JP7048735B2 - Ｒｆｉｄタグシステム - Google Patents

Description

本開示は、情報の出力が可能なＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）タグ及びＲＦＩＤタグシステムに関する。

従来、表示器を備えたＲＦＩＤタグにおいて、表示器の故障を検知する技術が提案されている（例えば、特開２０１６－１９２１７９号公報を参照）。このＲＦＩＤタグは、表示器に表示される検知パターンを読み取る光電式センサを備え、光電式センサが検知パターンの変化を検出しない場合に、ＲＦＩＤタグの制御部が表示器の故障と判断する。

本開示のＲＦＩＤタグは、
無線通信により読み書き装置から情報の読取り及び書込みが可能な記憶部を有するＲＦＩＤデバイスと、
情報を出力する出力デバイスと、
前記記憶部から出力用の情報を読み取り、前記出力デバイスを制御する制御部と、
を備え、
前記記憶部は、前記出力用の情報が書き込まれる第１領域と、前記第１領域とは別の第２領域とを有し、
前記制御部は、前記出力デバイスの出力を更新した場合に、前記第２領域のデータを更新する。

本開示のＲＦＩＤタグシステムは、上記のＲＦＩＤタグと、前記読み書き装置とを備え、
前記読み書き装置は、前記記憶部に前記出力用の情報を書き込んだ後、前記第２領域のデータが更新されたか否かを判別する。

本開示によれば、情報の出力機能を有するＲＦＩＤタグにおいて、コストの高騰を招くことなく、読み書き装置が出力情報の更新処理の完了を確認できるという効果が得られる。

本開示の実施形態に係るＲＦＩＤタグシステムを示す図である。 図１のＲＦＩＤタグの内部構成を示すブロック図である。 制御部が実行する制御処理の手順を示すフローチャートである。 ホストコンピュータのＣＰＵが実行する表示更新時処理の手順を示すフローチャートである。 実施形態に係るＲＦＩＤタグシステムの表示更新時の動作を説明するタイムチャートである。 ホストコンピュータが実行する表示更新時処理の変形例の手順を示すフローチャートである。 実施形態に係るＲＦＩＤタグシステムの表示更新時の動作の変形例を説明するタイムチャートである。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本開示の実施形態に係るＲＦＩＤタグシステムを示す図である。図２は、ＲＦＩＤタグの内部構成を示すブロック図である。

本実施形態に係るＲＦＩＤタグシステム１は、情報の出力機能を有するＲＦＩＤタグ１０と、無線通信によりＲＦＩＤタグ１０に情報の書込みと読取りが可能なリーダライタ２０と、ホストコンピュータ３０とを備える。これらのうち、リーダライタ２０及びホストコンピュータ３０が本開示に係る読み書き装置の一例に相当する。

ホストコンピュータ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵが実行するプログラムが格納された記憶装置、リーダライタ２０との間で信号又はデータを取り交わすインタフェースを備える。ホストコンピュータ３０は、リーダライタ２０と有線又は無線を介して接続され、リーダライタ２０の制御、ＲＦＩＤタグ１０が表示出力する情報の管理、並びに、ＲＦＩＤタグ１０から読み取った情報の集計等を行う。

ＲＦＩＤタグ１０は、太陽電池パネル１１と、各部に電源電圧を供給する電源部１２と、液晶パネル等の表示器１３と、表示器１３を制御する制御部１４と、ＲＦＩＤデバイス１５を備える。表示器１３は、本開示に係る出力デバイスの一例に相当する。

電源部１２は、太陽電池パネル１１から供給される電力を蓄積し、かつ、制御用の電源電圧と表示用の電源電圧とを生成し、これらの電源電圧を制御部１４及び表示器１３にそれぞれ供給する。

制御部１４は、ＣＰＵと、制御プログラム及び制御データを格納した記憶装置と、制御部１４の外部との間で信号を取り交わすインタフェースとを有するマイクロコンピュータである。制御部１４は、表示器１３を駆動することでその表示内容を制御でき、かつ、ＲＦＩＤデバイス１５と有線を介して通信を行うことで、ＲＦＩＤデバイス１５の記憶部１５４から情報の読取り及び記憶部１５４への情報の書込みができる。

ＲＦＩＤデバイス１５は、無線通信用のアンテナ１５Ｂが設けられた配線基板に、ＲＦＩＤタグ用のＩＣ（Integrated Circuit）チップ１５Ａが搭載されて構成される。ＩＣチップ１５Ａは、無線信号の復調処理及び変調処理を行う信号処理部１５２と、所定の論理処理を行う論理処理部１５３と、データを記憶する記憶部１５４とを含む。

論理処理部１５３は、信号処理部１５２を介してリーダライタ２０から受信した要求、アドレス及び情報を受ける。そして、論理処理部１５３は、書込み要求に基づいて情報を記憶部１５４に書き込み、また、読取り要求に基づいて情報を記憶部１５４から読み取りかつこの情報を信号処理部１５２を介してリーダライタ２０へ送る。さらに、論理処理部１５３は、制御部１４から要求、アドレス及び情報を受け、書き込み要求に基づいて情報を記憶部１５４に書き込み、また、読取り要求に基づいて情報を記憶部１５４から読み取りかつこの情報を制御部１４へ送る。加えて、論理処理部１５３は、リーダライタ２０の書込み要求に基づいて記憶部１５４に書込みが行われた場合に、情報の更新通知に相当する割込み信号を制御部１４に出力する。

記憶部１５４は、例えば書替え可能な不揮発性メモリであり、個々のＲＦＩＤタグ１０を識別する識別情報の記憶領域、表示情報が記憶される第１領域１５７、並びに、加算又は減算される計数値が格納される第２領域１５８を備える。識別情報は、第１領域１５７の一部に記憶されてもよい。ここで、表示情報は、本開示に係る「出力用の情報」の一例に相当する。

第２領域１５８はカウンタを構成する。第２領域１５８は、データを書き込む制御部１４又はリーダライタ２０の演算処理によって加算又は減算された計数値が記憶されるように制御されるソフトウェアカウンタである。あるいは、第２領域１５８は、アップ信号又はダウン信号が論理処理部１５３から入力されることで、記憶された値が加算又は減算されるハードウェアカウンタから構成されてもよい。いずれの構成であっても、第２領域１５８は、制御部１４及びリーダライタ２０から計数値の更新及び計数値の読取りが可能に構成される。

＜ＲＦＩＤタグの制御処理＞
続いて、ＲＦＩＤデバイス並びにホストコンピュータの制御処理について説明する。図３は、制御部が実行する制御処理の手順を示すフローチャートである。

ＲＦＩＤタグ１０において表示器１３の制御部１４は、通常の動作時に図３の制御処理を実行する。なお、図３の制御処理に処理が移行される際には、例えば電源投入時などの初期化処理などによって、既に、表示器１３には表示情報が出力された状態にある。

図３の制御処理に処理が移行されると、制御部１４は、休止状態となって、割込み信号の入力を待機する（ステップＳ１）。割込み信号は、リーダライタ２０からＲＦＩＤデバイス１５の記憶部１５４へ情報が書き込まれた場合に、論理処理部１５３から制御部１４へ出力される。割込み信号は、記憶部１５４の情報更新の通知に相当する。

記憶部１５４に情報が書き込まれて割込み信号が入力されると、制御部１４は、先ず、記憶部１５４の第２領域１５８（カウンタ）から、その時点の計数値を読み取る（ステップＳ２）。

次に、制御部１４は、記憶部１５４の第１領域１５７に書き込まれた表示情報を読み取り（ステップＳ３）、この情報を表示器１３から出力することで、表示器１３の表示を更新する（ステップＳ４）。

表示を更新したら、制御部１４は、記憶部１５４の第２領域１５８（カウンタ）の計数値を「１」加算して更新する（ステップＳ５）。すなわち、制御部１４は、ステップＳ２で読み取った計数値に「１」加算した値を、第２領域１５８に上書きする。そして、制御部１４は、処理をステップＳ１に戻し、ステップＳ１から処理を繰り返す。

＜ホストコンピュータの制御処理＞
図４は、ホストコンピュータのＣＰＵが実行する表示更新時処理の手順を示すフローチャートである。ホストコンピュータ３０のＣＰＵ（図４の説明中、単に「ＣＰＵ」と呼ぶ）は、オペレータ又は上位システム等からＲＦＩＤタグ１０の表示更新の要求があった場合に、図４の表示更新時処理を実行する。

表示更新時処理が開始されると、先ず、ＣＰＵは、リーダライタ２０を駆動してＲＦＩＤタグ１０における記憶部１５４の第２領域（カウンタ）１５８に計数値を書き込む（ステップＳ１１）。ここで、計数値は、任意な値でもよいし、第２領域１５８に登録されていた計数値を更新（「１」加算等）した値としてもよい。この計数値は、本開示に係る「第１のデータ」の一例に相当する。

次に、ＣＰＵは、リーダライタ２０を駆動してＲＦＩＤタグ１０における記憶部１５４の第１領域１５７に、更新された表示情報を書き込む（ステップＳ１２）。

表示情報を書き込んだら、ＣＰＵは、所定時間を待機し（ステップＳ１３）、続いて、リーダライタ２０を駆動してＲＦＩＤタグ１０における記憶部１５４の第２領域（カウンタ）１５８の計数値を読み取る（ステップＳ１４）。ステップＳ１３の待機時間については後述する。

続いて、ＣＰＵは、ステップＳ１１で書き込んだ計数値と、ステップＳ１４で読み取った計数値とを比較し、計数値が更新されているか否かを判別する（ステップＳ１５）。判別の結果、更新されていれば、ＣＰＵは、表示更新完了処理（ステップＳ１６）を実行する一方、更新されていなければ、ＣＰＵは、エラー処理（ステップＳ１７）を実行する。

ステップＳ１６の表示更新完了処理は、例えば、ホストコンピュータ３０が管理する工程管理表において、対応するＲＦＩＤタグ１０の該当の表示更新工程の欄に、完了の値を書き込む処理など、ＲＦＩＤタグ１０の表示更新の完了に付随する処理である。

ステップＳ１７のエラー処理は、例えば、表示更新を再試行する処理あるいは所定回数の再試行の後にＲＦＩＤタグ１０の交換を促すような警告を発する処理など、表示更新のエラーを補填する処理である。

そして、ＣＰＵがステップＳ１６又はステップＳ１７の処理を実行したら、表示更新時処理が終了する。

＜表示更新時の動作＞
続いて、図３の制御処理及び図４の表示更新時処理によって進行されるＲＦＩＤタグシステム１の動作について説明する。図５は、ＲＦＩＤタグシステム１の表示更新時の動作を説明するタイムチャートである。

図５に示すように、先ず、ホストコンピュータ３０の表示更新時処理の開始時、リーダライタ２０からＲＦＩＤタグ１０へ計数値と表示情報との書込み処理Ｊ１（図４のステップＳ１１、Ｓ１２）が実行される。計数値の書込みにより、ＲＦＩＤタグ１０の第２領域１５８の計数値は、ホストコンピュータ３０により既知の値（例えば「６」）となる。なお、図５の例では、書込み前後で計数値が「１」加算される例を示しているが、書込み処理Ｊ１において、書込み前の値に関係のない任意の計数値が第２領域１５８に書き込まれてもよい。

書込み処理Ｊ１によりＲＦＩＤタグ１０へ情報が書き込まれると、論理処理部１５３から制御部１４へ割込み信号が出力され、これに基づき、制御部１４は、表示更新処理Ｊ１１と第２領域１５８の計数値のカウントアップ処理Ｊ１２とを実行する。処理Ｊ１１、Ｊ１２は、図３のステップＳ２～Ｓ５の処理に相当する。そして、カウントアップ処理Ｊ１２により、ＲＦＩＤタグ１０の第２領域１５８の計数値が例えば「７」に更新される。

表示更新処理Ｊ１１とカウントアップ処理Ｊ１２が行われている間、リーダライタ２０は、ホストコンピュータ３０の待機処理Ｊ２（図３のステップＳ１３）により、リーダライタ２０からデータの読み書きは行われない。そして、カウントアップ処理Ｊ１２の完了以後のタイミングで、リーダライタ２０が読取り処理Ｊ３（図４のステップＳ１４）を実行し、ＲＦＩＤタグ１０から第２領域１５８の計数値を読み取る。すなわち、待機処理Ｊ２の待機時間は、計数値の読取り処理Ｊ３が、表示更新処理Ｊ１１及びカウントアップ処理Ｊ１２の完了以後に実行されるように予め設定される。

このような動作により、ホストコンピュータ３０のＣＰＵは、読取り処理Ｊ３で読み取った計数値に基づいて、表示更新処理Ｊ１１が完了したか否かを判別することができる。すなわち、ＲＦＩＤタグ１０で表示更新処理Ｊ１１が実行されれば、図５に示したように、第２領域１５８の計数値は更新（例えば「７」）される。一方、なんらかのエラーが発生して、ＲＦＩＤタグ１０で表示更新処理Ｊ１１が実行されない場合、続くカウントアップ処理Ｊ１２も実行されないため、第２領域１５８の計数値は未更新（例えば「６」）となる。よって、ホストコンピュータ３０のＣＰＵは、読み取った計数値が更新された値（例えば「７」）であれば、表示更新処理Ｊ１１が完了していると判断でき、読み取った計数値が未更新の値であれば、表示更新処理Ｊ１１が未完了であると判断できる。そして、このような判断により、リーダライタ２０及びホストコンピュータ３０側で、表示更新処理Ｊ１１の完了又は未完了に対応した処理を実行することができる。

以上のように、本実施形態のＲＦＩＤタグ１０及びＲＦＩＤタグシステム１によれば、ＲＦＩＤタグ１０の記憶部１５４に、表示情報が記憶される第１領域１５７と、それとは別の第２領域１５８が設けられている。さらに、表示器１３の制御部１４は、表示更新処理Ｊ１１（図５）の後に第２領域１５８のデータを更新する。したがって、ホストコンピュータ３０は、第２領域１５８のデータが更新されたか否かを判別することで、表示更新処理Ｊ１１の完了を確認することができる。第２領域１５８のデータの更新及び更新の判別は、新たなハードウェアの追加を必要としないので、ＲＦＩＤタグシステム１のコストの高騰を招くことがない。

さらに、本実施形態のＲＦＩＤタグ１０及びＲＦＩＤタグシステム１によれば、記憶部１５４の第２領域１５８がカウンタを構成し、表示器１３の制御部１４は、第２領域１５８の計数値を加算して更新する。したがって、複数回の表示更新処理によって第２領域１５８のデータも複数回更新されるような場合でも、更新を示す値と未更新を示す値との混同が生じにくく、各回の表示更新処理の完了又は未完了の判別を信頼性高く実施できる。

さらに、本実施形態のＲＦＩＤタグシステム１によれば、ホストコンピュータ３０は、リーダライタ２０を介してＲＦＩＤタグ１０に表示情報を書き込んだ後に、第２領域１５８のデータが更新されたか否かを判別する。したがって、表示情報の書込みに基づき自動的に表示更新処理Ｊ１１が開始されるＲＦＩＤタグ１０に対して、ホストコンピュータ３０は、冗長な処理を省いて、上記の判別により表示更新処理Ｊ１１の完了を確認することができる。

さらに、本実施形態のＲＦＩＤタグシステム１によれば、ホストコンピュータ３０は、ＲＦＩＤタグ１０の表示更新処理Ｊ１１の前に、記憶部１５４の第２領域１５８に計数値を書き込む。そして、ホストコンピュータ３０は、書き込んだ計数値と、その後に第２領域１５８から読み取った計数値とを比較して、計数値が更新されているか判別する。よって、更新前の計数値と更新後の計数値とが混同されることが抑制され、ホストコンピュータ３０の判別処理の信頼性をより向上できる。さらに、ホストコンピュータ３０は、第２領域１５８への計数値の書込みと、第１領域への表示情報の書込みとを、一連の書込み処理としてまとめて行えるので、ＲＦＩＤタグ１０とリーダライタ２０との通信時間の短縮化を図れる。

さらに、本実施形態のＲＦＩＤタグシステム１によれば、ホストコンピュータ３０は、表示更新時処理で第２領域１５８の計数値が未更新と判別した場合に、エラー処理（図４のステップＳ１７）を実行する。よって、ＲＦＩＤタグ１０の表示情報が更新されないまま見過ごされてしまうことが抑制され、ＲＦＩＤタグ１０の表示情報の信頼性をより向上できる。

（変形例）
図６は、ホストコンピュータが実行する表示更新時処理の変形例の手順を示すフローチャートである。図７は、実施形態に係るＲＦＩＤタグシステムの表示更新時の動作の変形例を説明するタイムチャートである。

ここでは、ホストコンピュータ３０及びリーダライタ２０の処理の一部を変更した変形例について説明する。変形例では、図６に示すように、表示更新時処理が開始されると、ホストコンピュータ３０のＣＰＵが、リーダライタ２０を駆動して、ＲＦＩＤタグ１０の記憶部１５４の第２領域１５８からその時点における計数値を読み取る（ステップＳ２１）。この計数値は、本開示に係る「第２のデータ」の一例に相当する。その後のステップＳ２２～Ｓ２７の処理は、図４のステップＳ１２～Ｓ１７と同様である。ただし、ステップＳ２５において、ホストコンピュータ３０のＣＰＵは、ステップＳ２１で読み取った計数値と、ステップＳ２４で読み取った計数値とを比較することで計数値が更新されたか否かを判別する。

図７に示すように、変形例では、表示更新時処理の開始時に、リーダライタ２０からＲＦＩＤタグ１０の第２領域１５８の計数値の読取り処理Ｊ２１が行われる。そして、図５に示した動作と同様に、更新する表示情報の書込み処理Ｊ２２と待機処理Ｊ２３との間、表示器１３の制御部１４により、表示更新処理Ｊ１１とカウントアップ処理Ｊ１２とが実行されると、第２領域１５８の計数値が更新される。そして、待機処理Ｊ２３の後、リーダライタ２０が第２領域１５８の計数値を読み取り、ホストコンピュータ３０のＣＰＵが、計数値が更新されているか否かを確認する。よって、表示更新処理Ｊ１１が完了されたか否かを、リーダライタ２０及びホストコンピュータ３０側で確認することができる。

なお、変形例では、ホストコンピュータ３０が第２領域１５８の計数値を読み取る処理Ｊ２１が、表示更新時処理の開始時に実行される例を示した。しかし、表示更新時処理が開始される前に、ホストコンピュータ３０が、ＲＦＩＤタグ１０の第２領域１５８の計数値を読み取り、かつ、その後に表示更新処理が行われていないことが明らかな場合がある。このような場合には、表示更新時処理中の計数値の読取り処理Ｊ２１が省略されてもよい。そして、以前に読み取られてホストコンピュータ３０に記憶されている第２領域１５８の計数値を用いて、ホストコンピュータ３０が表示更新時処理中の計数値の更新の判別処理を実行してもよい。

以上のように、変形例のＲＦＩＤタグシステム１においても、ホストコンピュータ３０は、ＲＦＩＤタグ１０から第２領域１５８の計数値を読み取って、ＲＦＩＤタグ１０の表示更新処理Ｊ１１の完了を確認することができる。よって、コストの高騰を招くことなく、ＲＦＩＤタグ１０の表示情報の信頼性をより向上できる。

さらに、変形例のＲＦＩＤタグシステム１によれば、ホストコンピュータ３０は、ＲＦＩＤタグ１０の表示更新処理Ｊ１１の前に読み取った第２領域１５８の計数値を用いて、ＲＦＩＤタグ１０の表示更新処理Ｊ１１の完了後の計数値の更新を判別する。更新前の計数値と更新後の計数値とが混同されることが抑制され、ホストコンピュータ３０の判別処理の信頼性をより向上できる。また、ＲＦＩＤタグ１０からのデータ読取りが、データ書込みに比べて、負荷の低い方式が採用されている場合に、表示更新時処理の負荷を低減できるという効果が得られる。

以上、本実施形態について説明した。なお、上記実施の形態では、情報を出力する出力デバイスとしてドット表示が可能な表示器を適用した構成について説明した。しかし、本開示に係る出力デバイスは、スピーカなどの音出力デバイス、１灯又は複数灯の点灯、点滅を行う表示デバイス、無線ＬＡＮ（Local Area Network）を介して情報を送信する無線通信デバイスなど、情報を外部に出力できれば、どのようなデバイスであってもよい。また、上記実施形態では、ＲＦＩＤタグ１０の情報を読み書きする読み書き装置として、リーダライタ２０とリーダライタ２０を制御するホストコンピュータ３０との組み合わせの構成を示した。しかし、リーダライタ２０が、計数値の更新の有無を判別するＣＰＵを備える場合、あるいは、ＣＰＵに加えてエラーを報知する手段を備える場合には、ホストコンピュータを省略し、リーダライタ単体が、本開示に係る読み書き装置に適用されてもよい。

また、上記実施形態では、記憶部の第２領域をカウンタとして構成した例を示したが、第２領域は、データ更新により出力情報の更新処理の完了を判別できれば、どのようなデータが格納される領域としてもよい。例えば、第２領域は、出力情報の更新処理を識別する処理識別データと、処理完了又は未完了を示すフラグデータとを格納する記憶領域としてもよい。また、第２領域をカウンタとして構成する場合でも、計数値の更新は加算でなく減算としてもよいし、加算値又は減算値は１以外の値であってもよい。また、ＲＦＩＤタグの電源に関する構成は、太陽電池に替えて化学電池などの１次電池、２次電池（蓄電池）、あるいは、太陽電池と２次電池とを組み合わせた構成等が適用されてもよいなど、様々に変更可能である。本実施形態の説明は、全ての局面において例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。本開示は、相互に矛盾しない限り、適宜、組み合わせ、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。そして、例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

本開示は、ＲＦＩＤタグシステムに適用できる。

Claims (5)

1. ＲＦＩＤタグと読み書き装置とを備えるＲＦＩＤタグシステムであって、
   前記ＲＦＩＤタグは、
   無線通信により前記読み書き装置から情報の読取り及び書込みが可能な記憶部を有するＲＦＩＤデバイスと、
   情報を出力する出力デバイスと、
   前記記憶部から出力用の情報を読み取り、前記出力デバイスを制御する制御部と、
   を備え、
   前記記憶部は、前記出力用の情報が書き込まれる第１領域と、前記第１領域とは別の第２領域とを有し、
   前記制御部は、前記出力デバイスの出力を更新した場合に、前記第２領域のデータを更新し、
   前記読み書き装置は、
   前記記憶部に前記出力用の情報を書き込んだ後、前記第２領域のデータが更新されたか否かを判別する、
   ＲＦＩＤタグシステム。
2. 前記第２領域はカウンタを構成し、
   前記制御部は、前記第２領域のデータを加算又は減算した値に更新する、
   請求項１記載のＲＦＩＤタグシステム。
3. 前記読み書き装置は、前記出力デバイスが出力を更新する前に、前記第２領域に第１のデータを書き込み、前記記憶部に前記出力用の情報を書き込んだ後に、前記第２領域に記憶されているデータと前記第１のデータとを比較する、
   請求項１又は請求項２に記載のＲＦＩＤタグシステム。
4. 前記読み書き装置は、前記出力デバイスが出力を更新する前に、前記第２領域に記憶されていたデータを第２のデータとして読み取り、前記記憶部に前記出力用の情報の書き込んだ後に、前記第２領域に記憶されているデータと前記第２のデータとを比較する、
   請求項１又は請求項２に記載のＲＦＩＤタグシステム。
5. 前記読み書き装置は、前記第２領域のデータが更新されたか否かを判別した結果が未更新である場合に、エラー処理を実行する、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のＲＦＩＤタグシステム。

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