JP6258259B2 - 無線タグ通信装置 - Google Patents

Description

この明細書に記載の実施形態は、読み書き可能な無線タグと通信する技術に関する。

店舗などで、バーコードに替えて無線タグを商品に貼付しておき、購入商品を精算する際、無線タグ通信装置で購入商品の無線タグから商品の識別情報を読取って、購入商品の金額情報などを取得する精算システムが使われ始めている。このような清算システムでは、電波により複数の無線タグを短時間で読むことができるため、短時間で精算処理を行うことができる。特に、購入商品の数が多いほど、バーコードを用いた精算システムよりも処理時間を短縮させることができる。

無線タグを用いた精算システムの場合、購入商品に貼付された無線タグから商品識別情報を読取るだけでなく、精算済みであることが分かるように、無線タグの内部メモリの一部を精算情報に割り当てておき、精算時に無線タグ通信装置が精算済みを示すデータを書込む。さらに、店舗の所定の場所に無線タグを読み取るゲートを設けて、未精算商品を検出するシステムもある。このシステムにより、未精算商品が流出するのを抑制する。
また、関連のある技術文献として、以下のものが開示されている。

特開２０００−２４２７５４号公報

無線タグは、無線タグ通信装置のアンテナから放射される電磁波を受けることで電力供給される。また一般に、無線タグの内部メモリを読み取る時よりも書き込む時の方が、より多くの電力を必要とする。無線タグが受ける電力は、周囲の環境などにより変動するため、読取時よりも書込時の方が電力不足に起因するエラーが発生する可能性が高い。

従来のＩＣカードには、内部電源電圧が一定値以下へ低下したことを検出した時に、検出フラグ信号を出力するものがある。このＩＣカードは、検出フラグ信号を受けない期間は内部メモリに対するデータの書き替えを許可し、検出フラグ信号を受けた時には内部メモリに対するデータの書き替えを不可とする。これにより、書込エラーが発生しないように制御する。

しかし、上記ＩＣカードは、内部電源電圧の低下を検出しないことで書込み動作を開始した後、無線タグの内部メモリの書き替えを行うタイミングで内部電源電圧が一定値以下へ低下してしまうと、書き替えに失敗する可能性がある。

また、図９に例示するように、従来のＩＣカードでは、商品識別情報に隣接した一部の領域（図９の例ではｗ６の一部）を精算情報に割り当てていることがある。一般的に、無線タグのメモリ書き替えの最小単位は１ビットでなく、１６ビット或いは８ビットを１ワードとするワード単位であることが多い。図９の例では、ｗ６のワード領域全てを書き替える。よって、精算情報だけを書き替えたい場合でも、商品識別情報の一部（ｗ６に含まれているデータ）もあわせて書き替える必要がある。このため、書き替えに失敗すると、商品識別情報も変わってしまう。

無線タグのメモリは、その多くがＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）である。ＥＥＰＲＯＭを書き替える場合には、一旦消去状態にし、その後に指定データを書込む、という２段階の手順が取られる。具体的には、一旦消去状態として対象領域の全ビットを例えば０（ゼロ）にし、次に、指定データに応じたビットを１にする。上述の通り、無線タグの内部メモリが消去状態になった後で、内部電源電圧が一定値以下になると、引き続く指定データの書き込みが失敗し、内部メモリが消去状態のまま変わらないという現象が度々発生する。

なお、消去状態については、無線タグの仕様により、ビット値全てを０とする無線タグと全て１とする無線タグの両方がある。これら別種の無線タグが購入商品の中に混在して、無線タグを読み取るアンテナの上に同時に置かれることもある。尚、消去状態を全て１とする無線タグについては、指定データを書き込む際は指定データに応じたビットを０にする。

実施形態は、精算済み処理の成功率を高めることができる技術を提供することを目的とする。

実施形態のタグ通信装置は、処理対象の物品に付された無線タグであり、処理済みか否かを示す第１情報が読み書き可能な状態で前記無線タグの記憶部に記憶されている無線タグと通信する無線タグ通信装置である。実施形態のタグ通信装置は、無線タグ通信部と、制御部とを有する。無線タグ通信部は、処理済みであることを示す情報を、無線タグの第１情報が記憶されている領域に書き込み、無線タグから書き込み後の第１情報を受信する。制御部は、無線タグ通信部で受信される無線タグの第１情報が、記憶部のデータを消去した状態であることを示す値であるか、または、処理済みであることを示す値である場合、処理済みであると判定する。

実施形態のタグ通信装置の構成例を示す図である。 実施形態の無線タグの内部メモリのデータ構成例を示す図である。 実施形態の無線タグ通信部の構成例を示すブロック図である。 実施形態の無線通信シーケンスの一例を示す図である（その１）。 実施形態の動作例を示すフローチャートである。 実施形態の無線通信シーケンスの一例を示す図である（その２）。 実施形態の無線通信シーケンスの一例を示す図である（その３）。 実施形態の無線通信シーケンスの一例を示す図である（その４）。 従来の無線タグの内部メモリのデータ構成例を示す図である。

以下、実施形態の無線タグ通信装置、無線タグ通信システム、および無線タグ通信方法について、図面を用いて説明する。

図１は無線タグ通信装置の構成例を示した図である。無線タグ通信装置１００のカウンタには透過板１２２が設置されている。透過版１２２の上にある購入商品は、商品ごとに無線タグＴＧ（ＴＧ１、ＴＧ２、・・・、ＴＧｎ）が貼付されている。透過版１２２の直下に位置するアンテナ１２１は、電源部１３０から電力供給を受けて無線タグＴＧに電波を出力する。無線タグ通信部１２０は、アンテナ１２１を介して無線タグＴＧの読み書きを制御する。無線タグ通信部１２０は、無線タグＴＧと無線通信して無線タグＴＧの内部メモリに記憶された商品識別情報や精算情報、消去情報などを受信する。無線タグ通信部１２０の詳細や内部メモリのデータ構成については後述する。

無線タグ通信装置１００は、ネットワークインターフェイスカードなどを含む上位通信部１７０を有し、パーソナルコンピュータ等の上位機器２００と接続している。無線タグ通信装置１００は、上位機器２００からの指示により、無線タグＴＧの読み取り或いは書き込み処理を行う。タッチパネルディスプレイ１５１は、読み取りや書き込みの結果などを表示する。また使用者は、必要に応じてタッチパネルディスプレイ１５１や物理キーボード１５２を用いて無線タグ通信装置１００を操作する。この操作により無線タグＴＧの読み取り或いは書き込み処理を行ってもよい。

電源部１３０は、無線タグ通信装置１００の内部ユニットに電力を供給する。電源部１３０は、バッテリとその充電及び放電の制御回路からなる構成でもよいし、或いは商用電源と接続する構成でもよい。

制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサ８０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、補助記憶装置を含む記憶部８０２を主体として構成されている。制御部１１０は、記憶部８０２に事前に記憶されているプログラムをプロセッサ８０１が演算実行することで、無線タグ通信装置１００の内部ユニットを統括的に制御する。また記憶部８０２には、アンテナ１２１や無線タグ通信部１２０が受信した商品識別情報を含むタグ読取情報などを格納する。

制御部１１０は、書込情報生成部１１１、精算情報判定部１１２、消去状態判定部１１３を有する。これら各機能部は、プロセッサ８０１が記憶部８０２に事前に導入されているプログラムを演算実行することで実現される。

消去状態判定部１１３は、無線タグＴＧから読み取った情報（タグ読取情報）の中の消去情報をもとに、当該無線タグＴＧの消去状態が０か１かを判定する。無線タグＴＧの書き替えを行う際、上記のように一旦消去状態にリセットした後に書き込みを行う。無線タグの仕様により、消去状態にする際、ビット値を０にする無線タグ、ビット値を１にする無線タグが存在し、これらが混在した状態で読み書き処理をすることがある。消去状態判定部１１３は、無線タグＴＧの消去状態のビット値（リセット値）が０であるか１であるかを判定する。

精算情報判定部１１２は、タグ読取情報の中の精算情報と消去状態判定部１１３の判定結果から、当該無線タグＴＧが貼付された商品が精算済みであるか否かを判定する。

書込情報生成部１１１は、無線タグＴＧの精算情報に書込む情報を生成する。書き込む情報は、消去状態判定部１１３の判定結果に応じて異なる。その具体例については後述する。

上位機器２００は、無線タグＴＧに記憶されている商品識別情報に対応した商品情報が記憶部に格納されている。無線タグ通信装置１００は、上位通信部１７０を介して商品識別情報を上位機器２００に送信し、商品識別情報に応じた商品情報等のデータを上位機器２００から受信する。上位機器２００から受信する商品情報は、商品の名称や、食品、衣類等の商品分類情報などである。

尚、無線タグ通信装置１００と上位機器２００とを含めて無線タグ通信システムや商品管理システムとしてもよい。また無線タグＴＧを含めたシステムとしてもよい。また無線タグ通信部１２０にアンテナ１２１を含めた構成としてもよい。

図２は無線タグＴＧの内部メモリの構成例を示す図である。読み取りや書き込みは、従来通り８ビットあるいは１６ビットを１ワードとした単位で行われる。本実施形態では１ワードを１６ビットとして説明する。図２の例では、ｗ０〜ｗ８の９ワードを示しており、ｗ１〜ｗ６は商品識別情報、ｗ７は消去情報（ＥＦ）、ｗ８は精算情報（ＣＦ）に割り当てられている。図２に示すように、消去情報、精算情報は、内部メモリの書き替え可能な最小単位である１ワード分のデータ長であり、且つ、１つのワードに収まるように記憶されている。尚、商品識別情報はその情報量に応じて割り当てられる。すなわちｗ６の全部を用いず一部のみとしてもよい。

またｗ０の一部の領域（Length指定領域と称する）には、８ワード分を読取ることを示す情報が記憶されている。無線タグ通信装置１００が読み取る際、まずはｗ０を読み取ってワード長を取得し、このワード長分であるｗ１〜ｗ８の８ワードを読み取る。

消去情報は、この無線タグの内部メモリを消去状態とする際、ビット値０とするか１とするかを示すものである。無線タグＴＧに新規に商品識別情報などの各データを書き込む際、一旦消去状態にしてから指定データが書き込まれる。本例では、新規データを書き込む際、ｗ０〜ｗ８の全ての領域を一旦消去状態にしてから、ｗ７以外に対して指定データを書き込む。これにより、ｗ７は消去状態が維持される。０の状態を消去状態とする無線タグの場合、ｗ７の値は消去状態で0000h（hは１６進数であることを示す）となり、１の状態を消去状態とする無線タグの場合、ｗ７の値は消去状態でFFFFh（全て１の値）となる。尚、消去情報は１ビットあればいいので、例えば、商品識別情報がｗ６の一部のみ使用している場合には、ｗ６の未使用部を消去情報として使用してもよい。

精算情報は最低限１ビットあればよいが、商品識別情報と独立した書き替えを行うため、本実施形態では精算情報に１ワード割り当てる。仮に書き替え時に電力不足で消去状態で止まるなどの書き替えエラーが発生したことを検出するために、精算情報は消去状態でないビット列となるようにする。本実施形態では、０の状態を消去状態とする無線タグの場合（ｗ７＝0000h）、未精算をｗ８＝F0FFhとし、精算済みをｗ８＝F000hとする。この無線タグの場合、新規データを書き込む際にはｗ８がF0FFhとなるように書き込んでおき、当該無線タグを商品に貼付して商品を棚等に陳列しておく。これにより、商品が未精算の場合はｗ８にはF0FFhの値が書き込まれている状態となる。無線タグが無線タグ通信装置１００のアンテナ１２１を通過すると、無線タグ通信装置１００は、精算済みを示す値であるF000hとなるようｗ８を書き替える。

一方、１の状態を消去状態とする無線タグの場合には、ｗ７＝FFFFhとなる。この無線タグの場合、本実施形態では未精算をｗ８＝0F00h、精算済みをｗ８＝0FFFhとする。すなわち、商品が未精算の場合はｗ８には0FFFhの値が事前に書き込まれており、無線タグ通信装置１００のアンテナ１２１を通過すると、ｗ８は精算済みを示す値である0F00hに書き替えられる。

尚、書込情報生成部１１１は、消去状態判定部１１３の判定結果に従いｗ８の書き替え値を生成する。

透過板１２１の上に配置された無線タグＴＧには、消去状態が０のものと１のものが混在する可能性がある。精算情報ｗ８は、上記のように未精算／清算済みのいずれの値でもそのビット配列に０と１の両方が存在するようにしている。精算情報ｗ８をライトした時にエラーが発生すると、大部分の場合、ｗ８の全てのビットが消去状態（ビットが全て０または全て１）となるので、書き込み処理後に０と１の両方が存在する場合は書き込みエラーが無かった（成功した）ことを意味する。逆に、書き込み処理後ｗ８の値が消去状態（ビットが全て０または全て１）である場合は、書き込みエラーとみなすことができる。この構成により、書き込み時のエラー発生の有無を検出することが可能となる。

尚、上記の清算情報ｗ８の値はあくまでも一例である。清算情報ｗ８において、未精算／精算済みをどのような値にするかについては、書き替え前後の値（未精算／精算済みの値）が互いに異なり、且つ、消去状態と差別化することが可能な値であればよい。本例では、消去状態と差別化可能な値として、０と１のビット値が混在する値としているが、消去状態が０の無線タグの場合はFFFFhの値を採用してもよい。また消去状態が１の無線タグの場合は0000hの値を採用してもよい。

また図２の例では、ｗ７に消去情報を設けているが、無線タグの種別が混在せずに予め消去状態が０あるいは１のいずれかと決まっている場合には、消去情報を設ける必要はない。

図３は、無線タグ通信部１２０の具体的な構成を示すブロック図である。無線タグ通信部１２０は、無線タグＴＧにデータを送信するための送信部５０２と、無線タグＴＧからデータを受信するための受信部５０１と、サーキュレータ等の方向性結合器５０３と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５０４とを備え、方向性結合器５０３に、送信部５０２、受信部５０１及びローパスフィルタ５０４を接続し、ローパルフィルタ５０４を介してアンテナ１２１を接続している。

送信部５０２は、符号化部５５１、ＰＬＬ(Phase Locked Loop)部５５５、振幅変調部５５２、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５５３及び電力増幅器（Ａｍｐ）５５４を備えている。

符号化部５５１は、送信制御部５４１から出力される送信信号を符号化する。ＰＬＬ部５５５は、振幅変調部５５２にローカルキャリア信号を供給する。振幅変調部５５２は、ＰＬＬ部５５５からのローカルキャリア信号を、符号化部５５１にて符号化された送信信号で振幅変調する。バンドパスフィルタ５５３は、振幅変調部５５２で振幅変調された送信信号から、不要な成分を除去する。電力増幅器５５４は、送信出力設定部５４０からの送信出力設定信号に応じた増幅率で、バンドパスフィルタ５５３を通過した送信信号を増幅する。送信信号を増幅することにより、送信出力が可変される。電力増幅器５５４で増幅された送信信号は、方向性結合器５０３に供給される。

方向性結合器５０３は、送信部５０２からの送信信号を、ローパスフィルタ５０４を介してアンテナ１２１に供給する。アンテナ１２１に供給された送信信号は、アンテナ１２１から電波として放射される。

アンテナ１２１から放射された電波を受信すると、無線タグＴＧは起動する。そして、起動した無線タグＴＧは、無変調信号に対してバックスキャッタ変調を行うことにより、無線タグＴＧの内部メモリに格納された情報を無線タグ通信装置１００に無線送信する。無線タグＴＧからの無線信号は、アンテナ１２１で受信される。

無線タグＴＧからの無線信号をアンテナ１２１が受信すると、その受信信号がアンテナ１２１からローパスフィルタ５０４を介して方向性結合器５０３に供給される。方向性結合器５０４は、アンテナ１２１の受信信号、すなわち無線タグＴＧからの信号を受信部５０１に供給する。

受信部５０１は、Ｉ信号生成部５６１、Ｑ信号生成部５６２、Ｉ信号処理部５１４、Ｑ信号処理部５６３及び受信信号レベル検出部５２７を備えている。

Ｉ信号生成部５６１は、第１ミキサ５１１と、ローパスフィルタ５１２と、２値化回路５１３とからなる。Ｑ信号生成部は、第２ミキサ５１９と、ローパスフィルタ５２０と、２値化回路５２１と、９０度位相シフト器５２６とからなる。

受信部５０１は、方向性結合器５０３からの受信信号を、第１ミキサ５１１と第２ミキサ５１９にそれぞれ入力する。また、受信部５０１は、ＰＬＬ部５５５からのローカルキャリア信号を、第１ミキサ５１１と９０度位相シフト器５２６とに入力する。９０度位相シフト器５２６は、ローカルキャリア信号の位相を９０度シフトして、第２ミキサ５１９に供給する。

第１ミキサ５１１は、受信信号とローカルキャリア信号とを混合して、ローカルキャリア信号と同相成分のＩ信号を生成する。Ｉ信号は、ローパスフィルタ５１２を介して２値化回路５１３に供給される。ローパスフィルタ５１２は、Ｉ信号から不要な高周波成分を除去して、符号化されたデータ成分を取り出す。２値化回路５１３は、ローパスフィルタ５１２を通過した信号を２値化する。

第２ミキサ５１９は、受信信号と９０度位相がシフトされたローカルキャリア信号とを混合して、ローカルキャリア信号と直交成分のＱ信号を生成する。Ｑ信号は、ローパスフィルタ５２０を介して２値化回路５２１に供給される。ローパスフィルタ５２０は、Ｑ信号から不要な高周波成分を除去して、符号化されたデータ成分を取り出す。２値化回路５２１は、ローパスフィルタ５２０を通過した信号を２値化する。

Ｉ信号処理部５１４は、Ｉ信号同期クロック生成部５１５、Ｉ信号プリアンブル検出部５１６、Ｉ信号復号部５１７及びＩ信号エラー検出部５１８を含む。Ｑ信号処理部５６３は、Ｑ信号同期クロック生成部５２２、Ｑ信号プリアンブル検出部５２３、Ｑ信号復号部５２４及びＱ信号エラー検出部５２５を含む。

受信部５０１は、Ｉ信号生成部５６１の２値化回路５１３で２値化したＩ信号を、Ｉ信号処理部５１４に供給する。またＱ信号生成部５６２は、２値化回路５２１で２値化したＱ信号を、Ｑ信号処理部５６３に供給する。ここでＩ信号処理部５１４とＱ信号処理部５６３は、その動作が共通である。このため、以下ではＩ信号処理部５１４について説明し、Ｑ信号処理部５６３の説明は省略する。

Ｉ信号同期クロック生成部５１５は、２値化回路５１３からの２値化信号と同期したクロック信号を常時生成し、生成したクロック信号を、受信制御部５３０、Ｉ信号プリアンブル検出部５１６、Ｉ信号復号部５１７及びＩ信号エラー検出部５１８に供給する。

Ｉ信号プリアンブル検出部５１６は、Ｉ信号同期クロック生成部５１５からのクロック信号を基に、Ｉ信号の先頭に付されているプリアンブルを検出する。プリアンブルが検出されると、Ｉ信号プリアンブル検出部５１６は、受信制御部５３０に検出信号を出力する。プリアンブル検出信号を受信すると、受信制御部５３０は、Ｉ信号復号部５１７に復号開始の指令信号を供給する。Ｉ信号復号部５１７は、Ｉ信号同期クロック生成部５１５からのクロック信号に同期して、２値化回路５１３からの２値化信号をサンプリングする。そして、受信制御部５３０から復号開始の指令を受けると、そのサンプリングした２値化信号を復号する。復号されたデータは、受信制御部５３０に供給される。

受信制御部５３０は、復号されたデータをＩ信号エラー検出部５１８に供給する。Ｉ信号エラー検出部５１８は、復号されたデータのチェックコードからエラーの有無を検出する。そして、その検出結果を示すデータを受信制御部５３０に供給する。受信制御部５３０は、少なくともＩ信号或いはＱ信号の一方で誤りが無い場合、正しくデータを受信したと判定する構成となっている。正しく受信した受信データは、制御部１１０の制御に従い、記憶部８０２に読取情報として格納される。

受信信号レベル検出部５２７は、ローパスフィルタ５１２を通過したＩ信号の振幅と、ローパスフィルタ５２０を通過したＱ信号の振幅とをそれぞれ検出する。そして、大きい方の振幅の値を、受信信号レベルとして受信制御部５３０に通知する。或いは、ベクトル合成した値（√｛Ｉ２＋Ｑ２｝）を受信信号レベルとして通知してもよい。

図４は、無線タグ通信装置１００（無線タグ通信部１２０）と、透過板１２２の上にある無線タグＴＧとの間の無線通信手順の一例を示すタイミングチャートである。図４では、４つの商品それぞれに貼付された無線タグＴＧ１〜ＴＧ４についてのタイミングチャートとして説明する。無線タグ通信装置１００は、無線タグＴＧ１〜ＴＧ４から商品識別情報と消去情報と精算情報を読み取り、精算情報を精算済みに書き換える。また図４は、ISO18000-6typeCのプロトコルに準拠する例を示しており、１ラウンドあたりのスロット数を４とした場合である。

図４において、記号[Q]、[RN]、[A]、[ID]、[RR]、[h]、[WR]、[Re]、[Qr]、[S]は、いずれも通信データを示している。各通信データの先頭には、データの先頭を示すプリアンブル符号が含まれる。また各通信データには、CRC（Cyclic Redundancy Check）符号などの誤り検出符号が含まれており、受信側でエラーを検出できる。

先ず、無線タグ通信装置１００は、無変調のキャリア信号をアンテナから電波として送信する。各無線タグＴＧ１〜ＴＧ４は、この電波を受けて起動する。

次に、無線タグ通信装置１００は、第１ラウンドの読取開始を指令するためのQueryコマンド[Q]を送信する。Queryコマンド[Q]には、１ラウンドあたりのスロット数を４とするパラメータ（Ｑ値＝２）が含まれている。各無線タグＴＧ１〜ＴＧ４はQueryコマンド[Q]を受信すると、それぞれ乱数[RN]を生成する。そして、この乱数により、各無線タグＴＧ１〜ＴＧ４は、１ラウンド中の４つのスロットのうち、どのスロットで応答するかを決定する。[RN]は、無線タグ毎に異なる値となる。また、同じ無線タグでも生成する毎に異なる値となる。

図４の例では、無線タグＴＧ２は１番目のスロットslot0で応答データ[RN]を送信する。

無線タグＴＧ２からの応答データ[RN]を受信すると、無線タグ通信装置１００は、その応答データ[RN]を正常に受信したことを指令するAckコマンド[A]を送信する。このAckコマンド[A]には、無線タグＴＧ２から受信した応答データ[RN]を含む。

応答データ[RN]を送信した無線タグＴＧ２は、Ackコマンド[A]を待機する。そして、Ackコマンド[A]を受信すると、自身が送信した応答データ[RN]が含まれているか否かを確認する。応答データ[RN]が含まれている場合、Ackコマンド[A]が自身宛であると認識する。

自身宛のAckコマンド[A]を受信したならば、無線タグＴＧ２は自己の内部メモリで記憶している情報[ID]を送信する。ここで、図２に示すように、無線タグＴＧ２のLength指定領域には８ワード分を示す情報が格納されているため、無線タグＴＧ２はｗ１〜ｗ８の８ワードの情報を送信する。

Ackコマンドを送信したら、無線タグ通信装置１００は、ID情報[ID]を待機する。そして、ID情報[ID]を受信したら、誤りの有無を検出し、誤りが無い場合には、受信したID情報[ID]を記憶部８０２に読取情報として記憶する。

次に、無線タグ通信装置１００は、ReqRNコマンド[RR]を無線タグＴＧ２に送信し、書込みを行う準備をする。無線タグＴＧ２は[RR]を受信すると、応答[h]を返信する。

図１に示す制御部１１０の消去状態判定部１１３は、無線タグＴＧ２から受信した読取情報のうちの７ワード目の消去情報ｗ７をもとに、無線タグＴＧ２が消去状態０のものであるか、あるいは１のものであるかを判定する。この例では、７ワード目の消去情報ｗ７は0000hであるとし、消去状態判定部１１３は、無線タグＴＧ２は消去状態が０のものであると判定する。

また精算情報判定部１１２は、無線タグＴＧ２から受信した読取情報のうちの８ワード目の精算情報ｗ８と、消去状態判定部１１３の判定結果をもとに、無線タグＴＧ２の精算情報を判定する。この例では、８ワード目の精算情報ｗ８はF0FFhで、消去状態が０の無線タグであると消去状態判定部１１３が判定していることから、精算情報判定部１１２は、この商品は未精算と判定する。

書込情報生成部１１１は、精算情報判定部１１２の判定結果が未精算であったことから、精算情報ｗ８に書込む情報として精算済みを示す情報F000hを生成する。

無線タグ通信装置１００は、ｗ８の位置にF000hを書込むために、Writeコマンド[WR]を無線タグＴＧ２に送信する。無線タグＴＧ２は[WR]を受信すると、ｗ８の位置にF000hを書込み、応答[Re]を返信する。無線タグＴＧ２の応答[Re]は書込み成功を示す値を出力する。成功を示す値である場合は、後述の図５に示すフローチャートの動作を省略し、精算済み処理成功として扱ってもよい。

次に、無線タグ通信装置１００は、スロットの切換を指令するための、Query-repコマンド[Qr]を送信する。図４の例では、無線タグＴＧ１が２番目のスロットslot1で応答データ[RN]を送信する。既にslot0で応答した無線タグＴＧ２は、以降応答しない。以降の２番目のスロットslot1での無線タグ通信装置１００と無線タグＴＧ１との動作は、１番目のスロットslot0の動作と同じため、説明を省略する。

２番目のスロットslot1での通信が終了すると、無線タグ通信装置１００は、スロットの切換を指令するための、Query-repコマンド[Qr]を送信する。図４の例では、無線タグＴＧ３および無線タグＴＧ４は３番目のスロットslot2で、それぞれ[RN]を送信する。

無線タグＴＧ３とＴＧ４の[RN]はそれぞれ異なる。Queryコマンド[Q]或いはQuery-repコマンド[Qr]を受信してから応答データ[RN]の送信を開始するまでの時間は所定時間以内に規定されているため、同じスロットで２つ以上の無線タグが、それぞれ応答データ[RN]を送信する場合には、応答データ[RN]の送信の一部は必ず衝突するようになっている。よって無線タグ通信装置１００は、無線タグＴＧ３の応答データ[RN]と無線タグＴＧ４の応答データ[RN]を正しく受信できず、無線タグ通信装置１００は、応答データ[RN]の受信タイムアウトを検出する。

次に、無線タグ通信装置１００は、スロットの切換を指令するための、Query-repコマンド[Qr]を送信し、４番目のスロットslot3を開始する。図４の例では、無線タグＴＧ１〜ＴＧ４はラウンド１で応答データ[RN]を送信しているため、４番目のスロットslot3では応答データ[RN]の送信は無く、無線タグ通信装置１００は、応答データ[RN]の受信タイムアウトを検出する。

無線タグ通信装置１００は、ラウンド１の４つのスロットの終了を検出し、新しいラウンド２の１番目のスロットslot0の開始を指令するためのQueryコマンド[Q]を送信する。図４の例では、ＩＤ情報[ID]を送信した無線タグＴＧ１と無線タグＴＧ２はラウンド２以降も応答しない例を示している。ラウンド２の１番目のスロットslot0では無線タグＴＧ４が応答データ[RN]を送信する。以降のラウンド２の１番目のスロットslot0の動作は、ラウンド１の１番目のスロットslot0動作と同じため、説明を省略する。

ラウンド２の１番目のスロットslot0での通信が終了すると、無線タグ通信装置１００は、スロットの切換を指令するための、Query-repコマンド[Qr]を送信する。ラウンド２の２番目のスロットslot1では無線タグＴＧ３が応答データ[RN]を送信する。以降のラウンド２の１番目のスロットslot0の動作は、ラウンド１の１番目のスロットslot0動作と同じであるが、無線タグＴＧ３はWriteコマンド[WR]実行時に電力不足になり、ｗ８の消去は行ったが書込みを行うことができなかったとする。従って、無線タグＴＧ３はWriteコマンドの応答[Re]として書込みエラーを示す応答を送信する。

無線タグ通信装置１００は同様に通信を続け、ラウンド２終了後、先ず、書込みエラーの応答を返した無線タグＴＧ３だけが応答するためのSelectコマンド[S]を送信し、次に、新しいラウンド３の１番目のスロットslot0の開始を指令するためのQueryコマンド[Q]を送信する。このQueryコマンドの場合、スロット数は１（Q=0）に設定する例を示す。無線タグＴＧ３が乱数[RN]を生成して送信し、無線タグ通信装置１００がAck[A]を送信し、無線タグＴＧ３が自己の内部メモリで記憶している情報[ID]を送信する。上述の通り、図２に示すように、無線タグＴＧ３のLength指定領域には８ワード分を示す情報が格納されているため、無線タグＴＧ３はｗ１〜ｗ８の８ワードの情報を送信する。

無線タグ通信装置１００は、ＩＤ情報[ID]を受信したら、誤りの有無を検出し、誤りが無い場合には、受信したＩＤ情報[ID]を記憶部８０２にタグ読取情報として記憶する。

以降の無線タグＴＧ３に対する制御部１１０の動作について、図５にフローチャートを示す。図５のフローチャートは、ラウンド２のSlot1で無線タグＴＧ３に対し一旦書き込みを行い、ラウンド３のSlot0で無線タグＴＧ３のタグ読取情報を取得した後の動作である。すなわち図５のフローチャートは、無線タグＴＧ３に一旦書き込み処理をした後に、その書き込み後の情報を無線タグ通信装置１００が取得したときの動作例である。また、消去状態と未精算／清算済みの関係は、上述のように以下の関係となっている。
・消去状態が０（ｗ７＝0000h）の無線タグの場合
未精算：ｗ８＝F0FFh
精算済み：ｗ８＝F000h
・消去状態が１（ｗ７＝FFFFh）の無線タグの場合
未精算：ｗ８＝0F00h
精算済み：ｗ８＝0FFFh

制御部１１０の消去状態判定部１１３は、無線タグＴＧ３から受信したタグ読取情報のうちの７ワード目の消去情報ｗ７をもとに、無線タグＴＧ３の消去状態を判定する（ＡＣＴ００１）。ｗ７が0000hの場合は消去状態の際にビット値が０となる無線タグとし（ＡＣＴ００３）、それ以外の場合は消去状態の際にビット値が１となる無線タグとする（ＡＣＴ００２）。消去状態判定部１１３は、この判定結果を規定のフラグ値として記憶しておく。

次に精算情報判定部１１２は、{消去状態が０で、かつ、ｗ８の下位２桁が0(ｗ８=XX00h)}、または、{消去状態が１で、かつ、ｗ８の下位２桁が１(ｗ８=XXFFh)}に合致するかを判定する（ＡＣＴ００４）。ＡＣＴ００４では、換言すると、以下の第１判定、第２判定のいずれかが肯定判定となるか否かを判定している。
・第１判定 ・・・ ｛消去情報のビット配列が全て０である｝且つ｛清算情報のビット配列が処理済みであることを示す値（ｗ８＝F000h）のビット配列の一部と一致し、且つ清算情報のビット配列に０が含まれる｝
・第２判定 ・・・ ｛消去情報のビット配列が全て１である｝且つ｛清算情報のビット配列が処理済みであることを示す値（ｗ８＝0FFFh）のビット配列の一部と一致し、且つ清算情報のビット配列に１が含まれる｝

条件に合致する場合（ＡＣＴ００４−Ｙｅｓ）、精算情報判定部１１２は、精算済みとして扱い（ＡＣＴ００７）、それ以外の場合（ＡＣＴ００４−Ｎｏ）、未精算として扱う（ＡＣＴ００５）。精算情報判定部１１２は、この判定結果をフラグ値として記憶しておく。

このフローチャートが実行されている状況は、無線タグＴＧが無線タグ通信装置１００を通過して清算済みとする処理を行っている状態であるため、この段階で未精算である（清算済みでない）ことは、何らかのエラーが発生しているとみなすことができる。よって制御部１１０は、未精算と判定される場合は再度ｗ８の書込みを行うリトライ処理を行う（ＡＣＴ００６）。ＡＣＴ００６以降は、再度読み取り図５の動作を実行してもよい。

一方、精算済みと判定した場合（ＡＣＴ００７）、制御部１１０は、精算済み処理成功としてＡＣＴ００８に処理を進める。精算済み処理成功と判定した後、清算情報判定部１１２は、{消去状態が０で、かつ、ｗ８が0000h)}、または、{消去状態が１で、かつ、ｗ８がFFFFh)}に合致するかを判定する（ＡＣＴ００８）。ここでは、制御部１１０は、消去情報と清算情報とが同値であるか否かを判定している。

合致している場合（ＡＣＴ００８−Ｙｅｓ）、清算情報判定部１１２は書込み応答エラーとして扱い（ＡＣＴ０１０）、それ以外の場合（ＡＣＴ００８−Ｎｏ）、書込みエラー無しとする（ＡＣＴ００９）。精算情報判定部１１２は、この判定結果をフラグ値として記憶しておく。書き込み成功／失敗にかかわらず、制御部１１０は清算済み処理を成功とみなす（ＡＣＴ０１１）。

各ステップで得られた判定結果のフラグ値は、例えば上位機器２００に送信され、データ解析や成功率の分析、無線タグＴＧや無線タグ通信装置１００の性能評価、解析などのデータとして用いられる。

本例では、ラウンド２のslot1で無線タグＴＧ３から書込みエラーを示す応答を得たが、ｗ８が消去状態である場合も精算済みとして扱い、これにより精算済み処理自体は成功したとして、無線タグＴＧ３の処理が成功したと判定する。具体的には、消去状態を０とする場合、精算情報がF000hでなく0000hであった場合でも、制御部１１０は、Writeの応答[Re]は書込みエラーだったが、精算済み処理には成功したと判定する。このような実装により、成功率を向上させることができる。

尚、図５のＡＣＴ００４は、「ｗ８が清算済みの値か否かの判定」と「ｗ８が消去状態の値か否かの判定」の２つを同時に判定する動作となる。このＡＣＴ００４に替えて、
{(消去状態0) & (w8=F000h)} or {(消去状態1) & (w8=0FFFh)}
の判定を行うステップ（清算済みの値か否かの判定）と、
{(消去状態0) & (w8=0000h)} or {(消去状態1) & (w8=FFFFh)}
の判定を行うステップ（消去状態の値か否かの判定）の２つのステップを実行してもよい。この両判定のいずれかが肯定となる場合は処理済みと扱う（ＡＣＴ００７）。この両判定の両方とも否定となる場合は未精算として扱う（ＡＣＴ００５）。

また図４に示すように、上記ラウンド２の２番目のスロットslot1でWriteコマンドの応答[Re]が書込みエラーであった場合、図６に示す方法を行ってもよい。図６のラウンド２のスロットslot1において、無線タグ通信装置１００はReqRNコマンド[RR]を無線タグＴＧ３に送信し、読取りを行う準備をする。無線タグＴＧ３は[RR]を受信すると、応答[h]を返信する。無線タグ通信装置１００は、ｗ１〜ｗ８の情報を読み取るために、Readコマンド[RD]を無線タグＴＧ３に送信する。無線タグＴＧ３は[RD]を受信すると、ｗ１〜ｗ８の情報を送信する。無線タグ通信装置１００がｗ１〜ｗ８の情報を受信した後の精算情報の判定などについては、図５のフローチャートと同様である。この場合、Readコマンド[RD]でｗ８のみ読取るようにしてもよい。

また、別の方法として、図７に示すように先ずは一旦全タグの[ID]を読取った後、図８に示すように、読み取った[ID]１つずつについてSelectコマンドで無線タグを指定し、読取りとｗ８の書込みを行ってもよい。さらに、ｗ８の書込みの結果の応答[Re]が書込みエラーであったタグについて、ｗ１〜ｗ８のリストを生成し、１枚ずつ読み取って、精算情報が精算済みと判定できるか判定する方法でもよい。

なお、上記は、Length指定領域に８ワード分を示す情報が格納されているとして説明したが、商品識別情報のみを読み取ればよい場合や、図２のデータ構成とは異なり消去情報がｗ６に含まれて商品識別情報、消去情報、精算情報とが合わせて７ワードの場合には、Length指定領域に６ワード或いは７ワードを示す情報を格納してもよいことは言うまでもない。

また、商品識別情報と消去情報は通常は書き替えることはない。よって、これらの情報が何らかの理由によって書き換えられることが無いように、書替不可のロック状態にして、精算情報のみ書替可能の状態にしてもよい。

以上により、仮に精算情報の書き替えにエラーが発生した場合でも、商品識別情報が書き替わってしまうことは無い。また、精算情報の書き替えにエラーが発生した場合でも、消去状態を精算済みとして取り扱うため、大部分の場合に、精算済み処理を成功とすることができ、成功率を高めることができる。

また、消去状態が異なる別種の無線タグが混在した場合でも、本実施形態は適用させることができる。また、精算済み処理が成功した場合でも、清算情報が消去状態の値であるか否かを確認することで、書き替えにエラーが発生したかどうかの情報を得ることができる。

本実施形態では、以下の構成を含む無線タグ通信装置について説明している。

対象の物品に貼付され、識別情報と精算情報がそれぞれ個別に書き替えできる領域に記憶された無線タグと通信する無線タグ通信装置であって、
少なくとも識別情報と精算情報を含む情報を読み取る機能と精算情報を書込む機能を有す無線タグ通信部と、
消去した状態が予め定められ、精算情報が消去した状態である場合を精算済みと判定し、精算情報が消去した状態でない場合を未精算と判定する精算情報判定部と、
精算情報判定部が精算情報を未精算と判定した無線タグに対して、精算情報を精算済みとする書込情報を生成する書込情報生成部と、
書込情報生成部で生成した書込み情報を無線タグ通信部にて書き込む動作を行い、無線タグから書込み失敗の応答を受けた場合、再度、書込み失敗の応答を受けた無線タグから精算情報を読み取り、読取った精算情報を精算情報判定部で判定した結果、精算情報が消去した状態であり精算済みと判定された場合には、精算情報の書き替えが成功したと判定する制御部、を設けた。

この構成は、商品識別情報と精算情報を個別に書き替えできる領域に分けているため、精算情報の書き替えに失敗しても、識別情報が書き替わることはない。また、精算情報の書き替えに失敗する場合の大部分は、電力供給が不安定で消去した状態で止まってしまう場合である。この場合は無線タグから書込み応答エラーが返ってくるが、上記構成では、消去状態を精算済みにしているため、応答エラーが返っても、精算情報は所望の情報に変わっており、精算情報の書き替え成功と判断できる。よって書き込み成功率が向上する。

対象の物品に貼付され、商品識別情報と精算情報がそれぞれ個別に書き替えできる領域に記憶されるとともに、消去した状態を示す消去情報が記憶された無線タグと通信する無線タグ通信装置であって、
少なくとも商品識別情報と精算情報と消去情報を含む情報を読み取る機能と精算情報を書込む機能を有す無線タグ通信部と、
読み取った消去情報に従って消去状態を判定する消去状態判定部と、
消去状態判定部の判定結果に従って精算情報が消去した状態である場合を精算済みと判定し、精算情報が消去した状態でない場合を未精算と判定する、精算情報判定部と、
消去状態判定部の判定結果に従って精算情報判定部が精算情報を未精算と判定した無線タグに対して、精算情報を精算済みとする書込情報を生成する書込情報生成部と、
前記書込情報生成部で生成した書込み情報を無線タグ通信部にて書き込む動作を行い、無線タグから書き込み失敗の応答を受けた場合、再度、書き込み失敗の応答を受けた無線タグから精算情報を読取り、読み取った精算情報を精算情報判定部で判定した結果、精算情報が消去した状態であり精算済みと判定された場合には、精算情報の書き替えが成功したと判定する制御部、を設けた。

これにより、消去した状態が異なる無線タグが混在した場合でも、上記と同様に、書込み成功率が向上させることができる。

精算情報の一部には、少なくとも消去した状態の値でない情報を含めた。具体的には、本実施形態では、消去状態が０の無線タグについては精算済みがｗ８＝F000h、未精算がｗ８＝F0FFhであるものとして説明した。また消去状態が１の無線タグについては精算済みがｗ８＝0FFFh、未精算がｗ８＝0F00hであるものとして説明した。これにより、消去した状態でない情報が有るかどうかを見れば、精算情報の書き替えの時に、消去した状態で停止したかどうかが分かる。

また、少なくともロック解除するまでは、商品識別情報および消去情報を書き替え不可の状態となるようにした。これにより、何らかの理由により、商品識別情報と消去情報を書き替えてしまうことを防止することができる。

上記の実施形態では、商品のチェックアウト処理を一例として説明し、対象商品が未精算か清算済みかを無線タグに書き込み、また判定する無線タグ通信装置として説明したが、態様はこれに限定されない。例えば、対象物品の検査処理が行われたか否かの情報を無線タグに書き込み、判定する検査装置や、対象物品の品質確認処理が行われたか否かを判定する品質管理装置など、様々な応用が可能である。また、対象物品の製造工程で、工程ごとに処理が行われたか否かを無線タグで管理する工程管理装置などにも適用できる。

実施形態では装置内部に発明を実施する機能が予め記録されている場合で説明をしたが、これに限らず同様の機能をネットワークから装置にダウンロードしても良いし、同様の機能を記録媒体に記憶させたものを装置にインストールしてもよい。記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ等プログラムを記憶でき、かつ装置が読み取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であっても良い。またこのように予めインストールやダウンロードにより得る機能は装置内部のＯＳ（オペレーティング・システム）等と協働してその機能を実現させるものであってもよい。

以上に詳説したように、実施形態では、チェックアウト処理の成功率を向上させることができる。

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。

１００ 無線タグ通信装置、１１０ 制御部、１１１ 書込情報生成部、
１１２ 精算情報判定部、１１３ 消去状態判定部、１２０ 無線タグ通信部、
１２１ アンテナ、１２２ 透過板、１３０ 電源部、
１５１ タッチパネルディスプレイ、１５２ 物理キーボード、１７０ 上位通信部、
２００ 上位機器、８０１ プロセッサ、８０２ 記憶部、ＴＧ 無線タグ。

Claims (5)

1. 処理対象の物品に付された無線タグであり、処理済みか否かを示す第１情報が読み書き可能な状態で前記無線タグの記憶部に記憶されている無線タグと通信する無線タグ通信装置であって、
   処理済みであることを示す情報を、前記無線タグの第１情報が記憶されている領域に書き込み、前記無線タグから書き込み後の前記第１情報を受信する無線タグ通信部と、
   前記無線タグ通信部で受信される前記無線タグの第１情報が、前記記憶部のデータを消去した状態であることを示す値であるか、または、処理済みであることを示す値である場合、処理済みであると判定する制御部と、
   を有する無線タグ通信装置。
2. 請求項１に記載の無線タグ通信装置であって、
   前記無線タグの記憶部は、さらに、該記憶部のデータを消去した状態であることを示した値である第２情報を記憶する領域を有し、
   前記無線タグ通信部は、さらに、前記無線タグから第２情報を受信し、
   前記制御部は、さらに、前記第２情報と前記第１情報とが同値である場合、書き込みエラーが発生したと判定し、異なる値である場合、書き込みエラーが発生しなかったと判定する。
3. 請求項２に記載の無線タグ通信装置であって、
   データを消去した状態であることを示す値のビット配列が、無線タグの種別により全て０または全て１のいずれかである場合において、
   前記制御部は、
   前記第２情報のビット配列が全て０であり、且つ前記第１情報のビット配列が処理済みであることを示す値のビット配列の一部と一致且つ該ビット配列に０が含まれる場合、
   または、前記第２情報のビット配列が全て１であり、且つ前記第１情報のビット配列が処理済みであることを示す値のビット配列の一部と一致且つ該ビット配列に１が含まれる場合、
   清算済みと判定する。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線タグ通信装置であって、
   前記制御部は、処理済みと判定しない場合、再度、前記無線タグの第１情報が記憶されている領域に、処理済みを示す情報を書き込むように前記無線タグ通信部を制御する。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線タグ通信装置であって、
   前記第１情報は、前記記憶部の書き替え可能な最小単位である１ワードに収まるデータ長であり、且つ、独立して書き替え可能な領域に記憶されている。