WO2006082613A1 - Ｒｆｉｄ通信制御方法及び，これを用いるｒｆｉｄシステム - Google Patents

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antenna
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Yoshinori Tanaka
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Fujitsu Limited
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    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/10—Polarisation diversity; Directional diversity

Definitions

  • the present invention relates to a radio frequency identification (RFID) carrier sensing method, an RFID reader / writer using the method, and an RFID system.
  • RFID radio frequency identification
  • Non-Patent Document 1 suggests the use of an RFID system using the 865 MHz-868 MHz band with power up to 2 W!
  • Fig. 1 is a diagram for explaining an example of a powerful state.
  • the signal transmitted by each reader / writer # 1 (# 2) becomes interference 3 with the other reader / writer # 2 (# 1), and reception by reader / writer # 1, # 2
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a method using powerful carrier sense, and is a flow of reading tag information in each reader / writer in FIG.
  • each reader / writer # 1, # 2 is composed of a reader / writer body la and an antenna lb.
  • an initial channel (frequency band) is set in the reader / writer main unit la (step S1), and the level of the carrier received by the antenna lb in the set initial channel is determined by interference. Determine as a signal (step S2). If the level of the interference signal is greater than or equal to the threshold (step S3, N), the channel cannot be used, and the interference level in other channels is taken as the measurement target. That is, it is determined whether all channels have already been measured. If there are channels that have not been measured (step S4, N), the channels are switched sequentially (step S5). Return to S 2).
  • step S6 If all channels have already been measured (step S4, Y), the waiting time is set randomly (step S6), and the initial channel setting (step) is performed again after the set waiting time has elapsed. Return to S1) and repeat the above process.
  • step S2 if the interference level is below the threshold (step S3, Y), a channel having the interference level below the threshold is determined (step S7), and the command signal is Send (step S8).
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a command signal radiated from the antenna lb of the reader / writer 2) and a response signal of the tag 2a (2b) force.
  • readers / writers # 1, # 2 transmit an unmodulated continuous wave CW and modulate this unmodulated continuous wave CW with a command signal. For example, transmission is performed with a fixed right-handed circularly polarized wave.
  • the tags 2a and 2b receive the command signals from the corresponding reader / writers # 1 and # 2, the tag 2a uses the characteristic information including the identification information (ID) of the article attached to the tag as the tag information.
  • ID the identification information
  • Continue Response by modulating carrier wave CW step S9: See Fig. 3 (B)).
  • the reader / writers # 1 and # 2 receive this response signal and terminate the communication (step S10).
  • Patent Document 1 discloses an invention relating to a system that transmits and receives an inquiry signal and a response signal between an inquiry device and a response device.
  • the transmission signal that is the interrogation signal returns directly to the reception antenna and the response signal is transmitted. It points out the problem of affecting the reception quality of the issue.
  • the polarization direction of the antenna used is different between the transmission of the inquiry signal and the reception of the response signal.
  • Patent Document 1 US Patent No. 6, 255, 993B1
  • an object of the present invention is to have a plurality of readers / writers in an RFID system, where the transmission timing waiting time of each reader / writer is increased or the allocated communication time is shortened. It is an object of the present invention to provide an RFID communication control method that eliminates the problem of the above and reduces the influence of mutual interference that occurs when a plurality of reader / writers are close to each other.
  • an object of the present invention is to provide an RFID reader / writer and an RF ID system that use a powerful RFID communication control method.
  • a reader / writer main unit and a polarization-switchable antenna are provided, a reader / writer that transmits a continuous carrier wave, and the continuous carrier wave as tag information.
  • a tag that modulates and returns a response signal to the reader / writer, and the reader / writer main unit determines a level of the received interference signal and makes the level of the interference signal equal to or less than a threshold value. Determining a direction, transmitting a command signal for the tag in a polarization direction different from the determined polarization direction, and receiving a response signal corresponding to the tag force for the command signal in the determined polarization direction. It is characterized by.
  • the polarization-switchable antenna is capable of switching between right-hand circular polarization and left-hand circular polarization. It is characterized by that.
  • the RFID system that achieves the above-described problem is that, in the first aspect, the polarization switchable antenna is capable of switching between horizontal polarization and vertical polarization.
  • the reader / writer main unit determines a level of an interference signal received for each of a plurality of channels, A polarization direction in which the level of the interference signal is equal to or less than a threshold value is determined.
  • a reader / writer main unit and a reader / writer that has a plurality of antennas each having a unique polarization and that transmits a continuous carrier wave, A tag that modulates a continuous carrier wave with tag information and returns a response signal to the reader / writer, and the reader / writer main unit determines the level of an interference signal received by each of the plurality of antennas.
  • a polarization antenna having a level of the determined interference signal equal to or less than a threshold value is determined, a command signal is transmitted by an antenna other than the determined polarization, and the tag power is determined by the determined polarization antenna.
  • a response signal to the command signal is received.
  • the RFID communication control method for achieving the above-mentioned object has, as a first aspect thereof, a reader / writer having a reader / writer main body and a polarization-switchable antenna and transmitting a continuous carrier, and the continuous carrier
  • the RFID communication control method in an RFID system having a tag that modulates a tag with tag information and sends a response signal back to the reader / writer, wherein in the reader / writer, all switchable biases of the antenna are switched.
  • the interference signal level is measured sequentially on a specific channel, and when the measured interference signal level exceeds a threshold, the specific channel is switched to another channel and the interference signal level is measured.
  • a second aspect of the RFID communication control method that achieves the above-described problem is that the reader / writer main unit has a plurality of antennas each having a different polarization direction and transmits a continuous carrier wave.
  • An RFID communication control method in an RFID system in which a writer and a tag that modulates the continuous carrier wave with tag information and returns a response signal to the reader / writer are provided.
  • the interference signal level is sequentially measured on a specific channel, and when the measured interference signal level is equal to or higher than a threshold value, the specific channel is set to the other channel.
  • the interference signal level is measured by switching to the other channel, and the channel and the antenna set in the polarization direction where the measured interference signal level does not exceed the threshold are determined, and the antennas other than the determined polarization are A command signal is transmitted by the antenna, and a response signal to the command signal from the tag is received by the antenna of the determined channel and polarization.
  • the reader / writer in the RFID system that achieves the above-mentioned problem has, as its first aspect, an RFID that has a reader / writer main body and a polarization-switchable antenna, and sends a continuous carrier wave toward the tag.
  • a reader / writer in the system which determines the level of the received interference signal, determines the channel that makes the level of the interference signal equal to or less than the threshold, and the polarization direction of the antenna.
  • a command signal is transmitted to the tag in a polarization direction other than the direction, the continuous carrier wave is modulated with tag information, and a response signal to the command signal returned from the tag is converted to the determined channel and polarization. It is characterized by receiving in the wave direction.
  • the reader / writer in the RFID system that achieves the above-mentioned problem has, as a second aspect, a reader / writer main unit and a plurality of antennas each having a unique polarization, and transmits a continuous carrier wave toward the tag.
  • a reader / writer in the system wherein the reader / writer main unit is configured to receive a signal of an interference signal received by each of the plurality of antennas for each of a plurality of channels.
  • a channel and an antenna that determine the level of the determined interference signal to be equal to or less than a threshold determine a channel and an antenna by using an antenna other than the determined antenna, and transmit the command signal to the tag.
  • a response signal generated by modulating the continuous carrier wave with tag information by the determined antenna and returning from the tag is received.
  • the reader / writer in the RFID system that achieves the above-mentioned problem has a reader / writer main body and two dipole antennas each having horizontal and vertical polarization as a third aspect, and tags a continuous carrier wave.
  • a reader / writer in the RFID system for sending to the mobile phone further comprising a transmission / reception switching switch, wherein the reader / writer body is received by each of the horizontal and vertical polarizations for each of a plurality of channels.
  • the interference signal level is determined, and a channel that makes the determined interference signal level equal to or less than a threshold value and either horizontal or vertical polarization is determined, and the transmission / reception switching switch includes the reader / writer main body.
  • the command signal output from the reader / writer main unit is sent to the two dipole antennas according to the switching signal based on the determination by the unit. Among them, it outputs to the dipole antenna that does not correspond to the determined horizontal or vertical polarization, and on the contrary, the tag force received by the dipole antenna corresponding to the determined horizontal or vertical polarization returns the response signal to be returned. Switching is controlled so as to input to the reader / writer main body.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a state when a plurality of readers / writers are operated in close proximity as an RFID system.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a method of detecting an empty channel by carrier sense.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the features of the present invention when a plurality of readers / writers # 1, # 2 are operated in close proximity as an RFID system.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram of a configuration example of a reader / writer to which the present invention is applied.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram of a configuration example of another reader / writer.
  • FIG. 7 is a conceptual block diagram of an embodiment of tag 2a (2b).
  • FIG. 8 is an operation flow of one embodiment according to the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a command signal radiated from the antenna lb of the reader / writer # 1 (# 2) and a response signal of the tag 2a (2b) force.
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the channel Chi-Ch 4 and the polarization direction 1 n determined by the embodiment flow of FIG. 8.
  • FIG. 11 is a diagram showing an embodiment using a plurality of antennas each having a specific polarization direction set.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram of another configuration example of a reader / writer to which the present invention is applied.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating control of switches SW1 to SW4 in FIG.
  • FIG. 14 is an operation flow of another embodiment according to the present invention using the reader / writer shown in FIG.
  • Fig. 4 shows a case where a plurality of readers / writers # 1, # 2 are operated close to each other as an RFID system, and when compared with Fig. 1, the characteristics of the RFID communication control of the present invention are carriers. After the sensor, it has a function 4 for controlling the polarization direction of the antenna lb of the reader / writer.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram of a configuration example of reader / writers # 1 and # 2 to which the present invention is applied.
  • the antenna lb has an antenna element 10 and a polarization direction control unit 20.
  • the polarization direction control unit 20 has a function of controlling the switching of the polarization direction of the antenna element 10 between right-handed circular polarization and left-handed circular polarization.
  • the antenna element 10 has two orthogonal dipole antenna forces, the horizontal dipole antenna is connected to the switch 15, and the vertical dipole antenna is connected to the switch 16.
  • the reader / writer main unit la sends the transmission signal TXSIG to the switching switch 14 of the polarization direction control unit 20, and also inputs the reception signal TRSIG to the switching switch 14 force. Further, the reader / writer main unit la sends a polarization switching signal P WSW to the switch control unit 11 of the polarization direction control unit 20.
  • Each of the two hybrid circuits 12, 13 receives the transmission signal TXSIG and outputs a signal shifted in phase by 0 ° and 90 °.
  • Switch control unit 11 controls switching switches 14, 15, and 16 according to the polarization switching signal PWSW from reader / writer main unit la.
  • the switch control unit 11 when the polarization switching signal P WSW specifying the right-handed circularly polarized wave is sent from the reader / writer main unit la to the switch control unit 11, the switch control unit 11 outputs the output terminal ol, Supply the switch switching signal to the switching switches 14, 15, 16 so that the input terminal II to the switching switches 15, 16 is valid.
  • the phase shift signal of 0 ° from the switching switch 15 is supplied to the horizontal dipole antenna element of the antenna element 10, and the phase shift signal of 90 ° from the switching switch 16 is supplied to the vertical dipole antenna element of the antenna element 10.
  • it becomes a right-handed circularly polarized wave.
  • a phase shift signal of 90 ° from switching switch 15 is supplied to the horizontal dipole antenna element of antenna element 10
  • a phase shift signal of 0 ° from switching switch 16 is supplied to the vertical dipole antenna element of antenna element 10.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram of another configuration example of the reader / writer, which has a function of switching and controlling the polarization direction of the antenna element 10 between horizontal polarization and vertical polarization.
  • the antenna lb includes an antenna element 10 and a polarization direction control unit 20 as in the embodiment of FIG.
  • the reader / writer main unit la sends the transmission signal TXSIG to the switching switch 14 of the polarization direction control unit 20 and inputs the reception signal TRSIG from the 14 transmission / reception switching switches. Furthermore, the reader / writer main unit la sends a switching signal PWSW for the horizontal and vertical polarization directions to the switch control unit 11 of the polarization direction control unit 20.
  • the polarization direction of the antenna element 10 is switched between horizontal polarization and vertical polarization based on the polarization switching signal P WSW from the reader / writer body la. This is simpler than the configuration shown in Fig. 5.
  • FIG. 7 is an example conceptual block diagram of the tag 2a (2b). It consists of an antenna 30 and an LSI chip 31.
  • the antenna unit 30 is composed of a patch antenna as an example, and has an inductance L as an equivalent circuit.
  • LSI chip 31 has a capacitor in the interface Component c.
  • the antenna unit 30 and the interface unit of the LSI chip 31 are connected in parallel. Therefore, if the inductance L of the antenna unit 30 and the capacitance component C of the interface unit are in a resonance relationship, the continuous wave CW to which the reader / writer force is transmitted is received, and the control unit CONT of the LSI chip 31 with the maximum power is received. Can be supplied to the side.
  • the control unit CONT of the LSI chip 31 uses the supplied power to modulate the continuous wave CW according to the characteristic information including the identification information of the article attached to the stored tag and fix it from the antenna unit 30. It can be emitted to the reader / writer in the polarization direction (for example, horizontal polarization).
  • the reader / writer main unit la first sets an initial channel (frequency band) (step S1) and an initial antenna polarization (step S11). Assuming that the initial antenna polarization is right-handed circular polarization, as explained earlier, in the embodiment shown in FIG. Enable the 0 ° phase-shifted output terminal of 12 and the input terminal II of switch 15. At the same time, the 90 ° phase-shifted output terminal of node No. 12 and the input terminal II of switch 16 are enabled.
  • the level of the carrier received by the antenna element 10 is determined as an interference signal (step S2). If the level of the interference signal is greater than or equal to the threshold (step S3, N), the channel cannot be used.
  • step S12 the polarization direction (in this case, the left-hand circular polarization direction) is determined (step S12), and the antenna polarization is converted to the left-hand circular wave. Switch to the direction (step S13). In this way, the processing after the interference level measurement (step S2) is continued again in the switched polarization direction.
  • the polarization direction in this case, the left-hand circular polarization direction
  • step S3, N the interference level in other channels is set as the measurement target. In other words, it is determined whether all channels have already been measured. If there are channels that have not been measured (step S4, N), the channels are switched sequentially (step S5), and the same interference level measurement ( Return to step S2). [0054] If all channels have already been measured (step S4, Y), the waiting time is set randomly (step S6), and the initial channel setting (step) is performed again after the set waiting time has elapsed. Return to S1) and repeat the above process.
  • step S2 if the interference level is less than or equal to the threshold (step S3, Y), the channel and antenna polarization direction in which the interference level is less than or equal to the threshold are determined, and transmission / reception is performed.
  • the antenna polarization direction to be used for is determined (step S7).
  • a polarization direction other than the antenna polarization direction for which the interference level is determined to be lower than the threshold is used for command transmission, and the interference level is determined to be lower than the threshold.
  • the antenna polarization direction is used for receiving a response signal from the tag.
  • a command signal is transmitted in the polarization direction thus determined (step S8).
  • the antenna polarization is switched to the previously determined polarization direction for reception (step S14).
  • a response signal having tag power is received in the switched polarization direction. At this time, since the polarization direction switched for reception is judged to have a low interference level in carrier sense, the response signal can be received at a good level.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the command signal radiated from the antenna lb of the reader / writer 2) and the response signal of the tag 2a (2b) force.
  • the reader / writers # 1 and # 2 use the determined channel and antenna polarization direction, for example, the right-handed circularly polarized wave and the continuous wave CW.
  • Command signal before and after it Preamble Pre and check signal Frame signal with CRC and transmit
  • the tags 2a and 2b receive the above command signals from the corresponding readers / writers # 1 and # 2, as shown in FIG.
  • the identification information is used as the tag information, and continues with the frame signal having the preamble Pre and the check signal CRC before and after. Modulates the wave CW and reflects it to the corresponding reader / writer # 1, # 2 side.
  • the reader / writers # 1 and # 2 receive the response signal by the left-handed circularly polarized wave switched to a different left-handed circularly polarized wave at the time of command signal transmission in step S14.
  • a response signal is received (step S9).
  • step S15 the antenna polarization is switched back to the transmission polarization (step S15), and the communication is terminated (step S10).
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the channel Chi-Ch 4 and the polarization direction 1 n determined by the embodiment flow of FIG.
  • the open bands are the channels (frequency bands) and polarizations that satisfy the condition that the interference signal level is below the threshold.
  • the reader / writer uses a polarization other than the white band in FIG. 10 (polarization 2 and n in FIG. 10) when transmitting the command signal, When receiving the response signal, polarization 2 or n is used.
  • the reader / writer has one antenna lb and switches the polarization direction of the antenna.
  • the application of the present invention is not limited to such a configuration.
  • multiple antenna elements 101b-lOnb each with a specific polarization direction, are connected to the reader / writer main unit la to support the polarization to be set by the reader / writer main unit la. It is also possible to configure such that the specific antenna is selectively controlled so as to be effective.
  • each of the plurality of antenna elements 101b-lOnb is configured so that the polarization direction can be variably controlled as shown in Fig. 5 or 6, the degree of freedom can be reduced with fewer antennas. This makes it easy to search for a communicable channel.
  • Fig. 12 shows an embodiment of the present invention.
  • the process of switching the antenna polarization in response to command transmission (step S8) and response signal reception (step S9) was the composition which performs.
  • the antenna polarization is not switched at the time of command transmission and response signal reception, and it is clear from the operation flow shown in FIG. 14 corresponding to FIG.
  • the transmission / reception switching is performed only by signal processing.
  • the antenna element 10 is characterized by a horizontal and vertical dipole antenna 1 It consists of Oa and 10b.
  • the polarization direction control unit 20 includes a switch control unit 11, a transmission / reception switching unit 200 having switching switches SW1 to SW4, and a bidirectional coupler 201.
  • the bidirectional force bra 201 has a function of passing signals in both directions between terminals a and b and passing signals in both directions between terminals cd. Therefore, the switch controller 11 controls the switching switches SW1 to SW4 of the transmission / reception switching unit 200 based on the polarization switching signal from the reader / writer main unit la corresponding to the characteristics of the powerful bidirectional force bra 201. .
  • the control is performed as follows.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the relationship between the signal flow between the terminals of the bidirectional coupler 201 and the switch SW1-SW4, and according to the polarization switching signal from the reader / writer main unit la.
  • the switch control unit 11 inputs the transmission signal to the terminal a of the bidirectional force bra 201 through the switch SW1 and the switch SW2 of the transmission / reception switching unit 200, while inputting the transmission signal to the terminal c of the bidirectional force bra 201 and the terminal d.
  • the switch SW1—SW4 is controlled so that the received signal output to is input to the reader / writer main unit la through switch SW3 and switch SW4 (see Fig. 13 (A)).
  • the transmission signal passes through switch SW1 and switch SW3 and is input to terminal d of bidirectional coupler 201. Accordingly, the transmission signal is output to terminal c and supplied to vertical dipole antenna 10b. Control SW3.
  • the received signal from the horizontal dipole antenna 10a is input to the terminal b of the bidirectional force bra 201 and output to the terminal a. Therefore, switch SW2 and switch 4 are controlled so that the received signal passes through switch SW2 and switch 4 and is input to the reader / writer main unit la (see Fig. 13 (B)).
  • FIG. 14 is an operation flow corresponding to the embodiment of FIG. 12.
  • the used channel and the transmission / reception polarization direction are determined in step S 7. Determined.
  • command transmission (step S8) and response reception (step S9) are performed without performing polarization control on the antenna element 10.
  • the switches SW1 to SW4 of the transmission / reception switching unit 200 are controlled.
  • the present invention greatly contributes to the industry.

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Abstract

　空きチャネルが検出される確率が高くなると共に、リーダ・ライタ間の干渉の影響を低減することが可能とするＲＦＩＤシステムは，リーダ・ライタ本体部と偏波切り換え可能のアンテナを有し，継続搬送波を送出するリーダ・ライタと，前記継続搬送波をタグ情報で変調して前記リーダ・ライタに応答信号を返送するタグとを有し，前記リーダ・ライタ本体部は，受信される干渉信号のレベルを判定して前記干渉信号のレベルを閾値以下となる偏波方向を決定し，前記決定された偏波方向と異なる偏波方向で，前記タグに対するコマンド信号を送出し，前記コマンド信号に対する前記タグからの応答信号を前記決定された偏波方向で受信する。

Description

明 細 書
RFID通信制御方法及び，これを用いる RFIDシステム
技術分野
[0001] 本発明は，無線周波数 ID (RFID: Rdio Frequency Identification)キャリアセ ンス方法及び，これを用 ヽる RFIDリーダ ·ライタと RFIDシステムに関する。
背景技術
[0002] 近年，タグに記録された Iひ f青報の読み取りに，タグとの電磁結合を利用して読み取 りを行うシステム，あるいはタグ情報を，無線周波数を用いて読み取りを行う RFIDシ ステムが開発運用されている。
[0003] 後者の無線周波数を用いて読み取りを行う RFIDシステムについて，一例としてョ ~"口ッノヽ標準力 £TSI(European Telecommunications standards institute)により されている（非特許文献 1)。力かる非特許文献 1では，最大 2Wまでの電力で 865M Hz— 868MHz帯を用いる RFIDシステムの使用が提示されて!、る。
[0004] ここで， RFIDシステムとして，複数のリーダ'ライタが近接して運用される場合があ る。図 1は，力かる状態例を説明する図である。
[0005] 図 1において，それぞれのリーダ'ライタ # 1 ( # 2)が送信する信号が、他のリーダ' ライタ # 2 ( # 1)に対する干渉 3となり、リーダ ·ライタ # 1, # 2の受信性能が劣化する という問題がある。力かる問題に対処すべく，干渉 3による影響を低減するために送 信を行う前にキャリアセンスを行って、他のリーダ'ライタ # 2 ( # 1)に使用されていな い周波数チャネルをサーチする。そして，空きチャネルがあればこれを使用し、無け れば空きチャネルが見つ力るまで待つという方法が採用されている。
[0006] すなわち，図 2は，力かるキャリアセンスによる方法を説明する図であり，図 1におけ る個々のリーダ ·ライタにおけるタグ情報の読み取り動作フローである。
[0007] 図 2に従うと，それぞれのリーダ'ライタ # 1, # 2は，リーダ ·ライタ本体部 laと，アン テナ lbから構成されている。
[0008] 先ず，リーダ ·ライタ本体部 laで初期チャネル (周波数帯域)を設定し (ステップ S 1) ,設定した初期チャネルにおけるアンテナ lbで受信されるキャリアのレベルを，干渉 信号として側定する (ステップ S 2)。干渉信号のレベルが，閾値以上であれば (ステツ プ S3, N) ,当該チャネルは使用できないので，他のチャネルにおける干渉レベルを 測定対象とする。すなわち，既に全チャネルの測定が行われたかを判断し，測定が 行われていないチャネルがあれば (ステップ S4, N) ,順次チャネルを切り換え (ステ ップ S5) ,同様の干渉レベル測定 (ステップ S 2)に戻る。
[0009] 既に全チャネルの測定が行われて 、る場合 (ステップ S4, Y)は，ランダムに待ち時 間を設定し (ステップ S6) ,設定された待ち時間経過後に再び初期チャネル設定 (ス テツプ S1)に戻り，上記処理を繰り返す。
[0010] さらに，上記干渉レベル測定 (ステップ S2)において，干渉レベルが閾値以下であ れば (ステップ S3, Y) ,干渉レベルが閾値以下であるチャネルを決定し (ステップ S7 ) ,コマンド信号を送信する (ステップ S8)。
[0011] 図 3は，リーダ'ライタ 2)のアンテナ lbから放射されるコマンド信号とタグ 2a ( 2b)力もの応答信号を説明する図である。図 3 (A)に示すように，リーダ'ライタ # 1, # 2は，無変調の継続波 CWを送信し，この無変調の継続波 CWをコマンド信号によ り変調して例えば，アンテナ lbにより，例えば，固定した右旋円偏波により送信する。
[0012] タグ 2a, 2bは，対応するリーダ ·ライタ # 1, # 2からのコマンド信号を受信すると，タ グの付属する物品の識別情報 (ID)を含む特性情報をタグ情報として無変調の継続 搬送波 CWを変調して応答する (ステップ S9 :図 3 (B)参照)。リーダ'ライタ # 1, # 2 は，この応答信号を受信し，通信を終了する (ステップ S10)。
[0013] また，別の方法として、制御装置が複数のリーダ'ライタ # 1, # 2を集中制御し、そ れぞれのリーダ'ライタの送信タイミングを制御する方法などが用いられている。
[0014] さらに，特許文献 1は，質問装置と応答装置との間で質問信号と応答信号の送受を 行うシステムに関する発明が開示されている。特徴として，同一周波数帯で一つの送 受共用アンテナあるいは，近接して配置されるそれぞれ送信及び受信を行う 2つのァ ンテナを用いる場合，質問信号である送信信号が受信アンテナに直接戻り，応答信 号の受信品質に影響を与えるという問題を指摘している。そして，この問題を回避す るために質問信号の送信時と，応答信号の受信時で使用するアンテナの偏波方向 を異なるものとすることを開示して 、る。 非特許文献 l : Draft ETSI EN 302 208- 1V1.1.1(2003- 12)
特許文献 1 :米国特許 No. 6, 255, 993B1
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0015] 上記のように，複数のリーダ'ライタが近接して運用される場合において，キャリアセ ンスを行って、他のリーダ ·ライタに使用されていない周波数チャネルをサーチし、空 きチャネルがあればこれを使用するという図 2のフローに従う，前者の方式は，リーダ' ライタ数が多いと待ち時間が長くなるという問題がある。また，制御装置により集中制 御するという後者の方法はリーダ ·ライタ数が多くなると、割り当てられる通信時間が 短くなるという問題がある。
[0016] さらに，特許文献 1に記載の発明では，複数のリーダ'ライタが存在する場合を想定 しておらず，常に同一の周波数帯（チャネル）を用いるものであり，複数のチャネル中 の空きチャネルをサーチすると ヽぅシステムへの適用につ ヽての記載はな!/、。
[0017] したがって，本発明の目的は， RFIDシステムにおいて、複数のリーダ'ライタが存 在する場合にあって，それぞれのリーダ'ライタの送信タイミング待ち時間が多くなる， あるいは割り当てられる通信時間が短くなるという問題をなくし，且つ複数のリーダ'ラ イタが近接する場合に発生するお互いの干渉の影響を低減することを可能とするた めの RFID通信制御方法を提供することにある。
[0018] さらに，本発明は，力かる RFID通信制御方法を用いる RFIDリーダ ·ライタ及び RF IDシステムを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0019] 上記課題を達成する RFIDシステムは，第 1の態様として，リーダ'ライタ本体部と偏 波切り換え可能のアンテナを有し，継続搬送波を送出するリーダ イタと，前記継続 搬送波をタグ情報で変調して前記リーダ ·ライタに応答信号を返送するタグとを有し， 前記リーダ'ライタ本体部は，受信される干渉信号のレベルを判定して前記干渉信号 のレベルを閾値以下となる偏波方向を決定し，前記決定された偏波方向と異なる偏 波方向で，前記タグに対するコマンド信号を送出し，前記コマンド信号に対する前記 タグ力もの応答信号を前記決定された偏波方向で受信することを特徴とする。 [0020] 上記課題を達成する RFIDシステムは，第 2の態様として，第 1の態様において， 前記偏波切り換え可能のアンテナは，右旋円偏波と左旋円偏波との切り換えが可能 であることを特徴とする。
[0021] 上記課題を達成する RFIDシステムは，第 3の態様として，第 1の態様において， 前記偏波切り換え可能のアンテナは，水平偏波と垂直偏波との切り換えが可能であ ることを特徴とする。
[0022] 上記課題を達成する RFIDシステムは，第 4の態様として，第 1の態様において， 前記リーダ'ライタ本体部は，複数のチャネルのそれぞれについて受信される干渉信 号のレベルを判定し，前記干渉信号のレベルを閾値以下となる偏波方向を決定する ことを特徴とする。
[0023] 上記課題を達成する RFIDシステムは，第 5の態様として，リーダ'ライタ本体部とそ れぞれ固有の偏波のアンテナを複数有し，継続搬送波を送出するリーダ ·ライタと， 前記継続搬送波をタグ情報で変調して前記リーダ ·ライタに応答信号を返送するタグ とを有し，前記リーダ'ライタ本体部は，前記複数のアンテナのそれぞれで受信される 干渉信号のレベルを判定し，前記判定された干渉信号のレベルを閾値以下とする偏 波のアンテナを決定し，前記決定された偏波以外のアンテナによりコマンド信号を送 出し，前記決定された偏波のアンテナにより前記タグ力 の前記コマンド信号に対す る応答信号を受信することを特徴とする。
[0024] 上記課題を達成する RFID通信制御方法は，その第 1の態様として，リーダ'ライタ 本体部と偏波切り換え可能のアンテナを有し，継続搬送波を送出するリーダ ·ライタと ,前記継続搬送波をタグ情報で変調して前記リーダ ·ライタに応答信号を返送するタ グとを有する RFIDシステムにおける RFID通信制御方法であって，前記リーダ'ライ タにおいて，前記アンテナの，切り換え可能の全ての偏波について，特定のチャネル で順次に前記干渉信号レベルを測定し，前記測定される干渉信号レベルが閾値以 上の時，前記特定のチャネルを他のチャネルに切り換えて前記干渉信号レベルを測 定し，前記測定された干渉信号レベルが，閾値を超えないチャネル及び偏波方向を 決定し，前記決定された偏波方向以外の偏波方向で前記タグにコマンド信号を送り ,前記決定されたチャネル及び偏波方向で前記コマンド信号に対する応答信号を受 信するように制御することを特徴とする。
[0025] 上記課題を達成する RFID通信制御方法は，その第 2の態様として，リーダ'ライタ 本体部とそれぞれ異なる偏波方向が設定された複数のアンテナを有し，継続搬送波 を送出するリーダ ·ライタと，前記継続搬送波をタグ情報で変調して前記リーダ ·ライタ に応答信号を返送するタグとをする RFIDシステムにおける RFID通信制御方法であ つて，
前記リーダ'ライタにおいて，前記複数のアンテナのそれぞれの偏波について，特定 のチャネルで順次に前記干渉信号レベルを測定し，前記測定される干渉信号レベル が閾値以上の時，前記特定のチャネルを他のチャネルに切り換えて前記干渉信号レ ベルを測定し，前記測定された干渉信号レベルが，閾値を超えないチャネル及び偏 波方向に設定されたアンテナを決定し，前記決定された偏波以外のアンテナによりコ マンド信号を送出し，前記決定されたチャネル及び偏波のアンテナにより前記タグか らの前記コマンド信号に対する応答信号を受信するように制御することを特徴とする
[0026] 上記課題を達成する RFIDシステムにおけるリーダ'ライタは，その第 1の態様とし て，リーダ ·ライタ本体部と偏波切り換え可能のアンテナを有し，継続搬送波をタグに 向けて送出する RFID
システムにおけるリーダ'ライタであって，受信される干渉信号のレベルを判定して前 記干渉信号のレベルを閾値以下とするチャネル及び前記アンテナの偏波方向を決 定し，前記決定された偏波方向以外の偏波方向で前記タグにコマンド信号を送り， 前記継続搬送波をタグ情報で変調して生成され，前記タグから返送される前記コマ ンド信号に対する応答信号を，前記決定されたチャネル及び偏波方向で受信するこ とを特徴とする。
[0027] 上記課題を達成する RFIDシステムにおけるリーダ'ライタは，その第 2の態様とし て，リーダ ·ライタ本体部とそれぞれ固有の偏波のアンテナを複数有し，継続搬送波 をタグに向けて送出する RFID
システムにおけるリーダ ·ライタであって，前記リーダ'ライタ本体部は，複数のチヤネ ルのそれぞれについて前記複数のアンテナのそれぞれで受信される干渉信号のレ ベルを判定し，前記判定された干渉信号のレベルを閾値以下とするチャネル及びァ ンテナを決定し，前記決定されたアンテナ以外のアンテナによりコマンド信号を前記 タグに送り，前記決定されたチャネルで，決定されたアンテナにより，前記継続搬送 波をタグ情報で変調して生成され，前記タグから返送される応答信号を受信すること を特徴とする。
[0028] 上記課題を達成する RFIDシステムにおけるリーダ'ライタは，その第 3の態様とし て，リーダ'ライタ本体部とそれぞれ水平及び垂直偏波を有する 2つのダイポールァ ンテナを有し，継続搬送波をタグに向けて送出する RFIDシステムにおけるリーダ'ラ イタであって，更に，送受切り換えスィッチを有し，前記リーダ ·ライタ本体部は，複数 のチャネルのそれぞれについて前記水平及び垂直偏波のそれぞれで受信される干 渉信号のレベルを判定し，前記判定された干渉信号のレベルを閾値以下とするチヤ ネル及び水平又は垂直偏波のいずれかを決定し，前記送受切り換えスィッチは，前 記リーダ'ライタ本体部による決定に基づく切り換え信号に従い，前記リーダ'ライタ本 体部から出力されるコマンド信号を前記 2つのダイポールアンテナのうち，前記決定 された水平又は垂直偏波に対応しないダイポールアンテナに出力し，反対に，前記 決定された水平又は垂直偏波に対応するダイポールアンテナで受信される前記タグ 力 返送される応答信号を前記リーダ'ライタ本体部に入力するように切り換え制御 することを特徴とする。
[0029] 本発明の特徴は，以下に図面に従い説明される発明を実施するための最良の形 態から更に明らかになる。
発明の効果
[0030] 本発明により，空きチャネルが検出される確率が高くなると共に、リーダ'ライタ間の 干渉の影響を低減することが可能となる。 図面の簡単な説明
[0031] [図 1]RFIDシステムとして，複数のリーダ'ライタが近接して運用される場合の状態例 を説明する図である。
[図 2]キャリアセンスによる空きチャネル検出の方法を説明する図である。
[図 3]リーダ ·ライタ # 1 ( # 2)のアンテナ lbから放射されるコマンド信号とタグ 2a (2b) 力 の応答信号を説明する図である。
[図 4]RFIDシステムとして，複数のリーダ'ライタ # 1, # 2が近接して運用される場合 における本発明の特徴を説明する図である。
[図 5]本発明が適用されるリーダ ·ライタの一構成例概念図である。
[図 6]別のリーダ'ライタの構成例概念図である。
[図 7]タグ 2a (2b)の実施例概念ブロック図である。
[図 8]本発明に従う一実施例動作フローである。
[図 9]リーダ ·ライタ # 1 ( # 2)のアンテナ lbから放射されるコマンド信号とタグ 2a (2b) 力 の応答信号を説明する図である。
[図 10]図 8の実施例フローにより決定されるチャネル Chi— Ch4と偏波方向 1一 nの 関係を示す図である。
[図 11]それぞれ特定の偏波方向が設定された複数のアンテナを用いる実施例を示 す図である。
[図 12]本発明が適用されるリーダ ·ライタの他の構成例概念図である。
[図 13]図 12におけるスィッチ SW1— SW4の制御を説明する図である。
[図 14]図 12に示すリーダ'ライタを用いた，本発明に従う他の実施例動作フローであ る。
符号の説明
# 1, # 2 リーダ'ライタ
la リーダ ·ライタ本体
lb アンテナ
2a, 2b タグ
3 干渉
10 アンテナ素子
20 偏波方向制御部
30 パッチアンテナ
31 LSIチップ
200 送受切り換えスィッチ 201 双方向カプラ
発明を実施するための最良の形態
[0033] 以下に図面に従い，本発明の実施の形態例を説明する。以下に説明される実施の 形態例は，本発明の理解のためのものであり，本発明の技術的範囲がこれに限定さ れるものではない。
[0034] 図 4は， RFIDシステムとして，複数のリーダ'ライタ # 1, # 2が近接して運用される 場合を示し，図 1と対比される場合，本発明の RFID通信制御の特徴としてキャリアセ ンスの後に，リーダ ·ライタのアンテナ lbの偏波方向を制御する機能 4を有して 、る。
[0035] 図 5は，本発明が適用されるリーダ'ライタ # 1, # 2の一構成例概念図である。図 5 において，アンテナ lbは，アンテナ素子 10と偏波方向制御部 20を有している。特徴 として偏波方向制御部 20は，アンテナ素子 10の偏波方向を右旋円偏波と左旋円偏 波の切り換えを制御する機能を有して 、る。
[0036] アンテナ素子 10は，直交する 2つのダイポールアンテナ力 成り，水平方向ダイポ 一ルアンテナは，スィッチ 15に接続され，垂直方向ダイポールアンテナは，スィッチ 1 6に接続されている。
[0037] リーダ ·ライタ本体部 laは，偏波方向制御部 20の切り換えスィッチ 14に送信信号 T XSIGを送り，切り換えスィッチ 14力も受信信号 TRSIGを入力する。さらに，リーダ' ライタ本体部 laは，偏波方向制御部 20のスィッチ制御部 11に偏波切り換え信号 P WSWを送る。
[0038] 2つのハイブリッド回路 12, 13のそれぞれは，送信信号 TXSIGを入力し， 0° 及び 90° 移相した信号を出力する。スィッチ制御部 11は，リーダ ·ライタ本体部 laからの 偏波切り換え信号 PWSWに従い，切り換えスィッチ 14, 15, 16を制御する。
[0039] すなわち，リーダ ·ライタ本体部 laから右旋円偏波を指定する偏波切り換え信号 P WSWがスィッチ制御部 11に送られると，スィッチ制御部 11は，切り換えスィッチ 14 の出力端子 ol,切り換えスィッチ 15, 16への入力端子 IIを有効とするようにスィッチ 切り換え信号を切り換えスィッチ 14, 15, 16に供給する。
[0040] 反対に，リーダ'ライタ # 1から左旋円偏波を指定する偏波切り換え信号 PWSWが スィッチ制御部 11に送られると，スィッチ制御部 11は，切り換えスィッチ 14の出力端 子 o2,切り換えスィッチ 15, 16への入力端子 12を有効とするように切り換えスィッチ 切り換え信号を切り換えスィッチ 14, 15, 16に供給する。
[0041] したがって，切り換えスィッチ 15から 0° の移相信号がアンテナ素子 10の水平方向 ダイポールアンテナ素子に供給され，切り換えスィッチ 16から 90° の移相信号がァ ンテナ素子 10の垂直方向ダイポールアンテナ素子に供給されると，右旋円偏波とな る。反対に，切り換えスィッチ 15から 90° の移相信号がアンテナ素子 10の水平方向 ダイポールアンテナ素子に供給され，切り換えスィッチ 16から 0° の移相信号がアン テナ素子 10の垂直方向ダイポールアンテナ素子に供給されると，左旋円偏波となる
[0042] 図 6は，別のリーダ ·ライタの構成例概念図であり，アンテナ素子 10の偏波方向を 水平偏波と垂直偏波に切り換え制御する機能を有している。
[0043] 図 6において，図 5の実施例と同様に，アンテナ lbは，アンテナ素子 10と偏波方向 制御部 20を有している。リーダ ·ライタ本体部 laは，偏波方向制御部 20の切り換えス イッチ 14に送信信号 TXSIGを送り，送受信切り換えスィッチ 14カゝら受信信号 TRSI Gを入力する。さらに，リーダ ·ライタ本体部 laは，偏波方向制御部 20のスィッチ制御 部 11に水平及び垂直の偏波方向の切り換え信号 PWSWを送る。
[0044] リーダ ·ライタ本体部 laから水平偏波を指定する偏波切り換え信号 PWSWがスイツ チ制御部 11に送られると，スィッチ制御部 11は，切り換えスィッチ 14の出力端子 ol を有効としてアンテナ素子 10の水平方向ダイポールアンテナ素子に供給する。反対 に，リーダ ·ライタ本体部 laから垂直偏波を指定する偏波切り換え信号 PWSWがスィ ツチ制御部 11に送られると，スィッチ制御部 11は，切り換えスィッチ 14の出力端子 o 2を有効としてアンテナ素子 10の垂直方向ダイポールアンテナ素子に供給する。
[0045] このように，図 6に示す実施例では，リーダ ·ライタ本体部 laから偏波切り換え信号 P WSWに基づき，アンテナ素子 10の偏波方向を水平偏波又は，垂直偏波に切り換え 制御することが可能であり，図 5に示す構成よりも簡易に構成できる。
[0046] 図 7は，タグ 2a (2b)の実施例概念ブロック図である。アンテナ部 30と， LSIチップ 3 1で構成される。アンテナ部 30は，一例としてパッチアンテナで構成され，等価回路 としてインダクタンス Lを有している。 LSIチップ 31は，インタフェース部にキャパシタ ンス成分 cを有している。
[0047] アンテナ部 30と LSIチップ 31のインタフェース部は並列接続されている。したがつ て，アンテナ部 30のインダクタンス Lとインタフェース部キャパシタンス成分 Cとが共振 関係に有れば，リーダ'ライタ力も送られる継続波 CWを受信し，最大電力で LSIチッ プ 31の制御部 CONT側に供給することができる。
[0048] LSIチップ 31の制御部 CONTは，供給される電力により，記憶しているタグの付属 する物品の識別情報を含む特性情報により継続波 CWを変調して，アンテナ部 30か ら固定した偏波方向（例えば，水平偏波）でリーダ ·ライタ側に放出することができる。
[0049] 力かるリーダ ·ライタ及びタグの構成を前提として，本発明の一実施例動作フローを 図 8に従い説明する。
[0050] 図 8において，先ず，リーダ'ライタ本体部 laで初期チャネル (周波数帯域)の設定（ ステップ S1)と，初期アンテナ偏波の設定 (ステップ S 11)を行う。いま，初期アンテナ 偏波を右旋円偏波とすると，先に説明したように，図 5の実施例において，スィッチ制 御部 11は，スィッチ 14の出力端子 olを有効とし，ノ、イブリツド回路 12の 0° 移相出 力端子とスィッチ 15の入力端子 IIを有効とする。同時に，ノ、イブリツド回路 12の 90° 移相出力端子とスィッチ 16の入力端子 IIを有効とする。
[0051] このような設定において，アンテナ素子 10で受信されるキャリアのレベルを，干渉信 号として側定する (ステップ S 2)。干渉信号のレベルが，閾値以上であれば (ステップ S3, N) ,当該チャネルは使用できない。
[0052] この時，チャネルを変えずに，未だ測定を行って ヽな 、偏波方向（この場合は，左 旋円偏波方向）を判断し (ステップ S12) ,アンテナ偏波を左旋円波方向へ切り換え を行う（ステップ S13)。このように，切り換えられた偏波方向で，再度干渉レベル測定 (ステップ S2)以降の処理を継続する。
[0053] このようにして，全偏波についての測定を行っても，干渉信号のレベルが閾値以上 であれば (ステップ S3, N) ,他のチャネルにおける干渉レベルを測定対象とする。す なわち，既に全チャネルの測定が行われたかを判断し，測定が行われていないチヤ ネルがあれば (ステップ S4, N) ,順次チャネルを切り換え (ステップ S5) ,同様の干渉 レベル測定 (ステップ S 2)に戻る。 [0054] 既に全チャネルの測定が行われて 、る場合 (ステップ S4, Y)は，ランダムに待ち時 間を設定し (ステップ S6) ,設定された待ち時間経過後に再び初期チャネル設定 (ス テツプ S1)に戻り，上記処理を繰り返す。
[0055] さらに，上記干渉レベル測定 (ステップ S2)において，干渉レベルが閾値以下であ れば (ステップ S3, Y) ,干渉レベルが閾値以下であるチャネル及びアンテナ偏波方 向を判定し，送受信に用いるアンテナ偏波方向を決定する (ステップ S7)。
[0056] すなわち，本発明の特徴として，干渉レベルが閾値以下であると決定されたアンテ ナ偏波方向以外の偏波方向をコマンドの送信用とし，干渉レベルが閾値以下である と決定されたアンテナ偏波方向をタグからの応答信号の受信用に用いる。
[0057] これにより，送信の際に干渉レベルが閾値以下であると決定されたアンテナ偏波方 向以外の偏波方向を使用するために，コマンド送信において干渉は生じるが，受信 の際には，干渉レベルの低い偏波方向を用いるので，偏波切り換えを行わないリー ダ ·ライタからの干渉に対しても干渉低減効果を得ることができる。
[0058] このように決定された偏波方向で，コマンド信号を送信する (ステップ S8)。っ 、で， コマンドを送信した後，先に決定された受信用の偏波方向にアンテナ偏波を切り換 える（ステップ S 14)。
[0059] この切り換えた偏波方向でタグ力もの応答信号を受信する。この時，受信用に切り 換えられた偏波方向はキャリアセンスにおいて干渉レベルが小さいものであると判定 されているので良好なレベルで応答信号を受信することができる。
[0060] ここで，図 9は，リーダ'ライタ 2)のアンテナ lbから放射されるコマンド信号と タグ 2a (2b)力もの応答信号を説明する図である。
[0061] 図 9 (A)に示すように，リーダ ·ライタ # 1, # 2は，決定された使用チャネル及びァ ンテナ偏波方向，例えば，右旋円偏波を用い，継続波 CWを，コマンド信号とその前 後にプリアンブル Preとチヱック信号 CRCを有するフレーム信号で変調して送信する
[0062] タグ 2a, 2bは，対応するリーダ'ライタ # 1, # 2からの上記のコマンド信号を受信す ると，図 9 (B)に示すように，タグの付属する物品の特性情報と識別情報をタグ情報と して同様にプリアンブル Preとチェック信号 CRCを前後に有するフレーム信号で継続 波 CWを変調して，対応するリーダ ·ライタ # 1, # 2側に反射する。
[0063] リーダ'ライタ # 1, # 2は，この応答信号を先のステップ S 14で，コマンド信号の送 信時の右旋円偏波力 異なる左旋円偏波に切り換えた左旋円偏波により応答信号 を受信する (ステップ S9)。
[0064] ついで，アンテナ偏波を送信時の偏波に戻す切り換えを行い (ステップ S 15) ,通信 を終了する (ステップ S 10)。
[0065] 図 10は，上記図 8の実施例フローにより決定されるチャネル Chi— Ch4と偏波方 向 1一 nの関係を示す図である。図 10において， 白抜きの帯域は，干渉信号レベル が閾値以下である条件を満たすチャネル (周波数帯域)と偏波である。
[0066] したがって，本発明において，リーダ ·ライタは，コマンド信号の送信時に図 10にお ける白抜きの帯域（図 10にお 、て偏波 2と n)以外の偏波を用い，タグからの応答信 号の受信時は，偏波 2又は nを使用する。
[0067] ここで，上記説明において，リーダ'ライタは，一つのアンテナ lbを有して，当該アン テナの偏波方向を切り換える構成を示したが，本発明の適用は，かかる構成に限定 されない。すなわち，図 11に示すように，それぞれ特定の偏波方向が設定された複 数のアンテナ素子 101b— lOnbをリーダ ·ライタ本体 laに接続し，リーダ ·ライタ本体 laにより設定すべき偏波に対応した特定のアンテナを有効とするように選択制御す るように構成することも可能である。
[0068] さらにまた，図 11において，複数のアンテナ素子 101b— lOnbのそれぞれを図 5又 は図 6に示したように偏波方向を可変制御できる態様とすれば，より少ないアンテナ で自由度を持って通信可能チャネルの探索を容易とすることができる。
[0069] 図 12は，更に本発明の実施例である。図 5,図 6に示す実施例を用いた時，図 8に 示したように，コマンド送信 (ステップ S8)及び応答信号受信 (ステップ S9)に対応し て，その都度，アンテナ偏波を切り換える処理を行う構成であった。
[0070] これに対し，図 12に示す実施例は，コマンド送信時及び応答信号受信時において ,アンテナ偏波の切り換えは行わず，図 12に対応する図 14に示す動作フローから明 らかなように，信号処理のみにより送受切り換えを行う構成である。
[0071] 図 12において，特徴として，アンテナ素子 10は，水平，垂直ダイポールアンテナ 1 Oa, 10bで構成されている。偏波方向制御部 20は，スィッチ制御部 11,切り換えスィ ツチ SW1— SW4を有する送受切り換え部 200及び，双方向カプラ 201を有している
[0072] 双方向力ブラ 201は，端子 a— b間で両方向に信号を通過し，端子 c d間で両方向 に信号を通過する機能を有している。したがって，力かる双方向力ブラ 201の特性に 対応して，スィッチ制御部 11は，リーダ ·ライタ本体部 laからの偏波切り換え信号に 基づいて送受切り換え部 200の切り換えスィッチ SW1— SW4を制御する。
[0073] 水平ダイポールアンテナ 10aを用いて，水平偏波によりコマンド信号の送信を行い ,垂直ダイポールアンテナ 10bを用いて，垂直偏波により応答信号を受信する場合 は，次のように制御される。
[0074] すなわち，図 13は，双方向カプラ 201の端子間の信号の流れと，スィッチ SW1— S W4の関係を説明する図であり，リーダ ·ライタ本体部 laからの偏波切り換え信号に 従い，スィッチ制御部 11は，送受切り換え部 200のスィッチ SW1及びスィッチ SW2 を通して，送信信号を双方向力ブラ 201の端子 aに入力し，一方，双方向力ブラ 201 の端子 cに入力し，端子 dに出力する受信信号は，スィッチ SW3及びスィッチ SW4を 通してリーダ'ライタ本体部 laに入力するようにスィッチ SW1— SW4を制御する（図 1 3 (A)参照)。
[0075] また，垂直ダイポールアンテナ 10bを用いて，垂直偏波によりコマンド信号の送信を 行い，水平ダイポールアンテナ 10aを用いて，水平偏波により応答信号を受信する 場合は，次のように制御される。
[0076] 送信信号がスィッチ SW1及びスィッチ SW3を通り双方向カプラ 201の端子 dに入 力し，従って，送信信号は端子 cに出力し，垂直ダイポールアンテナ 10bに供給され るようにスィッチ SW1及びスィッチ SW3を制御する。一方，水平ダイポールアンテナ 10aによる受信信号は，双方向力ブラ 201の端子 bに入力し，端子 aに出力する。した がって，スィッチ SW2及びスィッチ 4を通り受信信号が，リーダ'ライタ本体部 laに入 力するように，スィッチ SW2及びスィッチ 4を制御する（図 13 (B)参照）。
[0077] 図 14は，図 12の実施例に対応する動作フローであり，先の図 8に示す動作フロー におけると同様に，ステップ S7において，使用チャネルと送受信用の偏波方向が決 定される。図 12の実施例では，送受信用の偏波方向が決定されるとアンテナ素子 10 に対する偏波制御を行わずに，コマンド送信 (ステップ S8)及び，応答受信 (ステップ S9)が行われる。ただし，この時，図 13に示したように，送受切り換え部 200のスイツ チ SW1— SW4の制御が行われる。
産業上の利用可能性
上記に説明したように，従来方法では固定された偏波において，使用可能なチヤネ ルのみがサーチされる構成であるのに対し，本発明においては，サーチの結果検知 される，レベルが閾値以下となる偏波方向で，タグ側力 の応答信号を受信し，コマ ンド信号の送信は，前記干渉信号レベルが閾値以下となる偏波方向と異なる偏波方 向で行うことにより，リーダ'ライタ間の干渉の影響を低減することが可能となる。よって ,本発明により産業上寄与するところ大である。

Claims

請求の範囲
[1] リーダ ·ライタ本体部と偏波切り換え可能のアンテナを有し，継続搬送波を送出する リーダ'ライタと，
前記継続搬送波をタグ情報で変調して前記リーダ ·ライタに応答信号を返送するタ グとを有し，
前記リーダ ·ライタ本体部は，受信される干渉信号のレベルを判定して前記干渉信 号のレベルを閾値以下となる偏波方向を決定し，
前記決定された偏波方向と異なる偏波方向で，前記タグに対するコマンド信号を送 出し，
前記コマンド信号に対する前記タグからの応答信号を前記決定された偏波方向で 受信する
ことを特徴とする RFIDシステム。
[2] 請求項 1において，
前記偏波切り換え可能のアンテナは，右旋円偏波と左旋円偏波との切り換えが可 能であることを特徴とする RFIDシステム。
[3] 請求項 1において，
前記偏波切り換え可能のアンテナは，水平偏波と垂直偏波との切り換えが可能で あることを特徴とする RFIDシステム。
[4] 請求項 1において，
前記リーダ ·ライタ本体部は，複数のチャネルのそれぞれについて受信される干渉 信号のレベルを判定し，前記干渉信号のレベルを閾値以下となる偏波方向を決定す ることを特徴とする RFIDシステム。
[5] リーダ'ライタ本体部とそれぞれ固有の偏波のアンテナを複数有し，継続搬送波を 送出するリーダ'ライタと，
前記継続搬送波をタグ情報で変調して前記リーダ ·ライタに応答信号を返送するタ グとを有し，
前記リーダ ·ライタ本体部は，前記複数のアンテナのそれぞれで受信される干渉信 号のレベルを判定し，前記判定された干渉信号のレベルを閾値以下とする偏波のァ ンテナを決定し，
前記決定された偏波以外のアンテナによりコマンド信号を送出し，
前記決定された偏波のアンテナにより前記タグ力 の前記コマンド信号に対する応 答信号を受信する
ことを特徴とする RFIDシステム。
[6] 請求項 5において，
前記リーダ ·ライタ本体部は，複数のチャネルのそれぞれについて受信される干渉 信号のレベルを判定し，前記干渉信号のレベルを閾値以下となる偏波のアンテナを 決定することを特徴とする RFIDシステム。
[7] 請求項 4又は 6において，
前記チャネルは，複数に分割された周波数帯のそれぞれの帯域であることを特徴と する RFIDシステム。
[8] 請求項 1乃至 7のいずれかにおいて，
前記タグは，パッチアンテナと，前記パッチアンテナに並列接続され，前記インダク タンス成分と共振するキャパシタンス成分を有するインタフェース部を有する LSIで構 成されて!/ヽることを特徴とする RFIDシステム。
[9] リーダ ·ライタ本体部と偏波切り換え可能のアンテナを有し，継続搬送波を送出する リーダ ·ライタと，前記 «続搬送波をタグ情報で変調して前記リーダ ·ライタに応答信 号を返送するタグとを有する RFIDシステムにおける RFID通信制御方法であって， 前記リーダ'ライタにおいて，
前記アンテナの，切り換え可能の全ての偏波について，特定のチャネルで順次に 前記干渉信号レベルを測定し，
前記測定される干渉信号レベルが閾値以上の時，前記特定のチャネルを他のチヤ ネルに切り換えて前記干渉信号レベルを測定し，
前記測定された干渉信号レベルが，閾値を超えな!/ヽチャネル及び偏波方向を決定 し，
前記決定された偏波方向以外の偏波方向で前記タグにコマンド信号を送り， 前記決定されたチャネル及び偏波方向で前記コマンド信号に対する応答信号を受 信するように制御することを特徴とする RFID通信制御方法。
[10] 請求項 9において，
前記偏波切り換え可能のアンテナは，右旋円偏波と左旋円偏波との切り換えが可 能であることを特徴とする RFID通信制御方法。
[11] 請求項 9において，
前記偏波切り換え可能のアンテナは，水平偏波と垂直偏波との切り換えが可能で あることを特徴とする RFID通信制御方法。
[12] リーダ ·ライタ本体部とそれぞれ異なる偏波方向が設定された複数のアンテナを有 し，継続搬送波を送出するリーダ イタと，前記継続搬送波をタグ情報で変調して前 記リーダ ·ライタに応答信号を返送するタグとをする RFIDシステムにおける RFID通 信制御方法であって，
前記リーダ'ライタにおいて，
前記複数のアンテナのそれぞれの偏波にっ 、て，特定のチャネルで順次に前記干 渉信号レベルを測定し，
前記測定される干渉信号レベルが閾値以上の時，前記特定のチャネルを他のチヤ ネルに切り換えて前記干渉信号レベルを測定し，
前記測定された干渉信号レベルが，閾値を超えな ヽチャネル及び偏波方向に設定 されたアンテナを決定し，
前記決定された偏波以外のアンテナによりコマンド信号を送出し，
前記決定されたチャネル及び偏波のアンテナにより前記タグ力 の前記コマンド信 号に対する応答信号を受信する
ように制御することを特徴とする RFID通信制御方法。
[13] 請求項 9乃至 12のいずれかにおいて，
前記チャネルは，複数に分割された周波数帯のそれぞれの帯域であることを特徴と する RFIDシステム。
[14] 請求項 9乃至 12のいずれかにおいて，
前記タグは，パッチアンテナと，前記パッチアンテナに並列接続され，前記インダク タンス成分と共振するキャパシタンス成分を有するインタフェース部を有する LSIで構 成されて!/ヽることを特徴とする RFID通信制御方法。
[15] リーダ ·ライタ本体部と偏波切り換え可能のアンテナを有し，継続搬送波をタグに向 けて送出する RFID
システムにおけるリーダ'ライタであって，
受信される干渉信号のレベルを判定して前記干渉信号のレベルを閾値以下とする チャネル及び前記アンテナの偏波方向を決定し，
前記決定された偏波方向以外の偏波方向で前記タグにコマンド信号を送り， 前記継続搬送波をタグ情報で変調して生成され，前記タグから返送される前記コマ ンド信号に対する応答信号を，前記決定されたチャネル及び偏波方向で受信する ことを特徴とするリーダ'ライタ。
[16] 請求項 15において，
前記偏波切り換え可能のアンテナは，右旋円偏波と左旋円偏波との切り換えが可 能であることを特徴とするリーダ 'ライタ。
[17] 請求項 15において，
前記偏波切り換え可能のアンテナは，水平偏波と垂直偏波との切り換えが可能であ ることを特徴とするリーダ'ライタ。
[18] リーダ'ライタ本体部とそれぞれ固有の偏波のアンテナを複数有し，継続搬送波を タグに向けて送出する RFID
システムにおけるリーダ'ライタであって，
前記リーダ ·ライタ本体部は，複数のチャネルのそれぞれについて前記複数のアン テナのそれぞれで受信される干渉信号のレベルを判定し，前記判定された干渉信号 のレベルを閾値以下とするチャネル及びアンテナを決定し，
前記決定されたアンテナ以外のアンテナによりコマンド信号を前記タグに送り， 前記決定されたチャネルで，決定されたアンテナにより，前記継続搬送波をタグ情 報で変調して生成され，前記タグから返送される応答信号を受信する
ことを特徴とするリーダ'ライタ。
[19] リーダ'ライタ本体部とそれぞれ水平及び垂直偏波を有する 2つのダイポールアン テナを有し，継続搬送波をタグに向けて送出する RFIDシステムにおけるリーダ イ タであって，
更に，送受切り換えスィッチを有し，
前記リーダ ·ライタ本体部は，複数のチャネルのそれぞれについて前記水平及び垂 直偏波のそれぞれで受信される干渉信号のレベルを判定し，前記判定された干渉 信号のレベルを閾値以下とするチャネル及び水平又は垂直偏波のいずれかを決定 し，
前記送受切り換えスィッチは，前記リーダ，ライタ本体部による決定に基づく切り換 え信号に従い，前記リーダ ·ライタ本体部から出力されるコマンド信号を前記 2つのダ イポールアンテナのうち，前記決定された水平又は垂直偏波に対応しな ヽダイポー ルアンテナに出力し，反対に，前記決定された水平又は垂直偏波に対応するダイポ 一ルアンテナで受信される前記タグ力 返送される応答信号を前記リーダ ·ライタ本 体部に入力するように切り換え制御する
ことを特徴とするリーダ'ライタ。
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