JP5004708B2 - 干渉判断装置、干渉判断方法、干渉判断プログラム、データ読取装置及びｒｆｉｄシステム - Google Patents

Description

本発明は、例えば、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムで使用する電波と所定の電波との干渉を防止する技術に関するものである。

物品の個別管理や入退場管理などに非接触データ通信による自動認識（ＲＦＩＤ）が行われている。この自動認識を行うＲＦＩＤシステムでは、物品や人物などの識別対象物に固有のＩＤ（識別子）を書き込んだＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）タグを貼付しておく。そして、ゲートやドア脇などに設置された無線リーダ・ライタ装置が、電波を使って無線ＩＣタグに電力を供給するとともに、固有ＩＤ読み出しのコマンドを送信する。無線ＩＣタグは、無線リーダ・ライタ装置からの電波により、無線ＩＣタグに内蔵されたシリコンチップを駆動する。無線ＩＣタグは無線リーダ・ライタ装置からのコマンドに応じて、固有ＩＤなどの無線ＩＣタグに記憶されている情報を応答として返す。この際、無線ＩＣタグは、無線リーダ・ライタ装置から発射されている無変調の電波に対する反射の有り、無しによって応答を返す。一方、無線リーダ・ライタ装置は、無線ＩＣタグからの応答である反射波の有無を識別し、固有ＩＤなど無線ＩＣタグに記憶されている情報を取得する。

無線リーダ・ライタ装置は、このように微弱な反射波の有無の識別を行うので、近傍に同一周波数を用いた他の無線リーダ・ライタ装置が電波を発射している場合には、無線ＩＣタグとの通信が阻害されてしまう。そのため、無線リーダ・ライタ装置は、電波を発射する前に、近傍の他の無線リーダ・ライタ装置が同一周波数を用いて電波を発射しているかどうかを調べている。ここでは、無線リーダ・ライタ装置のこの動作をキャリアセンスと呼ぶ。キャリアセンスの結果、近傍の同一周波数を用いた他の無線リーダ・ライタ装置が電波を発射していないことが明らかになると、無線ＩＣタグとの通信を開始する。一方、近傍の同一周波数を用いた他の無線リーダ・ライタ装置が電波を発射していた場合には、使用する周波数を他の周波数に切り替えて、改めてキャリアセンスを行い、使用されていない周波数を用いて無線ＩＣタグとの通信を行う。

無線ＩＣタグが無線リーダ・ライタ装置にレスポンスを返す際にデータ符号化を行う技術として、ＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）０方式とミラーサブキャリア方式とがある。どちらのレスポンス方式（レスポンスの符号化方式）を使用するかは、無線リーダ・ライタ装置からのコマンドによって制御される。
ＦＭ０方式では、遠方の無線リーダ・ライタ装置からの妨害波の影響を受けやすい。そのため、ＦＭ０方式では、無線リーダ・ライタ装置の設置密度が疎になってしまうという課題がある。
一方、ミラーサブキャリア方式では、ＦＭ０方式に比べ、無線リーダ・ライタ装置の設置密度を蜜にできる。
通常、ＲＦＩＤシステムの設置時にいずれのレスポンス方式を使用するかが設定される。
特開２００３−２２９７８４号公報

電波環境は時々刻々と変化する。例えば、ＲＦＩＤシステムの設置時には、ミラーサブキャリア方式が使える環境であっても、近傍に他のＲＦＩＤシステムが新たに設置されること等によって電波環境が変わり、ＲＦＩＤシステムの設置後にミラーサブキャリア方式が使えない環境になってしまう可能性がある。
本発明は、例えば、電波環境が時々刻々と変化する環境において、最適なレスポンス方式を選択して通信を行うことを目的とする。

本発明に係る干渉判断装置は、例えば、電波が干渉するか否かを判断する干渉判断装置であり、
干渉レベルの閾値を設定し記憶装置に記憶する干渉レベル設定部と、
割り当てられた周波数帯に含まれる各周波数チャネルの干渉レベルを検出値として検出し記憶装置に記憶する干渉レベル検出部と、
上記干渉レベル検出部が過去の所定の期間に検出した各周波数チャネルの検出値を記憶装置に記憶する検出値記憶部と、
上記干渉レベル設定部が設定した閾値と、上記検出値記憶部が記憶した上記過去の所定の期間の各周波数チャネルの検出値とを比較し、周波数チャネル毎に上記過去の所定の期間の検出値がいずれも閾値以下であるか否かを処理装置により判定する比較部と、
上記過去の所定の期間の検出値がいずれも閾値以下であると上記比較部が判定した周波数チャネルは、電波が干渉しない周波数チャネルであると処理装置により判断するとともに、上記各周波数チャネルのどの周波数チャネルを電波が干渉しない周波数チャネルであると判断したかにより、使用すべきレスポンス方式を判断する判断部と
を備えることを特徴とする。

本発明に係る干渉判断装置は、キャリアセンスを行い、電波が干渉しない周波数チャネルを判断する。そして、本発明に係る干渉判断装置は、どの周波数チャネルを電波が干渉しない周波数チャネルであると判断したかにより、使用すべきレスポンス方式を判断する。そのため、本発明に係る干渉判断装置によれば、通信する際の電波環境に合わせて、使用する周波数チャネルやレスポンス方式を決定することができる。

実施の形態１．
この実施の形態では、使用すべきレスポンス方式を判断する無線リーダ・ライタ装置１０について説明する。

まず、レスポンス方式について説明する。レスポンス方式とは、無線ＩＣタグが無線リーダ・ライタ装置１０にレスポンスを返す際にデータ符号化を行う技術である。レスポンス方式には、ＦＭ０方式（第２のレスポンス方式の一例）とミラーサブキャリア方式（第１のレスポンス方式の一例）とがある。
ＦＭ０方式は、図１に示すように、大電力の無線リーダ・ライタ装置１０から送信されるコマンド送信用の周波数と微少電力の無線ＩＣタグから送信されるレスポンス用の周波数とが同じ周波数（いずれもｆ１）である。そのため、ＦＭ０方式では、遠方の無線リーダ・ライタ装置１０からの妨害波の影響を受けやすく設置密度が疎になってしまう。例えば、わが国では、ＦＭ０方式を使用した場合、数キロメートル四方に同時に制御可能な無線リーダ・ライタ装置１０は、９台になる。
一方、ミラーサブキャリア方式は、図２に示すように、コマンド送信用の周波数とレスポンス用の周波数とが異なる（コマンド送信周波数がｆ１なのに対して、レスポンス周波数はｆ２とｆ３）。そのため、ミラーサブキャリア方式は、ＦＭ０方式の無線リーダ・ライタ装置１０の設置密度を低くしなければならないという課題を解決している。例えば、ミラーサブキャリア方式を使用した場合、数キロメートル四方に同時に動作可能な無線リーダ・ライタ装置１０は数千台以上になる。

但し、ミラーサブキャリア方式であっても、レスポンス用の周波数と同一の周波数帯に他の無線リーダ・ライタ装置１０からの干渉波がある場合には通信が阻害されてしまう。そのため、ミラーサブキャリア方式を使用するには、ミラーサブキャリア方式用の周波数チャネルとして通信が阻害されない送信チャネルと受信チャネルを予め決め、無線ＩＣタグからのレスポンスが阻害されないようにする必要がある。
しかしながら、ＲＦＩＤシステムの設置時には、ミラーサブキャリア方式を使用できる環境であっても、近傍に他のＲＦＩＤシステムが新たに設置されるなどによって電波環境が変わり、ミラーサブキャリア方式が使用できなくなる可能性がある。
このような電波環境の変化の度にＦＭ０方式、ミラーサブキャリア方式の切り替え、使用周波数帯の設定変更等を行う必要がある。
そこで、この実施の形態に係る無線リーダ・ライタ装置１０は、以下に説明するように、通信する際の電波環境に合わせて最適なレスポンス方式を選択し設定変更を行う。

無線リーダ・ライタ装置１０（データ読取装置、干渉判断装置）の機能について説明する。図３は、無線リーダ・ライタ装置１０の機能を示す機能ブロック図である。
無線リーダ・ライタ装置１０は、送信部１１、受信部１２、コマンド制御部１３、キャリアセンス部１４（干渉レベル検出部）、干渉レベル設定部１５、比較部１６、ＦＭ０復号部１７、ミラーサブキャリア復号部１８、制御部１９（判断部）、を備える。

また、無線リーダ・ライタ装置１０は、無線ＩＣタグへ電波の送信するアンテナ２０と、無線ＩＣタグからのレスポンスを受信するアンテナ２１と、キャリアセンスに用いる干渉波を受信するアンテナ２２とに接続されている。
さらに、無線リーダ・ライタ装置１０は、無線リーダ・ライタ装置１０を制御する無線リーダ・ライタ装置制御機２３に接続されている。
ここで、アンテナ２０，２１，２２は、１つのアンテナで実現してもよい。

送信部１１は、無線ＩＣタグに搬送波、コマンドの送信を通信装置を介して行う。
受信部１２は、無線ＩＣタグからレスポンスの受信を通信装置を介して行う。
コマンド制御部１３は、後述する制御部１９からの指示によってＦＭ０方式用のコマンド又はミラーサブキャリア方式用のコマンドを処理装置により切り替えて生成する。
キャリアセンス部１４は、キャリアセンスを行う。つまり、キャリアセンス部１４は、ＲＦＩＤシステムに割り当てられた周波数帯に含まれる各周波数チャネルの干渉レベルを検出値として検出し記憶装置に記憶する。
干渉レベル設定部１５は、電波が干渉するか否かの基準となる干渉レベルの閾値（設定干渉レベル）を設定し記憶装置に記憶する。
比較部１６は、干渉レベル設定部１５が設定した閾値と、キャリアセンス部１４が検出した検出値（電波環境情報）とを比較器（処理装置）により比較する。比較部１６は、比較の結果、周波数チャネル毎に検出値が閾値以下であるか否かを処理装置により判定する。
ＦＭ０復号部１７は、受信部１２が受信したレスポンスのＦＭ０符号化（復号）を処理装置により行う。
ミラーサブキャリア復号部１８は、受信部１２が受信したレスポンスのミラーサブキャリア符号化（復号）を処理装置により行う。
制御部１９は、現在の電波環境情報から符号化方法の選択や、送受信の制御を行う。具体的には、制御部１９は、比較部１６が検出値が閾値以下であると判定した周波数チャネルは電波が干渉しない周波数チャネルであると処理装置により判断する。そして、制御部１９は、どの周波数チャネルを電波が干渉しないと判断したかにより、使用すべきレスポンス方式（符号化方法）の選択、送受信の制御を行う。つまり、制御部１９は、現在の電波環境情報に基づき、コマンド制御部１３を制御するとともに、ＦＭ０復号部１７とミラーサブキャリア復号部１８とのいずれにより符号化（復号）を行うかを制御する。

次に、図４から図６までに基づき、無線リーダ・ライタ装置１０の動作を説明する。ここでは、ｃｈ１〜３とｃｈ７〜９とがミラーサブキャリア方式用の周波数チャネル、ｃｈ４〜６がＦＭ０方式用の周波数チャネルとして割り当てられているとする。
干渉レベル設定部１５は、無線ＩＣタグと通信を開始する前に、予め所定の干渉レベルを閾値として設定する。この設定は無線リーダ・ライタ装置１０の起動時のみに行われるとしても構わない。

キャリアセンス部１４は、無線ＩＣタグと通信を開始する前に、通信可能な周波数チャネルがあるか調べるために全周波数チャネルをキャリアセンスし干渉レベルの測定を行う。測定結果が図４に示す状態であったとする。
図４では、ｃｈ４で閾値を超える干渉波が検出されたが、ミラーサブキャリア方式用の周波数チャネルでは閾値を超える干渉波は検出されていない。そこで、制御部１９は、ｃｈ２でミラーサブキャリア方式用のコマンドを無線ＩＣタグに対して送信するように制御する。そして、制御部１９は、ｃｈ１とｃｈ３で無線ＩＣタグからのレスポンスを受信するように制御する。

キャリアセンス部１４は、次の通信を開始する前に、改めて通信可能な全周波数チャネルをキャリアセンスし干渉レベルの測定を行う。測定結果が図５に示す状態であったとする。
図５では、ｃｈ３、ｃｈ４で閾値を超える干渉波が検出されたが、ｃｈ７、ｃｈ９のミラーサブキャリア方式のレスポンス用に使われる周波数チャネルでは閾値を超える干渉レベルは検出されていない。そこで、制御部１９は、ｃｈ８でミラーサブキャリア方式用コマンドを無線ＩＣタグに対して送信するように制御する。そして、制御部１９は、ｃｈ７とｃｈ９で無線ＩＣタグからのレスポンスを受信するように制御する。

さらに通信を継続するために、キャリアセンス部１４は、改めて通信可能な全周波数チャネルをキャリアセンスし干渉レベルの測定を行う。測定結果が図６に示す状態であったとする。
図６では、ｃｈ１、ｃｈ７のミラーサブキャリア方式のレスポンス用に使われる周波数チャネルで閾値を超える干渉波が検出されたため、ｃｈ１〜ｃｈ３、ｃｈ７〜ｃｈ９のいずれを使ってもミラーサブキャリア方式で通信を行うことができない。そこで、制御部１９は、干渉波が出ていないｃｈ４〜ｃｈ６の中の例えば、ｃｈ４でＦＭ０方式のコマンドを送信し無線ＩＣタグからレスポンスを受取るように制御する。図６に示す状態でＦＭ０方式で通信する場合、ｃｈ４ではなく、ｃｈ５、ｃｈ６のいずれで通信することが可能である。

上記無線リーダ・ライタ装置１０は、通信する際にキャリアセンスを行い、その結果に基づきレスポンス方式を選択した。
次に、通信前に長期間受信電力をモニタした履歴により、使用すべきレスポンス方式を判断する無線リーダ・ライタ装置１０について説明する。図７は、通信前に長期間受信電力をモニタした履歴により、使用すべきレスポンス方式を判断する無線リーダ・ライタ装置１０の機能を示す機能ブロック図である。
図７に示す無線リーダ・ライタ装置１０は、図３に示す無線リーダ・ライタ装置１０の機能に加え、電波環境情報記録部２４（検出値記憶部）、電波環境情報抽出部２５を備える。
電波環境情報記録部２４は、キャリアセンスした結果である検出値（電波環境情報）を時刻情報と共に保存する。つまり、電波環境情報記録部２４は、キャリアセンス部１４が過去の所定の期間に検出した各周波数チャネルの検出値を時刻情報とともに記憶装置に記憶する。
電波環境情報抽出部２５は、電波環境情報記録部２４から指定の条件に従って電波環境情報の抽出や、抽出した電波環境情報の加工を行う。

また、図７に示す無線リーダ・ライタ装置１０の比較部１６、制御部１９はそれぞれ以下のような機能である。
比較部１６は、干渉レベル設定部１５が設定した閾値と、電波環境情報記録部２４が抽出した過去の所定の期間の各周波数チャネルの検出値とを比較する。比較部１６は、比較の結果、周波数チャネル毎に上記過去の所定の期間の検出値がいずれも閾値以下であるか否かを処理装置により判定する。
制御部１９は、現在からある一定期間過去の電波環境情報から符号化方法の選択や、送受信の制御を行う。つまり、制御部１９は、過去の所定の期間の検出値がいずれも閾値以下であると比較部１６が判定した周波数チャネルは、電波が干渉しない周波数チャネルであると処理装置により判断する。そして、制御部１９は、各周波数チャネルのどの周波数チャネルを電波が干渉しない周波数チャネルであると判断したかにより、使用すべきレスポンス方式（符号化方法）の選択や送信、受信の制御を行う。

次に、図７から図１１までに基づき、無線リーダ・ライタ装置１０の動作を説明する。ここでは、ｃｈ１〜３、ｃｈ７〜９がミラーサブキャリア方式用の周波数チャネル、ｃｈ４〜６がＦＭ０方式用の周波数チャネルとして割り当てられているとする。
上述した通り、干渉レベル設定部１５は、無線ＩＣタグと通信を開始する前に、予め決められた干渉レベルを閾値として設定する。この設定は無線リーダ・ライタ装置１０の起動時のみに行われるとしても構わない。

キャリアセンス部１４は、無線ＩＣタグと通信を開始する前に、通信可能な周波数チャネルがあるか調べるために全周波数チャネルをキャリアセンスし干渉レベルの測定を行う。測定結果が図８に示す状態であったとする。
電波環境情報記録部２４は、キャリアセンス部１４が測定した検出値を時刻情報と関連付けて記憶する。ここでは、例えば、過去１週間の電波環境情報を保存する。また、検出値は、キャリアセンスの度に必ず保存する必要なく、保存頻度は可変である。
電波環境情報抽出部２５は、電波環境情報記録部２４が記憶した過去１週間分の検出値を抽出する。比較部１６は、周波数チャネル毎に設定した干渉レベルの閾値を超えていないか比較する。ここでは、無線リーダ・ライタ装置１０の起動直後であり、過去１週間分の検出値が存在しない。そのため、存在する分だけの検出値を用いて干渉レベルの閾値と比較を行うこととする。
比較部１６が比較した結果、ｃｈ４で閾値を超える干渉波が検出されたが、ミラーサブキャリア方式用の周波数チャネルでは閾値を超える干渉波は検出されていない。そこで、制御部１９は、ｃｈ２でミラーサブキャリア方式用のコマンドを無線ＩＣタグに対して送信するように制御する。そして、制御部１９は、ｃｈ１とｃｈ３で無線ＩＣタグからのレスポンスを受信するように制御する。

次に、無線リーダ・ライタ装置１０が稼動してから１週間後の動作例を示す。
キャリアセンス部１４は、無線ＩＣタグと通信を開始する前に、通信可能な周波数チャネルがあるか調べるために全周波数チャネルをキャリアセンスし干渉レベルの測定を行う。また、電波環境情報記録部２４は、キャリアセンス部１４が測定した検出値を時刻情報と関連付けて記憶する。
電波環境情報抽出部２５は、電波環境情報記録部２４が記憶した過去１週間分の電波環境情報から周波数チャネル毎の干渉レベルの最大値を示す検出値を抽出する。その結果が図９に示す状態であったとする。
比較部１６は、抽出した検出値が各周波数チャネルでの干渉レベルの閾値を超えていないか比較する。
比較部１６が比較した結果、ｃｈ３、ｃｈ７のミラーサブキャリア方式のレスポンス用に使われる周波数チャネルで閾値を超える干渉波が過去に検出されている。また、ｃｈ４〜ｃｈ６でも現在干渉波が出ている。そこで、制御部１９は、この近隣にｃｈ３、ｃｈ７をＦＭ０方式の無線リーダ・ライタ装置１０があり、安定したミラーサブキャリア方式での通信ができないと判断する。そして、制御部１９は、干渉波が現在出ていないｃｈ１でＦＭ０方式により無線ＩＣタグと通信を行うように制御する。

さらに通信を継続するために、キャリアセンス部１４は、無線ＩＣタグと通信を開始する前に、通信可能な周波数チャネルがあるか調べるために全周波数チャネルをキャリアセンスし干渉レベルの測定を行う。また、電波環境情報記録部２４は、キャリアセンス部１４が測定した検出値を時刻情報と関連付けて記憶する。
電波環境情報抽出部２５は、電波環境情報記録部２４が記憶した過去１週間分の電波環境情報から周波数チャネル毎の干渉レベルの最大値を示す検出値を抽出する。その結果が図１０に示す状態であったとする。
比較部１６は、抽出した検出値が各周波数チャネルでの干渉レベルの閾値を超えていないか比較する。
比較部１６が比較した結果、ｃｈ３、ｃｈ７のミラーサブキャリア方式のレスポンス用に使われる周波数チャネルで閾値を超える干渉波が過去検出されている。そのため、制御部１９は、ミラーサブキャリア方式での通信は行えないと判断する。しかし、ｃｈ４、ｃｈ５では現在干渉波が出ていないため、制御部１９は、ｃｈ４でＦＭ０方式で無線ＩＣタグと通信を行うように制御する。

また、さらに通信を継続するために、キャリアセンス部１４は、無線ＩＣタグと通信を開始する前に、通信可能な周波数チャネルがあるか調べるために全周波数チャネルをキャリアセンスし干渉レベルの測定を行う。また、電波環境情報記録部２４は、キャリアセンス部１４が測定した検出値を時刻情報と関連付けて記憶する。
電波環境情報抽出部２５は、電波環境情報記録部２４が記憶した過去１週間分の電波環境情報から周波数チャネル毎の干渉レベルの最大値を示す検出値を抽出する。その結果が図１１に示す状態であったとする。
比較部１６は、抽出した検出値が各周波数チャネルでの干渉レベルの閾値を超えていないか比較する。
比較部１６が比較した結果、ｃｈ３のミラーサブキャリア方式のレスポンス用に使われる周波数チャネルで閾値を超える干渉波が過去検出されている。しかし、ｃｈ７〜ｃｈ９では過去一週間干渉波が出ていない。そこで、制御部１９は、この近隣にｃｈ７、ｃｈ９を使うＦＭ０方式の無線リーダ・ライタ装置１０が無く、ミラーサブキャリア方式での安定した通信ができると判断する。したがって、制御部１９は、ｃｈ８でミラーサブキャリア方式用コマンドを無線ＩＣタグに対して送信するように制御する。そして、ｃｈ７とｃｈ９で無線ＩＣタグからのレスポンスを受信するように制御する。

上述した無線リーダ・ライタ装置１０の動作をまとめると以下のようになる。図１２は、無線リーダ・ライタ装置１０の動作を示すフローチャートである。
干渉レベル設定処理（Ｓ１）では、干渉レベル設定部１５は、無線ＩＣタグと通信を開始する前に、干渉レベルを設定する。
次に、干渉レベル検出処理（Ｓ２）では、キャリアセンス部１４は、電波を送信可能な全周波数チャネルをキャリアセンスし、現在の検出値を検出する。
次に、検出値記憶処理（Ｓ３）では、電波環境情報記録部２４は、キャリアセンス部１４がキャリアセンスした結果を保存することで、長期間の電波環境情報を蓄積する。
次に、比較処理・判断処理（Ｓ４）では、まず、電波環境情報抽出部２５は、ある一定期間の過去から現在までの検出値を抽出する。比較部１６は、電波環境情報抽出部２５が抽出した検出値が閾値以下であるか否かを周波数チャネル毎に判定する。そして、制御部１９は、比較部１６の判定結果からミラーサブキャリア方式が使用できる周波数チャネルがあるか否かを判定する。
第１制御処理（Ｓ５）では、制御部１９は、比較部１６の判定結果からミラーサブキャリア方式が使用できる周波数チャネルがあると判断した場合、ミラーサブキャリア方式で通信を行うように制御するする。
一方、第２制御処理（Ｓ６）では、制御部１９は、比較部１６の判定結果からミラーサブキャリア方式が使用できる周波数チャネルが無いと判断した場合、ＦＭ０方式で通信を行うように制御する。
そして、通信判定処理（Ｓ７）では、制御部１９は、無線ＩＣタグとの通信完了後、無線ＩＣタグとの通信を継続するかを判定する。

以上のように、この実施の形態に係る無線リーダ・ライタ装置１０によれば、通信する際の電波環境に合わせて、使用する周波数チャネルやレスポンス方式を決定することができる。そのため、安定した無線ＩＣタグと安定した通信を行うことができる。

なお、上述した図７の機能ブロック図では、コマンド制御部１３、電波環境情報記録部２４、電波環境情報抽出部２５は、無線リーダ・ライタ装置１０が備えているが、無線リーダ・ライタ装置制御機２３が備えているとしてもよい。

また、上記説明において、電波環境情報抽出部２５は、電波環境情報記録部２４から各周波数チャネルの干渉レベルの最大値を抽出するとした。しかし、電波環境情報抽出部２５は、電波環境情報記録部２４が記憶した過去所定の期間の干渉レベルの平均値等を周波数チャネル毎に算出するとしてもよい。この場合、比較部１６は、電波環境情報抽出部２５が算出した周波数チャネル毎の平均値と閾値とを比較する。

また、上記説明では、電波環境情報記録部２４は、過去１週間分の検出値を記憶するとした。しかし、検出値を保持する期間を変更してもよい。電波環境情報記録部２４は、例えば、保持する期間を２週間や１ヶ月と長期間にすることで、より厳密な使用チャネルの判断ができる。

また、上記説明では、過去所定の期間（上記では過去１週間分）の環境情報がない場合は、存在する分だけの検出値を用いて干渉レベルの閾値と比較を行うとした。しかし、過去所定の期間の環境情報がない場合は、ＦＭ０方式で通信を行うといった動作をしてもよい。

また、上記説明では、無線リーダ・ライタ装置１０を干渉判断装置としているが、干渉判断装置は、図３と図７との破線部で囲まれたキャリアセンス部１４、干渉レベル設定部１５、比較部１６、制御部１９のみを備える装置であるとしてもよい。つまり、この場合、干渉判断装置は、無線リーダ・ライタ装置１０とは別の装置であるとし、無線リーダ・ライタ装置１０は、制御部１９の制御に基づいて動作するとしてもよい。

また、上記説明において、通信可能な周波数チャネルが複数ある場合には、所定の優先順位に基づいて使用する周波数チャネルを決めるとしてもよい。

上記内容をまとめると以下のようになる。
この実施の形態に係るＲＦＩＤシステムは、以下の無線ＩＣタグと無線リーダ・ライタ装置１０とを備える。
無線ＩＣタグは、
データを保持するメモリと、
外部から与えられるコマンドを復調しコマンドを解析するコマンド解析部と、
上記メモリの読み出しあるいは、書込みを行うメモリ制御部と、
上記メモリより読み出されたデータと上記コマンド解析部での解析結果に基づき処理を行うコマンド実行部と、
上記メモリより読み出されたデータを符号化する際にコマンドで符号化方法の切り替えができる符号化部と、
上記符号化部より符号化されたデータを伝送する伝送手段と、
を有する。
また、無線ＩＣタグとデータ通信を行う無線リーダ・ライタ装置１０は、
無線ＩＣタグに無変調波送信もしくはコマンドの送信の送信を行う送信部１１と、
無線ＩＣタグからのレスポンスを受信する受信部１２と、
複数の異なるデータ符号化機能を持ち、制御部１９からの指示によって符号化方式の切り替えを行うことができるデータ符号化部（コマンド制御部１３）と、
複数の異なるデータ復号機能を持ち、制御部１９からの支持によって受信データの復号方式の切り替えを行うことがデータ復号部（ＦＭ０復号部１７、ミラーサブキャリア復号部１８）と、
使用する周波数帯の干渉レベルを測定するキャリアセンス部１４と、
干渉レベルを設定する干渉レベル設定部１５と、
上記キャリアセンス部１４からの測定した干渉レベルと上記干渉レベル設定部１５に設定されている干渉レベルとを比較する比較部１６と、
上記キャリアセンス部１４にて測定した干渉レベルから現在の電波環境に適したデータ符号化方式、復号を選択し、無変調波あるいはコマンドの送信、上記無線ＩＣタグからのレスポンス受信の制御を行う制御部１９とを有する。

さらに、無線リーダ・ライタ装置１０は、
上記キャリアセンス部１４によって得られた干渉レベルと時刻情報を一定期間保持する電波環境情報記録部２４と、
上記電波環境情報記録部２４より任意の電波環境情報の抽出、加工を行う電波環境情報抽出部２５とを有し、
比較部１６は、上記電波環境情報抽出部２５にて得られた干渉レベルと上記干渉レベル設定部１５に設定されている干渉レベルとを比較する。

また、上記データ復号部は、ＦＭ０復号部１７とミラーサブキャリア復号部１８とをもち、制御部１９からの指示によって復号が方式の切り替えを行うことができ、
上記制御部１９は、キャリアセンス部１４にて測定した現在の干渉レベルからＦＭ０符号化方式とミラーサブキャリア符号化方式との選択と、無線ＩＣタグに対してレスポンスの符号化方式を変更するコマンドを制御を行うことができる。

また、電波環境情報記録部２４は、上記キャリアセンス部１４によって得られた干渉レベルと時刻情報を電波環境情報として一定期間保持し、
上記電波環境情報抽出部２５は、上記電波環境情報記録部２４より任意の電波環境情報の抽出、加工を行い、
上記比較部１６は、上記電波環境情報抽出部２５にて得られた干渉レベルと上記干渉レベル設定部１５に設定されている干渉レベルとを比較する。

次に、上記実施の形態におけるのハードウェア構成について説明する。
図１３は、無線リーダ・ライタ装置１０のハードウェア構成の一例を示す図である。
図１３に示すように、無線リーダ・ライタ装置１０は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）９０１、タッチパネル９０２、通信ボード９１５、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。磁気ディスク装置９２０の代わりに、光ディスク装置、メモリカード読み書き装置などの記憶装置でもよい。

ＲＯＭ９１３、磁気ディスク装置９２０は、不揮発性メモリの一例である。ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３とＲＡＭ９１４とは、記憶装置の一例である。通信ボード９１５とタッチパネル９０２とは、入力装置の一例である。また、通信ボード９１５は、出力装置の一例である。さらに、通信ボード９１５は、通信装置の一例である。また、さらに、ＬＣＤ９０１は、表示装置の一例である。

磁気ディスク装置９２０又はＲＯＭ９１３などには、オペレーティングシステム９２１（ＯＳ）、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１、オペレーティングシステム９２１、ウィンドウシステム９２２により実行される。

上記プログラム群９２３には、上記の説明において「送信部１１」、「受信部１２」、「コマンド制御部１３」、「キャリアセンス部１４」、「干渉レベル設定部１５」、「比較部１６」、「ＦＭ０復号部１７」、「ミラーサブキャリア復号部１８」、「制御部１９」、「電波環境情報記録部２４」、「電波環境情報抽出部２５」等として説明した機能を実行するプログラムやその他のプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
ファイル群９２４には、上記の説明において、「閾値」、「検出値」、「最大値」、「平均値」等として説明した情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「ファイル」や「データベース」の各項目として記憶される。「ファイル」や「データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリになどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのＣＰＵ９１１の動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示のＣＰＵ９１１の動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。
また、上記の説明におけるフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、その他光ディスク等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。

また、上記の説明において「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」、「〜手段」、「〜機能」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。また、「〜装置」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」、「〜手段」、「〜機能」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。さらに、「〜処理」として説明するものは「〜ステップ」であっても構わない。すなわち、「〜部」として説明するものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、ＲＯＭ９１３等の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。すなわち、プログラムは、上記で述べた「〜部」としてコンピュータ等を機能させるものである。あるいは、上記で述べた「〜部」の手順や方法をコンピュータ等に実行させるものである。

ＦＭ０方式のコマンド用周波数と微少電力のレスポンス用の周波数を示す図。 ミラーサブキャリア方式の周波数と微少電力のレスポンス用の周波数を示す図。 無線リーダ・ライタ装置１０の機能を示す機能ブロック図。 キャリアセンスの結果を示す図。 キャリアセンスの結果を示す図。 キャリアセンスの結果を示す図。 通信前に長期間受信電力をモニタした履歴により、使用すべきレスポンス方式を判断する無線リーダ・ライタ装置１０の機能を示す機能ブロック図。 キャリアセンスの結果を示す図。 キャリアセンスの結果を示す図。 キャリアセンスの結果を示す図。 キャリアセンスの結果を示す図。 無線リーダ・ライタ装置１０の動作を示すフローチャート。 無線リーダ・ライタ装置１０のハードウェア構成の一例を示す図。

符号の説明

１０ 無線リーダ・ライタ装置、１１ 送信部、１２ 受信部、１３ コマンド制御部、１４ キャリアセンス部、１５ 干渉レベル設定部、１６ 比較部、１７ ＦＭ０復号部、１８ ミラーサブキャリア復号部、１９ 制御部、２０，２１，２２ アンテナ、２３ 無線リーダ・ライタ装置制御機、２４ 電波環境情報記録部、２５ 電波環境情報抽出部。

Claims (6)

1. 電波が干渉するか否かを判断する干渉判断装置であり、
   干渉レベルの閾値を設定し記憶装置に記憶する干渉レベル設定部と、
   割り当てられた周波数帯に含まれる各周波数チャネルの干渉レベルを検出値として検出し記憶装置に記憶する干渉レベル検出部と、
   上記干渉レベル検出部が過去の所定の期間に検出した各周波数チャネルの検出値を記憶装置に記憶する検出値記憶部と、
   上記干渉レベル設定部が設定した閾値と、上記検出値記憶部が記憶した上記過去の所定の期間の各周波数チャネルの検出値とを比較し、周波数チャネル毎に上記過去の所定の期間の検出値がいずれも閾値以下であるか否かを処理装置により判定する比較部と、
   コマンド送信用の周波数チャネルとレスポンス受信用の周波数チャネルとが異なる第１のレスポンス方式と、コマンド送信用の周波数チャネルとレスポンス受信用の周波数チャネルとが同一の第２のレスポンス方式とのどちらを使用するかを処理装置により判断する判断部であって、コマンド送信用の周波数チャネルと、そのコマンド送信用の周波数チャネルで送信したコマンドへのレスポンスを受信するレスポンス受信用の周波数チャネルとの組である一組の周波数チャネルに含まれるどの周波数チャネルでも、上記過去の所定の期間の検出値がいずれも閾値以下であると上記比較部が判定した場合には、上記一組の周波数チャネルを用いて上記第１のレスポンス方式を使用すると判断し、上記一組の周波数チャネルに含まれるいずれかの周波数チャネルで、上記過去の所定の期間の検出値が閾値を超えたと上記比較部が判定した場合には、上記過去の所定の期間の検出値が閾値以下である周波数チャネルを用いて上記第２のレスポンス方式を使用すると判断する判断部と
   を備えることを特徴とする干渉判断装置。
2. 上記第１のレスポンス方式は、ミラーサブキャリア方式であり、
   上記第２のレスポンス方式は、ＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）０方式である
   ことを特徴とする請求項１に記載の干渉判断装置。
3. 請求項１又は２に記載の干渉判断装置を備えることを特徴とするデータ読取装置。
4. 請求項３記載のデータ読取装置を備えるＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システム。
5. 電波が干渉するか否かを判断する干渉判断方法であり、
   処理装置が、干渉レベルの閾値を設定し記憶する干渉レベル設定ステップと、
   検出装置が、ＲＦＩＤシステムに割り当てられた周波数帯に含まれる各周波数チャネルの干渉レベルを検出値として検出し記憶する干渉レベル検出ステップと、
   記憶装置が、上記干渉レベル検出ステップで過去の所定の期間に検出した各周波数チャネルの検出値を記憶する検出値記憶ステップと、
   比較器が、上記干渉レベル設定ステップで設定した閾値と、上記検出値記憶ステップで記憶した上記過去の所定の期間の各周波数チャネルの検出値とを比較し、上記過去の所定の期間の検出値がいずれも閾値以下であるか否かを周波数チャネル毎に判定する比較ステップと、
   処理装置が、コマンド送信用の周波数チャネルとレスポンス受信用の周波数チャネルとが異なる第１のレスポンス方式と、コマンド送信用の周波数チャネルとレスポンス受信用の周波数チャネルとが同一の第２のレスポンス方式とのどちらを使用するかを判断する判断ステップであって、コマンド送信用の周波数チャネルと、そのコマンド送信用の周波数チャネルで送信したコマンドへのレスポンスを受信するレスポンス受信用の周波数チャネルとの組である一組の周波数チャネルに含まれるどの周波数チャネルでも、上記過去の所定の期間の検出値がいずれも閾値以下であると上記比較ステップで判定した場合には、上記一組の周波数チャネルを用いて上記第１のレスポンス方式を使用すると判断し、上記一組の周波数チャネルに含まれるいずれかの周波数チャネルで、上記過去の所定の期間の検出値が閾値を超えたと上記比較ステップで判定した場合には、上記過去の所定の期間の検出値が閾値以下である周波数チャネルを用いて上記第２のレスポンス方式を使用すると判断する判断ステップと
   を備えることを特徴とする干渉判断方法。
6. 電波が干渉するか否かを判断する干渉判断プログラムであり、
   干渉レベルの閾値を設定し記憶装置に記憶する干渉レベル設定処理と、
   ＲＦＩＤシステムに割り当てられた周波数帯に含まれる各周波数チャネルの干渉レベルを検出値として検出し記憶装置に記憶する干渉レベル検出処理と、
   上記干渉レベル検出処理で過去の所定の期間に検出した各周波数チャネルの検出値を記憶装置に記憶する検出値記憶処理と、
   上記干渉レベル設定処理で設定した閾値と、上記検出値記憶処理で記憶した上記過去の所定の期間の各周波数チャネルの検出値とを比較し、上記過去の所定の期間の検出値がいずれも閾値以下であるか否かを周波数チャネル毎に処理装置により判定する比較処理と、
   コマンド送信用の周波数チャネルとレスポンス受信用の周波数チャネルとが異なる第１のレスポンス方式と、コマンド送信用の周波数チャネルとレスポンス受信用の周波数チャネルとが同一の第２のレスポンス方式とのどちらを使用するかを判断する判断処理であって、コマンド送信用の周波数チャネルと、そのコマンド送信用の周波数チャネルで送信したコマンドへのレスポンスを受信するレスポンス受信用の周波数チャネルとの組である一組の周波数チャネルに含まれるどの周波数チャネルでも、上記過去の所定の期間の検出値がいずれも閾値以下であると上記比較処理で判定した場合には、上記一組の周波数チャネルを用いて上記第１のレスポンス方式を使用すると判断し、上記一組の周波数チャネルに含まれるいずれかの周波数チャネルで、上記過去の所定の期間の検出値が閾値を超えたと上記比較処理で判定した場合には、上記過去の所定の期間の検出値が閾値以下である周波数チャネルを用いて上記第２のレスポンス方式を使用すると判断する判断処理と
   をコンピュータに実行させることを特徴とする干渉判断プログラム。

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