(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーダ・ライタ本体部と偏波切り換え可能のアンテナを有し，継続搬送波を送出するリーダ・ライタと，
前記継続搬送波をタグ情報で変調して前記リーダ・ライタに応答信号を返送するタグとを有し，
前記リーダ・ライタ本体部は，複数の偏波方向のそれぞれで受信される干渉信号のレベルをそれぞれ判定して前記干渉信号のレベルを閾値以下とする偏波方向を決定し，
前記決定された偏波方向と異なる偏波方向で，前記タグに対するコマンド信号を送出し，
前記コマンド信号に対する前記タグから所定の偏波方向で返送される応答信号を前記決定された偏波方向で受信することを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【請求項２】
請求項１において，
前記偏波切り換え可能のアンテナは，右旋円偏波と左旋円偏波との切り換えが可能であることを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【請求項３】
請求項１において，
前記偏波切り換え可能のアンテナは，水平偏波と垂直偏波との切り換えが可能であることを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【請求項４】
請求項１において，
前記リーダ・ライタ本体部は，複数のチャネルのそれぞれについて受信される干渉信号のレベルを判定し，前記干渉信号のレベルを閾値以下とする偏波方向を決定することを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【請求項５】
リーダ・ライタ本体部とそれぞれ固有の偏波のアンテナを複数有し，継続搬送波を送出するリーダ・ライタと，
前記継続搬送波をタグ情報で変調して前記リーダ・ライタに応答信号を返送するタグとを有し，
前記リーダ・ライタ本体部は，前記複数のアンテナのそれぞれで受信される干渉信号のレベルをそれぞれ判定し，前記判定された干渉信号のレベルを閾値以下とする偏波のアンテナを決定し，
前記決定された偏波以外のアンテナによりコマンド信号を送出し，
前記決定された偏波のアンテナにより前記タグから所定の偏波方向で返送される前記コマンド信号に対する応答信号を受信することを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【請求項６】
リーダ・ライタ本体部と偏波切り換え可能のアンテナを有し，継続搬送波を送出するリーダ・ライタと，前記継続搬送波をタグ情報で変調して前記リーダ・ライタに応答信号を返送するタグとを有するＲＦＩＤシステムにおけるＲＦＩＤ通信制御方法であって，
前記リーダ・ライタにおいて，
前記アンテナの，切り換え可能の全ての偏波について，特定のチャネルで順次，干渉信号レベルを測定し，
前記測定される干渉信号レベルが閾値以上の時，前記特定のチャネルを他のチャネルに切り換えて前記干渉信号レベルを測定し，
前記測定された干渉信号レベルが，閾値を超えないチャネル及び偏波方向を決定し，
前記決定された偏波方向以外の偏波方向で前記タグにコマンド信号を送り，
前記決定されたチャネル及び偏波方向で，前記タグからの前記コマンド信号に対する所定の偏波方向で返送される応答信号を受信するように制御することを特徴とするＲＦＩＤ通信制御方法。
【請求項７】
リーダ・ライタ本体部とそれぞれ異なる偏波方向が設定された複数のアンテナを有し，継続搬送波を送出するリーダ・ライタと，前記継続搬送波をタグ情報で変調して前記リーダ・ライタに応答信号を返送するタグとをするＲＦＩＤシステムにおけるＲＦＩＤ通信制御方法であって，
前記リーダ・ライタにおいて，
前記複数のアンテナのそれぞれの偏波について，特定のチャネルで順次，干渉信号レベルを測定し，
前記測定される干渉信号レベルが閾値以上の時，前記特定のチャネルを他のチャネルに切り換えて前記干渉信号レベルを測定し，
前記測定された干渉信号レベルが，閾値を超えないチャネル及び偏波方向に設定されたアンテナを決定し，
前記決定された偏波以外のアンテナによりコマンド信号を送出し，
前記決定されたチャネル及び偏波のアンテナにより，前記タグからの前記コマンド信号に対する所定の偏波方向で返送される応答信号を受信するように制御することを特徴とするＲＦＩＤ通信制御方法。
【請求項８】
リーダ・ライタ本体部と偏波切り換え可能のアンテナを有し，継続搬送波をタグに向けて送出するＲＦＩＤシステムにおけるリーダ・ライタであって，
複数の偏波方向のそれぞれで受信される干渉信号のレベルをそれぞれ判定し，前記干渉信号のレベルを閾値以下とする偏波方向を決定し，
前記決定された偏波方向以外の偏波方向で前記タグにコマンド信号を送り，
前記継続搬送波をタグ情報で変調して生成され，前記タグから所定の偏波方向で返送される前記コマンド信号に対する応答信号を，前記決定された偏波方向で受信することを特徴とするリーダ・ライタ。
【請求項９】
リーダ・ライタ本体部とそれぞれ固有の偏波のアンテナを複数有し，継続搬送波をタグに向けて送出するＲＦＩＤ システムにおけるリーダ・ライタであって，
前記リーダ・ライタ本体部は，前記複数のアンテナのそれぞれで受信される干渉信号のレベルをそれぞれ判定し，前記判定された干渉信号のレベルを閾値以下とするアンテナを決定し，
前記決定されたアンテナ以外のアンテナによりコマンド信号を前記タグに送り，
前記決定されたアンテナにより，前記継続搬送波をタグ情報で変調して生成され，前記タグから所定の偏波方向で返送される前記コマンド信号に対する応答信号を受信することを特徴とするリーダ・ライタ。
【請求項１０】
リーダ・ライタ本体部とそれぞれ水平及び垂直偏波を有する２つのダイポールアンテナを有し，継続搬送波をタグに向けて送出するＲＦＩＤシステムにおけるリーダ・ライタであって，
更に，送受切り換えスイッチを有し，
前記リーダ・ライタ本体部は，前記水平及び垂直偏波のそれぞれで受信される干渉信号のレベルを判定し，前記判定された干渉信号のレベルを閾値以下とする水平又は垂直偏波のいずれかを決定し，
前記送受切り換えスイッチは，前記リーダ・ライタ本体部による決定に基づく切り換え信号に従い，前記リーダ・ライタ本体部から出力されるコマンド信号を前記２つのダイポールアンテナのうち，前記決定された水平又は垂直偏波に対応しないダイポールアンテナに出力し，反対に，前記決定された水平又は垂直偏波に対応するダイポールアンテナで受信される，前記継続搬送波をタグ情報で変調して生成され，前記タグから所定の偏波方向で返送される前記コマンド信号に対する応答信号を前記リーダ・ライタ本体部に入力するように切り換え制御することを特徴とするリーダ・ライタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，無線周波数ＩＤ（ＲＦＩＤ：Ｒｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）キャリアセンス方法及び，これを用いるＲＦＩＤリーダ・ライタとＲＦＩＤシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年，タグに記録されたＩＤ情報の読み取りに，タグとの電磁結合を利用して読み取りを行うシステム，あるいはタグ情報を，無線周波数を用いて読み取りを行うＲＦＩＤシステムが開発運用されている。
【０００３】
後者の無線周波数を用いて読み取りを行うＲＦＩＤシステムについて，一例としてヨーロッパ標準がＥＴＳＩ(European Telecommunications standards institute)により提示されている（非特許文献１）。かかる非特許文献１では，最大２Ｗまでの電力で８６５ＭＨｚ〜８６８ＭＨｚ帯を用いるＲＦＩＤシステムの使用が提示されている。
【０００４】
ここで，ＲＦＩＤシステムとして，複数のリーダ・ライタが近接して運用される場合がある。図１は，かかる状態例を説明する図である。
【０００５】
図１において，それぞれのリーダ・ライタ＃１（＃２）が送信する信号が、他のリーダ・ライタ＃２（＃１）に対する干渉３となり、リーダ・ライタ＃１，＃２の受信性能が劣化するという問題がある。かかる問題に対処すべく，干渉３による影響を低減するために送信を行う前にキャリアセンスを行って、他のリーダ・ライタ＃２（＃１）に使用されていない周波数チャネルをサーチする。そして，空きチャネルがあればこれを使用し、無ければ空きチャネルが見つかるまで待つという方法が採用されている。
【０００６】
すなわち，図２は，かかるキャリアセンスによる方法を説明する図であり，図１における個々のリーダ・ライタにおけるタグ情報の読み取り動作フローである。
【０００７】
図２に従うと，それぞれのリーダ・ライタ＃１，＃２は，リーダ・ライタ本体部１ａと，アンテナ１ｂから構成されている。
【０００８】
先ず，リーダ・ライタ本体部１ａで初期チャネル（周波数帯域）を設定し（ステップＳ１），設定した初期チャネルにおけるアンテナ１ｂで受信されるキャリアのレベルを，干渉信号として側定する（ステップＳ２）。干渉信号のレベルが，閾値以上であれば（ステップＳ３，Ｎ），当該チャネルは使用できないので，他のチャネルにおける干渉レベルを測定対象とする。すなわち，既に全チャネルの測定が行われたかを判断し，測定が行われていないチャネルがあれば（ステップＳ４，Ｎ），順次チャネルを切り換え（ステップＳ５），同様の干渉レベル測定（ステップＳ２）に戻る。
【０００９】
既に全チャネルの測定が行われている場合（ステップＳ４，Ｙ）は，ランダムに待ち時間を設定し（ステップＳ６），設定された待ち時間経過後に再び初期チャネル設定（ステップＳ１）に戻り，上記処理を繰り返す。
【００１０】
さらに，上記干渉レベル測定（ステップＳ２）において，干渉レベルが閾値以下であれば（ステップＳ３，Ｙ），干渉レベルが閾値以下であるチャネルを決定し（ステップＳ７），コマンド信号を送信する（ステップＳ８）。
【００１１】
図３は，リーダ・ライタ＃１（＃２）のアンテナ１ｂから放射されるコマンド信号とタグ２ａ（２ｂ）からの応答信号を説明する図である。図３（Ａ）に示すように，リーダ・ライタ＃１，＃２は，無変調の継続波ＣＷを送信し，この無変調の継続波ＣＷをコマンド信号により変調して例えば，アンテナ１ｂにより，例えば，固定した右旋円偏波により送信する。
【００１２】
タグ２ａ，２ｂは，対応するリーダ・ライタ＃１，＃２からのコマンド信号を受信すると，タグの付属する物品の識別情報（ＩＤ）を含む特性情報をタグ情報として無変調の継続搬送波ＣＷを変調して応答する（ステップＳ９：図３（Ｂ）参照）。リーダ・ライタ＃１，＃２は，この応答信号を受信し，通信を終了する（ステップＳ１０）。
【００１３】
また，別の方法として、制御装置が複数のリーダ・ライタ＃１，＃２を集中制御し、それぞれのリーダ・ライタの送信タイミングを制御する方法などが用いられている。
【００１４】
さらに，特許文献１は，質問装置と応答装置との間で質問信号と応答信号の送受を行うシステムに関する発明が開示されている。特徴として，同一周波数帯で一つの送受共用アンテナあるいは，近接して配置されるそれぞれ送信及び受信を行う２つのアンテナを用いる場合，質問信号である送信信号が受信アンテナに直接戻り，応答信号の受信品質に影響を与えるという問題を指摘している。そして，この問題を回避するために質問信号の送信時と，応答信号の受信時で使用するアンテナの偏波方向を異なるものとすることを開示している。
【非特許文献１】Draft ETSI EN 302 208-1 V1.1.1(2003-12)
【特許文献１】米国特許Ｎｏ．６，２５５，９９３Ｂ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記のように，複数のリーダ・ライタが近接して運用される場合において，キャリアセンスを行って、他のリーダ・ライタに使用されていない周波数チャネルをサーチし、空きチャネルがあればこれを使用するという図２のフローに従う，前者の方式は，リーダ・ライタ数が多いと待ち時間が長くなるという問題がある。また，制御装置により集中制御するという後者の方法はリーダ・ライタ数が多くなると、割り当てられる通信時間が短くなるという問題がある。
【００１６】
さらに，特許文献１に記載の発明では，複数のリーダ・ライタが存在する場合を想定しておらず，常に同一の周波数帯（チャネル）を用いるものであり，複数のチャネル中の空きチャネルをサーチするというシステムへの適用についての記載はない。
【００１７】
したがって，本発明の目的は，ＲＦＩＤシステムにおいて、複数のリーダ・ライタが存在する場合にあって，それぞれのリーダ・ライタの送信タイミング待ち時間が多くなる，あるいは割り当てられる通信時間が短くなるという問題をなくし，且つ複数のリーダ・ライタが近接する場合に発生するお互いの干渉の影響を低減することを可能とするためのＲＦＩＤ通信制御方法を提供することにある。
【００１８】
さらに，本発明は，かかるＲＦＩＤ通信制御方法を用いるＲＦＩＤリーダ・ライタ及びＲＦＩＤシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を達成するＲＦＩＤシステムは，第１の態様として，リーダ・ライタ本体部と偏波切り換え可能のアンテナを有し，継続搬送波を送出するリーダ・ライタと，前記継続搬送波をタグ情報で変調して前記リーダ・ライタに応答信号を返送するタグとを有し，前記リーダ・ライタ本体部は，受信される干渉信号のレベルを判定して前記干渉信号のレベルを閾値以下となる偏波方向を決定し，前記決定された偏波方向と異なる偏波方向で，前記タグに対するコマンド信号を送出し，前記コマンド信号に対する前記タグからの応答信号を前記決定された偏波方向で受信することを特徴とする。
【００２０】
上記課題を達成するＲＦＩＤシステムは，第２の態様として，第１の態様において，  前記偏波切り換え可能のアンテナは，右旋円偏波と左旋円偏波との切り換えが可能であることを特徴とする。
【００２１】
上記課題を達成するＲＦＩＤシステムは，第３の態様として，第１の態様において，  前記偏波切り換え可能のアンテナは，水平偏波と垂直偏波との切り換えが可能であることを特徴とする。
【００２２】
上記課題を達成するＲＦＩＤシステムは，第４の態様として，第１の態様において，  前記リーダ・ライタ本体部は，複数のチャネルのそれぞれについて受信される干渉信号のレベルを判定し，前記干渉信号のレベルを閾値以下となる偏波方向を決定することを特徴とする。
【００２３】
上記課題を達成するＲＦＩＤシステムは，第５の態様として，リーダ・ライタ本体部とそれぞれ固有の偏波のアンテナを複数有し，継続搬送波を送出するリーダ・ライタと，
前記継続搬送波をタグ情報で変調して前記リーダ・ライタに応答信号を返送するタグとを有し，前記リーダ・ライタ本体部は，前記複数のアンテナのそれぞれで受信される干渉信号のレベルを判定し，前記判定された干渉信号のレベルを閾値以下とする偏波のアンテナを決定し，前記決定された偏波以外のアンテナによりコマンド信号を送出し，前記決定された偏波のアンテナにより前記タグからの前記コマンド信号に対する応答信号を受信することを特徴とする。
【００２４】
上記課題を達成するＲＦＩＤ通信制御方法は，その第１の態様として，リーダ・ライタ本体部と偏波切り換え可能のアンテナを有し，継続搬送波を送出するリーダ・ライタと，前記継続搬送波をタグ情報で変調して前記リーダ・ライタに応答信号を返送するタグとを有するＲＦＩＤシステムにおけるＲＦＩＤ通信制御方法であって，前記リーダ・ライタにおいて，前記アンテナの，切り換え可能の全ての偏波について，特定のチャネルで順次に前記干渉信号レベルを測定し，前記測定される干渉信号レベルが閾値以上の時，前記特定のチャネルを他のチャネルに切り換えて前記干渉信号レベルを測定し，前記測定された干渉信号レベルが，閾値を超えないチャネル及び偏波方向を決定し，前記決定された偏波方向以外の偏波方向で前記タグにコマンド信号を送り，前記決定されたチャネル及び偏波方向で前記コマンド信号に対する応答信号を受信するように制御することを特徴とする。
【００２５】
上記課題を達成するＲＦＩＤ通信制御方法は，その第２の態様として，リーダ・ライタ本体部とそれぞれ異なる偏波方向が設定された複数のアンテナを有し，継続搬送波を送出するリーダ・ライタと，前記継続搬送波をタグ情報で変調して前記リーダ・ライタに応答信号を返送するタグとをするＲＦＩＤシステムにおけるＲＦＩＤ通信制御方法であって，
前記リーダ・ライタにおいて，前記複数のアンテナのそれぞれの偏波について，特定のチャネルで順次に前記干渉信号レベルを測定し，前記測定される干渉信号レベルが閾値以上の時，前記特定のチャネルを他のチャネルに切り換えて前記干渉信号レベルを測定し，前記測定された干渉信号レベルが，閾値を超えないチャネル及び偏波方向に設定されたアンテナを決定し，前記決定された偏波以外のアンテナによりコマンド信号を送出し，前記決定されたチャネル及び偏波のアンテナにより前記タグからの前記コマンド信号に対する応答信号を受信するように制御することを特徴とする。
【００２６】
上記課題を達成するＲＦＩＤ システムにおけるリーダ・ライタは，その第１の態様として，リーダ・ライタ本体部と偏波切り換え可能のアンテナを有し，継続搬送波をタグに向けて送出するＲＦＩＤ システムにおけるリーダ・ライタであって，受信される干渉信号のレベルを判定して前記干渉信号のレベルを閾値以下とするチャネル及び前記アンテナの偏波方向を決定し，前記決定された偏波方向以外の偏波方向で前記タグにコマンド信号を送り，前記継続搬送波をタグ情報で変調して生成され，前記タグから返送される前記コマンド信号に対する応答信号を，前記決定されたチャネル及び偏波方向で受信することを特徴とする。
【００２７】
上記課題を達成するＲＦＩＤ システムにおけるリーダ・ライタは，その第２の態様として，リーダ・ライタ本体部とそれぞれ固有の偏波のアンテナを複数有し，継続搬送波をタグに向けて送出するＲＦＩＤ システムにおけるリーダ・ライタであって，前記リーダ・ライタ本体部は，複数のチャネルのそれぞれについて前記複数のアンテナのそれぞれで受信される干渉信号のレベルを判定し，前記判定された干渉信号のレベルを閾値以下とするチャネル及びアンテナを決定し，前記決定されたアンテナ以外のアンテナによりコマンド信号を前記タグに送り，前記決定されたチャネルで，決定されたアンテナにより，前記継続搬送波をタグ情報で変調して生成され，前記タグから返送される応答信号を受信することを特徴とする。
【００２８】
上記課題を達成するＲＦＩＤ システムにおけるリーダ・ライタは，その第３の態様として，リーダ・ライタ本体部とそれぞれ水平及び垂直偏波を有する２つのダイポールアンテナを有し，継続搬送波をタグに向けて送出するＲＦＩＤシステムにおけるリーダ・ライタであって，更に，送受切り換えスイッチを有し，前記リーダ・ライタ本体部は，複数のチャネルのそれぞれについて前記水平及び垂直偏波のそれぞれで受信される干渉信号のレベルを判定し，前記判定された干渉信号のレベルを閾値以下とするチャネル及び水平又は垂直偏波のいずれかを決定し，前記送受切り換えスイッチは，前記リーダ・ライタ本体部による決定に基づく切り換え信号に従い，前記リーダ・ライタ本体部から出力されるコマンド信号を前記２つのダイポールアンテナのうち，前記決定された水平又は垂直偏波に対応しないダイポールアンテナに出力し，反対に，前記決定された水平又は垂直偏波に対応するダイポールアンテナで受信される前記タグから返送される応答信号を前記リーダ・ライタ本体部に入力するように切り換え制御することを特徴とする。
【００２９】
本発明の特徴は，以下に図面に従い説明される発明を実施するための最良の形態から更に明らかになる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明により，空きチャネルが検出される確率が高くなると共に、リーダ・ライタ間の干渉の影響を低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に図面に従い，本発明の実施の形態例を説明する。以下に説明される実施の形態例は，本発明の理解のためのものであり，本発明の技術的範囲がこれに限定されるものではない。
【００３２】
図４は，ＲＦＩＤシステムとして，複数のリーダ・ライタ＃１，＃２が近接して運用される場合を示し，図１と対比される場合，本発明のＲＦＩＤ通信制御の特徴としてキャリアセンスの後に，リーダ・ライタのアンテナ１ｂの偏波方向を制御する機能４を有している。
【００３３】
図５は，本発明が適用されるリーダ・ライタ＃１，＃２の一構成例概念図である。図５において，アンテナ１ｂは，アンテナ素子１０と偏波方向制御部２０を有している。特徴として偏波方向制御部２０は，アンテナ素子１０の偏波方向を右旋円偏波と左旋円偏波の切り換えを制御する機能を有している。
【００３４】
アンテナ素子１０は，直交する２つのダイポールアンテナから成り，水平方向ダイポールアンテナは，スイッチ１５に接続され，垂直方向ダイポールアンテナは，スイッチ１６に接続されている。
【００３５】
リーダ・ライタ本体部１ａは，偏波方向制御部２０の切り換えスイッチ１４に送信信号ＴＸＳＩＧを送り，切り換えスイッチ１４から受信信号ＴＲＳＩＧを入力する。さらに，リーダ・ライタ本体部１ａは，偏波方向制御部２０のスイッチ制御部１１に偏波切り換え信号ＰＷＳＷを送る。
【００３６】
２つのハイブリッド回路１２，１３のそれぞれは，送信信号ＴＸＳＩＧを入力し，０°及び９０°移相した信号を出力する。スイッチ制御部１１は，リーダ・ライタ本体部１ａからの偏波切り換え信号ＰＷＳＷに従い，切り換えスイッチ１４，１５，１６を制御する。
【００３７】
すなわち，リーダ・ライタ本体部１ａから右旋円偏波を指定する偏波切り換え信号ＰＷＳＷがスイッチ制御部１１に送られると，スイッチ制御部１１は，切り換えスイッチ１４の出力端子ｏ1，切り換えスイッチ１５，１６への入力端子Ｉ1を有効とするようにスイッチ切り換え信号を切り換えスイッチ１４，１５，１６に供給する。
【００３８】
反対に，リーダ・ライタ＃１から左旋円偏波を指定する偏波切り換え信号ＰＷＳＷがスイッチ制御部１１に送られると，スイッチ制御部１１は，切り換えスイッチ１４の出力端子ｏ2，切り換えスイッチ１５，１６への入力端子Ｉ2を有効とするように切り換えスイッチ切り換え信号を切り換えスイッチ１４，１５，１６に供給する。
【００３９】
したがって，切り換えスイッチ１５から０°の移相信号がアンテナ素子１０の水平方向ダイポールアンテナ素子に供給され，切り換えスイッチ１６から９０°の移相信号がアンテナ素子１０の垂直方向ダイポールアンテナ素子に供給されると，右旋円偏波となる。反対に，切り換えスイッチ１５から９０°の移相信号がアンテナ素子１０の水平方向ダイポールアンテナ素子に供給され，切り換えスイッチ１６から０°の移相信号がアンテナ素子１０の垂直方向ダイポールアンテナ素子に供給されると，左旋円偏波となる。
【００４０】
図６は，別のリーダ・ライタの構成例概念図であり，アンテナ素子１０の偏波方向を水平偏波と垂直偏波に切り換え制御する機能を有している。
【００４１】
図６において，図５の実施例と同様に，アンテナ１ｂは，アンテナ素子１０と偏波方向制御部２０を有している。リーダ・ライタ本体部１ａは，偏波方向制御部２０の切り換えスイッチ１４に送信信号ＴＸＳＩＧを送り，送受信切り換えスイッチ１４から受信信号ＴＲＳＩＧを入力する。さらに，リーダ・ライタ本体部１ａは，偏波方向制御部２０のスイッチ制御部１１に水平及び垂直の偏波方向の切り換え信号ＰＷＳＷを送る。
【００４２】
リーダ・ライタ本体部１ａから水平偏波を指定する偏波切り換え信号ＰＷＳＷがスイッチ制御部１１に送られると，スイッチ制御部１１は，切り換えスイッチ１４の出力端子ｏ1を有効としてアンテナ素子１０の水平方向ダイポールアンテナ素子に供給する。反対に，リーダ・ライタ本体部１ａから垂直偏波を指定する偏波切り換え信号ＰＷＳＷがスイッチ制御部１１に送られると，スイッチ制御部１１は，切り換えスイッチ１４の出力端子ｏ2を有効としてアンテナ素子１０の垂直方向ダイポールアンテナ素子に供給する。
【００４３】
このように，図６に示す実施例では，リーダ・ライタ本体部１ａから偏波切り換え信号ＰＷＳＷに基づき，アンテナ素子１０の偏波方向を水平偏波又は，垂直偏波に切り換え制御することが可能であり，図５に示す構成よりも簡易に構成できる。
【００４４】
図７は，タグ２ａ（２ｂ）の実施例概念ブロック図である。アンテナ部３０と，ＬＳＩ チップ３１で構成される。アンテナ部３０は，一例としてパッチアンテナで構成され，等価回路としてインダクタンスＬを有している。ＬＳＩチップ３１は，インタフェース部にキャパシタンス成分Ｃを有している。
【００４５】
アンテナ部３０とＬＳＩチップ３１のインタフェース部は並列接続されている。したがって，アンテナ部３０のインダクタンスＬとインタフェース部キャパシタンス成分Ｃとが共振関係に有れば，リーダ・ライタから送られる継続波ＣＷを受信し，最大電力でＬＳＩチップ３１の制御部ＣＯＮＴ側に供給することができる。
【００４６】
ＬＳＩチップ３１の制御部ＣＯＮＴは，供給される電力により，記憶しているタグの付属する物品の識別情報を含む特性情報により継続波ＣＷを変調して，アンテナ部３０から固定した偏波方向（例えば，水平偏波）でリーダ・ライタ側に放出することができる。
【００４７】
かかるリーダ・ライタ及びタグの構成を前提として，本発明の一実施例動作フローを図８に従い説明する。
【００４８】
図８において，先ず，リーダ・ライタ本体部１ａで初期チャネル（周波数帯域）の設定（ステップＳ１）と，初期アンテナ偏波の設定（ステップＳ１１）を行う。いま，初期アンテナ偏波を右旋円偏波とすると，先に説明したように，図５の実施例において，スイッチ制御部１１は，スイッチ１４の出力端子ｏ1を有効とし，ハイブリッド回路１２の０°移相出力端子とスイッチ１５の入力端子Ｉ1を有効とする。同時に，ハイブリッド回路１２の９０°移相出力端子とスイッチ１６の入力端子Ｉ1を有効とする。
【００４９】
このような設定において，アンテナ素子１０で受信されるキャリアのレベルを，干渉信号として側定する（ステップＳ２）。干渉信号のレベルが，閾値以上であれば（ステップＳ３，Ｎ），当該チャネルは使用できない。
【００５０】
この時，チャネルを変えずに，未だ測定を行っていない偏波方向（この場合は，左旋円偏波方向）を判断し（ステップＳ１２），アンテナ偏波を左旋円波方向へ切り換えを行う（ステップＳ１３）。このように，切り換えられた偏波方向で，再度干渉レベル測定（ステップＳ２）以降の処理を継続する。
【００５１】
このようにして，全偏波についての測定を行っても，干渉信号のレベルが閾値以上であれば（ステップＳ３，Ｎ），他のチャネルにおける干渉レベルを測定対象とする。すなわち，既に全チャネルの測定が行われたかを判断し，測定が行われていないチャネルがあれば（ステップＳ４，Ｎ），順次チャネルを切り換え（ステップＳ５），同様の干渉レベル測定（ステップＳ２）に戻る。
【００５２】
既に全チャネルの測定が行われている場合（ステップＳ４，Ｙ）は，ランダムに待ち時間を設定し（ステップＳ６），設定された待ち時間経過後に再び初期チャネル設定（ステップＳ１）に戻り，上記処理を繰り返す。
【００５３】
さらに，上記干渉レベル測定（ステップＳ２）において，干渉レベルが閾値以下であれば（ステップＳ３，Ｙ），干渉レベルが閾値以下であるチャネル及びアンテナ偏波方向を判定し，送受信に用いるアンテナ偏波方向を決定する（ステップＳ７）。
【００５４】
すなわち，本発明の特徴として，干渉レベルが閾値以下であると決定されたアンテナ偏波方向以外の偏波方向をコマンドの送信用とし，干渉レベルが閾値以下であると決定されたアンテナ偏波方向をタグからの応答信号の受信用に用いる。
【００５５】
これにより，送信の際に干渉レベルが閾値以下であると決定されたアンテナ偏波方向以外の偏波方向を使用するために，コマンド送信において干渉は生じるが，受信の際には，干渉レベルの低い偏波方向を用いるので，偏波切り換えを行わないリーダ・ライタからの干渉に対しても干渉低減効果を得ることができる。
【００５６】
このように決定された偏波方向で，コマンド信号を送信する（ステップＳ８）。ついで，コマンドを送信した後，先に決定された受信用の偏波方向にアンテナ偏波を切り換える（ステップＳ１４）。
【００５７】
この切り換えた偏波方向でタグからの応答信号を受信する。この時，受信用に切り換えられた偏波方向はキャリアセンスにおいて干渉レベルが小さいものであると判定されているので良好なレベルで応答信号を受信することができる。
【００５８】
ここで，図９は，リーダ・ライタ＃１（＃２）のアンテナ１ｂから放射されるコマンド信号とタグ２ａ（２ｂ）からの応答信号を説明する図である。
【００５９】
図９（Ａ）に示すように，リーダ・ライタ＃１，＃２は，決定された使用チャネル及びアンテナ偏波方向，例えば，右旋円偏波を用い，継続波ＣＷを，コマンド信号とその前後にプリアンブルPreとチェック信号ＣＲＣを有するフレーム信号で変調して送信する。
【００６０】
タグ２ａ，２ｂは，対応するリーダ・ライタ＃１，＃２からの上記のコマンド信号を受信すると，図９（Ｂ）に示すように，タグの付属する物品の特性情報と識別情報をタグ情報として同様にプリアンブルPreとチェック信号ＣＲＣを前後に有するフレーム信号で継続波ＣＷを変調して，対応するリーダ・ライタ＃１，＃２側に反射する。
【００６１】
リーダ・ライタ＃１，＃２は，この応答信号を先のステップＳ１４で，コマンド信号の送信時の右旋円偏波から異なる左旋円偏波に切り換えた左旋円偏波により応答信号を受信する（ステップＳ９）。
【００６２】
ついで，アンテナ偏波を送信時の偏波に戻す切り換えを行い（ステップＳ１５），通信を終了する（ステップＳ１０）。
【００６３】
図１０は，上記図８の実施例フローにより決定されるチャネルＣｈ１〜Ｃｈ４と偏波方向１〜ｎの関係を示す図である。図１０において，白抜きの帯域は，干渉信号レベルが閾値以下である条件を満たすチャネル（周波数帯域）と偏波である。
【００６４】
したがって，本発明において，リーダ・ライタは，コマンド信号の送信時に図１０における白抜きの帯域（図１０において偏波２とｎ）以外の偏波を用い，タグからの応答信号の受信時は，偏波２又はｎを使用する。
【００６５】
ここで，上記説明において，リーダ・ライタは，一つのアンテナ１ｂを有して，当該アンテナの偏波方向を切り換える構成を示したが，本発明の適用は，かかる構成に限定されない。すなわち，図１１に示すように，それぞれ特定の偏波方向が設定された複数のアンテナ素子１０１ｂ〜１０ｎｂをリーダ・ライタ本体１ａに接続し，リーダ・ライタ本体１ａにより設定すべき偏波に対応した特定のアンテナを有効とするように選択制御するように構成することも可能である。
【００６６】
さらにまた，図１１において，複数のアンテナ素子１０１ｂ〜１０ｎｂのそれぞれを図５又は図６に示したように偏波方向を可変制御できる態様とすれば，より少ないアンテナで自由度を持って通信可能チャネルの探索を容易とすることができる。
【００６７】
図１２は，更に本発明の実施例である。図５，図６に示す実施例を用いた時，図８に示したように，コマンド送信（ステップＳ８）及び応答信号受信（ステップＳ９）に対応して，その都度，アンテナ偏波を切り換える処理を行う構成であった。
【００６８】
これに対し，図１２に示す実施例は，コマンド送信時及び応答信号受信時において，アンテナ偏波の切り換えは行わず，図１２に対応する図１４に示す動作フローから明らかなように，信号処理のみにより送受切り換えを行う構成である。
【００６９】
図１２において，特徴として，アンテナ素子１０は，水平，垂直ダイポールアンテナ１０ａ，１０ｂで構成されている。偏波方向制御部２０は，スイッチ制御部１１，切り換えスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を有する送受切り換え部２００及び，双方向カプラ２０１を有している。
【００７０】
双方向カプラ２０１は，端子ａ−ｂ間で両方向に信号を通過し，端子ｃ−ｄ間で両方向に信号を通過する機能を有している。したがって，かかる双方向カプラ２０１の特性に対応して，スイッチ制御部１１は，リーダ・ライタ本体部１ａからの偏波切り換え信号に基づいて送受切り換え部２００の切り換えスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を制御する。
【００７１】
水平ダイポールアンテナ１０ａを用いて，水平偏波によりコマンド信号の送信を行い，垂直ダイポールアンテナ１０ｂを用いて，垂直偏波により応答信号を受信する場合は，次のように制御される。
【００７２】
すなわち，図１３は，双方向カプラ２０１の端子間の信号の流れと，スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の関係を説明する図であり，リーダ・ライタ本体部１ａからの偏波切り換え信号に従い，スイッチ制御部１１は，送受切り換え部２００のスイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２を通して，送信信号を双方向カプラ２０１の端子ａに入力し，一方，双方向カプラ２０１の端子ｃに入力し，端子ｄに出力する受信信号は，スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４を通してリーダ・ライタ本体部１ａに入力するようにスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を制御する（図１３（Ａ）参照）。
【００７３】
また，垂直ダイポールアンテナ１０ｂを用いて，垂直偏波によりコマンド信号の送信を行い，水平ダイポールアンテナ１０ａを用いて，水平偏波により応答信号を受信する場合は，次のように制御される。
【００７４】
送信信号がスイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ３を通り双方向カプラ２０１の端子ｄに入力し，従って，送信信号は端子ｃに出力し，垂直ダイポールアンテナ１０ｂに供給されるようにスイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ３を制御する。一方，水平ダイポールアンテナ１０ａによる受信信号は，双方向カプラ２０１の端子ｂに入力し，端子ａに出力する。したがって，スイッチＳＷ２及びスイッチ４を通り受信信号が，リーダ・ライタ本体部１ａに入力するように，スイッチＳＷ２及びスイッチ４を制御する（図１３（Ｂ）参照）。
【００７５】
図１４は，図１２の実施例に対応する動作フローであり，先の図８に示す動作フローにおけると同様に，ステップＳ７において，使用チャネルと送受信用の偏波方向が決定される。図１２の実施例では，送受信用の偏波方向が決定されるとアンテナ素子１０に対する偏波制御を行わずに，コマンド送信（ステップＳ８）及び，応答受信（ステップＳ９）が行われる。ただし，この時，図１３に示したように，送受切り換え部２００のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４の制御が行われる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
上記に説明したように，従来方法では固定された偏波において，使用可能なチャネルのみがサーチされる構成であるのに対し，本発明においては，サーチの結果検知される，レベルが閾値以下となる偏波方向で，タグ側からの応答信号を受信し，コマンド信号の送信は，前記干渉信号レベルが閾値以下となる偏波方向と異なる偏波方向で行うことにより，リーダ・ライタ間の干渉の影響を低減することが可能となる。よって，本発明により産業上寄与するところ大である。
【００７７】
（付記１）
リーダ・ライタ本体部と偏波切り換え可能のアンテナを有し，継続搬送波を送出するリーダ・ライタと，
前記継続搬送波をタグ情報で変調して前記リーダ・ライタに応答信号を返送するタグとを有し，
前記リーダ・ライタ本体部は，受信される干渉信号のレベルを判定して前記干渉信号のレベルを閾値以下となる偏波方向を決定し，
前記決定された偏波方向と異なる偏波方向で，前記タグに対するコマンド信号を送出し，
前記コマンド信号に対する前記タグからの応答信号を前記決定された偏波方向で受信する
ことを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【００７８】
（付記２）付記１において，
前記偏波切り換え可能のアンテナは，右旋円偏波と左旋円偏波との切り換えが可能であることを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【００７９】
（付記３）付記１において，
前記偏波切り換え可能のアンテナは，水平偏波と垂直偏波との切り換えが可能であることを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【００８０】
（付記４）付記１において，
前記リーダ・ライタ本体部は，複数のチャネルのそれぞれについて受信される干渉信号のレベルを判定し，前記干渉信号のレベルを閾値以下となる偏波方向を決定することを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【００８１】
（付記５）
リーダ・ライタ本体部とそれぞれ固有の偏波のアンテナを複数有し，継続搬送波を送出するリーダ・ライタと，
前記継続搬送波をタグ情報で変調して前記リーダ・ライタに応答信号を返送するタグとを有し，
前記リーダ・ライタ本体部は，前記複数のアンテナのそれぞれで受信される干渉信号のレベルを判定し，前記判定された干渉信号のレベルを閾値以下とする偏波のアンテナを決定し，
前記決定された偏波以外のアンテナによりコマンド信号を送出し，
前記決定された偏波のアンテナにより前記タグからの前記コマンド信号に対する応答信号を受信する
ことを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【００８２】
（付記６）付記５において，
前記リーダ・ライタ本体部は，複数のチャネルのそれぞれについて受信される干渉信号のレベルを判定し，前記干渉信号のレベルを閾値以下となる偏波のアンテナを決定することを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【００８３】
（付記７）付記４又は６において，
前記チャネルは，複数に分割された周波数帯のそれぞれの帯域であることを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【００８４】
（付記８）付記１乃至７のいずれかにおいて，
前記タグは，パッチアンテナと，前記パッチアンテナに並列接続され，前記インダクタンス成分と共振するキャパシタンス成分を有するインタフェース部を有するＬＳＩで構成されていることを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【００８５】
（付記９）
リーダ・ライタ本体部と偏波切り換え可能のアンテナを有し，継続搬送波を送出するリーダ・ライタと，前記継続搬送波をタグ情報で変調して前記リーダ・ライタに応答信号を返送するタグとを有するＲＦＩＤシステムにおけるＲＦＩＤ通信制御方法であって，
前記リーダ・ライタにおいて，
前記アンテナの，切り換え可能の全ての偏波について，特定のチャネルで順次に前記干渉信号レベルを測定し，
前記測定される干渉信号レベルが閾値以上の時，前記特定のチャネルを他のチャネルに切り換えて前記干渉信号レベルを測定し，
前記測定された干渉信号レベルが，閾値を超えないチャネル及び偏波方向を決定し，
前記決定された偏波方向以外の偏波方向で前記タグにコマンド信号を送り，
前記決定されたチャネル及び偏波方向で前記コマンド信号に対する応答信号を受信するように制御することを特徴とするＲＦＩＤ通信制御方法。
【００８６】
（付記１０）付記９において， 
前記偏波切り換え可能のアンテナは，右旋円偏波と左旋円偏波との切り換えが可能であることを特徴とするＲＦＩＤ通信制御方法。
【００８７】
（付記１１）付記９において，
前記偏波切り換え可能のアンテナは，水平偏波と垂直偏波との切り換えが可能であることを特徴とするＲＦＩＤ通信制御方法。
【００８８】
（付記１２）
リーダ・ライタ本体部とそれぞれ異なる偏波方向が設定された複数のアンテナを有し，継続搬送波を送出するリーダ・ライタと，前記継続搬送波をタグ情報で変調して前記リーダ・ライタに応答信号を返送するタグとをするＲＦＩＤシステムにおけるＲＦＩＤ通信制御方法であって，
前記リーダ・ライタにおいて，
前記複数のアンテナのそれぞれの偏波について，特定のチャネルで順次に前記干渉信号レベルを測定し，
前記測定される干渉信号レベルが閾値以上の時，前記特定のチャネルを他のチャネルに切り換えて前記干渉信号レベルを測定し，
前記測定された干渉信号レベルが，閾値を超えないチャネル及び偏波方向に設定されたアンテナを決定し，
前記決定された偏波以外のアンテナによりコマンド信号を送出し，
前記決定されたチャネル及び偏波のアンテナにより前記タグからの前記コマンド信号に対する応答信号を受信する
ように制御することを特徴とするＲＦＩＤ通信制御方法。
【００８９】
（付記１３）付記９乃至１２のいずれかにおいて，
前記チャネルは，複数に分割された周波数帯のそれぞれの帯域であることを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【００９０】
（付記１４）付記９乃至１２のいずれかにおいて，
前記タグは，パッチアンテナと，前記パッチアンテナに並列接続され，前記インダクタンス成分と共振するキャパシタンス成分を有するインタフェース部を有するＬＳＩで構成されていることを特徴とするＲＦＩＤ通信制御方法。
【００９１】
（付記１５）
リーダ・ライタ本体部と偏波切り換え可能のアンテナを有し，継続搬送波をタグに向けて送出するＲＦＩＤ システムにおけるリーダ・ライタであって，
受信される干渉信号のレベルを判定して前記干渉信号のレベルを閾値以下とするチャネル及び前記アンテナの偏波方向を決定し，
前記決定された偏波方向以外の偏波方向で前記タグにコマンド信号を送り，
前記継続搬送波をタグ情報で変調して生成され，前記タグから返送される前記コマンド信号に対する応答信号を，前記決定されたチャネル及び偏波方向で受信する
ことを特徴とするリーダ・ライタ。
【００９２】
（付記１６）付記１５において，
前記偏波切り換え可能のアンテナは，右旋円偏波と左旋円偏波との切り換えが可能であることを特徴とするリーダ・ライタ。
【００９３】
（付記１７）付記１５において，
前記偏波切り換え可能のアンテナは，水平偏波と垂直偏波との切り換えが可能であることを特徴とするリーダ・ライタ。
【００９４】
（付記１８）
リーダ・ライタ本体部とそれぞれ固有の偏波のアンテナを複数有し，継続搬送波をタグに向けて送出するＲＦＩＤ システムにおけるリーダ・ライタであって，
前記リーダ・ライタ本体部は，複数のチャネルのそれぞれについて前記複数のアンテナのそれぞれで受信される干渉信号のレベルを判定し，前記判定された干渉信号のレベルを閾値以下とするチャネル及びアンテナを決定し，
前記決定されたアンテナ以外のアンテナによりコマンド信号を前記タグに送り，
前記決定されたチャネルで，決定されたアンテナにより，前記継続搬送波をタグ情報で変調して生成され，前記タグから返送される応答信号を受信する
ことを特徴とするリーダ・ライタ。
【００９５】
（付記１９）
リーダ・ライタ本体部とそれぞれ水平及び垂直偏波を有する２つのダイポールアンテナを有し，継続搬送波をタグに向けて送出するＲＦＩＤシステムにおけるリーダ・ライタであって，
更に，送受切り換えスイッチを有し，
前記リーダ・ライタ本体部は，複数のチャネルのそれぞれについて前記水平及び垂直偏波のそれぞれで受信される干渉信号のレベルを判定し，前記判定された干渉信号のレベルを閾値以下とするチャネル及び水平又は垂直偏波のいずれかを決定し，
前記送受切り換えスイッチは，前記リーダ・ライタ本体部による決定に基づく切り換え信号に従い，前記リーダ・ライタ本体部から出力されるコマンド信号を前記２つのダイポールアンテナのうち，前記決定された水平又は垂直偏波に対応しないダイポールアンテナに出力し，反対に，前記決定された水平又は垂直偏波に対応するダイポールアンテナで受信される前記タグから返送される応答信号を前記リーダ・ライタ本体部に入力するように切り換え制御する
ことを特徴とするリーダ・ライタ。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】ＲＦＩＤシステムとして，複数のリーダ・ライタが近接して運用される場合の状態例を説明する図である。
【図２】キャリアセンスによる空きチャネル検出の方法を説明する図である。
【図３】リーダ・ライタ＃１（＃２）のアンテナ１ｂから放射されるコマンド信号とタグ２ａ（２ｂ）からの応答信号を説明する図である。
【図４】ＲＦＩＤシステムとして，複数のリーダ・ライタ＃１，＃２が近接して運用される場合における本発明の特徴を説明する図である。
【図５】本発明が適用されるリーダ・ライタの一構成例概念図である。
【図６】別のリーダ・ライタの構成例概念図である。
【図７】タグ２ａ（２ｂ）の実施例概念ブロック図である。
【図８】本発明に従う一実施例動作フローである。
【図９】リーダ・ライタ＃１（＃２）のアンテナ１ｂから放射されるコマンド信号とタグ２ａ（２ｂ）からの応答信号を説明する図である。
【図１０】図８の実施例フローにより決定されるチャネルＣｈ１〜Ｃｈ４と偏波方向１〜ｎの関係を示す図である。
【図１１】それぞれ特定の偏波方向が設定された複数のアンテナを用いる実施例を示す図である。
【図１２】本発明が適用されるリーダ・ライタの他の構成例概念図である。
【図１３】図１２におけるスイッチＳＷ１〜ＳＷ４の制御を説明する図である。
【図１４】図１２に示すリーダ・ライタを用いた，本発明に従う他の実施例動作フローである。
【符号の説明】
【００９７】
＃１，＃２  リーダ・ライタ
１ａ        リーダ・ライタ本体
１ｂ        アンテナ
２ａ，２ｂ  タグ
３          干渉
１０        アンテナ素子
２０        偏波方向制御部
３０        パッチアンテナ
３１        ＬＳＩ チップ
２００      送受切り換えスイッチ
２０１      双方向カプラ
【図１】
0004291389.tif 000002
【図２】
0004291389.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004291389.tif 000007
【図７】
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【図８】
0004291389.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004291389.tif 000011
【図１１】
0004291389.tif 000012
【図１２】
0004291389.tif 000013
【図１３】
0004291389.tif 000014
【図１４】
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