JP2023031350A - 無線タグ通信装置およびプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明が解決しようとする課題は、探索対象の無線タグを効率的に探索可能な無線タグ通信装置およびプログラムを提供することである。【解決手段】実施形態の無線タグ通信装置は、搬送波を発信するとともに当該搬送波に対して無線タグが出力する応答波を受信するアンテナを有し、当該アンテナが受信する応答波の電波強度に基づいて探索対象の無線タグの位置を特定可能な無線タグ通信装置であって、前記搬送波を、第１偏波方向で発信される第１搬送波と第２偏波方向で発信される第２搬送波とに切換える電波制御部と、前記第１搬送波に対して前記無線タグが出力する第１応答波の電波強度と前記第２搬送波に対して前記無線タグが出力する第２応答波の電波強度とを比較する比較部と、を備え、前記電波制御部は、前記比較部の比較結果に基づいて前記第１搬送波と前記第２搬送波とを切換える。【選択図】図８

Description

本発明の実施形態は、無線タグ通信装置およびプログラムに関する。
近年、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）技術を活用して物品を探索する無線タグ通信装置が用いられている。この種の無線タグ通信装置として、ユーザが所持するハンディ式のＲＦＩＤリーダなどで構成され、物品に付されたＲＦＩＤタグ（以下、無線タグともいう）と通信することで当該物品の位置を認識し、認識した位置を表示するものが知られている（例えば、特許文献１）。
上記無線タグ通信装置は、多数の商品を保管する倉庫などで用いられ、探索対象の商品に付された無線タグ（以下、「探索対象の無線タグ」ともいう）の識別情報が入力されることで、多数の商品から当該無線タグが付された探索対象の商品を探索することが可能となっている。無線タグ通信装置は、ユーザが当該無線タグ通信装置を所持して移動することによって生じる、無線タグから受信する電波強度の変化を検出して探索対象の商品の位置を認識する。
無線タグ通信装置においては、ユーザによって所持される無線タグ通信装置のアンテナ面の向きと探索対象の無線タグの向きとの関係に係わらず通信できるように、複数の偏波方向を切換えて電波を出力する構成が採用されている。
しかしながら、従来の無線タグ通信装置では、探索対象の無線タグの位置が絞り込まれて無線タグ通信装置のアンテナ面の向きと探索対象の無線タグの向きとが一定となった後も偏波方向を切換えているため、物品の探索が必ずしも効率的でないという問題があった。これは、無線タグ通信装置が常に偏波方向を切換えて搬送波を出力しているため、結果として、探索対象の無線タグとの通信に寄与しない偏波方向の電波の出力も行っているためである。
本発明が解決しようとする課題は、探索対象の無線タグを効率的に探索可能な無線タグ通信装置およびプログラムを提供することである。
実施形態の無線タグ通信装置は、搬送波を発信するとともに当該搬送波に対して無線タグが出力する応答波を受信するアンテナを有し、当該アンテナが受信する応答波の電波強度に基づいて探索対象の無線タグの位置を特定可能な無線タグ通信装置であって、前記搬送波を、第１偏波方向で発信される第１搬送波と第２偏波方向で発信される第２搬送波とに切換える電波制御部と、前記第１搬送波に対して前記無線タグが出力する第１応答波の電波強度と前記第２搬送波に対して前記無線タグが出力する第２応答波の電波強度とを比較する比較部と、を備え、前記電波制御部は、前記比較部の比較結果に基づいて前記第１搬送波と前記第２搬送波とを切換える。
図１は、実施形態の無線タグ通信装置の使用形態を説明するための図である。 図２は、実施形態の無線タグ通信装置と搬送波の偏波方向の関係を示す図である。 図３は、実施形態における第１偏波方向と無線タグのアンテナとの関係の一例を示す図である。 図４は、実施形態における第２偏波方向と無線タグのアンテナとの関係の一例を示す図である。 図５は、実施形態における無線タグ通信装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 図６は、実施形態における無線タグ通信装置の機能構成を示すブロック図である。 図７は、実施形態における無線タグ通信装置の表示部の表示画面の一例を示す図である。 図８は、実施形態における無線タグ通信装置の制御部による遠距離探索処理の流れを示すフローチャートである。 図９は、実施形態における無線タグ通信装置の制御部による近距離探索処理の流れを示すフローチャートである。
以下、実施形態に係る無線タグ通信装置およびプログラムについて、図面を参照して説明する。図１は実施形態の無線タグ通信装置の使用形態を説明するための図である。無線タグ通信装置１は、物品２０に付された無線タグ２１に搬送波（電波）を出力し、無線タグ２１から当該搬送波に対する応答波（電波）を受信することで、無線タグ２１に記憶されたタグ情報を読取る。
物品２０は、例えば、小売店の倉庫に保管される商品や書庫に保存される書類などである。物品２０は多数個存在しており、当該物品２０の各々に無線タグ２１が貼付されている。無線タグ２１の記憶部２２には、自己の無線タグ２１と他の無線タグ２１とを識別可能な識別情報２３が格納されている。無線タグ２１は、パッシブタグであって無線タグ通信装置１からの搬送波を受信することで起動し、当該搬送波に対する応答波を出力する。搬送波は質問波とも呼ばれる。これにより、無線タグ通信装置１は、各物品２０に付された無線タグ２１と交信し、特定の識別情報２３を有した無線タグ２１の存在位置、つまり物品２０の存在位置を探索する。
無線タグ通信装置１は、ユーザが携帯可能なＲＦＩＤリーダ等であって、ハンドル部２と、アンテナ部３と、表示部４と、操作部５とを備える。
ハンドル部２は、使用中にユーザが把持する部分であって、下方に突出した形状に形成されている。ユーザは、ハンドル部２を把持してアンテナ部３を各方向に向けることができる。
アンテナ部３は、薄型の直方体状に形成され、内部に平面状のアンテナ３１（図５参照）を有している。アンテナ３１は、無線タグ２１と電波を送受信する。具体的には、アンテナ３１は、無線タグ２１の識別情報等を含む搬送波を出力するとともに当該搬送波に対して無線タグ２１のアンテナ２４（図３参照）が出力する応答波を受信する。また、アンテナ部３は、ハンドル部２の反対側の面が平面状に形成されたアンテナ面３２となっている。アンテナ３１は、アンテナ面３２を介して搬送波を出力するとともにアンテナ面３２を介して無線タグ２１のアンテナ２４から応答波を受信する。
表示部４は、例えば、液晶パネルで構成されており、各種情報を表示する。例えば、表示部４は、無線タグ通信装置１と探索対象の無線タグ２１との距離や探索対象の無線タグ２１が存在する方向等を表示する。また、表示部４は、探索対象の無線タグ２１の識別情報を入力するための入力画面等、ユーザの操作を受付ける画面などを表示する。
操作部５は、表示部４の表面に設けられたタッチパネルで構成され、触れた位置に応じた情報を無線タグ通信装置１の制御部１０（図５参照）に入力する。操作部５は、ユーザの操作に応じて、例えば探索対象の無線タグ２１の識別情報や探索終了を示す情報を制御部１０に入力する。
無線タグ通信装置１は、出力する搬送波の偏波方向を切換可能となっている。図２は、無線タグ通信装置１と搬送波の偏波方向の関係を示す図である。無線タグ通信装置１は、偏波方向が垂直方向（第１偏波方向Ａ）である垂直偏波によって第１搬送波を出力する。また、無線タグ通信装置１は、偏波方向が水平方向（第２偏波方向Ｂ）である水平偏波によって第２搬送波を出力する。
より詳細には、無線タグ通信装置１は、アンテナ３１から第１搬送波と第２搬送波を交互に発信させる両偏波モード、または第１搬送波または第２搬送波のいずれか一方のみを発信させる一偏波モードによって探索動作可能である。ここで、第１搬送波と第２搬送波を交互に発信する両偏波モードは、第１搬送波を発信する期間と第２搬送波を発信する期間とが交互に設定されている出力モードを意味する。
図３は、第１偏波方向Ａと無線タグ２１のアンテナ２４との関係の一例を示す図である。アンテナ２４は、例えば無線タグ２１に沿って配置される細長いダイポールアンテナであり、図３の状態では垂直方向に沿って延びている。結果として、アンテナ２４の偏波方向が垂直方向となっている。
無線タグ通信装置１が第１偏波方向Ａで第１搬送波を出力している状態では、図３に示すように無線タグ２１のアンテナ２４の偏波方向が垂直方向となっている場合、すなわちアンテナ２４の偏波方向が搬送波の偏波方向と一致している場合に、アンテナ２４が第１搬送波を受信して無線タグ２１が起動しやすい。反対に、アンテナ２４が水平方向に沿って配置されている場合は、無線タグ２１が起動しにくい。
図４は、第２偏波方向Ｂと無線タグ２１のアンテナ２４との関係の一例を示す図である。図４の状態では、アンテナ２４の偏波方向が水平方向となっている。無線タグ通信装置１が第２偏波方向Ｂで第２搬送派を出力している状態では、図４に示すようにアンテナ２４の偏波方向が水平方向となっている場合に無線タグ２１が起動しやすい。反対に、アンテナ２４が垂直方向に沿って配置されている場合は、無線タグ２１が起動しにくい。
無線タグ２１は搬送波によって起動すると、当該搬送波に対する応答波を出力するので、無線タグ通信装置１は当該応答波を受信して無線タグ２１のタグ情報を読取ることができる。言い換えれば、無線タグ通信装置１は、無線タグ２１のアンテナ２４の偏波方向が搬送波の偏波方向に近いほど無線タグ２１のタグ情報を読取りやすいということができる。
無線タグ通信装置１のアンテナ３１と探索対象の無線タグ２１のアンテナ２４との位置関係が不明な探索初期段階では、第１偏波方向Ａと第２偏波方向Ｂとを所定期間ごとに交互に切換えることで、無線タグ通信装置１が無線タグ２１のタグ情報を読取る確率を上げることができる。
次に、無線タグ通信装置１のハードウェア構成について説明する。図５は、無線タグ通信装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。無線タグ通信装置１は、制御部１０と、メモリ部１１と、アンテナ３１と、表示部４と、操作部５と、センサ１２と、電源回路１３と、バッテリ１４と、通信部１５と、を備える。制御部１０、メモリ部１１、アンテナ３１、表示部４、操作部５、センサ１２、電源回路１３、および通信部１５は、バス１６等を介して互いに通信可能に接続されている。
制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３を備えたコンピュータで構成されている。ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、およびＲＡＭ１０３は、バス１６を介して互いに接続されている。
ＣＰＵ１０１は、無線タグ通信装置１の全体を制御する。ＲＯＭ１０２は、ＣＰＵ１０１の駆動に用いられるプログラムなどの各種プログラムや各種データを記憶する。ＲＡＭ１０３は、比較結果記憶部１０３１を有する。比較結果記憶部１０３１は、アンテナ３１から発信される第１搬送波に対する無線タグ２１の応答波（第１応答波）や第２搬送波に対する無線タグ２１の応答波（第２応答波）の電波強度に係る情報を記憶する。例えば、比較結果記憶部１０３１は、第１応答波の電波強度と第２応答波の電波強度との比較結果を記憶する。また、ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１のワークエリアとして使用され、ＲＯＭ１０２やメモリ部１１に記憶された各種プログラムや各種データを展開する。制御部１０は、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２や、メモリ部１１に記憶されＲＡＭ１０３に展開された制御プログラムに従って動作することによって、無線タグ通信装置１の各種制御処理を実行する。
メモリ部１１は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等の記憶媒体で構成されており、電源を遮断しても記憶内容を維持する。メモリ部１１は、制御プログラム１１１および基準値ファイル１１２を記憶する。
制御プログラム１１１は、無線タグ通信装置１の各種機能を実現するための制御プログラムなどである。
基準値ファイル１１２は、アンテナ３１が発信する搬送波を制御するために用いられる基準値を記憶する。具体的には、基準値ファイル１１２は、第１搬送波と第２搬送波が交互に発信される両偏波モードから、第１搬送波または第２搬送波のいずれか一方のみを発信する一偏波モードに切換える条件となる設定回数Ｘを記憶する。
設定回数Ｘは、第１搬送波と第２搬送波が交互に発信される両偏波モードにおいて、第１搬送波に対する第１応答波の電波強度と、当該第１搬送波に続いて出力される第２搬送波に対する第２応答波の電波強度との比較結果に係る基準値である。両偏波モードにおいて、第１搬送波が出力される期間と第２搬送波が出力される期間とは交互に連続して出力される。したがって、第１搬送波に対する第１応答波の電波強度と、当該第１搬送波に続いて出力される第２搬送波に対する第２応答波の電波強度と、の比較は複数回行われる。
設定回数Ｘは、第１応答波または第２応答波のいずれか一方の電波強度が他方の電波強度よりも連続して高くなる回数の基準値を定めたものである。両偏波モードにおける第１応答波と第２応答波の電波強度の比較の結果、例えば第１応答波の電波強度が設定回数Ｘ以上連続して第２応答波の電波強度より高い場合、制御部１０は第１搬送波を連続して発信する一偏波モードで制御する。
なお、第１応答波は、例えば無線タグ通信装置１が第１搬送波を出力している期間に受信する応答波である。第１応答波の電波強度は、例えば第１搬送波を出力している期間に受信する応答波の平均値などとすることができる。同様に、第２応答波は、例えば無線タグ通信装置１が第２搬送波を出力している期間に受信する応答波である。第２応答波の電波強度は、例えば第２搬送波を出力している期間に受信する応答波の平均値などとすることができる。
アンテナ３１、表示部４、および操作部５の構成および機能については、前述したとおりである。
センサ１２は、無線タグ通信装置１が向いている方向を検出するものである。センサ１２は、方位センサや角度センサ等のセンサ装置とともに、当該センサ装置の検出値に基づき無線タグ通信装置１向きを算出する算出部を含んでいる。
電源回路１３は、バッテリ１４に接続される。電源回路１３は、無線タグ通信装置１の各ハードウェアに電力を供給する回路である。電源回路１３は、バッテリ１４から供給された電圧を、各ハードウェアの動作電圧に降圧するなどして当該各ハードウェアに対して電力を供給する。バッテリ１４は、充電装置（図示せず）を介して商用電源に接続されることで充電可能である。
通信部１５は、管理用ＰＣ等の外部装置と通信するためのインターフェイスである。管理用ＰＣは、例えば、各物品２０の情報（商品名など）と各物品２０に付された無線タグ２１の識別情報等を対応付けて記憶する。制御部１０は、通信部１５を介して外部装置と接続されることで、当該外部装置と情報（データ）の送受信が可能となる。制御部１０は、通信部１５を介して管理用ＰＣから探索対象の無線タグ２１を識別する識別情報を受信することができる。
続いて、無線タグ通信装置１の機能構成について説明する。図６は、無線タグ通信装置１の制御部１０の主たる機能構成を示すブロック図である。制御部１０は、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２やメモリ部１１に記憶された制御プログラムにしたがって動作することで、受付部１００１、特定部１００２、電波制御部１００３、電波情報処理部１００４、比較部１００５、探索モード切換部１００６、表示制御部１００７として機能する。なお、これら各機能を専用回路等のハードウェアで構成してもよい。
受付部１００１は、探索対象の無線タグ２１を識別する識別情報を受付ける。具体的には、受付部１００１は、操作部５に入力された識別情報、あるいは通信部１５を介して管理用ＰＣから入力された識別情報を受付ける。識別情報は、探索対象の無線タグ２１を識別する情報であり、無線タグ２１に格納されている。識別情報は、１つの無線タグ２１を識別（特定）するものでもよいし、複数の無線タグ２１を識別するものでもよい。
複数の無線タグ２１を識別するものとしては、例えば、無線タグ２１が商品に付されて使用される場合、商品コードやＳＫＵ（Stock Keeping Unit）を示す情報などがある。商品コードは商品を識別するコードであり、ＳＫＵを示す情報はユーザによって設定された商品の管理単位を識別する情報である。商品に付された無線タグ２１には、例えば、商品のシリアルナンバーなど個品を示す情報と商品コードやＳＫＵを示す情報とが格納されている。これにより、ユーザは個品単位で、あるいは商品コードやＳＫＵなどの商品分類単位で探索対象の無線タグ２１を指定することができる。また、受付部１００１は、操作部５に入力された、物品の探索の開始や終了を指示する指示情報を受付ける。受付部１００１は、その他制御部１０に入力される各種情報を受付ける。
特定部１００２は、探索対象の無線タグ２１を特定し、当該探索対象の無線タグ２１を探索するための探索情報を生成する。例えば、特定部１００２は、受付部１００１が受付けた識別情報を指定して探索対象の無線タグ２１と通信するためのコマンドを含む情報を生成する。識別情報の指定は、特定のコマンドを用いて行うことができる。
電波制御部１００３は、搬送波を、第１偏波方向Ａで発信される第１搬送波と第２偏波方向Ｂで発信される第２搬送波とに切換える。例えば、電波制御部１００３は、受付部１００１が受付けた識別情報で識別される無線タグ２１の探索開始時には、一偏波モードでアンテナ３１から搬送波を発信させる。なお、電波制御部１００３は、無線タグ２１の探索開始時に両偏波モードで搬送波を制御してもよい。
また、電波制御部１００３は、一偏波モードで搬送波を制御している状態で、アンテナ３１が当該搬送波に対する応答波を受信しない場合、両偏波モードに切換える。探索対象の無線タグ２１の位置によっては、一方の偏波方向による搬送波では無線タグ２１が起動しない場合があるため、電波制御部１００３は必要に応じて他方の偏波方向による搬送波もアンテナ３１から発信させる。
さらに、電波制御部１００３は、両偏波モードで搬送波を制御している状態で、第１搬送波に対する第１応答波の電波強度と当該第１搬送波に続いて出力される第２搬送波に対する第２応答波の電波強度との比較結果が一定の条件を満たすと、一偏波モードに切換える。具体的には、両偏波モードにおいて、第１応答波または第２応答波の一方の電波強度が設定回数であるＸ回連続して他方の電波強度よりも高くなった場合、電波制御部１００３は、両偏波モードから電波強度の高い応答波に対応する搬送波による一偏波モードに切換える。
より詳細には、両偏波モードにおいて繰り返し行われる第１応答波の電波強度と第２応答波の電波強度との比較の結果、例えば第１応答波の電波強度が設定回数であるＸ回連続して第２応答波の電波強度より高くなった場合、電波制御部１００３は第１搬送波による一偏波モードに切換える。
一方の応答波の電波強度が他方の応答波の電波強度よりも高い状態が続いている場合、無線タグ通信装置１のアンテナ３１の向きと無線タグ２１のアンテナ２４の向きとの関係が変わらない状態を保ちながら、ユーザが探索対象の無線タグ２１に近づいていると推定される。そして、無線タグ通信装置１は、応答波の電波強度が高い搬送波のみを用いて無線タグ２１と通信することが可能であると考えられる。このため、この状態においては、電波制御部１００３は一方の偏波方向による搬送波を連続して出力する。これにより、タグ情報の読取に寄与しない搬送波の出力を停止することで、タグ情報を読取るための時間を短縮して効率的な読取を可能とすることができる。
さらに、電波制御部１００３は、アンテナ３１から出力される搬送波の出力値（電波強度）を制御する。電波制御部１００３は、搬送波の出力を予め設定された範囲で複数段階に制御する。ここで、無線タグ通信装置１が出力した搬送波によって無線タグ２１が起動し、当該無線タグ通信装置１が無線タグ２１から応答波を受信した場合、「通信が成功した」ともいう。また、無線タグ通信装置１が自装置によって出力された搬送波に対する応答波を受信しない場合、「通信が失敗した」ともいう。
電波制御部１００３は、一偏波モードあるいは両偏波モードにおいて予め設定された回数だけ連続して通信が成功した場合、無線タグ２１が無線タグ通信装置１の読取可能範囲内に探索対象の無線タグ２１が存在すると判断し、搬送波の出力値を１段階下げる。無線タグ通信装置１は、電波制御部１００３によって読取可能範囲内に無線タグ２１が存在すると判断される状態を維持しながら搬送波の出力値を低下させていくことで、読取可能範囲を絞り込んでいく。これにより、探索対象の無線タグ２１の存在する位置を絞り込んでいく。
また、電波制御部１００３は、無線タグ通信装置１と無線タグ２１が予め設定された回数だけ連続して通信が成功しない場合、無線タグ２１が読取可能範囲内にないと判断し、搬送波の出力値を１段階上げる。これにより、ユーザが誤って探索対象の無線タグ２１から離れる方向に移動した場合でも探索対象の無線タグ２１のタグ情報を読取可能とすることができる。
電波情報処理部１００４は、アンテナ３１が受信した応答波の情報に基づいて各種処理を実行する。例えば、電波情報処理部１００４は、応答波の電波強度に基づいて探索対象の無線タグ２１が無線タグ通信装置１によるタグ情報の読取範囲内にあるか否かを判断する。また、電波情報処理部１００４は、応答波の電波強度に基づいて無線タグ通信装置１と探索対象の無線タグ２１との距離や探索対象の無線タグ２１の方向を推定する。なお、電波情報処理部１００４は、第１搬送波を出力している間に受信する応答波を第１応答波、第２搬送波を出力している間に受信する応答波を第２応答波として取り扱う。
比較部１００５は、第１搬送波に対して無線タグ２１が出力する第１応答波の電波強度と、第２搬送波に対して無線タグ２１が出力する第２応答波の電波強度と、を比較する。具体的には、比較部１００５は、両偏波モードにおいて、第１搬送波が出力されている期間に受信する第１応答波の電波強度と、第１搬送波が出力されている期間に続いて第２搬送波が出力される期間に受信する第２応答波の電波強度と、を比較する。
以下の説明において、第１搬送波とこれに続いて出力される第２搬送波、すなわち所定期間発信される第１搬送波とこれに続いて所定期間発信される第２搬送波とを合わせて「対となる搬送波」という場合がある。また、第１搬送波に対する第１応答波と当該第１搬送波に続く第２搬送波に対する応答波とを合わせて「対となる応答波」という場合がある。比較部１００５は、例えば、両偏波モードにおいて対となる搬送波が１０回出力される場合、対となる応答波同士の電波強度の比較を１０回行う。
なお、比較部１００５は、一偏波モードにおいては、応答波の電波強度と０とを比較する。例えば、第１搬送波による一偏波モードにおいては、比較部１００５は、第２応答波の電波強度を０とみなして、第１応答波の電波強度と第２応答波の電波強度とを比較する。
探索モード切換部１００６は、無線タグ２１を探索する動作モードを遠距離探索モードと近距離探索モードとに切換える。具体的には、探索モード切換部１００６は、探索開始時にアンテナ３１が出力する搬送波の出力値を可変させる遠距離探索モードに設定する。無線タグ通信装置１は、遠距離探索モードで探索対象の無線タグ２１の存在する位置を絞り込む。
また、探索モード切換部１００６は、探索対象の無線タグ２１の存在する位置が絞り込まれると、アンテナ３１が出力する搬送波の出力値を一定とする近距離探索モードに設定する。
表示制御部１００７は、表示部４に各種情報を表示させる。例えば、表示制御部１００７は、アンテナ３１が受信する応答波の電波強度やセンサ１２の出力に基づいて、探索対象の無線タグ２１の存在する方向や当該無線タグ２１との距離を示す表示画面を表示する。
図７は、無線タグ２１の探索中の表示画面の一例を示す図である。表示画面４１は、タグ位置表示部４２、タグ情報表示部４３、および終了ボタン部４４を表示する。
タグ位置表示部４２は、自装置と探索対象の無線タグ２１との位置関係を示す。タグ位置表示部４２は、同心円状の距離マークを表示する。同心円状の距離マークの中心部４２１が自装置の位置を示しており、外側の円にいくほど自装置との距離が離れていることを意味している。タグ位置表示部４２は、同心円の中心部４２１から離れた位置に探索対象の無線タグ２１の位置を示すタグ位置部４２２を表示する。
タグ情報表示部４３は、探索対象の無線タグ２１や当該無線タグ２１が付された物品の情報を表示する。例えば、タグ情報表示部４３は、探察対象の無線タグ２１に記憶された識別情報や、当該無線タグ２１が付された物品の名称等を表示する。
終了ボタン部４４は、終了ボタンを表示する。終了ボタンは、無線タグ２１の探索の終了を指示するための操作ボタンである。無線タグ通信装置１は、遠距離探索モードあるいは近距離探索モードでの動作時に終了ボタンが操作されると、アンテナ３１からの搬送波の出力を停止して探索モードでの探索を終了する。
次に、探索対象の無線タグ２１の探索処理について説明する。図８は、無線タグ通信装置１の制御部１０による遠距離探索処理の流れを示すフローチャートである。
ユーザが操作部５を操作して探索対象の無線タグ２１の識別情報を入力すると、受付部１００１は識別情報を受付ける（ステップＳ１）。続いて、特定部１００２は、受付部１００１が受付けた識別情報に基づいて探索対象の無線タグ２１を特定し、当該無線タグ２１を探索するための探索情報を生成する（ステップＳ２）。
電波制御部１００３は、搬送波の偏波方向を一偏波方向に設定する（ステップＳ３）。設定される偏波方向は、第１偏波方向Ａまたは第２偏波方向Ｂのいずれかで、予め設定されている。言い換えると、電波制御部１００３は、第１搬送波または第２搬送波のいずれかによる一偏波モードを設定する。本実施形態においては、第１偏波方向Ａによる一偏波モードに設定されるものとする。
続いて、電波制御部１００３は、特定部１００２で生成された探索情報を含む搬送波を設定された偏波方向でアンテナ３１から出力させる（ステップＳ４）。具体的には、電波制御部１００３は、探索開始時においては、ステップＳ３で設定された第１偏波方向による一偏波モード、詳細には第１搬送波による一偏波モードで搬送波をアンテナ３１から発信させる。
制御部１０は、アンテナ３１が探索対象の無線タグ２１から応答波を受信したか否か判断する（ステップＳ５）。具体的には、制御部１０は、電波情報処理部１００４にアンテナ３１から電波情報が入力されたか否か判断する。応答波を受信すると（ステップＳ５のＹ）、電波情報処理部１００４は、比較部１００５が対となる応答波同士の電波強度を比較した結果、電波強度の高い搬送波を示す情報を比較結果記憶部１０３１に記憶する（ステップＳ６）。探索開始時は第１搬送波による一偏波モードであるので、比較部１００５は第１応答波の電波強度と第２応答波の値とみなした０とを比較する。その結果、比較結果記憶部１０３１には、第１搬送波を示す情報が記憶される。なお、一偏波モードの場合、比較部１００５による比較を省略してもよい。例えば、第１搬送波による一偏波モードの場合、比較部１００５による比較を行わずに比較結果記憶部１０３１に第１搬送波を示す情報を記憶するようにしてもよい。
次いで、電波制御部１００３は、比較部１００５による比較の結果、第１応答波の電波強度が設定回数Ｘだけ連続して第２応答波の電波強度より高いか否か判断する（ステップＳ７）。具体的には、電波制御部１００３は、比較結果記憶部１０３１に連続して第１搬送波を示す情報が記憶されたか否か判断する。
第１応答波の電波強度が設定回数Ｘだけ連続して第２応答波の電波強度より高いと（ステップＳ７のＹ）、電波制御部１００３は、第１偏波方向Ａによる一偏波方向を設定する（ステップＳ８）。続いて、制御部１０は、設定された回数だけ連続して通信が成功したか否か判断し（ステップＳ９）、成功すると（ステップＳ９のＹ）、搬送波の出力値が複数段階設定された値の最小値か否かを判断する（Ｓ１０）。
最小値であると（ステップＳ１０のＹ）、探索モード切換部１００６は、探索対象の無線タグ２１が無線タグ通信装置１の近傍に位置していると判断して近距離探索モードに移行する。
ステップＳ５の処理において、アンテナ３１が発信した搬送波に対して応答波を受信しない場合（ステップＳ５のＮ）、すなわち通信が失敗した場合、制御部１０は設定された連続失敗回数に達しているか否か判断し（ステップＳ１１）、達していなければ（ステップＳ１１のＮ）、ステップＳ４の処理に戻る。
設定された連続失敗回数に達している場合（ステップＳ１１のＹ）、電波制御部１００３は、搬送波の出力値を１段階上げるとともに搬送波を両偏波方向に設定する（ステップＳ１２）。このとき、すでに搬送波の出力値が最大値である場合には、電波制御部１００３は搬送波の出力値を最大値に維持する。そして、制御部１０は、ステップＳ４の処理に戻る。
また、ステップＳ７の処理において、第１応答波の電波強度が第２応答波の電波強度より高い状態が設定回数Ｘだけ連続していない場合（ステップＳ７のＮ）、電波制御部１００３は、第２応答波の電波強度が設定回数Ｘだけ連続して第１応答波の電波強度より高いか否か判断する（ステップＳ１３）。
第２応答波の電波強度が設定回数Ｘだけ連続して第１応答波の電波強度より高いと（ステップＳ１３のＹ）、電波制御部１００３は、第２偏波方向Ｂによる一偏波方向を設定する（ステップＳ１４）。そして、制御部１０は、ステップＳ９の処理に移行する。第２応答波の電波強度が第１応答波の電波強度より高い状態が設定回数Ｘだけ連続していない場合（ステップＳ１３のＮ）、制御部１０は、ステップＳ１４の処理をスキップしてステップＳ９の処理に移行する。
ステップＳ９の処理において、設定された回数だけ連続して通信が成功していない場合（ステップＳ９のＮ）、制御部１０は、ステップＳ４の処理に戻る。
ステップＳ１０の処理において、搬送波の出力値が最小値でない場合（ステップＳ１０のＮ）、電波制御部１００３は、搬送波の出力値を１段階下げる（Ｓ１５）。そして、表示制御部１００７は、表示部４の表示画面４１を更新する。表示制御部１００７は、タグ位置表示部４２の同心円の中心部４２１とタグ位置部４２２とを近づけるよう表示画面４１を更新する。そして、制御部１０は、ステップＳ４の処理に戻る。
以上の処理により、無線タグ通信装置１は、第１搬送波または第２搬送波のいずれか一方のみの搬送波で探索対象の無線タグ２１のタグ情報を読取れる状況にある場合、当該一方の搬送波のみを連続して出力するよう切換える。このため、タグ情報の読取に寄与しない無駄な搬送波の出力を停止するので、探索対象の無線タグ２１に対する探索を効率よく行うことができる。
続いて、近距離探索モードの処理について説明する。図９は、無線タグ通信装置１の制御部１０による近距離探索処理の流れを示すフローチャートである。
近距離探索モードにおいては、電波制御部１００３は、最小出力値で搬送波をアンテナ３１から発信させる（ステップＳ２１）。このときの搬送波は、近距離探索モードに移行する直前の偏波方向で出力される。通常、近距離探索モードに移行する段階では、無線タグ通信装置１のアンテナ３１と探索対象の無線タグ２１のアンテナ２４との向きは一定となっている。このため、比較部１００５による比較結果として、第１応答波または第２応答波のいずれか一方の電波強度が設定回数Ｘだけ連続して他方の電波強度より高くなっている。したがって、通常、近距離探索モードに移行する段階では第１搬送波または第２搬送波による一偏波モードが設定されている。
続いて、電波情報処理部１００４は、アンテナ３１が受信する応答波の電波強度が前回の搬送波に対する応答波の電波強度より低下しているか否か判断する（ステップＳ２２）。低下していると（ステップＳ２２のＹ）、表示制御部１００７は、表示部４に警告画面を表示する（ステップＳ２３）。警告画面は、無線タグ通信装置１が探索対象の無線タグ２１から離れる方向に移動していることをユーザに報知するものである。これにより、ユーザに対して無線タグ通信装置１の位置を戻すことを促す。
次いで、制御部１０は、操作部５に無線タグ２１の探索を終了する旨の入力がなされたか否かを判断し（ステップＳ２４）、入力されないと（ステップＳ２４のＮ）、ステップＳ２１の処理に戻る。制御部１０は、探索を終了する旨の入力がなされると（ステップＳ２４のＹ）、処理を終了する。
ステップＳ２２の処理において、電波強度が低下していない場合（ステップＳ２２のＮ）、制御部１０は、ステップＳ２３の処理をスキップしてステップＳ２４の処理に移行する。
以上説明したとおり、実施形態の無線タグ通信装置１は、搬送波を発信するとともに当該搬送波に対して無線タグ２１が出力する応答波を受信するアンテナ３１を有し、当該アンテナ３１が受信する応答波の電波強度に基づいて探索対象の無線タグ２１の位置を特定可能な無線タグ通信装置１であって、前記搬送波を、第１偏波方向Ａで発信される第１搬送波と第２偏波方向Ｂで発信される第２搬送波とに切換える電波制御部１００３と、前記第１搬送波に対して無線タグ２１が出力する第１応答波の電波強度と前記第２搬送波に対して前記無線タグ２１が出力する第２応答波の電波強度とを比較する比較部１００５と、を備え、電波制御部１００３は、比較部１００５の比較結果に基づいて前記第１搬送波と前記第２搬送波とを切換える。
例えば、電波制御部１００３は、アンテナ３１から発信される搬送波の出力モードを、前記第１搬送波と前記第２搬送波を交互に発信させる両偏波モードと、前記第１搬送波または第２搬送波のいずれか一方のみを発信させる一偏波モードと、に設定可能である。
これにより、無線タグ通信装置１は、適宜搬送波の偏波方向を切換えることができるので、探索対象の無線タグ２１の探索を効率的に行うことが可能となる。
また、比較部１００５は、両偏波モードにおいて、第１搬送波に対して無線タグ２１が発信する第１応答波の電波強度と前記第１搬送波に続いて発信される第２搬送波に対して無線タグ２１が発信する第２応答波の電波強度とを比較し、電波制御部１００３は、比較部１００５による比較の結果、第１応答波または第２応答波のいずれか一方の電波強度が他方の電波強度よりも予め設定された設定回数Ｘ以上連続して高い場合、当該電波強度の高い応答波に対する搬送波を連続して発信する一偏波モードに切換える。
これにより、両偏波モードでの探索中に、第１搬送波または第２搬送波のいずれか一方のみの搬送波で探索対象の無線タグ２１のタグ情報を読取れる状況になると、搬送波の出力モードを当該一方の搬送波による一偏波モードに切換える。このため、タグ情報の読取に寄与する搬送波のみの出力に自動的に切換えることができるので、無線タグ通信装置１の操作性を向上させることができる。
さらに、実施形態の無線タグ通信装置１の電波制御部１００３は、一偏波モードにおいてアンテナ３１が応答波を受信しない場合、両偏波モードに切換える。
これにより、一偏波モードでの探索中に、探索対象の無線タグ２１に対する無線タグ通信装置１の位置が変化したことで当該無線タグ通信装置１がタグ情報を読取れない状況になると、搬送波の出力モードを両偏波モードに切換える。このため、必要に応じて両偏波モードに切換えることができ、この点からも操作性を向上させることができる。
加えて、実施形態の無線タグ通信装置１は、探索対象の無線タグ２１を識別する識別情報を受付ける受付部１００１をさらに備え、電波制御部１００３は、受付部１００１が受付けた識別情報で識別される無線タグ２１の探索開始時は一偏波モードに設定する。
これにより、探索開始時に一偏波モードで探索対象の無線タグ２１のタグ情報を読取れる状態であれば、探索開始から完了まで一偏波モードで探索することができ、極めて効率的に探索を行うことができる。また、探索開始時に一偏波モードでは探索対象の無線タグ２１のタグ情報を読取れない場合、自動的に両偏波モードに切換わるので操作性を低下させることはない。
なお、上記実施形態において、無線タグ通信装置１で実行される制御プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。また、上記実施形態の無線タグ通信装置１で実行される制御プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良く、さらには、インターネット等のネットワーク経由で提供するように構成しても良い。
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
１ 無線タグ通信装置
４ 表示部
２１ 無線タグ
３１ アンテナ
１００１ 受付部
１００３ 電波制御部
１００５ 比較部
Ａ 第１偏波方向
Ｂ 第２偏波方向
特許第５７５０５２４号公報

Claims (6)

  1. 搬送波を発信するとともに当該搬送波に対して無線タグが出力する応答波を受信するアンテナを有し、当該アンテナが受信する応答波の電波強度に基づいて探索対象の無線タグの位置を特定可能な無線タグ通信装置であって、
    前記搬送波を、第１偏波方向で発信される第１搬送波と第２偏波方向で発信される第２搬送波とに切換える電波制御部と、
    前記第１搬送波に対して前記無線タグが出力する第１応答波の電波強度と前記第２搬送波に対して前記無線タグが出力する第２応答波の電波強度とを比較する比較部と、
    を備え、
    前記電波制御部は、前記比較部の比較結果に基づいて前記第１搬送波と前記第２搬送波とを切換える、
    無線タグ通信装置。
  2. 前記電波制御部は、前記アンテナから発信される搬送波の出力モードを、前記第１搬送波と前記第２搬送波を交互に発信させる両偏波モードと、前記第１搬送波または前記第２搬送波のいずれか一方のみを発信させる一偏波モードと、に設定可能である、
    請求項１に記載の無線タグ通信装置。
  3. 前記比較部は、前記両偏波モードにおいて、第１搬送波に対して無線タグが発信する第１応答波の電波強度と前記第１搬送波に続いて発信される第２搬送波に対して無線タグが発信する第２応答波の電波強度とを比較し、
    前記電波制御部は、前記比較部による比較の結果、第１応答波または第２応答波のいずれか一方の電波強度が他方の電波強度よりも予め設定された設定回数以上連続して高い場合、当該電波強度の高い応答波に対する搬送波を連続して発信する一偏波モードに切換える
    請求項２に記載の無線タグ通信装置。
  4. 前記電波制御部は、前記一偏波モードにおいて前記アンテナが応答波を受信しない場合、前記両偏波モードに切換える、
    請求項２または請求項３に記載の無線タグ通信装置。
  5. 探索対象の無線タグを識別する識別情報を受付ける受付部をさらに備え、
    前記電波制御部は、前記受付部が受付けた識別情報で識別される無線タグの探索開始時は前記一偏波モードに設定する
    請求項４に記載の無線タグ通信装置。
  6. 搬送波を発信するとともに当該搬送波に対して無線タグが出力する応答波を受信するアンテナを有し、当該アンテナが受信する応答波の電波強度に基づいて探索対象の無線タグの位置を特定可能な無線タグ通信装置をコンピュータで制御するためのプログラムであって、
    前記コンピュータを、
    前記搬送波を第１偏波方向で発信される第１搬送波と第２偏波方向で発信される第２搬送波とに切換える電波制御部と、
    前記第１搬送波に対して前記無線タグが出力する第１応答波の電波強度と前記第２搬送波に対して前記無線タグが出力する第２応答波の電波強度とを比較する比較部と、
    として機能させ、
    前記電波制御部は、前記比較部の比較結果に基づいて前記第１搬送波と前記第２搬送波とを切換える、
    プログラム。
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