(57)【要約】【課題】通信時間を短縮することにより、読み取り時間の無駄を低減することを可能とする非接触ＲＦタグ読み取り装置及びその読み取り方法を提供する。【解決手段】ＲＦタグと交信を行い、ＲＦタグが保有する記録情報の読み取りを行う非接触ＲＦタグ読み取り装置１００において、第一のアンテナ１と、第一のアンテナ１から受信した信号が入力される制御部７と、を備え、制御部７は、第一の判別期間において、第一のアンテナ１が受信した信号に基づいてＲＦタグの枚数の状態を判別し、第一の判別期間においてＲＦタグの存在が確認された場合には、第一の認識期間において、第一の判別期間で得られたＲＦタグの枚数の状態に合あわせて、ＲＦタグの記録情報Ｇ１を読み取る条件を変更することを特徴とする。【選択図】図２
2009266032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦタグと交信を行い、前記ＲＦタグが保有する記録情報の読み取りを行う非接触ＲＦタグ読み取り装置において、
第一のアンテナと、
前記第一のアンテナから受信した信号が入力される制御部と、を備え、
前記制御部は、
第一の判別期間において、前記第一のアンテナが受信した信号に基づいて前記ＲＦタグの枚数の状態を判別し、
前記第一の判別期間において前記ＲＦタグの存在が確認された場合には、第一の認識期間において、前記第一の判別期間で得られた前記ＲＦタグの枚数の状態に合わせて、前記ＲＦタグの記録情報Ｇ１を読み取る条件を変更することを特徴とする非接触ＲＦタグ読み取り装置。
【請求項２】
前記第一のアンテナの指向性と異なる指向性を有する第二のアンテナと、
前記第一のアンテナ及び前記第二のアンテナの選択を切り替えるアンテナ切替え手段と、を更に備え、
前記制御部において、前記アンテナ切替え手段を介して前記第二のアンテナから受信した信号が選択的に入力され、
前記第一の判別期間において、前記アンテナ切替え手段が前記第一のアンテナを選択し、前記第一のアンテナが受信した信号に基づいて前記ＲＦタグの枚数の状態を判別し、
第二の判別期間において、前記アンテナ切替え手段が前記第二のアンテナを選択し、前記第二のアンテナが受信した信号に基づいて前記ＲＦタグの枚数の状態を判別し、
前記第一の判別期間において前記ＲＦタグの存在が確認された場合には、前記第一の認識期間において、前記第一の判別期間で得られた前記ＲＦタグの枚数の状態に合わせて、前記ＲＦタグの記録情報Ｇ１を読み取る条件を変更し、
前記第二の判別期間において前記ＲＦタグの存在が確認された場合には、第二の認識期間において、前記第二の判別期間で得られた前記ＲＦタグの枚数の状態に合わせて、前記ＲＦタグの記録情報Ｇ２を読み取る条件を変更することを特徴とする、請求項１に記載の非接触ＲＦタグ読み取り装置。
【請求項３】
前記制御回路は、
前記第一の認識期間において読み取った前記記録情報Ｇ１及び前記第二の認識期間において読み取った前記記録情報Ｇ２を記録する記録部と、
前記記録部に記録された前記記録情報Ｇ１及びＧ２を和集合の情報として出力する制御を行う出力制御部と、を有することを特徴とする、請求項２に記載の非接触ＲＦタグ読み取り装置。
【請求項４】
前記第一のアンテナ又は第二のアンテナへ搬送波を変調した変調信号を送信する送信回路部と、
前記第一のアンテナ又は第二のアンテナから受信した信号を復調し、前記制御部に復調信号を出力する受信回路部と、を更に備え、
前記第一の判別期間、前記第二の判別期間、前記第一の認識期間、及び前記第二の認識期間を通じて、前記送信回路部からの搬送波が連続的に発振していることを特徴とする、請求項２又は３に記載の非接触ＲＦタグ読み取り装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第一の判別期間において、スロット数を１個に設定し、
前記ＲＦタグからの応答信号を判定することによって、前記ＲＦタグの枚数の状態として、前記ＲＦタグが単数であるか複数であるかを判別することを特徴とする、請求項１に記載の非接触ＲＦタグ読み取り装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記第一の判別期間又は前記第二の判別期間において判別した、前記ＲＦタグの枚数の状態が単数である場合には、前記第一の認識期間又は前記第二の認識期間において、スロット数を単数に設定することにより、前記ＲＦタグの記録情報Ｇ１を認識し、
前記第一の判別期間又は前記第二の判別期間において判別した、前記ＲＦタグの枚数の状態が複数である場合には、前記第一の認識期間又は前記第二の認識期間において、スロット数を予め定められた複数個Ｘに設定することにより、前記ＲＦタグの記録情報Ｇ２を認識することを特徴とする、請求項２に記載の非接触ＲＦタグ読み取り装置。
【請求項７】
ＲＦタグと交信を行い、前記ＲＦタグが保有する記録情報の読み取りを行う非接触ＲＦタグ読み取り方法において、
第一の判別期間において、アンテナ切替え手段が第一のアンテナを選択することにより、前記第一のアンテナが受信した信号に基づいて前記ＲＦタグの枚数の状態を判別し、
第二の判別期間において、前記アンテナ切替え手段が第二のアンテナを選択することにより、前記第二のアンテナが受信した信号に基づいて前記ＲＦタグの枚数の状態を判別し、
前記第一の判別期間において前記ＲＦタグの存在が確認された場合には、第一の認識期間において、前記第一の判別期間で得られた前記ＲＦタグの枚数の状態に合わせて、前記ＲＦタグの記録情報Ｇ１を読み取る条件を変更し、
前記第二の判別期間において前記ＲＦタグの存在が確認された場合には、第二の認識期間において、前記第二の判別期間で得られた前記ＲＦタグの枚数の状態に合わせて、前記ＲＦタグの記録情報Ｇ２を読み取る条件を変更することを特徴とする非接触ＲＦタグ読み取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触ＲＦタグ読み取り装置及び非接触ＲＦタグ読み取り方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、物品や商品に製造番号や品番などのＩＤ情報を書き込んだＲＦ（RadioFrequency）タグを貼り付け、リーダと呼ばれる読み取り装置でＲＦタグが保有するＩＤ情報を非接触で読み取ることにより、物品等の管理などを行うＲＦＩＤ（RadioFrequency IDentification）技術の研究開発が進められている。
【０００３】
ＲＦＩＤ通信に用いられる通信方式として、電磁誘導方式、電波方式、光方式等があり、利用する周波数（あるいは波長）によって使い分けられている。
【０００４】
電磁誘導方式とは、長波帯や短波帯を利用し、コイルアンテナの近傍に発生する磁界を伝送する方式である。例えば、特許文献１に電磁誘導方式を用いたデータ通信装置が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−９２３５２号公報
【０００６】
一方、電波方式とは、ＵＨＦ帯やマイクロ波帯を利用し、ダイポールアンテナなどのアンテナの近傍に発生する電波を伝送する方式である。電波方式を利用したリーダは、ＰＯＳシステムなどの物品管理システムに使用されている。例えば、コンビニエンスストアの商品管理用にハンディータイプの小型リーダが用いられている。このような小型リーダの実装面積は限られているため、アンテナと制御回路基板とが一体化したモジュールで設計されることが要求されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の読み取り装置では、読み取り時間において、無駄な時間があった。なぜならば、読み取り装置がＲＦタグからＩＤ情報を読み取る際、任意のスロットと呼ばれる時間の割り当ての数を指定し、ＲＦタグへ読み取り用の命令コマンドを送信する。ＲＦタグは、割り当てられた任意のスロットの中から、乱数を使用して選択したスロットで、保有するＩＤ情報を返信する。この時、各ＲＦタグは、送信スロット番号を独立に決定するため、複数個のタグが同一のスロット番号でそれぞれが保有するＩＤ情報を送信する可能性や、使われない無駄なスロット番号が発生する可能性があった。従って、読み取り時間において、無駄な時間が生じるといった問題があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、通信時間を短縮することにより、読み取り時間の無駄を低減すること可能とする非接触ＲＦタグ読み取り装置及び非接触ＲＦタグ読み取り方法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】
【０００９】
上述の課題を解決するため、ＲＦタグと交信を行い、ＲＦタグが保有する記録情報の読み取りを行う本発明の非接触ＲＦタグ読み取り装置は、第一のアンテナと、第一のアンテナから受信した信号が入力される制御部と、を備え、制御部は、第一の判別期間において、第一のアンテナが受信した信号に基づいてＲＦタグの枚数の状態を判別し、第一の判別期間においてＲＦタグの存在が確認された場合には、第一の認識期間において、第一の判別期間で得られたＲＦタグの枚数の状態に合わせて、ＲＦタグの記録情報Ｇ１を読み取る条件を変更することを特徴とする。
【００１０】
ＲＦタグの記録情報を読み取る際、読み取るべきＲＦタグの数は未知である。従来の読み取り装置では、ＲＦタグが存在しない場合や一つしか存在しない場合であっても、無駄な読み取り通信を行っており、読み取り時間に無駄な時間が生じていた。そこで、本発明によれば、まずＲＦタグの枚数の状態を判別してから、その判別結果に合わせて、ＲＦタグの記録情報を読み取る条件を変更する。これにより、無駄な通信時間が無くなるため、読み取り時間の無駄を低減することが可能となる。
【００１１】
本発明の非接触ＲＦタグ読み取り装置において、第一のアンテナの指向性と異なる指向性を有する第二のアンテナと、第一のアンテナ及び第二のアンテナの選択を切り替えるアンテナ切替え手段と、を更に備え、制御部において、アンテナ切替え手段を介して第二のアンテナから受信した信号が選択的に入力され、第一の判別期間において、アンテナ切替え手段が第一のアンテナを選択し、第一のアンテナが受信した信号に基づいてＲＦタグの枚数の状態を判別し、第二の判別期間において、アンテナ切替え手段が第二のアンテナを選択し、第二のアンテナが受信した信号に基づいてＲＦタグの枚数の状態を判別し、第一の判別期間においてＲＦタグの存在が確認された場合には、第一の認識期間において、第一の判別期間で得られたＲＦタグの枚数の状態に合わせて、ＲＦタグの記録情報Ｇ１を読み取る条件を変更し、第二の判別期間においてＲＦタグの存在が確認された場合には、第二の認識期間において、第二の判別期間で得られたＲＦタグの枚数の状態に合わせて、ＲＦタグの記録情報Ｇ２を読み取る条件を変更することを特徴とする。
【００１２】
このように、互いに指向性の異なる第一のアンテナ及び第二のアンテナを切り替えて用いることにより、信号をより広範囲な方向から受信できるため、通信距離を長くすることが可能となり、確実にＲＦタグを読み取ることが可能となる。
【００１３】
本発明の非接触ＲＦタグ読み取り装置において、制御回路は、第一の認識期間において読み取った記録情報Ｇ１及び第二の認識期間において読み取った記録情報Ｇ２を記録する記録部と、記録部に記録された記録情報Ｇ１及びＧ２を和集合の情報として出力する制御を行う出力制御部と、を有することを特徴とする。
【００１４】
このように、記録部に記録された記録情報Ｇ１及びＧ２が和集合の情報として出力されるため、読み取り装置が読み取った全てのＲＦタグの記録情報を認識することが可能となる。また、記録部に記録された記録情報Ｇ１及びＧ２を分けて送信するのではなく、一度に出力先に送信できるため、出力先は送信された記録情報を簡易的な処理で表示することが可能となる。
【００１５】
本発明の非接触ＲＦタグ読み取り装置において、第一のアンテナ又は第二のアンテナへ搬送波を変調した変調信号を送信する送信回路部と、第一のアンテナ又は第二のアンテナから受信した信号を復調し制御部に復調信号を入力する受信回路部とを更に備え、第一の判別期間、第二の判別期間、第一の認識期間、及び第二の認識期間を通じて、送信回路部から搬送波が連続的に発振していることを特徴とする。
【００１６】
送信回路部からの搬送波が一旦停止してしまうと、他の読み取り装置との干渉抑制のために、一定の時間、送信回路部からの搬送波を停止しなければならい。従って、送信回路部からの搬送波を再開するまで無駄な時間がかかってしまうといった問題があった。このようなタイムロスは、物品管理などを行う際、作業時間を短縮する妨げとなるため好ましくない。対して、本発明のように、第一の判別期間、第二の判別期間、第一の認識期間、及び第二の認識期間を通じて、送信回路部からの搬送波が連続的に発振している状態で、ＲＦタグを全て読み取ることにより、読み取り時間における無駄な時間を抑制することが可能となる。
【００１７】
本発明の非接触ＲＦタグ読み取り装置において、制御部は、第一の判別期間において、スロット数を１個に設定し、ＲＦタグからの応答信号を判定することによって、前記ＲＦタグの枚数の状態として、ＲＦタグが単数であるか複数であるかを判別することを特徴とする。
【００１８】
一般的に、ＲＦＩＤ通信では、フレーム内の複数のスロット（時間的な割り当て）をＲＦタグがランダムに選択する。一方、本発明では、第一の判別期間において、フレーム内のスロットを一つに設定するため、必然的にＲＦタグは設定した一つのスロットを選択することが可能となる。これにより、使われない無駄なスロットによる通信時間の増加を抑制することが可能となる。さらに、ＲＦタグからの応答信号を判定することによって、ＲＦタグが単数であるか複数であるかを判別するため、信頼性の高い判別結果を得ることが可能となる。
【００１９】
本発明の非接触ＲＦタグ読み取り装置において、制御部は、第一の判別期間又は第二の判別期間において判別した、ＲＦタグの枚数の状態が単数である場合には、第一の認識期間又は第二の認識期間において、スロット数を単数に設定することにより、ＲＦタグの記録情報Ｇ１を認識し、第一の判別期間又は第二の判別期間において判別した、ＲＦタグの枚数の状態が複数である場合には、第一の認識期間又は第二の認識期間において、スロット数を予め定められた複数個Ｘに設定することにより、ＲＦタグの記録情報Ｇ２を認識することを特徴とする。
【００２０】
このように、ＲＦタグからの応答信号を判定することにより得られたＲＦタグの枚数の状態に合わせて、第一の認識期間及び第二の認識期間において、スロット数を単数又は複数に変更して読み取りを行う。これにより、記録情報を認識する際における無駄なスロットを設定しなくて済むため、無駄な通信が無くなり、読み取り時間の無駄をより一層低減することが可能となる。
【００２１】
ＲＦタグと交信を行い、ＲＦタグが保有する記録情報の読み取りを行う本発明の非接触ＲＦタグ読み取り方法において、第一の判別期間において、切替え手段が第一のアンテナを選択することにより、第一のアンテナが受信した信号に基づいてＲＦタグの枚数の状態を判別し、第二の判別期間において、切替え手段が第二のアンテナを選択することにより、第二のアンテナが受信した信号に基づいてＲＦタグの枚数の状態を判別し、第一の判別期間において前記ＲＦタグの存在が確認された場合には、第一の認識期間において、第一の判別期間で得られたＲＦタグの枚数の状態に合わせて、ＲＦタグの記録情報Ｇ１を読み取る条件を変更し、第二の判別期間において前記ＲＦタグの存在が確認された場合には、第二の認識期間において、第二の判別期間で得られたＲＦタグの枚数の状態に合わせて、ＲＦタグの記録情報Ｇ２を読み取る条件を変更することを特徴とする。
【００２２】
本発明の非接触ＲＦタグ読み取り方法によれば、最初にＲＦタグの枚数の状態を判別してから、その判別結果に合わせて、ＲＦタグの記録情報を読み取る条件を変更する。これにより、無駄な通信時間が無くなるため、読み取り時間の無駄を低減することが可能となる。さらに、指向性の異なる第一のアンテナ及び第二のアンテナを切り替えて用いることにより、信号をより広範囲な方向から受信できるため、通信距離を長くすることが可能となり、確実にＲＦタグを読み取ることも可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、通信時間を短縮することにより、読み取り時間の無駄を低減することを可能とする非接触ＲＦタグ読み取り装置及び非接触ＲＦタグ読み取り方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面の寸法比率は、必ずしも実際の寸法比率とは一致していない。
【００２５】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る非接触ＲＦタグ読み取り装置は、ＰＯＳシステムなどの物品管理システムなどに使用される。例えば、コンビニエンスストアの商品管理に用いる小型リーダに適用されるため、アンテナと制御回路基板とが一体化したモジュールがＲＦタグ読み取り装置に組み込まれている。
【００２６】
図１は、第１実施形態に係る非接触ＲＦタグ読み取り装置の使用形態の一例を示す図である。
【００２７】
例えば、コンピュータ３０の本体２１のＵＳＢ（Universal Serial Bus）に接続された読み取り装置１００が、入退出者Ｍ１,Ｍ２が所持するＲＦタグＴＡＧ１,ＴＡＧ２が保有する固有情報を非接触で読み取ることにより、入退室の管理などを行うことが考えられる。
【００２８】
一般的に、ＲＦタグは、非接触ＲＦタグ読み取り装置１００と信号の送受信を行うアンテナと、アンテナから送信する信号を変調するための送信回路部と、アンテナで受信した信号を復調するための受信回路部と、ＩＤ情報を記録するための記録部と、記録部からＩＤ情報を取り出す制御を行う制御部とを有している。アンテナが受信した電力に応じて、ＲＦタグ内の各回路を起動させることもできる。  
【００２９】
図１に示すように、非接触ＲＦタグ読み取り装置１００から送信された読み取り用の命令信号Ｃ１が、ＲＦタグのアンテナで受信され、命令信号Ｃ１はＲＦタグの復調部で復調される。復調された信号はＲＦタグの制御部へ転送される。ＲＦタグの制御部は、命令信号Ｃ１を受信すると、ＲＦタグ内部の記録部内、又は、コンピュータの接続されたネットワーク内に格納されている商品の製品コード、管理コード等のＩＤ情報を取り出す制御を行う。
【００３０】
ＲＦタグの記録部から取り出されたＩＤ情報を含んだ記録情報としての信号は、ＲＦタグの変調部において変調され、ＲＦタグのアンテナを介して応答信号Ｒ１として非接触ＲＦタグ読み取り装置１００へ返信される。ＲＦタグが自身のユビキタスコードなどの識別コードのみを記録情報として記録している場合には、このユビキタスコードに対応した商品コードなどのＩＤ情報を、読み取り装置１００内の制御部がネットワーク上から読み出す。非接触ＲＦタグ読み取り装置１００は、この応答信号Ｒ１を受けて、読み取ったＩＤ情報の記録等を実施する。  
【００３１】
以下に、第１実施形態に係る非接触ＲＦタグ読み取り装置１００について説明する。
【００３２】
図２は、非接触ＲＦタグ読み取り装置１００と、表示部２０、本体２１及びキーボード部２２を含むコンピュータ３０を示す模式図である。
【００３３】
非接触ＲＦタグ読み取り装置１００は、基板ＳＢ上に設けられた、第一のアンテナ１、第二のアンテナ２、アンテナ切替え部３、送受信切替え部４、受信回路部５、送信回路部６、制御部７、電源部８及び電源切替え部９と、外部接続端子１０とを備えている。
【００３４】
第二のアンテナ２は省略しても構わないが、第一のアンテナ１の指向性と異なる指向性を有する第二のアンテナ２が基板ＳＢ上に配置されていることが好ましい。これにより、電波を広範囲な方向から受信できるため、通信距離を長くすることが可能となり、確実にＲＦタグを読み取ることが可能となる。なお、アンテナの指向性とは、電波の放射方向と放射強度との関係をいい、放射角と放射強度の関係をレーダーチャートにした図で表される。
【００３５】
図２に示すＸＹＺ直交座標系において、全ての方向から電波を受信するために、第一のアンテナ１の長手方向をＸ軸方向に延在させ、第二のアンテナ２の長手方向をＹ軸方向に延在させて、第一のアンテナ１及び第二のアンテナ２が互いに直交して設けられていることが好ましい。
【００３６】
第一のアンテナ１及び第二のアンテナ２として、例えば、線状アンテナ、誘電体アンテナ、プリントアンテナ等が挙げられる。
【００３７】
線状アンテナとして、例えばダイポールアンテナが用いられる。ダイポールアンテナは、アンテナの長手方向に垂直な方向で電磁波の放射が最大になり、アンテナの長手方向に平行な方向には放射がゼロになる。この垂直方向の電磁波の放射の指向性を図示すると、「８」の字のように円を２個連ねた形になり、一方、水平方向の電磁波の放射の指向性は無い。従って、基板ＳＢ上におけるダイポールアンテナの配置方向により、受信できる電波の方向を調節することが可能である。すなわち、ＲＦタグ内のアンテナに対するリーダ内のアンテナの向きによって、通信距離を調整できる。
【００３８】
第一のアンテナ１及び第二のアンテナ２として、誘電体アンテナを用いた例を図７に示す。図７において、図１に示した第一のアンテナ１及び第二のアンテナ２が、第一のアンテナ３１及び第二のアンテナ３２に変更された以外は同じである。
【００３９】
誘電体アンテナである第一のアンテナ３１及び第二のアンテナ３２は、ガラス、セラミック、樹脂等の誘電体からなる基体３１ａ，３２ａに、導電性材料からなる導体パターン３１ｂ，３２ｂが形成されたものである。誘電体アンテナは、小型に作製しやすいため、小型化が要求されるリーダに組み込みやすいという利点を有する。それぞれの基体３１ａ，３２ａの形状は直方体である。
【００４０】
導電パターン３１ｂは、基体３１ａの上面上をＸ軸方向に沿って延びた長手方向領域と、長手方向部分の両端からＹＺ平面に沿ってＺ軸方向に延びた一対の側方領域と、一対の側方領域の下端から基体３１ａの底面側に回り込む一対の底部領域とを有している。この一対の底部領域は、Ｘ軸に沿って延びており、導電パターン３１ｂの形状は、ＸＺ平面内において折り返しダイポールアンテナを構成することもできる。
【００４１】
導電パターン３２ｂは、基体３１ａの上面上をＹ軸方向に沿って延びた長手方向領域と、長手方向部分の両端からＸＺ平面に沿ってＺ軸方向に延びた一対の側方領域と、一対の側方領域の下端から基体３２ａの底面側に回り込む一対の底部領域とを有している。この一対の底部領域は、Ｙ軸に沿って延びており、導電パターン３２ｂの形状は、ＹＺ平面内において折り返しダイポールアンテナを構成することもできる。
【００４２】
また、プリントアンテナは、基板ＳＢ上に所望の形状の導電性材料を印刷またはエッチングして作製される。プリントアンテナも小型に作製しやすいため、小型化が要求されるリーダに組み込みやすいという利点を有する。更に、プリントアンテナは、基板ＳＢ上にパターニングして形成されるため、コストの削減が期待できる。プリントアンテナとして、例えば、給電部、短絡部、及び本体部を有する逆Ｆアンテナが挙げられる。
【００４３】
アンテナ切替え部（アンテナ切替え手段）３は、第一のアンテナ１に電気的に接続された第一端子Ｔ１と、第二のアンテナ２に電気的に接続された第二端子Ｔ２と、後述する送受信切替え部４に電気的に接続された第三端子Ｔ３とを有する。アンテナ切替え部３は、端子Ｔ１と端子Ｔ３を接続することで第一のアンテナ１を選択し、端子Ｔ２と端子Ｔ３を接続することで第二のアンテナ２を選択する。すなわち、アンテナ切替え部３は、第一のアンテナ１及び第二のアンテナ２の選択を切り替えることが可能であり、後述する制御部７から送信されるアンテナ切替え信号（後述する図８に示すＳＩＧＡ）によって切替えが制御される。アンテナ切替え部３として、トランジスタ等の電気的スイッチなどを用いることができる。なお、第二のアンテナ２が省略された場合には、アンテナ切替え部３も省略される。この場合、第一のアンテナ１は後述する送受信切替え部４の第一端子Ｑ１に接続されている。
【００４４】
送受信切替え部（送受信切替え手段）４は、アンテナ切替え部３に電気的に接続された第一端子Ｑ１と、後述する受信回路部５に電気的に接続された第二端子Ｑ２と、後述する送信回路部６に電気的に接続された第三端子Ｑ３とを有する。第一のアンテナ１又は第二のアンテナ２で受信した信号を、送受信切替え部４によって、アンテナ切替え部３を介して通過させて、受信回路部５に供給することが可能である。また、送受信切替え部４によって、送信回路部６から出力される変調信号を通過させて、アンテナ切替え部３を介して第一のアンテナ１又は第二のアンテナ２に搬送波を供給することも可能である。送受信切替え部４として、例えば、サーキュレータが挙げられる。
【００４５】
受信回路部５及び送信回路部６は高周波回路部(ＲＦ部)に含まれる。受信回路部５は、送受信切替え部４に電気的に接続された第一端子Ｓ１と、後述する制御部７に電気的に接続された第二端子Ｓ２と、後述する電源部８に電気的に接続された第三端子Ｓ３とを有している。受信回路部５は、第一のアンテナ１又は第二のアンテナ２で受信した信号を包絡線検波、同期検波、遅延検波などにより復調し、後述する制御部７へ復調信号として出力する処理を行う。
【００４６】
送信回路部６は、送受信切替え部４に電気的に接続された第一端子Ｐ１と、後述する制御部７に電気的に接続された第二端子Ｐ２とを有する。送信回路部６は、後述する制御部７で生成された搬送波をＡＳＫ（lang=EN-US>Amplitude Shift Keying：振幅偏移変調）、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying：周波数偏移変調）、ＰＳＫ（Phase Shift Keying：位相偏移変調）あるいはこれらの変調方式を組み合わせた変調方式などにより変調する回路であり、生成された変調信号を送受信切替え部４へ出力する処理を行う。  
【００４７】
制御部７は、受信回路部５に電気的に接続された第一端子Ｕ１と、送信回路部６に電気的に接続された第二端子Ｕ２と、後述する外部接続端子１０に電気的に接続する第三端子Ｕ３及び第四端子Ｕ４とを有している。
【００４８】
図８は、制御部７の構成を示すブロック図である。
【００４９】
制御部７は、演算処理装置７１、発振回路７２及び記録部７３を含んでいる。発振回路７２は、演算処理装置７を駆動するクロック信号を生成するが、発振回路７２は、後段の送信回路部６における搬送波を生成することもできる。搬送波の周波数は例えば２．４５ＧＨｚの高周波信号に設定される。
【００５０】
記録部７３には、第一のアンテナ１又は第二のアンテナ２を介して、ＲＦタグから読み取ったＩＤ情報又はネットワーク上に保有されているＩＤ情報などの記録情報が記録される。記録部７３として、例えばＲＡＭなどの半導体記憶素子が挙げられる。
【００５１】
演算処理装置７１は、アンテナ切替え部３へアンテナ切替え信号ＳＩＧＡを送信して、第一のアンテナ１及び第二のアンテナ２の切替えの制御を行う。
【００５２】
電源部８は、後述する外部接続端子１０に電気的に接続された第一端子Ｗ１と、電源切替え部９に電気的に接続された第二端子Ｗ２とを有する。電源部８には、外部接続端子１０を介して接続されたコンピュータ３０の本体２１等の外部装置から電源が供給され、電源切替え部９を介して受信回路部５、送信回路部６及び制御部７などに電源が供給される。
【００５３】
電源切替え部９は、電源部８に電気的に接続された第一端子Ｖ１と、受信回路部５及び送信回路部６を含む高周波回路部(ＲＦ部)に電気的に接続された第二端子Ｖ２とを有している。電源切替え部９は、電源部８から受信回路部５や送信回路部６等への電源の供給を制御するスイッチである。電源切替え部９として、例えば、トランジスタ等の電気的スイッチが挙げられる。
【００５４】
外部接続端子１０は、非接触ＲＦタグ読み取り装置１００と、コンピュータ３０の本体２１等の外部装置とを接続するための端子である。外部接続端子１０の端子形状は、図１に示す形状に限られず、例えばＵＳＢ規格で定められているＵＳＢ−Ａ端子、ＵＳＢ−Ｂ端子などを適宜使用することが可能である。
【００５５】
以下に、第１実施形態に係る非接触ＲＦタグ読み取り装置１００の動作について、更に詳細に説明する。
【００５６】
図３は、非接触ＲＦタグ読み取り装置１００の回路動作を示したフローチャートである。
【００５７】
なお、本発明において、フレームとは、様々なスロットや命令信号で形成されるコマンドのことを言う。また、シーケンスとは規則に従った連続的な操作手順のことであり、一連の動作方法をシーケンスと呼ぶ。読み取り装置１００の制御部７における記録情報取得シーケンスは、第一の判別期間ＳＱ１、第二の判別期間ＳＱ２、第一の認識期間ＳＱ３及び第二の認識期間ＳＱ４の順番に実行される（図４参照）。
【００５８】
（第一の判別期間）
以下に、第一の判別期間ＳＱ１における第１シーケンスについて説明する。まず、ユーザがコンピュータ３０に読み取り指示を行うと、ＵＳＢケーブルを介してコンピュータ３０から入力した読取トリガ信号に同期して、ＲＦタグ内の記録情報の読み取り動作が始まる。非接触ＲＦタグ読み取り装置１００において、第一のアンテナ１を選択するように、制御部７の演算処理装置７１がアンテナ切替え部３に制御信号ＳＩＧＡ（図８に示すアンテナ切替え信号）を送信し、第一のアンテナ１と送受信切替え部４とを接続することで、第一のアンテナ１をＯＮ状態とし、第二のアンテナ２と送受信切替え部４とを切断することで、第二のアンテナ２をＯＦＦ状態とする（ステップＳ１）。なお、第二のアンテナ２を省略し、第一のアンテナ１のみを用いる場合、第一の判別期間における第１シーケンスを実行後、後述する第一の認識期間における第３シーケンスを実行する。
【００５９】
次に、ＲＦタグの存在確認を行う命令コマンドＳＩＧＣを含む信号波が制御部７の演算処理装置７１から送信回路部６へ送信される。この信号波は送信回路部６において、高周波の搬送波によって変調された後、第一のアンテナ１から命令信号として空間へ放出される。図３において、この状態を、高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波がＯＮ状態であると示す（ステップＳ２）。次に、制御部７の演算処理装置７１はフレーム内のスロットを一つに設定し（ステップＳ３）、後段のステップＳ４〜Ｓ９からなる第1シーケンスを実行する。
【００６０】
非接触ＲＦタグ読み取り装置１００から出力された命令信号に対して、ＲＦタグからの応答信号があるかどうかについて判定される（ステップＳ３）。ＲＦタグから応答信号ＳＩＧＲがなければ、ＲＦタグは無いと判断される（ステップＳ４において「Ｎ」）。一方、ＲＦタグが存在する場合には、ＲＦタグから非接触ＲＦタグ読み取り装置１００へ応答信号ＳＩＧＲが送信される（ステップＳ４において「Ｙ」）。なお、応答信号ＳＩＧＲは、アンテナ１，２を介して受信され、受信回路部５で復調され、制御部７の演算処理装置７１に入力される。
【００６１】
そして、ＲＦタグの存在が確認された場合（ステップＳ４において「Ｙ」）、制御部７の演算処理装置７１において、第一のアンテナ１又は第二のアンテナ２で受信され、受信回路部５で復調された応答信号ＳＩＧＲについて、複数の応答信号の重なり「衝突（Collision）（エラー）」の有無を判定することで、ＲＦタグの枚数の状態、すなわち単数であるか複数であるかを判定する（ステップＳ５）。もし、応答信号に衝突が無ければ（ステップＳ５において「Ｎ」）、ＲＦタグは単数であると判定される（ステップＳ６）。複数の応答信号に衝突が有れば（ステップＳ５において「Ｙ」）、ＲＦタグは複数であると判定される（ステップＳ７）。このように、ＲＦタグからの応答信号ＳＩＧＲを判定することによって、ＲＦタグの枚数の状態を判別するため、信頼性の高い判別結果が得られることとなる。
【００６２】
応答信号の衝突（エラー）の判定方式として、例えば、ＣＲＣ（巡回冗長検査）方式が挙げられる。ＣＲＣ方式とは、連続して出現するビットの誤り(バースト誤り)の検出が可能な誤り検出方式のことである。特に、エラー判定方式として非常に信頼性が高いＣＲＣ方式が、演算処理装置における判定に用いられることが好ましい。ＣＲＣ方式のエラーチェックにおいて、応答信号の衝突が検出された場合には、ＲＦタグの枚数は複数であり、検出されない場合には単数であると判定できる。
【００６３】
（第二の判別期間）
以下に、第二の判別期間ＳＱ２における第２シーケンスについて説明する。第１シーケンスと第２シーケンスとの間、及び第２シーケンスは、高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波を動作停止させないで、つまり、電源切替え部９をＯＮの状態とし、高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波をＯＮ状態のままにして行われる。まず、第二のアンテナ２を選択するように、制御部７の演算処理装置７１はアンテナ切替え部３に制御信号ＳＩＧＡを送信し、第一のアンテナ１と送受信切替え部４を切断することで、第一のアンテナ１をＯＦＦ状態とし、第二のアンテナ２と送受信切替え部４を接続することで、第二のアンテナ２をＯＮ状態とする（ステップＳ８）。
【００６４】
次に、上記と同様に、ＲＦタグの存在確認を行う命令コマンドＳＩＧＣを含む信号波が制御部７から送信回路部６へ送信される。この信号波は送信回路部６において、高周波の搬送波で変調された後、第二のアンテナ２から命令信号として空間へ放出される。次に、制御部７の演算処理装置７１はフレーム内のスロットを一つに設定し（ステップＳ９）、ステップＳ１０〜Ｓ１３からなる第２シーケンスを実行する。
【００６５】
非接触ＲＦタグ読み取り装置１００から出力された命令信号に対して、ＲＦタグからの応答信号ＳＩＧＲがなければ、ＲＦタグは無いと判断される（ステップＳ１０において「Ｎ」）。一方、ＲＦタグが存在する場合には、ＲＦタグから非接触ＲＦタグ読み取り装置１００へ応答信号ＳＩＧＲが送信される（ステップＳ１０において「Ｙ」）。
【００６６】
さらに、非接触ＲＦタグ読み取り装置１００内の制御部７の演算処理装置７１において、ＲＦタグからの応答信号ＳＩＧＲについて衝突（エラー）の有無を判定することで、ＲＦタグの枚数の状態、すなわち単数であるか複数であるかを判定する（ステップＳ１１）。もし、応答信号ＳＩＧＲに衝突が無ければ（ステップＳ１１において「Ｎ」）、ＲＦタグは単数であると判定する（ステップＳ１２）。複数の応答信号ＳＩＧＲに衝突があれば（ステップＳ１１において「Ｙ」）、ＲＦタグは複数であると判定する（ステップＳ１３）。このエラーの判定方式として、例えば、上述したＣＲＣ（巡回冗長検査）などの方式が挙げられる。
【００６７】
以上の第一の判別期間ＳＱ１及び第二の判別期間ＳＱ２において、ＲＦタグが存在しているか否か、また、ＲＦタグが存在している場合は、ＲＦタグが単数なのか複数なのかを判断できる。もし、第一の判別期間ＳＱ１及び第二の判別期間ＳＱ２共にＲＦタグが存在していないと判断された場合には、その時点で読み取りシーケンスを終了する。
【００６８】
なお、読み取り装置１００側で設定した特定の１スロットに対して、複数のＲＦタグから応答信号を返信した場合には、これらの応答信号のビット列は異なるため、かかるビット列の相違を判定し、応答信号に衝突があると判定し、単一のＲＦタグしかない場合には応答信号のビット列には相違がないため、衝突がないと判定することもできる。
【００６９】
次に、認識シーケンスについて説明する。上述した第一の判別期間ＳＱ１においてのみＲＦタグの存在が確認された場合は、以下に説明する第３シーケンスのみを行う。上述した第二の判別期間ＳＱ２においてのみＲＦタグの存在が確認された場合は、第３シーケンスは行わず、以下に説明する第４シーケンスのみ行う。第一の判別期間ＳＱ１及び第二の判別期間ＳＱ２共にＲＦタグの存在が確認された場合は、以下に説明する第３シーケンス及び第４シーケンスを行う。
【００７０】
（第一の認識期間）
以下に、第一の認識期間ＳＱ３における第３シーケンスについて説明する。第２シーケンスと第３シーケンスとの間、及び第３シーケンスの期間は、高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波を動作停止しないで、つまり、電源切替え部９をＯＮにすることで、高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波をＯＮ状態のままにして行われる。第一のアンテナ１を選択するように、制御部７の演算処理装置７１がアンテナ切替え部３に制御信号ＳＩＧＡを送信し、第一のアンテナ１と送受信切替え部４を接続することで、第一のアンテナ１をＯＮ状態とし、第二のアンテナ２と送受信切替え部４を切断することで、第二のアンテナ２をＯＦＦ状態とする。なお、第二のアンテナ２を省略する場合は、第一のアンテナ１は送受信切替え部４に接続されている。
【００７１】
次に、ＲＦタグのＩＤ情報を読み取るための命令コマンドＳＩＧＣを含む信号波が制御部７の演算処理装置７１から送信回路部６へ送信される。この信号は、送信回路部６において搬送波によって変調された後、第一のアンテナ１から命令信号として空間へ放出される。
【００７２】
制御部７の演算処理装置７１はフレーム内のスロットを一つに設定し、非接触ＲＦタグ読み取り装置１００から出力された命令信号に対して、ＲＦタグからの応答信号がなければ、ＲＦタグは無いと判断する（Ｓ１４において「Ｎ」）。これ以上の判別・認識を行う必要がない場合には、認識を終了し（ステップＳ１９において「Ｙ」）、高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波又は電源を切断する。一方、ＲＦタグが存在する場合には、ＲＦタグから非接触ＲＦタグ読み取り装置１００へ応答信号が送信されている（ステップＳ１４において「Ｙ」）。
【００７３】
第一の判別期間ＳＱ１又は第二の判別期間ＳＱ２において判別された、ＲＦタグの枚数の状態に合わせて、ＲＦタグのＩＤ情報を読み取る条件を変更する（ステップＳ１５）。すなわち、第一の判別期間ＳＱ１又は第二の判別期間ＳＱ２において、ＲＦタグが単数であると判別された場合（ステップＳ１５において「Ｎ］）、制御部７の演算処理装置７１は、それぞれに対応する第一又は第二の認識期間ＳＱ３，ＳＱ４において、フレーム内のスロットを一つに設定し（ステップＳ１６）、第一の判別期間ＳＱ１又は第二の判別期間ＳＱ２においてＲＦタグが複数であると判別された場合（ステップＳ１５において「Ｙ」）、制御部７の演算処理装置７１は、それぞれに対応する第一又は第二の認識期間ＳＱ３，ＳＱ４において、フレーム内のスロットを予め定められた複数個（Ｘ）に設定する（ステップＳ１７）。
【００７４】
図９は、読み取られるＲＦタグが５枚である場合、第一の判別期間ＳＱ１又は第二の判別期間ＳＱ２において、制御部７の演算処理装置７１が設定するスロット数Ｎｓ［個］と衝突発生確率とＰｃ［％］の関係を示すグラフである。図９の横軸はスロット数Ｎｓ［個］を示し、縦軸は衝突発生確率Ｐｃ［％］を示している。
【００７５】
ＲＦＩＤシステムで使用されるプロトコル規定では、例えば、スロット数は２Ｑで指定することが可能である。ただし、Ｑとはスロット値と呼ばれるものであり、０≦Ｑ≦１５の範囲で指定することができる。図９から分かるように、スロット数が３０以上である場合、衝突発生確率は１％以下である。上述したようにスロット数は２のべき乗で定義されているため、衝突発生確率が１％であるスロット数は３２であることが分かる。また、衝突発生確率が３０％であるスロット数は４である。
【００７６】
以上より、第一の認識期間ＳＱ３におけるスロット数Ｘとして、応答信号の衝突の発生を抑える観点からＸは４以上であることが好ましく、使われない無駄なスロットを抑えて通信時間を短くする観点から、Ｘは３２以下であることが好ましい。すなわち、４≦Ｘ≦３２を満たすことが好ましい。
【００７７】
演算処理装置７１がフレーム内のスロットを一つに設定した場合には、非接触ＲＦタグ読み取り装置１００に、ＲＦタグから、もしくはネットワーク上を介してＲＦタグから、ＩＤ情報などの記録情報を含む応答信号が一つ送信される。演算処理装置７１がフレーム内のスロットを複数に設定した場合には、非接触ＲＦタグ読み取り装置１００に、ＲＦタグからのＩＤ情報、もしくはＲＦタグの記録情報に対応してネットワークから読み出されたＩＤ情報などの記録情報を含む応答信号が複数送信される。このようにして、ＲＦタグのＩＤ情報を認識する（ステップＳ１８）。そして、読み取ったＩＤ情報或いは記録情報は、制御部７内の記録部７３に記録される。
【００７８】
（第二の認識期間）
以下に、第二の認識期間ＳＱ４における第４シーケンスについて説明する。第３シーケンスと第４シーケンスとの間、及び第４シーケンスは、高周波回路部(ＲＦ部)の搬送を動作停止しないで、つまり、電源切替え部９をＯＮにすることで、高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波をＯＮ状態のままにして行われる。まず、ステップＳ１９において、第二の認識期間を実行する必要があるかどうか、すなわち、認識が終了したかどうかについて判定する。第二の判別期間において、ＲＦタグが無いものと判別されている場合などには、認識は終了し、高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波を停止する。または高周波回路部(ＲＦ部)の電源を切断する。
【００７９】
一方、第二の判別期間ＳＱ２において、ＲＦタグがあるものと判別された場合、ステップＳ１４に戻り、上記と同様に、応答があったかどうかについて判定し（Ｓ１４）、応答がある場合には、続いてＲＦタグが複数であったかどうかについて判別する（Ｓ１５）。すなわち、まず、第二のアンテナ２を選択するように、制御部７の演算処理装置７１がアンテナ切替え部３に制御信号ＳＩＧＡを送信し、第一のアンテナ１と送受信切替え部４を切断することで、第一のアンテナ１をＯＦＦ状態とし、第二のアンテナ２と送受信切替え部４を接続することで、第二のアンテナ２をＯＮ状態とする。
【００８０】
次に、ＲＦタグのＩＤ情報を読み取るための命令コマンドＳＩＧＣを含む信号波が制御部７の演算処理装置７１から送信回路部６へ送信される。この信号波は、送信回路部６において、高周波の搬送波によって変調された後、第二のアンテナ２から命令信号として空間へ放出される。
【００８１】
第二の判別期間ＳＱ２で得られたＲＦタグの枚数の状態に合わせて、ＲＦタグのＩＤ情報を読み取る条件を変更する（ステップＳ１５）。すなわち、第二の判別期間ＳＱ２においてＲＦタグが単数であると判別された場合（ステップＳ１５において「Ｎ」）、制御部７の演算処理装置７１は、フレーム内のスロットを一つに設定し（ステップＳ１６）、第二の判別期間ＳＱ２においてＲＦタグが複数であると判別された場合（ステップＳ１５において「Ｙ」）、制御部７の演算処理装置７１は、フレーム内のスロットを予め定められた複数個（Ｘ）に設定する（ステップＳ１７）。
【００８２】
第一の認識期間ＳＱ３におけるスロット数の説明と同様の理由により、第二の認識期間ＳＱ４におけるスロット数Ｘとして、応答信号の衝突の発生を抑える観点からＸは４以上であることが好ましく、使われない無駄なスロットを抑えて通信時間を短くする観点から、Ｘは３２以下であることが好ましい。すなわち、４≦Ｘ≦３２を満たすことが好ましい。
【００８３】
演算処理装置７１がフレーム内のスロットを一つに設定した場合には、非接触ＲＦタグ読み取り装置１００に、ＲＦタグから、もしくはネットワーク上を介してＲＦタグから、ＩＤ情報などの記録情報を含む応答信号が一つ送信され、ＲＦタグのＩＤ情報が認識される。演算処理装置７１がフレーム内のスロットを複数に設定した場合には、非接触ＲＦタグ読み取り装置１００に、ＲＦタグからのＩＤ情報、もしくはＲＦタグの記録情報に対応してネットワークから読み出されたＩＤ情報などの記録情報を含む応答信号が複数送信され、ＲＦタグのＩＤ情報が認識される（ステップＳ１８）。そして、読み取ったＩＤ情報は制御部７内の記録部７３に記録される。最後に、必要な全ての判別期間に対応する認識が終了した場合（ステップＳ１９において「Ｙ」）、高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波を動作停止する（ステップＳ２０）。以上、全てのシーケンスが終了する。
【００８４】
以下に、高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波について、図４に示すタイミングチャートを用いて説明する。
【００８５】
図４の横軸は、ＲＦタグ内記録情報の読み取り開始時刻からの経過時間（ｔ）を示し、縦軸は高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波ＯＮ又は搬送波ＯＦＦの状態を示す。高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波ＯＮ／ＯＦＦは、制御部からの制御信号または電源切替え部９のＯＮ／ＯＦＦによって切り替える。期間ＳＱ１〜ＳＱ４は上述した第１〜第４シーケンスを実行する判別期間及び認識期間に対応する。図４に示すように、第一の認識期間ＳＱ１における第１シーケンス開始前に高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波をＯＮ状態にした後、第２〜第４シーケンスまでを連続して行い、第４シーケンス終了時に高周波回路部の搬送波をＯＦＦ状態にする。
【００８６】
従って、本発明に係る非接触ＲＦタグ読み取り装置１００においては、高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波を継続してＯＮ状態にして、ＲＦタグの枚数の状態を判別した後、ＩＤ情報を認識する。すなわち、第一の判別期間ＳＱ１、第二の判別期間ＳＱ２、第一の認識期間ＳＱ３、及び第二の認識期間ＳＱ３を通じて、送信回路部から搬送波が連続的に発振している。なお、第二のアンテナ２を省略した場合、第一の認識期間ＳＱ１における第１シーケンス開始前に高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波をＯＮ状態にした後、第３シーケンスを連続して行い、第３シーケンス終了時に高周波回路部の搬送波をＯＦＦ状態にする。すなわち、第一の判別期間ＳＱ１及び第一の認識期間ＳＱ３を通じて、送信回路部から搬送波が連続的に発振している。
【００８７】
（出力制御）
制御部７の演算処理装置７１において行われる、ＲＦタグから読み取ったＩＤ情報の出力制御について説明する。なお、第一のアンテナ１から得られるＩＤ情報をＧ１とし、第二のアンテナから得られるＩＤ情報をＧ２とする。
【００８８】
演算処理装置７１において、記録部７３に記録されたＩＤ情報Ｇ１を集合Ａ、記録部７３に記録されたＩＤ情報Ｇ２を集合Ｂとした場合、演算処理装置７１は、ＩＤ情報Ｇ１及びＧ２を、集合Ａと集合Ｂとの和集合の情報ＳＩＧＳとして出力する制御を行う。そして、演算処理装置７１から出力された集合Ａと集合Ｂとの和集合の情報ＳＩＧＳは、外部接続端子１０を介して接続された外部装置であるコンピュータ３０の表示部２０等へ出力される。
【００８９】
例えば、アンテナ１から受信したＲＦタグの商品情報Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を集合Ａとし、アンテナ２から受信したＲＦタグの商品情報Ｄ１，Ｄ２，Ｄ４を集合Ｂとすれば、和集合の情報は商品情報Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４となる。
【００９０】
以下に、本発明に係る非接触ＲＦタグ読み取り装置１００及びその読み取り方法による効果を説明する。
【００９１】
ＲＦタグのＩＤ情報を読み取る際、読み取るべきＲＦタグの数は未知である。従来は、ＲＦタグが存在しない場合や、ＲＦタグが一つしか存在しない場合であっても、無駄な読み取り通信を行っており、読み取り時間に無駄な時間が生じていた。対して、本発明に係る非接触ＲＦタグ読み取り装置及びその読み取り方法によれば、最初にＲＦタグの枚数の状態を判別してから、その判別結果に合わせて、ＲＦタグのＩＤ情報を読み取る条件を変更する。これにより、無駄な読み取り通信が無くなるため、読み取り時間の無駄を低減することが可能となる。
【００９２】
また、基板上で指向性の異なるように配置された第一のアンテナ１及び第二のアンテナ２を切り替えて用いることにより、信号をより広範囲な方向から受信できるため、通信距離を長くすることが可能となり、確実にＲＦタグを読み取る精度を上げることが可能となる。
【００９３】
そして、記録部７３に記録されたＩＤ情報が和集合の情報として出力されるため、読み取り装置が読み取った全てのＲＦタグのＩＤ情報を認識することが可能となる。また、記録部７３に記録されたＩＤ情報を分けて送信するのではなく、一度に出力先に送信できるため、出力先においては、送信されたＩＤ情報を簡易的な処理で表示することが可能となる。
【００９４】
さらに、第一の判別期間ＳＱ１及び第二の判別期間ＳＱ２において、フレーム内のスロットを一つに設定することにより、必然的にＲＦタグは設定した一つのスロットを選択することが可能となる。これにより、使われない無駄なスロットによる通信時間の増加を抑制することが可能となる。そして、ＲＦタグからの応答信号を判定することによって、ＲＦタグが単数であるか複数であるかを判別するため、信頼性の高い判別結果となる。
【００９５】
また、高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波を一旦停止してしまうと、他の読み取り装置との干渉抑制のために、一定の時間、搬送波の出力を停止し続けなければならず、再開するまで無駄な時間がかかってしまう。また、このような停止時間は電波法によっても規制される。このようなタイムロスは、物品管理などを行う際、作業時間を短縮する妨げとなるため好ましくない。対して、本発明に係る非接触ＲＦタグ読み取り装置１００のように、送信回路部６の搬送波を連続的に発振している状態で、全てのシーケンスを行うことにより、読み取り時間における無駄な時間をより一層低減することが可能となる。
【００９６】
以下、シーケンス例１及び２により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらのシーケンス例に限定されるものではない。
【００９７】
（シーケンス例１）
シーケンス例１では、第一の判別期間においてＲＦタグが単数であると判別され、第二の判別期間においてＲＦタグが存在しないと判別された場合について、図１、図２、図５を用いて説明する。図５は、ＲＦタグの読み取りシーケンスを示したものであり、横軸は経過時間（ｔ）を示し、非接触ＲＦタグ読み取り装置１００（以下、リーダ）がＲＦタグへ送信する命令コマンドを上段に示し、ＲＦタグがリーダに返信する応答コマンドを下段に示す。
【００９８】
最初、リーダの電源切替え部９をＯＮにし、外部接続端子１０を介して接続されているコンピュータからリーダ内に電源を供給する。まず、第１シーケンス（第一の判別期間ＳＱ１）について説明する。リーダ内の制御部７の演算処理装置７１は、アンテナ切替え部３に第一のアンテナ１を選択するように制御信号を送信し、第一のアンテナ１をＯＮ状態とし、第二のアンテナ２をＯＦＦ状態とする。
【００９９】
次に、図５に示すように、ＲＦタグの枚数の状態を判別するためのタグチェックコマンド（ＴＣＣ）を含む信号波を制御部７から送信回路部６へ送信する。この信号波を送信回路部６において変調した後、命令信号（例えば、図１に示すＣ１）として第一のアンテナ１から送信する。すなわち、高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波をＯＮ状態とする。そして、図５に示すように、リーダ内の制御部７はフレーム内のスロットを一つに設定する（ＳＬ１）。
【０１００】
図１に示すように、ＲＦタグＴＡＧ１は乱数を発生し、タグレスポンスである応答信号Ｒ１（ＳＩＧＲ）を返信する。ＲＦタグＴＡＧ１からの応答信号についてエラーの有無を判定するため、リーダ内の制御部７の演算処理装置７１において、ＣＲＣ方式を用いたエラー判定を行う。応答信号にエラーが無いと判定されれば、ＲＦタグは単数であると判別し、エラーがあればＲＦタグは複数であると判別する。
【０１０１】
そして、第２シーケンス（第二の判別期間）ＳＱ２について説明する。なお、第１シーケンス（第一の判別期間ＳＱ１）と第２シーケンス（第二の判別期間ＳＱ２）との間の期間（図５において、ΔＳＱ１と示す）と、第２シーケンス（第二の判別期間ＳＱ２）においても、高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波をＯＮ状態のままにする。制御部７は、アンテナ切替え部３に第二のアンテナ２を選択するよう制御信号を送信し、第一のアンテナ１をＯＦＦ状態とし、第二のアンテナ２をＯＮ状態とする。
【０１０２】
次に、図５に示すように、ＲＦタグの枚数の状態を確認するためのタグチェックコマンド（ＴＣＣ）を含む信号波を制御部７から送信回路部６へ送信する。この信号波を送信回路部６において変調した後、第二のアンテナ２から命令信号（例えば、図１に示すＣ２）として空間へ送信する。ここでも、制御部７はフレーム内のスロットを一つに設定する（ＳＬ１）。
【０１０３】
ＲＦタグからの応答信号が送信されなければ、ＲＦタグは無いと判断する。
【０１０４】
次に、第３シーケンス（第一の認識期間ＳＱ３）について説明する。なお、第２シーケンス（第二の判別期間）ＳＱ２と第３シーケンス（第一の認識期間ＳＱ３）との間（図５の期間をΔＳＱ２と示す）と、第３シーケンス（第一の認識期間ＳＱ３）において、高周波回路部の搬送波をＯＮ状態にする。制御部７がアンテナ切替え部３に第一のアンテナ１を選択するよう制御信号を送信することにより、第一のアンテナ１をＯＮ状態とし、第二のアンテナ２をＯＦＦ状態とする。
【０１０５】
そして、第１シーケンスと同様に、タグチェックコマンド（ＴＣＣ）をリーダはＲＦタグへ送信する。第一の判別期間ＳＱ１においてＲＦタグは単数であると判別されれば、スロットを一つに設定する（ＳＬ１）。応答したＲＦタグＴＡＧ１は、乱数を発生しタグレスポンス（ＴＲ（Ｒ））をリーダへ返信する。
【０１０６】
さらに、ＲＦタグＴＡＧ１のＩＤ情報を読み取るためのリードコマンド（ＲＣ）を含む信号波を制御部７から送信回路部６へ送信する。この信号波を送信回路部６において変調した後、第一のアンテナ１から命令信号として空間へ送信する。ＲＦタグは、一つのＩＤ情報を含むタグレスポンス（ＴＲ（ＩＤ））をリーダへ送信する。全てのシーケンスを終了した後、高周波回路部(ＲＦ部)をＯＦＦ状態にする。
【０１０７】
（シーケンス例２）
シーケンス例２では、第一の判別期間ＳＱ１においてＲＦタグが複数であると判別され、第二の判別期間ＳＱ２においてＲＦタグが単数であると判別される場合について、図１、図２、図６を用いて説明する。図６は、ＲＦタグの読み取りシーケンスを示したものであり、横軸は経過時間（ｔ）を示し、リーダがＲＦタグへ送信する命令コマンドを上段に示し、ＲＦタグがリーダに返信する応答コマンドを下段に示す。
【０１０８】
最初、リーダの電源切替え部９をＯＮにし、外部接続端子１０を介して接続されているコンピュータからリーダ内に電源を供給する。まず、第１シーケンス（第一の判別期間ＳＱ１）について説明する。リーダ内の制御部７は、アンテナ切替え部３に第一のアンテナ１を選択するように制御信号を送信し、第一のアンテナ１をＯＮ状態とし、第二のアンテナ２をＯＦＦ状態とする。
【０１０９】
次に、図６に示すように、ＲＦタグの枚数の状態を判別するためのタグチェックコマンド（ＴＣＣ）を含む信号波を制御部７から送信回路部６へ送信する。この信号波を送信回路部６において変調した後、命令信号（例えば、図１に示すＣ１）として第一のアンテナ１から空間へ送信する。すなわち、高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波をＯＮ状態とする。そして、図６に示すように、リーダ内の制御部７はフレーム内のスロットを一つに設定する（ＳＬ１）。
【０１１０】
ＲＦタグからリーダへタグレスポンスである応答信号を返信する。ＲＦタグからの応答信号についてエラーの有無を判定するため、リーダ内の制御部７の演算処理装置７１において、ＣＲＣ方式を用いたエラー判定を行う。応答信号にエラー有りと判定された場合、ＲＦタグは複数であると判別する。なお、図６においてＲＦタグからの応答信号を衝突タグと示す（ＣＴ）。
【０１１１】
次に、第２シーケンス（第二の判別期間ＳＱ２）について説明する。なお、第１シーケンス(第一の判別期間ＳＱ１）と第２シーケンス(第二の判別期間ＳＱ２)との間（図６において、ΔＳＱ１と示す）と、第２シーケンス(第二の判別期間ＳＱ２）において、高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波をＯＮ状態のままにする。制御部７の演算処理装置７１は、アンテナ切替え部３に第二のアンテナ２を選択するよう制御信号を送信し、第一のアンテナ１をＯＦＦ状態とし、第二のアンテナ２をＯＮ状態とする。
【０１１２】
そして、図６に示すように、ＲＦタグの枚数の状態を確認するためのタグチェックコマンド（ＴＣＣ）及び信号波を含む無線信号を制御部７から送信回路部６へ送信する。この無線信号は送信回路部６において変調した後、第二のアンテナ２から命令信号（例えば、図１に示すＣ２）として空間へ放出する。ここでも、制御部はフレーム内のスロットを一つに設定する（ＳＬ１）。
【０１１３】
図６に示すように、ＲＦタグは乱数を発生し、タグレスポンスである応答信号Ｒ２を返信する。ＲＦタグからの応答信号についてエラーの有無を判定するため、リーダ内の演算処理装置７１において、ＣＲＣ方式を用いたエラー判定を行う。応答信号にエラーが無いと判定されたので、ＲＦタグは単数であると判別する（ＴＲ（Ｒ））。
【０１１４】
次に、第３シーケンス（第一の認識期間）ＳＱ３について説明する。なお、第２シーケンス（第二の判別期間ＳＱ２)と第３シーケンス(第一の認識期間ＳＱ３）との間の機関（図６において、ΔＳＱ２と示す）と、第３シーケンス(第一の認識期間ＳＱ３）において、高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波をＯＮ状態のままとする。制御部がアンテナ切替え部３に第一のアンテナ１を選択するよう制御信号を送信することにより、第一のアンテナ１をＯＮ状態とし、第二のアンテナ２をＯＦＦ状態とする。
【０１１５】
そして、リーダは、タグチェックコマンド（ＴＣＣ）を送信し、第一の判別期間ＳＱ１においてＲＦタグは複数であると判別された場合、スロットを４つに設定する。図６に示すように、一つのＲＦタグが乱数を発生し、選択したスロット１（ＳＬ１）でタグレスポンスを送信する（ＴＲ（Ｒ））。リーダはリードコマンド（ＲＣ（１））をそのＲＦタグに送信し、このＲＦタグは保有するＩＤ情報を含むタグレスポンスを返信する（ＴＲ（ＩＤ））。
【０１１６】
スロット２（ＳＬ２）は選択されなかった。他のＲＦタグは乱数を発生し、選択したスロット３（ＳＬ３）でタグレスポンスを送信する（ＴＲ（Ｒ））。リーダはリードコマンド（ＲＣ（３））をそのＲＦタグに送信し、ＲＦタグは保有するＩＤ情報を含むタグレスポンスを返信する（ＴＲ（ＩＤ））。スロット４（ＳＬ４）は選択されなかった。
【０１１７】
次に、第４シーケンス（第二の認識期間）ＳＱ４について説明する。なお、第３シーケンス（第一の認識期間ＳＱ３）と第４シーケンス（第二の認識期間ＳＱ４）との間の機関（図６において、ΔＳＱ３と示す）と、第４シーケンス（第二の判別期間ＳＱ４）において、高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波をＯＮ状態のままにする。制御部７がアンテナ切替え部３に第二のアンテナ２を選択するよう制御信号を送信することにより、第一のアンテナ１をＯＦＦ状態とし、第二のアンテナ２をＯＮ状態とする。
【０１１８】
そして、リーダは、タグチェックコマンド（ＴＣＣ）を送信し、第二の判別期間ＳＱ２においてＲＦタグは単数であると判別された場合、スロットを１つに設定する（ＳＬ１）。図６に示すように、一つのＲＦタグが乱数を発生し、選択したスロット１でタグレスポンスを送信する（ＴＲ（Ｒ））。リーダはリードコマンド（ＲＣ（１））をそのＲＦタグに送信し、ＲＦタグは保有するＩＤ情報を含むタグレスポンスを返信する（ＴＲ（ＩＤ））。全てのシーケンスを終了した後、高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波をＯＦＦ状態にする。
【０１１９】
（比較例）
以下に、図１０及び図１１を用いて比較例を説明する。図１０は、ＲＦタグの読み取りシーケンス（期間ＳＱ５）を示したものであり、横軸は経過時間（ｔ）を示し、上段にリーダがＲＦタグへ送信する命令コマンドを示し、下段にＲＦタグがリーダに返信する応答コマンドを示す。
【０１２０】
図１０に示すように、期間ＳＱ５のシーケンスでは、フレーム内に複数のスロット１〜４を設定する。最初、リーダは、ＲＦタグの枚数の状態を確認するタグチェックコマンド（ＴＣＣ）をＲＦタグに送信し、ＲＦタグは、乱数を用いてスロット１（ＳＬ１）を選択し、選択したスロット１でタグレスポンス（ＴＲ（Ｒ））をリーダに返信する。リーダは、スロット１で応答したＲＦタグのＩＤ情報を読むためのリードコマンド（ＲＣ（１））をＲＦタグに送信する。ＲＦタグは、ＩＤ情報を伝送するためのタグレスポンス（ＴＲ（ＩＤ））をリーダに返信する。
【０１２１】
図１０から分かるように、設定されたスロットのうち、スロット２、３はＲＦタグに選択されない（ＳＬ２，ＳＬ３）。一方、スロット４（ＳＬ４）は選択され、乱数を用いて、ＲＦタグは選択したスロット４でタグレスポンス（ＴＲ（Ｒ））をリーダに返信する。リーダは、スロット４で応答したＲＦタグのＩＤ情報を読むためのリードコマンド（ＲＣ（４））をＲＦタグに送信する。ＲＦタグは、ＩＤ情報を伝送するためのタグレスポンス（ＴＲ（ＩＤ））をリーダに返信する。
【０１２２】
図１１に比較例のタイミングチャートを示す。図１１の横軸は経過時間（ｔ）を示し、縦軸は高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波ＯＮ又はＯＦＦの状態を示す。
【０１２３】
図１１の領域ＳＱ５−１で示すように、比較例では、スロット１の読み取り開始時に高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波をＯＮ状態にし、スロット１の読み取り終了時に高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波をＯＦＦ状態にする。そして、図１１の領域ＳＱ５−２で示すように、スロット４の読み取り開始時に高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波を再びＯＮ状態にし、スロット４の読み取り終了時に高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波をＯＦＦ状態にする。
【０１２４】
以上において説明した、シーケンス例１及びシーケンス例２と、比較例とを比較・検討する。比較例のような読み取りシーケンスを行うと、無駄なスロット数２，３が出てしまい、読み取り時間に無駄が生じてしまった。さらに、比較例では、読み取りシーケンスの途中で高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波をＯＦＦ状態にしたため、他の読み取り装置との干渉抑制のために、電波法に基づき再開するまで無駄な時間が生じてしまった。
【０１２５】
対して、シーケンス例１及びシーケンス例２において、最初にＲＦタグの枚数の状態を判別してから、その判別結果に合わせて、ＲＦタグのＩＤ情報を読み取る条件を変更した。これにより、シーケンス例１及びシーケンス例２は、比較例よりも、無駄な通信時間が無くなるため、読み取り時間の無駄を低減することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】非接触ＲＦタグ読み取り装置の一使用形態を示した模式図である。
【図２】非接触ＲＦタグ読み取り装置とコンピュータとを示す模式図である。
【図３】非接触ＲＦタグ読み取り装置の動作を示したフローチャートである。
【図４】非接触ＲＦタグ読み取り装置の高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波における動作のタイミングチャートである。
【図５】シーケンス例１のＲＦタグの読み取りシーケンスを示したものである。
【図６】シーケンス例２のＲＦタグの読み取りシーケンスを示したものである。
【図７】非接触ＲＦタグ読み取り装置とコンピュータとを示す模式図である。
【図８】制御部の構成を示す模式図である。
【図９】衝突発生確率とスロット数との関係を示すグラフである。
【図１０】比較例のＲＦタグの読み取りシーケンスを示したものである。
【図１１】比較例の非接触ＲＦタグ読み取り装置の高周波回路部(ＲＦ部)の搬送波における動作のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１２７】
１００…非接触ＲＦタグ読み取り装置、ＳＢ…基板、１…第一のアンテナ、２…第二のアンテナ、３…アンテナ切替え手段、４…送受信切替え手段、５…受信回路部、６…送信回路部、７…制御部、８…電源部、９…電源切替え部、１０…外部接続端子、２０…表示部、２１…本体、２２…キーボード部。
【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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