(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め付与された識別情報を外部から与えられる応答要求に応じて電波を介して送出する複数の無線媒体と、所定の領域に電波エリアを形成し、この電波エリア内に在圏する前記無線媒体の識別情報を取得する読み取り装置とを備え、
前記読み取り装置が、
前記電波エリア内に在圏する複数の前記無線媒体に対して前記応答要求を送出することで前記識別情報の送出を促し、識別情報の取得が完了した無線媒体に対しては応答停止要求を送出するとともに、識別情報の取得が完了していない無線媒体に対しては前記応答要求を再度送出することで、前記電波エリア内に在圏するすべての無線媒体の識別情報の取得を行う情報読み取りシステムにおいて、
前記無線媒体の各々は、
前記読み取り装置に向けたアップリンクの送信フレームにおける複数のスロットのうち、所定位置に予め定義された共通スロットと、自装置において任意に選択した個別スロットとを用いて前記読み取り装置に対する応答を行う送信スロット制御手段を備え、
前記読み取り装置は、
前記共通スロットを監視し、この共通スロットにおいて前記応答を受信しなかった場合に、前記電波エリア内に在圏するすべての無線媒体に対する情報読み取りが完了した旨を判定する読み取り完了判定手段を備えることを特徴とする情報読み取りシステム。
【請求項２】
前記送信フレーム内における前記共通スロットの位置を、前記送信フレームの先頭に定めたことを特徴とする請求項１に記載の情報読み取りシステム。
【請求項３】
予め付与された識別情報を外部から与えられる応答要求に応じて電波を介して送出する複数の無線媒体と、所定の領域に電波エリアを形成し、この電波エリア内に在圏する前記無線媒体の識別情報を取得する読み取り装置とを備え、前記読み取り装置が、前記電波エリア内に在圏する複数の前記無線媒体に対して前記応答要求を送出することで前記識別情報の送出を促し、識別情報の取得が完了した無線媒体に対しては応答停止要求を送出するとともに、識別情報の取得が完了していない無線媒体に対しては前記応答要求を再度送出することで、前記電波エリア内に在圏するすべての無線媒体の識別情報の取得を行う情報読み取りシステムにおいて使用される前記無線媒体であって、
前記読み取り装置に向けたアップリンクの送信フレームにおける複数のスロットのうち、所定位置に予め定義された共通スロットと、自装置において任意に選択した個別スロットとを用いて前記読み取り装置に対する応答を行う送信スロット制御手段を備えることを特徴とする無線媒体。
【請求項４】
前記送信フレーム内における前記共通スロットの位置を、前記送信フレームの先頭に定めたことを特徴とする請求項３に記載の無線媒体。
【請求項５】
予め付与された識別情報を外部から与えられる応答要求に応じて電波を介して送出する複数の無線媒体と、所定の領域に電波エリアを形成し、この電波エリア内に在圏する前記無線媒体の識別情報を取得する読み取り装置とを備える情報読み取りシステムにおいて使用され、
前記電波エリア内に在圏する複数の前記無線媒体に対して前記応答要求を送出することで前記識別情報の送出を促し、識別情報の取得が完了した無線媒体に対しては応答停止要求を送出するとともに、識別情報の取得が完了していない無線媒体に対しては前記応答要求を再度送出することで、前記電波エリア内に在圏するすべての無線媒体の識別情報の取得を行う前記読み取り装置において、
前記無線媒体から自装置に向けたアップリンクの送信フレームにおける複数のスロットのうち、所定位置に予め定義された共通スロットを監視し、この共通スロットにおいて自装置宛の応答を受信しなかった場合に、前記電波エリア内に在圏するすべての無線媒体に対する情報読み取りが完了した旨を判定する読み取り完了判定手段を備えることを特徴とする読み取り装置。
【請求項６】
前記送信フレーム内における前記共通スロットの位置を、前記送信フレームの先頭に定めたことを特徴とする請求項５に記載の読み取り装置。
【請求項７】
予め付与された識別情報を外部から与えられる応答要求に応じて電波を介して送出する複数の無線媒体と、所定の領域に電波エリアを形成し、この電波エリア内に在圏する前記無線媒体の識別情報を取得する読み取り装置とを備え、前記読み取り装置が、前記電波エリア内に在圏する複数の前記無線媒体に対して前記応答要求を送出することで前記識別情報の送出を促し、識別情報の取得が完了した無線媒体に対しては応答停止要求を送出するとともに、識別情報の取得が完了していない無線媒体に対しては前記応答要求を再度送出することで、前記電波エリア内に在圏するすべての無線媒体の識別情報の取得を行う情報読み取りシステムにおいて使用される前記読み取り装置における情報読み取り方法であって、
前記複数の無線媒体から前記読み取り装置へと向かうアップリンクの送信フレームにおいて、各無線媒体が独自にバックオフすることにより獲得するスロットのほかに、全ての無線媒体が共通にアクセスする共通スロットを設定し、この共通スロットに対して各無線媒体からのアクセスが行なわれなかったことをもって前記電波エリア内に在圏するすべての無線媒体の情報読み取りを完了とすることを特徴とする情報読み取り方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチリード方式によるデータ読み取りを行う情報読み取りシステムと、この情報読み取りシステムに用いられる無線媒体、読み取り装置および情報読み取り方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報読み取りシステムとは、一種の無線通信システムであり、いわゆる無線タグと呼ばれるデータキャリア（Data Carrier）に記録されている情報を無線を介して読み取り、種々のアプリケーションを実行するものである。この種のシステムは、移動体識別装置、ＲＦ−ＩＤ、リモートＩＤ、ワイヤレスカードなどと呼ばれており、例えば鉄道乗車券、高速道路ノンストップ通行券などへの応用が計画されている。
【０００３】
図５に示すように、情報読み取りシステムは、データキャリア（ＤＣ）１１〜１ｎと、このデータキャリアＤＣ１１〜１ｎに記録されている情報を読み取るリーダ（読み取り装置）２と、リーダ２により読み取られた情報を用いて種々のアプリケーションを実行するホストコンピュータ３とを備えている。
【０００４】
ところで、リーダ２がデータキャリアＤＣ１１〜１ｎのデータを読み取る際の方式（プロトコル）には、シングルリード方式と、マルチリード方式とがある。シングルリード方式とは、リーダ２の電波エリア内（０〜２ｍ以内）に、同時に一つのデータキャリアＤＣしか存在しないようなアプリケーションを実行する際の方式である。この方式では、リーダ２は、電波エリア内に順番に到着するデータキャリアＤＣのデータを順次読み出せば良いので、プロトコルに関して特に難しい点はない。
【０００５】
一方、マルチリード方式とは、電波エリア内に、同時に複数のデータキャリアＤＣが存在するようなアプリケーションを実行する際の方式である。このような場合には、異なるデータキャリアが同時にデータを送出して衝突が起こる可能性があるので、この衝突をなるべく回避しつつ、全データキャリアに対するデータ読み取りが短時間で完了するような手順が定められている。
【０００６】
従来の情報読み取りシステムにおける、マルチリード方式による手順を図６を参照して説明する。ここでは各データキャリア（ＤＣ）１１〜１ｎが自己の識別情報（ＩＤ）をリーダ２に対して送出する場合を想定する。
まず、リーダ２は各ＤＣ１１〜１ｎに対してリードコマンドを同報で送信する（ステップＳＴ４１）。このリードコマンドには、ＤＣ１１〜１ｎの（予想される）個数に応じて、使用タイムスロットの個数（例えば８個）が記述されており、これを受けてＤＣ１１〜１ｎは、８個のスロットのうち任意のスロットを各自選択して（バックオフして）、リーダ２に対してＩＤデータを送信する（ステップＳＴ４２）。ここで、ＤＣ１１〜１ｎがスロットをランダムに選ぶことで、衝突の可能性を低くしている。
【０００７】
リーダ２は、ＤＣ１１〜１ｎからのＩＤデータを受信し、ＣＲＣチェックを行う。ここで、エラーならば衝突が発生したものとしてそのデータを廃棄し、正常ならばそのＩＤデータを記録しておく。そして、８スロット分の時間が経過した後に、ＩＤデータを正常に受信できたデータキャリアに対して、受信ＯＫの旨を示す確認データを送信する（ステップＳＴ４３）。
【０００８】
この確認データには、宛先データキャリアのＩＤが含まれており、これを受けたデータキャリアは確認応答をリーダ２に向け送信したのち、以降のリードコマンドに対する応答を停止する（ステップＳＴ４４）。
ここまでのプロセスで、衝突が発生して、ＩＤデータを読み取れなかったデータキャリアが残っているかもしれない。そこで、上記ステップＳＴ４１〜ステップＳＴ４４までの過程を繰り返し（ステップＳＴ４５）、全データキャリアＤＣ１１〜１ｎからの応答（ＩＤ送信）が無くなったことをもって、ＩＤ読み取り処理が完了となる。
【０００９】
図７に、上記処理のタイムチャートを示す。この図では、データキャリアの個数を４として説明する。ＤＣ１〜ＤＣ４でのバックオフ（ＢＯと略記する）の結果、ＤＣ１とＤＣ４とがスロットＳ３、ＤＣ２がスロットＳ７、ＤＣ３がスロットＳ５をそれぞれ獲得したとすると、スロットＳ３にて衝突が生じる。このためＤＣ１とＤＣ４は、次のリードコマンドにて再度バックオフし、ＩＤデータを送信することになる。
【００１０】
さて、図５のホストコンピュータ３は、全てのＤＣ１１〜１ｎへの読み取りが完了した上で、様々なデータ処理を行うことになる。このため、処理効率を上げるには、読み取り完了までにかかる時間をなるべく短くすることが必要である。
【００１１】
ところが、上記の処理過程には、読み取り完了までに無駄な時間がかかってしまうという不具合があった。以下に、その理由を説明する。
例えば、図７に示すフレームを何度か繰り返したのちに、いずれのスロットにも衝突が無く、データ読み取りを行えたとする。しかしながら、ここで全データキャリア１１〜１ｎのデータが読み取られたとは限らない。なぜなら、電波の状態などによって、無線区間で衝突が生じても、一方のデータキャリアからのデータが正常に読み取られてしまう可能性があるからで、衝突が無いことをもって全てのＤＣ１１〜１ｎのＩＤデータを読み取ったと（リーダ２側で）判断できない。
【００１２】
このため、全ＤＣ１１〜１ｎへの読み取り完了を判断するには、全てのスロットにＩＤデータが送信されなかったことを確認する必要がある。つまり、リーダ２は、最後のデータキャリアに対するＩＤデータ読み取りが成功した時点（ここで既に読み取りが完了している）ではその旨を知り得ず、残りのスロットを消化したのち、もう一度、全てのＤＣ１１〜１ｎに対してリードコマンドを送出して、その後全てのスロットに応答がないことを確認しなければならない。
【００１３】
つまり、全ＤＣ１１〜１ｎに対するＩＤデータ読み取りが既に完了しているにも拘らず、さらに１フレーム分の余計な時間がかかることになる。勿論、スロットの個数が増えるにつれて、この無駄な時間はますます長くなる。このことは、処理効率向上の妨げとなるので非常に好ましくない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように従来のマルチリード方式の読み取り方法には、読み取り完了を確認するために１フレーム分の無駄な時間が必要なので、処理効率が低いという不具合があった。
【００１５】
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、データの読み取り完了までにかかる時間を短縮し、これにより処理の迅速化を図り得る情報読み取りシステム、この情報読み取りシステムに用いられる無線媒体、読み取り装置および情報読み取り方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、予め付与された識別情報を外部から与えられる応答要求に応じて電波を介して送出する複数の無線媒体と、所定の領域に電波エリアを形成し、この電波エリア内に在圏する前記無線媒体の識別情報を取得する読み取り装置とを備え、前記読み取り装置が、前記電波エリア内に在圏する複数の前記無線媒体に対して前記応答要求を送出することで前記識別情報の送出を促し、識別情報の取得が完了した無線媒体に対しては応答停止要求を送出するとともに、識別情報の取得が完了していない無線媒体に対しては前記応答要求を再度送出することで、前記電波エリア内に在圏するすべての無線媒体の識別情報の取得を行う情報読み取りシステムにおいて、
前記無線媒体の各々に、
前記読み取り装置に向けたアップリンクの送信フレームにおける複数のスロットのうち、所定位置に予め定義された共通スロットと、自装置において任意に選択した個別スロットとを用いて前記読み取り装置に対する応答を行う送信スロット制御手段を備え、
前記読み取り装置に、前記共通スロットを監視し、この共通スロットにおいて前記応答を受信しなかった場合に、前記電波エリア内に在圏するすべての無線媒体に対する情報読み取りが完了した旨を判定する読み取り完了判定手段を備えたことを特徴とする。
【００１７】
このような手段を講じたことにより、複数のデータキャリア（無線媒体）からの識別情報の送信は、例えば８個の送信スロットのうち予め定義された位置（例えば先頭）の共通スロットにて一斉に行なわれ、かつまたその他の位置のスロット（各データキャリアにおけるバックオフにより任意に決定される）にて個別に行なわれる。すなわち各データキャリアは、一つの送信フレーム期間内に２度にわたり識別情報の送信を行うことになる。
【００１８】
一方、リーダ（読み取り装置）では、上記共通スロットが監視され、この共通スロットにおいてデータキャリアからの送信情報を受信しなかった場合に、自装置の電波エリア内に在圏する無線媒体のすべてに対する情報読み取りが完了した旨が判定される。
【００１９】
このように、送信フレーム内にデータキャリア間で共通のスロットを設けるようにしたので、この共通スロットにおいてデータキャリアからの情報送信がなされなかった時点をもって、読み取り完了の旨を知ることができる。これにより、データの読み取り完了までにかかる時間が短縮され、処理の迅速化を図ることが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施形態においても図５と同様のシステム構成を想定するが、データキャリアおよびリーダの構成において異なるため、データキャリアに符号１０１〜１０ｎを、リーダに符号２００を付して示す。
図１は、本発明の実施の形態に係わるデータキャリア１０１〜１０ｎの構成を示すブロック図である。本実施の形態に係わるデータキャリア１０１〜１０ｎは、アンテナ４１を有するＲＦ部４２と、電源部４３と、メディアアクセスコントローラ（以下ＭＡＣと称する）と、ＣＰＵ（中央処理装置）４５と、メモリ４６とを備えている。
【００２１】
すなわち、図示しないリーダ２００から到来した無線周波数信号はアンテナ４１を介してＲＦ部４２により受信処理され、受信信号が電源部４３およびＭＡＣ４４に入力される。電源部４３では、受信信号電力からＭＡＣ４４、ＣＰＵ４５、メモリ４６に対する駆動電力が取り出される。ＣＰＵ４５は、メモリ４６に記憶された動作プログラムに基づき、リーダ２００との間での情報通信に係わる種々の制御手順を実行すると共に、ＭＡＣ４４に対する動作制御も行う。メモリ４６には、上記動作プログラムのほかに、例えば自己（データキャリア）に割り当てられた識別番号などの識別情報を記憶している。
【００２２】
ここで、ＭＡＣ４４は、リーダ２００との間での情報通信に係わる既知の制御手順に加えて、送信スロット制御手段４４ａを備えている。この送信スロット制御手段４４ａは、リーダ２００に対してアップリンクでの送信を行う際に、送信フレーム内における先頭のスロットと、自己においてランダムにバックオフして決定したスロットとを用いてリーダ２００に対するデータ送信を行うものである。
【００２３】
図２は、本発明の実施の形態に係わるリーダ２００の構成を示すブロック図である。本実施の形態におけるリーダ２００は、アンテナ２１を備えるＲＦモジュール２２と、コントロールモジュール２３と、ホストコンピュータ３との間のインタフェースを行うインタフェース部（Ｉ／Ｆ）２４と、記憶部２５とを備えている。
【００２４】
すなわち、データキャリア１０１〜１０ｎから到来した無線周波信号は、アンテナ２１を介してＲＦモジュール２２にて受信され、コントロールモジュール２３に転送されてデータ取得処理が施される。このデータはインタフェース部（Ｉ／Ｆ）２４を介してホストコンピュータ３に転送され、種々のアプリケーションが実行される。コントロールモジュール２３における処理は、記憶部２５に記憶されたプログラムに基づき実行される。
【００２５】
ここで、コントロールモジュール２３は、データキャリア１０１〜１０ｎおよびホストコンピュータ３との間での情報通信に係わる既知の処理機能に加えて、読み取り完了判定手段２３ａを備えている。この読み取り完了判定手段２３ａは、データキャリア１０１〜１０ｎからのアップリンクにおける送信フレームのうちその先頭に位置するスロットを監視し、この先頭スロットにおいて自己宛の送信情報を受信しなかった場合に、電波エリア内に在圏するデータキャリア１０１〜１０ｎの全てに対する情報読み取りが完了した旨を判定するものである。
【００２６】
次に、本実施の形態における作用を図３および図４を参照して説明する。図３は、本実施形態におけるデータキャリア１０１〜１０ｎ〜リーダ２００間における動作フローを示す図である。なお、本実施の形態では、データキャリア１０１〜１０ｎがリーダ２００に対して自己のＩＤデータを送信する場合を想定する。
【００２７】
図３において、まず、リーダ２００は各データキャリア１０１〜１０ｎに対してリードコマンドを同報で送信する（ステップＳＴ３１）。このリードコマンドには、データキャリア１０１〜１０ｎの（予想される）個数に応じて、使用タイムスロットの個数（例えば８個）が記述されている。
【００２８】
これを受けて、全てのデータキャリア１０１〜１０ｎは、送信フレームにおける先頭スロット（共通スロット）にて一斉にリーダ２００に対するＩＤデータの送信を行う（ステップＳＴ３２）。またこのステップＳＴ３２において、リーダ２００はこの共通スロットにおけるキャリアを検出する。
【００２９】
引き続きデータキャリア１０１〜１０ｎは、８個のスロットのうち任意のスロットを各自選択して（バックオフして）、リーダ２００に対してＩＤデータを送信する（ステップＳＴ３３）。
【００３０】
リーダ２００は、データキャリア１０１〜１０ｎからのＩＤデータを受信し、ＣＲＣチェックを行う。ここで、エラーならば衝突が発生したものとしてそのデータを廃棄し、正常ならばそのＩＤデータを記録しておく。そして、８スロット分の時間が経過した後に、ＩＤデータを正常に受信できたデータキャリアに対して、受信ＯＫの旨を示す確認データを送信する（ステップＳＴ３４）。
【００３１】
この確認データには、宛先データキャリアのＩＤが含まれており、これを受けたデータキャリアは確認応答をリーダ２００に向け送信したのち、以降のリードコマンドに対する応答を停止する（ステップＳＴ３５）。
ここまでのプロセスで、衝突が発生して、ＩＤデータを読み取れなかったデータキャリアが残っているかもしれない。このため、上記ステップＳＴ３１〜ステップＳＴ３５までの過程を繰り返す（ステップＳＴ３６）。
【００３２】
そして、リーダ２００からのリードコマンド送信（ステップＳＴ３７）に対して共通スロットにおけるＩＤデータの送信が無いことをもって（ステップＳＴ３８）、全てのデータキャリア１０１〜１０ｎのデータ読み取りが完了となる。
【００３３】
図４に、上記処理のタイムチャートを示す。この図では、データキャリアの個数を４（ＤＣ１〜ＤＣ４とする）として説明する。すなわち、リーダ２００からのリードコマンドに応じて、各ＤＣ１〜ＤＣ４は、先頭スロット（Ｓ１）および各自バックオフ（ＢＯ）したスロットにてそれぞれＩＤデータの送信を行う。ここでは、ＤＣ１とＤＣ４が共にスロットＳ３を獲得しているため、このスロットにおいて衝突が発生している。このため、ＤＣ１とＤＣ４は次の送信フレームにて再度バックオフし、ＩＤデータの送出を行うことになる。
【００３４】
このように本実施形態では、データキャリア１０１〜１０ｎからリーダ２００へと向かうアップリンクの送信フレームにおいて、各データキャリア１０１〜１０ｎが独自にバックオフすることにより獲得するスロットのほかに、送信フレームの先頭位置に全てのデータキャリア１０１〜１０ｎが共通にＩＤデータの送出を行うスロット（共通スロット）を設定し、この共通スロットにおいて各データキャリア１０１〜１０ｎからのＩＤデータ送出が行なわれなかったことをもって全データキャリアのＩＤデータ読み取りを完了としている。
【００３５】
このようにしたので、データ読み取り完了までにかかる時間を、先頭スロットから最終スロットに至るまでの時間分だけ短縮できるようになり、処理の迅速化を図ることが可能となる。
【００３６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
例えば本実施形態では、共通スロットにおいて各データキャリア１０１〜１０ｎのＩＤデータを送出するようにしているが、共通スロットはキャリアの有無を検出するためにのみ使用されるものであるので、送出される情報の種類は問わない。また、共通スロットを、フレームの先頭位置に限らず他の位置に設定することも可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施を行うことができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、データの読み取り完了までにかかる時間を短縮することが可能となり、これにより処理の迅速化を図り得る情報読み取りシステム、この情報読み取りシステムに用いられる無線媒体、読み取り装置および情報読み取り方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わるデータキャリアの構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施の形態に係わるリーダの構成を示すブロック図。
【図３】本発明の実施の形態におけるデータキャリア〜リーダ間における動作フローを示す図。
【図４】本発明の実施の形態におけるデータキャリア〜リーダ間における処理過程を示すタイムチャート。
【図５】情報読み取りシステムの構成を示す図。
【図６】従来のマルチリード方式におけるメッセージフローを示す図。
【図７】従来のマルチリード方式における処理過程を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１１〜１ｎ…データキャリア（ＤＣ）
２…リーダ（読み取り装置）
１０１〜１０ｎ…データキャリア
２００…リーダ（読み取り装置）
２１…アンテナ
２２…ＲＦモジュール
２３…コントロールモジュール
２３ａ…読み取り完了判定手段
２４…インタフェース部（Ｉ／Ｆ）
２５…記憶部
３…ホストコンピュータ
４１…アンテナ
４２…ＲＦ部
４３…電源部
４４…メディアアクセスコントローラ（ＭＡＣ）
４４ａ…送信スロット制御手段
４５…ＣＰＵ
４６…メモリ
【図１】
0003998341.tif 000002
【図２】
0003998341.tif 000003
【図３】
0003998341.tif 000004
【図４】
0003998341.tif 000005
【図５】
0003998341.tif 000006
【図６】
0003998341.tif 000007
【図７】
0003998341.tif 000008