JP4301157B2

JP4301157B2 - 無線タグ通信システム及び無線タグ通信装置

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Publication number: JP4301157B2
Application number: JP2004363695A
Authority: JP
Inventors: 拓也永井
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2024-12-15
Also published as: JP2006174087A

Description

本発明は、所定の無線タグとの間で非接触にて情報の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。

斯かる無線タグ通信装置の一利用形態として、複数の無線タグ通信装置の連携動作により、所定の領域内における無線タグを検出する技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載された目的地案内システムがそれである。この技術によれば、室内等の空間内に設置された複数の固定端末（据置式無線タグ通信装置）と、利用者による携帯が可能な携帯端末（携帯式無線タグ通信装置）とを用いることで、室内等の狭い範囲における目的地検出や案内を好適に実現できるとされている。

特開２００１−１１６５８３号公報

しかし、前記従来の技術では、複数の無線タグ通信装置から同時に質問波が送信されることで、前記無線タグの側で混信が発生する可能性があった。また、所定の無線タグ通信装置からの質問波に応じて前記無線タグから応答波が返信される際に、他の無線タグ通信装置からの質問波が混入することで、その無線タグからの応答波が検出され難くなる可能性があった。これらの不具合を防止するために、複数の無線タグ通信装置が時分割動作を行うように制御することが考えられるが、それら複数の無線タグ通信装置相互間で連携のための通信が必要とされることに加え、通信に要する時間も大幅に増加するという新たな弊害を発生させるものであった。このため、複数の無線タグ通信装置を用いた無線タグ通信システムに関して、簡単な制御により無線タグとの間で速やかな通信を行い得る技術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、複数の無線タグ通信装置を用いた無線タグ通信システムに関して、簡単な制御により無線タグとの間で速やかな通信を行い得る技術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、所定の無線タグとの間で非接触にて情報の通信を行う無線タグ通信システムであって、前記無線タグに対して所定の質問波を送信すると共にその質問波に応じてその無線タグから返信される応答波を受信することによりその無線タグとの間で情報の通信を行う、前記無線タグに対して所定の質問波を送信すると共にその質問波に応じてその無線タグから返信される応答波を受信するための、指向性が無線タグが存在する範囲において受信可能な広角であるアンテナを備えた、位置固定されて用いられる据置式無線タグ通信装置である第１の無線タグ通信装置と、その第１の無線タグ通信装置から送信される質問波を受信すると共にその質問波に応じて前記無線タグから返信される応答波を受信することによりその無線タグの情報を読み取る情報読取部を有する、前記第１の無線タグ通信装置から送信される質問波を受信すると共にその質問波に応じて前記無線タグから返信される応答波を受信するための、指向性が単峰性であるアンテナを備えた、位置移動可能な携帯式無線タグ通信装置である第２の無線タグ通信装置とを、有し、その第２の無線タグ通信装置は、前記質問波のコマンド部の送信が完了したことを判断するコマンド送信完了検知部と、そのコマンド送信完了検知部によりコマンド部の送信完了が検知された後に、前記無線タグに対して、前記第１の無線タグ通信装置から送信される質問波の周波数とは異なる周波数の所定の搬送波を送信すると共に、その搬送波を周波数ホッピングさせる送信部とを、有する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、所定の無線タグとの間で非接触にて情報の通信を行う無線タグ通信装置であって、他の無線タグ通信装置から送信される、前記無線タグの動作を決定するコマンド部及びその無線タグからの応答信号を搬送させるための搬送波からなる質問波を受信すると共にその質問波に応じて前記無線タグから返信される応答波を受信することにより該無線タグの情報を読み取る情報読取部と、前記質問波のコマンド部の送信が完了したことを判断するコマンド送信完了検知部と、そのコマンド送信完了検知部によりコマンド部の送信完了が検知された後に、前記無線タグに対して、前記他の無線タグ通信装置から送信される質問波の周波数とは異なる周波数の所定の搬送波を送信すると共に、その搬送波を周波数ホッピングさせる送信部とを、有する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、前記無線タグに対して所定の質問波を送信すると共にその質問波に応じてその無線タグから返信される応答波を受信することによりその無線タグとの間で情報の通信を行う、前記無線タグに対して所定の質問波を送信すると共にその質問波に応じてその無線タグから返信される応答波を受信するための、指向性が無線タグが存在する範囲において受信可能な広角であるアンテナを備えた、位置固定されて用いられる据置式無線タグ通信装置である第１の無線タグ通信装置と、その第１の無線タグ通信装置から送信される質問波を受信すると共にその質問波に応じて前記無線タグから返信される応答波を受信することによりその無線タグの情報を読み取る情報読取部を有する、前記第１の無線タグ通信装置から送信される質問波を受信すると共にその質問波に応じて前記無線タグから返信される応答波を受信するための、指向性が単峰性であるアンテナを備えた、位置移動可能な携帯式無線タグ通信装置である第２の無線タグ通信装置とを、有し、その第２の無線タグ通信装置は、前記質問波のコマンド部の送信が完了したことを判断するコマンド送信完了検知部と、そのコマンド送信完了検知部によりコマンド部の送信完了が検知された後に、前記無線タグに対して、前記第１の無線タグ通信装置から送信される質問波の周波数とは異なる周波数の所定の搬送波を送信すると共に、その搬送波を周波数ホッピングさせる送信部とを、有することから、１つのコマンドに対する返答を複数の無線タグ通信装置により受信することができ、同時に通信処理を行っても混信が発生しないため、通信時間を短縮することができる。また、指向性が広角であるアンテナを備えると共に給電能力に優れた据置式無線タグ通信装置により質問波を送信することで、通信範囲を拡大することができる。また、指向性が単峰性であるアンテナを備えた携帯式無線タグ通信装置により、前記無線タグの位置を可及的詳細に検出することができる。また、前記第２の無線タグ通信装置の送信部から送信される搬送波の周波数を、前記第１の無線タグ通信装置から送信される質問波の周波数と異ならしめると共にその搬送波を周波数ホッピングさせることで、前記第１の無線タグ通信装置による前記無線タグとの間の通信への影響を好適に防止できる。すなわち、簡単な制御により無線タグとの間で速やかな通信を行い得る複数の無線タグ通信装置を用いた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発明において、好適には、前記第２の無線タグ通信装置は、前記第１の無線タグ通信装置から送信される質問波を受信する指向性が全指向性である第１のアンテナと、前記無線タグから返信される応答波を受信する際に前記無線タグに対して所定の搬送波を送信すると共にその質問波に応じて前記無線タグから返信される応答波を受信するための、指向性が単峰性である第２のアンテナを備えるものである。このようにすれば、前記第１の無線タグ通信装置が第２の無線タグ通信装置から見たどの方向にあっても、第１の無線タグ通信装置から送信される質問波を感度良く受信することができる上、前記無線タグの位置を可及的詳細に検出することができる。

また、好適には、前記第２の無線タグ通信装置は、前記第１の無線タグ通信装置から送信される質問波を受信する広帯域受信回路を備えたものである。このようにすれば、前記第１の無線タグ通信装置から送信される質問波を受信する際に、受信周波数を質問波の周波数に合わせる必要が無い。

また、前記第２発明によれば、他の無線タグ通信装置から送信される、前記無線タグの動作を決定するコマンド部及びその無線タグからの応答信号を搬送させるための搬送波からなる質問波を受信すると共にその質問波に応じて前記無線タグから返信される応答波を受信することにより該無線タグの情報を読み取る情報読取部と、前記質問波のコマンド部の送信が完了したことを判断するコマンド送信完了検知部と、そのコマンド送信完了検知部によりコマンド部の送信完了が検知された後に、前記無線タグに対して、前記他の無線タグ通信装置から送信される質問波の周波数とは異なる周波数の所定の搬送波を送信すると共に、その搬送波を周波数ホッピングさせる送信部とを、有することから、１つのコマンドに対する返答を複数の無線タグ通信装置により受信することができ、同時に通信処理を行っても混信が発生しないため、通信時間を短縮することができる。また、コマンド部の送信完了が検知された後に、前記無線タグに対して所定の搬送波を送信することで、ホモダイン検波等を行うことが可能とされ、前記無線タグからの応答波を感度よく受信できる。また、前記送信部から送信される搬送波の周波数を、前記他の無線タグ通信装置から送信される質問波の周波数と異ならしめると共にその搬送波を周波数ホッピングさせることで、前記他の無線タグ通信装置による前記無線タグとの間の通信への影響を好適に防止できる。すなわち、複数の無線タグ通信装置を用いた無線タグ通信システムに関して、簡単な制御により無線タグとの間で速やかな通信を行い得る無線タグ通信装置を提供することができる。

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について説明する図である。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、所定の位置に据え置かれた複数（例えば、１２台）の据置式無線タグ通信装置１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、・・・、１２ｌ（以下、特に区別しない場合には単に据置式無線タグ通信装置１２と称する）と、それら複数の据置式無線タグ通信装置１２の通信領域内における前記無線タグ１６を検出する単数乃至は複数（図１では単数）の携帯式無線タグ通信装置（ハンディリーダ）１４と、通信対象である単数乃至は複数（図１では単数）の無線タグ１６とから構成される所謂ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムであり、上記据置式無線タグ通信装置１２及び携帯式無線タグ通信装置１４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、上記据置式無線タグ通信装置１２は、上記無線タグ１６に向けて所定の質問波（送信信号）Ｆ_c1、Ｆ_c2、Ｆ_c3、・・・、Ｆ_c12（以下、特に区別しない場合には単に質問波Ｆ_cと称する）を送信すると共に、その無線タグ１６から返信される応答波（返信信号）Ｆ_rを受信してその無線タグ１６との間で情報の通信を行う第１の無線タグ通信装置として機能する。また、上記携帯式無線タグ通信装置１４は、上記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_cを受信すると共に、前記質問波Ｆ_cに応じて上記無線タグ１６が応答波Ｆ_rを返信するのに際してその無線タグ１６に対してコマンドを含まない所定の搬送波ｆ_ｐを送信し、返信される応答波波Ｆ_rを受信する第２の無線タグ通信装置として機能する。なお、本実施例の無線タグ通信システム１０において、好適には、利用者は上記携帯式無線タグ通信装置１４を携帯し、その携帯式無線タグ通信装置１４の表示部６０に表示される画面を参照しながら上記無線タグ１６の検出を行う。

図２は、上記据置式無線タグ通信装置１２の構成を説明する図である。この据置式無線タグ通信装置１２は、上記無線タグ通信システム１０による通信が行われる室の床等に据え置かれて（位置固定されて）用いられるものであり、図２に示すように、上記質問波Ｆ_ｃの主搬送波を発生させる基準周波数発生部１８と、その基準周波数発生部１８により発生させられる基準波と制御部４６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）２０と、その主搬送波の周波数をＰＬＬ２０からの制御電圧に応じて制御するＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）２２と、そのＶＣＯ２２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２４と、その主搬送波変調部２４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２６と、その送信信号増幅部２６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１６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２８と、そのアンテナ２８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３０及びＱ相信号変換部３２と、上記送信信号増幅部２６から出力される送信信号を上記アンテナ２８に供給すると共に、そのアンテナ２８により受信された受信信号を上記Ｉ相信号変換部３０及びＱ相信号変換部３２に供給する送受信分離部３４と、そのＩ相信号変換部３０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）３６と、そのＩ相信号ＢＰＦ３６から出力されるＩ相信号を増幅するＩ相信号増幅部３８と、上記Ｑ相信号変換部３２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ＢＰＦ４０と、そのＱ相信号ＢＰＦ４０から出力されるＱ相信号を増幅するＱ相信号増幅部４２と、上記Ｉ相信号増幅部３８及びＱ相信号増幅部４２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）４４と、上記据置式無線タグ通信装置１２の動作を制御する制御部４６と、その制御部４６をＬＡＮケーブル５０を介して後述するコントローラ５２に接続するためのＬＡＮインターフェイス４８とを、備えて構成されている。ここで、上記送受信分離部３４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。

上記制御部４６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、後述するコントローラ５２からの指令に応じて前記無線タグ１６への質問波Ｆ_cの送信処理動作及びその質問波Ｆ_cに応じてその無線タグ１６から返信される応答波Ｆ_rの受信処理動作等の基本的な制御を行う。検出対象である無線タグ１６へ向けて送信される送信信号は、「所定のＩＤの無線タグ１６である場合には応答せよ」という意味を持つ問い合わせコマンドを含む電波であり、斯かる送信信号を受信した無線タグ１６において、その問い合わせコマンドにて指定されるＩＤが自己のＩＤである場合には、所定の返答を示す返信信号がその無線タグ１６から返信される。

図３は、前記携帯式無線タグ通信装置１４の外観を説明する平面図であり、図４は、図３を矢印IVの方向から見た背面図である。これらの図３及び図４に示すように、前記携帯式無線タグ通信装置１４は、本体ユニット５４及びその本体ユニット５４に着脱可能に設けられたアンテナユニット５６から成る。この本体ユニット５４は、筐体５８と、その筐体５８の平面部に設けられた表示部６０と、その平面部における表示部６０の側方に設けられた操作部６２と、ブザー、アラーム、或いはチャイムスピーカ等の音声発生装置６４とを、備えて構成されている。また、好適には、上記筐体５８に内蔵される、あるいは上記筺体５８の裏面に貼り付けられる等の態様で、図７を用いて後述する無線タグ１６と同様の構成を有する識別用の無線タグ１６′を備えている。ここで、上記操作部６２は、所定のキー、ボタン、スイッチ、或いはパッド等の入力装置を備えており、それらの入力装置によって上記表示部６０の表示や無線タグ１６の検出に係わる様々な操作を行い得るようになっている。

前記アンテナユニット５６は、前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃを受信すると共にその質問波Ｆ_ｃに応じて前記無線タグ１６から返信される応答波Ｆ_ｒを受信するための、指向性が単峰性であるダイポールアンテナ等のアンテナ７４がユニット基部７２から左右に張り出すように設けられている。このアンテナ７４は、前記無線タグ１６からの応答波Ｆ_ｒを受信する際にその無線タグ１６に対して所定の搬送波ｆ_ｐを送信するための送信アンテナとしても機能する送受信共用のアンテナである。このような単峰性アンテナを備えていることにより、前記携帯式無線タグ通信装置１４は、指向特性を細く絞った所謂ペンシルビームによりピンポイントに前記無線タグ１６の検出を行い得る。

図５は、前記携帯式無線タグ通信装置１４の構成を説明する図である。この図５に示すように、前記携帯式無線タグ通信装置１４は、前記無線タグ１６からの応答波Ｆ_ｒを受信する際にその無線タグ１６に対して所定の搬送波ｆ_ｐを送信するための送信回路（送信部）７６と、前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃに応じて前記無線タグ１６から返信される応答波Ｆ_ｒを処理するための第１受信回路（ホモダイン検波回路）７８と、前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃを受信するための第２受信回路（広帯域受信回路）８０と、上記送信回路７６、第１受信回路７８、及び第２受信回路８０を介して通信対象である無線タグ１６との間の情報通信を制御する制御部８２と、その制御部８２を無線ＬＡＮ通信により後述するコントローラ５２に接続するための無線ＬＡＮ通信部８５と、上記制御部８２からの指令に従って前記表示部６０に所定の映像を表示させる画像処理部８６とを、備えて構成されている。

上記送信回路７６は、搬送波ｆ_ｐの基準周波数を発生させる基準周波数発生部８８と、その基準周波数発生部８８により発生させられる基準波と制御部８２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ＰＬＬ９０と、その主搬送波の周波数をＰＬＬ９０からの制御電圧に応じて制御するＶＣＯ９２と、そのＶＣＯ９２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‐ＰＷＲに基づいて増幅して上記アンテナ７４に供給する送信信号増幅部９６とを、備えており、その送信信号増幅部９６から出力される送信信号は、送受信分離部１０２を介して上記アンテナ７４からコマンドを含まない搬送波ｆ_ｐとして前記無線タグ１６に向けて送信される。前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃに応じて無線タグ１６から返信される応答波Ｆ_ｒが比較的弱い場合、その応答波Ｆ_ｒを感度よく受信するのは困難であるが、前記携帯式無線タグ通信装置１４から搬送波ｆ_ｐを送信することで、その搬送波ｆ_ｐに乗せて応答波Ｆ_ｒを搬送することで好適に受信することができ、上記第１受信回路７８によりホモダイン検波を行うことができる。ここで、この送信回路７６から送信される搬送波ｆ_ｐの周波数は、前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃの周波数とは異なるものであり、好適には、前記送信回路７６から送信される搬送波ｆ_ｐの周波数と前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃの周波数との差は、前記無線タグ１６の副搬送波周波数の倍以上である。後述するように、上記コマンドを含まない搬送波ｆ_ｐは無線タグ１６へのコマンドが完了し、その無線タグ１６からの返信が行われるタイミングに合わせて送信されるので、その無線タグ１６が複数の搬送波を受信してコマンドが混信することなく、その無線タグ１６からの返信は複数の搬送波Ｆ_cに対して行われるのである。

前記第１受信回路７８は、前記アンテナ７４により受信され上記送受信分離部１０２を介して供給される前記無線タグ１６からの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９８及びＱ相信号変換部１００と、そのＩ相信号変換部９８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ＢＰＦ１０４と、そのＩ相信号ＢＰＦ１０４から出力されるＩ相信号を増幅するＩ相信号増幅部１０６と、上記Ｑ相信号変換部１００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ＢＰＦ１０８と、そのＱ相信号ＢＰＦ１０８から出力されるＱ相信号を増幅するＱ相信号増幅部１１０と、上記Ｉ相信号増幅部１０６及びＱ相信号増幅部１１０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ＲＳＳＩ１１２とを、備えており、上記Ｉ相信号増幅部１０６、Ｑ相信号増幅部１１０、及びＲＳＳＩ１１２から出力される信号は、前記制御部８２において処理されて所定の情報信号が読み出される。

図６は、前記第２受信回路８０の電気的構成を説明する図である。この図６に示すように、前記第２受信回路８０は、第１演算増幅器１１４及び第２演算増幅器１１６を備えた包絡線検波回路であり、平衡型アンテナである前記アンテナ７４における一方のアンテナ素子がコイルＬ１を介して上記第１演算増幅器１１４の非反転入力端子に接続されている。また、もう一方のアンテナ素子がコイルＬ２を介して接地されている。また、コイルＬ１およびＬ２のアンテナ７４の側には整流器Ｄが取り付けられており、コイルＬ１と第１演算増幅器１１４の非反転入力端子の間には、コンデンサＣ１、及び抵抗Ｒ１が並列に接続され接地している。また、上記第１演算増幅器１１４の反転入力端子が抵抗Ｒ２を介して接地されており、その出力端子が上記第２演算増幅器１１６の反転入力端子に接続されている。また、上記第１演算増幅器１１４の出力端子（第２演算増幅器１１６の反転入力端子）と上記第１演算増幅器１１４の反転入力端子との間には抵抗Ｒ３が設けられている。また、上記第１演算増幅器１１４の出力端子が抵抗Ｒ４を介して上記第２演算増幅器１１６の非反転入力端子に接続されている。また、上記第２演算増幅器１１６の非反転入力端子がコンデンサＣ２を介して接地されている。そして、上記第２演算増幅器１１６の出力が前記制御部８２に入力されるようになっている。この第２受信回路８０は、広帯域な周波数特性を示す上、同調回路を持たないため、受信周波数を前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃの周波数と一致させなくとも、所定値以上の電界強度であれば前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃを検出することができる。例えば、このようにして前記据置式無線タグ通信装置１２がどの無線タグ１６を通信対象としているか判別した上で、その無線タグ１６と自己が通信対象とする無線タグ１６とが一致する場合には、前記送信回路７６から搬送波ｆ_ｐを送信するように制御することで、前記第１受信回路７８によりホモダイン検波が可能とされ、受信感度を向上させることができるのである。

前記制御部８２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、後述するコントローラ５２からの指令に応じて所定の無線タグ１６を検出する検出制御動作、その無線タグ１６から返信される応答波Ｆ_rの信号処理動作等の基本的な制御を実行する。また、他の無線タグ通信装置すなわち前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃを受信すると共にその質問波Ｆ_ｃに応じて前記無線タグ１６から返信される応答波Ｆ_ｒを受信することによりその無線タグ１６の情報を読み取る情報読取部８３と、前記質問波Ｆ_ｃのコマンド部の送信が終了したことを判断するコマンド送信完了検知部８４とを、機能的に備えており、これらの制御機能により、前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃに応じて前記無線タグ１６から返信される応答波Ｆ_ｒを受信することによりその無線タグ１６の情報を読み取る情報読取制御を行うと共に、上述したように前記無線タグ１６からの応答波Ｆ_ｒ受信時には、返信タイミングに合わせて上記送信回路７６を介してコマンドを含まない搬送波ｆ_ｐを送信する搬送波送信制御動作を行う。すなわち、上記コマンド送信完了検知部８４によりコマンド部の送信完了が検知された後に、前記無線タグ１６に対して所定の搬送波ｆ_ｐを送信する。この搬送波ｆ_ｐは、専ら通信対象である無線タグ１６からの応答波Ｆ_ｒ（返信信号）を発生させるためのものであり、その無線タグ１６に問い合わせるコマンドを含まない電波であるため、前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃとの間で混信を発生させることはない。

図７は、前記無線タグ１６の構成を説明する図である。この図７に示すように、前記無線タグ１６は、前記据置式無線タグ通信装置１２や携帯式無線タグ通信装置１４との間で信号の送受信を行うためのアンテナ部１１８と、そのアンテナ部１１８により受信された信号を処理するためのＩＣ回路部１２０とを、備えて構成されている。そのＩＣ回路部１２０は、上記アンテナ部１１８により受信された質問波Ｆ_c或いはｆ_pを整流する整流部１２２と、その整流部１２２により整流された質問波Ｆ_c或いはｆ_pのエネルギを蓄積するための電源部１２４と、上記アンテナ部１１８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１３２に供給するクロック抽出部１２６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１２８と、上記アンテナ部１１８に接続されて信号の変調及び復調を行う変復調部１３０と、上記整流部１２２、クロック抽出部１２６、及び変復調部１３０等を介して上記無線タグ１６の作動を制御するための制御部１３２とを、機能的に含んでいる。この制御部１３２は、前記据置式無線タグ通信装置１２や携帯式無線タグ通信装置１４との間で通信を行うことにより上記メモリ部１２８に上記所定の情報を記憶する制御や、上記アンテナ部１１８により受信された質問波Ｆ_c或いはｆ_pを上記変復調部１３０において上記メモリ部１２８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Ｆ_rとして上記アンテナ部１１８から反射返信する制御等の基本的な制御を実行する。なお、前述のように、前記携帯式無線タグ通信装置１４に備えられた識別用の無線タグ１６′もこの図７に示すような構成を有している。

図８は、前記複数の据置式無線タグ通信装置１２ａ乃至１２ｌが所定の室１３４に配設された様子を説明する図である。本実施例の無線タグ１６は、ＵＨＦ帯を用いるパッシブタイプのタグであるので、質問器である据置式無線タグ通信装置１２の通信可能範囲は、通常、３乃至５ｍ程度である。図８は、通信可能範囲が５ｍである据置式無線タグ通信装置１２ａ乃至１２ｌが１４ｍ×２１ｍの室１３４に配設された例を示しており、各据置式無線タグ通信装置１２に備えられたアンテナ２８の相互間隔を７ｍとして室１３４における３×４の格子点上に設置されている。前記据置式無線タグ通信装置１２に備えられたアンテナ２８の指向性は広角であり、このように配設された１２台の据置式無線タグ通信装置１２により、図８に示すように、上記室１３４の全領域を通信範囲として覆うことができる。

図９は、図８の一部を拡大して示す図である。この図９に示すように、本実施例の無線タグ通信システム１０では、先ず、前記複数の据置式無線タグ通信装置１２により検出対象である無線タグ１６の大まかな位置を検出し、次に、前記携帯式無線タグ通信装置１４によりその無線タグ１６の詳細な位置を検出する。前記携帯式無線タグ通信装置１４は、単峰性のアンテナ７４を備えたものであることから、その通信領域は前記複数の据置式無線タグ通信装置１２の通信領域よりも狭小とされており、指向特性を細く絞った狭指向性とすることにより通信対象である無線タグ１６の位置をピンポイントで検出できる。例えば、上記室１３４に設置された図示しない机における所定の引き出し内に前記無線タグ１６が入っている、というところまでその無線タグ１６の位置を特定することができる。

図１０は、前記無線タグ通信システム１０を制御するためのコントローラ５２について説明する図であり、図１１は、そのコントローラ５２の構成を説明する図である。これら図１０及び図１１に示すように、前記無線タグ通信システム１０には、ＣＰＵ１３８、ＲＯＭ１４０、ＲＡＭ１４２、及びＬＡＮインターフェイス１４４等を含んで構成され、ＲＡＭ１４２の一時記憶機能を利用しつつＲＯＭ１４０に予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うコントローラ５２が備えられている。このコントローラ５２は、ＬＡＮケーブル５０を介して前記複数の据置式無線タグ通信装置１２に接続されており、それら据置式無線タグ通信装置１２との間で情報の通信が可能とされている。また、無線ＬＡＮコンバータ１３６を介して前記携帯式無線タグ通信装置１４との間で無線ＬＡＮ通信を行うことが可能とされている。以上のような構成により、上記コントローラ５２は、前記複数の据置式無線タグ通信装置１２及び携帯式無線タグ通信装置１４を制御することにより、前記無線タグ通信システム１０による前記無線タグ１６の検出動作を統合的に制御する。このため、上記コントローラ５２は、図１０に示すように、前記複数の据置式無線タグ通信装置１２及び携帯式無線タグ通信装置１４による送信信号の送信を制御する送信制御部１４６と、前記複数の据置式無線タグ通信装置１２の通信領域に関して、前記携帯式無線タグ通信装置１４に備えられた識別用の無線タグ１６′と検出対象である無線タグ１６とが同一の通信領域に存在するか否かを判定する判定部１４８とを機能的に備えている。

図１２は、前記携帯式無線タグ通信装置１４の表示部６０に表示される無線タグサーチ画面を例示する図である。前記コントローラ５２は、前記室１３４の地図情報、前記複数の据置式無線タグ通信装置１２の数とグループ分け情報、前記携帯式無線タグ通信装置１４に備えられた識別用の無線タグ１６′の情報を予め記憶しており、前記携帯式無線タグ通信装置１４に備えられた画像処理部１１０を制御することにより、その携帯式無線タグ通信装置１４の表示部６０に図１２に示すような無線タグサーチ画面を表示させる。前記携帯式無線タグ通信装置１４では、前記操作部６２による入力操作に応じて複数種類の無線タグ１６のうちから検出対象である無線タグ１６を指定できるようになっており、この指定入力が行われることでその情報が上記コントローラ５２に送信され、指定された無線タグ１６を対象とする検出動作が開始される。すなわち、前記表示部６０は、検出対象である無線タグ１６の存在する方向を表示させる表示部として機能する。また、前記操作部６２は、所定の入力操作により検出対象である無線タグ１６を指定する入力指定部として機能する。

斯かる検出動作に際して、前記複数の据置式無線タグ通信装置１２は、検出対象である無線タグ１６及び携帯式無線タグ通信装置１４に備えられた識別用の無線タグ１６′の大まかな位置を検出してその情報を前記コントローラ５２に供給するようになっており、この情報を受信した前記コントローラ５２は、前記携帯式無線タグ通信装置１４の画像処理部１１０を介して前記室１３４の地図を表示させると共に、その室１３４内における検出対象である無線タグ１６及び携帯式無線タグ通信装置１４の相対位置を示す情報を上記無線タグサーチ画面に表示させる。前記携帯式無線タグ通信装置１４を携帯する利用者はその無線タグサーチ画面を参照することで、検出対象である無線タグ１６の近傍まで誘導される。そして、前記携帯式無線タグ通信装置１４が検出対象である無線タグ１６にある程度接近したと判定される場合、すなわち前記判定部１４８の判定が肯定される場合には、前記コントローラ５２は、その携帯式無線タグ通信装置１４の音声発生装置６４を制御して所定の音声を発生させることで、検出対象である無線タグ１６の接近を利用者に報知する。すなわち、前記音声発生部６４は、前記判定部１４８による判定が肯定された場合に所定の報知を実行する報知部として機能する。また、前記表示部６０の無線タグサーチ画面にも検出対象である無線タグ１６の接近が表示されるようになっており、その無線タグ１６の接近を視覚的に報知する報知部として機能する。

図１３は、本実施例の無線タグ通信システム１０による無線タグ１６との通信動作について大まかに説明する図である。この図１３に示すように、前記無線タグ通信システム１０による無線タグ１６との通信では、先ず、前記据置式無線タグ通信装置１２から質問波Ｆ_ｃが送信されると共に、前記携帯式無線タグ通信装置１４によりその据置式無線タグ通信装置１２からの質問波Ｆ_ｃが探索される。この質問波Ｆ_ｃは、前記第２受信回路８０により復調されて前記制御部８２に供給される。そして、前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃに応じて無線タグ１６から応答波Ｆ_ｒが返信され、それが前記据置式無線タグ通信装置１２及び携帯式無線タグ通信装置１４により受信されるようになると、その据置式無線タグ通信装置１２からは継続して質問波Ｆ_ｃが送信されると共に、前記携帯式無線タグ通信装置１４の送信回路７６から所定の搬送波ｆ_ｐが送信される。

図１４は、前記据置式無線タグ通信装置１２から質問波Ｆ_ｃが送信されると共に、前記携帯式無線タグ通信装置１４から搬送波ｆ_ｐが送信された場合に前記無線タグ１６から返信される応答波Ｆ_ｒの周波数分布を示す図である。この図１４に示すように、前記無線タグ１６からの応答波Ｆ_ｒでは、上記質問波Ｆ_ｃ及び搬送波ｆ_ｐそれぞれの周波数を中心に高低両側に変調された副搬送波によるサイドバンドが現れる。このサイドバンドが重なり合うことにより前記据置式無線タグ通信装置１２及び携帯式無線タグ通信装置１４相互間で通信に影響を及ぼし合うことが考えられるが、本実施例の携帯式無線タグ通信装置１４の送信回路７６から送信される搬送波ｆ_ｐの周波数は、前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃの周波数とは異なり、その差が前記無線タグ１６の副搬送波周波数の倍以上であるため、図１４に示すように、データ通信の部分で信号が重なるのを好適に防止でき、前記据置式無線タグ通信装置１２及び携帯式無線タグ通信装置１４相互間での影響を避けることができる。

前記携帯式無線タグ通信装置１４の送信回路７６は、好適には、前記搬送波ｆ_ｐの周波数を拡散させる。この周波数拡散は、信号の周波数を所定のホッピングパターンに従って切り換えながら送信する周波数ホッピング（Frequency Hopping）方式により行われる。図１５は、斯かる搬送波ｆ_ｐの周波数ホッピングについて説明する図である。この図１５に示すように、前記搬送波ｆ_ｐの周波数は、例えば、タイミングＴ１においてはｆ＋ｆ_ｈ１、Ｔ２においてはｆ＋ｆ_ｈ２、Ｔ３においてはｆ＋ｆ_ｈ３、Ｔ４においてはｆ＋ｆ_ｈ４というように所定の周期で変化させられる。このように、前記無線タグ１６からの応答波Ｆ_ｒを受信するに際して送信する搬送波ｆ_ｐの周波数を拡散させることで、前記据置式無線タグ通信装置１２等の他の無線タグ通信装置との間で送信周波数が重なる割合を抑えることができる。

図１６は、前記複数の据置式無線タグ通信装置１２からの送信信号の送信タイミングについて説明する図である。前記送信制御部１４６は、前記複数の据置式無線タグ通信装置１２相互の通信範囲が重ならないようにそれら据置式無線タグ通信装置１２からの前記送信信号の送信を制御する。具体的には、図１６のタイムスロットＡに示すタイミングでグループＡに属する前記据置式無線タグ通信装置１２ａ、１２ｃ、１２ｉ、１２ｋから、タイムスロットＢに示すタイミングでグループＢに属する前記据置式無線タグ通信装置１２ｂ、１２ｄ、１２ｊ、１２ｌから、タイムスロットＣに示すタイミングでグループＣに属する前記据置式無線タグ通信装置１２ｅ、１２ｇから、タイムスロットＤに示すタイミングでグループＤに属する前記据置式無線タグ通信装置１２ｆ、１２ｈから質問波Ｆ_cを送信させるようにそれら据置式無線タグ通信装置１２を制御する。斯かるタイミングで質問波Ｆ_cを送信することで、隣接して設けられた据置式無線タグ通信装置１２の送信相互の干渉を好適に防止することができ、混信を避けて効率よく問い合わせを行うことができる。なお、前記複数の据置式無線タグ通信装置１２は、検出対象である無線タグ１６に向けて送信信号を送信する一方、携帯式無線タグ通信装置１４に備えられた識別用の無線タグ１６′を検出するために送信信号を送信するものであるため、１回の通信に関して問い合わせコマンドのＩＤを変えて図１６に示すような送信を２回行うことになる。

前記携帯式無線タグ通信装置１４の送信回路７６は、好適には、前記据置式無線タグ通信装置１２からの質問波Ｆ_ｃの送信と同期して前記送信回路７６から搬送波ｆ_ｐを送信する。例えば、図１６のグループＡに属する無線タグ通信装置１２からの質問波Ｆ_ｃに応じて前記無線タグ１６が応答波Ｆ_ｒを返信している場合（第２受信回路８０によりグループＡに属する無線タグ通信装置１２からの質問波Ｆ_ｃが検出された場合）には、斯かるタイミングスロットＡに示すタイミングで前記送信回路７６から搬送波ｆ_ｐを送信し、グループＢに属する無線タグ通信装置１２からの質問波Ｆ_ｃに応じて前記無線タグ１６が応答波Ｆ_ｒを返信している場合（第２受信回路８０によりグループＢに属する無線タグ通信装置１２からの質問波Ｆ_ｃが検出された場合）には、斯かるタイミングスロットＢに示すタイミングで前記送信回路７６から搬送波ｆ_ｐを送信し、グループＣに属する無線タグ通信装置１２からの質問波Ｆ_ｃに応じて前記無線タグ１６が応答波Ｆ_ｒを返信している場合（第２受信回路８０によりグループＣに属する無線タグ通信装置１２からの質問波Ｆ_ｃが検出された場合）には、斯かるタイミングスロットＣに示すタイミングで前記送信回路７６から搬送波ｆ_ｐを送信し、グループＤに属する無線タグ通信装置１２からの質問波Ｆ_ｃに応じて前記無線タグ１６が応答波Ｆ_ｒを返信している場合（第２受信回路８０によりグループＤに属する無線タグ通信装置１２からの質問波Ｆ_ｃが検出された場合）には、斯かるタイミングスロットＤに示すタイミングで前記送信回路７６から搬送波ｆ_ｐを送信する。斯かる前記据置式無線タグ通信装置１２と携帯式無線タグ通信装置１４との同期制御は、前記コントローラ５２からの指令に応じて行われる。このように、通信対象である無線タグ１６からの応答波Ｆ_ｒに対応する質問波Ｆ_ｃの送信と同期して前記送信回路７６から搬送波ｆ_ｐを送信することで、他の無線タグ通信装置との間で送信周波数が重なる割合を抑えて効率的に前記応答波Ｆ_ｒの受信感度を高めることができる。

図１７は、前記コントローラ５２のＣＰＵ１３８による無線タグ検出統合制御を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）Ｓ１において、前記携帯式無線タグ通信装置１４（ハンディリーダ）に対して利用者による入力が問い合わされる。次に、Ｓ２において、前記無線タグ１６の検出動作開始指示があったか否かが判断される。このＳ２の判断が否定されるうちは、Ｓ２の判断が繰り返されることにより待機させられるが、Ｓ２の判断が肯定される場合には、Ｓ３において、前記携帯式無線タグ通信装置１４の操作部６２を介して入力された検出対象である無線タグ（目的タグ）１６のＩＤが取得される。次に、図１８に示すＳＡＸにおいて、グループＸに属する据置式無線タグ通信装置１２により前記無線タグ１６の大まかな位置検出制御が行われる。すなわち、先ず、ＳＡＡにおいて、グループＡに属する据置式無線タグ通信装置１２ａ、１２ｃ、１２ｉ、１２ｋによる検出制御が行われる。次に、ＳＡＢにおいて、グループＢに属する据置式無線タグ通信装置１２ｂ、１２ｄ、１２ｊ、１２ｌによる検出制御が行われる。次に、ＳＡＣにおいて、グループＣに属する据置式無線タグ通信装置１２ｅ、１２ｇによる検出制御が行われる。次に、ＳＡＤにおいて、グループＤに属する据置式無線タグ通信装置１２ｆ、１２ｈによる検出制御が行われる。続いて、Ｓ５において、前記無線タグ１６の検出結果が前記携帯式無線タグ通信装置１４に送られ、前記画像処理部１１０を介してその検出結果が表示部６０に表示される。次に、Ｓ６において、前記携帯式無線タグ通信装置１４に対して利用者による入力が問い合わされる。次に、Ｓ７において、前記無線タグ１６の検出終了指示があったか否かが判断される。このＳ７の判断が否定される場合には、Ｓ８以下の処理が実行されるが、Ｓ７の判断が肯定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられる。Ｓ８においては、ハンディスキャナで目的タグが見つかったかどうかが判断され、この判断が否定される場合には、ＳＡＡ以下の処理が再び実行されるが、Ｓ８が肯定される場合には、Ｓ９において目的タグ周辺の据置式無線タグ通信装置１２のみに検出対象である無線タグ１６を検出するように問い合わせコマンドが送られる。このとき、前記携帯式無線タグ通信装置１４は、送信された問い合わせコマンドを受信した場合、所定の搬送波ｆ_ｐを送信し、このコマンドに対して返答する目的タグを検出する。Ｓ９の処理が終了すると、再度Ｓ５以下の処理が実行される。以上の制御において、ＳＡＸ及びＳ９が前記送信制御部１４６の動作に対応する。

図１８に示す制御では、先ず、ＳＡＸ１（このＸにはグループの種類であるＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうち何れかが代入される。以下の説明について同じ）において、グループＸに属する全ての据置式無線タグ通信装置１２に、検出対象である無線タグ１６を検出するように問い合わせコマンドが送られる。次に、ＳＡＸ２において、グループＸに属する全ての据置式無線タグ通信装置１２からの返答待ち状態にて待機させられる。次に、ＳＡＸ３において、グループＸに属する全ての据置式無線タグ通信装置１２に、前記携帯式無線タグ通信装置１４に備えられた識別用の無線タグ１６′の位置を検出するように問い合わせコマンドが送られる。次に、ＳＡＸ４において、グループＸに属する全ての据置式無線タグ通信装置１２からの返答待ち状態にて待機させられた後、図１７に示すメインルーチンＳ４以下の処理が実行される。なお、前記携帯式無線タグ通信装置１４は、ＳＡＸ１において送信された問い合わせコマンドを受信した場合、所定の搬送波ｆ_ｐを送信し、このコマンドに対して返答する目的タグを検出する。

図１９は、前記携帯式無線タグ通信装置１４の制御部８２による無線タグ検出制御を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、ＳＨＡ１において、所定のデータベースに問い合わせが行われ、検出対象となり得る無線タグ１６に対応する品物リスト（品名とそれに貼り付けられた無線タグ１６のＩＤの一覧）が取得される。次に、ＳＨＡ２において、前記表示部６０に図１１に示すような無線タグサーチ画面が表示される。次に、前記コマンド送信完了検知部８４の動作に対応するＳＨＡ３において、前記据置式無線タグ通信装置１２により生成された、検出対象である無線タグ１６を検出するように問い合わせコマンドの質問波Ｆ_ｃが受信されたか否かが判断される。このＳＨＡ３の判断が肯定される場合には、前記送信回路７６乃至は情報読取部８３の動作に対応するＳＨＡ４において、通信対象である無線タグ１６への搬送波ｆ_ｐの送信が開始され、その無線タグ１６の情報が読み取られた後、ＳＨＡ５以下の処理が実行されるが、ＳＨＡ３の判断が否定される場合には、ＳＨＡ５において、前記操作部６２に備えられたカーソルボタンが押されたか否かが判断される。このＳＨＡ５の判断が肯定される場合には、ＳＨＡ６において、前記表示部６０における品物リストのハイライト表示が更新された後、ＳＨＡ３以下の処理が再び実行されるが、ＳＨＡ５の判断が否定される場合には、ＳＨＡ７において、前記操作部６２に備えられた検索実行ボタンが押されたか否かが判断される。このＳＨＡ７の判断が肯定される場合には、ＳＨＡ８において、前記表示部６０にその時点で表示されているＩＤが検索対象である無線タグ１６のＩＤであると決定され、内部情報が「検索要求あり」とされた後、ＳＨＡ３以下の処理が再び実行されるが、ＳＨＡ７の判断が否定される場合には、ＳＨＡ９において、前記操作部６２に備えられた検索終了ボタンが押されたか否かが判断される。このＳＨＡ９の判断が肯定される場合には、ＳＨＡ１０において、内部情報が「検索要求なし」とされた後、ＳＨＡ３以下の処理が再び実行されるが、ＳＨＡ９の判断が否定される場合には、ＳＨＡ３以下の処理が再び実行される。以上の制御において、ＳＨＡ２、ＳＨＡ６、ＳＨＡ８、及びＳＨＡ１０が前記表示部６０の動作に、ＳＨＡ５、ＳＨＡ７、及びＳＨＡ９が前記操作部６２の動作にそれぞれ対応する。

図２０は、前記携帯式無線タグ通信装置１４の制御部８２による前記コントローラ５２からのコマンド受取制御を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、ＳＨＢ１において、前記コントローラ５２から入力問い合わせコマンドを受け取ったか否かが判断される。このＳＨＢ１の判断が否定される場合には、ＳＨＢ５において、前記コントローラ５２から描画コマンドを受け取ったか否かが判断されるが、ＳＨＢ１の判断が肯定される場合には、ＳＨＢ２において、内部情報が「検索要求あり」とされているか否かが判断される。このＳＨＢ２の判断が肯定される場合には、ＳＨＢ３において、前記コントローラ５２に検出対象である無線タグ１６のＩＤと共に「スキャン開始」が返答された後、本ルーチンが終了させられるが、ＳＨＢ２の判断が否定される場合には、ＳＨＢ４において、前記コントローラ５２に「要求なし」すなわち「検索終了」が返答された後、本ルーチンが終了させられる。ＳＨＢ５の判断が肯定される場合、すなわち前記コントローラ５２から描画コマンドを受け取ったと判断される場合には、ＳＨＢ６において、前記コントローラ５２から送られてきた情報に基づいて前記表示部６０に検出対象である無線タグ１６の位置及び携帯式無線タグ通信装置１４の位置を含む無線タグサーチ画面が表示された後、本ルーチンが終了させられるが、ＳＨＢ５の判断が否定される場合、すなわち前記コントローラ５２から描画コマンドを受け取っていないと判断される場合には、ＳＨＢ７において、その他のコマンド処理が実行された後、本ルーチンが終了させられる。

このように、本実施例によれば、他の無線タグ通信装置である据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃを受信すると共にその質問波Ｆ_ｃに応じて前記無線タグ１６から返信される応答波Ｆ_ｒを受信することによりその無線タグ１６の情報を読み取る情報読取部８３（ＳＨＡ４）を備えたものであることから、１つのコマンドに対する返答を複数の無線タグ通信装置により受信することができ、同時に通信処理を行っても混信が発生しないため、通信時間を短縮することができる。すなわち、複数の無線タグ通信装置を用いた無線タグ通信システム１０に関して、簡単な制御により無線タグとの間で速やかな通信を行い得る携帯式無線タグ通信装置１４を提供することができる。

また、前記質問波は、前記無線タグの動作を決定するコマンド部と、前記無線タグ１６からの応答波Ｆ_ｒを搬送させるための搬送波ｆ_ｐからなり、前記無線タグ通信装置１４は、前記質問波のコマンド部の送信が完了したことを判断するコマンド送信完了検知部８４（ＳＨＡ３）を備え、そのコマンド送信完了検知部８４によりコマンド部の送信完了が検知された後に、前記無線タグ１６に対して所定の搬送波を送信する送信部７６を有するものであるため、ホモダイン検波等を行うことが可能とされ、前記無線タグ１６からの応答波を感度よく受信できる。

また、前記送信回路７６から送信される搬送波ｆ_ｐの周波数は、前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃの周波数とは異なるものであるため、その据置式無線タグ通信装置１２による前記無線タグ１６との間の通信への影響を好適に防止できる。

また、前記送信回路７６から送信される搬送波ｆ_ｐの周波数と前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃの周波数との差は、前記無線タグ１６の副搬送波周波数の倍以上であるため、その無線タグ１６とのデータ通信に関して、前記据置式無線タグ通信装置１２による前記無線タグ１６との間の通信への影響を好適に防止できる。

また、前記送信回路７６は、前記搬送波ｆ_ｐを周波数拡散させるものであるため、前記据置式無線タグ通信装置１２による前記無線タグ１６との間の通信への影響を更に確実に防止でき、十分な通信品質を確保できる。

また、前記無線タグ１６に対して所定の質問波Ｆ_ｃを送信すると共にその質問波Ｆ_ｃに応じてその無線タグ１６から返信される応答波Ｆ_ｒを受信することによりその無線タグ１６との間で情報の通信を行う第１の無線タグ通信装置である据置式無線タグ通信装置１２と、その据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃを受信すると共にその質問波Ｆ_ｃに応じて前記無線タグ１６から返信される応答波Ｆ_ｒを受信することによりその無線タグ１６の情報を読み取る情報読取部８３を有する第２の無線タグ通信装置である携帯式無線タグ通信装置１４とを、有することから、１つのコマンドに対する返答を複数の無線タグ通信装置により受信することができ、同時に通信処理を行っても混信が発生しないため、通信時間を短縮することができる。すなわち、簡単な制御により無線タグ１６との間で速やかな通信を行い得る複数の無線タグ通信装置１２、１４を用いた無線タグ通信システム１０を提供することができる。

また、前記第１の無線タグ通信装置は、位置固定されて用いられる据置式無線タグ通信装置１２であるため、給電能力に優れた据置式無線タグ通信装置１２により質問波Ｆ_ｃを送信することで、通信範囲を拡大することができる。

また、前記据置式無線タグ通信装置１２は、前記無線タグ１６に対して所定の質問波Ｆ_ｃを送信すると共にその質問波Ｆ_ｃに応じてその無線タグ１６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アンテナ２８を備えたものであるため、通信範囲を可及的に拡大することができる。

また、前記第２の無線タグ通信装置は、位置移動可能な携帯式無線タグ通信装置１４であるため、前記無線タグ１６の位置を詳細に検出することが可能とされる。また、複数の携帯式無線タグ通信装置１４相互間で通信が衝突するのを好適に防止できる。

また、前記携帯式無線タグ通信装置１４は、前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃを受信すると共にその質問波Ｆ_ｃに応じて前記無線タグ１６から返信される応答波Ｆ_ｒを受信するための、指向性が単峰性であるアンテナ７４を備えたものであるため、前記無線タグ１６の位置を可及的詳細に検出することができる。

また、前記携帯式無線タグ通信装置１４は、前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃを受信するための広帯域受信回路である第２受信回路８０を備えたものであるため、前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃを受信する際に、受信周波数を質問波の周波数に合わせる必要が無い。

続いて、本発明の他の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明に用いる図面に関して、前述した第１実施例と重複する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。

図２１は、本発明の他の好適な実施例である携帯式無線タグ通信装置１５０の構成を説明する図である。この携帯式無線タグ通信装置１５０は、前記送信回路７６及び第１受信回路７８と前記送受信分離部１０２を介して接続される指向性が狭角である単峰性アンテナ１５２と、前記第２受信回路８０に接続される指向性が広角である全指向性アンテナ１５４とを、有する。上記単峰性アンテナ１５２は、前記無線タグ１６の位置を検出するためのコマンドを含まない搬送波ｆ_ｐとして前記無線タグ１６に向けて送信すると共に、前記無線タグ１６の応答波Ｆ_ｒを受信するのに用いられる。上記全指向性アンテナ１５４は、前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃを受信するのに用いられる。

このように、本実施例によれば、上記携帯式無線タグ通信装置１５０は、前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃを受信するのに用いられる指向性が全指向性である第１のアンテナすなわち全指向性アンテナ１５４と、前記無線タグ１６から返信される応答波Ｆ_ｒを受信する際にその無線タグ１６に対して所定の搬送波ｆ_ｐを送信すると共に前記質問波Ｆ_ｃに応じて前記無線タグ１６から返信される応答波Ｆ_ｒを受信するための、指向性が単峰性である第２のアンテナである単峰性アンテナ１５２とを、備えたものため、前記前記据置式無線タグ通信装置１２が前記携帯式無線タグ通信装置１５０から見たどの方向にあっても、前記据置式無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃを感度良く受信することができる上、前記無線タグ１６の位置を可及的詳細に検出することができる。

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、前述の実施例では、複数の据置式無線タグ通信装置１２及び単一の携帯式無線タグ通信装置１４から成る無線タグ通信システム１０について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、複数の据置式無線タグ通信装置１２及び複数の携帯式無線タグ通信装置１４により前記無線タグ１６の検出を行うものであってもよい。このようにすれば、とりわけ利用者が複数人である場合等において、所定の領域内における複数の無線タグ１６の位置を更に好適に検出できる。また、単一の据置式無線タグ通信装置１２及び単一の携帯式無線タグ通信装置１２から成る無線タグ通信システム、複数の据置式無線タグ通信装置１２から成る無線タグ通信システム、複数の携帯式無線タグ通信装置１４から成る無線タグ通信システム等にも本発明は好適に適用される。

また、前述の実施例では、前記据置式無線タグ通信装置１２とは別体としてコントローラ５２が設けられていたが、このコントローラ５２の機能は、何れかの据置式無線タグ通信装置１２に備えられたものであってもよい。また、前記携帯式無線タグ通信装置１４に備えられたものであっても構わない。更には、必ずしも設けられなくともよい。

また、前述の実施例において、前記携帯式無線タグ通信装置１４には、前記表示部６０とは別個に操作部６２が設けられていたが、例えば、所定のタッチ入力操作により検出対象である無線タグを指定できると共に、検出対象である無線タグ１６の存在する方向を表示させ得るタッチパネルディスプレイを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、前記携帯式無線タグ通信装置１４の音声発生装置６４は、その携帯式無線タグ通信装置１４が検出対象である無線タグ１６に接近した場合に所定の報知音を鳴らせるものであったが、例えば、前記携帯式無線タグ通信装置１４が検出対象である無線タグ１６から大きく離れてしまった場合に所定の報知音にてそれを報知するものであっても構わない。

また、前述の実施例では特に言及していないが、前記無線タグ１６が貼り付けられることで管理される品物リスト用のデータベース機能が前記携帯式無線タグ通信装置１４等に備えられた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について説明する図である。図１の無線タグ通信システムに備えられた据置式無線タグ通信装置の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携帯式無線タグ通信装置の外観を説明する平面図である。図３を矢印IVの方向から見た背面図である。図１の無線タグ通信システムに備えられた携帯式無線タグ通信装置の構成を説明する図である。図５の携帯式無線タグ通信装置に備えられた第２受信回路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よる検出対象である無線タグの構成を説明する図である。図２に示す複数の据置式無線タグ通信装置が所定の室に配設された様子を説明する図である。図８の一部を拡大して示す図である。図１の無線タグ通信システムを制御するためのコントローラについて説明する図である。図１０のコントローラの構成を説明する図である。図５の携帯式無線タグ通信装置の表示部に表示される無線タグサーチ画面を例示する図である。図１の無線タグ通信システムによる無線タグとの通信動作について大まかに説明する図である。図２の据置式無線タグ通信装置から質問波が送信されると共に、図５の携帯式無線タグ通信装置から搬送波が送信された場合に図７の無線タグから返信される応答波の周波数分布を示す図である。図５の携帯式無線タグ通信装置の送信回路から送信される搬送波の周波数ホッピングについて説明する図である。図２に示す複数の据置式無線タグ通信装置からの送信信号の送信タイミングについて説明する図である。図１１に示すコントローラのＣＰＵによる無線タグ検出統合制御を説明するフローチャートである。図１７に示す制御の一部である据置式無線タグ通信装置の送信制御を説明するフローチャートである。図５の携帯式無線タグ通信装置の制御部による無線タグ検出制御を説明するフローチャートである。図５の携帯式無線タグ通信装置の制御部によるコントローラからのコマンド受取制御を説明するフローチャートである。本発明の他の実施例である携帯式無線タグ通信装置の構成を説明する図である。

符号の説明

１０：無線タグ通信システム
１２：据置式無線タグ通信装置（第１の無線タグ通信装置）
１４、１５０：携帯式無線タグ通信装置（第２の無線タグ通信装置）
１６：無線タグ
２８：アンテナ
７４：アンテナ
７６：送信回路（送信部）
１５２：単峰性アンテナ
１５４：全指向性アンテナ

Claims

所定の無線タグとの間で非接触にて情報の通信を行う無線タグ通信システムであって、
前記無線タグに対して所定の質問波を送信すると共に該質問波に応じて該無線タグから返信される応答波を受信することにより該無線タグとの間で情報の通信を行う、前記無線タグに対して所定の質問波を送信すると共に該質問波に応じて該無線タグから返信される応答波を受信するための、指向性が無線タグが存在する範囲において受信可能な広角であるアンテナを備えた、位置固定されて用いられる据置式無線タグ通信装置である第１の無線タグ通信装置と、
該第１の無線タグ通信装置から送信される質問波を受信すると共に該質問波に応じて前記無線タグから返信される応答波を受信することにより該無線タグの情報を読み取る情報読取部を有する、前記第１の無線タグ通信装置から送信される質問波を受信すると共に該質問波に応じて前記無線タグから返信される応答波を受信するための、指向性が単峰性であるアンテナを備えた、位置移動可能な携帯式無線タグ通信装置である第２の無線タグ通信装置と
を、有し、
該第２の無線タグ通信装置は、
前記質問波のコマンド部の送信が完了したことを判断するコマンド送信完了検知部と、
該コマンド送信完了検知部によりコマンド部の送信完了が検知された後に、前記無線タグに対して、前記第１の無線タグ通信装置から送信される質問波の周波数とは異なる周波数の所定の搬送波を送信すると共に、該搬送波を周波数ホッピングさせる送信部と
を、有することを特徴とする無線タグ通信システム。
前記第２の無線タグ通信装置は、前記第１の無線タグ通信装置から送信される質問波を受信する指向性が全指向性である第１のアンテナと、前記無線タグから返信される応答波を受信する際に該無線タグに対して所定の搬送波を送信すると共に該質問波に応じて前記無線タグから返信される応答波を受信するための、指向性が単峰性である第２のアンテナを備えたものである請求項１の無線タグ通信システム。
前記第２の無線タグ通信装置は、前記第１の無線タグ通信装置から送信される質問波を、その送信周波数に依存せずに受信する広帯域受信回路を備えたものである請求項１又は２の無線タグ通信システム。
所定の無線タグとの間で非接触にて情報の通信を行う無線タグ通信装置であって、
他の無線タグ通信装置から送信される、前記無線タグの動作を決定するコマンド部及び該無線タグからの応答信号を搬送させるための搬送波からなる質問波を受信すると共に該質問波に応じて前記無線タグから返信される応答波を受信することにより該無線タグの情報を読み取る情報読取部と、
前記質問波のコマンド部の送信が完了したことを判断するコマンド送信完了検知部と、
該コマンド送信完了検知部によりコマンド部の送信完了が検知された後に、前記無線タグに対して、前記他の無線タグ通信装置から送信される質問波の周波数とは異なる周波数の所定の搬送波を送信すると共に、該搬送波を周波数ホッピングさせる送信部と
を、有することを特徴とする無線タグ通信装置。