(57)【要約】【課題】  ＲＦＩＤタグのリーダライタの構成を簡素化する。【解決手段】  ＲＦＩＤ記録媒体（3A、3B）の指示情報を出力するホスト装置（1）に接続された無線通信装置（2）は、ＲＦＩＤ記録媒体に対する送信信号およびＲＦＩＤ記録媒体からの受信信号を送受信する複数のアンテナ機構がＲＦＩＤ記録媒体の通信仕様ごとに設けられている。この無線通信装置に、当該指示情報が示す通信仕様に基づき送信信号の生成および受信信号の解析を実行する信号処理手段と、送信信号を送出すべきアンテナ機構および受信信号を受信すべきアンテナ機構の選定を行うアンテナ切替手段とを有する制御機構とを備える。【選択図】      図２
2006157593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の通信仕様に基づく無線通信手段およびデータ記憶手段を有するＲＦＩＤ記録媒体と、該ＲＦＩＤ記録媒体に対するデータ書込指示またはデータ読出指示を含む指示情報を出力するホスト装置と、該ホスト装置から出力される指示情報に基づき前記ＲＦＩＤ記録媒体に対するデータ書込またはデータ読出を行う無線通信装置とを備え、
前記無線通信装置は、
相互に異なる前記ＲＦＩＤ記録媒体の通信仕様に対応し、且つ、前記ＲＦＩＤ記録媒体に対する送信信号および前記ＲＦＩＤ記録媒体からの受信信号を送受信する複数のアンテナ機構と、
前記送信信号の生成および前記受信信号の解析を前記ＲＦＩＤ記録媒体の通信仕様に基づき実行する信号処理手段と、前記送信信号を送出すべきアンテナ機構および前記受信信号を受信すべきアンテナ機構を選定するアンテナ切替手段とを有する制御機構と
を備えることを特徴とするＲＦＩＤ通信システム。
【請求項２】
前記制御機構は、前記信号処理手段として、
当該通信仕様における通信周波数の搬送波を表すデジタル信号に当該送信データを表すベースバンド信号を重畳して成るデジタル変調信号を生成するデジタル信号演算部と、
前記デジタル変調信号をアナログ信号に変換し該アナログ信号を前記送信信号として増幅し出力する信号変換部と
を有することを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項３】
前記制御機構は、前記信号処理手段として、
所定周波数の定常波を表す第１のデジタル信号、および、所定周波数の定常波を表すデジタル信号に当該送信データを表すベースバンド信号を重畳して成る第２のデジタル信号を生成するデジタル信号演算部と、
前記第１のデジタル信号および前記第２のデジタル信号を第１のアナログ信号および第２のアナログ信号に変換し、前記第１のアナログ信号の周波数を当該通信仕様の通信周波数に変換し、該通信周波数に変換した第１のアナログ信号に前記第２のアナログ信号を重畳して成るアナログ変調信号を生成し、該アナログ変調信号を前記送信信号として増幅し出力する信号変換部と
を有することを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項４】
前記信号変換部は、前記受信信号としてのアナログ信号をデジタル信号に変換し、
前記デジタル信号演算部は、前記信号変換部が変換したデジタル信号から当該通信仕様に基づきベースバンド信号を抽出することを特徴とする請求項２又は３記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項５】
前記無線通信装置と通信可能に接続され、且つ、前記ＲＦＩＤ記録媒体の通信仕様に関する通信情報を該ＲＦＩＤ記録媒体に関連付けて保持するサーバ装置を備え、
前記無線通信装置は、データ書込時およびデータ読出時に前記サーバ装置から前記ＲＦＩＤ記録媒体に対応する通信情報を取得することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項６】
所定の通信仕様に基づく無線通信手段およびデータ記憶手段を有するＲＦＩＤ記録媒体に対するデータ書込指示またはデータ読出指示を含む指示情報を出力するホスト装置から出力される指示情報に基づき前記ＲＦＩＤ記録媒体に対するデータ書込またはデータ読出を行う無線通信装置であって、
相互に異なる前記ＲＦＩＤ記録媒体の通信仕様に対応し、且つ、前記ＲＦＩＤ記録媒体に対する送信信号および前記ＲＦＩＤ記録媒体からの受信信号を送受信する複数のアンテナ機構と、
前記送信信号の生成および前記受信信号の解析を前記ＲＦＩＤ記録媒体の通信仕様に基づき実行する信号処理手段と、前記送信信号を送出すべきアンテナ機構および前記受信信号を受信すべきアンテナ機構を選定するアンテナ切替手段とを有する制御機構と
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
前記制御機構は、前記信号処理手段として、
当該通信仕様における通信周波数の搬送波を表すデジタル信号に当該送信データを表すベースバンド信号を重畳して成るデジタル変調信号を生成するデジタル信号演算部と、
前記デジタル変調信号をアナログ信号に変換し該アナログ信号を前記送信信号として増幅し出力する信号変換部と
を有することを特徴とする請求項６記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記制御機構は、前記信号処理手段として、
所定周波数の定常波を表す第１のデジタル信号、および、所定周波数の定常波を表すデジタル信号に当該送信データを表すベースバンド信号を重畳して成る第２のデジタル信号を生成するデジタル信号演算部と、
前記第１のデジタル信号および前記第２のデジタル信号を第１のアナログ信号および第２のアナログ信号に変換し、前記第１のアナログ信号の周波数を当該通信仕様の通信周波数に変換し、該通信周波数に変換した第１のアナログ信号に前記第２のアナログ信号を重畳して成るアナログ変調信号を生成し、該アナログ変調信号を前記送信信号として増幅し出力する信号変換部と
を有することを特徴とする請求項６記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記信号変換部は、前記受信信号としてのアナログ信号をデジタル信号に変換し、
前記デジタル信号演算部は、前記信号変換部が変換したデジタル信号から当該通信仕様に基づきベースバンド信号を抽出することを特徴とする請求項７又は８記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記ＲＦＩＤ記録媒体の通信仕様に関する通信情報を該ＲＦＩＤ記録媒体に関連付けて保持するサーバ装置と通信可能に接続され、
データ書込時およびデータ読出時に前記サーバ装置から前記ＲＦＩＤ記録媒体に対応する通信情報を取得することを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
コンピュータを、請求項６乃至１０記載の無線通信装置として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現在普及が急速に進みつつあるＲＦＩＤ(Radio frequency identification)技術を用いた通信システム、及び、該システムにおいてＲＦＩＤ記録媒体に対するデータ書込及び読出を行う無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＲＦＩＤ技術を用いた通信システムは、例えば後述の非特許文献１にて説明されているように、情報を記憶し高速に読み書きができるＩＣを持つタグやカードのようなＲＦＩＤ記録媒体に対し、通信装置であるリーダライタにより情報の読み書きを行うことが知られている。ＲＦＩＤ技術の大きな特徴は、リーダライタ及び記録媒体間での非接触通信、すなわち空間を隔てた近距離で電磁界を利用して通信することにあり、電磁界を利用する一般的な原理として、例えば電磁誘導がある。
【０００３】
電磁誘導の原理が適用されるパッシブ（passive）型のＲＦＩＤ記録媒体は、リーダライタからの電波により誘起される電流を用いてＩＣを作動させると共に、この電波に情報を乗せてリーダライタに送信する。リーダライタ側は、自ら発信した電波を受信することにより記録媒体からの情報を受信することとなり、これにより双方向の通信を可能としている。
【０００４】
図１０は、ＲＦＩＤ記録媒体として物品等に添付されるＲＦＩＤタグを用いた従来のＲＦＩＤ通信システムの構成例である。図示のシステムは、ホストコンピュータ１００、リーダライタ２００及びＲＦＩＤタグ３００から成る。ＲＦＩＤタグ３００は、リーダライタ２００から送られた電波をアンテナモジュール３０１で受信し、その内容を主制御部３０２が解読して、タグ内メモリ３０３に対しデータ書込または読出を行う。データ読出の場合、主制御部３０２は、タグ内メモリ３０３から読み出したデータに所定の変調処理を施してリーダライタ２００に送信する。
【０００５】
リーダライタ２００は、ＲＦＩＤタグ３００の通信仕様に対応するアプリケーションプログラムにより稼働するホストコンピュータ１００からの指示に従い、ＲＦＩＤタグ３００に対するデータ書込／読出を行う。リーダライタ２００は、図１０に示すようにコントローラ２１０及びアンテナユニット２２０に大別される。
【０００６】
コントローラ２１０は、コマンドインタプリタユニット２１１によりエンコーダ２１４を用いてホストコンピュータ１００からの指示情報としての指示コマンドを符号化し、タグドライバー２１３に渡す。指示がデータ書込の場合、書き込むべき値が一時的にメモリ２１２に保存される。タグドライバー２１３は、ホストコンピュータ１００からの指示を電波の形式に変換してアンテナモジュール２２１に渡し、アンテナモジュール２２１は、その電波を送信信号としてＲＦＩＤタグ３００へ送出する。
【０００７】
また、タグドライバー２１３は、アンテナモジュール２２１を介してＲＦＩＤタグ３００から受信した電波としてのアナログ信号を解析し、その内容をデジタル信号に変換してコマンドインタプリタユニット２１１に渡す。コマンドインタプリタユニット２１１は、渡されたデジタル信号をデコーダ２１５により復号し、タグから読み取ったデータとしてホストコンピュータ１００へ供給する。
【０００８】
図１１は、図１０に示すタグドライバー２１３及びアンテナモジュール２２１と、ＲＦＩＤタグ３００との通信に関する構成を模式的に示すものである。タグドライバー２１３は、送信すべきデータを用いて所定の変調処理を行うことにより形成されたデジタル信号をＤ／Ａ変換器２１４に入力し、これによりアナログのベースバンド信号を生成する。また、発振器２１７から出力された定常波のアナログ信号の周波数を、逓倍器２１８によりＲＦＩＤタグ３００の通信周波数に変換することにより、搬送波の信号を形成する。そして、この搬送波の信号に対し上記ベースバンド信号を重畳させることによりアナログ変調信号を生成し、これを送信用増幅器２１９ａで増幅してアンテナモジュール２２１に渡す。
【０００９】
アンテナモジュール２２１は、渡された信号を送信信号としてコイルＬ１から出力する。また、アンテナモジュール３０１としてのコイルＬ３を持つＲＦＩＤタグ３００からの受信信号となる電波をコイルＬ２により受信し、受信用増幅器２１９ｂ及びＡ／Ｄ変換器２１６ｂを経て形成されたデジタル信号からデータが復調される。
【００１０】
ところで、リーダライタ２００及びＲＦＩＤタグ３００における変調の形式としては、基本的に、送信すべきデータを搬送波の振幅成分に反映させる振幅変調（AM：Amplitude Modulation、ASK：Amplitude Shift Keying）、搬送波の周波数成分に反映させる周波数変調（FM：Frequency Modulation、FSK：Frequency Shift Keying）、搬送波の位相成分に反映させる位相変調（PM：Phase Modulation、PSK：Phase Shift Keying）のいずれかが適用される。また、通信周波数としては、135KHz(長波帯)、6.78MHz、13.56MHz(短波帯)、915MHz(超短波帯)、2.45GHz(マイクロ波帯)等が用いられる。
【００１１】
このような多岐にわたる通信仕様に対処するために、従来、例えば図１２に示すようなシステムが提案されている。図示のシステムにおいて、リーダライタ２００は、通信仕様が相互に異なる２種類のＲＦＩＤタグ３００Ａ及びＲＦＩＤタグ３００Ｂとの通信を可能とするために、ＲＦＩＤタグ３００Ａとの通信のためのタグドライバ２１３Ａ及びアンテナモジュール２２１Ａと、他方のＲＦＩＤタグ３００Ｂとの通信のためのタグドライバ２１３Ｂ及びアンテナモジュール２２１Ｂとを備える。これらの各タグドライバー（２１３）及び各アンテナモジュール（２２１）は、図１１に示すものと同様の構成を持つ。
【００１２】
図１２に示すようなシステムに関し、例えば、後述の特許文献１に記載の手法がある。特許文献１におけるリーダライタは、３種類の周波数帯域の電波を送受信する３つのアンテナ部と、各周波数帯域の電波の変調／復調を行う３つの変復調部とを備え、通信開始時、無線ＩＣタグにアクセス要求命令を出力し、この命令に対しタグから通知されたタグタイプに基づいて周波数帯域及びプロトコルを決定し、当該決定内容に対応するアンテナ部及び変復調部によりタグと交信するというものである。
【特許文献１】特開２００１−２９１０７９号公報
【非特許文献１】苅部浩著、「非接触ＩＣカードの本」、日刊工業新聞社、２００３年１０月３０日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、１台のリーダライタを複数の周波数帯域に対応させようとすると、上記特許文献１に記載のリーダライタと同様に、図１２に示すリーダライタ２００には、Ｎ種類のアンテナモジュール（２２１）が送受信する電波を生成／解析するためのＮ種類のタグドライバ（２１３）を備える必要がある。これは、すなわち１台のリーダライタ２００に、図１１に示す構成を持つタグドライバをＮ個搭載することを指す。そうすると、タグドライバの増加によりリーダライタの筐体が大型化することから、特に、リーダライタが携帯型である場合はこれを携行するユーザに不便が生じる。また、搭載するタグドライバの数が増大するに従い、製品価格が上昇するという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数の通信仕様に対処し得るリーダライタの簡素化を図る手法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】
【００１５】
本発明に係るＲＦＩＤ通信システムは、所定の通信仕様に基づく無線通信手段およびデータ記憶手段を有するＲＦＩＤ記録媒体と、該ＲＦＩＤ記録媒体に対するデータ書込指示またはデータ読出指示を含む指示情報を出力するホスト装置と、該ホスト装置から出力される指示情報に基づき前記ＲＦＩＤ記録媒体に対するデータ書込またはデータ読出を行う無線通信装置とを備え、前記無線通信装置は、相互に異なる前記ＲＦＩＤ記録媒体の通信仕様に対応し、且つ、前記ＲＦＩＤ記録媒体に対する送信信号および前記ＲＦＩＤ記録媒体からの受信信号を送受信する複数のアンテナ機構と、前記送信信号の生成および前記受信信号の解析を前記ＲＦＩＤ記録媒体の通信仕様に基づき実行する信号処理手段と、前記送信信号を送出すべきアンテナ機構および前記受信信号を受信すべきアンテナ機構を選定するアンテナ切替手段とを有する制御機構とを備える。
【００１６】
本発明に係る無線通信装置は、所定の通信仕様に基づく無線通信手段およびデータ記憶手段を有するＲＦＩＤ記録媒体に対するデータ書込指示またはデータ読出指示を含む指示情報を出力するホスト装置から出力される指示情報に基づき前記ＲＦＩＤ記録媒体に対するデータ書込またはデータ読出を行う無線通信装置であって、相互に異なる前記ＲＦＩＤ記録媒体の通信仕様に対応し、且つ、前記ＲＦＩＤ記録媒体に対する送信信号および前記ＲＦＩＤ記録媒体からの受信信号を送受信する複数のアンテナ機構と、前記送信信号の生成および前記受信信号の解析を前記ＲＦＩＤ記録媒体の通信仕様に基づき実行する信号処理手段と、前記送信信号を送出すべきアンテナ機構および前記受信信号を受信すべきアンテナ機構を選定するアンテナ切替手段とを有する制御機構とを備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＲＦＩＤ記録媒体に対するデータ書込及び読出を行う無線通信装置において、複数のアンテナ機構により送受信する送信信号および受信信号を、制御機構が一括的に生成あるいは解析を行うことから、信号の変調あるいは復調を行う機構をアンテナの数と同数搭載することが不要となる。これにより、無線通信装置の構成を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、ＲＦＩＤ記録媒体の多種多様な通信仕様に対処し得るリーダライタの構成を簡素化するために、リーダライタにおいて従来ハードウェアで実現されていた構成要素を部分的にソフトウェアに置換したものである。その具体的な一例として、本発明では、アナログ信号による搬送波を作り出す発振器の機能を、デジタルシグナルプロセッサに代行させる。すなわち、デジタルシグナルプロセッサが定常波のアナログ信号をデジタル信号にてシミュレートすることにより、搬送波を擬似的に生成するというものである。以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１９】
［実施形態］
図１は、本発明に係るＲＦＩＤ通信システムの実施形態の構成を示すブロック図である。本実施形態のシステムは、販売管理や在庫管理等のために物品に添付される従来知られたＲＦＩＤタグをＲＦＩＤ記録媒体として利用するシステムであり、図１に示すように、相互に異なる通信仕様を持つ２種類のＲＦＩＤタグ３Ａ及びＲＦＩＤタグ３Ｂと、これらＲＦＩＤタグ（３）へのデータ書込及び読出を指示するためのアプリケーションプログラムに従い動作するホストコンピュータ１と、ホストコンピュータ１の指示に従ってＲＦＩＤタグ（３）に対しデータ書込及び読出を行う無線通信装置であるリーダライタ２と、ＲＦＩＤタグ（３）及びリーダライタ２間の無線制御手順が記述された後述の無線制御プログラム８を保存する仕様サーバ４とを備える。
【００２０】
ＲＦＩＤタグ３Ａ及びＲＦＩＤタグ３Ｂは、通信周波数及び変調形式等、リーダライタ２００との通信仕様が相互に異なるものであるが、主な構成要素は、図１０に沿って説明した従来のＲＦＩＤタグと同様である。すなわち、ＲＦＩＤタグ３Ａは、リーダライタ２に対し電磁波を送受信するアンテナモジュール５Ａと、データを一時的に格納するタグ内メモリ６Ａと、アンテナモジュール５Ａが受信した信号を復調して解読して、リーダライタからの指示命令を解釈実行する主制御部７Ａとから構成される。
【００２１】
また、ＲＦＩＤタグ３Ｂは、当該通信仕様により、上述のアンテナモジュール５Ａ、タグ内メモリ６Ａ及び主制御部７Ａと同様な機能を果たすアンテナモジュール５Ｂ、タグ内メモリ６Ｂ及び主制御部７Ｂを有する。なお、図１に示す例は、２種類の通信仕様が存在する構成であるが、本発明を適用可能なシステムの通信仕様は、２種類に限らず、３種類以上であってもよい。
【００２２】
仕様サーバ４は、リーダライタ２と通信可能に接続されたコンピュータ装置であり、データ書込及び読出に関しリーダライタ２が行う後述のルーチンをＲＦＩＤタグ（３）の通信仕様ごとに記述した無線制御プログラム８を保持している。この無線制御プログラム８は、本発明におけるサーバ装置が保持する通信情報に対応するものである。本実施形態の無線制御プログラム８は、具体的には、デジタル変調の形式(ASK、FSK変調、PSK変調等)及び通信周波数(135KHz(長波帯)、6.78MHz, 13.56MHz(短波帯)、915MHz(超短波帯)等)の組み合わせから成る通信仕様と、データ書込及び読出のための手順とが関連付けられたプログラムである。このように、必要な無線制御プログラム８を外部の仕様サーバ４からダウンロードする構成としたことにより、ＲＦＩＤタグ（３）の通信仕様に柔軟に対処することが可能となる。
【００２３】
リーダライタ２は、コントローラ９及びアンテナユニット１０から構成される。アンテナユニット１０は、図１１に沿って説明した従来のアンテナユニットのアンテナモジュールと同様なアンテナモジュール１０Ａ及びアンテナモジュール１０Ｂを備え、各アンテナモジュール１０Ａ及び１０Ｂは、アナログ信号を受け取ると電磁波として空中に送出する送信用コイル（１１）と、空中の電磁波を受信しアナログ信号として取り込む受信用コイル（１２）から構成される。
【００２４】
アンテナモジュール１０Ａ及び１０Ｂは、本発明における無線通信装置が有する複数のアンテナ機構に対応する構成要素であり、リーダライタ２にて取り扱う通信仕様の数に対応する数量だけ設けられる。本実施形態では、２種類の通信仕様に対応する２種類のアンテナモジュールが設けられている。なお、本実施形態では、アンテナコイルを送信用と受信用とで分別する、いわゆる全二重方式を採用したが、これに代えて、送受信を単一のアンテナコイルにて行う半二重方式の構成であってもよい。
【００２５】
コントローラ９は、本発明における無線通信装置の制御機構に対応する構成要素であり、コマンドインタプリタ１５、タグドライバインタプリタ１７及び仕様ダウンロード部１３から構成される。仕様ダウンロード部１３は、ＲＦＩＤタグ（３）との交信の際、仕様サーバ４に対し後述の無線制御プログラム８のダウンロードを要求し、そのプログラムを受け取り格納する。無線制御プログラム８は、既述したように、タグへの書き込みを実行するためのルーチンと、読み出しを実行するためのルーチンとが通信仕様ごとに記述されたプログラムであり、各ルーチンは、タグドライバインタプリタ１７により１命令ずつ解釈され実行される。
【００２６】
コマンドインタプリタ１５は、ホストコンピュータ１からの指示情報となるコマンドを受け取り、そのコマンドからＲＦＩＤタグ（３）に対する読出指示または書き込み指示を判断する。書き込み指示の場合は、書き込むべきデータをホストコンピュータ１から受け取り、タグドライバインタプリタ１７に対し、そのデータの書込を指示する。また、読み出し指示の場合は、タグドライバインタプリタ１７に対してＲＦＩＤタグ（３）からデータを読み出すよう指示し、読み出されたデータを受け取ってホストコンピュータ１に返す処理を行う。
【００２７】
タグドライバインタプリタ１７は、仕様ダウンロード部１３により取得済みの無線制御プログラム８に基づき書込／読出のためのルーチンを実行する。書込指示に対応したルーチンでは、コマンドインタプリタ１５から渡された送信すべきデータに対し、指定された変調を行い、当該通信仕様の送信用コイル（１１）に渡す。また、読み出し指示に対応したルーチンでは、上記書込指示の際のルーチンと同様なルーチンに加え、当該通信仕様の受信用コイル（１２）から受信したアナログ信号を復調し、その処理結果をコマンドインタプリタ１５に返す。
【００２８】
図２に、上記ルーチンを実行するタグドライバインタプリタ１７の構成を示す。プログラムメモリ２２は、仕様ダウンロード部１３により取得した無線制御プログラム８を格納する。データメモリ２３は、ＲＦＩＤタグ（３）への書き込みデータおよびＲＦＩＤタグ（３）からの読み出しデータを一時的に格納する。
【００２９】
デジタルシグナルプロセッサ２１は、本発明における無線通信装置のデジタル信号演算部の機能を果たすものとして、市販のデジタルシグナルプロセッサを利用することができるが、本実施形態には、ＲＦＩＤタグ（３）の通信仕様で規定された通信周波数に対処し得る処理速度を有するものを採用する。例えば、取り扱うＲＦＩＤタグ（３）の通信周波数のうち、最も高いものが13.56MHzである場合、この周波数と同等あるいは高い周波数にて動作するデジタルシグナルプロセッサを使用する。
【００３０】
デジタルシグナルプロセッサ２１は、ダウンロードされた無線制御プログラム８に従い、ＲＦＩＤタグ（３）に対するデータ書込／読出のための各ルーチンを実行し、各ルーチンにおいて、ＲＦＩＤタグ（３）への送信信号のためのデジタル変調信号を生成する。デジタル変調信号の生成手順については後に詳細に説明する。
【００３１】
Ｄ／Ａコンバータ２４は、デジタルシグナルプロセッサ２１から出力されるデジタル変調信号を受け取り、これをアナログ信号に変換する。送信用増幅器２８は、変換されたアナログ信号を所定の送信出力レベルまで増幅し、送信信号として出力アンテナ切替部３０へ渡す。受信用増幅器２９は、入力アンテナ切替部３１から渡される受信信号の信号強度を増幅する。Ａ／Ｄコンバータ２５は、増幅された受信信号としてのアナログ信号を受け取りサンプリングしてデジタル信号に変換し、デジタルシグナルプロセッサ２１に渡す。これらのＤ／Ａコンバータ２４、送信用増幅器２８、受信用増幅器２９及びＡ／Ｄコンバータ２５は、本発明における無線通信装置の信号変換部の機能を担う構成要素である。
【００３２】
出力アンテナ切替部３０は、アンテナモジュール１０Ａ及びアンテナモジュール１０Ｂのうち送信信号を送出すべきアンテナモジュールを選定する。入力アンテナ切替部３１は、ＲＦＩＤタグ（３）からの受信信号を受信すべきアンテナモジュールを選定する。
【００３３】
以下、本実施形態の動作手順を説明する。ここでは、一例として、リーダライタ２が図１に示すＲＦＩＤタグ３Ａに対しデータ書込または読出を行う手順を説明する。図３は、リーダライタ２におけるコマンドインタプリタ１５の動作手順を示すフローチャートである。
【００３４】
コマンドインタプリタ１５は、ＲＦＩＤタグ３Ａの通信仕様を含む指示コマンドをホストコンピュータ１から受信したとき（ステップＳ１）、その指示内容がデータ書込であるのか、あるいはデータ読出であるのかを判定する（ステップＳ２）。判定の結果、ホストコンピュータ１からの指示がデータ書込である場合、書き込むべきデータをホストコンピュータ１から受信し（ステップＳ３）、データ書込のためのルーチンのうちＲＦＩＤタグ３Ａの通信仕様に対応するルーチンを実行するようタグドライバインタプリタ１７に指示する（ステップＳ４）。また、ホストコンピュータ１からの指示がデータ読出である場合、データ読出のためのルーチンのうちＲＦＩＤタグ３Ａの通信仕様に対応するルーチンを実行するようタグドライバインタプリタ１７に指示する（ステップＳ５）。
【００３５】
ＲＦＩＤタグ（３）の通信仕様をリーダライタ２が認識するための方法としては、例えば、ホストコンピュータ１から出力される指示情報にＲＦＩＤタグ（３）の通信仕様に関する情報を記述しておく、あるいは、ＲＦＩＤタグ（３）とその通信仕様とを関連付けた情報テーブルをリーダライタ２に保持させておき、データ書込／読出時に、ホストコンピュータ１から、対象のＲＦＩＤタグ（３）を識別する情報を出力するという方法でもよい。
【００３６】
コマンドインタプリタ１５からの上記指示を受けたタグドライバインタプリタ１７の動作手順を説明する。図４は、データ書込指示の際の動作手順を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、便宜上、ＲＦＩＤタグ３Ａへのデータ書込のためのルーチンを記述した無線制御プログラム８を「ラベル１」と称し、データ読出のための無線制御プログラム８を「ラベル２」と称する。ここで、「ラベル１」及び「ラベル２」は、ＲＦＩＤタグ３Ａの通信仕様に対応するプログラムである。
【００３７】
タグドライバインタプリタ１７のデジタルシグナルプロセッサ２１は、ＲＦＩＤタグ３Ａへのデータ書込のためのルーチンに対応する無線制御プログラム８を仕様サーバ４からダウンロードするよう仕様ダウンロード部１３に指示し、ダウンロードした無線制御プログラム８、すなわち「ラベル１」をプログラムメモリ２２へ格納する（ステップＳ１０）。そして、「ラベル１」に従い、送信信号を出力するための以下の処理を実行する。
【００３８】
デジタルシグナルプロセッサ２１は、コマンドインタプリタ１５から供給された書込命令及び書込データを含むデータ信号からデジタル変調信号を生成する（ステップＳ１１）。このデジタル変調信号の生成手順については、後に詳細に説明する。また、送信信号を出力するためのアンテナモジュールとして、ＲＦＩＤタグ３Ａの通信周波数に対応するアンテナモジュール１０Ａを使用するよう出力アンテナ切替部３０に指示する（ステップＳ１２）。
【００３９】
Ｄ／Ａコンバータ２４は、デジタルシグナルプロセッサ２１が生成したデジタル変調信号をデジタル信号からアナログ信号に変換し（ステップＳ１３）、そのアナログ信号を送信用増幅器２８により所定の送信出力レベルまで増幅する（ステップＳ１４）。増幅されたアナログ信号は、出力アンテナ切替部３０からアンテナモジュール１０Ａの送信用コイル１１Ａを介して送信信号として空中へ出力される（ステップＳ１５）。
【００４０】
次に、図５に示すフローチャートに沿って、タグドライバインタプリタ１７におけるデータ読出処理を説明する。タグドライバインタプリタ１７のデジタルシグナルプロセッサ２１は、仕様サーバ４からＲＦＩＤタグ３Ａへの読出のためのルーチンに対応する無線制御プログラム８をダウンロードするよう仕様ダウンロード部１３に指示し、ダウンロードした無線制御プログラム８、すなわち「ラベル２」をプログラムメモリ２２へ格納する（ステップＳ２０）。そして、「ラベル２」に従い、送信信号を出力するための以下の処理を実行する。
【００４１】
データ読出時のリーダライタ２からＲＦＩＤタグ３Ａへの送信信号の出力手順は、図４に沿って説明した手順におけるデータ信号を、書込命令および書込データから読出命令に置き換えることにより実施することができ、ここでは、説明を省略する（ステップＳ２１〜Ｓ２５）。
【００４２】
デジタルシグナルプロセッサ２１は、ＲＦＩＤタグ３Ａからの読出データの受信に備えるべく、入力アンテナ切替部３１に対し、ＲＦＩＤタグ３Ａの通信周波数に対応するアンテナモジュール１０Ａを受信用のアンテナとして選択するよう指示する（ステップＳ２６）。その後、アンテナモジュール１０Ａの受信用コイル１２ＡによりＲＦＩＤタグ３Ａからの信号を受信すると、この受信信号を受信用増幅器２９が所定の強度レベルまで増幅し（ステップＳ２７）、増幅されたアナログ信号をＡ／Ｄコンバータ２５がデジタル信号に変換してデジタルシグナルプロセッサ２１に渡す（ステップＳ２８）。
【００４３】
デジタルシグナルプロセッサ２１は、渡されたデジタル信号に対しＲＦＩＤタグ３Ａの通信仕様に従い復調処理を施し、復調により抽出した読出データを、ホストコンピュータ１からの読出指示に対する処理結果として、ホストコンピュータ１へ渡し処理を終了する（ステップＳ２９）。
【００４４】
ここで、図６の説明図を用いて、上記ステップＳ１１及びステップＳ２１におけるデジタル変調信号の生成手順を説明する。デジタルシグナルプロセッサ２１は、ＲＦＩＤタグ３Ａへの送信内容を示すデータ信号である「１０１１」を、変調に用いるベースバンド信号に変換するために、従来知られたベースバンド変調を施す。具体的には、本来の搬送波より低い周波数の副搬送波を表すデジタル信号を、デジタルシグナルプロセッサ２１によるシミュレーションにより生成し（図示略）、この副搬送波のデジタル信号に「１０１１」なるデジタル信号を重畳する。その結果、図６においてベースバンド変調の結果として示されているような波形が得られる。
【００４５】
また、デジタルシグナルプロセッサ２１は、ＲＦＩＤタグ３Ａの通信周波数と同一の周波数を持つ定常波を表すデジタル信号、すなわち搬送波を表すデジタル信号をシミュレーションにより生成する。この処理は、デジタル信号にて搬送波を擬似的に生成することを指す。デジタルシグナルプロセッサ２１は、生成した搬送波のデジタル信号に、上記説明したベースバンド信号を重畳することにより擬似的にデジタル変調を行い、これによりデジタル変調信号を生成する。デジタルシグナルプロセッサ２１から出力されたデジタル変調信号は、Ｄ／Ａコンバータ２４にてアナログ波形として整形される。
【００４６】
なお、図６に示すデジタル変調信号の波形およびベースバンド変調後の波形は、いずれも振幅変調（ASK）により得られる波形であるが、変調形式は振幅変調に限らず、ＲＦＩＤタグ（３）の通信仕様に応じて周波数変調（FSK）あるいは位相変調（PSK）等を実行する。また、受信信号の復調処理の際は、上述の処理に適用された変調形式に対応する復調処理を行う。
【００４７】
以上説明した実施形態によれば、リーダライタ２において、複数のアンテナモジュール１０Ａ及び１０Ｂにより送受信する送信信号及び受信信号を、タグドライバインタプリタ１７により一括的に生成および解析を行うことから、通信仕様ごとにタグドライバを搭載する従来の手法に比べ、使用するハードウェアの点数を大幅に削減することができる。これにより、リーダライタを小型化することができ、また、製品コストの削減も可能となる。
【００４８】
［他の実施形態］
上記説明した実施形態のシステムでは、タグドライバインタプリタ１７に搭載するデジタルシグナルプロセッサ２１として、ＲＦＩＤタグ（３）の通信周波数に対処し得る処理速度を有するものを用いたが、本発明は、処理速度の周波数がタグの通信周波数より低いデジタルシグナルプロセッサを用いても実施することができる。そのための構成を図７に示す。
【００４９】
図７に示すように、本実施形態のタグドライバインタプリタ１７´は、図２に示す構成に加え、デジタルシグナルプロセッサ２１からの出力信号をアナログ信号に変換する搬送波用Ｄ／Ａコンバータ３２と、該コンバータ３２からのアナログ信号の周波数を整数倍に変換する逓倍器２６と、逓倍器２６からの出力とＤ／Ａコンバータ２４からの出力とにより後述のアナログ変調処理を行う周波数変換器２７とを備える。
【００５０】
図８は、タグドライバインタプリタ１７´におけるデータ書込処理の動作手順を示すフローチャートである。ここでは、データ書込のためのルーチンを記述した無線制御プログラム８を「ラベル１´」と称する。図９の説明図を用いて、図８に示す手順について説明する。タグドライバインタプリタ１７´は、ＲＦＩＤタグ３Ａへのデータ書込のための無線制御プログラム８として「ラベル１´」を仕様サーバ４からダウンロードし（ステップＳ３０）、この「ラベル１´」に従い以下の処理を実行する。
【００５１】
デジタルシグナルプロセッサ２１は、定常波を表す第１のデジタル信号と、データ信号「１０１１」に基づく第２のデジタル信号とを生成する（ステップＳ３１）。これにより図９に示すような波形が得られる。第２のデジタル信号は、図６に沿って説明したベースバンド変調処理と同一の処理により生成する。また、第１のデジタル信号は、デジタルシグナルプロセッサ２１が定常波をシミュレートすることにより生成する。定常波の周波数は、他方の第２のデジタル信号のための副搬送波の周波数と同一、あるいは整数倍の周波数であることが望ましい。
【００５２】
デジタルシグナルプロセッサ２１は、図４のステップＳ１４での手順と同様に、出力アンテナ切替部３０に対し、当該通信周波数に対応する出力アンテナを選定するよう指示する（ステップＳ３２）。
【００５３】
Ｄ／Ａコンバータ２４は、デジタルシグナルプロセッサ２１から出力された第２のデジタル信号を第２のアナログ信号に変換する（ステップＳ３３）。これにより、図９にＤ／Ａコンバータ２４の処理結果として示すようなアナログ波形が得られる。Ｄ／Ａコンバータ２４は、変換した第２のアナログ信号を周波数変換器２７へ入力する。
【００５４】
一方、デジタルシグナルプロセッサ２１から出力された第１のデジタル信号は、搬送波用Ｄ／Ａコンバータ３２にて第１のアナログ信号に変換され（ステップＳ３３）、逓倍器２６に入力される。逓倍器２６は、入力された第１のアナログ信号に対し周波数を倍数化する処理を施すことにより、ＲＦＩＤタグ３Ａの通信周波数と同一に変換する（ステップＳ３４）。これにより、第１のアナログ信号が、送信信号のための搬送波に変換される。
【００５５】
周波数変換器２７は、逓倍器２６から出力された搬送波としての第１のアナログ信号に、Ｄ／Ａコンバータ２４からの第２のアナログ信号を重畳することによりアナログ変調を実行しアナログ変調信号を生成する（ステップＳ３５）。これにより、図９にアナログ変調信号として示すような波形が得られる。なお、図９に示す例も、変調形式として振幅変調（ASK、AM）を適用したが、この例のような振幅変調に限らず、ＲＦＩＤタグ（３）の通信仕様に対応する変調形式を適用させればよい。
【００５６】
送信用増幅器２８は、周波数変換器２７から出力されたアナログ変調信号を送信信号に必要な強度に増幅する（ステップＳ３６）。増幅された送信信号は、出力アンテナ切替部３０から送信用コイル１１Ａを介して空中へ出力される（ステップＳ３７）。
【００５７】
また、データ読出処理における送信信号の出力手順は、図８のステップＳ３１で用いるデータ信号として、ＲＦＩＤタグ３Ａへの読出命令を充てることにより実施することができ、読出データの受信手順は、図５のステップＳ２６〜ステップＳ２９と同様な手順により実施することができる。
【００５８】
以上説明した実施形態によれば、デジタルシグナルプロセッサ２１として、処理速度がＲＦＩＤタグ（３）の通信周波数よりも低い周波数のものを用いても、上記説明した図１に示すシステムと同様な効果を奏することができる。
【００５９】
上記説明した各実施形態では、リーダライタ２が無線制御プログラム８を仕様サーバ４からダウンロードする構成であったが、これに代えて、必要な無線制御プログラム８をリーダライタ２のコントローラ９に予めインストールしておく構成であってもよい。
【００６０】
また、上記各実施形態では、本発明におけるＲＦＩＤ記録媒体としてＲＦＩＤタグを用いたが、媒体の態様はタグに限らず、樹脂カードにＲＦＩＤ技術のためのＩＣチップが搭載された、いわゆる非接触ＩＣカードをＲＦＩＤ記録媒体に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態におけるリーダライタの構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態におけるコマンドインタプリタの動作手順を示すフローチャートである。
【図４】実施形態のデータ書込手順を示すフローチャートである。
【図５】実施形態のデータ読出手順を示すフローチャートである。
【図６】実施形態におけるデジタル変調信号の生成手順の説明図である。
【図７】他の実施形態におけるリーダライタの構成を示すブロック図である。
【図８】他の実施形態のデータ書込手順を示すフローチャートである。
【図９】実施形態におけるアナログ変調信号の生成手順の説明図である。
【図１０】従来のＲＦＩＤ通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】従来のシステムにおける機能的な構成を示すブロック図である。
【図１２】従来のＲＦＩＤ通信システムの他の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６２】
１：ホストコンピュータ、２：リーダライタ、３：ＲＦＩＤタグ、４：仕様サーバ、５：アンテナモジュール、６：タグ内メモリ、７：主制御部、８：無線制御プログラム、９：コントローラ、１０：アンテナユニット、１１：送信用コイル、１２：受信用コイル、１３：仕様ダウンロード部、１５：コマンドインタプリタ、１７：タグドライバインタプリタ、２１：デジタルシグナルプロセッサ、２２：プログラムメモリ、２３：データメモリ、２４：Ｄ／Ａコンバータ、２５：Ａ／Ｄコンバータ、２６：逓倍器、２７：周波数変換器、２８：送信用増幅器、２９：受信用増幅器、３０：出力アンテナ切替部、３１：入力アンテナ切替部、３２：搬送波用Ｄ／Ａコンバータ
【図１】
2006157593.tif 000003
【図２】
2006157593.tif 000004
【図３】
2006157593.tif 000005
【図４】
2006157593.tif 000006
【図５】
2006157593.tif 000007
【図６】
2006157593.tif 000008
【図７】
2006157593.tif 000009
【図８】
2006157593.tif 000010
【図９】
2006157593.tif 000011
【図１０】
2006157593.tif 000012
【図１１】
2006157593.tif 000013
【図１２】
2006157593.tif 000014