WO2005112288A1 - 無線タグ通信装置、無線タグ通信システム、及び無線タグ検出システム - Google Patents

Abstract

　必要十分な台数にて通信範囲を可及的に広げる無線タグ通信装置を提供する。 　無線タグ通信装置１２の通信範囲と、他の無線タグ通信装置１２の通信範囲とが重ならないように送信信号の送信を制御する送信制御部４０を含むことから、複数の無線タグ通信装置１２相互間の距離を可及的に長くとることができることに加え、無線タグ１４が複数の送信信号を同時に受けることを好適に防止できる。すなわち、必要十分な台数にて通信範囲を可及的に広げる無線タグ通信装置１２を提供することができる。

Description

明 細 書

無線タグ通信装置、無線タグ通信システム、及び無線タグ検出システム 技術分野

[0001] 本発明は、無線にて情報の書き込みや読み出しができる無線タグとの間で通信を 行う無線タグ通信装置、及びその無線タグ通信装置を用いた無線タグ通信システム 及び無線タグ検出システムの改良に関する。

背景技術

[0002] 所定の情報が記憶された小型の無線タグ (応答器)から所定の無線タグ通信装置（ 質問器）により非接触にて情報の読み出しを行う RFID (Radio Frequency

Identification)システムが知られている。この RFIDシステムは、無線タグが汚れてい る場合や見えな 、位置に配置されて 、る場合であっても無線タグ通信装置との通信 によりその無線タグに記憶された情報を読み出すことが可能であることから、商品管 理ゃ検査工程等の様々な分野にぉ 、て実用が期待されて!、る。

[0003] ところで、前記無線タグ通信装置の通信距離は、通常、数メートル程度に制限され るものであるため、単一の質問器のみでは比較的広い空間に配置された無線タグと の間で好適に情報の通信を行うことができな力つた。そこで、前記無線タグ通信装置 の通信範囲を広げるための技術が提案されている。例えば、特許文献 1に記載され た質問器システムがそれである。この技術によれば、複数の質問器及びそれら複数 の質問器を制御する制御端末力 成る無線タグ通信装置にお 、て、それぞれの質 問器に設けられたアンテナの通信範囲を重複させて、それら複数の質問器と無線タ グとの間で同一の信号により無線通信を行うことで、上記無線タグ通信装置の通信範 囲を広げることができるとされている。

[0004] また、前記無線タグ通信装置の一利用形態として、複数の無線タグ通信装置の連 携動作により、所定の領域内における無線タグを検出する技術が提案されている。例 えば、特許文献 2に記載された目的地案内システムがそれである。この技術によれば 、室内等の空間内に設置された複数の固定端末 (据置式無線タグ通信装置)と、利 用者による携帯が可能な携帯端末 (携帯式無線タグ通信装置)とを用いることで、室 内等の狭い範囲における目的地検出や案内を好適に実現できるとされている。

[0005] 特許文献 1：特開 2003— 283367号公報

特許文献 2 :特開 2001— 116583号公報

[0006] しかし、前記従来の技術では、前記複数の質問器にそれぞれ設けられたアンテナ の通信範囲が重なるようにそれら複数の質問器相互間の距離を比較的短くする必要 があり、多くの質問器を配設しなければならないという不具合があった。また、内的な 電力供給源を含まない所謂パッシブタグ (passive tag)では、複数の送信信号を同時 に受けることにより通信が不可能となるものが一般的であり、前記複数の質問器にそ れぞれ設けられたアンテナの通信範囲が重なる部分では、好適な通信が行われな ヽ おそれがあった。すなわち、必要十分な台数にて通信範囲を可及的に広げる無線タ グ通信装置及び無線タグ通信システムの開発が求められていた。また、前記従来の 技術では、実際に複数の固定端末を動作させることで、送信電波が干渉を起こして 読み取り動作に悪影響を与えるおそれがあった。このため、送信電波の相互干渉を 好適に防止しつつ所定の領域内における無線タグを好適に検出する無線タグ検出 システムの開発が求められていた。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、 送信電波の相互干渉を好適に防止しつつ必要十分な台数にて通信範囲を可及的 に広げる無線タグ通信装置、無線タグ通信システム、及び無線タグ検出システムを提 供することにある。

課題を解決するための手段

[0008] 斯かる目的を達成するために、本第 1発明の要旨とするところは、無線タグに向け て所定の送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じて無線タグから返信され る返信信号を受信してその無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置で あって、その無線タグ通信装置の通信範囲と、他の無線タグ通信装置の通信範囲と が重ならな ヽように前記送信信号の送信を制御する送信制御部を含むことを特徴と するものである。 [0009] また、前記目的を達成するために、本第 2発明の要旨とするところは、上記第 1発明 の無線タグ通信装置を複数台含む無線タグ通信システムであって、それら複数台の 無線タグ通信装置にそれぞれ含まれる送信制御部は、それら無線タグ通信装置相 互間で通信範囲が重ならないように同期をとつて前記送信信号を送信することを特 徴とするちのである。

[0010] また、前記目的を達成するために、本第 3発明の要旨とするところは、所定の位置 に据え置かれ、所定の無線タグに向けて送信信号を送信すると共に、その無線タグ 力 返信される返信信号を受信してその無線タグとの間で情報の通信を行う複数の 据置式無線タグ通信装置と、前記無線タグに向けて送信信号を送信すると共に、そ の無線タグから返信される返信信号を受信して前記複数の据置式無線タグ通信装 置の通信領域内における前記無線タグを検出する携帯式無線タグ通信装置とを、備 えた無線タグ検出システムであって、前記複数の据置式無線タグ通信装置と携帯式 無線タグ通信装置とが互いに異なるタイミングで前記送信信号を送信するように制御 する送信制御部を含むことを特徴とするものである。

発明の効果

[0011] このように、前記第 1発明によれば、前記無線タグ通信装置の通信範囲と、他の無 線タグ通信装置の通信範囲とが重ならな 、ように前記送信信号の送信を制御する送 信制御部を含むことから、複数の無線タグ通信装置相互間の距離を可及的に長くと ることができることに加え、前記無線タグが複数の送信信号を同時に受けることを好 適に防止できる。すなわち、必要十分な台数にて通信範囲を可及的に広げる無線タ グ通信装置を提供することができる。

[0012] ここで、好適には、前記送信制御部は、前記他の無線タグ通信装置による送信信 号の送信タイミングと異なるタイミングで前記送信信号を送信するものである。このよう にすれば、実用的な態様で前記無線タグが複数の送信信号を同時に受けることを防 止できる。

[0013] また、好適には、前記送信信号を送信するための複数のアンテナ素子を備え、前 記送信制御部は、前記複数のアンテナ素子により送信される送信信号それぞれの位 相を制御することによりその送信信号の送信指向性を制御して前記通信範囲を変更 するものである。このようにすれば、実用的な態様で前記無線タグが複数の無線タグ 通信装置力もの送信信号を同時に受けることを防止できる。

[0014] また、好適には、前記通信範囲内において前記他の無線タグ通信装置との間で情 報の通信を行う無線タグが存在する力否かを判定する無線タグ通信判定部を含み、 前記送信制御部は、その無線タグ通信判定部の判定が肯定される場合には、前記 送信信号の送信を制限するものである。このようにすれば、他の無線タグ通信装置と 通信中である無線タグに送信信号を送信することを防止できる。

[0015] また、好適には、前記送信制御部は、前記無線タグ通信判定部の判定が肯定され る場合には、前記送信信号の送信指向性を制御して前記通信範囲を変更するもの である。このようにすれば、他の無線タグ通信装置と通信中である無線タグに送信信 号を送信することを実用的な態様で防止できることに加え、前記通信範囲とは異なる 通信範囲において通信動作を行うことができることから、複数の無線タグ通信装置に よる通信範囲を可及的に広げることができる。

[0016] また、好適には、前記無線タグ力もの返信信号を受信するための複数のアンテナ 素子と、それら複数のアンテナ素子により受信される受信信号それぞれの位相を制 御することによりその受信信号の受信指向性を制御する受信制御部とを、含むもので ある。このようにすれば、前記無線タグからの返信信号を好適に受信できる。

[0017] また、好適には、前記送信制御部は、前記複数のアンテナ素子力も送信される送 信信号それぞれの振幅を制御し得るものであり、前記受信制御部は、前記複数のァ ンテナ素子により受信された受信信号それぞれの振幅を制御し得るものである。この ようにすれば、前記送信指向性及び受信指向性を更に好適に定めることができる。

[0018] また、好適には、前記無線タグ通信判定部の判定に係る通信範囲は、前記受信制 御部により制御された前記受信信号の受信指向性に基づいて定められるものである 。このようにすれば、前記判定の対象となる通信範囲を好適に定めることができる。

[0019] また、好適には、前記送信制御部は、前記送信信号の送信指向性が前記受信信 号の受信指向性と等しくなるように前記複数のアンテナ素子により送信される送信信 号それぞれの位相を制御するものである。このようにすれば、前記無線タグとの間で 効率的な通信を行うことができる。また、送信範囲と受信範囲とを一致させることがで きるため、他の無線タグ通信装置と通信中の無線タグが送信範囲に存在するか否か を好適に判定することができ、斯かる他の無線タグ通信装置と通信中である無線タグ に送信信号を送信することを防止できる。

[0020] また、好適には、前記受信制御部は、前記受信信号の受信指向性が前記送信信 号の送信指向性と等しくなるように前記複数のアンテナ素子により受信される受信信 号それぞれの位相を制御するものである。このようにすれば、前記無線タグとの間で 高感度の通信を行うことができる。また、送信範囲と受信範囲とを一致させることがで きるため、他の無線タグ通信装置と通信中の無線タグが送信範囲に存在するか否か を好適に判定することができ、斯かる他の無線タグ通信装置と通信中である無線タグ に送信信号を送信することを防止できる。

[0021] また、好適には、前記通信範囲内に存在する前記無線タグの位置を検出する無線 タグ位置検出部を含むものである。このようにすれば、通信対象である無線タグの位 置を知ることができる。

[0022] また、前記第 2発明によれば、前記複数台の無線タグ通信装置にそれぞれ含まれ る送信制御部は、それら無線タグ通信装置相互間で通信範囲が重ならないように同 期をとつて前記送信信号を送信するものである。このようにすれば、必要十分な台数 にて安定して通信範囲を可及的に広げる無線タグ通信システムを提供することがで きる。

[0023] ここで、好適には、前記複数台の無線タグ通信装置にそれぞれ含まれる送信制御 部は、それら無線タグ通信装置相互間で同期をとつて異なる送信タイミングで前記送 信信号を送信するものである。このようにすれば、実用的な態様で前記無線タグが複 数の送信信号を同時に受け取ることができ、混信を好適に防止できる。

[0024] また、好適には、前記複数台の無線タグ通信装置にそれぞれ含まれる送信制御部 は、それら無線タグ通信装置相互間で同期をとつて前記送信信号の送信指向性を 定めるものである。このようにすれば、実用的な態様で前記無線タグが複数の送信信 号を同時に受け取ることができ、混信を好適に防止できる。

[0025] また、前記第 3発明によれば、前記複数の据置式無線タグ通信装置と携帯式無線 タグ通信装置とが互いに異なるタイミングで前記送信信号を送信するように制御する 送信制御部を含むことから、時分割で前記送信信号を送信することで、前記複数の 据置式無線タグ通信装置力 送信される送信電波と携帯式無線タグ通信装置から 送信される送信電波との干渉が好適に防止される。すなわち、送信電波の相互干渉 を好適に防止しつつ所定の領域内における無線タグを好適に検出する無線タグ検 出システムを提供することができる。

[0026] ここで、好適には、前記携帯式無線タグ通信装置の通信領域は、前記複数の据置 式無線タグ通信装置の通信領域よりも狭小である。このようにすれば、前記複数の据 置式無線タグ通信装置により検出対象である無線タグの位置を大まかに検出した後 、前記携帯式無線タグ通信装置によりその無線タグの位置を詳細に検出することで、 可及的速やかに検出対象である無線タグを検出できる。

[0027] また、好適には、前記送信制御部は、前記複数の据置式無線タグ通信装置相互の 通信範囲が重なる領域に同時に送信しないようにそれら複数の据置式無線タグ通信 装置からの送信信号の送信タイミングを制御するものである。このようにすれば、前記 複数の据置式無線タグ通信装置相互間における送信電波の干渉が好適に防止され る。

[0028] また、好適には、複数の前記携帯式無線タグ通信装置を備えたものである。このよ うにすれば、所定の領域内における複数の無線タグの位置を更に好適に検出できる

[0029] また、好適には、前記携帯式無線タグ通信装置は、それぞれ識別用の前記無線タ グを備えたものである。このようにすれば、前記複数の据置式無線タグ通信装置によ り前記携帯式無線タグ通信装置の位置を検出できる。

[0030] また、好適には、前記複数の据置式無線タグ通信装置の通信領域に関して、前記 携帯式無線タグ通信装置に備えられた識別用の無線タグと検出対象である無線タグ とが同一の通信領域に存在する力否かを判定する判定部を含むものである。このよう にすれば、前記携帯式無線タグ通信装置と検出対象である無線タグとの相対位置関 係を検出できる。

[0031] また、好適には、前記送信制御部は、前記判定部による判定が肯定された場合に はじめて前記携帯式無線タグ通信装置が前記送信信号を送信するように制御するも のである。このようにすれば、前記複数の据置式無線タグ通信装置により検出対象で ある無線タグの位置を大まかに検出した後、前記携帯式無線タグ通信装置によりそ の無線タグの位置を詳細に検出することで、可及的速やかに検出対象である無線タ グを検出できる。

[0032] また、好適には、前記携帯式無線タグ通信装置は、所定の入力操作により検出対 象である無線タグを指定する入力指定部を含むものである。このようにすれば、使用 者は前記携帯式無線タグ通信装置だけを操作することにより所定の領域内における 所望の無線タグを好適に検出できる。

[0033] また、好適には、前記携帯式無線タグ通信装置は、検出対象である無線タグの存 在する方向を表示させる表示部を含むものである。このようにすれば、検出対象であ る無線タグの位置を視覚的に確認できる。

[0034] また、好適には、前記携帯式無線タグ通信装置は、前記判定部による判定が肯定 された場合に所定の報知を実行する報知部を含むものである。このようにすれば、検 出対象である無線タグに接近したことが前記報知により確認できる。

[0035] また、好適には、前記携帯式無線タグ通信装置は、複数のアンテナ素子を備え、そ れら複数のアンテナ素子による指向性を変更するための指向性制御部を含むもので ある。このようにすれば、実用的な態様で検出対象である無線タグの位置を詳しく検 出できる。

図面の簡単な説明

[0036] [図 1]本第 2発明の一実施例である無線タグ通信システムの構成を説明する図である

[図 2]本第 1発明の一実施例である無線タグ通信装置の電気的構成を説明する図で ある。

[図 3]図 2の無線タグ通信装置相互間で同期をとつて前記送信信号の送信指向性を 定める送信制御の一例を説明する図である。

[図 4]図 2の無線タグ通信装置相互間で同期をとつて前記送信信号の送信指向性を 定める送信制御の他の一例を説明する図である。

[図 5]図 2の無線タグ通信装置相互間で同期をとつて前記送信信号の送信指向性を 定める送信制御の更に別の一例を説明する図である。

[図 6]図 1の無線タグに含まれる無線タグ回路を説明するブロック線図である。

[図 7]図 2の無線タグ通信装置の制御部による無線タグとの間の情報通信処理及び 他の無線タグ通信装置との間の相互通信処理を説明するフローチャートである。 圆 8]図 7の制御に含まれる隣接する無線タグ通信装置の検出制御を説明するフロ 一チャートである。

圆 9]図 7の制御に含まれる隣接する無線タグ通信装置との間で同期をとるための制 御を説明するフローチャートの一部である。

圆 10]図 7の制御に含まれる隣接する無線タグ通信装置との間で同期をとるための 制御を説明するフローチャートの一部である。

圆 11]図 7の制御に含まれる通信対象である無線タグの検出通信制御を説明するフ ローチャートである。

[図 12]図 2の無線タグ通信装置の制御部による無線タグとの間の情報通信処理及び 他の無線タグ通信装置との間で通信中である無線タグの検出処理を説明するフロー チャートである。

[図 13]図 2の無線タグ通信装置の制御部による無線タグとの間の情報通信処理及び 他の無線タグ通信装置との間で通信中である無線タグの他の検出処理を説明するフ ローチャートである。

[図 14]本発明の一実施例である無線タグ検出システムについて説明する図である。

[図 15]図 14の無線タグ検出システムに備えられた据置式無線タグ通信装置の構成 を説明する図である。

[図 16]図 14の無線タグ検出システムに備えられた携帯式無線タグ通信装置の外観 を説明する平面図である。

[図 17]図 16を矢印 XVIIの方向力も見た背面図である。

[図 18]図 14の無線タグ検出システムに備えられた携帯式無線タグ通信装置の構成 を説明する図である。

[図 19]図 15に示す複数の据置式無線タグ通信装置が所定の室に配設された様子を 説明する図である。 [図 20]図 19の一部を拡大して示す図である。

[図 21]図 14の無線タグ検出システムを制御するためのコントローラについて説明する 図である。

[図 22]図 21のコントローラの構成を説明する図である。

[図 23]図 18の携帯式無線タグ通信装置の表示部に表示される無線タグサーチ画面 を例示する図である。

[図 24]図 15に示す複数の据置式無線タグ通信装置力もの送信信号の送信タイミン グについて説明する図である。

[図 25]図 15に示す複数の据置式無線タグ通信装置及び図 18に示す携帯式無線タ グ通信装置力もの送信信号の送信タイミングについて説明する図である。

[図 26]図 22に示すコントローラの CPUによる無線タグ検出統合制御を説明するフロ 一チャートである。

[図 27]図 26に示す制御の一部である据置式無線タグ通信装置の送信制御を説明す るフローチャートである。

[図 28]図 26に示す制御の一部である携帯式無線タグ通信装置の送信制御を説明す るフローチャートである。

[図 29]図 18の携帯式無線タグ通信装置の制御部による無線タグ検出制御を説明す るフローチャートである。

[図 30]図 18の携帯式無線タグ通信装置の制御部によるコントローラからのコマンド受 取制御を説明するフローチャートである。

[図 31]図 15に示す複数の据置式無線タグ通信装置が図 19とは異なる配列で所定の 室に配設された様子を説明する図である。

符号の説明

10 :無線タグ通信システム、 12 :無線タグ通信装置、 14 :無線タグ、 14^ ：識別用の 無線タグ、 16 :主搬送波発生部、 18 :送信信号生成部、 20 :送受信アンテナ素子、 2 2 :指向性制御部、 24 :送受信分離部、 26 :局所信号発生部、 28 :ダウンコンバータ 、 30 :制御部、 32 :送信信号位相制御部、 34 :送信信号振幅制御部、 36 :受信信号 位相制御部、 38 :受信信号振幅制御部、 40 :送信制御部、 42 :受信制御部、 44 :受 信信号合成部、 46:受信信号復調部、 48:無線タグ通信判定部、 50:無線タグ位置 検出部、 52:質問器相互通信部、 54:通路、 56:室、 60:無線タグ回路、 62:アンテ ナ、 64:ディジタル回路部、 66:整流部、 68:変復調部、 70:制御部、 72:副搬送波 発生部、 74:副搬送波変調部、 110:無線タグ検出システム、 112:据置式無線タグ 通信装置、 114:携帯式無線タグ通信装置、 118:基準周波数発生部、 120:PLL、 122:VCO、 124:主搬送波変調部、 126:送信信号増幅部、 128:アンテナ、 130:1 相信号変換部、 132:Q相信号変換部、 134:送受信分離部、 136:1相信号 BPF、 1 38:1相信号増幅部、 140:Q相信号 BPF、 142 :Q相信号増幅部、 144:RSSI、 146 ：制御部、 148: LANインターフェイス、 150:LANケーブル、 152:コントローラ、 15 4:本体ユニット、 156:アンテナユニット、 158:筐体、 160:表示部、 162:操作部（入 力指定部）、 164:音声発生装置 (報知部）、 166:CCDカメラ、 168:筒状部材、 170 ：把持部、 172:ユニット基部、 174:送信アンテナ、 176:受信アンテナ (アンテナ素 子）、 178:アンテナカバー、 180:基準周波数発生部、 182:主搬送波変調部、 184 ：送信信号増幅部、 186:指向性制御部、 188:1相信号変換部、 190:Q相信号変換 部、 192:1相信号 ？ 、 194:1相信号増幅部、 196:1相リミッタ、 198:<3相信号 ？ 、 200 :Q相信号増幅部、 202 :Q相リミッタ、 204:RSSI、 206:制御部、 208:無線 L AN通信部、 210:画像処理部、 212:位相制御部、 214:振幅制御部、 216:加算器 、 218:アンテナ部、 220:IC回路部、 22:整流部、 224:電源部、 226:クロック抽出 部、 228:メモリ部、 230:変復調部、 232:制御部、 234:室、 236:無線 LANコンパ ータ、 238:CPU、 240: RAM, 242: ROM, 244: LANインターフェイス、 246:送 信制御部、 248:判定部

発明を実施するための最良の形態

[0038] 以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

実施例 1

[0039] 図 1は、本第 2発明の一実施例である無線タグ通信システム 10 (以下、単に通信シ ステム 10と称する）の構成を説明する図である。この通信システム 10は、本第 1発明 の一実施例である単数乃至は複数台（図 1では 2台）の無線タグ通信装置 12a、 12b (以下、特に区別しない場合には単に無線タグ通信装置 12と称する）と、単数乃至は 複数（図 1では 3つ）の無線タグ 14a、 14b、 14c (以下、特に区別しない場合には単 に無線タグ 14と称する）とから構成される所謂 RFID (Radio Frequency Identification )システムであり、上記無線タグ通信装置 12はその RFIDシステムの質問器として、上 記無線タグ 14は応答器としてそれぞれ機能する。例えば、上記無線タグ通信装置 1 2a、 12bからそれぞれ送信信号である質問波 F 、 F が上記無線タグ 14a、 14b、 1 cl c2

4cに向けて送信されると、その質問波 F を受信した上記無線タグ 14a、 14bそれぞ cl

れにおいて所定の情報信号 (データ）によりその質問波 F が変調され、返信信号で cl

ある応答波 F 、 F として上記無線タグ通信装置 12aに向けて返信されることで、そ rl r2

の無線タグ通信装置 12aと無線タグ 14a、 14bとの間で情報の通信が行われる。また 、上記質問波 F を受信した上記無線タグ 14cにおいて所定の情報信号によりその c2

質問波 F が変調され、返信信号である応答波 F として上記無線タグ通信装置 12b c2 r3

に向けて返信されることで、その無線タグ通信装置 12bと無線タグ 14cとの間で情報 の通信が行われる。

図 2は、上記無線タグ通信装置 12の電気的構成を説明する図である。この図 2に 示すように、上記無線タグ通信装置 12は、上記送信信号の主搬送波を発生させるた めの主搬送波発生部 16と、その主搬送波発生部 16により発生させられた主搬送波 を後述する送信データ生成部 39により生成された送信情報信号 (送信データ）に基 づいて変調して上記送信信号を生成する送信信号変調部 18と、その送信信号変調 部 18により変調された送信信号を上記無線タグ 14に向けて送信すると共に、その送 信信号に応じてその無線タグ 14から返信される返信信号を受信するための複数（図 2では 3本）の送受信アンテナ素子 20a、 20b、 20c (以下、特に区別しない場合には 単に送受信アンテナ素子 20と称する）と、それら複数の送受信アンテナ素子 20から 送信される送信信号の送信指向性を制御すると共に、それら複数の送受信アンテナ 素子 20により受信される受信信号の受信指向性を制御するための指向性制御部 22 と、その指向性制御部 22から供給される送信信号を各送受信アンテナ素子 20に供 給すると共に、それら送受信アンテナ素子 20により受信された受信信号をその指向 性制御部 22に供給する複数（図 2では 3つ）の送受信分離部 24a、 24b、 24c (以下、 特に区別しない場合には単に送受信分離部 24と称する）と、所定の周波数の局所信 号を発生させる局所信号発生部 26と、上記指向性制御部 22から供給される受信信 号それぞれにその局所信号発生部 26により発生させられる局所信号を掛け合わせ ることでダウンコンバートする複数（図 2では 3つ）のダウンコンバータ 28a、 28b、 28c と、それらダウンコンバータ 28によりダウンコンバートされた受信信号の復調処理をは じめとする上記無線タグ通信装置 12の動作を制御する制御部 30とを、備えて構成さ れている。ここで、上記送受信分離部 24としては、サーキユレータ若しくは方向性結 合器等が好適に用いられる。また、上記指向性制御部 22は、上記送信信号変調部 1 8から供給される送信信号それぞれの位相を制御する複数（図 2では 3つ）の送信信 号位相制御部 32a、 32b、 32c (以下、特に区別しない場合には単に送信信号位相 制御部 32と称する）と、それぞれの振幅を制御する複数（図 2では 3つ）の送信信号 振幅制御部 34a、 34b、 34c (以下、特に区別しない場合には単に送信信号振幅制 御部 34と称する）とを、備えており、それら送信信号位相制御部 32及び送信信号振 幅制御部 34を介して上記複数の送受信アンテナ素子 20から送信される送信信号そ れぞれの位相及び振幅を制御することでその送信信号の送信指向性を制御する。ま た、上記複数の送受信分離部 24から供給される受信信号それぞれの位相を制御す る複数（図 2では 3つ）の受信信号位相制御部 36a、 36b、 36c (以下、特に区別しな い場合には単に受信信号位相制御部 36と称する）と、それぞれの振幅を制御する複 数（図 2では 3つ）の受信信号振幅制御部 38a、 38b、 38c (以下、特に区別しない場 合には単に受信信号振幅制御部 38と称する）とを、備えており、それら受信信号位 相制御部 36及び受信信号振幅制御部 38を介して上記複数の送受信アンテナ素子 20により受信された受信信号それぞれの位相及び振幅を制御することでその受信 信号の受信指向性を制御する。

上記制御部 30は、 CPU, ROM,及び RAM等を含んで構成され、 RAMの一時記 憶機能を利用しつつ ROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う所 謂マイクロコンピュータであり、送信データの生成、送信信号位相制御部 32及び送 信信号振幅制御部 34の制御量の決定、受信信号位相制御部 36及び受信信号振 幅制御部 38の制御量の決定、前記無線タグ 14に向けて前記送信信号を送信する 送信制御、その送信信号に応じて前記無線タグ 14から返信される返信信号を受信 する受信制御、受信された受信信号を復調する復調制御、他の無線タグ通信装置 1 2との相互通信制御、及び無線タグ 14の位置検出制御等を実行する。斯かる制御を 実行するため、送信データ生成部 39、送信制御部 40、受信制御部 42、受信信号合 成部 44、受信信号復調部 46、無線タグ通信判定部 48、無線タグ位置検出部 50、及 び質問器相互通信部 52を機能的に含んでいる。

[0042] 送信データ生成部 39は、前記送信信号を変調するための所定の送信情報信号で ある送信データを生成して前記送信信号変調部 18に供給する。送信制御部 40は、 前記無線タグ通信装置 12の通信範囲と、他の無線タグ通信装置 (質問器)の通信範 囲とが重ならな 、ように前記送信信号位相制御部 32及び送信信号振幅制御部 34の 制御量を決定する。好適には、後述する無線タグ通信判定部 48の判定が肯定され る場合、すなわち通信範囲内において上記他の無線タグ通信装置との間で情報の 通信を行って 、る無線タグ 14が存在すると判定される場合には、前記送信信号振幅 制御部 34からの出力を最小にする等して前記送信信号の送信を制限乃至は禁止す る。また、好適には、上記他の無線タグ通信装置による送信信号の送信タイミングと 異なるタイミングで前記送信信号を送信することで、前記無線タグ通信装置 12の通 信範囲と、上記他の無線タグ通信装置の通信範囲とが重ならな 、ように前記送信信 号の送信を制御する。ここで、上記他の無線タグ通信装置とは、例えば、前記無線タ グ通信装置 12aに対する無線タグ通信装置 12b等であり、前記無線タグ 14との間で 情報の通信を行い得る無線タグ通信装置を広く指している。また、前記無線タグ通信 装置 12の通信範囲とは、通信対象である無線タグ 14に十分な強度の送信信号を届 けられる範囲、換言すれば、その送信信号に応じて通信対象である無線タグ 14によ り返信信号を返信させ得る送信信号を届けられる範囲を指している。

[0043] 上記送信制御部 40は、また、好適には、前記複数の送受信アンテナ素子 20から 送信される送信信号それぞれの位相 (及び必要に応じて振幅)を制御し、その送信 信号の送信指向性を制御して前記通信範囲を変更することで、前記無線タグ通信装 置 12の通信範囲と、他の無線タグ通信装置の通信範囲とが重ならないように前記送 信信号の送信を制御する。すなわち、上記送信制御部 40は、前記指向性制御部 22 を介して各送信信号の位相を制御することにより前記複数の送受信アンテナ素子 20 力も成る送信アンテナを送信用フェイズドアレイアンテナ（Phased Array Antenna)とし て制御する。或いは、前記指向性制御部 22を介して各送信信号の位相及び振幅を 受信信号の品質が向上するように制御することにより前記複数の送受信アンテナ素 子 20から成る送信アンテナを送信用ァダプティブアレイアンテナ (Adaptive Array Antenna)として制御する。好適には、前記送信信号の送信指向性が後述する受信 制御部 42により制御される受信信号の受信指向性と等しくなるように前記複数の送 受信アンテナ素子 20により送信される送信信号それぞれの位相及び Z又は振幅を 制御する。また、好適には、後述する受信信号合成部 44における前記受信信号の 合成量が可及的に大きくなるように前記送信信号の送信指向性を定める。

[0044] 受信制御部 42は、前記複数の送受信アンテナ素子 20により受信される受信信号 それぞれの位相 (及び必要に応じて振幅)を制御することによりその受信信号の受信 指向性を制御する。すなわち、前記指向性制御部 22を介して各受信信号の位相を 制御することにより前記複数の送受信アンテナ素子 20から成る受信アンテナを受信 用フェイズドアレイアンテナとして制御する。或いは、前記指向性制御部 22を介して 各受信信号の位相及び振幅を受信信号の品質が向上するように制御することにより 前記複数の送受信アンテナ素子 20から成る受信アンテナを受信用ァダプティブァレ イアンテナとして制御する。好適には、後述する受信信号合成部 44における前記受 信信号の合成量が可及的に大きくなるように前記受信信号の受信指向性を定める。

[0045] 受信信号合成部 44は、前記複数の送受信アンテナ素子 20によりそれぞれ受信さ れる受信信号を合成する。上記受信制御部 42により前記指向性制御部 22を介して それぞれ位相及び振幅が制御された受信信号がこの受信信号合成部 44により合成 されることで、前記複数の送受信アンテナ素子 20から成る受信アンテナの受信指向 性が定まる。

[0046] 受信信号復調部 46は、上記信号合成部 44により合成された前記複数の送受信ァ ンテナ素子 20からの受信信号を復調する。好適には、受信信号をホモダイン復調し た後、その復調信号を FM復号ィ匕して前記無線タグ 14により返信された情報信号を

BJCみ出す。

[0047] 無線タグ通信判定部 48は、前記通信範囲内において前記他の無線タグ通信装置 との間で情報の通信を行う無線タグ 14が存在する力否かを判定する。例えば、前記 他の無線タグ通信装置力も送信された送信信号に応じて前記無線タグ 14から返信 される返信信号が前記複数の送受信アンテナ 20により受信される力否かを判定する 。好適には、上記判定に係る通信範囲は、前記受信制御部 42により制御された前記 受信信号の受信指向性に基づいて定められる。

[0048] 無線タグ位置検出部 50は、前記通信範囲内に存在する前記無線タグ 14の位置を 検出する。好適には、前記受信信号合成部 44における前記受信信号の合成量が可 及的に大きくなるように前記受信制御部 42により定められた受信指向性と、その時点 における受信信号の強度とに応じて通信対象である無線タグ 14の位置を検出する。

[0049] 質問器相互通信部 52は、他の無線タグ通信装置 12との間で相互に通信を行う。

斯かる他の無線タグ通信装置 12とは、例えば、前記無線タグ通信装置 12aに対する 無線タグ通信装置 12b等であり、図 2に示す構成を有する別の無線タグ通信装置 12 である。上記質問器相互通信部 52は、例えば、前記他の無線タグ通信装置 12に自 機の質問器番号 (無線タグ通信装置 12の ID)を送信したり、前記他の無線タグ通信 装置 12から送信されるその無線タグ通信装置 12の質問器番号を受信したり、その質 問器番号及び受信方向を組み合わせて記憶したり、前記他の無線タグ通信装置 12 を呼び出したり、前記他の無線タグ通信装置 12からの呼び出しに応じて応答信号を 発信したりといった制御を行うと共に、それら他の無線タグ通信装置 12との間で同期 して作動するための通信制御を実行する。前記通信システム 10に含まれる複数台の 無線タグ通信装置 12は、上記質問器相互通信部 52の通信内容に基づいて互いに 同期して通信動作を行う。すなわち、前記複数台の無線タグ通信装置 12にそれぞれ 含まれる送信制御部 40は、それら無線タグ通信装置 12相互間で通信範囲が重なら ないように同期をとつて前記送信信号を送信するように各無線タグ通信装置 12の動 作をそれぞれ独立に制御する。好適には、それら無線タグ通信装置 12相互間で同 期をとつて異なる送信タイミングで前記送信信号を送信することで、前記無線タグ 14 との通信タイミングを時間的にずらして、それら無線タグ通信装置 12相互間で通信 範囲が重ならな 、ように制御する。

[0050] 前記複数台の無線タグ通信装置 12にそれぞれ含まれる送信制御部 40は、また、 好適には、それら無線タグ通信装置 12相互間で同期をとつて前記送信信号の送信 指向性を時間的に漸次変更することで、それら無線タグ通信装置 12相互間で通信 範囲が重ならないように制御する。図 3は、前記無線タグ通信装置 12a、 12b相互間 で同期をとつて前記送信信号の送信指向性を定める送信制御の一例を説明する図 である。この図 3は、 1対の壁を有する通路 70における 1方の壁に前記無線タグ通信 装置 12a、 12bが隣接して配設された態様を示しており、それら無線タグ通信装置 12 a、 12bからタイミング Tにおいて送信される送信信号の送信指向性を実線で、タイミ ング Tにおいて送信される送信信号の送信指向性を破線で、タイミング Tにおいて

2 3 送信される送信信号の送信指向性を一点鎖線で、タイミング τにおいて送信される

4

送信信号の送信指向性を二点鎖線で、それぞれ示している。このように、隣接して配 設された無線タグ通信装置 12相互間で同期をとつて、同方向に同期的に駆動される 1対のワイパーの様に前記送信信号の送信指向性を時間的に漸次変更することによ り、それら無線タグ通信装置 12相互間で通信範囲が重ならないように制御することが できる。また、図 4に示すように、上記通路 70における前記無線タグ通信装置 12a、 1 2bが配設された壁とは反対側の壁に他の無線タグ通信装置 12cが配設された態様 であっても、それら無線タグ通信装置 12a、 12b、 12c相互間で同期をとつて前記送 信信号の送信指向性角度を変更することにより、それら無線タグ通信装置 12a、 12b 、 12c相互間で通信範囲が重ならないように制御することができる。更に、図 5に示す ように、四方に壁を有する室 72内に 4台の無線タグ通信装置 12a、 12b、 12c、 12d が配設された態様であっても、それら無線タグ通信装置 12a、 12b、 12c、 12d相互 間で同期をとつて前記送信信号の送信指向性角度を変更することにより、それら無 線タグ通信装置 12a、 12b、 12c、 12d相互間で通信範囲が重ならないように制御す ることができる。なお、上記無線タグ通信装置 12c、 12dは、図 2に示す無線タグ通信 装置 12と同様の構成を有する本発明の一実施例である。

図 6は、前記無線タグ 14の構成を説明する図である。この図 6に示すように、前記 無線タグ 14は、前記無線タグ通信装置 12に備えられた複数の送受信アンテナ素子 20から成るアンテナとの間で、或いはその無線タグ通信装置 12とは異なる質問器と の間で信号の送受信を行うためのアンテナ部 60と、そのアンテナ部 60により受信さ れた搬送波を整流する整流部 62と、その整流部 62により整流された搬送波のエネ ルギを蓄積するための電源部 64と、上記アンテナ部 60により受信された搬送波から クロック信号を抽出して制御部 72に供給するクロック抽出部 66と、所定の情報信号を 記憶し得る情報記憶部として機能するメモリ部 68と、上記アンテナ部 60に接続され て信号の変調及び復調を行う変復調部 70と、上記整流部 62、クロック抽出部 66、及 び変復調部 70等を介して上記無線タグ 14の作動を制御するための制御部 72とを、 備えて構成されている。この制御部 72は、前記無線タグ通信装置 12と通信を行うこ とにより上記メモリ部 68に上記所定の情報を記憶する制御や、上記アンテナ部 60に より受信された搬送波を上記変復調部 70において上記メモリ部 68に記憶された情 報信号に基づいて変調したうえで反射波として上記アンテナ部 60から反射返信する 制御等の基本的な制御を実行する。上記アンテナ部 60は、好適には、一対の線状 エレメントから成る半波長ダイポールアンテナである。

[0052] 図 7乃至図 11は、前記無線タグ通信装置 12の制御部 30による前記無線タグ 14と の間の情報通信処理及び他の無線タグ通信装置 12との間の相互通信処理を説明 するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。以下、このフ ローチャートに従って前記無線タグ通信装置 12による前記無線タグ 14との間の情報 通信動作及び他の無線タグ通信装置 12との間の相互通信動作について説明する。

[0053] 先ず、図 7のステップ (以下、ステップを省略する） SAにおいて、図 8に示す隣接す る無線タグ通信装置 12 (質問器)の検出制御が行われる。次に、 SBにおいて、図 9 及び図 10に示す隣接する無線タグ通信装置 12との間で同期をとるための制御が行 われる。次に、 SCにおいて、図 11に示す無線タグ 14の検出通信制御が行われる。 次に、 SDにおいて、制御の繰り返し試行回数力 回（例えば、 100回）以上であるか 否かが判断される。この SDの判断が否定される場合には、 SC以下の処理が再び実 行される力 SDの判断が肯定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させ られる。

[0054] 図 8に示す隣接する無線タグ通信装置 12の検出制御では、先ず、 SA1において、 0乃至 1の乱数が発生させられる。次に、 SA2において、 SA1にて発生させられた乱 数が閾値 Th (例えば、 4Z5程度）以上である力否かが判断される。この SA2の判断 が肯定される場合には、 SA3において、前記指向性制御部 22が制御されて前記複 数の送受信アンテナ素子 20により構成される送信アンテナの送信指向性及び受信 アンテナの受信指向性が共に無指向性に設定され、 SA4において、自機の質問器 番号が所定時間繰り返し発信された後、 SA10の判断が実行されるが、 SA2の判断 が否定される場合には、 SA5において、前記指向性制御部 22が制御されて前記複 数の送受信アンテナ素子 20により構成される受信アンテナの受信指向性が設定さ れる。次に、 SA6において、前記他の無線タグ通信装置 12からの信号の受信動作 が行われる。次に、 SA7において、前記他の無線タグ通信装置 12からの信号が前 記複数の送受信アンテナ素子 20により受信されたか否かが判断される。この SA7の 判断が肯定される場合には、 SA8において、受信された他の無線タグ通信装置 12 の質問器番号と方向とが組み合わされて記憶された後、 SA9の判断が実行されるが 、 SA7の判断が否定される場合には、 SA9において、全方向の受信動作が完了した か否かが判断される。この SA9の判断が否定される場合には、 SA5以下の処理が再 び実行されるが、 SA9の判断が肯定される場合には、 SA10において、前記他の無 線タグ通信装置 12を検出するための通信動作が m回終了した力否かが判断される。 この SA10の判断が否定される場合には、 SA1以下の処理が再び実行される力 S A10の判断が肯定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられた後、 図 9及び図 10に示す隣接する無線タグ通信装置 12との間で同期をとるための制御 が実行される。

図 9及び図 10に示す隣接する無線タグ通信装置 12との間で同期をとるための制御 では、先ず、図 9の SB1において、前記指向性制御部 22が制御されて前記複数の 送受信アンテナ素子 20により構成される送信アンテナの送信指向性及び受信アン テナの受信指向性が共に無指向性に設定される。次に、 SB2において、 0乃至 1の 乱数が発生させられる。次に、 SB3において、 SB2にて発生させられた乱数が閾値 T h (例えば、 4Z5程度）以上であるか否かが判断される。この SB3の判断が否定され

2

る場合には、 SB10において、前記他の無線タグ通信装置 12からの信号の受信動作 が行われた後、 SB11の判断が実行される力 SB3の判断が肯定される場合には、 S B4において、前述した SA8にて記憶された前記他の無線タグ通信装置 12を呼び出 すための呼出動作が行われる。次に、 SB5において、 SB4にて行われた呼び出しに 応じて前記他の無線タグ通信装置 12からの応答があった力否かが判断される。この SB5の判断が否定される場合には、 SB2以下の処理が再び実行される力 SB5の 判断が肯定される場合には、 SB6において、自機における応答があった他の無線タ グ通信装置 12方向の通信タイミングが決定される。次に、 SB7において、 SB6にて 決定された通信タイミングが上記応答があった他の無線タグ通信装置 12に向けて送 信される。次に、 SB8において、上記応答があった他の無線タグ通信装置 12からの 返信信号が許可信号である力否かが判断される。この SB8の判断が否定される場合 には、通信タイミングの値が変更されて SB6以下の処理が再び実行される力 SB8 の判断が肯定される場合には、 SB9において、隣接する全ての無線タグ通信装置 1 2との間で通信が完了した力否かが判断される。この SB9の判断が肯定される場合 には、図 10に示す SB17以下の処理が実行される力 SB9の判断が否定される場合 には、 SB2以下の処理が再び実行される。

[0056] SB11の判断が否定される場合、すなわち他の無線タグ通信装置 12による自機の 呼び出しがないと判断される場合には、 SB2以下の処理が再び実行される力 SB1 1の判断が肯定される場合、すなわち他の無線タグ通信装置 12による自機の呼び出 しがあると判断される場合には、 SB12において、前記他の無線タグ通信装置 12に 向けて応答信号が発信される。次に、 SB13において、前記他の無線タグ通信装置 1 2から送信されたその無線タグ通信装置 12における自機方向の通信タイミングが受 信される。次に、 SB14において、 SB13にて受信された通信タイミングによる前記他 の無線タグ通信装置 12の送信動作を許可するか否かが判断される。この SB14の判 断が肯定される場合には、 SB15において、前記他の無線タグ通信装置 12に向けて 許可信号が返信された後、 SB9以下の処理が再び実行される力 SB14の判断が否 定される場合には、 SB16において、前記他の無線タグ通信装置 12に向けて不許可 信号が返信された後、 SB13以下の処理が再び実行される。

[0057] 図 9の制御に続いて、図 10の SB17において、前記指向性制御部 22が制御されて 前記複数の送受信アンテナ素子 20により構成される送信アンテナの送信指向性及 び受信アンテナの受信指向性が共に無指向性に設定される。次に、 SB18において 、 0乃至 1の乱数が発生させられる。次に、 SB19において、 SB18にて発生させられ た乱数が上記閾値 Th以上である力否かが判断される。この SB19の判断が否定さ

2

れる場合には、 SB26において、前記他の無線タグ通信装置 12からの信号の受信動 作が行われた後、 SB27の判断が実行される力 SB19の判断が肯定される場合に は、 SB20において、前記他の無線タグ通信装置 12を呼び出すための呼出動作が 行われる。次に、 SB21において、 SB20にて行われた呼び出しに応じて前記他の無 線タグ通信装置 12からの応答があった力否かが判断される。この SB21の判断が否 定される場合には、 SB18以下の処理が再び実行される力 SB21の判断が肯定さ れる場合には、 SB22において、自機が通信を行った隣接する他の無線タグ通信装 置 12の通信回数 (全ての方向に対して通信を行うのに必要な回数）がそれら他の無 線タグ通信装置 12に向けて発信される。次に、 SB23において、前記他の無線タグ 通信装置 12それぞれが通信を行った隣接する他の無線タグ通信装置 12の台数が 受信される。次に、 SB24において、隣接する全ての無線タグ通信装置 12との間で 通信が完了した力否かが判断される。この SB24の判断が否定される場合には、 SB 18以下の処理が再び実行される力 SB24の判断が肯定される場合には、 SB25に おいて、自機及び通信を行った隣接する他の無線タグ通信装置 12のうち通信回数 が最大である無線タグ通信装置 12におけるその通信回数が検出され、それをもって 本ルーチンが終了させられた後、図 11に示す無線タグ 14の検出通信制御が実行さ れる。

[0058] SB27の判断が否定される場合、すなわち他の無線タグ通信装置 12による自機の 呼び出しがないと判断される場合には、 SB18以下の処理が再び実行される力 SB 27の判断が肯定される場合、すなわち他の無線タグ通信装置 12による自機の呼び 出しがあると判断される場合には、 SB28において、前記他の無線タグ通信装置 12 に向けて応答信号が発信される。次に、 SB29において、前記他の無線タグ通信装 置 12が通信を行った隣接する他の無線タグ通信装置 12の通信回数が受信される。 次に、 SB30において、自機が通信を行った隣接する他の無線タグ通信装置 12の通 信回数が発信された後、 SB24以下の処理が再び実行される。

[0059] 図 11に示す無線タグ 14の検出通信制御では、先ず、 SC1において、 i= lとされる 。次に、 SC2において、所定値 ηが自機により通信を行うタイミングである力否かが判 断される。この SC2の判断が否定される場合には、 SC7において、前記他の無線タ グ通信装置 12が通信を行う間待機させられた後、 SC5以下の処理が実行されるが、 SC2の判断が肯定される場合には、 SC3において、前記指向性制御部 22が制御さ れて前記複数の送受信アンテナ 20により構成される送信アンテナの送信指向性及 び受信アンテナの受信指向性が共に所定の指向性方向 Dに設定される。次に、 SC 4において、前記主搬送波発生部 16及び送信信号変調部 18等が制御されて前記 複数の送受信アンテナ素子 20から SC3にて設定された指向性方向 Dに向けて送信 信号が送信され、通信対象である無線タグ 14の検出が行われる。次に、 SC5におい て、 iに 1が加算された後、 SC6において、 iが予め定められた最大通信回数に達した か否かが判断される。この SC6の判断が否定される場合には、 SC2以下の処理が再 び実行されるが、 SC6の判断が肯定される場合には、それをもって本ルーチンが終 了させられた後、図 7に示す SDの処理が実行される。

[0060] 以上の図 7乃至図 11に示す制御において、 SA3、 SB1、 SB6、 SB17、及び SCが 前記送信制御部 40の動作に、 SA3、 SA5、 SB1、 SB17、及び SCが前記受信制御 部 42の動作に、 SC4が前記受信信号合成部 44及び受信信号復調部 46の動作に、 SA及び SBが前記無線タグ通信判定部 48及び質問器相互通信部 52の動作に、 S C1乃至 SC7が前記無線タグ位置検出部 50の動作に、それぞれ対応する。

[0061] このように、本実施例によれば、前記無線タグ通信装置 12の通信範囲と、他の無線 タグ通信装置 12の通信範囲とが重ならないように前記送信信号の送信を制御する 送信制御部 40 (SA3、 SB1、 SB6、 SB17、及び SC)を含むことから、複数の無線タ グ通信装置 12相互間の距離を可及的に長くとることができることに加え、前記無線タ グ 14が複数の送信信号を同時に受けることを好適に防止できる。すなわち、必要十 分な台数にて通信範囲を可及的に広げる無線タグ通信装置 12を提供することがで きる。

[0062] また、前記送信制御部 40は、前記他の無線タグ通信装置 12による送信信号の送 信タイミングと異なるタイミングで前記送信信号を送信するものであるため、実用的な 態様で前記無線タグ 14が複数の送信信号を同時に受けることを防止できる。 [0063] また、前記送信信号を送信するための複数の送受信アンテナ素子 20を備え、前記 送信制御部 40は、前記複数の送受信アンテナ素子 20により送信される送信信号そ れぞれの位相を制御することによりその送信信号の送信指向性を制御して前記通信 範囲を変更するものであるため、実用的な態様で前記無線タグ 14が複数の無線タグ 通信装置 12からの送信信号を同時に受けることを防止できる。

[0064] また、前記通信範囲内において前記他の無線タグ通信装置 12との間で情報の通 信を行う無線タグ 14が存在する力否かを判定する無線タグ通信判定部 48 (SA及び SB)を含み、前記送信制御部 40は、その無線タグ通信判定部 48の判定が肯定され る場合には、前記送信信号の送信を禁止するものであるため、他の無線タグ通信装 置 12と通信中である無線タグ 14に送信信号を送信することを防止できる。

[0065] また、前記無線タグ 14からの返信信号を受信するための複数の送受信アンテナ素 子 20と、それら複数の送受信アンテナ素子 20により受信される受信信号それぞれの 位相を制御することによりその受信信号の受信指向性を制御する受信制御部 42 (S A3、 SA5、 SB1、 SB17、及び SC)とを、含むものであるため、前記無線タグ 14から の返信信号を好適に受信できる。

[0066] また、前記送信制御部 40は、前記複数の送受信アンテナ素子 20から送信される 送信信号それぞれの振幅を制御し得るものであり、前記受信制御部 42は、前記複数 の送受信アンテナ素子 20により受信された受信信号それぞれの振幅を制御し得るも のであるため、前記送信指向性及び受信指向性を更に好適に定めることができる。

[0067] また、前記無線タグ通信判定部 48の判定に係る通信範囲は、前記受信制御部 42 により制御された前記受信信号の受信指向性に基づいて定められるものであるため 、前記判定の対象となる通信範囲を好適に定めることができる。

[0068] また、前記送信制御部 40は、前記送信信号の送信指向性が前記受信信号の受信 指向性と等しくなるように前記複数の送受信アンテナ素子 20により送信される送信信 号それぞれの位相を制御するものであるため、前記無線タグ 14との間で効率の良 ヽ 通信を行うことができる。また、送信範囲と受信範囲とを一致させることができるため、 他の無線タグ通信装置と通信中の無線タグ 14が送信範囲に存在するか否かを好適 に判定することができ、斯カる他の無線タグ通信装置と通信中である無線タグ 14に 送信信号を送信することを防止できる。

[0069] また、前記受信制御部 42は、前記受信信号の受信指向性が前記送信信号の送信 指向性と等しくなるように前記複数の送受信アンテナ素子 20により受信される受信信 号それぞれの位相を制御するものであるため、前記無線タグ 14との間で効率の良 ヽ 通信を行うことができる。また、送信範囲と受信範囲とを一致させることができるため、 他の無線タグ通信装置と通信中の無線タグ 14が送信範囲に存在するか否かを好適 に判定することができ、斯カる他の無線タグ通信装置と通信中である無線タグ 14に 送信信号を送信することを防止できる。

[0070] また、前記通信範囲内に存在する前記無線タグ 14の位置を検出する無線タグ位 置検出部 50 (SC1乃至 SC7)を含むものであるため、通信対象である無線タグ 14の 位置を知ることができる。

[0071] また、前記複数台の無線タグ通信装置 12にそれぞれ含まれる送信制御部 40は、 それら無線タグ通信装置 12相互間で通信範囲が重ならないように同期をとつて前記 送信信号を送信するものであるため、必要十分な台数にて安定して通信範囲を可及 的に広げる無線タグ通信システム 10を提供することができる。

[0072] また、前記複数台の無線タグ通信装置 12にそれぞれ含まれる送信制御部 40は、 それら無線タグ通信装置 12相互間で同期をとつて異なる送信タイミングで前記送信 信号を送信するものであるため、実用的な態様で前記無線タグ 14が複数の送信信 号を同時に受けることを防止できる。

[0073] また、前記複数台の無線タグ通信装置 12にそれぞれ含まれる送信制御部 40は、 それら無線タグ通信装置 12相互間で同期をとつて前記送信信号の送信指向性を定 めるものであるため、実用的な態様で前記無線タグ 14が複数の送信信号を同時に 受けることを防止できる。

[0074] 以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明した力 本発明はこれ に限定されるものではなぐ更に別の態様においても実施される。

[0075] 図 12は、前記無線タグ通信装置 12の制御部 30による前記無線タグ 14との間の情 報通信処理及び他の無線タグ通信装置 (質問器）との間で通信中である前記無線タ グ 14の検出処理を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行される ものである。先ず、 SE1において、前記指向性制御部 22が制御されて前記複数の送 受信アンテナ素子 20により構成される送信アンテナの送信指向性及び受信アンテ ナの受信指向性が設定される。次に、 SE2において、前記無線タグ 14から送信され る返信信号の受信動作が行われる。次に、前記無線タグ通信判定部 48の動作に対 応する SE3において、他の無線タグ通信装置との間で通信中である無線タグ 14があ るか否か、すなわち SE2にて所定の無線タグ 14力もの返信信号が受信されたか否 かが判断される。この SE3の判断が肯定される場合には、その無線タグ 14に向けて の前記送信信号の送信は行われず、 SE2以下の処理が再び実行されるが、 SE3の 判断が否定される場合には、 SCにおいて、前述した図 11に示す無線タグ 14の検出 通信制御が行われた後、 SE4において、全方向の無線タグ 14の検出動作が完了し た力否かが判断される。この SE4の判断が否定される場合には、 SE1以下の処理が 再び実行されるが、 SE4の判断が肯定される場合には、それをもって本ルーチンが 終了させられる。以上のように、本発明の無線タグ通信装置 12は、前記質問器相互 通信部 52等の構成を含まない従来の無線タグ通信装置力 送信された送信信号に 応じて無線タグ 14から返信される返信信号を受信することで、斯かる他の無線タグ通 信装置との間で情報の通信を行う無線タグ 14が存在する力否かを判定するものであ つてもよい。このようにすれば、従来の無線タグ通信装置を含んで構成される無線タ グ通信システムにお 、ても、前記無線タグ 14が複数の無線タグ通信装置からの送信 信号を同時に受けることを防止できる。

また、図 13は、前記無線タグ通信装置 12の制御部 30による前記無線タグ 14との 間の情報通信処理及び他の無線タグ通信装置 (質問器）との間で通信中である前記 無線タグ 14の他の検出処理を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し 実行されるものである。この図に示す SE1乃至 SE4の処理は、上述した図 12の制御 と同じ処理であるため、その説明を省略する。図 12の制御において、 SE3の判定が 肯定される場合、すなわち他の無線タグ通信装置との間で通信中である無線タグ 14 があると判定される場合には、 SE5において、前記指向性制御部 22が制御されて前 記送信信号の送信指向性が制御され、前記通信範囲が検出された無線タグ 14を含 まない範囲に変更される。このように、前記送信制御部 40は、前記無線タグ通信判 定部 48の判定が肯定される場合には、前記送信信号の送信指向性を制御して前記 通信範囲を変更するものであるため、他の無線タグ通信装置と通信中である無線タ グ 14に送信信号を送信することを実用的な態様で防止できることに加え、前記通信 範囲とは異なる通信範囲において通信動作を行うことができることから、複数の無線 タグ通信装置による通信範囲を可及的に広げることができる。

[0077] また、前述の実施例にお!、て、前記送信制御部 40、受信制御部 42、受信信号合 成部 44、受信信号復調部 46、無線タグ通信判定部 48、及び無線タグ位置検出部 5 0は、何れも前記制御部 30の制御機能として備えられたものであった力 それぞれ個 別の制御装置として備えられたものであっても構わない。また、それらの制御は、ディ ジタル信号処理によるものであるとアナログ信号処理によるものであるとを問わない。

[0078] また、前述の実施例において、前記無線タグ通信装置 12は、前記無線タグ 14に向 けて前記送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じて無線タグ 14から返信さ れる返信信号を受信するための複数の送受信アンテナ素子 20を備えたものであつ たが、前記無線タグ 14に向けて前記送信信号を送信するための複数の送信アンテ ナ素子と、その送信信号に応じて無線タグ 14から返信される返信信号を受信するた めの複数の受信アンテナ素子とを、それぞれ個別に備えたものであっても構わない。

[0079] また、前述の実施例にお!、て、前記送信制御部 40は、前記複数の送受信アンテナ 素子 20から送信される各送信信号の位相及び振幅を制御することで前記送信指向 性を制御するものであった力 各送信信号の位相のみを制御するものであってもよ ヽ 。斯カる構成によっても前記通信範囲を好適に定めることができる。同様に、前記受 信制御部 42は、各受信信号の位相のみを制御することにより前記受信指向性を制 御するものであっても構わな 、。

[0080] 続いて、本発明の他の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説 明において、前述した実施例と共通する部分については、同一の符号を付してその 説明を省略する

実施例 2

[0081] 図 14は、本第 3発明の一実施例である無線タグ検出システム 110について説明す る図である。この図 14に示すように、本実施例の無線タグ検出システム 110は、所定 の位置に据え置かれた複数 (例えば、 12台）の据置式無線タグ通信装置 112a、 11 2b、 112c, · · ·、 1121(以下、特に区別しない場合には単に据置式無線タグ通信装 置 112と称する）と、それら複数の据置式無線タグ通信装置 112の通信領域内にお ける前記無線タグ 14を検出する単数乃至は複数（図 14では単数)の携帯式無線タ グ通信装置 (ノヽンディリーダ） 114と、検出対象である単数乃至は複数（図 14では単 数）の無線タグ 14とから構成される所謂 RFID (Radio Frequency Identification)シス テムであり、上記据置式無線タグ通信装置 112及び携帯式無線タグ通信装置 114は その RFIDシステムの質問器として、上記無線タグ 14は応答器としてそれぞれ機能 する。すなわち、上記据置式無線タグ通信装置 112は、上記無線タグ 14に向けて所 定の質問波 (送信信号) F 、F 、F 、 '，'、F (以下、特に区別しない場合には単 cl c2 c3 cl2

に質問波 F_eと称する）を送信すると共に、その無線タグ 14から返信される応答波（返 信信号) Fを受信してその無線タグ 14との間で情報の通信を行う。また、上記携帯式 無線タグ通信装置 114は、上記無線タグ 14に向けて所定の質問波 Fを送信すると

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共に、その無線タグ 14力も返信される応答波 Fを受信してその無線タグ 14を検出す る。なお、本実施例の無線タグ検出システム 110において、好適には、利用者は上 記携帯式無線タグ通信装置 114を携帯し、その携帯式無線タグ通信装置 114の表 示部 160に表示される画面を参照しながら上記無線タグ 14の検出を行う。

図 15は、上記据置式無線タグ通信装置 112の構成を説明する図である。この図 15 に示すように、上記据置式無線タグ通信装置 112は、上記質問波 Fの主搬送波を発 生させる基準周波数発生部 118と、その基準周波数発生部 118により発生させられ る基準波と制御部 146からの制御信号とに基づいて主搬送波の周波数を設定する P LL (Phase Locked Loop) 120と、その主搬送波の周波数を PLLl 20からの制御電圧 に応じて制御する VCO (Voltage Controlled Oscillator) 122と、その VC0122により 制御された所定の周波数の主搬送波を所定の制御信号 TX- ASKに基づいて振幅 変調して送信信号を生成する主搬送波変調部 124と、その主搬送波変調部 124か ら出力される送信信号を所定の制御信号 TX-PWRに基づいて増幅する送信信号 増幅部 126と、その送信信号増幅部 126から出力される送信信号を質問波 Fとして 通信対象である無線タグ 14に向けて送信すると共に、その質問波 Fに応じてその無 線タグ 14から返信される応答波^を受信する送受信共用のアンテナ 128と、そのァ ンテナ 128により受信された受信信号を互いに直交する I相信号及び Q相信号に変 換する I相信号変換部 130及び Q相信号変換部 132と、上記送信信号増幅部 126か ら出力される送信信号を上記アンテナ 128に供給すると共に、そのアンテナ 128によ り受信された受信信号を上記 I相信号変換部 130及び Q相信号変換部 132に供給 する送受信分離部 134と、その I相信号変換部 130から出力される I相信号のうち所 定の周波数帯域の信号のみを抽出する I相信号 BPF (Band Pass Filter) 136と、その I相信号 BPF136から出力される I相信号を増幅する I相信号増幅部 138と、上記 Q 相信号変換部 132から出力される Q相信号のうち所定の周波数帯域の信号のみを 抽出する Q相信号 BPF140と、その Q相信号 BPF 140から出力される Q相信号を増 幅する Q相信号増幅部 142と、上記 I相信号増幅部 138及び Q相信号増幅部 142か ら出力される I相信号及び Q相信号の強度を検出する RSSI (Recieved Signal Strength Indicator) 144と、上記据置式無線タグ通信装置 112の動作を制御する制 御部 146と、その制御部 146を LANケーブル 150を介して後述するコントローラ 152 に接続するための LANインターフェイス 148とを、備えて構成されている。ここで、上 記送受信分離部 134としては、サーキユレータ若しくは方向性結合器等が好適に用 いられる。

[0083] 上記制御部 146は、 CPU, ROM,及び RAM等を含んで構成され、 RAMの一時 記憶機能を利用しつつ ROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う 所謂マイクロコンピュータであり、後述するコントローラ 152からの指令に応じて前記 無線タグ 14への質問波 Fの送信処理動作及びその質問波 Fに応じてその無線タグ 14から返信される応答波 Fの受信処理動作等の基本的な制御を行う。検出対象で ある無線タグ 14へ向けて送信される送信信号は、「所定の IDの無線タグ 14である場 合には応答せよ」という意味を持つ問い合わせコマンドを含む電波であり、斯カる送 信信号を受信した無線タグ 14において、その問い合わせコマンドにて指定される ID が自己の IDである場合には、所定の返答を示す返信信号がその無線タグ 14から返 信される。

[0084] 図 16は、前記携帯式無線タグ通信装置 114の外観を説明する平面図であり、図 1 7は、図 16を矢印 XVIIの方向力も見た背面図である。これらの図 16及び図 17に示 すように、前記携帯式無線タグ通信装置 114は、本体ユニット 154及びその本体ュ- ット 154に着脱可能に設けられたアンテナユニット 156から成る。この本体ユニット 15 4は、筐体 158と、その筐体 158の平面部に設けられた表示部 160と、その平面部に おける表示部 160の側方に設けられた操作部 162と、ブザー、アラーム、或いはチヤ ィムスピーカ等の音声発生装置 164と、上記筐体 158の側部に設けられた CCDカメ ラ 166とを、備えて構成されている。また、好適には、上記筐体 158に内蔵される、あ るいは上記筐体 158の裏面に貼り付けられる等の態様で、図 6を用いて前述した無 線タグ 14と同様の構成を有する識別用の無線タグ 14' を備えている。

[0085] 上記操作部 162は、所定のキー、ボタン、スィッチ、或いはパッド等の入力装置を 備えており、それらの入力装置によって上記表示部 160の表示や無線タグ 14の検出 に係わる様々な操作を行い得るようになつている。また、上記 CCDカメラ 166は、上 記筐体 158に対して軸心まわりに自転可能に配設された筒状部材 168内に設けられ ている。この筒状部材 168には、手動により上記筐体 158に対して回転させるための 把持部 170がー体的に設けられており、この把持部 170を操作して上記筒状部材 1 68を筐体 158に対して回転させることにより上記 CCDカメラ 166を回転させることが でき、延いてはその CCDカメラ 166による視野をある程度の範囲で上下方向に俯抑 動できるようになつている。

[0086] 前記アンテナユニット 156は、ユニット基部 172と、そのユニット基部 172内に設けら れ前記無線タグ 14へ所定の質問波 Fを送信するための送信アンテナ 174と、アンテ

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ナ支持アームに支持されることにより上記ユニット基部 172から左右に張り出すように 設けられ前記無線タグ 14からの応答波 Fを受信するための複数 (例えば、 3つ）の受 信アンテナ 176a、 176b, 176c (以下、特に区別しない場合には単に受信アンテナ 176と称する）と、それら受信アンテナ 176を内包するアンテナカバー 178とを、備え て構成されている。なお、図 16及び図 17では、上記受信アンテナ 176a及び 176cが 上記ユニット基部 172から左右に張り出すように設けられ、中央の上記受信アンテナ 176bはユニット基部 172内に設けられている。

[0087] 上記ユニット基部 172は、図示しない所定の係止具を備えており、その係止具が前 記本体ユニット 154の所定部位に設けられた図示しない係止部と係合させられること により、その本体ユニット 154に対して着脱可能とされている。また、上記アンテナ部 176a, 176cは、上記ユニット基部 172に対して長手方向に伸縮自在に設けられて おり、中央の受信アンテナ 176bに対する間隔を調節できるようになつている。また、 中央の受信アンテナ 176bに対するアンテナ部 176a及び 176cの間隔は、常に等し くなるように構成されている。

図 18は、前記携帯式無線タグ通信装置 114の構成を説明する図である。この図 18 に示すように、前記携帯式無線タグ通信装置 114は、前記質問波 Fの主搬送波を発

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生させる基準周波数発生部 180と、その基準周波数発生部 180により発生させられ る主搬送波を所定の制御信号 TX-ASKに基づいて振幅変調して送信信号を生成 する主搬送波変調部 182と、その主搬送波変調部 182から出力される送信信号を所 定の制御信号 TX-PWRに基づいて増幅して前記送信アンテナ 174へ供給する送 信信号増幅部 184と、前記複数の受信アンテナ素子 176による受信指向性を制御 するための指向性制御部 186と、その指向性制御部 186から出力される指向性制御 された受信信号を互いに直交する I相信号及び Q相信号に変換する I相信号変換部 188及び Q相信号変換部 190と、その I相信号変換部 188から出力される I相信号の うち所定の周波数帯域の信号のみを抽出する I相信号 BPF192と、その I相信号 BP F192から出力される I相信号を増幅する I相信号増幅部 194と、その I相信号増幅部 194から出力される I相信号を検出して制御部 206に所定の RXS -I信号を供給する I相リミッタ 196と、上記 Q相信号変換部 190から出力される Q相信号のうち所定の周 波数帯域の信号のみを抽出する Q相信号 BPF198と、その Q相信号 BPF198から 出力される Q相信号を増幅する Q相信号増幅部 200と、その Q相信号増幅部 200か ら出力される Q相信号を検出して制御部 206に所定の RXS— Q信号を供給する Q相 リミッタ 202と、上記 I相信号増幅部 194及び Q相信号増幅部 200から出力される I相 信号及び Q相信号の強度を検出して制御部 206に所定の RSSI信号を供給する RS SI204と、上記携帯式無線タグ通信装置 14の動作を制御する制御部 206と、その制 御部 206を無線 LAN通信により後述するコントローラ 152に接続するための無線 LA N通信部 208と、上記制御部 206からの指令に従って前記表示部 160に所定の映 像を表示させると共に、前記 CCDカメラ 166による撮像を制御する画像処理部 210 とを、備えて構成されている。

[0089] 上記指向性制御部 186は、上記制御部 206からの指令に従って前記受信アンテ ナ 176a、 176b, 176cから供給される受信信号それぞれの位相を制御する位相制 御部 212a、 212b, 212c (以下、特に区別しない場合には単に位相制御部 212と称 する）と、それら位相制御部 212から出力される位相制御された受信信号それぞれの 振幅を制御する振幅制御部 214a、 214b, 214c (以下、特に区別しない場合には単 に振幅制御部 214と称する）と、それら振幅制御部 214から出力される振幅制御され た受信信号を加算して上記湘変換部 188及び Q相変換部 190へ供給する加算器 2 16とから成り、前記複数の受信アンテナ素子 176による指向性を変更するための指 向性制御部として機能する。斯カる構成を備えていることにより、前記携帯式無線タ グ通信装置 114は、指向特性を細く絞った所謂ペンシルビームによりピンポイントに 前記無線タグ 14の検出を行い得る。上述した構成の指向性制御部 186は周知のフ エイズドアレイアンテナにより構成されており、制御部 206からの制御信号により位相 制御部 212及び振幅制御部 214の動作が制御されて受信アンテナ 76が所望の方 向への指向性を得るように制御されるのである。

[0090] 図 19は、前記複数の据置式無線タグ通信装置 112a乃至 1121が所定の室 234に 配設された様子を説明する図である。本実施例の無線タグ 14は、 UHF帯を用いる ノッシブタイプのタグであるので、質問器である据置式無線タグ通信装置 112の通信 可能範囲は、通常、 3乃至 5m程度である。図 19は、通信可能範囲が 5mである据置 式無線タグ通信装置 112a乃至 1121が 14m X 21mの室 234に配設された例を示し ており、各据置式無線タグ通信装置 112に備えられたアンテナ 128の相互間隔を 7 mとして室 234における 3 X 4の格子点上に設置されて!、る。このように配設された 12 台の据置式無線タグ通信装置 112により、図 19に示すように、上記室 234の全領域 を通信範囲として覆うことができる。

[0091] 図 20は、図 19の一部を拡大して示す図である。この図 20に示すように、本実施例 の無線タグ検出システム 110では、先ず、前記複数の据置式無線タグ通信装置 112 により検出対象である無線タグ 14の大まかな位置を検出し、次に、前記携帯式無線 タグ通信装置 114によりその無線タグ 14の詳細な位置を検出する。前記携帯式無線 タグ通信装置 114の通信領域は、前記複数の据置式無線タグ通信装置 112の通信 領域よりも狭小とされており、前述のように指向特性を細く絞ったペンシルビーム型ァ ンテナにより、通信対象である無線タグ 14の位置をピンポイントで検出できる。すなわ ち、上記室 234に設置された図示しない机における所定の引き出し内に前記無線タ グ 14が入っている、というところまでその無線タグ 14の位置を特定することができる。

[0092] 図 21は、前記無線タグ検出システム 110を制御するためのコントローラ 152につい て説明する図であり、図 22は、そのコントローラ 152の構成を説明する図である。これ ら図 21及び図 22に示すように、前記無線タグ検出システム 110には、 CPU238、 R OM240、 RAM242、及び LANインターフェイス 244等を含んで構成され、 RAM2 42の一時記憶機能を利用しつつ ROM240に予め記憶されたプログラムに従って信 号処理を行うコントローラ 152が備えられている。このコントローラ 152は、 LANケー ブル 150を介して前記複数の据置式無線タグ通信装置 112に接続されており、それ ら据置式無線タグ通信装置 112との間で情報の通信が可能とされている。また、無線 LANコンバータ 236を介して前記携帯式無線タグ通信装置 114との間で無線 LAN 通信を行うことが可能とされている。以上のような構成により、上記コントローラ 152は 、前記複数の据置式無線タグ通信装置 112及び携帯式無線タグ通信装置 114を制 御することにより、前記無線タグ検出システム 110による前記無線タグ 14の検出動作 を統合的に制御する。このため、上記コントローラ 152は、図 21に示すように、前記 複数の据置式無線タグ通信装置 112及び携帯式無線タグ通信装置 114による送信 信号の送信を制御する送信制御部 246と、前記複数の据置式無線タグ通信装置 11 2の通信領域に関して、前記携帯式無線タグ通信装置 114に備えられた識別用の無 線タグ 14' と検出対象である無線タグ 14とが同一の通信領域に存在する力否かを 判定する判定部 248とを機能的に備えている。

[0093] 図 23は、前記携帯式無線タグ通信装置 114の表示部 160に表示される無線タグ サーチ画面を例示する図である。前記コントローラ 152は、前記室 234の地図情報、 前記複数の据置式無線タグ通信装置 112の数とグループ分け情報、前記携帯式無 線タグ通信装置 114に備えられた識別用の無線タグ 14' の情報を予め記憶してお り、前記携帯式無線タグ通信装置 114に備えられた画像処理部 210を制御すること により、その携帯式無線タグ通信装置 114の表示部 160に図 23に示すような無線タ グサーチ画面を表示させる。前記携帯式無線タグ通信装置 114では、前記操作部 1 62による入力操作に応じて複数種類の無線タグ 14のうちから検出対象である無線タ グ 14を指定できるようになっており、この指定入力が行われることでその情報が上記 コントローラ 152に送信され、指定された無線タグ 14を対象とする検出動作が開始さ れる。すなわち、前記表示部 160は、検出対象である無線タグ 14の存在する方向を 表示させる表示部として機能する。また、前記操作部 162は、所定の入力操作により 検出対象である無線タグ 14を指定する入力指定部として機能する。

[0094] 斯カる検出動作に際して、前記複数の据置式無線タグ通信装置 112は、検出対象 である無線タグ 14及び携帯式無線タグ通信装置 114に備えられた識別用の無線タ グ 14' の大まかな位置を検出してその情報を前記コントローラ 152に供給するように なっており、この情報を受信した前記コントローラ 152は、前記携帯式無線タグ通信 装置 114の画像処理部 210を介して前記室 234の地図を表示させると共に、その室 234内における検出対象である無線タグ 14及び携帯式無線タグ通信装置 114の相 対位置を示す情報を上記無線タグサーチ画面に表示させる。前記携帯式無線タグ 通信装置 114を携帯する利用者はその無線タグサーチ画面を参照することで、検出 対象である無線タグ 14の近傍まで誘導される。そして、前記携帯式無線タグ通信装 置 114が検出対象である無線タグ 14にある程度接近したと判定される場合、すなわ ち前記判定部 248の判定が肯定される場合には、前記コントローラ 152は、その携帯 式無線タグ通信装置 114の音声発生装置 164を制御して所定の音声を発生させる ことで、検出対象である無線タグ 14の接近を利用者に報知する。すなわち、前記音 声発生部 164は、前記判定部 248による判定が肯定された場合に所定の報知を実 行する報知部として機能する。また、前記表示部 160の無線タグサーチ画面にも検 出対象である無線タグ 14の接近が表示されるようになっており、その無線タグ 14の 接近を視覚的に報知する報知部として機能する。

[0095] 図 24は、前記複数の据置式無線タグ通信装置 112からの送信信号の送信タイミン グについて説明する図である。前記送信制御部 246は、前記複数の据置式無線タグ 通信装置 112相互の通信範囲が重ならな 、ようにそれら据置式無線タグ通信装置 1 12からの前記送信信号の送信を制御する。具体的には、図 24のタイムスロット Aに 示すタイミングでグループ Aに属する前記据置式無線タグ通信装置 112a、 112c, 1 12i、 112kから、タイムスロット Bに示すタイミングでグループ Bに属する前記据置式 無線タグ通信装置 112b、 112d, 112j、 1121から、タイムスロット Cに示すタイミング でグループ Cに属する前記据置式無線タグ通信装置 112e、 112gから、タイムスロッ ト Dに示すタイミングでグループ Dに属する前記据置式無線タグ通信装置 112f、 11 2hから質問波 Fを送信させるようにそれら据置式無線タグ通信装置 112を制御する 。斯カゝるタイミングで質問波 Fを送信することで、隣接して設けられた据置式無線タグ 通信装置 112の送信相互の干渉を好適に防止することができ、混信を避けて効率よ く問い合わせを行うことができる。なお、前記複数の据置式無線タグ通信装置 112は 、検出対象である無線タグ 14に向けて送信信号を送信する一方、携帯式無線タグ通 信装置 114に備えられた識別用の無線タグ 14' を検出するために送信信号を送信 するものであるため、 1回の通信に関して問い合わせコマンドの IDを変えて図 24に 示すような送信を 2回行うことになる。

図 25は、前記複数の据置式無線タグ通信装置 112及び携帯式無線タグ通信装置 114からの送信信号の送信タイミングにつ 、て説明する図である。前記送信制御部 2 46は、前記判定部 248による判定が肯定された場合、すなわち前記複数の据置式 無線タグ通信装置 112の通信領域に関して、前記携帯式無線タグ通信装置 114に 備えられた識別用の無線タグ 14' と検出対象である無線タグ 14とが同一の通信領 域に存在すると判定された場合にはじめてその携帯式無線タグ通信装置 114が前 記送信信号を送信するように制御する。すなわち、前記携帯式無線タグ通信装置 11 4が検出対象である無線タグ 14に十分接近した段階でその携帯式無線タグ通信装 置 114から送信信号を送信させるようにする。この携帯式無線タグ通信装置 114によ る送信動作に関して、前記送信制御部 246は、前記複数の据置式無線タグ通信装 置 112と携帯式無線タグ通信装置 114とが互いに異なるタイミングで前記送信信号 を送信するようにそれら据置式無線タグ通信装置 112及び携帯式無線タグ通信装置 114からの前記送信信号の送信を制御する。具体的には、上述した前記複数の据 置式無線タグ通信装置 112からの送信タイミングにカ卩えて、図 25のタイムスロット Eに 示すタイミングで前記携帯式無線タグ通信装置 114から質問波 Fを送信させるように

P

その携帯式無線タグ通信装置 114を制御する。以上のように送信信号の送信タイミ ングを統合的に制御することで、送信電波の相互干渉を好適に防止しつつ所定の領 域内における無線タグ 14を好適に検出することができる。

[0097] 図 26は、前記コントローラ 152の CPU238による無線タグ検出統合制御を説明す るフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。

[0098] 先ず、ステップ (以下、ステップを省略する） S1にお 、て、前記携帯式無線タグ通信 装置 114 (ハンディリーダ）に対して利用者による入力が問い合わされる。次に、 S2に おいて、前記無線タグ 14の検出動作開始指示があった力否かが判断される。この S 2の判断が否定されるうちは、 S2の判断が繰り返されることにより待機させられるが、 S2の判断が肯定される場合には、 S3において、前記携帯式無線タグ通信装置 114 の操作部 162を介して入力された検出対象である無線タグ（目的タグ） 14の IDが取 得される。次に、図 27に示す SFXにおいて、グループ Xに属する据置式無線タグ通 信装置 112により前記無線タグ 14の大まかな位置検出制御が行われる。すなわち、 先ず、 SFAにおいて、グループ Aに属する据置式無線タグ通信装置 112a、 112c, 112i、 112kによる検出制御が行われる。次に、 SFBにおいて、グループ Bに属する 据置式無線タグ通信装置 112b、 112d, 11¾、 1121による検出制御が行われる。次 に、 SFCにおいて、グループ Cに属する据置式無線タグ通信装置 112e、 112gによ る検出制御が行われる。次に、 SFDにおいて、グループ Dに属する据置式無線タグ 通信装置 112f、 112hによる検出制御が行われる。続いて、前記判定部 248の動作 に対応する S4において、前記携帯式無線タグ通信装置 114が検出対象である無線 タグ 14の近傍に位置して 、るか否か、すなわち前記複数の据置式無線タグ通信装 置 112の通信領域に関して、前記携帯式無線タグ通信装置 114に備えられた識別 用の無線タグ 14' と検出対象である無線タグ 14とが同一の通信領域に存在するか 否かが判断される。この S4の判断が肯定される場合には、図 28に示す SGにおいて 、前記携帯式無線タグ通信装置 114の音声発生装置 164から所定の音声が発生さ せられて検出対象である無線タグ 14の接近が報知されると共に、前記携帯式無線タ グ通信装置 114により前記無線タグ 14の位置検出制御が行われた後、 S5以下の処 理が実行されるが、 S4の判断が否定される場合には、 S5において、前記無線タグ 1 4の検出結果が前記携帯式無線タグ通信装置 114に送られ、前記画像処理部 210 を介してその検出結果が表示部 160に表示される。次に、 S6において、前記携帯式 無線タグ通信装置 114に対して利用者による入力が問い合わされる。次に、 S7にお いて、前記無線タグ 14の検出終了指示があった力否かが判断される。この S7の判断 が否定される場合には、 SFA以下の処理が再び実行される力 S7の判断が肯定さ れる場合には、それをもって本ルーチンが終了させられる。以上の制御において、 S FX及び SGが前記送信制御部 246の動作に対応する。

[0099] 図 27に示す制御では、先ず、 SFX1 (この Xにはグループの種類である A、 B、 C、 Dのうち何れかが代入される。以下の説明について同じ）において、グループ Xに属 する全ての据置式無線タグ通信装置 112に、検出対象である無線タグ 14の位置を 検出するように問い合わせコマンドが送られる。次に、 SFX2において、グループ Xに 属する全ての据置式無線タグ通信装置 112からの返答待ち状態にて待機させられる 。次に、 SFX3において、グループ Xに属する全ての据置式無線タグ通信装置 112 に、前記携帯式無線タグ通信装置 114に備えられた識別用の無線タグ 14^ の位置 を検出するように問い合わせコマンドが送られる。次に、 SFX4において、グループ X に属する全ての据置式無線タグ通信装置 112からの返答待ち状態にて待機させら れた後、図 26に示すメインルーチン S4以下の処理が実行される。

[0100] 図 28に示す制御では、先ず、 SG1において、前記携帯式無線タグ通信装置 114 に、検出対象である無線タグ 14の位置を検出するように問い合わせコマンドが送ら れる。次に、 SG2において、前記携帯式無線タグ通信装置 114からの返答待ち状態 にて待機させられた後、図 26に示すメインルーチン S5以下の処理が実行される。

[0101] 図 29は、前記携帯式無線タグ通信装置 114の制御部 206による無線タグ検出制 御を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。

[0102] 先ず、 SHA1において、所定のデータベースに問い合わせが行われ、検出対象と なり得る無線タグ 14に対応する品物リスト（品名とそれに貼り付けられた無線タグ 14 の IDの一覧）が取得される。次に、 SHA2において、前記表示部 160に図 23に示す ような無線タグサーチ画面が表示される。次に、 SHA3において、前記操作部 162に 備えられたカーソルボタンが押されたカゝ否かが判断される。この SHA3の判断が肯定 される場合には、 SHA4において、前記表示部 160における品物リストのノ、イライト表 示が更新された後、 SHA3以下の処理が再び実行される力 SHA3の判断が否定さ れる場合には、 SHA5において、前記操作部 162に備えられた検索実行ボタンが押 された力否かが判断される。この SHA5の判断が肯定される場合には、 SHA6にお いて、前記表示部 160にその時点で表示されている IDが検索対象である無線タグ 1 4の IDであると決定され、内部情報が「検索要求あり」とされた後、 SHA3以下の処理 が再び実行される力 SHA5の判断が否定される場合には、 SHA7において、前記 操作部 162に備えられた検索終了ボタンが押されたカゝ否かが判断される。この SHA 7の判断が肯定される場合には、 SHA8において、内部情報が「検索要求なし」とさ れた後、 SHA3以下の処理が再び実行される力 SHA7の判断が否定される場合に は、 SHA3以下の処理が再び実行される。以上の制御において、 SHA2、 SHA4、 SHA6,及び SHA8力 S前記表示咅 160の動作に、 SHA3、 SHA5,及び SHA7力 S 前記操作部 162の動作にそれぞれ対応する。

[0103] 図 30は、前記携帯式無線タグ通信装置 114の制御部 206による前記コントローラ 1 52からのコマンド受取制御を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し 実行されるものである。

[0104] 先ず、 SHB1において、前記コントローラ 152から入力問い合わせコマンドを受け 取ったか否かが判断される。この SHB1の判断が否定される場合には、 SHB5にお いて、前記コントローラ 152から描画コマンドを受け取った力否かが判断される力 S HB1の判断が肯定される場合には、 SHB2において、内部情報が「検索要求あり」と されている力否かが判断される。この SHB2の判断が肯定される場合には、 SHB3に おいて、前記コントローラ 152に検出対象である無線タグ 14の IDと共に「スキャン開 始」が返答された後、本ルーチンが終了させられる力 SHB2の判断が否定される場 合には、 SHB4において、前記コントローラ 152に「要求なし」すなわち「検索終了」が 返答された後、本ルーチンが終了させられる。 SHB5の判断が肯定される場合、すな わち前記コントローラ 152から描画コマンドを受け取つたと判断される場合には、 SH B6にお 、て、前記コントローラ 152から送られてきた情報に基づ 、て前記表示部 16 0に検出対象である無線タグ 14の位置及び携帯式無線タグ通信装置 114の位置を 含む無線タグサーチ画面が表示された後、本ルーチンが終了させられる力 SHB5 の判断が否定される場合、すなわち前記コントローラ 152から描画コマンドを受け取 つていないと判断される場合には、 SHB7において、前記コントローラ 152からスキヤ ンコマンドを受け取った力否かが判断される。この SHB7の判断が肯定される場合に は、 SHB8において、検出対象である無線タグ 14の位置検出処理が行われ、 SHB9 において、 SHB8の検出結果が前記コントローラ 152に返答された後、本ルーチンが 終了させられるが、 SHB7の判断が否定される場合には、 SHB10において、その他 のコマンド処理が実行された後、本ルーチンが終了させられる。

[0105] このように、本実施例によれば、前記複数の据置式無線タグ通信装置 112と携帯式 無線タグ通信装置 114とが互いに異なるタイミングで前記送信信号を送信するように 制御する送信制御部 246 (SFX及び SG)を含むことから、時分割で前記送信信号を 送信することで、前記複数の据置式無線タグ通信装置 112から送信される送信電波 と携帯式無線タグ通信装置 114から送信される送信電波との干渉が好適に防止され る。すなわち、送信電波の相互干渉を好適に防止しつつ所定の領域内における無 線タグ 14を好適に検出する無線タグ検出システム 110を提供することができる。これ により、例えば、事務所や図書館等の比較的広い敷地内に多数の物品が置かれる 場合に、それらの物品に前記無線タグ 14を貼り付けておくことで、それら無線タグ 14 の位置を検出することで、上記多数の物品を好適に管理することができる。

[0106] また、前記携帯式無線タグ通信装置 114の通信領域は、前記複数の据置式無線タ グ通信装置 112の通信領域よりも狭小であるため、それら複数の据置式無線タグ通 信装置 112により検出対象である無線タグ 14の位置を大まかに検出した後、前記携 帯式無線タグ通信装置 114によりその無線タグ 14の位置を詳細に検出することで、 可及的速やかに検出対象である無線タグ 14を検出できる。

[0107] また、前記送信制御部 246は、前記複数の据置式無線タグ通信装置 112相互の 通信範囲が重ならないようにそれら据置式無線タグ通信装置 112からの前記送信信 号の送信を制御するものであるため、前記複数の据置式無線タグ通信装置 112相互 間における送信電波の干渉が好適に防止される。

[0108] また、前記携帯式無線タグ通信装置 114は、それぞれ識別用の前記無線タグ 14' を備えたものであるため、前記複数の据置式無線タグ通信装置 112により前記携帯 式無線タグ通信装置 114の位置を検出できる。

[0109] また、前記複数の据置式無線タグ通信装置 112の通信領域に関して、前記携帯式 無線タグ通信装置 114に備えられた識別用の無線タグ 14' と検出対象である無線 タグ 14とが同一の通信領域に存在する力否かを判定する判定部 248 (S4)を含むも のであるため、前記携帯式無線タグ通信装置 114と検出対象である無線タグ 14との 相対位置関係を検出できる。

[0110] また、前記送信制御部 246は、前記判定部 248による判定が肯定された場合には じめて前記携帯式無線タグ通信装置 114が前記送信信号を送信するように制御する ものであるため、前記複数の据置式無線タグ通信装置 112により検出対象である無 線タグ 14の位置を大まかに検出した後、前記携帯式無線タグ通信装置 114によりそ の無線タグ 14の位置を詳細に検出することで、可及的速やかに検出対象である無 線タグ 14を検出できる。

[0111] また、前記携帯式無線タグ通信装置 114は、所定の入力操作により検出対象であ る無線タグ 14を指定する入力指定部として機能する操作部 162 (SHA3、 SHA5、 及び SHA7)を含むものであるため、使用者は前記携帯式無線タグ通信装置 114だ けを操作することにより所定の領域内における所望の無線タグ 14を好適に検出でき る。

[0112] また、前記携帯式無線タグ通信装置 114は、検出対象である無線タグ 14の存在す る方向を表示させる表示部 160 (SHA2、 SHA4、 SHA6、及び SHA8)を含むもの であるため、検出対象である無線タグ 14の位置を視覚的に確認できる。

[0113] また、前記携帯式無線タグ通信装置 114は、前記判定部 248による判定が肯定さ れた場合に所定の報知を実行する報知部として機能する音声発生装置 164 (SG)を 含むものであるため、検出対象である無線タグ 14に接近したことが前記報知により確 認できる。

[0114] また、前記携帯式無線タグ通信装置 114は、複数の受信アンテナ 176を備え、そ れら複数の受信アンテナ 176による指向性を変更するための指向性制御部 186を含 むものであるため、実用的な態様で検出対象である無線タグ 14の位置を詳しく検出 できる。

[0115] 以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明した力 本発明はこれ に限定されるものではなぐ更に別の態様においても実施される。

[0116] 例えば、前述の実施例では、単一の携帯式無線タグ通信装置 114により検出対象 である無線タグ 14を検出する態様について説明したが、本発明はこれに限定される ものではなぐ例えば、複数の携帯式無線タグ通信装置 114により前記無線タグ 14 の検出を行うものであってもよい。このようにすれば、とりわけ利用者が複数人である 場合等において、所定の領域内における複数の無線タグ 14の位置を更に好適に検 出できる。

[0117] また、前述の実施例では、図 19に示すように、前記室 234内に前記複数の据置式 無線タグ通信装置 112が 3 X 4の格子点上に配設された態様を説明したが、例えば 、図 31に示すように、最近接する据置式無線タグ通信装置 112が平面視において三 角形を成すように配設されても当然に構わない。このようにすれば、同じ台数でより広 い面積を通信範囲内とできることに加え、 3スロットの時分割 (携帯式無線タグ通信装 置 114も含めると 4スロット）により送信電波の相互干渉を防止できるという利点がある

[0118] また、前述の実施例では、前記据置式無線タグ通信装置 112とは別体としてコント ローラ 152が設けられていた力 このコントローラ 152の機能は、何れかの据置式無 線タグ通信装置 112に備えられたものであってもよい。また、前記携帯式無線タグ通 信装置 114に備えられたものであっても構わない。

[0119] また、前述の実施例において、前記携帯式無線タグ通信装置 114には、前記表示 部 160とは別個に操作部 162が設けられていたが、例えば、所定のタツチ入力操作 により検出対象である無線タグを指定できると共に、検出対象である無線タグ 14の存 在する方向を表示させ得るタツチパネルディスプレイを備えたものであっても構わな い。

[0120] また、前述の実施例において、前記携帯式無線タグ通信装置 114の音声発生装置 164は、その携帯式無線タグ通信装置 114が検出対象である無線タグ 14に接近し た場合に所定の報知音を鳴らせるものであつたが、例えば、前記携帯式無線タグ通 信装置 114が検出対象である無線タグ 14から大きく離れてしまった場合に所定の報 知音にてそれを報知するものであっても構わな 、。

[0121] また、前述の実施例では特に言及していないが、前記無線タグ 14が貼り付けられる ことで管理される品物リスト用のデータベース機能が前記携帯式無線タグ通信装置 1

14等に備えられたものであっても構わない。

[0122] その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種 々の変更が加えられて実施されるものである。

Claims

請求の範囲

[1] 無線タグに向けて所定の送信信号を送信すると共に、該送信信号に応じて無線タ ダカ 返信される返信信号を受信して該無線タグとの間で情報の通信を行う無線タ グ通信装置であって、

該無線タグ通信装置の通信範囲と、他の無線タグ通信装置の通信範囲とが重なら な ヽように前記送信信号の送信を制御する送信制御部を含むことを特徴とする無線 タグ通信装置。

[2] 前記送信制御部は、前記他の無線タグ通信装置による送信信号の送信タイミング と異なるタイミングで前記送信信号を送信するものである請求項 1の無線タグ通信装 置。

[3] 前記送信信号を送信するための複数のアンテナ素子を備え、前記送信制御部は、 前記複数のアンテナ素子により送信される送信信号それぞれの位相を制御すること により該送信信号の送信指向性を制御して前記通信範囲を変更するものである請求 項 1又は 2の無線タグ通信装置。

[4] 前記通信範囲内において前記他の無線タグ通信装置との間で情報の通信を行う 無線タグが存在する力否かを判定する無線タグ通信判定部を含み、前記送信制御 部は、該無線タグ通信判定部の判定が肯定される場合には、前記送信信号の送信 を制限するものである請求項 1から 3の何れかの無線タグ通信装置。

[5] 前記送信制御部は、前記無線タグ通信判定部の判定が肯定される場合には、前 記送信信号の送信指向性を制御して前記通信範囲を変更するものである請求項 4 の無線タグ通信装置。

[6] 前記無線タグ力 の返信信号を受信するための複数のアンテナ素子と、

それら複数のアンテナ素子により受信される受信信号それぞれの位相を制御する ことにより該受信信号の受信指向性を制御する受信制御部とを、含むものである請 求項 1から 5の何れかの無線タグ通信装置。

[7] 前記送信制御部は、前記複数のアンテナ素子から送信される送信信号それぞれの 振幅を制御し得るものであり、前記受信制御部は、前記複数のアンテナ素子により受 信された受信信号それぞれの振幅を制御し得るものである請求項 6の無線タグ通信 装置。

[8] 前記無線タグ通信判定部の判定に係る通信範囲は、前記受信制御部により制御さ れた前記受信信号の受信指向性に基づいて定められるものである請求項 6又は 7の 無線タグ通信装置。

[9] 前記送信制御部は、前記送信信号の送信指向性が前記受信信号の受信指向性と 等しくなるように前記複数のアンテナ素子により送信される送信信号それぞれの位相 を制御するものである請求項 6から 8の何れかの無線タグ通信装置。

[10] 前記受信制御部は、前記受信信号の受信指向性が前記送信信号の送信指向性と 等しくなるように前記複数のアンテナ素子により受信される受信信号それぞれの位相 を制御するものである請求項 6から 8の何れかの無線タグ通信装置。

[11] 前記通信範囲内に存在する前記無線タグの位置を検出する無線タグ位置検出部 を含むものである請求項 1から 10の何れかの無線タグ通信装置。

[12] 請求項 1から 11の何れかの無線タグ通信装置を複数台含む無線タグ通信システム であって、それら複数台の無線タグ通信装置にそれぞれ含まれる送信制御部は、そ れら無線タグ通信装置相互間で通信範囲が重ならないように同期をとつて前記送信 信号を送信することを特徴とする無線タグ通信システム。

[13] 前記複数台の無線タグ通信装置にそれぞれ含まれる送信制御部は、それら無線タ グ通信装置相互間で同期をとつて異なる送信タイミングで前記送信信号を送信する ものである請求項 12の無線タグ通信システム。

[14] 前記複数台の無線タグ通信装置にそれぞれ含まれる送信制御部は、それら無線タ グ通信装置相互間で同期をとつて前記送信信号の送信指向性を定めるものである 請求項 12又は 13の無線タグ通信システム。

[15] 所定の位置に据え置かれ、所定の無線タグに向けて送信信号を送信すると共に、 該無線タグから返信される返信信号を受信して該無線タグとの間で情報の通信を行 う複数の据置式無線タグ通信装置と、

前記無線タグに向けて送信信号を送信すると共に、該無線タグ力 返信される返 信信号を受信して前記複数の据置式無線タグ通信装置の通信領域内における前記 無線タグを検出する携帯式無線タグ通信装置と を、備えた無線タグ検出システムであって、

前記複数の据置式無線タグ通信装置と携帯式無線タグ通信装置とが互いに異なる タイミングで前記送信信号を送信するように制御する送信制御部を含むことを特徴と する無線タグ検出システム。

[16] 前記携帯式無線タグ通信装置の通信領域は、前記複数の据置式無線タグ通信装 置の通信領域よりも狭小である請求項 15の無線タグ検出システム。

[17] 前記送信制御部は、前記複数の据置式無線タグ通信装置相互の通信範囲が重な る領域に同時に送信しないようにそれら複数の据置式無線タグ通信装置力 の送信 信号の送信タイミングを制御するものである請求項 15又は 16の無線タグ検出システ ム。

[18] 複数の前記携帯式無線タグ通信装置を備えたものである請求項 15から 17の何れ かの無線タグ検出システム。

[19] 前記携帯式無線タグ通信装置は、それぞれ識別用の前記無線タグを備えたもので ある請求項 15から 18の何れかの無線タグ検出システム。

[20] 前記複数の据置式無線タグ通信装置の通信領域に関して、前記携帯式無線タグ 通信装置に備えられた識別用の無線タグと検出対象である無線タグとが同一の通信 領域に存在するカゝ否かを判定する判定部を含むものである請求項 19の無線タグ検 出システム。

[21] 前記送信制御部は、前記判定部による判定が肯定された場合にはじめて前記携 帯式無線タグ通信装置が前記送信信号を送信するように制御するものである請求項

20の無線タグ検出システム。

[22] 前記携帯式無線タグ通信装置は、所定の入力操作により検出対象である無線タグ を指定する入力指定部を含むものである請求項 15から 21の何れかの無線タグ検出 システム。

[23] 前記携帯式無線タグ通信装置は、検出対象である無線タグの存在する方向を表示 させる表示部を含むものである請求項 15から 22の何れかの無線タグ検出システム。

[24] 前記携帯式無線タグ通信装置は、前記判定部による判定が肯定された場合に所 定の報知を実行する報知部を含むものである請求項 20から 23の何れかの無線タグ 検出システム。

前記携帯式無線タグ通信装置は、複数のアンテナ素子を備え、それら複数のアン テナ素子による指向性を変更するための指向性制御部を含むものである請求項 15 から 24の何れかの無線タグ検出システム。