(57)【要約】【課題】  通信対象である無線タグの特定を容易とする送信出力制御を行い得る無線タグ通信装置を提供する。【解決手段】  送信信号の送信指向性方向と同方向に存在する物体までの距離を検出する距離検出部７０と、その距離検出部７０により検出される距離に応じて前記送信信号の出力強度を制御する送信出力制御部７２とを、有することから、通信対象である無線タグ１４が存在することが予想される棚９８等の障害物との距離を検出し、その距離に応じて前記送信信号の送信強度を制御することで、目的ではない他の無線タグ１４との間の通信を好適に防止して通信対象である無線タグ１４を速やかに特定することができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線タグに向けて送信信号を送信すると共に、該送信信号に応じて該無線タグから返信される返信信号を受信して該無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置であって、
前記送信信号の送信指向性方向と同方向に存在する物体までの距離を検出する距離検出部と、
該距離検出部により検出される距離に応じて前記送信信号の出力強度を制御する送信出力制御部と
を、有することを特徴とする無線タグ通信装置。
【請求項２】
前記無線タグ通信装置は、所定位置に対して移動可能に設けられた携帯式装置である請求項１の無線タグ通信装置。
【請求項３】
前記物体までの距離と前記送信信号の出力強度との関係を記憶する記憶部を有し、前記送信出力制御部は、該記憶部に記憶された関係から前記距離検出部により検出される距離に応じて前記送信信号の出力強度を制御するものである請求項１又は２の無線タグ通信装置。
【請求項４】
前記物体までの距離が通信範囲外とみなされる場合には所定の報知を行う報知部を有するものである請求項１から３の何れかの無線タグ通信装置。
【請求項５】
前記送信出力制御部による制御動作の実行及び非実行を切り換え得るものである請求項１から４の何れかの無線タグ通信装置。
【請求項６】
前記送信信号の送信指向性方向と同方向に可視光ビームを照射する可視光ビーム照射部を有するものである請求項１から５の何れかの無線タグ通信装置。
【請求項７】
前記無線タグとの間の情報の通信制御動作の実行及び非実行を切り換える操作部を有し、該操作部により実行とされている間は前記通信制御動作を繰り返し継続するものである請求項５又は６の無線タグ通信装置。
【請求項８】
前記送信信号の送信を行うための複数種類のアンテナを有し、前記送信出力制御部は、それら複数種類のアンテナの何れかを選択的に用いて前記送信信号を送信するものである請求項１から７の何れかの無線タグ通信装置。
【請求項９】
前記記憶部は、前記複数種類のアンテナそれぞれに応じて前記物体までの距離と前記送信信号の出力強度との関係を記憶するものである請求項８の無線タグ通信装置。
【請求項１０】
前記無線タグ及び物体は、相互に位置的に関連付けられたものである請求項１から９の何れかの無線タグ通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線にて情報の書き込みや読み出しができる無線タグとの間で通信を行う無線タグ通信装置に関し、特に、送信出力制御技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の情報が記憶された小型の無線タグ（応答器）から所定の無線タグ通信装置（質問器）により非接触にて情報の読み出しを行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムが知られている。このＲＦＩＤシステムは、無線タグが汚れている場合や見えない位置に配置されている場合であっても無線タグ通信装置との通信によりその無線タグに記憶された情報を読み出すことが可能であることから、商品管理や検査工程等の様々な分野において実用が期待されている。
【０００３】
ところで、ＵＨＦ帯等（830〜930MHz帯、2.45GHz帯等）の高周波により送信信号を出力させる無線タグ通信装置では、一般的に数メートルの距離を隔てて通信対象である無線タグとの間で情報の通信が行われるが、比較的遠方に配設された通信対象ではない無線タグとの間でも通信が行われてしまう虞があった。このように、複数の無線タグが略同時に検出された場合には、何れの無線タグが通信対象の無線タグであるかの識別が困難になるという不具合があった。この不具合を解消するために、前記無線タグに向けて送信する送信信号の出力強度を制御することが考えられる。斯かる送信信号の出力制御技術としては、特許文献１に記載された情報通信システムのようなものが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３３９２０１６号明細書等
【０００５】
しかし、前記従来の技術は、前記無線タグから返信される返信信号の強度に応じて前記送信信号の出力制御を行うものであることから、目的の無線タグからの返信信号をとらえるまでは他の無線タグとの間で誤って通信が行われるおそれを払拭できず、必ずしも通信対象である無線タグの特定を容易とするものではなかった。このため、通信対象である無線タグの特定を容易とする送信出力制御を行い得る無線タグ通信装置の開発が求められていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、通信対象である無線タグの特定を容易とする送信出力制御を行い得る無線タグ通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、無線タグに向けて送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じてその無線タグから返信される返信信号を受信してその無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置であって、前記送信信号の送信指向性方向と同方向に存在する物体までの距離を検出する距離検出部と、その距離検出部により検出される距離に応じて前記送信信号の出力強度を制御する送信出力制御部とを、有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
このように、本発明によれば、前記送信信号の送信指向性方向と同方向に存在する物体までの距離を検出する距離検出部と、その距離検出部により検出される距離に応じて前記送信信号の出力強度を制御する送信出力制御部とを、有することから、通信対象である無線タグが貼られた管理物等、その無線タグと一緒に配設されていることが予想される物品との距離を検出し、その距離に応じて前記送信信号の送信強度を制御することで、目的ではない他の無線タグとの間の通信を好適に防止して通信対象である無線タグを速やかに特定することができる。すなわち、通信対象である無線タグの特定を容易とする送信出力制御を行い得る無線タグ通信装置を提供することができる。
【０００９】
ここで、好適には、前記無線タグ通信装置は、所定位置に対して移動可能に設けられた携帯式装置である。このようにすれば、利用者が携帯して用いることで通信対象である無線タグとの距離が変化することが前提の携帯式無線タグ通信装置に関して、通信対象である無線タグの特定を容易とする送信出力制御を行うことができ、実用的な携帯式無線タグ通信装置を提供することができる。
【００１０】
また、好適には、前記物体までの距離と前記送信信号の出力強度との関係を記憶する記憶部を有し、前記送信出力制御部は、その記憶部に記憶された関係から前記距離検出部により検出される距離に応じて前記送信信号の出力強度を制御するものである。このようにすれば、実用的な態様で通信対象である無線タグの特定を容易とする送信出力制御を行うことができる。
【００１１】
また、好適には、前記物体までの距離が通信範囲外とみなされる場合には所定の報知を行う報知部を有するものである。このようにすれば、通信対象である無線タグを効率的に検出でき、その無線タグの特定を更に容易とすることができる。
【００１２】
また、好適には、前記送信出力制御部による制御動作の実行及び非実行を切り換え得るものである。このようにすれば、手動操作にて前記送信信号の出力強度を制御したい場合等に前記送信出力制御部による制御動作を非実行とすることができ、通信対象である無線タグとの通信距離を目的に応じて設定する事が出来る。
【００１３】
また、好適には、前記送信信号の送信指向性方向と同方向に可視光ビームを照射する可視光ビーム照射部を有するものである。このようにすれば、通信対象である無線タグと一緒に配設されている物品を視覚的に確認することができ、その無線タグの特定を更に容易とすることができる。
【００１４】
また、好適には、前記無線タグとの間の情報の通信制御動作の実行及び非実行を切り換える操作部を有し、その操作部により実行とされている間は前記通信制御動作を繰り返し継続するものである。このようにすれば、実用的な態様で通信対象である無線タグの特定を容易とする送信出力制御を行うことができる。
【００１５】
また、好適には、前記送信信号の送信を行うための複数種類のアンテナを有し、前記送信出力制御部は、それら複数種類のアンテナの何れかを選択的に用いて前記送信信号を送信するものである。このようにすれば、実用的な態様で通信対象である無線タグの特定を容易とする送信出力制御を行うことができる。
【００１６】
また、好適には、前記記憶部は、前記複数種類のアンテナそれぞれに応じて前記物体までの距離と前記送信信号の出力強度との関係を記憶するものである。このようにすれば、選択されたアンテナに対応する関係を読み出して用いることで、実用的な態様で通信対象である無線タグの特定を容易とする送信出力制御を行うことができる。
【００１７】
また、好適には、前記無線タグ及び物体は、相互に位置的に関連付けられたものである。このようにすれば、通信対象である無線タグと一緒に配設されている物品との距離を検出し、その距離に応じて前記送信信号の送信強度を制御することで、目的ではない他の無線タグとの間の通信を好適に防止して通信対象である無線タグを速やかに特定することができる。
【００１８】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明が好適に用いられる無線タグ通信システム１０を説明する図である。この無線タグ通信システム１０は、本発明の一実施例である無線タグ通信装置１２と、その無線タグ通信装置１２の通信対象である単数乃至は複数（図１では単数）の無線タグ１４とから構成される所謂ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムであり、上記無線タグ通信装置１２はそのＲＦＩＤシステムの質問器として、上記無線タグ１４は応答器としてそれぞれ機能する。すなわち、上記無線タグ通信装置１２から質問波Ｆｃ（送信信号）が上記無線タグ１４に向けて送信されると、その質問波Ｆｃを受信した上記無線タグ１４において所定の情報信号（データ）によりその質問波Ｆｃが変調され、応答波Ｆｒ（返信信号）として上記無線タグ通信装置１２に向けて返信されることで、その無線タグ通信装置１２と無線タグ１４との間で情報の通信が行われる。この無線タグ通信システム１０は、図６乃至図９を用いて後述するように、所定の通信領域内における物品の管理等に好適に用いられるものであり、上記無線タグ１４は管理対象である物品に貼られる等してその物品と一体的に設けられている。
【００２０】
図２は、上記無線タグ通信装置１２の外観を示す斜視図である。この図２に示すように、本実施例の無線タグ通信装置１２は、上記無線タグ１４との間で情報の通信を行ったり、その通信に関連して超音波や可視光ビームの送受信等を行うための通信部１６と、上記通信に関する所定の映像（画像）を表示させるための表示部１８と、上記通信に関する種々の操作を行うための操作部２０とを、備えている。この無線タグ通信装置１２は、好適には、所定位置に対して移動可能に設けられた携帯式装置すなわちハンディスキャナであり、上記無線タグ１４の検索等に際して利用者が携帯して用いることができるようになっている。
【００２１】
上記通信部１６は、前記無線タグ１４に向けて送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じてその無線タグ１４から返信される返信信号を受信するための送受信アンテナ２２と、その送受信アンテナ２２の送信指向性方向と同方向に存在する物体に向け所定の超音波を送信する超音波送信部２４と、その物体等により反射された超音波を受信する超音波受信部２６と、上記送受信アンテナ２２の送信指向性方向と同方向に所定の可視光ビームを照射する可視光ビーム照射部２８とを、備えている。この可視光ビームとしては、赤色光等の視認し易い有色光が好ましい。また、上記送受信アンテナ２２としては、例えば、パッチアンテナ等の円偏波平面アンテナが好適に用いられる。
【００２２】
上記表示部１８は、液晶ディスプレイ等の表示装置であり、例えば、図２に示すように、後述するメモリ部７６から読み出される検索対象となり得る無線タグ１４のリストを表示させたり、検索対象である無線タグ１４が検出されたことを示す映像である「これです表示」を表示させたり、前記物体までの距離が通信範囲外とみなされる場合、すなわち後述する距離検出部７０により検出される距離が所定値以上である場合には所定の報知映像である「圏外表示」を表示させるというように、前記無線タグ１４との間の通信に関する様々な映像を表示させる。すなわち、前記表示部１８は、前記物体までの距離が通信範囲外とみなされる場合には所定の報知を行う報知部として機能する。
【００２３】
前記操作部２０は、後述する送信出力制御部７２による制御動作の実行及び非実行を切り換えるための自動／長距離切換ボタン３０と、前記無線タグ１４の検索を実行させるための検索ボタン３２と、上記表示部１８に表示されるカーソルを移動させる等の操作を行うための上下左右の移動ボタン３３とを、備えている。前記無線タグ通信装置１２は、例えば、上記検索ボタン３２が押下されている間は継続して前記無線タグ１４の検索を行う。
【００２４】
図３は、上記無線タグ通信装置１２の構成を説明する図である。この図３に示すように、上記無線タグ通信装置１２は、上記無線タグ１４に対する情報の読み出しや、その無線タグ１４の検索等を実行するためにその無線タグ１４との間で情報の通信を行うものであり、送信信号をディジタル信号として出力したり、上記無線タグ１４からの返信信号を復調する等のディジタル信号処理を実行するＤＳＰ（Digital Signal Processor）３４と、そのＤＳＰ３４により出力された送信信号を記憶する送信メモリ部３６と、その送信メモリ部３６から読み出される送信信号をアナログ信号に変換する送信信号Ｄ／Ａ変換部３８と、所定の周波数の局発信号を発生させる局部発振器４０と、上記送信信号Ｄ／Ａ変換部３８によりアナログ信号に変換された送信信号の周波数をその局部発振器４０から出力される局発信号の周波数だけ高くするアップコンバータ４２と、そのアップコンバータ４２から出力される送信信号を所定の範囲の増幅率で増幅する可変アンプである送信信号増幅部４４と、前記送受信アンテナ２２により受信される受信信号を所定の増幅率で増幅する受信信号増幅部４６と、上記送信信号増幅部４４により増幅された送信信号を前記送受信アンテナ２２に供給すると共に、その送受信アンテナ２２により受信された受信信号を上記受信信号増幅部４６に供給する送受信分離部４８と、上記受信信号増幅部４６により増幅された受信信号の周波数を上記局部発振器４０から出力される局発信号の周波数だけ低くするダウンコンバータ５０と、そのダウンコンバータ５０から出力される受信信号をディジタル信号に変換する受信信号Ａ／Ｄ変換部５２と、その受信信号Ａ／Ｄ変換部５２によりディジタル信号に変換された受信信号を記憶すると共に、上記ＤＳＰ３４によりその受信信号の読み出しが可能とされた受信メモリ部５４とを、備えて構成されている。ここで、上記送受信分離部４８としては、サーキュレータ若しくは方向性結合器等が好適に用いられる。
【００２５】
上記ＤＳＰ３４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等から成り、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う所謂マイクロコンピュータシステムであり、前記無線タグ１４への送信信号に対応するコマンドビット列を生成するコマンドビット列生成部５６と、そのコマンドビット列生成部５６から出力されたディジタル信号をＦＳＫ方式で符号化するＦＳＫ符号化部５８と、そのＦＳＫ符号化部５８により符号化された信号をＡＭ方式で変調して上記送信メモリ部３６に供給するＡＭ変調部６０と、上記受信メモリ部５４から読み出された受信信号をＡＭ方式で復調してＡＭ復調波を検出するＡＭ復調部６２と、そのＡＭ復調部６２により復調されたＡＭ復調波をＦＳＫ方式で復号化するＦＳＫ復号部６４と、そのＦＳＫ復号部６４により復号化された復号信号を解釈して前記無線タグ１４の変調に関する情報信号を読み出す返答ビット列解釈部６６と、その返答ビット列解釈部６４により読み出された情報信号に応じて前記表示部１８に所定の映像を表示させる等、その表示部１８における表示を制御する表示制御部６８と、前記送信信号の送信指向性方向と同方向に存在する物体までの距離を検出する距離検出部７０と、その距離検出部７０により検出される距離に応じて前記送信信号の出力強度を制御する送信出力制御部７２とを、機能的に備えている。また、前記無線タグ通信装置１２は、図示しないデータベースサーバ等との間で無線ＬＡＮ通信により情報の送受信を行うための無線ＬＡＮ通信部７４と、その無線ＬＡＮ通信部７４により受信された情報や上記返答ビット列解釈部６４により読み出された情報信号等、上記無線タグ１４との通信に関する様々な情報を記憶するメモリ部７６とを、備えている。
【００２６】
上記距離検出部７０は、前記超音波送信部２４及び超音波受信部２６による超音波の送受信により上記距離の検出を行う。すなわち、前記超音波送信部２４は、前記送受信アンテナ２２の送信指向性方向と同方向に存在する物体（障害物）に向け所定の超音波を送信するものであり、その物体等により反射された超音波は、前記超音波受信部２６により受信されるため、斯かる超音波の送信と受信の時間間隔を検出することによりその超音波の送信方向すなわち前記送受信アンテナ２２の送信指向性方向に存在する物体までの距離を算出できるのである。なお、超音波の送信及び受信を１個の装置にて行い得る超音波送受信部を用いて斯かる検出を行うものであってもよい。
【００２７】
前記送信出力制御部７２は、前記送信信号増幅部４４を介して前記送信信号の出力強度を制御する。すなわち、前記距離検出部７０により検出される距離に応じて前記送信信号増幅部４４の増幅率を変更することにより前記送受信アンテナ２２から送信される送信信号である質問波Ｆｃの出力強度を制御する。ここで、前記メモリ部７６は、好適には、前記送信信号の送信指向性方向と同方向に存在する物体までの距離とその送信信号の出力強度との関係を記憶するものであり、前記送信信号出力制御部７２は、斯かる関係から前記距離検出部７０により検出される距離に応じて前記送信信号の出力強度を制御する。図４は、前記メモリ部７６に記憶される障害物までの距離と送信電力との関係を例示する図である。この図４に示すように、前記送信信号出力制御部７２は、例えば、前記距離検出部７０により検出される障害物までの距離が０である場合に前記送受信アンテナ２２から送信される送信信号の送信電力を最小出力電力Ｐminとし、斯かる距離の増加に応じて送信電力を指数関数的に増加させ、前記距離検出部７０により検出される障害物までの距離が最長通信距離Ｌmaxである場合に前記送受信アンテナ２２から送信される送信信号の送信電力を最大出力電力Ｐmaxとするように送信信号増幅部４４の増幅率を制御する。
【００２８】
図５は、前記無線タグ１４に備えられた無線タグ回路素子７８の構成を説明する図である。この図５に示すように、上記無線タグ回路素子７８は、前記無線タグ通信装置１２との間で信号の送受信を行うためのアンテナ部８０と、そのアンテナ部８０により受信された信号を処理するためのＩＣ回路部８２とを、備えて構成されている。そのＩＣ回路部８２は、上記アンテナ部８０により受信された前記無線タグ通信装置１２からの質問波Ｆｃを整流する整流部８４と、その整流部８４により整流された質問波Ｆｃのエネルギを蓄積するための電源部８６と、上記アンテナ部８０により受信された搬送波からクロック信号を抽出して制御部９４に供給するクロック抽出部８８と、所定の情報信号を記憶し得る情報記憶部として機能するメモリ部９０と、上記アンテナ部８０に接続されて信号の変調及び復調を行う変復調部９２と、上記整流部８４、クロック抽出部８８、及び変復調部９２等を介して上記無線タグ回路素子７８の作動を制御するための制御部９４とを、機能的に含んでいる。この制御部９４は、前記無線タグ通信装置１２と通信を行うことにより上記メモリ部９０に上記所定の情報を記憶する制御や、上記アンテナ部８０により受信された質問波Ｆｃを上記変復調部９２において上記メモリ部９０に記憶された情報信号に基づいて変調したうえで応答波Ｆｒとして上記アンテナ部８０から反射返信する制御等の基本的な制御を実行する。
【００２９】
図６は、前記距離検出部７０により検出される距離が比較的長い場合における前記送信出力制御部７２による送信信号の出力制御について詳しく説明する概略正面図であり、図７は、図６を矢印VIIに示す方向から視た概略平面図である。また、図８は、前記距離検出部７０により検出される距離が比較的短い場合における前記送信出力制御部７２による送信信号の出力制御について詳しく説明する概略正面図であり、図９は、図８を矢印IXに示す方向から視た概略平面図である。これらの図に示すように、前記無線タグ通信システム１０における無線タグ１４の検索において、前記無線タグ通信装置１２は、好適には、利用者９６の手に持たれる等携帯されて用いられ、その利用者９６が検索対象である前記無線タグ１４乃至はその無線タグ１４の貼られた物品に対して前記無線タグ通信装置１２を相対的に振り動かすことによって検索領域内をサーチしていく。ここで、前記通信部１６の可視光ビーム照射部２８から前記送信信号の送信指向性方向と同方向に可視光ビームが照射されることで、前記送信信号の最大指向性方向（メインローブ方向）が視覚的に確認でき、どこを探しているのか認識できるようになっている。
【００３０】
図６乃至図９において、前記無線タグ１４の貼られた物品（例えば、評価レポートや企画書等のファイル）が棚９８内に収容される等、その無線タグ１４及び棚９８は、相互に位置的に関連付けられたものであり、利用者９６は検索対象である無線タグ１４の検索に際して、手に持った前記無線タグ通信装置１２の操作部２０における検索ボタン３２を押下し、その無線タグ通信装置１２を左右（乃至は上下）に振り動かしつつ前記無線タグ１４の存在する棚９８に向け接近していく。ここで、図６及び図７に示すように、前記距離検出部７０により検出される距離すなわち障害物である棚９８までの距離が比較的長い場合には、前記送信出力制御部７２は、前記無線タグ通信装置１２から送信される前記送信信号の出力強度が比較的大きくなるように制御する。上記棚９８までの距離が比較的長い段階においては、検索対象である無線タグ１４がその場所に存在するかの確認及び配設されている位置を大まかに検出することが求められるため、そのように前記送信信号の出力強度を大きくすることで効率的な検索を実現できるのである。また、図８及び図９に示すように、前記距離検出部７０により検出される距離が比較的短い場合には、前記送信出力制御部７２は、前記無線タグ通信装置１２から送信される前記送信信号の出力強度が比較的小さくなるように制御する。上記棚９８までの距離が比較的短い段階においては、検索対象である無線タグ１４が配設されている大まかな位置は既にわかっており、その位置を詳細に検出することが求められるため、前記送信信号の出力強度は必ずしも大きくなくともよいことに加え、その送信信号の出力強度を不必要に大きくすることで棚９８の裏や別の場所に存在する検索対象ではない他の無線タグ１４との間で通信が行われる可能性があるため、そのように前記送信信号の出力強度を小さくすることで効率的な検索を実現できるのである。なお、前記操作部２０は斯かる通信制御動作の実行及び非実行を切り換えるための自動／長距離切換ボタン３０を備えており、その自動／長距離切換ボタン３０が押される等して通信制御動作を実行する設定とされている間は前記距離検出部７０により検出される距離に応じた通信制御が繰り返し実行されるが、実行しない設定とされている場合には斯かる通信制御は行われず、前記送信信号の出力強度を所定値（例えば、最大出力）として前記無線タグ１４の検索が行われる。
【００３１】
図１０は、前記無線タグ通信装置１２によるＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）制御について説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。なお、この制御は、前記操作部２０における検索ボタン３２が押下されている場合に繰り返し継続して実行される。
【００３２】
先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、出力電力制御モードは自動であるか否か、すなわち前記自動／長距離切換ボタン３０は前記通信制御動作を実行する設定とされているか否かが判断される。このＳ１の判断が肯定される場合には、ＳＡにおいて、図１１に示す出力電力自動設定制御が実行された後、ＳＢ以下の処理が実行されるが、Ｓ１の判断が否定される場合には、Ｓ２において、前記送信信号の出力電力が最大となるように前記送信信号増幅部４４の増幅率が設定された後、ＳＢにおいて、図１２に示すタグ検索制御が実行される。次に、Ｓ３において、前記検索ボタン３２が解除されたか否かが判断される。このＳ３の判断が否定される場合には、Ｓ１以下の処理が再び実行されるが、Ｓ３の判断が肯定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられる。
【００３３】
図１１は、図１０のＲＦＩＤ制御の一部である出力電力自動設定制御について説明するフローチャートである。この制御では、先ず、ＳＡ１において、前記可視光ビーム照射部２８から可視光ビームが照射される。次に、ＳＡ２において、前記超音波送信部２４から所定の超音波が送信される。次に、ＳＡ３において、障害物に反射されて戻ってきた超音波が前記超音波受信部２６により受信される。次に、前記距離検出部７０の動作に対応するＳＡ４において、ＳＡ２にて超音波が送信された時間とＳＡ３にて超音波が受信された時間との時間間隔に基づいて障害物までの距離が算出される。次に、ＳＡ５において、前記メモリ部７６に記憶された関係からＳＡ４にて算出された距離に応じて前記送信信号の出力電力が算出され、前記送信信号増幅部４４の増幅率がそれに対応する値に設定されることで送信出力が変更された後、図１０に示すＲＦＩＤ制御に復帰させられる。以上の制御において、Ｓ２及びＳＡ５が前記送信出力制御部７２の動作に対応する。
【００３４】
図１２は、図１０のＲＦＩＤ制御の一部であるタグ検索制御について説明するフローチャートである。この制御では、先ず、ＳＢ１において、検索対象である無線タグ１４との間で通信を行うためのコマンドビット列が前記コマンドビット列生成部５６により生成され、前記ＦＳＫ符号化部５８によりＦＳＫ方式にて符号化される。次に、ＳＢ２において、ＳＢ１にて符号化されたコマンドビット列により前記ＡＭ変調部６０にてＡＭ方式の変調が行われ、その変調された信号が前記送信メモリ部３６に記憶される。次に、ＳＢ３において、前記送信メモリ部３６に記憶された送信信号が読み出され、前記送信信号Ｄ／Ａ変換部３８及び送信信号増幅部４４等を介して前記送受信アンテナ２２から送信される。次に、ＳＢ４において、ＳＢ３にて送信された送信信号に応じて前記無線タグ１４から返信された返信信号が受信され、前記受信信号Ａ／Ｄ変換部５２等を介して前記受信メモリ部５４に記憶される。次に、ＳＢ５において、前記受信メモリ部５４から受信信号が読み出されて前記ＤＳＰ３４に入力される。次に、ＳＢ６において、ＳＢ５にて読み出された受信信号が前記ＡＭ復調部６２においてＡＭ方式にて復調される。次に、ＳＢ７において、ＳＢ６にて復調された復調信号が前記ＦＳＫ復号部６４においてＦＳＫ方式にて復号される。次に、ＳＢ８において、ＳＢ７にて復号された復号データが正常であるか否かが判断される。このＳＢ８の判断が肯定される場合には、ＳＢ９において、前記無線タグ１４が発見されてその無線タグ１４からの情報が読み出される。次に、ＳＢ１０において、前記表示部１８に検索対象である無線タグ１４が検出されたことを示す「これです表示」が表示された後、図１０に示すＲＦＩＤ制御に復帰させられる。ＳＢ８の判断が否定される場合、すなわちＳＢ７にて復号された復号データが正常ではないと判断される場合には、ＳＢ１１において、サーチを継続するか否かが判断される。このＳＢ１１の判断が肯定される場合には、ＳＢ３以下の処理が再び実行されるが、ＳＢ１１の判断が否定される場合には、ＳＢ１２において、有効通信範囲内に前記無線タグ１４は発見できなかったと判断されて、それをもって本ルーチンが終了させられる。
【００３５】
このように、本実施例によれば、前記送信信号の最大指向性方向と同方向に存在する物体までの距離を検出する距離検出部７０（ＳＡ４）と、その距離検出部７０により検出される距離に応じて前記送信信号の出力強度を制御する送信出力制御部７２（Ｓ２及びＳＡ５）とを、有することから、通信対象である無線タグ１４が存在することが予想される棚９８等の障害物との距離を検出し、その距離に応じて前記送信信号の送信強度を制御することで、目的ではない他の無線タグ１４との間の通信を好適に防止して通信対象である無線タグ１４を速やかに特定することができる。すなわち、通信対象である無線タグ１４の特定を容易とする送信出力制御を行い得る無線タグ通信装置１２を提供することができる。
【００３６】
また、前記無線タグ通信装置１２は、所定位置に対して移動可能に設けられた携帯式装置であるため、利用者９６が携帯して用いることで通信対象である無線タグ１４との距離が変化することが前提の携帯式無線タグ通信装置１２に関して、通信対象である無線タグ１４の特定を容易とする送信出力制御を行うことができ、実用的な携帯式無線タグ通信装置１２を提供することができる。
【００３７】
また、前記物体までの距離と前記送信信号の出力強度との関係を記憶するメモリ部７６を有し、前記送信出力制御部７２は、そのメモリ部７６に記憶された関係から前記距離検出部７０により検出される距離に応じて前記送信信号の出力強度を制御するものであるため、実用的な態様で通信対象である無線タグ１４の特定を容易とする送信出力制御を行うことができる。
【００３８】
また、前記物体までの距離が通信範囲外とみなされる場合には所定の報知を行う報知部として機能する表示部１８を有するものであるため、通信対象である無線タグ１４を効率的に検出でき、その無線タグ１４の特定を更に容易とすることができる。
【００３９】
また、前記送信出力制御部７２による制御動作の実行及び非実行を切り換え得るものであるため、手動操作にて前記送信信号の出力強度を制御したい場合等に前記送信出力制御部７２による制御動作を非実行とすることができ、通信対象である無線タグ１４との通信距離を目的に応じて設定する事が出来る。
【００４０】
また、前記送信信号の最大指向性方向と同方向に可視光ビームを照射する可視光ビーム照射部２８を有するものであるため、通信対象である無線タグ１４が貼付られていることが予想される物品やその無線タグ１４が収納されている棚等の障害物を視覚的に確認することができ、その無線タグ１４の特定を更に容易とすることができる。
【００４１】
また、前記無線タグ１４との間の情報の通信制御動作の実行及び非実行を切り換える操作部２０を有し、その操作部２０により実行とされている間は前記通信制御動作を繰り返し継続するものであるため、実用的な態様で通信対象である無線タグ１４の特定を容易とする送信出力制御を行うことができる。
【００４２】
また、前記無線タグ１４及び棚９８は、相互に位置的に関連付けられたものであるため、通信対象である無線タグ１４と一緒に配設されている棚９８との距離を検出し、その距離に応じて前記送信信号の送信強度を制御することで、目的ではない他の無線タグ１４との間の通信を好適に防止して通信対象である無線タグ１４を速やかに特定することができる。
【００４３】
続いて、本発明の他の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、前述した実施例と共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【実施例２】
【００４４】
図１３は、本発明の他の好適な実施例である無線タグ通信装置１００の構成を説明する図である。この図１３に示すように、本実施例の無線タグ通信装置１００は、前記無線タグ１４に向けて送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じてその無線タグ１４から返信される返信信号を受信するための複数種類（図１３では２種類）の送受信アンテナ２２ａ、２２ｂと、前記送信出力制御部７２からの指令に応じてそれら送受信アンテナ２２ａ、２２ｂのうち何れか一方を選択的に前記送受信分離部４８に接続するアンテナ切換部１０２とを、備えて構成されている。また、前記メモリ部７６には、前記複数種類の送受信アンテナ２２ａ、２２ｂそれぞれに応じて前述した図４に示すような前記物体までの距離と前記送信信号の出力強度との関係が記憶されている。上記複数種類の送受信アンテナ２２は、例えば、それぞれ指向性が異なるものであり、何れか一方を選択的に用いることで、前記無線タグ１４との間でより好適な通信を実現できる。また、斯かる通信に際して、前記送信出力制御部７２は、前記メモリ部７６に記憶された複数の関係のうち、使用されている送受信アンテナ２２に対応する関係から前記距離検出部７０により検出される距離に応じて前記送信信号の出力強度を制御する。
【００４５】
このように、本実施例によれば、前記送信信号の送信を行うための複数種類の送受信アンテナ２２ａ、２２ｂを有し、前記送信出力制御部７２は、それら複数種類の送受信アンテナ２２ａ、２２ｂの何れかを選択的に用いて前記送信信号を送信するものであるため、実用的な態様で通信対象である無線タグ１４の特定を容易とする送信出力制御を行うことができる。
【００４６】
また、前記メモリ部７６は、前記複数種類の送受信アンテナ２２ａ、２２ｂそれぞれに応じて前記物体までの距離と前記送信信号の出力強度との関係を記憶するものであるため、選択された送受信アンテナ２２に対応する関係を読み出して用いることで、実用的な態様で通信対象である無線タグ１４の特定を容易とする送信出力制御を行うことができる。
【００４７】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
【００４８】
例えば、前述の実施例において、前記距離検出部７０及び送信出力制御部７２は、何れも前記ＤＳＰ３４に機能的に備えられたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、前記距離検出部７０及び送信出力制御部７２と等価な制御機能をそれぞれ個別に有する制御装置が前記ＤＳＰ３４とは別体として備えられたものであってもよい。また、これらの制御機能による制御動作は、ディジタル信号処理によるものであるとアナログ信号処理によるものであるとを問わない。
【００４９】
また、前述の実施例において、前記距離検出部７０は、前記超音波送信部２４及び超音波受信部２６により超音波を介して前記物体との距離を検出するものであったが、前記送信信号の送信指向性方向と同方向に存在する物体までの距離を検出し得る構成であれば必ずしも超音波を用いずともよく、例えば、電磁波やレーザー光線等を媒介として距離を検出するものであっても構わない。
【００５０】
また、前述の実施例において、前記表示部１８が前記物体までの距離が通信範囲外とみなされる場合には所定の報知を行う報知部として機能するものであったが、所定の音声出力装置を備え、その音声出力装置から出力される音声により斯かる報知を行うものであっても構わない。
【００５１】
また、前述の実施例では、指向性制御を特に行わない無線タグ通信装置１２、１００について説明したが、例えば、ＰＡＡ（Phased Array Antenna）処理やＡＡＡ（Adaptive Array Antenna）処理等により前記無線タグ１４との通信指向性を制御し得る無線タグ通信装置にも本発明は好適に適用されるものである。
【００５２】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明が好適に用いられる無線タグ通信システムを説明する図である。
【図２】本発明の一実施例である無線タグ通信装置の外観を示す斜視図である。
【図３】図２の無線タグ通信装置の構成を説明する図である。
【図４】図３の無線タグ通信装置のメモリ部に記憶される障害物までの距離と送信電力との関係を例示する図である。
【図５】図３の無線タグ通信装置の通信対象である無線タグに備えられた無線タグ回路素子の構成を説明する図である。
【図６】図３の無線タグ通信装置の距離検出部により検出される距離が比較的長い場合における送信出力制御部による送信信号の出力制御について詳しく説明する概略正面図である。
【図７】図６を矢印VIIに示す方向から視た概略平面図である。
【図８】図３の無線タグ通信装置の距離検出部により検出される距離が比較的短い場合における送信出力制御部による送信信号の出力制御について詳しく説明する概略正面図である。
【図９】図８を矢印IXに示す方向から視た概略平面図である。
【図１０】図３の無線タグ通信装置によるＲＦＩＤ制御について説明するフローチャートである。
【図１１】図１０のＲＦＩＤ制御の一部である出力電力自動設定制御について説明するフローチャートである。
【図１２】図１０のＲＦＩＤ制御の一部である出力電力自動設定制御について説明するフローチャートである。
【図１３】本発明の他の実施例である無線タグ通信装置の構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００５４】
１２、１００：無線タグ通信装置
１４：無線タグ
１８：表示部（報知部）
２０：操作部
２２：送受信アンテナ
２８：可視光ビーム照射部
７０：距離検出部
７２：送信出力制御部
７６：メモリ部（記憶部）
９８：棚（物体）
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図２】
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