(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線アンテナと半導体集積回路チップとを備え、無線アンテナに外部から受信される無線電波を電源として動作する無線タグであって、
該半導体集積回路チップは、
不揮発性メモリと、
不揮発性メモリに記憶される情報を送信データとして、該無線電波を利用して外部との間でデータ通信を行う第１のデータ通信手段と、
無線電波以外の通信経路を利用して、外部とのデータ通信が可能な第２のデータ通信手段とを含み、
外部の機器に着脱可能な結合手段をさらに備え、
該第２のデータ通信手段は、該結合手段によって該機器に装着されている状態で、該機器との間でデータ通信が可能であり、
前記第２のデータ通信手段を介して、該不揮発性メモリに記憶される情報の読出しおよび書込みが可能であり、
起動が無線電波以外の通信経路を利用するデータ通信によって電圧が供給されたためであるとき、無線電波以外の通信経路を利用するデータ通信が終了するまで、無線電波を利用するデータ通信を受け付けず、起動が無線電波を利用するデータ通信によるとき、無線電波を利用するデータ通信が終了するまで、無線電波以外の通信経路を利用するデータ通信を受け付けないことを特徴とする無線タグ。
【請求項２】
前記不揮発性メモリは、無線通信の手順を定める部分である無線通信プロトコル制御部、および無線のコマンドに対する動作を定義する部分である無線通信コマンド制御部をさらに記憶し、
無線電波以外の通信経路を利用するデータ通信のとき、前記不揮発性メモリに記憶される無線通信プロトコル制御部および無線通信コマンド制御部を書き換え可能であることを特徴とする請求項１記載の無線タグ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線識別装置などの外部の機器との間で、識別コードおよびデータを無線で通信することができ、かつ電源部をその内部に有しない無線タグに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、質問器と呼ばれる無線電波の送信機と応答器と呼ばれる無線電波の受信機とを組合せ、質問器からの無線電波を応答器で受信し、応答器に備えられているメモリに記憶されているデータに基づく応答を行うシステムが、各種の用途に利用されている。本件出願人も、たとえば特許第２５５３６４１号として、応答器にＩＣカードなどの外部メモリとのインターフェース回路を設け、応答器が外部メモリをアクセス可能とすることで、無線データシステムにおける応答器の応用分野を拡大する方法の１つを提案している。近年、数ＧＨｚの周波数帯のマイクロ波を利用する無線データシステムが、応答器を小型化し、比較的低コストで製造可能なことから注目されている。
【０００３】
図１７は、マイクロ波を使用する応答器としての無線タグ１の概略的な構成および使用方法を示す。無線タグ１は、商品などの物品識別用技術で、バーコードに代わるものとして開発されており、ＲＦＩＤなどと呼ばれることもある。無線タグ１は、図１７（ａ）に示すように、絶縁基板２の表面にアンテナ３が導体パターンの印刷で形成され、さらに半導体集積回路チップ４が絶縁基板２上に装着されている。絶縁基板２は、たとえば６０ｍｍ×１０ｍｍ程度の大きさで、無線タグ１全体の厚みは０．５ｍｍ程度である。
【０００４】
図１７（ｂ）に示すように、質問器であるリーダ５から電波６を放射すると、無線タグ１のアンテナ３に電力が供給され、半導体集積回路チップ４内部の不揮発性メモリに予め記憶させてあるデータに応じて、強度もしくは周波数、位相を変えた反射波がアンテナ３から放射される。リーダ５側では、反射波を検出し、非接触でデータを認識することができる。データは、たとえば１２８バイトの大きさを有し、そのうちの１６バイトは無線タグ１の製造時に書込んでおいて、アプリケーションでは書換えを不可にしておく。残りの１１２バイトはユーザエリアとして、アプリケーションで自由に書換え可能にしておく。ユーザエリアの１１２バイトを利用すると、商品の識別情報として、バーコードなどを利用する場合に比較して多量のデータを利用することができる。また、通常は１００バイト未満の磁気カードと比較しても、多量のデータを利用することができる。しかも磁気カードの場合には、磁気カードを読取り装置に接触させなければならないのに比較し、無線タグ１は非接触でデータの読取りが可能となるので、より広範な応用が期待される。
【０００５】
図１８は、図１７に示す無線タグ１およびリーダ５の概略的な電気的構成を示す。無線タグ１には、半導体集積回路チップ４内に送受信部７、コントローラ８およびメモリ９を含む。メモリ９は、たとえばフラッシュメモリなどで、電気的に書込みが可能でしかも不揮発性である。リーダ５は、アンテナ１０、送受信部１１およびコントローラ１２を含み、ホストコンピュータ１３との間でのデータ通信も可能である。メモリ９に、一旦電気的にデータを書込めば、電源が供給されなくても書込んだ内容を記憶しておくことができる。通常の１次元バーコードが、たとえばＪＡＮコードで１３桁の情報しか表示することができないのに比べ、多くの情報を記憶しておくことができる。またリーダ５と無線タグ１との間は、３０ｃｍ〜２ｍ程度の距離まで非接触でデータの読取りが可能である。
【０００６】
無線タグを使用することに関連する先行技術は、たとえば特開平１０−１４２２４７号公報や特開２０００−３０１５０号公報などに開示されている。特開平１０−１４２２４７号公報には、無線タグを用いる買上げ商品登録装置およびこの登録装置を用いた買上げ商品決済システムが開示されている。この先行技術では、各商品に無線タグを添付し、開口式の陳列棚に陳列する。陳列棚の商品取出し口には、無線タグ読取り装置を設置する。顧客は、所定のＩＣカードを無線タグ読取り装置に装着する。顧客のＩＣカードが無線タグ読取り装置に装着されている状態で、顧客が商品を開口部から取出すと、無線タグ読取り装着が無線タグに登録されている情報を読取って顧客のＩＣカードに登録する。顧客は、商品とともにＩＣカードをレジカウンタに持参するので、決済を簡略に行うことができる。特開２０００−３０１５０号公報には、売り場に陳列される各商品に無線タグをそれぞれ取付けておき、商品決済と同時に不正持出し防止に役立てる使用方法が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１７に示すような無線タグ１は、バッテリなどの電源を持たずに小型軽量で安価であり、かつ様々な外装ケースと一体化して加工するなど、幅広い使用方法が考えられる。しかしながら、図１８に示すようなリーダ５や、インテロゲータなどと呼ばれる質問器からの無線電波放射を利用して動作しているので、質問器などがないと、無線タグ１のメモリ９に記憶されている識別コードやデータを読むことができないし、無線タグ１のメモリ９に記憶されているデータを書換えることもできない。
【０００８】
本発明の目的は、質問器などがなくてもメモリ９内のデータにアクセス可能な無線タグを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、無線アンテナと半導体集積回路チップとを備え、無線アンテナに外部から受信される無線電波を電源として動作する無線タグであって、
該半導体集積回路チップは、
不揮発性メモリと、
不揮発性メモリに記憶される情報を送信データとして、該無線電波を利用して外部との間でデータ通信を行う第１のデータ通信手段と、
無線電波以外の通信経路を利用して、外部とのデータ通信が可能な第２のデータ通信手段とを含み、
外部の機器に着脱可能な結合手段をさらに備え、
該第２のデータ通信手段は、該結合手段によって該機器に装着されている状態で、該機器との間でデータ通信が可能であり、
前記第２のデータ通信手段を介して、該不揮発性メモリに記憶される情報の読出しおよび書込みが可能であり、
起動が無線電波以外の通信経路を利用するデータ通信によって電圧が供給されたためであるとき、無線電波以外の通信経路を利用するデータ通信が終了するまで、無線電波を利用するデータ通信を受け付けず、起動が無線電波を利用するデータ通信によるとき、無線電波を利用するデータ通信が終了するまで、無線電波以外の通信経路を利用するデータ通信を受け付けないことを特徴とする無線タグである。
【００１０】
本発明に従えば、無線タグは、無線アンテナと半導体集積回路チップとを備え、無線アンテナに外部から受信される無線電波を電源として動作する。半導体集積回路チップは、不揮発性メモリと、第１のデータ通信手段と、第２のデータ通信手段とを含む。第１のデータ通信手段は、不揮発性メモリに記憶される情報を送信データとして、無線電波を利用して外部との間でデータ通信を行う。第２のデータ通信手段は、無線電波以外の通信経路を利用して、外部とのデータ通信が可能である。第１のデータ通信手段によって、不揮発性メモリに記憶されている情報に従って質問器に対する応答器としての動作を行うことができる。第２のデータ通信手段は、無線電波以外の通信経路で外部の機器とデータ通信が可能であるので、無線電波を経路として利用しなくても、第２のデータ通信手段で外部とデータ通信を行うことができる。
【００１２】
また、第２のデータ通信手段は、外部との間で不揮発性メモリに記憶される情報の読出しおよび書込みが可能であるので、第１のデータ通信手段でデータ通信を行うために必要な識別情報などを容易に書換えることができる。
【００１６】
また、無線タグを機器に装着した状態で、第１の通信手段による無線電波を利用するデータ通信で、他の機器に対して制御などを行ったり、装着した機器から第２のデータ通信手段を介して不揮発性メモリに書込んだ情報を、無線タグを機器から取外して移動し、第１のデータ通信手段による無線電波を介する電波通信で、他の機器にデータを転送させることによって、無線タグをデータ転送の媒体として利用することができる。
【００１８】
また、無線電波を利用するデータ通信と無線電波以外の通信経路を利用するデータ通信との排他制御を行うことができる。
【００１９】
さらに本発明は、前記不揮発性メモリは、無線通信の手順を定める部分である無線通信プロトコル制御部、および無線のコマンドに対する動作を定義する部分である無線通信コマンド制御部をさらに記憶し、
無線電波以外の通信経路を利用するデータ通信のとき、前記不揮発性メモリに記憶される無線通信プロトコル制御部および無線通信コマンド制御部を書き換え可能であることを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、有線通信時に無線通信プロトコル制御部および無線通信コマンド制御部を変更することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態としての無線タグ２１を用いて構成する無線データ通信システムの概略的な構成を示す。図１（ａ）は無線電波を介してデータ通信を行う構成を示し、図１（ｂ）は有線の通信ケーブルを介してデータ通信を行う構成を示す。本実施形態の無線タグ２１は、図１（ａ）に示すように、インテロゲータであるＲＦＩＤ質問器２２との間で無線電波によるデータ通信を行う。ＲＦＩＤ質問器２２は、アンテナ２３を有し、アンテナ２３とＲＦＩＤ質問器２２との間はアンテナケーブル２４によって接続される。アンテナ２３と無線タグ２１との間は、無線電波を通信経路としてデータ通信が行われ、ＲＦＩＤ質問器２２がインテロゲータとなり、無線タグ２１が応答器であるトランスポンダとなる従来からの質問器と応答器としての機能が実現される。本実施形態の無線タグ２１は、図１（ｂ）に示すように、有線の通信ケーブル２５を介して外部の機器としてのコンピュータもしくはデータ処理装置２６にも接続され、通信ケーブル２５を介する無線電波によらないデータ通信も可能である。また、無線タグ２１を、コンピュータもしくはデータ処理装置２６からのデータを一時的に蓄積するバッファメモリとすることによって、間接的にコンピュータもしくはデータ処理装置２６とＲＦＩＤ質問器２２との間に通信経路を形成することができる。無線タグ２１自体にはバッテリ等がないので、省電力化を図ることができる。
【００２４】
図２は、図１の無線タグ２１の概略的な電気的構成を示す。無線タグ２１には、記憶部２９として、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリが半導体集積回路チップ３０上に予め形成されている。図１（ｂ）に示すような有線の通信ケーブル２５は、有線通信ジャック３１に接続される。半導体集積回路チップ３０上には、第１のデータ通信手段である無線通信インターフェイス３２も形成され、アンテナ３３に接続される。無線タグ２１は、アンテナ３３に受信される無線電波の電力を電源として、電圧生成部３４で生成される電源電圧によって動作する。半導体集積回路チップ３０上には、さらに制御／データ処理部３５、有線通信インターフェイス３６も形成される。有線通信インターフェイス３６は、第２のデータ通信手段となる。電圧生成部３４には、有線通信ジャック３１に通信ケーブル２５が接続されるときに、通信ケーブル２５からも電力の供給が可能である。無線タグ２１は、ＲＦＩＤ質問器２２から発射される電波を受けて応答し、ＲＦＩＤ質問器２２からのコマンドあるいは予め定める手順に応じて、記憶部２９に記憶されている識別符号を送信する。また、コマンドや手順に応じて、記憶部２９内のデータを送信したり、あるいは記憶部２９にデータを書込んだりすることができる。なお、電圧生成部３４には、モニタ用ポート３４ａが設けられている。
【００２５】
図３は、記憶部２９のメモリマップを示す。記憶部２９のメモリマップは、大きく分けて３つに分かれる。無線タグ２１の制御／データ処理部３５を起動するためのブート（ＢＯＯＴ）部２９ａと、無線および有線通信のプロトコル制御部２９ｂと、データ部２９ｃとである。
【００２６】
ブート部２９ａは、無線タグ２１の電圧が所定のレベルに達した直後の制御／データ処理部３５の起動部分である。起動後は、制御／データ処理部３５が電圧生成部３４のモニタ用ポート３４ａをモニタすることによって、起動が有線通信により電圧を供給されたためかどうかを、確認する。このとき、有線通信で起動した場合は、その有線通信終了後までは無線通信があっても受け付けない。無線通信で起動した場合は、その無線通信が終了するまでは有線通信を受け付けない。このような排他制御を行うことによって、無線通信、有線通信が同時に起こった場合の動作を制御することができる。
【００２７】
プロトコル制御部２９ｂには、無線通信プロトコル制御部、無線通信コマンド制御部、有線通信プロトコル制御部、および有線通信コマンド制御部が設けられる。無線通信プロトコル制御部は、無線通信の手順を定める部分である。無線通信コマンド制御部は、無線のコマンドに対する動作を定義する部分である。無線通信プロトコル制御部では、たとえばデータのフレーミングを定義したり、再送の手順を定めたりする。無線通信コマンド制御部は、無線タグ２１のＩＤ（アイデンティファイ）、リード、ライトなど、各コマンドに対応する動作の手順を定めている。
【００２８】
データ部２９ｃは、固有識別番号（ＩＤ番号）、付属コードおよびデータから成り立つ。固有識別番号は、無線タグ２１のそれぞれが独自に持つ固有の番号である。［Ｒ］は書き換え不可、［Ｒ／Ｗ］は書き換え可能な領域を示している。
【００２９】
以上のうち、無線通信プロトコル制御部および無線通信コマンド制御部は、有線通信時にその内容を変更できる領域である。これを記号［＊＊Ｒ／Ｗ］で示す。たとえば、有線通信時に、ロードコマンドを使用して無線通信コマンド制御部を変更し、無線通信時のコマンドのうち、ライトコマンドを動作させないように変更したり、固有な番号を有する質問器（インテロゲータ）のみに応答するようにしたりすることができる。これによって、有線通信にて、その無線タグ２１のデータを無線からは書き換え不可能に変えたり、また、質問器（インテロゲータ）を選択して動作させることが可能となる。
これらは、従来の無線タグではできなかった動作方法である。
【００３０】
図４は、図２の有線通信ジャック３１に関連する構成を示す。図４（ａ）は、有線通信ジャック３１に通信ケーブル２５を接続する状態を示す。有線通信ジャック３１に装着される有線通信プラグ３７は、通信ケーブル２５の先端に接続され、コンピュータもしくはデータ処理装置２６と接続する。図４（ｂ）に示すように、通信ケーブル２５は、コンピュータまたはデータ処理装置側から見て、たとえば４本の信号線、電源信号線３８ａ、グランド信号線３８ｂ、送信信号線３８ｃおよび受信信号線３８ｄを有する。このような４本の信号線としては、他に、Universal Serial BusからＵＳＢと略称されるパーソナルコンピュータと周辺機器との接続のための標準周辺インターフェイスを利用することもできる。コンピュータまたはデータ処理装置側から電源信号線３８ａとグランド信号線３８ｂとの間に電源電圧を供給すれば、無線タグ２１の有線通信インターフェイス３６が起動し、送信信号線３８ｃに入って来る信号に応じてデータを受信する。
【００３１】
図１の無線タグ２１は、記憶部２９に書込む情報にＲＦＩＤ質問器２２との間の無線データ通信の制御プログラムを含めることができる。このため、図５に示すように、複数のＲＦＩＤ質問器２２ａ，２２ｂのうち、特定番号のＲＦＩＤ質問器２２ｂへのみデータを送信するように制御プログラムを変更することもできる。特定の質問器以外の質問器による応答を中止することによって、無線タグ２１の秘匿性を可能にすることができる。また、無線タグ２１の使われる周囲の状況によって、制御手順を変更し、信頼性や応答性を向上させることができる。
【００３２】
このような制御プログラムの変更は、図１（ｂ）に示すように、無線タグ２１をコンピュータもしくはデータ処理装置２６に通信ケーブル２５を介して有線で接続することによって容易に行うことができる。無線タグ２１の記憶部２９に記憶されるデータの書換えを行うためには、一般に読取りのときよりも大電力を必要とする。このため、無線電波でのみ記憶部２９の書換えを行おうとすると、ＲＦＩＤ質問器２２よりも大電力で無線電波を送信することができる書込み装置を用いなければならない。本実施形態の無線タグ２１では、通信ケーブル２５で有線接続すると、無線電波を介するよりも容易に必要な電力を供給することができるので、汎用のコンピュータもしくはデータ処理装置２６から記憶部２９の記憶内容の書換えを行うことができる。
【００３３】
図６は、本発明の実施の他の形態として、図１に示すような無線タグ２１を外装箱３９と一体化し、または収納する外装箱３９内を付属させて無線タグユニット４０を形成し、無線タグユニット４０に設けるコネクタ４１を介して端末装置４２に着脱可能にする構成を示す。コネクタ４１は、図２の有線通信ジャック３１を含む。図６（ａ）は、無線タグユニット４０を端末装置４２に装着する状態を示す。端末装置４２には、表示部４３や入力部４４が設けられる。図６（ｂ）は、無線タグユニット４０を端末装置４２に装着した状態を示し、無線タグユニット４０と端末装置４２とを一体的に取扱うことが可能となる。図６（ｂ）に示す状態で、表示部４３の表示を見ながら入力部４４を操作してデータ入力を行うと、無線タグユニット４０内で、図２に示す記憶部２９にデータを書込んで蓄積することができる。
【００３４】
図６（ｃ）は、データを蓄積した無線タグユニット４０を、端末装置４２から取外している状態を示す。無線タグユニット４０は、不揮発性メモリを備える記憶部２９にデータを記憶しているので、端末装置４２から離れて移動する状態でも、不揮発性メモリに記憶されているデータはそのまま保持させることができる。
【００３５】
図６（ｄ）は、無線タグユニット４０を通信装置、制御装置、コンピュータ４５などの外部の機器に、無線電波を利用してデータ通信を行い、記憶部２９に記憶されているデータを転送することができる。無線タグユニット４０は、無線タグ２１と外装箱３９とが一体化された装置であり、移動させて持ち運ぶことが可能である。これは無線読出しが可能なメモリ装置であり、ＲＦＩＤ質問器２２があれば無線でデータ通信ができるメモリとなり、それ以外の場所ではコンピュータや制御装置に組込んでメモリの一部として使用することができる。
【００３６】
図７は、本発明の実施のさらに他の形態として、ローカルエリアネットワーク５０を形成する無線タグの使い方を示す。ローカルエリアネットワーク５０は、複数のＲＦＩＤ質問器５１，５２，５３を通信ケーブル５４で相互に接続して形成する。各ＲＦＩＤ質問器５１，５２，５３には、データ端末５５と無線タグ５６との組合せやデータ端末５７と無線タグ５８との組合せなどが、電波５９を介して無線で接続可能である。無線タグ５６，５８は、図１に示す無線タグ２１と基本的に同等であり、記憶部２９に識別情報やパスワードなどを記憶しておき、ローカルエリアネットワーク５０に接続する際のセキュリティおよび操作性を高めることができる。また通信のプロトコルも記憶しておき、効率よくローカルエリアネットワーク５０への接続を可能にすることができる。
【００３７】
図８は、図７に示すＲＦＩＤ質問器５１，５２，５３の概略的な電気的構成を示す。ＲＦＩＤ質問器５１，５２，５３は、イントロゲータとしての機能は図１に示すＲＦＩＤ質問器２２と同様であり、アンテナ２３を備える。ＲＦＩＤ質問器５１，５２，５３には、電源部６０、記憶部６１、無線通信インターフェイス６２、ＬＡＮコントロール部６３、ＣＰＵ６４、制御／データ処理部６５が含まれる。ＬＡＮコントロール部６３は、ローカルエリアネットワーク５０を形成するための通信ケーブル５４に接続される。
【００３８】
図９は、図７に示すデータ端末５５，５７が温度センサ６６，６７をそれぞれ備えている例を示す。この例は、温度センサ６６，６７と、データ通信手段を備えた無線タグ５６，５８が一体化した端末装置であるデータ端末５５，５７、ＲＦＩＤ質問器５１，５３、ローカルエリアネットワーク５０およびホストコンピュータ５０ａから成り立つ温度管理システムである。
【００３９】
複数の冷蔵庫６８，６９があり、それぞれに温度センサ６６，６７とその温度データを有線通信手段によって書き込める無線タグ５６，５８が一体化したデータ端末５５，５７が設置されている。ＲＦＩＤ質問器５１，５３から、ある時間間隔にて無線で温度データを読取り、それをホストコンピュータ５０ａに送信する。温度センサ６６，６７と無線タグ５６，５８は、非常に小型化が可能になり、ローコストでシステムを構築することができる。
【００４０】
図１０は、本発明の実施のさらに他の形態として、本発明を家電装置等の無線制御端末として使用する方法を示す。本実施形態の無線制御端末７０は、図６に示すような無線タグユニット４０を端末装置４２に装着して形成することもできるけれども、図１に示すような無線タグ２１を内蔵することもできる。無線タグ２１を端末装置４２に内蔵する場合には、無線タグ２１の有線通信ジャック３１をデータ用通信インターフェイス７１に接続する。無線タグ２１を接続した無線制御端末７０は、無線電波を送信する機能を備える家電装置、業務機器、通信装置７２などの外部の機器から電波を送信すると、送信電波の電力で動作して、さらに端末装置４２にも動作用の電力を供給して、家電装置、業務機器、通信装置７２などの遠隔操作を行うことができる。
【００４１】
すなわち、無線タグ２１は、家電装置、業務機器、通信装置７２などから放射される電波を受けて応答し、家電装置、業務機器、通信装置７２からのコマンドあるいは予め定められる手順に応じて、記憶部２９に記憶されている識別符号を送信し、さらにコマンドあるいは手順に応じて、記憶部２９内のデータを送信したり、あるいは記憶部２９内にデータを書込んだりすることができる。無線送信の電力は、家電装置、業務機器、通信装置７２などから発射される電波で供給される。
【００４２】
これに加えて、無線タグ２１は、端末装置４２が動作する電力も、無線電波を電源として供給することができる。このような構成で、きわめて電力消費の少ない無線制御端末７０を構成することができる。
【００４３】
図１１は、図１０に示す無線制御端末７０と同等の機能を有する無線制御端末８０の概略的な電気的構成を示す。本実施形態の無線制御端末８０は、図１に示す無線タグ２１と同等の無線タグ８１を１つの電子部品として使用し、図６に示す端末装置４２と同等の機能を有するコントローラ８２と一体化して形成する。無線タグ８１には、アンテナ８３、電圧生成部８４、制御／データ処理部８５、無線通信インターフェイス８６、ホスト通信部８７、および不揮発性メモリによる記憶部８９が含まれる。コントローラ８２には、電源部９０、記憶部９１、ＣＰＵ９２、表示部９３、データ入力部９４、制御／データ処理部９５、無線タグ通信部９６が含まれる。コントローラ８２には、通信ケーブル２５を介して無線タグ８１が接続される。
【００４４】
図１２は、図１０または図１１に示す無線制御端末７０，８０を用いて遠隔制御される図１０の家電装置、業務機器、通信装置７２の概略的な構成を示す。家電装置、業務機器、通信装置７２は、図８に示すようなＲＦＩＤ質問器５１，５２，５３と基本的に同等なＲＦＩＤ質問器９６を有する。ただし、図８のＲＦＩＤ質問器５１，５２，５３は、ＬＡＮコントロール部６３を介してローカルエリアネットワーク５０に接続されているけれども、本実施形態のＲＦＩＤ質問器９６は、家電装置、業務機器、通信装置７２の制御入力に接続される。ＲＦＩＤ質問器９６には、アンテナ２３も接続され、無線制御端末７０，８０と無線電波を介するデータ通信が可能である。家電装置、業務機器、通信装置７２は、通信回線９７などを介してローカルエリアネットワークやインターネットなどにも接続可能である。たとえば、図１１のコントローラ８２が通信ケーブル２５を介して無線タグ８１を制御し、ＲＦＩＤ質問器９６からの応答を可変にすることができる。これを用いれば、極めて消費電力が少ない無線制御端末８０を得ることができる。
【００４５】
図１３は、本発明の各実施形態に共通で、ＲＦＩＤ質問器と無線タグとの間で行うコマンド制御手順を示す。ステップａ１では、ＲＦＩＤ質問器から通信開始のコマンドを無線タグ側に送る。ステップａ２では、無線タグ側で応答があるか否かを判断する。応答がないときには、ステップａ１に戻る。ステップａ２で、無線タグ側から応答があれば、ステップａ３でＲＦＩＤ質問器は要求受付のコマンドを送る。ステップａ４で、無線タグ側は、要求があるか否かを判断する。要求がないと判断されるときには、ステップａ１に戻る。ステップａ４で要求ありと判断されるときには、無線タグからコマンドを送り、ステップａ５で、ＲＦＩＤ質問器から要求確認コマンドを送る。ステップａ６では、無線タグ側で確認がＯＫであるか否かを判断する。確認がＯＫでないときには、ステップａ１に戻る。ステップａ６で確認ＯＫと判断されるときには、ステップａ７に進み、ＲＦＩＤ質問器では無線タグ側から要求のとおりに機器を制御する。以下、ステップａ１からステップａ７までを繰返して、図１０に示すような家電装置等の遠隔制御が可能となる。
【００４６】
図１４は、ＲＦＩＤ質問器に無線タグからデータを送信するデータ送信の手順を示す。ステップｂ１でＲＦＩＤ質問器から通信開始のコマンドが無線タグに送られる。ステップｂ２では、無線タグ側で応答ありか否かを判断する。応答ありと判断されないときには、ステップｂ１に戻る。ステップｂ２で、応答ありと判断されるときには、ステップｂ３で、ＲＦＩＤ質問器からデータ受付コマンドが送られる。ステップｂ４で、無線タグは、データ送信を行うか否かを判断する。データ送信を行わないときには、ステップｂ１に戻る。ステップｂ４でデータ送信を行うと判断されるときには、無線タグからＲＦＩＤ質問器にデータを送信し、ステップｂ５で、ＲＦＩＤ質問器からデータ受信確認が送られる。ステップｂ６では、無線タグが確認ＯＫであるか否かを判断する。確認ＯＫでないと判断されるときには、ステップｂ１に戻る。ステップｂ６で確認ＯＫと判断されるときには、ステップｂ７でＲＦＩＤ質問器側が受信されたデータの処理を行い、ステップｂ１に戻る。
【００４７】
図１５は、ＲＦＩＤ質問器から無線タグにデータを送信して無線タグがデータを受信するデータ受信の手順を示す。ステップｃ１では、ＲＦＩＤ質問器側から通信開始のコマンドを送る。ステップｃ２では、無線タグが応答ありか否かを判断する。応答ありと判断しないときには、ステップｃ１に戻る。ステップｃ２で、応答ありと判断されるときには、ステップｃ３で、ＲＦＩＤ質問器からデータ送信コマンドを送り、データを送信する。ステップｃ４では、無線タグがデータを受信しているか否かを判断する。データを受信していないと判断されるときには、ステップｃ１に戻る。ステップｃ４でデータ受信と判断されるときには、ステップｃ５で、ＲＦＩＤ質問器からデータ送信確認のコマンドを送る。ステップｃ６では、無線タグが確認ＯＫか否かを判断する。確認ＯＫでないと判断されるときには、ステップｃ１に戻る。ステップｃ６で確認ＯＫと判断されるときには、ステップｃ７で次の送信データを準備し、ステップｃ１に戻る。
【００４８】
図１６は、図１２に示す遠隔制御システムで、図１３、図１４および図１５に示す手順に従って行われる全体的な家電装置、業務機器、通信装置７２と、端末装置７０との全体的な動作を示す。
【００４９】
家電装置、業務機器、通信装置７２側では、ステップｓ１で待機電源を投入してＯＮにする。ステップｓ２では、端末装置７０に電波を送信する。ステップｓ３では、端末装置７０の電源フラグＰＷがＯＮかＯＦＦかを調べる。ＯＦＦであればステップｓ２に戻る。ステップｓ３で電源フラグＰＷがＯＮになれば、ステップｓ４で、家電装置、業務機器、通信装置７２側でも主電源をＯＮにする。
【００５０】
次にステップｓ５で、端末装置７０に電波を送信する。ステップｓ６では、端末装置７０の電源フラグＰＷがＯＮかＯＦＦかを調べる。ＯＮのままであれば、ステップｓ７でいずれかの機能を指示する機能フラグＡＣＴがＯＮかＯＦＦかを調べる。ＯＮであれば、ステップｓ８でＯＮが指示されている機能を実際にＯＮにする。ステップｓ７で機能フラグＡＣＴがＯＦＦであるとき、またはステップｓ８が終了すると、ステップｓ５に戻る。ステップｓ６で電源フラグＰＷがＯＦＦであるときは、ステップｓ９で家電装置、業務機器、通信装置７２の主電源をＯＦＦにする。
【００５１】
端末装置７０側では、家電装置、業務機器、通信装置７２側からの電波を電源として動作する。電波を受信しているときに、ステップｔ１で電源スイッチが投入されるとＯＮになる。ＯＮになると、ステップｔ２で無線タグのデータフラグ中の電源フラグＰＷがＯＮに設定される。次にステップｔ３でいずれかの機能ボタンがＯＮに操作されると、ステップｔ４で、機能ボタンに対応する機能のフラグＡＣＴがＯＮに設定される。最後にステップｔ５で電源スイッチを遮断してＯＦＦにすると、ステップｔ６で電源フラグＰＷをＯＦＦに設定し、ステップｔ７ですべての機能フラグＡＣＴをＯＦＦに設定する。
【００５２】
以上説明した各実施形態で、無線タグは無線通信以外で、有線の通信ケーブルなどを介して外部の機器とデータ通信を行うようにしているけれども、光ファイバによる有線式通信や、赤外線などによる光学的な無線通信でデータ通信を行わせることもできる。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、第１のデータ通信手段による無線電波を利用するデータ通信で、従来からの無線質問器に対する応答器としての機能を実現するとともに、第２のデータ通信手段を介する無線電波以外の通信経路によるデータ通信で、応答器としての機能以外にも機能を拡張して使用することができる。
【００５４】
また、第２のデータ通信手段を介して、不揮発性メモリに記憶される情報の読出しおよび書込みが可能であるので、たとえばコンピュータやデータ処理装置が有するデータを、無線タグの不揮発性メモリに移動させ、無線読出しが可能な移動型のメモリ装置を実現することができる。不揮発性メモリにデータを記憶させた状態で、特定の場所による無線質問器の電波の到達範囲に無線タグを近づければ、無線電波を介するデータ通信で不揮発性メモリに記憶したデータを転送することができる。電波の到達範囲外では、コンピュータもしくはデータ処理装置などと有線などで接続し、簡易に通信経路を形成することができる。
【００５６】
また、無線タグを外部の機器に着脱可能で、外部の機器に装着されている状態で第２のデータ通信手段によるデータ通信が可能であるので、外部の機器に装着して第２のデータ通信手段によるデータ通信を確実に行い、外部の機器に装着したまま無線電波を介するデータ通信を行ったり、外部の機器から取外した状態で媒体として利用することができる。
【００５７】
また、無線電波を利用するデータ通信と無線電波以外の通信経路を利用するデータ通信との排他制御を行うことができ、無線通信および有線通信が同時に起こった場合の動作を制御することができる。
【００５８】
また本発明によれば、有線通信時に無線通信プロトコル制御部および無線通信コマンド制御部を変更することができる。したがって、たとえば、有線通信時に、ロードコマンドを使用して無線通信コマンド制御部を変更し、無線通信時のコマンドのうち、ライトコマンドを動作させないように変更したり、固有な番号を有する質問器（インテロゲータ）のみに応答するようにしたりすることができる。これによって、有線通信にて、その無線タグのデータを無線からは書き換え不可能に変えたり、また、質問器（インテロゲータ）を選択して動作させることが可能となる。これらは、従来の無線タグではできなかった動作方法である。
また、無線タグの不揮発性メモリに記憶されるデータの書換えを行うためには、一般に読取りのときよりも大電力を必要とする。このため、無線電波でのみ不揮発性メモリの書換えを行おうとすると、大電力で無線電波を送信することができる書込み装置を用いなければならない。本発明に係る無線タグでは、無線電波以外の通信経路で有線接続すると、無線電波を介するよりも容易に必要な電力を供給することができるので、外部の機器、たとえば汎用のコンピュータもしくはデータ処理装置から不揮発性メモリの記憶内容の書換えを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態としての無線タグ２１を用いるシステム構成を示すブロック図である。
【図２】図１の無線タグ２１の概略的な電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図２の記憶部２９のメモリマップを示す図である。
【図４】図２の有線通信ジャック３１に通信ケーブル２５を接続する状態と、通信ケーブルの信号線の内容とを示す図である。
【図５】図１（ｂ）に示すようにして無線タグ２１の記憶部２９内に記憶される無線通信のプログラムを変更し、特定番号のＲＦＩＤ質問器へのみデータを送信可能にしている状態を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の他の形態として、無線タグユニット４０をデータ転送の媒体として利用する形態を示す図である。
【図７】本発明の実施のさらに他の形態として、ローカルエリアネットワーク５０を形成している状態を示すブロック図である。
【図８】図７の実施形態のＲＦＩＤ質問器５１，５２，５３の概略的な電気的構成を示すブロック図である。
【図９】図７のローカルエリアネットワーク５０を用いる温度管理システムの概略的な構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施のさらに他の形態として、家電装置等の遠隔制御を行う構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０と同様に家電装置等の遠隔制御を行うための無線制御端末８０の概略的な電気的構成を示すブロック図である。
【図１２】図１０に示すような遠隔制御を行うために家電装置等にＲＦＩＤ質問器９６を装着している状態を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の各形態のＲＦＩＤ質問器と無線タグとの間でのコマンド制御手順を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の各形態での無線タグからＲＦＩＤ質問器へのデータ送信手順を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の各形態で、ＲＦＩＤ質問器から無線タグがデータを受信する手順を示すフローチャートである。
【図１６】図１３から図１５の手順の前提として、システム全体としての動作手順を示すフローチャートである。
【図１７】従来からのマイクロ波を使用する応答器としての無線タグ１の概略的な構成および使用方法を示す図である。
【図１８】図１７に示す無線タグ１およびリーダ５の概略的な電気的構成を示す図である。
【符号の説明】
２１，５６，５８，８１  無線タグ
２２，２２ａ，２２ｂ，５１，５２，５３，９６  ＲＦＩＤ質問器
２３，２３ａ，２３ｂ，３３，８３  アンテナ
２５  通信ケーブル
２６  コンピュータもしくはデータ処理装置
２９，６１，８９，９１  記憶部
３０  半導体集積回路チップ
３１  有線通信ジャック
３２，６２，８６  無線通信インターフェイス
３４，８４  電圧生成部
３５，６５，８５，９５  制御／データ処理部
３６  有線通信インターフェイス
３７  有線通信プラグ
３９  外装箱
４０  無線タグユニット
４２  端末装置
４５  通信装置、制御装置、コンピュータ
５０  ローカルエリアネットワーク
５５，５７  データ端末
５９  電波
６３  ＬＡＮコントロール部
６４，９２  ＣＰＵ
７０，８０  無線制御端末
７１  データ用通信インターフェイス
７２  家電装置、業務機器、通信装置
８２  コントローラ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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