(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる複数の搬送周波数成分を持った１つの搬送周波数の電波により１つのフレームからなる信号である要求信号を外部に送信する送信手段と、
前記送信手段で送信された前記要求信号が、反射体によって所定の変調を受けながら反射されて発生した、１つのフレームからなる信号である反射信号を、アンテナを介して受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した反射信号と前記要求信号との間の位相の変化量を、前記送信手段が送信した搬送周波数成分ごとに算出する位相情報取得部と、
前記位相情報取得部によって取得された搬送周波数成分ごとの位相の変化量と搬送周波数成分とに基づいて、前記アンテナと前記反射体との間の距離を算出する距離算出部と、
前記距離算出部が算出した距離に基づいて、前記反射体の位置に関する情報である位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報取得部が取得した位置情報に基づいて、前記反射体が、所定の位置に存在するか否かを判定し、判定結果を出力する位置判定部と、
前記判定結果に基づいて所定の処理を行う処理部と、を備えている情報処理装置。
【請求項２】
前記受信手段は、複数のアンテナを介して、それぞれ前記反射信号を受信し、
前記位相情報取得部は、前記複数のアンテナを介してそれぞれ受信された反射信号ごとに、前記位相の変化量を算出し、
前記距離算出部は、前記複数のアンテナを介してそれぞれ受信された反射信号ごとに算出された前記位相の変化量に基づいて、前記複数のアンテナと前記反射体との間の距離をそれぞれ算出し、
前記位置情報取得部は、前記複数のアンテナと前記反射体との間の距離に基づいて、前記反射体の位置情報を取得する請求項１記載の情報処理装置。
【請求項３】
所定の領域についての情報であるエリア情報を記憶するエリア情報記憶部をさらに備え、
前記位置判定部は、前記位置情報取得部が取得した位置情報と、前記エリア情報とを比較することで、前記反射体が、前記所定の位置に配置されているか否かを判定し、判定結果を取得する請求項１記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記情報処理装置は、自機器の位置に関する情報である自位置情報を取得する自位置情報取得部を、さらに備え、
前記位置判定部は、前記位置情報取得部が取得した位置情報と、前記自位置情報とが所定の関係を満たすか否かを判定することで、前記反射体が、前記所定の位置に配置されているか否かを判定し、判定結果を取得する請求項１記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記処理部は、前記判定結果が、前記反射体が前記所定の位置に存在することを示す場合に、前記受信手段が受信した反射信号を出力する請求項１記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記処理部は、前記判定結果が、前記反射体が前記所定の位置に存在することを示す場合に、前記反射体に対して所定の情報を送信する請求項１記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記処理部は、前記判定結果に基づいて、前記反射体との通信を制御する制御信号を出力する請求項１記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記反射体と前記アンテナとの間の通信路に配置されている障害物の情報である障害物情報が格納され得る障害情報格納部と、
前記障害物情報に基づいて前記反射体の位置情報を補正する補正部とをさらに具備し、
前記位置判定部は、前記補正部が補正した位置情報に基づいて、前記反射体が、所定の位置に存在するか否かを判定し、判定結果を取得する請求項１記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記送信手段が、１つの要求信号を送信する期間内に複数の分割期間を設定し、各分割期間において互いに異なる搬送周波数となるように制御する請求項１記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記反射体から、互いに異なる３つ以上の搬送周波数成分を持った搬送周波数の電波によって反射信号が送信されるとともに、
前記位相情報取得部が、各搬送周波数成分の信号のうち、信号の状態が距離を算出する上で所定の基準を満たしている２つの搬送周波数成分の信号を選択して、位相変化量を取得する請求項１記載の情報処理装置。
【請求項１１】
前記受信手段は、
受信された反射信号の周波数変換処理を行う周波数変換部を備え、
前記周波数変換部が、前記反射信号をＩ信号とＱ信号とに変換する請求項１記載の情報処理装置。
【請求項１２】
前記距離算出部が、高分解能スペクトラム解析法を用いて前記距離を算出する請求項１記載の情報処理装置。
【請求項１３】
前記距離算出部が、前記高分解能スペクトラム解析法としてＭＵＳＩＣ（Multiple Signal Classification）法を用い、該ＭＵＳＩＣ法の入力として、互いに異なる複数の搬送周波数によって受信された反射信号を用い、モードベクトルを前記距離の関数としてＭＵＳＩＣ評価関数を求め、該ＭＵＳＩＣ評価関数のピーク値を求めることによって前記距離を算出する請求項１２記載の情報処理装置。
【請求項１４】
前記距離算出部が、受信された反射信号の受信強度を併用して前記距離を算出する請求項１記載の情報処理装置。
【請求項１５】
前記反射信号に含まれるデータ部の情報を取得するとともに、前記距離算出部によって算出された前記距離情報と前記データ部の情報とを結びつけて外部に出力する受信制御部を備える請求項１記載の情報処理装置。
【請求項１６】
前記距離算出部が、前記反射信号に基づいて、該反射信号を送信した反射体の位置する方向を測定する請求項１記載の情報処理装置。
【請求項１７】
前記距離算出部が、前記反射信号のプリアンブル部における信号を解析することによって前記距離を算出する請求項１記載の情報処理装置。
【請求項１８】
請求項１ないし１７のいずれか一項に記載の情報処理装置と、
前記情報処理装置と無線通信を行う少なくとも１つの反射体とを備える通信システム。
【請求項１９】
請求項１ないし１７のいずれか一項に記載の情報処理装置と、
前記情報処理装置によって前記反射体と通信が行われた結果に基づいて、該反射体と関連付けられている物品、人、および生物のうち少なくともいずれか１つを管理する管理装置とを備える通信システム。
【請求項２０】
異なる複数の搬送周波数成分を持った１つの搬送周波数の電波により１つのフレームからなる信号である要求信号を外部に送信する送信ステップと、
前記送信ステップで送信された前記要求信号が、反射体によって所定の変調を受けながら反射されて発生した、１つのフレームからなる信号である反射信号を、アンテナを介して受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信した反射信号と前記要求信号との間の位相の変化量を、前記送信手段が送信した搬送周波数成分ごとに算出する位相情報取得ステップと、
前記位相情報取得ステップによって取得された搬送周波数成分ごとの位相の変化量と搬送周波数成分とに基づいて、前記アンテナと前記反射体との間の距離を算出する距離算出ステップと、
前記距離算出ステップで算出した距離に基づいて、前記反射体の位置に関する情報である位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
前記位置情報取得ステップで取得した位置情報に基づいて、前記反射体が、所定の位置に存在するか否かを判定し、判定結果を出力する位置判定ステップと、
前記判定結果に基づいて所定の処理を行う処理ステップと、を備えている情報処理方法。
【請求項２１】
前記受信ステップは、複数のアンテナを介して、それぞれ前記反射信号を受信し、
前記位相情報取得ステップは、前記複数のアンテナを介してそれぞれ受信された反射信号ごとに、前記位相の変化量を算出し、
前記距離算出ステップは、前記複数のアンテナを介してそれぞれ受信された反射信号ごとに算出された前記位相の変化量に基づいて、前記複数のアンテナと前記反射体との間の距離をそれぞれ算出し、
前記位置情報取得ステップは、前記複数のアンテナと前記反射体との間の距離に基づいて、前記反射体の位置情報を取得する請求項２０記載の情報処理方法。
【請求項２２】
前記位置判定ステップは、前記位置情報取得ステップで取得した位置情報と、記憶されている所定の領域についての情報であるエリア情報とを比較することで、前記反射体が、前記所定の位置に配置されているか否かを判定し、判定結果を取得する請求項２０記載の情報処理方法。
【請求項２３】
前記位置情報を取得する処理を行う位置に関する情報である自位置情報を取得する自位置情報取得ステップを、さらに備え、
前記位置判定ステップは、前記位置情報取得ステップで取得した位置情報と、前記自位置情報とが所定の関係を満たすか否かを判定することで、前記反射体が、前記所定の位置に配置されているか否かを判定し、判定結果を取得する請求項２０記載の情報処理方法。
【請求項２４】
前記処理ステップは、前記判定結果が、前記反射体が前記所定の位置に存在することを示す場合に、前記受信ステップで受信した反射信号を出力する請求項２０記載の情報処理方法。
【請求項２５】
前記処理ステップは、前記判定結果が、前記反射体が前記所定の位置に存在することを示す場合に、前記反射体に対して所定の情報を送信する請求項２０記載の情報処理方法。
【請求項２６】
前記処理ステップは、前記判定結果に基づいて、前記反射体との通信を制御する制御信号を出力する請求項２０記載の情報処理方法。
【請求項２７】
前前記反射体と前記アンテナとの間の通信路に配置されている障害物の情報である障害物情報に基づいて前記反射体の位置情報を補正する補正ステップをさらに具備し、
前記位置判定ステップは、前記補正ステップで補正した位置情報に基づいて、前記反射体が、所定の位置に存在するか否かを判定し、判定結果を取得する請求項２０記載の情報処理方法。
【請求項２８】
前記送信ステップが、１つの要求信号を送信する期間内に複数の分割期間を設定し、各分割期間において互いに異なる搬送周波数となるように制御する請求項２０記載の情報処理方法。
【請求項２９】
前記反射体から、互いに異なる３つ以上の搬送周波数成分を持った搬送周波数の電波によって反射信号が送信されるとともに、
前記位相情報取得ステップが、各搬送周波数成分の信号のうち、信号の状態が距離を算出する上で
所定の基準を満たしている２つの搬送周波数成分の信号を選択して、位相変化量を取得する請求項２０記載の情報処理方法。
【請求項３０】
前記受信ステップは、
受信された反射信号の周波数変換処理を行う周波数変換ステップを備え、
前記周波数変換ステップにおいて、前記反射信号をＩ信号とＱ信号とに変換する請求項２０記載の情報処理方法。
【請求項３１】
前記距離算出ステップは、高分解能スペクトラム解析法を用いて前記距離を算出する請求項２０記載の情報処理方法。
【請求項３２】
前記距離算出ステップは、前記高分解能スペクトラム解析法としてＭＵＳＩＣ法を用い、該ＭＵＳＩＣ法の入力として、互いに異なる複数の搬送周波数によって受信された反射信号を用い、モードベクトルを前記距離の関数としてＭＵＳＩＣ評価関数を求め、該ＭＵＳＩＣ評価関数のピーク値を求めることによって前記距離を算出する請求項３１記載の情報処理方法。
【請求項３３】
前記距離算出ステップは、受信された反射信号の受信強度を併用して前記距離を算出する請求項２０記載の情報処理方法。
【請求項３４】
前記反射信号に含まれるデータ部の情報を取得するとともに、前記距離算出ステップによって算出された前記距離情報と前記データ部の情報とを結びつけて外部に出力する受信制御ステップを備える請求項２０記載の情報処理方法。
【請求項３５】
前記距離算出ステップは、前記反射信号に基づいて、該反射信号を送信した反射体の位置する方向を測定する請求項２０記載の情報処理方法。
【請求項３６】
前記距離算出ステップは、前記反射信号のプリアンブル部における信号を解析することによって前記距離を算出する請求項２０記載の情報処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波を介して反射体と無線通信を行う情報処理装置および情報処理方法、反射体、ならびに通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ（無線タグ）の利用が普及しつつある。ＲＦＩＤタグは、バーコードを代替するものとして特に物流の分野において期待を集めており、近い将来において広く普及することが予想されている。
【０００３】
現在、ＲＦＩＤタグ向けの周波数帯域としては、１３．５６ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ〜９５０ＭＨｚ前後のいわゆるＵＨＦ帯、２．４５ＧＨｚ帯などがある。このうち、ＵＨＦ帯や２．４５ＧＨｚ帯の電波（Radio Wave）は、１３．５６ＭＨｚ帯の電波に比べて通信距離を伸長し易いという利点がある。また、ＵＨＦ帯の電波は、２．４ＧＨｚ帯の電波に比べて、物陰に回り込み易いという利点がある。このため、ＵＨＦ帯の電波を利用するＲＦＩＤタグおよびリーダライタの開発が進められている。
【０００４】
ＵＨＦ帯の電波を利用する場合、現在主流である１３．５６ＭＨｚ帯の電波を利用する場合に比べて、リーダライタが無線タグと通信可能な距離を数１０ｃｍ程度から数ｍ程度に伸長することができる。よって、ＵＨＦ帯の電波を利用すれば、リーダライタが無線タグと通信可能な空間領域である通信エリアを比較的広範囲に拡大することが可能となる。
【０００５】
このようなＲＦＩＤタグの位置を推定するために、ＲＦＩＤタグと通信を行う通信局との距離を測定する技術が提案されている。１つの例としては、ＲＦＩＤタグとしてのアクティブＩＣタグからの信号を多数の基地局が受信し、それぞれの基地局での該アクティブＩＣタグからの受信信号に基づいて、距離および位置を推定する技術がある。この例では、各基地局と該アクティブＩＣタグとの距離は、アクティブＩＣタグからの受信信号の強度に基づいて推定される。すなわち、受信信号の強度と距離との間に相関があることを利用して距離が推定される。また、位置が既知のアクセスポイントを設け、アクティブＩＣタグと該アクセスポイントとから同時に信号を送出させることによって、受信タイミングの遅延量を測定することによってアクティブＩＣタグの距離を推定する手法も採用されている。
【０００６】
また、特許文献１には、図３８に示すように、ＲＦ通信システムにおいて、リーダとしてのインターロゲータ３６からＲＦタグ３８に対して、互いに異なる周波数の信号４０・４２を送信し、この２つの信号を重ね合わせた合成波のヌル・ポイントの数をカウントすることによって、インターロゲータ３６とＲＦタグ３８との間の距離を推定する技術が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２には、図３９に示すように、ＲＦＩＤタグと無線通信を行う通信装置１３８において、ＲＦＩＤタグからの反射信号をアンテナ１４０を介して受信し、サーキュレータ９２から入力された受信信号と、サーキュレータ９０及びスプリッタ９８から入力された搬送信号とをミキサ１００，１０２にて掛け合わせる事によりＩ信号およびＱ信号を生成し、このＩ信号およびＱ信号に基づいてＲＦＩＤタグからの反射信号の振幅および位相を算出する技術が開示されている。また、搬送信号とＲＦＩＤタグの反射信号との位相差を利用して、ＲＦＩＤタグまでの距離を求める事が開示されている。
【０００８】
一方、このようなＲＦＩＤタグまでの距離を計測する技術を利用して、ＲＦＩＤタグが、所定の領域内に存在するか否かを検出する技術が提案されている。
【０００９】
例えば、特許文献３には、模型駒のタグを読み出す読み出し装置を、区画搭載面毎に配置して、区画搭載面に配置された模型駒のタグの情報を読み出すものが開示されている。
【００１０】
また、特許文献４には、犬の首輪に設けられたＧＰＳ等を有する位置検出装置から得られる情報が、所定の迷い犬検出領域外に位置することを示すか否かに基づいて、犬が迷い犬となった状態であるか否かを判断する技術が開示されている。
【００１１】
また、特許文献５には、複数の移動ローカライザの全てが内部警戒面の内側に入った場合に、自動的に、在宅警戒処理が実行されるようにした技術が開示されている。
【特許文献１】特表２００４−５０７７１４号公報（第２図等）
【特許文献２】欧州特許出願公開第１２３９６３４号明細書（第３図等）
【特許文献３】実用新案登録第３０６９３４４号公報（第１頁、第１図等）
【特許文献４】米国特許出願公開第２００４／０１８９４７７号明細書（第１頁、第１図等）
【特許文献５】米国特許出願公開第２００５／００７３４０４号明細書（第１頁、第１図等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ＵＨＦ帯の電波を利用したＲＦＩＤ通信システムを用いる場合、長距離通信が可能となることによって、処理を行う必要のない遠方のＲＦＩＤタグに対しても通信が可能となり、このようなＲＦＩＤタグに対する不要な処理が発生するという問題や、マルチパスの影響を受けることによる応答性能の劣化などの問題が生じる。これらの問題を解決するために、リーダライタが各ＲＦＩＤタグまでの距離を求めることによって、データ部の解析／書き換え等の処理を行うべき対象となるＲＦＩＤタグを分別する手法が考えられる。ここで、リーダライタとＲＦＩＤタグとの距離を求める手法として、上記した従来技術を用いた場合には、次のような問題がある。
【００１３】
まず、ＲＦＩＤタグからの信号の受信強度や、遅延時間に基づいて距離を推定する場合、距離の測定精度が低いという問題がある。このような方式で距離を推定する場合の精度は、実際にはおよそ１ｍ〜数ｍ程度となる。例えば物流管理システムなどに適用する場合には、この程度の精度では実用的ではなく、より高い距離測定精度が必要となる。
【００１４】
また、特許文献１に開示されている技術では、互いに異なる周波数の２つの信号を重ね合わせた合成波のヌル・ポイントの数をカウントすることによって距離を推定しているので、距離の精度が非常に悪いという問題がある。より詳細には、特許文献１の段落［００２５］に記載されている例によれば、８８０ＭＨｚの第１信号と８８４ＭＨｚの第２信号を使用したとき、インターロゲータ３６から約３７．５ｍのところにヌル・ポイントが生じ、その後約７５ｍごとに追加のヌル・ポイントが生じる。例えば、インターロゲータ３６とＲＦタグ３８の間に３つのヌルがカウントされたとすると、推定されるインターロゲータ３６とＲＦタグ３８の距離は１８７．５ｍ以上２６２．５ｍ未満ということになり、誤差範囲は７５ｍとなる。マルチパスが生じていると、無線信号の伝播距離が長くなり、実際のＲＦＩＤタグの距離とは異なる距離が算出されるという問題がある。
【００１５】
このように、従来の技術においては距離測定精度を高くすることができなかったため、距離測定の結果に基づいて算出されるＲＦＩＤタグの位置の測定精度も高くすることができなかった。したがって、ＲＦＩＤタグの位置を検出し、そのＲＦＩＤタグが所定の位置に存在するか否かを判断することで、データ部の解析／書き換え等の処理を行うべき対象となるＲＦＩＤタグであるか否かを分別する処理を行う場合、ＲＦＩＤタグの位置を検出する精度が高くないため、ＲＦＩＤタグが所定の位置に存在するか否かの判断を精度良く行うことができず、この結果、処理を行うべき対象となるＲＦＩＤタグを分別する精度が低くなり、処理の精度が低くなってしまうという課題があった。
【００１６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＲＦＩＤタグの距離を精度よく測定することを可能とする情報処理装置、情報処理方法、反射体、および通信システムを提供することにある。また、その目的としては、特殊なＲＦＩＤタグを用いずに、ＲＦＩＤタグの距離を測定することを可能とする情報処理装置、情報処理方法、反射体、および通信システムを提供することが挙げられる。さらに、その目的は、ＲＦＩＤタグの存在する位置に応じて、処理の対象となるＲＦＩＤタグを高精度に分別し、分別したＲＦＩＤタグに対して異なる処理を行なうことが可能な情報処理装置、情報処理方法、反射体、および通信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】
【００１７】
上記の課題を解決するために、本発明に係る情報処理装置は、異なる複数の搬送周波数の電波により１つのフレームからなる信号である要求信号を外部に送信する送信手段と、前記送信手段で送信された前記要求信号が、反射体によって所定の変調を受けながら反射されて発生した、１つのフレームからなる信号である反射信号を、アンテナを介して受信する受信手段と、前記受信手段が受信した反射信号と前記要求信号との間の位相の変化量を、前記送信手段が送信した搬送周波数ごとに算出する位相情報取得部と、前記位相情報取得部によって取得された搬送周波数ごとの位相の変化量と搬送周波数とに基づいて、前記アンテナと前記反射体との間の距離を算出する距離算出部と、前記距離算出部が算出した距離に基づいて、前記反射体の位置に関する情報である位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報取得部が取得した位置情報に基づいて、前記反射体が、所定の位置に存在するか否かを判定し、判定結果を出力する位置判定部と、前記判定結果に基づいて所定の処理を行う処理部と、を備えたものである。
【００１８】
ここで、反射体は、例えば、無線通信用ＩＣ（Integrated Circuit）、記憶部、およびアンテナなどを備えたＲＦＩＤタグである。ＲＦＩＤタグとしては、電池などの電源を有しておらず、リーダライタから電波で送電された電力によって回路が動作し、リーダライタと無線通信を行うパッシブタイプのＲＦＩＤタグや、電池などの電源を有するアクティブタイプのＲＦＩＤタグが含まれる。また、固有のＩＤ情報を有しているＲＦＩＤタグも含まれる。
【００１９】
かかる構成により、反射信号の各搬送周波数における信号の位相変化量が取得され、この位相変化量と搬送周波数とによって前記の距離が算出される。ここで、詳細は後述するが、複数の搬送周波数による信号の位相変化量と搬送周波数とが求められれば、精度良く距離を算出することが可能となる。特に、複数のフレームの反射信号を用いて距離を算出する場合、反射体が移動していると、反射信号が順次送信される間に反射体が移動することにより、算出される距離にも大きな誤差が生じる場合があるが、本発明においては、１つのフレームからなる反射信号により距離算出が可能とすることで、反射体が移動している場合においてもこのような複数の反射信号を送信するための反射信号間の間隔により生じる距離算出の誤差を低減させることができる。すなわち、前記のような構成によれば、反射体から送信される反射信号を受信することによって、前記距離の算出を精度良く的確に行うことが可能となり、反射体の位置を精度良く検出でき、反射体の位置に応じた処理を精度良く行うことが可能となる。
【００２０】
また、本発明の情報処理装置は、前記情報処理装置において、前記受信手段は、複数のアンテナを介して、それぞれ前記反射信号を受信し、前記位相情報取得部は、前記複数のアンテナを介してそれぞれ受信された反射信号ごとに、前記位相の変化量を算出し、前記距離算出部は、前記複数のアンテナを介してそれぞれ受信された反射信号ごとに算出された前記位相の変化量に基づいて、前記複数のアンテナと前記反射体との間の距離をそれぞれ算出し、前記位置情報取得部は、前記複数のアンテナと前記反射体との間の距離に基づいて、前記反射体の位置情報を取得する情報処理装置である。
【００２１】
かかる構成により、反射体の詳細な位置、例えばｘ座標やｙ座標、ｚ座標等、を精度良く検出でき、反射体の位置に応じた処理を精度良く行うことが可能となる。
【００２２】
また、本発明の情報処理装置は、前記情報処理装置において、所定の領域についての情報であるエリア情報を記憶するエリア情報記憶部をさらに備え、前記位置判定部は、前記位置情報取得部が取得した位置情報と、前記エリア情報とを比較することで、前記反射体が、前記所定の位置に配置されているか否かを判定し、判定結果を取得する情報処理装置である。
【００２３】
かかる構成により、反射体が所定の領域に存在するか否かにより、異なる処理を行うことができる。
【００２４】
また、本発明の情報処理装置は、前記情報処理装置において、前記情報処理装置は、自機器の位置に関する情報である自位置情報を取得する自位置情報取得部を、さらに備え、前記位置判定部は、前記位置情報取得部が取得した位置情報と、前記自位置情報とが所定の関係を満たすか否かを判定することで、前記反射体が、前記所定の位置に配置されているか否かを判定し、判定結果を取得する情報処理装置である。
【００２５】
かかる構成により、反射体と情報処理装置の相対的な位置関係により、異なる処理を行うことができる。
【００２６】
また、本発明の情報処理装置は、前記情報処理装置において、前記処理部は、前記判定結果が、前記反射体が前記所定の位置に存在することを示す場合に、前記受信手段が受信した反射信号を出力する情報処理装置である。
【００２７】
かかる構成により、所定の位置に存在する反射体から受信した反射信号だけを、例えば他の装置等に出力することが可能となる。
【００２８】
また、本発明の情報処理装置は、前記情報処理装置において、前記処理部は、前記判定結果が、前記反射体が前記所定の位置に存在することを示す場合に、前記反射体に対して所定の情報を送信する情報処理装置である。
【００２９】
かかる構成により、所定の位置に存在する反射体だけに、所定の情報を送信することが可能となる。
【００３０】
また、本発明の情報処理装置は、前記情報処理装置において、前記処理部は、前記判定結果に基づいて、前記反射体との通信を制御する制御信号を出力する情報処理装置である。
【００３１】
かかる構成により、例えば、所定の位置に存在する反射体だけとの、通信を可能とすることが可能となる。
【００３２】
また、本発明の情報処理装置は、前記情報処理装置において、前記反射体と前記アンテナとの間の通信路に配置されている障害物の情報である障害物情報が格納され得る障害情報格納部と、前記障害物情報に基づいて前記反射体の位置情報を補正する補正部とをさらに具備し、前記位置判定部は、前記補正部が補正した位置情報に基づいて、前記反射体が、所定の位置に存在するか否かを判定し、判定結果を取得する情報処理装置である。
【００３３】
かかる構成により、障害物の影響によって、誤検出された反射体の位置情報を補正することができ、精度の高い反射体の位置情報を得ることができる。その結果、反射体のより正確な位置に応じて、異なる動作を行なうことができる。
【００３４】
また、本発明の情報処理装置は、前記情報処理装置において、前記送信手段が、１つの要求信号を送信する期間内に複数の分割期間を設定し、各分割期間において互いに異なる搬送周波数となるように制御する情報処理装置である。
【００３５】
かかる構成により、１つの反射信号の送信を行うのみによって距離の算出を行うことができるので、距離の算出を行うために必要とされる信号の送受信を低減することが可能となり、これにより通信効率を落とさずに距離算出を行うことができる。この結果、反射体の位置を精度良く検出でき、反射体の位置に応じた処理を精度良く行うことが可能となる。
【００３６】
また、本発明の情報処理装置は、前記情報処理装置において、前記送信手段が、前記要求信号が互いに異なる搬送周波数成分からなる１つの搬送周波数によって送信されるように制御する情報処理装置である。
【００３７】
かかる構成により、１つの反射信号の送信を行うのみによって距離の算出を行うことができるので、距離の算出を行うために必要とされる信号の送受信を低減することが可能となり、これにより通信効率を落とさずに距離算出を行うことができる。この結果、反射体の位置を精度良く検出でき、反射体の位置に応じた処理を精度良く行うことが可能となる。
【００３８】
また、本発明の情報処理装置は、前記情報処理装置において、前記反射体から、互いに異なる３つ以上の搬送周波数によって反射信号が送信されるとともに、前記位相情報取得部が、各搬送周波数の信号のうち、信号の状態が距離を算出する上で所定の基準を満たしている２つの搬送周波数の信号を選択して、位相変化量を取得する情報処理装置である。
【００３９】
反射信号において、搬送周波数によっては、例えばマルチパスが発生することなどにより信号の状態が距離の算出に適していない状態となっていることも考えられる。これに対して、前記の構成および方法によれば、互いに異なる３つ以上の搬送周波数のうち、信号の状態が距離を算出する上で所定の基準を満たしている２つの搬送周波数の信号が選択されて、これらに基づいて位相変化量の検知が行われるので、位相変化量の検知の精度を高めることが可能となる。よって、距離の算出の精度も高めることが可能となる。この結果、反射体の位置を精度良く検出でき、反射体の位置に応じた処理を精度良く行うことが可能となる。
【００４０】
また、本発明の情報処理装置は、前記情報処理装置において、前記受信手段は、受信された反射信号の周波数変換処理を行う周波数変換部を備え、前記周波数変換部が、前記反射信号をＩ信号とＱ信号とに変換する情報処理装置である。
【００４１】
かかる構成により、受信された反射信号がＩ信号とＱ信号とに変換されることによって周波数変換が行われる。これにより、位相の検出を行うことが容易となる。
【００４２】
また、本発明の情報処理装置は、前記情報処理装置において、前記距離算出部が、高分解能スペクトラム解析法を用いて前記距離を算出する情報処理装置である。
【００４３】
従来、高分解能スペクトラム解析法は、複数のアンテナ素子によって受信された受信信号を入力とすることによって、電波の到来方向を推定する用途で用いられている。これに対して、前記の構成および方法では、従来の高分解能スペクトラム解析法による到来方向推定における各アンテナ素子からの受信信号を、前記の各搬送周波数の受信信号に置き換え、高分解能スペクトラム解析法における適用モデルを変えることによって、前記距離の推定を行うようになっている。
【００４４】
このような高分解能スペクトラム解析法では、推定対象の値を最も確からしい値で算出することが可能であるので、たとえマルチパスが生じていたとしても、このマルチパスによる距離を除外することが可能となる。すなわち、前記の構成および方法によれば、マルチパスが生じていても、的確に距離を算出することが可能となる。この結果、反射体の位置を精度良く検出でき、反射体の位置に応じた処理を精度良く行うことが可能となる。
【００４５】
また、本発明の情報処理装置は、前記情報処理装置において、前記距離算出部が、前記高分解能スペクトラム解析法としてＭＵＳＩＣ（Multiple Signal Classification）法を用い、該ＭＵＳＩＣ法の入力として、互いに異なる複数の搬送周波数によって受信された反射信号を用い、モードベクトルを前記距離の関数としてＭＵＳＩＣ評価関数を求め、該ＭＵＳＩＣ評価関数のピーク値を求めることによって前記距離を算出する情報処理装置である。
【００４６】
ここで、ＭＵＳＩＣ評価関数のピーク値は通常一箇所にのみ表れるが、例えばマルチパスが生じている場合には、複数箇所にピーク値が表れることもある。この場合でも、マルチパスに相当する距離は、算出すべき距離よりも長くなるので、ピークが生じている距離のうち、最も小さい距離を算出すべき距離とすることによって、マルチパスが生じていても、的確に距離を算出することが可能となる。この結果、反射体の位置を精度良く検出でき、反射体の位置に応じた処理を精度良く行うことが可能となる。
【００４７】
また、本発明の情報処理装置は、前記情報処理装置において、前記距離算出部が、受信された反射信号の受信強度を併用して前記距離を算出する情報処理装置である。
【００４８】
かかる構成により、距離の算出が、反射信号の受信強度にも基づいて行われるので、例えば距離の値の候補が複数ある場合に、受信強度を考慮することによって、的確な距離を選択するなどが可能となり、より正確に距離を算出することが可能となる。この結果、反射体の位置を精度良く検出でき、反射体の位置に応じた処理を精度良く行うことが可能となる。
【００４９】
また、本発明の情報処理装置は、前記情報処理装置において、前記反射信号に含まれるデータ部の情報を取得するとともに、前記距離算出部によって算出された前記距離情報と前記データ部の情報とを結びつけて外部に出力する受信制御部を備える情報処理装置である。
【００５０】
かかる構成により、前記反射信号に含まれるデータ部の情報によって、例えば該反射信号を送信した反射体を識別する情報などを認識することができる。また、受信制御部は、距離算出部によって測定された前記距離の情報と、前記データ部の情報とを結びつけてこれを認識する。これにより、情報処理装置が通信する反射体が複数存在した場合でも、各反射体の距離を区別して認識することが可能となる。この結果、反射体の位置を精度良く検出でき、反射体の位置に応じた処理を精度良く行うことが可能となる。
【００５１】
また、本発明の情報処理装置は、前記情報処理装置において、前記距離算出部が、前記反射信号に基づいて、該反射信号を送信した反射体の位置する方向を測定する情報処理装置である。
【００５２】
かかる構成により、反射体の距離とともに、その存在位置方向をも認識することが可能となる。これにより、該反射体の存在位置を認識することが可能となる。この結果、反射体の位置を精度良く検出でき、反射体の位置に応じた処理を精度良く行うことが可能となる。
【００５３】
また、本発明の情報処理装置は、前記情報処理装置において、前記距離算出部が、前記反射信号のプリアンブル部における信号を解析することによって前記距離を算出する情報処理装置である。
【００５４】
かかる構成により、反射信号のプリアンブル部における信号が解析されることによって前記距離が算出される。ここで、プリアンブル部は、反射信号の始まりを示すデータを示しており、同一規格（例えばＥＰＣ）内であれば、全ての反射体に共通の所定のデータとなっている。したがって、プリアンブル部の長さは、どの反射体からの信号であっても同じになるので、信号の解析を確実に行うことが可能となる。また、プリアンブル部における信号は全て共通となるので、例えばＰＳＫ変調が行われる場合でも距離の算出を行うことが可能となる。この結果、反射体の位置を精度良く検出でき、反射体の位置に応じた処理を精度良く行うことが可能となる。
【００５５】
また、本発明の情報処理方法は、異なる複数の搬送周波数の電波により１つのフレームからなる信号である要求信号を外部に送信する送信ステップと、前記送信ステップで送信された前記要求信号が、反射体によって所定の変調を受けながら反射されて発生した、１つのフレームからなる信号である反射信号を、アンテナを介して受信する受信ステップと、前記受信ステップで受信した反射信号と前記要求信号との間の位相の変化量を、前記送信手段が送信した搬送周波数ごとに算出する位相情報取得ステップと、前記位相情報取得ステップによって取得された搬送周波数ごとの位相の変化量と搬送周波数とに基づいて、前記アンテナと前記反射体との間の距離を算出する距離算出ステップと、前記距離算出ステップで算出した距離に基づいて、前記反射体の位置に関する情報である位置情報を取得する位置情報取得ステップと、前記位置情報取得ステップで取得した位置情報に基づいて、前記反射体が、所定の位置に存在するか否かを判定し、判定結果を出力する位置判定ステップと、前記判定結果に基づいて所定の処理を行う処理ステップと、を備えている情報処理方法である。
【００５６】
かかる構成により、反射体から送信される反射信号を受信することによって、前記距離の算出を精度良く的確に行うことが可能となり、反射体の位置を精度良く検出でき、反射体の位置に応じた処理を精度良く行うことが可能となる。
【００５７】
また、本発明に係る通信システムは、前記本発明に係る情報処理装置と、前記情報処理装置によって前記反射体と通信が行われた結果に基づいて、該反射体と関連付けられている物品、人、および生物のうち少なくともいずれか１つを管理する管理装置とを備える通信システムである。
【００５８】
かかる構成により、反射体と関連付けられている物品、人、および生物を管理する上で、その位置情報に応じた処理を実行させることが可能なシステムを容易に構築することが可能となる。
【発明の効果】
【００５９】
本発明に係る情報処理装置は、以上のように、反射体から、互いに異なる複数の搬送周波数によって送信された反射信号を受信する処理を行う距離測定装置において、上記反射体から送信された上記反射信号を解析することによって、該反射体と当該距離測定装置との距離を算出する距離算出部を備える構成である。これにより、反射体と距離測定装置との距離をより精度よく算出することが可能となる。
【００６０】
そして、これらの構成を用いることで、ＲＦＩＤタグの存在する位置に応じて、処理の対象となるＲＦＩＤタグを高精度に分別し、分別したＲＦＩＤタグに対して異なる処理を行なうことが可能となるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
以下、本発明の一実施形態として、情報処理装置について図面を参照して説明する。なお、実施の形態において同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行うので、再度の説明を省略する場合がある。
【００６２】
（実施の形態１）
（リーダライタの構成）
図２は、本実施形態に係るＲＦＩＤタグとリーダライタとからなる通信システムの概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、通信システムは、１つ以上のＲＦＩＤタグｌ（反射体）…およびリーダライタ（情報処理装置）２を備えた構成となっている。
【００６３】
ＲＦＩＤタグ１は、各種物品に取り付けられるものであり、取り付けられている物品あるいはそれに関連する物や人に関する情報を記億するものである。このＲＦＩＤタグ１は、無線通信用ＩＣ（Integrated Circuit）、記憶部、およびアンテナなどを備えた構成となっている。
【００６４】
本実施形態においては、ＲＦＩＤタグ１として、電池などの電源を有しておらず、リーダライタ２から電波で送電された電力によって回路が動作し、リーダライタ２と無線通信を行うパッシブタイプのＲＦＩＤタグを用いることが想定されている。なお、本実施形態において用いられるＲＦＩＤタグは、上記のようなパッシブタイプのＲＦＩＤタグに限定されるものではなく、電池などの電源を有するアクティブタイプのＲＦＩＤタグであっても構わない。
【００６５】
リーダライタ２は、各ＲＦＩＤタグ１との間で無線通信を行い、ＲＦＩＤタグ１に記憶されている情報の読み書きを行う装置である。なお、本実施形態では、リーダライタ２は、ＲＦＩＤタグ１に記憶されている情報の読み書きを行うものとしているが、これに限定されるものではなく、ＲＦＩＤタグ１に記憶されている情報の読み出しのみを行うＲＦＩＤリーダであってもよい。
【００６６】
本実施形態では、リーダライタ２が送受信する電波の周波数帯域は、８００ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ前後のいわゆるＵＨＦ帯としている。このような周波数帯域の電波を用いることにより、リーダライタ２は、数ｍ〜数１０ｍ程度の距離範囲内に位置するＲＦＩＤタグ１と通信可能となる。なお、本実施形態においては、ＵＨＦ帯を用いた通信を想定しているが、これに限定されるものではなく、ＲＦＩＤタグ向けの周波数帯域としての、１３．５６ＭＨｚ帯、２．４５ＧＨｚ帯などの周波数帯域を用いてもよく、さらには、無線による通信を行うことが可能なその他の周波数帯による通信が行われても構わない。
【００６７】
リーダライタ２は、送信アンテナ３、受信アンテナ４、送信処理部５、受信処理部６、通信制御部７、位置測定部８、外部通信部９，エリア判定部１０、およびエリア情報記憶部１１を備えた構成となっている。
【００６８】
送信アンテナ３は、ＲＦＩＤタグ１…に対して電波を送信するアンテナであり、受信アンテナ４は、ＲＦＩＤタグ１…から送られてきた電波を受信するアンテナである。この送信アンテナ３および受信アンテナ４は、例えばパッチアンテナやアレーアンテナなどによって構成される。なお、本構成例では、送信アンテナ３と受信アンテナ４とをそれぞれ別に設けているが、１つのアンテナを送信アンテナ３および受信アンテナ４の両方の機能を有するものとして用いる構成としてもよい。
【００６９】
送信処理部５は、送信アンテナ３から送信される送信信号の変調、増幅などの処理を行う。また、受信処理部６は、受信アンテナ４において受信された受信信号の増幅、復調などの処理を行う。
【００７０】
通信制御部７は、通信対象となるＲＦＩＤタグ１に対して、送信アンテナ３および／または受信アンテナ４を介して情報の読み出しおよび／または書き込み制御を行う。
【００７１】
なお、送信処理部５と通信制御部７の送信に関する処理を行う部分とが、ＲＦＩＤタグ１に対して送信信号を送信する送信手段を構成する。なお、この送信手段は、送信アンテナ３を含むものとしてもよい。また、この送信手段に、通信制御部７を含めないようにしても良い。
また、受信処理部６と通信制御部７の受信に関する処理を行う部分とが、ＲＦＩＤタグ１から送信される信号、例えば反射信号、を受信する受信手段を構成する。なお、この受信手段は、受信アンテナ４を含むものとしてもよい。また、この送信手段に、通信制御部７を含めないようにしても良い。
【００７２】
位置測定部８は、ＲＦＩＤタグ１から受信した受信信号に基づいて、該ＲＦＩＤタグｌの位置を測定する。詳細は後述するが、ＲＦＩＤタグ１の位置の測定としては、リーダライタ２とＲＦＩＤタグ１との距離の測定、リーダライタ２から見た際のＲＦＩＤタグ１の方向の測定、および、ＲＦＩＤタグ１の空間的な位置の測定などが挙げられる。なお、リーダライタ２とＲＦＩＤタグ１との距離とは、厳密には、リーダライタ２における送信アンテナ３とＲＦＩＤタグ１との距離と、ＲＦＩＤタグ１と受信アンテナ４との距離の加算平均に相当する。なお、ＲＦＩＤタグ１がアクティブタイプの場合には、受信アンテナ４とＲＦＩＤタグ１との距離に相当する。
【００７３】
エリア判定部１０は、位置測定部８において測定された位置に基づいて、該ＲＦＩＤタグ１が所定の空間領域（通信エリア）内に位置しているか否かを判定する。通信エリアがどのような空間領域であるかについてのエリア情報は、エリア情報記憶部１１に記憶されている。エリア判定部１０は、位置測定部８において測定された位置が、上記エリア情報で規定される通信エリア内に存在するか否かを判定することによって、該ＲＦＩＤタグ１が通信エリア内に存在しているかを判定する。
【００７４】
外部通信部９は、リーダライタ２において読み出されたＲＦＩＤタグ１の情報を外部装置に送信したり、外部装置からのＲＦＩＤタグ１に対する書き込み情報を受信したりする。外部装置と外部通信部９との間は、有線または無線によって通信接続されている。ここで、リーダライタ２によるＲＦＩＤタグ１に対する読み書き処理に基づいて動作する外部装置が、該リーダライタ２を内蔵する構成であっても構わない。
【００７５】
なお、エリア情報記憶部１１に記憶されているエリア情報は、リーダライタ２が設置される環境に応じて設定されることになる。このエリア情報の設定は、例えば外部通信部９を介して外部装置から行われるようになっていてもよいし、リーダライタ２に、エリア情報を入力するためのユーザインターフェースが備えられていてもよい。
【００７６】
なお、上記リーダライタ２が備える通信制御部７、位置測定部８、エリア判定部１０、および外部通信部９は、ハードウェアロジックによって構成されていてもよいし、ＣＰＵなどの演算手段が、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭなどの記憶手段に記憶されたプログラムを実行することにより実現する構成となっていてもよい。
【００７７】
ＣＰＵなどの演算手段および記憶手段によって上記の各構成を構成する場合、これらの手段を有するコンピュータが、上記プログラムを記録した記録媒体を読み取り、当該プログラムを実行することによって、通信制御部７、位置測定部８、エリア判定部１０、および外部通信部９の各種機能および各種処理を実現することができる。また、上記プログラムをリムーバブルな記録媒体に記録することにより、任意のコンピュータ上で上記の各種機能および各種処理を実現することができる。
【００７８】
この記録媒体としては、コンピュータで処理を行うために図示しないメモリ、例えばＲＯＭのようなものがプログラムメディアであっても良いし、また、図示していないが外部記憶装置としてプログラム読取り装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することにより読取り可能なプログラムメディアであっても良い。
【００７９】
また、何れの場合でも、格納されているプログラムは、マイクロプロセッサがアクセスして実行される構成であることが好ましい。さらに、プログラムを読み出し、読み出されたプログラムは、マイクロコンピュータのプログラム記憶エリアにダウンロードされて、そのプログラムが実行される方式であることが好ましい。なお、このダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。
【００８０】
また、インターネットを含む通信ネットワークを接続可能なシステム構成であれば、通信ネットワークからプログラムをダウンロードするように流動的にプログラムを担持する記録媒体であることが好ましい。
【００８１】
さらに、このように通信ネットワークからプログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納しておくか、あるいは別の記録媒体からインストールされるものであることが好ましい。
【００８２】
（距離測定に関する構成）
次に、リーダライタ２において、ＲＦＩＤタグ１と当該リーダライタ２との距離を測定するための構成について図１を参照しながら説明する。同図に示すように、送信処理部５は、周波数調整部としてのＰＬＬ（Phase Locked Loop）部５Ａ、変調部５Ｂ、電力増幅部５Ｃ、および発信器５Ｄを備えている。また、受信処理部６は、増幅部６Ａ、および周波数変換部６Ｂを備えている。また、位置測定部８は、位相情報取得部８Ａ、および距離算出部８Ｂを備えている。また、通信制御部７は、周波数制御部７Ａ、送信制御部７Ｂ、および受信制御部７Ｃを備えている。
【００８３】
送信処理部５において、ＰＬＬ部５Ａは、送信アンテナ３から送信される送信信号の搬送周波数を設定するものであり、ＰＬＬ回路によって構成される。変調部５Ｂは、ＰＬＬ部５Ａおよび発信器５Ｄによって生成された搬送信号に変調を加えて送信信号にデータを重畳させる処理を行う。本実施形態においては、変調部５Ｂは、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調によって送信信号を生成する。なお、送信信号の変調方式としては、上記のＡＳＫ変調に限定されるものではなく、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying)変調、ＰＳＫ(Phase Shift Keying)変調など、その他のデジタル変調方式を採用してもよい。電力増幅部５Ｃは、送信信号の増幅を行う。
【００８４】
受信処理部６において、増幅部６Ａは、受信アンテナ４において受信された受信信号の増幅を行う。周波数変換部６Ｂは、増幅部６Ａにおいて増幅された受信信号の周波数を変換して、より低周波の信号に変換する処理を行う。
【００８５】
位置測定部８において、位相情報取得部８Ａは、周波数変換部６Ｂによって周波数変換された受信信号の位相の変化量を検出し、これを位相情報として取得する。なお、受信信号の位相の変化量とは、該受信信号が所定の距離を伝播することによって生じる位相の変化量を示している。
【００８６】
より詳しくは、ＰＬＬ部５Ａから出力される搬送信号をsin2πf1tとすると、周波数変換部６Ｂはこの搬送信号sin2πf1tと増幅部６Ａから入力された受信信号D(t)Asin(2πf1t+φ)とを掛け合わせて求めた値（D(t)Acosφ）を位相情報取得部８Ａに送出する。位相情報取得部８Ａは、周波数変換部６Ｂから送出された値に基づいて位相の変化量φを算出する。ここで、ｔは時間、Ｄ（ｔ）は変調部５ＢにおいてＡＳＫ変調が行われた場合のベースバンド信号、Ａは搬送信号自体の振幅、φは往復２ｒの距離を伝搬することによる位相の変化量をそれぞれ示している。
【００８７】
距離算出部８Ｂは、位相情報取得部８Ａによって取得された位相の変化量情報に基づいて、該当ＲＦＩＤタグ１とリーダライタ２との距離を算出する。この距離の算出方法の詳細については後述する。
【００８８】
通信制御部７において、周波数制御部７Ａは、ＰＬＬ部５Ａによって設定される搬送信号の周波数を制御する。送信制御部７Ｂは、変調部５Ｂに対して、送信信号を変調すべきデータを入力する。受信制御部７Ｃは、距離算出部８Ｂによって算出された距離情報を通信制御部７が受信する処理を行う。
【００８９】
（距離測定の詳細）
次に、距離測定処理の詳細について説明する。本実施形態においては、リーダライタ２がＲＦＩＤタグ１に対してＲ／Ｗ要求信号（要求信号）を送信し、ＲＦＩＤタグ１がこれに応じて応答信号（反射信号）を返信するようになっている。この様子を図３（ａ）〜図３（ｃ）に示す。図３（ａ）は、リーダライタとＲＦＩＤタグとの間でＲ／Ｗ要求信号および応答信号の送受信が行われる状態を示す図である。図３（ｂ）は、リーダライタからＲＦＩＤタグへ送信される信号及びその搬送周波数を時間軸で示した図である。図３（ｃ）は、ＲＦＩＤタグからリーダライタへ送信される信号およびその搬送周波数を時間軸で示した図である。
【００９０】
リーダライタ２は、常に特定の信号（ＲＦＩＤタグ１への電力供給を行うための信号）を送信している一方、ＲＦＩＤタグ１に対して応答信号（以下、タグ応答信号とする）を送信することを要求する時に、図３（ｂ）に示すように、タグ応答信号の返信を要求するＲ／Ｗ要求信号を送信する。すなわち、リーダライタ２における送信制御部７Ｂは、定常状態では定常状態を示すデータを送信するように変調部５Ｂを制御し、タグ応答信号を要求する際には、Ｒ／Ｗ要求信号を構成するデータを送信するように変調部５Ｂを制御する。ＲＦＩＤタグ１は、常にリーダライタ２から送られてくる信号を監視し、Ｒ／Ｗ要求信号を受信したことを検知すると、それに応答する形でタグ応答信号を送信する。
【００９１】
より詳しくは、リーダライタ２は、Ｒ／Ｗ要求信号およびＣＷ（連続搬送波）からなる１フレームの信号を送信する。ＲＦＩＤタグ１は、リーダライタ２からＲ／Ｗ要求信号およびＣＷ（連続搬送波）を受け取ると、ＣＷ（連続搬送波）の周波数に応じた搬送周波数ｆ１からなるタグ応答信号をリーダライタ２へ送信する。図３（ｂ）および（ｃ）では、Ｒ／Ｗ要求信号およびＣＷ（連続搬送波）は搬送周波数ｆ１によって送信され、また、これに応じてタグ応答信号は搬送周波数ｆ１によって送信されている。
【００９２】
タグ応答信号は、図３（ｃ）に示すように、プリアンブル部とデータ部とを有するフレームによって構成されている。プリアンブル部は、タグ応答信号の始まりを示すデータを示しており、同一規格（例えばＥＰＣ）内であれば、全てのＲＦＩＤタグ１に共通の所定のデータとなっている。データ部は、プリアンブル部に引き続いて送信されるものであり、ＲＦＩＤタグ１から送信される実質的な情報を示すデータを示している。このデータ部に含まれる情報としては、例えば各ＲＦＩＤタグ１に固有のＩＤ情報などが挙げられるが、ＲＦＩＤタグ１から送信すべき情報、例えばＲＦＩＤタグ１内の記憶部に格納されている各種情報などを含んでいてもよい。
【００９３】
そして、リーダライタ２は、Ｒ／Ｗ要求信号を２回送信するとともに、各Ｒ／Ｗ要求信号（より詳しくは、Ｒ／Ｗ要求信号に続くＣＷ（連続搬送波））の送信における搬送周波数を互いに異ならせている。すなわち、リーダライタ２における周波数制御部７Ａは、１回目のＲ／Ｗ要求信号の送信時には、第１の周波数ｆ１で搬送信号を出力するようにＰＬＬ部５Ａを制御し、２回目のＲ／Ｗ要求信号の送信時には、第１の周波数ｆ１とは異なる第２の周波数ｆ２で搬送信号を出力するようにＰＬＬ部５Ａを制御する。
【００９４】
図１および図３に示すように、第１の周波数ｆ１で送信されたＲ／Ｗ要求信号をＲＦＩＤタグ１が受信すると、同じく第１の周波数ｆ１でタグ応答信号が返信される。そして、リーダライタ２では、位相情報取得部８Ａが受信したタグ応答信号のプリアンブル部を解析することによって、タグ応答信号の位相の変化量を示すφ１を検出する。同様に、第２の周波数ｆ２で送信されたＲ／Ｗ要求信号をＲＦＩＤタグ１が受信すると、同じく第２の周波数ｆ２でタグ応答信号が返信される。そして、リーダライタ２では、位相情報取得部８Ａが受信したタグ応答信号のプリアンブル部を解析することによって、タグ応答信号の位相の変化量を示すφ２を検出する。ここで述べる解析とは、タグ応答信号の位相の変化量を検出する処理のことである。
【００９５】
なお、上記の例では、タグ応答信号の位相の変化量は、プリアンブル部を解析することによって検出するようになっているが、これに限定されるものではなく、データ部をも含めて位相の変化量を検出してもよいし、データ部において位相の変化量を検出してもよい。ただし、変調方式がＰＳＫである場合には、内容が変化しうるデータ部に基づいて、距離に伴う位相の変化量を検出することは困難となるので、内容が固定であるプリアンブル部において位相の変化量を検出することが好ましい。なお、プリアンブル部あるいはデータ部を解析する具体例については後述する。
【００９６】
以上のようにして、位相情報取得部８Ａが位相の変化量φ１およびφ２を検出すると、この位相の変化量の情報が距離算出部８Ｂに伝送される。距離算出部８Ｂは、φ１およびφ２に基づいて、ＲＦＩＤタグ１とリーダライタ２との距離を以下のように算出する。
【００９７】
まず、送信アンテナ３からＲＦＩＤタグｌまでの距離、および、受信アンテナ４からＲＦＩＤタグ１までの距離を等しいものと仮定し、これを距離ｒとする。第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２によって搬送される信号が往復２ｒの距離を伝搬することによって生じる位相の変化量φ１およびφ２は、次の式で表される。
【数１】
0005440893.tif 000002
【００９８】
上式において、ｃは光速を表している。上記の２つの式に基づいて、距離ｒは、次の式で求められる。
【数２】
0005440893.tif 000003
【００９９】
以上のようにして、位相の変化量φ１およびφ２に基づいて、送信アンテナ３からＲＦＩＤタグ１までの距離ｒを求めることができる。なお、ＲＦＩＤタグｌにおいて、Ｒ／Ｗ要求信号を受信してからタグ応答信号を送信する間に、位相のずれが生じることが予想されるが、この位相のずれは、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２によって搬送される信号のどちらにおいても同じ量となる。よって、ＲＦＩＤタグｌにおける信号の送受信時に生じる位相のずれは、上記の距離の算出に影響を与えることばない。
【０１００】
なお、数２において、φ２が２π以上となっている場合には、距離ｒを的確に算出することができない。すなわち、測定可能な距離ｒの最大値ｒｍａｘは、Δφ＝２πの時であり、次の式で表される。
【数３】
0005440893.tif 000004
【０１０１】
ここで、例えば第１の周波数ｆ１と第２の周波数ｆ２との差を５ＭＨｚとした場合、数３より最大距離ｒｍａｘは３０ｍとなる。また、同様に、第１の周波数ｆ１と第２の周波数ｆ２との差を２ＭＨｚとした場合、数３より最大距離ｒｍａｘは７５ｍとなる。ＵＨＦ帯を利用したＲＦＩＤ通信システムにおいて、想定される最大通信距離は１０ｍ程度であるので、上記のような測定は実用上問題がないことがわかる。
【０１０２】
なお、上記の最大距離ｒｍａｘ以上の測定が必要となる場合であっても、例えば受信信号の受信強度の測定を併用することによって、距離ｒの測定を行うことが可能である。具体的には、Δφが２π以上となる可能性がある場合、距離ｒの候補ｒ'は、ｒ'＝ｒ＋ｎ・ｒｍａｘ（ｎは０以上の整数）となる。よって、受信信号の受信強度は、距離ｒが長くなる程小さくなることを利用することによって、上記のｎの値を特定することが可能となる。
【０１０３】
なお、アクティブタイプのＲＦＩＤタグを用いる場合には、リーダライタ２側からＲ／Ｗ要求信号を送信せずに、ＲＦＩＤタグ側から能動的に送られるタグ応答信号に基づいて、距離の測定を行うようになっていてもよい。
【０１０４】
（受信処理部の具体例）
以上の距離測定においては、受信信号の位相の変化量を検出する処理が行われているが、この位相の変化量の検出を行うことを可能とする受信処理部６の具体的な構成について、図４を参照しながら以下に説明する。この具体例では、受信処理部６は、受信信号をＩ信号とＱ信号とに分離して位置測定部８に入力することによって、位置測定部８における位相の変化量の検出処理を可能とさせるものとなっている。同図に示すように、受信処理部６は、増幅部６Ａとしての２つの増幅部６Ａ１・６Ａ２、周波数変換部６Ｂとしてのミキサ６Ｂ１・６Ｂ２および９０°移相部６Ｂ３を備えている。
【０１０５】
受信アンテナ４で受信された受信信号は、２つの経路に分岐し、一方は増幅部６Ａ１に入力され、他方は増幅部６Ａ２に入力される。増幅部６Ａ１は、入力された受信信号を増幅してミキサ６Ｂ１に入力する。増幅部６Ａ２は、入力された受信信号を増幅してミキサ６Ｂ２に入力する。
【０１０６】
ミキサ６Ｂ１は、増幅部６Ａ１から入力された受信信号と、ＰＬＬ部５Ａから出力された搬送信号とを掛け合わせることによってＩ信号を出力し、このＩ信号を位相情報取得部８Ａに入力する。ミキサ６Ｂ２は、増幅部６Ａ２から入力された受信信号と、ＰＬＬ部５Ａから出力され、９０°移相部６Ｂ３を介して位相が９０°変化させられた搬送信号とを掛け合わせることによってＱ信号を出力し、このＱ信号を位相情報取得部８Ａに入力する。
【０１０７】
以上の構成において行われる受信処理および距離ｒの算出処理の詳細について以下に説明する。
【０１０８】
往復２ｒの距離を伝搬してリーダライタ２において受信される信号は、搬送信号の周波数をｆ１とすると、次の式で表される。
【数４】
0005440893.tif 000005
【０１０９】
上式において、ｔは時間、ｓ１（ｔ）は周波数ｆ１の搬送信号によって伝送される信号の状態、Ｄ（ｔ）は変調部５ＢにおいてＡＳＫ変調が行われた場合のベースバンド信号、Ａは搬送信号自体の振幅、φ１は往復２ｒの距離を伝搬することによる位相の変化量をそれぞれ示している。この場合、ミキサ６Ｂ１によって出力されるＩ信号の状態を示すＩ１（ｔ）、および、ミキサ６Ｂｌによって出力されるＱ信号の状態を示すＱ１（ｔ）は、次の式で表される。
【数５】
0005440893.tif 000006
【数６】
0005440893.tif 000007
【０１１０】
以上より、Ｉ信号およびＱ信号に基づいて、周波数ｆ１の搬送信号による信号の位相の変化量φ１は、次の式で求められる。
【数７】
0005440893.tif 000008
【０１１１】
同様に、周波数ｆ２の搬送信号による信号の位相の変化量φ２は、次の式で求められる。
【数８】
0005440893.tif 000009
【０１１２】
以上のようにして、位相情報取得部８Ａは、入力されたＩ信号およびＱ信号に基づいて、位相の変化量φ１およびφ２を取得する。そして、距離算出部８Ｂは、距離ｒを次の式によって算出する。
【数９】
0005440893.tif 000010
【０１１３】
（距離測定処理の流れ）
次に、図５に示すフローチャートを参照しながら、リーダライタ２における上記の距離測定処理の流れについて説明する。
【０１１４】
まず、距離測定処理が開始されると、ステップ１（以降、Ｓｌのように称する）において、周波数制御部７Ａが、Ｒ／Ｗ要求信号を送信する際の搬送信号の周波数を第１の周波数ｆ１となるようにＰＬＬ部５Ａを制御する。
【０１１５】
次に、送信制御部７Ｂが、Ｒ／Ｗ要求信号を示すデータを搬送信号に重畳させるように変調部５Ｂを制御する。そして、変調部５Ｂによって変調された送信信号が、電力増幅部５Ｃによって増幅された後に送信アンテナ３から出力される（Ｓ２）。Ｒ／Ｗ要求信号が送信されると続いてＣＷ（連続搬送波）が第１の周波数ｆ１で送信される（Ｓ３）。
【０１１６】
ＲＦＩＤタグ１はＲ／Ｗ要求信号を検出すると、続いて検出したＣＷ（連続搬送波）の第１の周波数ｆ１に応じた搬送周波数からなるタグ応答信号を返信する。このタグ応答信号を受信アンテナ４が受信し、受信処理部６が受信処理を行い（Ｓ４）、そして位相情報取得部８Ａが位相情報取得処理を行う（Ｓ５）。
【０１１７】
すなわち、受信処理部６において、周波数変換部６Ｂは、上述の数４から６の数式に基づいて増幅部６Ａから入力された受信信号と、ＰＬＬ部５Ａから出力された搬送信号とを掛け合わせることによりＩ信号およびＱ信号を求める。位相情報取得部８Ａは、周波数変換部６ＢからＩ信号およびＱ信号を受け取ると、上述の数７の数式に基づいて、第１の周波数ｆ１の位相の変化量φ１を算出し、搬送信号として使用された周波数（第１の周波数ｆ１）に対応させてテーブルに記憶する。
【０１１８】
受信処理部６においてＲＦＩＤタグ１からのタグ応答信号の受信が終了すると（Ｓ６）、位相情報取得部８Ａは位相情報取得処理を終了する（Ｓ７）。その後、送信処理部５はＣＷ（連続搬送波）の送信、すなわち１フレームからなる信号の送信を終了する（Ｓ８）。受信制御部７Ｃは、受信すべき全ての周波数の受信信号を受信したか否かを判定し、全て受信していないと判定された場合（Ｓ９においてＮＯ）には、Ｓ１からの処理に戻る。ここで、上記の例では、受信信号の周波数としては、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２が想定されているので、受信制御部７Ｃは、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の受信信号をともに受信したか否かを判定することになる。
【０１１９】
この時点では、第１の周波数ｆ１の受信信号のみを受信しているので、Ｓｌからの処理が行われることになる。そして、２回目のＳ１の処理において、周波数制御部７Ａが、Ｒ／Ｗ要求信号を送信する際の搬送信号（およびＣＷ（連続搬送波））の周波数を第２の周波数ｆ２となるようにＰＬＬ部５Ａを制御する。その後、第２の周波数ｆ２について、第一の周波数ｆ１に対してと同様に、Ｓ２〜Ｓ８の処理が行われ、受信すべき全ての周波数の受信信号を受信したと判定され（Ｓ９においてＹＥＳ）、Ｓ１０の処理に移行する。
【０１２０】
Ｓ１０では、取得された位相情報に基づいて、距離算出部８ＢがＲＦＩＤタグ１とリーダライタ２との距離を上記した手法によって算出する。より詳しくは、距離算出部８Ｂは、前記テーブルから周波数毎の位相の変化量を取り出して、上述の数９の数式に基づいて距離ｒを算出する。算出された距離情報は、受信制御部７Ｃに伝送される。以上により、距離測定処理が完了する。
【０１２１】
ここで、ステップＳ５における位相情報取得部８Ａが行なう位相情報を解析する処理について、Ｉ信号およびＱ信号を求めた後の具体的な処理を例に挙げて説明する。まず、タグ応答信号が、「０」と「１」により構成されるデジタル信号を伝送する信号であるとする。また、タグ応答信号内の「０」と「１」との周波数が異なるもの、すなわち各「０」と「１」との期間が異なるもの、であるとする。位相情報取得部８Ａは、周波数変換部６Ｂから受け取ったＩ信号に対して、フーリエ変換を行なう。このフーリエ変換を行なうことにより、例えば、タグ応答信号を構成する「０」の周波数と「１」の周波数のそれぞれの位置に、ピークが現れる。同様に、位相情報取得部８Ａは、周波数変換部６Ｂから受け取ったＱ信号に対して、フーリエ変換を行なうと、「０」および「１」のそれぞれの周波数の位置に、ピークが現れる。「０」の周波数の位置に現れるピークの高さは、タグ応答信号内の「０」の数に比例し、「１」の周波数の位置に現れるピークの高さは、タグ応答信号内の「１」の数に比例する。そして、Ｉ信号から得られた「１」（および「０」）のピークの高さは、Ｉ１（ｔ）に比例するものとなり、Ｑ信号から得られた「１」（および「０」）のピークの高さは、Ｑ１（ｔ）に比例するものとなる。このため、位相情報取得部８Ａは、Ｉ信号から得られた「１」のピークの高さと、Ｑ信号から得られた「１」のピークの高さを、それぞれ、上述した数７のＩ１（ｔ）およびＱ１（ｔ）の代わりに代入することにより、φ１を算出することができる。そして、算出したφ１を、搬送信号として使用された周波数（第１の周波数ｆ１）に対応させてテーブルに記憶する。このとき、「１」のピークの高さの代わりに、Ｉ信号から得られた「０」のピークの高さと、Ｑ信号から得られた「０」のピークの高さを用いるようにしてもよい。なお、タグ応答信号の伝送される状態等による、「０」や「１」の周波数の変動や、誤差等の発生により、フーリエ変換により得られる「０」や「１」のピークは、「０」や「１」の周波数の近傍にばらついて発生することが多いことから、通常は、フーリエ変換して得られた結果から、「０」や「１」の周波数の近傍のピークを検出して、得られたピークを、フーリエ変換して得られた「０」や「１」のピークとする。
【０１２２】
ここで、上述したようにタグ応答信号内の「０」と「１」との周波数が異なるものである場合、フーリエ変換して得られた結果から、「０」と「１」のいずれかのピークを検出する必要があるが、タグ応答信号のデータ部に含まれるデータは、内容が変化するため、「０」または「１」の一方の数が極端に少なくなったりして、ピークが十分に検出できない可能性がある。このため、データ部をフーリエ変換して得られた結果からピークの高さを求める場合、まず、「０」の周波数付近と「１」の周波数付近の両方でピークを検出する必要があり、検出に時間がかかり、リアルタイムに近い処理を行なう場合に不都合が生じる恐れがある。これに対し、フレーム内のプリアンブル部は、同一規格内であればデータの内容が固定であるため、「０」と「１」との数を予め知ることができる。このため、フーリエ変換して得られるピークのうち、「０」と「１」との数の多い方のピークを検出することを予め決定しておけば、その決定した「０」あるいは「１」の周波数の近傍のみでピークを検出すればよく、データ部をフーリエ変換して得られる結果からピークを検出する場合よりも、ピーク検出の処理を短縮することが可能となる。このため、プリアンブル部を上記のように解析してφ１を算出することが、位相情報取得処理を高速に行なう上では好ましい。
【０１２３】
なお、タグ応答信号を構成する「０」の周波数と「１」の周波数とが同じであれば、フーリエ変換を行なって得られるピークは１つとなり、その高さは、タグ応答信号内の「０」と「１」の数の和に比例したものとなり、位相情報取得部８Ａは、Ｉ信号から得られた「０」および「１」のピークの高さと、Ｑ信号から得られた「０」および「１」のピークの高さを、上述した数７のＩ１（ｔ）およびＱ１（ｔ）の代わりに代入することにより、φ１を求めることができる。
【０１２４】
なお、このような処理は、φ２を求める場合においても同様である。
【０１２５】
また、位相情報取得部８Ａが行なう位相情報取得処理は、上記以外の処理であってもよい。
【０１２６】
（多周波を用いた距離測定）
上記の例では、互いに異なる２つの周波数の受信信号を受信することによって距離を測定するようになっていたが、以下に示すように、互いに異なる３つ以上の周波数の受信信号を受信する構成としてもよい。
【０１２７】
リーダライタ２とＲＦＩＤタグ１との間で信号が送受信される場合、基本的には、リーダライタ２から送信された信号が直接ＲＦＩＤタグ１に到達し、ＲＦＩＤタグ１から送信された信号が直接リーダライタ２に到達することになる。しかしながら、リーダライタ２とＲＦＩＤタグ１上の間で信号が直接到達するのではなく、周囲の何らかの物体に反射した上で到達する（マルチパス）ことが考えられる。この場合、リーダライタ２で受信される受信信号は、マルチパスによる影響を受けることによって、本来の位相の状態に対してノイズが混じり、Ｓ／Ｎが劣化することが考えられる。すなわち、位相に基づいて距離を算出する方法において、取得される位相情報の精度が悪くなることによって、算出される距離の精度も劣化することになる。
【０１２８】
また、上記の例において、受信信号をＩ信号とＱ信号とに分離し、これらに基づいて位相の変化量を検出する手法を示したが、位相の状態によっては、Ｉ信号およびＱ信号のいずれかが著しく小さくなることがありうる。この場合、著しく小さくなっている方の信号の測定誤差の影響が、位相の算出に大きな影響を与えることになる。すなわち、Ｉ信号およびＱ信号のいずれかが著しく小さくなっている場合には、測定される位相の誤差が大きくなり、算出される距離の精度も劣化することになる。
【０１２９】
そこで、次のような処理を行うことによって、上記の問題を解決することが可能である。すなわち、まず、リーダライタ２が、互いに異なる周波数からなる３つ以上のＲ／Ｗ要求信号を送信し、それぞれに対するタグ応答信号を受信する。そして、受信信号のうちで、Ｓ／Ｎがより高く、かつ、Ｉ信号・Ｑ信号のレベルがより高い受信信号を２つ選択し、この選択した２つの受信信号に基づいて位相の変化量検出および位置算出を行う。
【０１３０】
（多周波を用いた距離測定処理の流れ）
次に、図６に示すフローチャートを参照しながら、リーダライタ２における上記の多周波を用いた距離測定処理の流れについて説明する。
【０１３１】
まず、距離測定処理が開始されると、Ｓ１１において、周波数制御部７Ａが、Ｒ／Ｗ要求信号を送信する際の搬送信号の周波数を第１の周波数ｆ１となるようにＰＬＬ部５Ａを制御する。
【０１３２】
次に、送信制御部７Ｂが、Ｒ／Ｗ要求信号を示すデータを搬送信号に重畳させるように変調部５Ｂを制御する。そして、変調部５Ｂによって変調された送信信号が、電力増幅部５Ｃによって増幅された後に送信アンテナ３から出力される（Ｓ１２）。Ｒ／Ｗ要求信号が送信されると続いてＣＷ（連続搬送波）が第１の周波数ｆ１で送信される（Ｓ１３）。
【０１３３】
ＲＦＩＤタグ１がＲ／Ｗ要求信号を検出すると、続いて検出したＣＷ（連続搬送波）の第１の周波数ｆ１に応じた搬送周波数からなるタグ応答信号を返信する。このタグ応答信号を受信アンテナ４が受信し、受信処理部６が受信処理を行い（Ｓｌ４）、そして位相情報取得部８Ａが位相情報取得処理を行う（Ｓ１５）。
【０１３４】
すなわち、受信処理部６において、周波数変換部６Ｂは、上述の数４から６の数式に基づいて、増幅部６Ａから入力された受信信号と、ＰＬＬ部５Ａから出力された搬送信号とを掛け合わせることによりＩ信号およびＱ信号を求める。位相情報取得部８Ａは、周波数変換部６ＢからＩ信号およびＱ信号を受け取ると、上述の数７から８の数式に基づいて、第１の周波数ｆ１の位相の変化量φ１およびφ２を算出すると共に、下記の数１０の数式に基づき、信号レベルｓ（ｔ）を求める。そして、位相情報取得部８Ａは、求めた位相の変化量および信号レベルを、搬送信号として使用された周波数（第１の周波数ｆ１）に対応させてテーブルに記憶する。
【数１０】
0005440893.tif 000011
【０１３５】
受信処理部６においてＲＦＩＤタグ１からのタグ応答信号の受信が終了すると（Ｓ１６）、位相情報取得部８Ａは位相情報取得処理を終了する（Ｓ１７）。その後、送信処理部５はＣＷ（連続搬送波）の送信、すなわち、１フレームからなる信号の送信を終了する（Ｓ１８）。その後、受信制御部７Ｃは、受信すべき全ての周波数の受信信号を受信したか否かを判定し（Ｓ１９）、全て受信していないと判定された場合には、Ｓ１１からの処理に戻る。ここで、受信信号の周波数としては、第１〜第４の周波数を設定しているものとすると、受信制御部７Ｃは、第１〜第４の周波数の受信信号を全て受信したか否かを判定することになる。
【０１３６】
Ｓ２０では、位相情報取得部８Ａによる周波数選択処理、および距離算出部８Ｂによる距離算出処理が行われ、距離測定処理が終了する。
【０１３７】
次に、図７に示すフローチャートを参照しながら、上記のＳ２０における位相情報取得部８Ａによる周波数選択処理、および距離算出部８Ｂによる距離算出処理の流れについて説明する。
【０１３８】
まず、Ｓ２１において、位相情報取得部８Ａは、前記テーブルから受信した全ての周波数の受信信号の信号レベルを取得する。
【０１３９】
次に、Ｓ２２において、位相情報取得部８Ａは、各周波数の受信信号の信号レベルが所定のしきい値を超えているか否かを判定する。この所定のしきい値は、距離算出において十分な精度を得ることが可能な最低限度の値として予め設定される。そして、位相情報取得部８Ａは、上記所定のしきい値を超えている受信信号の周波数の数が２未満であるか、２より大きいか、２であるかを判定する。
【０１４０】
所定のしきい値を超えている受信信号の周波数の数が２未満であると判定された場合、Ｓ２３において、位相情報取得部８Ａは、他の周波数による受信信号を再取込するように、通信制御部７に対して他の周波数にてＲ／Ｗ要求信号を送信することを指示する。
【０１４１】
一方、所定のしきい値を超えている受信信号の周波数の数が２より大きいと判定された場合、まずＳ２４において、位相情報取得部８Ａは、所定のしきい値を超えない受信信号の周波数を選択候補から削除する。そして、Ｓ２５において、位相情報取得部８Ａは、選択候補として残った受信信号の周波数のそれぞれについて、Ｉ信号およびＱ信号のうち、信号レベルが小さい方の成分を最小成分として抽出する。その後、Ｓ２５において、位相情報取得部８Ａは、各周波数の最小成分のうち、信号レベルが大きい方から２つ選択する。選択された２つの最小成分に対応する周波数の受信信号に関して、位相情報取得部８Ａは、前記テーブルから位相情報を取得し、これを距離算出部８Ｂに伝送する。そして、Ｓ２７において、距離算出部８Ｂが、受信した位相情報に基づいて距離算出処理を行う。
【０１４２】
さらに一方、所定のしきい値を超えている受信信号の数が２であると判定された場合、位相情報取得部８Ａは、この２つの受信信号に関して位相情報を取得し、これを距離算出部８Ｂに伝送する。そして、Ｓ２７において、距離算出部８Ｂが、受信した位相情報に基づいて距離算出処理を行う。
【０１４３】
図８は、上記の周波数選択処理の一例を模式的に示している。この例では、ｆ１〜ｆ４の周波数による受信信号を受信した場合を想定している。周波数ｆ１の受信信号におけるＩ信号成分をＩ１，Ｑ信号成分をＱ１、および受信信号レベルをＳ１とし、周波数ｆ２の受信信号におけるＩ信号成分をＩ２、Ｑ信号成分をＱ２、および受信信号レベルをＳ２とし、周波数ｆ３の受信信号におけるＩ信号成分をＩ３，Ｑ信号成分をＱ３、および受信信号レベルをＳ３とし、周波数ｆ４の受信信号におけるＩ信号成分をＩ４，Ｑ信号成分をＱ４、および受信信号レベルをＳ４としている。
【０１４４】
まず、上記のＳ２２において、Ｓ１〜Ｓ４の信号レベルのうち、Ｓ２が所定のしきい値以下であると判定され、Ｓ２４の処理により、周波数ｆ２の受信信号が選択候補から削除されている。次に、Ｓ２５の処理により、最小成分として、周波数ｆ１はＱ１、周波数ｆ３はＩ３、周波数ｆ４はＱ４が選択されている。そして、Ｓ２５の処理により、Ｑ，Ｉ３，Ｑ４のうち、信号レベルがより大きいＱ１，Ｉ３が選択されることによって、周波数ｆ１および周波数ｆ３の受信信号が選択されている。
【０１４５】
以上の処理によって、距離算出に用いられる２つの周波数の受信信号を、マルチパスによる影響を受けることによってＳ／Ｎが劣化している受信信号や、Ｉ信号およびＱ信号のいずれかが著しく小さくなっている受信信号を排除して選択することが可能となる。これにより、距離算出の精度をどのような状況でも高い状態に保つことが可能となる。
【０１４６】
（ＭＵＳＩＣ法を応用した距離算出方法）
次に、距離算出方法の他の例について説明する。上記の例では、２つの周波数における受信信号の位相の変化量を検出し、これらに基づいて上記数９の式によって距離ｒを算出している。これに対して、以下に示すように、高分解能スペクトラム解析法の１つであるＭＵＳＩＣ（Multiple Signal Classification）法の考え方を応用することによって距離ｒを算出することが可能となる。
【０１４７】
ＭＵＳＩＣ法とは、従来、電波の到来方向を推定する手法として広く知られている。このＭＵＳＩＣ法では、複数のアンテナ素子によって受信された受信信号を解析することによって、電波の到来方向を推定するようになっている。このＭＵＳＩＣ法において、到来方向推定における各アンテナ素子からの受信信号を、上記の各周波数の受信信号に置き換え、ＭＵＳＩＣ法における適用モデル（到来方向推定で用いられるモードベクトルａ（θi））（以下の数１１）を距離推定で用いられるモードベクトルａ（ｒi）（以下の数１２）に変えることによって、距離ｒの推定を行うことが可能となる。このように距離ｒの推定においてＭＵＳＩＣ法を応用することによって、以下に示すように、マルチパスの発生等のある実環境下において、マルチパスの影響をさらに低減することが可能となり、さらに精度を高めることができる。
【０１４８】
すなわち、アレーアンテナの素子数をＫ、到来波の波長をλ、到来波数をＬ、第ｉ到来波の到来角をθi(i =1…L)とすると、第ｉ到来波に対するアレーレスポンス・ベクトルａ（θｉ）はa(θi)=[exp{jΦ1(θi)}, …, exp{jΦK(θi)}]T;ΦN(θi )=-(2π/λ)dNsin(θi)(ΦN(θi)は第Ｎ番目のアンテナ素子における第ｉ波の受信位相、Ｔは転置、ｄNはＮ番目のアンテナ素子位置)となる（数１１）。
【０１４９】
そして、数１１において、Ｋ：アレーアンテナの素子数を使用する周波数の数（ｆ1、ｆ2、ｆ3…ｆK）に、第ｉ到来波の到来角θｉを第ｉ番目のタグまでの距離ｒｉ（ｒ1…ｒL）に、第ｉ到来波に対するアレーレスポンス・ベクトルａ（θｉ）を第ｉ番目のタグに対するアレーレスポンスベクトルａ（ｒｉ）に、第Ｎ番目のアンテナ素子における第ｉ波の受信位相ΦＮ（θｉ）を第Ｎ番目の周波数における第ｉ番目のタグからの信号の受信位相ΦＮ（ｒｉ）（ΦN(ri)=-2πfN・2ri/c、(c:光速(3x108))）にそれぞれ置き換えることにより、モードベクトルａ（ｒi）（数１２）が導かれる（図９(ｃ)参照）。
【数１１】
0005440893.tif 000012
【数１２】
0005440893.tif 000013
【０１５０】
以下に、ＭＵＳＩＣ法を応用した距離測定処理（距離推定ＭＵＳＩＣ法と称する）の詳細について説明する。なお、以下で示す距離測定処理は、位置測定部８において行われる。
【０１５１】
周波数ｆ１の受信信号において、Ｉ信号の状態を示すＩ１（ｔ）、および、Ｑ信号の状態を示すＱ１（ｔ）は、前記した数５および数６のように表される。ここで、周波数ｆ１の受信信号を複素表現で表したｘ１（ｔ）は、次の式で表される。
【数１３】
0005440893.tif 000014
【０１５２】
同様に、周波数ｆNの受信信号を複素表現で表したｘN（ｔ）は、次の式で表される。
【数１４】
0005440893.tif 000015
【０１５３】
ここで、受信信号をＫ通りの周波数で受信した場合を考えると、周波数ｆ１〜ｆＫの受信信号に基づいて、以下に示される相関行列Ｒｘｘが生成される。
【数１５】
0005440893.tif 000016
【０１５４】
上式において、Ｈは複素共役転置、Ｅ［］は時間平均を示している。次に、上記で求められた相関行列Ｒｘｘの固有値分解を次式のように行う。
【数１６】
0005440893.tif 000017
【０１５５】
上式において、ｅｉはＲｘｘの固有ベクトル、μｉは固有値、σ２は雑音電力を示している。これらより以下の関係が成り立つ。
【数１７】
0005440893.tif 000018
【数１８】
0005440893.tif 000019
【０１５６】
上記より、距離推定ＭＵＳＩＣ法におけるモードベクトルおよびＭＵＳＩＣ評価関数ＰＭＵＳＩＣは以下のように与えられる。
【数１９】
0005440893.tif 000020
【０１５７】
上式において、ｒを変化させることによって、図９（ｂ）に示すようなグラフが得られる。このグラフにおいて、横軸をｒ、縦軸をＰＭＵＳｌＣとしている。このグラフに示すように、評価関数ＰＭＵＳＩＣにはピークが生じており、このピークが生じているｒの値が、算出すべき距離ｒに相当することになる。
【０１５８】
なお、図９（ｂ）に示すグラフでは、評価関数ＰＭＵＳＩＣのピークは一箇所にのみ表れているが、他の箇所にもピークが表れることもある。これは、図９（ａ）に示すように、マルチパスの影響を受けた場合に、そのマルチパスに相当する距離の部分でピークが表れるからである。しかしながら、マルチパスに相当する距離は、算出すべき距離ｒよりも長くなるので、ピークが生じている距離のうち、最も小さいｒを算出すべき距離ｒとすることによって、マルチパスが生じていても、的確に距離ｒを算出することが可能となる。
【０１５９】
なお、上記の例では、高分解能スペクトラム解析法としてのＭＵＳＩＣ法を距離測定に応用しているが、他の高分解能スペクトラム解析法、例えば、Ｂｅａｍｆｏｒｍｅｒ法、Ｃａｐｏｎ法、ＬＰ（Linear Prediction）法、Ｍｉｎ−Ｎｏｒｍ法、およびＥＳＰＲＩＴ法などを距離測定に応用してもよい。
【０１６０】
（ＭＵＳＩＣ法を応用した距離測定処理の流れ）
次に、図１０および図１１に示すフローチャートを参照しながら、リーダライタ２における上記のＭＵＳＩＣ法を応用した距離測定処理の流れについて説明する。
【０１６１】
まず、距離測定処理が開始されると、Ｓ３１において、周波数制御部７Ａが、Ｒ／Ｗ要求信号を送信する際の搬送信号の周波数を第１の周波数ｆ１となるようにＰＬＬ部５Ａを制御する。
【０１６２】
次に、送信制御部７Ｂが、Ｒ／Ｗ要求信号を示すデータを搬送信号に重畳させるように変調部５Ｂを制御する。そして、変調部５Ｂによって変調された送信信号が、電力増幅部５Ｃによって増幅された後に送信アンテナ３から出力される（Ｓ３２）。Ｒ／Ｗ要求信号が送信されると続いてＣＷ（連続搬送波）が第１の周波数ｆ１で送信される（Ｓ３３）。
【０１６３】
ＲＦＩＤタグ１がＲ／Ｗ要求信号を検出すると、続いて検出したＣＷ（連続搬送波）の第１の周波数ｆ１に応じた搬送周波数からなるタグ応答信号を返信する。このタグ応答信号を受信アンテナ４が受信し、受信処理部６が受信処理を行い（Ｓ３４）、そして位相情報取得部８Ａが位相情報取得処理を行う（Ｓ３５）。
【０１６４】
すなわち、受信処理部６において、周波数変換部６Ｂは、上述の数４から６の数式に基づいて、増幅部６Ａから入力された受信信号と、ＰＬＬ部５Ａから出力された搬送信号とを掛け合わせることによりＩ信号およびＱ信号を求める。位相情報取得部８Ａは、周波数変換部６ＢからＩ信号およびＱ信号を受け取ると、上述の数１３から１４の数式に基づいて、第１の周波数ｆ１の受信信号を複素表現で表したｘ１（ｔ）を算出し、搬送信号として使用された周波数（第１の周波数ｆ１）に対応させてテーブルに記憶する。
【０１６５】
受信処理部６においてＲＦＩＤタグ１からのタグ応答信号の受信が終了すると（Ｓ３６）、位相情報取得部８Ａは位相情報取得処理を終了する（Ｓ３７）。その後、送信処理部５はＣＷ（連続搬送波）の送信、すなわち、１フレームからなる信号の送信を終了する（Ｓ３８）。その後、受信制御部７Ｃは、受信すべき全ての周波数の受信信号を受信したか否かを判定し、全て受信していないと判定された場合には、Ｓ３１からの処理に戻る。ここで、受信信号の周波数としては、第１〜第Ｎの周波数を設定しているものとすると、受信制御部７Ｃは、第１〜第Ｎの周波数の受信信号を全て受信したか否かを判定することになる。
【０１６６】
この時点では、第１の周波数ｆ１の受信信号のみを受信しているので、Ｓ３１からの処理が行われることになる。そして、２回目のＳ３１の処理において、周波数制御部７Ａが、Ｒ／Ｗ要求信号を送信する際の搬送信号（およびＣＷ（連続搬送波））の周波数を第２の周波数ｆ２となるようにＰＬＬ部５Ａを制御する。その後、Ｓ３２〜Ｓ３８の処理が行われ、これが第Ｎの周波数の受信信号の受信が全て確認されるまで繰り返される。そして、Ｓ３９において、受信すべき全ての周波数の受信信号を受信したと判定された場合には、Ｓ４０の処理に移行する。
【０１６７】
Ｓ４０では、位置測定部８が、前記テーブルから各周波数の受信信号ｘｎ（ｔ）を読み出し、各周波数の受信信号に基づいて相関行列Ｒｘｘを作成する。次に、位置測定部８が、相関行列Ｒｘｘの固有値分解を行い、雑音成分を分解し（Ｓ４１）、ＭＵＳＩＣ評価関数ＰＭＵＳＩＣのスペクトラムを作成することによって、ピーク値の探索を行う（Ｓ４２）。これにより、Ｓ４３において距離ｒが算出される。
【０１６８】
（１フレーム内での周波数切り替え）
上記では、リーダライタ２は、Ｒ／Ｗ要求信号を複数回数送信し、各送信において搬送周波数を変化させることによって、それぞれ搬送信号の周波数が異なるタグ応答信号を受信するようになっている。これに対して、１フレームからなるＲ／Ｗ要求信号およびＣＷ（連続搬送波）を送信する途中で搬送周波数を１回以上変化させることによって、途中で搬送周波数が１回以上変化する１フレームからなるタグ応答信号を受信し、これに基づいて距離測定を行う構成とすることが可能である。
【０１６９】
図１２（ａ）に示すように、リーダライタ２は、常に特定の信号を送信している一方、ＲＦＩＤタグ１に対してタグ応答信号を送信することを要求する時に、タグ応答信号の返信を要求するＲ／Ｗ要求信号を送信する。ここで、周波数制御部７Ａは、Ｒ／Ｗ要求信号（より詳しくは、Ｒ／Ｗ要求信号に続くＣＷ（連続搬送波））を送信する期間内に複数の分割期間を設定し、各分割期間において互いに異なる搬送周波数となるように、ＰＬＬ部５Ａを制御する。図１２（ａ）に示す例では、３つの分割期間を設定し、第１の分割期間において周波数ｆ１、第２の分割期間において周波数ｆ２、第３の分割期間において周波数ｆ３となるように制御が行われている。
【０１７０】
ＲＦＩＤタグ１は、常にリーダライタ２から送られてくる信号を監視し、Ｒ／Ｗ要求信号を受信したことを検知すると、それに応答する形でタグ応答信号を送信する。ここで、タグ応答信号は、Ｒ／Ｗ要求信号（より詳しくは、Ｒ／Ｗ要求信号に続くＣＷ（連続搬送波））における搬送周波数の時間変化に応じて、搬送周波数が変化する。図１２（ｂ）に示す例では、タグ応答信号における第１の期間では周波数ｆ１、第２の期問では周波数ｆ２、第３の期間では周波数ｆ３となっている。
【０１７１】
このようなタグ応答信号を受信することによって、位置測定部８は、互いに異なる複数の周波数における受信信号の状態を検知することが可能となる。なお、受信処理部６におけるタグ応答信号の周波数変換処理のタイミングは、Ｒ／Ｗ要求信号（より詳しくは、Ｒ／Ｗ要求信号に続くＣＷ（連続搬送波））送信時における周波数切り替えタイミングに基づいて設定される。
【０１７２】
ここで、タグ応答信号において、搬送周波数が切り替えられている期間は、プリアンブル部の期間内とすることが好ましい。これは、タグ応答信号において、データ部の長さは変動する一方、プリアンブル部の長さは固定であるので、搬送周波数が切り替えられている期間を確実に確保できるからである。
【０１７３】
（１フレーム内での周波数切り替えを伴う距離測定処理の流れ）
次に、図１３に示すフローチャートを参照しながら、リーダライタ２における上記の１フレーム内での周波数切り替えを伴う距離測定処理の流れについて説明する。
【０１７４】
まず、距離測定処理が開始されると、周波数制御部７Ａが、Ｒ／Ｗ要求信号を送信する際の搬送信号（より詳しくは、Ｒ／Ｗ要求信号に続くＣＷ（連続搬送波））の周波数を上記複数の分割期間ごとに切り替えるようにＰＬＬ部５Ａを制御する。そして、送信制御部７Ｂが、Ｒ／Ｗ要求信号を示すデータを搬送信号に重畳させるように変調部５Ｂを制御する。そして、変調部５Ｂによって変調された送信信号が、電力増幅部５Ｃによって増幅された後に送信アンテナ３から出力される（Ｓ５１）。Ｒ／Ｗ要求信号が送信されると続いてＣＷ（連続搬送波）が上記複数の分割期間ごとに異なる周波数で送信される（Ｓ５３、Ｓ５５、Ｓ５８）。これにより、各分割期間ごとに周波数が切り替えられたＲ／Ｗ要求信号（より詳しくは、Ｒ／Ｗ要求信号に続くＣＷ（連続搬送波））が送信される。
【０１７５】
ＲＦＩＤタグ１がＲ／Ｗ要求信号を検出すると、続いて検出したＣＷ（連続搬送波）の搬送周波数（周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３）の時間変化に応じて変化した搬送周波数（周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３）からなるタグ応答信号を返信する。このタグ応答信号を受信アンテナ４が受信し、受信処理部６が受信処理を行い（Ｓ５３、Ｓ５６、Ｓ５９）、そして位相情報取得部８Ａが位相情報取得処理を行う（Ｓ５４、Ｓ５７、Ｓ６０）。ここで受信されるタグ応答信号は、Ｒ／Ｗ要求信号後のＣＷ（連続搬送波）における搬送周波数の時間変化に応じて、搬送周波数が変化していることになる。
【０１７６】
すなわち、受信処理部６において、周波数変換部６Ｂは、タグ応答信号におけるプリアンブル部を認識し、上述の数４から６の数式に基づいて、このプリアンブル部における各分割期間の周波数に対するＩ信号およびＱ信号を求める。位相情報取得部８Ａは、周波数変換部６Ｂから各周波数のＩ信号およびＱ信号を受け取ると、上述の数７から８の数式に基づいて、各周波数の位相の変化量φ１およびφ２を算出し、搬送信号として使用された周波数に対応させてテーブルに記憶する。ここで、各分割期間の切り替えタイミングは、Ｒ／Ｗ要求信号（より詳しくは、Ｒ／Ｗ要求信号に続くＣＷ（連続搬送波））送信時における周波数切り替えタイミングに基づいて設定される。
【０１７７】
受信処理部６および位相情報取得部８Ａにおけるタグ応答信号のプレアンブル部における各分割期間の各周波数（周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３）に対する周波数変換および位相情報取得処理は、送信処理部５にて対応する周波数のＣＷ（連続搬送波）が送信されている間に行なわれる。例えば、送信処理部５が第１の周波数ｆ１にてＣＷ（連続搬送波）の送信を開始すると（Ｓ５２）、ＲＦＩＤタグ１はタグ応答信号のプリアンブル部における最初の分割期間の信号を第１の周波数ｆ１にて返信する。受信処理部６は該周波数ｆ１のタグ応答信号を受信し（Ｓ５３）、そして位相情報取得部８Ａは周波数ｆ１の位相情報を取得する（Ｓ５４）。一定時間が経過すると、送信処理部５は第２の周波数ｆ２にてＣＷ（連続搬送波）の送信を開始する（Ｓ５５）。ＲＦＩＤタグ１はこの第２の周波数ｆ２のＣＷ（連続搬送波）を受信すると、タグ応答信号のプリアンブル部における次の分割期間の信号を第２の周波数ｆ２にて送信する。受信処理部６は、該周波数ｆ２のタグ応答信号を受信し（Ｓ５６）、そして位相情報取得部８Ａは、周波数ｆ２の位相情報を取得する（Ｓ５７）。一定時間が経過すると、次に、第３の周波数ｆ３に対して送信処理部５、受信処理部６および位相情報取得部８Ａは同じ動作を繰り返す（Ｓ５８からＳ６０）。
【０１７８】
受信処理部６においてＲＦＩＤタグ１からのタグ応答信号の受信が終了すると（Ｓ６１）、送信処理部５はＣＷ（連続搬送波）の送信、すなわち、１フレームからなる信号の送信を終了する（６２）。その後、上記テーブルに記憶された互いに異なる複数の周波数における位相情報に基づいて、距離算出部８Ｂが距離ｒを算出することにより処理が終了する（Ｓ６３）。
【０１７９】
なお、上記の例では、位相に基づいて距離ｒを算出するようになっているが、上記したＭＵＳＩＣ法を応用した距離測定処理であっても、同様に適用することが可能である。また、Ｉ信号・Ｑ信号のレベルがより高い受信信号を２つ選択し、この選択した２つの受信信号に基づいて位相の変化量検出および位置算出を行うことも可能である。
【０１８０】
（各ＲＦＩＤタグの距離の認識）
上記のように、タグ応答信号にはデータ部が含まれている。このデータ部に各ＲＦＩＤタグ１に固有のＩＤ情報が含まれている場合、タグ応答信号によって上記のように測定した距離を、該タグ応答信号を送信したＲＦＩＤタグ１と結びつけて認識することが可能となる。以下にこれを実現する構成について図１４を参照しながら説明する。
【０１８１】
同図に示す構成は、前記した図４に示す構成において、受信処理部６にプリアンブル抽出部６Ｃが設けられている点で異なっている。その他の構成については図４に示す構成と同様であるのでここではその説明を省略する。
【０１８２】
プリアンブル抽出部６Ｃは、ミキサ６Ｂ１およびミキサ６Ｂ２から出力されるＩ信号およびＱ信号を入力し、タグ応答信号におけるプリアンブル部を抽出してこれを位置測定部８に伝送するとともに、タグ応答信号におけるデータ部を受信フレームとして通信制御部７における受信制御部７Ｃに伝送する。位置測定部８は、プリアンブル部を解析することによって上記のように距離を測定し、測定した情報を上記受信制御部７Ｃに伝送する。
【０１８３】
通信制御部７における受信制御部７Ｃは、プリアンブル抽出部６Ｃから受信したデータ部を解析することによって、該タグ応答信号を送信したＲＦＩＤタグ１のＩＤ情報を認識する。また、受信制御部７Ｃは、位置測定部８によって測定された該ＲＦＩＤタグ１の距離測定結果と、上記ＩＤ情報とを結びつけてこれを認識する。これにより、ＲＦＩＤタグ通信システムにおいて複数のＲＦＩＤタグ１が存在した場合でも、各ＲＦＩＤタグ１の距離を区別して認識することが可能となる。
【０１８４】
なお、上記の距離の情報と結びつけて認識する情報としては、各ＲＦＩＤタグ１に固有のＩＤ情報に限定されるものではなく、タグ応答信号に含まれるデータ部によって示されている情報であれば、どのような情報であってもよい。
【０１８５】
（各ＲＦＩＤタグを識別した距離測定処理の流れ）
次に、図１５に示すフローチャートを参照しながら、リーダライタ２における上記の各ＲＦＩＤタグを識別した距離測定処理の流れについて説明する。
【０１８６】
まず、距離測定処理が開始されると、Ｓ７１において、周波数制御部７Ａが、Ｒ／Ｗ要求信号を送信する際の搬送信号の周波数を第１の周波数ｆ１となるようにＰＬＬ部５Ａを制御する。
【０１８７】
次に、送信制御部７Ｂが、Ｒ／Ｗ要求信号を示すデータを搬送信号に重畳させるように変調部５Ｂを制御する。そして、変調部５Ｂによって変調された送信信号が、電力増幅部５Ｃによって増幅された後に送信アンテナ３から出力される（Ｓ７２）。Ｒ／Ｗ要求信号が送信されると続いてＣＷ（連続搬送波）が第１の周波数ｆ１で送信される（Ｓ７３）。
【０１８８】
ＲＦＩＤタグ１がＲ／Ｗ要求信号を検出すると、続いて検出したＣＷ（連続搬送波）の第１の周波数ｆ１に応じた搬送周波数からなるタグ応答信号を返信する。このタグ応答信号を受信アンテナ４が受信し、受信処理部６が受信処理を行い（Ｓ７４）、そして位相情報取得部８Ａが位相情報取得処理を行う（Ｓ７５）。
【０１８９】
すなわち、受信処理部６において、周波数変換部６Ｂは、上述の数４から６の数式に基づいて、増幅部６Ａから入力された受信信号と、ＰＬＬ部５Ａから出力された搬送信号とを掛け合わせることによりＩ信号およびＱ信号を求める。プリアンブル抽出部６Ｃは、受信したタグ応答信号（Ｉ信号およびＱ信号）におけるプリアンブル部を抽出してこれを位置測定部８に伝送するとともに、タグ応答信号におけるデータ部を受信制御部７Ｃに伝送する。位置測定部８は、プリアンブル抽出部６Ｃからプリアンブル部を受信すると、上述の数７から８の数式に基づいて、第１の周波数ｆ１の位相の変化量φ１およびφ２を算出し、搬送信号として使用された周波数（第１の周波数ｆ１）に対応させてテーブルに記憶する（Ｓ７５）。
【０１９０】
受信処理部６においてＲＦＩＤタグ１からのタグ応答信号の受信が終了すると（Ｓ７６）、位置測定８は位相情報取得処理を終了する（Ｓ７７）。その後、送信処理部５はＣＷ（連続搬送波）の送信を終了する（Ｓ７８）。受信制御部７Ｃは、受信すべき全ての周波数の受信信号を受信したか否かを判定し、全て受信していないと判定された場合（Ｓ７９においてＮＯ）には、Ｓ７１からの処理に戻る。一方、受信すべき全ての周波数の受信信号を受信したと判定された場合（Ｓ７９においてＹＥＳ）、Ｓ８０の処理に移行する。
【０１９１】
一方、受信制御部７Ｃは、プリアンブル抽出部６Ｃからデータ部を受信すると、これに基づいて該タグ応答信号を送信したＲＦＩＤタグ１のＩＤ情報を確認する（Ｓ８１）。そして、受信制御部７Ｃは、位置測定部８から受信した距離情報とＲＦＩＤタグ１のＩＤ情報とを結びつけて登録する（Ｓ８２）。なお、ＲＦＩＤタグ１のＩＤ情報と距離とを組み合わせた情報は、通信制御部７内に設けられる図示しない記録部に登録した後に、図２に示す外部通信部９を介して外部装置に送信される。以上により、距離測定処理が完了する。
【０１９２】
（位置推定処理）
上記では、各ＲＦＩＤタグ１の距離を測定することについて説明したが、さらに、リーダライタ２から見た際の各ＲＦＩＤタグ１の存在位置方向も測定するようにしてもよい。これを行うことによって、各ＲＦｌＤタグ１の距離と方向とを特定することができるので、各ＲＦＩＤタグ１の存在位置を特定することが可能となる。ＲＦＩＤタグ１の存在位置方固を推定する方法としては、受信アンテナ４のアンテナ素子を複数アレー状に並べて、各アンテナ素子で受信される信号の位相の差異を検出する方法がある。以下に、このＲＦＩＤタグ１の存在位置方向の推定処理について説明する。
【０１９３】
図１６は、ＲＦＩＤタグ１の存在位置方向の推定処理を模式的に示す図である。同図において、受信アンテナ４は、第１アンテナ素子４Ａ、および第２アンテナ素子４Ｂの２つのアンテナ素子によって構成されている。また、θは、ＲＦＩＤタグ１の存在位置方向を示す角度である。このθは、第１アンテナ素子４Ａ、および第２アンテナ素子４Ｂにおける電波受信ポイントをともに含む平面の法線方向を０°とした場合の角度となっている。
【０１９４】
第１アンテナ素子４Ａ、および第２アンテナ素子４Ｂにおける電波受信ポイント同士の間隔をｄとすると、第１アンテナ素子４Ａ、および第２アンテナ素子４Ｂで受信される信号の位相差△φは次の式で表される。
【数２０】
0005440893.tif 000021
【０１９５】
ここで、ｄ＝λ／２とすれば、位相差△φは次の式で表される。
【数２１】
0005440893.tif 000022
よって、位相差△φに基づいて、存在位置方向θは次の式で表される。
【数２２】
0005440893.tif 000023
すなわち、位相差△φを求めることによって、存在位置方向θを求めることができる。
【０１９６】
図１７は、方向算出を行う場合のリーダライタ２の構成を示している。同図に示す構成は、前記した図４に示す構成において、位置測定部８に方向算出部８Ｃが設けられている点、および、受信処理部５にセレクタ６Ｄが設けられている点で異なっている。その他の構成については図４に示す構成と同様であるのでここではその説明を省略する。
【０１９７】
セレクタ６Ｄは、受信アンテナ４における第１アンテナ素子４Ａにおいて受信された信号と第２アンテナ素子４Ｂにおいて受信された信号とを選択的に切り替えて増幅部６Ａ１および増幅部６Ａ２に伝送する。このセレクタ６Ｄの選択の制御は、受信制御部７Ｃによって行われる。
【０１９８】
方向算出部８Ｃは、第１アンテナ素子４Ａにおいて受信された信号と、第２アンテナ素子４Ｂにおいて受信された信号との位相差についての情報を位相情報取得部８Ａから取得し、これに基づいて上記の処理によってＲＦＩＤタグ１の存在位置方向θを算出する。そして、受信制御部７Ｃは、距離算出部８Ｂによって算出された距離情報、および方向算出部８Ｃによって算出された存在位置方向情報を取得し、この情報を図２に示したエリア判定部１０に伝送する。
【０１９９】
エリア判定部１０は、位置情報としての上記距離情報および存在位置方向情報に基づいて、該ＲＦＩＤタグ１が所定の空問領域（通信エリア）内に位置しているか否かを判定する。この際に、エリア判定部１０は、エリア情報記憶部１１に記憶されているエリア情報に基づいて、ＲＦＩＤタグ１が通信エリア内に存在しているかを判定する。
【０２００】
なお、ＲＦＩＤタグ１の存在位置方向θを求める手法としては、上記の手法に限定されるものではなく、公知の様々な手法を用いることができる。例えば、電波の到来方向（ＤＯＡ（Direction Of Arrival）を推定する技術としては、Ｂｅａｍｆｏｒｍｅｒ法、Ｃａｐｏｎ法、ＬＰ（Linear Prediction）法、Ｍｉｎ−Ｎｏｒｍ法、ＭＵＳＩＣ法、およびＥＳＰＲＩＴ法などが挙げられる。
【０２０１】
（位置推定処理の流れ）
次に、図１８および図１９に示すフローチャートを参照しながら、リーダライタ２における上記の位置推定処理の流れについて説明する。
【０２０２】
まず、位置推定処理が開始されると、Ｓ９１において、周波数制御部７Ａが、Ｒ／Ｗ要求信号を送信する際の搬送信号の周波数を第１の周波数ｆ１となるようにＰＬＬ部５Ａを制御する。
【０２０３】
次に、送信制御部７Ｂが、Ｒ／Ｗ要求信号を示すデータを搬送信号に重畳させるように変調部５Ｂを制御する。そして、変調部５Ｂによって変調された送信信号が、電力増幅部５Ｃによって増幅された後に送信アンテナ３から出力される（Ｓ９２）。Ｒ／Ｗ要求信号が送信されると続いてＣＷ（連続搬送波）が第１の周波数ｆ１で送信される（Ｓ９３）。
【０２０４】
その後、ＲＦＩＤタグ１がＲ／Ｗ要求信号を検出すると、続いて検出したＣＷ（連続搬送波）の第１の周波数ｆ１に応じた搬送周波数からなるタグ応答信号を返信する。このタグ応答信号を受信アンテナ４が受信する。この時点では、セレクタ６Ｄは、第１アンテナ素子４Ａを選択しており、第１アンテナ素子４Ａで受信された信号に基づいて、受信処理部６が受信処理を行い（Ｓ９４）、そして位相情報取得部８Ａは位相情報取得処理を行う（Ｓ９５）。
【０２０５】
すなわち、受信処理部６において、周波数変換部６Ｂは、上述の数４から６の数式に基づいて、増幅部６Ａから入力された受信信号と、ＰＬＬ部５Ａから出力された搬送信号とを掛け合わせることによりＩ信号およびＱ信号を求める。位相情報取得部８Ａは、周波数変換部６ＢからＩ信号およびＱ信号を受け取ると、上述の数７から８の数式に基づいて、第１の周波数ｆ１の位相の変化量φ１およびφ２を算出し、搬送信号として使用された周波数（第１の周波数ｆ１）に対応させてテーブルに記憶する（Ｓ９５）。
【０２０６】
受信処理部６においてＲＦＩＤタグ１からのタグ応答信号の受信が終了すると（Ｓ９６）、位相情報取得部８Ａは位相情報取得処理を終了する（Ｓ９７）。その後、送信処理部５はＣＷ（連続搬送波）の送信、すなわち、１フレームからなる信号の送信を終了する（Ｓ９８）。受信制御部７Ｃは、受信すべき全ての周波数の受信信号を受信したか否かを判定し、全て受信していないと判定された場合（Ｓ９９においてＮＯ）には、Ｓ９１からの処理に戻る。一方、受信すべき全ての周波数の受信信号を受信したと判定された場合（Ｓ９９においてＹＥＳ）、距離算出部８Ｂにて距離演算が行なわれて（Ｓ１００）、Ｓ１０１の処理に移行する。なお、位置測定部８は、距離の算出を位相情報に基づいて行うだけでなく、上記したようにＭＵＳＩＣ法を応用した手法によって距離を算出してもよい。また、距離演算は、後述するＳ１１１、Ｓ１１２の前後に行なわれても良い。
【０２０７】
Ｓ１０１では、セレクタ６Ｄが、第２アンテナ素子４Ｂを選択するように切り替えられる。そして、送信制御部７Ｂの制御に基づいて第１の周波数ｆ１によりＲ／Ｗ要求信号およびＣＷ（連続搬送波）が送信される（Ｓ１０２からＳ１０４）。ＲＦＩＤタグ１がＲ／Ｗ要求信号を検出すると、続いて検出したＣＷ（連続搬送波）の第１の周波数ｆ１に応じた搬送周波数からなるタグ応答信号を返信する。このタグ応答信号を受信アンテナ４が受信する。この時点では、セレクタ６Ｄは、第２アンテナ素子４Ｂを選択しており、第２アンテナ素子４Ｂで受信された信号に基づいて、受信処理部６が受信処理を行う（Ｓ１０５）。
【０２０８】
すなわち、受信処理部６において、周波数変換部６Ｂは、上述の数４から６の数式に基づいて、増幅部６Ａから入力された受信信号と、ＰＬＬ部５Ａから出力された搬送信号とを掛け合わせることによりＩ信号およびＱ信号を求めて位相情報取得部８Ａに出力する。受信処理部６においてＲＦＩＤタグ１からのタグ応答信号の受信が終了すると（Ｓ１０６）、送信処理部５はＣＷ（連続搬送波）の送信、すなわち、１フレームからなる信号の送信を終了する（Ｓ１０７）。
【０２０９】
次に、方向算出処理に関してＳ１０８からＳ１０９の処理が行われる。
【０２１０】
Ｓ１０８では、位相情報取得部８Ａが、第１アンテナ素子４Ａによって受信された信号と、第２アンテナ素子４Ｂによって受信された信号との位相差を検出し、これに基づいて方向算出部８ＣがＲＦＩＤタグ１の存在位置方向（存在方向）を算出する（Ｓ１０９）。なお、上記のようにアンテナ素子間の位相差に基づいて方向推定を行う際には、ある（同一の）周波数での位相差を比較することが必要である。
【０２１１】
その後、受信制御部７Ｃは、距離算出部８Ｂによって算出された距離情報、および方向算出部８Ｃによって算出された存在位置方向情報を取得し、この情報をエリア判定部１０に伝送する。エリア判定部１０は、上記距離情報および存在位置方向情報に基づいて、該ＲＦＩＤタグｌの位置を算出する（Ｓ１１０）。以上により、位置測定処理が完了する。
（１フレーム内での複数周波数同時送信）
【０２１２】
上記では、リーダライタ２は、１フレームからなるＲ／Ｗ要求信号およびＣＷ（連続搬送波）を送信する途中で搬送周波数を１回以上変化させることによって、途中で搬送周波数が１回以上変化する１フレームからなるタグ応答信号を受信し、これに基づいて距離測定を行うようになっている。これに対して、１フレームからなるＲ／Ｗ要求信号およびＣＷ（連続搬送波）を送信する搬送周波数を複数の周波数成分から構成することによって、複数の周波数成分を持った搬送周波数の１フレームからなるタグ応答信号を受信し、これに基づいて距離測定を行う構成とすることが可能である。
【０２１３】
図２０（ａ）に示すように、リーダライタ２は、常に特定の信号を送信している一方、ＲＦＩＤタグ１に対してタグ応答信号を送信することを要求する時に、タグ応答信号の返信を要求するＲ／Ｗ要求信号を送信する。ここで、周波数制御部７Ａは、Ｒ／Ｗ要求信号（より詳しくは、Ｒ／Ｗ要求信号に続くＣＷ（連続搬送波））の搬送周波数が、複数の周波数成分から構成されるようにＰＬＬ部５Ａを制御する。図２０（ａ）に示す例では、搬送周波数が第１の周波数ｆ１、第２の周波数ｆ２、第３の周波数ｆ３から構成するように制御が行われている。
【０２１４】
ＲＦＩＤタグ１は、常にリーダライタ２から送られてくる信号を監視し、Ｒ／Ｗ要求信号を受信したことを検知すると、それに応答する形でタグ応答信号を送信する。ここで、タグ応答信号は、Ｒ／Ｗ要求信号（より詳しくは、Ｒ／Ｗ要求信号に続くＣＷ（連続搬送波））における複数の周波数成分からなる搬送周波数に応じた搬送周波数により送信される。図２０（ｂ）に示す例では、タグ応答信号における第１の期間では周波数ｆ１、第２の期問では周波数ｆ２、第３の期間では周波数ｆ３となっている。
【０２１５】
このようなタグ応答信号を受信することによって、位置測定部８は、互いに異なる複数の周波数における受信信号の状態を検知することが可能となる。
【０２１６】
以下にこれを実現する構成について図２１を参照しながら説明する。
【０２１７】
同図に示す構成は、前記した図４に示す構成において、送信処理部５に各周波数に対応する発信器５Ｄ１・５Ｄ２・５Ｄ３および合成器５Ｅが設けられていると共に、受信処理部６に帯域通過フィルタ６Ｃ１・６Ｃ２・６Ｃ３および周波数変換部６Ｂとしてのミキサ６Ｂ３・６Ｂ４・６Ｂ５が設けられている点で異なっている。その他の構成については図４に示す構成と同様であるのでここではその説明を省略する。
【０２１８】
通信制御部７において、周波数制御部７Ａは、Ｒ／Ｗ要求信号（より詳しくは、Ｒ／Ｗ要求信号に続くＣＷ（連続搬送波））の搬送周波数が、複数の周波数成分から構成されるようにＰＬＬ部５Ａを制御する。ＰＬＬ部５Ａおよび発信器５Ｄ１・５Ｄ２・５Ｄによって生成された搬送信号は合成器５Ｅにて合成された後、変調部５Ｂおよび電力増幅部５Ｃを介して送信される。
【０２１９】
受信アンテナ４で受信された受信信号は、増幅部６Ａを経由して、３つの経路に分岐し、帯域通過フィルタ６Ｃ１・６Ｃ２・６Ｃ３にそれぞれ入力される。各帯域通過フィルタ６Ｃ１・６Ｃ２・６Ｃ３は入力された受信信号から特定の周波数成分の信号を取り出し、ミキサ６Ｂ３・６Ｂ４・６Ｂ５に入力する。
【０２２０】
ミキサ６Ｂ３・６Ｂ４・６Ｂ５にて求められた各周波数成分のＩ信号およびＱ信号は位相情報取得部８Ａに入力されて各周波数成分の位相の変化量およびそれに基づく距離算出が行なわれる。
【０２２１】
上記図４および図１３の実施形態と同様に、受信処理部６は、送信処理部５がＣＷ（連続搬送波）を送信している間に、各周波数成分の位相の変化量の算出を行う。
【０２２２】
なお、上記の例では、位相に基づいて距離ｒを算出するようになっているが、上記したＭＵＳＩＣ法を応用した距離測定処理であっても、同様に適用することが可能である。また、Ｉ信号・Ｑ信号のレベルがより高い受信信号を２つ選択し、この選択した２つの受信信号に基づいて位相の変化量検出および位置算出を行うことも可能である。
【０２２３】
（アクティブタイプのＲＦＩＤタグ）
上記では、ＲＦＩＤタグ１がパッシブタイプである構成について説明したが、前記したように、ＲＦＩＤタグ１がアクティブタイプである構成であってもよい。この場合、ＲＦＩＤタグ１は、電源部を備えるとともに、タグ応答信号を生成する信号生成部と、上記信号生成部によって生成されたタグ応答信号を、互いに異なる複数の搬送周波数によって送信されるように制御する周波数制御部とを備えた構成とすることが考えられる。この場合、リーダライタ２において、Ｒ／Ｗ要求信号を送信する必要性をなくすことができる。
【０２２４】
また、ＲＦＩＤタグ１における上記周波数制御部が、前記した周波数制御部７Ａと同様に、１つのタグ応答信号を送信する期間内に複数の分割期間を設定し、各分割期間において互いに異なる搬送周波数となるように制御するようにすることも可能であり、上記タグ応答信号の送信の回数毎にそれぞれ互いに異なる搬送周波数となるように制御するようにすることも可能である。また、搬送周波数が、複数の周波数成分から構成されるように制御することも可能である。
【０２２５】
（ＲＦＩＤタグを用いた通信システムの適用例）
次に、本実施形態に係るＲＦＩＤタグを用いた通信システムを具体的なシステムに適用する例について説明する。図２２は、物品の流通が行われるシステムにおいて、流通される物品の検査確認などを行うシステムに本ＲＦＩＤタグを用いた通信システムを適用した場合の例を示している。同図に示す例では、複数のベルトコンベアによって、ＲＦＩＤタグ１が取り付けられた物品が搬送されている。また、ベルトコンベアから離れた場所にも、ＲＦＩＤタグ１が貼り付けられた物品が積み上げられている。そして、ベルトコンベアによって搬送された物品を検査するために、リーダライタ２が各ＲＦＩＤタグ１と通信を行う。これにより、各物品の流通を管理することが可能となる。
【０２２６】
なお、このようなＲＦＩＤタグを用いた通信システムでは、リーダライタ２と通信を行う上記外部装置として、流通物品の管理を行う管理装置が備えられることになる。
【０２２７】
このようなシステムの場合、通信エリアが明確に設定されないＲＦＩＤタグ通信システムであると、通信を行う必要のない、ベルトコンベアから離れた位置にあるＲＦＩＤタグ１とも通信を行ってしまうことになる。これに対して、本実施形態に係るＲＦＩＤタグ通信システムによれば、リーダライタ２における処理によって名ＲＦｌＤタグ１の距離（もしくは位置）を検知することができるので、通信すべきＲＦＩＤタグ１とのみ通信を行うことが可能となる。
【０２２８】
また、本実施形態に係るＲＦＩＤタグを用いた通信システムによれば、比較的高精度に各ＲＦＩＤタグ１の距離（もしくは位置）を検知できるので、どのベルトコンベアのラインに搬送されているＲＦＩＤタグ１であるかについても、リーダライタ２側で認識することが可能となる。
【０２２９】
また、このような機能を有するＲＦＩＤタグを用いた通信システムを構築するためには、リーダライタ２を１台設置するだけでよいことになる。すなわち、例えば電波の届く範囲を制限するための部材を設ける必要性や、リーダライタ２を複数台設置する必要性などをなくすことができる。よって、本実施形態に係るＲＦＩＤタグを用いた通信システムによれば、設置環境によらずに容易にセッティングを行うことが可能となる。
【０２３０】
図２３（ａ）は、店舗などにおいて、商品や在庫物品などの盗難監視などを行うシステムに本ＲＦＩＤタグを用いた通信システムを適用した場合の例を示している。この例では、通信エリアを、対象となるＲＦＩＤタグ１が取り付けられた物品が本来存在しうる範囲に設定するとともに、この通信エリアから物品がなくなったことを検知することによって、該当物品の盗難が行われた可能性があると判定する。また、図２３（ｂ）は、窓やドアなどにＲＦＩＤタグ１を取り付け、このＲＦＩＤタグ１の位置を監視することによって、該窓やドアが開けられたことを検知する防犯システム適用例を示している。以上のような防犯システムを構築する際にも、対象物に従来から用いられているＲＦＩＤタグ１を取り付けるという簡単なセッティングを行うだけでよいことになる。また、様々な環境において柔軟にＲＦＩＤタグを用いた通信システムを構築することが可能となる。
【０２３１】
なお、この例においても、ＲＦＩＤタグを用いた通信システムに、リーダライタ２と通信を行う上記外部装置として、防犯管理を行う管理装置が備えられることになる。
【０２３２】
図２４は、例えば駅や映画館などの改札が必要となる場所に本ＲＦＩＤタグ通信システムを適用した場合の例を示している。昨今では、例えば駅の改札において、ＲＦＩＤタグを用いた改札を行うシステムが普及しているが、このシステムでは、ゲートにリーダライタを設けることによって改札を行っている。これに対して、本実施形態に係るＲＦＩＤタグ通信システムによれば、改札が行われる通路の全体を通信エリアに設定することによって、ゲートを設けることなく改札を行うことが可能となる。なお、この場合には、ＲＦＩＤタグ１を利用者が所持する携帯電話機に内蔵させた構成としてもよい。
【０２３３】
なお、この図２４に示すシステム適用例において、ＲＦＩＤタグ１との通信結果により、通過を許可できない利用者が存在した場合、その不許可利用者を特定する必要が生じることが考えられる。この場合、リーダライタ２によって特定された不許可利用者の位置に向けて監視カメラによる撮影を行うことによって、不許可利用者の特定およびその証拠を残すことが可能となる。
【０２３４】
また、この例においても、ＲＦＩＤタグを用いた通信システムに、リーダライタ２と通信を行う上記外部装置として、通行許可管理を行う管理装置が備えられることになる。そして、この管理装置が、上記監視カメラの撮影制御を行うことになる。
【０２３５】
図２５は、自動車などのキーレスエントリシステムに、本ＲＦＩＤタグを用いた通信システムを適用した場合の例を示している。自動車の内部にリーダライタ２が設けられているとともに、利用者がＲＦＩＤタグ１を内蔵したキーを所持している。リーダライタ２は、利用者に所持されているキーに内蔵されているＲＦＩＤタグ１が自動車の周囲の所定範囲に入ったことを検知すると、キーのロックを解除するように指示を行う。これにより、利用者は、キーを所持した状態で自動車に近づくことのみによってロックを解除させることが可能となる。
【０２３６】
なお、この例においても、ＲＦＩＤタグを用いた通信システムに、リーダライタ２と通信を行う上記外部装置として、キーの施錠状態を制御管理する管理装置が備えられることになる。
【０２３７】
（実施の形態２）
本実施の形態２にかかる通信システムは、上記実施の形態１において説明した通信システムのうちの、１フレーム内において周波数切り替えを伴う距離測定処理を行なう構成を用いて反射体の位置情報を取得し、その取得した位置情報から、反射体が、所定の位置に位置するか否かを判定して、その判定結果に基づいて異なる処理を行うようにしたものである。
【０２３８】
以下、反射体がＲＦＩＤタグである場合を例に挙げて説明する。
【０２３９】
図２６は、本実施の形態２に係るＲＦＩＤタグとリーダライタとからなる通信システムの構成を示すブロック図である。同図に示すように、通信システムは、１つ以上のＲＦＩＤタグｌ（反射体）…およびリーダライタ（情報処理装置）２００を備えた構成となっている。ＲＦＩＤタグ１と、リーダライタ２００とは無線による情報の送受信が可能である。なお、ここでは、ＲＦＩＤタグ１として複数のＲＦＩＤタグ１を備えている場合について説明するが、ＲＦＩＤタグは１つであっても良い。
【０２４０】
ＲＦＩＤタグ１の構成は、上記実施の形態１と同様の構成を備えている。ここでは特に、ＲＦＩＤタグ１は、常にリーダライタ２から送られてくる信号を監視し、Ｒ／Ｗ要求信号を受信したことを検知すると、それに応答する形で図１２（ｂ）に示すような、タグ応答信号を送信する。ここで、タグ応答信号は、Ｒ／Ｗ要求信号（より詳しくは、Ｒ／Ｗ要求信号に続くＣＷ（連続搬送波））における搬送周波数の時間変化に応じて、搬送周波数が変化する。タグ応答信号における第１の期間では周波数ｆ１、第２の期問では周波数ｆ２、第３の期間では周波数ｆ３となっている。なお、各ＲＦＩＤタグは、図示しない記憶部に、それぞれを他のＲＦＩＤタグと識別するための情報である識別情報（ＩＤ情報）等の情報を格納していてもよい。
【０２４１】
リーダライタ２００は、各ＲＦＩＤタグ１との間で無線通信を行い、ＲＦＩＤタグ１に記憶されている情報の読み書きを行う装置である。なお、本実施形態では、リーダライタ２００は、ＲＦＩＤタグ１に記憶されている情報の読み書きを行うものとしているが、これに限定されるものではなく、ＲＦＩＤタグ１に記憶されている情報の読み出しのみを行うＲＦＩＤリーダであってもよい。
【０２４２】
本実施形態では、リーダライタ２００が送受信する電波の周波数帯域は、８００ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ前後のいわゆるＵＨＦ帯としている。このような周波数帯域の電波を用いることにより、リーダライタ２００は、数ｍ〜数１０ｍ程度の距離範囲内に位置するＲＦＩＤタグ１と通信可能となる。なお、本実施形態においては、ＵＨＦ帯を用いた通信を想定しているが、これに限定されるものではなく、ＲＦＩＤタグ向けの周波数帯域としての、１３．５６ＭＨｚ帯、２．４５ＧＨｚ帯などの周波数帯域を用いてもよく、さらには、無線による通信を行うことが可能なその他の周波数帯による通信が行われても構わない。
【０２４３】
リーダライタ２００は、送信アンテナ３、受信アンテナ４、送信処理部５、受信処理部６、通信制御部７、位置測定部２０８、外部通信部９，位置判定部２１０、エリア情報記憶部２１１、および処理部２１２を具備する。
【０２４４】
位置測定部２０８は、さらに、位相情報取得部８Ａ、距離算出部８Ｂ、位置情報取得部２０８Ｃを備えている。
【０２４５】
送信アンテナ３、受信アンテナ４、送信処理部５、受信処理部６、通信制御部７、および外部通信部９の構成については、上述した実施の形態１と同様であるので説明は省略する。なお、リーダライタ２００は、受信アンテナ４を、１つだけ備えていても複数備えていても良い。また、複数の受信アンテナ４を介してそれぞれ受信される信号の受信処理を行う複数の受信処理部６等を有していてもよいし、複数の受信アンテナ４を介してそれぞれ受信される信号の受信処理を一つの受信処理部６により行うようにしてもよい。アンテナ３および４は、リーダライタ２の外部に設けられていてもよい。また、アンテナ３および４は、リーダライタ２とは異なる位置に配置されていてもよい。
【０２４６】
リーダライタ２は、ここでは、常に特定の信号を送信している一方、ＲＦＩＤタグ１に対してタグ応答信号を送信することを要求する時に、図１２（ａ）に示すようなタグ応答信号の返信を要求するＲ／Ｗ要求信号を送信するものとする。このため、上記実施の形態１において説明したように、周波数制御部７Ａは、Ｒ／Ｗ要求信号（より詳しくは、Ｒ／Ｗ要求信号に続くＣＷ（連続搬送波））を送信する期間内に複数の分割期間を設定し、各分割期間において互いに異なる搬送周波数となるように、ＰＬＬ部５Ａを制御する。図１２（ａ）に示す例では、３つの分割期間を設定し、第１の分割期間において周波数ｆ１、第２の分割期間において周波数ｆ２、第３の分割期間において周波数ｆ３となるように制御が行われている。
【０２４７】
なお、上記実施の形態１において説明したように、受信処理部６におけるタグ応答信号の周波数変換処理のタイミングは、Ｒ／Ｗ要求信号（より詳しくは、Ｒ／Ｗ要求信号に続くＣＷ（連続搬送波））送信時における周波数切り替えタイミングに基づいて設定されているものとする。
【０２４８】
また、上記実施の形態１において説明したように、タグ応答信号において、搬送周波数が切り替えられている期間は、プリアンブル部の期間内とすることが好ましい。これは、タグ応答信号において、データ部の長さは変動する一方、プリアンブル部の長さは固定であるので、搬送周波数が切り替えられている期間を確実に確保できるからである。
【０２４９】
位置測定部２０８は、ＲＦＩＤタグ１から受信した受信信号に基づいて、該ＲＦＩＤタグ１の位置を測定し、ＲＦＩＤタグ１の位置に関する情報である位置情報を取得する。「位置情報」とは、ＲＦＩＤタグ１の位置を示すことのできる情報であれば、どのような情報であってもよく、例えば、ＲＦＩＤタグの座標情報である。この座標情報は、緯度、経度等の絶対的な座標情報であっても良いし、所定の位置、例えば情報処理装置２００や受信アンテナ４の位置等を基準とした相対的な座標情報であってもよい。また、「位置情報」は、基準となる軸に対する角度等の情報を含んでいても良い。また、「位置情報」は、通常、３次元の情報であるが、１次元の情報であっても、２次元の情報であっても良い。例えば、ＲＦＩＤタグ１の存在する位置のｘ軸とｙ軸とｚ軸とを指定する情報であっても良いし、ｘ軸とｙ軸とのみを指定する情報であっても良いし、ｘ軸の値だけを指定する情報であっても良い。詳細は後述するが、位置測定部２０８によるＲＦＩＤタグ１の位置の測定は、リーダライタ２とＲＦＩＤタグ１との距離の測定、リーダライタ２から見た際のＲＦＩＤタグ１の方向の測定などを用いて行なわれる。なお、リーダライタ２とＲＦＩＤタグ１との距離とは、厳密には、リーダライタ２における送信アンテナ３とＲＦＩＤタグ１との距離と、ＲＦＩＤタグ１と受信アンテナ４との距離の加算平均に相当する。なお、ＲＦＩＤタグ１がアクティブタイプの場合には、受信アンテナ４とＲＦＩＤタグ１との距離に相当する。なお、本実施の形態においては、便宜上、各受信アンテナ４が受信したタグ応答信号に基づいて得られたリーダライタ２とＲＦＩＤタグ１との距離を、特に、受信アンテナ４とＲＦＩＤタグ１の距離と称す。ここでは、位置測定部２０８が、上記実施の形態において説明したように、１フレーム内において周波数切り替えされたタグ応答情報に基づいて、距離測定処理を行なう場合について説明する。位置測定部２０８は、図１２（ｂ）に示したようなタグ応答信号を受信することによって、互いに異なる複数の周波数における受信信号の状態を検知する。位置測定部２０８は、通常、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。位置測定部２０８の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。
【０２５０】
位置測定部２０８内の位相情報取得部８Ａ、および距離算出部８Ｂの構成については、図１と同様であるので説明は省略する。
【０２５１】
位置測定部２０８内の位置情報取得部２０８Ｃは、距離算出部８Ｂによって算出された距離に基づいて、ＲＦＩＤタグ１の存在する位置を特定する。例えば、ＲＦＩＤタグ１がパッシブ型であり、受信アンテナ４が複数設けられている場合、各受信アンテナ４が受信するタグ応答信号に基づき、距離算出部８Ｂによって受信アンテナ４とＲＦＩＤタグ１との距離と、送信アンテナ３とＲＦＩＤタグ１との距離との和が、各受信アンテナ４それぞれについて算出されることとなる。そして、各受信アンテナ４と送信アンテナ３との位置情報（例えば座標情報）が既知であるとすると、位置情報取得部２０８Ｃは、複数の距離情報と、各受信アンテナ４の位置情報に基づいて、ＲＦＩＤタグ１の位置を２次元座標（例えば、受信アンテナが３つで、得られた距離が３種類の場合に、各受信アンテナ４の座標と送信アンテナ３の座標とからの距離の和が、前記距離算出部８Ｂにより得られた距離と等しい点の集合である３つの楕円の交点として求めた２次元座標）または３次元座標（例えば、受信アンテナが４つで、得られた距離が４種類の場合に、各受信アンテナ４の座標と送信アンテナ３の座標とからの距離の和が、前記距離算出部８Ｂにより得られた距離と等しい点の集合である４つの楕円の回転体の交点として求めた３次元座標）等として特定することができる。この特定されたＲＦＩＤタグ１の座標情報が、ＲＦＩＤタグ１の位置情報である。
【０２５２】
位置判定部２１０は、位置測定部２０８が取得した位置情報に基づいて、ＲＦＩＤタグ１が、所定の位置に存在するか否かを判定し、判定結果を取得する。「所定の位置」とは、緯度や経度等で表される絶対的な位置であっても、リーダライタ２００等の位置に対する相対的な位置であっても良い。また、「所定の位置」とは、例えば、「所定の領域内の任意の位置」であり、具体的には、「所定の空間領域（通信エリア）内の任意の位置」である。位置判定部２１０は、例えば、ＲＦＩＤタグ１が、予め設定された座標系内の所定の通信エリア内に存在するか否か等を判定することにより、ＲＦＩＤタグ１が、所定の位置に存在するか否かを判定する。通信エリアがどのような空間領域であるかについて設定する情報であるエリア情報は、例えば、エリア情報記憶部２１１に記憶されている。ここでは、位置判定部２１０が、位置測定部２０８において測定された位置が、上記エリア情報で設定される通信エリア内に存在するか否かを判定することによって、該ＲＦＩＤタグ１が所定の位置に存在するか否かを判定する場合について説明する。この判定処理の詳細については、後述する。位置判定部２１０は、通常、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。位置判定部２１０の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。
【０２５３】
エリア情報記憶部２１１は、所定のエリア（領域）についての情報であるエリア情報を記憶する。ここで述べる「エリア」とは、空間内の領域、面内の領域、線上の領域、または点上の領域のうちのいずれであってもよい。「エリア情報」とは、所定の領域を特定するための情報である。「エリア情報」は、例えば、１以上の１次元の情報、２次元の情報、３次元の情報等で構成される。例えば、エリア情報は、ｘ＝０で定義される面上の全ての領域を指定する情報であってもよい。また、エリア情報は、（ｘ，ｙ）＝（１０，２０）、（ｘ，ｙ）＝（６０，５０）という２点を両端とする線分上の領域を指定する情報であってもよい。エリア情報が指定する領域の形状は問わない。例えば、エリア情報が指定する領域の形状は、領域が３次元の空間の領域であれば、球状の領域であっても良いし、直方体の形状であってもよい。エリア情報記憶部２１１に記憶されているエリア情報は、リーダライタ２００が設置される環境等に応じて設定されることになる。このエリア情報の設定は、例えば外部通信部９を介して外部装置から行われるようになっていてもよいし、リーダライタ２に、エリア情報を入力するためのユーザインターフェースが備えられていてもよい。エリア情報記憶部２１１は、不揮発性の記録媒体が好適であるが、揮発性の記録媒体でも実現可能である。
【０２５４】
処理部２１２は、位置判定部２１０の判定結果に基づいて所定の処理を行なう。「判定結果に基づいて所定の処理を行なう」とは、具体的には、判定結果が、ＲＦＩＤタグが所定の位置に存在することを示す場合にのみ所定の処理を行ない、ＲＦＩＤタグが所定の位置に存在しないことを示す場合には所定の処理を行なわないということや、判定結果が、ＲＦＩＤタグが所定の位置に存在しないことを示す場合にのみ所定の処理を行ない、ＲＦＩＤタグが所定の位置に存在することを示す場合には所定の処理を行なわないということや、判定結果が、ＲＦＩＤタグが所定の位置に存在することを示す場合と、ＲＦＩＤタグが所定の位置に存在しないことを示す場合とで、互いに異なる所定の処理を行なうということを含む概念である。「所定の処理」とはどのような動作であっても良く、例えば、ＲＦＩＤタグ１に関連した処理である。具体的には、ＲＦＩＤタグ１が所定の位置に存在していること、あるいは存在していないことを示す情報を、外部通信部９等を通じて外部に出力する処理や、ＲＦＩＤタグ１から送信された情報を外部通信部９等を通じて出力したりする処理や、ＲＦＩＤタグ１に対して、所定の情報を送信する処理等である。例えば、判定結果が、複数のＲＦＩＤタグ１のうちの１以上のＲＦＩＤタグ１が所定の位置に配置されていることを示す場合に、処理部２１２は、この所定の位置に配置されているＲＦＩＤタグ１から受信処理部６が受信した識別情報等の情報を、外部通信部９等を通じて図示しない外部装置等に出力する。ここで述べる出力とは、ディスプレイへの表示、他の装置への送信、プリンタへの出力、メモリ等の記憶媒体への一時記憶を含む概念である。処理部２１２はディスプレイ等の出力デバイスを含むと考えても、考えなくても良い。また、判定結果が、ＲＦＩＤタグ１のうちの１以上のＲＦＩＤタグ１が所定の位置に配置されていることを示す場合に、処理部２１２は、この所定の位置に配置されているＲＦＩＤタグ１に対して、送信処理部５を通じて所定の情報を送信する。この所定の情報は、例えば、ＲＦＩＤタグ１に対する、タグ内の情報の読み出しを要求する要求信号や、タグ内の情報の書き換えや所定の情報の送信等の処理を指示するコマンド等である。また、この所定の情報には、処理部２１２が送信するコマンド等により動作するＲＦＩＤタグを指定するための情報として、受信処理部６が受信した識別情報等を含むようにしてもよい。また、処理部２１２の行なう処理は、図示しない受付部等を介してユーザから受け付けた指示に応じて、設定されるようにしても良い。処理部２１２は、通常、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。処理部２１２の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。
【０２５５】
次に、本実施の形態の通信システムの動作について説明する。
【０２５６】
まず、ＲＦＩＤタグ１の複数の周波数を有する一フレームからなるタグ応答信号を出力する動作については、上記実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。
【０２５７】
次に、情報処理装置２００の動作について、図２７のフローチャートを用いて説明する。なお、図において、図１３と同一符号は、同一または相当する処理ステップを示している。
【０２５８】
まず、距離測定処理が開始されると、周波数制御部７Ａが、Ｒ／Ｗ要求信号を送信する際の搬送信号（より詳しくは、Ｒ／Ｗ要求信号に続くＣＷ（連続搬送波））の周波数を上記複数の分割期間ごとに切り替えるようにＰＬＬ部５Ａを制御する。そして、送信制御部７Ｂが、Ｒ／Ｗ要求信号を示すデータを搬送信号に重畳させるように変調部５Ｂを制御する。そして、変調部５Ｂによって変調された送信信号が、電力増幅部５Ｃによって増幅された後に送信アンテナ３から出力される（Ｓ５１）。Ｒ／Ｗ要求信号が送信されると続いてＣＷ（連続搬送波）が上記複数の分割期間ごとに異なる周波数で送信される（Ｓ５３、Ｓ５５、Ｓ５８）。これにより、各分割期間ごとに周波数が切り替えられたＲ／Ｗ要求信号（より詳しくは、Ｒ／Ｗ要求信号に続くＣＷ（連続搬送波））が送信される。
【０２５９】
ＲＦＩＤタグ１がＲ／Ｗ要求信号を検出すると、続いて検出したＣＷ（連続搬送波）の搬送周波数（周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３）の時間変化に応じて変化した搬送周波数（周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３）からなるタグ応答信号を返信する。このタグ応答信号を受信アンテナ４が受信し、受信処理部６が受信処理を行い（Ｓ５３、Ｓ５６、Ｓ５９）、そして位相情報取得部８Ａが位相情報取得処理を行う（Ｓ５４、Ｓ５７、Ｓ６０）。ここで受信されるタグ応答信号は、Ｒ／Ｗ要求信号後のＣＷ（連続搬送波）における搬送周波数の時間変化に応じて、搬送周波数が変化していることになる。
【０２６０】
すなわち、受信処理部６において、周波数変換部６Ｂは、タグ応答信号におけるプリアンブル部を認識し、上述の数４から６の数式に基づいて、このプリアンブル部における各分割期間の周波数に対するＩ信号およびＱ信号を求める。位相情報取得部８Ａは、周波数変換部６Ｂから各周波数のＩ信号およびＱ信号を受け取ると、上述の数７から８の数式に基づいて、各周波数の位相の変化量φ１およびφ２を算出し、搬送信号として使用された周波数に対応させてテーブルに記憶する。ここで、各分割期間の切り替えタイミングは、Ｒ／Ｗ要求信号（より詳しくは、Ｒ／Ｗ要求信号に続くＣＷ（連続搬送波））送信時における周波数切り替えタイミングに基づいて設定される。
【０２６１】
受信処理部６および位相情報取得部８Ａにおけるタグ応答信号のプレアンブル部における各分割期間の各周波数（周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３）に対する周波数変換および位相情報取得処理は、送信処理部５にて対応する周波数のＣＷ（連続搬送波）が送信されている間に行なわれる。例えば、送信処理部５が第１の周波数ｆ１にてＣＷ（連続搬送波）の送信を開始すると（Ｓ５２）、ＲＦＩＤタグ１はタグ応答信号のプリアンブル部における最初の分割期間の信号を第１の周波数ｆ１にて返信する。受信処理部６は該周波数ｆ１のタグ応答信号を受信し（Ｓ５３）、そして位相情報取得部８Ａは周波数ｆ１の位相情報を取得する（Ｓ５４）。一定時間が経過すると、送信処理部５は第２の周波数ｆ２にてＣＷ（連続搬送波）の送信を開始する（Ｓ５５）。ＲＦＩＤタグ１はこの第２の周波数ｆ２のＣＷ（連続搬送波）を受信すると、タグ応答信号のプリアンブル部における次の分割期間の信号を第２の周波数ｆ２にて送信する。受信処理部６は、該周波数ｆ２のタグ応答信号を受信し（Ｓ５６）、そして位相情報取得部８Ａは、周波数ｆ２の位相情報を取得する（Ｓ５７）。一定時間が経過すると、次に、第３の周波数ｆ３に対して送信処理部５、受信処理部６および位相情報取得部８Ａは同じ動作を繰り返す（Ｓ５８からＳ６０）。
【０２６２】
受信処理部６においてＲＦＩＤタグ１からのタグ応答信号の受信が終了すると（Ｓ６１）、送信処理部５はＣＷ（連続搬送波）の送信、すなわち、１フレームからなる信号の送信を終了する（Ｓ６２）。その後、上記テーブルに記憶された互いに異なる複数の周波数における位相情報に基づいて、距離算出部８Ｂが距離ｒを算出する（Ｓ６３）。
【０２６３】
ここで、受信アンテナ４が２以上であれば、上記のステップＳ５３、Ｓ５４、Ｓ５６、Ｓ５７、Ｓ５９、Ｓ６０、Ｓ６１、Ｓ６３等の処理を、各受信アンテナごとに、順番に、あるいは並列に処理して、各受信アンテナについて、距離ｒを求めるようにする。
【０２６４】
位置測定部２０８は、ステップＳ６３において算出した距離ｒに基づいて位置情報を取得する（Ｓ２７０１）。例えば、位置測定部８は、受信アンテナ４が一つであれば、送信アンテナ３からＲＦＩＤタグ１を経て受信アンテナ４に至る経路の距離が、２ｒとなる位置の情報を位置情報として取得する。また、位置測定部８は、受信アンテナ４が複数であれば、送信アンテナ３からＲＦＩＤタグ１を経て各受信アンテナ４に至る経路の距離が２ｒ（ただし、ｒはそれぞれの受信アンテナ４が受信したタグ応答信号に基づいて算出された距離）となる条件を満たす位置の情報を位置情報として取得する。また、厳密な位置情報が不要であれば、各受信アンテナ４等を中心とした半径ｒ（ただし、ｒはそれぞれの受信アンテナ４が受信したタグ応答信号に基づいて算出された距離）となる円や球の交点の位置情報をＲＦＩＤタグ１の位置情報として取得してもよい。ただし、受信アンテナ４と送信アンテナ３の位置情報はあらかじめ設定されているものとする。
【０２６５】
位置判定部２１０は、ステップＳ２７０１において取得した位置情報と、エリア情報記憶部２１１に格納されているエリア情報とを取得し、ＲＦＩＤタグ１が、所定の位置に存在するか否かを判定する（Ｓ２７０２）。位置判定部２１０は、例えば、エリア情報が指定する領域内に、ステップＳ２７０１において取得した位置情報（座標情報）が存在する場合、ＲＦＩＤタグ１が、所定の位置に存在すると判定し、エリア情報が指定する領域内に、ステップＳ２７０５において取得した位置情報が存在しない場合、ＲＦＩＤタグ１が、所定の位置に存在しないと判定する。ＲＦＩＤタグ１が、所定の位置に存在する場合、ステップＳ２７０３に進み、存在しない場合、ステップＳ２７０４に進む。
【０２６６】
処理部２１２は、第一の所定の処理を行なう（Ｓ２７０３）。例えば、図示しない受付部等を介して、ユーザから、ＲＦＩＤタグ１の識別情報をリーダライタ２００の外部に出力する指示を受け付けていた場合、処理部２１２は、所定の位置に存在すると判定したＲＦＩＤタグ１の識別情報を、受信したタグ応答信号に基づいて取得し、外部通信部９等を介して外部に出力する。また、処理部２１２が、ＲＦＩＤタグ１に対して所定の要求信号、例えば、所定の情報を書き込む要求信号（例えばｗｒｉｔｅコマンド）や、情報の変更を不可に設定する要求信号（例えばｌｏｃｋコマンド）や、ＲＦＩＤタグ１を不活性化したり、動作不能にするための要求信号（例えばｋｉｌｌコマンド）等、を送信するよう設定されていた場合、処理部２１２は、通信制御部７に、これらの要求信号を、所定の位置に存在すると判定したＲＦＩＤタグ１の識別情報とともに送信させる指示を出す。通信制御部７は、この指示に基づいて、送信処理部５を制御して送信アンテナ３を介してＲＦＩＤタグ１の識別情報と要求信号とを出力させる。第一の所定の処理は、ここでは、何も処理を行わないことであってもよい。そして、処理を終了する。
【０２６７】
処理部２１２は、第二の所定の処理を行なう（Ｓ２７０４）。第二の所定の処理は、第一の所定の処理とは異なる処理とする。ただし、第二の所定の処理は、第一の所定の処理と異なる処理であれば、上述した第一の所定の処理の例として述べた処理と同様の処理であってもよい。そして、処理を終了する。
【０２６８】
また、図２７のフローチャートにおいては、受信処理部６がステップＳ５３、Ｓ５６、Ｓ５９等で受信するタグ応答信号は、一つのＲＦＩＤタグ１から送信されるタグ応答信号だけであってもよいし、複数のＲＦＩＤタグ１から送信される複数のタグ応答信号であってもよい。ＲＦＩＤタグ１の数が予めわかっている場合、タグ応答信号を受信する処理（Ｓ５３、Ｓ５６、Ｓ５９）等の後に、受信処理部６が所定の回数だけ信号を受信したか否かを判定するステップ等を設け、所定の回数だけ信号を受信していない場合、所定数に達するまで、ステップＳ５３、Ｓ５６、Ｓ５９等の処理を繰り返すようにしてもよい。また、ステップＳ５３、Ｓ５６、Ｓ５９等の処理の後に、送信処理部５が送信処理を行なった後、所定時間経過したか否かを判定するステップ等を設け、所定時間を経過していない場合、所定時間に達するまで、ステップＳ５３、Ｓ５６、Ｓ５９等の処理を繰り返すようにしてもよい。
【０２６９】
なお、図２７のフローチャートにおいて、ＲＦＩＤタグ１が自発的に信号を送信するアクティブタイプのタグである場合、要求信号やＣＷ（連続搬送波）を送信する処理等は省略してもよい。
【０２７０】
次に、通信システムの具体的な動作について説明する。
【０２７１】
ここでは、情報処理装置２００は、座標が既知である受信アンテナ４を４つ以上備えているものとする。また、ここでは、各受信アンテナ４により受信したタグ応答信号により求めた距離ｒは、各受信アンテナ４の座標からの距離とみなすものとする。また、１つのＲＦＩＤタグ１についての位置情報が複数得られた場合、それらの位置情報間の中心となる位置情報等を、位置情報に設定するものとする。
【０２７２】
まず、各受信アンテナ４により受信したタグ応答信号に基づいて、位置測定部２０８が、それぞれ距離ｒを算出する処理については、上記実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。
【０２７３】
次に、位置測定部２０８が、各受信アンテナ４から、距離ｒ（ただし、ここでのｒはそれぞれの受信アンテナ４が受信したタグ応答信号に基づいて算出された距離）となる条件を満たす位置の座標を求める。なお、このような条件を満たす位置の座標が複数得られた場合、ここでは、得られた複数の座標間の中心となる座標を求める。この座標を、ＲＦＩＤタグ１の位置情報（ここでは、座標情報）とする。
【０２７４】
ここで、例えば、エリア情報記憶部１１が格納しているエリア情報が、図２８に示すように、直方体状の空間の領域６０を指定する情報であり、このエリア情報が、ｘ軸方向の最小値をｘ１、最大値をｘ２、ｙ軸方向の最小値ｙ１、最大値をｙ２、ｚ軸方向の最小値をｚ１、最大値をｚ２に指定する情報であったとする。そして、位置情報取得部２０８Ｃが取得した位置情報が、（ｘ３，ｙ３，ｚ３）であったとすると、次の３つの条件式を全て満たせば、ＲＦＩＤタグ１が、エリア情報が指定する領域内に存在すると考えられる。
【数２３】
0005440893.tif 000024
【０２７５】
したがって、位置判定部２１０は、ＲＦＩＤタグ１の位置情報が、上記の３つの条件式を満たす場合には、図２８に示すようにＲＦＩＤタグ１が所定の位置に存在すると判定する。また、一つでも条件式を満たさない場合、ＲＦＩＤタグ１が所定の位置に存在しないと判定する。
【０２７６】
ここでは、位置判定部２１０により、ＲＦＩＤタグ１が、所定の位置に存在しないと判定された場合、所定の処理として、何も処理を行なわない、という処理を選択して、このＲＦＩＤタグ１についての処理は終了する。
【０２７７】
位置判定部２１０により、ＲＦＩＤタグ１が、所定の位置に存在すると判定された場合、処理部２１２は、ＲＦＩＤタグ１から取得した識別情報を用いて、予め設定されていた所定の動作や、ユーザから指示を受けた動作等を行なう。
【０２７８】
例えば、所定の位置に存在するＲＦＩＤタグ１に格納されている情報を所定の情報に書き換える指示を、図示しない受付部等を介して予めユーザから受け付けていた場合、処理部２１２は、上述した要求信号をＲＦＩＤタグ１に送信した処理と同様に、ＲＦＩＤタグ１に格納されている情報を所定の情報に書き換える要求情報を送信する。ただし、ここでは、所定の位置にあると判定されたＲＦＩＤタグ１を要求情報の送信先に限定するための情報、具体的には、受信処理部６が受信したＲＦＩＤタグ１の識別情報を含む情報も要求情報とともに、あるいは要求情報内に含めて送信する。
【０２７９】
この要求情報を受信した各ＲＦＩＤタグ１は、それぞれが図示しない記憶部等に格納している識別情報が、要求情報とともに送信された識別情報と一致するか否か判定し、一致する場合のみ、受信した要求情報により指示される処理を実行する。この場合には、識別情報が一致するＲＦＩＤタグ１は、要求情報により指示される処理を実行して、記憶部に記憶している情報の一部、または全部を、所定の情報に書き換える。
【０２８０】
また、所定の位置に存在するＲＦＩＤタグ１の識別情報を、図示しない他の装置に送信することが、予め設定されていた場合、処理部２１２は、受信処理部６が受信したＲＦＩＤタグ１の識別情報を、他の装置に対して、有線や無線の通信により送信する。
【０２８１】
なお、上記の具体例においては、図２８に示すように、エリア情報が指定する領域が直方体状である場合について説明したが、本発明においては、上述したように領域の形状は問わない。例えば、エリア情報が指定する領域は、球形状であってもよいし、空間内の１点であってもよい。また、エリア情報が指定する領域は、空間内の直線や線分内の領域であってもよい。
【０２８２】
以下、エリア情報が指定する領域が球形状である場合の位置判定部２１０の処理の例について図２８（ｂ）に基づいて説明する。
【０２８３】
例えば、エリア情報記憶部２１１が格納しているエリア情報が、図２９に示すように、球形状の空間の領域６１を指定する情報であり、このエリア情報が、球の中心点の座標Ａ（ｘ１，ｙ１，ｚ１）と、球の半径ｒを指定する情報であったとする。そして、位置情報取得部２０８Ｃが取得した位置情報が、座標Ｂ（ｘ２，ｙ２，ｚ２）であったとする。この場合、中心点の座標Ａと位置情報である座標Ｂとの距離Ｌを求め、Ｌ≦ｒが成り立てば、ＲＦＩＤタグ１は、エリア情報が示す領域内に存在すると考えられる。距離Ｌは、次の式で求められる。
【数２４】
0005440893.tif 000025
【０２８４】
したがって、位置判定部２１０は、距離Ｌをこの式を用いて算出し、Ｌ≦ｒであれば、ＲＦＩＤタグ１が所定の位置に存在すると判定し、Ｌ＞ｒであれば、ＲＦＩＤタグ１が所定の位置に存在しないと判定する。
【０２８５】
また、本実施の形態においては、エリア情報が、２次元の領域や１次元の領域を指定する情報であってもよい。例えば、エリア情報が、２次元の領域を指定する情報、例えば領域のｘ軸の範囲とｙ軸の範囲等だけを指定する情報である場合には、ＲＦＩＤタグ１の位置情報のうちの２次元の情報、例えばｘ座標の値とｙ座標の値とが、エリア情報の指定する範囲内に含まれるか否かを判定することで、ＲＦＩＤタグ１が所定の位置に存在するか否かを判定することができる。
【０２８６】
同様に、エリア情報が１次元の領域を指定する情報、例えば領域のｘ軸の値の範囲だけを指定する情報である場合には、ＲＦＩＤタグ１の位置情報のうちの１次元の情報、例えばｘ座標の値が、エリア情報の指定する範囲内に含まれるか否かを判定することで、ＲＦＩＤタグ１が所定の位置に存在するか否かを判定することができる。
【０２８７】
図３０は、この情報処理装置２００を用いた荷物分別システム７０の例を示す図である。この荷物分別システム７０は、情報処理装置２００がベルトコンベア７１上を流れる複数の荷物７２〜７４に取り付けられたＲＦＩＤタグ１の情報を読み出して各荷物の配送先の情報を取得し、荷物を分別するための装置である分別装置７７が、この取得した情報に基づいて、ベルトコンベア７１上の荷物７２〜７４を、それぞれの配送先に対応したベルトコンベア７１ａ、７１ｂ等に載せることで、荷物７２〜７４を配送先別に分別できるようにしたものである。分別装置７７は、例えば、その上部に配置された荷物を、ベルトコンベア７１ａまたはベルトコンベア７１ｂに移動させる機構を有しているものとする。
【０２８８】
ここでは、エリア情報記憶部２１１が格納しているエリア情報は、分別装置７７上方に位置する領域７９を設定している。情報処理装置２００は、ＲＦＩＤタグ１の位置情報を取得し、このＲＦＩＤタグ１が、領域７９内に位置すると判定された場合、そのＲＦＩＤタグの識別情報を、有線または無線の通信により、分別装置７７に送信する。分別装置７７は、ＲＦＩＤタグ１内の識別情報と、各荷物の送付先の情報とが対応付けられた情報を格納しているデータベース（図示せず）を有しており、ＲＦＩＤタグ１の識別情報を情報処理装置２００から受信すると、その識別情報に基づいて、データベースからＲＦＩＤタグ１が貼り付けられた荷物の送付先の情報を取得し、その送付先の情報に応じて、分別装置７７上の荷物、ここでは、領域７９内の荷物７３を、ベルトコンベア７１ａまたはベルトコンベア７１ｂのいずれかに載置する。なお、ベルトコンベア７１、７１ａ、７１ｂ等の構成や分別装置７７が荷物を所定のベルトコンベア７１ａ、７１ｂに載置する構成等については、公知技術であるので説明は省略する。
【０２８９】
この荷物分別システム７０においては、情報処理装置２００は、分別装置７７上の領域７９内の荷物７３に貼り付けられているＲＦＩＤタグ１のみを所定の位置に存在するＲＦＩＤタグ１であると判定して、このＲＦＩＤタグ１の識別情報だけを分別装置７７に送信する。また、ベルトコンベア７１上を移動する荷物７４に貼り付けられているＲＦＩＤタグ１や、ベルトコンベア７１ａ上の荷物７２に貼り付けられているＲＦＩＤタグ１等の、現時点では、読み取りが不要なＲＦＩＤタグ、すなわち領域７９内にないＲＦＩＤタグについては、タグ内の情報を読み取らないようにすることができる。このため、情報処理装置２００から送信される識別情報が、分別装置７７上の荷物に貼り付けられたＲＦＩＤタグ１の識別情報であるため、分別装置７７は、この識別情報に基づいて分別装置７７上の荷物についての配送先を判断することができ、荷物を配送先に応じて分別することができる。
【０２９０】
このようなシステムに、従来のＲＦＩＤタグを読み出す装置、いわゆるタグリーダ等を利用した場合、分別装置７７の上方に、通信距離の短いタグリーダを配置することで、分別装置７７の情報に移動してきた荷物のＲＦＩＤタグのみをタグリーダで読み出せるようにしたり、電波遮断構造等を設けて、通信可能領域を限定させたりする必要がある。しかし、通信距離の短いタグリーダを用いた場合、常にタグリーダを、分別装置７７の近傍に設ける必要があるが、場所によっては、タグリーダの配置が困難であり、タグリーダが配置できない、という問題が生じる。さらに、現場の運用が変更になり、分別装置７７の位置等を変更する場合や、荷物のＲＦＩＤタグを読み出す位置を変更する際には、その変更にあわせて、タグリーダを設ける位置も変更する必要があり、作業を容易に行うことができない。また、電波遮断構造等を用いた場合においても、電波遮断構造等の配置や設定を、分別装置７７の配置の変更等にあわせて変更する必要があり、通信距離の短いタグリーダを用いた場合と同様の問題が生じる。
【０２９１】
これに対し、本実施の形態に係る情報処理装置２００を用いれば、エリア情報を、分別装置７７上の空間の領域に設定すればよいため、情報処理装置２００自身の配置は自由であり、情報処理装置２００の配置場所がない、という問題等が生じない。また、分別装置７７の位置や、ＲＦＩＤタグの読み出し位置等を変更する場合においても、エリア情報を変更して、エリア情報が指定する領域を変更すればよいため、取り扱いが非常に容易であり、システム運用上の利便性も高い。
【０２９２】
以上、本実施の形態によれば、ＲＦＩＤタグ１の位置情報を取得し、この位置情報に基づいてＲＦＩＤタグ１が所定の位置に存在するか否かを判定するようにしたので、ＲＦＩＤタグの存在する位置に応じて、異なる所定の動作を行なうことができる。例えば、情報処理装置は、所定の位置、例えば領域、に存在するＲＦＩＤタグの識別情報等の情報を選択的に取得し、その他の位置に存在するＲＦＩＤタグの情報を取得しないようにすることが可能となる。
【０２９３】
また、１フレーム内において複数の分割期間が設定されているとともに、各分割期間が異なる搬送周波数によって送信される、タグ応答信号を用いて、受信アンテナ４等と、ＲＦＩＤタグ１との距離を算出し、位置情報を取得するようにしたので、位置測定部２０８は、一つのタグ応答信号における各分割期間における信号の状態を解析することによって、距離の算出を行なうことが可能となる。この結果、搬送周波数の異なる複数フレームのタグ応答信号に基づいて、距離を算出する必要がなく、ＲＦＩＤタグ１が移動中であっても、複数フレームのタグ応答信号を受信する場合のように、タグ応答信号とタグ応答信号との送信間隔におけるＲＦＩＤタグ１の移動による位置検出の誤差を減少させることができる。この結果、位置測定部２０８が取得するＲＦＩＤタグ１の位置情報の精度を向上させることができる。また、一つの要求信号および一つの反射信号の送受信を行なうのみによって距離の算出を行なうことができ、距離の算出を行なうために必要とされる信号の送受信を低減することが可能となり、これにより、通信効率を落とさずに、距離算出を行なうことができる。
【０２９４】
また、エリア情報が指定する領域内に、ＲＦＩＤタグ１の位置情報が存在するか否かを判定することで、ＲＦＩＤタグ１が所定の位置に存在するか否かを判定するようにしたので、エリア情報を変更するだけで、ＲＦＩＤタグの存在する位置を判定するために利用されるエリアを情報処理装置の移動等を行なうことなく容易に変更することができる。
【０２９５】
なお、本実施の形態では、上記実施の形態１における１フレーム内において周波数が異なるタグ応答情報を利用して情報処理装置２００とＲＦＩＤタグ１までの距離ｒを算出する構成を用いて、ＲＦＩＤタグ１の位置情報を取得するようにしたが、本発明においては、上記実施の形態１において説明した他の距離測定処理を行なう構成（例えば、図１、図４、図１４、図１７、図２１等に示した構成等）等を用いてＲＦＩＤタグ１の位置情報を取得してもよいし、また、上記実施の形態１において説明した構成を、どのように組み合わせて、ＲＦＩＤタグ１の位置情報を取得するようにしてもよい。例えば、上記実施の形態１において説明したＭＵＳＩＣ法を応用した距離測定処理であっても、同様に適用することが可能である。また、Ｉ信号・Ｑ信号のレベルがより高い受信信号を２つ選択し、この選択した２つの受信信号に基づいて位相の変化量検出および位置算出を行うことも可能である。
【０２９６】
また、上記の例においては、一以上の受信アンテナ４等の位置情報と、受信アンテナ４が受信したタグ応答情報から算出した距離情報とに基づいてＲＦＩＤタグ１の位置情報を特定しているが、本発明においては、このような構成に特定されるものではない。例えば、本実施の形態の位置測定部２０８を、図１７を用いて説明したような方向算出部８Ｃを有する位置算出部８に、位置情報取得部２０８Ｃを設けた構成とし、受信アンテナ４等からみた際のＲＦＩＤタグ１の方向を検出することによって、この方向の情報と、距離情報と、受信アンテナ４等の位置情報等を適宜組み合わせてＲＦＩＤタグ１の位置情報を特定するようにしてもよい。
【０２９７】
なお、本実施の形態において、ＲＦＩＤタグ１が所定の位置に存在するか否かを検出する装置と、ＲＦＩＤタグ１の格納している情報を読み出したり、ＲＦＩＤタグに対して情報を書き込んだり、要求情報を出力したりする装置とを、異なる装置としてもよい。かかることは他の実施の形態においても同様である。
【０２９８】
なお、上記実施の形態において、各構成要素は専用のハードウェアにより構成されてもよく、あるいは、ソフトウェアにより実現可能な構成要素については、プログラムを実行することによって実現されてもよい。例えば、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをＣＰＵ等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現され得る。かかることは他の実施の形態においても同様である。なお、上記実施の形態における情報処理装置を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータに、異なる複数の搬送周波数の電波により１つのフレームからなる信号である要求信号を外部に送信する送信ステップと、前記送信ステップで送信された前記要求信号が、反射体によって所定の変調を受けながら反射されて発生した、１つのフレームからなる信号である反射信号を、アンテナを介して受信する受信ステップと、前記受信ステップで受信した反射信号と前記要求信号との間の位相の変化量を、前記送信手段が送信した搬送周波数ごとに算出する位相情報取得ステップと、前記位相情報取得ステップによって取得された搬送周波数ごとの位相の変化量と搬送周波数とに基づいて、前記アンテナと前記反射体との間の距離を算出する距離算出ステップと、前記距離算出ステップで算出した距離に基づいて、前記反射体の位置に関する情報である位置情報を取得する位置情報取得ステップと、前記位置情報取得ステップで取得した位置情報に基づいて、前記反射体が、所定の位置に存在するか否かを判定し、判定結果を出力する位置判定ステップと、前記判定結果に基づいて所定の処理を行う処理ステップと、を実行させるためのプログラムである。
【０２９９】
なお、上記プログラムにおいて、情報を送信する送信ステップや、情報を受信する受信ステップなどでは、ハードウェアによって行われる処理、例えば、送信ステップにおけるモデムやインターフェースカードなどで行われる処理（ハードウェアでしか行われない処理）は含まれない。かかることは他の実施の形態においても同様である。
【０３００】
また、このプログラムは、サーバなどからダウンロードされることによって実行されてもよく、所定の記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどの光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリなど）に記録されたプログラムが読み出されることによって実行されてもよい。
【０３０１】
また、このプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。かかることは他の実施の形態においても同様である。
【０３０２】
（実施の形態３）
本実施の形態に係る情報処理装置は、上述した情報処理装置において、反射体が、所定の領域内に存在するか否かを判定して、反射体が所定の位置に存在するか否かを判定する代わりに、反射体の位置と、情報処理装置の位置との相対的な位置関係が、所定の関係を満たすか否かにより、反射体が所定の位置に存在するか否かを判定するようにしたものである。
【０３０３】
以下、反射体が、ＲＦＩＤタグである場合を例に挙げて説明する。
【０３０４】
図３１は、本実施の形態に係るリーダライタ（情報処理装置）２０２を備えた通信システムの構成を示すブロック図である。ＲＦＩＤタグ１の構成については、図２６と同様であるので説明は省略する。
【０３０５】
リーダライタ２０２は、送信アンテナ３、受信アンテナ４、送信処理部５、受信処理部６、通信制御部７、位置測定部２０８、外部通信部９、処理部２１２、自位置情報取得部４１０、および位置判定部４１１を具備する。送信アンテナ３、受信アンテナ４、送信処理部５、受信処理部６、通信制御部７、位置測定部２０８、外部通信部９、および処理部２１２の構成については、図２６と同様であるので説明は省略する。
【０３０６】
自位置情報取得部４１０は、自機器の位置に関する情報である自位置情報を取得する。ここで述べる自機器とは、具体的には、リーダライタ２０２のことである。自位置情報とは、ＲＦＩＤタグではなくリーダライタ２０２の位置に関する情報であることを除けば、ＲＦＩＤタグの位置情報と同様である。受信アンテナ４がリーダライタ２０２本体から離れて配置されている場合、この受信アンテナ４の一つの位置を自位置情報としてもよい。自位置情報取得部４１０は、リーダライタ２０２のどの部分の位置に関する情報を自位置情報としてもよい。自位置情報を、位置情報を取得する処理を行う位置に関する情報としてもよい。また、自位置情報取得部４１０は、どのように自位置情報を取得してもよい。例えば、あらかじめ設定されたリーダライタ２０２の座標情報が、自位置情報として、図示しないメモリ等の記憶媒体に記憶されていてもよい。また、必要に応じて、他の機器等から送信される自位置情報を、図示しない受信部等を介して受信して取得してもよい。また、自位置情報が緯度や経度等の絶対座標である場合、リーダライタ２０２や受信アンテナ４が絶対座標を取得するための手段としてＧＰＳ（ｇｌｏｂａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）受信機（図示せず）を備えるようにし、このＧＰＳ受信機が取得した絶対座標の情報をリーダライタ２０２および受信アンテナ４のそれぞれの自位置情報としてよい。また、ＰＨＳ等の位置を測定するシステムの原理を利用してもよい。また、リーダライタ２０２にＲＦＩＤタグ１と同様のＲＦＩＤタグを設けておき、このＲＦＩＤタグの位置情報を、位置測定部２０８と同様の処理によって取得するようにし、この取得した位置情報をリーダライタ２０２の位置情報としてもよい。なお、リーダライタ２０２本体と同じ位置にない受信アンテナ４の位置の情報については、ＲＦＩＤタグ１の位置情報を取得する際等に必要となるため、予め設定しておくか、何らかの手段により取得しておく必要がある。例えば受信アンテナ４の位置情報については、予め位置情報が既知である位置決め用のＲＦＩＤタグを１以上設けておき、このＲＦＩＤタグの位置を、受信アンテナ４を用いて検出することにより受信アンテナ４の位置を求めるようにしてもよい。また、ＧＰＳ受信機等を受信アンテナ４に設けて、このＧＰＳ受信機を用いて受信アンテナ４の位置の情報を取得してもよい。自位置情報取得部４１０は、通常、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。自位置情報取得部４１０の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。
【０３０７】
位置判定部４１１は、位置測定部２０８が取得した位置情報に基づいて、ＲＦＩＤタグ１が、所定の位置に存在するか否かを判定する。具体的には、ＲＦＩＤタグ１の位置情報と、リーダライタ２０２（または受信アンテナ４）の自位置情報とが、所定の関係を満たすか否かを判定することにより、ＲＦＩＤタグ１が、所定の位置に存在するか否かを判定する。ここで述べる「所定の関係」とは、リーダライタ２０２（または受信アンテナ４）の位置と、ＲＦＩＤタグ１位置との位置関係を特定できる関係であれば、どのような関係であってもよい。位置判定部４１１は、例えば、リーダライタ２０２の位置と、ＲＦＩＤタグ１の位置との間の距離が、所定の範囲内にあれば、所定の関係を満たすと判断してもよい。また、リーダライタ２０２に対して、ＲＦＩＤタグ１の位置する方向が、所定の方向であれば、所定の関係を満たすと判断してもよい。あるいは、リーダライタ２０２とＲＦＩＤタグ１とのｘ、ｙ、ｚ座標のそれぞれの値の差が、全て所定の範囲内にあれば、所定の関係を満たすと判定してもよい。ＲＦＩＤタグ１の位置情報と、情報処理装置２０２の自位置情報とが、所定の関係を満たすか否かの判定は、例えば、図示しないメモリ等に格納されている判定条件を設定する情報である判定情報に基づいて行なわれる。この判定情報は、位置判定部４１１が有していてもよい。位置判定部４１１は、通常、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。位置判定部４１１の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。
【０３０８】
次に、リーダライタ２０２の動作について、図３２のフローチャートを用いて説明する。なお、図３２において、図２７と同一符号は、同一または相当する処理ステップを示しており、その説明は省略する。
【０３０９】
（ステップＳ３２０１）自位置情報取得部４１０は、自位置情報を取得する。自位置情報取得部４１０は、例えば予めメモリ等に格納されている自位置情報を取得してもよい。また、予めリーダライタ２０２にＲＦＩＤタグを設けておき、このＲＦＩＤタグから送信されるタグ応答情報に基づいて、ステップＳ５１〜ステップＳ６３およびステップＳ２７０１の処理と同様の処理等により当該ＲＦＩＤタグの位置情報を取得し、この位置情報を自位置情報としてもよい。なお、ステップＳ３２０１の処理は、ステップＳ５１の前の処理としても実行してもよい。
【０３１０】
（ステップＳ３２０２）位置判定部４１１は、ステップＳ３２０１において取得した自位置情報と、ステップＳ２７０１において取得したＲＦＩＤタグ１の位置情報とが所定の関係を満たすか否かを判定する。所定の関係を満たす場合、ステップＳ２７０３に進み、所定の関係を満たさない場合、ステップＳ２７０４に戻る。
【０３１１】
なお、図３２のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。
【０３１２】
次に具体例について説明する。図３３は、駅の自動改札システムとして、本実施の形態のリーダライタ２０２を用いた場合の例を示す概略図である。図４３に示すように、リーダライタ２０２は、駅の改札口に設置されている。ここで、リーダライタ２０２の自位置情報は、予め（ｘ１，ｙ１，ｚ１）に設定されており、位置判定部４１１が判定の条件として利用する判定情報としては、リーダライタ２０２から、改札口の最も離れた位置までの距離の値Ｒが設定されているものとする。
【０３１３】
まず、リーダライタ２０２は定期的に、ＲＦＩＤタグ１の情報を読み出すためのコマンド（Ｒ／Ｗ要求信号）を送信しているとする。
【０３１４】
いま、ＲＦＩＤタグ１を内蔵した定期券を持ったユーザ２００１ａが、改札口から駅構内に入ろうとした場合（入場方向）、ユーザの定期券内のＲＦＩＤタグ１が、ＲＦＩＤタグ１内に格納している識別情報等を応答信号（反射信号）として送信する。リーダライタ２０２が受信アンテナ４を介してこのＲＦＩＤタグ１からの信号を受信すると、位置測定部２０８がＲＦＩＤタグ１の位置情報である座標情報を取得する。この座標情報は、（ｘ２，ｙ２，ｚ２）であったとする。また、自位置情報取得部４１０はメモリ等に格納されている自位置情報である座標情報（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を取得する。
【０３１５】
次に、位置判定部４１１は、自位置情報とＲＦＩＤタグ１の位置情報とが、判定情報により設定される所定の条件を満たすか否かを判定する。具体的には、自位置情報が示す位置とＲＦＩＤタグ１の位置情報が示す位置との距離が、Ｒ以下であるか否かを判定する。すなわち、以下の式を満たすか否かを判定する。
【数２５】
0005440893.tif 000026
【０３１６】
上記の式を満たす場合、ＲＦＩＤタグ１が改札エリア内（または改札通路内）に存在すると判断して、リーダライタ２０２がＲＦＩＤタグ１内の情報を読み取り、ユーザ２００１ａが改札を通過してよいか否かを判定する。すなわち、改札口を含む領域２０００内にＲＦＩＤタグ１があれば、そのＲＦＩＤタグ１の情報は読み出される。
【０３１７】
また、ＲＦＩＤタグ１を持つユーザ２００１ｂが、改札口から離れていた場合、リーダライタ２０２は、同様に、ＲＦＩＤタグ１の位置情報を取得するが、この位置情報は、上述した式を満たさず、自位置情報と所定の関係を満たさないと判断され、このＲＦＩＤタグ１の情報は読み出されない。すなわち、リーダライタ２０２は、改札口から離れているユーザ２００１ｂの定期券内のＲＦＩＤタグ１については、情報を読み取らない。
【０３１８】
以上のように、本実施の形態によれば、ＲＦＩＤタグ１の位置情報とリーダライタ２０２の自位置情報とを取得し、この位置情報と自位置情報とが所定の関係を満たすか否かを判定し、判定結果を出力するようにし、この判定結果を利用して、ＲＦＩＤタグ１に対して所定の動作を行うか否かを判定するようにした。この結果、ＲＦＩＤタグ１と、リーダライタ２０２との相対的な位置関係に基づいて、リーダライタ２０２の動作を決定することができる。例えば、情報処理装置は、所定の相対的な位置関係にあるＲＦＩＤタグの識別情報等の情報を選択的に取得することができる。
【０３１９】
また、所定の関係を満たすかないかの判断の条件等を変更するだけで、リーダライタ２０２に所定の動作を実行させるための、リーダライタ２０２の位置に対するＲＦＩＤタグ１が配置される相対的なエリアを情報処理装置の移動等を行なうことなく容易に変更することができる。
【０３２０】
また、上記のような自動改札システムにおいて、上記実施の形態２において説明した情報処理装置２００を適用するようにしてもよい。この場合、領域２０００をエリア情報により設定するようにすればよい。
【０３２１】
なお、入場出場(乗車降車)兼用タイプの自動改札機(自動改札通路)システムに適用した場合、リーダライタ２０２が処理部２１２等において、ＲＦＩＤタグ１の位置情報とリーダライタ２０２の自位置情報との位置関係の経時的変化から、ＲＦＩＤタグ１がどの方向から改札口（改札通路）に接近してきているのか否かを判断するようにし、ＲＦＩＤタグ１を所持した乗降客が、どの方向から改札口（改札通路）へ接近（あるいは改札口を含む領域２０００内への進入）するかに応じて、自動改札システムの処理方向（具体的には通過許可方向）を、入場方向または出場方向に、動的に切替えるようにしても良い。さらに、自動改札システムが複数台設置（例えば５台）されている場合、リーダライタ２０２が処理部２１２等において、改札口への方向別の乗降客の接近人数（接近するＲＦＩＤタグの数）あるいは人数比を算出し、算出した方向別の乗降客の接近人数（接近するＲＦＩＤタグの数）あるいは人数比に応じて、複数台の自働改札システムの処理方向（通過許可方向）の割合を、例えば２対３や３対２に、動的に切替えれば良い。例えば、リーダライタ２０２の判断の結果、改札口（改札通路）に対して、駅構内に入ろうとする客と、駅構内から出ようとする客との比が、１対４であった場合、５台の自動改札システムのうち、１台だけを駅構内に入る方向にのみ通過できるように通過許可方向を制御し、残りの４台を駅構内から出る方向にのみ通過できるように通過許可方向を制御する。自動改札システムの通過許可方向の制御は、例えば、通過を許可しない方向からの通過を不許可とするためのゲートをおろしたり、通過ができない旨の表示を行なったりすることで行なわれる。
【０３２２】
従来は、複数の自動改札システムを備えていても、自動改札システムに向かう詳細な人数に基づいて、自動改札システムの処理方向（通過許可方向）が動的に制御されていなかった。このため、改札口を通って駅構内に入る客と出る客との構成比が変化しても、通過許可方向が駅構内に入る方向である自動改札システムと、通過許可方向が駅構内から出る方向である自動改札システムとの構成比が、動的に制御されていなかった。この結果、通過方向別の客の構成比と、通過許可方向別の自動改札システムの構成比とが、大きく異なる場合が発生し、改札口が混雑してしまうことが多かった。しかしながら、上記のような構成とすることで、自動改札システムに向かう客の方向と、人数とに基づいて、動的に複数の自動改札システムの通過許可方向を制御して、通過方向別の客の構成比と、通過許可方向別の自動改札システムの構成比とが、ほぼ同じ比率となるようにすることができ、改札口の混雑を解消することが可能である。
【０３２３】
また、従来の、ＲＦＩＤタグを内蔵した乗車券を用いた非接触のカードタッチの判定により改札を行なうシステムにおいては、乗車客と降車客とが同時にカードタッチして自動改札機(自動改札通路)に進入した場合、どちらの客を優先して通過させればよいか判定できず、客同士が改札通路内で立ち往生することがあったが、本件を適用すれば、改札口の混雑が解消できる。
【０３２４】
なお、上記のような自動改札システムに用いる情報処理装置として、リーダライタ２０２の代わりに、上記実施の形態２において説明した情報処理装置２００等を用いるようにしてもよい。この場合、例えば、改札口の付近に複数のエリアを設定し、情報処理装置２００の動作部２０６等により、ＲＦＩＤタグ１が経時にどのエリアからどのエリアに移動したかを判断することで、客がどの方向から、改札口に接近しているかを判断するようにすればよい。
【０３２５】
なお、ここで、１つの受信アンテナ４の位置を、予め位置情報が設定されているＲＦＩＤタグである位置決め用のＲＦＩＤタグを用いて求める処理について説明する。ここでは、例として位置決め用のパッシブ型のＲＦＩＤタグの位置情報と、このＲＦＩＤタグから送信される信号に基づいて取得されたＲＦＩＤタグから受信アンテナ４までの距離とから、受信アンテナ４の座標を取得する処理について説明する。
【０３２６】
図３４（ａ）、および図３４（ｂ）は、受信アンテナ４の位置を検出する処理を説明するための概略図である。ここでは、位置検出用のＲＦＩＤタグとして、位置情報が予め設定されているアクティブ型の２つのＲＦＩＤタグ１ａおよびＲＦＩＤ１ｂを用いた場合について説明する。ＲＦＩＤタグ１ａの位置情報は、座標Ａ（ｘａ，ｙａ，ｚａ）とし、ＲＦＩＤ１ｂの位置情報は、座標Ｂ（ｘｂ、ｙｂ、ｚｂ）とする。なお、リーダライタ２０２の受信アンテナ４以外の構成についてはここでは省略する。また、ここでは、受信アンテナ４と送信アンテナとを兼用しているものとする。
【０３２７】
まず、図４４（ａ）に示すように、上記実施の形態２等と同様の処理により、受信アンテナ４とＲＦＩＤタグ１ａおよびＲＦＩＤタグ１ｂとの距離をそれぞれ求める。すなわち、送信アンテナ（ここでは受信アンテナ４を利用）から要求信号を送信し、これに対応してＲＦＩＤタグ１ａから送信される１フレームのタグ応答信号とＲＦＩＤタグ１ｂから送信される１フレームのタグ応答信号とを１つの受信アンテナ４において受信する。そして、これらのタグ応答信号に基づいて、上記実施の形態２において説明した処理と同様の処理により、受信アンテナ４とＲＦＩＤタグ１ａとの距離Ｒａを求める。同様にして、受信アンテナ４とＲＦＩＤタグ１ｂとの距離Ｒｂを求める。
【０３２８】
次に、ＲＦＩＤタグ１ａの座標Ａ（ｘａ，ｙａ，ｚａ）と、ＲＦＩＤタグ１ｂの座標Ｂ（ｘｂ、ｙｂ、ｚｂ）とに基づいて、ＲＦＩＤタグ１ａからの距離が距離Ｒａで、ＲＦＩＤタグ１ｂからの距離が距離Ｒｂである位置の座標Ｃを求める。この座標Ｃ（ｘｃ、ｙｃ、ｚｃ）が、アンテナ２０１の座標となる。この座標Ｃは、図３４（ｂ）に示すように、座標Ａを中心とした距離Ｒａの円の円周と、座標Ｂを中心とした距離Ｒｂの円の円周との交点の座標で表すことができる。
【０３２９】
なお、２つのＲＦＩＤタグを用いた場合、座標Ａからの距離が距離Ｒａであって、座標Ｂからの距離が距離Ｒｂである座標は、通常２つ算出される。このため、この交点の座標のうちのいずれか一方は、リーダライタ２０２の配置されている部屋等の条件等に基づいて除外する。例えば、得られた座標の一方が、リーダライタ２０２が配置されている部屋の外の座標となる場合等には、この座標はリーダライタ２０２の位置情報である座標Ｃではあり得ないことから、除外すればよい。
【０３３０】
また、ここでは、位置情報が予め設定されている２つのＲＦＩＤタグを用いた場合について説明したが、本発明においては、位置情報が予め設定されている３以上のＲＦＩＤタグを用いて受信アンテナ４の位置を算出してもよい。３以上のＲＦＩＤタグを用いることで、受信アンテナ４の位置情報を取得する精度を向上させることができる。
【０３３１】
また、各ＲＦＩＤタグ１ａ、１ｂの位置情報は、各ＲＦＩＤタグ１ａ、１ｂから送信されてもよいし、各ＲＦＩＤタグ１ａ、１ｂの識別情報と対応付けられた状態で、情報処理装置内の記憶媒体等に予め格納されているようにして、各ＲＦＩＤタグから識別情報を受信した場合に、受信した識別情報に対応する位置情報を記憶媒体から取得してもよい。
【０３３２】
（実施の形態４）
本実施の形態に係る情報処理装置は、上記実施の形態に係る情報処理装置において、通信可能なエリア内に障害物が存在する場合においても、反射体の位置情報を正確に取得できるようにしたものである。
【０３３３】
以下、反射体がＲＦＩＤタグである場合を例に挙げて説明する。
【０３３４】
図３５は、本実施の形態に係るリーダライタ（情報処理装置）２０３を備えた通信システムの構成を示すブロック図である。ＲＦＩＤタグ１の構成については、図２６と同様であるので説明は省略する。
【０３３５】
リーダライタ２０３は、送信アンテナ３、受信アンテナ４、送信処理部５、受信処理部６、通信制御部７、位置測定部２０８、外部通信部９，位置判定部２１０、エリア情報記憶部２１１、処理部２１２、障害情報格納部４５１、および補正部４５２を具備する。送信アンテナ３、受信アンテナ４、送信処理部５、受信処理部６、通信制御部７、位置測定部２０８、外部通信部９，位置判定部２１０、エリア情報記憶部２１１、および処理部２１２の構成については、図２６と同様であるので説明は省略する。
【０３３６】
障害情報格納部４５１は、ＲＦＩＤタグ１とリーダライタ２０３の受信アンテナ４との間の通信路に配置されている障害物の情報である障害物情報が格納可能である。障害情報格納部４５１は、具体的には、通信が可能なエリア内に配置されている障害物の情報を格納している。障害物とは、ここでは、電波の通信を妨げるものであり、具体的には、電波を反射させるものや、電波を吸収したり増幅したりするもの、不要な電波を出力するもの等である。たとえば、部屋の壁や天井、床なども、障害物と考えてもよい。障害物情報は、例えば、障害物の座標等の位置や、形状、大きさ、反射率、電波の吸収率等の障害物が通信に影響を与える要素についての情報を格納している。障害物情報は、例えば、図示しない受付部を介して障害情報格納部４５１に蓄積される。障害情報格納部４５１は、不揮発性の記録媒体が好適であるが、揮発性の記録媒体でも実現可能である。
【０３３７】
補正部４５２は、障害情報格納部４５１が格納している障害物情報に基づいて位置測定部２０８が取得した位置情報を補正する。具体的には、補正部４５２は、補正が必要であるか否かを判定し、必要であると考えられる場合には、補正を行ない、不要であると考えられる場合には、補正を行なわない。補正部４５２は、例えば、ＲＦＩＤタグと受信処理部６との通信路、具体的には、位置測定部２０８が取得した位置情報が示す位置と受信アンテナ４の位置とを結んだ経路上に障害物が存在する場合に、補正が必要であると判定する。あるいは、補正部４５２は、例えば、通信路の障害物により受けたと推定される変更内容を打ち消すような補正を行なう。例えば、補正部４５２は、位置測定部２０８が取得したＲＦＩＤタグ１の位置を示す位置情報が示す位置と受信アンテナ４の位置とを結んだ経路上に、電波を反射する障害物があると判定した場合、障害物上の反射面に対称に、位置測定部２０８が取得した位置情報を移動させて得られる位置情報を、補正したＲＦＩＤタグ１の位置情報として出力する。補正部４５２は、通常、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。補正部４５２の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。
【０３３８】
次に、リーダライタ２０３の動作について、図３６のフローチャートを用いて説明する。なお、図３６において、図２７と同一符号は、同一または相当する処理ステップを示しており、その説明は省略する。
【０３３９】
（ステップＳ３６０１）補正部４５２は、障害情報格納部４５１から障害物情報を取得し、ステップＳ２７０１において、取得した位置情報について、補正が必要か否かを判定する。例えば、位置測定部２０８が取得した位置情報が示す位置と受信アンテナ４の位置とを結んだ経路上に障害物が存在する場合に、補正部４５２は、補正が必要であると判定する。例えば、受信アンテナ４からみて、本来、電波が通過しない障害物内や、障害物を越えた位置にＲＦＩＤタグ１が存在することを、位置情報が示しているということは、電波が障害物の表面等で反射されて、当該位置情報が示す位置の方向から受信アンテナ４に入射していると考えられるからである。例えば、位置測定部２０８が取得した位置情報が示す位置と受信アンテナ４の位置とを結んだ経路は、それぞれの座標情報に基づいて算出可能である。また、経路上に障害物が存在するか否かは、障害物情報から、各障害物の座標情報等を取得し、補正部４５２が算出した上記の経路上にいずれかの障害物が存在するか否かを判定することで検出可能である。補正が必要と判定された場合、ステップＳ３６０２へ進み、補正が不要である場合、ステップＳ３２７０２に進む。
【０３４０】
（ステップＳ３６０２）補正部４５２は、障害物情報に基づいて、ステップＳ２７０１において取得した位置情報を補正する。例えば、経路上に存在する障害物の表面で、電波が反射されたと仮定した場合の位置情報を算出する。そして、ステップＳ２７０２に進む。
【０３４１】
なお、図３６のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。
【０３４２】
次に、具体例について説明する。リーダライタ２０３が、ＲＦＩＤタグ１から電波を受け付け、ＲＦＩＤタグ１から受信した信号に基づいて位置情報を取得する処理については、上記実施の形態２と同様であるので、説明は省略する。
【０３４３】
図３７は本実施の形態に係るリーダライタ２０３によるＲＦＩＤタグの位置情報の補正の処理を説明するための図である。例えば、図３７に示すように、リーダライタ２０３の受信アンテナ４とＲＦＩＤタグ１との間に、障害物２３００と、障害物である床２４０１が設けられていたとする。ここでは、障害物２３００と床２４０１の配置等を示す座標情報等の情報や、障害物２３００と床２４０１の電波を反射する性質の有無等の情報が、障害物情報として、予め、障害情報格納部４５１に格納されているものとする。また、現在のＲＦＩＤタグ１の位置は、エリア情報記憶部２１１が格納しているエリア情報が指定する領域２３１０内に存在しているものとする。
【０３４４】
ここで、ＲＦＩＤタグ１から受信した信号に基づいて取得した位置情報が位置Ａ（ｘ１，ｙ１，ｚ１）であったとし、障害情報から位置情報が指定する位置Ａが床内に位置していたとする。
【０３４５】
この場合、補正部４５２は、障害情報に基づいて、位置情報が指定する位置Ａと受信アンテナ４の位置とを結んだ経路上に電波を反射する床２４０１が存在することを認識し、補正が必要であることを判定する。
【０３４６】
そして、補正部４５２は、床２４０１の表面に対して、点Ａに対称な位置の座標を算出する。例えば床に対する高さ方向がｙ軸方向であり、床の表面がｙ＝０であったとすると、算出される位置の座標は、（ｘ１，−ｙ１，ｚ１）となる。そしてこの座標の値を補正したＲＦＩＤタグ１の位置情報として、位置判定部２１０に出力する。
【０３４７】
位置判定部２１０においては、エリア情報と補正した位置情報とに基づいて、ＲＦＩＤタグ１が所定の位置に存在すると判定する。その他の処理については、上記実施の形態１と同様であるので省略する。
【０３４８】
以上、本実施の形態によれば、位置測定部２０８が取得した位置情報を障害物の情報により補正するようにしたので、ＲＦＩＤタグの位置検出の精度を向上させて、ＲＦＩＤタグのより正確な位置に応じて、異なる行動を行なうことが可能となる。
【０３４９】
なお、本実施の形態において説明した障害情報に基づいてＲＦＩＤタグの位置情報を補正する構成を、上記実施の形態３に係る情報処理装置に適用しても良い。
【０３５０】
また、本実施の形態においては、ＲＦＩＤタグと受信処理部６との通信路、具体的には、位置測定部２０８が取得した位置情報が示す位置とアンテナ２０１の位置とを結んだ経路上に障害物が存在する場合に、補正が必要であると判定し、補正を行なうようにしたが、必要に応じて、補正を行なわずに、誤検出が行なわれたことを示すエラー出力等を行なったり、このような位置情報を使用しないようにしてもよい。
【０３５１】
また、本実施の形態において、通信路上に障害物があるか否かを判断することで、補正の要否を判断したが、本発明においては、障害情報として、予めＲＦＩＤタグが存在し得ない領域を設定する情報を用意しておき、検出されたＲＦＩＤタグの位置が、本来存在し得ない領域内に位置するか否かを判断して、本来存在し得ない位置に位置すると判断された場合に、補正が必要であると判断するようにしてもよい。
【０３５２】
なお、上記各実施の形態において、各処理（各機能）は、単一の装置（システム）によって集中処理されることによって実現されてもよく、あるいは、複数の装置によって分散処理されることによって実現されてもよい。
【０３５３】
また、上記各実施の形態において、一の装置に存在する２以上の通信手段（送信部など）は、物理的に一の媒体で実現されても良いことは言うまでもない。
【０３５４】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【０３５５】
また、本発明は請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０３５６】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０３５７】
本発明に係る情報処理装置およびこれを備えた通信システム等は、例えば上述した流通される物品の検査・確認などを行うシステム、店舗などにおいて、商品の盗難監視などを行うシステム、駅や映画館などの改札が必要となる場所に設置される改札システム、キーレスエントリシステムなどの用途に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０３５８】
【図１】本実施形態に係るＲＦＩＤタグを用いた通信システムが備えるリーダライタにおいて、ＲＦＩＤタグと当該リーダライタとの距離を測定するための構成の概略を示すブロック図である。
【図２】上記ＲＦＩＤタグを用いた通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図３（ａ）】リーダライタとＲＦＩＤタグとの間でＲ／Ｗ要求信号およびタグ応答信号の送受信が行われる状態を示す図である。
【図３（ｂ）】リーダライタからＲＦＩＤタグへ送信される信号及びその搬送周波数を時間軸で示した図である。
【図３（ｃ）】ＲＦＩＤタグからリーダライタへ送信される信号およびその搬送周波数を時間軸で示した図である。
【図４】位相の検出を行うことを可能とする受信処理部の具体的な構成を含むリーダライタの概略構成を示すブロック図である。
【図５】距離測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】多周波を用いた距離測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】周波数選択処理、および距離算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】周波数選択処理の一例を模式的に示す図である。
【図９（ａ）】リーダライタとＲＦＩＤタグとの通信においてマルチパスが生じている状態を示す図である。
【図９（ｂ）】距離に対するＭＵＳＩＣ評価関数の変化を示すグラフである。
【図９（ｃ）】到来方向推定処理を説明するための図である。
【図ｌ０】ＭＵＳＩＣ法を応用した距離測定処理の流れの前半を示すフローチャートである。
【図ｌｌ】ＭＵＳＩＣ法を応用した距離測定処理の流れの後半を示すフローチャートである。
【図１２（ａ）】１フレーム内での周波数を切り替える場合における、リーダライタからＲＦＩＤタグへ送信される信号及びその搬送周波数を時間軸で示した図である。
【図１２（ｂ）】１フレーム内での周波数を切り替える場合における、ＲＦＩＤタグからリーダライタへ送信される信号およびその搬送周波数を時間軸で示した図である。
【図１３】１フレーム内での周波数切り替えを伴う距離測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】各ＲＦＩＤタグとその距離とを結びつけて認識することを可能とするリーダライタの概略構成を示すブロック図である。
【図１５】各ＲＦＩＤタグを識別した距離測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図ｌ６】ＲＦＩＤタグの存在位置方向の推定処理を模式的に示す図である。
【図１７】方向算出を行う場合のリーダライタの概略構成を示すブロック図である。
【図１８】位置推定処理の流れの前半を示すフローチャートである。
【図１９】位置推定処理の流れの後半を示すフローチャートである。
【図２０（ａ）】１フレーム内での複数周波数を同時送信する場合における、リーダライタからＲＦＩＤタグへ送信される信号及びその搬送周波数を時間軸で示した図である。
【図２０（ｂ）】１フレーム内での複数周波数を同時送信する場合における、ＲＦＩＤタグからリーダライタへ送信される信号およびその搬送周波数を時間軸で示した図である。
【図２１】１フレーム内での複数周波数を同時送信する場合における、リーダライタの概略構成を示すブロック図である。
【図２２】流通される物品の検査・確認などを行うシステムに本ＲＦＩＤタグを用いた通信システムを適用した場合の例を示す図である。
【図２３（ａ）】商品や在庫物品などの盗難監視などを行うシステムに本ＲＦＩＤタグを用いた通信システムを適用した場合の例を示す図である。
【図２３（ｂ）】窓やドアなどにＲＦＩＤタグｌを取り付け、このＲＦＩＤタグ１の位置を監視することによって、該窓やドアが開けられたことを検知する防犯システム適用例を示す図である。
【図２４】例えば駅や映画館などの改札が必要となる場所に本ＲＦＩＤタグ通信システムを適用した場合の例を示す図である。
【図２５】自動車などのキーレスエントリシステムに、本ＲＦＩＤタグを用いた通信システムを適用した場合の例を示す図である。
【図２６】本発明の実施の形態２に係るＲＦＩＤタグを用いた通信システムが備えるリーダライタの構成を示すブロック図である。
【図２７】同リーダライタの動作を説明するためのフローチャートである。
【図２８】同リーダライタの位置判定の動作を説明するための図である。
【図２９】同リーダライタの位置判定の動作を説明するための図である。
【図３０】同具体例を説明するための図である。
【図３１】本発明の実施の形態３に係るＲＦＩＤタグを用いた通信システムが備えるリーダライタの構成を示すブロック図である。
【図３２】同リーダライタの動作を説明するためのフローチャートである。
【図３３】同具体例を説明するための図である。
【図３４】（ａ）同受信アンテナと、位置情報が既知であるタグとの距離を測定する処理を説明するための図、（ｂ）同受信アンテナの位置を検出する処理を説明するための図である。
【図３５】本発明の実施の形態４に係るＲＦＩＤタグを用いた通信システムが備えるリーダライタの構成を示すブロック図である。
【図３６】同リーダライタの動作を説明するためのフローチャートである。
【図３７】同具体例を説明するための図である。
【図３８】従来技術のＲＦ通信システムの構成を示すブロック図である。
【図３９】従来技術のＲＦＩＤタグと無線通信を行なう通信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０３５９】
１、１ａ、１ｂ  ＲＦＩＤタグ
２  リーダライタ
３  送信アンテナ
４  受信アンテナ
４Ａ  第１アンテナ素子
４Ｂ  第２アンテナ素子
５  送信処理部
５Ａ  ＰＬＬ部
５Ｂ  変調部
５Ｃ  電力増幅部
６  受信処理部
６Ａ・６Ａ１・６Ａ２  増幅部
６Ｂ  周波数変換部
６Ｂ１・６Ｂ２  ミキサ
６Ｂ３  ９０°移相部
６Ｃ  プリアンブル抽出部
６Ｄ  セレクタ
７  通信制御部
７Ａ  周波数制御部
７Ｂ  送信制御部
７Ｃ  受信制御部
８、２０８  位置測定部
８Ａ  位相情報取得部
８Ｂ  距離算出部
８Ｃ  方向算出部
９  外部通信部
１０  エリア判定部
１１、２１１  エリア情報記憶部
７０  荷物分別システム
７７  分別装置
２００、２０２  情報処理装置（リーダライタ）
２０８Ｃ  位置情報取得部
２１０、４１１  位置判定部
２１２  処理部
４１０  自位置情報取得部
４５１  障害情報格納部
４５２  補正部
【図１】
0005440893.tif 000027
【図２】
0005440893.tif 000028
【図３（ａ）】
0005440893.tif 000029
【図３（ｂ）】
0005440893.tif 000030
【図３（ｃ）】
0005440893.tif 000031
【図４】
0005440893.tif 000032
【図５】
0005440893.tif 000033
【図６】
0005440893.tif 000034
【図７】
0005440893.tif 000035
【図８】
0005440893.tif 000036
【図９（ａ）】
0005440893.tif 000037
【図９（ｂ）】
0005440893.tif 000038
【図９（ｃ）】
0005440893.tif 000039
【図ｌ０】
0005440893.tif 000040
【図ｌｌ】
0005440893.tif 000041
【図１２（ａ）】
0005440893.tif 000042
【図１２（ｂ）】
0005440893.tif 000043
【図１３】
0005440893.tif 000044
【図１４】
0005440893.tif 000045
【図１５】
0005440893.tif 000046
【図ｌ６】
0005440893.tif 000047
【図１７】
0005440893.tif 000048
【図１８】
0005440893.tif 000049
【図１９】
0005440893.tif 000050
【図２０（ａ）】
0005440893.tif 000051
【図２０（ｂ）】
0005440893.tif 000052
【図２１】
0005440893.tif 000053
【図２２】
0005440893.tif 000054
【図２３（ａ）】
0005440893.tif 000055
【図２３（ｂ）】
0005440893.tif 000056
【図２４】
0005440893.tif 000057
【図２５】
0005440893.tif 000058
【図２６】
0005440893.tif 000059
【図２７】
0005440893.tif 000060
【図２８】
0005440893.tif 000061
【図２９】
0005440893.tif 000062
【図３０】
0005440893.tif 000063
【図３１】
0005440893.tif 000064
【図３２】
0005440893.tif 000065
【図３３】
0005440893.tif 000066
【図３４】
0005440893.tif 000067
【図３５】
0005440893.tif 000068
【図３６】
0005440893.tif 000069
【図３７】
0005440893.tif 000070
【図３８】
0005440893.tif 000071
【図３９】
0005440893.tif 000072