JP5477235B2 - 無線タグシステム - Google Patents

Description

本発明は、無線タグシステムに関するものである。

無線タグリーダによって無線タグの読み取りや書き込みを行う無線タグシステムでは、無線タグでの電力消費を抑えることが求められている。特に、アクティブタグを用いるアクティブタグシステムでは、内蔵電池の消耗を抑え、電池交換や充電のサイクルを極力少なくすることが大きな課題とされており、このような課題に関連する例としては、例えば特許文献１のような技術が提供されている。

特開２００５−３２１８５３公報 特開２００６−３０６１６１公報

ところで、上記のようなアクティブタグシステムでは、アクティブタグの省電力化を図るべく、アクティブタグから無線タグリーダへの電波送信や受信を適切な時期に行うことが求められている。例えば、アクティブタグが無線タグリーダの通信可能範囲に存在しない時期などにアクティブタグから電波が発信されても、無線タグリーダとの間で無線通信は行われず、アクティブタグ内で無駄な電力消費が発生してしまうことになる。従って、このような電波送信は極力抑制されるべきであり、アクティブタグが無線タグリーダの通信可能範囲内に存在する適切な位置関係で電波の送受信が行われることが望ましい。

一方、アクティブタグシステムとは異なるが、車両用電子キーシステムの分野では、特許文献２のような技術が提供されている。この特許文献２に係る車両用電子キーシステムでは、携帯機（１２）内に、ＸＹＺの３軸用の受信アンテナ（３６）とＬＦ信号復調増幅回路（３８）とを備えた受信回路（２６）が設けられており、送信ユニット（４６）からのリクエスト信号（Ｓｒ）を受信回路（２６）が受信したときに、携帯機（１２）のＣＰＵ（２４）が起動し、その後、ＵＨＦ送信回路（２８）によってデータ通信が行われるようになっている。この構成によれば、携帯機（１２）が送信ユニット（４６）と通信可能となるまでＣＰＵ（２４）等を非動作状態とすることができるため、効果的に携帯機（１２）の省電力化を図ることができ、携帯機（１２）と送信ユニット（４６）とが通信可能となる適切な時期に携帯機（１２）のＣＰＵ（２４）等を動作させることができる。

しかしながら、特許文献２の構成では、リクエスト信号（Ｓｒ）がＸＹＺ軸３軸用の受信アンテナ（３６）のいずれからでも受信できるように、常にＬＦ信号復調増幅回路（３８）を全体的に動作させていると考えられ、この場合、受信回路（２６）では、送信ユニット（４６）からの電波（ＬＦ帯の電波）が受信されにくい位置にいずれかの受信アンテナが配置されていたとしても、当該受信アンテナに対応する回路部分が、他の回路部分（電波（ＬＦ帯の電波）が受信されやすい位置の受信アンテナに対応する回路部分）と同様に駆動され、無駄な消費電力が生じる懸念があった。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、無線タグと無線タグリーダとを備えた無線タグシステムにおいて、無線タグの通信動作をより適切な時期に行うことができ、且つその通信動作前の待機時において無線タグの消費電力を効果的に抑制し得る構成を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、無線タグと、この無線タグと通信可能な無線タグリーダとを備えた無線タグシステムに係るものであり、
前記無線タグリーダは、リーダ側アンテナと、前記リーダ側アンテナを介して第１周波数帯のトリガ電波を送信するトリガ電波送信手段と、前記第１周波数帯と異なる第２周波数帯の電波を媒介として前記無線タグと無線通信を行うリーダ側通信手段と、を備えている。
更に、前記無線タグが、前記トリガ信号送信手段によって送信された前記第１周波数帯の前記トリガ電波を受信可能な複数の受信アンテナを備えると共に、それら各受信アンテナに対応する受信回路をそれぞれ備え、それら各受信アンテナと前記リーダ側アンテナとの通信状態が良くなるそれぞれの場合での前記リーダ側アンテナに対する当該無線タグの向きがそれぞれ異なるように構成されたトリガ電波受信手段と、前記トリガ電波受信手段によって前記トリガ電波が受信されたときに、前記第２周波数帯の電波を媒介として前記無線タグリーダと無線通信を行うタグ側通信手段と、前記無線タグリーダに対する当該無線タグの配置方向を検出する配置方向検出手段と、前記配置方向検出手段によって検出された当該無線タグの前記配置方向に基づき、前記トリガ電波受信手段の各受信回路を有効化する時間を制御する有効化制御手段と、備えたことを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１に記載の無線タグシステムにおいて、前記無線タグが、当該無線タグの移動加速度を検出可能な移動加速度検出手段を備え、前記有効化制御手段が、前記配置方向検出手段によって検出された前記配置方向と、前記移動加速度検出手段によって検出された前記移動加速度とに基づいて各受信回路を有効化する時間を制御することを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項２に記載の無線タグシステムにおいて、前記有効化制御手段が、前記配置方向検出手段によって検出された前記配置方向に基づいて、複数の前記受信回路の中から有効化させる対象回路を選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された前記対象回路の有効化時間を、前記移動加速度検出手段によって検出された前記移動加速度に応じた長さに設定する有効化時間設定手段と、を有することを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項３に記載の無線タグシステムにおいて、前記有効化制御手段が、前記移動加速度検出手段によって検出される前記移動加速度が所定閾値未満であるか否かを判断する判断手段を備え、前記判断手段によって前記移動加速度が前記所定閾値未満であると判断される状態が一定時間継続した場合に、前記トリガ電波受信手段における全ての前記受信回路の受信状態を無効化することを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の無線タグシステムにおいて、前記配置方向検出手段が、前記無線タグにおける１又は複数の所定方向の加速度を検出可能な加速度センサと、前記加速度センサによって検出された前記加速度に基づいて、鉛直方向に対する前記無線タグの姿勢を検出する姿勢検出手段と、前記無線タグリーダにおける前記リーダ側アンテナの配置の向きを特定可能な配置情報を記憶する記憶手段と、を備え、前記記憶手段に記憶された前記配置情報と、前記姿勢検出手段によって検出された前記無線タグの姿勢とに基づいて、前記無線タグリーダに対する前記無線タグの前記配置方向を検出することを特徴としている。

請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の無線タグシステムにおいて、前記トリガ電波受信手段が、前記無線タグにおける所定の第１方向の前記トリガ電波を受信可能な第１アンテナと、前記第１方向と直交する所定の第２方向の前記トリガ電波を受信可能な第２アンテナと、前記第１方向及び前記第２方向と直交する所定の第３方向の前記トリガ電波を受信可能な第３アンテナと、前記第１アンテナに対応して接続された第１受信回路と、前記第２アンテナに対応して接続された第２受信回路と、前記第３アンテナに対応して接続された第３受信回路と、備えており、
更に、前記有効化制御手段が、前記配置方向検出手段によって検出された前記配置方向に基づいて、前記第１受信回路、前記第２受信回路、及び前記第３受信回路を有効化する時間を制御することを特徴としている。

請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の無線タグシステムにおいて、
前記無線タグが、前記配置方向検出手段によって検出された前記配置方向を記憶する配置方向記憶手段を備え、
前記配置方向検出手段が、前記無線タグリーダに対する前記無線タグの前記配置方向を定期的に検出し、前記配置方向記憶手段は、前記配置方向検出手段によって前記無線タグの前記配置方向が検出される毎に、その検出された前記配置方向を記憶しており、
前記有効化制御手段は、前記配置方向検出手段によって前記無線タグの前記配置方向が検出されたとき、その検出された現在の配置方向が、前記配置方向記憶手段に記憶された前記無線タグの前回の配置方向に対して所定の変化をしているときに、各受信回路を有効化する時間の制御内容を更新する構成をなしている。

請求項８の発明は、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の無線タグシステムにおいて、前記無線タグが、内蔵電池を備えたアクティブタグであることを特徴としている。

請求項１の発明では、無線タグリーダにおいて、リーダ側アンテナを介して第１周波数帯のトリガ電波を送信するトリガ電波送信手段と、第１周波数帯と異なる第２周波数帯の電波を媒介として無線タグと無線通信を行うリーダ側通信手段とが設けられている。
一方、無線タグには、トリガ信号送信手段によって送信された第１周波数帯のトリガ電波を受信可能な複数の受信アンテナが設けられ、それら各受信アンテナに対応する受信回路をそれぞれ備えたトリガ電波受信手段と、トリガ電波受信手段によってトリガ電波が受信されたときに、第２周波数帯の電波を媒介として無線タグリーダと無線通信を行うタグ側通信手段と、無線タグリーダに対する当該無線タグの配置方向を検出する配置方向検出手段と、配置方向検出手段によって検出された当該無線タグの配置方向に基づき、トリガ電波受信手段の各受信回路を有効化する時間を制御する有効化制御手段とが設けられている。
この構成では、無線タグ側においてトリガ電波を受信可能な受信アンテナが複数設けられているため、単一の受信アンテナのみで構成する場合と比較して検出の自由度が大きくなり、無線タグを良好に検出して通信動作をより適切な時期に行いやすくなる。更に、無線タグ側において、無線タグリーダに対する当該無線タグの配置方向を把握することができ、その配置方向に基づいて、各受信回路を有効化する時間を制御することができるため、全ての受信回路を常に有効化する構成と比較すると、通信動作前の待機時において無線タグの消費電力を効果的に抑制することができる。

請求項２の発明では、無線タグが、当該無線タグの移動加速度を検出可能な移動加速度検出手段を備えている。更に、有効化制御手段が、配置方向検出手段によって検出された配置方向と、移動加速度検出手段によって検出された移動加速度とに基づいて各受信回路を有効化する時間を制御している。
この構成によれば、無線タグリーダに対する無線タグの配置方向のみならず、無線タグ自体の移動加速度をも加味して各受信回路を有効化する時間を制御することができるため、無線タグの配置方向及び移動加速度を反映したより適切な制御が可能となる。

請求項３の発明では、有効化制御手段が、配置方向検出手段によって検出された配置方向に基づいて、複数の受信回路の中から有効化させる対象回路を選択する選択手段と、選択手段によって選択された対象回路の有効化時間を、移動加速度検出手段によって検出された移動加速度に応じた長さに設定する有効化時間設定手段とを有している。
この構成によれば、配置方向に応じて必要な受信回路のみを有効化することができるため、不要な受信回路による消費電力をより確実に低減できる。また、有効化する受信回路についても、無線タグの移動加速度に応じた長さで有効化時間を設定しているため、移動加速度との兼ね合いで必要以上に有効化時間を長く設定しにくくなり、より一層効果的に省電力化を図ることができる。

請求項４の発明では、移動加速度検出手段によって検出される移動加速度が所定閾値未満であるか否かを判断する判断手段が設けられている。そして、判断手段によって移動加速度が所定閾値未満であると判断される状態が一定時間継続した場合に、トリガ電波受信手段における全ての受信回路の受信状態を無効化している。
このようにすると、無線タグが人に所持された状態で移動しているとは考えにくく通信が行われない蓋然性が高い場合に、全ての受信回路の受信状態を無効化して一層の省電力化を図ることができる。

請求項５の発明では、配置方向検出手段が、無線タグにおける１又は複数の所定方向の加速度を検出可能な加速度センサと、加速度センサによって検出された加速度に基づいて、鉛直方向に対する無線タグの姿勢を検出する姿勢検出手段と、無線タグリーダにおけるリーダ側アンテナの配置の向きを特定可能な配置情報を記憶する記憶手段と、を備え、記憶手段に記憶された配置情報と、姿勢検出手段によって検出された無線タグの姿勢とに基づいて、無線タグリーダに対する無線タグの配置方向を検出している。
このようにすれば、鉛直方向に対する無線タグの姿勢をより正確に検出することができ、この検出された姿勢と、記憶手段に記憶される配置情報とを反映すれば、無線タグリーダに対する無線タグの配置方向をより正確に把握することができる。

請求項６の発明では、トリガ電波受信手段が、無線タグにおける所定の第１方向のトリガ電波を受信可能な第１アンテナと、第１方向と直交する所定の第２方向のトリガ電波を受信可能な第２アンテナと、第１方向及び第２方向と直交する所定の第３方向のトリガ電波を受信可能な第３アンテナと、第１アンテナに対応して接続された第１受信回路と、第２アンテナに対応して接続された第２受信回路と、第３アンテナに対応して接続された第３受信回路と、備えている。このようにすれば、無線タグの姿勢がどのような方向であっても、第１アンテナ、第２アンテナ、第３アンテナの少なくともいずれかによって検出しやすくなる。また、有効化制御手段が、配置方向検出手段によって検出された配置方向に基づいて、第１受信回路、第２受信回路、及び第３受信回路を有効化する時間を制御しているため、配置方向に適したアンテナに対応する受信回路が選択・有効化されやすくなる。

請求項７の発明では、無線タグに設けられた配置方向検出手段が、無線タグリーダに対する無線タグの配置方向を定期的に検出し、配置方向記憶手段は、配置方向検出手段によって無線タグの配置方向が検出される毎に、その検出された配置方向を記憶している。このようにすると、無線タグの配置方向を定期的に把握することができ、最新の配置方向が得られやすくなる。
また、有効化制御手段は、配置方向検出手段によって無線タグの配置方向が検出されたとき、その検出された現在の配置方向が、配置方向記憶手段に記憶された無線タグの前回の配置方向に対して所定の変化をしているときに、各受信回路を有効化する時間の制御内容を更新している。このようにすると、配置方向があまり変化していないときに不要な更新処理を省略し、処理の効率化を図ることができる。

請求項８の発明は、無線タグが、内蔵電池を備えたアクティブタグとして構成されている。この構成によれば、より広い範囲で通信を行いやすい構成を実現しつつ、その一方で、無線タグに内蔵される電池の交換頻度や劣化を効果的に低減することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る無線タグシステムを概念的に説明する説明図である。 図２は、図１の無線タグシステムで用いられる無線タグリーダの電気的構成を例示するブロック図である。 図３は、図１の無線タグシステムで用いられる無線タグの電気的構成を例示するブロック図である。 図４は、無線タグで行われる通信処理の流れを例示するフローチャートである。 図５（Ａ）は、無線タグの加速度が大きいときの無線タグリーダ側のＬＦ帯アンテナと無線タグとの位置関係を概念的に例示する説明図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のときの各受信回路の動作タイミングを概略的に示すタイミングチャートである。 図６（Ａ）は、無線タグの加速度が中程度のときの無線タグリーダ側のＬＦ帯アンテナと無線タグとの位置関係を概念的に例示する説明図である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のときの各受信回路の動作タイミングを概略的に示すタイミングチャートである。 図７（Ａ）は、無線タグの加速度が小さいときの無線タグリーダ側のＬＦ帯アンテナと無線タグとの位置関係を概念的に例示する説明図である。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のときの各受信回路の動作タイミングを概略的に示すタイミングチャートである。 図８（Ａ）は、本発明の変形例において無線タグリーダ側のＬＦ帯アンテナと無線タグとが、ある位置関係となった様子を概念的に例示する説明図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のときの各受信回路の動作タイミングを概略的に示すタイミングチャートである。 図９（Ａ）は、本発明の変形例において無線タグリーダ側のＬＦ帯アンテナと無線タグとが図８（Ａ）とは異なった位置関係となった様子を概念的に例示する説明図である。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のときの各受信回路の動作タイミングを概略的に示すタイミングチャートである。 図１０（Ａ）は、本発明の変形例において無線タグリーダ側のＬＦ帯アンテナと無線タグとが図８（Ａ）、図９（Ａ）とは異なった位置関係となった様子を概念的に例示する説明図である。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のときの各受信回路の動作タイミングを概略的に示すタイミングチャートである。

[第１実施形態]
以下、本発明の無線タグシステムを具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
まず、図１〜図３を参照して、無線タグシステムのハードウェア構成等について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る無線タグシステムを概念的に説明する説明図である。図２は、図１の無線タグシステムで用いられる無線タグリーダの電気的構成を例示するブロック図である。図３は、図１の無線タグシステムで用いられる無線タグの電気的構成を例示するブロック図である。

（無線タグシステムの概要）
図１に示すように、無線タグシステム１は、無線タグ５０と、この無線タグ５０と通信可能な無線タグリーダ２とを備えた構成をなしており、無線タグリーダ２は、使用者によって所持される無線タグ５０を読み取る構成をなしている。

（無線タグリーダの構成）
無線タグリーダ２は、図２に示すように、全体的制御を司る制御部１０を備え、制御部１０には、ＬＦ帯アンテナ２２を介してＬＦ（Low Frequency）帯の信号を送信するＬＦ帯送信回路２１と、ＵＨＦ帯アンテナ３４を介してＵＨＦ帯の信号を送受信するＵＨＦ帯送受信部３１とが接続されている。

制御部１０は、例えばマイコンを主体として構成されるものであり、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース、メモリ１２、タイマ１４などを備え、情報処理装置として機能している。

ＬＦ帯送信回路２１は、ＬＦ帯の信号を送信し得る公知の信号発生回路からなり、例えば、３０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚの周波数のトリガ信号を発生させ、ＬＦ帯アンテナ２２を介してこのトリガ信号を出力している。ＬＦ帯アンテナ２２は、ＬＦ帯の電波を出力可能な構成であればよく、例えば並列共振回路によって構成され、図５のように、アンテナでの磁束方向（矢印Ｆ１参照）が鉛直方向と平行になるように配置されている。
なお、ＬＦ帯アンテナ２２は「リーダ側アンテナ」の一例に相当する。また、制御部１０及びＬＦ帯送信回路２１は、「トリガ電波送信手段」の一例に相当し、ＬＦ帯アンテナ２２（リーダ側アンテナ）を介して第１周波数帯のトリガ電波を送信するように機能する。

ＵＨＦ帯送受信部３１は、ＵＨＦ帯アンテナ３４及び制御部１０と協働して無線タグ５０との間で電磁波（ＵＨＦ帯電波）による通信を行ない、無線タグ５０に記憶されるデータの読取り、或いは無線タグ５０へのデータの書込みを行なうように機能する。
なお、制御部１０、ＵＨＦ帯送受信部３１、ＵＨＦ帯アンテナ３４は、「リーダ側通信手段」の一例に相当し、第１周波数帯（ＬＦ帯）と異なる第２周波数帯（ＵＨＦ帯）の電波を媒介として無線タグ５０と無線通信を行うように機能する。

ＵＨＦ帯送受信部３１は、公知の電波方式で伝送を行う回路として構成されており、図２に示すように、ＵＨＦ帯送信回路３２、ＵＨＦ帯受信回路３３などを有している。
ＵＨＦ帯送信回路３２は、キャリア発振器、符号化部、増幅器、送信部フィルタ、変調部などによって構成されており、キャリア発振器から例えば周波数９５３ＭＨｚのキャリア（搬送波）が出力される構成をなしている。また、符号化部は、制御部１０に接続されており、当該制御部１０より出力される送信データを符号化して変調部に出力する構成をなしている。変調部は、キャリア発振器からのキャリア（搬送波）、及び符号化部からの送信データが入力されるものであり、キャリア発振器より出力されるキャリア（搬送波）に対し、通信対象へのコマンド送信時に符号化部より出力される符号化された送信符号（変調信号）によってＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調された被変調信号を生成し、増幅器に出力している。増幅器は、入力信号（変調部によって変調された被変調信号）を所定のゲインで増幅し、その増幅信号を送信部フィルタに出力しており、送信部フィルタは、増幅器からの増幅信号をフィルタリングした送信信号を整合回路を介してＵＨＦ帯アンテナ３４に出力している。このようにしてＵＨＦ帯アンテナ３４に送信信号が出力されると、その送信信号が電磁波として当該ＵＨＦ帯アンテナ３４より外部に放射される。

一方、ＵＨＦ帯アンテナ３４によって受信された電波信号は、ＵＨＦ帯受信回路３３に入力される。このＵＨＦ帯受信回路３３は、受信部フィルタ、増幅器、復調部、二値化処理部、復号化部などによって構成されており、ＵＨＦ帯アンテナ３４を介して受信された信号を受信部フィルタによってフィルタリングした後、増幅器によって増幅し、その増幅信号を復調部によって復調する。そして、その復調された信号波形を二値化処理部によって二値化し、復号化部にて復号化した後、その復号化された信号を受信データとして制御部１０に出力している。

（無線タグの構成）
次に、無線タグ５０について説明する。
図３に示す無線タグ５０は、制御部５１、ＵＨＦ帯送受信部５２、ＵＨＦ帯アンテナ、内蔵電源８２によって、公知のアクティブ方式のＲＦＩＤタグ（アクティブタグ）として構成され、内蔵電源８２によって駆動する構成をなしており、更に、加速度センサ８０及びトリガ電波受信部６０が設けられている。なお、内蔵電源８２は、例えばリチウムコイン電池などによって構成されている。

ＵＨＦ帯送受信部５２は、ＵＨＦ帯受信回路５３と、ＵＨＦ帯送信回路５４とによって構成されている。ＵＨＦ帯受信回路５３は、ＵＨＦ帯アンテナ５５を介して受信した受信信号（キャリア信号）に重畳されているデータを復調して制御部５１出力している。ＵＨＦ帯送信回路５４は、制御部５１にて生成された送信データをＵＨＦ帯アンテナ５５を介して送信するように構成されており、例えば制御部５１から送信される送信データに基づいてキャリア信号を負荷変調し、この信号を、ＵＨＦ帯アンテナ５５を介してＵＨＦ帯の電波として送信している。

メモリ５８は、各種半導体メモリによって構成されており、制御プログラムや無線タグ５０を識別するためのタグ識別情報（タグＩＤ）、或いは後述する各種データ（無線タグリーダのアンテナの配置方向のデータ等）などが記憶されている。

タイマ５９は、公知のタイマ回路によって構成されており、後述する通信制御に用いる時間など、様々な時間を計測可能に構成されている。

トリガ電波受信部６０は、「トリガ電波受信手段」の一例に相当するものであり、上述の「トリガ信号送信手段」によって送信されたＬＦ帯（第１周波数帯）のトリガ電波を受信可能な複数の受信アンテナを備えると共に、それら各受信アンテナに対応する受信回路をそれぞれ備えている。具体的には、無線タグ５０における所定の第１方向のトリガ電波を受信可能な第１アンテナ６６と、この第１方向と直交する所定の第２方向のトリガ電波を受信可能な第２アンテナ６７と、第１方向及び第２方向と直交する所定の第３方向のトリガ電波を受信可能な第３アンテナ６８とを備え、三軸のアンテナとして構成されている。図５の例では、板状且つ長手状に構成される無線タグ５０の短手方向に沿って第１アンテナ６６が配置されており、この第１アンテナ６６と直交するように無線タグ５０の長手方向に沿って第２アンテナ６７が配置されている。また、これら第１アンテナ６６及び第２アンテナ６７と直交するように、無線タグ５０の厚さ方向に沿って第３アンテナ６８が配置されている。

本実施形態では、第１アンテナ６６の延びる方向（無線タグ５０の短手方向）を無線タグ５０のＸ軸方向とし、第２アンテナ６７の延びる方向（無線タグ５０の長手方向）をＹ軸方向とし、第３アンテナ６８の配置方向（無線タグ５０の厚さ方向）をＺ軸方向としている。第１アンテナ６６は、当該第１アンテナ６６を通る磁束線の方向（矢印Ｆｘ）がＸ軸方向（無線タグ５０の短手方向）となっており、第２アンテナ６７は、当該第２アンテナ６７を通る磁束線の方向（矢印Ｆｙ）がＹ軸方向（無線タグ５０の長手方向）となっている。更に、第３アンテナ６８は、当該第３アンテナ６８を通る磁束線の方向（矢印Ｆｚ）がＺ軸方向（無線タグ５０の厚さ方向）となっている。この位置関係では、無線タグ５０がＬＦ帯アンテナ２２に近づいた場合、第１アンテナ６６の延びる方向（磁束線Ｆｘの方向）がＬＦ帯アンテナ２２の延びる方向（鉛直方向）と平行に近いほど第１アンテナ６６とＬＦ帯アンテナ２２の通信状態が良くなる。また、第２アンテナ６７の延びる方向（磁束線Ｆｙの方向）がＬＦ帯アンテナ２２の延びる方向（鉛直方向）と平行に近いほど第２アンテナ６７とＬＦ帯アンテナ２２の通信状態が良くなる。同様に、第３アンテナ６８の延びる方向（磁束線Ｆｚの方向）がＬＦ帯アンテナ２２の延びる方向（鉛直方向）と平行に近いほど第１アンテナ６６とＬＦ帯アンテナ２２の通信状態が良くなる。

また、図３に示すように、トリガ電波受信部６０には、第１アンテナ６６に対応して接続された第１受信回路６１と、第２アンテナ６７に対応して接続された第２受信回路６２と、第３アンテナ６８に対応して接続された第３受信回路６３とが設けられている。第１受信回路６１は、第１アンテナ６６で受信されたＬＦ帯のトリガ信号を復調且つ増幅し、制御部５１に出力している。また、第２受信回路６２は、第２アンテナ６７で受信されたＬＦ帯のトリガ信号を復調且つ増幅し、制御部５１に出力している。同様に、第３受信回路６３は、第３アンテナ６８で受信されたＬＦ帯のトリガ信号を復調且つ増幅し、制御部５１に出力している。

また、無線タグ５０には、加速度センサが設けられている。この加速度センサ８０は、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の加速度をそれぞれ検出可能な３軸加速度センサを備えており、制御部５１は、加速度センサ８０による検出値に基づき、公知の方法で、鉛直方向の向きと、無線タグ５０が進行している進行方向の向きとを特定可能とされている。なお、三軸の加速度センサによって進行方向及び鉛直方向を特定する技術は公知技術であるので詳細は省略するが、例えば特開２００３−３０２４１９公報、特開２００７−３２５７２２公報などに示される方法のほか、公知の様々な方法を用いることができる。
本実施形態では、少なくとも鉛直方向とＸ軸とのなす角度θｘ１と、鉛直方向とＹ軸とのなす角度θｙ１と、鉛直方向とＺ軸とのなす角度θｚ１とを検出可能とされている。また、無線タグ５０の移動方向とＸ軸とのなす角度θｘ２、移動方向とＹ軸とのなす角度θｙ２、移動方向とＺ軸とのなす角度θｚ２についても検出可能とされており、移動方向における加速度の値（移動加速度）についても検出可能とされている。
なお、加速度センサ８０は、無線タグ５０の移動加速度を検出可能な「移動加速度検出手段」の一例に相当する。

（無線タグにおける通信制御）
次に、無線タグにおける通信制御について説明する。
図４は、無線タグで行われる通信処理の流れを例示するフローチャートである。図５（Ａ）は、無線タグの加速度が大きいときの無線タグリーダ側のＬＦ帯アンテナと無線タグとの位置関係を概念的に例示する説明図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のときの各受信回路の動作タイミングを概略的に示すタイミングチャートである。図６（Ａ）は、無線タグの加速度が中程度のときの無線タグリーダ側のＬＦ帯アンテナと無線タグとの位置関係を概念的に例示する説明図である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のときの各受信回路の動作タイミングを概略的に示すタイミングチャートである。図７（Ａ）は、無線タグの加速度が小さいときの無線タグリーダ側のＬＦ帯アンテナと無線タグとの位置関係を概念的に例示する説明図である。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のときの各受信回路の動作タイミングを概略的に示すタイミングチャートである。

図４の処理は、例えば電源投入や無線タグ５０における所定操作などによって開始されるものであり、まず無線タグリーダ２のアンテナ設置方向を取得する（Ｓ１）。本実施形態では、無線タグリーダ２におけるＬＦ帯アンテナ２２のアンテナ設置方向が、鉛直方向に対して０°となっており、具体的には、ＬＦ帯アンテナ２２を通る磁束線の方向（図５の矢印Ｆ１参照）が鉛直方向と平行となっている。ＬＦ帯アンテナ２２の配置方向（磁束線方向Ｆ１）と鉛直方向とのなす角度θ１（例えば「０°」という値）は、予め初期設定により無線タグ５０のメモリ５８に記憶されており、Ｓ１では、メモリ５８からθ１の値を読み出して取得する。

なお、本実施形態ではメモリ５８が「記憶手段」の一例に相当し、無線タグリーダ２におけるＬＦ帯アンテナ２２（リーダ側アンテナ）の配置の向きを特定可能な配置情報（即ち、ＬＦ帯アンテナ２２の配置方向（磁束線方向Ｆ１）と鉛直方向とのなす角度θ１）を記憶するように機能する。また、制御部５１は、「姿勢検出手段」の一例に相当し、加速度センサ８０によって検出された加速度に基づいて、鉛直方向に対する無線タグ５０の姿勢を検出するように機能する。更に、Ｓ１の処理を行う制御部５１及び加速度センサ８０は、「配置方向検出手段」の一例に相当し、無線タグリーダ２に対する当該無線タグ５０の配置方向を検出するように機能しており、具体的にはメモリ５８（記憶手段）に記憶された配置情報と、上記「姿勢検出手段」によって検出された無線タグ５０の姿勢とに基づいて、無線タグリーダ２に対する無線タグ５０の配置方向を検出するように機能する。

Ｓ１の後、設定の初期化を行う（Ｓ２）。Ｓ２の処理では、第１アンテナ６６、第２アンテナ６７、第３アンテナ６８の中で、初期動作させるものを選択し、更にデューティー比の初期値を取得する。本実施形態では、例えばメモリ５８に、初期動作させるアンテナの情報と、デューティ比の初期値の情報とが記憶されており、Ｓ２ではこれら情報を取得して、初期化を行う。例えば、メモリ５８において、第１アンテナ６６、第２アンテナ６７、第３アンテナ６８を指定する指定情報が記憶されている場合、Ｓ２でこの指定情報を読み出し、第１アンテナ６６、第２アンテナ６７、第３アンテナ６８にそれぞれ対応する第１受信回路６１、第２受信回路６２、第３受信回路６３を動作させる。この動作は、メモリ５８に記憶されるデューティ比の初期値に従って行われ、例えば、デューティー比の初期値が１（１００％）である場合には、指定されたアンテナの受信回路を連続的に動作させる。

なお、上記の例では、全てのアンテナを動作させるように初期設定を行っていたが、いずれかのアンテナのみを指定する指定情報が記憶されていてもよい。この場合、Ｓ２では、指定されたアンテナに対応する受信回路のみが駆動される。或いは、いずれのアンテナも指定しない情報が記憶されていてもよい。この場合には、いずれのアンテナの受信回路も駆動されないことになる。また、デューティ比の初期値は上記のような１（１００％）以外の値でもよく、例えば０．５（５０％）程度であってもよく、０（０％）であってもよい。

Ｓ２の後には、無線タグ５０の方向を取得する（Ｓ３）。具体的には、上述の加速度センサ８０により、無線タグ５０のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のそれぞれと、鉛直方向とのなす角度θｘ１、θｙ１、θｚ１を取得する。そして、Ｓ３で取得した角度θｘ１、θｙ１、θｚ１が前回のＳ３の処理で取得した角度θｘ１、θｙ１、θｚ１に対して所定の変化が生じているか否かを判断する。本実施形態では、Ｓ１０でＮｏに進む毎に、或いはＳ１７の処理が終了する毎に、Ｓ３において上記角度θｘ１、θｙ１、θｚ１を取得し、メモリ５８に記憶しており、Ｓ３の処理が行われる毎に、メモリ５８の記憶内容を更新している。そして、Ｓ４では、前回のＳ３の処理で記憶された角度θｘ１、θｙ１、θｚ１のそれぞれと、今回のＳ３の処理で取得された角度θｘ１、θｙ１、θｚ１のそれぞれとを比較し、いずれかの角度が所定の閾値（例えば１°）以上変化しているか否かを判断する。Ｓ３で取得された角度θｘ１、θｙ１、θｚ１のいずれもが、前回の角度と比較して所定閾値以上変化していない場合にはＳ４にてＮｏに進む。

本実施形態では、メモリ５８が「配置方向記憶手段」の一例に相当し、「配置方向検出手段」によって検出された配置方向を記憶するように機能する。また、「配置方向検出手段」に相当する加速度センサ８０及び制御部５１は、無線タグリーダ２に対する無線タグ５０の配置方向を定期的に検出し、メモリ５８（配置方向記憶手段）は、この「配置方向検出手段」によって無線タグ５０の配置方向が検出される毎に、その検出された配置方向を記憶するように機能している。また、Ｓ５の処理を実行する制御部５１（有効化制御手段）は、上記「配置方向検出手段」によって無線タグ５０の配置方向が検出されたとき、その検出された現在の配置方向が、メモリ５８（配置方向記憶手段）に記憶された無線タグの前回の配置方向に対して所定の変化をしているときに、各受信回路を有効化する時間の制御内容を更新する構成をなしている（Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５参照）

一方、Ｓ３で取得された角度θｘ１、θｙ１、θｚ１の少なくともいずれかが、前回の角度と比較して所定閾値以上変化している場合には、無線タグ５０の方向に変化があったものとしてＳ４にてＹｅｓに進み、Ｓ３で得られた角度θｘ１、θｙ１、θｚ１に基づいていずれかのアンテナ及び受信回路を有効化する（Ｓ５）。

本実施形態では、第１アンテナ６６、第２アンテナ６７、第３アンテナ６８の内、鉛直方向とのなす角度θｘ１、θｙ１、θｚ１が閾値角度（例えば５０°）以下となっているアンテナ（即ち、鉛直方向とのなす角度がより小さいアンテナ）を選択し、その選択されたアンテナ及び受信回路のみを有効化し、他のアンテナ及び受信回路を無効化するように設定する。例えば、図５（Ａ）のような例では、θｙ１がほぼ０°となり、θｘ１、θｚ１がほぼ９０°となるため、第２アンテナ６７及び第２受信回路６２のみが有効化されることになる。また、図９（Ａ）と同様の配置のときには、θｘ１がほぼ０°となり、θｙ１、θｚ１がほぼ９０°となるため、第１アンテナ６６及び第１受信回路６１のみが有効化されることになる。また、図１０（Ａ）と同様の配置のときには、θｘ１が４５°となり、θｙ１が４５°となり、θｚ１がほぼ９０°となるため、第１アンテナ６６及び第１受信回路６１が有効化され、更に、第２アンテナ６７及び第２受信回路６２が有効化されることになる。

本実施形態では、有効化すべきアンテナ及び受信回路として選択されたものについては、有効化期間の間は、受信回路に対して電力を供給（例えば、受信回路の増幅器や復調器などに電力を供給）し、当該受信回路に対応付けて接続されたアンテナを介した電波の受信を可能とする。一方、無効化すべきアンテナ及び受信回路とされたものについては、受信回路に対する電力供給（例えば、受信回路の増幅器や復調器に対する電力供給）を停止させ、当該受信回路に対応付けて接続されたアンテナを介した電波の受信を不能とする。

なお、本実施形態では、Ｓ５の処理を行う制御部５１が「選択手段」の一例に相当し、「配置方向検出手段」によって検出された配置方向に基づいて、複数の受信回路（第１受信回路６１、第２受信回路６２、第３受信回路６３）の中から有効化させる対象回路を選択するように機能する。

Ｓ５にて有効化すべきアンテナ及び受信回路を選択した後には、無線タグの加速度を取得する処理を行う（Ｓ６）。具体的には、加速度センサ８０の検出値に基づいて上述の方法により無線タグ５０の移動方向を特定し、この移動方向の加速度を検出する。そして、Ｓ６で検出された加速度に対応するデューティを設定する。

本実施形態では、例えば、加速度の範囲とデューティとが対応付けられた形で予めメモリ５８に記憶されている。具体的には例えば加速度がα２未満のとき（加速度小のとき）にはデューティは０．２（２０％）、加速度がα２以上α３未満の（加速度中のとき）ときにはデューティは０．５（５０％）、加速度がα３以上α４未満のとき（加速度大のとき）にはデューティは０．８（８０％）、加速度がα４を超えるとき（加速度最大のとき）にはデューティは１（１００％）といった具合に、加速度の範囲とデューティとが対応付けられて記憶されている。なお、α２、α３、α４は、使用状況を考慮して様々な値に設定することができる。Ｓ７では、このような記憶内容を参照し、Ｓ５で有効化対象回路とされた受信回路の駆動時間のデューティを、Ｓ６で取得した移動方向の加速度（移動加速度）に対応したデューティに設定する。

例えば、図５（Ａ）のように無線タグ５０の水平方向の加速度がα３以上α４未満のとき（即ち、加速度大のとき）には、上記記憶内容により、デューティが０．８（８０％）と設定されるため、図５（Ｂ）のように、選択された第２受信回路６２（Ｙ軸受信回路）の駆動時間のデューティを０．８（８０％）に設定する。なお、本実施形態では、有効化対象となる受信回路の有効化時間（駆動時間）を間欠的に設定しており、有効化時間（駆動時間）の周期が予め定められたＴとなっている。また、各有効化時間は、Ｔ１（Ｔ×０．８）となっている。

また、図６（Ａ）のように、無線タグ５０の水平方向の加速度がα２以上α３未満のとき（即ち、加速度中のとき）には、上記記憶内容により、デューティが０．５（５０％）と設定されるため、図６（Ｂ）のように、選択された第２受信回路６２（Ｙ軸受信回路）の駆動時間のデューティを０．５（５０％）に設定する。この場合も、有効化時間（駆動時間）の周期はＴとなっており、各有効化時間は、Ｔ２（Ｔ×０．５）となっている。

また、図７（Ａ）のように、無線タグ５０の水平方向の加速度がα２未満のとき（即ち、加速度小のとき）には、上記記憶内容により、デューティが０．２（２０％）と設定されるため、図７（Ｂ）のように、選択された第２受信回路６２（Ｙ軸受信回路）の駆動時間のデューティを０．２（２０％）に設定する。この場合も、有効化時間（駆動時間）の周期はＴとなっており、各有効化時間は、Ｔ３（Ｔ×０．２）となっている。

なお、本実施形態では、Ｓ７の処理を行う制御部５１が「有効化時間設定手段」の一例に相当し、上記「選択手段」によって選択された対象回路の有効化時間を、「移動加速度検出手段」によって検出された移動加速度に応じた長さに設定するように機能する。上述したように、図５〜図７の例では、有効化時間の開始周期Ｔが予め定められており、Ｓ７で設定されたデューティにこの開始周期Ｔを乗じることで有効化時間が決まるようになっている。

なお、Ｓ６、Ｓ７では、無線タグの加速度を取得し、加速度に応じたデューティを設定する例を示しているが、無線タグの移動速度を取得し、移動速度に応じたデューティを設定する構成であってもよい。

Ｓ７の後には、無線タグ５０が所定の静止状態か否かを判断する。具体的には、Ｓ６で検出された移動加速度が所定閾値α１未満であるか否かを判断し、α１未満の場合には、無線タグ５０が静止状態にあるものとしてＳ８にてＹｅｓに進む。一方、Ｓ６で検出された移動加速度が閾値α１以上である場合には、無線タグ５０が静止状態ではないとして、Ｓ８にてＮｏに進む。
なお、本実施形態では、Ｓ８の処理を実行する制御部５１が「判断手段」の一例に相当し、「移動加速度検出手段」によって検出される移動加速度が所定閾値α１未満であるか否かを判断するように機能する。

Ｓ８にてＮｏに進む場合には、後述するタイマ５９による計時をストップし（Ｓ９）、これまでにＬＦ帯のトリガ信号（ウェイクアップ信号）の受信があったか否かを判断する。ＬＦ帯のトリガ信号（ウェイクアップ信号）が受信されない場合にはＳ１０にてＮｏに進み、Ｓ３以降の処理を繰り返す。一方、ＬＦ帯のトリガ信号（ウェイクアップ信号）が受信された場合には、Ｓ１０にてＹｅｓに進み、ＵＨＦ帯の電波を媒介として無線タグリーダ２と通信する処理を行う（Ｓ１９）。このＳ１９では、公知の様々な非接触通信処理を行うことができ、例えば、無線タグリーダ２から所定の読取コマンドが送信されたときにメモリ５８に記憶される情報（タグＩＤ等）を無線タグリーダ２に対して応答したり、或いは無線タグリーダ２から所定の書き込みコマンドが送信されたときにメモリ５８に情報を書き込むといった処理などが挙げられる。

なお、本実施形態では、制御部５１、ＵＨＦ帯送受信部５２、ＵＨＦ帯アンテナ５５は、「タグ側通信手段」の一例に相当し、「トリガ電波受信手段」によってトリガ電波が受信されたときに、ＵＨＦ帯（第２周波数帯）の電波を媒介として無線タグリーダ２と無線通信を行うように機能する。

Ｓ８にてＹｅｓに進む場合には、無線タグ５０のタイマ５９が動作しているか否かを判断する（Ｓ１１）。このタイマ５９は、Ｓ１８で計時が開始されてから、Ｓ９で計時が停止するまでの時間（加速度がα１未満となる静止状態の時間）を計測しており、Ｓ１１で動作が開始していないと判断される場合には、Ｓ１１でＮｏに進み、タイマ５９による計時を開始する。一方、Ｓ１１において既にタイマ動作中と判断される場合には、Ｓ１１でＹｅｓに進み、静止状態が所定の長時間となったか否かを判断する（Ｓ１２）。Ｓ１２では、タイマ５９による計測時間が所定の閾値時間を経過したか否かを判断しており、経過していない場合なＮｏに進み、Ｓ３以降の処理を繰り返す。一方、タイマ５９による計測時間が所定の閾値時間を経過している場合には、Ｓ１２にてＹｅｓに進み、現在有効化されているＬＦ帯アンテナ及び受信回路の情報を記憶する（Ｓ１３）。そして、Ｓ１３の後には、全てのＬＦ帯アンテナ（第１アンテナ６６、第２アンテナ６７、第３アンテナ６８）及び受信回路（第１受信回路６１、第２受信回路６２、第３受信回路６３）を無効化する。

Ｓ１４で全ての全てのＬＦ帯アンテナ（第１アンテナ６６、第２アンテナ６７、第３アンテナ６８）及び受信回路（第１受信回路６１、第２受信回路６２、第３受信回路６３）を無効化した後には、移動方向における無線タグの加速度を取得する。このＳ１５の処理は、Ｓ６と同様に行われる。そして、Ｓ１５で取得した移動加速度が所定閾値α１未満であるか否かを判断し、移動加速度が所定閾値α１未満である場合には、無線タグ５０の静止状態が継続しているものとしてＳ１６にてＹｅｓに進み、Ｓ１５の処理を繰り返す。Ｓ１５の処理で得られた移動加速度が所定閾値α以上である場合には、無線タグ５０が静止状態から脱したものとしてＳ１６にてＮｏに進む。この場合、Ｓ１３で記憶していた情報に基づき、Ｓ１４の直前まで有効化されていた受信回路及びＬＦ帯アンテナを有効化する。なお、Ｓ１７で有効化する場合、デューティは、Ｓ１４の直前までのデューティであってもよく、Ｓ１６でＮｏとなる直線のＳ１５で得られた移動加速度に基づいてＳ７と同様の方法で設定してもよい。

本実施形態では、制御部５１が「有効化制御手段」の一例に相当し、上記「配置方向検出手段」によって検出された当該無線タグの配置方向に基づき、トリガ電波受信部６０の各受信回路（第１受信回路６１、第２受信回路６２、第３受信回路６３）を有効化する時間を制御するように機能しており、より詳しくは、上記「配置方向検出手段」によって検出された配置方向と、上記「移動加速度検出手段」によって検出された移動加速度とに基づいて各受信回路を有効化する時間を制御するように機能している。更に、「有効化制御手段」に相当する制御部１０は、上記「判断手段」によって移動加速度が所定閾値α１未満であると判断される状態が一定時間継続した場合に、トリガ電波受信部６０における全ての受信回路の受信状態を無効化するように機能している。

（第１実施形態の主な効果）
本実施形態に係る無線タグシステム１では、無線タグリーダ２において、ＬＦ帯アンテナ２２（リーダ側アンテナ）を介してＬＦ帯（第１周波数帯）のトリガ電波を送信する「トリガ電波送信手段」と、ＬＦ帯（第１周波数帯）と異なるＵＨＦ帯（第２周波数帯）の電波を媒介として無線タグ５０と無線通信を行う「リーダ側通信手段」とが設けられている。
一方、無線タグ５０には、「トリガ信号送信手段」によって送信されたＬＦ帯のトリガ電波を受信可能な複数の受信アンテナ（第１アンテナ６６、第２アンテナ６７、第３アンテナ６８）が設けられ、それら各受信アンテナに対応する受信回路（第１受信回路６１、第２受信回路６２、第３受信回路６３）をそれぞれ備えたトリガ電波受信部６０と、トリガ電波受信部６０によってトリガ電波が受信されたときに、ＵＨＦ帯の電波を媒介として無線タグリーダ２と無線通信を行う「タグ側通信手段」と、無線タグリーダ２に対する無線タグ５０の配置方向を検出する「配置方向検出手段」と、検出された無線タグ５０の配置方向に基づき、トリガ電波受信部６０の各受信回路を有効化する時間を制御する「有効化制御手段」とが設けられている。
この構成では、無線タグ５０側においてトリガ電波を受信可能な受信アンテナが複数設けられているため、単一の受信アンテナのみで構成する場合と比較して検出の自由度が大きくなり、無線タグ５０を良好に検出して通信動作をより適切な時期に行いやすくなる。更に、無線タグ５０側において、無線タグリーダ２に対する当該無線タグ５０の配置方向を把握することができ、その配置方向に基づいて、各受信回路を有効化する時間を制御することができるため、全ての受信回路を常に有効化する構成と比較すると、通信動作前の待機時において無線タグの消費電力を効果的に抑制することができる。

また、本実施形態では、無線タグ５０が、当該無線タグ５０の移動加速度を検出可能な「移動加速度検出手段」を備えている。更に、「有効化制御手段」が、「配置方向検出手段」によって検出された配置方向と、「移動加速度検出手段」によって検出された移動加速度とに基づいて各受信回路（第１受信回路６１、第２受信回路６２、第３受信回路６３）を有効化する時間を制御している。
この構成によれば、無線タグリーダ２に対する無線タグ５０の配置方向のみならず、無線タグ５０自体の移動加速度をも加味して各受信回路（第１受信回路６１、第２受信回路６２、第３受信回路６３）を有効化する時間を制御することができるため、無線タグ５０の配置方向及び移動加速度を反映したより適切な制御が可能となる。

また、本実施形態では、「有効化制御手段」が、「配置方向検出手段」によって検出された配置方向に基づいて、複数の受信回路（第１受信回路６１、第２受信回路６２、第３受信回路６３）の中から有効化させる対象回路を選択する「選択手段」と、「選択手段」によって選択された対象回路の有効化時間を、「移動加速度検出手段」によって検出された移動加速度に応じた長さに設定する「有効化時間設定手段」とを有している。
この構成によれば、配置方向に応じて必要な受信回路のみを有効化することができるため、不要な受信回路による消費電力をより確実に低減できる。また、有効化する受信回路についても、無線タグ５０の移動加速度に応じた長さで有効化時間を設定しているため、移動加速度との兼ね合いで必要以上に有効化時間を長く設定しにくくなり、より一層効果的に省電力化を図ることができる。

また、本実施形態では、「移動加速度検出手段」によって検出される移動加速度が所定閾値α１未満であるか否かを判断する「判断手段」が設けられている。そして、「判断手段」によって移動加速度が所定閾値α１未満であると判断される状態が一定時間継続した場合に、トリガ電波受信部６０における全ての受信回路の受信状態を無効化している。
このようにすると、無線タグ５０が人に所持された状態で移動しているとは考えにくく通信が行われない蓋然性が高い場合に、全ての受信回路の受信状態を無効化して一層の省電力化を図ることができる。

また、本実施形態では、「配置方向検出手段」が、無線タグ５０における１又は複数の所定方向の加速度を検出可能な加速度センサ８０と、加速度センサ８０によって検出された加速度に基づいて、鉛直方向に対する無線タグ５０の姿勢を検出する「姿勢検出手段」と、ＬＦ帯アンテナ２２（リーダ側アンテナ）の配置の向きを特定可能な配置情報を記憶するメモリ５８（記憶手段）とを備え、メモリ５８に記憶された配置情報と、「姿勢検出手段」によって検出された無線タグ５０の姿勢とに基づいて、無線タグリーダ２に対する無線タグ５０の配置方向を検出している。
このようにすれば、鉛直方向に対する無線タグ５０の姿勢をより正確に検出することができ、この検出された姿勢と、メモリ５８に記憶される配置情報とを反映すれば、無線タグリーダ２に対する無線タグ５０の配置方向をより正確に把握することができる。

また、本実施形態では、トリガ電波受信部６０（トリガ電波受信手段）が、無線タグ５０における所定の第１方向（Ｘ軸方向）のトリガ電波を受信可能な第１アンテナ６６と、第１方向と直交する所定の第２方向（Ｙ軸方向）のトリガ電波を受信可能な第２アンテナ６７と、第１方向及び第２方向と直交する所定の第３方向（Ｚ軸方向）のトリガ電波を受信可能な第３アンテナ６８と、第１アンテナ６６に対応して接続された第１受信回路６１と、第２アンテナ６７に対応して接続された第２受信回路６２と、第３アンテナ６８に対応して接続された第３受信回路６３と備えている。このようにすれば、無線タグの姿勢がどのような方向であっても、第１アンテナ６６、第２アンテナ６７、第３アンテナ６８の少なくともいずれかによって検出しやすくなる。また、「有効化制御手段」は、「配置方向検出手段」によって検出された配置方向に基づいて、第１受信回路６１、第２受信回路６２、及び第３受信回路６３を有効化する時間を制御しているため、配置方向に適したアンテナに対応する受信回路が選択・有効化されやすくなる。

また、本実施形態では、無線タグ５０に設けられた「配置方向検出手段」が、無線タグリーダ２に対する無線タグ５０の配置方向を定期的に検出し、「配置方向記憶手段」は、「配置方向検出手段」によって無線タグ５０の配置方向が検出される毎に、その検出された配置方向を記憶している。このようにすると、無線タグ５０の配置方向を定期的に把握することができ、最新の配置方向が得られやすくなる。
また、「有効化制御手段」は、「配置方向検出手段」によって無線タグ５０の配置方向が検出されたとき、その検出された現在の配置方向が、メモリ５８（配置方向記憶手段）に記憶された無線タグ５０の前回の配置方向に対して所定の変化をしているときに、各受信回路を有効化する時間の制御内容を更新している。このようにすると、配置方向があまり変化していないときに不要な更新処理を省略し、処理の効率化を図ることができる。

また、本実施形態では、無線タグ５０が、内蔵電池を備えたアクティブタグとして構成されている。この構成によれば、より広い範囲で通信を行いやすい構成を実現しつつ、その一方で、無線タグ５０に内蔵される電池の交換頻度や劣化を効果的に低減することができる。

［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

上記実施形態では、無線タグ５０の移動加速度に応じて有効化する受信回路のデューティを制御していたが、このような方法を用いずに、有効化対象として選択された受信回路を連続的に駆動するように構成してもよい。この場合、第１実施形態の無線タグシステム１から通信処理（図４）の一部及び有効化方法のみを変更し、Ｓ５で選択された受信回路を１００％デューティで継続的に駆動するようにすればよい。例えば、図８（Ａ）のように、θｙ１がほぼ０°となり、θｘ１、θｚ１がほぼ９０°となる場合、第１実施形態と同様に第２アンテナ６７及び第２受信回路６２のみが有効化されることになるが、この場合、図８（Ｂ）のように、第２受信回路６２（Ｙ軸受信回路）のみが連続的に駆動される。また、図９（Ａ）のように、θｘ１がほぼ０°となり、θｙ１、θｚ１がほぼ９０°となる場合、第１アンテナ６６及び第１受信回路６１のみが有効化されることになるが、この場合、図９（Ｂ）のように、第２受信回路６２（Ｙ軸受信回路）のみが連続的に駆動される。また、図１０（Ａ）のように、θｘ１が４５°となり、θｙ１が４５°となり、θｚ１がほぼ９０°となる場合、第１アンテナ６６及び第１受信回路６１が有効化され、更に、第２アンテナ６７及び第２受信回路６２が有効化されることになるが、この場合、、図９（Ｂ）のように、第１受信回路６１（Ｘ軸受信回路）、第２受信回路６２（Ｙ軸受信回路）が連続的に駆動される。なお、この場合、図４の通信処理においてＳ７を省略すれば、上記有効化制御を好適に実現できる。

１…無線タグシステム
２…無線タグリーダ
１０…制御部（トリガ電波送信手段、リーダ側通信手段）
２１…ＬＦ帯送信回路（トリガ電波送信手段）
２２…ＬＦ帯アンテナ（リーダ側アンテナ）
３１…ＵＨＦ帯送受信部（リーダ側通信手段）
３４…ＵＨＦ帯アンテナ（リーダ側通信手段）
５０…無線タグ
５１…制御部（タグ側通信手段、配置方向検出手段、有効化制御手段、選択手段、有効化時間設定手段、判断手段、姿勢検出手段）
５２…ＵＨＦ帯送受信部（タグ側通信手段）
５５…ＵＨＦ帯アンテナ（タグ側通信手段）
５８…メモリ（記憶手段、配置方向記憶手段）
６０…トリガ電波受信部（トリガ電波受信手段）
６１…第１受信回路（受信回路）
６２…第２受信回路（受信回路）
６３…第３受信回路（受信回路）
６６…第１アンテナ（受信アンテナ）
６７…第２アンテナ（受信アンテナ）
６８…第３アンテナ（受信アンテナ）
８０…加速度センサ（配置方向検出手段、移動加速度検出手段）

Claims (8)

1. 無線タグと、この無線タグと通信可能な無線タグリーダとを備えた無線タグシステムであって、
   前記無線タグリーダは、
   リーダ側アンテナと、
   前記リーダ側アンテナを介して第１周波数帯のトリガ電波を送信するトリガ電波送信手段と、
   前記第１周波数帯と異なる第２周波数帯の電波を媒介として前記無線タグと無線通信を行うリーダ側通信手段と、
   を備え、
   前記無線タグは、
   前記トリガ信号送信手段によって送信された前記第１周波数帯の前記トリガ電波を受信可能な複数の受信アンテナを備えると共に、それら各受信アンテナに対応する受信回路をそれぞれ備え、それら各受信アンテナと前記リーダ側アンテナとの通信状態が良くなるそれぞれの場合での前記リーダ側アンテナに対する当該無線タグの向きがそれぞれ異なるように構成されたトリガ電波受信手段と、
   前記トリガ電波受信手段によって前記トリガ電波が受信されたときに、前記第２周波数帯の電波を媒介として前記無線タグリーダと無線通信を行うタグ側通信手段と、
   前記無線タグリーダに対する当該無線タグの配置方向を検出する配置方向検出手段と、
   前記配置方向検出手段によって検出された当該無線タグの前記配置方向に基づき、前記トリガ電波受信手段の各受信回路を有効化する時間を制御する有効化制御手段と、
   を備えたことを特徴とする無線タグシステム。
2. 前記無線タグは、当該無線タグの移動加速度を検出可能な移動加速度検出手段を備え、
   前記有効化制御手段は、前記配置方向検出手段によって検出された前記配置方向と、前記移動加速度検出手段によって検出された前記移動加速度とに基づいて各受信回路を有効化する時間を制御することを特徴とする請求項１に記載の無線タグシステム。
3. 前記有効化制御手段は、
   前記配置方向検出手段によって検出された前記配置方向に基づいて、複数の前記受信回路の中から有効化させる対象回路を選択する選択手段と、
   前記選択手段によって選択された前記対象回路の有効化時間を、前記移動加速度検出手段によって検出された前記移動加速度に応じた長さに設定する有効化時間設定手段と、
   を有することを特徴とする請求項２に記載の無線タグシステム。
4. 前記有効化制御手段は、
   前記移動加速度検出手段によって検出される前記移動加速度が所定閾値未満であるか否かを判断する判断手段を備え、
   前記判断手段によって前記移動加速度が前記所定閾値未満であると判断される状態が一定時間継続した場合に、前記トリガ電波受信手段における全ての前記受信回路の受信状態を無効化することを特徴とする請求項３に記載の無線タグシステム。
5. 前記配置方向検出手段は、
   前記無線タグにおける１又は複数の所定方向の加速度を検出可能な加速度センサと、
   前記加速度センサによって検出された前記加速度に基づいて、鉛直方向に対する前記無線タグの姿勢を検出する姿勢検出手段と、
   前記無線タグリーダにおける前記リーダ側アンテナの配置の向きを特定可能な配置情報を記憶する記憶手段と、
   を備え、
   前記記憶手段に記憶された前記配置情報と、前記姿勢検出手段によって検出された前記無線タグの姿勢とに基づいて、前記無線タグリーダに対する前記無線タグの前記配置方向を検出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の無線タグシステム。
6. 前記トリガ電波受信手段は、
   前記無線タグにおける所定の第１方向の前記トリガ電波を受信可能な第１アンテナと、
   前記第１方向と直交する所定の第２方向の前記トリガ電波を受信可能な第２アンテナと、
   前記第１方向及び前記第２方向と直交する所定の第３方向の前記トリガ電波を受信可能な第３アンテナと、
   前記第１アンテナに対応して接続された第１受信回路と、
   前記第２アンテナに対応して接続された第２受信回路と、
   前記第３アンテナに対応して接続された第３受信回路と、
   を備え、
   前記有効化制御手段は、前記配置方向検出手段によって検出された前記配置方向に基づいて、前記第１受信回路、前記第２受信回路、及び前記第３受信回路を有効化する時間を制御することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の無線タグシステム。
7. 前記無線タグは、前記配置方向検出手段によって検出された前記配置方向を記憶する配置方向記憶手段を備え、
   前記配置方向検出手段は、前記無線タグリーダに対する前記無線タグの前記配置方向を定期的に検出し、
   前記配置方向記憶手段は、前記配置方向検出手段によって前記無線タグの前記配置方向が検出される毎に、その検出された前記配置方向を記憶しており、
   前記有効化制御手段は、前記配置方向検出手段によって前記無線タグの前記配置方向が検出されたとき、その検出された現在の配置方向が、前記配置方向記憶手段に記憶された前記無線タグの前回の配置方向に対して所定の変化をしているときに、各受信回路を有効化する時間の制御内容を更新することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の無線タグシステム。
8. 前記無線タグは、内蔵電池を備えたアクティブタグであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の無線タグシステム。

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