JP6473062B2

JP6473062B2 - 非接触通信装置

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Publication number: JP6473062B2
Application number: JP2015186674A
Authority: JP
Inventors: 桂二泉
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Forms Co Ltd
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2015-09-24
Publication date: 2019-02-20
Anticipated expiration: 2035-09-24
Also published as: JP2017062568A

Description

本発明は、ＲＦＩＤメディアと非接触通信を行う非接触通信装置に関する。

昨今、情報化社会の進展に伴って、商品等に貼付されるラベルやタグに情報を記録し、このラベルやタグを用いて商品等の管理が行われている。ラベルやタグを用いた情報管理においては、ラベルやタグに対して非接触通信によって情報の書き込みや読み出しを行うことが可能なＩＣチップが搭載された非接触型ＩＣラベルや非接触型ＩＣタグ等のＲＦＩＤメディアがその優れた利便性から急速な普及が進みつつある。このようなＲＦＩＤメディアは、リーダライタと呼ばれる非接触通信装置において所定の周波数帯域の信号を用いた非接触通信によって情報の書き込みや読み出しが行われる。

リーダライタにおける非接触通信に用いられる周波数帯域としては、０．３ＧＨｚ〜３ＧＨｚの極超短波帯であるＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯や、３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの短波帯であるＨＦ（High Frequency）帯が用いられている。このうち、ＵＨＦ帯を用いたものにおいては、長距離通信が可能であることや、複数のＲＦＩＤメディアに対するアクセスを短時間でできること等から、主に、在庫管理等といった、一度に大量のＲＦＩＤメディアに対して情報の書き込みや読み出しを行う環境において使用されている。

上述したようなＲＦＩＤメディアと非接触通信を行うリーダライタにおいては、まず、ＲＦＩＤメディアを検知するための検知用信号を送信し、その検知用信号に対する応答信号を受信できるかどうかによって、通信範囲に存在するＲＦＩＤメディアを認識する、いわゆるポーリングを行い、その後、このポーリングによって検知されたＲＦＩＤメディアと非接触通信を行うこととなる。その際、リーダライタの通信範囲に複数のＲＦＩＤメディアが存在する場合、これら複数のＲＦＩＤメディアとリーダライタのアンテナとの距離は互いに異なっている場合が多い。

ところで、ＵＨＦ帯を用いたＲＦＩＤメディアは、アンテナにて受信した電波からＲＦＩＤメディア内で動作電力の生成を行うため、受信電力値が大きいほど、ＲＦＩＤメディア内の動作電力を生成しやすくなるが、アンテナから送信される電波の強さ、つまり電界強度は、発信源となるリーダライタから距離が離れるほど小さくなり、ＲＦＩＤメディアが動作可能な電力を生成することが難しくなる。

一方、リーダライタから送信される通信コマンドは、搬送波に変調信号が付加されて送信されるため、ＲＦＩＤメディアがリーダライタの近くに存在することによって、受信する電界強度が大きすぎる場合、変調信号が飽和してＲＦＩＤメディアが通信コマンドを認識できない虞れがある。

そのため、上述したように、１つのリーダライタの通信範囲に、リーダライタからの距離が互いに異なる複数のＲＦＩＤメディアが存在する場合、リーダライタからの検知用信号を特定のＲＦＩＤメディアが優位に受信する場合があり、ポーリングにおいてこれら複数のＲＦＩＤメディアを一定以上の均一な確率で検知することができなくなってしまう。

ここで、通信範囲内に存在するＲＦＩＤメディアとの距離を検出し、その距離に応じた出力でＲＦＩＤメディアと通信を行う通信装置が、例えば、特許文献１，２に開示されている。この技術によれば、通信装置の通信範囲内に存在するＲＦＩＤメディアは、通信装置との距離がいかなるものであっても通信装置と安定して通信を行うことが可能となる。

特開平８−１９１２５９号公報特許第４２６５５５４号公報

しかしながら、特許文献１，２に開示されたものにおいては、非接触通信を行う前に、通信範囲内に存在するＲＦＩＤメディアとの距離を検出するという、ポーリングとは別の処理を行う必要が生じ、そのための新たな構成を付加しなければならないという問題点がある。

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、通信範囲内に複数のＲＦＩＤメディアが存在する場合であっても、新たな構成を付加することなく、複数のＲＦＩＤメディアを一定以上の均一な確率で検知することができる非接触通信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
所定の周波数帯域の信号を用いてＲＦＩＤメディアを検知して該検知したＲＦＩＤメディアと非接触通信を行う非接触通信装置であって、
ＲＦＩＤメディアを検知するための検知用信号を送信し、また、検知したＲＦＩＤメディアに対して非接触通信を行うための通信用信号を送信する送信部と、
前記検知用信号及び前記通信用信号に対するＲＦＩＤメディアからの応答信号を受信する受信部と、
前記送信部における送信レベルを調整し、前記送信部における前記検知用信号の送信レベルを複数段に切り替える送信レベル調整部とを有し、
前記送信レベル調整部は、前記検知用信号に対する前記応答信号が前記受信部にて同一のＲＦＩＤメディアから所定回数受信される度ごとに、前記送信部における前記検知用信号の送信レベルを切り替える。

上記のように構成された本発明においては、ＲＦＩＤメディアを検知するための検知用信号が送信部から送信され、この検知用信号に対してＲＦＩＤメディアから送信された応答信号が受信部にて受信されることで、通信範囲に存在するＲＦＩＤメディアが検知され、その後、検知されたＲＦＩＤメディアに対して通信用信号が送信部から送信され、この通信用信号に対してＲＦＩＤメディアから送信された応答信号が受信部にて受信されることで、ＲＦＩＤメディアとの間にて非接触通信が行われる。このように通信範囲に存在するＲＦＩＤメディアを検知するために、いわゆるポーリングが行われた後、ポーリングによって検知されたＲＦＩＤメディアとの間にて非接触通信が行われることになるが、送信部における送信レベルを調整する送信レベル調整部において、ポーリングを行う際に、送信部における検知用信号の送信レベルが複数段に切り替えられるので、通信範囲内に複数のＲＦＩＤメディアが存在する場合であっても、複数のＲＦＩＤメディア毎に非接触通信装置から距離に適した送信レベルでポーリングにおける検知用信号が送信されることとなり、複数のＲＦＩＤメディアが一定以上の均一な確率で検知されることとなる。

また、検知用信号に対する応答信号が受信部にて同一のＲＦＩＤメディアから所定回数受信される度ごとに、送信部における検知用信号の送信レベルが切り替えられることで、複数のＲＦＩＤメディアにとって最適な送信レベルを認識することができ、その送信レベルでポーリングにおける検知用信号が送信され、また、通信用信号が送信されることとなる。

また、送信レベル調整部において、検知用信号によって検知された全てのＲＦＩＤメディアからの検知用信号に対する応答信号が受信部にてそれぞれ前記所定回数受信された場合、送信レベルの切り替えを終了すれば、送信レベル１つあたりのポーリングのために割り当てる時間を長くしたり、ポーリング全体にかかる時間を短縮したりすることができる。

また、検知用信号によって検知された全てのＲＦＩＤメディアのそれぞれについて、検知用信号に対する応答信号が受信部にて受信された回数を、切り替えられた複数段の送信レベル毎に記憶しておき、送信レベル調整部において、送信部における通信用信号の送信レベルを、その通信用信号の送信先となるＲＦＩＤメディアについて記憶された回数が最も多い送信レベルとすれば、ＲＦＩＤメディアに対して安定した通信が行われることとなる。

本発明によれば、ポーリングを行う際に、ＲＦＩＤメディアを検知するための検知用信号の送信レベルが複数段切り替えられるため、通信範囲内に複数のＲＦＩＤメディアが存在する場合であっても、複数のＲＦＩＤメディア毎に非接触通信装置から距離に適した送信レベルでポーリングにおける検知用信号が送信されることとなり、新たな構成を付加することなく、複数のＲＦＩＤメディアを一定以上の均一な確率で検知することができる。

また、送信レベル調整部が、検知用信号に対する応答信号が受信部にて同一のＲＦＩＤメディアから所定回数受信される度ごとに、検知用信号の送信レベルを切り替えることにより、複数のＲＦＩＤメディアにとって最適な送信レベルを認識することができ、その送信レベルでポーリングにおける検知用信号が送信され、また、通信用信号が送信されることとなる。

また、送信レベル調整部が、検知用信号によって検知された全てのＲＦＩＤメディアからの検知用信号に対する応答信号が受信部にてそれぞれ前記所定回数受信された場合、送信レベルの切り替えを終了するものにおいては、送信レベル１つあたりのポーリングのために割り当てる時間を長くしたり、ポーリング全体にかかる時間を短縮したりすることができる。

また、検知用信号によって検知された全てのＲＦＩＤメディアのそれぞれについて、検知用信号に対する応答信号が受信部にて受信された回数を、切り替えられた複数段の送信レベル毎に記憶しておき、送信レベル調整部において、送信部における通信用信号の送信レベルを、その通信用信号の送信先となるＲＦＩＤメディアについて記憶された回数が最も多い送信レベルとするものにおいては、ＲＦＩＤメディアに対して安定した通信を行うことができる。

本発明の非接触通信装置の第１の実施の形態を示す機能ブロック図である。図１に示したリーダライタのポーリング時の動作を説明するためのフローチャートである。図１に示したリーダライタの周囲の環境の一例を示す図である。図３に示した環境における図１に示したリーダライタのポーリング時の具体的な動作の一例を説明するための図である。図１に示したリーダライタにおけるタグからの応答信号の受信回数が図４に示したものである場合のタグ毎の合計受信回数を示す図である。本発明の非接触通信装置の第２の実施の形態を示す機能ブロック図である。図６に示したリーダライタのポーリング時の動作を説明するためのフローチャートである。図６に示したリーダライタのポーリング時の具体的な動作の一例を説明するための図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の非接触通信装置の第１の実施の形態を示す機能ブロック図である。

本形態における非接触通信装置は図１に示すように、送受信アンテナ部１０と、共用器１１と、ＲＦ送信部１２と、ＲＦ受信部１３と、受信感度検知部１４と、タグデータ送信処理部１５と、デジタル信号変換部１６と、タグデータ受信処理部１７と、送信レベル調整部１８と、増加係数発生器１９と、記憶部２０と、制御部２１とを有するリーダライタ１である。

送受信アンテナ部１０は、電波信号を送受信するためのものである。

共用器１１は、ＲＦ送信部１２から出力された信号を、送受信アンテナ部１０を介して電波信号として送信するとともに、送受信アンテナ部１０にて受信された電波信号をＲＦ受信部１３や受信感度検知部１４に出力する。

タグデータ送信処理部１５は、ポーリングにおいてＲＦＩＤメディアを検知するための検知用信号を出力し、また、ＲＦＩＤメディアと非接触通信を行うための通信用信号を出力する。

デジタル信号変換部１６は、タグデータ送信処理部１５から出力された検知用信号や通信用信号をアナログ信号に変換して送信レベル調整部１８に出力し、また、ＲＦ受信部１３にて受信された信号や受信感度検知部１４から出力された値をデジタル信号に変換してタグデータ受信処理部１７に出力する。

送信レベル調整部１８は、デジタル信号変換部１６にてアナログ信号に変換された検知用信号や通信用信号のＲＦ送信部１２からの送信レベルを、制御部２１から出力された命令に従ってその電力レベルを調整することで切り替える。

ＲＦ送信部１２は、送信レベル調整部１８にて送信レベルが調整された検知用信号や通信用信号を搬送波に乗せて共用器１１及び送受信アンテナ部１０を介して送信する。

ＲＦ受信部１３は、ＲＦ送信部１２から送信された検知用信号や通信用信号に対するＲＦＩＤメディアからの応答信号を送受信アンテナ部１０及び共用器１１を介して受信する。

タグデータ受信処理部１７は、デジタル信号変換部１６から出力された信号に基づいて所定の処理を行う。

受信感度検知部１４は、通信を行うための周波数チャネルの受信感度を検知する。

増加係数発生器１９は、送信レベル調整部１８にて調整される送信レベルを段階的に増加させていくための増加係数を発生させる。

記憶部２０は、ＲＦ受信部１３にて応答信号が受信された回数や、その応答信号に含まれるＲＦＩＤメディアのＩＤとなるＥＰＣコード、さらにはその際に送信レベル調整部１８にて調整された送信レベルを記憶する。

制御部２１は、増加係数発生器１９にて発生した係数を取得し、また、ＲＦ送信部１２、ＲＦ受信部１３、受信感度検知部１４、デジタル信号変換部１６及び送信レベル調整部１８との間にて信号のやりとりを行うことで、これらを制御する。

以下に、上記のように構成されたリーダライタ１のポーリング時の動作について説明する。

図２は、図１に示したリーダライタ１のポーリング時の動作を説明するためのフローチャートである。

図１に示したリーダライタ１においては、ポーリングを開始すると、まず、制御部２１において、増加係数発生器１９から増加係数が取得される（ステップ１）。増加係数発生器１９においては、上述したように、送信レベル調整部１８にて調整される送信レベルを段階的に増加させていくための増加係数がシーケンシャルに発生するため、制御部２１においては、増加係数発生器１９にて発生した増加係数が取得されることとなる。

次に、制御部２１において、増加係数発生器１９から取得された増加係数と、記憶部２０に記憶された送信レベル表とに基づいて、送信レベル調整部１８にて調整される検出用信号の送信レベルが算出される（ステップ２）。記憶部２０には、ＲＦ送信部１２における検知用信号や通信用信号の送信に用いられる送信レベルが送信レベル表として段階的に複数段記憶されているため、制御部２１においてこの送信レベル表が参照され、送信レベル表に設定された送信レベルの中から、増加係数に従って小さなものから送信レベルとして用いられることとなる。なお、この送信レベル表においては、ポーリング開始時においては、送信レベル表に設定されている送信レベルの全てについて、送信レベル調整部１８にて調整される検出用信号の送信レベルとして設定可能となっている。

上記のようにして送信レベルが算出されると、制御部２１において、算出された送信レベルが送信レベル調整部１８にて設定される。そして、通信可能な範囲に存在するタグを検知するための検知用信号がタグデータ送信処理部１７から出力され、デジタル信号変換部１６にてアナログ信号に変換された後、送信レベル調整部１８において設定された送信レベルに調整され、ＲＦ送信部１２、共用器１１及び送受信アンテナ部１０を介して送信される（ステップ３）。

この検知用信号に対して、通信可能な範囲に存在するタグから応答信号が送信され、送受信アンテナ部１０、共用器１１及びＲＦ受信部１３にて受信されると（ステップ４）、制御部２１によって応答信号の受信回数が記憶部２０に記憶される（ステップ５）。この際、応答信号の受信回数は、その応答信号を送信したタグのＩＤとなるＥＰＣコード等を用いてタグが識別可能に記憶されることとなる。

制御部２１においては、記憶部２０に記憶された応答信号の受信回数が監視されており、応答信号を送信したタグのうち、応答信号がリーダライタ１にて最も多く受信された同一のタグから送信された応答信号の受信回数が予め決められた所定回数受信された場合（ステップ６）、その際の送信レベルについて、応答信号を送信した各タグの応答信号のリーダライタ１における受信回数が記憶部２０にて送信レベル表として記録される（ステップ７）。

一方、リーダライタ１から送信された検知用信号に対する応答信号が受信されない場合や、応答信号がリーダライタ１にて最も多く受信された同一のタグから送信された応答信号の受信回数が予め決められた所定回数受信されていない場合は、予め決められた所定時間が経過するまで（ステップ８）、ステップ３における処置に戻って上記同様の処理が繰り返される。なお、所定時間が経過しているかどうかは、制御部２１内に設けられたタイマー（不図示）を用いて制御部２１にて判断される。

そして、制御部２１において、増加係数発生器１９にて発生する増加係数の全てについて上記一連の処理が行われたかどうかが判断され（ステップ９）、増加係数発生器１９にて発生する増加係数の全てについて上記一連の処理が行われた場合は、ポーリングが終了する。

また、増加係数発生器１９にて発生する増加係数のうち上記一連の処理が行われていない増加係数がある場合は、ステップ１における処理に戻り、制御部２１において増加係数発生器１９から新たな増加係数が取得され、上記同様の動作が行われることで、送信レベル調整部１８において検知用信号の送信レベルが新たな増加係数に応じて切り替えられる。

このように、送信レベル調整部１８によって、ＲＦ送信部１２における検知用信号の送信レベルが、検知用信号に対する応答信号がＲＦ受信部１３にて同一のタグから所定回数受信される度ごとに切り替えられることとなる。

以下に、上述した一連の動作について具体的に説明する。

図３は、図１に示したリーダライタ１の周囲の環境の一例を示す図である。

図３に示すように本例においては、図１に示したリーダライタ１の通信範囲に、ＲＦＩＤメディアとなる４つのタグ２ａ〜２ｄが存在しているものとする。リーダライタ１は、ＵＨＦ帯の信号を用いてタグ２ａ〜２ｄと非接触通信を行う。また、タグ２ａ〜２ｄは、リーダライタ１との距離が互いに異なるものとなっている。

図４は、図３に示した環境における図１に示したリーダライタ１のポーリング時の具体的な動作の一例を説明するための図である。なお、本例においては、記憶部２０における送信レベル表に設定された送信レベルの段数が８段階、ステップ６における判断に用いる所定回数が１６回であるとする。また、図４に示す送信レベル１〜８は、送信レベル１が最も小さく、送信レベル２〜８と順番に大きくなっていくものとする。

図４に示すように、まず、送信レベル調整部１８によって検知用信号の送信レベルが送信レベル１に設定された場合において、この検知用信号に対する応答信号が、タグ２ａから１２回、タグ２ｂから３回受信され、タグ２ｃ，２ｄからが受信されていないものとする。その状態では、応答信号がリーダライタ１にて最も多く受信されているタグはタグ２ａとなるが、タグ２ａから送信された応答信号の受信回数は、所定回数である１６回に達していないため、ステップ８にて所定時間が経過した時点で、送信レベル調整部１８による検知用信号の送信レベルが送信レベル１から送信レベル２に切り替えられる。

送信レベル２においては、検知用信号に対する応答信号が、タグ２ａから１６回、タグ２ｂから６回、タグ２ｃから３回、タグ２ｄから１回受信された時点で、タグ２ａからの応答信号の受信回数が所定回数である１６回に達したため、送信レベル２について、応答信号を送信したタグ２ａ〜２ｄそれぞれから送信された応答信号のリーダライタ１における受信回数が記憶部２０にて送信レベル表として記録され、送信レベル調整部１８による検知用信号の送信レベルが送信レベル２から送信レベル３に切り替えられる。

送信レベル３において、検知用信号に対する応答信号が、タグ２ａから１２回、タグ２ｂから１０回、タグ２ｃから５回、タグ２ｄから３回それぞれ受信されているものとする。その状態では、応答信号がリーダライタ１にて最も多く受信されているタグはタグ２ａとなるが、タグ２ａから送信された応答信号の受信回数は、所定回数である１６回に達していないため、ステップ８にて所定時間が経過した時点で、送信レベル調整部１８による検知用信号の送信レベルが送信レベル３から送信レベル４に切り替えられる。

送信レベル４においては、検知用信号に対する応答信号が、タグ２ａから８回、タグ２ｂから１６回、タグ２ｃから７回、タグ２ｄから７回受信された時点で、タグ２ｂからの応答信号の受信回数が所定回数である１６回に達したため、送信レベル４について、応答信号を送信したタグ２ａ〜２ｄそれぞれから送信された応答信号のリーダライタ１における受信回数が記憶部２０にて送信レベル表として記録され、送信レベル調整部１８による検知用信号の送信レベルが送信レベル４から送信レベル５に切り替えられる。

送信レベル５において、検知用信号に対する応答信号が、タグ２ａから７回、タグ２ｂから１２回、タグ２ｃから９回、タグ２ｄから８回それぞれ受信されているものとする。その状態では、応答信号がリーダライタ１にて最も多く受信されているタグはタグ２ｂとなるが、タグ２ｂから送信された応答信号の受信回数は、所定回数である１６回に達していないため、ステップ８にて所定時間が経過した時点で、送信レベル調整部１８による検知用信号の送信レベルが送信レベル５から送信レベル６に切り替えられる。

送信レベル６においては、検知用信号に対する応答信号が、タグ２ａから６回、タグ２ｂから８回、タグ２ｃから１６回、タグ２ｄから１２回受信された時点で、タグ２ｃからの応答信号の受信回数が所定回数である１６回に達したため、送信レベル６について、応答信号を送信したタグ２ａ〜２ｄそれぞれから送信された応答信号のリーダライタ１における受信回数が記憶部２０にて送信レベル表として記録され、送信レベル調整部１８による検知用信号の送信レベルが送信レベル６から送信レベル７に切り替えられる。

送信レベル７においては、検知用信号に対する応答信号が、タグ２ａから５回、タグ２ｂから６回、タグ２ｃから１１回、タグ２ｄから１６回受信された時点で、タグ２ｄからの応答信号の受信回数が所定回数である１６回に達したため、送信レベル７について、応答信号を送信したタグ２ａ〜２ｄそれぞれから送信された応答信号のリーダライタ１における受信回数が記憶部２０にて送信レベル表として記録され、送信レベル調整部１８による検知用信号の送信レベルが送信レベル７から送信レベル８に切り替えられる。

送信レベル８において、検知用信号に対する応答信号が、タグ２ａから４回、タグ２ｂから５回、タグ２ｃから７回、タグ２ｄから１０回それぞれ受信されているものとする。その状態では、応答信号がリーダライタ１にて最も多く受信されているタグはタグ２ｄとなるが、タグ２ｄから送信された応答信号の受信回数は、所定回数である１６回に達していないため、ステップ８にて所定時間が経過した時点で、増加係数発生器１９にて発生する増加係数の全てについて上記一連の処理が行われたことで、ポーリングが終了する。

このようにして本例においては、送信レベル２，４，６，７について、応答信号を送信したタグ２ａ〜２ｄそれぞれから送信された応答信号のリーダライタ１における受信回数が記憶部２０にて送信レベル表として記録されることとなる。

図５は、図１に示したリーダライタにおけるタグ２ａ〜２ｄからの応答信号の受信回数が図４に示したものである場合のタグ２ａ〜２ｄ毎の合計受信回数を示す図である。

図１に示したリーダライタにおけるタグ２ａ〜２ｄからの応答信号の受信回数が図４に示したものである場合は、図５に示すように、記憶部２０にて送信レベル表として記録された送信レベル２，４，６，７についての応答信号のリーダライタ１における受信回数をタグ２ａ〜２ｄ毎に合計すると、タグ２ａ〜２ｄのそれぞれについて受信回数はほぼ同等のものとなる。

そのため、送信レベル２，４，６，７によってリーダライタ１から検知用信号が送信された場合、送信レベル２，４，６，７のそれぞれが最も適したタグ２ａ〜２ｄのそれぞれにて検知用信号が一定以上の確率で検知されるとともに、リーダライタ１の通信範囲に存在するタグ２ａ〜２ｄが均一に検知されることとなる。

このように本形態においては、ポーリングを行う際に、検知用信号の送信レベルが複数段に切り替えられるため、通信範囲内に複数のタグが存在する場合であっても、複数のタグ毎にリーダライタから距離に適した送信レベルでポーリングにおける検知用信号が送信されることとなり、新たな構成を付加することなく、複数のタグを一定以上の均一な確率で検知することができる。また、この送信レベルの切り替えが、検知用信号に対する応答信号がＲＦ受信部１３にて同一のタグから所定回数受信される度ごとに行われることにより、複数のタグ毎にリーダライタから距離に最適な送信レベルでポーリングにおける検知用信号が送信されることとなる。

その後、リーダライタ１において検出用信号に対する応答信号を送信したタグ２ａ〜２ｂとの間にて非接触通信が行われることになるが、上記のようにポーリングが終了した場合に、送信レベル２，４，６，７のみが記憶部２０にて送信レベル表として記録されているため、非接触通信の際にリーダライタ１のＲＦ送信部１２から送信される通信用信号は、送信レベル調整部１８によってその送信レベルが、ポーリングにて記憶部２０に送信レベル表として記録された送信レベル２，４，６，７に切り替えられながら送信される。その際、記憶部２０には、タグ２ａ〜２ｄのそれぞれについて、応答信号がリーダライタ１にて受信された回数が送信レベル毎に記憶されているため、リーダライタ１において特定のタグに対して非接触通信を行う場合は、そのタグについて記憶された回数のうち最も多い回数の送信レベルで通信用信号を送信することで、タグに対して安定した通信を行うことができる。

また、リーダライタ１においては、送信レベル２，４，６，７を用いて次回のポーリングが行われることとなる。

なお、本形態においては、増加係数発生器１９にて、送信レベル調整部１８にて調整される送信レベルを段階的に増加させていくための増加係数が発生し、それにより、送信レベル調整部１８にて調整される検知用信号の送信レベルが段階的に増加していくが、検知用信号の送信レベルを段階的に減少させていくものや、乱数を発生させ、検知用信号の送信レベルをランダムに変化させていくものでもよい。さらには、これらを組み合わせたものであってもよい。

（第２の実施の形態）
図６は、本発明の非接触通信装置の第２の実施の形態を示す機能ブロック図である。

本形態は図６に示すように、第１の実施の形態にて示したものに対して、増加係数発生器１９の代わりに、二分係数発生器１１９が設けられている点が異なるものである。二分係数発生器１１９においては、送信レベル調整部１１８にて調整される送信レベルを、二分法を利用して変化させていくための二分係数が発生する。

図７は、図６に示したリーダライタ１０１のポーリング時の動作を説明するためのフローチャートである。

図６に示したリーダライタ１においては、ポーリングを開始すると、まず、制御部１２１において、二分係数発生器１１９から、送信レベル調整部１１８にて調整される送信レベルを、二分法を利用して変化させていくための二分係数が取得される（ステップ１０１）。

次に、制御部１２１において、二分係数発生器１１９から取得された二分係数と、記憶部１２０に記憶された送信レベル表とに基づいて、送信レベル調整部１１８にて調整される検出用信号の送信レベルが算出される（ステップ１０２）。

上記のようにして送信レベルが算出されると、制御部１２１において、算出された送信レベルが送信レベル調整部１１８にて設定される。そして、通信可能な範囲に存在するタグを検知するための検知用信号がタグデータ送信処理部１１７から出力され、デジタル信号変換部１１６にてアナログ信号に変換された後、送信レベル調整部１１８において設定された送信レベルに調整され、ＲＦ送信部１１２、共用器１１１及び送受信アンテナ部１１０を介して送信される（ステップ１０３）。

この検知用信号に対して、通信可能な範囲に存在するタグから応答信号が送信され、送受信アンテナ部１１０、共用器１１１及びＲＦ受信部１１３にて受信されると（ステップ１０４）、制御部１２１によって応答信号の受信回数が記憶部１２０に記憶される（ステップ１０５）。この際、応答信号の受信回数は、その応答信号を送信したタグのＩＤとなるＥＰＣコード等を用いてタグが識別可能に記憶されることとなる。

制御部１２１においては、記憶部１２０に記憶された応答信号の受信回数が監視されており、応答信号を送信したタグのうち、応答信号がリーダライタ１０１にて最も多く受信された同一のタグから送信された応答信号の受信回数が予め決められた所定回数受信された場合（ステップ１０６）、その際の送信レベルについて、応答信号を送信した各タグの応答信号のリーダライタ１０１における受信回数が記憶部１２０にて送信レベル表として記録される（ステップ１０７）。

一方、リーダライタ１０１から送信された検知用信号に対する応答信号が受信されない場合や、応答信号がリーダライタ１０１にて最も多く受信された同一のタグから送信された応答信号の受信回数が予め決められた所定回数受信されていない場合は、予め決められた所定時間が経過するまで（ステップ１０８）、ステップ１０３における処置に戻って上記同様の処理が繰り返される。

そして、制御部１２１において、検知用信号に対する応答信号を送信してきた全てのタグから送信された応答信号の受信回数がそれぞれ所定回数に達したかどうかが判断され（ステップ１０９）、全てのから送信された応答信号の受信回数がそれぞれ所定回数に達した場合は、ポーリングが終了する。

また、検知用信号に対する応答信号を送信してきたタグのうち、応答信号の受信回数が所定回数に達していないタグが存在する場合は、ステップ１における処理に戻り、二分係数発生器１１９から新たな増加係数が取得され、上記同様の動作が行われることで、送信レベル調整部１１８において検知用信号の送信レベルが新たな二分係数に応じて切り替えられる。

このように、本形態においても、送信レベル調整部１１８によって、ＲＦ送信部１１２における検知用信号の送信レベルが、検知用信号に対する応答信号がＲＦ受信部１１３にて同一のタグから所定回数受信される度ごとに切り替えられることとなる。

図８は、図６に示したリーダライタ１０１のポーリング時の具体的な動作の一例を説明するための図である。なお、本例においては、ステップ１０６における判断に用いる所定回数が１６回であるとする。

図８に示すように、まず、送信レベルの範囲のうち最も小さな送信レベル１が送信レベル調整部１１８によって検知用信号の送信レベルとして設定された場合において、検知用信号に対する応答信号が、タグＡから１６回、タグＢから１１回、タグＣから７回受信された時点で、タグＡからの応答信号の受信回数が所定回数である１６回に達したため、送信レベル１について、応答信号を送信したタグＡ〜Ｃそれぞれから送信された応答信号のリーダライタ１０１における受信回数が記憶部１２０にて送信レベル表として記録され、送信レベル調整部１１８による検知用信号の送信レベルが、送信レベル１から、送信レベルの範囲のうち最も大きな送信レベル５に切り替えられる。

送信レベル５においては、検知用信号に対する応答信号が、タグＡから５回、タグＢから８回、タグＣから１６回受信された時点で、タグＣからの応答信号の受信回数が所定回数である１６回に達したため、送信レベル５について、応答信号を送信したタグＡ〜Ｃそれぞれから送信された応答信号のリーダライタ１０１における受信回数が記憶部１２０にて送信レベル表として記録され、送信レベル調整部１１８における検知用信号の送信レベルが、送信レベル５から、送信レベル１と送信レベル５との中間値である送信レベル３に切り替えられる。

送信レベル３において、検知用信号に対する応答信号が、タグＡから１２回、タグＢから１３回、タグＣから１０回それぞれ受信されているものとする。その状態では、応答信号がリーダライタ１０１にて最も多く受信されているタグはタグＢとなるが、タグＢから送信された応答信号の受信回数は、所定回数である１６回に達していないため、ステップ１０８にて所定時間が経過した時点で、送信レベル調整部１１８による検知用信号の送信レベルが、送信レベル３から、送信レベル１と送信レベル３との中間値である送信レベル２に切り替えられる。

送信レベル２においては、検知用信号に対する応答信号が、タグＡから１４回、タグＢから１６回、タグＣから９回受信された時点で、タグＢからの応答信号の受信回数が所定回数である１６回に達したため、送信レベル２について、応答信号を送信したタグＡ〜Ｃそれぞれから送信された応答信号のリーダライタ１０１における受信回数が記憶部１２０にて送信レベル表として記録される。

そして、リーダライタ１０１にて応答信号が受信された全てのタグＡ〜Ｃから送信された応答信号の受信回数がそれぞれ所定回数の１６回に達したため、送信レベル調整部１１８による検知用信号の送信レベルが、送信レベル２から、送信レベル３と送信レベル５との中間値である送信レベル４に切り替えられることなく、ポーリングが終了する。

このように本形態においては、送信レベル調整部１１８において、検知用信号によって検知された全てのタグＡ〜Ｃからの検知用信号に対する応答信号がＲＦ受信部１３にてそれぞれ所定回数である１６回受信された場合、送信レベルが切り替えられることなくポーリングが終了するので、送信レベル１つあたりのポーリングのために割り当てる時間を長くしたり、ポーリング全体にかかる時間を短縮したりすることができる。

１，１０１リーダライタ
２ａ〜２ｄタグ
１０，１１０送受信アンテナ部
１１，１１１共用器
１２，１１２ＲＦ送信部
１３，１１３ＲＦ受信部
１４，１１４受信感度検知部
１５，１１５タグデータ送信処理部
１６，１１６デジタル信号変換部
１７，１１７タグデータ受信処理部
１８，１１８送信レベル調整部
１９増加係数発生器
２０，１２０記憶部
２１，１２１制御部
１１９二分係数発生器

Claims

所定の周波数帯域の信号を用いてＲＦＩＤメディアを検知して該検知したＲＦＩＤメディアと非接触通信を行う非接触通信装置であって、
ＲＦＩＤメディアを検知するための検知用信号を送信し、また、検知したＲＦＩＤメディアに対して非接触通信を行うための通信用信号を送信する送信部と、
前記検知用信号及び前記通信用信号に対するＲＦＩＤメディアからの応答信号を受信する受信部と、
前記送信部における送信レベルを調整し、前記送信部における前記検知用信号の送信レベルを複数段に切り替える送信レベル調整部とを有し、
前記送信レベル調整部は、前記検知用信号に対する前記応答信号が前記受信部にて同一のＲＦＩＤメディアから所定回数受信される度ごとに、前記送信部における前記検知用信号の送信レベルを切り替える非接触通信装置。
請求項１に記載の非接触通信装置において、
前記送信レベル調整部は、前記検知用信号によって検知された全てのＲＦＩＤメディアからの前記検知用信号に対する前記応答信号が前記受信部にてそれぞれ前記所定回数受信された場合、前記送信レベルの切り替えを終了する、非接触通信装置。
請求項１または請求項２に記載の非接触通信装置において、
前記検知用信号によって検知された全てのＲＦＩＤメディアのそれぞれについて、前記検知用信号に対する前記応答信号が前記受信部にて受信された回数を、前記切り替えられた複数段の送信レベル毎に記憶した記憶部を有し、
前記送信レベル調整部は、前記送信部における前記通信用信号の送信レベルを、当該通信用信号の送信先となるＲＦＩＤメディアについて前記記憶部にて記憶された回数が最も多い送信レベルとする、非接触通信装置。