(57)【要約】      （修正有）【課題】少なくとも１つのＲＦＩＤトランスポンダを用いた通信のためのＲＦＩＤ装置を提供する。【解決手段】ＲＦＩＤ装置１０は、ＲＦＩＤ信号の放射及び受信のためのＲＦＩＤトランシーバ１６と、ＲＦＩＤプロトコルに従ってＲＦＩＤ情報をＲＦＩＤ信号にコード化したりＲＦＩＤ信号からＲＦＩＤ情報を読み出したりするように構成されるとともに、その都度１つのＲＦＩＤトランスポンダ１２だけに命令を与えるための分離方法が実装された制御ユニット１８とを備える。前記分離方法は、前記ＲＦＩＤ信号にコード化されたＲＦＩＤ情報とは別の、ＲＦＩＤ信号そのものの通信パラメータを検査する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのＲＦＩＤトランスポンダ（１２）を用いた通信のためのＲＦＩＤ装置（１０）であって、ＲＦＩＤ信号の放射及び受信のためのＲＦＩＤトランシーバ（１６）と、ＲＦＩＤプロトコルに従ってＲＦＩＤ情報をＲＦＩＤ信号にコード化したりＲＦＩＤ信号からＲＦＩＤ情報を読み出したりするように構成されるとともに、その都度１つのＲＦＩＤトランスポンダ（１２）だけに命令を与えるための分離方法が実装された制御ユニット（１８）とを備えるＲＦＩＤ装置において、
前記分離方法が、前記ＲＦＩＤ信号にコード化されたＲＦＩＤ情報とは別の、ＲＦＩＤ信号そのものの通信パラメータを検査することを特徴とするＲＦＩＤ装置。
【請求項２】
前記通信パラメータが前記ＲＦＩＤ信号のレベル又は位相であることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤ装置（１０）。
【請求項３】
前記通信パラメータが、前記ＲＦＩＤ信号が受信される方向であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＲＦＩＤ装置（１０）。
【請求項４】
ＩＳＯ１８００００−６に従って極超短波領域用に構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＲＦＩＤ装置（１０）。
【請求項５】
前記制御ユニット（１８）が目録作成処理の間に前記通信パラメータを決定するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のＲＦＩＤ装置（１０）。
【請求項６】
前記目録作成処理がラウンドの時間を複数のスロットに分割し、前記制御ユニット（１８）が、各スロットにおいて、ＲＦＩＤトランスポンダ（１２）が１つだけ応答している場合に、その応答に対して確認応答を返し、その後、応答したＲＦＩＤトランスポンダ（１２）の固有識別パラメータＵＩＩを取得することを特徴とする請求項５に記載のＲＦＩＤ装置（１０）。
【請求項７】
前記制御ユニット（１８）が、特定のＲＦＩＤトランスポンダ（１２）に命令を出力するために、拡張された目録作成処理のなかで前記通信パラメータを検査するように構成されていることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載のＲＦＩＤ装置（１０）。
【請求項８】
前記制御ユニット（１８）が、前記固有識別パラメータＵＩＩを設定するための書き込み命令を特定のＲＦＩＤトランスポンダ（１２）に与えるように構成されていることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載のＲＦＩＤ装置（１０）。
【請求項９】
前記制御ユニット（１８）がＲＦＩＤトランスポンダ（１２）を所定の固有識別パラメータＵＩＩで選択するように構成されていることを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載のＲＦＩＤ装置（１０）。
【請求項１０】
前記制御ユニット（１８）が、応答しているＲＦＩＤトランスポンダ（１２）が正しい固有識別パラメータＵＩＩを持っているものの、その通信パラメータが合っていない場合、該トランスポンダに空の命令を与えるように構成されていることを特徴とする請求項４〜９のいずれかに記載のＲＦＩＤ装置（１０）。
【請求項１１】
前記制御ユニット（１８）が、同じ固有識別パラメータＵＩＩを有する２つ以上のＲＦＩＤトランスポンダ（１２）が応答した場合、固有識別パラメータＵＩＩを設定するための書き込み命令を用いた初期化を開始するように構成されていることを特徴とする請求項４〜１０のいずれかに記載のＲＦＩＤ装置（１０）。
【請求項１２】
少なくとも１つのＲＦＩＤトランスポンダ（１２）を用いた通信のための方法であって、ＲＦＩＤ信号がＲＦＩＤトランスポンダ（１２）に送信されて該ＲＦＩＤトランスポンダ（１２）により受信され、ＲＦＩＤ情報がＲＦＩＤプロトコルに従ってコード化され、命令が分離方法に基づいてその都度１つのＲＦＩＤトランスポンダ（１２）だけに与えられる方法において、
前記分離方法が、前記ＲＦＩＤ信号にコード化されたＲＦＩＤ情報とは別の、ＲＦＩＤ信号そのものの通信パラメータを検査することを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記通信パラメータが前記ＲＦＩＤ信号のレベル、位相、又は該ＲＦＩＤ信号が受信される方向であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ＲＦＩＤプロトコルがＩＳＯ１８００００−６のプロトコルであり、前記通信パラメータが目録作成処理の間に特定され、且つ、特定のＲＦＩＤトランスポンダ（１２）に命令を出力するために、拡張された目録作成処理において検査されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
一群のＲＦＩＤトランスポンダ（１２）を初期化するために、前記目録作成処理において、固有識別パラメータＵＩＩを設定するための書き込み命令が各ＲＦＩＤトランスポンダ（１２）に個別に与えられることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１又は１２のプレアンブルに記載の、少なくとも１つのＲＦＩＤトランスポンダを用いた通信のためのＲＦＩＤ装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤシステムは物体及び品物の識別に役立ち、とりわけ物流の自動化に利用されている。識別地点において、特に品物の所有者の変更や輸送手段の変更が生じる場合に、品物に取り付けられたＲＦＩＤトランスポンダが読み取られ、更に場合によっては逆に該トランスポンダへ情報が書き込まれる。これにより物流が迅速且つ追跡可能なものとなる。取得された情報は商品及び製品の転送、保管及び選別を制御するために用いられる。
【０００３】
ＲＦＩＤトランスポンダは、呼び掛け器（Ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｏｒ）とも呼ばれる読み書き装置の電磁放射により励起されて保存情報を放射する。受動型トランスポンダはそれに必要なエネルギーを読み取り装置の送信エネルギーから受け取る。それほど一般的ではない能動型トランスポンダは専用の給電装置を備えている。本願で主に考察される既成の極超短波規格ＥＰＣ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ−２  ＵＨＦ  ＲＦＩＤは、そのエアインターフェイスがＩＳＯ１８００００−６で規定されており、後方散乱法により受動型トランスポンダから読み取りが行われる。
【０００４】
ＲＦＩＤ通信では分離が課題となる。これは、干渉と誤割り当てを避けるために複数のトランスポンダからの同時送信を避けなければならないことを意味する。分離は、とりわけトランスポンダ側では非常に簡単に且つ調整コストをかけずに行う必要がある。なぜなら、そこでは非常に限られた計算リソースしか利用できず、しかもコストをかけて同期を行うには多くの用途で接触の時間窓が短すぎるからである。
【０００５】
ＩＳＯ１８００００−６で規定された衝突防止法では、原理的には、同一の内容（コンテンツ）のトランスポンダでも分離が可能である。まず、いわゆる目録作成処理（インベントリ）において各トランスポンダが個別に且つ内容に関わらず呼び掛けられ、通信を求められる。大まかに言うと、目録作成処理の継続時間（ラウンドともいう）は２Ｑ−１個の短い時間（スロット）に分割される。Ｑは呼び掛け器により設定されるパラメータであって、読み取り区画におけるトランスポンダの想定個数又は既知の個数を考慮して、偶然の衝突の確率を小さくしつつも、空のスロットによる無駄な呼び掛け時間が長くなり過ぎないように設定される。
【０００６】
読み取り範囲内の各トランスポンダはパラメータＱに基づいて自ら乱数を生成する。目録作成処理中、呼び掛け器と他のトランスポンダの間の通信を妨げないように、各トランスポンダはその乱数により決められたスロットのなかでのみ応答し、他の時間では沈黙する。トランスポンダは、決められたスロットにおいて、とりわけ自らの固有識別パラメータ（ＵＩＩ：Unique Identification Identifier）を呼び掛け器に伝えることができる。故に、目録作成処理の終了後、呼び掛け器は通信ができる全てのトランスポンダを認識している。各トランスポンダは互いに独立してランダムにスロットを決めるため、衝突が起き得る。呼び掛け器はそれを認識し、場合によってはＱを変更して、目録作成処理をやり直さなければならない。
【０００７】
呼び掛け器は、目録作成処理の枠内でトランスポンダに対して更に進んだアクセスを行うこと、つまりアクセス命令を送って実行することもできる。その際、通例、特定のＵＩＩを持つトランスポンダが探索される。つまり、アクセス型目録作成処理の１つのスロットにおいて探索対象のＵＩＩを持つトランスポンダが応答すると、直ちにハンドルが要求され、該ハンドルとともに命令がそのトランスポンダへ送られ、そこで実行されて確認応答が返される。
【０００８】
このやり方は、実際に全トランスポンダ群の内部でＵＩＩが一意に与えられており、同じＵＩＩを持つ２つのトランスポンダが読み取り区画内に見出されることは決してない、ということを前提としている。そうでなければ、目録作成処理において条件を満たす（つまりここでは同じＵＩＩを有する）全てのトランスポンダによりアクセス命令が実行されてしまう。一回の目録作成処理に関与するトランスポンダの数を、予めトランスポンダへ送信されるフィルタにより限定することは確かにできる。しかし、ＵＩＩが同じであれば、そのようなフィルタの枠内で同時関与を防止することはできない。実装によっては、呼び掛け器において目録作成処理によりＵＩＩの重複付与が認識されるが、それがせいぜいであり、その後はもはや該当のトランスポンダを区別したり別々に呼び掛けたりすることはできない。
【０００９】
実際には、短波トランスポンダの場合とは違って、そのようなＵＩＩの一意性を与える義務は運用者に課せられる。通例は、事前に同一のＵＩＩがプログラミングされたトランスポンダの積層物又はロールが供給されるため、本来の稼働の前にまず異なるＵＩＩを書き込む必要がある。
【００１０】
従って、最初に具体的なトランスポンダにＵＩＩを割り当ててその後の稼働のために該トランスポンダに保存するには、公知の分離法は適していない。代わりに、トランスポンダを空間的且つ物理的に分離することで、呼び掛け器の送信パラメータの適切な構成と狙いを定めた選択により所望のトランスポンダとの正しい通信が行われるようにしなければならない。そのための対策としては、呼び掛け器とトランスポンダの間の距離をできるだけ小さくする、送信出力をできるだけ低くする、構造的な措置を講じる、他のトランスポンダを遮蔽する、適切な直線偏波を行う等が考えられる。補足的に、工場側で設定される製造者のＵＩＩにＳＥＬＥＣＴ（選択）マスクをかけることもできるが、これは既存のトランスポンダから新規のトランスポンダをまとめて分離するに過ぎない。これらは全て多大なコストを要し、しかもあらゆる状況で実施可能なものではない。意図的な分離が失敗すれば、誤って一緒に呼び掛けられた全てのトランスポンダがＵＩＩの書き込み命令を受け取り、その後は同じ新たなＵＩＩを重複して持つことになる。
【００１１】
しばしば、トランスポンダにはＵＩＩとともに該トランスポンダの初期の内容を記載する必要がある。その内容は簡単なラベルとして又はトランスポンダの包装にテキスト、バーコード、２次元コード等の形で設定される。従ってトランスポンダとこれらの情報の間の割り当てはまさにこの時点で確定しなければならない。そうでなければ誤ったＵＩＩが付与されるだけでなく、他のトランスポンダのデータも信頼性が低下する。
【００１２】
いくつかの型式のトランスポンダは製造者によりプログラミングされたシリアル番号をＵＩＩとは別の記憶領域に有している。これはＳＥＬＥＣＴマスクを用いた分離を可能にし、また初期ＵＩＩをそのように割り振ることもできる。これは、何と言っても最初にトランスポンダからシリアル番号を読み出す必要があるため、比較的時間のかかる操作である。また、事前にプログラミングされたシリアル番号を持つトランスポンダはむしろ例外であり、この付加情報はせいぜい部分的な解決策をもたらすに過ぎない。
【００１３】
総じて、具体的な公知のトランスポンダに一対一で命令を割り当てるには少なからぬコストがかかる。ＵＩＩの初期設定には高価な構造が必要であり、しかも限られたタイミングでしか実行できない。また、それを「物体の表面で」行うことができず、道具の使用等を伴う追加の手作業が必要になることも多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
故に、本発明の課題は分離を容易にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この課題は、請求項１又は１２に記載の、少なくとも１つのＲＦＩＤトランスポンダを用いた通信のためのＲＦＩＤ装置及び方法により解決される。ＲＦＩＤ装置は呼び掛け器、ＲＦＩＤリーダ又はＲＦＩＤ読み書き装置とも呼ばれる。なぜなら、ＲＦＩＤ装置は通常、書き込みにも対応しているからである。ＲＦＩＤ装置の射程範囲内にある複数のＲＦＩＤ装置との通信のため、制御ユニットにおいて、その都度１つのＲＦＩＤトランスポンダだけに命令を与えることができるようにするための分離方法が実装される。その命令は多くの場合、ＲＦＩＤトランスポンダからデータを読み出したりそこへデータを格納したりするための読み取り命令又は書き込み命令であるが、例えばＲＦＩＤトランスポンダ内で状態変化を生じさせる命令等、他の命令もある。
【００１６】
本発明の前提となる基本思想は、分離方法を、通信パラメータにおいて取得される通信条件そのものと結びつけるということにある。これは、ＲＦＩＤ信号内にコード化された内容、つまりＲＦＩＤプロトコルに従って交換されるＲＦＩＤ情報ではなく、ＲＦＩＤ情報とは別にＲＦＩＤ信号（特に搬送波そのもの）から導き出される特性を考慮するということを意味する。故に通信パラメータはＲＦＩＤトランスポンダに格納されたデータとも無関係である。通信パラメータの検査は公知の分離方法に置き換わるものではなく、その拡張と考えることが好ましい。単数形で通信パラメータという概念を用いるのは単に言語的な簡略化に過ぎず、複数の通信パラメータの組み合わせの評価も含む。
【００１７】
本発明には、どのＲＦＩＤトランスポンダが命令を受け取るかを決めるための別の基準が作られるという利点がある。これは、冒頭で述べたＵＩＩの初期化に伴うコストなしで可能である。これにより分離が適切に拡大され、従来なら多義性が生じる可能性がある状況までカバーできる。
【００１８】
通信パラメータはＲＦＩＤ信号のレベルであることが好ましい。このレベル、例えばＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）は、主としてＲＦＩＤ装置とＲＦＩＤトランスポンダとの間の距離に依存するが、ＲＦＩＤ信号が貫通してきた材料の種類や、ＲＦＩＤ装置に対するＲＦＩＤトランスポンダの配置方向にも依存する。例えば、物体の前面及び背面からのＲＳＳＩの差は、材料によっては、物体の幾何的な寸法により生じる差よりも明らかに大きくなる。このＲＳＳＩをＵＩＩの初期化に利用すれば、とにかく書き込み対象のＲＦＩＤトランスポンダをＲＦＩＤ装置に近付けるだけで十分であり、遮蔽構造は不要である。この単純な例は別としても、多くの現実の応用事例においては２つのＲＦＩＤトランスポンダのＲＳＳＩに区別可能な差があり、それが何らかの分離を可能にする。
【００１９】
通信パラメータの別の好ましい例はＲＦＩＤ発信信号を基準とするＲＦＩＤ応答の位相乃至は位相角である。位相はＲＦＩＤ装置に対するＲＦＩＤトランスポンダの距離並びに配置方向に依存している。波長を法として多義性があるものの、現実の応用事例において２つのＲＦＩＤトランスポンダ通信の位相が偶然に一致することはむしろあり得ない。
【００２０】
通信パラメータは、ＲＦＩＤ信号が受信される方向（ＤｏＡ：Direction of Arrival）であることが好ましい。この方向は、例えば狭い角度範囲として検査されるものであり、例えば２本のアンテナを用いた位相測定から特定できる。
【００２１】
通信パラメータの別の例は、ドップラー効果を通じて測定できるＲＦＩＤトランスポンダの速度である。
【００２２】
通信パラメータは組み合わせることができる。これによりとりわけ、少なくとも２本のアンテナを用いた位相測定から空間内の位置の特定が可能となり、その際、ＲＳＳＩによって波長に関する多義性を解消することができる。
【００２３】
本ＲＦＩＤ装置はＩＳＯ１８００００−６に従って極超短波領域用に構成されていることが好ましい。この規格で定められた分離方法は、本発明に従って通信パラメータの検査を行うように拡張することができる。その際、同規格で定められた通信プロトコルを維持すること、つまりＲＦＩＤ装置が同規格と完全な互換性を保っていることが好ましい。
【００２４】
制御ユニットは目録作成処理の間に通信パラメータを決定するように構成されていることが好ましい。目録作成処理はＩＳＯ１８００００−６に規定されている。それを拡張して追加の通信パラメータを取得することが可能であり、該パラメータは後で必要なときに保存される。
【００２５】
目録作成処理はラウンドの時間を複数のスロットに分割し、制御ユニットは、各スロットにおいて、ＲＦＩＤトランスポンダが１つだけ応答している場合に、その応答に対して確認応答を返し、その後、応答したＲＦＩＤトランスポンダの固有識別パラメータＵＩＩを取得することが好ましい。もちろん、そのためにはＲＦＩＤトランスポンダも同様にＩＳＯ１８００００−６に従って構成されていなければならない。しかし、ＲＦＩＤトランスポンダの方には本発明による分離を実行するための拡張は全く必要ない。
【００２６】
制御ユニットは、特定のＲＦＩＤトランスポンダに命令を出力するために、拡張された目録作成処理のなかで通信パラメータを検査するように構成されていることが好ましい。つまり、既存の目録作成処理乃至はアクセス型目録作成処理のすぐ後でＩＳＯ１８００００−６に従った分離を拡張し、そこに通信パラメータの問い合わせを追加するだけである。これは規格に準拠したまま簡単に実装できる。好ましくは、通信パラメータを予め従来の目録作成処理において取得する、つまり、先に測定された通信パラメータを用いて１つのＲＦＩＤトランスポンダに狙いを定めて呼び掛けを行うようにする。もっとも、拡張された目録作成処理において初めて通信パラメータを特定し、その後すぐに、他のＲＦＩＤトランスポンダの通信パラメータの知識なしでも分離が可能であるような基準値と比較することも考えられる。例えば非常に狭い角度範囲や非常に強いＲＳＳＩを基準値とする。即ちそれは２つのＲＦＩＤトランスポンダが実際には同時に満たし得ないような値である。
【００２７】
制御ユニットは、固有識別パラメータＵＩＩを設定するための書き込み命令を特定のＲＦＩＤトランスポンダに与えるように構成されていることが好ましい。つまり、本発明により拡張された分離手法、特に前の段落で述べたように拡張された目録作成処理を、ＵＩＩの初期化の問題を解決するために用いるのである。最初に製造者側でＲＦＩＤトランスポンダに同一のＵＩＩと全く同一の内容が設定されていても、そのＲＦＩＤトランスポンダ群のなかで前記の方法によりＵＩＩが確実に一意に初期化されれば、その他は再び従来のやり方と方法で通信を行うことができる。この初期化手法は従来の手法よりも柔軟性が高く、しかも低コストで高速である。隣接するトランスポンダは互いに識別可能な距離だけ離れてさえいればよく、複数のＲＦＩＤの通信を物理的に阻止するための意図的な遮蔽はなくてもよい。ＲＦＩＤトランスポンダは物体の表面に付けたままでよい。なぜなら、その選択は例えばＲＳＳＩ、位相又はＤｏＡを通じてなお可能だからである。その上、ＲＦＩＤトランスポンダを積層状態で初期化することもできる。なぜなら、少なくとも適切な枠組み条件の下では、ＲＳＳＩ及び位相を通じて、例えば各時点で最も上にある未初期化状態のＲＦＩＤトランスポンダを選び出すことができるからである。
【００２８】
制御ユニットはＲＦＩＤトランスポンダを所定の固有識別パラメータＵＩＩで選択するように構成されていることが好ましい。ＩＳＯ１８００００−６によれば、特定のＵＩＩに対してＳｅｌｅｃｔ（選択）を行うだけで分離には十分である。これは例えば前の段落で述べたような初期化の後でも該当する。さし当たり製造者からＵＩＩが重複して付与されていても、それに応じた選択を行えば、少なくとも、初期化の終了までは製造者のＵＩＩをまだ持っているＲＦＩＤトランスポンダだけが呼び掛けられるように、若しくは逆に、そのようなＲＦＩＤトランスポンダには全く問い合わせが行われないようになる。
【００２９】
制御ユニットは、応答しているＲＦＩＤトランスポンダが正しい固有識別パラメータＵＩＩを持っているものの、その通信パラメータが合っていない場合、該トランスポンダに空の命令を与えるように構成されていることが好ましい。これはＩＳＯ１８００００−６の目録作成処理を簡単に拡張する上で役立つ。なぜなら、規格通りの挙動が可能な限り維持されるからである。通信パラメータを通じて区別されたＲＦＩＤトランスポンダだけが正しい命令を実行する。他のＲＦＩＤトランスポンダも従来の全ての基準に従ってその命令を実行しなければならないが、それを特別扱いする必要ない。なぜなら、このＲＦＩＤトランスポンダもその命令を受け、通常どおり実行報告を付けて応答するからである。この命令はＲＦＩＤトランスポンダ内に何ら変化を生じさせない空の命令又はダミー命令であるが、それでも規定の通信プロトコルを満たし、当該ＲＦＩＤトランスポンダにとって正しい終わり方をする。
【００３０】
制御ユニットは、同じ固有識別パラメータＵＩＩを有する２つ以上のＲＦＩＤトランスポンダが応答した場合、固有識別パラメータＵＩＩを設定するための書き込み命令を用いた初期化を開始するように構成されていることが好ましい。これは、同じＵＩＩを持つＲＦＩＤトランスポンダが２つ以上認識された場合には直ちに自動的に初期化を行うということである。本来ならこれは起きない。なぜなら、ＲＦＩＤトランスポンダが正しく初期化された状態でのみ稼働が行われるからである。それでもそうなった場合は、ＵＩＩの再書き込みにより、再度の混乱、特に本発明に係る方法を認識しない又は利用していない他のＲＦＩＤシステムにおける混乱が防止される。ＵＩＩの書き込みはあらゆる用途で許可されているわけではなく、そのためにはＲＦＩＤ装置がそのトランスポンダ群全体に対して適切な権利若しくは最高の権限を持っていなければならない。
【００３１】
本発明に係る方法は、前記と同様のやり方で仕上げていくことが可能であり、それにより同様の効果を奏する。そのような効果をもたらす特徴は、本願の独立請求項に続く従属請求項に模範的に記載されているが、それらに限定されるものではない。
【００３２】
以下、本発明について、更なる特徴及び利点をも考慮しつつ、模範的な実施形態に基づき、添付の図面を参照しながら詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】読み取り範囲内に複数のＲＦＩＤトランスポンダがあるＲＦＩＤ装置の概観図。
【図２】読み取り範囲内にあるＲＦＩＤトランスポンダをその通信パラメータも含めて捕らえる手順を含む目録作成処理を示す模範的なフローチャート。
【図３】図２に似た処理であるが、特定のＵＩＩを持つＲＦＩＤトランスポンダに命令を実行させる手順を含むアクセス型目録作成処理を示す模範的なフローチャート。
【図４】図３に示したアクセス型目録作成処理において、ＲＦＩＤトランスポンダへの命令の転送を特定の通信パラメータの充足と結びつける拡張を行ったものを示す模範的なフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１はＲＦＩＤ装置１０及び模範例としてその読み取り範囲内に配置された数個のＲＦＩＤトランスポンダ１２の概観図である。本実施例のＲＦＩＤ装置１０は、到来する電波の位相測定を通じてＲＦＩＤトランスポンダ１２の位置を測定できるようにするために、２本のアンテナ１４ａ〜ｂを備えている。代替の実施形態では、アンテナが１本だけであったり、逆により多くのアンテナがあったりする。
【００３５】
ＲＦＩＤ装置１０はトランシーバ１６を使い、アンテナ１４ａ〜ｂを通じてＲＦＩＤ信号の送受信を行う。例えばマイクロプロセッサ又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のデジタル部品を備える制御ユニット１８は、ＲＦＩＤ装置１０におけるプロセスを制御し、ＲＦＩＤ情報をＲＦＩＤ信号にコード化したり、ＲＦＩＤ信号からＲＦＩＤ情報を読み出したりできる。有線又は無線の接続部２０は、ＲＦＩＤ読み取り装置１０を上位のシステムに接続するために利用される。
【００３６】
詳しく言うと、通信は公知のＲＦＩＤプロトコル、特にＩＳＯ１８０００−６又はＥＰＣ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ−２  ＵＨＦ  ＲＦＩＤに従って行われる。それに必要な手順と構成要素自体は公知であるため、以下では本発明を理解する上で重要な点のみ詳しく説明する。同様に、大まかな機能ブロックの範囲を超えるＲＦＩＤ読み取り装置１０の厳密な構成は既知であるものとする。
【００３７】
ＲＦＩＤ装置１０とＲＦＩＤトランスポンダ１２の間の通信の最重要課題の１つは分離である。即ち、複数のＲＦＩＤトランスポンダ１２が同時に発信してはならず、またＲＦＩＤ装置１０は個々のＲＦＩＤトランスポンダ１２に狙いを定めて呼び掛けを行うことができなければならない。特定のＲＦＩＤトランスポンダ１２を選択する標準的な方法はＳｅｌｅｃｔ（選択）等によるフィルタであり、これを受けて、フィルタ条件を満たすＲＦＩＤトランスポンダ１２だけが応答する。また、適正にセットアップされたシステムでは各ＲＦＩＤトランスポンダ１２が固有識別パラメータを有している。
【００３８】
例えばデータの読み出しや変更等、ＲＦＩＤトランスポンダ１２との具体的な通信を行う前に、ＲＦＩＤ装置１０は通常、目録作成処理の枠内で、読み取り範囲内にあるＲＦＩＤトランスポンダ１２の概観的情報を取得する。
【００３９】
図２は目録作成処理の模範的なプロセスを示している。これは標準規格にほぼ従っているが、それに加えて、少なくとも１つの通信パラメータが特定されてＲＦＩＤ装置１０に保存される。通信パラメータとは、そこにコード化されているＲＦＩＤ情報とは別にＲＦＩＤ信号から取得される特性、例えばレベル（ＲＳＳＩ）、位相又は方位（ＤｏＡ：Direction of Arrival）のことである。図１に示したＲＦＩＤ装置１０では、通信パラメータを２本のアンテナ１４ａ〜ｂについて個別に取得したり、組み合わせて評価した後で取得したりできる。
【００４０】
図２では目録作成処理中のＲＦＩＤ装置１０乃至は呼び掛け器の動作が左側に、トランスポンダの動作が右側に示されている。目録作成処理は２Ｑ−１個のスロットから成るラウンドを含む。ラウンドの開始とともに呼び掛け器が全トランスポンダにパラメータＱを伝え、これを受けた各トランスポンダがランダムにスロットを１つ選ぶ。そして１番目のスロットでラウンドが始まり、呼び掛け器が通信要求（Ｑｕｅｒｙ）を出す。１番目のトランスポンダが乱数（ＲＮ１６）で応答し、呼び掛け器がその確認応答を送る（ＡＣＫ）。確認応答が衝突等の理由で一定時間の間届かなければ、１番目のトランスポンダはこのラウンドの間は沈黙する。確認応答（ＡＣＫ）が届いたら、トランスポンダが自らのＵＩＩを送信する。これで呼び掛け器は１番目のトランスポンダをその固有識別パラメータＵＩＩとともに認識し、更にそのＲＦＩＤ信号から必要なパラメータを特定する。次に２番目のスロットが続くが、そこでも全く同様に２番目のトランスポンダのＵＩＩと通信パラメータが取得される。３番目のスロットをランダムに選択したトランスポンダはないため、このスロットでは呼び掛け器による問い合わせ（ＱｕｅｒｙＲｅｐ）に対する応答がない。４番目のスロットでは３番目のトランスポンダがＵＩＩ及び通信パラメータとともに見出される。このように目録作成処理はラウンドの全スロットにわたって続く。
【００４１】
以上のようにトランスポンダが１つだけ捕らえられたスロットや全てのトランスポンダが沈黙しているスロット以外では、複数のトランスポンダが偶然に同じスロットを選んでいるため、衝突が起きる可能性がある。呼び掛け器はこれを認識し、場合によってはＱを変更して、目録作成処理を再度行う必要がある。
【００４２】
図３は目録作成処理の枠内で呼び掛け器が特定のＵＩＩを持つトランスポンダに命令を与えるプロセス、即ちアクセス型目録作成処理を示している。トランスポンダが応答したスロットにおける第１段階は図２に示した目録作成処理と同じであるが、それに続いて、当該ＵＩＩが目的のトランスポンダの持つ特定のＵＩＩと一致するかどうか確認する。一致している場合、呼び掛け器が当該トランスポンダにハンドルを要求し、続いてそのハンドルとともに命令を送信する。トランスポンダはその命令を実行した後、回答又は確認応答を送る。一方、ＵＩＩが一致していなければ直ちに次のスロットへ進む。
【００４３】
このアクセスの仕方はＵＩＩが実際に一意であることを前提としているが、冒頭で論じたように、新規トランスポンダには一意のＵＩＩは付与されていない。即ち、命令は特定のＵＩＩを持つ全てのトランスポンダにより実行されてしまう。特にこれはＵＩＩを書き込んで初期化する際の命令にも当てはまる。
【００４４】
図４は拡張されたアクセス型目録作成処理のプロセスを示している。この処理では本来の命令（Ａｃｃｅｓｓ）の前に通信パラメータの検査が追加的に行われる。つまり、命令（特にＵＩＩ初期化のための書き込み命令）の実行が、トランスポンダの特性又は該トランスポンダとの接続の特性から導出された追加の条件と結びつけられている。
【００４５】
そういうわけで、図３に示したプロセスが、あるスロットにおいて通信しているトランスポンダが所望のＵＩＩを持っているか否かの確認の後、通信パラメータを検査する追加検査の分だけ拡張されている。通信パラメータがこの検査を通過した場合にのみそのトランスポンダに命令が与えられ、そうでなければＵＩＩが一致していてもそのトランスポンダでは命令を実行してはならない。図４の例ではこれが空の命令又はダミー命令を用いて有利に解決されている。これにより、エアインターフェイスの全体的なプロセス、とりわけトランスポンダ内部の状態機械内のプロセスに可能な限り手を加えずに済む。空の命令はトランスポンダの内部に何ら変更を加えず、重要なトランスポンダ情報を返すこともないため、その結果は重要ではない。
【００４６】
検査対象の通信パラメータの例としては、信号のレベル（ＲＳＳＩ）、位相、又はトランスポンダが存在する角度（ＤｏＡ）が挙げられる。これらの通信パラメータは個別に検査してもよいし、組み合わせて検査してもよい。条件としては、例えばこれらの値が特定の狭い範囲内にあることを要求すればよい。その基準値は図２の目録作成処理において先に取得された通信パラメータを基に決められる。言わば、前の目録作成処理でＵＩＩが一致したトランスポンダでもその通信パラメータに基づいて再度認識されるのである。更に、トランスポンダを通信パラメータに基づいて順番に並べ、その順番の所定位置にあるトランスポンダを選び出したり、その順番で処理したりしてもよい。例えば、ＤｏＡに基づいて左から右へ並べたり、ＲＳＳＩの強い方から弱い方へ並べたりできる。後者の例は特定の用途においては近くから遠くへ並べることに相当する。その際、並行して稼働中のカメラの画像から特定されたりその画像を用いて信頼性を高めたりしたトランスポンダの配置や、トランスポンダの位置を視覚化したグラフィカルな画面における手動の選択といった、補助量も考えられる。
【００４７】
あるいは、事前に目録作成処理を実行せず、拡張されたアクセス型目録作成処理のなかで直接命令を与えることも可能である。この場合、分離が成されるような通信パラメータの条件を推測的に設定する。これは例えば明確で非常に狭い角度範囲又は高いＲＳＳＩ閾値を設定することにより行う。実際にはそれらの条件が偶然に複数のトランスポンダにより満たされることも辛うじて考えられるが、例えばあるＵＩＩで初期化すべきトランスポンダを狙った位置に適切に配置することは容易にできる。
【００４８】
拡張されたアクセス型目録作成処理では、あるトランスポンダに所望のデータ（特に初期ＵＩＩ）を書き込むべきか否かを、目録作成処理の間、特にＵＩＩの伝達時点に、直接選択できる。しかもそれは複数のトランスポンダがそのＵＩＩを含めて同一の場合でも可能である。同一のＵＩＩを持つ複数のトランスポンダは目録作成処理の間に異なるスロットのなかで応答する。この応答を利用して通信特性又は通信パラメータ（ＲＳＳＩ、位相角、ＤｏＡ等）がトランスポンダ毎に特定され、検査される。先に幾つかの例で説明したように、応答しているトランスポンダが実際に命令を受け取るには、該トランスポンダが通信パラメータに関する特定の基準を満たしていなければならない。従って、ＵＩＩが同一でも分離が可能である。これは特に、同じＵＩＩで納品されたトランスポンダ群のなかでＵＩＩを実際に一意に付け直すための初期化の際に利用される。その後はＵＩＩがあれば分離には足りるから、再び標準規格に従って通信パラメータの検査なしでＲＦＩＤ通信を行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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