(57)【要約】【課題】サービスエリア内に存在する複数のタグから一斉に送られたデータのうち、少なくとも１つのタグから送られたデータについてはリーダ／ライタ装置側で確実に認識できるようにする。【解決手段】リーダ／ライタ装置から送られるコマンド信号に応じて固有のＩＤをタグから送信する際に、上記複数のビットデータを２ビット毎に分割して送信するようにするとともに、上記２ビットのデータ内容に応じて変調パターンが設定された４種類のパターン信号の何れかを４タイムスロットの期間に一斉に送信するようにして、マルチリードに要する時間を早くできるようにするとともに、タグのＩＤの内容によってマルチリードに要する時間が変化しないようにする。【選択図】        図１
2004165927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のビットデータにより構成される固有のＩＤが割り当てられていて、リーダ／ライタ装置から送られるコマンド信号に応じて上記固有のＩＤを送信するデータキャリアであって、
上記リーダ／ライタ装置から送られるコマンド信号に応じて上記固有のＩＤを送信する際に、上記複数のビットデータを２ビット毎に分割して送信するようにするとともに、上記２ビットのデータ内容に応じて設定された４種類の変調パターンの何れかを一斉に送信するようにしたことを特徴とするデータキャリア。
【請求項２】
上記２ビットのデータ内容に応じた４種類の変調パターンとして、ウォルシュ直交関数系またはラデマッヘル直交関数系の何れかを用いることを特徴とする請求項１に記載のデータキャリア。
【請求項３】
上記２ビットのデータ内容に応じた４種類の変調パターンの何れかを４タイムスロットの期間に送信する際に、返事の信号のサブキャリアに変調をかけるか、またはキャリア周波数に振幅変調を直接かけるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載のデータキャリア。
【請求項４】
複数のビットデータにより構成される固有のＩＤが割り当てられていて、リーダ／ライタ装置から送られるコマンド信号に応じて上記固有のＩＤを４タイムスロットの期間に送信するデータキャリアであって、
上記リーダ／ライタ装置から送られるコマンド信号に応じて上記固有のＩＤを送信する際に、上記複数のビットデータを２ビット毎に分割して送信するようにするとともに、上記２ビットのデータ内容に応じて「Ｈ」レベル及び「Ｌ」レベルが上記４タイムスロットのそれぞれに対して設定された４つの変調パターンの何れかを一斉に送信するようにしたことを特徴とするデータキャリア。
【請求項５】
上記４つの変調パターンは、上記複数のデータキャリアが同時に送信することでリーダ／ライタ装置が同時に複数の変調パターンの信号を受信しても少なくとも何れか１つの変調パターンの信号を認識できるように設定されていることを特徴とする請求項４に記載のデータキャリア。
【請求項６】
上記請求項１〜５の何れか１項に記載のデータキャリアから送信されるＩＤを順次読み取ってマルチリードシーケンスを行うように構成されたリーダ／ライタ装置であって、
上記４タイムスロットのそれぞれの期間における振幅の大きさを検出して、上記２ビットのデータ内容に応じて設定された４種類の変調パターンについて少なくとも何れか１つの変調パターンの信号を認識できるように設定されていることを特徴とするリーダ／ライタ装置。
【請求項７】
請求項４に記載のデータキャリアから送信されるＩＤを順次読み取ってマルチリードシーケンスを行うように構成されたリーダ／ライタ装置であって、
上記４タイムスロットのそれぞれの期間における信号の有無を検出して、上記２ビットのデータ内容に応じて設定された４種類のパターン信号について少なくとも何れか１つの変調パターンの信号を認識するようにしたことを特徴とするリーダ／ライタ装置。
【請求項８】
上記請求項１〜５の何れか１項に記載のデータキャリアと請求項６または７に記載のリーダ／ライタ装置とを用いることを特徴とするデータキャリアシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータキャリア、リーダ／ライタ装置及びデータキャリアシステムに関し、特に、所定のサービスエリア内に存在している複数のデータキャリアのＩＤを順次読み取るマルチリードシーケンスを行うために用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、サービスエリア内に複数のタグ（データキャリア）が存在することが多い環境で使用されるデータキャリアシステムにおいては、上記複数のタグを呼び出すために種々の方式でマルチリードが行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、各データキャリアに持たせたユニークなＩＤを、マルチリードシーケンスによる順次読み取りを行って、一回のシーケンスでデータキャリアのＩＤを１個づつ読み出していた。このような、データキャリアシステムにおいては、リーダ／ライタ装置と複数のタグとの間にて行われる通信動作における単位時間を１ｅｔｕ（ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ    ｔｉｍｅ    ｕｎｉｔ）と表現するようにしている。
【０００４】
従来行われているデータキャリアシステムにおけるマルチリードシーケンスの一例を以下に説明する。
（第１の従来例）
先ず、リーダ／ライタ装置が複数のタグに向けてマルチリードコマンド信号を発行する。それに対して、各タグは所定の設定時間（第１の設定時間）が経過した後に、各タグに割り当てられているＩＤを構成するビットデータにおける最下位の１桁／２桁のデータに応じてあらかじめ定められたタイムスロットにて上記リーダ／ライタ装置に返事を返す。
【０００５】
上記リーダ／ライタ装置に返事を返す際に、１桁の場合には２種類のタイムスロットを使用し、２桁の場合には４種類のタイムスロットを使用するようにしている。何れにしても、特定のタイムスロット内の信号レベルを判定して受信結果を決定するために、２種類／４種類のタイムスロットは互いに重ならないようにすることが重要である。そのため、各々のタイムスロット間にはガードタイムが設定されているか、或いは各々のタイムスロットが単独に存在する期間が充分に長くなるように上記タイムスロットの長さが設定されていた。
【０００６】
このため、リーダ／ライタ装置から送られたコマンド信号に対して各タグが応答する場合には、「時間バラツキ＋受信系での応答時間ばらつき」を考慮して、時間的に余裕を持たせてある。よって、上記タイムスロットの目安は最速で３ｅｔｕ程度となるように設定していた。
【０００７】
一方、リーダ／ライタ装置においては、各々のタイムスロット毎にタグからの返事の信号を検出する動作を全てのタイムスロットが終わるまで継続して行うようにしている。そして、リーダ／ライタ装置で各タグからの信号を検出した場合には、検出したタイムスロットに対応するデータを指定して、次の桁の返事を返すように命令する桁上げ信号を該当するタグに送信するようにしている。
【０００８】
この場合、複数のタイムスロットで信号を検出しても次の桁の返事を返すように指定するのは１種類のタグのみとなる。なお、上記検出した信号よりどのデータを選んでもよいが、一般には、優先順位をタイムスロット順に割り振っておくようにしている。しかし、ランダムでも、特定のＩＤコードを優先する管理も可能であり、リーダ／ライタ装置でタグからの信号を検出しなかった場合には上記桁上げ信号をタグに送らず、その回のマルチリードシーケンスを終了する。
【０００９】
次に、各々のタグ側の動作について説明する。各々のタグにおいては、ヒットしたタグは所定の設定時間（第２の設定時間＝第１の設定時間）が経過した後に、次の桁のデータに応じたタイムスロットにて返事を返す。また、ヒットしなかったタグはそのマルチリードシーケンスより抜けて次のコマンド信号待ちとなる。
【００１０】
一方、タグが返事の信号を返したにも関わらず、リーダ／ライタ装置で全てのタイムスロットで信号を検出できなかった場合には、リーダ／ライタ装置は桁上げ信号を返さないようにしていた。上記の如くして、リーダ／ライタ装置はその回のマルチリードシーケンスを終了する。これにより、タグもマルチリードシーケンスより抜けて次のコマンド信号待ちとなる。
【００１１】
このようなマルチリードシーケンスを繰り返し行った結果、ＩＤコードを全桁返事したタグはリーダ／ライタ装置にＩＤを全桁読み取ってもらったので、以降にリーダ／ライタ装置から送られるマルチリードコマンド信号に対して応答しなくなる。よって、次回のマルチリードコマンド信号に対して応答するタグの数が１個減ることになる。
【００１２】
この通信手順を繰り返して行っていくと、１回のマルチリードシーケンスで１個のタグのＩＤを読み取ることが出来る。したがって、このマルチリードシーケンスを何回も繰り返して行くことで、サービスエリア内に多数のタグが存在していても、全てのＩＤを順次読み取ることが可能である。したがって、各々のタグ内の制御は定型動作の繰り返しでよいので簡単なため、タグの製造コストを低減することができる利点があった。
【００１３】
【特許文献１】
特開平８−３６６２３号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
以上、説明したように、従来のデータキャリアシステムにおけるマルチリードシーケンスの方法では、各々のタグは複数のタイムスロットに分けてリーダ／ライタ装置に返事を返していた。このため、リーダ／ライタ装置は、特定のタイムスロットの間に受信信号の有り無しを判定する必要があったので、上述したように複数のタグの返事が完全に重ならないように各々のタイムスロットを設定する必要があった。
【００１５】
また、各々のタグはリーダ／ライタ装置から送られるコマンド信号に対して同期して動作するが、各々のタグ間で応答ズレがある問題があった。また、タグからの信号の有無をリーダ／ライタ装置側で判定するまでの時間も信号レベルによって変わってくる問題があった。
【００１６】
すなわち、リーダ／ライタ装置に直近のタグからの信号は、リーダ／ライタ装置に強く伝わるため、各々のタグが返事を返し始めてから、リーダ／ライタ装置において信号有りと判断するまでの時間が早く、逆に返事を止めた後に信号が無いと判断する時間が遅くなるという問題があった。
【００１７】
それに対し、リーダ／ライタ装置のサービスエリアの限界に近い位置（リーダ／ライタ装置からは遠い位置）にいるタグの返事は、リーダ／ライタ装置に伝わる信号が弱いために、タグが返事を返し始めてから信号有りとリーダ／ライタ装置が判断するまでに要する時間が遅く、逆に返事を止めた後に信号が無いとリーダ／ライタ装置が判断する時間が早くなる問題があった。
【００１８】
このため、各々のタグの返事が重ならないようにするために、タイムスロットの間にガードタイムを入れたり、各タイムスロットを延ばしたりする必要があった。したがって、従来の方法においてはマルチリードシーケンスの時間が長くかかる問題があった。以下に、その具体例を示す。
【００１９】
（１回のマルチリードシーケンスに要する時間の第１の計算例）
１桁ずつ返し、ＩＤの桁数が１６の場合、
コマンド信号を発行時間  ：Ｎｅｔｕ、
第１の設定期間    ：２ｅｔｕ、
タイムスロット×２：６ｅｔｕ、
第２の設定期間    ：２ｅｔｕ、
データ指定して桁上げ信号を発行：２ｅｔｕ、
である場合に、１回のマルチリードシーケンスに要する時間は、
Ｎｅｔｕ＋１２ｅｔｕ×１６＝Ｎ＋１９２ｅｔｕ、
となる。
【００２０】
（１回のマルチリードシーケンスに要する時間の第２の計算例）
２桁ずつ返し、ＩＤの桁数が１６の場合、
コマンド信号を発行時間  ：Ｎｅｔｕ、
第１の設定期間    ：２ｅｔｕ、
タイムスロット×４：１２ｅｔｕ、
第２の設定期間    ：２ｅｔｕ、
データ指定して桁上げ信号を発行：３ｅｔｕ、
である場合に、１回のマルチリードシーケンスに要する時間は、
Ｎｅｔｕ＋１９ｅｔｕ×８＝Ｎｅｔｕ＋１５２ｅｔｕ、
となる。
【００２１】
（１回のマルチリードシーケンスに要する時間の第３の計算例―上述した第１の計算例の時間がかかる問題に対し改善した例）
リーダ／ライタ装置がマルチリードコマンド信号を発行すると、それぞれのタグは設定された時間後にＩＤを構成する最下位の１桁／２桁のデータ応じて、あらかじめ定められたタイムスロットで返事を返す（あるいは返そうとする）。この場合、１桁の場合は２種類のタイムスロットを使用し、２桁の場合は４種類のタイムスロットを使用する。
【００２２】
リーダ／ライタ装置は、先行するタイムスロットから順番に各タグからの返事の信号を検出する。そして、リーダ／ライタ装置がタグからの信号を検出した場合に、上記第２の計算例ではタグの返事を検出すると桁上げ信号を送るようにしていた。すなわち、全てのタイムスロットが終わるまで待たないようにしていた。また、リーダ／ライタ装置が全てのタイムスロットで信号を検出しなかった場合には、桁上げ信号を送らずにマルチリードシーケンスを終了するようにしていた。
【００２３】
一方、各タグにおいては、ヒットしたタグは次の桁のデータの応じたタイムスロットで返事を返そうとしていた。この場合、ＩＤデータに応じて返事を返すタイムスロット待ちしていたタグは、その前にリーダ／ライタ装置から桁上げ信号を受け取ると、マルチリードシーケンスより抜けてコマンド信号待ちとなる。
【００２４】
また、ＩＤデータに応じたタイムスロットで返事をしたタグにおいて、桁上げ信号が返ってこなかった場合はマルチリードシーケンスより抜けてコマンド信号待ちとなるようにしていた。
【００２５】
このような動作を繰り返して行うことにより、ＩＤコードを全桁返事したタグは、リーダ／ライタ装置にＩＤを読み取ってもらったので、以降のマルチリードコマンド信号に対して応答しなくなるようにすることにより、次回のマルチリードコマンド信号に対し応答するタグの数が１個減ることになる。したがって、この通信手順を繰り返していくと、１回のマルチリードシーケンスで１個のタグのＩＤを読み取ることが出来ることになる。これにより、サービスエリア内に多数のタグがいてもＩＤを順次読み取ることができる。
【００２６】
そして、この場合には、タグの返事のタイミングを複数のタイムスロットに分けているが、全タイムスロットが終了するまで常に待たないでいい利点がある。すなわち、先行するタイムスロットから順次信号を検出していき、信号を検出するとそこで次の桁に移行しているので、確率的にではあるがマルチリードシーケンスの読み出しが早く進行することになる。
【００２７】
ここで、確率的としたのは読み出すＩＤのコードが複数設定されたタイムスロットの後ろの方のコードのものが多い場合もあれば、前の方のコードのものが多い場合もあるからである。
【００２８】
よって、第１の従来例に対して読み出し速度が早くなる利点があるが、その反面、ＩＤコードの内容によって読み出し速度が異なってしまう問題があった。このため、例えタグの数が固定でも読み出し時間が変化してしまう欠点があった。
【００２９】
また、タイムスロットは２ｅｔｕまで短くできるが、タイムスロットの間に通信時間が入るために、その後のリーダ／ライタ装置から桁上げ信号が返ってこないことを確認する時間が必要となる。すなわち、第３の設定時間＝３ｅｔｕが必要となる問題があった。
【００３０】
また、タグの動作の制御が一回の読み出し桁について、タイムスロット待ちの間にも桁上げ信号の判定が必要となり、複雑となりコストアップになる問題があった。
【００３１】
（１回のマルチリードシーケンスに要する時間の第３の計算例）
１桁ずつ返し、ＩＤの桁数が１６の場合、
【００３２】
【表１】
2004165927.tif 000003
【００３３】
となる。
【００３４】
よって、平均速度は、
Ｎｅｔｕ＋８ｅｔｕ×８＋１３ｅｔｕ×８
＝Ｎｅｔｕ＋１６８ｅｔｕ
となる。
【００３５】
（１回のマルチリードシーケンスに要する時間の第４の計算例）
２桁ずつ返し、ＩＤの桁数が１６の場合には、
【００３６】
【表２】
2004165927.tif 000004
【００３７】
となっていた。なお、上記「表２」には、「０１」及び「１０」は省略したが、「０１」の場合、「Ｎ＋１３ｅｔｕ×８＝Ｎ＋１０４ｅｔｕであり、「１０」の場合、「Ｎ＋１８ｅｔｕ×８＝Ｎ＋１４４ｅｔｕである。
本発明は上述の問題点にかんがみてなされたもので、タグのＩＤを構成するデータを、サービスエリア内に存在する複数のタグから一斉に送信させるようにするとともに、上記一斉に送られた複数のデータのうち、少なくとも１つのタグから送られたデータについてはリーダ／ライタ装置側で確実に認識できるようにすることを目的とする。
【００３８】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータキャリアは、複数のビットデータにより構成される固有のＩＤが割り当てられていて、リーダ／ライタ装置から送られるコマンド信号に応じて上記固有のＩＤを送信するデータキャリアであって、上記リーダ／ライタ装置から送られるコマンド信号に応じて上記固有のＩＤを送信する際に、上記複数のビットデータを２ビット毎に分割して送信するようにするとともに、上記２ビットのデータ内容に応じて設定された４種類の変調パターンの何れかを一斉に送信するようにしたことを特徴としている。
また、本発明の他の特徴とするところは、上記２ビットのデータ内容に応じた４種類の変調パターンとして、ウォルシュ直交関数系またはラデマッヘル直交関数系の何れかを用いることを特徴としている。
また、本発明のその他の特徴とするところは、上記２ビットのデータ内容に応じた４種類の変調パターンの何れかを４タイムスロットの期間に送信する際に、返事の信号のサブキャリアに変調をかけるか、またはキャリア周波数に振幅変調を直接かけるようにしたことを特徴としている。
また、本発明のその他の特徴とするところは、複数のビットデータにより構成される固有のＩＤが割り当てられていて、リーダ／ライタ装置から送られるコマンド信号に応じて上記固有のＩＤを４タイムスロットの期間に送信するデータキャリアであって、上記リーダ／ライタ装置から送られるコマンド信号に応じて上記固有のＩＤを送信する際に、上記複数のビットデータを２ビット毎に分割して送信するようにするとともに、上記２ビットのデータ内容に応じて「Ｈ」レベル及び「Ｌ」レベルが上記４タイムスロットのそれぞれに対して設定された４つの変調パターンの何れかを一斉に送信するようにしたことを特徴としている。
また、本発明のその他の特徴とするところは、上記４つの変調パターンは、上記複数のデータキャリアが同時に送信することでリーダ／ライタ装置が同時に複数の変調パターンの信号を受信しても少なくとも何れか１つの変調パターンの信号を認識できるように設定されていることを特徴としている。また、このような条件を満たす変調パターンの例として、ウォルシュ直交関数系またはラデマッヘル直交関数系の何れかを用いることを特徴としている。
【００３９】
本発明のリーダ／ライタ装置は、上記の何れか１項に記載のデータキャリアから送信されるＩＤを順次読み取ってマルチリードシーケンスを行うように構成されたリーダ／ライタ装置であって、上記４タイムスロットのそれぞれの期間における振幅の大きさを検出して、上記２ビットのデータ内容に応じて設定された４種類の変調パターンについて少なくとも何れか１つの変調パターンの信号を認識できるように設定されていることを特徴としている。
また、本発明の他の特徴とするところは、上記に記載のデータキャリアから送信されるＩＤを順次読み取ってマルチリードシーケンスを行うように構成されたリーダ／ライタ装置であって、上記４タイムスロットのそれぞれの期間における信号の有無を検出して、上記２ビットのデータ内容に応じて設定された４種類のパターン信号について少なくとも何れか１つの変調パターンの信号を認識するようにしたことを特徴としている。
【００４０】
本発明のデータキャリアシステムは、上記の何れかに記載のデータキャリアと上記の何れかに記載のリーダ／ライタ装置とを用いることを特徴としている。
【００４１】
【発明の実施の形態】
「第１の実施の形態」
次に、添付図面を参照しながら本発明のデータキャリア、リーダ／ライタ装置及びデータキャリアシステムの第１の実施の形態について説明する。
この第１の実施の形態においては、ＩＤを構成するビットデータを送信する際に、２桁づつパターン多重する例を説明する。
【００４２】
１つのリーダ／ライタ装置と複数のタグ（データキャリア）とからなるデータキャリアシステムにおけるマルチリードシーケンスにおいて、本実施の形態においては上記複数のタグのそれぞれに固有のＩＤを付与しておき、２ビット毎のデータよって決まる変調パターンで各タグに一斉に返事をさせるようにしている。
【００４３】
そして、本実施の形態においては、同パターンの信号はどんな組み合わせで重なっていても、含まれていた複数のパターンのうち、少なくとも何れか１つのパターンをリーダ／ライタ装置側で認識できるようなパターンとしておくようにしている。
【００４４】
上記各タグに一斉に返事をさせるパターンとしては、２値をとる直交関数系による直交符号（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を選ぶようにしている。この代表例は、図１に示すように、アダマール（Ｈａｄａｍａｒａｒｄ）変換によるウォルシュ直交関数系を考慮することができる。あるいは、図２（ａ）〜（ｄ）に示すようなラデマッヘル直交関数系のパターンを選ぶことができる。
【００４５】
次に、本実施の形態のマルチリードシーケンスの第１の具体例を説明する。
リーダ／ライタ装置よりマルチリードコマンド信号が発行されると、サービスエリア内に存在するそれぞれのタグは、予め設定された期間後（第１の設定時間）に一定時間の間に返事の信号をリーダ／ライタ装置に返す。上記の返事の信号は、サブキャリアに変調をかけるか、あるいはキャリア周波数に振幅変調を直接かけるようにして返す。
【００４６】
上記変調のパターンは、ＩＤデータの最小桁から２桁のデータが「００」、「０１」、「１０」、「１１」に応じて変えるようにしている。すなわち、
「００」の場合はＷａｌ（０，ｔ）  ：「１」でＯＮ  「−１」でＯＦＦとなり、「０１」の場合はＷａｌ（１，ｔ）  ：「１」でＯＮ  「−１」でＯＦＦとなり、「１０」の場合はＷａｌ（２，ｔ）  ：「１」でＯＮ  「−１」でＯＦＦとなり、「１１」の場合はＷａｌ（３，ｔ）  ：「１」でＯＮ  「−１」でＯＦＦとなるようにしている。
【００４７】
また、返事を返す期間を４タイムスロットに分けて、それぞれのＩＤデータに対応する変調パターンに応じて各タグが同時に返事を返すようにしている。
【００４８】
各タグからの返事は図３（ａ）に示すようになる。図３（ａ）において、
Ａ：「００」の場合のＷａｌ（０，ｔ）の信号による受信信号振幅、
Ｂ：「０１」の場合のＷａｌ（１，ｔ）の信号による受信信号振幅、
Ｃ：「１０」の場合のＷａｌ（２，ｔ）の信号による受信信号振幅、
Ｄ：「１１」の場合のＷａｌ（３，ｔ）の信号による受信信号振幅
を表現している。
【００４９】
また、サブキャリアを使った場合は、受信信号をリーダ／ライタ装置内で位相の基準として用意している。そして、サブキャリア周波数の基準信号と同位相成分とを直交成分に分けて検波している。これを、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示す。図３（ｂ）に示すように、位相の基準のサブキャリア周波数信号に対して、ＡＩ、ＢＩ、ＣＩ、ＤＩはそれぞれの信号の同位相成分であり、図３（ｃ）に示すＡＱ、ＢＱ、ＣＱ、ＤＱはそれぞれの信号の直交位相成分である。
【００５０】
したがって、
Ａ２＝ＡＩ２＋ＡＱ２、
Ｂ２＝ＢＩ２＋ＢＱ２、
Ｃ２＝ＣＩ２＋ＣＱ２、
Ｄ２＝ＤＩ２＋ＤＱ２
となる。
【００５１】
実際には、返事の各タイムスロットの振幅データを「Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ」とすると、ＥＩ、ＦＩ、ＧＩ、ＨＩはそれぞれの信号の同位相成分、ＥＱ、ＦＱ、ＧＱ、ＨＱはそれぞれの信号の直交位相成分である。
【００５２】
したがって、
ＥＩ＝ＡＩ＋ＢＩ＋ＣＩ＋ＤＩ、
ＦＩ＝ＡＩ＋ＢＩ、
ＧＩ＝ＡＩ＋ＤＩ、
ＨＩ＝ＡＩ＋ＣＩ
となる。
【００５３】
また、
ＥＱ＝ＡＱ＋ＢＱ＋ＣＱ＋ＤＱ、
ＦＱ＝ＡＱ＋ＢＱ、
ＧＱ＝ＡＱ＋ＤＱ、
ＨＱ＝ＡＱ＋ＣＱ
となる。
【００５４】
よって、
２ＢＩ＝ＥＩ＋ＦＩ−（ＧＩ＋ＨＩ）、
２ＢＱ＝ＥＱ＋ＦＱ−（ＧＱ＋ＨＱ）、
２ＣＩ＝ＥＩ＋ＨＩ−（ＦＩ＋ＧＩ）、
２ＣＱ＝ＥＱ＋ＨＱ−（ＦＱ＋ＧＱ）、
２ＤＩ＝ＥＩ＋ＧＩ−（ＦＩ＋ＨＩ）、
２ＤＱ＝ＥＱ＋ＧＱ−（ＦＱ＋ＨＱ）、
４ＡＩ＝ＥＩ＋ＦＩ＋ＧＩ＋ＨＩ−２（ＢＩ＋ＣＩ＋ＤＩ）、
４ＡＱ＝ＥＱ＋ＦＱ＋ＧＱ＋ＨＱ−２（ＢＱ＋ＣＱ＋ＤＱ）
となる。
【００５５】
これより、Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２の値を求め、それぞれがあらかじめ設定された値との大小を判定することで、各信号の有無を判定し、さらに最大の信号レベルのものも検出することができる。
【００５６】
また、サブキャリアを使わずにキャリアに直接変調をかけた場合には、キャリアの振幅情報だけでよいので、簡単に求めることができる。すなわち、「ＡＩ、ＢＩ、ＣＩ、ＤＩ」を、それぞれ「Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ」に入れ替える。そして、最大の値を示したデータを指定して次の２桁のデータに応じたパターンで変調信号を返すように桁上がり信号を送るようにすればよい。
【００５７】
この方法によれば、タイムスロット間で返事の信号が多少重なっても、上記計算中に補正されるので問題が生じない。さらに、弱い返事の信号のデータを指定するときには、強い信号を返したタグは既にＩＤを読まれていて、マルチリードシーケンスに参加していないので、強い信号が弱い返事の信号に対して妨害を与えない。よって、タイムスロットを短くして「２ｅｔｕ」にすることができる。
【００５８】
リーダ／ライタ装置がタグからの信号を検出してデータを認識すると、その中から最大の振幅を示した信号に対応したデータを指定してタグに向かって返事を返すとともに、ＩＤを構成するビットデータにおける次の桁のデータに応じて返事を返すように命令するコマンド信号を出力する。
【００５９】
タグは、返事の信号兼桁上げ信号をリーダ／ライタ装置が返して来たのを受け取ると、所定の設定時間後（第２の設定時間）に、上述と同様にＩＤの次の２桁データに応じた変調をかけて返事を返す。この処理をＩＤを構成するビットデータの桁数／２だけ繰り返すと、１リーダ／ライタ装置は１個のタグのＩＤを認識することができる。
【００６０】
上述のようにして、ＩＤを構成するビットデータの最後の桁まで返事を返したタグは、リーダ／ライタ装置に自身のＩＤを認識してもらったので、以降にリーダ／ライタ装置から送られるマルチリードコマンド信号には応答しなくなる。したがって、次回のマルチリードシーケンスに参加するタグの数は１個減ることになる。
【００６１】
一方、各タグのうち、返事したデータとリーダ／ライタ装置が認識して返して来たデータとが異なる場合は、そのマルチリードシーケンスから抜けて次のコマンド信号待ちとなる。
【００６２】
また、リーダ／ライタ装置がマルチリードコマンド信号を送信した後、あるいは認識したデータを指定して桁上げ信号を送信した後、タグからの信号を何も検出できなかった場合は、リーダ／ライタ装置に認識されていないタグは存在しないと判断する。この場合は、桁上げ信号を送らないでそのマルチリードシーケンスを終了する。
【００６３】
また、リーダ／ライタ装置がマルチリードコマンド信号を送信した後、あるいは桁上げ信号が送信された後に、該当するタグは返事を返したが、リーダ／ライタ装置からは認識したデータを指定して、ＩＤを構成するビットデータにおける次の桁のデータに応じて返事をするような桁上げ信号を返してこなかった場合には、そのタグはマルチシーケンスから抜けて次のコマンド信号待ちになるようにする。
【００６４】
上述のようにして行うマルチリードシーケンスでは、各タグが一斉に返事を返す時間を短くすることが出来るので、マルチリードのシーケンスを高速で行うことができる。
【００６５】
また、タグのＩＤの種類によって読み出し速度が変化しないので、一定の処理速度でＩＤを読み出すようにすることができる。また、本実施の形態のマルチリードシーケンスの場合、リーダ／ライタ装置からマルチリードコマンド信号が送信された際に、各タグが一斉に返事を送信するようにしたので、タグ側において動作タイミング制御を行うことが簡単になる。したがって、各タグの構成を簡略化することが可能となり、タグの製造コストを低減することができる。
【００６６】
また、サブキャリアを使った場合には、信号レベルをリーダ／ライタ装置側で用意した基準位相信号に対して同位相成分と、直交成分とに分けて検出しているため、信号同士が逆位相で重なることにより、お互いに相殺しあって小さくなる組み合わせがあった場合でも、信号を確実に検出することができる利点がある。
【００６７】
一方、キャリアに変調を直接かけた場合には、信号同士が重なってもお互いに相殺し合うことは無いので、この場合も信号を確実に検出することができる。
【００６８】
次に、本実施の形態における１回のマルチリードシーケンスに要する時間の計算例を説明する。
（第１の計算例）
第１の計算例の場合はタグＩＤを構成するビットデータの桁数が１６の場合であり、タグはビットデータを２桁ずつ返す例である。
コマンド信号を発行時間  ：Ｎｅｔｕ、
第１の設定期間    ：２ｅｔｕ、
返事を返す期間    ：８ｅｔｕ、
第２の設定期間    ：２ｅｔｕ、
データ指定して桁上げ信号を発行：３ｅｔｕ
である。よって、
Ｎｅｔｕ＋１５ｅｔｕ×８＝Ｎｅｔｕ＋１２０ｅｔｕ
となる。
【００６９】
「第２の実施の形態」
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
複数のタグを対象としたマルチリードシーケンスにおいて、本実施の形態においても、各タグにそれぞれのＩＤを構成するビットデータによって決まるパターンで一斉に返事をさせるようにする。この場合も、同パターンの信号はどんな組み合わせで重なっていても、少なくとも含まれていた何れか１つのパターンをリーダ／ライタ装置側で認識できるパターンとしておく。
【００７０】
本実施の形態においては、４タイムスロットにおいて、図４に示す様な変調パターンを使う例を示している。すなわち、図４（ａ）に示すように、送信すべきビットデータが「００」の場合には、第１及び第３のタイムスロットにおいて「Ｌ」となり、第２及び第４のタイムスロットにおいて「Ｈ」となる変調パターンを使用するようにしている。また、送信すべきビットデータが「０１」の場合には、第１及び第３のタイムスロットにおいて「Ｈ」となり、第２及び第４のタイムスロットにおいて「Ｈ」となる変調パターンの信号を使用するようにしている。
【００７１】
さらに、送信すべきビットデータが「１０」の場合には、第１及び第４のタイムスロットにおいて「Ｈ」となり、第２及び第３のタイムスロットにおいて「Ｌ」となる変調パターンの信号を使用するようにしている。また、送信すべきビットデータが「１１」の場合には、第３のタイムスロットにおいて「Ｈ」となり、第２、第３及び第４のタイムスロットにおいて「Ｌ」となる変調パターンの信号を使用するようにしている。
【００７２】
図５に、タグ側からの返事の信号の組み合わせを示す。図５に示したように、４種類の返事信号の組み合わせは全ての返事がないのも含めて１６種類ある。但し、複数のタグからの返事信号が重なって同じ波形となる組み合わせがあるので、異なる波形は９種類である。
【００７３】
図６に、受信側で検出される９種類の受信波形と、９種類の受信波形に対応するタグ側の信号の組み合わせを示す。図６に示したように、受信波形より特定の１個の信号だけが受信されたと判断される場合は問題なく決定することができる。
【００７４】
しかしながら、受信波形から複数のタグからの信号が受信されたと判断される場合、または２個のタグからの信号が重なったと確定して判断される場合は、どちらか一方のタグからの信号を受信したものとしてマルチリードシーケンスを継続する。
【００７５】
また、受信波形から複数の組み合わせで返事があったと判断される場合もある。このため、本実施の形態においては、上述したように受信波形に対応するタグの返事の組み合わせが複数あっても、少なくとも１個の信号は返事として返って来ていたと確定できるように変調パターンが選ばれている。図６では、該当する返事のデータを枠で囲って示している。そして、確定できたパターンに対応するデータが受信出来たとして、マルチリードシーケンスを継続するようにしている。
【００７６】
この第２の実施の形態においては、信号の検出を信号の返す期間中時系列的に連続して行っている（４タイムスロット：２ｅｔｕ／タイムスロット）。受信データの決定はこうして時系列的に得られた信号の検出結果を組み合わせて行っている。
【００７７】
すなわち、タイムスロットの境界でタグからの返事のタイミングズレの生じた信号があっても、時系列的に得られる返事の期間中における全ての受信信号振幅の波形から判断している。このため、リーダ／ライタ装置からのコマンド信号に対しタグが応答する時間バラツキ＋受信系での応答時間ばらつきがあっても補正して、本来の受信パターンを推定することができる。
【００７８】
次に、本実施の形態における１回のマルチリードシーケンスに要する時間の第２の計算例を説明する。この場合、ＩＤを構成するビットデータを２桁ずつ返すようにし、ＩＤの桁数が１６の場合を例としている。
コマンド信号を発行時間    ：Ｎｅｔｕ、
第１の設定期間      ：２ｅｔｕ、
返事の期間          ：８ｅｔｕ、
第２の設定期間      ：２ｅｔｕ、
データ指定して桁上げ信号を発行：３ｅｔｕ
となる。よって、
Ｎｅｔｕ＋１５ｅｔｕ×８＝Ｎｅｔｕ＋１２０ｅｔｕ
である。
【００７９】
本実施の形態においても、各タグはリーダ／ライタ装置から送られるマルチリードコマンド信号に応じて一斉に応答し、リーダ／ライタ装置側では少なくとも１個のタグのＩＤを認識することができるようにしているので、タグの中の制御を簡単にすることが出来る。また、本実施の形態においても、タグのＩＤによってマルチリードシーケンスの速度が１回ごとに変わる不都合が生じないようにすることができる利点がある。
【００８０】
次に、図７及び図８を参照しながら本発明のデータキャリアシステムの構成例を説明する。
図７は、サブキャリアが無い場合のデータキャリアシステムの構成例を示すブロック図である。図７において、７０１〜７０ｎはタグを示している。
また、７１０はリーダ／ライタ装置本体、７１１はアンテナ、７１２はバンドパスフィルタ、７１３はアンプ、７１４は検波回路、７１５はコントローラ、７１６は出力アンプである。
このような構成により、アンテナ７１１からコマンド信号がリーダ／ライタ装置から送信されると、それに応じて各タグ７０１〜７０ｎからはＩＤを構成するデータの内容に応じて設定されたパターンの信号が一斉に送信される。
【００８１】
上記各タグ７０１〜７０ｎから一斉に送信された各パターン信号は、バンドパスフィルタ７１２により不要な周波数帯が取り除かれた後でアンプ７１３に入力されて増幅され、次に、検波回路７１４によって検波され、図３（ａ）で示したパターン信号が検出される。そして、上記検出されたパターン信号がコントローラ７１５に入力される。
【００８２】
上記コントローラ７１５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等よりなるコンピュータシステムにより構成されており、各タグ７０１〜７０ｎにマルチリードシーケンスを行うためのコマンド信号を送信したり、各タグ７０１〜７０ｎから送られるＩＤを構成するビットデータにおける２ビットのデータ内容に応じて設定されたパターンを解析して、それぞれのタイムスロットで少なくとも何れか１つのパターンを認識したりする。コントローラ７１５から出力されるコマンド信号は、出力アンプ７１６によって増幅され、アンテナ７１１を介して各タグ７０１〜７０ｎに送信される。
【００８３】
サブキャリアが有る場合のデータキャリアシステムに用いられるリーダ／ライタ装置の構成例を図８を参照しながら説明する。
図８において、８０１〜８０ｎはタグを示している。また、８１０リーダ／ライタ装置本体、８１１はアンテナ、８１２はバンドパスフィルタ、８１３はアンプ、８１４は掛算器、８１５はローパスフィルタ、８１６は掛算器、８１５はローパスフィルタ、８１８はコントローラ、８１９はサブキャリア基準位相信号発生器、８２０は９０°位相シフト回路、８２１は出力アンプである。
【００８４】
このように構成されたリーダ／ライタ装置のアンテナ８１１からコマンド信号がリーダ／ライタ装置から送信されると、それに応じて各タグ８０１〜８０ｎからはＩＤを構成するデータの内容に応じて設定されたパターンの信号が一斉に送信される。
【００８５】
上述したように、サブキャリアを使用した場合は、リーダ／ライタ装置内で位相の基準として用意しているＩ信号及びＱ信号と受信信号とを掛け算することにより、サブキャリア周波数の基準信号と同位相成分とを直交成分に分けて検波している。
【００８６】
そして、ローパスフィルタ８１５から図３（ｂ）に示した信号を得てコントローラ８１８に出力するとともに、ローパスフィルタ８１７から図３（ｃ）に示した信号を得てコントローラ８１８に出力する。コントローラ８１８においては、上述したように、あらかじめ設定された値との大小を判定することで、各信号の有無を判定する。
【００８７】
図９に、タグ９００の概略構成図を示す。このタグ９００は、リーダ／ライタ装置からのマルチリードコマンド信号をアンテナ９０１で受信すると、バンドパスフィルタ９０２で不要な信号をカットしてからアンプ９０３で所定のレベルに増幅して制御回路９０４に供給する。
【００８８】
制御回路９０４は、入力されたマルチリードコマンド信号に従ってＩＤ記憶回路９０５に記憶されているビットデータを２ビット読み出し、パターン生成回路９０６に導出する。パターン生成回路９０６は、ＩＤ記憶回路９０５から読み出された２ビットのデータ内容に従って、図１（ａ）〜（ｄ）または図２（ａ）〜（ｄ）の何れかのパターン信号を生成する。パターン生成回路９０６で生成されたパターン信号は、出力アンプ９０７によって増幅され、アンテナ９０１を介してリーダ／ライタ装置に送信される。
【００８９】
このように、本実施の形態のタグ９００は動作シーケンスが簡単なので、制御回路９０４に内蔵するロジック回路を簡単に構成することができ、集積回路化においてタグ９００の製造コストを低減することができる。これにより、タグ９００の個数が多いデータキャリアシステムにおいて全体のコストを安価にすることができる。
【００９０】
次に、図１０〜図１２を参照しながら、図４に示したような、２ビットのデータ内容に応じて４タイムスロットの間に使用する変調パターンの第２〜第４の例を説明する。
変調パターンの第２の例の場合は、図１０（ａ）に示すように、送信すべきビットデータが「００」の場合には、第１及び第３のタイムスロットにおいて「Ｈ」となり、第２及び第４のタイムスロットにおいて「Ｌ」となる変調パターンを使用するようにしている。また、送信すべきビットデータが「０１」の場合には、第１及び第２のタイムスロットにおいて「Ｈ」となり、第３及び第４のタイムスロットにおいて「Ｌ」となる変調パターンの信号を使用するようにしている。
【００９１】
さらに、送信すべきビットデータが「１０」の場合には、第１及び第２のタイムスロットにおいて「Ｌ」となり、第３及び第４のタイムスロットにおいて「Ｈ」となる変調パターンの信号を使用するようにしている。また、送信すべきビットデータが「１１」の場合には、第３のタイムスロットにおいて「Ｈ」となり、第１、第２及び第４のタイムスロットにおいて「Ｌ」となる変調パターンの信号を使用するようにしている。
【００９２】
変調パターンの第３の例の場合は、図１１（ａ）に示すように、送信すべきビットデータが「００」の場合には、第１及び第４のタイムスロットにおいて「Ｈ」となり、第２及び第３のタイムスロットにおいて「Ｌ」となる変調パターンを使用するようにしている。また、送信すべきビットデータが「０１」の場合には、第１〜第４のタイムスロットにおいて「Ｈ」となる変調パターンの信号を使用するようにしている。
【００９３】
さらに、送信すべきビットデータが「１０」の場合には、第１、第２及び第４のタイムスロットにおいて「Ｈ」となり、第３のタイムスロットにおいて「Ｌ」となる変調パターンの信号を使用するようにしている。また、送信すべきビットデータが「１１」の場合には、第１のタイムスロットにおいて「Ｈ」となり、第２〜第４のタイムスロットにおいて「Ｌ」となる変調パターンの信号を使用するようにしている。
【００９４】
変調パターンの第４の例の場合は、図１２（ａ）に示すように、送信すべきビットデータが「００」の場合には、第１及び第２のタイムスロットにおいて「Ｈ」となり、第３及び第４のタイムスロットにおいて「Ｌ」となる変調パターンを使用するようにしている。また、送信すべきビットデータが「０１」の場合には、第２及び第３のタイムスロットにおいて「Ｈ」となり、第１及び第４のタイムスロットにおいて「Ｌ」となる変調パターンの信号を使用するようにしている。
【００９５】
さらに、送信すべきビットデータが「１０」の場合には、第１及び第２のタイムスロットにおいて「Ｌ」となり、第３及び第４のタイムスロットにおいて「Ｈ」となる変調パターンの信号を使用するようにしている。また、送信すべきビットデータが「１１」の場合には、第４のタイムスロットにおいて「Ｈ」となり、第１〜第３のタイムスロットにおいて「Ｌ」となる変調パターンの信号を使用するようにしている。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、データキャリアのＩＤの内容によって読み出し時間が変わらないので、データキャリアシステムを構成するデータキャリアの個数に基づいてマルチリードシーケンスの処理時間を決定することができる。
また、本発明の他の特徴によれば、データキャリアシステムを構成するデータキャリアの全てがサービスエリア内に同時に存在することは殆どないので、サービスエリア内に存在する全てのデータキャリアに対するマルチリードの読み出し時間を従来と比較してより早くすることができる。
また、本発明のその他の特徴によれば、データキャリアからの返事で認識されたデータの中から優先したいデータのデータキャリアに対して桁上げ信号を送信するようにすることができるので、読み出したいＩＤを優先させることができる。
また、本発明のその他の特徴によれば、データキャリアの動作シーケンスが簡単になるので、データキャリア用のチップに内蔵するロジック回路を簡単に構成することができ、集積回路化においてデータキャリアの製造コストを低減することができる。これにより、データキャリアの個数が多いデータキャリアシステムにおける全体のコストを安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示し、各タグに一斉に返事をさせるパターンとして、ウォルシュ直交関数系を用いた例を示す図である。
【図２】各タグに一斉に返事をさせるパターンとして、ラデマッヘル直交関数系を用いた例を示す図である。
【図３】各タグからの返事をウォルシュ直交関数系を用いた例を示す図であり、（ａ）はウォルシュの信号による受信信号振幅を示し、（ｂ）は位相の基準のサブキャリア周波数信号に対して同位相成分の振幅を示し、（ｃ）はそれぞれの信号の直交位相成分の振幅を示す図である。
【図４】第２の実施の形態を示し、２ビットのデータ内容に応じて４タイムスロットの間に使用するに変調パターンの例を説明する図である。
【図５】タグ側からの返事の信号の組み合わせ例を示す図である。
【図６】受信側で検出される９種類の受信波形と、９種類の受信波形に対応するタグ側の信号の組み合わせ例を示す図である。
【図７】サブキャリアが無い場合のデータキャリアシステムの構成例を示すブロック図である。
【図８】サブキャリアが有る場合のデータキャリアシステムの構成例を示すブロック図である。
【図９】タグの構成例を示すブロック図である。
【図１０】変調パターンの第２の実施の形態を説明する図である。
【図１１】変調パターンの第３の実施の形態を説明する図である。
【図１２】変調パターンの第４の実施の形態を説明する図である。
【符号の説明】
７０１〜７０ｎ  タグ
７１０  リーダ／ライタ装置本体
７１１  アンテナ
７１２  バンドパスフィルタ
７１３  アンプ
７１４  検波回路
７１５  コントローラ
７１６  出力アンプ
【図１】
2004165927.tif 000005
【図２】
2004165927.tif 000006
【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】
2004165927.tif 000011
【図８】
2004165927.tif 000012
【図９】
2004165927.tif 000013
【図１０】
2004165927.tif 000014
【図１１】
2004165927.tif 000015
【図１２】
2004165927.tif 000016