(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチャネルのうち、隣接するＲＦＩＤリーダライタ装置と同一のチャネルを利用してＲＦＩＤタグとの間で信号の送受を行うことが可能な送受信部を有するＲＦＩＤシステムにおけるＲＦＩＤリーダライタ装置であって、
前記ＲＦＩＤタグとの間で送受する信号を処理する送受信処理部と、
前記複数のチャネルの受信レベルを検知するキャリアセンス処理部と、
前記ＲＦＩＤリーダライタ装置の時刻情報を所定の時間間隔ごとに読み取り、該時刻情報に、ＲＦＩＤリーダライタ装置ごとに割り当てられ、前記隣接するＲＦＩＤリーダライタ装置に割り当てられる値とは異なる固有値であるゼロまたは正の整数と前記キャリアセンス部のキャリアセンス時間の積を加えて得た時刻に、前記キャリアセンス処理部で前記受信レベルの検知を行うキャリアセンスタイミング信号を発生させるキャリアセンス開始タイミング発生部と、
前記キャリアセンス開始タイミング発生部において発生させたキャリアセンスタイミング信号に応じて、前記送受信部への接続を前記送受信処理部から前記キャリアセンス処理部へと切り替えを行い、前記キャリアセンス処理部が検知した受信レベルの中で、最も低い受信レベルのチャネルを使用するチャネルに設定する制御部と、
を備え、
前記送受信部は、前記制御部において設定したチャネルを用いて、前記送受信処理部において処理される信号の送受を行う
ことを特徴とするＲＦＩＤリーダライタ装置。
【請求項２】
複数のチャネルのうち、隣接するＲＦＩＤリーダライタ装置と同一のチャネルを利用してＲＦＩＤタグとの間で信号の送受を行うことが可能な送受信部を有するＲＦＩＤシステムにおけるＲＦＩＤリーダライタ装置の制御方法であって、
前記ＲＦＩＤリーダライタ装置の時刻情報を所定の時間間隔ごとに読み取り、該時刻情報に、ＲＦＩＤリーダライタ装置ごとに割り当てられ、前記隣接するＲＦＩＤリーダライタ装置に割り当てられる値とは異なる固有値であるゼロまたは正の整数と前記キャリアセンス部のキャリアセンス時間の積を加えて得た時刻に、前記複数のチャネルの受信レベルの検知を行うキャリアセンスタイミング信号を発生させ、
前記発生させたキャリアセンスタイミング信号に応じて、前記送受信部への接続を、前記ＲＦＩＤタグとの間で送受する信号を処理する送受信処理部から前記複数のチャネルの受信レベルの検知を行うキャリアセンス処理部へと切り替えを行い、
前記検知した受信レベルの中で、最も低い受信レベルのチャネルを使用するチャネルに設定し、
前記設定したチャネルを用いて、前記ＲＦＩＤタグとの間で送受する信号の送受を行う
ことを特徴とするＲＦＩＤリーダライタ装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグとの間で複数の送受信チャネルを利用可能なＲＦＩＤリーダライタ装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＲＦＩＤシステムにおいては、ＲＦＩＤリーダライタ装置（以下、リーダライタと略記）が複数のチャネルをＲＦＩＤタグ（以下、タグと略記）との通信に利用可能な場合には、複数のチャネルの中から通信に適したチャネルを決定する処理が、広く一般的に行われている。リーダライタは、決定したチャネルを用いて通信を行うことにより、他のリーダライタとの間で干渉が生じることを防いでいる。
【０００３】
従来におけるチャネルの決定方法としては、手動によりシステムにチャネルを設定する方法と、システムにおいて最適なチャネルを決定する方法とがある。
システムにおいてチャネルを決定する方法について、図１１に示す従来のリーダライタの構成図を参照して説明する。従来技術におけるリーダライタ１０２は、タグとの通信を開始する前にテスト等を行って、システム内の各リーダライタ１０２に設定すべきチャネルを決定する。このとき、例えばリーダライタ１０２の上位装置であるサーバ１０１により、システム内の各リーダライタ１０２のチャネルを決定する。リーダライタ１０２は、サーバ１０２から通知されたチャネルを自装置内の使用チャネル保存部１０４に保存しておく。そして、リーダライタ１０２内の送受信処理部１０５は、タグとの信号の送受信に係わる処理を実行するときは、使用チャネル保存部１０４に保存したチャネルを使用して、信号の送受を行う。
【０００４】
ＲＦＩＤシステムにおいて使用するチャネルに関しては、読取り器間に干渉を与えないよう、使用周波数をチャネル数だけ分離して使う技術が存在する。例えば、読取り器が、タグに単側波帯域のコマンド信号を送信し、単側波帯域の周波数帯域をシフトさせて、タグから周波数帯域がシフトされた両側波帯域の応答信号を受信する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
また、システムにおいて、タグと通信する複数のタグリーダがそれぞれタグと通信するタイミングを制御するための信号を送信する同期装置を備える技術についても知られている（例えば、特許文献２）。これによれば、同期装置は、タグリーダより送信されるキャリアを受信すると、タグと同様のバックスキャッタ方式で同期要求信号を返信する。複数のタグリーダは、同期要求信号を検出すると、同期開始モードに移行して無変調キャリアを連続配信する。同期装置は、同期要求信号を返信した後、複数のタグリーダに制御開始用のトリガを与え、複数のタグリーダは、トリガが与えられると、タグと通信するための制御を開始する。このように、同期装置により、各タグリーダによるタグと通信するための制御のタイミングが重複しないように制御される技術が知られている。
【０００６】
また、近年では、リーダライタが、隣接する他のリーダライタと同一のチャネルを利用してタグと通信する技術も実現されている。これに関して、例えば、リーダライタが、ミラーサブキャリア方式により変調されたタグからの応答信号の周波数における干渉信号の有無を判定し、干渉信号があると判定されると、送信部の搬送波の周波数を切り替える技術が知られている（例えば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１５１１３２号公報
【特許文献２】特開２００９−０２１８４８号公報
【特許文献３】特開２０１０−０２１６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
例えば手動でチャネルを決定する方法によれば、システムごとにＲＦＩＤの専門家がリーダライタの配置に応じて最も効率のよいチャネル配分を決定して、リーダライタごと、あるいはシステムに設定する必要がある。具体的には、距離の近い隣り合うリーダライタのチャネルはなるべく離れるよう設定する必要がある。このため、システムごとにＲＦＩＤの専門家がチャネル設定に関与する必要があった。また、リーダライタの配置や周囲の状況が変更された場合には、現場の周囲の状況等によりチャネルの再設定が必要となる等の欠点があった。
【０００９】
また、前述のシステムにおいてチャネルを決定する方法によれば、例えば特許文献２に記載されている技術のように、複数のリーダライタ間で通信のタイミングをずらすために、他の装置をシステムに設ける必要があった。
【００１０】
本発明は、ＲＦＩＤリーダライタ装置が、隣接する他のＲＦＩＤリーダライタ装置と同一のチャネルを利用して通信を可能な場合に、ＲＦＩＤリーダライタ装置において、通信に最適なチャネルを決定することを可能とする技術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】
【００１１】
本発明の一態様によれば、複数のチャネルのうち、隣接するＲＦＩＤリーダライタ装置と同一のチャネルを利用してＲＦＩＤタグとの間で信号の送受を行うことが可能な送受信部を有するＲＦＩＤシステムにおけるＲＦＩＤリーダライタ装置であって、前記ＲＦＩＤタグとの間で送受する信号を処理する送受信処理部と、前記複数のチャネルの受信レベルを検知するキャリアセンス処理部と、前記キャリアセンス処理部で前記受信レベルの検知を行うタイミングを発生させるキャリアセンス開始タイミング発生部と、前記キャリアセンス開始タイミング発生部において発生させたタイミングに応じて、前記送受信部への接続を前記送受信処理部から前記キャリアセンス処理部へと切り替えを行い、前記キャリアセンス処理部が検知した受信レベルの中で、最も低い受信レベルのチャネルを使用するチャネルに設定する制御部と、を備え、前記送受信部は、前記制御部において設定したチャネルを用いて、前記送受信処理部において処理される信号の送受を行う。
【００１２】
また、本発明の他の一態様によれば、複数のチャネルのうち、隣接するＲＦＩＤリーダライタ装置と同一のチャネルを利用してＲＦＩＤタグとの間で信号の送受を行うことが可能な送受信部を有するＲＦＩＤシステムにおけるＲＦＩＤリーダライタ装置の制御方法であって、前記複数のチャネルの受信レベルの検知を行うタイミングを発生させ、前記発生させたタイミングに応じて、前記送受信部への接続を、前記ＲＦＩＤタグとの間で送受する信号を処理する送受信処理部から前記複数のチャネルの受信レベルの検知を行うキャリアセンス処理部へと切り替えを行い、前記検知した受信レベルの中で、最も低い受信レベルのチャネルを使用するチャネルに設定し、前記設定したチャネルを用いて、前記ＲＦＩＤタグとの間で送受する信号の送受を行う。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＲＦＩＤリーダライタ装置が、隣接する他のＲＦＩＤリーダライタ装置と同一のチャネルを利用して通信を可能な場合に、ＲＦＩＤリーダライタ装置において、通信に最適なチャネルを決定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ＲＦＩＤシステムの構成例を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係るリーダライタの構成図である。
【図３】チャネルの組み合わせについて説明する図である。
【図４】第１の実施形態に係るリーダライタのキャリアセンスタイミングを説明する図である。
【図５】第１の実施形態に係るリーダライタのチャネルの遷移を説明する図である。
【図６】第１の実施形態に係るリーダライタの制御部の動作を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態に係るリーダライタの構成図である。
【図８】キャリアセンスタイミング発生器の構成図である。
【図９】第２の実施形態に係るリーダライタのキャリアセンスタイミングを説明する図である。
【図１０】第２の実施形態に係るリーダライタの制御部の動作を示すフローチャートである。
【図１１】従来におけるリーダライタの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態に係るリーダライタを含むＲＦＩＤシステムの構成例を示す図である。
【００１６】
リーダライタ２は、アンテナ７を備え、アンテナ７を介して、タグ１０に向けて信号を送出し、また、これに対するタグ１０からの応答信号を受信することで、タグ１０への情報の書き込みや、タグ１０からの情報の読み出しを行う。
【００１７】
サーバ１は、リーダライタ２の上位装置であり、ＲＦＩＤシステム１００において必要な情報の管理等を行う。タグ１０は、メモリに情報を保持しており、リーダライタ２から受信した信号に応じてメモリに保持する情報の更新を行う、保持する情報を応答信号に含めて送信する等の処理を実行する。実施例では、タグ１０は、ＵＨＦ（Ultra-High Frequency）帯のＲＦＩＤタグである。
【００１８】
リーダライタ２は、ＲＦＩＤシステム１００内に１台あるいは複数台が設置される。以下においては、本実施形態に係るリーダライタ２が、他のリーダライタ２との間で干渉が生じないようにチャネルを決定する方法について説明するために、図１においては、ＲＦＩＤシステム１００が３台のリーダライタ２を備える構成を例示する。
【００１９】
３台のリーダライタ２を、それぞれリーダライタ２Ａ、２Ｂ、２Ｃとする。各リーダライタ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの電波の出力範囲１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ内にあるタグ１０を、それぞれ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃとする。以下の説明では、３台のリーダライタ２及び電波出力範囲１１並びにタグ１０を区別する必要がある場合には、Ａ、Ｂ、Ｃの符号を付して記載する。それぞれを区別する必要がない場合はこれらの符合については省略し、「リーダライタ２」等のように表現する。
【００２０】
図１においては、説明の簡単のため、３台のリーダライタ２Ａ〜２Ｃが直線状に配置される構成を示す。すなわち、リーダライタ２Ａに隣接するリーダライタ２は、リーダライタ２Ｂであり、リーダライタ２Ｂに隣接するリーダライタ２は、リーダライタ２Ａ及びリーダライタ２Ｃ、リーダライタ２Ｃに隣接するリーダライタ２は、リーダライタ２Ｂとする。
【００２１】
以下の説明では、図１のリーダライタ２Ａ〜２Ｃは、各々２つのチャネルを利用可能であり、隣接するリーダライタ２と同一のチャネルを用いてもタグ１０との信号の送受が可能であることを前提としている。実施例では、ＲＦＩＤシステム１００においてミラーサブキャリア方式を採用することにより、これを実現している。
【００２２】
図２は、本実施形態に係るリーダライタ２の構成図である。図２に示すリーダライタ２は、制御部３、アンテナ７、使用チャネル保存部４、送受信処理部５、送受信部６、キャリアセンス処理部９及びランダム時間発生器８を有する。図２においては、本実施形態に係るチャネルの決定方法に係わる構成のみを示す。
【００２３】
送受信部６は、アンテナ７を介して送受信処理部５及びキャリアセンス処理部９から受け取った信号を送出するとともに、アンテナ７を介してタグ１０からの応答信号を受信する。
【００２４】
送受信処理部５は、タグ１０との信号の送受に係わる処理を実行する。具体的には、送信する信号の生成や、受信した応答信号の解析等の処理を行う。
使用チャネル保存部４は、送受信部６においてタグ１０との信号の送受に使用するチャネルを保存する。
【００２５】
キャリアセンス処理部９は、キャリアセンスを実行する。具体的には、キャリアセンス処理部９は、タグ１０との信号の送受に係わる処理を実行する前に、リーダライタ２が利用可能なチャネルの受信レベルを検出する。例えば、図１においては、３台のリーダライタ２Ａ〜２Ｃが直線状に配置される構成例を示しているが、実際は、キャリアセンスにより、リーダライタ２間の距離が最近接のリーダライタ２との間でチャネルが被らないよう制御を行っている。
【００２６】
ランダム時間発生器８は、キャリアセンス処理部９において受信レベルの検知を行うタイミングを発生させる。具体的には、ランダム時間発生器８は、タグ１０との間で信号を送受する期間であることを示す「ランダム時間」を発生させる。キャリアセンス処理部９は、ランダム時間が経過すると、キャリアセンスを開始する。キャリアセンスが行われない期間を所定の範囲内に納めるため、ランダム時間は、所定の時間内で発生させる。
【００２７】
制御部３は、リーダライタ２の各部を制御して、タグ１０との信号の送受に使用するチャネルを決定する。
以下に、本実施形態に係るリーダライタ２が、キャリアセンスにより、タグ１０と信号を送受するときに使用するチャネルを決定する方法について、具体的に説明する。
【００２８】
図３は、チャネルの組み合わせについて説明する図である。上述のとおり、３台のリーダライタ２Ａ〜２Ｃのそれぞれは、２つのチャネル（チャネル１及びチャネル２とする）を使用可能である。図３は、各リーダライタ２Ａ〜２Ｃが２つのチャネルの中から使用するチャネルを決定した場合に取り得るチャネルのパターンを示す。図３中のリーダライタチャネルの「１」はチャネル１を、「２」はチャネル２を使用チャネルとして決定したことを表す。各チャネルパターンでのタグ１０との送受信効率が最良となるパターンを「○」、中程度の送受信効率となるパターンを「△」、送受信効率が最も低いパターンを「×」で表す。
【００２９】
図３に示すとおり、チャネルパターンは８とおりである。このうち、タグ１０との信号の送受信効率が最良となるパターンは、隣接するリーダライタ２と同じチャネルを使用しないパターンであり、パターン３とパターン６とがこれに相当する。各リーダライタ２において隣接するリーダライタ２と異なるチャネルが設定されている場合には、送受信効率がおよそ同程度（○）であると仮定することができ、以下においてはこれらのパターンを「チャネルの安定状態」と表す。
【００３０】
また、パターン２、パターン４、パターン５及びパターン７は、図１の構成の３台のリーダライタ２Ａ〜２Ｃのうち、リーダライタ２Ｂが隣接する２台のリーダライタ２Ａ、２Ｃのうちいずれか一方とは異なるチャネルを選択しているが、他方とは同一のチャネルを選択している場合である。このため、これらの４つのチャネルパターンについては、送受信効率はおよそ同程度（△）としている。
【００３１】
同様に、パターン１及びパターン８は、３台のリーダライタ２Ａ〜２Ｃの全てが同一のチャネルを選択している。このため、これら２つのチャネルパターンについては、送受信効率はおよそ同程度（×）としている。
【００３２】
本実施形態に係るリーダライタ２によれば、図２のランダム時間発生器８が発生させたランダム時間を計数し、ランダム時間が経過すると、送受信処理部５による処理を停止させて、キャリアセンスを実行する。３台のリーダライタ２Ａ〜２Ｃがそれぞれ自装置のランダム時間発生器８が発生させたランダム時間が経過するごとにキャリアセンスを実行し、使用するチャネルを決定していくことで、ＲＦＩＤシステム１００全体での送受信効率が最良（図３の送受信効率が○）のパターン３またはパターン６へとパターンが切り替わり、安定状態となる。
【００３３】
例えば、送受信効率が中程度・△のパターンのうち、パターン２では、互いに隣り合うリーダライタ２Ａとリーダライタ２Ｂとが同一のチャネル１に設定されている。各リーダライタ２のチャネルの設定がパターン２である場合に、３台のリーダライタ２Ａ〜２Ｃの中のいずれかがキャリアセンスを実行する。
【００３４】
リーダライタ２Ａがパターン２の状態でキャリアセンスを実行した場合には、リーダライタ２Ａは、キャリアセンスにより、隣接するリーダライタ２Ｂのチャネル１とは異なるチャネル２を選択する。これにより、ＲＦＩＤシステム１００においては、チャネルパターンは図３のパターン２からパターン６へと移行し、チャネルの安定状態となる。
【００３５】
リーダライタ２Ｂがパターン２の状態でキャリアセンスを実行した場合には、リーダライタ２Ｂは、キャリアセンスにより、２台の隣接するリーダライタ２Ａ、２Ｃのうち距離が近い方のリーダライタ２と異なるチャネルを選択する。リーダライタ２Ｃにより近く、チャネル１を選択した場合は、パターン２が維持されることとなる。一方、リーダライタ２Ａにより近く、チャネル２を選択した場合は、チャネルパターンはパターン２からパターン４へと移行する。ここで、パターン４の送受信効率は、パターン２と同程度であり、「△」のままである。
【００３６】
リーダライタ２Ｃがパターン２の状態でキャリアセンスを実行した場合には、リーダライタ２Ｃは、隣接するリーダライタ２Ｂのチャネルとは異なるチャネルが設定されているため、チャネルは２のままで変化しない。
【００３７】
パターン１及びパターン８のように、全てのリーダライタ２Ａ〜２Ｃが同一のチャネルを設定している場合には、最初にキャリアセンスを実行するリーダライタ２が必ず他の２台のリーダライタ２と異なるチャネルを設定する。このため、実際には、パターン１及びパターン８の送受信効率が低い（図３の送受信効率が×の）パターンに設定されることはない。また、パターン３やパターン６のように、チャネルが安定状態にある場合は、他のパターンへと移行することはない。そこで、送受信効率が中程度のキャリアパターンが設定されている場合について考えればよい。
【００３８】
図４は、本実施形態に係るリーダライタ２Ａ〜２Ｃのキャリアセンスタイミングを説明する図である。
前述のとおり、リーダライタ２Ａ〜２Ｃは、それぞれ自装置のランダム時間発生器８で発生させたランダム時間が経過すると、キャリアセンスを実行する。例えば、キャリアセンスの所要時間は、通常は、５ミリ秒程度である。ランダム時間としては、キャリアセンスの所要時間に対して十分に長い時間を取るようにランダム時間発生器８を調整する。例えば、ランダム時間の最小値を２００ミリ秒とする。これは、リーダライタ２がタグ１０との間で信号を送受信するために必要な時間から設定している。このように、ランダム時間発生器８を調整して、ランダム時間に１分程度が設定されるようにすることで、ＲＦＩＤシステム１００内のリーダライタ２Ａ〜２Ｃの間で、キャリアセンス実行タイミングが重複することを回避している。
【００３９】
リーダライタ２Ａ〜２Ｃは、ランダム時間の経過後にキャリアセンスを実行する。キャリアセンスが完了すると、再度発生させたランダム時間の経過後にキャリアセンスを実行し、以降はこれを繰り返す。
【００４０】
図５は、本実施形態に係るリーダライタ２Ａ〜２Ｃのチャネルの遷移を説明する図である。図５においては、チャネルの初期値は、図３に示す８パターンのうち、送受信効率が中程度（図３においては△）のパターン７である場合を示す。以下、３台のリーダライタ２Ａ乃至リーダライタ２Ｃのチャネルがそれぞれチャネル２、チャネル２及びチャネル１である場合、「チャネルパターン２−２−１」と表す。キャリアセンスは、図４に示す順序で実行される場合について説明する。
【００４１】
図５（ａ）では、まず、１回目のキャリアセンスは、リーダライタ２Ｃが実行する。隣接するリーダライタ２Ｂと異なるチャネルが設定されているため、チャネルの切り替えは行わず、チャネルパターンは「２−２−１」のままで変化しない。
【００４２】
２回目のキャリアセンスは、リーダライタ２Ｂが実行する。ここでは、隣接する２台のリーダライタ２Ａ、２Ｃのうち、より距離が近いリーダライタ２Ａと異なるチャネルを使用するチャネルに設定する場合を示す。これにより、チャネルパターンは「２−２−１」から「２−１−１」（パターン５）へと切り替わる。
【００４３】
３回目のキャリアセンスは、リーダライタ２Ａが実行する。リーダライタ２Ａは、隣接するリーダライタ２Ｂと異なるチャネルが設定されているため、チャネルの切り替えは行わず、チャネルパターンは「２−１−１」のままで変化しない。
【００４４】
４回目のキャリアセンスは、リーダライタ２Ｃが実行する。リーダライタ２Ｃは、隣接するリーダライタ２Ｂと異なるチャネルであるチャネル２へと使用するチャネルを切り替える。これにより、チャネルパターンは「２−１−２」（パターン６）へと切り替わる。
【００４５】
５回目以降のキャリアセンスでは、各リーダライタ２は、隣接するリーダライタ２と異なるチャネルが設定されているため、４回目のキャリアセンスで設定されたパターン６が維持され、これにより、チャネルの安定状態のまま推移することとなる。
【００４６】
図５（ａ）においては、リーダライタ２Ｂに最も近いリーダライタ２は、リーダライタ２Ａである場合のチャネルパターンの遷移について示している。このため、２回目のキャリアセンスにおいては、リーダライタ２Ｂはリーダライタ２Ａに設定されているチャネル１と異なるチャネル１を使用するチャネルとして決定している（図５（ａ）中の＊１）。これに対し、図５（ｂ）においては、リーダライタ２Ｂに最も近いリーダライタ２がリーダライタ２Ｃである場合のチャネルパターンの遷移を示す。
【００４７】
図５（ｂ）に示すように、リーダライタ２Ｃの方がよりリーダライタ２Ｂに近い場合は、２回目のキャリアセンスにおいて、リーダライタ２Ｂは、リーダライタ２Ｃのチャネルと異なるチャネルが設定されているため、チャネルの切り替えは行わず、チャネルパターンは「２−２−１」のままで変化しない（図５（ｂ）の＊２）。
【００４８】
この場合は、３回目のキャリアセンスで、リーダライタ２Ａが、隣接するリーダライタ２Ｂと異なるチャネルであるチャネル１へと使用するチャネルを切り替える。これにより、チャネルパターンは「１−２−１」（パターン３）へと切り替わる。４回目のキャリアセンス以降では、安定状態であるパターン３が維持される。
【００４９】
このように、隣接するリーダライタ２がいずれであっても、同様に、最終的にはチャネルパターンは安定状態へと移行することとなる。
なお、もし仮にキャリアセンスを実行するタイミングが重複した場合には、あるリーダライタ２によりチャネルパターン切り替えても、他のリーダライタ２により元の状態に戻されてしまう、といった事態が起こり得る。しかし、先にも図４の説明においても延べたとおり、本実施形態に係るリーダライタ２では、キャリアセンス所要時間に対して、ランダム時間には、十分に長い時間を取ることにより、ＲＦＩＤシステム１００内の複数のリーダライタ２間でキャリアセンスを実行するタイミングが重複することを回避している。
【００５０】
図６は、本実施形態に係るリーダライタ２の制御部３の動作を示すフローチャートである。リーダライタ２の制御部３は、リーダライタ２の電源がオフからオンに切り替わり、リーダライタ２が起動したことを契機として、図６に示す一連の処理を開始する。
【００５１】
まず、ステップＳ１で、制御部３は、ランダム時間発生器８を起動し、ステップＳ２で、ランダム時間発生器８のタイミング信号の状態を読み出す。
ステップＳ３で、制御部３は、ランダム時間発生器８から読み出したタイミング信号の状態が、「ランダム時間経過済状態」であるか否かを判定する。ランダム時間発生器８において発生させたランダム時間が経過している場合には、読み出したタイミング信号の状態は、「ランダム時間経過済状態」であり、未経過である場合には、「ランダム時間未経過状態」であるとする。
【００５２】
ステップＳ３の判定において、読み出したタイミング信号がランダム時間経過済状態である場合には、制御部３は、処理をステップＳ４へと移行させる。
ステップＳ４で、制御部３は、ランダム時間発生器８の動作を停止させる。具体的には、制御部３は、ランダム時間発生器８に対して動作を停止するよう指示する停止信号を送信する。これとともに、キャリアセンス処理部９を送受信部６へと接続させる。
【００５３】
ステップＳ５で、制御部３は、キャリアセンス処理部９に対してキャリアセンスに係わる処理を実行させる。そして、ステップＳ６で、制御部３は、ステップＳ５のキャリアセンスの結果最も受信レベルの低いチャネルをリーダライタ２の使用チャネルとして決定する。最も受信レベルの低いチャネルを使用チャネルとして決定することにより干渉を回避する技術については、公知の技術を用いているため、ここでは、詳細な説明は省略する。決定した使用チャネルを使用チャネル保存部４に保存し、ステップＳ１に戻る。
【００５４】
一方、ステップＳ３の判定において、読み出したタイミング信号がランダム時間未経過状態である場合には、制御部３は、処理をステップＳ７へと移行させる。
ステップＳ７で、制御部３は、タグ１０との間で信号の送受信があるか否かを判定する。タグ１０との間で信号の送受がない場合は、制御部３は、処理をステップＳ１へと戻し、タグ１０との間で信号の送受がある場合は、処理をステップＳ８へと移行させる。
【００５５】
ステップＳ８で、制御部３は、送受信部６への接続をキャリアセンス処理部９から送受信処理部５へと切り替え、使用チャネル保存部４に格納されているチャネルを使用チャネルに設定し、ステップＳ９に進む。
【００５６】
ステップＳ９で、制御部３は、送受信処理部５に対してタグ１０との間の送受信処理を実行させると、ステップＳ１に戻る。
なお、リーダライタ２は、ステップＳ２において読み出したタイミング信号状態よりランダム時間が経過したことを認識してからステップＳ５においてキャリアセンスを開始するまでの間に、ステップＳ３〜ステップＳ４の処理を実行する。これらの処理に要する時間は、ランダム時間やキャリアセンスに必要な時間と比べて無視できるほど短いため、前述の図４の説明においては、省略している。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態に係るリーダライタ２によれば、ＲＦＩＤシステム１００内の複数のリーダライタ２のそれぞれが、自装置において発生させたタイミングでキャリアセンスを開始する。キャリアセンス開始タイミングが複数のリーダライタ２間で異なるため、キャリアセンスを実行する各リーダライタ２は、隣接する他のリーダライタ２と干渉が生じないように、受信レベルの低いチャネルを自装置が使用するチャネルに設定する。タグ１０との間で信号の送受を行うときは、キャリアセンスにおいて決定したチャネルを使用する。これにより、サーバ１による制御や、ＲＦＩＤシステム１００内にタイミング制御のための他の装置を設けることなく、リーダライタ２のそれぞれが最適なチャネルを選択し、使用チャネルに設定することが可能となる。
【００５８】
＜第２の実施形態＞
上記の実施形態においては、ランダム時間をキャリアセンス時間と比べて十分に長く取ることにより、ＲＦＩＤシステム１００内の各リーダライタ２のキャリアセンス開始タイミングが重複することを回避している。これに対し、本実施形態に係るリーダライタ２によれば、他のリーダライタ２との間で重複しないタイミングを計算により求めている点で異なる。
【００５９】
図７は、本実施形態に係るリーダライタ２の構成図である。ＲＦＩＤシステム１００の構成は上記の実施形態と同様であり、図１に示すとおりとする。また、図７に示すリーダライタ２の構成のうち、上記の実施形態と同様の構成については同じ符号を付している。ここでは、図２に示す構成と異なる構成を中心に説明する。
【００６０】
本実施形態に係るリーダライタ２は、図２のランダム時間発生器８の代わりに、キャリアセンスタイミング発生器１２を有する点で異なる。
図８は、キャリアセンスタイミング発生器１２の構成図である。図８に示すとおり、キャリアセンスタイミング発生器１２は、カレンダ時計１３、リーダライタ固有ＩＤ（identification）用設定スイッチ（以下設定スイッチと略記）１４、キャリアセンス時間１５及びキャリアセンスタイミング信号作成部（以下信号作成部と略記）１６を有する。
【００６１】
カレンダ時計１３は、リーダライタ２の時刻情報を保有する。設定スイッチ１４は、ＲＦＩＤシステム１００内のリーダライタ２ごとに割り当てられる固有値を設定する。キャリアセンス時間１５は、ＲＦＩＤシステム１００内のリーダライタ２間で共通の所定の時間を保有する。当該所定の時間は、キャリアセンス処理部９においてキャリアセンスを実行するための時間であり、以下「キャリアセンス時間」とする。
【００６２】
信号作成部１６は、カレンダ時計１３から取得する時刻情報、設定スイッチ１４に設定されている固有値及びキャリアセンス時間１５が保有するキャリアセンス時間を用いて、自装置においてキャリアセンスを開始するタイミングを示すタイミング信号を発生させる。
【００６３】
具体的には、以下の式により、キャリアセンスを実行するタイミング（時刻）を決定する。以下の（１）式において、ａは、所定の時間間隔ごとにカレンダ時計１３から取得する時刻情報を表す。
キャリアセンス開始タイミング（時刻）＝ａ＋（キャリアセンス時間×固有値）・・・（１）
（１）式によりキャリアセンスを開始する時刻を算出し、算出した時刻になると、信号作成部１６は、キャリアセンスの開始タイミングであることを示すタイミング信号を発生させる。キャリアセンス処理部９は、信号作成部１６が発生させた当該タイミング信号を検知すると、キャリアセンスを開始する。
【００６４】
図９は、本実施形態に係るリーダライタ２Ａ〜２Ｃのキャリアセンスタイミングを説明する図である。図９中の「ａ」は、（１）式のａに相当する。
ここでは、リーダライタ２Ａ、２Ｂ、２Ｃに割り当てられた上記固有値は、それぞれ１、２、３であるとする。また、カレンダ時計１３から時刻情報を取得する時間間隔は、１分であり、図９においては１２時０分０秒、１２時１分０秒及び１２時２分０秒に時刻ａを取得した場合のキャリアセンスタイミングを示す。
【００６５】
この場合は、リーダライタ２Ａのキャリアセンスタイミング（時刻）ｂは、時刻ａからキャリアセンス時間×固有値（＝１）分の時間が経過した時刻となる。同様に、リーダライタ２Ｂのキャリアセンスタイミング（時刻）ｃ及びリーダライタ２Ｃのキャリアセンスタイミング（時刻）ｄについても同様に、リーダライタ２Ｂ、２Ｃそれぞれの固有値２及び３を（１）式に代入することにより算出される。
【００６６】
各リーダライタ２のキャリアセンス時刻は、リーダライタ２ごとに異なる固有値を用いて算出しているため、リーダライタ２同士で重複することがない。これにより、より確実にチャネルを安定状態へと遷移させることが可能となる。
【００６７】
図１０は、本実施形態に係るリーダライタ２の制御部３の動作を示すフローチャートである。ここでは、上記の実施形態に係るリーダライタの制御部の動作と異なる動作を中心に説明する。リーダライタ２の制御部３は、リーダライタ２の電源がオフからオンに切り替わり、リーダライタ２が起動したことを契機として、図１０に示す一連の処理を開始する。
【００６８】
まず、ステップＳ１１で、制御部３は、キャリアセンスタイミング発生器１２を起動し、ステップＳ１２で、キャリアセンスタイミング発生器１２のタイミング信号状態を読み出す。
【００６９】
ステップＳ１３で、制御部３は、読み出したタイミング信号の状態が、「タイミング信号発生状態」であるか否かを判定する。キャリアセンスタイミング発生器１２からタイミング信号が出力されている場合は、「タイミング信号発生状態」であり、当該信号が出力されていない場合は、「タイミング信号未発生状態」であるとする。
【００７０】
ステップＳ１３の判定において、タイミング信号発生状態である場合には、制御部３は、処理をステップＳ１４へと移行させる。
ステップＳ１４で、制御部４は、キャリアセンス処理部９を送受信部６へと接続させて、キャリアセンス処理部９に対してキャリアセンスに係わる処理を実行させる。そして、ステップＳ１５で、制御部３は、ステップＳ１４のキャリアセンスの結果最も受信レベルの低いチャネルをリーダライタ２の使用チャネルとして決定する。決定した使用チャネルを使用チャネル保存部４に保存し、ステップＳ１２に戻る。
【００７１】
一方、ステップＳ１３の判定において、タイミング信号未発生状態である場合には、制御部３は、処理をステップＳ１６へと移行させる。
ステップＳ１６〜ステップＳ１８の処理については、図６のステップＳ７〜ステップＳ９の処理とそれぞれ同様である。
【００７２】
なお、上記の説明においては、各リーダライタ２に固有の値（ＩＤ）を割り当てる構成について記載している。サーバ１と各リーダライタ２が、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）等で互いに接続されている場合には、上記のとおり、設定スイッチ１４で固有の値を割り当てて置く必要があるが、本実施形態に係るリーダライタ２は、これに限定されるものではない。例えば、サーバ１と各リーダライタ２がＬＡＮ（Local Area Network）で接続される構成であれば、設定スイッチ１４を設けず、ＭＡＣアドレスを利用することも可能である。ＭＡＣアドレスを利用する場合であっても同様の効果を得る。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態に係るリーダライタ２によれば、ＲＦＩＤシステム１００内のリーダライタ２ごとに固有の値（ＩＤ）等を用いて、各リーダライタ２が自装置においてキャリアセンスを実行するタイミングを決定している。確実に異なるタイミングで各リーダライタ２においてキャリアセンスを実行することとなるため、チャネルパターンが元の状態に戻ることを防止して、確実にチャネルを安定状態へと遷移させることが可能となる。
【００７４】
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７５】
１      サーバ
２      リーダライタ
３      制御部
４      使用チャネル保存部
５      送受信処理部
６      送受信部
７      アンテナ
８      ランダム時間発生器
９      キャリアセンス処理部
１０      タグ
１１      リーダライタの電波出力範囲
１２      キャリアセンスタイミング発生器
１３      カレンダ時計
１４      リーダライタ固有ＩＤ用設定スイッチ（設定スイッチ）
１５      キャリアセンス時間
１６      キャリアセンスタイミング信号作成部（信号作成部）
１００      ＲＦＩＤシステム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図４】
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【図９】
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