(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の位置に設置されるタグと、該タグの近傍を通過する移動体に設置されるリーダとにより構成され、該リーダが所定の送信周期で送信開始信号を送信し、該タグが該送信開始信号を受信したときに該リーダに応答信号を送信するアクティブタグ送信制御方法において、
前記リーダは、前記移動体の移動速度に応じた前記応答信号の送信周期を前記送信開始信号に含めて送信し、
前記タグは、前記送信開始信号を受信するまでは前記送信開始信号の受信のみを行う低消費電力の待機状態とし、前記送信開始信号の受信に応じて動作状態に移行し、受信した前記送信開始信号から抽出した前記送信周期で、かつ前記送信開始信号と異なる周波数で、前記応答信号を繰り返し送信し、
前記リーダは、前記応答信号の受信に応じて前記送信開始信号の送信を停止するとともに前記応答信号の送信を停止するための送信停止信号を送信し、
前記タグは、前記送信停止信号の受信に応じて前記応答信号の送信を停止し、前記待機状態に移行する
ことを特徴とするアクティブタグ送信制御方法。
【請求項２】
所定の位置に設置されるタグと、該タグの近傍を通過する移動体に設置されるリーダとにより構成され、該リーダが所定の送信周期で送信開始信号を送信し、該タグが該送信開始信号を受信したときに該リーダに応答信号を送信するアクティブタグ送信制御方法において、
前記リーダは、前記移動体の移動速度に応じた前記応答信号の送信周期を前記送信開始信号に含めて送信し、
前記タグは、前記送信開始信号を受信するまではほとんど電力を消費しない休止状態とし、前記送信開始信号の受信による誘導起電力により給電を開始して動作状態に移行し、受信した前記送信開始信号から抽出した前記送信周期で、かつ前記送信開始信号と異なる周波数で、前記応答信号を繰り返し送信し、
前記リーダは、前記応答信号の受信に応じて前記送信開始信号の送信を停止するとともに前記応答信号の送信を停止するための送信停止信号を送信し、
前記タグは、前記送信停止信号の受信に応じて前記応答信号の送信を停止し、前記休止状態に移行する
ことを特徴とするアクティブタグ送信制御方法。
【請求項３】
所定の位置に設置されるタグと、該タグの近傍を通過する移動体に設置されるリーダとにより構成され、該リーダが所定の送信周期で送信開始信号を送信し、該タグが該送信開始信号を受信したときに該リーダに応答信号を送信するアクティブタグ送信制御方法において、
前記リーダは、前記移動体の移動速度に応じた前記応答信号の送信周期と、送信時間または送信回数を前記送信開始信号に含めて送信するとともに、前記応答信号の受信に応じて前記送信開始信号の送信を停止し、
前記タグは、前記送信開始信号を受信するまでは前記送信開始信号の受信のみを行う低消費電力の待機状態とし、前記送信開始信号の受信に応じて動作状態に移行し、受信した前記送信開始信号から抽出した前記送信周期で、かつ前記送信開始信号と異なる周波数で、前記応答信号を繰り返し送信し、さらに、受信した前記送信開始信号から抽出した前記送信時間または送信回数に応じて前記応答信号の送信を停止し、前記待機状態に移行する  ことを特徴とするアクティブタグ送信制御方法。
【請求項４】
所定の位置に設置されるタグと、該タグの近傍を通過する移動体に設置されるリーダとにより構成され、該リーダが所定の送信周期で送信開始信号を送信し、該タグが該送信開始信号を受信したときに該リーダに応答信号を送信するアクティブタグ送信制御方法において、
前記リーダは、前記移動体の移動速度に応じた前記応答信号の送信周期と、送信時間または送信回数を前記送信開始信号に含めて送信するとともに、前記応答信号の受信に応じて前記送信開始信号の送信を停止し、
前記タグは、前記送信開始信号を受信するまではほとんど電力を消費しない休止状態とし、前記送信開始信号の受信による誘導起電力により給電を開始して動作状態に移行し、受信した前記送信開始信号から抽出した前記送信周期で、かつ前記送信開始信号と異なる周波数で、前記応答信号を繰り返し送信し、さらに、受信した前記送信開始信号から抽出した前記送信時間または送信回数に応じて前記応答信号の送信を停止し、前記休止状態に移行する
ことを特徴とするアクティブタグ送信制御方法。
【請求項５】
所定の位置に設置されるタグと、該タグの近傍を通過する移動体に設置されるリーダとにより構成され、該リーダは所定の送信周期で送信開始信号を送信する送信開始信号送信手段を備え、該タグは該送信開始信号を受信したときに該リーダに応答信号を送信する応答信号送信手段を備えたアクティブタグ通信システムにおいて、
前記リーダの前記送信開始信号送信手段は、前記移動体の移動速度に応じた前記応答信号の送信周期を前記送信開始信号に含めて送信する構成であり、
前記リーダは、前記応答信号の受信に応じて前記送信開始信号の送信を停止するとともに前記応答信号の送信を停止するための送信停止信号を送信する送信停止信号送信手段を備え、
前記タグの応答信号送信手段は、受信した前記送信開始信号から抽出した前記送信周期で、かつ前記送信開始信号と異なる周波数で、前記応答信号を繰り返し送信する構成であり、
前記タグは、前記送信開始信号を受信するまでは前記送信開始信号の受信のみを行う低消費電力の待機状態とし、前記送信開始信号の受信に応じて動作状態に移行し、前記送信停止信号の受信に応じて前記応答信号の送信を停止し、前記待機状態に移行する電源制御手段を備えた
ことを特徴とするアクティブタグ通信システム。
【請求項６】
所定の位置に設置されるタグと、該タグの近傍を通過する移動体に設置されるリーダとにより構成され、該リーダは所定の送信周期で送信開始信号を送信する送信開始信号送信手段を備え、該タグは該送信開始信号を受信したときに該リーダに応答信号を送信する応答信号送信手段を備えたアクティブタグ通信システムにおいて、
前記リーダの前記送信開始信号送信手段は、前記移動体の移動速度に応じた前記応答信号の送信周期を前記送信開始信号に含めて送信する構成であり、
前記リーダは、前記応答信号の受信に応じて前記送信開始信号の送信を停止するとともに前記応答信号の送信を停止するための送信停止信号を送信する送信停止信号送信手段を備え、
前記タグの応答信号送信手段は、受信した前記送信開始信号から抽出した前記送信周期で、かつ前記送信開始信号と異なる周波数で、前記応答信号を繰り返し送信する構成であり、
前記タグは、前記送信開始信号を受信するまではほとんど電力を消費しない休止状態とし、前記送信開始信号の受信による誘導起電力により給電を開始して動作状態に移行し、前記送信停止信号の受信に応じて前記応答信号の送信を停止し、前記休止状態に移行する電源制御手段を備えた
ことを特徴とするアクティブタグ通信システム。
【請求項７】
所定の位置に設置されるタグと、該タグの近傍を通過する移動体に設置されるリーダとにより構成され、該リーダは所定の送信周期で送信開始信号を送信する送信開始信号送信手段を備え、該タグは該送信開始信号を受信したときに該リーダに応答信号を送信する応答信号送信手段を備えたアクティブタグ通信システムにおいて、
前記リーダの前記送信開始信号送信手段は、前記移動体の移動速度に応じた前記応答信号の送信周期と、送信時間または送信回数を前記送信開始信号に含めて送信するとともに、前記応答信号の受信に応じて前記送信開始信号の送信を停止する構成であり、
前記タグの応答信号送信手段は、受信した前記送信開始信号から抽出した前記送信周期で、かつ前記送信開始信号と異なる周波数で、前記応答信号を繰り返し送信し、さらに、受信した前記送信開始信号から抽出した前記送信時間または送信回数に応じて前記応答信号の送信を停止する構成であり、
前記タグは、前記送信開始信号を受信するまでは前記送信開始信号の受信のみを行う低消費電力の待機状態とし、前記送信開始信号の受信に応じて動作状態に移行し、前記応答信号の送信の停止により前記待機状態に移行する電源制御手段を備えた
ことを特徴とするアクティブタグ通信システム。
【請求項８】
所定の位置に設置されるタグと、該タグの近傍を通過する移動体に設置されるリーダとにより構成され、該リーダは所定の送信周期で送信開始信号を送信する送信開始信号送信手段を備え、該タグは該送信開始信号を受信したときに該リーダに応答信号を送信する応答信号送信手段を備えたアクティブタグ通信システムにおいて、
前記リーダの前記送信開始信号送信手段は、前記移動体の移動速度に応じた前記応答信号の送信周期と、送信時間または送信回数を前記送信開始信号に含めて送信するとともに、前記応答信号の受信に応じて前記送信開始信号の送信を停止する構成であり、
前記タグの応答信号送信手段は、受信した前記送信開始信号から抽出した前記送信周期で、かつ前記送信開始信号と異なる周波数で、前記応答信号を繰り返し送信し、さらに、受信した前記送信開始信号から抽出した前記送信時間または送信回数に応じて前記応答信号の送信を停止する構成であり、
前記タグは、前記送信開始信号を受信するまではほとんど電力を消費しない休止状態とし、前記送信開始信号の受信による誘導起電力により給電を開始して動作状態に移行し、前記応答信号の送信の停止により前記休止状態に移行する電源制御手段を備えた
ことを特徴とするアクティブタグ通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池を内蔵するタグ（ＲＦＩＤタグ）の省電力化のためのアクティブタグ送信制御方法およびアクティブタグ通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブタグ通信システムは、電池を内蔵するタグと、当該タグから送信されるＩＤやセンサ情報を受信するリーダとにより構成される（非特許文献１）。電池を内蔵したタグから電波を送信することにより、例えば10〜100 ｍ程度の長距離通信が可能となり、利用範囲が大きく広がっている。
【０００３】
従来のアクティブタグ通信システムは、例えば物品管理のために静止状態での通信またはベルトコンベアなどの低速移動中での通信を想定し、タグの送信周期は例えば数十秒程度に設定されていた。しかし、タグまたはリーダの少なくとも一方が高速で移動するアクティブタグ通信システムでは、リーダとタグが所定の通信圏内で通信を行うために、タグの送信周期を短くする必要がある。しかし、タグの送信周期を短くすると、送信回数が増えて電池寿命が短くなる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】阪田史郎、嶋本薫編著、「無線通信技術大全」、pp.349-354、株式会社リックテレコム、2007年２月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のアクティブタグ通信システムにおいて、リーダから周期的に送信される送信開始信号をタグが受信したときに応答することにより、タグの消費電力を抑えて電池寿命を長くするものがある。このタグは、リーダからの送信開始信号の受信に応じて応答信号の送信を１回行う。そのため、タグまたはリーダの少なくとも一方が高速で移動するアクティブタグ通信システムでは、リーダとタグの通信圏でタグが送信開始信号を受信しても、その応答信号を送信するときに通信圏外となり、応答信号が確実にリーダに届かないことがある。すなわち、アクティブタグ通信システムの通信が失敗することがある。
【０００６】
本発明は、電池を内蔵するタグの消費電力を抑えるとともに、タグとリーダとの通信を確実に行うことができるアクティブタグ送信制御方法およびアクティブタグ通信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】
【０００７】
第１の発明は、所定の位置に設置されるタグと、該タグの近傍を通過する移動体に設置されるリーダとにより構成され、該リーダが所定の送信周期で送信開始信号を送信し、該タグが該送信開始信号を受信したときに該リーダに応答信号を送信するアクティブタグ送信制御方法において、リーダは、移動体の移動速度に応じた応答信号の送信周期を送信開始信号に含めて送信し、タグは、送信開始信号を受信するまでは送信開始信号の受信のみを行う低消費電力の待機状態とし、送信開始信号の受信に応じて動作状態に移行し、受信した送信開始信号から抽出した送信周期で、かつ送信開始信号と異なる周波数で、応答信号を繰り返し送信し、リーダは、応答信号の受信に応じて送信開始信号の送信を停止するとともに応答信号の送信を停止するための送信停止信号を送信し、タグは、送信停止信号の受信に応じて応答信号の送信を停止し、待機状態に移行することを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、所定の位置に設置されるタグと、該タグの近傍を通過する移動体に設置されるリーダとにより構成され、該リーダが所定の送信周期で送信開始信号を送信し、該タグが該送信開始信号を受信したときに該リーダに応答信号を送信するアクティブタグ送信制御方法において、リーダは、移動体の移動速度に応じた応答信号の送信周期を送信開始信号に含めて送信し、タグは、送信開始信号を受信するまではほとんど電力を消費しない休止状態とし、送信開始信号の受信による誘導起電力により給電を開始して動作状態に移行し、受信した送信開始信号から抽出した送信周期で、かつ送信開始信号と異なる周波数で、応答信号を繰り返し送信し、リーダは、応答信号の受信に応じて送信開始信号の送信を停止するとともに応答信号の送信を停止するための送信停止信号を送信し、タグは、送信停止信号の受信に応じて応答信号の送信を停止し、休止状態に移行することを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、所定の位置に設置されるタグと、該タグの近傍を通過する移動体に設置されるリーダとにより構成され、該リーダが所定の送信周期で送信開始信号を送信し、該タグが該送信開始信号を受信したときに該リーダに応答信号を送信するアクティブタグ送信制御方法において、リーダは、移動体の移動速度に応じた応答信号の送信周期と、送信時間または送信回数を送信開始信号に含めて送信するとともに、応答信号の受信に応じて送信開始信号の送信を停止し、タグは、送信開始信号を受信するまでは送信開始信号の受信のみを行う低消費電力の待機状態とし、送信開始信号の受信に応じて動作状態に移行し、受信した送信開始信号から抽出した送信周期で、かつ送信開始信号と異なる周波数で、応答信号を繰り返し送信し、さらに、受信した送信開始信号から抽出した送信時間または送信回数に応じて応答信号の送信を停止し、待機状態に移行することを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、所定の位置に設置されるタグと、該タグの近傍を通過する移動体に設置されるリーダとにより構成され、該リーダが所定の送信周期で送信開始信号を送信し、該タグが該送信開始信号を受信したときに該リーダに応答信号を送信するアクティブタグ送信制御方法において、リーダは、移動体の移動速度に応じた応答信号の送信周期と、送信時間または送信回数を送信開始信号に含めて送信するとともに、応答信号の受信に応じて送信開始信号の送信を停止し、タグは、送信開始信号を受信するまではほとんど電力を消費しない休止状態とし、送信開始信号の受信による誘導起電力により給電を開始して動作状態に移行し、受信した送信開始信号から抽出した送信周期で、かつ送信開始信号と異なる周波数で、応答信号を繰り返し送信し、さらに、受信した送信開始信号から抽出した送信時間または送信回数に応じて応答信号の送信を停止し、休止状態に移行することを特徴とする。
【００１３】
第５の発明は、所定の位置に設置されるタグと、該タグの近傍を通過する移動体に設置されるリーダとにより構成され、該リーダは所定の送信周期で送信開始信号を送信する送信開始信号送信手段を備え、該タグは該送信開始信号を受信したときに該リーダに応答信号を送信する応答信号送信手段を備えたアクティブタグ通信システムにおいて、リーダの送信開始信号送信手段は、移動体の移動速度に応じた応答信号の送信周期を送信開始信号に含めて送信する構成であり、リーダは、応答信号の受信に応じて送信開始信号の送信を停止するとともに応答信号の送信を停止するための送信停止信号を送信する送信停止信号送信手段を備え、タグの応答信号送信手段は、受信した送信開始信号から抽出した送信周期で、かつ送信開始信号と異なる周波数で、応答信号を繰り返し送信する構成であり、タグは、送信開始信号を受信するまでは送信開始信号の受信のみを行う低消費電力の待機状態とし、送信開始信号の受信に応じて動作状態に移行し、送信停止信号の受信に応じて応答信号の送信を停止し、待機状態に移行する電源制御手段を備える。
【００１４】
第６の発明は、所定の位置に設置されるタグと、該タグの近傍を通過する移動体に設置されるリーダとにより構成され、該リーダは所定の送信周期で送信開始信号を送信する送信開始信号送信手段を備え、該タグは該送信開始信号を受信したときに該リーダに応答信号を送信する応答信号送信手段を備えたアクティブタグ通信システムにおいて、リーダの送信開始信号送信手段は、移動体の移動速度に応じた応答信号の送信周期を送信開始信号に含めて送信する構成であり、リーダは、応答信号の受信に応じて送信開始信号の送信を停止するとともに応答信号の送信を停止するための送信停止信号を送信する送信停止信号送信手段を備え、タグの応答信号送信手段は、受信した送信開始信号から抽出した送信周期で、かつ送信開始信号と異なる周波数で、応答信号を繰り返し送信する構成であり、タグは、送信開始信号を受信するまではほとんど電力を消費しない休止状態とし、送信開始信号の受信による誘導起電力により給電を開始して動作状態に移行し、送信停止信号の受信に応じて応答信号の送信を停止し、休止状態に移行する電源制御手段を備える。
【００１５】
第７の発明は、所定の位置に設置されるタグと、該タグの近傍を通過する移動体に設置されるリーダとにより構成され、該リーダは所定の送信周期で送信開始信号を送信する送信開始信号送信手段を備え、該タグは該送信開始信号を受信したときに該リーダに応答信号を送信する応答信号送信手段を備えたアクティブタグ通信システムにおいて、リーダの送信開始信号送信手段は、移動体の移動速度に応じた応答信号の送信周期と、送信時間または送信回数を送信開始信号に含めて送信するとともに、応答信号の受信に応じて送信開始信号の送信を停止する構成であり、タグの応答信号送信手段は、受信した送信開始信号から抽出した送信周期で、かつ送信開始信号と異なる周波数で、応答信号を繰り返し送信し、さらに、受信した送信開始信号から抽出した送信時間または送信回数に応じて応答信号の送信を停止する構成であり、タグは、送信開始信号を受信するまでは送信開始信号の受信のみを行う低消費電力の待機状態とし、送信開始信号の受信に応じて動作状態に移行し、応答信号の送信の停止により待機状態に移行する電源制御手段を備える。
【００１６】
第８の発明は、所定の位置に設置されるタグと、該タグの近傍を通過する移動体に設置されるリーダとにより構成され、該リーダは所定の送信周期で送信開始信号を送信する送信開始信号送信手段を備え、該タグは該送信開始信号を受信したときに該リーダに応答信号を送信する応答信号送信手段を備えたアクティブタグ通信システムにおいて、リーダの送信開始信号送信手段は、移動体の移動速度に応じた応答信号の送信周期と、送信時間または送信回数を送信開始信号に含めて送信するとともに、応答信号の受信に応じて送信開始信号の送信を停止する構成であり、タグの応答信号送信手段は、受信した送信開始信号から抽出した送信周期で、かつ送信開始信号と異なる周波数で、応答信号を繰り返し送信し、さらに、受信した送信開始信号から抽出した送信時間または送信回数に応じて応答信号の送信を停止する構成であり、タグは、送信開始信号を受信するまではほとんど電力を消費しない休止状態とし、送信開始信号の受信による誘導起電力により給電を開始して動作状態に移行し、応答信号の送信の停止により休止状態に移行する電源制御手段を備える。
【発明の効果】
【００１９】
第１，第２，第５および第６の発明は、リーダが送信する送信開始信号に応じてタグが応答信号を移動体の移動速度に応じた送信周期で繰り返し送信することにより、リーダはタグの応答信号を受信する確率を高めることができる。また、待機状態のタグがリーダが送信する送信開始信号を受信して動作状態となり、さらに応答信号を送信した後にリーダから送信停止信号を受信し、応答信号の送信を停止して待機状態に移行する、あるいは応答信号の送信時間または送信回数に応じて応答信号の送信を停止して待機状態に移行することにより、消費電力を低減し、電池寿命を大幅にのばすことができる。
【００２０】
第３，第４，第７および第８の発明は、第１，第２，第５および第６の発明の効果に加えて、リーダが送信する送信開始信号を受信するまではほとんど電力を消費しない休止状態とし、送信開始信号の受信による誘導起電力によりタグの電力制御部を起動し、タグの各部に給電することによって送信開始信号の受信から応答信号の送信および停止までの処理を行い、その後に休止状態に移行することにより、消費電力を大幅に低減し、電池寿命をさらに大幅にのばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のアクティブタグ通信システムの実施例構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例１におけるリーダ１０およびタグ２０の構成例を示す図である。
【図３】本発明の実施例１のアクティブタグ送信制御方法の通信シーケンスの例を示す図である。
【図４】本発明の実施例２のアクティブタグ送信制御方法の通信シーケンスの例を示す図である。
【図５】本発明の実施例３のアクティブタグ送信制御方法の通信シーケンスの例を示す図である。
【図６】本発明の実施例４におけるリーダ１０およびタグ２０の構成例を示す図である。
【図７】本発明の実施例４のアクティブタグ送信制御方法の通信シーケンスの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明のアクティブタグ通信システムの実施例構成を示す。
図１において、移動体（例えば車）に搭載されたリーダ１０が移動しながら送信開始信号を所定の送信周期で繰り返し送信し、固定位置に設置されたタグ２０との通信圏に入ったときに、当該送信開始信号がタグ２０に受信される構成とする。なお、リーダ１０が固定位置に配置されてタグ２０が移動する形態、あるいは両方が相対的に移動する形態のいずれでもよい。
【００２３】
ここで、本実施例の特徴は、リーダ１０が送信する送信開始信号をタグ２０が受信したときに、応答信号を所定の送信周期で繰り返し送信するところにある。これにより、リーダ１０は、タグ２０が送信する応答信号を確実に受信することができる。また、タグ２０は、送信開始信号を受信するまでは待機状態として消費電力を抑えるが、さらに応答信号を受信したリーダ１０が送信停止信号を送信し、それを受信したタグ２０が応答信号の送信を停止する。これにより、タグ２０は応答信号を繰り返し送信しても、送信時間が限られるので消費電力を抑えることができる。
【００２４】
ここで、応答信号の送信周期は、タグ２０が自ら設定する構成でもよいし、リーダ１０が送信開始信号に応答信号の送信周期を含めて送信し、タグ２０が受信した送信開始信号から抽出して設定してもよい。
【００２５】
また、応答信号の送信周期は、リーダ１０またはタグ２０にあらかじめ設定される固定値を用いてもよいし、リーダ１０やタグ２０の移動速度に応じた送信周期を算出して設定するようにしてもよい。この移動速度は、加速度センサやＧＰＳを用いて検出することができる。
【００２６】
図２は、本発明の実施例１におけるリーダ１０およびタグ２０の構成例を示す。
図２において、リーダ１０は、送信設定部１１、送信制御部１２、送信部１３、受信部１４およびデータ処理部１５により構成される。送信設定部１１は、タグ２０の応答信号の送信周期を送信開始信号に設定する。送信制御部１２は、送信開始信号の送信周期を設定し、送信開始信号および送信停止信号の送信を制御する。送信部１３は、送信開始信号の送信処理を行う。受信部１４は、タグ２０が送信する応答信号の受信処理を行う。データ処理部１５は、応答信号のデータ処理を行い、送信制御部１２に対して送信開始信号の送信停止および送信停止信号の送信指示を行う。
【００２７】
タグ２０は、受信部２１、送信設定部２２、送信制御部２３、送信部２４により構成される。受信部２１は、リーダ１０が送信する送信開始信号および送信停止信号の受信処理を行う。送信設定部２２は、送信開始信号に応じて送信する応答信号の送信周期を設定する。この応答信号の送信周期は、送信開始信号から抽出して設定するか、タグ自身が自律的に設定する。送信制御部２３は、設定された送信周期で応答信号を送信する制御を行い、送信停止信号に応じて、あるいは応答信号の送信時間または送信回数に応じて自律的に応答信号の送信を停止する制御を行う。送信部２４は、設定された送信周期で応答信号の送信処理を行う。ここで、タグ２０は、送信開始信号の受信に応じて待機状態から動作状態に移行し、送信停止信号の受信に応じて、あるいは自律的な応答信号の停止により動作状態から待機状態に移行する制御を行う電源制御部を含む。
【００２８】
図３は、本発明の実施例１のアクティブタグ送信制御方法の通信シーケンスの例を示す。
図３において、リーダ１０は、送信開始信号を所定の送信周期で繰り返し送信しており、リーダ１０とタグ２０が通信圏に入ったときに、当該送信開始信号がタグ２０に受信される。タグ２０は、送信開始信号を受信すると、低消費電力の待機状態から動作状態に移行し、応答信号を所定の送信周期で繰り返し送信する。
【００２９】
例えば、リーダ１０が速度40km/hで移動し、リーダ１０とタグ２０の通信圏が20ｍであれば、両者が通信圏内にあって通信可能な時間は約 1.8秒である。この期間中に応答信号を少なくともｎ回（ｎは２以上の整数）送信しようとすれば、送信周期を 1.8／（ｎ−１）秒以下にすればよい。なお、送信開始信号の送信周期や応答信号を送信するまでのタイムラグは、リーダ１０とタグ２０の通信可能時間に比べて無視できるほど短いものとする。また、ｎは任意に設定可能であり、リーダ１０の移動速度に対応する受信成功確率に応じて、例えば移動速度が大きい場合にはｎの値を大きくするなど、柔軟に設定してもよい。これにより、リーダ１０からの送信開始信号を受信したタグ２０は、リーダ１０との通信圏にいる間に応答信号をｎ回送信することになるので、リーダ１０は当該応答信号を確実に受信することができる。
【００３０】
リーダ１０は、タグ２０が所定の送信周期で送信した応答信号を受信すると送信開始信号の送信を停止するとともに、タグ２０に対して送信停止信号を送信する。タグ２０は、当該送信停止信号を受信すると応答信号の送信を停止し、動作状態から低消費電力の待機状態に移行する。
【００３１】
このように、タグ２０はリーダ１０が送信する送信開始信号を受信してから送信停止信号を受信するまで動作状態となり、さらに送信停止信号を受信してから送信開始信号を受信するまで待機状態となり、消費電力を低減して電池寿命を大幅にのばすことができる。
【実施例２】
【００３２】
図４は、本発明の実施例２のアクティブタグ送信制御方法の通信シーケンスの例を示す。
実施例１では、リーダ１０が送信する送信停止信号に応じてタグ２０が応答信号を送信停止して待機状態に移行するとしたが、通信状態によってタグ２０が送信停止信号を受信できない場合には、応答信号の送信を継続することになる。
【００３３】
実施例２では、リーダ１０が送信開始信号に応答信号の送信周期と送信時間（または送信回数）を含めて送信する。タグ２０は、受信した送信開始信号から送信周期と送信時間（または送信回数）を抽出し、それに応じて応答信号を送信する。あるいは、タグ２０が応答信号の送信時間（または送信回数）を自ら設定する構成でもよい。これにより、リーダ１０が送信する送信停止信号を受信できなくても、またリーダ１０が送信停止信号を送信しなくても、タグ２０は応答信号の送信停止を自律的に行い、消費電力を低減することができる。
【実施例３】
【００３４】
図５は、本発明の実施例３のアクティブタグ送信制御方法の通信シーケンスの例を示す。
実施例１および実施例２のタグ２０は、リーダ１０が送信する送信停止信号を受信するまで、あるいは所定の送信時間（または送信回数）に達するまで応答信号を繰り返し送信するが、その一方でリーダも応答信号を受信するまで送信開始信号を所定の送信周期で繰り返し送信している。したがって、タグ２０は応答信号の送信中に、送信開始信号を再度受信する場合が想定される。
【００３５】
実施例３では、タグ２０が応答信号を送信中に、リーダ１０から送信開始信号を受信した場合には、当該送信開始信号を破棄するか、受信した送信開始信号から抽出した応答信号の送信周期や送信時間（または送信回数）を再設定するものとする。
【実施例４】
【００３６】
図２に示すタグ２０には、図示していないが、上記のように送信開始信号の受信に応じて待機状態から動作状態に移行し、送信停止信号の受信に応じて、あるいは自律的な応答信号の停止により動作状態から待機状態に移行する制御を行う電源制御部がある。この待機状態では、リーダ１０が送信する送信開始信号を受信部２１で受信できるだけの必要最小限の待機電力が消費される。しかし、待機状態が長いアクティブタグ通信システムでは、タグ２０がもつ電池のほとんどが待機電力によって消費されることになる。
【００３７】
実施例４のタグ２０は、リーダ１０が送信する送信開始信号を受信するまではほとんど電力を消費しない休止状態とし、送信開始信号の受信による誘導起電力によりタグの電力制御部を起動し、タグの各部に給電して休止状態から動作状態に移行させ、受信部２１で送信開始信号を受信できるようにする。これにより、送信開始信号を受信するための待機電力が不要となり、送信開始信号を受信するまでは休止状態とすることでタグ２０の電池の寿命を飛躍的に長くすることができる。
【００３８】
ここで、リーダ１０が送信する送信開始信号の周波数と、タグ２０が送信する応答信号の周波数は異なるように設定する。たとえば、送信開始信号をＬＦ帯またはＨＦ帯とし、応答信号をＵＨＦ帯とする。すなわち、リーダ１０は、電磁誘導に一般的に用いられる周波数帯の送信開始信号を送信してタグ２０に誘導起電力を生じさせるとともに、当該送信開始信号によりタグ２０に対して応答信号の送信周期や送信時間（または送信回数）を通知する。タグ２０は、送信開始信号の周波数とは異なる周波数を用いて応答信号を送信することにより、タグ１０の送信開始信号とタグ２０の応答信号が干渉することを回避する。なお、実施例１〜実施例３においても送信開始信号と応答信号の周波数が異なるように設定し、相互の干渉を回避するようにしてもよい。
【００３９】
図６は、本発明の実施例４におけるリーダ１０およびタグ２０の構成例を示す。
図６において、リーダ１０は、図２に示す実施例１と同様の構成である。ただし、送信部１３は、タグ２０に対して送信開始信号により誘導起電力を生じさせる周波数を使用する。この周波数は、タグ２０が備える受電部２５のコイル等の周波数特性により定められる。
【００４０】
タグ２０は、図２に示す実施例１の受信部２１、送信設定部２２、送信制御部２３、送信部２４に加えて、受電部２５および電源制御部２６を備える。受電部２５は、リーダ１０の送信部１３から送信される送信開始信号の周波数において整合性の高いコイル等の受電素子を備え、送信開始信号による誘導起電力を生じ、その誘導起電力で電源制御部２６を起動する。起動前の電源制御部２６は、タグ２０を構成する各部の動作を休止する休止状態とし、受電部２５からの起動によって各部に給電して動作状態に移行させる。これにより、受信部２１で送信部１３から送信される送信開始信号を受信し、その後は上記の手順により送信開始信号と異なる周波数で応答信号を送信する。また、応答信号の送信停止により、電源制御部２６は再び各部を動作状態から休止状態に移行させる。
【００４１】
図７は、本発明の実施例４のアクティブタグ送信制御方法の通信シーケンスの例を示す。ここでは、図３に示す実施例１の通信シーケンスを実施例４に適用した例を示すが、同様に図４に示す実施例２および図５に示す実施例３の通信シーケンスにも適用可能である。実施例１〜実施例３が待機状態と動作状態を切り替えるのに対して、実施例４は休止状態と動作状態を切り替える手順となる。
【００４２】
なお、本発明のアクティブタグに代えて電池を内蔵しないパッシブタグを用い、送信開始信号による誘導起電力でパッシブタグのすべての動作電力を賄い、上記の実施例１〜実施例３で示した送信開始信号の受信から応答信号の送信、停止までの制御を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０  リーダ
１１  送信設定部
１２  送信制御部
１３  送信部
１４  受信部
１５  データ処理部
２０  タグ
２１  受信部
２２  送信設定部
２３  送信制御部
２４  送信部
２５  受電部
２６  電源制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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