(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＤタグからの所定の周波数帯域を有する返送波を受信する受信部と、
前記受信部により受信した前記返送波のエネルギー強度を測定する測定部と、
前記測定部により測定した前記エネルギー強度と前記返送波の有すべき所定のエネルギー強度とを比較して、前記返送波が正常であるか否かを判定する判定手段とを備え、
前記判定手段は、前記測定部により測定した前記エネルギー強度により、前記返送波に与干渉波が含まれているか否かを判定し、前記測定部により測定した前記エネルギー強度と予め定められた前記返送波が有すべきエネルギー強度とが異なっていれば、前記返送波に与干渉波が含まれていると判定し、
前記返送波は、その中心周波数に対して低周波帯域のエネルギー強度と、その中心周波数に対して高周波帯域のエネルギー強度とを有し、
前記判定手段は、前記低周波帯域のエネルギー強度と前記高周波帯域のエネルギー強度とが異なっていれば、前記返送波に与干渉波が含まれていると判定し、
前記受信部は、前記所定の周波数帯域内の複数のチャネルのうち、いずれかのチャネルを用いて返送される返送波を受信し、
複数の前記ＲＦＩＤタグからの返送チャネルが同じチャネルであるか否かを判定するコリジョン判定手段を備える、受信装置。
【請求項２】
前記所定の周波数帯域は、ＵＨＦ帯である、請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記ＲＦＩＤタグに送信コマンドを含んだ搬送波を送信する送信部と、
請求項１または２に記載された受信装置とを含む、リーダライタ。
【請求項４】
前記判定手段により前記返送波に前記与干渉波が含まれていると判定すれば、前記搬送波を送信するチャネルを変更するチャネル変更手段を備える、請求項３に記載のリーダライタ。
【請求項５】
前記チャネル変更手段は、前記与干渉波の影響の少ないチャネルを選択する選択手段を含む、請求項４に記載のリーダライタ。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれかに記載されたリーダライタと、複数のＲＦＩＤタグとを含む、非接触ＩＤ通信システム。
【請求項７】
ＲＦＩＤタグからの所定の周波数帯域を有する返送波を受信する受信ステップと、
受信した返送波のエネルギー強度を測定する測定ステップと、
測定したエネルギー強度により、返送波に与干渉波が含まれているか否かを判定する判定ステップとを備え、
前記判定ステップは、前記測定ステップにより測定した前記エネルギー強度により、前記返送波に与干渉波が含まれているか否かを判定し、前記測定ステップにより測定した前記エネルギー強度と予め定められた前記返送波が有すべきエネルギー強度とが異なっていれば、前記返送波に与干渉波が含まれていると判定し、
前記返送波は、その中心周波数に対して低周波帯域のエネルギー強度と、その中心周波数に対して高周波帯域のエネルギー強度とを有し、
前記判定ステップは、前記低周波帯域のエネルギー強度と前記高周波帯域のエネルギー強度とが異なっていれば、前記返送波に与干渉波が含まれていると判定し、
前記受信ステップは、前記所定の周波数帯域内の複数のチャネルのうち、いずれかのチャネルを用いて返送される返送波を受信し、
複数の前記ＲＦＩＤタグからの返送チャネルが同じチャネルであるか否かを判定するコリジョン判定ステップを備える、受信装置の受信方法。
【請求項８】
前記判定手段は、前記ＲＦＩＤタグからのレスポンスの開始データを含むか否かを判定する、請求項１に記載の受信装置。
【請求項９】
前記測定部は、前記返送波のうち、前記レスポンスの開始データを含む領域のＦＦＴ処理を行い、
前記判定手段は、前記ＦＦＴ処理の結果を基に算出された前記返送波の所定の周波数帯域のエネルギー強度が所定の値よりも大きければ、前記返送波に前記開始データが含まれていると判定する、請求項８に記載の受信装置。
【請求項１０】
前記測定部は、前記返送波のうち、前記レスポンスの開始データを含む領域のＦＦＴ処理を行い、
前記判定手段は、前記ＦＦＴ処理の結果を基に算出された前記返送波のベースの所定の周波数帯域のエネルギー強度と、前記返送波の所定の周波数帯域のエネルギー強度とを比較して判定する、請求項８または９に記載の受信装置。
【請求項１１】
前記ＲＦＩＤタグに送信コマンドを含んだ搬送波を送信する送信部と、
請求項８〜１０のいずれかに記載された受信装置とを含む、リーダライタ。
【請求項１２】
請求項１１に記載されたリーダライタと、複数のＲＦＩＤタグとを含む、非接触ＩＤ通信システム。
【請求項１３】
ＲＦＩＤタグからの所定の周波数帯域を有する返送波を受信する受信ステップと、
受信した返送波のエネルギー強度を測定する測定ステップと、
測定したエネルギー強度により、返送波に与干渉波が含まれているか否かを判定する判定ステップとを備え、
前記判定ステップは、前記測定ステップにより測定した前記エネルギー強度により、前記返送波に与干渉波が含まれているか否かを判定し、前記測定ステップにより測定した前記エネルギー強度と予め定められた前記返送波が有すべきエネルギー強度とが異なっていれば、前記返送波に与干渉波が含まれていると判定し、
前記返送波は、その中心周波数に対して低周波帯域のエネルギー強度と、その中心周波数に対して高周波帯域のエネルギー強度とを有し、
前記判定ステップは、前記低周波帯域のエネルギー強度と前記高周波帯域のエネルギー強度とが異なっていれば、前記返送波に与干渉波が含まれていると判定し、
前記受信ステップは、前記所定の周波数帯域内の複数のチャネルのうち、いずれかのチャネルを用いて返送される返送波を受信し、
複数の前記ＲＦＩＤタグからの返送チャネルが同じチャネルであるか否かを判定するコリジョン判定ステップを備え、
前記判定ステップは、測定したエネルギー強度により、返送波に前記ＲＦＩＤタグからのレスポンス開始データが含まれているか否かを判定する、受信装置の受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、受信装置、リーダライタ、非接触ＩＤ通信システムおよび受信装置の受信方法に関し、特に、ＲＦＩＤタグからの所定の周波数帯域を有する返送波を受信する受信装置、このような受信装置を含むリーダライタ、非接触ＩＤ通信システム、およびこのような受信装置を利用する受信装置の受信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
物品の情報を管理する方法として、非接触のＩＤ通信システムがある。非接触のＩＤ通信システムには、例えば、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグおよびリーダライタから構成されるＲＦＩＤタグシステムがある。このＲＦＩＤタグシステムは、物品に取り付けられるＲＦＩＤタグ（以下、単に「タグ」と称する）と、タグの情報を読取ったり、タグに情報を書込んだりするリーダライタとを備える。リーダライタは、タグに対して、非接触で上記書込みや読取りを行なうことができる。また、このようなＲＦＩＤタグシステムは、比較的簡単な構成とすることができる。したがって、ＲＦＩＤタグシステムは、幅広い分野で利用されている。
【０００３】
図５は、一般的なＲＦＩＤタグシステムの構成を示す概略図である。図５を参照して、ＲＦＩＤタグシステム１０１は、アンテナ１０３を含むリーダライタ１０２と、複数のタグ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅとを備える。リーダライタ１０２は、アンテナ１０３を介して複数のタグ１０４ａ〜１０４ｅに対し、送信コマンドを含ませた搬送波を送信する。そうすると、複数のタグ１０４ａ〜１０４ｅのうち、いずれかのタグ１０４ａ〜１０４ｅは、送信コマンドに応答する。リーダライタ１０２は、いずれかのタグ１０４ａ〜１０４ｅによって応答された返送波を受信し、応答したタグ１０４ａ〜１０４ｅの情報を読取る。
【０００４】
ここで、図６に示すように、リーダライタ１０２からの送信コマンドを含む搬送波に対し、複数のタグ１０４ｂ、１０４ｅからの所定の周波数帯域を有する返送波が重なると、返送波のデータが破損してしまう。そうすると、リーダライタ１０２は、返送波の受信に失敗し、タグ１０４ｂまたはタグ１０４ｅの情報を読取ることができない。
【０００５】
これについて、さらに説明する。図７は、ダブルサイドバンド方式のＲＦＩＤタグシステムにおいて、返送波が重なっていない場合のタグからの返送波、すなわち、タグの送信スペクトルを示す図である。図７において、縦軸は、返送波のエネルギー強度の電力レベルを示し、横軸は、周波数を示す。なお、理解の容易の観点から、以下の図面における測定環境については、ノイズのない理想的な環境とする。図５〜図７を参照して、タグの送信スペクトル１０５ａは、所定の周波数帯域を有する。具体的には、送信スペクトル１０５ａは、応答するチャネルの中心周波数におけるエネルギー強度が最も高く、中心周波数から高周波帯域および低周波帯域に向かって、エネルギー強度が徐々に低くなっている。すなわち、タグの送信スペクトル１０５ａは、中央部分が盛り上がり、両端部に向かって小さくなっている形状である。また、タグの送信スペクトル１０５ａは、応答チャネルの中心周波数を中心として、左右対称の形状である。なお、この送信スペクトル１０５ａの周波数帯域の広がりは、設計値に依存している。
【０００６】
次に、タグからの返送波が重なってコリジョンが発生した場合について説明する。コリジョンとは、タグからの返送波が重なることによってパケットが衝突し、データが破損することをいう。図８は、タグからの返送波が重なってコリジョンが発生した場合のタグの送信スペクトルを示す図であり、図７に対応する。図５〜図８を参照して、二つのタグ１０４ｂ、１０４ｅからの返送波が重なると、タグの送信スペクトル１０５ｂは、そのエネルギー強度が全体的に高くなり、コリジョンが発生する。コリジョンの発生形態としては、リーダライタおよびタグの認証を果たすコマンドのやり取りのエラーや、データの一部または全部が崩れて起こるデコードエラー等が挙げられる。
【０００７】
ここで、従来の非接触ＩＤ通信システムにおける受信処理の流れについて説明する。図９は、従来の非接触ＩＤ通信システムにおける受信処理の流れを示すフローチャートである。図９を参照して、まず、非接触ＩＤシステムに含まれるリーダライタは、タグとの通信用のスロット設定を行なった後（図９において、ステップＳ５１、以下、ステップを省略する）、複数のタグに対して送信コマンドを含んだ搬送波を送信する（Ｓ５２）。そして、いずれかのタグからのレスポンスの受信を試みる（Ｓ５３、Ｓ５４）。データの受信が失敗すれば（Ｓ５４において、ＮＯ）、コリジョンが発生しているか否かを判定する（Ｓ５５）。コリジョンが発生していると判定すれば（Ｓ５５において、ＹＥＳ）、コリジョン検知結果を保存し（Ｓ５６）、時間切れとなるまで受信を試みる（Ｓ５７等）。このようにして、タグからの返送波が重なってデータが破損した場合の通信効率の向上を図っている。
【０００８】
なお、上記したコリジョン対策として、特開２００６−２０３４６６号公報（特許文献１）に開示された情報通信機器に関する技術がある。特許文献１によると、コリジョンの発生回数に応じてＲＦＩＤタグの存在枚数を予測して最適なスロット設定を行っている。こうすることにより、通信効率を向上することにしている。
【特許文献１】特開２００６−２０３４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記した非接触ＩＤ通信システムにおいて、リーダライタが受信を試みた際に、与干渉波によってデータが破損している場合がある。与干渉波は、例えば、返送波を受信するリーダライタの近傍に配置される他のリーダライタの搬送波の送信時に発生する。図１０は、与干渉リーダの送信スペクトルが存在する場合におけるタグの送信スペクトルの一例を示す図である。図１０を参照して、タグの送信スペクトル１０５ａに与干渉リーダの送信スペクトル１０５ｃが重なると、タグの送信スペクトル１０５ａのうち、重複した周波数帯域のエネルギー強度が高くなる。そうすると、このような場合にも、データが破損してしまうことになる。すなわち、コリジョンが発生していないにも関わらず、データが破損してしまうことになる。
【００１０】
特許文献１によると、データの受信が失敗した際のデータの破損を、コリジョンの発生回数の判定基準としている。しかし、データの破損の原因は、コリジョンの発生のみではなく、上記したように与干渉波によっても発生する。そうすると、与干渉波によってデータが破損している場合には、与干渉リーダの出力が停止するか、またはリーダライタの通信時間が終了するまでコリジョン判定を続けてしまい、通信効率を向上することができない。この場合、通信の開始前にスロット設定を行い、アンチコリジョン技術を活用したとしても、与干渉波に対しては効果を発揮しない。さらには、コリジョンの誤判定により、空間に存在するタグの予測が困難となり、通信効率を悪化させることになる。
【００１１】
すなわち、タグからの返送波が、上述した与干渉波のような何らかの阻害要因により正常な返送波でなくなった場合、受信装置がタグとの正常な交信を確保することが困難となる。この場合、正常な交信を阻害する要因が不明であれば、適切に阻害要因に対処することができず、上記した通信効率の低下やタグの読取り率の低下等が発生してしまう。
【００１２】
この発明の目的は、容易にタグとの正常な交信を確保することができる受信装置を提供することである。
【００１３】
この発明の他の目的は、受信効率を向上させた受信装置を提供することである。
【００１４】
この発明のさらに他の目的は、通信効率を向上させたリーダライタを提供することである。
【００１５】
この発明のさらに他の目的は、通信効率を向上させた非接触ＩＤ通信システムを提供することである。
【００１６】
この発明のさらに他の目的は、受信効率を向上することができる受信装置の受信方法を提供することである。
【００１７】
この発明のさらに他の目的は、タグの読取り率を向上させた受信装置を提供することである。
【００１８】
この発明のさらに他の目的は、タグの読取り率を向上させたリーダライタを提供することである。
【００１９】
この発明のさらに他の目的は、タグの読取り率を向上させた非接触ＩＤ通信システムを提供することである。
【００２０】
この発明のさらに他の目的は、タグの読取り率を向上することができる受信装置の受信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この発明に係る受信装置は、ＲＦＩＤタグからの所定の周波数帯域を有する返送波を受信する受信部と、受信部により受信した返送波のエネルギー強度を測定する測定部と、測定部により測定したエネルギー強度と返送波の有すべき所定のエネルギー強度とを比較して、返送波が正常であるか否かを判定する判定手段とを備える。
【００２２】
このように構成することにより、受信部により受信した返送波のエネルギー強度を測定し、これを返送波の有すべき所定のエネルギー強度と比較して、返送波が正常であるか否かを判定する。そうすると、受信装置とタグとが交信をする際において、正常な交信ができなかった場合、その要因が返送波の異常によるものか否かを判断することができる。したがって、受信装置とタグとの交信時における諸問題に対して、返送波の影響か否かを切り分けて対処することができる。その結果、容易に、タグとの正常な交信を確保することができる。
【００２３】
好ましくは、判定手段は、測定部により測定したエネルギー強度により、返送波に与干渉波が含まれているか否かを判定する。
【００２４】
このように構成することにより、受信部によって受信した所定の周波数帯域を有するＲＦＩＤタグからの返送波のうち、測定部によって測定された返送波のエネルギー強度によって、返送波に与干渉波が含まれているか否かを判定することができる。そうすると、受信装置がデータの破損によって返送波のデータ受信を失敗した場合に、与干渉波が原因であるか否かを判断することができる。したがって、データ受信失敗時の原因を的確に把握することができるため、データ受信失敗時の対策を適切に講じて、受信効率を向上することができる。
【００２５】
好ましくは、判定手段は、測定部により測定したエネルギー強度と予め定められた返送波が有すべきエネルギー強度とが異なっていれば、返送波に与干渉波が含まれていると判定する。こうすることにより、測定部により測定したエネルギー強度と予め定められた返送波が有すべきエネルギー強度とを比較して、与干渉波が含まれているか否かを判断することができる。したがって、容易に、与干渉波の有無を判定することができる。ここで、予め定められた返送波が有すべきエネルギー強度とは、例えば、測定部により測定される周波数帯域の低周波側または高周波側の周波数帯域におけるエネルギー強度の状態から所定の範囲内で予め定められるエネルギー強度をいう。
【００２６】
さらに好ましくは、返送波は、その中心周波数に対して低周波帯域のエネルギー強度と、その中心周波数に対して高周波帯域のエネルギー強度とを有する。ここで、判定手段は、低周波帯域のエネルギー強度と高周波帯域のエネルギー強度とが異なっていれば、返送波に与干渉波が含まれていると判定する。こうすることにより、返送波のうち、その中心周波数帯域に対して低周波帯域のエネルギー強度とその中心周波数帯域に対して高周波帯域のエネルギー強度とを比較して、異なっていれば与干渉波が含まれていると判定することができる。したがって、返送波のエネルギー強度のみによって返送波に与干渉波が含まれていることを判定することができる。
【００２７】
さらに好ましくは、受信部は、所定の周波数帯域内の複数のチャネルのうち、いずれかのチャネルを用いて返送される返送波を受信する。ここで、複数のＲＦＩＤタグからの返送チャネルが同じチャネルであるか否かを判定するコリジョン判定手段を備える。こうすることにより、返送波のデータ受信が失敗した場合において、返送波に与干渉波が含まれていないと判定した際に、コリジョン判定を行い、コリジョンが発生していると判定すると、例えば、その結果を反映させることができる。したがって、このような場合においても、通信効率を向上することができる。
【００２８】
さらに好ましくは、所定の周波数帯域は、ＵＨＦ帯である。このような周波数帯域は、波長が短いため、例えば、遠隔地における通信効率を向上することができる。
【００２９】
この発明の他の局面においては、リーダライタは、ＲＦＩＤタグに送信コマンドを含んだ搬送波を送信する送信部と、上記したいずれかの受信装置とを含む。このようなリーダライタは、受信効率が向上した受信装置を含むため、通信効率を向上することができる。
【００３０】
さらに好ましくは、判定手段により返送波に与干渉波が含まれていると判定すれば、搬送波を送信するチャネルを変更するチャネル変更手段を備える。こうすることにより、タグからの返送波に与干渉波の影響があれば、チャネル変更手段により送信チャネルを変更して、与干渉波の影響を低減することができる。したがって、通信効率を向上することができる。
【００３１】
また、チャネル変更手段は、与干渉波の影響の少ないチャネルを選択する選択手段を含む。こうすることにより、さらに通信効率を向上することができる。
【００３２】
この発明のさらに他の局面においては、非接触ＩＤ通信システムは、上記したいずれかのリーダライタと、複数のＲＦＩＤタグとを含む。このような非接触ＩＤ通信システムは、通信効率の向上したリーダライタを含むため、複数のＲＦＩＤタグとの通信を効率的に行うことができる。
【００３３】
この発明のさらに他の局面においては、受信装置の受信方法は、ＲＦＩＤタグからの所定の周波数帯域を有する返送波を受信する受信ステップと、受信した返送波のエネルギー強度を測定する測定ステップと、測定したエネルギー強度により、返送波に与干渉波が含まれているか否かを判定する判定ステップとを備える。
【００３４】
このような受信装置の受信方法は、受信ステップによって受信したタグからの所定の周波数帯域を有する返送波のうち、測定ステップによって返送波のエネルギー強度を測定し、これにより、返送波に与干渉波が含まれているか否かを判定ステップによって判定することができる。そうすると、受信装置が、データの破損によって返送波のデータ受信を失敗した場合に、与干渉波が原因であるか否かを判定することができる。したがって、データ受信失敗時の原因を的確に把握することができ、データ受信失敗時の対策を適切に講じて、受信効率を向上することができる。
【００３５】
また、この発明に係る受信装置において、好ましくは、判定手段は、ＲＦＩＤタグからのレスポンスの開始データを含むか否かを判定する。こうすることにより、ＲＦＩＤタグのレスポンスの伝送速度のばらつき等に起因して返送波の波形が崩れた場合でも、返送波のエネルギー強度を基に、返送波中にレスポンス開始データがあるか否かを認識することができる。そうすると、ＲＦＩＤタグの読取り率を向上させることができる。
【００３６】
さらに好ましくは、測定部は、返送波のうち、レスポンスの開始データを含む領域のＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）処理を行い、判定手段は、レスポンス開始データを含む領域のＦＦＴ処理の結果を基に算出された返送波の所定の周波数帯域のエネルギー強度が所定の値よりも大きければ、返送波に開始データが含まれていると判定する。こうすることにより、ＦＦＴ処理の結果を基に算出されたエネルギー強度に基づいて、返送波に開始データが含まれているか否かを判定することができる。したがって、より確実に返送波に開始データが含まれているか否かを判定することができ、ＲＦＩＤタグの読取り率をさらに向上させることができる。
【００３７】
さらに好ましくは、測定部は、返送波のうち、レスポンスの開始データを含む領域のＦＦＴ処理を行い、判定手段は、レスポンスの開始データを含む領域のＦＦＴ処理の結果を基に算出された返送波のベースの所定の周波数帯域のエネルギー強度と、返送波の所定の周波数帯域のエネルギー強度とを比較して判定する。こうすることにより、より正確に開始データを含むか否かを判定することができ、ＲＦＩＤタグの読取り率をさらに向上させることができる。
【００３８】
また、この発明に係るリーダライタは、ＲＦＩＤタグに送信コマンドを含んだ搬送波を送信する送信部と、上記したいずれかの受信装置とを含む。このようなリーダライタは、ＲＦＩＤタグの読取り率を向上した受信装置を含むため、タグの読取り率を向上することができる。
【００３９】
また、この発明に係る非接触ＩＤ通信システムは、上記したリーダライタと、複数のＲＦＩＤタグとを含む。このような非接触ＩＤ通信システムは、タグの読取り率を向上したリーダライタを含むため、複数のタグとの通信において、タグの読取り率を向上させることができる。
【００４０】
また、この発明に係る受信装置の受信方法は、ＲＦＩＤタグからの所定の周波数帯域を有する返送波を受信する受信ステップと、受信した返送波のエネルギー強度を測定する測定ステップと、測定したエネルギー強度により、返送波にＲＦＩＤタグからのレスポンス開始データが含まれているか否かを判定する判定ステップとを備える。
【００４１】
このような受信装置の受信方法は、受信ステップによって受信したタグからの所定の周波数帯域を有する返送波のうち、測定ステップによって返送波のエネルギー強度を測定し、これにより、タグからのレスポンス開始データが含まれているか否かを判定ステップによって判定することができる。そうすると、受信装置が、返送波の矩形形状の崩れにより返送波のレスポンス開始データを検出できなかった場合に、ＢＬＦのばらつきが原因であるか否かを判定することができる。したがって、データ受信失敗時の原因を的確に把握することができ、データ受信失敗時の対策を適切に講じて、タグの読取り率を向上することができる。
【発明の効果】
【００４２】
このように構成することにより、受信部により受信した返送波のエネルギー強度を測定し、これを返送波の有すべき所定のエネルギー強度と比較して、返送波が正常であるか否かを判定する。そうすると、受信装置とタグとが交信をする際において、正常な交信ができなかった場合、その要因が返送波の異常によるものか否かを判断することができる。したがって、受信装置とタグとの交信時における諸問題に対して、返送波の影響か否かを切り分けて対処することができる。その結果、容易に、タグとの正常な交信を確保することができる。
【００４３】
また、このような受信装置は、受信部によって受信した所定の周波数帯域を有するＲＦＩＤタグからの返送波のうち、測定部によって測定された返送波のエネルギー強度によって、返送波に与干渉波が含まれているか否かを判定することができる。そうすると、受信装置がデータの破損によって返送波のデータ受信を失敗した場合に、与干渉波が原因であるか否かを判断することができる。したがって、データ受信失敗時の原因を的確に把握することができるため、データ受信失敗時の対策を適切に講じて、受信効率を向上することができる。
【００４４】
また、このようなリーダライタは、受信効率が向上した受信装置を含むため、通信効率を向上することができる。
【００４５】
また、このような非接触ＩＤ通信システムは、通信効率の向上したリーダライタを含むため、複数のＲＦＩＤタグとの通信を効率的に行うことができる。
【００４６】
また、このような受信装置の受信方法は、受信ステップによって受信したタグからの所定の周波数帯域を有する返送波のうち、測定ステップによって返送波のエネルギー強度を測定し、これにより、返送波に与干渉波が含まれているか否かを判定ステップによって判定することができる。そうすると、受信装置が、データの破損によって返送波のデータ受信を失敗した場合に、与干渉波が原因であるか否かを判定することができる。したがって、データ受信失敗時の原因を的確に把握することができ、データ受信失敗時の対策を適切に講じて、受信効率を向上することができる。
【００４７】
また、このような受信装置は、ＲＦＩＤタグのレスポンスの伝送速度のばらつき等に起因して返送波の波形が崩れた場合でも、返送波のエネルギー強度を基に、返送波中にレスポンス開始データがあるか否かを認識することができる。そうすると、ＲＦＩＤタグの読取り率を向上させることができる。
【００４８】
また、このようなリーダライタは、ＲＦＩＤタグの読取り率を向上した受信装置を含むため、タグの読取り率を向上することができる。
【００４９】
また、このような非接触ＩＤ通信システムは、タグの読取り率を向上したリーダライタを含むため、複数のタグとの通信において、タグの読取り率を向上させることができる。
【００５０】
また、この発明に係る受信装置の受信方法は、受信ステップによって受信したタグからの所定の周波数帯域を有する返送波のうち、測定ステップによって返送波のエネルギー強度を測定し、これにより、タグからのレスポンス開始データが含まれているか否かを判定ステップによって判定することができる。そうすると、受信装置が、返送波の矩形形状の崩れにより返送波のレスポンス開始データを検出できなかった場合に、ＢＬＦのばらつきが原因であるか否かを判定することができる。したがって、データ受信失敗時の原因を的確に把握することができ、データ受信失敗時の対策を適切に講じて、タグの読取り率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。この発明の一実施形態に係る非接触ＩＤ通信システムは、受信装置を含むリーダライタと、複数のタグとを含む。非接触ＩＤ通信システムにおいて、リーダライタは、複数のタグに対し、送信コマンドを含ませた搬送波を送信する。そうすると、複数のタグのうち、いずれかのタグは、送信コマンドに応答する。リーダライタは、いずれかのタグによって応答された返送波を受信し、応答したタグの情報を読取る。このようにして、非接触ＩＤ通信システムによる通信が行なわれる。
【００５２】
図１は、この発明の一実施形態に係る受信装置を含むリーダライタの要部を示すブロック図である。図１を参照して、リーダライタ１１は、複数のタグ（図示せず）へ送信コマンドを含んだ搬送波を送信する送信部１２と、タグからの所定の周波数帯域を有する返送波を受信する受信装置１３とを含む。なお、図１中、送信部１２は一点鎖線で、受信装置１３は、点線で示している。
【００５３】
受信装置１３は、受信ベースバンド信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部２１と、受信信号のフィルタリングを行なう受信フィルタ２２と、フィルタリングした受信信号の復調処理を行う復調処理部２３と、受信信号のうち、周波数の成分を検出する周波数成分検出部２４と、検出した周波数成分信号のうち、周波数帯域のエネルギー強度を測定する帯域エネルギー測定部２５と、復調処理部２３によって復調された復調信号および帯域エネルギー測定部２５によって測定されたエネルギー強度を処理する信号制御部２６とを含む。Ａ／Ｄ変換部２１、信号制御部２６等は、受信部として作動する。受信部は、所定の周波数帯域内の複数のチャネルのうち、いずれかのチャネルを用いて返送される返送波を受信する。
【００５４】
送信部１２は、タグへの送信コマンドを含む搬送波を送信する信号制御部２６と、信号制御部２６から送信信号を送信する際に変調処理を行う変調処理部２８と、変調処理部２８によって変調処理した送信信号をＤ／Ａ変換し、送信ベースバンド信号にするＤ／Ａ変換部２７とを含む。
【００５５】
次に、データの受信時におけるリーダライタ１１の動作について説明する。送信部１２は、信号制御部２６から変調処理部２８により変調し、Ｄ／Ａ変換部２７によってＤ／Ａ変換した送信ベースバンド信号を複数のタグに送信する。受信装置１３は、複数のタグのうち、いずれかのタグによって応答された返送波の受信信号を、Ａ／Ｄ変換部２１等の受信部を通して受信ベースバンド信号として受信する。このようにして、タグの返送波に含まれるデータ信号から、タグの情報を読取る。なお、このようなリーダライタ１１は、例えば、遠隔地における通信効率の向上の観点から、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：極超短波）の周波数帯域で使用されるのが好ましい。また、ここでは、リーダライタ１１は、ダブルサイドバンド形式でデータの送受信を行なう。
【００５６】
次に、このようなリーダライタ１１を用いて、データを受信する場合について、さらに詳細に説明する。図２は、上記したリーダライタ１１を含む非接触ＩＤ通信システムにおける受信処理の流れを示すフローチャートである。
【００５７】
図１および図２を参照して、まず、リーダライタ１１は、応答を要求するタグの通信用のスロット設定を行なう（図２において、ステップＳ１１、以下、ステップを省略する）。次に、複数のタグに対して、送信コマンドを含ませた搬送波を送信する（Ｓ１２）。その後、受信ステップとして、送信コマンドに応答するいずれかのタグからのレスポンス、すなわち、返送波のデータの受信を試みる（Ｓ１３、Ｓ１４）。
【００５８】
返送波のデータの受信が失敗すれば（Ｓ１４において、ＮＯ）、受信信号のデータが破損しているか否かを判断する（Ｓ１５）。データが破損していると判断すれば（Ｓ１５において、ＹＥＳ）、測定ステップとして、返送波のうち、帯域エネルギー測定部２５によって、その中心周波数に対して低周波帯域のエネルギー強度（以下、「第一のエネルギー強度」という）とその中心周波数に対して高周波帯域のエネルギー強度（以下、「第二のエネルギー強度」という）とを測定する。そして、測定された第一のエネルギー強度と第二のエネルギー強度とを信号制御部２６に送信し、第一のエネルギー強度と第二のエネルギー強度とが異なるか否かを判断する（Ｓ１６）。
【００５９】
図３は、与干渉リーダの送信スペクトルが存在する場合におけるタグの送信スペクトルおよび測定部により測定する周波数帯域の一例を示す図である。図３を参照して、与干渉リーダの送信スペクトル３２は、タグの送信スペクトル３１の高周波帯域３３ｂ側の一部に重なるように存在する。このような与干渉リーダの送信スペクトル３２は、その一部がタグの送信スペクトル３１と重なるため、フィルタによって除去できないものである。
【００６０】
この場合、応答チャネルの中心周波数よりも高周波帯域３３ｂ側においては、タグの送信スペクトル３１は、与干渉リーダの送信スペクトル３２と重なっている。一方、応答チャネルの中心周波数よりも低周波帯域３３ａ側においては、タグの送信スペクトル３１は、与干渉リーダの送信スペクトルと重なっていない。このような場合、第二のエネルギー強度は、第一のエネルギー強度よりも大きくなる。したがって、信号制御部２６は、第一のエネルギー強度と第二のエネルギー強度とが異なっていると判断する。
【００６１】
第一のエネルギー強度と第二のエネルギー強度とが異なっていると判断すると（Ｓ１６において、ＹＥＳ）、判定ステップとして、タグからの返送波に与干渉波が含まれていると判定する。ここで、信号制御部２６は、判定手段として作動する。判定手段により、タグからの返送波に与干渉波が含まれていると判定すると、信号制御部２６は、搬送波の送信チャネルを変更する（Ｓ１７）。ここで、信号制御部２６は、チャネル変更手段として作動する。この場合、チャネル変更手段として、与干渉波の影響の少ないチャネルを選択し、このチャネルに変更するようにしてもよい。すなわち、チャネル変更手段は、与干渉波の影響の少ないチャネルを選択する選択手段を含むことにしてもよい。ここで、信号制御部２６は、選択手段として作動する。この場合、例えば、応答チャネルの隣接チャネルにさらに隣接するチャネルを選択するようにする。このようなチャネルは、与干渉波の影響が少ないと考えられるからである。
【００６２】
そして、チャネルを変更し、再度時間切れとなるまでコマンドを送信し、成功するまでデータの受信を試みる（Ｓ２０等）。データの受信が成功すれば（Ｓ１４において、ＹＥＳ）、スロット設定を終了し、受信を終了する（Ｓ２１において、ＹＥＳ、Ｓ２２において、ＹＥＳ）。
【００６３】
一方、第一のエネルギー強度と第二のエネルギー強度とが異なっていなければ（Ｓ１６において、ＮＯ）、次に、複数のタグからの返送チャネルが同じチャネルであるか否かを判定する。ここで、信号制御部２６は、コリジョン判定手段として作動する（Ｓ１８）。次に、コリジョンが発生していると判定すれば（Ｓ１８において、ＹＥＳ）、コリジョン発生結果を保存して、時間切れとなるまでデータの受信を試みる（Ｓ１８、Ｓ１９等）。こうすることにより、コリジョンの判定結果を反映させることができる。したがって、通信効率を向上することができる。
【００６４】
このように構成することにより、リーダライタ１１に含まれる受信装置１３は、受信部によって受信したタグからの所定の周波数帯域を有する返送波のうち、エネルギー強度測定部によって測定された第一のエネルギー強度と第二のエネルギー強度とが異なっていれば、返送波に与干渉波が含まれていると判定することができる。そうすると、データの破損による返送波のデータ受信の失敗を、与干渉波が原因であると判断することができる。したがって、データ受信失敗時の原因を的確に把握することができるため、チャネル変更等、データ受信失敗時の対策を適切に講じて、受信効率を向上することができる。
【００６５】
すなわち、このように構成することにより、リーダライタ１１に含まれる受信装置１３により受信した返送波のエネルギー強度を測定し、これを返送波の有すべき所定のエネルギー強度と比較して、返送波が正常であるか否か、すなわち、与干渉波を含んでいるか否かを判定する。そうすると、受信装置１３とタグとが交信をする際において、正常な交信ができなかった場合、その要因が返送波の異常によるものか否かを判断することができる。したがって、受信装置１３とタグとの交信時における諸問題に対して、返送波の影響か否かを切り分けて対処することができる。その結果、容易に、タグとの正常な交信を確保することができる。
【００６６】
また、このようなリーダライタ１１は、受信効率が向上した受信装置１３を含むため、通信効率を向上することができる。
【００６７】
さらに、このような非接触ＩＤ通信システムは、通信効率の向上したリーダライタ１１を含むため、複数のＲＦＩＤタグとの通信を効率的に行うことができる。
【００６８】
また、このような受信装置１３の受信方法は、受信ステップによって受信したタグからの所定の周波数帯域を有する返送波のうち、測定ステップによって返送波のエネルギー強度を測定し、これにより、返送波に与干渉波が含まれているか否かを判定ステップによって判定することができる。そうすると、受信装置が、データの破損によって返送波のデータ受信を失敗した場合に、与干渉波が原因であるか否かを判定することができる。したがって、データ受信失敗時の原因を的確に把握することができ、データ受信失敗時の対策を適切に講じて、受信効率を向上することができる。
【００６９】
図４は、この発明の一実施形態に係るリーダライタ１１を用いて通信を行なった場合のシミュレーション結果を示すグラフである。図４中、縦軸は、タグの読取り時間（μｓ：マイクロ秒）を示し、横軸は、与干渉リーダの数を示している。また、図４中、実線および○印で示す部分は、この発明の一実施形態に係る非接触ＩＤ通信システムによって通信を行なった場合を示し、点線および×印で示す部分は、従来における非接触ＩＤ通信システムによって通信を行なった場合を示す。また、この場合における実験条件を、表１に示す。
【００７０】
【表１】
0005029304.tif 000002
【００７１】
図４および表１を参照して、与干渉リーダの数が１であった場合、従来の非接触ＩＤシステムにおいては、読取り時間は、３５０９００μｓであったのに対し、この発明の一実施形態に係る非接触ＩＤシステムにおいては、読取り時間は、６４３８０μｓである。与干渉リーダの数が２であった場合、従来の非接触ＩＤシステムにおいては、読取り時間は、５６０９００μｓであったのに対し、この発明の一実施形態に係る非接触ＩＤシステムにおいては、読取り時間は、２２５４００μｓである。与干渉リーダの数が３であった場合、従来の非接触ＩＤシステムにおいては、読取り時間は８００９００μｓであったのに対し、この発明の一実施形態に係る非接触ＩＤシステムにおいては、読取り時間は６２５３００μｓである。
【００７２】
このように、与干渉リーダの数が１、２および３台のいずれの場合においても、この発明の一実施形態に係る非接触ＩＤ通信システムによるタグの読取り時間は、従来の非接触ＩＤ通信システムによるタグの読取り時間よりも短くなっている。すなわち、通信効率が向上している。
【００７３】
なお、上記の実施の形態においては、返送波のうち、帯域エネルギー測定部によって測定した低周波帯域のエネルギー強度と高周波帯域のエネルギー強度とが異なっていれば、返送波に与干渉波が含まれていると判定したが、これに限らず、帯域エネルギー測定部によって測定されたエネルギー強度と予め定められた返送波が有すべきエネルギー強度とが異なっていれば、返送波に与干渉波が含まれていると判定する構成にしてもよい。こうすることにより、例えば、帯域エネルギー測定部によって測定される周波数帯域の低周波側または高周波側の周波数帯域におけるエネルギー強度の状態から所定の範囲内で予め定められる返送波のエネルギー強度により、返送波に与干渉波が含まれていると判定することができる。
【００７４】
さらに、例えば、送信コマンドを含む搬送波を基に所定の範囲内で予め定められるエネルギー強度を基に、帯域エネルギー測定部により測定したエネルギー強度によって、返送波に与干渉波が含まれているか否かを判定することにしてもよい。
【００７５】
また、上記の実施の形態においては、非接触ＩＤ通信システムがダブルサイドバンド形式である場合について説明したが、これに限らず、非接触ＩＤ通信システムがシングルサイドバンド形式等、他のベースバンド形式である場合についても適用される。
【００７６】
なお、上記の実施の形態においては、所定の周波数帯域がＵＨＦである場合について説明したが、これに限らず、所定の周波数帯域が他の周波数帯域である場合にも適用される。
【００７７】
また、上記の実施の形態においては、リーダライタは、非接触ＩＤ通信システムについて使用される場合について説明したが、これに限らず、他の形式のＩＤ通信システムについて使用される場合にも適用される。
【００７８】
次に、この発明の他の実施形態に係る非接触ＩＤ通信システムについて説明する。非接触ＩＤシステムは、タグに送信コマンドを含んだ搬送波を送信する送信部および受信装置を含むリーダライタと、複数のタグとを含む。ここで、非接触ＩＤ通信システムに含まれるリーダライタの要部の基本的な構成については、上述と同じであるため、その説明を省略する。
【００７９】
このような非接触ＩＤ通信システムにおいて、リーダライタは、複数のタグのうち、読取可能なタグを検出する。ここで、リーダライタが、読取り可能なタグの存在、すなわち、応答可能なタグの有無を判定する場合について説明する。
【００８０】
まず、タグへの電源供給により、タグの電波出力をＯＮの状態とする。そして、リーダライタからタグにコマンドを送信する。そうすると、タグはまず、レスポンスを開始するデータ（プリアンブル）を含む返送波を送信する。このプリアンブルを取得することにより、リーダライタは、読取可能なタグの有無を判定する。
【００８１】
この場合、複数のタグからの返送波が同時に送信され、増幅された返送波がリーダライタに受信される。ここで、個々のタグについて、プリアンブルを含む返送波のＢＬＦ（Ｂｉｔ  Ｌｉｎｋ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：タグのレスポンスの伝送速度）がばらついていると、増幅された返送波の波形が崩れてしまうことになる。
【００８２】
ここで、まず、ＢＬＦについて説明する。図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、波形単位と情報単位との関係を示す図である。図１１（Ａ）〜（Ｄ）において、縦軸は、電圧を示し、横軸は、時間を示す。また、点線で示す範囲は、情報単位、すなわち、１ビットの情報を示す。図１１（Ａ）は、点線で示す範囲内で、１つの波形単位、すなわち、電圧のパターンを検出して、１ビットの情報が０または１であることを示す。図１１（Ｂ）は、２つの波形単位で１ビットの情報を示し、図１１（Ｃ）は、４つの波形単位で１ビットの情報を示し、図１１（Ｄ）は、８つの波形単位で１ビットの情報を示す。ここで、ＢＬＦは、波形単位の一周期Ｔの逆数、１／Ｔで表される。すなわち、図１１（Ａ）においては、１／Ｔ１、図１１（Ｂ）においては、１／Ｔ２、図１１（Ｃ）においては、１／Ｔ３、図１１（Ｄ）においては、１／Ｔ４で表される。
【００８３】
次に、ＢＬＦのばらつきにより、増幅された返送波の波形が崩れる現象について、さらに具体的に説明する。図１２は、リーダライタおよびタグの送受信信号の電波信号を空中で受信して生成した波形を示す図であり、ＢＬＦのばらつきが小さい場合を示す。図１２に示す波形は、リーダライタおよびタグから独立した計測器で測定したものであり、リーダライタからの送信信号波形とタグからの返信信号波形とが連続した表示となっている。図１２中、縦軸は、エネルギー強度を示し、横軸は、時間を示す。図１２を参照して、まず、リーダライタから、プリアンブルを要求する信号として、そのパルスが一旦大きく下がる（図１２のａ領域）コマンドが発せられる。そして、タグが図１２中のパルスの大きな立上り部４３（コマンドの最終ビット）を検出すると、そのタイミングから所定の時間を経過した後（図１２のｂ領域）、タグがプリアンブルを含む返送波を返送する（図１２のｃ領域）。その後、データを含む返送波を発信する（図１２のｄ領域）。上記した構成、すなわち、負方向の大きなパルスを基準のタイミングとして、各タグがプリアンブルの信号を返送する構成であるため、各タグからのプリアンブルの信号がほぼ同期してリーダライタに返送される。なお、コマンドには固定長のコマンドと可変長のコマンドがあるが、可変長コマンドの場合は、コマンドデータ内にビット長を示すデータが含まれるため、これをタグ側が読取って、データ長を判断する。
【００８４】
ここで、ＢＬＦのばらつきが小さい複数のタグにおいて、複数のプリアンブルの信号が重なって増幅された返送波４１は、正常な矩形形状を有する。リーダライタは、返送波に含まれる正常な矩形形状の波形から、プリアンブルが含まれることを読取る。これにより、読取可能なタグの有無を判定する。
【００８５】
しかし、各タグのＢＬＦのばらつきが大きい複数のタグにおいては、上記したタイミングを基準として各タグがプリアンブルの信号を含む返送波を返送しているにも関わらず、図１３に示すように、複数のプリアンブルの信号が重なって増幅した返送波４２において、その矩形形状が崩れてしまう。図１３は、リーダライタおよびタグの送受信信号の電波信号を空中で受信して生成した波形を示す図であり、ＢＬＦのばらつきが大きい場合を示す。なお、図１３は、図１２に対応しており、図１３における縦軸、横軸およびｂ〜ｄで示す領域は、図１２と同じであり、図１２中のａで示す領域については、図１３では省略している。
【００８６】
これについて簡単に説明すると、図１２に示す返送波の波形は、例えば、図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）に示すＢＬＦのばらつきが小さいタグからのプリアンブルの信号が重なって、図１４（Ｃ）に示すように増幅され、正常な矩形形状の返送波の波形となっている。一方、図１３に示す返送波の波形は、例えば、図１５（Ａ）および図１５（Ｂ）に示すＢＬＦのばらつきが大きいタグからのプリアンブルの信号が重なって、図１５（Ｃ）に示すように増幅され、矩形形状が崩れた返送波の波形となっている。
【００８７】
このような矩形形状が崩れた返送波では、適切にプリアンブルを検出することができない。そうすると、タグの存在検知ができなくなり、読取り率が低下することになる。
【００８８】
ここで、上記した図１に示す構成のリーダライタにおいて、測定部は、ＦＦＴ処理を行い、信号制御部は、プリアンブルを含む領域のＦＦＴ処理の結果を基に算出された返送波のベースの所定の周波数帯域のエネルギー強度と、返送波の所定の周波数帯域のエネルギー強度とを比較して判定することにより、返送波にプリアンブルが含まれているか否かを判定するよう構成してもよい。
【００８９】
次に、このようなリーダライタを含む非接触ＩＤ通信システムにおいて、タグとの交信を行なう際の具体的な処理について説明する。図１６は、送受信する電波の状態とリーダライタとの関係を示す概念図である。図１６におけるＳ６２、Ｓ７３、Ｓ７６は、後述するフローチャートにおけるステップに対応する。図１７は、この場合におけるリーダライタの処理の流れを示すフローチャートである。
【００９０】
図１６および図１７を参照して、まず、タグの電波出力をＯＮの状態とする（Ｓ６１）。次に、受信ステップとして、タグからの所定の周波数帯域を有する返送波を受信し、シーケンスの初期、すなわち、タグへのコマンドを送信する前の段階において、返送波のＮＦ（Ｎｏｉｓｅ  Ｆｌｏｏｒ）値を取得する（Ｓ６２）。ＮＦ値とは、返送波にデータがない、すなわち、返送波にデータを含んでいない状態（ベース状態）において、所定の周波数帯域のエネルギー強度を基に算出される値をいう。
【００９１】
ここで、ＮＦ値を取得する手順について説明する。図１８は、ＮＦ値を取得するための手順を示すフローチャートである。図１８を参照して、まず、返送波のベースのＦＦＴ処理を行う（Ｓ６５）。図１９は、ＦＦＴ処理を行った返送波のベースのエネルギー強度と周波数の関係を示すグラフである。図１９中、縦軸は、エネルギー強度を示し、横軸は、周波数を示す。また、図１９中において、点線で示す部分は、所定の周波数帯域、ここでは、データを含んだ返送波についてＦＦＴ処理を行うと、スペクトルが出現するタグのレスポンス帯域である。
【００９２】
図１９を参照して、ベースの返送波におけるエネルギー強度は、データを含んでいないため各周波数帯域において低い。次に、図１９中の点線で示すタグのレスポンス帯域におけるＮＦ値を算出する（Ｓ６６）。ここで、ＮＦ値としては、この帯域における総エネルギー強度を求めてもよいし、帯域内のピーク、すなわち、最大のエネルギー強度の値を算出して求めてもよい。なお、この点線で示す幅については、設計値に依存する。そして、この計算結果を、リーダライタの内部に記憶しておく（Ｓ６７）。このようにして、ＮＦ値を取得する。
【００９３】
再び図１６および図１７に戻って、次に、タグの交信処理を行う（Ｓ６３）。ここで、タグの交信処理の詳細について説明する。図２０は、この場合における処理の流れを示すフローチャートである。図２０を参照して、まず、リーダライタからタグに対してコマンドを送信する（Ｓ７１）。そして、受信ステップとして、タグのレスポンスを受信する（Ｓ７２）。ここで、受信した返送波の波形から、タグのレスポンスがあるか否かを判定する（Ｓ７３）。ここでの判定は、返送波にプリアンブルを含むか否か、すなわち、上記した図１２に示す正常な矩形形状の返送波を検出できるか否かにより行なう。タグのレスポンスがあれば（Ｓ７３において、ＹＥＳ）、タグ有りと判定し（Ｓ７４）、タグの交信処理が完了するまで交信を続ける（Ｓ７５）。
【００９４】
タグのレスポンスがなければ（Ｓ７３において、ＮＯ）、すなわち、ここでは、正常な矩形形状の返送波の波形を検出できなければ、再度、タグのレスポンス有無の判定を行なう（Ｓ７６）。再判定において、タグのレスポンスがあれば（Ｓ７７において、ＹＥＳ）、そのまま上記と同様にタグ有りと判定し（Ｓ７４）、タグの交信処理が完了するまで交信を続ける（Ｓ７５）。
【００９５】
ここで、タグのレスポンスの再判定を行う方法について説明する。図２１は、この場合における処理の流れを示すフローチャートである。図２１を参照して、まず、測定ステップとして、返送波のうち、プリアンブルを含む領域のＦＦＴ処理を行う（Ｓ８１）。タグがある場合におけるＦＦＴ処理の結果を、図２２に示す。また、タグがない場合におけるＦＦＴ処理の結果を図２３に示す。図２２および図２３中の縦軸および横軸は、図１９と同じである。
【００９６】
図２２を参照して、タグのレスポンスがある場合においては、ＦＦＴ処理により、タグのレスポンス帯域にエネルギー強度のピークが生じる。図２２においては、２つのピークが表れたものを示している。すなわち、ＢＬＦのばらつきにより返送波の矩形形状は、図１３に示すように崩れていたが、この返送波の矩形形状の崩れは、所定の周波数帯域において２つの周波数のピークを有するプリアンブルが含まれていたことに起因するものであると認識できる。すなわち、複数のタグのＢＬＦのばらつきによる返送波の異常により、正常な矩形形状の返送波の波形を検出できなかったと認識できる。一方、図２３を参照して、プリアンブルがない場合には、ＦＦＴ処理を行ってもエネルギー強度のピークは出現せず、各周波数帯域において、低いままである。
【００９７】
そして、タグのレスポンス帯域におけるエネルギー強度を算出する（Ｓ８２）。この場合、上記したＮＦ値と対応させる算出方法で算出する。すなわち、ＮＦ値をピーク値として算出した場合にはピーク値、ＮＦ値を総エネルギー強度として算出した場合には総エネルギー強度を算出する。
【００９８】
図２１に戻って、算出結果値とＳ６７で記憶されたＮＦ値とを比較し（Ｓ８３）、算出結果値が、ＮＦ値に測定誤差等を加味した所定の判定閾値を足し合わせた値よりも大きいか否かを判断する（Ｓ８４）。または、タグのコリジョンによりプリアンブルを検出できなかったのか、他のノイズ、(他のリーダライタや、その他の外部ノイズ)によりプリアンブルを検出できなかったのを切り分けるために、ＮＦ値に測定誤差等を加味した際の最小の判定閾値を足し合わせた値よりも大きく、かつ、ＮＦ値に測定誤差等を加味した際の最大の判定閾値を足し合わせた値よりも小さいかを判断する。ここで、判定ステップとして、算出結果値が上記値よりも大きければ（Ｓ８４において、ＹＥＳ）、タグ有りと判定する（Ｓ８５）。一方、算出結果値が上記値よりも大きくなければ（Ｓ８４において、ＮＯ）、タグ無しと判定する(Ｓ８６)。その後、タグとの交信処理を完了する。
【００９９】
このように構成することにより、複数のタグのＢＬＦのばらつき等に起因して返送波の波形が崩れた場合でも、ＦＦＴ処理の結果を基に算出されたエネルギー強度に基づいて、返送波にプリアンブルが含まれているか否かを判定することができる。したがって、より確実に返送波にプリアンブルが含まれているか否かを判定することができ、タグの読取り率をさらに向上させることができる。
【０１００】
すなわち、この場合も、リーダライタに含まれる受信装置により受信した返送波のエネルギー強度を測定し、これを返送波が有すべき所定のエネルギー強度と比較して、返送波が正常であるか否か、すなわち、返送波の矩形形状の崩れは、ＢＬＦのばらつきが大きい複数のタグの返送波が重なったことに起因するものであるか否かを判定する。そうすると、受信装置とタグとが交信をする際において、正常な交信ができなかった場合、その要因が返送波の異常によるものか否かを判断することができる。したがって、受信装置とタグとの交信時における諸問題に対して、返送波の影響か否かを切り分けて対処することができる。その結果、容易に、タグとの正常な交信を確保することができる。
【０１０１】
この場合、ＦＦＴ処理の結果を基に算出された返送波のベースの所定の周波数帯域のエネルギー強度と、返送波の所定の周波数帯域のエネルギー強度とを比較して判定しているため、より正確にプリアンブルを含むか否かを判定することができ、タグの読取り率をさらに向上させることができる。
【０１０２】
なお、上記の実施の形態においては、プリアンブルを含む領域のＦＦＴ処理の結果を基に算出された返送波のベースの所定の周波数帯域のエネルギー強度と、返送波の所定の周波数帯域のエネルギー強度とを比較して判定することにしたが、これに限らず、プリアンブルを含む領域のＦＦＴ処理の結果を基に算出された返送波の所定の周波数帯域のエネルギー強度が所定の値よりも大きければ、返送波にプリアンブルが含まれていると判定する。こうすることにより、ＦＦＴ処理の結果を基に算出されたエネルギー強度に基づいて、返送波にプリアンブルが含まれているか否かを判定することができる。したがって、より確実に返送波にプリアンブルが含まれているか否かを判定することができ、タグの読取り率をさらに向上させることができる。
【０１０３】
なお、上記の実施の形態において、ＮＦ値はシーケンス初期に取得することにしたが、これに限らず、ＮＦ値を適時取得することにしてもよい。すなわち、データを含まない返送波において、ＮＦ値の取得を随時行い、これを更新して記憶させることにしてもよい。こうすることにより、返送波のベースのエネルギー強度の変化に追随して、ＮＦ値を取得することができ、より適切に算出結果との比較を行うことができる。
【０１０４】
また、このようなリーダライタは、ＲＦＩＤタグの読取り率を向上した受信装置を含むため、タグの読取り率を向上することができる。
【０１０５】
さらに、このような非接触ＩＤ通信システムは、タグの読取り率を向上したリーダライタを含むため、複数のタグとの通信において、タグの読取り率を向上させることができる。
【０１０６】
また、この発明に係る受信装置の受信方法は、受信ステップによって受信したタグからの所定の周波数帯域を有する返送波のうち、測定ステップによって返送波のエネルギー強度を測定し、これにより、タグからのプリアンブルが含まれているか否かを判定ステップによって判定することができる。そうすると、受信装置が、返送波の矩形形状の崩れにより返送波のプリアンブルを検出できなかった場合に、ＢＬＦのばらつきが原因であるか否かを判定することができる。したがって、データ受信失敗時の原因を的確に把握することができ、データ受信失敗時の対策を適切に講じて、タグの読取り率を向上することができる。
【０１０７】
なお、測定部によるエネルギー強度を測定する手段として、バンドパスフィルターを用いることにしてもよい。このようなバンドパスフィルターによっても、返送波の所定の周波数帯域におけるエネルギー強度を測定することができ、与干渉波の有無の判定や、タグのレスポンスの有無を行うことができる。
【０１０８】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】この発明の一実施形態に係る受信装置を含むリーダライタの要部を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態に係るリーダライタを含む非接触ＩＤ通信システムにおける受信処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】与干渉リーダの送信スペクトルが存在する場合におけるタグの送信スペクトルおよび測定部により測定する周波数帯域の一例を示す図である。
【図４】この発明の一実施形態に係る非接触ＩＤ通信システムおよび従来の非接触ＩＤ通信システムを用いて通信を行なった場合のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図５】一般的なＲＦＩＤタグシステムの構成を示す概略図である。
【図６】タグからの返送波が重なった状態を示す概念図である。
【図７】タグからの返送波が重なっていない場合のタグの送信スペクトルを示す図である。
【図８】タグからの返送波が重なってコリジョンが発生した場合のタグの送信スペクトルを示す図である。
【図９】従来の非接触ＩＤ通信システムにおける受信処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】与干渉リーダの送信スペクトルが存在する場合におけるタグの送信スペクトルの一例を示す図である。
【図１１】波形単位と情報単位との関係を示す図である。
【図１２】リーダライタおよびタグの送受信信号の電波信号を空中で受信して生成した波形を示す図であり、ＢＬＦのばらつきが小さい場合を示す。
【図１３】リーダライタおよびタグの送受信信号の電波信号を空中で受信して生成した波形を示す図であり、ＢＬＦのばらつきが大きい場合を示す。
【図１４】ＢＬＦのばらつきが小さい場合の返送波の波形を示す概略図である。
【図１５】ＢＬＦのばらつきが大きい場合の返送波の波形を示す概略図である。
【図１６】送受信する電波の状態とリーダライタとの関係を示す概念図である。
【図１７】図１６に示す場合におけるリーダライタの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８】ＮＦ値を取得するための手順を示すフローチャートである。
【図１９】返送波のベースのＦＦＴ処理を行ったエネルギー強度と周波数との関係を示す図である。
【図２０】タグのレスポンスの有無の判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図２１】タグのレスポンスの有無の再判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２】タグのレスポンスがある場合において、ＦＦＴ処理を行ったエネルギー強度と周波数との関係を示す図である。
【図２３】タグのレスポンスがない場合において、ＦＦＴ処理を行ったエネルギー強度と周波数との関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１１  リーダライタ、１２  送信部、１３  受信装置、２１  Ａ／Ｄ変換部、２２  受信フィルタ、２３  復調処理部、２４  周波数成分検出部、２５  帯域エネルギー測定部、２６  信号制御部、２７  Ｄ／Ａ変換部、２８  変調処理部、３１，３２  送信スペクトル、３３ａ  低周波帯域、３３ｂ  高周波帯域、４１，４２  返送波、４３  立上り部。
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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