(57)【要約】 【課題】  周波数ホッピング方式による従来の通信方式に比べて、各リーダライタ間の干渉を低減することが可能な非接触ＩＣタグとリーダライタの通信方式を提供すること。【解決手段】  各々のリーダライタ４０，５０内の周波数テーブルの生成、分割、並び替え手段１９，２９により、所定の時間周期で、または必要に応じてランダムな周波数発生パターンを記憶する周波数テーブルを生成してメモリ３０，３１に記憶し、それに従い周波数をホッピングさせることにより、各リーダライタ間での干渉が低減される。また、生成された複数個の周波数テーブルをそれぞれ複数個に分割し、それらの分割された複数の周波数テーブルを任意の順番で切り替えて使用することで周波数テーブルの生成数を低減することにより、必要なメモリ容量を減らし、かつ周波数テーブルの生成に要する時間を短縮することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数ホッピング方式により非接触ＩＣタグへのデータの書き込み及び読み出しを行う複数のリーダライタと複数の非接触ＩＣタグとを用いた非接触ＩＣタグとリーダライタの通信方式において、各々のリーダライタ内で所定の時間周期で、または必要に応じてランダムな周波数発生パターンを記憶する周波数テーブルを生成し、その周波数テーブルに従い周波数をホッピングさせることを特徴とする非接触ＩＣタグとリーダライタの通信方式。
【請求項２】
各々のリーダライタ内で前記周波数テーブルを複数個生成し、それらを所定の時間周期で、または必要に応じて切り替えて使用すること特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣタグとリーダライタの通信方式。
【請求項３】
前記周波数テーブルを複数個に分割し、その分割された複数の周波数テーブルを任意の順番で切り替えて使用することを特徴とする請求頃１記載の非接触ＩＣタグとリーダライタの通信方式。
【請求項４】
前記周波数テーブルを複数個生成し、かつ、それぞれの周波数テーブルを複数個に分割し、それらの分割された複数の周波数テーブルを任意の順番で切り替えて使用することを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣタグとリーダライタの通信方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁結合方式、電磁誘導方式、または電波方式などにより所定の場所に添付されたＩＣタグに非接触でデータの書き込みおよび読み出しを行う非接触ＩＣタグリーダライタの技術に関し、特に周波数ホッピング方式により非接触ＩＣタグへのデータの書き込み及び読み出しを行うリーダライタと非接触ＩＣタグの通信方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触でデータの書き込みおよび読み出しを行うデータキャリア、ＲＦＩＤ（Radio  Frequency  Identification）、無線タグ、またはＩＣタグと呼称される通信媒体が普及しつつある。
【０００３】
この種の非接触ＩＣタグにデータの書き込みおよび読み出しを行う非接触ＩＣタグリーダライタ（以下、リーダライタと称す）の非接触ＩＣタグとの間の通信方式において、搬送波周波数２．４５ＧＨｚ帯のリーダライタにおける規格であるＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ８１において周波数ホッピング（Frequency  Hopping  Spectrum  Spread）方式の使用が義務付けられている。これは広い周波数帯域の中の搬送波の周波数チャネルを一定の規則に従いながら一定の時間ごとに切り替えて使用する方式である。
【０００４】
このため、特定の周波数チャネルで干渉（狭帯域干渉）が発生しても、別の周波数チャネルに切り替えることにより、狭帯域干渉を避けることができる利点がある。
【０００５】
図６に、従来の周波数ホッピング方式による非接触ＩＣタグとリーダライタの通信方式の概略図を示す。ホストコンピュータ１に複数のリーダライタが接続されており、図６には、その中で２つのリーダライタすなわちリーダライタ１０とリーダライタ２０の部分について示されている。リーダライタ１０は複数の非接触ＩＣタグ１８に対しアンテナ１７を介し搬送波１１によりデータの書き込みおよび読み出しを行い、リーダライタ２０は複数の非接触ＩＣタグ２８に対しアンテナ２７を介し搬送波２１によりデータの書き込みおよび読み出しを行う。
【０００６】
リーダライタ１０は、ホストコンピュータ１の指示によりデータの書き込みおよび読み出しをコントロールするＣＰＵ１４、周波数ホッピングによる発信周波数チャンネルの時間順番を記録した固定の周波数テーブルを保存したメモリ１３、発信部１５、受信部１６よりなり、ＣＰＵ１４により周波数テーブルを保存したメモリ１３から搬送波の周波数チャンネルが読み出され発信部の発信周波数チャンネルと受信部の受信周波数チャンネルが設定され、決められた所定の時間にはその周波数チャンネルにより非接触ＩＣタグ１８との間の通信が行われる。
【０００７】
リーダライタ２０も同様に、ＣＰＵ２４、周波数テーブルを保存したメモリ２３、発信部２５、受信部２６により構成され、決められた所定の時間には周波数テーブルを保存したメモリ２３により設定された周波数チャンネルにより非接触ＩＣタグ２８との間の通信が行われる。
【０００８】
図７は、上記通信方式におけるリーダライタ１０と２０の周波数チャンネルの時間変化の一例を示す図である。各グラフの横軸が搬送波の周波数、縦軸がそのパワー、グラフの並びが時間経過を表し、２２がリーダライタ２０の周波数チャンネル、１２がリーダライタ１０の周波数チャンネルを示す。
【０００９】
図７において、リーダライタ１０の周波数チャンネルはｆｆ→ｆｄ→ｆｃのように変化し、一方、リーダライタ２０の周波数チャンネルはｆａ→ｆｂ→ｆｅのように変化する。
【００１０】
このように、各リーダライタはある周波数チャンネルを起点として、一定時間経過後に他の周波数チャンネルに切り替えを順次行い、他のリーダライタも同様に一定時間経過で周波数チャンネルを切り替えられ、互いのリーダライタから出力される周波数が重なりにくいため、狭帯域干渉が避けられ、また他の通信システムからの妨害も受けにくく、他の通信システムの妨害ともなりにくいという利点がある。
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−２６７９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述のように、単一で且つ同一周波数が出力される単一周波数方式のリーダライタと比較し、周波数ホッピング方式を採用することで、常に周波数チャンネルが切り替わるため各リーダライタ間の干渉が低減できるが、ある程度固定化されたランダム周波数発生パターンを使用しているため、特定の２つのリーダライタ間でたまたま周波数発生パターンが同一になってしまった場合、同じ周期で同じ周波数が出力され、長い間、干渉し続けてしまうという問題があった。
【００１３】
これを防ぐための手段として、２つのリーダライタ間でホッピングさせる周波数パターンの開始時間をずらす方法も考えられるが、実際にはこの場合でも同一の周波数パターンを用いた場合には時間ばらつきにより徐々に周波数パターンの重なりが生じてくる場合がある。この様子の一例を図８に示す。
【００１４】
本発明の課題は、周波数ホッピング方式による従来の通信方式に比べて、各リーダライタ間の干渉を低減することが可能な非接触ＩＣタグとリーダライタの通信方式を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、ランダムな周波数発生パターンを各リーダライタ内で生成しながら、周波数発生パターンを常に変更することで、上記課題を解決しようとするものである。
【００１６】
すなわち上記課題を解決するために、本発明の非接触ＩＣタグとリーダライタの通信方式は、周波数ホッピング方式により非接触ＩＣタグへのデータの書き込み及び読み出しを行う複数のリーダライタと複数の非接触ＩＣタグとの間の通信方式において、各々のリーダライタ内で所定の時間周期で、または必要に応じてランダムな周波数発生パターンを記憶する周波数テーブルを生成し、その周波数テーブルに従い周波数をホッピングさせる。
【００１７】
また、上記方式において各々のリーダライタ内で前記周波数テーブルを複数個生成し、それらを所定の時間周期で、または必要に応じて切り替えて使用することができる。
【００１８】
また、上記方式において前記周波数テーブルを複数個に分割し、その分割された複数の周波数テーブルを任意の順番で切り替えて使用することができる。
【００１９】
また、上記方式において前期周波数テーブルを複数個生成し、かつ、それぞれの周波数テーブルを複数個に分割し、それらの分割された複数の周波数テーブルを任意の順番で切り替えて使用することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上述べたように、本発明によれば、各々のリーダライタ内で所定の時間周期で、または必要に応じてランダムな周波数発生パターンを記憶する周波数テーブルを生成し、その周波数テーブルに従い周波数をホッピングさせることにより、各リーダライタ間での干渉が低減される。また、生成された複数個の周波数テーブルをそれぞれ複数個に分割し、それらの分割された複数の周波数テーブルを任意の順番で切り替えて使用することで周波数テーブルの生成数を低減することにより、必要なメモリ容量を減らし、かつ周波数テーブルの生成に要する時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳述する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明による周波数ホッピング方式による非接触ＩＣタグとリーダライタの通信方式の実施例の概略図を示す。図６と同様に、リーダライタ４０は複数の非接触ＩＣタグ１８に対しアンテナ１７を介し搬送波１１によりデータの書き込みおよび読み出しを行い、ホストコンピュータ１の指示によりデータの書き込みおよび読み出しをコントロールするＣＰＵ１４、発信部１５、受信部１６よりなるが、本実施例ではＣＰＵ１４の指示により周波数テーブルの生成、分割および分割された周波数テーブルの並び替えを行う手段１９を有しており、それらの処理の結果得られた新たな周波数テーブルを保存したメモリ３０により周波数ホッピングによる搬送波の周波数チャンネルが決められる。
【００２３】
リーダライタ５０も同様に、ＣＰＵ２４の指示により周波数テーブルの生成、分割および分割された周波数テーブルの並び替えを行う手段２９を有しており、それらの処理の結果得られた新たな周波数テーブルを保存したメモリ３１により周波数ホッピングによる搬送波の周波数チャンネルが決められる。
【００２４】
この周波数テーブルの生成においては、各リーダライタから出力される周波数が重なってしまい、通信不安定又は異常動作を引き起こすことを防止するため、周波数は乱数によりランダムに生成する。
【００２５】
図２は、本実施例において使用する周波数チャネルが６４チャネルの場合の周波数テーブルの例を示す。リーダライタ４０、５０は、電源投入後、周波数テーブルを生成して周波数ホッピングを開始する。Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３…Ｔ６４と時間が経過すると共に、リーダライタ４０はｆａ、ｆｂ、ｆｃ…ｆｚと周波数ホッピングし、リーダライタ２０はｆｃ、ｆａ、ｆｂ、…ｆｗと周波数ホッピングし、リーダライタ４０及びリーダライタ５０で周波数が重なることなく、周波数ホッピングを完了する。
【００２６】
さらに、１つの周波数テーブルの周波数ホッピング終了後、リーダライタ４０および５０はそれぞれ生成された新たな周波数テーブルを使用し周波数ホッピングを行う。仮にリーダライタ４０及びリーダライタ５０で同じ周波数が重なった場合、そこで干渉が発生するが、１つの周波数テーブルによる周波数ホッピング完了後に新たに周波数テーブルが生成されるため、同じ時間周期での干渉の発生が避けられる。
【００２７】
上記のように各リーダライタ内で独立に乱数により周波数テーブルを生成し、それぞれの周波数テーブルに従ってそれぞれの搬送波の周波数チャンネルを変化させることによりリーダライタ間の周波数チャンネルの干渉が低減される。
【００２８】
図３は、本発明における周波数テーブルの生成およびその使用方法の第２の実施例を示す図である。先ず２つの周波数テーブルＡ３２、周波数テーブルＢ３３が１つのリーダライタ内でそれぞれ別の乱数により生成される。そのリーダライタの搬送波の周波数チャンネルは最初は一定時間ごとに周波数テーブルＡに従ってｆａ→ｆｂ→ｆｃ→のように変化し、周波数テーブルＡが終了後次に周波数テーブルＢに従って変化する。周波数テーブルＢが終了すると、また周波数テーブルＡに従って変化する。このように周波数チャンネルを周波数テーブルＡとＢを交互に使用して変化させる。他のリーダライタ内でも同様に、乱数により２つの周波数テーブルを生成し、それらを上記と同様に交互に使用することによりリーダライタ間の周波数チャンネルの干渉が生ずる可能性は低減される。
【００２９】
図４は、本発明における周波数テーブルの生成およびその使用方法の第３の実施例を示す図である。図３の実施例の場合と同様に、２つの周波数テーブルＣ３４と周波数テーブルＤ３５が１つのリーダライタ内で生成されるが、本実施例では周波数テーブルＤは周波数テーブルＣを２つの周波数テーブルＣａとＣｂに分割し、それらを並び替えて生成されている。このようにして周波数テーブルＤを生成することにより、図３と同様に周波数テーブルＤを独立に乱数を用いて生成した場合に比べて必要なメモリ容量は小さくでき、さらに生成に要する時間も短くできる。図３の実施例と同様に、本実施例においても周波数テーブルＣと周波数テーブルＤは交互に使用される。
【００３０】
図５は、本発明における周波数テーブルの生成およびその使用方法の第４の実施例であり、上記方式において周波数テーブルを複数個生成し、かつ、それぞれの周波数テーブルを複数個に分割し、それらの分割された複数の周波数テーブルを任意の順番で切り替えて使用する場合の一例を示す。
【００３１】
図５において、図３の実施例と同様に１つのリーダライタ内で周波数テーブルＡ３２と周波数テーブルＢ３３が生成される。本実施例においては、周波数テーブルＡは３つの周波数テーブルＡａ、Ａｂ、Ａｃに分割され、それらを並び替えて新たな周波数テーブルＡ’３６が生成され、周波数テーブルＢも同様に３つの周波数テーブルＢａ、Ｂｂ、Ｂｃに分割され、それらを並び替えて新たな周波数テーブルＢ’３７が生成される。本実施例においては周波数テーブルＡ３２、Ｂ３３、Ａ’３６、Ｂ’３７が順番に選択されて搬送波の周波数チャンネルが決定される。
【００３２】
本実施例は、図３の場合に比べてさらに周波数チャンネルの干渉が発生する確率は小さくできる一方、必要なメモリ容量や生成に要する時間の増加も抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による周波数ホッピング方式による非接触ＩＣタグとリーダライタの通信方式の実施例の概略図。
【図２】図１の実施例において使用する周波数チャネルが６４チャネルの場合の周波数テーブルの例を示す図。
【図３】本発明における周波数テーブルの生成およびその使用方法の第２の実施例を示す図。
【図４】本発明における周波数テーブルの生成およびその使用方法の第３の実施例を示す図。
【図５】本発明における周波数テーブルの生成およびその使用方法の第４の実施例を示す図。
【図６】従来の周波数ホッピング方式による非接触ＩＣタグとリーダライタの通信方式の概略図。
【図７】周波数ホッピング方式による通信方式におけるリーダライタの周波数チャンネルの時間変化の一例を示す図。
【図８】時間ばらつきにより周波数パターンの重なりが生じてくる場合の一例を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１    ホストコンピュータ
１０，２０，４０，５０    リーダライタ
１１    搬送波
１８，２８    非接触ＩＣタグ
１４，２４    ＣＰＵ
１５，２５    発信部
１６，２６    受信部
１７，２７    アンテナ
１３，２３，３０，３１    メモリ
１９，２９    周波数テーブルの生成、分割および分割された周波数テーブルの並び替えを行う手段
１２    リーダライタの周波数チャンネル
２２    リーダライタの周波数チャンネル
３２    周波数テーブルＡ
３３    周波数テーブルＢ
３４    周波数テーブルＣ
３５    周波数テーブルＤ
３６    周波数テーブルＡ’
３７    周波数テーブルＢ’
【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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