JP5457406B2

JP5457406B2 - 質問器装置、通信方法及び通信プログラム

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Publication number: JP5457406B2
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Inventors: 高広志村
Original assignee: Toshiba TEC Corp
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Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
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Description

本発明の実施形態は、質問器装置、通信方法及び通信プログラムに関する。

無線通信可能な情報記憶媒体である無線タグはＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）とも呼ばれ、質問器との間で情報を送受信するシステムが実用化されている。

無線タグのなかでもパッシブタグは電池を搭載していない。この無線タグは質問器からの無線信号から電力を生成して質問器と通信を行う。質問器からの無線信号の電力は無線タグに電力を供給する必要があるため大きなものとなる。

従って、質問器が複数近接して使用される場合には、無線信号の干渉が生じ、無線タグの読み取り性能が低下することがある。特に、複数の質問器のうち特定の質問器を優先して使用する必要がある場面では、この無線信号の干渉は業務遂行に大きな妨げとなる。

この点に関し、いくつかの技術が提案されている。第１の技術として、他の質問器からの無線信号を検出し、無線信号を検出した場合には無線タグとの通信を開始せず、無信号状態の空きチャンネルがある場合にはそのチャンネルを用いて無線タグとの通信を開始するキャリアセンス方式が提案されている。

しかし、この方式では先に通信を開始した質問器がしばらくの間チャンネルを独占し、優先して使用したい質問器はこの間待機せざるを得ない。また、複数の質問器が異なるチャンネルを用いて同時に無線信号を送信する場合、無線タグは正常に無線信号を受信できない。

第２の技術として、複数の質問器を制御する制御装置を備え、この制御装置が複数の質問器が同時に無線通信しないように時分割管理する技術が提案されている。

しかし、この技術においては制御装置が新たに必要となり、システムが複雑となる。

特開２０００−２４２７４２号公報特開２００３−２８３３６７号公報

従って、複数の質問器を同時に稼働させても無線信号の干渉が生じず、優先して使用したい質問器を他の質問器に優先させて無線通信させることができる質問器装置、通信方法及び通信プログラムが求められている。

上記の課題を解決するために、本発明の一実施形態は、送信信号を生成する送信部と、受信信号を処理する受信部と、無線信号を送受信するアンテナと、送信信号を送信部からアンテナに供給し、受信信号を前記アンテナから受信部に供給する方向性結合器と、第１の端子が方向性結合器に接続し、第２の端子が接地し、制御信号によってアンテナに第１の端子又は前記第２の端子を接続するスイッチング素子と、質問器装置ごとの優先度を格納する優先度テーブルを有し、スイッチング素子を制御する制御信号を生成し、キャリアセンスを行ってキャリアを検出したとき、スイッチング素子を制御して割込み信号をバックスキャッタし、自己より優先度の低い他の質問器装置に無線信号の送信を停止させる制御部と、を備える質問器装置を提供する。

また、本発明の一実施形態は、送信信号を生成する送信部と、受信信号を処理する受信部と、無線信号を送受信するアンテナと、送信信号を送信部からアンテナに供給し、受信信号をアンテナから受信部に供給する方向性結合器と、第１の端子が方向性結合器に接続し、第２の端子が接地し、制御信号によってアンテナに第１の端子又は第２の端子を接続するスイッチング素子と、を備える質問器装置のスイッチング素子を、キャリアセンスを行ってキャリアを検出したときに制御して割込み信号をバックスキャッタし、自己より優先度の低い他の質問器装置に無線信号の送信を停止させる通信方法を提供する。

また、本発明の一実施形態は、送信信号を生成する送信部と、受信信号を処理する受信部と、無線信号を送受信するアンテナと、送信信号を送信部からアンテナに供給し、受信信号をアンテナから受信部に供給する方向性結合器と、第１の端子が方向性結合器に接続し、第２の端子が接地し、制御信号によってアンテナに第１の端子又は第２の端子を接続するスイッチング素子と、を備える質問器装置のスイッチング素子を、キャリアセンスを行ってキャリアを検出したときに制御して割込み信号をバックスキャッタし、自己より優先度の低い他の質問器装置に無線信号の送信を停止させる通信プログラムを提供する。

質問器装置の構成図である。スイッチング素子にＦＥＴを用いた質問器装置の構成図である。質問器装置の通信動作の例を示す図である。スイッチング素子の動作とバックスキャッタ信号との関係を示す図である。優先度テーブルの構造を示す図である。質問器装置がバックスキャッタによって送信する割込み信号の第１の例を示す図である。Ｐｒｅａｍｂｌｅの構成の例を示す図である。質問器装置がバックスキャッタによって送信する割込み信号の第２の例を示す図である。割込み信号によって優先度の高い質問器装置が優先される例を示すタイミングチャートである。割込み信号によって優先度の劣る質問器装置が無視される例を示すタイミングチャートである。質問器装置の送信判断処理の動作を示すフローチャートである。質問器装置の通信継続判断処理の動作を示すフローチャートである。質問器装置がＡＭ変調信号によって送信する優先信号の第１の例を示す図である。質問器装置がバックスキャッタによって送信する停止信号の例を示す図である。質問器装置がＡＭ変調信号によって送信する優先信号の第２の例を示す図である。優先信号と停止信号とによって優先度の高い質問器装置が優先される例を示すタイミングチャートである。優先信号と停止信号とによって優先度の劣る質問器装置が沈黙させられる例を示すタイミングチャートである。質問器装置の送信判断処理の動作を示すフローチャートである。質問器装置の通信継続判断処理の動作を示すフローチャートである。

以下、質問器装置、通信方法及び通信プログラムの一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。

本実施形態の質問器装置は、送信信号を生成する送信部と、受信信号を処理する受信部と、無線信号を送受信するアンテナと、送信信号を送信部からアンテナに供給し、受信信号を前記アンテナから受信部に供給する方向性結合器と、第１の端子が方向性結合器に接続し、第２の端子が接地し、制御信号によってアンテナに第１の端子又は前記第２の端子を接続するスイッチング素子と、を備える。

本実施形態の通信方法は、送信信号を生成する送信部と、受信信号を処理する受信部と、無線信号を送受信するアンテナと、送信信号を送信部からアンテナに供給し、受信信号をアンテナから受信部に供給する方向性結合器と、第１の端子が方向性結合器に接続し、第２の端子が接地し、制御信号によってアンテナに第１の端子又は第２の端子を接続するスイッチング素子と、を備える質問器装置のスイッチング素子を制御して他の質問器装置からの無線信号をバックスキャッタする。

本実施形態の通信プログラムは、送信信号を生成する送信部と、受信信号を処理する受信部と、無線信号を送受信するアンテナと、送信信号を送信部からアンテナに供給し、受信信号をアンテナから受信部に供給する方向性結合器と、第１の端子が方向性結合器に接続し、第２の端子が接地し、制御信号によってアンテナに第１の端子又は第２の端子を接続するスイッチング素子と、を備える質問器装置のスイッチング素子を制御して他の質問器装置からの無線信号をバックスキャッタする。

（質問器装置）
図１Ａは、本実施形態の質問器装置の構成図である。図１に示すように、質問器装置は、制御信号を生成し、情報を演算処理する制御部１と、送信信号を生成する送信部３３と、受信信号を処理する受信部３４と、無線信号を送受信するアンテナ１１と、送信信号を送信部３３からアンテナ１１に供給し、受信信号をアンテナ１１から受信部３４に供給する方向性結合器８と、第１の端子Ａが方向性結合器８に接続し、第２の端子Ｂが接地し、制御部１からの制御信号によってアンテナ１１に第１の端子Ａ又は第２の端子Ｂを接続するスイッチング素子９と、を備える。

制御部１は、演算装置であるＣＰＵ４０と、情報を記憶する記憶装置３６と、を備える。記憶装置３６は、キャリアセンスの閾値であるキャリアセンスレベル３７と、質問器の優先順位を示す優先度を含む優先度テーブル３８と、を格納する。制御部１は、インターフェースを介して上位機器であるホストＰＣ３９に接続する。

送信部３３は、送信信号を符号化する符号化部２と、符号化された送信信号を変調する変調部（ＭＯＤ）４と、変調された送信信号を増幅する増幅器（ＰＡ）５と、を備える。

制御部１は送信信号を符号化部２に出力する。符号化部２は、例えばＰＩＥ（ＰｕｌｓｅＩｎｔｅｒｖａｌＥｎｃｏｄｉｎｇ）符号によりデジタル符号化する。符号化された送信信号はデジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）３によってアナログ信号に変換される。

制御部１はＰＬＬ７を制御してローカル信号を生成させる。変調部４はこのローカル信号を用いて送信信号を変調し、増幅器５に出力する。

制御部１は増幅率をデジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）６に出力する。アナログ信号に変換された増幅率に基づいて増幅器５は送信信号を増幅し、方向性結合器８に出力する。

受信部３４は、受信信号を増幅してデジタル信号に変化する第１の変換部と、受信信号を第１の変換部の信号に対して９０°位相をずらして受信信号を増幅してデジタル信号に変化する第２の変換部と、第１の変換部の出力信号を２乗し、第２の変換部の出力信号を２乗し、これらの２乗された信号を加算する応答信号強度測定部３２と、応答信号強度測定部３２の出力信号を復調して制御部１に出力する復調部３０と、を備える。

アンテナ１１によって受信された無線信号は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０によって高周波成分が除去され、スイッチング素子９の第１の端子Ａを介して方向性結合器８に入力する。

第１の変換部は、方向性結合器８から入力した受信信号とＰＬＬ７のローカル信号とを積算器１２により積算し、コンデンサ１５によって直流成分を除去し、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１７によって不要な高周波成分を除去して増幅器（ＰＡ）１９に出力する。第１の変換部はさらに、増幅器１９により信号を増幅し、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）２１によりデジタル信号に変換し、デジタルフィルタ（ＦＩＲ）２３によって不要成分をフィルタリングする。

第２の変換部は、方向性結合器８から入力した受信信号と、位相器（９０°）１４によって９０°位相がずらされたＰＬＬ７のローカル信号とを積算器１３により積算し、コンデンサ１６によって直流成分を除去し、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１８によって不要な高周波成分を除去して増幅器（ＰＡ）２０に出力する。第２の変換部はさらに、増幅器２０により信号を増幅し、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）２２によりデジタル信号に変換し、デジタルフィルタ（ＦＩＲ）２４によって不要成分をフィルタリングする。

応答信号強度測定部３２は、第１の変換部からの出力を第１の２乗部２５によって２乗し、第２の変換部からの出力を第２の２乗部２６によって２乗し、これらの２乗された信号を加算器２７によって加算して復調部３０に出力する。

復調部３０は、無線タグの応答信号の変調方式に応じて加算器２７からの出力信号を復調し、制御部１に出力する。

なお、応答信号強度測定部３２は、加算器２７からの出力を制御部１とＡＧＣ回路（ＡＧＣ）２８とに出力する。ＡＧＣ回路２８は入力信号の振幅が閾値より低い場合には増幅器２０の利得を高くするための信号を出力する。この信号はデジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）２９によってアナログ信号に変換され、増幅器２０に出力される。

ここで、スイッチング素子９について説明する。スイッチング素子９は、ＳＰＤＴ（Ｓｉｎｇｌｅｐｏｌｅ，Ｄｕａｌｔｈｒｏｗ）スイッチなどの高周波スイッチである。ＳＰＤＴスイッチは公知のものを採用できる。ＳＰＤＴスイッチの構成や動作に関しては、例えば特開２００１−２３７６８２に公開されている。スイッチング素子９は制御部１からの信号により第１の端子Ａと第２の端子Ｂとを切り替える。

スイッチング素子９は、通常は第１の端子Ａに接続しており、アンテナ１１はアンテナとして機能し、アンテナ１１での反射は少ない。質問器装置から電波を送信する時は、ＰＡ５の出力は、方向性結合器８、スイッチング素子９、ＬＰＦ１０を介して、アンテナ１１から電波が出力される。受信する時は、アンテナ１１によって受信された高周波信号は方向性結合器８、受信部３４、制御部１を通って、データを受信することができる。

スイッチング素子９が第２の端子Ｂに接続しているとき、第１の端子Ｂは接地されているため、アンテナ１１はアンテナとして機能せず、高周波信号はアンテナ１１で反射される。

従って、質問器装置は制御部１がスイッチング素子９を切り替え制御することにより、他の質問器装置からの無変調信号をバックスキャッタして送信することが可能となる。

図１Ｂは、スイッチング素子にＦＥＴを用いた質問器装置の構成図である。図１Ｂに示すように、図１Ａのスイッチング素子９としてＦＥＴ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）９Ａを採用することができる。

この場合、ＬＰＦ１０と方向性結合器８とを結ぶ線路に抵抗Ｚを介してＦＥＴ９Ａのドレイン端子を接続し、制御部１からの制御信号をＦＥＴ９Ａのゲート端子に入力し、ＦＥＴ９Ａのソース端子は接地される。

Ｎチャネル型ＦＥＴの場合、制御部１からの信号がＬｏｗの場合、ＦＥＴ９Ａはオフとなり、ドレインとソース間は開放になり、アンテナ１１はアンテナとして機能し、反射が少ない。

制御部１からの信号がＨｉｇｈの場合、ＦＥＴ９Ａはオンとなり、ドレインとソース間は導通状態になり、アンテナ１１は抵抗Ｚを介して接地されてアンテナとして機能せず、他の質問装置からの無変調信号を反射する。抵抗Ｚのインピーダンスは、アンテナ１１が不整合になる値であればよく、インピーダンスｚ＝０(短絡)でもよい。

従って、ＦＥＴ９Ａに入力する信号のＨｉｇｈとＬｏｗを切り替えることによりバックスキャッタすることが可能となる。

図２は、質問器装置の通信動作の例を示す図である。図２に示すように、質問器装置はスイッチング素子９の第１の端子Ａを接続して経路Ａを形成し、キャリアセンス期間にキャリアセンスを行う。

質問器装置はキャリアセンスの結果、他の質問器装置からの無線信号を検知した場合、バックスキャッタ期間に、スイッチング素子９を制御して経路Ａとスイッチング素子９が第２の端子Ｂに接続することによって形成される経路Ｂとを、送信するデータに従って、スイッチングする。このスイッチングによって、バックスキャッタ信号が他の質問器装置に送信される。

質問器装置は、無線タグとの通信期間においてはスイッチング素子９を制御して経路Ａを形成し、無線タグと通信を行う。

図３は、スイッチング素子９の動作とバックスキャッタ信号との関係を示す図である。図３に示すように、（Ａ）に示すスイッチング素子９が経路Ａを形成する場合は無変調信号が反射されず、経路Ｂを形成する場合は反射される。

従って、（Ｂ）に示すバックスキャッタ信号は、経路Ａの場合“０”と、経路Ｂの場合“１”となる。

図４は、優先度テーブル３８の構造を示す図である。図４に示すように、優先度テーブル３８は、質問器装置ごとに固有に割り当てられた名称である「リーダ名称」と、優先順位を表す「優先度」と、を格納する。

各項目のデータの例は、「リーダ名称」が「リーダ１」、「優先度」が「２」である。

（通信方法）
（第１の実施形態）
図５は、質問器装置がバックスキャッタによって送信する割込み信号の第１の例を示す図である。

図５に示すように、割込み信号であるＩｎｔｅｒｒｕｐｔは、Ｓｙｎｃ、Ｐｒｅａｍｂｌｅ、Ｄａｔａを含む。

Ｓｙｎｃは同期コードである。Ｐｒｅａｍｂｌｅはカリブレーション信号と、信号の発信元を識別するための発信元識別子と、を含む。

この発信元識別子は、受信したバックスキャッタ信号が無線タグからのものか、あるいは他の質問器装置からのものかの別を示す。例えば、発信元識別子は、質問器装置から信号を発信する場合は「リーダからの発信」を示す「１００１」を、無線タグから信号を発信する場合は「無線タグからの発信」を示す「１０１０」を採用できる。

この発信元識別子により、質問器装置は受信した信号が無線タグからの信号である場合には通常の無線通信を行い、他の質問器装置からの信号である場合には割込み信号であると認識することが可能となる。

Ｄａｔａは、発信元の質問器装置を示す「リーダ名称」と、発信元の質問器装置の優先度を示す「優先度」を含む。

図６は、Ｐｒｅａｍｂｌｅの構成の例を示す図である。図６に示すように、Ｐｒｅａｍｂｌｅは、信号の開始を示すｄｅｌｉｍｉｔｅｒと、データ長をカリブレーションするｄａｔａ−０と、質問器装置から無線タグへの無線信号のカリブレーションのためのＲＴｃａｌと、無線タグから質問器装置への無線信号のカリブレーションのためのＴＲｃａｌと、発信元識別子と、を含む。

図６に示した例においては、発信元識別子は質問器装置から発信された信号であることを示している。

図７は、質問器装置がバックスキャッタによって送信する割込み信号の第２の例を示す図である。

図７に示すように、割込み信号であるＩｎｔｅｒｒｕｐｔは、Ｓｙｎｃ、Ｐｒｅａｍｂｌｅ、Ｄａｔａを含む。

Ｓｙｎｃは同期コードである。Ｐｒｅａｍｂｌｅはカリブレーション信号を含む。

Ｄａｔａは、信号の発信元を識別するための発信元識別子と、発信元の質問器装置を示す「リーダ名称」と、発信元の質問器装置の優先度を示す「優先度」を含む。

図８は、割込み信号によって優先度の高い質問器装置が優先される例を示すタイミングチャートである。この例においては、質問器装置１より質問器装置２の方が、優先度が勝る場合の動作を示す。

図８に示すように、質問器装置１は無変調信号（ＣＷ）を発信しているとする。質問器装置２はキャリアセンス（ＣＳ）を行うとキャリアを検出するため、無線タグに無線信号を送信できない。干渉が起こるからである。

そこで、質問器装置２は割込み信号であるＩｎｔｅｒｒｕｐｔを、スイッチング素子９を制御することによりバックスキャッタする。

質問器装置１はＩｎｔｅｒｒｕｐｔの中の優先度と、優先度テーブル３８に格納されている自己の優先度とを比較し、自己の優先度がＩｎｔｅｒｒｕｐｔの中の優先度に劣る場合、無線信号の送信を停止する。

質問器装置２はＩｎｔｅｒｒｕｐｔを送信後に再びキャリアセンスを行い、無線信号が停止していると判定した場合、無線タグとの通信を、Ｑｕｅｒｙを送信して開始する。

図９は、割込み信号によって優先度の劣る質問器装置が無視される例を示すタイミングチャートである。この例においては、質問器装置２より質問器装置１の方が、優先度が勝る場合の動作を示す。

図９に示すように、質問器装置１は無変調信号（ＣＷ）を発信しているとする。質問器装置２はキャリアセンス（ＣＳ）を行うとキャリアを検出するため、無線タグに無線信号を送信できない。干渉が起こるからである。

質問器装置１はＩｎｔｅｒｒｕｐｔの中の優先度と、優先度テーブル３８に格納されている自己の優先度とを比較し、自己の優先度がＩｎｔｅｒｒｕｐｔの中の優先度に勝る場合、割込み信号を無視して無線タグとの通信を継続する。

質問器装置２はＩｎｔｅｒｒｕｐｔを送信後に再びキャリアセンスを行うが、質問器装置１から無線信号が送信されているため、無線信号を送信することができない。

図１０は、質問器装置の送信判断処理の動作を示すフローチャートである。図１０に示すように、動作１００１において、質問器装置はキャリアセンスを行う。

動作１００２において、質問器装置は、キャリアがあるかを判定する。質問器装置はキャリアがあると判定した場合、動作１００３に進み、キャリアがないと判定した場合、動作１００４に進む。

動作１００３において、質問器装置は割込み信号をバックスキャッタする。

動作１００４において、質問器装置は無線タグに無線信号を送信する。

図１１は、質問器装置の通信継続判断処理の動作を示すフローチャートである。図１１に示すように、動作１１０１において、質問器装置は無変調信号を送信する。

動作１１０２において、質問器装置はバックスキャッタがあるかをリスン、すなわち検知する。

動作１１０３において、質問器装置は割込み信号があるかを判定する。質問器装置は、割込み信号があると判定した場合、動作１１０４に進み、割込み信号がないと判定した場合、動作１１０６に進む。

動作１１０４において、質問器装置は受信した割込み信号に含まれている優先度が自己の優先度より高いかを判定する。質問器装置は、受信した割込み信号に含まれている優先度が自己の優先度より高いと判定した場合、動作１１０５に進み、受信した割込み信号に含まれている優先度が自己の優先度より高くないと判定した場合、動作１１０６に進む。

動作１１０５において、質問器装置は無線信号の送信を停止する。

動作１１０６において、質問器装置は無線タグとの通信を継続する。

以上述べたように、本実施形態の質問器装置は、送信信号を生成する送信部３３と、受信信号を処理する受信部３４と、無線信号を送受信するアンテナ１１と、送信信号を送信部３３からアンテナ１１に供給し、受信信号をアンテナ１１から受信部３４に供給する方向性結合器８と、第１の端子Ａが方向性結合器８に接続し、第２の端子Ｂが接地し、制御部１からの制御信号によってアンテナ１１に第１の端子Ａ又は第２の端子Ｂを接続するスイッチング素子９と、キャリアセンスを行ってキャリアを検出したとき、スイッチング素子９を制御して割込み信号をバックスキャッタし、自己より優先度の低い他の質問器装置に無線信号の送信を停止させる制御部１と、を備える。

従って、複数の質問器装置を同時に稼働させても無線信号の干渉が生じず、優先して使用したい質問器装置を他の質問器装置に優先させて無線通信させることができる、という効果がある。

（第２の実施形態）
図１２は、質問器装置がＡＭ変調信号によって送信する優先信号の第１の例を示す図である。

図１２に示すように、優先信号であるＰｒｉｏｒｉｔｙは、Ｓｙｎｃ、Ｐｒｅａｍｂｌｅ、Ｄａｔａを含む。

Ｐｒｅａｍｂｌｅの構成は第１の実施形態の第１の例におけるＰｒｅａｍｂｌｅの構成と同じである。

図１３は、質問器装置がバックスキャッタによって送信する停止信号の例を示す図である。

図１３に示すように、停止信号であるＳｔｏｐのＰｒｅａｍｂｌｅは、信号の開始を示すｄｅｌｉｍｉｔｅｒと、データ長をカリブレーションするｄａｔａ−０と、質問器装置から無線タグへの無線信号のカリブレーションのためのＲＴｃａｌと、無線タグから質問器装置への無線信号のカリブレーションのためのＴＲｃａｌと、Ｓｔｏｐコマンドと、を含む。

停止信号を受信した質問器装置は無線信号の送信を停止する。従って、複数の質問器装置が稼働しているときに、ある質問器装置が停止信号を発すると、他の質問器装置は全て無線信号の送信を停止する。

図１４は、質問器装置がＡＭ変調信号によって送信する優先信号の第２の例を示す図である。

図１４に示すように、割込み信号であるＩｎｔｅｒｒｕｐｔは、Ｓｙｎｃ、Ｐｒｅａｍｂｌｅ、Ｄａｔａを含む。

図１５は、優先信号と停止信号とによって優先度の高い質問器装置が優先される例を示すタイミングチャートである。この例においては、質問器装置１より質問器装置２の方が、優先度が勝る場合の動作を示す。

図１５に示すように、質問器装置１はキャリアセンスを行い、キャリアを検知しない場合、無線タグとの通信のために無線信号の送信を開始する。質問器装置１は無線タグとの通信の際に定期的に優先信号を送信する。

質問器装置２は、キャリアセンスを行うが、質問器装置１が無線信号を送信しているために無線信号を送信することができない。

質問器装置２は、受信した優先信号に含まれる優先度が、自己の優先度より劣るかを判定する。質問器装置２は、受信した優先信号に含まれる優先度が、自己の優先度より劣ると判定した場合、質問器装置１の無変調信号をバックスキャッタして停止信号を送信する。

質問器装置１は停止信号を受信すると無線信号の送信を停止する。

質問器装置２は、キャリアセンスを行ってキャリアがないことを確認してから無線タグとの通信を、Ｑｕｅｒｙを送信して開始する。

図１６は、優先信号と停止信号とによって優先度の劣る質問器装置が沈黙させられる例を示すタイミングチャートである。この例においては、質問器装置２より質問器装置１の方が、優先度が勝る場合の動作を示す。

図１６に示すように、質問器装置１はキャリアセンスを行い、キャリアを検知しない場合、無線タグとの通信のために無線信号の送信を開始する。質問器装置１は無線タグとの通信の際に定期的に優先信号を送信する。

質問器装置２は、受信した優先信号に含まれる優先度が、自己の優先度より勝るかを判定する。質問器装置２は、受信した優先信号に含まれる優先度が、自己の優先度より勝ると判定した場合、質問器装置２はそのまま無線信号を出さずに沈黙する。

図１７は、質問器装置の送信判断処理の動作を示すフローチャートである。図１７に示すように、動作１６０１において、質問器装置はキャリアセンスを行う。

動作１６０２において、質問器装置はキャリアがあるかを判定する。質問器装置はキャリアがあると判定した場合、動作１６０３に進み、キャリアがないと判定した場合、動作１６０４に進む。

動作１６０３において、質問器装置は優先度信号をリスンする。

動作１６０４において、質問器装置は無線タグとの通信を開始するために無線信号を送信し、処理を終了する。

動作１６０５において、質問器装置は受信信号に優先信号があるかを判定する。質問器装置は受信信号に優先信号がある場合、動作１６０６に進み、優先信号がない場合、動作１６０７に進む。

動作１６０６において、質問器装置は優先信号に含まれる優先度が自己の優先度より高いかを判定する。質問器装置は、優先信号に含まれる優先度が自己の優先度より高いと判定した場合、処理を終了し、高くないと判定した場合、動作１６０７に進む。

動作１６０７において、質問器装置は停止信号を送信して他の質問器装置の無線信号の送信を停止させ、処理を終了する。

図１８は、質問器装置の通信継続判断処理の動作を示すフローチャートである。図１７に示すように、動作１７０１において、質問器装置は無変調信号を送信する。

動作１７０２において、質問器装置は優先信号を送信する。

動作１７０３において、質問器装置は停止信号をリスンする。

動作１７０４において、質問器装置は受信信号に停止信号があるかを判定する。質問器装置は、受信信号の中に停止信号がある場合、動作１７０５に進んで無線信号の送信を停止し、受信信号の中に停止信号がない場合、動作１７０６に進んで無線タグとの通信を継続する。

以上述べたように、本実施形態の質問器装置は、送信信号を生成する送信部３３と、受信信号を処理する受信部３４と、無線信号を送受信するアンテナ１１と、送信信号を送信部３３からアンテナ１１に供給し、受信信号をアンテナ１１から受信部３４に供給する方向性結合器８と、第１の端子Ａが方向性結合器８に接続し、第２の端子Ｂが接地し、制御部１からの制御信号によってアンテナ１１に第１の端子Ａ又は第２の端子Ｂを接続するスイッチング素子９と、受信した優先信号の優先度が自己の優先度より劣るとき、スイッチング素子９を制御して停止信号をバックスキャッタし、自己より優先度の低い他の質問器装置に無線信号の送信を停止させる制御部１と、を備える。

従って、複数の質問器装置を同時に稼働させても無線信号の干渉が生じず、優先して使用したい質問器装置を他の質問器装置に優先させて無線通信させることができるという効果があるとともに、優先信号をトリガーとして停止信号を送信するため、プロトコルが乱れることがないという効果がある。

（通信プログラム）
上記の動作を実行するプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録され、質問器装置はこの記録媒体からプログラムを読み出して実行する。

コンピュータが読み取り可能な記録媒体は、フレキシブル磁気ディスク、ハードディスク、フラッシュメモリ、磁気テープ、ＲＯＭなどのメモリ、ＡＳＩＣなどが挙げられるが、これらに限られるわけではない。

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１：制御部
８：方向性結合器
９：スイッチング素子
１１：アンテナ
３３：送信部
３４：受信部

Claims

送信信号を生成する送信部と、
受信信号を処理する受信部と、
無線信号を送受信するアンテナと、
前記送信信号を前記送信部から前記アンテナに供給し、前記受信信号を前記アンテナから前記受信部に供給する方向性結合器と、
第１の端子が前記方向性結合器に接続し、第２の端子が接地し、制御信号によって前記アンテナに前記第１の端子又は前記第２の端子を接続するスイッチング素子と、
質問器装置ごとの優先度を格納する優先度テーブルを有し、前記スイッチング素子を制御する制御信号を生成し、キャリアセンスを行ってキャリアを検出したとき、前記スイッチング素子を制御して割込み信号をバックスキャッタし、自己より優先度の低い他の質問器装置に無線信号の送信を停止させる制御部と、
を備える質問器装置。
送信信号を生成する送信部と、
受信信号を処理する受信部と、
無線信号を送受信するアンテナと、
前記送信信号を前記送信部から前記アンテナに供給し、前記受信信号を前記アンテナから前記受信部に供給する方向性結合器と、
第１の端子が前記方向性結合器に接続し、第２の端子が接地し、制御信号によって前記アンテナを接地させるか否かを切り替えるスイッチング素子と、
質問器装置ごとの優先度を格納する優先度テーブルを有し、前記スイッチング素子を制御する制御信号を生成し、キャリアセンスを行ってキャリアを検出したとき、前記スイッチング素子を制御して割込み信号をバックスキャッタし、自己より優先度の低い他の質問器装置に無線信号の送信を停止させる制御部と、
を備える質問器装置。
前記制御部は、
前記割込み信号に信号発信元が前記質問器装置であるか否かを示す発信元識別子を含ませてバックスキャッタする請求項１又は請求項２に記載の質問器装置。
前記制御部は、
前記割込み信号に、前記質問器装置ごとに固有に割り当てられた名称と、前記優先度と、を含ませてバックスキャッタする請求項３記載の質問器装置。
前記制御部は、
前記発信元識別子を前記割込み信号のＰｒｅａｍｂｌｅに含ませてバックスキャッタする請求項４記載の質問器装置。
送信信号を生成する送信部と、
受信信号を処理する受信部と、
無線信号を送受信するアンテナと、
前記送信信号を前記送信部から前記アンテナに供給し、前記受信信号を前記アンテナから前記受信部に供給する方向性結合器と、
第１の端子が前記方向性結合器に接続し、第２の端子が接地し、制御信号によって前記アンテナに前記第１の端子又は前記第２の端子を接続するスイッチング素子と、
質問器装置ごとの優先度を格納する優先度テーブルを有し、前記スイッチング素子を制御する制御信号を生成し、他の前記質問器装置から受信した優先信号の優先度が自己の優先度より劣るとき、前記スイッチング素子を制御して停止信号をバックスキャッタし、自己より優先度の低い他の前記質問器装置に無線信号の送信を停止させる制御部と、
を備える質問器装置。
送信信号を生成する送信部と、
受信信号を処理する受信部と、
無線信号を送受信するアンテナと、
前記送信信号を前記送信部から前記アンテナに供給し、前記受信信号を前記アンテナから前記受信部に供給する方向性結合器と、
第１の端子が前記方向性結合器に接続し、第２の端子が接地し、制御信号によって前記アンテナを接地させるか否かを切り替えるスイッチング素子と、
質問器装置ごとの優先度を格納する優先度テーブルを有し、前記スイッチング素子を制御する制御信号を生成し、他の前記質問器装置から受信した優先信号の優先度が自己の優先度より劣るとき、前記スイッチング素子を制御して停止信号をバックスキャッタし、自己より優先度の低い他の前記質問器装置に無線信号の送信を停止させる制御部と、
を備える質問器装置。
前記制御部は、
前記優先信号に信号発信元が前記質問器装置であるか否かを示す発信元識別子を含ませて無線送信する請求項６又は請求項７に記載の質問器装置。
前記制御部は、
前記優先信号に、前記質問器装置ごとに固有に割り当てられた名称と、前記優先度と、を含ませて無線送信する請求項８記載の質問器装置。
前記制御部は、
前記発信元識別子を前記優先信号のＰｒｅａｍｂｌｅに含ませて無線送信する請求項９記載の質問器装置。
送信信号を生成する送信部と、受信信号を処理する受信部と、無線信号を送受信するアンテナと、前記送信信号を前記送信部から前記アンテナに供給し、前記受信信号を前記アンテナから前記受信部に供給する方向性結合器と、第１の端子が前記方向性結合器に接続し、第２の端子が接地し、制御信号によって前記アンテナに前記第１の端子又は前記第２の端子を接続するスイッチング素子と、を備える質問器装置の前記スイッチング素子を、キャリアセンスを行ってキャリアを検出したときに制御して割込み信号をバックスキャッタし、自己より優先度の低い他の質問器装置に無線信号の送信を停止させる通信方法。
送信信号を生成する送信部と、受信信号を処理する受信部と、無線信号を送受信するアンテナと、前記送信信号を前記送信部から前記アンテナに供給し、前記受信信号を前記アンテナから前記受信部に供給する方向性結合器と、第１の端子が前記方向性結合器に接続し、第２の端子が接地し、制御信号によって前記アンテナを接地させるか否かを切り替えるスイッチング素子と、を備える質問器装置の前記スイッチング素子を、キャリアセンスを行ってキャリアを検出したときに制御して割込み信号をバックスキャッタし、自己より優先度の低い他の質問器装置に無線信号の送信を停止させる通信方法。
前記割込み信号に信号発信元が前記質問器装置であるか否かを示す発信元識別子を含ませてバックスキャッタする請求項１１又は請求項１２に記載の通信方法。
前記割込み信号に、前記質問器装置ごとに固有に割り当てられた名称と、前記優先度と、を含ませてバックスキャッタする請求項１３記載の通信方法。
前記発信元識別子を前記割込み信号のＰｒｅａｍｂｌｅに含ませてバックスキャッタする請求項１４記載の通信方法。
送信信号を生成する送信部と、受信信号を処理する受信部と、無線信号を送受信するアンテナと、前記送信信号を前記送信部から前記アンテナに供給し、前記受信信号を前記アンテナから前記受信部に供給する方向性結合器と、第１の端子が前記方向性結合器に接続し、第２の端子が接地し、制御信号によって前記アンテナに前記第１の端子又は前記第２の端子を接続するスイッチング素子と、を備える質問器装置の前記スイッチング素子を、他の前記質問器装置から受信した優先信号の優先度が自己の優先度より劣るときに制御して停止信号をバックスキャッタし、自己より優先度の低い他の前記質問器装置に無線信号の送信を停止させる通信方法。
送信信号を生成する送信部と、受信信号を処理する受信部と、無線信号を送受信するアンテナと、前記送信信号を前記送信部から前記アンテナに供給し、前記受信信号を前記アンテナから前記受信部に供給する方向性結合器と、第１の端子が前記方向性結合器に接続し、第２の端子が接地し、制御信号によって前記アンテナを接地させるか否かを切り替えるスイッチング素子と、を備える質問器装置の前記スイッチング素子を、他の前記質問器装置から受信した優先信号の優先度が自己の優先度より劣るときに制御して停止信号をバックスキャッタし、自己より優先度の低い他の前記質問器装置に無線信号の送信を停止させる通信方法。
前記優先信号に信号発信元が前記質問器装置であるか否かを示す発信元識別子を含ませて無線送信する請求項１６又は請求項１７に記載の通信方法。
前記優先信号に、前記質問器装置ごとに固有に割り当てられた名称と、前記優先度と、を含ませて無線送信する請求項１８記載の通信方法。
前記発信元識別子を前記優先信号のＰｒｅａｍｂｌｅに含ませて無線送信する請求項１９記載の通信方法。
送信信号を生成する送信部と、受信信号を処理する受信部と、無線信号を送受信するアンテナと、前記送信信号を前記送信部から前記アンテナに供給し、前記受信信号を前記アンテナから前記受信部に供給する方向性結合器と、第１の端子が前記方向性結合器に接続し、第２の端子が接地し、制御信号によって前記アンテナに前記第１の端子又は前記第２の端子を接続するスイッチング素子と、を備える質問器装置の前記スイッチング素子を、キャリアセンスを行ってキャリアを検出したときに制御して割込み信号をバックスキャッタし、自己より優先度の低い他の質問器装置に無線信号の送信を停止させる通信プログラム。
送信信号を生成する送信部と、受信信号を処理する受信部と、無線信号を送受信するアンテナと、前記送信信号を前記送信部から前記アンテナに供給し、前記受信信号を前記アンテナから前記受信部に供給する方向性結合器と、第１の端子が前記方向性結合器に接続し、第２の端子が接地し、制御信号によって前記アンテナを接地させるか否かを切り替えるスイッチング素子と、を備える質問器装置の前記スイッチング素子を、キャリアセンスを行ってキャリアを検出したときに制御して割込み信号をバックスキャッタし、自己より優先度の低い他の質問器装置に無線信号の送信を停止させる通信プログラム。
前記割込み信号に信号発信元が前記質問器装置であるか否かを示す発信元識別子を含ませてバックスキャッタする請求項２１又は請求項２２に記載の通信プログラム。
前記割込み信号に、前記質問器装置ごとに固有に割り当てられた名称と、前記優先度と、を含ませてバックスキャッタする請求項２３記載の通信プログラム。
前記発信元識別子を前記割込み信号のＰｒｅａｍｂｌｅに含ませてバックスキャッタする請求項２４記載の通信プログラム。
送信信号を生成する送信部と、受信信号を処理する受信部と、無線信号を送受信するアンテナと、前記送信信号を前記送信部から前記アンテナに供給し、前記受信信号を前記アンテナから前記受信部に供給する方向性結合器と、第１の端子が前記方向性結合器に接続し、第２の端子が接地し、制御信号によって前記アンテナに前記第１の端子又は前記第２の端子を接続するスイッチング素子と、を備える質問器装置の前記スイッチング素子を、他の前記質問器装置から受信した優先信号の優先度が自己の優先度より劣るときに制御して停止信号をバックスキャッタし、自己より優先度の低い他の前記質問器装置に無線信号の送信を停止させる通信プログラム。
送信信号を生成する送信部と、受信信号を処理する受信部と、無線信号を送受信するアンテナと、前記送信信号を前記送信部から前記アンテナに供給し、前記受信信号を前記アンテナから前記受信部に供給する方向性結合器と、第１の端子が前記方向性結合器に接続し、第２の端子が接地し、制御信号によって前記アンテナを接地させるか否かを切り替えるスイッチング素子と、を備える質問器装置の前記スイッチング素子を、他の前記質問器装置から受信した優先信号の優先度が自己の優先度より劣るときに制御して停止信号をバックスキャッタし、自己より優先度の低い他の前記質問器装置に無線信号の送信を停止させる通信プログラム。
前記優先信号に信号発信元が前記質問器装置であるか否かを示す発信元識別子を含ませて無線送信する請求項２６又は請求項２７に記載の通信プログラム。
前記優先信号に、前記質問器装置ごとに固有に割り当てられた名称と、前記優先度と、を含ませて無線送信する請求項２８記載の通信プログラム。
前記発信元識別子を前記優先信号のＰｒｅａｍｂｌｅに含ませて無線送信する請求項２９記載の通信プログラム。