JP4569787B2 - 無線タグ通信装置及び無線タグ通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、外部と通信可能な無線タグに対し、無線通信により情報送受信を行う無線タグ通信装置及び無線タグ通信方法に関する。

物品管理を行う際に、管理対象の物品に無線タグを設け、その保持された情報を非接触で読み取る無線タグ通信装置が既に知られており、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムと称される。

このシステムにおいては、例えばラベル状の無線タグに備えられた無線タグ回路素子が、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タグアンテナとを備えている。そして、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、無線タグ通信装置の装置アンテナよりＩＣ回路部の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、既に様々な分野において実用化が進んでいる。

ところで、一般に、無線タグ通信装置と無線タグ回路素子との無線通信においては、無線タグ通信装置の装置アンテナの偏波面方向と無線タグ回路素子のタグアンテナ偏波面方向とが合致しているときが最も通信感度がよく、ずれるほど通信感度が低くなる。

上記のような、無線タグ回路素子のタグアンテナと無線タグ通信装置の装置アンテナとの偏波面の方向の合致性について配慮した従来技術として、例えば、特許文献１に記載のものがある。この従来技術のアンテナ装置においては、互いに偏波面の異なる複数の装置アンテナを設けている。そして、アンテナ装置自体の傾斜や移動方向を加速度センサ等の検出手段で検出し、その検出結果に基づいて複数の装置アンテナを選択的に切り替えて用いるようになっている。
特開２００６−１４８４７２号公報

例えば、無線タグ通信装置が複数の無線タグ回路素子を通信対象とする際、タグアンテナの偏波面方向が互いに異なる無線タグ回路素子が混在している場合があり得る。このような場合には、全ての無線タグ回路素子に対し良好な通信を行うためには、それぞれの偏波面方向に合致するように装置アンテナの偏波面方向を切り替えなければならない。例えば、タグアンテナの偏波面方向が鉛直方向の無線タグ回路素子に対しては、装置アンテナの偏波面方向を鉛直方向に切り替え、タグアンテナの偏波面方向が水平方向の無線タグ回路素子に対しては、装置アンテナの偏波面方向を水平方向に切り替える必要がある。また、複数の無線タグ回路素子においてタグアンテナの偏波面方向の分布に偏りがあった場合、装置アンテナの偏波面方向の切り替えを単に等しい時間間隔に行うのでは、比較的少ない分布のタグアンテナの偏波面方向に対しては情報送受の行われない無駄な時間が生じ、比較的多い分布のタグアンテナの偏波面方向に対しては情報を送受する時間が不足する。この結果、効率的な通信を実現することができない。

上記従来技術では、姿勢や移動方向等の自装置の状態に応じて装置アンテナの偏波面方向を切り替えるものであり、上記のような無線タグ回路素子側の複数のタグアンテナの偏波面方向の存在を想定しているものではない。特に、前述のような、複数の無線タグ回路素子においてタグアンテナの偏波面方向の分布に偏りがある場合には全く配慮されていないため、効率的な通信を行うのは困難であった。

本発明の目的は、複数の無線タグ回路素子においてタグアンテナの偏波面方向の分布に偏りがあったとしても、無駄のない効率的な通信を実現できる、無線タグ通信装置及び無線タグ通信方法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回路部と情報を送受信するタグアンテナとを備え、前記タグアンテナの偏波面の方向が異なる複数の前記無線タグ回路素子に対し、情報読み取りを行う無線タグ通信装置であって、前記無線タグ通信装置の周辺領域における前記複数の無線タグ回路素子の分布状態に対応する、偏波と関連付けられた分布関連情報を取得する分布関連情報取得手段と、前記複数の無線タグ回路素子と無線通信を介し情報送受信を行うためのアンテナ手段と、無線通信時における前記アンテナ手段の偏波面方向を複数の方向に切り替え可能な偏波面切替手段と、前記分布関連情報取得手段で取得した前記分布関連情報に基づき、偏波面切替手段による前記複数の偏波面方向の切替時間間隔を設定する切替設定手段とを有することを特徴とする。

本願第１発明の無線タグ通信装置は、タグアンテナの偏波面の方向が異なる複数の無線タグ回路素子を通信対象とする。このような異なる偏波面の無線タグ回路素子の混在に対応し、アンテナ手段の偏波面方向が偏波面切替手段によって切り替え可能となっている。そして、分布関連情報取得手段で取得した上記複数の無線タグ回路素子の分布関連情報に基づき、切替設定手段によって、複数の偏波面方向の切替時間間隔が設定される。この結果、アンテナ手段の偏波面方向を切り替えるとき、比較的多い分布のタグアンテナの偏波面方向に合致している場合は比較的長時間その偏波面方向を維持するようにして、通信時間の不足による通信再試行回数の増大によるプリアンブルの複送等の無駄を防止できる。逆に、比較的少ない分布のタグアンテナの偏波面方向に合致している場合は短い時間のみその偏波面方向を維持するようにして、情報送受の行われない無意味な空白時間が生じる無駄を防止できる。

以上のようにして、複数の無線タグ回路素子においてタグアンテナの偏波面方向の分布に偏りがあったとしても、アンテナ手段の切り替えをその偏りに対応した態様とすることができ、これによって無駄のない効率的な通信を実現することができる。

第２発明は、上記第１発明において、前記周辺領域に含まれる通信領域内の前記無線タグ回路素子から情報を取得するための読み取りコマンドを生成し、前記アンテナ手段を介し前記無線タグ回路素子に送信する送信制御手段と、前記送信制御手段で生成され送信された前記読み取りコマンドに応じて前記無線タグ回路素子から送信された応答信号を、複数の識別スロットに区分して受信可能な受信制御手段と、前記受信制御手段での応答信号の受信状況に基づき、前記識別スロットの数を可変に設定するスロット数制御手段とを有し、前記分布関連情報取得手段は、前記分布関連情報として、無線タグ回路素子の数、若しくは、前記無線タグ回路素子の数に対応する前記識別スロット数を取得することを特徴とする。

読み取りコマンドへの応答信号を識別スロットに区分して受信する場合、応答信号の数が識別スロットの数よりも多い場合には衝突が生じる可能性があり、応答信号の数が識別スロットの数よりも著しく少ない場合には応答信号の受信のない空白のスロットが生じる可能性がある。このため、スロット数制御手段で応答信号の受信状況に基づき識別スロットの数を可変に設定することで、衝突や空白スロットが生じるのをなるべく回避し、効率のよい通信を行うことができる。

スロット数制御手段がこのような設定を行うことにより、応答信号の数と識別スロットの数、言い換えれば通信対象となる無線タグ回路素子の数と識別スロットの数との間に、密接な対応関係が形成される。これにより、複数の無線タグ回路素子の分布状態を表す分布関連情報として、無線タグ回路素子の数そのものを取得するほか、無線タグ回路素子の数と密接な関係となる識別スロット数を取得することで、制御上において、無線タグ回路素子と同様の取り扱いを行うことも可能となる。これにより制御の幅や応用性を広げることができる。

第３発明は、上記第２発明において、前記スロット数制御手段は、前記受信状況として、前記読み取りコマンドに応じた前記無線タグ回路素子からの前記応答信号を受信するために前記受信制御手段が用意した複数の識別スロットのうち、前記無線タグ回路素子から送信された応答信号の衝突が生じている識別スロットの数、前記無線タグ回路素子から送信された応答信号の衝突が生じず情報を取得できた識別スロットの数、前記無線タグ回路素子から送信された応答信号が存在しなかった空白の識別スロットの数のいずれかに基づき、前記識別スロットの数を調整することを特徴とする。

衝突が生じている場合は（応答信号の数に対して識別スロットの数が不足していることから）識別スロットの数を増大させ、空白の識別スロットが過剰に生じている場合は（応答信号の数に対して識別スロットの数が多すぎることから）識別スロットの数を減少させ、衝突が生じず応答信号より情報を取得できている場合は（応答信号の数に対して識別スロットの数がちょうどよいことから）識別スロットの数を増減せず維持することで、確実に効率のよい通信を行うことができる。

第４発明は、上記第２又は第３発明において、前記識別スロット数と対応する所要通信時間との相関を記憶する相関記憶手段を有し、前記切替設定手段は、前記分布関連情報取得手段で取得された前記分布関連情報に対応した前記識別スロットの数に基づき、前記相関記憶手段に記憶された前記相関を参照して、前記切替時間間隔を設定することを特徴とする。

１つの識別スロットで１つの受信信号のみが取得される最適な状態を想定した場合、その取得に要する所要通信時間は、無線タグ回路素子への読み取りコマンドの時間長因子や無線タグ回路素子からの応答信号の時間長因子が決まれば、ほぼ一意的に決まる。したがって、識別スロットの数と、その数の全識別スロットでの所要通信時間とは、（上記の時間長因子ごとに）一対一に対応付けることができる。そこで、本願第４発明においては、この識別スロット数と所要通信時間との相関を記憶しておく。そして、切替設定手段が、分布関連情報に対応した識別スロット数に対して上記相関を参照し（例えば所要通信時間を算出した後所定の余裕を加味して）切替時間間隔を設定する。これにより、最適な識別スロット数に対応した最適な偏波面の切替時間間隔を容易に設定することができる。

第５発明は、上記第４発明において、前記スロット数制御手段は、前記受信制御手段での応答信号の受信状況に基づき、前記識別スロットの数を増減し、前記分布関連情報取得手段は、前記分布関連情報として、前記スロット数制御手段で増減された前記識別スロットの数を取得し、前記切替設定手段は、前記分布関連情報取得手段で取得された前記識別スロットの数に対し、前記相関記憶手段に記憶された前記相関を参照して、前記切替時間間隔を設定することを特徴とする。

本願第５発明においては、分布関連情報として、（上述した無線タグ回路素子の数との密接な対応付けを考慮し）識別スロットの数を用いる。例えば、今回行った無線通信において識別スロットの数が少なすぎて衝突が発生している場合には、（通信対象となる無線タグ回路素子の数が比較的多いことが推測されるので、次回通信を円滑に行うために）スロット数制御手段は識別スロットの数を増大させる。分布関連情報取得手段でこの増大した識別スロット数を取得することで、切替設定手段が相関を参照して切替時間間隔を設定することで、アンテナ手段の偏波面方向が、上記比較的多数の無線タグ回路素子のタグアンテナの偏波面方向に合致したら、比較的長時間その方向を維持するように設定可能となる。このようにして、無線タグ回路素子の数（タグアンテナの偏波面方向別の分布数）を直接取り扱わなくても、識別スロットの数を用いて通信効率の最適化制御を容易に行うことができる。

第６発明は、上記第４発明において、前記受信制御手段での応答信号の受信状況に基づき、前記通信領域における通信対象となる前記無線タグ回路素子の分布数を推定するタグ数推定手段を有し、前記分布関連情報取得手段は、前記分布関連情報として、前記タグ数推定手段で推定された前記無線タグ回路素子の分布数を取得し、前記切替設定手段は、前記分布関連情報取得手段で取得された前記無線タグ回路素子の分布数に対応した前記識別スロットの数に対し、前記相関記憶手段に記憶された前記相関を参照して、前記切替時間間隔を設定することを特徴とする。

本願第６発明においては、分布関連情報として、通信対象となる無線タグ回路素子の分布数を推定して用いる。例えば、今回行った無線通信において識別スロットで衝突が発生している場合には、タグ数推定手段によって、通信対象となる無線タグ回路素子の数が当該識別スロットの数よりもやや多いと推測される。そして、分布関連情報取得手段でこの推定された識別スロット数を取得し、切替設定手段が相関を参照して切替時間間隔を設定することで、アンテナ手段の偏波面方向が、上記比較的多数の無線タグ回路素子のタグアンテナの偏波面方向に合致したら、比較的長時間その方向を維持するように設定可能となる。このようにして、受信状況に応じて無線タグ回路素子の数を推定し、その推定した無線タグ回路素子の分布数を直接用いることで、通信効率の最適化制御を確実に行うことができる。

第７発明は、上記第１乃至第６発明のいずれかにおいて、前記切替設定手段は、前記分布関連情報取得手段で取得した既知の前記分布関連情報に基づき、前記切替時間間隔の初期値を設定する初期値設定手段を備えることを特徴とする。

過去の通信実績履歴や、シミュレーションや、別途の情報等、予め無線タグ回路素子の分布数やこれに対応した識別スロット数が分かっている場合には、そのような既知の分布関連情報に基づき切替時間間隔の初期値をある程度適正に設定することができる。これにより、上記のような既知の情報に基づく初期値設定がない場合に比べ、通信効率の最適化を迅速に達成することができる。

上記目的を達成するために、第８発明は、情報を記憶するＩＣ回路部と情報を送受信するタグアンテナとを備え、前記タグアンテナの偏波面の方向が異なる複数の前記無線タグ回路素子より、通信アンテナから送信した読み取りコマンドに応じて送信された応答信号を受信し情報読み取りを行う無線タグ通信方法であって、周辺領域における前記複数の無線タグ回路素子の分布状態に対応する分布関連情報を取得する第１手順と、前記取得した前記分布関連情報に基づき、前記通信アンテナの偏波面を複数の偏波面方向に切り替える切替時間間隔を可変に設定する第２手順とを有することを特徴とする。

本願第８発明の無線タグ通信方法では、タグアンテナの偏波面の方向が異なる複数の無線タグ回路素子を通信対象とする。このような異なる偏波面の無線タグ回路素子の混在に対応し、通信アンテナの偏波面方向が切り替え可能となっている。そして、第１手順で取得された複数の無線タグ回路素子の分布関連情報に基づき、第２手順で、複数の偏波面方向の切替時間間隔が設定される。この結果、通信アンテナの偏波面方向を切り替えるとき、比較的多い分布のタグアンテナの偏波面方向に合致している場合は比較的長時間その偏波面方向を維持するようにして、通信時間の不足による通信再試行回数の増大によるプリアンブルの複送等の無駄を防止できる。逆に、比較的少ない分布のタグアンテナの偏波面方向に合致している場合は短い時間のみその偏波面方向を維持するようにして、情報送受の行われない無意味な空白時間が生じる無駄を防止できる。

以上のようにして、複数の無線タグ回路素子においてタグアンテナの偏波面方向の分布に偏りがあったとしても、通信アンテナの切り替えをその偏りに対応した態様とすることができ、これによって無駄のない効率的な通信を実現することができる。

第９発明は、上記第８発明において、前記第１手順は、前記分布関連情報として、前回通信時における前記応答信号の受信状況に基づき増減された、応答信号を区分して受信するための識別スロットの数を取得する手順であり、前記第２手順は、前記第１手順で取得された前記識別スロットの数に基づき、前記切替時間間隔を設定する手順であることを特徴とする。

本願第９発明においては、上記第５発明と同様、分布関連情報として識別スロットの数を用いる。例えば、前回行った無線通信において識別スロットの数が少なすぎて衝突が発生している場合には、円滑な通信を行うためには今回は識別スロットの数を増大させることから、第１手順でこの増大した識別スロット数を取得することで、第２手順でその識別スロット数に応じて切替時間間隔を設定することができる。すなわち、アンテナ手段の偏波面方向が、上記比較的多数の無線タグ回路素子のタグアンテナの偏波面方向に合致したら、比較的長時間その方向を維持するように設定することができる。このようにして、無線タグ回路素子の数（タグアンテナの偏波面方向別の分布数）を直接取り扱わなくても、識別スロットの数を用いて通信効率の最適化制御を容易に行うことができる。

第１０発明は、上記第８発明において、前回通信時における前記応答信号の受信状況に基づき、前記周辺領域に含まれる通信領域における通信対象となる前記無線タグ回路素子の分布数を推定する第３手順を有し、前記第１手順は、前記分布関連情報として、前記第３手順で推定された前記無線タグ回路素子の分布数を取得する手順であり、前記第２手順は、前記第１手順で取得された前記無線タグ回路素子の分布数に対応した前記識別スロットの数に基づき、前記切替時間間隔を設定する手順であることを特徴とする。

本願第１０発明においては、上記第６発明と同様、分布関連情報として、通信対象となる無線タグ回路素子の分布数を推定して用いる。例えば、前回行った無線通信において識別スロットで衝突が発生している場合には、第３手順で、通信対象となる無線タグ回路素子の数が当該識別スロットの数よりもやや多いと推測される。そして、第１手順でその推定された識別スロット数を取得し、第２手順でその識別スロットの数に応じて切替時間間隔を設定することができる。すなわち、アンテナ手段の偏波面方向が、上記比較的多数の無線タグ回路素子のタグアンテナの偏波面方向に合致したら、比較的長時間その方向を維持するように設定することができる。このようにして、受信状況に応じて無線タグ回路素子の数を推定し、その推定した無線タグ回路素子の分布数を直接用いることで、通信効率の最適化制御を確実に行うことができる。

本発明によれば、複数の無線タグ回路素子においてタグアンテナの偏波面方向の分布に偏りがあったとしても、その偏りに対応した態様で通信アンテナの切り替えを行い、無駄のない効率的な通信を実現することができる。

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、本実施形態の無線タグ通信装置を、例えばそれぞれ無線タグが貼付されている多数の物品の管理に適用した場合の一例を表す図である。図示する例では、一つの収納棚１００に収納された多数の物品Ｂにそれぞれ無線タグＴが貼付されている。それぞれの無線タグＴはこの例ではダイポール型のタグアンテナ１５１を有しており、そのタグアンテナ１５１の長手方向の向きが縦方向と横方向のいずれかの方向に向く姿勢で各物品Ｂに貼付されている。

そして、本実施形態の無線タグ通信装置であるリーダ１は携帯型（いわゆるハンディタイプ）のものであり、略直方体形状の筐体を有している。この筐体には、長手方向の一方の端部に２つのアンテナエレメント３Ａ，３Ｂを有するリーダアンテナ３（アンテナ手段）が設けられているとともに、筐体の一方の平面部に操作部７と表示部８が設けられている。

使用者（物品Ｂの管理者；操作者）は、このリーダ１を用いて各物品Ｂに貼付されている無線タグＴから無線通信を介して対応する物品Ｂに関する情報を読み取ることで、各物品Ｂの保管状況を管理する。ここで、リーダ１の通信可能領域（＝通信領域；図中の破線で示す範囲）２０はリーダアンテナ３を基点として広がる領域であり、この例では一つの収納棚１００の大部分又は全部を包含する態様となっている。

このとき、上述したように各無線タグＴのタグアンテナ１５１は直線形状に形成されているため、リーダ１がこれらと良好な無線通信を行って確実に情報を読み取るためには、偏波面の方向が一致する状態（例えば同じダイポール型のアンテナでかつ長手方向が一致する状態）で無線通信を行わなければならない。そして、上述したように各無線タグＴのタグアンテナ１５１の長手方向の向きが縦方向と横方向のいずれかの方向に向く姿勢で各物品Ｂに貼付されているため、リーダ１が収納棚１００内に存在する全ての無線タグＴと無線通信を行うためには、少なくともリーダ１側でアンテナの偏波面の方向を上記縦方向及び横方向に切り替えて無線通信を行う必要がある。

そのために、リーダ１は、この例では筐体の平面部に対してそれぞれ垂直・水平となる配置の２つのアンテナエレメント３Ａ，３Ｂをリーダアンテナ３の構成部として有しており、使用者はリーダ１を手に取って例えば筐体の平面部が上方（鉛直上方向）に向く略水平の基準姿勢で保持しつつ、２つのアンテナエレメント３Ａ，３Ｂを切り替えてそれぞれで無線通信を行う。これにより、リーダ１は収納棚１００内に存在する全ての無線タグＴと無線通信を行い、対応する各物品Ｂに関する情報を読み取って保管状況を管理することができる。

図２は、本実施形態のリーダ１の概略を表すシステム構成図である。

図２において、上述したようにこのリーダ１は、各物品Ｂに貼付した無線タグＴから無線通信を介してその無線タグＴに記憶されている情報を読み取るものである。

リーダ１は、本体制御部２と、上記リーダアンテナ３とを有している。本体制御部２は、ＣＰＵ４と、ハードディスク装置やフラッシュメモリからなり、リーダ１の無線通信に関係する無線タグＴの配置分布情報（詳しくは後述する）や物品Ｂの管理状況などの各種情報を記憶する不揮発性記憶装置５と、例えばＲＡＭやＲＯＭ等からなるメモリ６と、使用者からの指示や情報が入力される上記操作部７と、各種情報やメッセージを表示する上記表示部８と、時間を計測する機能を有するタイマ９と、リーダアンテナ３を介し無線タグＴとの無線通信の制御を行うＲＦ通信制御部１０とを備えている。

リーダアンテナ３は、上述したように２つのアンテナエレメント３Ａ，３Ｂを有しており、例えば、それぞれのアンテナエレメント３Ａ，３Ｂは全体が略直線的な形状となるいわゆるダイポール型のアンテナで構成されている。一方の横方向アンテナエレメント３Ａはその長手方向がリーダ１の筐体の幅方向（つまり上記基準姿勢における左右方向）と平行となる配置で設けられている。また、他方の縦方向アンテナエレメント３Ｂはその長手方向がリーダ１の筐体の厚さ方向（つまり上記基準姿勢における上下方向）と平行となる配置で設けられている。そして各アンテナエレメント３Ａ，３Ｂにおいては、それぞれの長手方向が電波の電位面、すなわち偏波面を形成する方向（偏波面方向）となる。以下、本実施形態では、横方向アンテナエレメント３Ａにより生成される偏波面を「横偏波」、縦方向アンテナエレメント３Ｂにより生成される偏波面を「縦偏波」という。なお、リーダアンテナ３はこのような構成には限られず、例えばマイクロストリップアンテナ等他の形態のアンテナを用い、電流の流す方向を変化させることによって偏波面方向を切り替える等の構成でもよい。

ＣＰＵ４は、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い、それによってリーダ１全体の各種制御を行うものである。

無線タグＴは、タグアンテナ１５１とＩＣ回路部１５０とを備える無線タグ回路素子Ｔｏを有しており、この無線タグ回路素子Ｔｏを特に図示しない基材などに設けて上記物品Ｂに貼付可能にしたものである（無線タグ回路素子Ｔｏについては後に詳述する）。タグアンテナ１５１は、前述したようにこの例では全体が略直線的な形状のダイポール型アンテナで構成されており、その長手方向が偏波面を形成する方向となる。

図３は、上記リーダ１におけるＣＰＵ４、ＲＦ通信制御部１０、及びリーダアンテナ３の詳細構成を表す機能ブロック図である。

図３において、ＣＰＵ４は、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各種コマンド（詳しくは後述する）を生成するものである。

ＲＦ通信制御部１０は、上記リーダアンテナ３を介し上記無線タグ回路素子ＴｏのＩＣ回路部１５０の情報（タグＩＤを含む無線タグ情報）へアクセスするためのものである。すなわち、ＲＦ通信制御部１０は、ＣＰＵ４により２つのアンテナエレメント３Ａ，３Ｂの接続を切り替える切替スイッチ部３４１と、リーダアンテナ３を介し無線タグ回路素子Ｔｏに対して信号を送信する送信部２１２と、リーダアンテナ３により受信された無線タグ回路素子Ｔｏからの応答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。

切替スイッチ部３４１は、公知の高周波用ＦＥＴやダイオードを用いたスイッチ回路であり、ＣＰＵ４からの制御信号により横方向アンテナエレメント３Ａ又は縦方向アンテナエレメント３Ｂのいずれかを選択的に送受分離器２１４に接続するものである。

送信部２１２は、無線タグ回路素子ＴｏのＩＣ回路部１５０のタグ情報にアクセスする（読み取り又は書き込み）ための質問波を生成するブロックである。すなわち、送信部２１２は、周波数の基準信号を出力する水晶振動子２１５Ａと、ＣＰＵ４の制御により水晶振動子２１５Ａの出力を分周／逓倍して所定周波数の搬送波を発生させるＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）２１５Ｂ及びＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）２１５Ｃと、上記ＣＰＵ４から供給される信号に基づいて上記発生させられた搬送波を変調（この例ではＣＰＵ４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ＣＰＵ４からの「ＴＸ＿ＰＷＲ」信号によって増幅率を決定される増幅）して所望の質問波を生成するゲイン制御送信アンプ２１７とを備えている。

そして、上記発生される搬送波は、例えばＵＨＦ帯、マイクロ波帯、あるいは短波帯の周波数を用いており、上記ゲイン制御送信アンプ２１７の出力は、送受分離器２１４を介しリーダアンテナ３に伝達されて無線タグ回路素子ＴｏのＩＣ回路部１５０に供給される。なお、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、リーダアンテナ３で受信された無線タグ回路素子Ｔｏからの応答波と上記発生させられた搬送波とを乗算して復調するＩ相受信乗算回路２１８と、そのＩ相受信乗算回路２１８の出力から必要な帯域の信号のみを取り出すためのＩ相バンドパスフィルタ２１９と、このＩ相バンドパスフィルタ２１９の出力を増幅するＩ相受信アンプ２２１と、このＩ相受信アンプ２２１の出力をさらに増幅してデジタル信号に変換するＩ相リミッタ２２０と、上記リーダアンテナ３で受信された無線タグ回路素子Ｔｏからの応答波と上記発生された後に移相器２２７により位相を９０°遅らせた搬送波とを乗算するＱ相受信乗算回路２２２と、そのＱ相受信乗算回路２２２の出力から必要な帯域の信号のみを取り出すためのＱ相バンドパスフィルタ２２３と、このＱ相バンドパスフィルタ２２３の出力を増幅するＱ相受信アンプ２２５と、このＱ相受信アンプ２２５の出力をさらに増幅してデジタル信号に変換するＱ相リミッタ２２４とを備えている。そして、上記Ｉ相リミッタ２２０から出力される信号「ＲＸＳ−Ｉ」及びＱ相リミッタ２２４から出力される信号「ＲＸＳ−Ｑ」は、上記ＣＰＵ４に入力されて処理される。

また、Ｉ相受信アンプ２２１及びＱ相受信アンプ２２５の出力は、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ＣＰＵ４に入力されるようになっている。このようにして、リーダ１では、Ｉ−Ｑ直交復調によって無線タグ回路素子Ｔｏからの応答波の復調が行われる。

図４は、上記無線タグＴに備えられた無線タグ回路素子Ｔｏの機能的構成の一例を表すブロック図である。

この図４において、無線タグ回路素子Ｔｏは、上述したようにリーダ１のリーダアンテナ３と非接触で信号の送受信を行う上記タグアンテナ１５１と、このタグアンテナ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、タグアンテナ１５１により受信された質問波を整流する整流部１５２と、この整流部１５２により整流された質問波のエネルギを蓄積し駆動電源とするための電源部１５３と、上記タグアンテナ１５１により受信された質問波からクロック信号を抽出して制御部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メモリ部１５５と、上記タグアンテナ１５１に接続された変復調部１５６と、上記リーダ１からの上記応答要求コマンドの受信時に当該無線タグ回路素子Ｔｏが応答信号をどの識別スロットに出力するかを決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、上記メモリ部１５５、クロック抽出部１５４、乱数発生器１５８、及び変復調部１５６等を介し上記無線タグ回路素子Ｔｏの作動を制御するための上記制御部１５７とを備えている。

変復調部１５６は、タグアンテナ１５１により受信された上記リーダ１のリーダアンテナ３からの質問波の復調を行い、また、上記制御部１５７からの返信信号を変調し、タグアンテナ１５１より応答波（タグＩＤを含む信号）として送信する。

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、受信した信号のクロック成分の周波数に対応したクロックを制御部１５７に供給する。

乱数発生器１５８は、上記リーダ１からの上記応答要求コマンドに指定されているスロット数指定値Ｑ（以下適宜、単に「Ｑ値」という）に対し、０から２^Ｑ−１までの乱数を発生させる。

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、この返信信号を上記乱数発生器１５８により発生させた乱数に対応する識別スロットで上記変復調部１５６により上記タグアンテナ１５１から返信する制御等の基本的な制御を実行する。

次に、リーダ１と無線タグＴとの間で送受される信号とその送受方法について説明する。図５は、リーダ１と１つの無線タグＴの上記無線タグ回路素子Ｔｏとの間で送受される信号のタイムチャートの一例を表す図である。なお、この図５に示す例の信号の送受方法は、公知のＲａｎｄｏｍ−Ｓｌｏｔｔｅｄ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ方式に基づくＥＰＣ ｇｌｏｂａｌ Ｃｌａｓｓ−Ｉ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ−ＩＩの国際規格に準じたものであり、図中では左側から右側に向かって時系列変化するよう示している。また、リーダ１と無線タグＴとの間に記載されている矢印は信号の送信方向を示しており、送信相手が不特定である場合には破線で示し、送信相手が特定されている場合には実線で示している。

この図５において、リーダ１は、まず最初に、通信可能領域２０に存在する全ての無線タグＴに対して「Ｓｅｌｅｃｔ」コマンドを送信する。この「Ｓｅｌｅｃｔ」コマンドは、それ以降にリーダ１が無線通信を行う無線タグＴの条件を指定するコマンドであり、各種の条件を指定して情報の読み取り対象とする無線タグＴの個数を限定し、無線通信の効率化を図ることができる。そして、この「Ｓｅｌｅｃｔ」コマンドを受信した無線タグＴのうちで、指定された条件を満たす無線タグＴだけがその後に無線通信を行える状態となる（図中ではこの条件を満たす一つ無線タグＴのみを示している）。

次にリーダ１は、同じ無線タグ群に対してそれぞれのタグ情報（識別情報であるタグＩＤを含む）を応答発信させるよう要求する「Ｑｕｅｒｙ」コマンド（読み取りコマンド）を送信する。この「Ｑｕｅｒｙ」コマンドは、応答すると予想される無線タグ回路素子Ｔｏの数が不確定な条件下において探索を行うための探索指令である。この「Ｑｕｅｒｙ」コマンドには、所定の数（例えばこの例で０から１５までのいずれかの値）で指定するスロット数指定値Ｑが含まれている。ＲＦ通信制御部１０からリーダアンテナ３を介し「Ｑｕｅｒｙ」コマンドが送信されると、各無線タグＴの無線タグ回路素子Ｔｏは０から２^Ｑ−１（＝２のＱ乗−１）までの乱数を乱数発生器１５８により生成し、スロットカウント値Ｓとして保持する。

そしてリーダ１がリーダアンテナ３を介して該「Ｑｕｅｒｙ」コマンドを送信後、所定の識別スロットで無線タグ回路素子Ｔｏからの応答を待ち受ける。この識別スロットとは、この「Ｑｕｅｒｙ」コマンド（又は後述する「ＱｕｅｒｙＲｅｐ」コマンド）を始めに送信してから所定の期間で区分される時間枠である。識別スロットは、通常、所定回数（「Ｑｕｅｒｙ」コマンドの第１識別スロットが１回、及び、「ＱｕｅｒｙＲｅｐ」コマンドの第２以降の識別スロットが２^Ｑ−１回＝２^Ｑ回）が連続して繰り返される。

そして、図示の例のように無線タグ回路素子Ｔｏでスロットカウント値Ｓとして値０を生成したものは、この「Ｑｕｅｒｙ」コマンドを含んだ第１識別スロットで応答する。このとき、当該無線タグ回路素子Ｔｏはタグ情報を送信する許可を得るための例えば１６ビットの擬似乱数を用いた「ＲＮ１６」レスポンスを応答信号としてリーダ１へ送信する。

そして、この「ＲＮ１６」レスポンスを受信したリーダ１は、この「ＲＮ１６」レスポンスに対応する内容でタグ情報の送信を許可する「Ａｃｋ」コマンドを送信する。この「Ａｃｋ」コマンドを受信した無線タグ回路素子Ｔｏは、その無線タグ回路素子Ｔｏ自身が先に送信した「ＲＮ１６」レスポンスと受信した「Ａｃｋ」コマンドに同じ「ＲＮ１６」が含まれている場合に、当該無線タグ回路素子Ｔｏの個体がタグ情報の送信を許可されたものとみなしてタグ情報（タグＩＤ含む）を送信する。このようにして、一つの識別スロットにおける信号の送受信が行われる。

その後、さらに２番目以降の識別スロットでは、リーダ１は「Ｑｕｅｒｙ」コマンドの代わりに「ＱｕｅｒｙＲｅｐ」コマンドを送信し、その直後に設けられる識別スロット時間枠で他の無線タグ回路素子Ｔｏ（特に図示せず）の応答を待つ。「ＱｕｅｒｙＲｅｐ」コマンドを受信した各無線タグ回路素子Ｔｏは自身の上記スロットカウント値Ｓの値を一つだけ減算して保持し、該スロットカウント値Ｓが値０になった時点の識別スロットで「ＲＮ１６」レスポンスを初めとした信号の送受信をリーダ１との間で行う。

なお、各識別スロットで該当する無線タグ回路素子Ｔｏ（当該識別スロットでスロットカウント値Ｓが０となるもの）がない場合には、「Ｑｕｅｒｙ」コマンド又は「ＱｕｅｒｙＲｅｐ」コマンド以外の送受信が行われないまま所定の時間枠でその識別スロットを終了する。

このように各無線タグ回路素子Ｔｏが異なる識別スロットで応答信号を返信することで、リーダアンテナ３を介し、リーダ１は混信を受けることなく一つ一つの無線タグ回路素子Ｔｏのタグ情報を明確に受信し取り込むことができる。そして本実施形態では、以上のように「Ｓｅｌｅｃｔ」コマンドが送信されてから、「Ｑｕｅｒｙ」コマンドの送信で始まる第１識別スロット（１回）と、その後の第２識別スロット以降の「ＱｕｅｒｙＲｅｐ」コマンドの送信で始まる識別スロットを所定数（２^Ｑ−１回）繰り返して行うまでの処理単位を偏波面対応読み取り処理と称している（後述の図８のステップＳ１００参照）。

そして、リーダ１側で１回の偏波面対応読み取り処理に対して用意する識別スロットの数２^Ｑ個が通信対象の無線タグ回路素子Ｔｏの個数より十分大きく設定されていれば（つまりスロット数指定値Ｑが十分に大きく設定されていれば）、各無線タグ回路素子Ｔｏのスロットカウント値Ｓが乱数により発生されているために、それぞれの無線タグ回路素子Ｔｏが応答信号を送信する識別スロットが２^Ｑ個分の識別スロットに渡って均等に分布することが期待できる。このようにしてリーダアンテナ３と偏波面が一致する無線タグ回路素子Ｔｏの応答信号を一つ一つ衝突・混信させることなく明確に受信することができる。

図６は、リーダ１が記憶するスロット数テーブルの一例を概念的に表す図である。このスロット数テーブルは、リーダ１の不揮発性記憶装置５に記録保持される情報である。

この図６において、スロット数テーブルには、複数の収納棚１００（上記図１中では一つのみ図示）の棚番号に対応して、「ＱＶ」「ＱＨ」の各項目が格納記録されている。「ＱＶ」項目には、上記縦偏波方向で無線通信をする場合に対応した（例えば予め概略的に設定された）識別スロット数を指定するためのＱ値（＝ＱＶ）が、無線タグ回路素子Ｔｏの分布関連情報として記録されている。「ＱＨ」項目には、上記横偏波方向で無線通信をする場合に対応した（例えば予め概略的に設定された）識別スロット数を指定するためのＱ値（＝ＱＨ）が、無線タグ回路素子Ｔｏの分布関連情報として記録されている。

図示する例では、棚番号が１の収納棚１００（図１参照）に収納された、縦偏波面方向の配置の（＝タグアンテナ１５１の偏波面方向が上記縦偏波面に合致するもの。以下同様）無線タグ回路素子Ｔｏに対し設定された識別スロット数は１４０となっている。このため、１４０を超える最小の識別スロット数を指定する値としてＱＶ＝８が「ＱＶ」項目に記録されている（Ｑ＝７で２＾７＝１２８、Ｑ＝８で２＾８＝２５６のため）。同様に、棚番号が１の収納棚１００に収納された、横偏波面方向の配置の（＝タグアンテナ１５１の偏波面方向が上記横偏波面に合致するもの。以下同様）無線タグ回路素子Ｔｏに対し設定された識別スロット数は４０となっている。このため、４０を超える最小の識別スロット数を指定する値として、ＱＨ＝６が「ＱＨ」項目に記録されている（Ｑ＝５で２＾５＝３２、Ｑ＝６で２＾６＝６４のため）。

これら「ＱＶ」「ＱＨ」項目に記載された設定値は、例えば過去のリーダ１による読み取り実績等に応じて、適宜に設定記憶されたものであってもよいし、物品Ｂの収納状態が概ね分かっている場合にはそれに応じて設定されたものでもよい。本実施形態では、このような初期値を用いて読み取りを開始した後、その場合に検出される応答信号の衝突数や識別スロットの過不足に基づいて縦偏波面方向及び横偏波面方向のそれぞれの配置の無線タグ回路素子Ｔｏの存在個数を推定し、それに対応してＱＶ及びＱＨを修正設定しつつ、読み取りを続行する（詳細は後述）

なお、この例では、図中に示す棚番号が３１の収納棚１００のように上記の手法によるＱＶ，ＱＨの設定が行われていない（したがって「ＱＶ」「ＱＨ」各項目が未記入のままである）場合には、予めリーダ１において固定的に設定されているＱＶ及びＱＨの標準設定値を用いて、読み取りを開始する。

なお、上記図５で説明したＥＰＣ ｇｌｏｂａｌ Ｃｌａｓｓ−Ｉ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ−ＩＩの国際規格に準拠するプロトコルでは、リーダ１側から送信する「Ｓｅｌｅｃｔ」コマンド、「Ｑｕｅｒｙ」コマンド、「Ａｃｋ」コマンド、及び「ＱｕｅｒｙＲｅｐ」コマンドなどの無線タグ回路素子Ｔｏへの送信コマンドは、ｔａｒｉ、“０”/“１”符号長比などの（コマンドの時間長に影響を与える因子である）送信コマンドパラメータの設定によりそれぞれの通信時間長が決定される。一方、また無線タグ回路素子Ｔｏから応答する「ＲＮ１６」レスポンスやタグ情報は、ＬＦ、Ｍ値などの（応答周波数などの応答あたりの時間長に影響を与える因子である）タグ応答パラメータの設定によりそれぞれの通信時間長が決定される。

本実施形態においては、リーダ１の不揮発性記憶装置５が図７に示すような最適通信時間テーブル（相関）を予め記憶している。図７において、この例では、上記送信コマンドパラメータとして、ｔｐ−１，ｔｐ−２，…，ｔｐ−ｍの異なるｍ個を例示しており、上記タグ応答パラメータとして、ｒｐ−１，ｒｐ−２，…，ｒｐ−ｌの異なるｌ個を例示している。そして、ある１つの識別スロット数（例えばスロット数１個）に対して、上記ｍ個の送信コマンドパラメータとｌ個のタグ応答パラメータの組み合わせがｍ×ｌ個存在し、各組み合わせ毎に応じて、当該識別スロット数を用いて通信したときに必要な通信時間が一意的に決まる。そして、この一意的に決まった時間に対して例えば若干の余裕を加えた時間が、当該識別スロット数に対して当該送信コマンドパラメータ及びタグ応答パラメータの組み合わせを用いたときの最適通信時間として一意的に設定され、記憶されている。このような設定が、スロット数１，２，・・・，ｎまで順次記憶され、テーブル内に格納されている。

これら送信コマンドパラメータやタグ応答パラメータ自体は、通常ユーザが選択・設定するものではないが、例えばリーダ１ごとに、工場出荷時などに適宜に設定されている。これにより、この最適通信時間テーブルを参照することで、１回の偏波面対応読み取り処理における識別スロット数（適用するＱ値から算出）、送信コマンドパラメータ、及びタグ応答パラメータなどの各種パラメータの組み合わせに対応し、当該１回の偏波面対応読み取り処理に要すべき最適通信時間を取得できるようになっている。なお、本実施形態ではこの最適通信時間を、縦方向アンテナエレメント３Ｂと横方向アンテナエレメント３Ａとの切り替え時間間隔（後述の時間ＴＶ，ＴＨ参照）として用い、縦偏波面における通信と横偏波面における通信とを切り替えるようになっている。

なお、前述したように、図６に示したスロット数テーブルや図７に示した最適通信時間テーブルはリーダ１の不揮発性記憶装置（相関記憶手段）５に記録保持されているが、これに限られず、例えば有線又は無線のネットワークを介し、外部のサーバ等より取得するようにしてもよい。

図８は、リーダ１のＣＰＵ４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８において、この例では、電源の投入後（又は例えば操作部７において無線タグＴの読み取り処理を開始させる操作が行われると）、このフローが開始される（「ＳＴＡＲＴ」位置）。

まず、ステップＳ１において、縦偏波と横偏波との切り替えを行うために用いるフラグをＦ＝０にリセットする。

その後、ステップＳ５において、例えば操作部７でのユーザの操作入力に基づき、検出対象の収納棚１００の棚番号を取得する。

そして、ステップＳ１０へ移り、不揮発性記憶装置５に記録されている上記スロット数テーブル（図６参照）を参照して、上記ステップＳ５で入力された棚番号に対応する縦偏波用のＱＶ及び横偏波用のＱＨが取得可能であるか否か（つまり当該棚番号の収納棚１００について既にＱＶ及びＱＨが設定されているか）を判定する。棚番号に対応する２つのＱ値（ＱＨ，ＱＶ）が取得可能である場合、判定は満たされ、ステップＳ１５でスロット数テーブルを参照して棚番号に対応するＱＶ，ＱＨを取得し、ステップＳ２５へ移る。

一方、棚番号に対応する２つのＱ値（ＱＶ，ＱＨ）が取得できない場合、ステップＳ１０の判定が満たされず、ステップＳ２０で、前述の図６に示したテーブルに記載の値（ＱＨやＱＶ）を初期値として取得する。以上のようにしてステップＳ２０が終了したら、ステップＳ２５へ移る。

ステップＳ２５では、上記フラグＦが、縦方向アンテナエレメント３Ｂを介した縦偏波での通信を表すＦ＝１となっているかどうかを判定する。フラグＦが上記初期値０（又は横方向アンテナエレメント３Ａを介した横偏波での通信を表す２）であった場合には判定が満たされず、ステップＳ３０へ移る。

ステップＳ３０では、切替スイッチ部３４１に制御信号を出力して縦方向アンテナエレメント３Ｂを送受分離器２１４に切替接続する。その後、ステップＳ３１で、フラグＦを上記縦偏波に対応する１とする。

そして、ステップＳ３２に移り、不揮発性記憶装置５に記録されている上記最適通信時間テーブル（図７参照）を参照し、上記ステップＳ１５又はステップＳ２０で取得した（あるいは後述のステップＳ１７５又はステップＳ１８０で増減又は維持された）縦偏波用のＱＶから、対応する識別スロット数（＝２^Ｑ個）を算出し、さらにその識別スロット数に対応した縦偏波用の上記最適通信時間ＴＶを（前述の各種パラメータの組み合わせを考慮しつつ）取得する。その後、ステップＳ４０に移る。

一方、上記ステップＳ２５において、フラグＦが縦方向アンテナエレメント３Ｂを介した縦偏波での通信を表す１であった場合には判定が満たされ、ステップＳ３５へ移る。

ステップＳ３５では、切替スイッチ部３４１に制御信号を出力して横方向アンテナエレメント３Ａを送受分離器２１４に切替接続する。その後、ステップＳ３６で、フラグＦを上記横偏波に対応する２とする。

そして、ステップＳ３７に移り、不揮発性記憶装置５に記録されている上記最適通信時間テーブル（図７参照）を参照し、上記ステップＳ１５（又はステップＳ２０）で取得した（あるいは後述のステップＳ１７５又はステップＳ１８０で増減又は維持された）横偏波用のＱＨから、対応する識別スロット数（＝２^Ｑ個）を算出し、さらにその識別スロット数に対応した横偏波用の上記最適通信時間ＴＨを（前述の各種パラメータの組み合わせを考慮しつつ）取得する。その後、ステップＳ４０に移る。

ステップＳ４０では、タイマ９の計時内容をリセットし、上記ステップＳ３２で取得した最適通信時間ＴＶまでの又はステップＳ３７で取得した最適通信時間ＴＨまでの計時を開始する。

その後、ステップＳ１００へ移り、上記ステップＳ３２（又は上記ステップＳ３７）で算出した識別スロット数だけ、繰り返して無線タグ回路素子Ｔｏとの無線通信を行う偏波面対応読み取り処理を行う（後述の図９参照）。なお、この偏波面対応読み取り処理における識別スロット数は、この時点での上記Ｑ値（ＱＨ又はＱＶ）から算出した識別スロット数となる。また、後述するように、このステップＳ１００の偏波面対応読み取り処理においては、各偏波面での識別スロット数の過不足に応じてＱＶ，ＱＨが修正される。

そして、ステップＳ４５へ移り、上記ステップＳ４０での開始後、タイマ９による計時により縦偏波用の最適通信時間ＴＶ（又は横偏波用の最適通信時間ＴＨ）が経過したか否かを判定する。まだ最適通信時間ＴＶ，ＴＨが経過していない場合にはそのままループ待機し、最適通信時間ＴＶ，ＴＨが経過した場合には判定が満たされ、ステップＳ５０へ移る。

ステップＳ５０では、リーダアンテナ３の通信領域２０内に存在する全ての無線タグＴの無線タグ回路素子Ｔｏからの情報読み取りが終わったかどうかを判定する。

ここで、詳細な説明を省略するが、本実施形態の無線タグ回路素子Ｔｏでは、例えばＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００−６ Ｔｙｐｅ Ｃ等の公知の仕様となっており、セッションフラグの内容を指定した「Ｑｕｅｒｙ」コマンドを複数回受信しても、最初の１回だけ正常に「Ｑｕｅｒｙ」コマンドに応答できてからはその後に受信する「Ｑｕｅｒｙ」コマンドには応答しないように設定されている。すなわち、リーダ１より一度情報読み取りが行われた無線タグ回路素子Ｔｏは、それ以降はリーダ１からの問いかけに対し応答せず、二重読み取りを行わないようになっている。

したがって、このステップＳ５０では、上記のような読み取りがまだ行われていない無線タグ回路素子Ｔｏが残存しているかいないかを判定する。具体的には、例えば、全てのスロットに対して無線タグ回路素子Ｔｏからの応答信号が受信されない状態（あるいはその反復や所定時間の継続）をもって上記の残存数がゼロ（＝全無線タグ回路素子Ｔｏからの読み取り完了）とすればよい。あるいは、予め対象となる無線タグ回路素子Ｔｏの総数が分かっていれば、情報読み取りが完了した（タグＩＤを取得した）無線タグ回路素子Ｔｏの数をカウントしておき、その数が上記総数に達したかどうかを判定するようにしてもよい。

全無線タグ回路素子Ｔｏからの情報読み取りが完了するまではステップＳ５０の判定が満たされず、ステップＳ２５に戻り同様の手順を繰り返す。すなわち、Ｆ＝１の場合はステップＳ３５→ステップＳ３６→ステップＳ３７→ステップＳ４０→ステップＳ１００→ステップＳ４５で横方向アンテナエレメント３Ａを介した横偏波を用いた情報読み取りを最適通信時間ＴＨだけ行い、Ｆ＝２の場合はステップＳ３０→ステップＳ３１→ステップＳ３２→ステップＳ４０→ステップＳ１００→ステップＳ４５で縦方向アンテナエレメント３Ｂを介した縦偏波を用いた情報読み取りを最適通信時間ＴＶだけ行い、これらを交互に繰り返す。この間、前述のように一度応答した無線タグ回路素子Ｔｏはその後は応答しないことから、ステップＳ１００において識別スロット数が徐々に減少するように制御され（後述のステップＳ１７５参照）、その識別スロット数の減少に応じてステップＳ３７（又はステップＳ３２）において最適通信時間テーブルを参照して設定される最適通信時間ＴＨ（又はＴＶ）が徐々に短くなる。

この結果、上記Ｆ＝１でステップＳ３５→…→ステップＳ４５で横偏波を用いた情報読み取りを行った後は（直後の縦偏波を用いた情報読み取りを挟んだ）次の最適通信時間ＴＨは今回読み取りが完了した横偏波面方向配置の無線タグ回路素子Ｔｏの数の分短くなり、上記Ｆ＝２でステップＳ３９→…→ステップＳ４５で縦偏波を用いた情報読み取りを行った後は（直後の横偏波を用いた情報読み取りを挟んだ）次の最適通信時間ＴＶは今回読み取りが完了した縦偏波面方向配置の無線タグ回路素子Ｔｏの数の分短くなる。このようにして、横偏波用最適通信時間ＴＶ及び縦偏波用最適通信時間ＴＨを用いて横偏波と縦偏波とを切り替えながら情報読み取りを行っていき、まだ情報読み取りが終わっていない横偏波面及び縦偏波面方向配置の無線タグ回路素子Ｔｏの分布に応じて上記ＴＨ，ＴＶを変化させていく（最初のみステップＳ１５又はステップＳ２０により設定したＴＨ，ＴＶを用いる）。

以上のような繰り返しにより、最終的に全ての収納棚１００の全ての無線タグ回路素子Ｔｏから情報読み取りが終了したらステップＳ５０の判定が満たされ、ステップＳ７０に移る。ステップＳ７０では、上記偏波面対応読み取り処理の検出結果を表示部８に表示し、このフローを終了する。なお、特に詳しく図示しないが、この検出結果の表示としては縦偏波及び横偏波でそれぞれ無線タグ回路素子Ｔｏから読み取れた情報を分けて表示したり、それぞれでの衝突回数やＱ値（識別スロット数）などを表示するようにしてもよい。

図９は、上述したステップＳ１００の偏波面対応読み取り処理の詳細手順を表すフローチャートである。

図９において、まずステップＳ１０５において、識別スロットのカウンタ変数Ｃ、衝突回数のカウンタ変数ＣＣ、及び読み取り回数のカウンタ変数ＴＣのそれぞれの値を０にリセットする。

次にステップＳ１１０へ移り、ＲＦ通信制御部１０及びリーダアンテナ３（つまり横方向アンテナエレメント３Ａ又は縦方向アンテナエレメント３Ｂのいずれか）を介し、通信可能領域２０に存在する全ての無線タグＴに対し「Ｓｅｌｅｃｔ」コマンド信号を送信する。

次にステップＳ１１５へ移り、上記「Ｓｅｌｅｃｔ」コマンド信号と同様に「Ｑｕｅｒｙ」コマンド信号を送信する。なお、送受信する複数のコマンドの間の時間間隔は、適切な間隔となるよう適宜タイミングが調整される（以下、同様）。

次にステップＳ１２０へ移り、アンテナエレメント３Ａ又は３Ｂ及びＲＦ通信制御部１０を介し、所定の時間の間だけ無線タグＴの無線タグ回路素子Ｔｏからの応答信号を受信する。その後、ステップＳ１２５において、その受信時間の間に応答信号として「ＲＮ１６」レスポンスを受信したか否かを判定する。この判定において、「ＲＮ１６」レスポンスが受信された場合、判定が満たされ、すなわち当該識別スロットで応答する無線タグ回路素子Ｔｏが存在するとみなされて、次のステップＳ１３０へ移る。

ステップＳ１３０では、ＲＦ通信制御部１０及びアンテナエレメント３Ａ又は３Ｂを介し、上記ステップＳ１２０で受信された「ＲＮ１６」レスポンスをそのまま含む内容の「Ａｃｋ」コマンドを送信する。その後、ステップＳ１３５においてアンテナエレメント３Ａ又は３Ｂ及びＲＦ通信制御部１０を介し、無線タグ回路素子Ｔｏからその識別情報であるタグＩＤを含む無線タグ情報を受信した後、ステップＳ１４０で読み取り回数のカウンタ変数ＴＣの値に１を加え、ステップＳ１５５へ移る。

一方、上記ステップＳ１２５の判定において、「ＲＮ１６」レスポンスが正常に受信されていない場合、つまり複数の「ＲＮ１６」レスポンスが衝突したか又は「ＲＮ１６」レスポンスが一つも受信されなかった場合、判定が満たされず、ステップＳ１４５へ移る。

ステップＳ１４５では、上記ステップＳ１２５の判定で「ＲＮ１６」レスポンスが正常に受信されていないと判定された原因が衝突によるものであるか否かを判定する。衝突によるものでない場合、判定は満たされず、すなわち当該識別スロットで応答する無線タグ回路素子Ｔｏがなかったものとみなされて、そのままステップＳ１５５へ移る。一方、衝突によるものであった場合、判定が満たされ、ステップＳ１５０で衝突回数のカウンタ変数ＣＣの値に１を加えてステップＳ１５５へ移る。

ステップＳ１５５では、識別スロットのカウンタ変数Ｃの値に１を加え、その後にステップＳ１６０でこの変数Ｃの値が２^Ｑより小さいか否か、すなわち最後の識別スロットを終了したか否かを判定する。ここで用いられるＱ値は、その時点で接続されているアンテナエレメント３Ａ又は３Ｂの偏波面方向に対応したＱ値（上記した横偏波用のＱＨ又は縦偏波用のＱＶ）を用いる。カウンタ変数Ｃの値が２^Ｑより小さい場合、判定が満たされ、すなわち現行の偏波面対応読み取り処理が終了していないものとみなされて、次のステップＳ１６５へ移る。

ステップＳ１６５では、ＲＦ通信制御部１０及びアンテナエレメント３Ａ又は３Ｂを介し「ＱｕｅｒｙＲｅｐ」コマンドを送信して新たな識別スロットを開始した後、ステップＳ１２０へ戻り同様の手順を繰り返す。

また一方、上記ステップＳ１６０の判定において、変数Ｃの値が２^Ｑ以上である場合、判定が満たされず、すなわち当該偏波面対応読み取り処理における最後の識別スロットが終了したものとみなされて、次のステップＳ１７０へ移る。

ステップＳ１７０では、衝突回数のカウンタ変数ＣＣの値が０であるか否か、つまり現行の偏波面対応読み取り処理において一度でも「ＲＮ１６」レスポンスの衝突があったか否かを判定する。カウンタ変数ＣＣの値が０である場合、判定が満たされ、すなわち現行の偏波面対応読み取り処理で一度でも「ＲＮ１６」レスポンスの衝突がなかったものとみなされ、次のステップＳ１７５へ移る。

ステップＳ１７５では、識別スロットのカウンタ変数Ｃと読み取り回数のカウンタ変数ＴＣの値を比較して対応するＱ値（ＱＶ又はＱＨ）の減少補正を検討する。つまり、「ＲＮ１６」レスポンスの衝突が一度も生じることなくタグ情報を読み取ることができたということは、現行の偏波面方向に対応して直前の偏波面対応読み取り処理における識別スロット数（＝Ｃ）が検出対象の無線タグＴの個数（＝ＴＣ）に対して必要数を満たしていたか、又はそれより過剰に多い状態であった可能性が予想される。

ここで、無線タグＴの個数（＝ＴＣ）に対して「ＲＮ１６」レスポンスの衝突回避のために最低必要とされる識別スロット数は、この例では前述したように無線タグＴの個数ＴＣとなる。これと比較して、実際に直前に行われた偏波面対応読み取り処理での識別スロット数（＝Ｃ）が２倍以上（つまりＣ≧２×ＴＣ）であった場合には、対応するＱ値を１つ減少して偏波面対応読み取り処理の識別スロット数を半減しても「ＲＮ１６」レスポンスの衝突回避を維持できることになる。なお、４倍以上であった場合には、対応するＱ値を２つ減少してもよいことになる。

以上のような検討方法はあくまで一例であるが、ステップＳ１７５では直前の偏波面対応読み取り処理における識別スロット数（＝Ｃ）が検出対象の無線タグＴの個数（＝ＴＣ）に対して過剰に多い状態とならないよう、必要に応じて現行の偏波面方向に対応するＱ値（ＱＶ又はＱＨ）の減少補正を行う。また、直前の偏波面対応読み取り処理における識別スロット数（＝Ｃ）が検出対象の無線タグＴの個数（＝ＴＣ）に対して適正であると判断した場合には、当該識別スロット数に対応するＱ値（ＱＶ又はＱＨ）をそのまま維持する。

また一方、上記ステップＳ１７０の判定において、カウンタ変数ＣＣの値が１以上である場合、判定が満たされず、すなわち現行の偏波面対応読み取り処理で「ＲＮ１６」レスポンスの衝突が１回以上生じたものとみなされ、ステップＳ１８０へ移る。

ステップＳ１８０では、衝突回数のカウンタ変数ＣＣの大きさに応じて対応するＱ値（ＱＶ又はＱＨ）の増加補正を検討する。つまり、「ＲＮ１６」レスポンスの衝突が一度でも生じていることから、現行の偏波面方向に対応して現行の偏波面対応読み取り処理における識別スロット数（＝Ｃ）が検出対象の無線タグＴの個数（＝ＴＣ）に対して必要数を満たしていなかった可能性が予想される。

ここで、例えば一度の衝突において２つの無線タグＴが同時に「ＲＮ１６」レスポンスを送信していたと仮定すると、タグ情報の読み取りが成功した無線タグＴの個数（＝ＴＣ）に衝突回数（＝ＣＣ）の２倍の数を加算した数（つまりＴＣ＋２×ＣＣ）が、現行の偏波面方向に対応する無線タグＴの総数であると推定できる。そしてこの推定個数が「ＲＮ１６」レスポンスの衝突回避のために最低必要とされる識別スロット数であると推定でき、この推定した必要スロット数を超える最小の識別スロット数を指定するＱ値（ＱＶ又はＱＨ）を算出することで適切なＱ値の増加補正が行える。なお、一度の衝突において３つ以上の無線タグＴが同時に「ＲＮ１６」レスポンスを送信していた場合も考慮して、必要スロット数は余裕を持って大きめに設定するのが望ましい。

以上のような検討方法はあくまで一例であるが、ステップＳ１８０では現行の偏波面対応読み取り処理における識別スロット数（＝Ｃ）が検出対象の無線タグＴの個数（＝ＴＣ）に対して過少状態とならないよう、必要に応じて現行の偏波面方向に対応するＱ値（ＱＶ又はＱＨ）の増加補正を行う。

以上のようにして、ステップＳ１７５又はステップＳ１８０が完了したら、このルーチンを終了する。

図１０は、図４に示した無線タグ回路素子Ｔｏが備える制御部１５７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。この図１０において、例えば無線タグ回路素子Ｔｏが初期化コマンド（詳細な説明を省略する）を受信してその初期信号により無線電力が与えられるとともに制御部１５７が初期化されると、無線タグ回路素子Ｔｏが起動し、このフローが開始される（「ＳＴＡＲＴ」位置）。

まず、ステップＳ２０５で、無線タグ回路素子Ｔｏが起動した直後にタグアンテナ１５１で受信したリーダ１のリーダアンテナ３からの「Ｓｅｌｅｃｔ」コマンドの命令内容を解釈する。そして、その命令内容に含まれている指定条件（リーダ１が読み取り対象とする無線タグＴの条件）に当該無線タグＴが該当するか否かを判定する。当該無線タグＴが指定条件に該当しない場合、ステップＳ２０５の判定が満たされず、当該無線タグＴが該当する指定条件を含む「Ｓｅｌｅｃｔ」コマンドを受信するまで同じ手順を繰り返してループ待機する。一方、当該無線タグＴが該当する指定条件を含む「Ｓｅｌｅｃｔ」コマンドを受信した場合、ステップＳ２０５の判定が満たされ、次のステップＳ２１０へ移る。

ステップＳ２１０では、タグアンテナ１５１で受信したリーダ１のリーダアンテナ３からの「Ｑｕｅｒｙ」コマンドの命令内容を解釈するよう受信制御する。このとき、「Ｑｕｅｒｙ」コマンドに含まれるスロット数指定値Ｑ（前述のＱＶ又はＱＨ）をメモリ部１５７に記憶させる。

次にステップＳ２１５へ移り、上記ステップＳ２１０でメモリ部１５７に記憶されたスロット数指定値Ｑに基づいて、０から２^Ｑ−１までの乱数を乱数発生器１５８により発生させ、その値をスロットカウント値Ｓとする。このスロットカウント値Ｓにより、当該無線タグＴが応答信号（この例の「ＲＮ１６」レスポンス）を送信する識別スロットが決定される。

次にステップＳ２２０へ移り、スロットカウント値Ｓが０であるか否かを判定する。スロットカウント値Ｓが０でない場合、判定が満たされず、すなわちまだ応答信号を送信すべき識別スロットに達していないとみなされて次のステップＳ２２５へ移る。

ステップＳ２２５では、図９のフローのステップＳ１６５においてリーダ１から送信される「ＱｕｅｒｙＲｅｐ」コマンドをタグアンテナ１５１を介して受信したか否かを判定し、受信するまでその時点の識別スロットの間受信制御を繰り返す。「ＱｕｅｒｙＲｅｐ」コマンドを受信した場合、ステップＳ２２５の判定が満たされて、次のステップＳ２３０へ移り、スロットカウント値Ｓを１減算してステップＳ２２０へ戻り同様の手順を繰り返す。

一方、上記ステップＳ２２０の判定においてスロットカウント値Ｓが０となっていた場合、判定が満たされ、すなわち当該無線タグ回路素子Ｔｏが応答信号を送信すべき識別スロットに達したとみなされて次のステップＳ２３５へ移る。ステップＳ２３５では、例えば１６ビットの疑似乱数を用いた「ＲＮ１６」レスポンスを応答信号として変復調部１５６で生成させ、所定のタイミングでタグアンテナ１５１を介しリーダ１へ返信する。

その後、ステップＳ２４０へ移り、上記ステップＳ２３５で送信した「ＲＮ１６」レスポンスをそのまま含む内容の「Ａｃｋ」コマンドをタグアンテナ１５１を介して受信したか否かを判定する。タグアンテナ１５１を介して「Ａｃｋ」コマンドが受信され、その内容が先に無線タグ回路素子Ｔｏ自身が送信した「ＲＮ１６」レスポンスをそのまま含む内容である場合、判定が満たされ、すなわち当該無線タグ回路素子Ｔｏの個体がリーダ１からタグ情報の送信を許可されたものとみなして次のステップ２４５へ移る。

ステップＳ２４５では、タグアンテナ１５１を介してその無線タグ回路素子ＴｏのタグＩＤを含むタグ情報をリーダ１に送信する（なお、既に述べたように、このようにして一度リーダ１へタグ情報を送信した後は、その後に受信する「Ｑｕｅｒｙ」コマンドには応答しないように設定されている）。そしてステップＳ２０５へ戻り、同様の手順を繰り返す。

一方、上記ステップＳ２４０の判定において、タグアンテナ１５１を介し「Ａｃｋ」コマンドが受信されなかった場合、又は受信してもその内容が先に送信した「ＲＮ１６」レスポンスをそのまま含む内容でない場合、判定が満たされず、すなわち何らかの外的要因で無線通信が失敗したか、又は同一の識別スロットで他の無線タグ回路素子Ｔｏと「ＲＮ１６」レスポンスの衝突が生じたものとみなされ、何も信号を送信することなくそのままステップＳ２０５へ戻る。

以上において、上記図８のフローにおけるステップＳ１５及びステップＳ２０と、（図９のステップＳ１７５及びステップＳ１８０でＱＶ又はＱＨを調整された後に）ステップＳ３２又はステップＳ３７で対応するスロット数を算出する手順が、各請求項記載の分布関連情報取得手段として機能する。

また、ステップＳ３０及びステップＳ３５の手順が偏波面切替手段として機能する。またステップＳ３２及びステップＳ３７で最適通信時間ＴＶ及びＴＨを算出する手順が切替設定手段として機能し、そのうち図８のフローが開始された後にステップＳ１５又はステップＳ２０でのＱＶ，ＱＨに基づき最適通信時間ＴＶ及びＴＨを算出する（１回目の）ステップＳ３２及びステップＳ３７の手順が、初期値設定手段として機能する。

また、上記図９のフローにおけるステップＳ１１５の手順が送信制御手段として機能し、ステップＳ１２０及びステップＳ１３５の手順が受信制御手段として機能し、ステップＳ１７５及びステップＳ１８０の手順がスロット数制御手段として機能する。

以上説明したように、本実施形態においては、横偏波用最適通信時間ＴＶ及び縦偏波用最適通信時間ＴＨを用いてリーダアンテナ３の横偏波と縦偏波とを切り替えながら情報読み取りを行うとき、横偏波面及び縦偏波面方向配置の無線タグ回路素子Ｔｏの分布に応じて上記ＴＨ，ＴＶを変化させる。最初は、ステップＳ１５又はステップＳ２０により設定したＴＨ，ＴＶを用いて偏波面切り替えを行い、その後は情報読み取りが終わっていない横偏波面及び縦偏波面方向配置の無線タグ回路素子Ｔｏの分布に応じて上記ＴＨ，ＴＶを変化させていく（ステップＳ３２、ステップＳ３７）。

これにより、比較的分布数が多い無線タグ回路素子Ｔｏのタグアンテナ１５１の偏波面方向に合致している場合は比較的長時間その偏波面方向を維持するようにして、通信時間の不足による通信再試行回数の増大によるプリアンブル（つまり偏波面対応読み取り処理の冒頭の「Ｓｅｌｅｃｔ」コマンド）の複送等の無駄を防止できる。逆に、比較的分布数が少ない無線タグ回路素子Ｔｏのタグアンテナ１５１の偏波面方向に合致している場合は短い時間のみその偏波面方向を維持するようにして、情報送受の行われない無意味な空白時間が生じる無駄を防止できる。この結果、複数の無線タグ回路素子Ｔｏにおいてタグアンテナ１５１の偏波面方向の分布に偏りがあったとしても、リーダアンテナ３の切り替えをその偏りに対応した態様とすることができ、これによって無駄のない効率的な通信を実現することができる。

また、この実施形態では特に、上記図８のフローにおけるステップＳ２０において、前述の図６に示したテーブルに記載の値（ＱＨやＱＶ）を初期値として取得する。これにより、特に、過去の通信実績履歴や、シミュレーションや、別途の情報等、予め無線タグ回路素子Ｔｏの分布数やこれに対応した識別スロット数が分かっている場合に、このような既知の値に基づき第１回目の最適通信時間ＴＶ，ＴＨをある程度適正に設定することができる（この場合、通信可能領域２０内に対する値でなく、これを含むさらに広い範囲、例えばリーダ１の周辺領域としての収納棚１００全体における値を用いるようにしてもよい）。これにより、このような既知の情報に基づく標準設定値がない場合に比べ、通信効率の最適化を迅速に達成することができる。

また、この実施形態では特に、上記図９のフローにおけるステップＳ１７５及びステップＳ１８０の手順で「ＲＮ１６」レスポンスの受信状況に基づき識別スロットの数を可変に設定することで、衝突や空白スロットが生じるのをなるべく回避し、効率のよい通信を行うことができる。

また、この実施形態では特に、「ＲＮ１６」レスポンスの衝突が生じている場合は（「ＲＮ１６」レスポンスの数に対して識別スロットの数が不足していることから）ステップＳ１８０の手順で識別スロットの数を増大（対応するＱ値を増大）させ、空白の識別スロットが過剰に多く生じている場合は（「ＲＮ１６」レスポンスの数に対して識別スロットの数が多すぎることから）ステップＳ１７５の手順で識別スロットの数を減少（対応するＱ値を減少）させ、「ＲＮ１６」レスポンスの衝突が生じずタグ情報を取得できている場合は（「ＲＮ１６」レスポンスの数に対して識別スロットの数がちょうどよいことから）識別スロットの数を増減せず維持することで確実に効率のよい通信を行うことができる。

また、この実施形態では特に、ＱＶ，ＱＨのそれぞれに対応する識別スロット数と、それぞれ全識別スロット数の処理に必要とされる最適通信時間ＴＶ，ＴＨとの相関を最適通信時間テーブル（図７参照）として不揮発性記憶装置５に記憶しておき、これら最適通信時間に基づいてリーダアンテナ３の偏波面方向の切り替えを行う。これにより、最適な識別スロット数に対応した最適なＴＶ，ＴＨを容易に設定することができる。

また、この実施形態では特に、偏波面方向別の分布に関連する情報として、（上述した無線タグ回路素子Ｔｏの数との密接な対応付けを考慮し）識別スロットの数（スロット数テーブルにおいてはＱ値）を用いている。例えば、今回行った無線通信において識別スロットの数が少なすぎて衝突が発生している場合には、（通信対象となる無線タグ回路素子Ｔｏの数が比較的多いことが推測されるので、次回通信を円滑に行うために）ステップＳ１８０の手順で識別スロットの数を増大させる。そしてステップＳ５０から戻って実行するステップＳ３２又はステップＳ３７で行う無線通信でこの増大した識別スロット数に基づき最適通信時間テーブルを参照して最適通信時間ＴＶ又はＴＨを設定し、リーダアンテナ３の偏波面方向（縦偏波又は横偏波）が、上記比較的多数の無線タグ回路素子Ｔｏのタグアンテナ１５１の偏波面方向（縦偏波又は横偏波）に合致するときに、比較的長時間その方向を維持するように設定する（ＴＶ又はＴＨを比較的大きくする）。このようにして、無線タグ回路素子Ｔｏの数（タグアンテナ１５１の偏波面方向別の分布数）を直接取り扱わなくても、識別スロットの数を用いて通信効率の最適化制御を容易に行うことができる。

なお、このような最適通信時間で偏波面方向を切り替える場合において、偏波面方向別の分布に関連する情報として、通信対象となる無線タグ回路素子Ｔｏの分布数を推定して用いるようにしてもよい。この場合には、図６のスロット数テーブルの代わりに、各偏波面方向に対応する無線タグ回路素子Ｔｏの推定分布数を記録した縦横対応タグ数テーブル（特に図示せず。不揮発性記憶装置５又は上記外部サーバに記憶されている）を用いて、各偏波面方向別に当該推定分布数を取得した際に必要スロット数や対応するＱ値（ＱＶ又はＱＨ）をそれぞれ算出すればよい。

すなわち、例えば、今回行った無線通信において識別スロットで衝突が発生している場合には、ステップＳ１８０の手順によって、通信対象となる無線タグ回路素子Ｔｏの数が当該識別スロットの数よりもやや多いと推定される（タグ数推定手段としての機能）。そしてステップＳ５０から戻った後に実行されるステップＳ３２又はステップＳ３７の手順でこの推定された分布数に基づく識別スロット数を取得し、さらに上記相関を参照して最適通信時間ＴＶ又はＴＨを設定することで、リーダアンテナ３の偏波面方向（縦偏波又は横偏波）が、上記比較的多数の無線タグ回路素子Ｔｏのタグアンテナ１５１の偏波面方向（縦偏波又は横偏波）に合致したら、比較的長時間その方向を維持するように設定する（ＴＶ又はＴＨを比較的大きくする）。このようにして、受信状況に応じて無線タグ回路素子Ｔｏの数を推定し、その推定した無線タグ回路素子Ｔｏの分布数を直接用いることで、通信効率の最適化制御を確実に行うことができる。

なお、以上において、図３、図４等の各図中に示す矢印は信号の流れの一例を示すものであり、信号の流れ方向を限定するものではない。

また、図８、図９、図１０等に示すフローチャートは本発明を上記フローに示す手順に限定するものではなく、発明の趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で手順の追加・削除又は順番の変更等をしてもよい。

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。

本発明の実施形態のリーダを無線タグが貼付されている多数の物品の管理に適用した場合の一例を表す図である。 リーダの概略を表すシステム構成図である。 リーダにおけるＣＰＵ、ＲＦ通信制御部、及びリーダアンテナの詳細構成を表す機能ブロック図である。 無線タグ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。 リーダと一つの無線タグとの間で送受される信号のタイムチャートの一例を表す図である。 リーダが記憶するスロット数テーブルの一例を概念的に表す図である。 リーダが記憶する最適通信時間テーブルの一例を概念的に表す図である。 リーダのＣＰＵ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。 ステップＳ１００の偏波面対応読み取り処理の詳細手順を表すフローチャートである。 無線タグ回路素子の制御部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。

符号の説明

１ リーダ（無線タグ通信装置）
２ 本体制御部
３ リーダアンテナ（アンテナ手段）
３Ａ 横方向アンテナエレメント
３Ｂ 縦方向アンテナエレメント
４ ＣＰＵ
５ 不揮発性記憶装置（相関記憶手段）
６ メモリ
７ 操作部
８ 表示部
９ タイマ
１０ ＲＦ通信制御部
２０ 通信可能領域（周辺領域）
１５０ ＩＣ回路部
１５１ タグアンテナ（タグアンテナ）
Ｂ 物品
Ｔ 無線タグ
Ｔｏ 無線タグ回路素子

Claims (10)

1. 情報を記憶するＩＣ回路部と情報を送受信するタグアンテナとを備え、前記タグアンテナの偏波面の方向が異なる複数の前記無線タグ回路素子に対し、情報読み取りを行う無線タグ通信装置であって、
   前記無線タグ通信装置の周辺領域における前記複数の無線タグ回路素子の分布状態に対応する、偏波と関連付けられた分布関連情報を取得する分布関連情報取得手段と、
   前記複数の無線タグ回路素子と無線通信を介し情報送受信を行うためのアンテナ手段と、
   無線通信時における前記アンテナ手段の偏波面方向を複数の方向に切り替え可能な偏波面切替手段と、
   前記分布関連情報取得手段で取得した前記分布関連情報に基づき、偏波面切替手段による前記複数の偏波面方向の切替時間間隔を設定する切替設定手段と
   を有することを特徴とする無線タグ通信装置。
2. 前記周辺領域に含まれる通信領域内の前記無線タグ回路素子から情報を取得するための読み取りコマンドを生成し、前記アンテナ手段を介し前記無線タグ回路素子に送信する送信制御手段と、
   前記送信制御手段で生成され送信された前記読み取りコマンドに応じて前記無線タグ回路素子から送信された応答信号を、複数の識別スロットに区分して受信可能な受信制御手段と、
   前記受信制御手段での応答信号の受信状況に基づき、前記識別スロットの数を可変に設定するスロット数制御手段とを有し、
   前記分布関連情報取得手段は、
   前記分布関連情報として、無線タグ回路素子の数、若しくは、前記無線タグ回路素子の数に対応する前記識別スロット数を取得する
   ことを特徴とする請求項１記載の無線タグ通信装置。
3. 前記スロット数制御手段は、
   前記受信状況として、
   前記読み取りコマンドに応じた前記無線タグ回路素子からの前記応答信号を受信するために前記受信制御手段が用意した複数の識別スロットのうち、前記無線タグ回路素子から送信された応答信号の衝突が生じている識別スロットの数、前記無線タグ回路素子から送信された応答信号の衝突が生じず情報を取得できた識別スロットの数、前記無線タグ回路素子から送信された応答信号が存在しなかった空白の識別スロットの数のいずれかに基づき、前記識別スロットの数を調整する
   ことを特徴とする請求項２記載の無線タグ通信装置。
4. 前記識別スロット数と対応する所要通信時間との相関を記憶する相関記憶手段を有し、
   前記切替設定手段は、
   前記分布関連情報取得手段で取得された前記分布関連情報に対応した前記識別スロットの数に基づき、前記相関記憶手段に記憶された前記相関を参照して、前記切替時間間隔を設定する
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の無線タグ通信装置。
5. 前記スロット数制御手段は、
   前記受信制御手段での応答信号の受信状況に基づき、前記識別スロットの数を増減し、
   前記分布関連情報取得手段は、
   前記分布関連情報として、前記スロット数制御手段で増減された前記識別スロットの数を取得し、
   前記切替設定手段は、
   前記分布関連情報取得手段で取得された前記識別スロットの数に対し、前記相関記憶手段に記憶された前記相関を参照して、前記切替時間間隔を設定する
   ことを特徴とする請求項４記載の無線タグ通信装置。
6. 前記受信制御手段での応答信号の受信状況に基づき、前記通信領域における通信対象となる前記無線タグ回路素子の分布数を推定するタグ数推定手段を有し、
   前記分布関連情報取得手段は、
   前記分布関連情報として、前記タグ数推定手段で推定された前記無線タグ回路素子の分布数を取得し、
   前記切替設定手段は、
   前記分布関連情報取得手段で取得された前記無線タグ回路素子の分布数に対応した前記識別スロットの数に対し、前記相関記憶手段に記憶された前記相関を参照して、前記切替時間間隔を設定する
   ことを特徴とする請求項４記載の無線タグ通信装置。
7. 前記切替設定手段は、
   前記分布関連情報取得手段で取得した既知の前記分布関連情報に基づき、前記切替時間間隔の初期値を設定する初期値設定手段を備える
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の無線タグ通信装置。
8. 情報を記憶するＩＣ回路部と情報を送受信するタグアンテナとを備え、前記タグアンテナの偏波面の方向が異なる複数の前記無線タグ回路素子より、通信アンテナから送信した読み取りコマンドに応じて送信された応答信号を受信し情報読み取りを行う無線タグ通信方法であって、
   周辺領域における前記複数の無線タグ回路素子の分布状態に対応する分布関連情報を取得する第１手順と、
   前記取得した前記分布関連情報に基づき、前記通信アンテナの偏波面を複数の偏波面方向に切り替える切替時間間隔を可変に設定する第２手順と
   を有することを特徴とする無線タグ通信方法。
9. 前記第１手順は、
   前記分布関連情報として、前回通信時における前記応答信号の受信状況に基づき増減された、応答信号を区分して受信するための識別スロットの数を取得する手順であり、
   前記第２手順は、
   前記第１手順で取得された前記識別スロットの数に基づき、前記切替時間間隔を設定する手順である
   ことを特徴とする請求項８記載の無線タグ通信方法。
10. 前回通信時における前記応答信号の受信状況に基づき、前記周辺領域に含まれる通信領域における通信対象となる前記無線タグ回路素子の分布数を推定する第３手順を有し、
    前記第１手順は、
    前記分布関連情報として、前記第３手順で推定された前記無線タグ回路素子の分布数を取得する手順であり、
    前記第２手順は、
    前記第１手順で取得された前記無線タグ回路素子の分布数に対応した前記識別スロットの数に基づき、前記切替時間間隔を設定する手順である
    ことを特徴とする請求項８記載の無線タグ通信方法。

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