JP4400539B2 - RFID system, reader and tag - Google Patents

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Description

本発明は、所定の電力を送信するリーダと、送信された電力を受信して動作するタグとで構成されるRFIDシステム、また、そのシステムに使用されるリーダ及びタグに関する。   The present invention relates to an RFID system including a reader that transmits predetermined power and a tag that operates by receiving the transmitted power, and a reader and tag used in the system.

RFIDシステムは、例えば物流などの分野で広く利用されている。そして、物流の形態によっては、夫々にタグが付された複数の商品を1つのコンテナに収容し、そのコンテナ自体にも識別用のタグが付されている場合がある。斯様な場合において、リーダによってコンテナに付されているタグだけを認識しようとしても、その内部に収容されている商品のタグまでを認識してしまうという問題がある。
例えば、特許文献1には、タグに相当する無線通信媒体の種類に応じて送信電力レベルを設定し、通信を行なう無線通信媒体処理装置が開示されている。
特開2002−368629号公報
RFID systems are widely used in fields such as logistics. Depending on the form of distribution, a plurality of products each having a tag may be stored in one container, and the container itself may be provided with an identification tag. In such a case, there is a problem that even if only the tag attached to the container is recognized by the reader, the tag of the product accommodated in the container is recognized.
For example, Patent Literature 1 discloses a wireless communication medium processing device that performs communication by setting a transmission power level according to the type of wireless communication medium corresponding to a tag.
JP 2002-368629 A

即ち、特許文献1は、使用するタグの種類が異なることを前提とした技術であり、使用するタグの種類が同一である場合に発生する上記のような問題を解決することはできない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、使用するタグの種類が同一である場合でも、リーダ側が必要に応じて通信対象を限定して通信を行うことができるRFIDシステム、また、そのシステムに使用されるリーダ及びタグを提供することにある。
That is, Patent Document 1 is a technique based on the premise that different types of tags are used, and cannot solve the above-described problems that occur when the types of tags used are the same.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an RFID system in which a reader side can perform communication by limiting a communication target as necessary even when the types of tags to be used are the same. Another object of the present invention is to provide a reader and a tag used in the system.

請求項1記載のRFIDシステムによれば、タグは、リーダによって送信される受信電力と記憶手段に記憶されている下限値とを比較して、受信電力が下限値以上である場合にリーダに対して応答を返す。即ち、リーダは、特定のタグとだけ通信を行う必要がある場合は、通信対象とするタグが記憶保持している下限値以上の電力を与えるように送信を行うようにすれば良い。従って、使用するタグの種類が同一である場合でも、リーダ側が必要に応じて通信対象を限定して通信を行うことが可能となる。
そして、タグは、リーダによって送信された電力レベル設定コマンドを受信すると、そのコマンドフレーム中に配置されている受信電力レベルを記憶手段に書込んで設定する。従って、リーダは、電力レベル設定コマンドを送信することで、その時々に応じて通信対象に選択すべきタグを決定することが可能となる。
According to the RFID system of the first aspect, the tag compares the received power transmitted by the reader with the lower limit value stored in the storage means, and when the received power is equal to or higher than the lower limit value, Response. In other words, when it is necessary for the reader to communicate only with a specific tag, the reader may perform transmission so as to give power equal to or higher than the lower limit value stored and held by the tag to be communicated. Therefore, even when the types of tags to be used are the same, it is possible for the reader side to communicate by limiting the communication target as necessary.
When the tag receives the power level setting command transmitted from the reader, the tag writes and sets the received power level arranged in the command frame in the storage means. Therefore, the reader can determine a tag to be selected as a communication target according to the time by transmitting a power level setting command.

請求項2記載のRFIDシステムによれば、タグは、リーダによって送信される受信電力を記憶手段に記憶されている上限値とも比較して、受信電力が下限値以上で且つ上限値以下であった場合に、リーダに対して応答を返す。従って、リーダは、特定のタグとだけ通信を行う必要がある場合は、通信対象とするタグが記憶保持している下限値以上で且つ上限値以下となる電力を与えるように送信を行えば良いので、2個若しくは2群以上のタグを夫々異なる通信対象とする場合に、排他制御が容易となる。   According to the RFID system of claim 2, the tag compares the received power transmitted by the reader with the upper limit value stored in the storage means, and the received power is not less than the lower limit value and not more than the upper limit value. In this case, a response is returned to the reader. Therefore, when it is necessary for the reader to communicate only with a specific tag, the reader may perform transmission so as to give power that is not less than the lower limit value stored in the tag to be communicated and less than the upper limit value. Therefore, exclusive control is facilitated when two or two or more groups of tags are set as different communication targets.

請求項記載のRFIDシステムによれば、タグが備える比較手段による比較動作が、リーダより送信されるコマンドが電力レベル設定コマンド以外のコマンドである場合に有効となるように構成する。従って、リーダがタグに電力レベル設定コマンドを送信した場合、タグは、受信電力レベルにかかわらず、その送信されたコマンドを受け入れることが可能となる。 According to the RFID system of the third aspect, the comparison operation by the comparison means provided in the tag is configured to be effective when the command transmitted from the reader is a command other than the power level setting command. Therefore, when the reader transmits a power level setting command to the tag, the tag can accept the transmitted command regardless of the received power level.

請求項記載のRFIDシステムによれば、タグが備える電力検出手段は、受信電力によって得られるタグの動作電源電圧をA/D変換回路によりA/D変換して比較手段に出力する。従って、比較手段は、A/D変換された受信電力の検出値と、記憶手段に記憶されている下限値及び/又は上限値とを、デジタルデータとして比較することができる。 According to the RFID system of the fourth aspect, the power detection means included in the tag A / D converts the operation power supply voltage of the tag obtained by the received power by the A / D conversion circuit and outputs the result to the comparison means. Therefore, the comparison unit can compare the detected value of the received power subjected to A / D conversion and the lower limit value and / or the upper limit value stored in the storage unit as digital data.

請求項記載のRFIDシステムによれば、タグが備える記憶手段を、書換え可能な不揮発性メモリで構成するので、一度書き込まれて記憶されたデータは、タグの動作用電源の供給が断たれた場合でも保持することができる。 According to the RFID system of the fifth aspect, since the storage means provided in the tag is configured by a rewritable nonvolatile memory, the data once written and stored is cut off from the supply of power for operating the tag. Even if you can hold.

(第1実施例)
以下、本発明の第1実施例について図1乃至図6を参照して説明する。図1は、RFIDタグ用のリーダ(但し、データの書き込み機能も備えている)1の電気的構成を示す機能ブロック図である。リーダ(通信装置)1は、CPU(マイクロコンピュータ,制御手段)2によって制御される。データ符号化部3は、CPU2より出力される送信データを例えばマンチェスタ符号などに符号化してASK変調器4に出力する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a functional block diagram showing an electrical configuration of an RFID tag reader (provided with a data writing function) 1. The reader (communication device) 1 is controlled by a CPU (microcomputer, control means) 2. The data encoding unit 3 encodes transmission data output from the CPU 2 into, for example, a Manchester code and outputs the encoded data to the ASK modulator 4.

ASK変調器4は、高周波発振器5より出力されるキャリア(搬送波)と、データ符号化部3より出力される符号化された送信信号(変調信号)とを乗算することでASK(Amplitude Shift Keying)変調した被変調信号を高周波増幅器6に出力する。また、高周波増幅器6のゲインはCPU2によって制御され、高周波増幅器6は、設定されたゲインで入力信号を増幅すると、フィルタ7に出力する。フィルタ7は、フィルタリングした送信信号を、サーキュレータ8を介してアンテナ(送信手段)9に出力する。すると、送信信号が電磁波としてアンテナ9より外部に送信される。CPU2は、以上の送信系によってRFIDタグ側にコマンドを送信する。   The ASK modulator 4 multiplies the carrier (carrier wave) output from the high-frequency oscillator 5 and the encoded transmission signal (modulated signal) output from the data encoding unit 3 to thereby multiply the ASK (Amplitude Shift Keying). The modulated modulated signal is output to the high frequency amplifier 6. The gain of the high-frequency amplifier 6 is controlled by the CPU 2, and the high-frequency amplifier 6 outputs the signal to the filter 7 when the input signal is amplified with the set gain. The filter 7 outputs the filtered transmission signal to the antenna (transmission means) 9 via the circulator 8. Then, a transmission signal is transmitted to the outside from the antenna 9 as an electromagnetic wave. The CPU 2 transmits a command to the RFID tag side by the above transmission system.

また、サーキュレータ8には受信側のフィルタ10の入力端子が接続されており、アンテナ9並びにサーキュレータ8を介して受信された信号はフィルタリングされた後、復調器であるミキサ11に与えられて復調される。ミキサ11には、復調用に周波発振器5より出力されるキャリアが与えられている。復調された信号は、2値化処理用のコンパレータ12において2値化されると、データ復元部13において復号化される。そして、復号化された受信データはCPU2に出力される。即ち、CPU2は、以上の受信系によってRFIDタグからのレスポンス(返信)を受信する。   The circulator 8 is connected to the input terminal of the filter 10 on the receiving side. The signal received via the antenna 9 and the circulator 8 is filtered and then fed to the mixer 11 which is a demodulator and demodulated. The The mixer 11 is given a carrier output from the frequency oscillator 5 for demodulation. When the demodulated signal is binarized by the binarization processing comparator 12, it is decoded by the data restoration unit 13. The decrypted received data is output to the CPU 2. That is, the CPU 2 receives a response (reply) from the RFID tag by the above receiving system.

図2は、RFIDタグ14の電気的構成を示す機能ブロック図である。RFIDタグ14は、アンテナ(受信手段)15を介してリーダ1により送信された信号を受信すると、電源再生回路16において受信した信号を整流平滑して電源を再生する。そして、再生された電源は、レギュレータ17及び受信電力検出器(電力検出手段)18に与えられる。レギュレータ17は、電源再生回路16によって再生された電源を所定の電圧に安定化させて、RFIDタグ14の各部に供給する。   FIG. 2 is a functional block diagram showing an electrical configuration of the RFID tag 14. When the RFID tag 14 receives a signal transmitted by the reader 1 via the antenna (reception means) 15, the power supply regeneration circuit 16 rectifies and smoothes the received signal to regenerate the power supply. The regenerated power supply is supplied to the regulator 17 and the received power detector (power detection means) 18. The regulator 17 stabilizes the power regenerated by the power regeneration circuit 16 to a predetermined voltage and supplies it to each part of the RFID tag 14.

また、受信信号は、復調/変調器19に与えられて復調され、復調信号がCPU/ロジック部20(以下、単にCPUと称す)に出力される。受信電力検出器18は、A/D変換回路を備えて構成され、電源再生回路16で再生された電源の電圧をA/D変換したデータを比較判断部(比較手段)21に出力する。比較判断部21は、マグニチュードコンパレータで構成され、受信電力検出器18より出力される上記データと、CPU20によって動作レベル記憶メモリ(記憶手段)22に書き込まれ、出力されるデータとを比較する。そして、両者の比較結果をCPU20に出力する。   The received signal is given to the demodulator / modulator 19 and demodulated, and the demodulated signal is output to the CPU / logic unit 20 (hereinafter simply referred to as CPU). The reception power detector 18 includes an A / D conversion circuit, and outputs data obtained by A / D converting the power supply voltage regenerated by the power regeneration circuit 16 to the comparison determination unit (comparison means) 21. The comparison determination unit 21 is composed of a magnitude comparator, and compares the data output from the received power detector 18 with the data written and output to the operation level storage memory (storage means) 22 by the CPU 20. Then, the comparison result between the two is output to the CPU 20.

動作レベル記憶メモリ22は、書換え可能な不揮発性のメモリであり、例えばEEPROMで構成されている。そして、CPU20は、後述するようにリーダ1によって動作レベル設定コマンドが送信されると、そのコマンドフレーム内にセットされる動作電力レベル値を、動作レベル記憶メモリ22に書き込んで記憶させるようになっている。
ここで、「動作電力レベル」とは、リーダ1によってコマンドが送信された場合に、RFIDタグ14がそのコマンドを実行してレスポンスを送信するか否かを判定するための下限電力レベル(電圧値)である。従って、比較判断部21は、受信電力検出器18より出力されるデータが、動作レベル記憶メモリ22に書き込まれたデータ以上である場合にアクティブとなる比較判定信号を、CPU20に出力するように構成されている。
また、CPU20が、復調/変調器19に送信データを出力すると、復調/変調器19は、リーダ1によって送信されている搬送波を負荷変調することで、リーダ1側に応答データを送信するようになっている。
The operation level storage memory 22 is a rewritable nonvolatile memory, and is composed of, for example, an EEPROM. Then, when an operation level setting command is transmitted by the reader 1 as will be described later, the CPU 20 writes and stores the operation power level value set in the command frame in the operation level storage memory 22. Yes.
Here, the “operating power level” is a lower limit power level (voltage value) for determining whether the RFID tag 14 executes a command and transmits a response when a command is transmitted by the reader 1. ). Therefore, the comparison determination unit 21 is configured to output to the CPU 20 a comparison determination signal that becomes active when the data output from the received power detector 18 is equal to or greater than the data written in the operation level storage memory 22. Has been.
Further, when the CPU 20 outputs transmission data to the demodulator / modulator 19, the demodulator / modulator 19 transmits response data to the reader 1 side by load-modulating the carrier wave transmitted by the reader 1. It has become.

次に、本実施例の作用について図3乃至図6も参照して説明する。図3は、RFIDタグ14のCPU20による制御内容を示すフローチャートである。CPU20は、リーダ1より何らかのコマンドを受信するまで待機しており(ステップS1)、コマンドを受信すると(「YES」)、受信したコマンドが動作電力レベル設定コマンドか否かを判断する(ステップS2)。
動作電力レベル設定コマンドを受信すると(ステップS2,「YES」)、CPU20は、ステップS4に移行して受信したコマンドを実行する。この場合は、上述したようにコマンドフレーム内にセットされる動作電力レベル値を、動作レベル記憶メモリ22に書き込んで記憶させる。それから、リーダ1にレスポンスを送信する(ステップS5)。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart showing the contents of control by the CPU 20 of the RFID tag 14. The CPU 20 waits until a command is received from the reader 1 (step S1). When receiving the command (“YES”), the CPU 20 determines whether the received command is an operating power level setting command (step S2). .
When the operating power level setting command is received (step S2, “YES”), the CPU 20 proceeds to step S4 and executes the received command. In this case, as described above, the operating power level value set in the command frame is written and stored in the operating level storage memory 22. Then, a response is transmitted to the reader 1 (step S5).

ここで、図4(a)には、動作電力レベル設定コマンドのフレーム構成の一例を示す。コマンドフレームは、以下のように構成されている。
CMD1:動作電力レベル設定コマンドコード
FLAG:コマンドの送信対象を全てのタグとするか、特定のタグとするかを
選択するフラグ
UID:特定のタグを選択する場合に設定するタグのID
LEVEL:動作電力レベル値(下限値)
CRC:フレーム誤り検出用のチェックコード(Cyclic Redundancy Check)
Here, FIG. 4A shows an example of the frame configuration of the operating power level setting command. The command frame is configured as follows.
CMD1: Operating power level setting command code FLAG: Whether to send a command to all tags or a specific tag
Flag to select UID: ID of tag to set when selecting a specific tag
LEVEL: Operating power level value (lower limit)
CRC: Check code for frame error detection (Cyclic Redundancy Check)

また、図4(b)には、RFIDタグ14が送信するレスポンスのフレーム構成の一例を示す。レスポンスフレームは、以下のように構成されている。
FLAG:正常終了、またはエラー終了を示すフラグ
CODE:エラー終了した場合のエラー内容を示すコード
CRC:フレーム誤り検出用のチェックコード
FIG. 4B shows an example of a frame structure of a response transmitted by the RFID tag 14. The response frame is configured as follows.
FLAG: Flag indicating normal end or error end CODE: Code indicating error content when error ends CRC: Check code for frame error detection

図5は、リーダ1によって設定される動作電力レベルと、各レベルに対応する電圧設定値の一例を示す。この場合、レベルは「1〜3」の3段階となっており、夫々のレベルに対応する電圧値は、3.5V,2.5V,1.5Vとなっている。
そして、図6は、リーダ1がRFIDタグ14に動作電力レベル設定コマンドを送信した場合における、リーダ1,RFIDタグ14,動作レベル記憶メモリ22間の処理の流れを示すシーケンス図である。
FIG. 5 shows an example of the operating power level set by the reader 1 and the voltage setting value corresponding to each level. In this case, there are three levels “1 to 3”, and the voltage values corresponding to the respective levels are 3.5 V, 2.5 V, and 1.5 V.
FIG. 6 is a sequence diagram showing a flow of processing between the reader 1, the RFID tag 14, and the operation level storage memory 22 when the reader 1 transmits an operation power level setting command to the RFID tag 14.

再び図3を参照する。以上のようにして、リーダ1より動作電力レベル設定コマンドが送信され、RFIDタグ14が、動作電力レベル値を動作レベル記憶メモリ22に書き込んで記憶させたとする。それ以降に、リーダ1より動作電力レベル設定コマンド以外のコマンドが送信されると、CPU20は、ステップS2で「NO」と判断し、比較判断部21より出力される比較判定信号がアクティブとなっているか否かを判断する(ステップS3)。   Refer to FIG. 3 again. As described above, it is assumed that the operating power level setting command is transmitted from the reader 1 and the RFID tag 14 writes and stores the operating power level value in the operating level storage memory 22. Thereafter, when a command other than the operating power level setting command is transmitted from the reader 1, the CPU 20 determines “NO” in step S2, and the comparison determination signal output from the comparison determination unit 21 becomes active. It is determined whether or not there is (step S3).

比較判定信号がインアクティブであれば(「NO」)、その時の受信電力レベルが設定された動作電力レベル未満であるから、CPU20は、送信されたコマンドを実行することなくステップS1に戻る。一方、比較判定信号がアクティブであれば(「YES」)、その時の受信電力レベルが設定された動作電力レベル以上であるから、CPU20は、ステップS4に移行して受信したコマンドを実行し、レスポンスを送信する(ステップS5)。
従って、リーダ1は、通信対象を一部のRFIDタグ14に限定して通信を行う必要がある場合は、最初に動作電力設定レベル「1〜3」を夫々設定するようにコマンドを送信する。そして、最初は自身の送信電力レベルが「3」以上で且つ「2」未満となるように高周波増幅器6のゲインを設定してコマンドを送信する。すると、動作電力設定レベルが「3」であるRFIDタグ14だけが、その送信に応答する。
If the comparison determination signal is inactive (“NO”), since the received power level at that time is less than the set operating power level, the CPU 20 returns to step S1 without executing the transmitted command. On the other hand, if the comparison determination signal is active (“YES”), since the received power level at that time is equal to or higher than the set operating power level, the CPU 20 shifts to step S4 to execute the received command and execute a response. Is transmitted (step S5).
Therefore, when it is necessary to perform communication by limiting the communication target to some RFID tags 14, the reader 1 first transmits a command so as to set the operating power setting levels “1 to 3”. Then, first, the command is transmitted by setting the gain of the high-frequency amplifier 6 so that the transmission power level of itself is “3” or more and less than “2”. Then, only the RFID tag 14 whose operating power setting level is “3” responds to the transmission.

それから、リーダ1は、動作電力設定レベルが「3」のRFIDタグ14が応答しないように「スリープ」させるコマンドを送信し、次に自身の送信電力レベルが「2」以上で且つ「1」未満となるようにゲインを設定してコマンドを送信する。すると、動作電力設定レベルが「2」であるRFIDタグ14だけがその送信に応答する。
同様にして、動作電力設定レベルが「2」のRFIDタグ14にも「スリープ」させるコマンドを送信し、次に自身の送信電力レベルが「1」以上となるようにゲインを設定してコマンドを送信すれば、動作電力設定レベルが「1」であるRFIDタグ14だけがその送信に応答するようになる。
Then, the reader 1 transmits a command to “sleep” so that the RFID tag 14 whose operating power setting level is “3” does not respond, and then its own transmission power level is “2” or more and less than “1”. Set the gain so that Then, only the RFID tag 14 whose operating power setting level is “2” responds to the transmission.
Similarly, a command for “sleeping” is also transmitted to the RFID tag 14 whose operating power setting level is “2”, and then the gain is set so that its own transmission power level becomes “1” or more. If transmitted, only the RFID tag 14 whose operating power setting level is “1” responds to the transmission.

以上のように本実施例によれば、RFIDタグ14は、リーダ1によって送信される受信電力と動作レベル記憶メモリ22に記憶されている下限値とを比較して、受信電力が下限値以上である場合にリーダ1に対して応答を返すように構成した。即ち、リーダ1は、特定のRFIDタグ14とだけ通信を行う必要がある場合は、それらのRFIDタグ14が記憶保持している下限値以上の電力を与えるように送信を行えば良いので、使用するRFIDタグ14の種類が同一である場合でも、リーダ1側が必要に応じて通信対象を限定して通信を行うことが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the RFID tag 14 compares the received power transmitted by the reader 1 with the lower limit value stored in the operation level storage memory 22, and the received power is equal to or higher than the lower limit value. In some cases, a response is returned to the reader 1. In other words, when it is necessary for the reader 1 to communicate only with a specific RFID tag 14, it is sufficient to perform transmission so as to give power equal to or higher than the lower limit value stored in the RFID tag 14. Even when the types of RFID tags 14 to be used are the same, the reader 1 side can perform communication by limiting the communication target as necessary.

また、RFIDタグ14の受信電力検出器18は、受信電力によって得られる動作電源電圧をA/D変換回路によりA/D変換して比較判断部21に出力するので、比較判断部21は、A/D変換された受信電力の検出値と、動作レベル記憶メモリ22に記憶されている下限値とをデジタルデータで比較することができる。そして、RFIDタグ14が備える動作レベル記憶メモリ22を、書換え可能な不揮発性メモリで構成したので、一度書き込まれて記憶されたデータは、RFIDタグ14の動作用電源の供給が断たれた場合でも保持することができる。
更に、RFIDタグ14が備える比較判断部21による比較動作が、リーダ1より送信されるコマンドが、電力レベル設定コマンド以外のコマンドである場合に有効としたので、リーダ1が電力レベル設定コマンドを送信した場合、RFIDタグ14は、その時の受信電力レベルにかかわらず送信されたコマンドを受け入れることができる。
Further, the reception power detector 18 of the RFID tag 14 A / D-converts the operating power supply voltage obtained from the reception power by the A / D conversion circuit and outputs it to the comparison determination unit 21. The detection value of the received power subjected to the / D conversion and the lower limit value stored in the operation level storage memory 22 can be compared with digital data. Since the operation level storage memory 22 included in the RFID tag 14 is composed of a rewritable nonvolatile memory, the data once written and stored can be stored even when the operation power supply of the RFID tag 14 is cut off. Can be held.
Furthermore, since the comparison operation by the comparison determination unit 21 included in the RFID tag 14 is valid when the command transmitted from the reader 1 is a command other than the power level setting command, the reader 1 transmits the power level setting command. In this case, the RFID tag 14 can accept the transmitted command regardless of the received power level at that time.

(第2実施例)
図7乃至図10は本発明の第2実施例であり、第1実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第2実施例の構成は、リーダ1は基本的に第1実施例と同様であるが、図7に示すRFIDタグ31の構成が若干異なっている。また、リーダ1は、RFIDタグ31に対して動作電力レベル設定コマンドを送信する場合に、第1実施例と同様の動作電力レベルの下限値に加えて、上限値も設定するように構成されている。
(Second embodiment)
7 to 10 show a second embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Only different parts will be described below. The configuration of the second embodiment is basically the same as that of the first embodiment for the reader 1, but the configuration of the RFID tag 31 shown in FIG. 7 is slightly different. The reader 1 is also configured to set an upper limit value in addition to the lower limit value of the operating power level as in the first embodiment when transmitting an operating power level setting command to the RFID tag 31. Yes.

図7に示すように、RFIDタグ31の動作レベル記憶メモリ(記憶手段)32には、CPU33によって動作電力レベルの上限値及び下限値が書き込まれ、それらのデータが比較判断部34に出力されている。そして、比較判断部(比較手段)34は、下限比較用と上限比較用のコンパレータを2つ備えており、夫々の比較判定信号は、受信電力検出器18より出力されるデータが下限値以上ある場合、上限値以下である場合にアクティブとなってCPU33に出力されるように構成されている。   As shown in FIG. 7, the upper limit value and the lower limit value of the operating power level are written by the CPU 33 into the operation level storage memory (storage means) 32 of the RFID tag 31, and these data are output to the comparison determination unit 34. Yes. The comparison / determination unit (comparison unit) 34 includes two comparators for lower limit comparison and upper limit comparison, and the data output from the received power detector 18 is greater than or equal to the lower limit value for each comparison determination signal. In this case, it is configured to be active and output to the CPU 33 when it is equal to or lower than the upper limit value.

次に、第2実施例の作用について図8乃至図10も参照して説明する。図8は、図4(a)相当図の動作電力レベル設定コマンドのフレーム構成を示すもので、図4(a)と異なる部分のみ説明する。
CMD2:動作電力レベル設定コマンドコード
LEVEL_MIN:動作電力レベル下限値
LEVEL_MAX:動作電力レベル上限値
即ち、フレーム中には動作電力レベルの上限値が追加されている。また、RFIDタグ31が送信するレスポンスフレームは、図4(b)に示すものと同様である。
Next, the operation of the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 shows the frame configuration of the operating power level setting command in FIG. 4 (a), and only the parts different from FIG. 4 (a) will be described.
CMD2: Operating power level setting command code LEVEL_MIN: Operating power level lower limit value LEVEL_MAX: Operating power level upper limit value In other words, the upper limit value of the operating power level is added in the frame. The response frame transmitted by the RFID tag 31 is the same as that shown in FIG.

また、図9は図5相当図である。この場合、レベルは「1,2」の2段階となっており、夫々のレベルに対応する電圧値は、レベル「1」が2.5V〜3.0V,レベル「2」が1.5V〜2.0Vとなっている。そして、図10に示すフローチャートにおいて、CPU33は、ステップS2で「YES」と判断すると、ステップS4では、コマンドフレーム内にセットされる動作電力レベルの下限値並びに上限値を、動作レベル記憶メモリ32に書き込んで記憶させる。   FIG. 9 is a view corresponding to FIG. In this case, there are two levels “1, 2”, and the voltage values corresponding to each level are 2.5 V to 3.0 V for level “1” and 1.5 V to 2.5 for level “2”. 2.0V. In the flowchart shown in FIG. 10, when the CPU 33 determines “YES” in step S 2, in step S 4, the lower limit value and upper limit value of the operating power level set in the command frame are stored in the operation level storage memory 32. Write and store.

それ以降に、リーダ1より動作電力レベル設定コマンド以外のコマンドが送信されると、CPU33は、ステップS2で「NO」と判断し、比較判断部34より出力される下限比較判定信号がアクティブとなっているか否かを判断する(ステップS3´,実質的にステップS3に等しい)。そして、下限比較判定信号がアクティブとなっていれば(「YES」)、続いて上限比較判定信号がアクティブとなっているか否かを判断する(ステップS6)。   Thereafter, when a command other than the operating power level setting command is transmitted from the reader 1, the CPU 33 determines “NO” in step S2, and the lower limit comparison determination signal output from the comparison determination unit 34 becomes active. (Step S3 ′, substantially equal to step S3). If the lower limit comparison determination signal is active (“YES”), it is subsequently determined whether or not the upper limit comparison determination signal is active (step S6).

ステップS6において、上限比較判定信号がインアクティブであれば(「NO」)、CPU33は、送信されたコマンドを実行することなくステップS1に戻る。一方、上限比較判定信号がアクティブであれば(「YES」)、その時の受信電力レベルが設定された動作電力レベルの下限値以上且つ上限値以下となっているから、CPU33は、ステップS4に移行して受信したコマンドを実行し、レスポンスを送信する(ステップS5)。   If the upper limit comparison determination signal is inactive (“NO”) in step S6, the CPU 33 returns to step S1 without executing the transmitted command. On the other hand, if the upper limit comparison determination signal is active (“YES”), the received power level at that time is greater than or equal to the set lower limit value and less than or equal to the upper limit value, so the CPU 33 proceeds to step S4. The received command is executed and a response is transmitted (step S5).

従って、第2実施例の場合、リーダ1は、通信対象を一部のRFIDタグ31に限定して通信を行う必要がある場合は、最初に動作電力設定レベル「1,2」を夫々設定するようにコマンドを送信する。そして、最初は自身の送信電力レベルが「1」に相当する範囲となるように高周波増幅器6のゲインを設定してコマンドを送信する。すると、動作電力設定レベルが「1」に設定されているRFIDタグ31だけが、その送信に応答する。
それから、リーダ1は、自身の送信電力レベルが「2」に相当する範囲となるようにゲインを設定してコマンドを送信する。すると、動作電力設定レベルが「2」に設定されているRFIDタグ31だけがその送信に応答する。
Therefore, in the case of the second embodiment, the reader 1 first sets the operating power setting level “1, 2” when it is necessary to perform communication by limiting the communication target to some RFID tags 31. To send the command. Then, at first, the gain of the high-frequency amplifier 6 is set so that its own transmission power level is in a range corresponding to “1”, and a command is transmitted. Then, only the RFID tag 31 whose operating power setting level is set to “1” responds to the transmission.
Then, the reader 1 transmits a command with a gain set so that its own transmission power level is in a range corresponding to “2”. Then, only the RFID tag 31 whose operating power setting level is set to “2” responds to the transmission.

以上のように第2実施例によれば、複数のRFIDタグ31を、リーダ1により送信される電力を受信した場合に、応答する条件としての受信電力範囲が異なる設定となるように構成し、リーダ1は、複数のRFIDタグ31から通信対象とするものを選択すると、その通信対象に応じた送信電力レベルを設定して通信を行うようにした。
従って、複数のRFIDタグ31の種類が同一であっても、リーダ1は、自身が送信する電力レベルを適宜変更することで、それらの一部を通信対象として選択することができる。また、リーダ1は、特定のRFIDタグ31とだけ通信を行う必要がある場合は、通信対象とするRFIDタグ31が記憶保持している下限値以上で且つ上限値以下となる電力を与えるように送信を行えば良いので、2個若しくは2群以上のRFIDタグ31を夫々異なる通信対象とする場合に、排他制御が容易となる。
As described above, according to the second embodiment, the plurality of RFID tags 31 are configured so that the reception power ranges as the response conditions are different when the power transmitted by the reader 1 is received, When the reader 1 selects a target to be communicated from among a plurality of RFID tags 31, the reader 1 performs communication by setting a transmission power level corresponding to the communication target.
Therefore, even if the types of the plurality of RFID tags 31 are the same, the reader 1 can select some of them as communication targets by appropriately changing the power level transmitted by itself. When the reader 1 needs to communicate only with a specific RFID tag 31, the reader 1 applies power that is not less than the lower limit value stored in the RFID tag 31 to be communicated and less than the upper limit value. Since transmission may be performed, exclusive control is facilitated when two or more groups of RFID tags 31 are set as different communication targets.

また、RFIDタグ31は、リーダ1によって送信された電力レベル設定コマンドを受信すると、そのコマンドフレーム中に配置されている受信電力レベルを動作レベル記憶メモリ32に書込んで設定するので、リーダ1は、その時々に応じて通信対象に選択すべきRFIDタグ31を決定することができる。
尚、上記実施例のような電力設定は、特に搬送波周波数がUHF帯(例えば、953MHz程度)であるものについて有効である。
Further, when the RFID tag 31 receives the power level setting command transmitted by the reader 1, the RFID tag 31 writes and sets the received power level arranged in the command frame in the operation level storage memory 32, so that the reader 1 The RFID tag 31 to be selected as a communication target can be determined depending on the time.
The power setting as in the above embodiment is particularly effective when the carrier frequency is in the UHF band (for example, about 953 MHz).

本発明は上記し且図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形または拡張が可能である。
電力レベルの設定電圧は一例であり、個別の設計に応じて適宜変更すれば良い。
第2実施例において、比較判断部34を、コンパレータ及びロジック回路の組み合わせにより、受信電力検出器18より出力されるデータが、下限値以上で且つ上限値以下である場合にアクティブとなる比較判定信号を、CPU33に出力するように構成しても良い。この場合、CPU33のソフトウエアによる判断処理を軽減することができる
The present invention is not limited only to the embodiments described above且one drawing, it is possible following such modifications or extensions.
The set voltage of the power level is an example, and may be changed as appropriate according to the individual design.
In the second embodiment, the comparison / determination unit 34 makes the comparison / determination signal active when the data output from the received power detector 18 is greater than or equal to the lower limit and less than or equal to the upper limit by a combination of a comparator and logic circuit. May be output to the CPU 33. In this case, the determination process by the software of the CPU 33 can be reduced .

本発明の第1実施例であり、RFIDタグ用のリーダの電気的構成を示す機能ブロック図1 is a functional block diagram showing an electrical configuration of an RFID tag reader according to a first embodiment of the present invention. RFIDタグの電気的構成を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the electrical configuration of the RFID tag RFIDタグのCPUによる制御内容を示すフローチャートFlow chart showing control contents of CPU of RFID tag (a)は動作電力レベル設定コマンドのフレーム構成、(b)はRFIDタグが送信するレスポンスのフレーム構成の一例を示す図(A) is a frame configuration of the operating power level setting command, (b) is a diagram showing an example of a response frame configuration transmitted by the RFID tag リーダによって設定される動作電力レベルと、各レベルに対応する電圧設定値の一例を示す図。The figure which shows an example of the operating power level set by the reader | leader, and the voltage setting value corresponding to each level. リーダがRFIDタグに動作電力レベル設定コマンドを送信した場合における、リーダ,RFIDタグ,動作レベル記憶メモリ間の処理の流れを示すシーケンス図Sequence diagram showing the flow of processing among the reader, RFID tag, and operation level storage memory when the reader transmits an operation power level setting command to the RFID tag 本発明の第2実施例を示す図2相当図FIG. 2 equivalent diagram showing a second embodiment of the present invention. 図4(a)相当図Fig. 4 (a) equivalent 図5相当図Figure equivalent to FIG. 図3相当図3 equivalent diagram

符号の説明Explanation of symbols

図面中、1はリーダ、9はアンテナ(送信手段)、14はRFIDタグ、15はアンテナ(受信手段)、18は受信電力検出器(電力検出手段,A/D変換回路)、21は比較判断部(比較手段)、22は動作レベル記憶メモリ(記憶手段,不揮発性メモリ)、31はRFIDタグ、32は動作レベル記憶メモリ(記憶手段,不揮発性メモリ)、34は比較判断部(比較手段)を示す。   In the drawing, 1 is a reader, 9 is an antenna (transmission means), 14 is an RFID tag, 15 is an antenna (reception means), 18 is a received power detector (power detection means, A / D conversion circuit), and 21 is a comparative judgment. Section (comparison means), 22 is an operation level storage memory (storage means, nonvolatile memory), 31 is an RFID tag, 32 is an operation level storage memory (storage means, nonvolatile memory), and 34 is a comparison judgment section (comparison means). Indicates.

Claims (7)

所定の電力を送信する送信手段を備えるリーダと、
このリーダによって送信される電力を受信する受信手段と、前記受信電力を検出する電力検出手段と、受信電力の下限値が記憶される記憶手段と、前記受信電力と前記下限値とを比較する比較手段とを備え、前記受信電力が前記下限値以上である場合に前記リーダに対して応答を返すタグとで構成され
前記リーダは、コマンドフレーム中に受信電力レベルを配置した電力レベル設定コマンドを送信し、
前記タグは、前記電力レベル設定コマンドを受信すると、当該コマンドフレーム中の受信電力レベルを前記記憶手段に書込んで設定することを特徴とするRFIDシステム。
A reader comprising a transmission means for transmitting predetermined power;
A receiving means for receiving the power transmitted by the reader, a power detecting means for detecting the received power, a storage means for storing a lower limit value of the received power, and a comparison for comparing the received power with the lower limit value And a tag that returns a response to the reader when the received power is greater than or equal to the lower limit value .
The reader transmits a power level setting command in which a received power level is arranged in a command frame,
When the tag receives the power level setting command, the tag writes and sets the received power level in the command frame in the storage means .
前記記憶手段には、受信電力の上限値も記憶され、
前記比較手段は、前記受信電力を前記上限値とも比較し、
前記タグは、前記検出された受信電力が前記下限値以上で且つ前記上限値以下であった場合に、前記リーダに対して応答を返すことを特徴とする請求項1記載のRFIDシステム。
The storage means also stores an upper limit value of received power,
The comparing means compares the received power with the upper limit value,
2. The RFID system according to claim 1, wherein the tag returns a response to the reader when the detected received power is not less than the lower limit value and not more than the upper limit value.
前記比較手段による比較動作は、前記リーダより送信されるコマンドが、前記電力レベル設定コマンド以外のコマンドである場合に有効となるように構成されていることを特徴とする請求項1又は2記載のRFIDシステム。 3. The comparison operation by the comparison unit is configured to be effective when a command transmitted from the reader is a command other than the power level setting command . RFID system. 前記電力検出手段は、前記受信電力によって得られるタグの動作電源電圧をA/D変換して、前記比較手段に出力するA/D変換回路を有して構成されることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のRFIDシステム。 The power detection unit includes an A / D conversion circuit that performs A / D conversion on an operation power supply voltage of a tag obtained by the received power and outputs the A / D conversion circuit to the comparison unit. The RFID system according to any one of 1 to 3 . 前記記憶手段は、書換え可能な不揮発性メモリによって構成されることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のRFIDシステム。 The RFID system according to claim 1 , wherein the storage unit includes a rewritable nonvolatile memory . 請求項1乃至3の何れかに記載のRFIDシステムに使用されることを特徴とするリーダ。A reader used in the RFID system according to claim 1. 請求項1乃至5の何れかに記載のRFIDシステムに使用されることを特徴とするタグ。A tag used in the RFID system according to claim 1.
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