（３０）と、
を含む通信システム（１）であって、
前記中継装置（３０）は、
電波を受信する受信部（３１）と、
電波を送信する送信部（３２）と、
前記受信部（３１）により受信した前記第１電波に含まれる前記電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作する制御部（３３）であって前記受信部（３１）により前記第２電波を受信した際に前記第２電波に含まれる前記データを前記リーダ端末（１０）に送信するために前記データを含む第３電波を送信するように前記送信部（３２）に対して指示する制御部（３３）と、
を備えたことを特徴とする通信システム。

１ 通信システム
１０ リーダ端末
２０ タグ端末
３０ 中継装置
３１ 受信部
３２ 送信部
３３ 制御部
３４ 蓄電部
３５ 格納部
３６ 判定部

Claims (7)

1. 電力供給用信号を含む第１電波を送信するリーダ端末に、前記第１電波を受信するタグ端末であって前記電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作するタグ端末から送信される第２電波に含まれる前記リーダ端末に送信すべきデータを中継して送信する中継装置であって、
   電波を受信する受信部と、
   電波を送信する送信部と、
   前記受信部により受信した前記第１電波に含まれる前記電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作する制御部であって前記受信部により前記第２電波を受信した際に前記第２電波に含まれる前記データを前記リーダ端末に送信するために前記データを含む第３電波を送信するように前記送信部に対して指示する制御部と、
   を備えたことを特徴とする中継装置。
2. 請求項１に記載の中継装置において、
   前記制御部は、
   前記第１電波に含まれる前記電力供給用信号に基づいて発生する電力を蓄電する蓄電部と、
   前記蓄電部に蓄電された電力量が所定値を超えたか否かを判定し、前記蓄電された電力量が前記所定値を超えた後に、前記第３電波を送信するように前記送信部に対して指示する判定部と、
   を備えたことを特徴とする中継装置。
3. 請求項２に記載の中継装置において、
   前記制御部は、前記受信部により受信した電波に含まれるデータを格納する格納部を備え、
   前記判定部は、前記蓄電された電力量が前記所定値を超えた後に、前記受信部により受信した電波に含まれるデータを前記格納部に格納し、前記格納部に格納されたデータが前記第２電波に含まれる前記データか否かを判定し、前記格納部に格納されたデータが前記第２電波に含まれる前記データである場合に、前記第３電波を送信するように前記送信部に対して指示するよう構成された、
   ことを特徴とする中継装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の中継装置において、
   前記判定部は、前記中継装置に対する前記リーダ端末及び前記タグ端末のそれぞれの位置関係を認識すると共に、前記中継装置に対する前記リーダ端末及び前記タグ端末のそれぞれの位置関係が所定の関係となっている場合に、前記第３電波を送信するように前記送信部に対して指示するよう構成された、
   ことを特徴とする中継装置。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の中継装置において、
   前記制御部は、前記受信部により受信した前記第２電波に含まれる信号に基づいて発生する電力もエネルギー源として利用して動作するように構成された、
   ことを特徴とする中継装置。
6. リーダ端末から電力供給用信号を含む第１電波を受信し、前記電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作すると共に前記リーダ端末に送信すべきデータを含む第２電波を送信するタグ端末であって、
   前記第２電波に含まれるデータが中継装置によって中継されて前記リーダ端末へ送信され、
   前記電力供給用信号に基づいて発生する電力を蓄電すると共に、前記中継装置によって中継される場合に蓄電される必要蓄電時間が、前記中継装置によって中継されない場合に蓄電される必要蓄電時間に比べて短い、
   ことを特徴とするタグ端末。
7. 電力供給用信号を含む第１電波を送信するリーダ端末と、
   前記第１電波を受信するタグ端末であって前記電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作すると共に前記リーダ端末に送信すべきデータを含む第２電波を送信するタグ端末と、
   前記第２電波に含まれる前記データを中継して前記リーダ端末に送信する中継装置と、
   を含む通信システムであって、
   前記中継装置は、
   電波を受信する受信部と、
   電波を送信する送信部と、
   前記受信部により受信した前記第１電波に含まれる前記電力供給用信号に基づいて発生する電力をエネルギー源として利用して動作する制御部であって前記受信部により前記第２電波を受信した際に前記第２電波に含まれる前記データを前記リーダ端末に送信するために前記データを含む第３電波を送信するように前記送信部に対して指示する制御部と、
   を備えたことを特徴とする通信システム。

Images