JP4239179B2 - 無線タグ回路素子、無線タグ情報読み取りシステム、タグラベル作成装置 - Google Patents

無線タグ回路素子、無線タグ情報読み取りシステム、タグラベル作成装置 Download PDF

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本発明は、外部と情報の無線通信が可能な無線タグ回路素子、この無線タグ回路素子と信号送受を行う質問器と無線タグ回路素子とを備えた無線タグ情報読み取りシステム、及び無線タグ回路素子を備えた無線タグラベルを作成するタグラベル作成装置に関するものである。
小型の無線タグと、質問器としてのリーダ(読み取り装置)/ライタ(書き込み装置)との間で非接触で情報の読み取り/書き込みを行うRFID(Radio Frequency Identification)システムが知られている。無線タグラベルに備えられた無線タグ回路素子は、所定の無線タグ情報を記憶するIC回路部とこのIC回路部に接続されて情報の送受信を行うアンテナとを備えており、無線タグラベルが汚れている場合や見えない位置に配置されている場合であっても、質問器側よりIC回路部の無線タグ情報に対してアクセス(情報の読み取り/書き込み)が可能であり、商品管理や検査工程等の様々な分野において実用が期待されている。
このように種々の分野において活用されつつある無線タグを用いた無線通信システムの1つとして、複数の無線タグ回路素子と、これら複数の無線タグ回路素子に対し無線通信により情報の読み取りを行う質問器とを有する無線タグ情報読み取りシステムがある(例えば、特許文献1参照)。この無線タグ情報読み取りシステムにおいては、質問器が複数の無線タグ回路素子に対して問合せ信号を送信すると、通信範囲内に存在する各無線タグ回路素子から質問器に対し応答信号が送信され、それら無線タグ回路素子の情報の読み取りが行われる。
特開平11−149530号公報
上述した従来技術の無線タグ情報読み取りシステムの場合、以下のような課題が存在する。
すなわち、例えば、複数の無線タグ回路素子が、比較的高い頻度で情報の読み取りが必要である読み取り対象(以下、第1読み取り対象)と、比較的低い頻度で情報の読み取りを行えば足りる読み取り対象(以下、第2読み取り対象)とに設けられるような場合、第2読み取り対象の無線タグ回路素子に対しては高い頻度で情報の読み取りを行う必要がないにも拘らず、上記従来技術の無線タグ情報読み取りシステムでは、第1読み取り対象に合わせた高い頻度で質問器から問合せ信号を送信し、第1及び第2読み取り対象の双方の無線タグ回路素子から高い頻度で情報の読み取りを行う必要がある。その結果、低頻度で情報の読み取りを行えば足りる第2読み取り対象に対し高頻度に情報の読み取りを行うといった無駄な読み取りを行うこととなり、読み取り効率の低下を招いていた。
本発明の目的は、迅速に効率よく情報の読み取りを行うことができる無線タグ回路素子、無線タグ情報読み取りシステム、タグラベル作成装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、第1の発明は、情報を記憶するIC回路部と、このIC回路部に接続されるタグ側アンテナとを有する無線タグ回路素子であって、前記IC回路部は、質問器からの問合せ信号の受信時に当該問合せ信号に対し応答信号を出力する応答率を設定する設定手段を有することを特徴とする。
本願第1発明の無線タグ回路素子においては、質問器からの問合せ信号の受信時に当該問合せ信号に対し応答信号を出力する応答率を設定する設定手段を有しており、この設定手段で設定された応答率にしたがって、質問器からの問合せ信号に対し応答信号を出力する。これにより、比較的高い頻度で情報の読み取りが必要である読み取り対象(以下、第1読み取り対象)に設けた無線タグ回路素子(以下、第1無線タグ回路素子)については応答率を高く設定し、比較的低い頻度で情報の読み取りを行えば足りる読み取り対象(以下、第2読み取り対象)に設けた無線タグ回路素子(以下、第2無線タグ回路素子)については応答率を低く設定すれば、質問器からの問い合わせ信号に対して第1無線タグ回路素子については高い頻度で応答信号を出力させ、第2無線タグ回路素子については低い頻度で応答信号を出力させることが可能となる。その結果、第1読み取り対象に対しては高頻度できめ細かに情報を読み取ることができ、第2読み取り対象に対しては低頻度で必要最小限に情報を読み取ることができる。このように、読み取り対象に応じて無線タグ回路素子の応答率を設定することにより、その読み取り対象に相応な読み取り頻度で情報の読み取りを行うことができる。したがって、低頻度で情報の読み取りを行えば足りる読み取り対象に対し高頻度に情報の読み取りを行うといった無駄な読み取りを抑制することができるので、一律の応答率(100%又は0%)の無線タグ回路素子を用いて全読み取り対象に対し一律の頻度で情報の読み取りを行う場合に比べ、迅速に効率よく情報の読み取りを行うことができる。
第2の発明は、上記第1発明において、前記設定手段は、乱数を発生させるタグ側乱数発生手段と、このタグ側乱数発生手段で発生させた乱数と所定のしきい値とを比較することにより、前記質問器からの問合せ信号に対し応答信号を出力するかどうかを決定する応答決定手段とを有することを特徴とする。
本願第2発明の無線タグ回路素子においては、タグ側乱数発生手段で乱数を発生させ、応答決定手段でこの乱数と所定のしきい値とを比較することによって応答信号を出力するかどうかを決定することにより、応答率を設定する。したがって、例えばタグ側乱数発生手段で発生させた乱数が所定のしきい値以下である場合に応答信号を出力するように決定し、反対に発生させた乱数が所定のしきい値よりも大きい場合に応答信号を出力しないように決定するような場合には、しきい値を大きい値に設定することにより応答率を高く設定することができ、反対にしきい値を小さい値に設定することにより応答率を低く設定することが可能である。これにより、読み取り対象に応じて応答率を設定することができるので、その読み取り対象に相応な頻度で情報を読み取ることができ、その結果、読み取り効率を向上することができる。
第3の発明は、上記第1発明において、前記質問器は、乱数を発生させる装置側乱数発生手段を有しており、前記設定手段は、前記装置側乱数発生手段で発生され前記質問器から送信された乱数と所定のしきい値とを比較することにより、前記質問器からの問合せ信号に対し応答信号を出力するかどうかを決定する応答決定手段とを有することを特徴とする。
本願第3発明の無線タグ回路素子においては、装置側乱数発生手段で発生された乱数を受信し、応答決定手段でこの乱数と所定のしきい値を比較することによって応答信号を出力するかどうかを決定する。該しきい値の大小により、応答率を設定する。したがって、例えば装置側乱数発生手段で発生させた乱数が所定のしきい値以下である場合に応答信号を出力するように決定し、反対に発生させた乱数が所定のしきい値よりも大きい場合に応答信号を出力しないように決定するような場合には、しきい値を大きい値に設定することにより応答率を高く設定することができ、反対にしきい値を小さい値に設定することにより応答率を低く設定することが可能である。これにより、読み取り対象に応じて応答率を設定することができるので、その読み取り対象に相応な頻度で情報を読み取ることができ、その結果、読み取り効率を向上することができる。
第4の発明は、上記第1発明において、前記設定手段は、前記質問器から問合せ信号を受信した回数を数えるカウント手段と、このカウント手段でカウントした問合せ信号の受信回数と所定のしきい値とを比較することにより、前記質問器からの問合せ信号に対し応答信号を出力するかどうかを決定する応答決定手段とを有することを特徴とする。
本願第4発明の無線タグ回路素子においては、カウント手段で質問器から問合せ信号を受信した回数をカウントし、応答決定手段でこのカウントした受信回数と所定のしきい値とを比較することによって応答信号を出力するかどうかを決定する。該しきい値の大小により、応答率を設定する。したがって、例えばしきい値を10とし、カウント手段でカウントした受信回数が10に達したら応答信号を出力するように決定すれば、無線タグ回路素子の応答率を1/10に設定することが可能となる。このようにして、しきい値を適宜の値に設定することにより読み取り対象に応じた応答率を設定することができるので、その読み取り対象に相応な頻度で情報を読み取ることができ、その結果、読み取り効率を向上することができる。
第5の発明は、上記第1発明において、前記設定手段は、前記質問器から問合せ信号を受信したときに前回の問合せ信号を受信してからの経過時間を算出する算出手段と、この算出手段で算出した経過時間と所定のしきい値とを比較することにより、前記質問器からの問合せ信号に対し応答信号を出力するかどうかを決定する応答決定手段とを有することを特徴とする。
本願第5発明の無線タグ回路素子においては、質問器から問合せ信号を受信したときに算出手段で前回の問合せ信号を受信してからの経過時間を算出し、応答決定手段でこの経過時間と所定のしきい値とを比較することによって応答信号を出力するかどうかを決定することにより、応答率を設定する。したがって、例えば時刻差が所定のしきい値以下である場合に応答信号を出力しないように決定し、反対に時刻差が所定のしきい値よりも大きい場合に応答信号を出力するように決定するような場合には、しきい値を小さい値に設定することにより応答率を高く設定することができ、反対にしきい値を大きい値に設定することにより応答率を低く設定することが可能となる。これにより、読み取り対象に応じて応答率を設定することができるので、その読み取り対象に相応な頻度で情報を読み取ることができ、その結果、読み取り効率を向上することができる。
第6の発明は、上記第1発明において、前記設定手段は、前記質問器からの問合せ信号の受信時に充電を行う充電手段と、この充電手段の充電電圧と所定のしきい値とを比較することにより、前記質問器からの問合せ信号に対し応答信号を出力するかどうかを決定する応答決定手段とを有することを特徴とする。
本願第6発明の無線タグ回路素子においては、質問器からの問合せ信号受信時に充電手段で充電を行い、応答決定手段でこの充電手段の充電電圧と所定のしきい値とを比較することによって応答信号を出力するかどうかを決定することにより、応答率を設定する。したがって、例えば充電電圧が所定のしきい値以下である場合に応答信号を出力するように決定し、反対に充電電圧が所定のしきい値よりも大きい場合に応答信号を出力しないように決定するような場合には、しきい値を大きい値に設定することにより応答率を高く設定することができ、反対にしきい値を小さい値に設定することにより応答率を低く設定することが可能となる。これにより、読み取り対象に応じて応答率を設定することができるので、その読み取り対象に相応な頻度で情報を読み取ることができ、その結果、読み取り効率を向上することができる。
第7の発明は、上記第2乃至第6発明のいずれかにおいて、前記所定のしきい値を記憶する不揮発性の記憶手段を有していることを特徴とする。
これにより、質問器からの問合せ信号の受信が終了して電源供給が断たれても、所定のしきい値を保持することができる。その結果、設定手段で設定された応答率または変更手段で変更された応答率を保持することができる。
第8の発明は、上記第7発明において、前記記憶手段に記憶された前記しきい値を書き換えることにより、前記設定手段で設定した応答率を変更する変更手段を有することを特徴とする。
本願第8発明の無線タグ回路素子においては、変更手段で記憶手段に記憶されたしきい値を書き換えることにより、設定手段で設定した応答率を変更する。これにより、例えば時間の経過により使用頻度が低下した物品等、当初は比較的高い頻度で情報の読み取りが必要であったのに対して現在では比較的低い頻度で情報の読み取りを行えば足りるようになった読み取り対象に設けた無線タグ回路素子の応答率を、変更手段により小さく変更することが可能である。このように、変更手段で応答率を適宜変更することにより、使用頻度等の読み取り対象の状況に応じてきめ細かに応答率を設定することができる。その結果、さらに迅速に効率よく情報の読み取りを行うことができる。
第9の発明は、上記第8発明において、前記変更手段は、前記質問器から受信した書き換え信号に応じて前記記憶手段に記憶された前記しきい値を書き換えることを特徴とする。
本願第9発明の無線タグ回路素子においては、変更手段で記憶手段に記憶されたしきい値を質問器から受信した書き換え信号に応じて書き換えることにより、設定手段で設定した応答率を変更する。これにより、使用頻度等の読み取り対象の状況に応じてきめ細かに応答率を設定することができる。その結果、さらに迅速に効率よく情報の読み取りを行うことができる。
上記目的を達成するために、第10の発明は、質問器からの問合せ信号の受信時に当該問合せ信号に対し応答信号を出力する応答率を設定する設定手段を有し、情報を記憶するIC回路部、及びこのIC回路部に接続されるタグ側アンテナを有する無線タグ回路素子と、前記無線タグ回路素子との間で無線通信により情報の送受信を行う装置側アンテナ、及び前記問合せ信号を含むアクセス情報を生成し、前記装置側アンテナを介して前記無線タグ回路素子へ送信し、前記無線タグ回路素子のIC回路部からの情報読み取りを行う情報アクセス手段を有する前記質問器とを備えたことを特徴とする。
本願第10発明の無線タグ情報読み取りシステムにおいては、無線タグ回路素子が質問器からの問合せ信号の受信時に当該問合せ信号に対し応答信号を出力する応答率を設定する設定手段を有しており、この設定手段で設定された応答率にしたがって、無線タグ回路素子が質問器からの問合せ信号に対し応答信号を出力する。これにより、比較的高い頻度で情報の読み取りが必要である第1読み取り対象に設けた第1無線タグ回路素子については応答率を高く設定し、比較的低い頻度で情報の読み取りを行えば足りる第2読み取り対象に設けた第2無線タグ回路素子については応答率を低く設定すれば、質問器からの問い合わせ信号に対して第1無線タグ回路素子については高い頻度で応答信号を出力させ、第2無線タグ回路素子については低い頻度で応答信号を出力させることが可能となる。その結果、第1読み取り対象に対しては高頻度できめ細かに情報を読み取ることができ、第2読み取り対象に対しては低頻度で大雑把に情報を読み取ることができる。このように、読み取り対象に応じて無線タグ回路素子の応答率を設定することにより、その読み取り対象に相応な読み取り頻度で情報の読み取りを行うことができる。したがって、低頻度で情報の読み取りを行えば足りる読み取り対象に対し高頻度に情報の読み取りを行うといった無駄な読み取りを抑制することができるので、一律の応答率(応答するか応答しないかの二者択一)の無線タグ回路素子を用いて全読み取り対象に対し一律の頻度で情報の読み取りを行う場合に比べ、迅速に効率よく情報の読み取りを行うことができる。
第11の発明は、上記第10発明において、前記設定手段は、乱数を発生させるタグ側乱数発生手段と、このタグ側乱数発生手段で発生させた乱数と所定のしきい値とを比較することにより、前記質問器からの問合せ信号に対し応答信号を出力するかどうかを決定する応答決定手段とを有することを特徴とする。
本願第11発明の無線タグ情報読み取りシステムにおいては、無線タグ回路素子が有するタグ側乱数発生手段で乱数を発生させ、応答決定手段でこの乱数と所定のしきい値とを比較することによって応答信号を出力するかどうかを決定することにより、無線タグ回路素子の応答率を設定する。したがって、例えばタグ側乱数発生手段で発生させた乱数が所定のしきい値以下である場合に応答信号を出力するように決定し、反対に発生させた乱数が所定のしきい値よりも大きい場合に応答信号を出力しないように決定するような場合には、しきい値を大きい値に設定することにより応答率を高く設定することができ、反対にしきい値を小さい値に設定することにより応答率を低く設定することが可能である。これにより、読み取り対象に応じて無線タグ回路素子の応答率を設定することができるので、その読み取り対象に相応な頻度で情報を読み取ることができ、その結果、読み取り効率を向上することができる。
第12の発明は、上記第10発明において、前記質問器は、乱数を発生させる装置側乱数発生手段を有しており、前記設定手段は、前記装置側乱数発生手段で発生され前記質問器から送信された乱数と所定のしきい値とを比較することにより、前記質問器からの問合せ信号に対し応答信号を出力するかどうかを決定する応答決定手段とを有することを特徴とする。
本願第12発明の無線タグ情報読み取りシステムにおいては、質問器が有する装置側乱数発生手段で発生された乱数を質問器から無線タグ回路素子に送信し、無線タグ回路素子が有する応答決定手段でこの乱数と所定のしきい値を比較することによって応答信号を出力するかどうかを決定することにより、無線タグ回路素子の応答率を設定する。したがって、例えば装置側乱数発生手段で発生させた乱数が所定のしきい値以下である場合に応答信号を出力するように決定し、反対に発生させた乱数が所定のしきい値よりも大きい場合に応答信号を出力しないように決定するような場合には、しきい値を大きい値に設定することにより応答率を高く設定することができ、反対にしきい値を小さい値に設定することにより応答率を低く設定することが可能である。これにより、読み取り対象に応じて無線タグ回路素子の応答率を設定することができるので、その読み取り対象に相応な頻度で情報を読み取ることができ、その結果、読み取り効率を向上することができる。
第13の発明は、上記第10発明において、前記設定手段は、前記質問器から問合せ信号を受信した回数を数えるカウント手段と、このカウント手段でカウントした問合せ信号の受信回数と所定のしきい値とを比較することにより、前記質問器からの問合せ信号に対し応答信号を出力するかどうかを決定する応答決定手段とを有することを特徴とする。
本願第13発明の無線タグ情報読み取りシステムにおいては、無線タグ回路素子が有するカウント手段で質問器から問合せ信号を受信した回数をカウントし、応答決定手段でこのカウントした受信回数と所定のしきい値とを比較することによって応答信号を出力するかどうかを決定することにより、無線タグ回路素子の応答率を設定する。したがって、例えばしきい値を10とし、カウント手段でカウントした受信回数が10に達したら応答信号を出力するように決定すれば、無線タグ回路素子の応答率を1/10に設定することが可能となる。このようにして、しきい値を適宜の値に設定することにより読み取り対象に応じた応答率を設定することができるので、その読み取り対象に相応な頻度で情報を読み取ることができ、その結果、読み取り効率を向上することができる。
第14の発明は、上記第11乃至第13発明のいずれかにおいて、前記無線タグ回路素子は、前記所定のしきい値を記憶する不揮発性の記憶手段と、前記質問器から受信した書き換え信号に応じて前記記憶手段に記憶された前記しきい値を書き換えることにより、前記設定手段で設定した応答率を変更する変更手段とを有することを特徴とする。
本願第14発明の無線タグ情報読み取りシステムにおいては、無線タグ回路素子が有する変更手段で記憶手段に記憶されたしきい値を質問器から受信した書き換え信号に応じて書き換えることにより、設定手段で設定した応答率を変更する。これにより、使用頻度等の読み取り対象の状況に応じてきめ細かに無線タグ回路素子の応答率を設定することができる。その結果、さらに迅速に効率よく情報の読み取りを行うことができる。
上記目的を達成するために、第15の発明は、情報を記憶するIC回路部、及びこのIC回路部に接続されたタグ側アンテナを備えた無線タグ回路素子が配置され、連続的に供給可能に収納されたタグ媒体を有する無線タグ回路素子収納体を着脱可能に設置する収納体設置部と、前記無線タグ回路素子の前記IC回路部との間で無線通信により情報の送受信を行う装置側アンテナと、この装置側アンテナを介し前記無線タグ回路素子へアクセスし、当該無線タグ回路素子における問合せ信号に対し応答信号を出力する応答率を設定する設定手段と、前記無線タグ回路素子収納体から搬送される前記タグ媒体に印字を行う印字手段とを有することを特徴とする。
本願第15発明のタグラベル作成装置においては、収納体設置部に無線タグ回路素子収納体が装着されタグ媒体が連続的に供給されると、タグ媒体に備えられる無線タグ回路素子のIC回路部と装置側アンテナを介し情報送受信が行われ、また印字手段で搬送されるタグ媒体に印字が行われて、無線タグラベルが作成される。このとき、設定手段によって、無線タグラベルに備えられる無線タグ回路素子における問合せ信号に対し応答信号を出力する応答率が設定されている。その結果、作成した無線タグラベルに備えられる無線タグ回路素子は、設定手段で設定された応答率にしたがって、受信した問合せ信号に対し応答信号を出力する。これにより、比較的高い頻度で情報の読み取りが必要である第1読み取り対象に設けた無線タグラベルの第1無線タグ回路素子については応答率を高く設定し、比較的低い頻度で情報の読み取りを行えば足りる第2読み取り対象に設けた無線タグラベルの第2無線タグ回路素子については応答率を低く設定すれば、質問器からの問い合わせ信号に対して第1無線タグ回路素子については高い頻度で応答信号を出力させ、第2無線タグ回路素子については低い頻度で応答信号を出力させることが可能となる。その結果、第1読み取り対象に対しては高頻度できめ細かに情報を読み取ることができ、第2読み取り対象に対しては低頻度で必要最小限に情報を読み取ることができる。このように、読み取り対象に応じて無線タグ回路素子の応答率を設定することにより、その読み取り対象に相応な読み取り頻度で情報の読み取りを行うことができる。したがって、低頻度で情報の読み取りを行えば足りる読み取り対象に対し高頻度に情報の読み取りを行うといった無駄な読み取りを抑制することができるので、一律の応答率(100%又は0%)の無線タグ回路素子を用いて全読み取り対象に対し一律の頻度で情報の読み取りを行う場合に比べ、迅速に効率よく情報の読み取りを行うことができる。
本発明によれば、迅速に効率よく情報の読み取りを行うことができる。
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の一実施形態である無線タグ情報読み取りシステム全体を表す概念的なシステム構成図である。
図1に示す無線タグ情報読み取りシステムは、この例では倉庫1内に設けられている。この無線タグ情報読み取りシステムは、上記倉庫1の出入口1Aを介して搬入・搬出される複数の荷物L(L1〜L11)にそれぞれ貼付された複数の無線タグラベルTL(TL1〜TL11)に備えられる複数の無線タグ回路素子To(詳細は後述)と、上記複数の荷物Lの搬入・搬出作業等を行う作業者Mが身に着けた無線タグラベルTMに備えられる無線タグ回路素子To(詳細は後述)と、それら複数の無線タグ回路素子Toにアクセスする(この例では記憶された所定の情報を読み取る)リーダ200(質問器)とを有している。
図2は、上記無線タグラベルTL,TMのうちTL1の全体概略構造の一例を表す図であり、図2(a)は無線タグラベルTL1の上面図、図2(b)は下面図である。これら図2(a)及び図2(b)において、無線タグラベルTL1は、例えば略シート形状の基材2(ラベル基材)と、この基材2に配置され、情報を記憶するIC回路部150とこのIC回路部150に接続されるアンテナ151(タグ側アンテナ)とをそれぞれ備えた無線タグ回路素子Toを備えている。
図2(a)に示すように、無線タグラベルTL1の基材2の表側(上面)には、対応する印字情報(この例では「荷物1」)を表記した領域Sを備えている。なお、これら領域Sは、文字でなく図形や符号、あるいは単なる色塗りや模様等であってもよい。
なお、特に図示はしないが、作業者Mが身に着けている無線タグラベルTMも上記無線タグラベルTL1と同様の構成となっている。この無線タグラベルTMの領域Sには、例えば作業者の氏名等が表記されている。
図3は、上記無線タグラベルTL,TMに備えられた上記無線タグ回路素子Toの機能的構成の一例を表すブロック図である。
図3において、無線タグ回路素子Toは、上記リーダ200のアンテナ210(装置側アンテナ)と短波帯(例えば13.56MHz)、UHF帯、マイクロ波帯等の高周波を用いて非接触で信号の送受信を行う上記アンテナ151と、このアンテナ151に接続された上記IC回路部150とを有している。
IC回路部150は、アンテナ151により受信された搬送波を整流する整流部152と、この整流部152により整流された搬送波のエネルギを蓄積しIC回路部150の駆動電源とするための電源部153と、上記アンテナ151により受信された搬送波からクロック信号を抽出して制御部(後述)157に供給するクロック抽出部154と、所定の情報信号を記憶し得る情報記憶部として機能するメモリ部155と、上記アンテナ151に接続された変復調部156と、上記リーダ200からの問合せ信号(例えば不特定検索信号Scroll All ID、又は特定検索信号Scroll ID、若しくは探索信号Ping等)の受信時に当該問合せ信号に対し応答信号(リプライ信号)を出力する応答率を設定するための乱数を発生させる乱数発生器158(詳細は後述)と、上記整流部152、クロック抽出部154、及び変復調部156、乱数発生器158等を介して上記無線タグ回路素子Toの作動を制御するための制御部157とを備えている。
変復調部156は、アンテナ151により受信された上記リーダ200(質問器)のアンテナ210からの通信信号の復調を行うと共に、上記制御部157からの返信信号に基づき、アンテナ151が受信した搬送波を変調し、アンテナ151より反射波として再送信する。
制御部157は、上記変復調部156により復調された受信信号を解釈し、上記メモリ部155において記憶された情報信号に基づいて返信信号を生成し、上記変復調部156により返信する制御等の基本的な制御を実行する。
クロック抽出部154は受信した信号からクロック成分を抽出して制御部157にクロックを抽出するものであり、受信した信号のクロック成分の速度に対応したクロックを制御部157に供給する。
メモリ部155は不揮発性のメモリであり、タグラベル作成時にラベル作成装置によって上記応答率を設定するための設定値(ここでは0〜100の整数)が予め書き込まれている。これにより、応答率設定の際には、制御部157によって上記乱数発生器158で発生させた乱数と上記メモリ部155に記憶されている設定値とが比較され、これにより設定値が設定されるようになっている(詳細は後述)。
図4は、上記リーダ200の詳細機能を表す機能ブロック図である。この図4において、リーダ200は、上記無線タグラベルTL,TMに備えられる複数の無線タグ回路素子Toの上記アンテナ151との間で無線通信により信号の授受を行う上記アンテナ210と、このアンテナ210を介し上記無線タグ回路素子ToのIC回路部150へアクセスする(この例では読み取りを行う)とともに、無線タグ回路素子Toから読み出された信号を処理する高周波回路201と、高周波回路201を介し無線タグ回路素子ToのIC回路部150から読み出された信号を処理して情報を読み出すとともに無線タグ回路素子ToのIC回路部150へアクセスするためのアクセス情報を生成する機能を含み、リーダ200全体の動作を制御する制御回路202と、操作者が操作可能な適宜のボタン、キー等を備えた操作部203と、所定の表示を行う表示部204とを有する。
図5は、上記高周波回路201の詳細機能構成を表す機能ブロック図である。
図5において、高周波回路201は、アンテナ210を介し複数の無線タグ回路素子Toの各々に対して信号を送信する送信部212と、アンテナ210により受信された各無線タグ回路素子Toからの反射波を入力する受信部213と、送受分離器214とから構成される。
送信部212は、無線タグ回路素子ToのIC回路部150の無線タグ情報にアクセスする(読み取り/書き込みを行う)ための搬送波を発生させる水晶振動子215、制御回路202の制御により所定の周波数の信号を発生させるPLL(Phase
Locked Loop)230、及びVCO(Voltage Controlled Oscillator)231と、上記制御回路202から供給される信号に基づいて上記搬送波発生部により発生させられた搬送波を変調(この例では制御回路202からの「TX_ASK」信号に基づく振幅変調)する送信乗算回路216(但し「TX_ASK信号」の場合は増幅率可変アンプ等を用いてもよい)と、その送信乗算回路216により変調された変調波を増幅(この例では制御回路202からの「TX_PWR」信号によって増幅率を決定される増幅)する可変送信アンプ217とを備えている。そして、上記搬送波発生部により発生される搬送波は、例えばUHF帯、マイクロ波帯等の高周波を用いており、上記送信アンプ217の出力は、送受分離器214を介しアンテナ210に伝達されて各無線タグ回路素子ToのIC回路部150に供給される。なお、送受される無線タグ情報は上記のように変調した信号に限られず、単なる搬送波のみの場合もある。
受信部213は、アンテナ210で受信された各無線タグ回路素子Toからの反射波と上記発生させられた搬送波とを乗算し復調する受信第1乗算回路218と、その受信第1乗算回路218の出力から必要な帯域の信号のみを取り出すための第1バンドパスフィルタ219と、この第1バンドパスフィルタ219の出力を増幅する受信第1アンプ221と、この受信第1アンプ221の出力をさらに増幅してデジタル信号に変換する第1リミッタ220と、上記アンテナ210で受信された各無線タグ回路素子Toからの反射波と上記発生された後に移相器227により位相が90°遅れた搬送波とを乗算する受信第2乗算回路222と、その受信第2乗算回路222の出力から必要な帯域の信号のみを取り出すための第2バンドパスフィルタ223と、この第2バンドパスフィルタ223の出力を増幅する受信第2アンプ225と、この受信第2アンプ225の出力をさらに増幅してデジタル信号に変換する第2リミッタ224とを備えている。そして、上記第1リミッタ220から出力される信号「RXS−I」及び第2リミッタ224から出力される信号「RXS−Q」は、上記制御回路202に入力されて処理される。
また、受信第1アンプ221及び受信第2アンプ225の出力は、強度検出手段としてのRSSI(Received Signal Strength Indicator)回路226にも入力され、それらの信号の強度を示す信号「RSSI」が制御回路202に入力されるようになっている。このように、リーダ200では、この例ではI−Q直交復調によって各無線タグ回路素子Toからの反射波の復調が行われる。
制御回路202は、上記高周波回路送信部212への増幅制御信号及び変調制御信号を出力するとともに、上記高周波回路受信部213からの受信信号を入力した後各無線タグ回路素子Toから読み出された信号を処理するための所定の演算処理を行う。
図6は、この制御回路202の詳細機能を表す機能ブロック図である。
図6において、制御回路202は、いわゆるマイクロコンピュータであり、中央演算処理装置であるCPU202A、ROM202B、RAM202C、高周波回路201との信号送受を行う回路制御部202D等から構成され、RAM202Cの一時記憶機能を利用しつつROM202Bに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。
以上の構成において、本実施形態の特徴は、無線タグラベルTL,TMに備えられる複数の無線タグ回路素子Toの応答率を予め設定しておき、この設定した応答率にしたがって、各無線タグ回路素子Toがリーダ200からの問合せ信号に対し応答信号を出力するようにしたことにある。
図7は、上記制御回路202の実行する制御手順を表すフローチャートである。
まずステップS510において、高周波回路201及びアンテナ210を介し、無線タグラベルTL,TMの複数の無線タグ回路素子ToのIC回路部150に記憶された情報を読み取るための問合せ信号を送信する。詳細には、例えば、IDの最初の4ビットが1111であればそれ以降のビットは任意である不特定のタグを指定してその全ID及びその関連情報(対応する機器情報)を取得するための探索信号(又は不特定検索信号)を生成して高周波回路201を介して通信範囲内に存在する無線タグ回路素子To(この例では倉庫1内の全荷物LのタグラベルTL及び作業者MのタグラベルTMに備えられる無線タグ回路素子To)に送信され、返信を促す。
その後、ステップS520に移り、上記問合せ信号に対応し無線タグ回路素子Toから送信(返信)された応答信号がアンテナ210を介し受信され、高周波回路201を介し制御回路202へ取り込まれたかどうかを判定する。応答信号が受信されていなければ判定が満たされず、ステップS510に戻って同様の手順を繰り返す。このとき、適時、必要に応じてIDの最初の指定ビットの値や指定ビット数を順に変化させて探索信号を生成してもよい。応答信号が受信されたら判定が満たされてステップS530へ移る。
ステップS530では、上記各無線タグ回路素子Toから読み出した情報に対応する表示信号を表示部204へ出力して表示を行わせ(例えば倉庫1内に格納されている荷物一覧や作業者名等)、次のステップS540で終了かどうかを判定(操作部から終了が指示された)し、終了ならこのフローを終了する。
なお、ここでは特に図示しないが、倉庫1内の在庫管理や荷物Lの搬入・搬出が正常に行われているかどうかのチェック等、上記各無線タグ回路素子Toから読み出した情報を用いてその他の処理を行ってもよい。
図8は、上記無線タグ回路素子ToのIC回路部150に備えられる制御部157が実行する制御手順を表すフローチャートである。
図8において、まずステップS610において、リーダ200のアンテナ210から送信された信号(搬送波)がアンテナ151により受信され、このアンテナ151により受信された搬送波が整流部152により整流され、この整流された搬送波のエネルギが電源部153により蓄積されて、所定の電圧に達すると上記IC回路部150が起動し、初期状態にリセットされる。そして、次のステップS620に移る。
ステップS620では、上記ステップS610においてアンテナ151により受信された信号が、コマンド(例えば検索信号「Scroll ID」、消去信号「Erase」、確認信号「Verify」、または書き込み信号「Program」等)であるかどうかを判定する。例えば受信した信号が他の無線機器からの信号であるような場合には、コマンドでないために判定が満たされず、ステップS620を繰り返してコマンド待ち状態となる。コマンドが受信された場合には、判定が満たされて次のステップS630に移る。
ステップS630では、上記ステップS620にて受信が確認されたコマンドが問合せ信号(不特定検索信号又は当該無線タグ回路素子ToのタグIDに合致した探索信号)であるかどうかを判定する。例えば、受信したコマンドが無線タグ回路素子Toの応答率を変更するための設定値書き換え用の書き換え信号(書き込み信号「Program」)である場合等には、問合せ信号でないために判定が満たされず、ステップS640に移る。そしてステップS640において、当該受信したコマンドに応じた処理、例えば上記書き換え信号を受信した場合には当該書き換え信号に基づいてメモリ部155に書き込まれた設定値を更新し、先のステップS620に戻ってコマンド待ち状態となる。一方、問合せ信号である場合には、判定が満たされてステップS650に移る。
ステップS650では、上記乱数発生器158を用いて乱数を発生させる。なお、ここでは乱数は0〜100の整数で発生するものとする(但しこれに限られず例えば0〜1の間で0.01刻みに発生させてもよい)。
次のステップS660では、上記メモリ部155に記憶された設定値を読み出し、上記ステップS650で発生させた乱数がその設定値以上であるかどうかを判定する。乱数が設定値より小さい場合には、判定が満たされずに先のステップS620に戻ってコマンド待ち状態となる。一方、乱数が設定値以上である場合には、判定が満たされて次のステップS670に移る。
ステップS670では、IC回路部150の記憶情報、すなわち、タグID、記憶内容に関連する情報を変復調部156によりアンテナ151を介してリーダ200のアンテナ210に応答信号として送信し、先のステップS620に戻ってコマンド待ち状態となる。
なお、通常、上記ステップS620においてコマンド待ち状態である際に、リーダ200からの信号(搬送波)が受信されなくなって電源供給が断たれる。したがって、無線タグ回路素子Toはコマンド待ち状態で自然に停止するようになっている。
以上の手順によって乱数と設定値とを比較し、乱数が設定値以上である場合に無線タグ回路素子Toからリーダ200のアンテナ210に応答信号を送信するように制御することにより、設定値に応じて無線タグ回路素子Toの応答率を設定できるようになっている。すなわち、設定値を0とすれば無線タグ回路素子Toの応答率は100%となり、設定値を90とすれば無線タグ回路素子Toの応答率は10%に設定される。なお、ラベル作成時に設定値が書き込まれていない場合には、設定値=0(すなわち応答率100%)として取り扱うようになっている。
本実施形態では、荷物Lに貼付られるタグラベルTLに備えられた無線タグ回路素子Toについては比較的小さい設定値が書き込まれることで、応答率が比較的高く設定されており、作業者Mが身に着けるタグラベルTMに備えられた無線タグ回路素子Toについては比較的大きい設定値が書き込まれることで、応答率が比較的低く設定されている。
また、必要に応じて、上述したようにリーダ200のアンテナ210から書き換え信号を送信し、無線タグ回路素子ToのIC回路部150のメモリ部155に記憶された設定値を適宜書き換えることにより、応答率を適宜変更できるようになっている。
上記のように構成され使用される無線タグラベルTL,TMであるが、これら無線タグラベルTL,TMを製造するラベル作成装置300(タグラベル作成装置)としては、例えば図9に示す装置が用いられる。
図9において、このタグラベル作成装置300(無線タグ情報書き込み装置)は、所定間隔で無線タグ回路素子Toが備えられたタグテープ303(タグ媒体)を巻回したタグテープロール304(無線タグ回路素子収納体)を着脱可能な(又はタグテープロール304を備えたカートリッジを着脱可能な)タグテープロールホルダ部310(収納体設置部)と、このタグテープロール304から繰り出されたタグテープ303のうち上記無線タグ回路素子Toに対応した上記領域Sに所定の印字を行う印字ヘッド305(印字手段)と、無線タグ回路素子Toとの間で無線通信により情報の送受信を行うアンテナ306(装置側アンテナ)と、高周波回路301及び制御回路302(設定手段)と、タグテープ303への印字及び無線タグ回路素子Toへの上記情報書き込みが終了したタグテープ303を所定の長さに切断して無線タグラベルT(=上記TL,TM等)とするカッタ307と、印字ヘッド305に対向して設けられ、制御回路302により制御されてタグテープロール304を搬送する搬送装置309とを有する。
高周波回路301及び制御回路302は、詳細な説明を省略するが、上記リーダ200の高周波回路201及び制御回路202とほぼ同等の機能を備えるものであり、無線タグ回路素子ToのIC回路部150へのアクセス情報を生成し、装置側アンテナ306を介して無線タグ回路素子Toへ送信し、無線タグ回路素子ToのIC回路部150へ情報書き込みを行う。また制御回路302は有線又は無線の通信回線(ネットワーク)を介して他のコンピュータ、サーバ、端末等と接続されており、それらと情報の送受が可能となっている。
なお、上記タグラベル作成装置300で無線タグラベルT(=上記TL,TM等)を作成する際には、高周波回路301及び制御回路302により上記応答率を設定するための設定値に対応するアクセス情報を生成し、装置側アンテナ306を介して無線タグ回路素子Toへ送信することにより、無線タグ回路素子ToのIC回路部150のメモリ部155へ上記設定値の書き込みを行う。
図10は、無線タグラベルTの作成時に上記制御回路302によって実行される制御手順を表すフローチャートである。
図10において、まずステップS710において、(上記通信回線を介し制御回路302に接続された)操作端末等により別途入力された、印字ヘッド305で上記無線タグラベルTの前述の領域Sに印字したい印字情報及び無線タグ回路素子Toへの書き込み情報(上記応答率を設定するための設定値情報を含む)が上記通信回線を介し取得される。なお、上記操作端末等に代えて、タグラベル作成装置300の図示しない操作部から入力するようにしてもよい。
その後、ステップS720に移り、無線タグ回路素子Toに対して情報の書込み(例えばタグIDと記憶させたい物品情報、及び上記設定値等の書込み)及び印字を行った後、上記ステップS730でテープ切断を行って1つの無線タグ回路素子Toを備えた無線タグラベルT(=上記TL,TM等)を作成し、このフローを終了する。
以上において、乱数発生器158は請求項2記載の乱数を発生させるタグ側乱数発生手段を構成し、制御部157は請求項2記載の質問器からの問合せ信号に対し応答信号を出力するかどうかを決定する応答決定手段を構成し、メモリ部155は請求項7記載の所定のしきい値を記憶する不揮発性の記憶手段を構成し、これら乱数発生器158、制御部157、及びメモリ部155が、請求項1記載の問合せ信号に対し応答信号を出力する応答率を設定する設定手段を構成する。また、制御部157(詳細には図13に示すフロー中ステップS680の手順)は、請求項8記載の設定手段で設定した応答率を変更する変更手段をも構成する。
また、高周波回路201と制御回路202とが、請求項10記載の無線タグ回路素子のIC回路部からの情報読み取りを行う情報アクセス手段を構成する。
以上のように構成した本実施形態においては、リーダ200から所定の時間ごとに通信範囲内に存在する無線タグ回路素子To(この例では倉庫1内の全荷物LのタグラベルTL及び作業者MのタグラベルTMに備えられる無線タグ回路素子To)に対して問合せ信号が送信され、返信を促す。このとき、各無線タグ回路素子Toは、上記問合せ信号に対し応答信号を出力する応答率が設定されており、この設定された応答率にしたがってリーダ200からの問合せ信号に対し応答信号を出力する。
このとき、本実施形態では、前述したように荷物Lに貼付られるタグラベルTLに備えられる無線タグ回路素子Toについては応答率が比較的高く設定されており、作業者Mが身に着けるタグラベルTMに備えられる無線タグ回路素子Toについては応答率が比較的低く設定されている。これにより、出入口1Aを介して頻繁に搬入・搬出が行われるために、比較的高い頻度で情報の読み取りが必要である荷物Lに設けたタグラベルTLの無線タグ回路素子Toについては高い頻度で応答信号を出力させ、長時間(例えば1日中)倉庫1内に滞在し作業を行うため比較的低い頻度で情報の読み取りを行えば足りる作業者Mが身に着けたタグラベルTMの無線タグ回路素子Toについては低い頻度で応答信号を出力させることができる。その結果、荷物Lに対しては高頻度できめ細かに情報を読み取ることができ、作業者Mに対しては低頻度で必要最小限に情報を読み取ることができる。このように、読み取り対象に応じて無線タグ回路素子Toの応答率を設定することにより、その読み取り対象に相応な読み取り頻度で情報の読み取りを行うことができる。したがって、低頻度で情報の読み取りを行えば足りる読み取り対象に対し高頻度に情報の読み取りを行うといった無駄な読み取りを抑制することができるので、一律の応答率(100%又は0%)の無線タグ回路素子を用いて全読み取り対象に対し一律の頻度で情報の読み取りを行う場合に比べ、迅速に効率よく情報の読み取りを行うことができる。
また本実施形態では特に、リーダ200のアンテナ210から書き換え信号を送信し、無線タグ回路素子ToのIC回路部150のメモリ部155に記憶された設定値を書き換えることにより、応答率を適宜の値に変更することができる。これにより、例えば倉庫1内において搬入・搬出頻度が低下した荷物(例えば奥に保管されるL7〜L11等)については無線タグ回路素子Toの応答率を小さくなるように変更し、搬入・搬出頻度が高い荷物(例えば出入口側に保管されるL1〜L6等)については無線タグ回路素子Toの応答率を大きくなるように変更するといったことが可能である。このようにして、無線タグ回路素子Toの応答率を読み取り対象の状況に応じてきめ細かに設定することができるので、さらに迅速に効率よく情報の読み取りを行うことができる。
また本実施形態では特に、無線タグ回路素子ToのIC回路部150が有する不揮発性のメモリ部155に応答率を設定するための設定値を記憶させる。これにより、リーダ200からの問合せ信号の受信が終了し無線タグ回路素子ToのIC回路部150への電源供給が断たれても、設定値を保持することができる。その結果、タグラベル作成時にメモリ部155に書き込まれた設定値をリセットすることなく保持でき、設定された応答率で応答させることができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限られず、その趣旨と技術思想の範囲を逸脱しない範囲で更に種々の変形が可能である。以下その変形例を説明する。
(1)乱数発生器をリーダ側に設けた場合
上記実施形態においては、無線タグ回路素子ToのIC回路部150が乱数発生器158を有するようにしたが、これに限られず、リーダ200側に乱数発生器を設け、この乱数発生器で発生させた乱数をリーダ200から問合せ信号とともに無線タグ回路素子ToのIC回路部150に送信するようにしてもよい。
図11は本変形例における制御回路202′の詳細機能を表す機能ブロック図であり、前述の図6に対応する図である。この図11において、図6と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
この図11に示すように、制御回路202′は、前述のCPU202A、ROM202B、RAM202C、回路制御部202Dの他に、乱数発生器202E(装置側乱数発生手段)を有している。この制御回路202′は、高周波回路201及びアンテナ210を介し、無線タグラベルTL,TMに備えられ乱数発生器を有しない複数の無線タグ回路素子To−1に対し、情報を読み取るための問合せ信号とともに乱数発生器202Eで発生させた乱数を送信する。
図12は本変形例における、無線タグ回路素子To−1のIC回路部150−1(図示せず)に備えられる制御部157−1(設定手段、応答決定手段。図示せず)が実行する制御手順を表すフローチャートであり、前述の図8に対応する図である。この図12において、図8と同様の部分は説明を省略する。
図12のフローと前述の図8のフローとの相違点は、ステップS650をステップS655に代えた点である。すなわち、本フローでは、リーダ200からの問合せ信号が受信されるとステップS630の判定が満たされて次のステップS655に移り、問合せ信号の後に受信されるリーダ側の制御回路202′の乱数発生器202Eで発生された乱数を取得する。そして、制御部157−1の図示しない一時記憶領域に保存する。その後、次のステップS660で、メモリ部155に記憶された設定値を読み出し、上記ステップS655で取得し一時記憶領域に保存した乱数がその設定値以上であるかどうかを判定する。
上記構成の本変形例によっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
(2)タグ自身で設定値を更新する場合
上記実施形態においては、リーダ側より書き換え信号を送信して設定値を書き換えることで応答率を変更するようにしたが、これに限られず、応答する度にタグ自身で設定値を更新し、これにより応答率を変更するようにしてもよい。
図13は本変形例における、無線タグ回路素子To−2(図示せず)のIC回路部150−2(図示せず)に備えられる制御部157−2(図示せず)が実行する制御手順を表すフローチャートであり、前述の図8に対応する図である。この図13において、図8と同様の部分は説明を省略する。
図13のフローと前述の図8のフローとの相違点は、ステップS680を新たに追加した点である。すなわち、本フローでは、ステップS670でIC回路部150−2の記憶情報をアンテナ151を介してリーダ200のアンテナ210に応答信号として送信した後、ステップS680に移り、設定値を更新する。ここでの設定値の更新の仕方は、例えば設定値が0である場合には100に更新し、設定値が100である場合には90、90である場合は80、・・・、10である場合は0、0である場合には再び100といったように、0→100→90→80→70→60→50→40→30→20→10→0の順に更新する。これにより、応答率は100%→0%→10%→20%→30%→40%→50%→60%→70%→80%→90%→100%の順に更新されることになる。なお、この設定値の更新の仕方は上記に限られず、例えば設定値を順次増加させて応答率を順次減少させるようにしてもよいし、その他適宜の規則に基づき変化させるようにしてもよい。
このように、応答するごとにタグ自身で設定値を更新して無線タグ回路素子To−2の応答率を更新させるようにすることで、例えば、最初は貸し出し頻度が多いが時間の経過とともに徐々に貸し出し頻度が減少する図書館に入荷した新刊等のような、使用頻度が時間の経過とともに変化する読み取り対象である場合に、その読み取り対象の状況に応じてきめ細かに無線タグ回路素子To−2の応答率を設定することができる。
なお、以上は上記実施形態と同様に無線タグ回路素子が乱数発生器を有する構成を用いて説明したが、これに限られず、上記変形例(1)のようにリーダ側に乱数発生器を設けた構成に本変形例を適用してもよい。
(3)応答要求回数に応じて応答する場合
上記実施形態においては、乱数と設定値とを比較し乱数が設定値以上である場合に応答するようにしたが、これに限られない。すなわち、例えばリーダ200からの応答要求回数をカウントしておき、この応答要求回数が一定回数に達した場合に応答するようにしてもよい。
図14は、本変形例における無線タグ回路素子To−3の機能的構成の一例を表すブロック図であり、前述の図3に対応する図である。この図14において、前述の図3と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
この図14に示すように、無線タグ回路素子To−3のIC回路部150−3は、アンテナ151により受信された上記リーダ200のアンテナ210からの問合せ信号の受信回数(以下、応答要求回数)をカウントするカウンタ159(カウント手段)を有する。このカウンタ159でカウントされたカウンタ値は、更新される度に制御部157−3(応答決定手段)によりメモリ部155に書き込まれる。これにより、リーダ200からの信号(搬送波)が受信されなくなって電源供給が断たれても、カウンタ159でカウントされたカウンタ値が保持できるようになっている。
図15は、本変形例における上記無線タグ回路素子To−3のIC回路部150−3に備えられる制御部157−3が実行する制御手順を表すフローチャートである。
この図15において、まずステップS810で、リーダ200のアンテナ210から送信された信号(搬送波)により電源部153が充電され、所定の電圧に達すると上記IC回路部150−3が起動し、初期状態にリセットされる。そして、次のステップS820に移る。
ステップS820では、上記ステップS810においてアンテナ151により受信された信号がコマンド信号であるかどうかを判定する。コマンド信号でない場合には判定が満たされず、ステップS820を繰り返してコマンド待ち状態となる。コマンド信号が受信された場合には、判定が満たされて次のステップS830に移る。
ステップS830では、上記ステップS820にて受信が確認されたコマンド信号が問合せ信号であるかどうかを判定する。問合せ信号でない場合には、判定が満たされずにステップS840に移り、当該受信したコマンドに応じた処理を行い、先のステップS820に戻ってコマンド待ち状態となる。一方、問合せ信号である場合には、判定が満たされてステップS850に移る。
ステップS850では、メモリ部155からカウンタ値Cを読み出す。
次のステップS855では、上記ステップS850で読み出したカウンタ値Cが0であるかどうかを判定する。カウンタ値Cが0である場合には、判定がみたされて次のステップS860に移り、IC回路部150−3の記憶情報を変復調部156によりアンテナ151を介してリーダ200のアンテナ210に応答信号として送信する。その後、次のステップS865に移る。一方、カウンタ値Cが0でない場合には、判定が満たされずに次のステップS865に直接移る。
ステップS865では、カウンタ値Cに1を加えて次のステップS870に移る。
ステップS870では、メモリ部155に予め記憶された設定値を読み出し、上記ステップS865で1を加えたカウンタ値Cがその設定値と等しいかどうかを判定する。カウンタ値Cと設定値が等しい場合には、判定が満たされて次のステップS875に移り、カウンタ値Cを0にリセットして次のステップS880に移る。一方、カウンタ値Cと設定値が等しくない場合には、判定が満たされずに次のステップS880に直接移る。なお、上記設定値は、タグラベル作成時にラベル作成装置によって無線タグ回路素子To−3のIC回路部150−3のメモリ部155に書き込まれた応答率を設定するための設定値である。
ステップS880では、カウンタ値Cをメモリ部155に書き込み、その後先のステップS820に戻ってコマンド待ち状態となる。
以上の手順によってリーダ200からの応答要求が受信される度にカウント値Cを1ずつカウントアップさせ、カウント値が設定値に達し0にリセットされた場合に無線タグ回路素子Toからリーダ200のアンテナ210に応答信号を送信するように制御することにより、上記設定値に応じて無線タグ回路素子Toの応答率を設定できるようになっている。すなわち、設定値を1とすれば無線タグ回路素子Toの応答率は100%となり、設定値を10とすれば無線タグ回路素子Toは10回に1回の割合で応答する(すなわち応答率10%)。
上記構成の本変形例によっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
(4)応答要求の間隔時間に応じて応答する場合
上記実施形態においては、乱数と設定値とを比較し乱数が設定値以上である場合に応答するようにしたが、これに限られない。すなわち、例えばリーダ200から応答要求を受信した時間を記憶しておき、次にリーダ200から応答要求が来たときまでの経過時間が一定時間に達した場合に応答するようにしてもよい。
本変形例では、特に図示はしないが、リーダ200の制御回路202″が時計手段(又はタイマー手段でもよい)を有している。この制御回路202″は、高周波回路201及びアンテナ210を介し、無線タグラベルTL,TMに備えられる複数の無線タグ回路素子To−4に対し、情報を読み取るための問合せ信号とともに上記時計手段で発生させたタイプスタンプ(時間情報)を送信できるようになっている。
図16は、本変形例における上記無線タグ回路素子To−4(図示せず)のIC回路部150−4(図示せず)に備えられる制御部157−4(設定手段、応答決定手段。図示せず)が実行する制御手順を表すフローチャートである。
この図16において、まずステップS910で、リーダ200のアンテナ210から送信された信号(搬送波)により電源部153が充電され、所定の電圧に達すると上記IC回路部150−4が起動し、初期状態にリセットされる。そして、次のステップS920に移る。
ステップS920では、上記ステップS910においてアンテナ151により受信された信号がコマンド信号であるかどうかを判定する。コマンド信号でない場合には判定が満たされず、ステップS920を繰り返してコマンド待ち状態となる。コマンド信号が受信された場合には、判定が満たされて次のステップS930に移る。
ステップS930では、上記ステップS920にて受信が確認されたコマンド信号が問合せ信号であるかどうかを判定する。問合せ信号でない場合には、判定が満たされずにステップS940に移り、当該受信したコマンドに応じた処理を行い、先のステップS920に戻ってコマンド待ち状態となる。一方、問合せ信号である場合には、判定が満たされてステップS950に移る。
ステップS950では、上記問合せ信号の後に受信されるタイムスタンプTを取得する。
次のステップS960では、メモリ部155(記憶手段)からタイムスタンプT0を読み出す。なお、このタイムスタンプT0は、前回無線タグ回路素子To−4が応答信号を送信したときにメモリ部155に書き込んだ時間情報であり(後述のステップS995参照)、無線タグ回路素子Toが応答する度に更新されるものである。
次のステップS970では、メモリ部155に予め記憶された設定値を読み出し、上記ステップS950で取得したタイムスタンプTと上記ステップS960で読み出したタイムスタンプT0との差(時刻差)が上記読み出した設定値以上であるかどうかを判定する。なお、上記設定値は、タグラベル作成時にラベル作成装置によって無線タグ回路素子To−4のIC回路部150−4のメモリ部155に書き込まれた応答率を設定するための設定値である。時刻差T−T0が設定値以上ではない場合には、判定が満たされずに先のステップS920に戻り、コマンド待ち状態となる。一方、時刻差T−T0が設定値以上である場合には、判定が満たされて次のステップS980に移る。
ステップS980では、IC回路部150−4の記憶情報を変復調部156によりアンテナ151を介してリーダ200のアンテナ210に応答信号として送信する。
ステップS990では、タイムスタンプT0を上記ステップS950で取得したタイムスタンプTに更新し、次のステップS995でメモリ部155に保存する。その後、ステップS920に戻り、コマンド待ち状態となる。
以上の手順によって、リーダ200からの応答要求とともにタイムスタンプTを受信すると、メモリ部155に書き込まれた前回応答したときのタイムスタンプT0を読出し、これらタイムスタンプTとタイムスタンプT0との時刻差が設定値以上である場合に、無線タグ回路素子Toからリーダ200のアンテナ210に応答信号を送信するように制御することにより、上記設定値に応じて無線タグ回路素子Toの応答率を設定できるようになっている。すなわち、設定値を長い時間とすれば無線タグ回路素子Toの応答率は低くなり、設定値を小さい時間とすれば無線タグ回路素子Toの応答率は高く設定される。
上記構成の本変形例によっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、以上では無線タグ回路素子Toがリーダ200側からタイムスタンプを受信することにより時刻情報を得るようにしたが、タグ側に時計手段(又はタイマーでもよい)を設け、タグ自身で時刻情報(又は経過時間情報)を得るようにしてもよい。
(5)充電電圧に応じて応答する場合
上記実施形態では、乱数と設定値とを比較し乱数が設定値以上である場合に応答するようにしたが、これに限られない。すなわち、無線タグ回路素子Toが例えば応答要求がある度に少量ずつ充電される応答充電部を有しており、この応答充電部の電圧が設定値以上でかつ既に応答している場合に応答を行わないようにしてもよい。
図17は本変形例における無線タグ回路素子To−5の機能的構成の一例を表すブロック図であり、前述の図3に対応する図である。この図17において、前述の図3と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
この図17に示すように、無線タグ回路素子To−5のIC回路部150−5は、アンテナ151により上記リーダ200のアンテナ210からの問合せ信号が受信される度に、上記整流部152により整流された搬送波のエネルギを蓄積し充電する応答充電部160(充電手段)を有する。この応答充電部160の時定数は上記電源部153の時定数より大きく、電源部153に比べゆっくりと充電されるようになっている。
図18は、本変形例における上記無線タグ回路素子To−5のIC回路部150−5に備えられる制御部157−5(応答決定手段)が実行する制御手順を表すフローチャートである。
この図18において、まずステップS1010で、リーダ200のアンテナ210から送信された信号(搬送波)により電源部153が充電され、所定の電圧に達すると上記IC回路部150−5が起動し、初期状態にリセットされる。また後述するフラグFもF=0にリセットされる。そして、次のステップS1020に移る。
ステップS1020では、上記ステップS1010においてアンテナ151により受信された信号がコマンド信号であるかどうかを判定する。コマンド信号でない場合には判定が満たされず、ステップS1020を繰り返してコマンド待ち状態となる。コマンド信号が受信された場合には、判定が満たされて次のステップS1030に移る。
ステップS1030では、上記ステップS1020にて受信が確認されたコマンド信号が問合せ信号であるかどうかを判定する。問合せ信号でない場合には、判定が満たされずにステップS1040に移り、当該受信したコマンドに応じた処理を行い、先のステップS1020に戻ってコマンド待ち状態となる。一方、問合せ信号である場合には、判定が満たされてステップS1050に移る。
ステップS1050では、整流部152により整流された搬送波のエネルギを蓄積させ、応答充電部160を充電させる。
次のステップS1060では、メモリ部155に予め記憶された設定値を読み出し、上記ステップS1050で充電した応答充電部160の電圧が上記読み出した設定値より小さいかどうかを判定する。なお、上記設定値は、タグラベル作成時にラベル作成装置によって無線タグ回路素子To−5のIC回路部150−5のメモリ部155に書き込まれた応答率を設定するための設定値である。電圧が設定値以上である場合には、判定が満たされずに次のステップS1065に移る。
ステップS1065では、無線タグ回路素子Toがリーダ200に対し応答信号を送信したかどうかを示すフラグFが応答したことを示す1であるかどうかを判定する。すでに応答しておりフラグFが1である場合には、判定が満たされて先のステップS1020に戻り、コマンド待ち状態となる。一方、フラグFがまだ応答していないことを示す0である場合には、判定が満たされずに次のステップS1070に移る。
なお、上記ステップS1060において、応答充電部160の電圧が設定値より小さい場合には、判定が満たされて次のステップS1070に直接移る。
ステップS1070では、IC回路部150−5の記憶情報を変復調部156によりアンテナ151を介してリーダ200のアンテナ210に応答信号として送信する。
次のステップS1080ではフラグFを応答したことを示す1に更新し、次のステップS1090でメモリ部155に保存する。なお、ここではリーダ200から応答確認信号が受信された場合にフラグFを1に更新するようになっている。その後、ステップS1020に戻り、コマンド待ち状態となる。
以上の手順によって、応答充電部160の電圧が設定値となるまでは応答し、電圧が設定値に達したら応答を停止する(ただし、電圧が設定値以上となってもリーダ200から応答確認信号が受信されていない場合にはフラグF=0のため応答する)ように制御することにより、上記設定値に応じて無線タグ回路素子Toの応答率を設定できるようになっている。すなわち、設定値を大きい値とすれば無線タグ回路素子Toの応答率は高くなり、設定値を小さい値とすれば無線タグ回路素子Toの応答率は低くなる。
上記構成の本変形例によっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。また本変形例によれば、適宜の設定値を記憶させておくことで所定の無線タグ回路素子Toについては適宜のときから応答させないようにすることができるので、リーダ200からスリープコマンドを送信する必要がなくなるという効果もある。
なお、以上においては、本発明を倉庫内の荷物と作業者の情報を読み取るシステムに適用した例を説明したが、これに限られず、例えば人物とその人物の所有物の情報を読み取るシステムや、使用頻度や持ち出し頻度等が異なる物同士の情報を読み取るシステム等、必要な情報読み取り頻度が異なる読み取り対象から情報を読み取るシステムに対し適用することが可能である。
また、以上で用いた「Scroll
ID」信号、「Ping」信号、「Erase」信号、「Verify」信号、「Program」信号等は、EPC globalが策定した仕様に準拠しているものとする。EPC globalは、流通コードの国際機関である国際EAN協会と、米国の流通コード機関であるUniformed Code Council(UCC)が共同で設立した非営利法人である。なお、他の規格に準拠した信号でも、同様の機能を果たすものであればよい。
また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。
その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
本発明の一実施形態である無線タグ情報読み取りシステム全体を表す概念的なシステム構成図である。 本発明の一実施形態である無線タグ回路素子を備えた無線タグラベルの全体概略構造の一例を表す上面図及び下面図である。 無線タグラベルに備えられた無線タグ回路素子の機能的構成の一例を表すブロック図である。 本発明の一実施形態によるリーダの詳細機能を表す機能ブロック図である。 高周波回路の詳細機能構成を表す機能ブロック図である。 制御回路の詳細機能を表す機能ブロック図である。 制御回路の実行する制御手順を表すフローチャートである。 無線タグ回路素子のIC回路部に備えられた制御部が実行する制御手順を表すフローチャートである。 本発明の一実施形態によるタグラベル作成装置の構成を表す概念図である。 無線タグラベルの作成時に制御回路によって実行される制御手順を表すフローチャートである。 乱数発生器をリーダ側に設ける場合の変形例における、制御回路の詳細機能を表す機能ブロック図である。 乱数発生器をリーダ側に設ける場合の変形例における、無線タグ回路素子のIC回路部に備えられた制御部が実行する制御手順を表すフローチャートである。 タグ自身で設定値を更新する場合の変形例における、無線タグ回路素子のIC回路部に備えられた制御部が実行する制御手順を表すフローチャートである。 応答要求回数に応じて応答する場合の変形例における、無線タグ回路素子の機能的構成の一例を表すブロック図である。 応答要求回数に応じて応答する場合の変形例における、無線タグ回路素子のIC回路部に備えられた制御部が実行する制御手順を表すフローチャートである。 応答要求の間隔時間に応じて応答する場合の変形例における、無線タグ回路素子のIC回路部に備えられた制御部が実行する制御手順を表すフローチャートである。 充電電圧に応じて応答する場合の変形例における、無線タグ回路素子の機能的構成の一例を表すブロック図である。 充電電圧に応じて応答する場合の変形例における、無線タグ回路素子のIC回路部に備えられた制御部が実行する制御手順を表すフローチャートである。
符号の説明
150 IC回路部
151 アンテナ(タグ側アンテナ)
155 メモリ部(設定手段、記憶手段)
157 制御部(設定手段、応答決定手段)
157−3 制御部(設定手段、応答決定手段)
157−5 制御部(設定手段、応答決定手段)
158 乱数発生器(設定手段、タグ側乱数発生手段)
159 カウンタ(カウント手段)
160 応答充電部(充電手段)
200 リーダ(質問器)
202E 乱数発生器(装置側乱数発生手段)
201 高周波回路(情報アクセス手段)
202 制御回路(情報アクセス手段)
210 アンテナ(装置側アンテナ)
302 制御回路(設定手段)
303 タグテープ(タグ媒体)
304 タグテープロール(無線タグ回路素子収納体)
305 印字ヘッド(印字手段)
306 アンテナ(装置側アンテナ)
310 タグテープロールホルダ部(収納体設置部)
To 無線タグ回路素子

Claims (15)

  1. 情報を記憶するIC回路部と、
    このIC回路部に接続されるタグ側アンテナとを有する無線タグ回路素子であって、
    前記IC回路部は、質問器からの問合せ信号の受信時に当該問合せ信号に対し応答信号を出力する応答率を設定する設定手段を有することを特徴とする無線タグ回路素子。
  2. 請求項1記載の無線タグ回路素子において、
    前記設定手段は、乱数を発生させるタグ側乱数発生手段と、このタグ側乱数発生手段で発生させた乱数と所定のしきい値とを比較することにより、前記質問器からの問合せ信号に対し応答信号を出力するかどうかを決定する応答決定手段とを有することを特徴とする無線タグ回路素子。
  3. 請求項1記載の無線タグ回路素子において、
    前記質問器は、乱数を発生させる装置側乱数発生手段を有しており、
    前記設定手段は、前記装置側乱数発生手段で発生され前記質問器から送信された乱数と所定のしきい値とを比較することにより、前記質問器からの問合せ信号に対し応答信号を出力するかどうかを決定する応答決定手段とを有することを特徴とする無線タグ回路素子。
  4. 請求項1記載の無線タグ回路素子において、
    前記設定手段は、前記質問器から問合せ信号を受信した回数を数えるカウント手段と、このカウント手段でカウントした問合せ信号の受信回数と所定のしきい値とを比較することにより、前記質問器からの問合せ信号に対し応答信号を出力するかどうかを決定する応答決定手段とを有することを特徴とする無線タグ回路素子。
  5. 請求項1記載の無線タグ回路素子において、
    前記設定手段は、前記質問器から問合せ信号を受信したときに前回の問合せ信号を受信してからの経過時間を算出する算出手段と、この算出手段で算出した経過時間と所定のしきい値とを比較することにより、前記質問器からの問合せ信号に対し応答信号を出力するかどうかを決定する応答決定手段とを有することを特徴とする無線タグ回路素子。
  6. 請求項1記載の無線タグ回路素子において、
    前記設定手段は、前記質問器からの問合せ信号の受信時に充電を行う充電手段と、この充電手段の充電電圧と所定のしきい値とを比較することにより、前記質問器からの問合せ信号に対し応答信号を出力するかどうかを決定する応答決定手段とを有することを特徴とする無線タグ回路素子。
  7. 請求項2乃至請求項6のいずれか1項記載の無線タグ回路素子において、
    前記所定のしきい値を記憶する不揮発性の記憶手段を有していることを特徴とする無線タグ回路素子。
  8. 請求項7記載の無線タグ回路素子において、
    前記記憶手段に記憶された前記しきい値を書き換えることにより、前記設定手段で設定した応答率を変更する変更手段を有することを特徴とする無線タグ回路素子。
  9. 請求項8記載の無線タグ回路素子において、
    前記変更手段は、前記質問器から受信した書き換え信号に応じて前記記憶手段に記憶された前記しきい値を書き換えることを特徴とする無線タグ回路素子。
  10. 質問器からの問合せ信号の受信時に当該問合せ信号に対し応答信号を出力する応答率を設定する設定手段を有し、情報を記憶するIC回路部、及びこのIC回路部に接続されるタグ側アンテナを有する無線タグ回路素子と、
    前記無線タグ回路素子との間で無線通信により情報の送受信を行う装置側アンテナ、及び前記問合せ信号を含むアクセス情報を生成し、前記装置側アンテナを介して前記無線タグ回路素子へ送信し、前記無線タグ回路素子のIC回路部からの情報読み取りを行う情報アクセス手段を有する前記質問器と
    を備えたことを特徴とする無線タグ情報読み取りシステム。
  11. 請求項10記載の無線タグ情報読み取りシステムにおいて、
    前記設定手段は、乱数を発生させるタグ側乱数発生手段と、このタグ側乱数発生手段で発生させた乱数と所定のしきい値とを比較することにより、前記質問器からの問合せ信号に対し応答信号を出力するかどうかを決定する応答決定手段とを有することを特徴とする無線タグ情報読み取りシステム。
  12. 請求項10記載の無線タグ情報読み取りシステムにおいて、
    前記質問器は、乱数を発生させる装置側乱数発生手段を有しており、
    前記設定手段は、前記装置側乱数発生手段で発生され前記質問器から送信された乱数と所定のしきい値とを比較することにより、前記質問器からの問合せ信号に対し応答信号を出力するかどうかを決定する応答決定手段とを有することを特徴とする無線タグ情報読み取りシステム。
  13. 請求項10記載の無線タグ情報読み取りシステムにおいて、
    前記設定手段は、前記質問器から問合せ信号を受信した回数を数えるカウント手段と、このカウント手段でカウントした問合せ信号の受信回数と所定のしきい値とを比較することにより、前記質問器からの問合せ信号に対し応答信号を出力するかどうかを決定する応答決定手段とを有することを特徴とする無線タグ情報読み取りシステム。
  14. 請求項11乃至請求項13のいずれか1項に記載の無線タグ情報読み取りシステムにおいて、
    前記無線タグ回路素子は、前記所定のしきい値を記憶する不揮発性の記憶手段と、前記質問器から受信した書き換え信号に応じて前記記憶手段に記憶された前記しきい値を書き換えることにより、前記設定手段で設定した応答率を変更する変更手段とを有することを特徴とする無線タグ情報読み取りシステム。
  15. 情報を記憶するIC回路部、及びこのIC回路部に接続されたタグ側アンテナを備えた無線タグ回路素子が配置され、連続的に供給可能に収納されたタグ媒体を有する無線タグ回路素子収納体を着脱可能に設置する収納体設置部と、
    前記無線タグ回路素子の前記IC回路部との間で無線通信により情報の送受信を行う装置側アンテナと、
    この装置側アンテナを介し前記無線タグ回路素子へアクセスし、当該無線タグ回路素子における問合せ信号に対し応答信号を出力する応答率を設定する設定手段と、
    前記無線タグ回路素子収納体から搬送される前記タグ媒体に印字を行う印字手段と
    を有することを特徴とするタグラベル作成装置。
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