JP4737043B2

JP4737043B2 - 反射調整部材駆動装置

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Publication number: JP4737043B2
Application number: JP2006308451A
Authority: JP
Inventors: 拓也永井
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2006-11-14
Filing date: 2006-11-14
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2026-11-14
Also published as: JP2008124939A

Description

本発明は、無線にて情報の書き込みや読み出しができる無線タグとの間で通信を行う無線タグ通信装置による無線タグ通信システムに関し、特に、壁面等からの反射によるマルチパスの影響を軽減するための技術に関する。

所定の情報が記憶された小型の無線タグ（応答器）から所定の無線タグ通信装置（質問器）により非接触にて情報の読み出しを行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムが知られている。このＲＦＩＤシステムは、無線タグが汚れている場合や見えない位置に配置されている場合であっても無線タグ通信装置との通信によりその無線タグに記憶された情報を読み出すことが可能であることから、商品管理や検査工程等の様々な分野において実用が期待されている。

ところで、壁面や天井等の障害物に起因する電波の反射がある環境で無線通信を行う場合、反射や回折等により複数の電波受信経路が生じてしまう所謂マルチパス（multipass）の影響により好適な通信が阻害されるおそれがある。そのようなマルチパスの影響を低減させる技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載された無線ＬＡＮシステムがそれである。この技術によれば、送信アンテナから送信される電波を反射攪拌するための電波攪拌装置を備え、受信アンテナが受信する電波の電界強度が最大となるようにその電波攪拌装置の駆動を制御することにより、無線ＬＡＮ通信におけるマルチパスの影響を軽減できるとされている。

特開２００２−７７１６４号公報

しかし、前記従来の技術は、無線ＬＡＮ通信におけるマルチパスの影響を軽減するためのものであり、前記ＲＦＩＤシステムにおける通信に適用し得るものではなかった。すなわち、前記無線タグ通信装置と無線タグとの間の無線通信は、１台の無線タグ通信装置が所定の範囲内に存在する複数の無線タグとの間で通信を行うこと、その無線タグから返信される返信信号が微弱であること等、一般の無線通信とは性質が異なるものであるため、前述したような従来の技術によってはマルチパスの影響を軽減することができなかった。このため、前記無線タグ通信装置により前記無線タグとの間で無線通信を行う無線タグ通信システムにおいて、マルチパスの影響を軽減して好適な通信を実現す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、無線タグ通信システムにおけるマルチパスの影響を軽減して好適な通信を実現す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、本発明の要旨とするところは、無線タグに向けて所定の送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じて前記無線タグから返信される返信信号を受信することでその無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置による無線タグ通信システムに用いられ、電波の反射状態を調整し得る反射調整部材と、その反射調整部材を駆動する駆動部と、前記無線タグ通信装置から送信される前記送信信号を受信する受信部と、その受信部により受信された受信信号に基づいて前記駆動部による前記反射調整部材の駆動を制御する駆動制御部とを、備えたものであることを特徴とする反射調整部材駆動装置である。

このようにすれば、電波の反射状態を調整し得る反射調整部材と、その反射調整部材を駆動する駆動部と、前記無線タグ通信装置から送信される前記送信信号を受信する受信部と、その受信部により受信された受信信号に基づいて前記駆動部による前記反射調整部材の駆動を制御する駆動制御部とを、備えたものであることから、前記無線タグ通信装置による送信信号の送信状態に応じて前記反射調整部材を適宜駆動することで、通信範囲内における電波の伝達経路を変化させて、その通信範囲内に配設された複数の無線タグに好適に電波を伝達させることができる。すなわち、無線タグ通信システムにおけるマルチパスの影響を軽減して好適な通信を実現する反射調整部材駆動装置を提供することができる。

ここで、好適には、前記駆動制御部は、前記受信部により前記無線タグ通信装置からの送信信号が予め定められた所定時間受信されなかった場合には前記反射調整部材を駆動するものである。このようにすれば、前記無線タグ通信装置による前記無線タグとの間の一連の通信が完了するまで通信範囲内における電波の伝達経路を変化させないため安定した通信を実行できることに加え、通信が一定時間行なわれていない間に電波の伝達経路を変化させて他の無線タグと通信ができるようにするため、マルチパスの影響を軽減してその通信範囲内に配設された複数の無線タグに好適に電波を伝達させることができる。

また、好適には、前記駆動制御部は、前記受信部により受信される前記無線タグ通信装置からの送信信号の周波数の変化に応じて前記反射調整部材を駆動するものである。前記無線タグ通信装置から送信される送信信号の周波数が変更されるのは、前記無線タグ通信装置と前記無線タグとの一連の通信が完了したときであり、このようにすれば、前記無線タグ通信装置と前記無線タグとの通信に影響を与えることなくマルチパスの環境を変化させることができるため、送信信号の周波数が変化し得る通信形態において好適にマルチパスの影響を軽減することができる。

また、好適には、前記駆動制御部は、前記受信部により受信される前記無線タグ通信装置からの送信信号の周波数が変化する毎に前記反射調整部材を駆動するものである。このようにすれば、高い頻度でマルチパス環境を変化させることができることから、前記無線タグ通信装置から送信される送信信号の周波数が変化し得る通信形態において、好適にマルチパスの影響を軽減することができる。

また、好適には、前記駆動制御部は、前記受信部により受信される前記無線タグ通信装置からの送信信号の周波数が特定の周波数となった場合に前記反射調整部材を駆動するものである。このようにすれば、特定の周波数となる度にマルチパス環境を変化させられることから、周波数の変化によるマルチパス環境の変化と前記反射調整部材によるマルチパス環境の変化の両方を利用することができ、前記無線タグ通信装置から送信される送信信号の周波数が変化し得る通信形態において好適にマルチパスの影響を軽減することができる。

また、好適には、前記駆動制御部は、前記受信部により受信される前記無線タグ通信装置からの送信信号に適用され得る全周波数の適用が完了する毎に前記反射調整部材を駆動するものである。このようにすれば、周波数の変化によるマルチパス環境の変化と前記反射調整部材によるマルチパス環境の変化の両方を利用することができ、前記無線タグ通信装置から送信される送信信号の周波数が変化し得る通信形態において好適にマルチパスの影響を軽減することができる。

また、好適には、前記駆動制御部は、前記受信部により受信される前記無線タグ通信装置からの送信信号に含まれるコマンドに応じて前記反射調整部材を駆動するものである。このようにすれば、前記無線タグ通信装置が複数のコマンドを使い分ける場合や、駆動部制御用のコマンドを送信し得る通信形態において、各コマンドに対応して好適にマルチパスの影響を軽減することができる。

また、好適には、前記駆動制御部は、前記無線タグ通信装置による所定の通信範囲内に配設された複数の無線タグとの間の通信開始時からその通信が完了するまでの間は前記反射調整部材の駆動を禁止するものである。このようにすれば、前記無線タグ通信装置と前記無線タグとが通信を行っている間はマルチパス環境を変化させることが無く、好適に前記通信を行うことができる。

また、好適には、前記反射調整部材駆動装置は、前記無線タグ通信システムが用いられる室の壁面に固設され、その壁面に対して前記反射調整部材を相対的に駆動するものである。このようにすれば、一般的に無線タグ通信システムが用いられる室において実用的な態様でマルチパスの影響を軽減することができる。

また、好適には、前記反射調整部材は、所定の回転軸に固定されたプロペラ状部材であり、前記駆動部は、その回転軸をその軸芯まわりに回転させることにより前記プロペラ状部材を駆動するものである。このようにすれば、室の天井等に設けられるプロペラ状の反射調整部材により実用的な態様でマルチパスの影響を軽減することができる。

また、好適には、前記反射調整部材は、それぞれ所定の軸芯まわりに回動可能に設けられた複数の羽板部から成るルーバ状部材であり、前記駆動部は、それら複数の羽板部を各軸芯まわりに回動させることにより前記ルーバ状部材を駆動するものである。このようにすれば、室の天井又は側壁等に設けられるルーバ状の反射調整部材により実用的な態様でマルチパスの影響を軽減することができる。

また、好適には、前記反射調整部材は、前記室の壁面からの距離が前記送信信号に用いられる搬送波の波長の略４分の１となるように配置されるものである。このようにすれば、室の天井又は側壁等で反射する場合の反射波と、前記反射調整部材によって反射される反射波とで、略２分の１波長の経路差が発生するため、マルチパスの状況を好適に変更することができる。

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、本発明が好適に適用される無線タグ通信システム１０について説明する図である。この無線タグ通信システム１０は、その無線タグ通信システム１０が適用される室８内に設置された無線タグ通信装置１２と、その無線タグ通信装置１２の通信対象である単数乃至は複数（図１では単数）の無線タグ１４とから構成される所謂ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムであり、上記無線タグ通信装置１２はそのＲＦＩＤシステムの質問器として、上記無線タグ１４は応答器としてそれぞれ機能する。すなわち、上記無線タグ通信装置１２から質問波Ｆ_ｃ（送信信号）が上記無線タグ１４に向けて送信されると、その質問波Ｆ_ｃを受信した上記無線タグ１４において所定のコマンド（送信データ）によりその質問波Ｆ_ｃが変調され、応答波Ｆ_ｒ（返信信号）として上記無線タグ通信装置１２に向けて返信されることで、その無線タグ通信装置１２と無線タグ１４との間で情報の通信が行われる。この無線タグ通信システム１０は、例えば、所定の領域例えば上記室８内における物品の管理等に用いられるものであり、上記無線タグ１４は、好適には、管理対象である物品に貼られる等してその物品と一体的に上記室８内に設けられている。また、上記室８には、本発明の一実施例である反射調整部材駆動装置１６が、その室８の壁面例えば天井８ｃ等に位置固定に設けられている。

図２は、上記無線タグ通信装置１２の構成を説明する図である。この無線タグ通信装置１２は、上記無線タグ１４に対する情報の読み出し及び書き込みの少なくとも一方を実行するためにその無線タグ１４との間で情報の通信を行うものであり、送信信号をディジタル信号として出力したり、上記無線タグ１４からの返信信号を復調する等のディジタル信号処理を実行するＤＳＰ（Digital Signal Processor）１８と、そのＤＳＰ１８により出力された変調信号をアナログ信号に変換する送信Ｄ／Ａ変換部２０と、所定の搬送波信号を出力する搬送波発生部２２と、上記送信Ｄ／Ａ変換部２０によりアナログ信号に変換された変調信号を上記搬送波発生部２２から出力される搬送波信号に掛け合わせる送信ミキサ２４と、その送信ミキサ２４から出力された変調搬送波信号を増幅する送信アンプ２６と、その送信アンプ２６から出力される変調搬送波信号を質問波Ｆ_ｃとして上記無線タグ１４に向けて送信すると共に、その質問波Ｆ_ｃに応じて無線タグ１４から返信される応答波Ｆ_ｒを受信する送受信アンテナ２８と、上記送信アンプ２６により増幅された変調搬送波信号をその送受信アンテナ２８に供給すると共に、その送受信アンテナ２８により受信された受信信号を受信ミキサ３２に供給する送受信分離部３０と、上記送受信アンテナ２８により受信されてその送受信分離部３０を介して供給される受信信号と上記搬送波発生部２２から出力される搬送波信号とを乗算し、フィルタにより高周波成分を除去することによりホモダイン検波或いは直交検波する受信ミキサ３２と、その受信ミキサ３２から出力される検波された受信信号を増幅する受信アンプ３４と、その受信アンプ３４からの出力をディジタル信号に変換して上記ＤＳＰ１８に供給する受信Ａ／Ｄ変換部３６とを、備えて構成されている。ここで、上記送受信分離部３０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。また、必要に応じて、上記送受分離部３０と受信ミキサ３２の間に受信信号を増幅する低雑音増幅器を設けてもよい。また、前記搬送波発生部２２は、複数の周波数に対応する搬送波を適宜出力し得るものであり、後述する送信制御部５０からの指令に応じて搬送波の周波数（チャンネル）を変更する。

上記ＤＳＰ１６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等から成り、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、上記送信Ｄ／Ａ変換部２０及び受信Ａ／Ｄ変換部３６のサンプリング周波数を発生させるサンプリング周波数発振部３８と、前記無線タグ１４への送信データに対応するコマンドビット列を生成するコマンドビット列生成部４０と、そのコマンドビット列生成部４０から出力されたディジタル信号をパルス幅方式等で符号化する符号化部４２と、その符号化部４２により符号化された信号からＡＭ変調を行うための変調信号を生成して上記送信Ｄ／Ａ変換部２０に供給する変調信号生成部４４と、上記送受信アンテナ２８により受信され、上記受信ミキサ３２で検波（復調）されたＡＭ復調波をＦＭ方式等で復号する復号部４６と、その復号部４６により復号された復号信号を解釈して前記無線タグ１４の変調に関する情報信号を読み出す返答ビット列解釈部４８と、上記搬送波発生部２２からの搬送波信号の出力、その搬送波の周波数（チャンネル）の変更、偏波面の変更、及び上記コマンドビット列生成部４０からのコマンドビット列の出力等を制御することにより前記送受信アンテナ２８からの送信信号の送信を制御する送信制御部５０とを、機能的に備えている。

図３は、前記無線タグ１４に備えられた無線タグ回路素子５２の構成を説明する図である。この図３に示すように、上記無線タグ回路素子５２は、前記無線タグ通信装置１２との間で信号の送受信を行うためのアンテナ部５４と、そのアンテナ部５４により受信された信号を処理するためのＩＣ回路部５６とを、備えて構成されている。そのＩＣ回路部５６は、上記アンテナ部５４により受信された前記無線タグ通信装置１２からの質問波Ｆ_ｃを整流する整流部５８と、その整流部５８により整流された質問波Ｆ_ｃのエネルギを蓄積するための電源部６０と、上記アンテナ部５４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６８に供給するクロック抽出部６２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６４と、上記アンテナ部５４に接続されて信号の変調及び復調を行う変復調部６６と、上記整流部５８、クロック抽出部６２、及び変復調部６６等を介して上記無線タグ回路素子５２の作動を制御するための制御部６８とを、機能的に含んでいる。この制御部６８は、前記無線タグ通信装置１２と通信を行うことにより上記メモリ部６４に上記所定の情報を記憶する制御や、上記アンテナ部５４により受信された質問波Ｆ_ｃを上記変復調部６６において上記メモリ部６４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５４から反射返信する制御等の基本的な制御を実行する。

図４は、前記反射調整部材駆動装置１６の要部構成を説明するブロック図である。この図４に示すように、本実施例の反射調整部材駆動装置１６は、前記無線タグ通信装置１２から送信される質問波Ｆ_ｃ（送信信号）を受信するための受信部７０と、その受信部７０により受信された受信信号の信号強度を検出する信号強度検出部７２と、上記受信部７０により受信された受信信号（搬送波）の周波数を検出する周波数検出部７４と、上記受信部７０により受信された受信信号に含まれるコマンド（無線タグ通信装置１２からの送信データ）を検出するコマンド検出部７６と、前記受信部７０により受信された受信信号に基づいて後述する駆動部８４による反射調整部材８０等の駆動を制御する駆動制御部７８とを、備えて構成されている。上記受信部７０における図示しない受信アンテナは、好適には、後述する図５に示す回転軸８２の軸芯等、反射調整部材の駆動による影響を受けにくい場所に設けられる。また、上記駆動制御部７８は、好適には、上記信号強度検出部７２により検出される信号強度、周波数検出部７４により検出される周波数、及びコマンド検出部７６により検出されるコマンドのうち少なくとも１つに基づいて上記駆動部８４による反射調整部材８０等の駆動を制御する。この反射調整部材駆動制御については、図１４乃至図１８のフローチャート等を用いて後述する。

図５は、前記反射調整部材駆動装置１６の一例（以下、反射調整部材駆動装置１６ａと称する）の構成を説明するためにその回転軸８２の軸芯方向から見た平面図である。この図５に示すように、上記反射調整部材駆動装置１６ａは、所定の回転軸８２に固定された２枚のプロペラ（propeller）状部材である反射調整部材８０と、その回転軸８２をその軸芯まわりに回転させることにより上記反射調整部材８０を駆動する駆動部８４とを、備えて構成されている。この駆動部８４は、例えば前述した図１に示すように、前記無線タグ通信システム１０が用いられる室８の壁面である天井８ｃ等に固設され、その天井８ｃに対して上記反射調整部材８０を相対的に回転駆動するものである。また、図５では、実線で示す位置から所定角度θだけ反時計回りに上記反射調整部材８０を回転させた状態を破線で示している。この駆動部８４による反射調整部材８０の駆動は、上記駆動制御部７８により制御され、後述するように前記無線タグ通信装置１２からの送信信号に応じて所定の角度となるように上記反射調整部材８０を回転させる。ここで、前記無線タグ通信システム１０の形態に応じて、上記反射調整部材８０の枚数を増加させてもよい。すなわち、図６に示すように３枚の上記反射調整部材８０を備えた反射調整部材駆動装置１６ｂや、図７に示すように５枚の上記反射調整部材８０を備えた反射調整部材駆動装置１６ｃも考えられる。

上記反射調整部材８０は、好適には、スチール等の金属材料、非金属材料の表面に金属メッキや金属蒸着の施された材料等から板状に構成されたものであり、その表面において電波を反射し得る反射部材であるが、逆に表面にフェライトシートが貼られる等して、その表面において電波を吸収し得る吸収部材であってもよい。何れの態様においても、上記反射調整部材８０は、その表面において電波の反射状態を調整し得るものとされる。なお、上述のように板状の反射調整部材８０が、前記室８の天井８ｃと平行を成すように上記回転軸８２に取り付けられたものであってもよいし、所謂シーリングファンのようにその天井８ｃに対して所定角度を成すように取り付けられたものであってもよい。

図８及び図９は、前記反射調整部材駆動装置１６における反射調整部材８０の駆動に応じたマルチパス環境の変化を説明する図である。これらの図において、前記無線タグ通信装置１２から前記無線タグ１４へ直接到達する電波すなわち直接波を実線矢印で、所定の反射部材により反射させられて到達する電波すなわち反射波を破線矢印でそれぞれ示している。また、この図において、前記反射調整部材駆動装置１６が取り付けられている壁面以外の反射波は省略している。前記反射調整部材８０が図８に示すような回転位置とされている場合、前記無線タグ通信装置１２から出力された電波は、前記室８の天井８ｃにおいて反射させられ、反射波として前記無線タグ１４へ到達する。一方、前記反射調整部材８０が図９に示すような回転位置とされている場合、前記無線タグ通信装置１２から出力された電波は、前記反射調整部材８０の表面において反射させられ、反射波として前記無線タグ１４へ到達する。これら図８及び図９にそれぞれ示す反射波は、前記無線タグ通信装置１２により出力されてから前記無線タグ１４へ到達するまでの電波の経路が異なり、その経路長に差が生じるため、前記反射調整部材８０が図８に示すような回転位置とされている場合には前記無線タグ１４との間で好適な通信が成立しなかったものが、図９に示すような回転位置では好適な通信が成立したり、逆に、前記反射調整部材８０が図９に示すような回転位置とされている場合には前記無線タグ１４との間で好適な通信が成立しなかったものが、図８に示すような回転位置では好適な通信が成立するといった、マルチパス環境の変化による通信性の向上が実現され得る。

前記反射調整部材駆動装置１６の態様としては、前述した反射調整部材駆動装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃのみならず様々なものが考えられる。以下の説明において、実施例相互に共通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１０は、前記反射調整部材駆動装置１６の一例（以下、反射調整部材駆動装置１６ｄと称する）の構成を説明するためにその回転軸８２の軸芯方向から見た平面図である。この図１０に示すように、上記反射調整部材駆動装置１６ｄは、前記回転軸８２に固定された２枚の扇形（中心角９０°の円弧に対応する部分円盤状部材）の反射調整部材８６ａを備えて構成されている。また、図１１は、前記反射調整部材駆動装置１６の更に別の一例（以下、反射調整部材駆動装置１６ｅと称する）の構成を説明するためにその回転軸８２の軸芯方向から見た平面図である。この図１１に示すように、上記反射調整部材駆動装置１６ｅは、前記回転軸８２に固定された１枚の半円形（中心角１８０°の円弧に対応する部分円盤状部材）の反射調整部材８６ｂを備えて構成されている。上記反射調整部材８６ａ、８６ｂは、その表面において電波の反射状態を調整し得るものであり、その材質等は前述した反射調整部材８０と同等である。これら反射調整部材駆動装置１６ｄ、１６ｅによっても、前述の反射調整部材駆動装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃ等と同様に、前記回転軸８２をその軸芯まわりに回転させることにより上記反射調整部材８６ａ、８６ｂを駆動してマルチパス環境を変化させることができる。

図１２は、前記反射調整部材駆動装置１６の更に別の一例（以下、反射調整部材駆動装置１６ｆと称する）の構成を説明するためにその設置面（例えば、前記室８の天井８ｃ）に垂直な方向から見た平面図である。この図１２に示すように、上記反射調整部材駆動装置１６ｆは、それぞれ所定の軸芯９２まわりに回動可能に設けられた複数（図１２では９枚）の羽板部（矩形平板状部材）９０から成るルーバ（louver）状部材である反射調整部材８８と、それら複数の羽板部９０を各軸芯９２まわりに回動させることにより上記反射調整部材８８を駆動する駆動部９４と、その駆動部９４との間で上記複数の羽板部９０（軸芯９２）を支持するための軸受９６とを、備えて構成されている。上記羽板部９０は、その表面において電波の反射状態を調整し得るものであり、その材質等は前述した反射調整部材８０等と同等である。また、上記駆動部９４及び軸受９６は、例えば、前記室８の壁面である天井８ｃ等に固設され、その天井８ｃに対して上記反射調整部材８８を相対的に回動させるものである。図１３は、図１２に示す位置から各羽板部９０を９０°回動させた状態を示している。この駆動部９４による反射調整部材８８の駆動は、前記駆動制御部７８により制御され、後述するように前記無線タグ通信装置１２からの送信信号に応じて所定の角度となるように上記反射調整部材８８を回動させる。

上記反射調整部材８８が図１２に示すような回動位置とされている場合、前記無線タグ通信装置１２から出力された電波は、前記反射調整部材８８の表面において反射させられ、反射波として前記無線タグ１４へ到達する。一方、上記反射調整部材８８が図１３に示すような回動位置とされている場合、前記無線タグ通信装置１２から出力された電波は、前記室８の天井８ｃにおいて反射させられ、反射波として前記無線タグ１４へ到達する。このようにして、前記無線タグ通信装置１２により出力されてから前記無線タグ１４へ到達するまでの電波の経路が変化させられ、その経路長に差が生じるため、前記反射調整部材８８が図１２に示すような回動位置とされている場合には前記無線タグ１４との間で好適な通信が成立しなかったものが、図１３に示すような回転位置では好適な通信が成立したり、逆に、前記反射調整部材８８が図１３に示すような回動位置とされている場合には前記無線タグ１４との間で好適な通信が成立しなかったものが、図１２に示すような回動位置では好適な通信が成立するといった、マルチパス環境の変化による通信性の向上が実現され得る。

ここで、図２０に示すように、前記反射調整部材８０、８６、８８と前記室８の天井８ｃとの距離ｄが前記搬送波の波長の略４分の1となるようにすると、前記反射調整部材８０で反射され前記無線タグ１４へ到達する電波の経路長と、前記室８の天井８ｃで反射され前記無線タグ１４へ到達する電波の経路長との差が略２分の１波長となるため、マルチパス環境の変化を大きくすることができ、マルチパス環境の変化による通信性の向上が実現され得る。また、図２１に示すように、前記反射調整材８０と天井８ｃの距離が一定でない構成の場合には中央部での距離ｄを４分の１波長とすればよい。また、送受信アンテナ２８との位置関係で電波が斜めに入反射するような配置の場合はその割合だけ小さくするとより好適にマルチパス環境の変化を大きくでき、通信性能の向上が期待できる。

図１４乃至図１９は、前記反射調整部材駆動装置１６の駆動制御部７８による反射調整部材駆動制御の要部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。以下、これらのフローチャートを用いて、前記反射調整部材駆動装置１６の駆動制御部７８による反射調整部材駆動制御の種々の態様を説明する。なお、図１４乃至図１９において、各制御に共通するステップについては同一の符号を付しており、重複して説明を行わない。

前記駆動制御部７８は、前記無線タグ通信装置１２による所定の通信範囲に配設された複数の無線タグ１４との間の通信開始時からその通信が完了するまでの間は前記反射調整部材８０等の駆動を禁止するように前記駆動部８４等を制御する。ここで、上記通信範囲とは、前記無線タグ通信装置１２により前記無線タグ１４との間の通信を好適に行い得る通信可能範囲であり、前記反射調整部材駆動制御装置１６における反射調整部材８０等の位置によって定まる。前記駆動制御部７８は、換言すれば、前記受信部７０により前記無線タグ通信装置１２からの送信信号が予め定められた所定時間受信されなかった場合には前記反射調整部材８０等を駆動するように前記駆動部８４等を制御する。この受信信号の有無の判定は、前記信号強度検出部７２による検出結果に基づいて行われ、その信号強度検出部７２により検出される信号強度が所定時間継続して所定値未満であった場合には、前記無線タグ通信装置１２からの送信信号が予め定められた所定時間受信されなかったと判定される。斯かる制御により、前記駆動制御部７８は、前記反射調整部材８０等が所定の位置とされた状態において前記無線タグ通信装置１２により通信可能な全ての無線タグ１４との間で通信が完了するまでその反射調整部材８０等の駆動を禁止し、斯かる通信が完了してはじめて前記反射調整部材８０を駆動する制御を行う。

図１４は、上述した態様の反射調整部材駆動制御の要部を説明するフローチャートである。この制御では、先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、前記反射調整部材８０等の回転角度に対応するθが初期値であるθｓとされる。次に、Ｓ２において、前記無線タグ通信装置１２からの送信信号の信号受信待ち処理が行われる。次に、Ｓ３において、前記無線タグ通信装置１２からの送信信号が受信されたか否かが判断される。このＳ３の判断が否定される場合には、Ｓ２以下の処理が再び実行されるが、Ｓ３の判断が肯定される場合には、Ｓ４において、前記無線タグ通信装置１２からの送信信号の受信処理が行われ、前記受信部７０により受信信号の信号強度が検出される。次に、Ｓ５において、前記無線タグ通信装置１２からの送信信号の受信が途絶えたか否かが判断される。このＳ５の判断が否定される場合には、Ｓ４以下の処理が再び実行されるが、Ｓ５の判断が肯定される場合には、Ｓ６において、所定時間待機させられる。次に、Ｓ７において、前記無線タグ通信装置１２からの送信信号の受信処理が行われ、前記受信部７０により受信信号の信号強度が検出される。次に、Ｓ８において、前記無線タグ通信装置１２からの送信信号（キャリア）が受信されたか否かが判断される。このＳ８の判断が肯定される場合には、Ｓ４以下の処理が再び実行されるが、Ｓ８の判断が否定される場合には、Ｓ９において、前記反射調整部材８０等の回転角度に対応するθに所定値ｄθが加算される。次に、Ｓ１０において、前記反射調整部材８０等が角度θの回転位置となるように前記駆動部８４等の駆動制御が行われる。次に、Ｓ１１において、前記反射調整部材８０等の回転角度に対応するθが所定の最大値θｅであるか否かが判断される。このＳ１１の判断が否定される場合には、Ｓ４以下の処理が再び実行されるが、Ｓ１１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。以上の制御において、Ｓ４及びＳ７が前記信号強度検出部７２の動作に対応する。

前記駆動制御部７８は、また、好適には、前記受信部７０により受信される前記無線タグ通信装置１２からの送信信号の周波数の変化に応じて前記反射調整部材８０等を駆動するように前記駆動部８４等を制御する。この周波数の変化の判定は、前記周波数検出部７４による検出結果に基づいて行われる。前記駆動制御部７８は、例えば、前記受信部７０により受信される前記無線タグ通信装置１２からの送信信号の周波数が変化する毎に前記反射調整部材８０等を駆動するように前記駆動部８４を制御する。図１５は、斯かる態様の反射調整部材駆動制御の要部を説明するフローチャートである。この制御では、前述したＳ４の処理に続いて、前記周波数検出部７４の動作に対応するＳ１２において、前記受信部７０により受信された受信信号における搬送波（キャリア）の周波数が検出される。次に、Ｓ１３において、Ｓ１２にて検出された搬送波の周波数が前回検出された周波数から変化したか否かが判断される。このＳ１３の判断が否定される場合には、Ｓ４以下の処理が再び実行されるが、Ｓ１３の判断が肯定される場合には、前述したＳ９以下の処理が実行される。

前記駆動制御部７８は、また、好適には、前記受信部７０により受信される前記無線タグ通信装置１２からの送信信号の周波数が特定の周波数となった場合に前記反射調整部材８０等を駆動するように前記駆動部８４を制御する。図１６は、斯かる態様の反射調整部材駆動制御の要部を説明するフローチャートである。この制御では、上述したＳ１２の処理に続いて、Ｓ１４において、Ｓ１２にて検出された搬送波の周波数が予め定められた所定値であるか否かが判断される。このＳ１４の判断が否定される場合には、Ｓ４以下の処理が再び実行されるが、Ｓ１４の判断が肯定される場合には、前述したＳ９以下の処理が実行される。

前記駆動制御部７８は、また、好適には、前記受信部７０により受信される前記無線タグ通信装置１２からの送信信号に適用され得る全周波数の適用が完了する毎に前記反射調整部材８０等を駆動するように前記駆動部８４を制御する。図１７は、斯かる態様の反射調整部材駆動制御の要部を説明するフローチャートである。この制御において、前述したＳ１３の判断が肯定される場合、すなわちＳ１２にて検出された搬送波の周波数が前回検出された周波数から変化したと判断される場合には、Ｓ１５において、前記無線タグ通信装置１２からの送信信号に適用され得る、予め定められた全周波数の適用が完了したか否かが判断される。このＳ１５の判断が否定される場合には、Ｓ４以下の処理が再び実行されるが、Ｓ１５の判断が肯定される場合には、前述したＳ９以下の処理が実行される。

前記駆動制御部７８は、また、好適には、前記受信部７０により受信される前記無線タグ通信装置１２からの送信信号に含まれるコマンドに応じて前記反射調整部材８０等を駆動するように前記駆動部８４等を制御する。例えば、前記送信信号に含まれるコマンドがタグのＩＤをツリー上に検索するコマンドである「PING」である場合と、タグのＩＤを限定してそのタグの存在を探索する「SCROLL ID」である場合ではそれぞれ前記反射調整部材８０等の毎回（単位駆動処理毎）の回転角度を異なる値とする駆動制御を行うといったように、前記送信信号に含まれるコマンドに応じて前記反射調整部材８０等の回転角度を制御する。このコマンドの判定は、前記コマンド検出部７６による検出結果に基づいて行われる。図１８は、斯かる態様の反射調整部材駆動制御の要部を説明するフローチャートである。この制御において、前述したＳ３の判断が肯定される場合、すなわち前記無線タグ通信装置１２からの送信信号が受信されたと判断される場合には、前記コマンド検出部７６の動作に対応するＳ１６において、前記受信部７０により受信された前記無線タグ通信装置１２からの送信信号に含まれるコマンドが検出される。次に、Ｓ１７において、Ｓ１６にて検出されたコマンドに応じて前記反射調整部材８０等の毎回の回転角度であるｄθが設定された後、前述したＳ４以下の処理が実行される。

図１９は、前記反射調整部材駆動装置１６ｆ（ルーバ状部材である反射調整部材８８）に対応する反射調整部材駆動制御の要部を説明するフローチャートであり、前述した図１４の制御に対応するものである。この図１９に示すように、前記反射調整部材駆動装置１６ｆに対応する制御では、前述したＳ１１の判断が肯定される場合、すなわち前記反射調整部材８８の回転角度に対応するθが所定の最大値θｅであると判断される場合には、Ｓ１８において、前記反射調整部材８８を初期位置に戻すように前記駆動部９４が駆動させられた後、本ルーチンが終了させられる。また、このＳ１８は、前述した図１５から図１８の各制御にも同様に適用される。以上の制御において、Ｓ１乃至Ｓ１８が前記駆動制御部７８の動作に対応する。

このように、本実施例によれば、電波の反射状態を調整し得る反射調整部材８０等と、その反射調整部材８０等を駆動する駆動部８４等と、前記無線タグ通信装置１２から送信される前記送信信号を受信する受信部７０と、その受信部７０により受信された受信信号に基づいて前記駆動部８４等による前記反射調整部材８０等の駆動を制御する駆動制御部７８（Ｓ１乃至Ｓ１８）とを、備えたものであることから、前記無線タグ通信装置１２による送信信号の送信状態に応じて前記反射調整部材８０等を適宜駆動することで、通信範囲内における電波の伝達経路を変化させて、その通信範囲内に配設された複数の無線タグ１４に好適に電波を伝達させることができる。すなわち、無線タグ通信システム１０におけるマルチパスの影響を軽減して好適な通信を実現する反射調整部材駆動装置１６を提供することができる。

また、前記駆動制御部７８は、前記受信部７０により前記無線タグ通信装置１２からの送信信号が予め定められた所定時間受信されなかった場合には前記反射調整部材８０等を駆動するものであるため、前記無線タグ通信装置１２による前記無線タグ１４との間の通信が完了する毎に通信範囲内における電波の伝達経路を変化させて、その通信範囲内に配設された複数の無線タグ１４に好適に電波を伝達させることができる。

また、前記駆動制御部７８は、前記受信部７０により受信される前記無線タグ通信装置１２からの送信信号の周波数の変化に応じて前記反射調整部材８０等を駆動するものであるため、前記無線タグ通信装置１２と前記無線タグ１４との通信に影響を与えることなくマルチパスの環境を変化させることができ、送信信号の周波数が変化し得る通信形態において好適にマルチパスの影響を軽減することができる。

また、前記駆動制御部７８は、前記受信部７０により受信される前記無線タグ通信装置１２からの送信信号の周波数が変化する毎に前記反射調整部材８０等を駆動するものであるため、高い頻度でマルチパス環境を変化させることができることから、前記無線タグ通信装置１２から送信される送信信号の周波数が変化し得る通信形態において、好適にマルチパスの影響を軽減することができる。

また、前記駆動制御部７８は、前記受信部７０により受信される前記無線タグ通信装置１２からの送信信号の周波数が特定の周波数となった場合に前記反射調整部材８０等を駆動するものであるため、特定の周波数となる度にマルチパス環境を変化させられることから、周波数の変化によるマルチパス環境の変化と前記反射調整部材８０等によるマルチパス環境の変化の両方を利用することができ、前記無線タグ通信装置１２から送信される送信信号の周波数が変化し得る通信形態において好適にマルチパスの影響を軽減することができる。

また、前記駆動制御部７８は、前記受信部７０により受信される前記無線タグ通信装置１２からの送信信号に適用され得る全周波数の適用が完了する毎に前記反射調整部材８０等を駆動するものであるため、周波数の変化によるマルチパス環境の変化と前記反射調整部材８０等によるマルチパス環境の変化の両方を利用することができ、前記無線タグ通信装置１２から送信される送信信号の周波数が変化し得る通信形態において好適にマルチパスの影響を軽減することができる。

また、前記駆動制御部７８は、前記受信部７０により受信される前記無線タグ通信装置１２からの送信信号に含まれるコマンドに応じて前記反射調整部材８０等を駆動するものであるため、前記無線タグ通信装置１２が複数のコマンドを使い分ける場合や、駆動部制御用のコマンドを送信し得る通信形態において、各コマンドに対応して好適にマルチパスの影響を軽減することができる。

また、前記駆動制御部７８は、前記無線タグ通信装置１２による所定の通信範囲内に配設された複数の無線タグ１４との間の通信開始時からその通信が完了するまでの間は前記反射調整部材８０等の駆動を禁止するものであるため、前記無線タグ通信装置１２と前記無線タグ１４とが通信を行っている間はマルチパス環境を変化させることが無く、好適に前記通信を行うことができる。

また、前記反射調整部材駆動装置１６は、前記無線タグ通信システム１０が用いられる室８の壁面である天井８ｃに固設され、その天井８ｃに対して前記反射調整部材８０等を相対的に駆動するものであるため、一般的に無線タグ通信システム１０が用いられる室８において実用的な態様でマルチパスの影響を軽減することができる。

また、前記反射調整部材８０は、所定の回転軸８２に固定されたプロペラ状部材であり、前記駆動部８４は、その回転軸８２をその軸芯まわりに回転させることにより前記反射調整部材８０を駆動するものであるため、前記室８の天井８ｃ等に設けられるプロペラ状の反射調整部材８０により実用的な態様でマルチパスの影響を軽減することができる。

また、前記反射調整部材８８は、それぞれ所定の軸芯９２まわりに回動可能に設けられた複数の羽板部９０から成るルーバ状部材であり、前記駆動部９４は、それら複数の羽板部９０を各軸芯９２まわりに回動させることにより前記反射調整部材８８を駆動するものであるため、前記室８の天井８ｃ又は側壁等に設けられるルーバ状の反射調整部材８８により実用的な態様でマルチパスの影響を軽減することができる。

また、前記反射調整部材８０、８６、８８は、前記室８の壁面８ｃからの距離が前記送信信号に用いられる搬送波の波長の略４分の１となるように配置されたものであるため、前記室８の壁面８ｃで反射する場合の反射波と、前記反射調整部材８０等によって反射される反射波とで、略２分の１波長の経路差が発生し、マルチパスの状況を好適に変更することができる。

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、前記無線タグ通信システム１０が適用される室８の天井８ｃに１台の反射調整部材駆動装置１６が設けられた構成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、前記室８の天井８ｃや側壁面等に複数台の反射調整部材駆動装置１６が設けられたものであってもよい。前記室８の広さにもよるが、複数台の反射調整部材駆動装置１６によれば、更に好適にマルチパスの影響を軽減することができる。

また、前述の実施例において、前記無線タグ通信システム１０に備えられた無線タグ通信装置１２は、単一の送受信アンテナ２８により前記無線タグ１４との間の通信を行うものであったが、送信アンテナと受信アンテナとがそれぞれ個別に有する無線タグ通信装置を備えた無線タグ通信システムにも本発明は好適に適用される。また、複数のアンテナ素子から成るアレイアンテナ有する無線タグ通信装置を備えた無線タグ通信システムに本発明が適用されても構わない。

また、前述の実施例において、前記無線タグ通信システム１０に備えられた無線タグ通信装置１２は一台であったが、複数の無線タグ通信装置１２が存在する環境においても本発明は好適に適用される。この場合、幾つかの無線タグ通信装置１２が同時に動作する場合についても、例えば図１４に示したフローチャートを適用することで、全ての無線タグ通信装置１２が好適にマルチパス環境の影響を除去することが可能になる。

また、前述の実施例では特に言及していないが、前記室８の天井８ｃが電波吸収材で覆われた無線タグ通信システム１０においても、本発明は好適に適用される。斯かる室８に前記反射調整部材駆動装置１６が設けられた態様を考えると、前記反射調整部材８０等が図８に示すような回転位置とされている場合、前記無線タグ通信装置１２から出力された電波は、前記室８の天井８ｃにおいて吸収される一方、前記反射調整部材８０等が図９に示すような回転位置とされている場合、前記無線タグ通信装置１２から出力された電波は、前記反射調整部材８０の表面において反射させられ、反射波として前記無線タグ１４へ到達するため、前記室８の広さや前記無線タグ１４の配設位置にもよるが、更に好適にマルチパスの影響を軽減することができる。

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。

本発明が好適に適用され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おける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おける無線タグに備えられた無線タグ回路素子の構成を説明する図である。本発明の一実施例である反射調整部材駆動装置の要部構成を説明するブロック図である。図４の反射調整部材駆動装置の一例の構成を説明するためにその回転軸の軸芯方向から見た平面図である。図４の反射調整部材駆動装置の他の一例の構成を説明するためにその回転軸の軸芯方向から見た平面図である。図４の反射調整部材駆動装置の更に別の一例の構成を説明するためにその回転軸の軸芯方向から見た平面図である。図５等に示す反射調整部材駆動装置による反射調整部材の駆動に応じたマルチパス環境の変化を図９との対比により説明する図である。図５等に示す反射調整部材駆動装置による反射調整部材の駆動に応じたマルチパス環境の変化を図８との対比により説明する図である。図４の反射調整部材駆動装置の更に別の一例の構成を説明するためにその回転軸の軸芯方向から見た平面図である。図４の反射調整部材駆動装置の更に別の一例の構成を説明するためにその回転軸の軸芯方向から見た平面図である。図４の反射調整部材駆動装置の更に別の一例の構成を説明するためにその設置面に垂直な方向から見た平面図である。図１２に示す反射調整部材駆動装置におけるルーバ状部材が駆動された様子を説明する図である。図４の反射調整部材駆動装置による反射調整部材駆動制御の一例の要部を説明するフローチャートである。図４の反射調整部材駆動装置による反射調整部材駆動制御の他の一例の要部を説明するフローチャートである。図４の反射調整部材駆動装置による反射調整部材駆動制御の更に別の一例の要部を説明するフローチャートである。図４の反射調整部材駆動装置による反射調整部材駆動制御の更に別の一例の要部を説明するフローチャートである。図４の反射調整部材駆動装置による反射調整部材駆動制御の更に別の一例の要部を説明するフローチャートである。図４の反射調整部材駆動装置による反射調整部材駆動制御の更に別の一例の要部を説明するフローチャートであり、図１２に示す反射調整部材駆動装置におけるルーバ状部材の駆動制御を説明する図である。図４の反射調整部材駆動装置に備えられた反射調整部材とその反射調整部材駆動装置が配置される室における壁面との相対位置関係の一例を示す図である。図４の反射調整部材駆動装置に備えられた反射調整部材とその反射調整部材駆動装置が配置される室における壁面との相対位置関係の他の一例を示す図である。

符号の説明

８：室
８ｃ：天井（壁面）
１０：無線タグ通信システム
１２：無線タグ通信装置
１４：無線タグ
１６：反射調整部材駆動装置
７０：受信部
７８：駆動制御部
８０：反射調整部材（プロペラ状部材）
８２：回転軸
８４：駆動部
８６：反射調整部材
８８：反射調整部材（ルーバ状部材）
９０：羽板部
９２：軸芯
９４：駆動部

Claims

無線タグに向けて所定の送信信号を送信すると共に、該送信信号に応じて前記無線タグから返信される返信信号を受信することで該無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置による無線タグ通信システムに用いられ、
電波の反射状態を調整し得る反射調整部材と、
該反射調整部材を駆動する駆動部と、
前記無線タグ通信装置から送信される前記送信信号を受信する受信部と、
該受信部により受信された受信信号に基づいて前記駆動部による前記反射調整部材の駆動を制御する駆動制御部と
を、備えたものであることを特徴とする反射調整部材駆動装置。
前記駆動制御部は、前記受信部により前記無線タグ通信装置からの送信信号が予め定められた所定時間受信されなかった場合には前記反射調整部材を駆動するものである請求項１の反射調整部材駆動装置。
前記駆動制御部は、前記受信部により受信される前記無線タグ通信装置からの送信信号の周波数の変化に応じて前記反射調整部材を駆動するものである請求項１又は２の反射調整部材駆動装置。
前記駆動制御部は、前記受信部により受信される前記無線タグ通信装置からの送信信号の周波数が変化する毎に前記反射調整部材を駆動するものである請求項３の反射調整部材駆動装置。
前記駆動制御部は、前記受信部により受信される前記無線タグ通信装置からの送信信号の周波数が特定の周波数となった場合に前記反射調整部材を駆動するものである請求項３の反射調整部材駆動装置。
前記駆動制御部は、前記受信部により受信される前記無線タグ通信装置からの送信信号に適用され得る全周波数の適用が完了する毎に前記反射調整部材を駆動するものである請求項３の反射調整部材駆動装置。
前記駆動制御部は、前記受信部により受信される前記無線タグ通信装置からの送信信号に含まれるコマンドに応じて前記反射調整部材を駆動するものである請求項１から６の何れかの反射調整部材駆動装置。
前記駆動制御部は、前記無線タグ通信装置による所定の通信範囲内に配設された複数の無線タグとの間の通信開始時から該通信が完了するまでの間は前記反射調整部材の駆動を禁止するものである請求項１から７の何れかの反射調整部材駆動装置。
前記反射調整部材駆動装置は、前記無線タグ通信システムが用いられる室の壁面に固設され、その壁面に対して前記反射調整部材を相対的に駆動するものである請求項１から８の何れかの反射調整部材駆動装置。
前記反射調整部材は、前記室の壁面からの距離が前記送信信号に用いられる搬送波の波長の略４分の１となるように配置されたものである請求項９の反射調整部材駆動装置。
前記反射調整部材は、所定の回転軸に固定されたプロペラ状部材であり、前記駆動部は、該回転軸をその軸芯まわりに回転させることにより前記プロペラ状部材を駆動するものである請求項１から１０の何れかの反射調整部材駆動装置。
前記反射調整部材は、それぞれ所定の軸芯まわりに回動可能に設けられた複数の羽板部から成るルーバ状部材であり、前記駆動部は、それら複数の羽板部を各軸芯まわりに回動させることにより前記ルーバ状部材を駆動するものである請求項１から１０の何れかの反射調整部材駆動装置。