(57)【要約】【課題】ＬＢＴ方式の下で通信のスループットを高める。【解決手段】リーダライタＲＷ１、ＲＷ２は、キャリアの送信前に全てのチャネルについてキャリアの検出を行い、キャリアが検出されていないチャネルが連続して存在する空チャネル領域を求め、その空チャネル領域がＲＦタグとの通信に必要なチャネル幅以上である場合にキャリアの送信を開始する。リーダライタＲＷ１は、キャリアの送信中にもキャリアの検出を行ってセンステーブルを更新し、空チャネル領域内であって且つキャリアが検出されていない最大の連続するチャネルの範囲内で必要なチャネル幅を用いてデータ通信を行う。【選択図】図１
2008060933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチャネルに区分された周波数帯においてＲＦタグと通信を行うＲＦタグリーダにおいて、
キャリアの送信前および送信中に所定のチャネルについてキャリアの検出処理を行うキャリア検出手段と、
キャリアの送信前に所定の周波数帯の各チャネルについて前記キャリア検出手段によるキャリアの検出を行うことにより、所定のキャリア検出時間以上キャリアが検出されていないチャネルが連続して存在する空チャネル領域を求め、その空チャネル領域が前記ＲＦタグとの所定速度の通信に必要なチャネル幅以上である場合にキャリアの送信を開始し、キャリアの送信中に前記ＲＦタグと通信する時、前記空チャネル領域についての前記キャリア検出手段によるキャリアの検出結果に基づいて、前記空チャネル領域内であって且つキャリアが検出されていない最大の連続するチャネルの範囲内で必要なチャネル幅を用いて前記ＲＦタグとの通信を行う通信制御手段とを備えていることを特徴とするＲＦタグリーダ。
【請求項２】
前記通信制御手段は、キャリアの送信を開始する時、前記空チャネル領域内で前記ＲＦタグとの所定速度の通信に必要なチャネルを特定し、キャリアの送信中に前記ＲＦタグと通信する時、前記特定したチャネルについての前記キャリア検出手段によるキャリアの検出結果に基づいて、前記特定したチャネル内であって且つキャリアが検出されていない最大の連続するチャネルを用いて前記ＲＦタグとの通信を行うことを特徴とする請求項１記載のＲＦタグリーダ。
【請求項３】
前記キャリア検出手段は、キャリアの検出の有無情報をチャネルごとに記憶する記憶手段を備え、各チャネルについてキャリアの検出レベルが所定の通信レベル以上である時、前記記憶手段に当該チャネルについて検出有との情報を書き込み、各チャネルについてキャリアの検出レベルが所定の判定時間以上継続して前記通信レベル未満となった時、前記記憶手段に当該チャネルについて検出無との情報を書き込むように構成され、
前記通信制御手段は、前記記憶手段に書き込まれた前記検出の有無情報に基づいて、各チャネルについてキャリアが検出されたか否かを判断することを特徴とする請求項１または２記載のＲＦタグリーダ。
【請求項４】
前記キャリア検出手段は、前記記憶手段に検出有との情報とともにその検出時刻を書き込み、検出有との情報が書き込まれているチャネルについてのキャリアの検出レベルが前記通信レベル未満の時、その検出時刻と前記記憶手段に書き込まれている検出時刻との差が前記判定時間以上となった場合に、前記記憶手段に当該チャネルについて検出無との情報を書き込むことを特徴とする請求項３記載のＲＦタグリーダ。
【請求項５】
キャリアの送信により前記ＲＦタグに電力を供給するように構成され、
前記記憶手段は、前記通信レベルに基づくキャリアの検出の有無情報を記憶する第１の記憶領域に加え、前記通信レベルよりも高く設定された電力供給レベルに基づくキャリアの検出の有無情報を記憶する第２の記憶領域を備え、
前記キャリア検出手段は、キャリアの検出レベルが前記電力供給レベル以上である時、前記第２の記憶領域に当該チャネルについて検出有との情報を書き込み、キャリアの検出レベルが前記電力供給レベル未満である時、前記第２の記憶領域に当該チャネルについて検出無との情報を書き込み、前記第２の記憶領域の検出の有無情報が検出有から検出無に遷移した時、そのチャネルを含む周囲のチャネルについての前記第１の記憶領域の検出の有無情報を検出無に書き換えることを特徴とする請求項３または４記載のＲＦタグリーダ。
【請求項６】
前記キャリア検出手段は、前記第２の記憶領域の検出の有無情報が検出有から検出無に遷移した時、そのチャネルを中心として、前記第２の記憶領域に検出有との情報が書き込まれている隣接するチャネルとの中間位置までの全チャネルについて前記第１の記憶領域の情報を検出無に書き換えることを特徴とする請求項５記載のＲＦタグリーダ。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れかに記載のＲＦタグリーダと、このＲＦタグリーダと通信を行うＲＦタグとを備えて構成されることを特徴とするＲＦタグシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のチャネルに区分された周波数帯においてＲＦタグと通信を行うＲＦタグリーダおよびＲＦタグシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のＲＦタグシステムでは、複数のリーダライタが互いに電波の到達可能な範囲内に設置されて使用されると、各リーダライタの送信電波が混信してＲＦタグとの通信ができなくなる。そこで、混信を防止する技術として国内ではＬＢＴ（Listen Before Talk）方式が採用されている。各リーダライタは、所定の周波数チャネル（以下、チャネルと称す）に対しキャリアの送信前に所定のキャリア検出時間以上キャリアの検出を行い、空いているチャネルで通信を開始する。
【０００３】
図９は、互いに近接して配置された２台のリーダライタＲＷ１、ＲＷ２のキャリア送信タイミングを示している。リーダライタＲＷ１、ＲＷ２は、それぞれ上記キャリアの検出を行った後電力供給のための無変調のキャリアを送信し（ｃｈ３、ｃｈ６／ｃｈ９）、その間に必要が生じた時だけＲＦタグとの間でデータ通信を行う。
【０００４】
例えばリーダライタＲＷ１がＲＦタグに電力を供給しているのみでＲＦタグとの通信を行っていない時、リーダライタＲＷ２は、キャリア検出処理により電力供給用の周波数帯域（ｃｈ３）は検出するが、通信用の周波数帯域（ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ４、ｃｈ５）は検出することができない。その結果、リーダライタＲＷ１が上記キャリア検出時間以上の間隔でデータ通信を行う場合、リーダライタＲＷ２がキャリア検出処理を実行したにもかかわらずリーダライタＲＷ１、ＲＷ２の通信用の周波数帯域（図９ではｃｈ４、ｃｈ５）が重なる場合が生じ、混信による送受信の失敗が生じてスループットが低下する。
【０００５】
これに対し、特許文献１には、無線ネットワークシステムにおいて、チャネルを選択して電子機器端末と無線通信接続する場合に、複数のチャネルごとに電波レベルを所定の周期で測定して使用状態を判定し、チャネルごとに使用頻度の統計データを求め、電子機器端末と無線通信を実行中に、その統計データに基づいてチャネルを変更する無線通信制御装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３３３５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された無線通信制御装置は、実質的なトラフィック量に応じてチャネルの変更を行い、電波干渉の発生を極力低減してスループットを高めるものである。しかしながら、この無線通信制御装置は本質的に混信を防止するものではなく、統計的な面から混信の発生を低減するに止まるものである。また、チャネルを変更する間は通信ができなくなる。こうした通信制御は、動画データなどの膨大なデータを連続的に高速で送信する無線ＬＡＮには適用できても、次々に通信範囲内に入ってくる多数のＲＦタグとの間で比較的小容量のデータを次々に送受信するＲＦタグシステムには適用し難い。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ＬＢＴ方式の下で通信のスループットを高められるＲＦタグリーダおよびＲＦタグ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】
【０００８】
請求項１に記載した手段によれば、ＲＦタグリーダは、キャリアの送信前に所定の周波数帯の各チャネルについてキャリアの検出を行うことにより、所定のキャリア検出時間以上キャリアが検出されていないチャネルが連続して存在する空チャネル領域を求め、その空チャネル領域がＲＦタグとの所定速度の通信に必要なチャネル幅以上である場合にキャリアの送信を開始する。
【０００９】
そして、キャリアの送信中にＲＦタグと通信する時、上記空チャネル領域についてのキャリアの検出結果に基づいて、当該空チャネル領域内であって且つキャリアが検出されていない最大の連続するチャネルの範囲内で必要なチャネル幅を用いてＲＦタグとの通信を行う。これにより、他のＲＦタグリーダが送信するキャリアとの衝突（混信）を防ぐことができ、送受信の失敗によるスループットの低下を回避できる。本手段では、通信に用いるチャネル幅が狭まって通信速度が低下することもあるが、衝突による再送信を回避できるため実質的なスループットを高めることができる。
【００１０】
請求項２に記載した手段によれば、キャリアの送信を開始する時、空チャネル領域内でＲＦタグとの所定速度の通信に必要なチャネルを特定し、キャリアの送信中にＲＦタグと通信する時、特定したチャネルについてのキャリアの検出結果に基づいて、当該特定したチャネル内であって且つキャリアが検出されていない最大の連続するチャネルを用いてＲＦタグとの通信を行う。これにより、キャリアの送信中は、キャリアの送信開始時に特定したチャネルに対してのみキャリア検出を実行すればよいため、キャリア検出処理の負担を軽減できる。
【００１１】
請求項３に記載した手段によれば、キャリア検出手段は、キャリアの検出の有無情報をチャネルごとに記憶する記憶手段を備え、各チャネルについてキャリアの検出レベルが所定の通信レベル以上である時、記憶手段に当該チャネルについて検出有との情報を書き込み、各チャネルについてキャリアの検出レベルが所定の判定時間以上継続して通信レベル未満となった時、記憶手段に当該チャネルについて検出無との情報を書き込む。
【００１２】
この記憶手段に書き込まれた検出の有無情報に基づいて、各チャネルについてキャリアが検出されたか否かを判断することにより、一旦キャリアが検出されても所定の判定時間以上継続してキャリアが検出されないことにより当該チャネルを再び利用可能となり、ＲＦタグシステムで用いる周波数帯に設けられたチャネルを有効利用することができる。
【００１３】
請求項４に記載した手段によれば、キャリア検出手段は、記憶手段に検出有との情報とともにその検出時刻を書き込み、検出有との情報が書き込まれているチャネルについてのキャリアの検出レベルが通信レベル未満の時、そのときの時刻と記憶手段に書き込まれている検出時刻との差が判定時間以上となった場合に、記憶手段に当該チャネルについて検出無との情報を書き込む。これにより、キャリアが判定時間以上未検出の場合、当該チャネルについて直ちにキャリアの検出無との情報が得られる。
【００１４】
請求項５に記載した手段によれば、通信レベルに基づくキャリアの検出の有無情報を記憶する第１の記憶領域と、通信レベルよりも高く設定された電力供給レベルに基づくキャリアの検出の有無情報を記憶する第２の記憶領域を備えている。キャリア検出手段は、キャリアの検出レベルが電力供給レベル以上である時、第２の記憶領域に当該チャネルについて検出有との情報を書き込み、電力供給レベル未満である時、第２の記憶領域に当該チャネルについて検出無との情報を書き込む。つまり、第２の記憶領域は、その時々における電力供給用のキャリア成分の有無情報を記憶している。
【００１５】
第２の記憶領域の検出の有無情報が検出有から検出無に遷移した時、つまり電力供給用のキャリアが消滅した時、そのチャネルを含む周囲のデータ通信用のチャネルについての第１の記憶領域の検出の有無情報を検出無に書き換えることにより、上記判定時間を待つことなく上記周囲のチャネルを直ちに利用可能となり、通信のスループットをより高めることができる。
【００１６】
請求項６に記載した手段によれば、キャリア検出手段は、第２の記憶領域の検出の有無情報が検出有から検出無に遷移した時、そのチャネルを中心として、第２の記憶領域に検出有との情報が書き込まれている隣接するチャネルとの中間位置までの全チャネルについて第１の記憶領域の情報を検出無に書き換える。ＲＦタグシステムでは、各ＲＦタグリーダがＲＦタグとの通信に用いるチャネル幅が等しい場合が多く、消滅した電力供給用のキャリアが使用していた全チャネルについての第１の記憶領域の検出の有無情報をほぼ確実に検出無に書き換えることができる。
【００１７】
請求項７に記載した手段によれば、上述した各ＲＦタグリーダと、このＲＦタグリーダから電力の供給を受けて動作するＲＦタグとからＲＦタグシステムを構成することにより、ＬＢＴ方式の下で通信のスループットを高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１ないし図７を参照しながら説明する。
図２は、ＲＦタグとの間で非接触通信を行うリーダライタの電気的構成を示すブロック図である。リーダライタは、マイクロコンピュータにより構成される制御部１、送信回路２、送信アンテナ３、受信アンテナ４ａ、センス用アンテナ４ｂ、受信回路５、周波数チャネル検出部６などから構成されている。
【００１９】
送信回路２は、制御部１から指令された送信周波数に対応した搬送波信号（キャリア信号）を生成する発振器７、搬送波信号を制御部１から出力される送信データに応じて変調する変調部８、および被変調信号を増幅して送信アンテナ３を介して電波信号として送信するアンプ９から構成されている。また、受信回路５は、受信アンテナ４ａを介して受信した信号を復調する復調部１０と、復調された受信信号から受信データを復号する復号部１１とから構成されている。
【００２０】
周波数チャネル検出部６は、センス用アンテナ４ｂを介して受信した信号を入力し、各周波数チャネル（以下、チャネルと称す）におけるキャリア（搬送波信号）の有無を検出して制御部１に対し出力するもので、制御部１とともにキャリア検出手段を構成している。後述するリーダライタＲＷ１の周波数チャネル検出部６は、キャリアの送信前のみならずキャリアの送信中にもキャリアの検出を行うようになっている。
【００２１】
制御部１（通信制御手段に相当）は、ＲＦタグに電力を供給しつつＲＦタグとの間で通信を行い、ＲＦタグに対してデータの書き込みとデータの読み出しを行う。また、制御部１は、時計機能および記憶手段としてのメモリ１２を備えており、周波数チャネル検出部６から入力された各チャネルのキャリアの検出有無情報をメモリ１２のセンステーブルに記憶するようになっている。
【００２２】
次に、本実施形態の作用について図１、図３ないし図７も参照しながら説明する。
図３は、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２、ＲＷ３が互いに近接して配置され、それぞれＲＦタグＴＡＧ１〜ＴＡＧ４と通信を行うＲＦタグシステムの構成例を示している。リーダライタＲＷ１は、上述したようにキャリアの送信中も常時キャリアの検出を行う構成を備えており、リーダライタＲＷ２、ＲＷ３は、従来と同様にキャリアの送信前にのみキャリアの検出を行う構成を備えている。
【００２３】
破線で示す範囲は、リーダライタＲＷ１の送信電波（キャリア）を検出可能な範囲であり、その内側に配置されたリーダライタＲＷ２、ＲＷ３との間で電波干渉が発生する範囲を示している。また、実線で示す範囲は、リーダライタＲＷ１からＲＦタグに対し通信および電力供給が可能な範囲を示している。図３に示す配置では、リーダライタＲＷ１は、ＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２に対し通信および電力供給が可能である。
【００２４】
図１は、リーダライタＲＷ１〜ＲＷ３のうちＲＷ１とＲＷ２のキャリア送信タイミングを示しており、図４は、このＲＦタグシステムにおいて使用するＤＳＢ（Double Side Band）方式の周波数チャネルを示している。図４の縦軸は、送信電波の信号レベルを表している。通信で使用可能なチャネルはｃｈ１からｃｈ９であり、リーダライタＲＷ１〜ＲＷ３がＲＦタグへの電力供給に用いるチャネル幅（周波数帯域）は、図４（ａ）に示すように１である。
【００２５】
また、リーダライタＲＷ１〜ＲＷ３からＲＦタグＴＡＧ１〜ＴＡＧ４へのコマンドやデータなどの信号送信に用いるチャネル幅（周波数帯域）は、図４（ｂ）に示すように３であり、ＲＦタグＴＡＧ１〜ＴＡＧ４からリーダライタＲＷ１〜ＲＷ３へのＩＤやデータなどの応答時に信号受信に用いるチャネル幅（周波数帯域）は、図４（ｃ）に示すように５である。従って、リーダライタＲＷ１〜ＲＷ３とＲＦタグＴＡＧ１〜ＴＡＧ４との通信に必要なチャネル幅（周波数帯域）は、図４（ｄ）に示すように５となる。ただし、これは一例であって、信号送受信に用いるチャネル幅（周波数帯域）は通信速度に応じて適宜設定すればよい。一般に、通信速度が速いほど広いチャネル幅が必要になる。
【００２６】
リーダライタＲＷ１〜ＲＷ３は、キャリアの送信前に所定のキャリア検出時間Ｔｃ以上、ｃｈ１からｃｈ９についてキャリアの有無を検出する。図５は、制御部１がキャリアの送信前に実行するキャリア送信開始処理の内容を示すフローチャートである。制御部１は、ＲＦタグとの通信が必要になると、少なくともキャリア検出時間Ｔｃの期間、周波数チャネル検出部６から各チャネルのキャリアの検出結果を入力しそれをメモリ１２に記憶する（ステップＳ１、Ｓ２）。この場合、１チャネルごとに順に検出してもよいし、複数チャネルをまとめて検出してもよい。
【００２７】
キャリア検出時間Ｔｃが経過すると（ステップＳ２；ＹＥＳ）ステップＳ３に移行し、使用可能なチャネル幅（本実施形態では９チャネル）からキャリアが検出されたチャネル数を減算し、連続して存在する最大の空きチャネル幅を算出する。そして、この空きチャネル幅の下限チャネル、上限チャネル（以下、送信前下限チャネル、送信前上限チャネルと称す）を求める。何れのリーダライタも送信しておらず全てのチャネルが空いている場合には、送信前下限チャネルは１、送信前上限チャネルは９となる。リーダライタは、キャリアの送信中には、自ら検出した上記送信前下限チャネルと送信前上限チャネルとで定まる範囲を超えてチャネルを使用することはない。
【００２８】
続いて、ステップＳ４に移行して、空きチャネル中に通信に必要なチャネル幅を確保できるか否かを判断する。通信に必要なチャネル幅とは、上述した電力供給に用いるチャネル、信号送信に用いるチャネル、信号受信に用いるチャネルの全チャネルを合わせたチャネル幅（本実施形態では図４（ｄ）に示すように５チャネル）であり、上述したように通信速度が速くなるほど広がる。
【００２９】
通信に必要なチャネル幅を確保できる場合には、ステップＳ５において送信周波数を設定し、ステップＳ６で当該周波数を発振器７に対して指令してキャリアの送信を開始する。一方、通信に必要なチャネル幅を確保できない場合には、ステップＳ５、Ｓ６を実行することなく（つまりキャリアの送信を行うことなく）当該キャリア送信開始処理を終了する。
【００３０】
図１に示すリーダライタＲＷ１は、このキャリア送信開始処理において送信前下限チャネルを１、送信前上限チャネルを９と算出し、通信に必要なチャネル幅（ｃｈ２〜ｃｈ６）を確保可能であるため、そのうちの１つであるｃｈ４を用いてキャリアの送信を開始する。一方、これにやや遅れてリーダライタＲＷ２もキャリア送信開始処理を実行する。リーダライタＲＷ２が上記ステップＳ１、Ｓ２を実行している時、リーダライタＲＷ１はｃｈ４でのみ無変調のキャリアを送信しているので、リーダライタＲＷ２は、連続して存在する最大の空きチャネル幅をｃｈ５〜ｃｈ９と算出し、送信前下限チャネルを５、送信前上限チャネルを９と判定する。その結果、リーダライタＲＷ２は、通信に必要なチャネル幅（ｃｈ５〜ｃｈ９）を確保可能であると判断して、そのうちの１つであるｃｈ７を用いてキャリアの送信を開始する。
【００３１】
リーダライタＲＷ１の制御部１は、キャリア送信中に図６に示すセンステーブル更新処理および図７に示すデータ通信速度変更処理を実行し、ｃｈ５とｃｈ６におけるリーダライタＲＷ２との衝突を未然に防止している。センステーブル更新処理は、タイマ割り込みなどにより、データ通信速度変更処理などのメイン処理と並行して実行される。以下、これらの処理について詳述する。
【００３２】
制御部１は、図６に示すセンステーブル更新処理において、送信前下限チャネルと送信前上限チャネルとの間のチャネル（キャリア送信前の空チャネル領域）を対象として周波数チャネル検出部６により順次キャリアの有無を検出し、キャリアを検出した時にはメモリ１２に当該チャネルについて検出有との情報とその検出時刻を書き込み、各チャネルについて所定の判定時間Ｔａ以上継続してキャリアを検出しなかった時にはメモリ１２に当該チャネルについて検出無との情報を書き込む。センステーブルとは、このメモリ１２に書き込まれて更新される検出有無情報である。なお、本実施形態で用いるセンステーブルは、第２の実施形態でいう通信センステーブル（第１の記憶領域に相当）に相当する。
【００３３】
周波数チャネル検出部６は、データ通信時に変調により広がるサイドバンドのキャリア成分まで検出するために、電力供給用の無変調のキャリア成分の検出基準レベル（電力基準レベル）よりも低く設定された通信基準レベルを用いる。つまり、各チャネルについて受信信号の検出レベルが通信基準レベル以上である時に、キャリア検出有との情報を制御部１に出力し、受信信号の検出レベルが通信基準レベル未満である時に、キャリア検出無との情報を制御部１に出力する。
【００３４】
制御部１は、ステップＳ１１で検出対象チャネルＮに送信前下限チャネルを設定し、ステップＳ１２でチャネルＮについてキャリアの有無を検出する。ここで、検出した場合（ステップＳ１３；ＹＥＳ）には、ステップＳ１４で検出時刻とセンスフラグオン（検出有との情報）をメモリ１２のセンステーブルのチャネルＮのエリアに書き込み、検出しなかった場合（ステップＳ１３；ＮＯ）にはセンステーブルへの書き込みは行わない。その後、ステップＳ１５で検出対象チャネルＮをインクリメントし、ステップＳ１６で送信前上限チャネルを超えたか否かを判断する。送信前上限チャネル以下であればステップＳ１２に戻る。
【００３５】
一方、送信前上限チャネルを超えた場合にはステップＳ１７に移行し、送信前下限チャネルから送信前上限チャネルの範囲内のセンステーブルを順次読み出し、センスフラグオンとなっている各チャネルについてセンスフラグオフへのリセット処理を実行する。このリセット処理では、現在の時刻からセンステーブルに書き込まれた検出時刻を減算し、その差（前回キャリアを検出してからの経過時間）が所定の判定時間Ｔａ以上である場合にキャリアが消滅したとしてセンスフラグをオンからオフに戻す。以上説明したセンステーブル更新処理により、メモリ１２のセンステーブルには、送信前下限チャネルから送信前上限チャネルまでの各チャネルについて常に最新のキャリア検出有無情報が記憶されることになる。
【００３６】
続いて、図７に示すデータ通信速度変更処理を説明する。制御部１は、図５に示すキャリア送信開始処理を実行してキャリアの送信を開始した後、ステップＳ２１でＲＦタグに対してデータ通信を行う。このときの使用チャネルは、ステップＳ５で設定した送信周波数（ｃｈ２〜ｃｈ６）である。ただし、キャリアの送信開始からデータ通信までの経過時間が長い場合（例えばキャリア検出時間Ｔｃ以上となる場合）には、他のリーダライタが上記チャネルを使用する可能性があるため、ステップＳ２１は実行せずこれに替えてステップＳ２３でデータ通信することが好ましい。
【００３７】
制御部１は、ステップＳ２２でメモリ１２のセンステーブルを読み出し、センスフラグがオフである連続したチャネル幅を求め、その下限チャネルと上限チャネルを一時的に設定する。そして、ステップＳ２３において、この一時的に設定した下限チャネルと上限チャネルの範囲内でデータ通信に必要なチャネル幅を用いてＲＦタグに対しリード／ライト動作を行う。その後、ステップＳ２４でデータ通信が終了か否かを判断し、終了でなければステップＳ２２に戻り、終了であればステップＳ２５でキャリアの送信を停止する。なお、他のリーダライタにも通信の機会を与えるため、キャリアの送信時間を所定値以下に制限するとともに、一旦送信を停止した後は所定時間以上経過した後でなければ送信を開始しないように制御している。
【００３８】
図１では、リーダライタＲＷ２が、キャリアの送信開始後ｃｈ６〜ｃｈ８でデータ通信を行っている。リーダライタＲＷ１は、ライト動作に先立ってセンスフラグを参照し、センスフラグがオフである連続したチャネル幅（ｃｈ１〜ｃｈ５）に対し一時的な下限チャネルｃｈ１と上限チャネルｃｈ５を設定する。そして、この周波数範囲内で、ｃｈ４を中心としてＤＳＢ方式で送信可能なｃｈ３〜ｃｈ５を用いてデータ通信を行っている。これにより通信速度は低下するが、混信による送受信の失敗を回避できる。
【００３９】
その後、リーダライタＲＷ２はキャリアの送信を停止し、その停止後上述した判定時間Ｔａが経過すると、リーダライタＲＷ１のセンスフラグは全チャネルについてセンスオフにリセットされる。従って、リーダライタＲＷ１は、判定時間Ｔａが経過した後のリード動作では、センスフラグがオフである連続したチャネル幅（ｃｈ１〜ｃｈ９）に対し一時的な下限チャネルｃｈ１と上限チャネルｃｈ９を設定し、当初設定したｃｈ２〜ｃｈ６を用いて所望する速度でデータ通信を行うことができる。なお、厳密にはリーダライタＲＷ２が最後のリード動作を終了してから判定時間Ｔａが経過すればｃｈ２〜ｃｈ６を用いたデータ通信が可能となる。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態のＲＦタグシステムで用いられるリーダライタは、キャリアの送信前に全てのチャネルについてキャリアの検出を行い、キャリアが検出されていないチャネルが連続して存在する空チャネル領域を求め、その空チャネル領域がＲＦタグとの通信に必要なチャネル幅以上である場合にキャリアの送信を開始するＬＢＴ（Listen Before Talk）方式を採用している。そして、キャリアの送信中にもキャリアの検出を行ってメモリ１２のセンステーブルを更新し、当初の空チャネル領域内であって且つキャリアが検出されていない最大の連続するチャネルの範囲内で必要なチャネル幅を用いてデータ通信を行う。
【００４１】
これにより、他のリーダライタが送信するキャリアとの混信を防ぐことができ、送受信の失敗によるスループットの低下を回避できる。この場合、通信に用いるチャネル幅が狭まってリーダライタの通信速度が低下するが、衝突による再送信を回避できるため実質的なスループットを高めることができる。また、判定時間Ｔａ以上の間継続してキャリアを検出しなかったチャネルのセンスフラグをオンからオフにして空きチャネルとして再利用するので、通信速度の低下は一時的となり、通信のスループットを一層高めることができる。
【００４２】
このＲＦタグシステムでは、必ずしもリーダライタの全てを上記構成とする必要はなく、図１に示したように一部のものだけ（本実施形態ではリーダライタＲＷ１）に上記構成を採用してもよい。電波干渉が発生する領域に置かれたリーダライタの２台以上（リーダライタＲＷ２、ＲＷ３）に、キャリア送信前にのみキャリア検出を行う従来構成を採用した場合、それらの間では混信が生じる可能性がある。しかし、上記構成を備えたリーダライタＲＷ１との間では混信が発生することはなく、全体としてスループットの向上が期待できる。
【００４３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図８を参照しながら説明する。
図８は、リーダライタの制御部１が実行するセンステーブル更新処理のフローチャートであり、図６と同一の処理ステップに同一のステップ番号を付している。本実施形態のメモリ１２には、通信基準レベルに基づいて検出したキャリアの有無情報である通信センスフラグを記憶する通信センステーブル（第１の記憶領域に相当）の他に、電力基準レベルに基づいて検出したキャリアの有無情報である電力センスフラグを記憶する電力センステーブル（第２の記憶領域に相当）が設定されている。上述したように電力基準レベルは通信基準レベルよりも高く設定されており、通信センステーブルはＲＦタグとの通信時におけるサイドバンドのキャリア成分まで含んだキャリアの有無情報を示し、電力センステーブルは電力供給のためのキャリア成分（キャリアの中心成分）だけの有無情報を示している。
【００４４】
制御部１は、第１の実施形態と同様にステップＳ１２〜Ｓ１４でメモリ１２の通信センステーブルを更新する。続くステップＳ３１で、チャネルＮについて電力基準レベルに基づくキャリアの有無を検出する。ここで、検出した場合（ステップＳ３２；ＹＥＳ）には、ステップＳ３３で電力センスフラグオンをメモリ１２の電力センステーブルのチャネルＮのエリアに書き込み、検出しなかった場合（ステップＳ３２；ＮＯ）には、ステップＳ３４で電力センスフラグオフをメモリ１２の電力センステーブルのチャネルＮのエリアに書き込む。このように、電力センスフラグは、電力基準レベルに基づいてキャリアが検出されない場合、直ちにオフとされる。
【００４５】
その後、制御部１は、ステップＳ１５〜Ｓ１７の処理を実行後、ステップＳ３５において、電力センステーブルで電力センスフラグがオンからオフに遷移したチャネル（キャリア消滅チャネル）があれば、そのチャネルを含む周囲のチャネルについて通信センステーブル内の通信センスフラグをオンからオフに書き換える。
【００４６】
具体的には、通信センステーブルにおいて、上記キャリア消滅チャネルとその両側に隣接する電力センスフラグオンのチャネルとの各中間位置までの通信センスフラグをオンからオフに書き換える。電力センスフラグがオンのチャネルが存在しなければ、その方向（側）については全チャネルについて通信センスフラグをオンからオフに書き換える。この制御には電力センステーブルの前回値と今回値とが必要となるため、ステップＳ３６において電力センステーブルの今回の電力センスフラグを前回の電力センスフラグとして保存する。
【００４７】
以上説明した本実施形態によれば、通信基準レベルよりも高く設定された電力基準レベルを用いて電力供給用のキャリア成分を確実に検出するとともに、電力供給用のキャリアが消滅した時、そのチャネルを含む周囲のデータ通信用のチャネルの通信センスフラグをオフに書き換えるので、判定時間Ｔａを待つことなく周囲のチャネルを直ちに利用可能となり、通信のスループットを一層高めることができる。その他、第１の実施形態と同様の作用および効果を奏する。
【００４８】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に示す各実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように変形または拡張が可能である。
センステーブル更新処理では、送信前下限チャネルと送信前上限チャネルとの間のチャネル（キャリア送信開始時の空チャネル領域）を対象としてキャリアの有無を検出したが、キャリア送信開始処理のステップＳ５で定めた特定のチャネルに対してのみキャリアの有無を検出するようにしてもよい。これにより、キャリアの送信中は、キャリアの送信開始時に特定したチャネルに対してのみキャリア検出を実行すればよいため、制御部１のセンステーブル更新処理の実行時間を低減できる。
【００４９】
第２の実施形態において、キャリア消滅チャネルが生じた時に通信センスフラグをオンからオフに書き換える周囲のチャネルとは、当該キャリア消滅チャネル（キャリアの中心成分）とそのキャリアを変調した際のサイドバンド成分のチャネルである。これらのチャネルを正確に判定するため、電力センスフラグがオンからオフに遷移した時、通信センステーブルにおいてそのキャリア消滅チャネルと同じ検出時刻が書き込まれているチャネルについて通信センスフラグをオンからオフに書き換えるようにしてもよい。また、この通信センスフラグの更新方法を第２の実施形態で説明した更新方法と併用してもよい。
【００５０】
ＤＳＢ方式に限らずＳＳＢ（Single Side Band）方式に対しても適用できる。
各実施形態ではＲＦタグのリーダライタを例に説明したが、ＲＦタグリーダについても同様に適用できる。
受信アンテナ４ａとセンス用アンテナ４ｂを共通化（一体化）してもよい。また、送信アンテナ３と受信アンテナ４ａとセンス用アンテナ４ｂを共通化（一体化）してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施形態であってリーダライタのキャリア送信タイミングを示す図
【図２】リーダライタの電気的構成を示すブロック図
【図３】ＲＦタグシステムの構成例を示す図
【図４】ＲＦタグシステムにおいて使用する周波数チャネルと信号レベルを示す図
【図５】キャリア送信開始処理を示すフローチャート
【図６】センステーブル更新処理を示すフローチャート
【図７】データ通信速度変更処理を示すフローチャート
【図８】本発明の第２の実施形態を示す図６相当図
【図９】従来技術を示す図１相当図
【符号の説明】
【００５２】
図面中、１は制御部（通信制御手段、キャリア検出手段）、６は周波数チャネル検出部（キャリア検出手段）、１２はメモリ（記憶手段）、ＲＷ１〜ＲＷ３はリーダライタ（ＲＦタグリーダ）、ＴＡＧ１〜ＴＡＧ４はＲＦタグを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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