JP4572894B2 - 無線タグリーダ - Google Patents
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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、複数の無線タグとの間の通信が失敗した原因が、ノイズによる可能性が高いのか、衝突の発生による可能性が高いのかを妥当に推定して、次回の通信を試行することができる無線タグリーダを提供することにある。
2C>A+B+C → C>A+B
となる。また、ケース(3)については、一般的な無線タグリーダが次回の通信確立処理の通信スロット数を減らす場合は、1/2に設定するものが多い。そして、エラー通信スロット数Cの2倍が、次回に減らすことを想定した全スロット数(A+B+C)の1/2を下回るようであれば、その状態は、衝突が発生しているとしても空きスロット数Aが相対的に多く、通信確立処理が冗長化していることを示す。即ち、
2C<(A+B+C)/2 → 3C<A+B
となる。従って、受信状態推定手段は、各ケース(1)〜(3)を妥当に推定することができる。
即ち、プリアンブル信号のパターンを全て受信できた通信スロット数Dについてはノイズの影響を受けた可能性が高く、同パターンを一部しか受信できなかった通信スロット数Eについては衝突が発生した可能性が高いとみなせるので、条件(D>αE)が成立するようであれば、ノイズ混入程度が高いと妥当に推定することができる。
即ち、次回に総通信スロット数Sを増やすのは衝突が発生した可能性が高いことに対応した制御であるが、それでも次回の通信確立処理で状況の改善が図られないとすれば、受信状態の推定に誤りがあったと想定することもできる。従って、「衝突発生」の推定を見直して「ノイズ混入」の可能性を考慮し受信感度を低下させて対応することで、次回に通信を成功させる可能性を高めることができる。
即ち、次回に総通信スロット数Sを減らすのは、空きスロット数が多いと推定した結果に対応した制御であるが、それに引き続き更に総通信スロット数Sを減らすと判定された場合は、受信感度が低過ぎるためタグリーダが無線タグからの応答信号を良好に受信できていない、という推定も成り立つ。そこで、受信感度を向上させて対応することで、次回に通信を成功させる可能性を高めることができる。
以下、本発明の第1実施例について図1乃至図5も参照して説明する。図4は、無線タグとの間で非接触通信を行うリーダライタの電気的構成を示すブロック図である。リーダライタ(無線タグリーダ)は、マイクロコンピュータにより構成される制御部(受信状態検出手段,受信状態推定手段,通信制御手段)1、送信回路(送信手段)2、送信アンテナ(送信手段)3、受信アンテナ(受信手段)4、受信回路(受信手段)5などから構成されている。
制御部1は、無線タグに電力を供給しつつ無線タグとの間で通信を行い、無線タグに対してデータの書き込みとデータの読み出しを行うもので、CPUなどで構成される処理部12やメモリ13などを備えている。また、制御部1は、受信回路5を構成するアンプ10のゲインを調整することで、受信感度を制御するようになっている。
そして、本実施例では、リーダライタ14(RW)が、例えば図5に示すように、4つの無線タグ(以下、単にタグと称す)15(1)〜15(4)(TAG1〜TAG4)との間で通信を行う場合を想定する。
また、通信スロット(4)におけるタグ15(4)については、応答信号にノイズが重畳されたことにより、通信が失敗となっている。
続くステップS2において、制御部1は、ステップS1にて計数したID取得タグ数B,エラー通信スロット数Cの和(B+C)が「0」か否かを判断する。ここで、和(B+C)が「0」の場合は、応答を返そうとしたタグ15が存在しなかったことを示すので処理を終了し、和(B+C)が「0」でなければ、次のステップS3に進む。
2C>A+B+C
C>A+B
という関係が成り立つ場合は、衝突をより回避し易くするように、次回のアンチコリジョンサブラウンドに設定する総通信スロット数Sを、例えば、2倍に増やすように設定する(ステップS6)。
2C<(A+B+C)/2
3C<A+B
となる。従って、上記の条件が成り立つ場合は、次回のアンチコリジョンサブラウンドに設定する総通信スロット数Sを1/2にすることで(ステップS5)、通信処理時間の短縮を図る。
3C≧A+B≧C
となる場合は、何れについても明確な傾向を示していないことになるので、次回のアンチコリジョンサブラウンドの総通信スロット数Sを現状のままとして様子を見る。
そして、ノイズ混入程度が高いと推定すると受信感度を低下させ、衝突発生頻度が高いと推定すると次回のアンチコリジョンサブラウンドに設定する総通信スロット数Sを増やし、ノイズ混入程度,並びに衝突発生頻度が何れも低いと推定すると、次回に設定する総通信スロット数Sを減らすようにした。従って、制御部1は、ノイズ混入程度の高低と、衝突発生頻度の高低とを妥当に推定し、夫々のケースに応じて適切な対応を行なうことで、総じて通信効率を向上させることができる。
図6は本発明の第2実施例を示すものであり、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説明する。図6は第1実施例の図1相当図であり、制御部1による処理内容が第1実施例と若干相違している。ステップS1に替わるステップS11において、制御部1は、各数A,B,Cに加えて、エラー通信スロット数Cの内、プリアンブル信号パターンは全て受信できたがIDを取得できなかった通信スロット数Dと、プリアンブル信号パターンを所定の割合(例えば、60%)以下しか受信できなかった通信スロット数Eも計数する。
図7及び図8は本発明の第3実施例を示すものであり、第1実施例と異なる部分のみ説明する。図7,図8は第1実施例の図1,図2相当図であり、ステップS1に替わるステップS13において、制御部1は、各数A,B,Cに加えて、エラー通信スロット数Cの内、乱数RN16による応答信号を受信してID要求を行ったにもかかわらず、IDを取得できなかった通信スロット数Fも計数する。
図9は本発明の第4実施例を示すものであり、第1実施例と異なる部分のみ説明する。図9は図1相当図であり、ステップS5,S6を実行すると、制御部1は、例えば、メモリ13内のフラグ格納領域に、DECフラグ,INCフラグを夫々セットする(ステップS18,S20)。そして、ステップS4より条件分岐してステップS5,S6に移行する前に、その時点で既にDECフラグ,INCフラグが夫々セットされているか否かを判断し(ステップS15,S19)、各フラグがセットされていないことを確認した上で(「NO」)ステップS5,S6に移行する。
第1実施例と、第2又は第3実施例とを組み合わせて、ステップS3で「NO」と判断した場合にステップS12又はS14を実行しても良い。
ステップS3,S4の判断条件は、推定に妥当性を与え得る範囲で適宜設定して良い。
3つ以下や5つ以上のタグ15との間で通信を行っても良い。
「通信の確立」には、リーダライタ14がタグ15のIDを取得した後、当該タグ15の状態について「読取り完了」を示すフラグがセットされることを含む。
受信感度を下げる,又は上げるという調整は、受信信号より復調したデータを復号する場合の判定閾値を下げる,又は上げることで行っても良い。
「通信スロット」には、ある信号をトリガとして区切られる所定の時間枠(タイムスロット)を含むものとする。
無線タグからのデータ読出し機能のみを備えたタグリーダに適用しても良い。
Claims (7)
- 複数の無線タグに質問信号を送信することで、前記無線タグが所定範囲内で選択した任意の通信スロットを使用して応答すると、その応答した無線タグよりIDを取得するように通信確立処理を行うアンチコリジョン方式を採用する無線タグリーダにおいて、
前記通信確立処理において、IDを取得できたタグ数B,通信エラーが発生した通信スロット数Cを検出する受信状態検出手段と、
前記通信確立処理における空き通信スロット数A(=S−B−C,Sは総通信スロット数)と、前記タグ数B,前記エラー通信スロット数Cとに基づいて、受信信号に対するノイズ混入程度の高低と、衝突(コリジョン)発生頻度の高低とを推定する受信状態推定手段と、
この受信状態推定手段により、
前記ノイズ混入程度が高いと推定されると、受信感度を低下させるように受信手段を制御し、
前記衝突発生頻度が高いと推定されると、次回の通信確立処理に設定する総通信スロット数Sを増やすように送信手段を制御し、
前記ノイズ混入程度,並びに前記衝突発生頻度が何れも低いと推定されると、次回の通信確立処理に設定する総通信スロット数Sを減らすように前記送信手段を制御する通信制御手段とを備えることを特徴とする無線タグリーダ。 - 前記受信状態検出手段は、前記エラー通信スロット数Cを、前記無線タグによって送信されるプリアンブル信号の一部に該当する信号パターンを受信した通信スロット数として検出することを特徴とする請求項1記載の無線タグリーダ。
- 前記受信状態推定手段は、
・A>C>Bが成り立つ場合に、前記ノイズ混入程度が高いと推定し、
・C>A+Bが成り立つ場合に、前記衝突発生頻度が高いと推定し、
・3C<A+Bが成り立つ場合に、前記ノイズ混入程度,並びに前記衝突発生頻度が何れも低いと推定することを特徴とする請求項1又は2記載の無線タグリーダ。 - 前記受信状態検出手段は、前記無線タグによって送信されるプリアンブル信号のパターンの受信割合を検出し、プリアンブル信号のパターンを全て受信できたがIDを取得できなかった通信スロット数Dと、前記パターンを所定の割合以下しか受信できなかった通信スロット数Eとを取得し、
前記受信状態推定手段は、前記スロット数Dが、前記スロット数Eの所定倍率を超えている場合に、前記ノイズ混入程度が高いと推定することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の無線タグリーダ。 - 前記受信状態推定手段は、前記通信確立処理において、前記無線タグが選択した任意の通信スロットを使用して応答したものに対しIDの送信を要求したにもかかわらず、IDが取得できなかった場合は、前記ノイズ混入程度が高いと推定することを特徴とする請求項1又は2記載の無線タグリーダ。
- 前記通信制御手段は、一度次回の通信確立処理に設定する総通信スロット数Sを増やすように制御したにもかかわらず、再度同様に総通信スロット数Sを増やすべきとの判定になった場合は、その次の通信確立処理では総通信スロット数Sを増やすことなく、受信感度を低下させるように前記受信手段を制御することを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の無線タグリーダ。
- 前記通信制御手段は、一度次回の通信確立処理に設定する総通信スロット数Sを減らすように制御したにもかかわらず、再度同様に総通信スロット数Sを減らすべきとの判定になった場合は、その次の通信確立処理では総通信スロット数Sを減らすことなく、受信感度を向上させるように前記受信手段を制御することを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の無線タグリーダ。
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