JP4239986B2

JP4239986B2 - 無線タグ通信装置及び無線タグ通信システム

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Publication number: JP4239986B2
Application number: JP2005047982A
Authority: JP
Inventors: 拓也永井
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2025-02-23
Also published as: JP2006237894A

Description

本発明は、無線にて情報の書き込みや読み出しができる無線タグとの間で通信を行う無線タグ通信装置及び無線タグ通信システムの改良に関する。

所定の情報が記憶された小型の無線タグ（応答器）から所定の無線タグ通信装置（質問器）により非接触にて情報の読み出しを行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムが知られている。このＲＦＩＤシステムは、無線タグ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無線タグ通信装置との通信によりその無線タグに記憶された情報を読み出すことが可能であることから、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。

ところで、前記無線タグ通信装置の通信距離は、通常、数メートル程度に制限されるものであるため、単一の無線タグ通信装置のみでは比較的広い空間に配置された無線タグとの間で好適に情報の通信を行うことができなかった。そこで、前記無線タグ通信装置の通信範囲を広げるための技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載された質問器システムがそれである。この技術によれば、複数の無線タグ通信装置及びそれら複数の無線タグ通信装置を制御する制御端末から成る無線タグ通信装置において、それぞれの無線タグ通信装置に設けられたアンテナの通信範囲を重複させて、それら複数の無線タグ通信装置と無線タグとの間で同一の信号により無線通信を行うことで、上記無線タグ通信装置の通信範囲を広げることができるとされている。

特開２００３−２８３３６７号公報

しかし、内的な電力供給源を含まない所謂パッシブタグ（passive tag）では、複数の送信信号を同時に受けることにより通信が不可能となるものが一般的である。しかし、前記従来の技術による通信に関して、無線タグが複数の送信信号を同時に受けることがないように前記複数の無線タグ通信装置を十分な間隔を置いて配置する場合は、無線タグに対して通信に必要な電力を与えることができない場所が発生する。また、前記複数の無線タグ通信装置にそれぞれ設けられたアンテナの通信範囲が重なる部分では、無線タグが正しい信号を受信できず、好適な通信が行われないおそれがあった。従って、互いに隣接する無線タグ通信装置は、その通信範囲がある程度重なるように配置し、且つ前記隣接する無線タグ通信装置による送信信号の送信タイミングを異ならせる必要がある。この場合、自局の周囲に存在する無線タグ通信装置の数、またそれらが通信を行うタイミングがわからない場合、十分な時間間隔を空ける必要があるが、時間間隔を空けることは通信時間の増大に繋がるため、最適な送信タイミングの設定は困難であった。このため、通信の重畳を発生させることなく可及的に効率の良い連携を行い得る無線タグ通信装置及び無線タグ通信システムの開発が求められていた。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、通信の重畳を発生させることなく可及的に効率の良い連携を行い得る無線タグ通信装置及び無線タグ通信システムを提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本第１発明の要旨とするところは、無線タグに向けて所定の送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じて無線タグから返信される返信信号を受信してその無線タグとの間で情報の通信を行う複数の無線タグ通信装置から成る無線タグ通信システムであって、所定時間内に同一の無線タグとの間で情報の通信が成立する複数の無線タグ通信装置を互いに隣接した位置関係にあると判定する位置関係判定部と、前記複数の無線タグ通信装置を複数のグループに分類して各グループ毎に異なるタイミングで前記送信信号を送信するように制御すると共に、前記位置関係判定部により互いに隣接した位置関係にあると判定された無線タグ通信装置をそれぞれ別グループとなるように分類するものである送信制御部とを、含むことを特徴とするものである。

また、前記目的を達成するために、本第２発明の要旨とするところは、前記第１発明の無線タグ通信システムに備えられて、無線タグに向けて所定の送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じて無線タグから返信される返信信号を受信してその無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置であって、その無線タグ通信装置が属するグループ情報を記憶するグループ情報記憶部と、そのグループ情報記憶部に記憶されたグループ情報に基づいて前記送信信号を送信するタイミングを制御する送信タイミング制御部とを、含むことを特徴とするものである。

このように、前記第１発明によれば、所定時間内に同一の無線タグとの間で情報の通信が成立する複数の無線タグ通信装置を互いに隣接した位置関係にあると判定する位置関係判定部と、前記複数の無線タグ通信装置を複数のグループに分類して各グループ毎に異なるタイミングで前記送信信号を送信するように制御すると共に、前記位置関係判定部により互いに隣接した位置関係にあると判定された無線タグ通信装置をそれぞれ別グループとなるように分類するものである送信制御部とを、含むことから、隣接する無線タグ通信装置相互間での通信の重畳を防止できる上、隣接していない無線タグ通信装置間で同時期に通信を行うことができるので、通信に使用する時間を実用的な態様で短縮できる。すなわち、通信範囲が重なるように無線タグ通信装置を配置した場合に、通信の重畳を発生させることなく可及的に効率の良い連携を行い得る無線タグ通信システムを提供することができる。

ここで、前記第１発明は、好適には、前記複数の無線タグ通信装置の相対位置関係を記憶する記憶装置を有し、それら無線タグ通信装置により前記無線タグとの間で情報の通信が成立する毎にその記憶装置の記憶内容を更新するものである。このようにすれば、前記複数の無線タグ通信装置の相対位置関係を実用的な態様で把握及び管理できる。

また、好適には、前記位置関係判定部は、所定時間内に同一の無線タグとの間で情報の通信が複数回連続して成立する複数の無線タグ通信装置を互いに隣接した位置関係にあると判定するものである。このようにすれば、高速に移動する無線タグを受信した場合におこる無線タグ通信装置の相対位置関係の誤検出を防止し、互いに隣接する無線タグ通信装置の相対位置関係を実用的な態様で確実に判定できる。

また、好適には、前記送信制御部は、同じグループに属する各無線タグ通信装置からの前記送信信号の送信タイミングを無作為に変化させて相互に異ならせ得るものである。このようにすれば、グループの分類に誤りがあった場合でも、前記無線タグ通信装置相互間での通信の重畳を防止できる。

また、好適には、前記複数の無線タグ通信装置は、互いに隣接する３台が平面視において正三角形の略頂点それぞれに位置するように配設されたものである。このようにすれば、前記複数の無線タグ通信装置が平面視において所謂ハニカム（honey comb）状を成すように配設されることで、所定の面積を可及的に少ない無線タグ通信装置により通信可能範囲として覆うことができることに加え、隣接する他の無線タグ通信装置が最大６台であると予め限定できる。

また、好適には、前記複数の無線タグ通信装置のうち、互いに隣接する２台の距離が、無線タグ通信装置の最大通信距離以上、最大通信距離の２倍以下の範囲内となるように配設されたものである。このようにすれば、無線タグ通信装置が配置されている範囲内において無線タグと通信できない領域を作らない上、無線タグ通信装置の通信範囲が重なっている台数が最大３台と限定できる。

また、好適には、前記複数の無線タグ通信装置のうち、互いに隣接する２台の距離が、無線タグ通信装置の最大通信距離の１．４倍以上１．８倍以下の範囲内となるように配設されたものである。このようにすれば、通信が理想的に行われると仮定して配置する無線タグ通信装置の数と比べて２倍以内の無線タグ通信装置の数に抑えられ、隣接関係の検出を行うのに十分な通信範囲の重なりがある上、無線タグの特性の劣化などによって通信が悪化した場合でも実用的に通信を成立させることが可能となる。

また、前記第２発明によれば、前記無線タグ通信装置が属するグループ情報を記憶するグループ情報記憶部と、そのグループ情報記憶部に記憶されたグループ情報に基づいて前記送信信号を送信するタイミングを制御する送信タイミング制御部とを、含むことから、互いに隣接する無線タグ通信装置による送信信号の送信に必要十分な時間間隔をとることができる。すなわち、通信の重畳を発生させることなく可及的に効率の良い連携を行い得る無線タグ通信装置を提供することができる。

ここで、前記第２発明において、好適には、前記グループ情報記憶部は、前記他の無線タグ通信装置との相対位置関係から求められたグループ情報を記憶するものである。このようにすれば、隣接する他の無線タグ通信装置との相対位置を記憶し、その情報に基づいて送信タイミングを決めることができる。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例である無線タグ通信システム１０を説明する図である。この図１に示すように、本実施例の無線タグ通信システム１０は、本発明の一実施例である複数（図１では１４台）の無線タグ通信装置１２_＃１、１２_＃２、１２_＃３、・・・、１２_＃１４（以下、特に区別しない場合には単に無線タグ通信装置１２と称する）と、それら無線タグ通信装置１２の通信対象である単数乃至は複数（図１では６つ）の無線タグ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、・・・、１４ｆ（以下、特に区別しない場合には単に無線タグ１４と称する）とから構成される所謂ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムであり、上記無線タグ通信装置１２はそのＲＦＩＤシステムの質問器として、上記無線タグ１４は応答器としてそれぞれ機能する。すなわち、上記無線タグ通信装置１２から質問波Ｆ_ｃ（送信信号）が上記無線タグ１４に向けて送信されると、その質問波Ｆ_ｃを受信した上記無線タグ１４において所定の情報信号（データ）によりその質問波Ｆ_ｃが変調され、応答波Ｆ_ｒ（返信信号）として上記無線タグ通信装置１２に向けて返信されることで、その無線タグ通信装置１２と無線タグ１４との間で情報の通信が行われる。上記複数の無線タグ通信装置１２は、好適には、図１に示すように互いに隣接する３台が平面視において正三角形の頂点それぞれに位置するように配設されている。すなわち、図１において各無線タグ通信装置１２を中心とする細い破線で示す円は、それぞれの通信範囲（通信可能範囲）を示しており、各無線タグ通信装置１２は、それらの通信範囲が間に隙間が生じないように周辺部が重複（オーバーラップ）する状態で配設されている。また、後述するように、上記無線タグ通信システム１０は、上記複数の無線タグ通信装置１２を制御する制御装置７２（図示せず）を備えている。

図２は、上記無線タグ通信装置１２の構成を説明する図である。図２に示すように、上記無線タグ通信装置１２は、上記質問波Ｆｃの主搬送波を発生させる基準周波数発生部１６と、その基準周波数発生部１６により発生させられる基準波と制御部３０からの制御信号とに基づいて主搬送波の周波数を設定するＰＬＬ（Phase Locked Loop）１７と、その主搬送波の周波数をＰＬＬ１７からの制御電圧に応じて制御するＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）１８と、そのＶＣＯ１８により制御された所定の周波数の主搬送波を所定の制御信号ＴＸ‐ＡＳＫに基づいて振幅変調して送信信号を生成する主搬送波変調部１９と、その主搬送波変調部１９から出力される送信信号を所定の制御信号ＴＸ‐ＰＷＲに基づいて増幅する送信信号増幅部２０と、その送信信号増幅部２０から出力される送信信号を所定のコマンドを含む質問波Ｆ_ｃとして通信対象である無線タグ１４に向けて送信すると共に、その質問波Ｆ_ｃに応じてその無線タグ１４から返信される応答波Ｆ_ｒを受信するための、指向性が広角である送受信共用のアンテナ２２と、そのアンテナ２２により受信された受信信号を互いに直交するＩ相信号及びＱ相信号に変換するＩ相信号変換部２３及びＱ相信号変換部２４と、上記送信信号増幅部２０から出力される送信信号を上記アンテナ２２に供給すると共に、そのアンテナ２２により受信された受信信号を上記Ｉ相信号変換部２３及びＱ相信号変換部２４に供給する送受信分離部２１と、そのＩ相信号変換部２３から出力されるＩ相信号のうち所定の周波数帯域の信号のみを抽出するＩ相信号ＢＰＦ（Band Pass Filter）２５と、そのＩ相信号ＢＰＦ２５から出力されるＩ相信号を増幅するＩ相信号増幅部２６と、上記Ｑ相信号変換部２４から出力されるＱ相信号のうち所定の周波数帯域の信号のみを抽出するＱ相信号ＢＰＦ２７と、そのＱ相信号ＢＰＦ２７から出力されるＱ相信号を増幅するＱ相信号増幅部２８と、上記Ｉ相信号増幅部２６及びＱ相信号増幅部２８から出力されるＩ相信号及びＱ相信号の強度を検出するＲＳＳＩ（Recieved Signal Strength Indicator）２９と、上記据置式無線タグ通信装置１２の動作を制御するＤＳＰ(Ｄｉｇｉｔａｌ Signal Processor)３０とを、備えて構成されている。ここで、上記送受信分離部２１としては、サーキュレータ若しくは方向性結合器等が好適に用いられる。

前記ＤＳＰ３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を含んで構成され、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う所謂マイクロコンピュータであり、送信データの生成、前記無線タグ１４に向けて前記送信信号を送信する送信制御、その送信信号に応じて前記無線タグ１４から返信される返信信号を受信する受信制御、受信された受信信号を復調する復調制御、及び前記制御装置７２等との間の情報通信制御等を実行する。斯かる制御を実行するため、送信データ生成部４０、送信制御部４２、受信制御部４４、受信信号復調部４８、記憶部５２、及び通信インターフェイス５４を機能的に含んでいる。

送信データ生成部４０は、前記送信信号を変調するための所定の送信情報信号である送信データを生成して前記送信信号変調部１８に供給する。送信制御部４２は、前記制御装置７２からの指令に従って前記無線タグ１４に対して送信信号を送信する送信制御を行う。また、前記送信制御部４２は、前記送信信号の送信タイミングを制御する送信タイミング制御部として機能するものであり、前記記憶部５２に記憶されたグループ情報に応じて前記送信信号の送信タイミングを制御する。或いは、前記制御装置７２による前記無線タグ通信装置１２の識別番号（装置ＩＤ）の呼び出しに応じて前記送信信号の送信タイミングを制御する。また、受信制御部４４は、前記するＲＳＳＩ２９の出力に基づき、前記Ｉ相信号あるいは前記Ｑ相信号の何れの信号を受信信号として復調するかを判定する。これにより、二つの受信信号のうち、信号強度の強いほうを選択的に利用して受信することで、無線タグからの応答波の位相に関わらず、安定した受信を可能となる。受信信号復調部４８は、上記受信制御部４４により選択される前記Ｉ相信号或いは前記Ｑ相信号の何れかの受信信号を復調する。好適には、前記受信信号をＦＭ復号化して前記無線タグ１４により返信された情報信号を読み出す。

記憶部５２は、フラッシュＲＯＭやハードディスク等の記憶装置であり、前記無線タグ通信装置１２による前記無線タグ１４との間の通信に関する情報を記憶する。また、この記憶部５２は、前記無線タグ通信装置１２の属するグループ情報を記憶するグループ情報記憶部として機能するものであり、好適には、後述するように他の無線タグ通信装置１２との相対位置関係から求められたグループ情報を記憶する。

通信インターフェイス５４は、ＬＡＮ等を介して前記制御装置７２との間で情報の通信を行う。例えば、前記制御装置７２からの指令を受信したり、前記無線タグ１４との間で情報の通信を行った結果（検出結果）を前記制御装置７２へ送信する等の制御を行う。

図３は、前記無線タグ１４の構成を説明する図である。この図３に示すように、前記無線タグ１４は、前記無線タグ通信装置１２との間で信号の送受信を行うためのアンテナ部５６と、そのアンテナ部５６により受信された信号を処理するためのＩＣ回路部５８とを、備えて構成されている。そのＩＣ回路部５８は、上記アンテナ部５６により受信された前記無線タグ通信装置１２からの質問波（送信信号）を整流する整流部６０と、その整流部６０により整流された質問波のエネルギを蓄積するための電源部６２と、上記アンテナ部５６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７０に供給するクロック抽出部６４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６６と、上記アンテナ部５６に接続されて信号の変調及び復調を行う変復調部６８と、上記整流部６０、クロック抽出部６４、及び変復調部６８等を介して上記無線タグ１４の作動を制御するための制御部７０とを、機能的に含んでいる。この制御部７０は、前記無線タグ通信装置１２と通信を行うことにより上記メモリ部６６に上記所定の情報を記憶する制御や、上記アンテナ部５６により受信された質問波を上記変復調部６８において上記メモリ部６６に記憶された情報信号に基づいて変調したうえで応答波として上記アンテナ部５６から反射返信する制御等の基本的な制御を実行する。

図４は、前記制御装置７２に備えられた制御機能を説明すると共に、その制御装置７２と前記複数の無線タグ通信装置１２が接続されている様子を説明する図である。前記制御装置７２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を含んで構成され、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う所謂マイクロコンピュータであり、前記複数の無線タグ通信装置１２の駆動を制御することにより、それら無線タグ通信装置１２を連携動作させ、前記無線タグ通信システム１０における前記無線タグ１４の検出乃至は管理を統合的に制御する。斯かる制御を実行するため、位置関係判定部７４、送信制御部７６、及び通信インターフェイス８０を機能的に含んでいる。また、ハードディスク等の記憶装置７８を備えている。

位置関係判定部７４は、前記複数の無線タグ通信装置１２の相対位置関係を判定する。この判定は、例えば、前記複数の無線タグ通信装置１２に自局の通信範囲内に配設されている無線タグ１４を検出する動作を実行させ、その検出結果を受信して参照することとにより行う。図１では、各無線タグ通信装置１２の通信範囲（通信可能範囲）を細い鎖線で示しているが、この図１に示すように、前記複数の無線タグ通信装置１２は、それぞれの通信範囲が一部の範囲において他の無線タグ通信装置１２の通信範囲と重なっている。上記位置関係判定手段７４は、そのように通信範囲が重なっている複数の無線タグ通信装置１２をを互いに隣接した位置関係にあると判定するものであり、好適には、所定時間内に同一の無線タグ１４との間で情報の通信が成立する複数の無線タグ通信装置１２を互いに隣接した位置関係にあると判定する。更に好適には、所定時間内に同一の無線タグ１４との間で情報の通信が複数回連続して成立する複数の無線タグ通信装置１２を互いに隣接した位置関係にあると判定する。

送信制御部７６は、前記位置関係判定部７４による判定結果に応じて各無線タグ通信装置１２からの前記送信信号の送信を制御する。この送信制御部７６は、好適には、前記無線タグ通信装置１２が隣接位置関係にある場合、その無線タグ通信装置と異なるタイミングで前記送信信号を送信するように制御する。また、好適には、前記複数の無線タグ通信装置１２を複数のグループに分類して各グループ毎に異なるタイミングで前記送信信号を送信するように制御するものであり、前記位置関係判定部７４により互いに隣接した位置関係にあると判定された無線タグ通信装置１２をそれぞれ別グループとなるように分類する。更に、異なるグループに属する各無線タグ通信装置１２からの前記送信信号の送信タイミングを乱数を用いる等して無作為に変化させて相互に異ならせる。

記憶装置７８は、前記複数の無線タグ通信装置１２の相対位置関係を記憶する。好適には、前記位置関係判定部７４による判定結果を記憶する。また、好適には、上記送信制御部７６により決定された前記複数の無線タグ通信装置１２と、それら無線タグ通信装置１２が分類されたグループの対応関係を記憶する。図５は、この記憶装置７８に記憶される前記複数の無線タグ通信装置１２の相対位置関係を例示する図である。この図５では、同一の無線タグ１４との間で情報の通信が成立する単数乃至は複数の無線タグ通信装置１２を示している。例えば、前記無線タグ通信装置１２_＃２及び１２_＃５は共に前記無線タグ１４ｂ（Tag_B）との間で通信が成立することを示しており、これらの無線タグ通信装置１２_＃２及び１２_＃５は互いに隣接した位置関係にあると考えることができる。また、前記無線タグ通信装置１２_＃８、１２_＃９、１２_＃１２は共に前記無線タグ１４ｆ（Tag_F）との間で通信が成立することを示しており、これらの無線タグ通信装置１２_＃８、１２_＃９、１２_＃１２は互いに隣接した位置関係にあると考えることができる。この記憶装置７８の記憶内容は、好適には、前記無線タグ通信装置１２により前記無線タグ１４との間で情報の通信が成立する毎に更新される。

通信インターフェイス８０は、ＬＡＮ等を介して前記複数の無線タグ通信装置１２との間で情報の通信を行う。例えば、各無線タグ通信装置１２への指令を送信したり、前記無線タグ１４との間で情報の通信を行った結果（検出結果）を各無線タグ通信装置１２から受信する等の制御を行う。

図６は、前記制御装置７２による前記複数の無線タグ通信装置１２を用いた前記無線タグ１４の検出制御（ＲＦＩＤ通信制御）について説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。

先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）ＳＡにおいて、各グループに属している無線タグ通信装置１２による前記無線タグ１４の検出（探索）が行われる。次に、ＳＢにおいて、グループに属さない無線タグ通信装置１２による前記無線タグ１４の検出が行われる。次に、ＳＣにおいて、検出された無線タグ１４のＩＤ及びその無線タグ１４を検出した無線タグ通信装置１２のＩＤが関連付けられてリスト化される。そして、ＳＤにおいて、前記記憶装置７８の記憶内容である前記複数の無線タグ通信装置１２の相対位置関係及びグループ情報が更新された後、本ルーチンが終了させられる。

図７は、図６のＳＡにおける各グループに属している無線タグ通信装置１２による前記無線タグ１４の検出制御を詳述するサブルーチンである。この制御では、先ず、ＳＡ１において、グループ番号が初期化される。次に、ＳＡ２において、全グループのチェックが終了したか否かが判断される。このＳＡ２の判断が肯定される場合には、それをもってメインルーチンへ復帰させられるが、ＳＡ２の判断が否定される場合には、ＳＡ３において、グループＮ_ｉに１台の無線タグ通信装置１２も登録されていないか否かが判断される。このＳＡ３の判断が肯定される場合には、ＳＡ８において、次のグループ番号が指定された後、ＳＡ２以下の処理が再び実行されるが、ＳＡ３の判断が否定される場合には、ＳＡ４において、グループＮ_ｉに登録された無線タグ通信装置１２は１台であるか否かが判断される。このＳＡ４の判断が肯定される場合には、ＳＡ５において、グループＮ_ｉに属する無線タグ通信装置１２に対してそのＩＤ（スキャナ名）が指定されて前記無線タグ１４の検出が指示され、ＳＡ７において、ＳＡ５の指示に応じた前記無線タグ通信装置１２による前記無線タグ１４の検出結果がその無線タグ通信装置１２と関連付けられて記憶された後、ＳＡ８以下の処理が実行されるが、ＳＡ４の判断が否定される場合には、ＳＡ６において、グループＮ_ｉに属する無線タグ通信装置１２に対してそのグループ名Ｎ_ｉが指定されて前記無線タグ１４の検出が指示され、ＳＡ７において、ＳＡ５の指示に応じた前記無線タグ通信装置１２による前記無線タグ１４の検出結果がその無線タグ通信装置１２と関連付けられて記憶された後、ＳＡ８以下の処理が実行される。

図８は、図６のＳＢにおける各グループに属さない無線タグ通信装置１２による前記無線タグ１４の検出制御を詳述するサブルーチンである。この制御では、先ず、ＳＢ１において、何れのグループにも属さない無線タグ通信装置１２がリストアップされる。次に、ＳＢ２において、ＳＢ１にて作成されたリストに無線タグ通信装置１２が入っているか否かが判断される。このＳＢ２の判断が否定される場合には、それをもってメインルーチンへ復帰させられるが、ＳＢ２の判断が肯定される場合には、ＳＢ３において、ＳＢ１にて作成されたリストの先頭にある無線タグ通信装置１２に対してそのＩＤが指定されて前記無線タグ１４の検出が指示される。次に、ＳＢ４において、ＳＢ３の指示に応じた前記無線タグ通信装置１２による前記無線タグ１４の検出結果がその無線タグ通信装置１２と関連付けられて記憶される。次に、ＳＢ５において、ＳＢ３にて指定された無線タグ通信装置１２がリストから消去された後、ＳＢ２以下の処理が再び実行される。

図９、図１０、及び図１０ａ乃至図１０ｃは、図６のＳＣにおける検出された無線タグ１４のＩＤ及びその無線タグ１４を検出した無線タグ通信装置１２のＩＤを相互に関連付けてリスト化する制御を詳述するサブルーチンである。この制御では、先ず、図９のＳＣ１において、タグリストにおける先頭の無線タグ１４が選択される。次に、ＳＣ２において、ＳＣ１にて選択された無線タグ１４が２台の無線タグ通信装置１２によって検出されて（読まれて）いるか否かが判断される。このＳＣ２の判断が否定される場合には、ＳＣ７以下の処理が実行されるが、ＳＣ２の判断が肯定される場合には、ＳＣ３において、ＳＣ１にて選択された無線タグ１４を検出した２台の無線タグ通信装置１２が何れも所定のグループに属しているか否かが判断される。このＳＣ３の判断が肯定される場合には、図１０のＳＣ１０以下の処理が実行されるが、ＳＣ３の判断が否定される場合には、ＳＣ４において、ＳＣ１にて選択された無線タグ１４を検出した２台の無線タグ通信装置１２のうち一方の無線タグ通信装置１２だけが所定のグループに属しているか否かが判断される。このＳＣ４の判断が肯定される場合には、ＳＣ５において、グループに属している方の無線タグ通信装置１２のグループと同じサフィックスｉを持つ新しいグループＸ_ｉ (ＸはＡ、Ｂ、Ｃ以外の値とする)が作成され、ＳＣ１にて選択された無線タグ１４を検出した２台の無線タグ通信装置１２のうちグループに属していない方の無線タグ通信装置１２がそのグループＸ_ｉに配属された後、ＳＣ７以下の処理が実行されるが、ＳＣ４の判断が否定される場合には、ＳＣ６において、他のグループに使われていないサフィックスｊを持つ新しいグループＡ_ｊ、Ｂ_ｊ作成され、ＳＣ１にて選択された無線タグ１４を検出した２台の無線タグ通信装置１２のうちＩＤが小さい方の無線タグ通信装置１２がＡ_ｊに、ＩＤが大きい方の無線タグ通信装置１２がＢ_ｊにそれぞれ配属された後、ＳＣ７において、タグリストの最後であるか否かが判断される。このＳＣ７の判断が肯定される場合には、ＳＣ８において、グループ名が変更された無線タグ通信装置１２にグループ名の変更が指示された後、メインルーチンへ復帰させられるが、ＳＣ７の判断が否定される場合には、タグリストから次の無線タグ１４が選択された後、ＳＣ２以下の処理が再び実行される。

図１０のＳＣ１０では、図９のＳＣ１にて選択された無線タグ１４を検出した２台の無線タグ通信装置１２が何れも同一のサフィックスで同じグループに属しているか否かが判断される。このＳＣ１０の判断が肯定される場合にはグループ内の無線タグ通信装置１２が隣接している状態なので、ＳＣ１１において、図９のＳＣ１にて選択された無線タグ１４を検出した２台の無線タグ通信装置１２がグループから削除され、その削除によってグループが空になった場合にはそのグループ自体も削除された後、図９のＳＣ７以下の処理が実行される。ＳＣ１０の判断が否定される場合には、ＳＣ１２において、図９のＳＣ１にて選択された無線タグ１４を検出した２台の無線タグ通信装置１２が互いに異なるサフィックスを持つグループにそれぞれ属しているか否かが判断される。このＳＣ１２の判断が肯定される場合には、サフィックスで分けられた二つのグループ群の隣接関係が判るため、ＳＣ１３において、サフィックスの大きい方すなわちｊの無線タグ通信装置１２が登録されているグループのグループ名をサフィックスが小さい方すなわち i のグループ群の新しいグループＸ_ｉに変更され、ＳＣ１４において、サフィックスがｊである他のグループ名が全てＸ（ｎ）_ｉに変更された後、図９のＳＣ７以下の処理が実行される。ＳＣ１２の判断が否定される場合には、同じグループ群内の隣接関係をさらに明確にすることができるので、ＳＣ１５において、図９のＳＣ１にて選択された無線タグ１４を検出した２台の無線タグ通信装置１２の両方が、グループＡ_ｉ、Ｂ_ｉ、Ｃ_ｉの何れかに属しているか否かが判断される。このＳＣ１５の判断が肯定される場合には、選択された二つの無線タグ通信装置１２の隣接関係が既に最適化されているので、図９のＳＣ７以下の処理が実行されるが、ＳＣ１５の判断が否定される場合には、ＳＣ１６において、図９のＳＣ１にて選択された無線タグ１４を検出した２台の無線タグ通信装置１２の何れかが、グループＡ_ｉ、Ｂ_ｉ、Ｃ_ｉの何れかに属しているか否かが判断される。このＳＣ１６の判断が否定される場合には、選択された二つの無線タグ通信装置１２の隣接関係の最適化には情報が不足しているため、図９のＳＣ７以下の処理が実行される。ＳＣ１６の判断が肯定される場合には、選択された二つの無線タグ通信装置１２の隣接関係の最適化が行えるため、ＳＣ１７において、片方の無線タグ通信装置１２がグループＡ_ｉに分類されているか否かが判断され、このＳＣ１７の判断が肯定される場合には、図１０ａのＳＣ１９以下の処理が実行されるが、ＳＣ１７の判断が否定される場合は、ＳＣ１８において、片方の無線タグ通信装置１２がグループＢ_ｉに分類されているか否かが判断される。ＳＣ１８の判断が肯定される場合には、図１０ｂのＳＣ２３以下の処理が実行されるが、否定される場合は、片方の無線タグ通信装置１２がグループＣ_ｉに分類されていると判断され、図１０ｃのＳＣ２７以下の処理が実行される。

図１０ａのＳＣ１９では、他方の無線タグ通信装置１２かそれと同じグループにある無線タグ通信装置１２が、過去にグループＢ_ｉの無線タグ通信装置１２と隣接関係があったか否かが判断される。このＳＣ１９の判断が肯定される場合は、他方の無線タグ通信装置１２が含まれるグループが、グループＡ_ｉ、グループＢ_ｉの両方と隣接関係があると判断できるので、ＳＣ２０において、他方の無線タグ通信装置１２が分類されているグループのグループ名をＣ_ｉとして、ＳＣ７以下の処理が再び実行される。ＳＣ１９の処理が否定される場合は、ＳＣ２１において、他方の無線タグ通信装置１２かそれと同じグループにある無線タグ通信装置１２が、過去にグループＣ_ｉの無線タグ通信装置１２と隣接関係があったか否かが判断される。このＳＣ２１の判断が肯定される場合は、他方の無線タグ通信装置１２が含まれるグループが、グループＡ_ｉ、グループＣ_ｉの両方と隣接関係があると判断できるので、ＳＣ２２において、他方の無線タグ通信装置１２が分類されているグループのグループ名をＢ_ｉとして、ＳＣ７以下の処理が再び実行される。ＳＣ２１の判断が否定される場合は、隣接関係の最適化を行うための情報が不十分と判断され、ＳＣ７以下の処理が再び実行される。

同様に、図１０ｂのＳＣ２３では、他方の無線タグ通信装置１２かそれと同じグループにある無線タグ通信装置１２が、過去にグループＡ_ｉの無線タグ通信装置１２と隣接関係があったか否かが判断される。このＳＣ２３の判断が肯定される場合は、他方の無線タグ通信装置１２が含まれるグループが、グループＡ_ｉ、グループＢ_ｉの両方と隣接関係があると判断できるので、ＳＣ２４において、他方の無線タグ通信装置１２が分類されているグループのグループ名をＣ_ｉとして、ＳＣ７以下の処理が再び実行される。ＳＣ２３の判断が否定される場合は、ＳＣ２５において、他方の無線タグ通信装置１２かそれと同じグループにある無線タグ通信装置１２が、過去にグループＣ_ｉの無線タグ通信装置１２と隣接関係があったか否かが判断される。このＳＣ２５の判断が肯定される場合は、他方の無線タグ通信装置１２が含まれるグループが、グループＢ_ｉ、グループＣ_ｉの両方と隣接関係があると判断できるので、ＳＣ２６において、他方の無線タグ通信装置１２が分類されているグループのグループ名をＡ_ｉとして、ＳＣ７以下の処理が再び実行される。ＳＣ２５の判断が否定される場合は、隣接関係の最適化を行うための情報が不十分と判断され、ＳＣ７以下の処理が再び実行される。

また、図１０ｃのＳＣ２７では、他方の無線タグ通信装置１２かそれと同じグループにある無線タグ通信装置１２が、過去にグループＡ_ｉの無線タグ通信装置１２と隣接関係があったか否かが判断される。このＳＣ２７の判断が肯定される場合は、他方の無線タグ通信装置１２が含まれるグループが、グループＡ_ｉ、グループＣ_ｉの両方と隣接関係があると判断できるので、ＳＣ２８において、他方の無線タグ通信装置１２が分類されているグループのグループ名をＢ_ｉとして、ＳＣ７以下の処理が再び実行される。ＳＣ２７の判断が否定される場合は、ＳＣ２９において、他方の無線タグ通信装置１２かそれと同じグループにある無線タグ通信装置１２が、過去にグループＢ_ｉの無線タグ通信装置１２と隣接関係があったか否かが判断される。このＳＣ２９の判断が肯定される場合は、他方の無線タグ通信装置１２が含まれるグループが、グループＢ_ｉ、グループＣ_ｉの両方と隣接関係があると判断できるので、ＳＣ３０において、他方の無線タグ通信装置１２が分類されているグループのグループ名をＡ_ｉとして、ＳＣ７以下の処理が再び実行される。ＳＣ２９の判断が否定される場合は、隣接関係の最適化を行うための情報が不十分と判断し、ＳＣ７以下の処理が再び実行される。

図１１は、前記無線タグ通信装置１２による前記無線タグ１４の検出制御について説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。

先ず、Ｓ１において、前記制御装置７２よりグループ名の変更指示（前記制御装置７２におけるＳＤの処理）があったか否かが判断される。このＳ１の判断が肯定される場合には、Ｓ２において、自局のグループ名が前記制御装置７２から指示されたグループ名に変更され、そのグループ名が前記記憶部５２に記憶された後、Ｓ１以下の処理が再び実行されるが、Ｓ１の判断が否定される場合には、Ｓ３において、前記制御装置７２からグループ名（Ｎ_ｉ）を指定した前記無線タグ１４の検出指示（前記制御装置７２におけるＳＡ６の処理）があったか否かが判断される。このＳ３の判断が否定される場合には、Ｓ１１以下の処理が実行されるが、Ｓ３の判断が肯定される場合には、Ｓ４において、前記制御装置７２から指示されたグループ名（Ｎ_ｉ）が前記記憶部５２に記憶された自局のグループ名と同一であるか否かが判断される。このＳ４の判断が否定される場合には、Ｓ１以下の処理が再び実行されるが、Ｓ４の判断が肯定される場合には、Ｓ５において、乱数Ａが算出される。次に、Ｓ６において、Ｓ５にて算出された乱数Ａが０．５以下であるか否かが判断される。このＳ６の判断が肯定される場合には、Ｓ１０において、前記無線タグ１４を検出するためのタグ探索処理が実行され、Ｓ１３以下の処理が実行されるが、Ｓ６の判断が否定される場合には、Ｓ９において、同じグループ内の他の無線タグ通信装置１２と送信信号の送信タイミングを異ならせるために所定時間待機（ウェイト）させられ、Ｓ１０において、前記無線タグ１４を検出するためのタグ探索処理が実行された後、Ｓ１３以下の処理が実行される。Ｓ１１では、前記制御装置７２から自局のスキャナＩＤを指定した前記無線タグ１４の検出指示（前記制御装置７２におけるＳＡ５またはＳＢ３の処理）があったか否かが判断される。このＳ１１の判断が肯定される場合には、Ｓ１０において、前記無線タグ１４を検出するためのタグ探索処理が実行され、Ｓ１３において、前記無線タグ１４の検出結果が前記制御装置７２に送信（報告）された後、Ｓ１以下の処理が再び実行されるが、Ｓ１１の判断が否定される場合には、Ｓ１３において、前記無線タグ１４の検出結果が前記制御装置７２に送信された後、Ｓ１以下の処理が再び実行される。

ここで、図８を用いて前述した制御は、図１２に示すような制御に置き換えられてもよい。この図１２において、図８を用いて前述した制御と共通するステップについては同一の符号を付してその説明を省略する。この制御において、ＳＢ２の判断が肯定される場合、すなわち前述したＳＢ１にて作成されたリストに無線タグ通信装置１２が入っていると判断される場合には、ＳＢ６において、リスト内からランダムにＮ個の無線タグ通信装置１２が選択される。次に、ＳＢ７において、ＳＢ６にて選択された無線タグ通信装置１２に対してそれらのスキャナＩＤが指定され、前記無線タグ１４の検出が指示された後、ＳＢ４以下の処理が実行される。このような制御によっても、互いに隣接する無線タグ通信装置１２による通信が繰り返し重畳するのを防止することができる。

図１３乃至図１９は、以上に詳述した制御により、前記複数の無線タグ通信装置１２が通信の重畳を発生させることなく可及的に効率の良い連携を行い得るようにグループ分けされる様子を順を追って説明する図である。先ず、図１３は、前記複数の無線タグ通信装置１２が、互いに隣接する３台が平面視において正三角形の頂点それぞれに位置するように配設された初期状態を示している。この状態では、前記複数の無線タグ通信装置１２の相対位置関係（隣接関係）は判定されておらず、それら無線タグ通信装置１２は、未だ何れのグループにも分類されていない。この場合には、図１３の右側に示すように、スキャナが順に呼び出されてタグ探索の通信が行われる。

図１４は、前記無線タグ通信装置１２_＃２と無線タグ通信装置１２_＃５との隣接関係が判定された際のグループ分けを示している。この図１４に示すように、前記無線タグ通信装置１２_＃２と無線タグ通信装置１２_＃５とが互いに隣接関係にあると判定された場合、それらは別グループとなるように分類される。例えば、前記無線タグ通信装置１２_＃２がグループＡ_１に、前記無線タグ通信装置１２_＃５がグループＢ_１にそれぞれ分類される。これにより、前記無線タグ通信装置１２_＃２と無線タグ通信装置１２_＃５との通信の重畳が避けられる。この場合には、図１４の右側に示すように、グループ分けされた無線タグ通信装置１２_＃２及び無線タグ通信装置１２_＃５の通信が行われた後に、グループに分類されていない他の無線タグ通信装置１２の通信が行われる。

図１５は、図１４の状態から更に前記無線タグ通信装置１２_＃１０と無線タグ通信装置１２_＃１４との隣接関係が判定された際のグループ分けを示している。この図１５に示すように、前記無線タグ通信装置１２_＃１０と無線タグ通信装置１２_＃１４とが互いに隣接関係にあると判定された場合、それらは別グループとなるように分類される。例えば、前記無線タグ通信装置１２_＃１０がグループＡ_２に、前記無線タグ通信装置１２_＃１４がグループＢ_２にそれぞれ分類される。これにより、前記無線タグ通信装置１２_＃１０と無線タグ通信装置１２_＃１４との通信の重畳が避けられる。この場合には、図１５の右側に示すように、グループ分けされた無線タグ通信装置１２_＃２、無線タグ通信装置１２_＃５、無線タグ通信装置１２_＃１０及び無線タグ通信装置１２_＃１４の通信が行われた後に、グループに分類されていない他の無線タグ通信装置１２の通信が行われる。

図１６は、図１５の状態から更に前記無線タグ通信装置１２_＃２と無線タグ通信装置１２_＃３との隣接関係が判定された際のグループ分けを示している。この図１６に示すように、前記無線タグ通信装置１２_＃２と無線タグ通信装置１２_＃３とが互いに隣接関係にあると判定された場合、それらは別グループとなるように分類される。例えば、前記無線タグ通信装置１２_＃２はグループＡ_１に分類されたまま、前記無線タグ通信装置１２_＃３がグループＤ_１に分類される。前記無線タグ通信装置１２_＃２は、前述したように前記無線タグ通信装置１２_＃５とも隣接関係にあると判定されており、その無線タグ通信装置１２_＃５と無線タグ通信装置１２_＃３と相対位置関係は未だ判定されていないため、その無線タグ通信装置１２_＃３は無線タグ通信装置１２_＃５が属するグループＢ_１とは別のグループに分類されるのである。これにより、前記無線タグ通信装置１２_＃２と無線タグ通信装置１２_＃３との通信の重畳が避けられる。この場合には、図１６の右側に示すように、グループ分けされた無線タグ通信装置１２_＃２、無線タグ通信装置１２_＃５、無線タグ通信装置１２_＃３、無線タグ通信装置１２_＃１０及び無線タグ通信装置１２_＃１４の通信が行われた後に、グループに分類されていない他の無線タグ通信装置１２の通信が行われる。

図１７は、図１６の状態から更に前記無線タグ通信装置１２_＃５と無線タグ通信装置１２_＃６との隣接関係が判定された際のグループ分けを示している。この図１７に示すように、前記無線タグ通信装置１２_＃５と無線タグ通信装置１２_＃６とが互いに隣接関係にあると判定された場合、それらは別グループとなるように分類される。例えば、前記無線タグ通信装置１２_＃５はグループＢ_１に分類されたまま、前記無線タグ通信装置１２_＃６がグループＥ_１に分類される。前記無線タグ通信装置１２_＃５は、前述したように前記無線タグ通信装置１２_＃２とも隣接関係にあると判定されており、その無線タグ通信装置１２_＃２と無線タグ通信装置１２_＃６と相対位置関係は未だ判定されていないため、その無線タグ通信装置１２_＃６は無線タグ通信装置１２_＃２が属するグループＡ_１とは別のグループに分類されるのである。これにより、前記無線タグ通信装置１２_＃５と無線タグ通信装置１２_＃６との通信の重畳が避けられる。この場合には、図１７の右側に示すように、グループ分けされた無線タグ通信装置１２_＃２、無線タグ通信装置１２_＃５、無線タグ通信装置１２_＃３、無線タグ通信装置１２_＃６、無線タグ通信装置１２_＃１０及び無線タグ通信装置１２_＃１４の通信が行われた後に、グループに分類されていない他の無線タグ通信装置１２の通信が行われる。

図１８は、図１７の状態から更に前記無線タグ通信装置１２_＃２と無線タグ通信装置１２_＃６との隣接関係が判定された際のグループ分けを示している。前記無線タグ通信装置１２_＃６は、前述したように前記無線タグ通信装置１２_＃５とも隣接関係にあると判定されており、その無線タグ通信装置１２_＃５は前記無線タグ通信装置１２_＃２と隣接関係にあると判定されているため、無線タグ通信装置１２_＃６は無線タグ通信装置１２_＃２が属するグループＡ_１及び無線タグ通信装置１２_＃５が属するグループＢ_１の両方と隣接関係があるグループＣ１に分類される。これにより、前記無線タグ通信装置１２_＃２及び前記無線タグ通信装置１２_＃５と無線タグ通信装置１２_＃６との通信の重畳が避けられる。この場合には、図１８の右側に示すように、グループ分けされた無線タグ通信装置１２_＃２、無線タグ通信装置１２_＃５、無線タグ通信装置１２_＃６、無線タグ通信装置１２_＃３、無線タグ通信装置１２_＃１０及び無線タグ通信装置１２_＃１４の通信が行われた後に、グループに分類されていない他の無線タグ通信装置１２の通信が行われる。

図１９は、図１８の状態から更に前記無線タグ通信装置１２_＃３と無線タグ通信装置１２_＃６との隣接関係が判定された際のグループ分けを示している。前記無線タグ通信装置１２_＃５は、前述したように前記無線タグ通信装置１２_＃２及び無線タグ通信装置１２_＃６と隣接関係にあると判定されており、前記複数の無線タグ通信装置１２が互いに隣接する３台が平面視において正三角形の頂点それぞれに位置するように配設されている関係上、同様に前記無線タグ通信装置１２_＃２及び無線タグ通信装置１２_＃６と隣接関係にあると判定された前記無線タグ通信装置１２_＃３が斯かる無線タグ通信装置１２_＃５と隣接関係となることはありえない。このため、前記無線タグ通信装置１２_＃３は無線タグ通信装置１２_＃５が属するグループＢ_１に分類される。これにより、前記無線タグ通信装置１２_＃３と無線タグ通信装置１２_＃６とが同時に通信を行っても通信の重畳が起こらない位置関係にあることが判定される。この場合には、図１９の右側に示すように、グループＡ１に分類された無線タグ通信装置１２_＃２の通信、グループＢ_１に分類された無線タグ通信装置１２_＃３、無線タグ通信装置１２_＃５の通信、グループＣ_１に分類された無線タグ通信装置１２_＃３の通信、グループＡ_２に分類された無線タグ通信装置１２_＃１０の通信、グループＢ_２に分類された無線タグ通信装置１２_＃１４の通信の順にグループに分類されている無線タグ通信装置１２の通信が行われた後、グループに分類されていない他の無線タグ通信装置１２の通信が行われる。

図２０は、前記複数の無線タグ通信装置１２の相対位置関係の判定が繰り返されて定常状態となった際のグループ分けを示しており、グループＡ_１に属する無線タグ通信装置１２の通信範囲を一点鎖線で、グループＢ_１に属する無線タグ通信装置１２の通信範囲を二点鎖線で、グループＣ_１に属する無線タグ通信装置１２の通信範囲を実線でそれぞれ示している。また、図２１は、この定常状態のときの通信タイミングを示す図である。この図２０に示すように、図１３乃至図１９を用いて前述した隣接関係の判定及びその判定結果に応じたグループ分けが繰り返されることにより、前記複数の無線タグ通信装置１２は、グループＡ_１、Ｂ_１、Ｃ_１のうち何れかのグループにそれぞれ分類されることで、他の無線タグ通信装置１２との通信の重畳を発生させることなく可及的に効率の良い連携を行い得る状態とされる。ここでは、前記無線タグ通信装置１２_＃２、１２_＃７、１２_＃９、１２_＃１４がグループＡ_１に、前記無線タグ通信装置１２_＃３、１２_＃５、１２_＃１０、１２_＃１２がグループＢ_１に、前記無線タグ通信装置１２_＃１、１２_＃４、１２_＃６、１２_＃８、１２_＃１１、１２_＃１３がグループＣ_１にそれぞれ属しており、互いに隣接関係にある無線タグ通信装置１２は、何れも自局とは異なるグループに属していることがわかる。この場合、図２１に示すように、同じグループに属する無線タグ通信装置１２は、それぞれのグループに分けられた送信タイミング内において、前半と後半をランダムに使い分けながら、通信が行われる。このように、互いに隣接する３台が平面視において正三角形の頂点それぞれに位置するように配設された複数の無線タグ通信装置１２においては、このように３つに分類されたグループ毎に異なるタイミングで前記送信信号を送信するのが最適な送信タイミングの設定とされ、これにより各無線タグ通信装置１２による送信信号の送信に必要十分な時間間隔をとることができるのである。

上記の方法で無線タグ通信装置１２の隣接関係を判定する場合、隣接する無線タグ通信装置１２の間隔を広くしすぎると、無線タグを見つけられない不感地帯を作る。また、隣接する無線タグ通信装置１２の間隔を狭くしすぎると、同じグループに分類された無線タグ通信装置１２同士でも通信可能範囲が重なり、通信の重畳が起きる。このため、好適には、隣接する無線タグ通信装置１２の間隔は、無線タグ通信装置１２の最大通信距離以上で、最大通信距離の２倍以下となるように配設すべきである。

また、隣接する無線タグ通信装置１２の間隔を広くしすぎると、隣接関係を判定するために複数の無線タグ通信装置１２に一定期間内に読み取られる確率が下がり、隣接関係の判定に時間がかかってしまう。また、無線タグの特性の劣化などによって通信が悪化した場合、無線タグを見つけられない不感地帯を作る原因ともなる。しかし、無線タグ通信装置１２の間隔を狭くしすぎると無線タグ通信装置１２の必要数が増えるので、無駄な通信を増やし前記制御装置７２の負荷を増加させる原因となる。無線タグ通信装置１２の間隔を、最大通信距離の１．４倍以上１．８倍以下となるように配設すれば、通信が理想的に行われると仮定して配置する無線タグ通信装置の数と比べて２倍以内の無線タグ通信装置の数に抑えられる上、隣接関係の判断も最適に行われ、無線タグの特性の劣化などによって通信が悪化した場合でも、実用的に通信を成立させることが可能となる。

このように、本実施例によれば、前記複数の無線タグ通信装置１２の相対位置関係を判定する位置関係判定部７４（ＳＣ）と、その位置関係判定部７４による判定結果に応じて各無線タグ通信装置１２からの前記送信信号の送信を制御する送信制御部７６（ＳＡ、ＳＢ、及びＳＣ）とを、含むことから、互いに隣接する無線タグ通信装置１２による送信信号の送信に必要十分な時間間隔をとることができる。すなわち、通信範囲が重なるように無線タグ通信装置を配置した場合でも、通信の重畳を発生させることなく可及的に効率の良い連携を行い得る無線タグ通信システム１０を提供することができる。

また、前記複数の無線タグ通信装置１２の相対位置関係を記憶する記憶装置７２を有し、それら無線タグ通信装置１２により前記無線タグ１４との間で情報の通信が成立する毎にその記憶装置７２の記憶内容を更新するものであるため、前記複数の無線タグ通信装置１２の相対位置関係を実用的な態様で把握及び管理できる。

また、前記位置関係判定部７４は、所定時間内に同一の無線タグ１４との間で情報の通信が成立する複数の無線タグ通信装置１２を互いに隣接した位置関係にあると判定するものであるため、互いに隣接する無線タグ通信装置１２の相対位置関係を実用的な態様で判定できる。

また、前記位置関係判定部７４は、所定時間内に同一の無線タグ１４との間で情報の通信が複数回連続して成立する複数の無線タグ通信装置１２を互いに隣接した位置関係にあると判定するものであるため、高速に移動する無線タグ１４を受信した場合におこる無線タグ通信装置１２の相対位置関係の誤検出を防止し、互いに隣接する無線タグ通信装置１２の相対位置関係を実用的な態様で確実に判定できる。

また、前記送信制御部７６は、前記無線タグ通信装置１２が隣接位置関係にある場合、その無線タグ通信装置１２と異なるタイミングで前記送信信号を送信するように制御するものであるため、隣接する無線タグ通信装置１２相互間での通信の重畳を実用できな態様で防止できる。

また、前記送信制御部７６は、前記複数の無線タグ通信装置１２を複数のグループに分類して各グループ毎に異なるタイミングで前記送信信号を送信するように制御するものであり、前記位置関係判定部７４により互いに隣接した位置関係にあると判定された無線タグ通信装置１２をそれぞれ別グループとなるように分類するものであるため、隣接する無線タグ通信装置１２相互間での通信の重畳を防止できる上、隣接していない無線タグ通信装置１２間で同時に通信を行うことができるので、通信に使用する時間を実用的な態様で短縮できる。

また、前記送信制御部７６は、同じグループに属する各無線タグ通信装置１２からの前記送信信号の送信タイミングを無作為に相互に異ならせ得るものであるため、グループの分類に誤りがあった場合でも、前記無線タグ通信装置１２相互間での通信の重畳を確実に防止できる。

また、前記複数の無線タグ通信装置１２は、互いに隣接する３台が平面視において正三角形の頂点それぞれに位置するように配設されたものであるため、前記複数の無線タグ通信装置１２が平面視において所謂ハニカム（honey comb）状を成すように配設されることで、所定の面積を可及的に少ない無線タグ通信装置１２により通信可能範囲として覆うことができることに加え、隣接する他の無線タグ通信装置１２の台数を予め限定できる。

また、互いに隣接する無線タグ通信装置１２の距離が、無線タグ通信装置１２の最大通信距離以上で、最大通信距離の２倍以下の範囲内となるように配設されたものである。このようにすれば、無線タグ通信装置１２が配置されている範囲内において無線タグ１４と通信できない領域を作らない上、無線タグ通信装置１２の通信範囲が重なっている台数が最大３台と限定できる。

また、互いに隣接する無線タグ通信装置１２の距離が、無線タグ通信装置の最大通信距離の１．４倍以上１．８倍以下の範囲内となるように配設されたものであるため、通信が理想的に行われると仮定して配置する無線タグ通信装置の数と比べて２倍以内の無線タグ通信装置の数に抑えられ、隣接関係の検出を行うのに十分な通信範囲の重なりがある上、無線タグの特性の劣化などによって通信が悪化した場合でも実用的に通信を成立させることが可能となる。

また、自局が属するグループ情報を記憶するグループ情報記憶部である記憶部５２と、その記憶部５２に記憶されたグループ情報に基づいて前記送信信号を送信するタイミングを制御する送信タイミング制御部である送信制御部４２（Ｓ５乃至Ｓ１０、及びＳ１２）とを、含むことから、互いに隣接する無線タグ通信装置１２による送信信号の送信に必要十分な時間間隔をとることができる。すなわち、通信の重畳を発生させることなく可及的に効率の良い連携を行い得る無線タグ通信装置１２を提供することができる。

また、前記記憶部５２は、前記他の無線タグ通信装置１２との相対位置関係から求められたグループ情報を記憶するものであるため、隣接する他の無線タグ通信装置１２との相対位置を記憶し、その情報に基づいて送信タイミングを決めることができる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。

例えば、前述の実施例において、前記無線タグ通信システム１０では、前記複数の無線タグ通信装置１２とは別に制御装置７２が設けられており、前記位置関係判定部７４及び送信制御部７６はその制御装置７２に機能的に備えられたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図２１に示すように、それらの制御機能はメインスキャナとして機能する所定の無線タグ通信装置１２に機能的に備えられたものであっても構わない。このようにすれば、前記制御装置７２を設置する必要がないため、装置の設置面積を可及的に小さくすることができる。

また、前述の実施例において、前記位置関係判定部７４及び送信制御部７６は前記制御装置７２に、前記送信制御部４２等は前記無線タグ通信装置１２のＤＳＰ３０にそれぞれ制御機能として備えられたものであったが、これらは何れも個別の制御装置として備えられたものであっても構わない。また、それらの制御は、ディジタル信号処理によるものであるとアナログ信号処理によるものであるとを問わない。

また、前述の実施例において、前記無線タグ通信装置１２は、前記無線タグ１４に向けて前記送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じて無線タグ１４から返信される返信信号を受信するための送受信アンテナ素子２０を備えたものであったが、前記無線タグ１４に向けて前記送信信号を送信するための送信アンテナ素子と、その送信信号に応じて無線タグ１４から返信される返信信号を受信するための受信アンテナ素子とを、それぞれ個別に備えたものであっても構わない。

また、前述の実施例において、前記無線タグ通信装置１２は、前記ＤＳＰ３０に無線タグ位置検出部５０を機能的に備えて、前記無線タグ１４の位置乃至は方向を検出し得るものであったが、前記無線タグ１４との間で情報の通信を行うことができれば本発明の一応の効果は得られるため、斯かる構成は必ずしも備えられていなくともよい。

また、前述の実施例において、同じグループに分類された前記無線タグ通信装置１２は、前記制御装置７２からタグ検出指示を受けた際に、乱数によってタグ検出のタイミングを決めていたが、同じグループに分類された全ての前記無線タグ通信装置が同時にタグ検出を行ってもよい。また、乱数以外の方法、例えば擬似ランダム等により送信タイミングを異ならせるものであっても構わない。

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。

本発明の一実施例である無線タグ通信システムを説明する図である。図１の無線タグ通信システムに備えられた無線タグ通信装置の電気的構成を説明する図である。図１の無線タグ通信システムに備えられた無線タグの電気的構成を説明する図である。図１の無線タグ通信システムに備えられた制御装置における制御機能を説明すると共に、その制御装置と複数の無線タグ通信装置が接続されている様子を説明する図である。図４の制御装置に備えられた記憶装置に記憶される複数の無線タグ通信装置の相対位置関係を例示する図である。図４の制御装置による複数の無線タグ通信装置を用いた無線タグ検出制御について説明するフローチャートである。図６の制御の一部である、各グループに属している無線タグ通信装置による無線タグ検出制御を詳述するサブルーチンである。図６の制御の一部である、グループに属さない無線タグ通信装置による無線タグ検出制御を詳述するサブルーチンである。図６の制御の一部である、検出された無線タグのＩＤ及びその無線タグを検出した無線タグ通信装置のＩＤを相互に関連付けてリスト化する制御を詳述するサブルーチンの一部である。図６の制御の一部である、検出された無線タグのＩＤ及びその無線タグを検出した無線タグ通信装置のＩＤを相互に関連付けてリスト化する制御を詳述するサブルーチンの一部である。図６の制御の一部である、検出された無線タグのＩＤ及びその無線タグを検出した無線タグ通信装置のＩＤを相互に関連付けてリスト化する制御を詳述するサブルーチンの一部である。図６の制御の一部である、検出された無線タグのＩＤ及びその無線タグを検出した無線タグ通信装置のＩＤを相互に関連付けてリスト化する制御を詳述するサブルーチンの一部である。図６の制御の一部である、検出された無線タグのＩＤ及びその無線タグを検出した無線タグ通信装置のＩＤを相互に関連付けてリスト化する制御を詳述するサブルーチンの一部である。図２の無線タグ通信装置による無線タグ検出制御について説明するフローチャートである。図６の制御の一部である、グループに属さない無線タグ通信装置による無線タグ検出制御を詳述するサブルーチンの他の一例である。図１に示す複数の無線タグ通信装置が通信の重畳を発生させることなく可及的に効率の良い連携を行い得るようにグループ分けされる様子を順を追って説明する図であり、初期状態を示している。図１に示す複数の無線タグ通信装置が通信の重畳を発生させることなく可及的に効率の良い連携を行い得るようにグループ分けされる様子を順を追って説明する図であり、無線タグ通信装置の隣接関係が判定された際のグループ分けの具体例を示している。図１に示す複数の無線タグ通信装置が通信の重畳を発生させることなく可及的に効率の良い連携を行い得るようにグループ分けされる様子を順を追って説明する図であり、無線タグ通信装置の隣接関係が判定された際のグループ分けの具体例を示している。図１に示す複数の無線タグ通信装置が通信の重畳を発生させることなく可及的に効率の良い連携を行い得るようにグループ分けされる様子を順を追って説明する図であり、無線タグ通信装置の隣接関係が判定された際のグループ分けの具体例を示している。図１に示す複数の無線タグ通信装置が通信の重畳を発生させることなく可及的に効率の良い連携を行い得るようにグループ分けされる様子を順を追って説明する図であり、無線タグ通信装置の隣接関係が判定された際のグループ分けの具体例を示している。図１に示す複数の無線タグ通信装置が通信の重畳を発生させることなく可及的に効率の良い連携を行い得るようにグループ分けされる様子を順を追って説明する図であり、無線タグ通信装置の隣接関係が判定された際のグループ分けの具体例を示している。図１に示す複数の無線タグ通信装置が通信の重畳を発生させることなく可及的に効率の良い連携を行い得るようにグループ分けされる様子を順を追って説明する図であり、無線タグ通信装置の隣接関係が判定された際のグループ分けの具体例を示している。図１に示す複数の無線タグ通信装置の相対位置関係の判定が繰り返されて定常状態となった際のグループ分けを示している。図１に示す複数の無線タグ通信装置の相対位置関係の判定が繰り返されて定常状態となった際の送信タイミングを示している。図４の制御装置の代替として、複数の無線タグ通信装置の隣接関係の判定及びグループ分け、及び各無線タグ通信装置からの送信信号の送信タイミングを制御するための制御機能を、所定の無線タグ通信装置のＤＳＰに機能的に備えた態様を示す図である。

符号の説明

１０：無線タグ通信システム
１２：無線タグ通信装置
１４：無線タグ
４２：送信制御部（送信タイミング制御部）
５２：記憶部（グループ情報記憶部）
７４：位置関係判定部
７６：送信制御部
７８：記憶装置

Claims

無線タグに向けて所定の送信信号を送信すると共に、該送信信号に応じて無線タグから返信される返信信号を受信して該無線タグとの間で情報の通信を行う複数の無線タグ通信装置から成る無線タグ通信システムであって、
所定時間内に同一の無線タグとの間で情報の通信が成立する複数の無線タグ通信装置を互いに隣接した位置関係にあると判定する位置関係判定部と、
前記複数の無線タグ通信装置を複数のグループに分類して各グループ毎に異なるタイミングで前記送信信号を送信するように制御すると共に、前記位置関係判定部により互いに隣接した位置関係にあると判定された無線タグ通信装置をそれぞれ別グループとなるように分類するものである送信制御部と
を、含むことを特徴とする無線タグ通信システム。
前記複数の無線タグ通信装置の相対位置関係を記憶する記憶装置を有し、それら無線タグ通信装置により前記無線タグとの間で情報の通信が成立する毎に該記憶装置の記憶内容を更新するものである請求項１の無線タグ通信システム。
前記位置関係判定部は、所定時間内に同一の無線タグとの間で情報の通信が複数回連続して成立する複数の無線タグ通信装置を互いに隣接した位置関係にあると判定するものである請求項１又は２の無線タグ通信システム。
前記送信制御部は、同じグループに属する各無線タグ通信装置からの前記送信信号の送信タイミングを無作為に変化させて相互に異ならせ得るものである請求項１から３の何れかの無線タグ通信システム。
前記送信制御部は、同じグループに分類された全ての前記無線タグ通信装置が同時に前記送信信号を送信するようにその送信タイミングを制御するものである請求項１から３の何れかの無線タグ通信システム。
前記複数の無線タグ通信装置は、互いに隣接する３台が平面視において正三角形の略頂点それぞれに位置するように配設されたものである請求項１から５の何れかの無線タグ通信システム。
前記複数の無線タグ通信装置のうち、互いに隣接する２台の距離が、無線タグ通信装置の最大通信距離以上、最大通信距離の２倍以下の範囲内となるように配設されたものである請求項６の無線タグ通信システム。
前記複数の無線タグ通信装置のうち、互いに隣接する２台の距離が、無線タグ通信装置の最大通信距離の１．４倍以上１．８倍以下の範囲内となるように配設されたものである請求項６の無線タグ通信システム。
請求項１から８の何れかの無線タグ通信システムに備えられて、無線タグに向けて所定の送信信号を送信すると共に、該送信信号に応じて無線タグから返信される返信信号を受信して該無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置であって、
該無線タグ通信装置の属するグループ情報を記憶するグループ情報記憶部と、
該グループ情報記憶部に記憶されたグループ情報に応じて前記送信信号の送信タイミングを制御する送信タイミング制御部と
を、含むことを特徴とする無線タグ通信装置。
前記グループ情報記憶部は、他の無線タグ通信装置との相対位置関係から求められたグループ情報を記憶するものである請求項９の無線タグ通信装置。