非接觸ic介質(zhì)通信裝置以及非接觸ic介質(zhì)通信方法
【專利說(shuō)明】非接觸IC介質(zhì)通信裝置以及非接觸IC介質(zhì)通信方法
[0001 ] 本申請(qǐng)是國(guó)際申請(qǐng)日為2008年12月3日、國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/JP2008/071953、國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?00880104226.9、發(fā)明名稱為“非接觸1C介質(zhì)通信裝置”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及諸如檢測(cè)期望區(qū)域內(nèi)存在的非接觸1C介質(zhì)的、非接觸1C介質(zhì)通信裝置及其方法和程序，以及存儲(chǔ)有該程序的計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0003]近來(lái)，可預(yù)先存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并能夠通過(guò)非接觸進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的非接觸1C介質(zhì)已被人們所利用。而且，采用支持遠(yuǎn)程通信的UHF頻帶的非接觸1C介質(zhì)也被人們所利用。對(duì)于與采用UHF頻帶的非接觸1C介質(zhì)進(jìn)行通信的天線，一般采用1單元貼片天線(patch antenna)。1單元貼片天線的半值寬(波束寬)較寬，大體在70左右，具有能在廣域內(nèi)從非接觸1C介質(zhì)讀取數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]然而，存在有只希望讀取特定區(qū)域內(nèi)的非接觸1C介質(zhì)的情況。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，例如搬送物品，使它通過(guò)多個(gè)加工工序時(shí)，存在可能只希望讀取在特定加工工序內(nèi)物品的非接觸1C介質(zhì)的情況。
[0005]這種情況下，可以考慮采用半值寬較窄的天線。然而，這種天線如多元件陣列天線以及拋物線天線一樣，存在體積偏大的問(wèn)題。
[0006]對(duì)此，有人提出了一種對(duì)來(lái)自非接觸1C介質(zhì)的電波的到來(lái)方向進(jìn)行估計(jì)并推導(dǎo)出非接觸1C介質(zhì)所在位置的標(biāo)簽通信裝置(參照專利文獻(xiàn)1)。這種標(biāo)簽通信裝置根據(jù)對(duì)多個(gè)天線單元的輸出所分別進(jìn)行的加權(quán)來(lái)檢測(cè)出特定方向的電波強(qiáng)度。
[0007]然而，上述標(biāo)簽通信裝置為了推導(dǎo)出一個(gè)非接觸1C介質(zhì)所在的位置而需要進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算。
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)特開(kāi)2006-10345號(hào)公報(bào)(公開(kāi)日:2006年01月12
曰)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的，目的在于提供能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)檢測(cè)出期望區(qū)域內(nèi)非接觸1C介質(zhì)的非接觸1C介質(zhì)通信裝置及其方法和程序，以及存儲(chǔ)有該程序的計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)。
[0010]本發(fā)明的非接觸1C介質(zhì)通信裝置及其方法和程序的特征在于，包括:接收單元，對(duì)于多個(gè)不同讀取區(qū)域中的每個(gè)讀取區(qū)域，該接收單元取得該讀取區(qū)域內(nèi)存在的非接觸1C介質(zhì)的識(shí)別信息和與該識(shí)別信息相關(guān)聯(lián)的從該非接觸1C介質(zhì)接收的接收信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度;運(yùn)算單元，對(duì)于每個(gè)上述識(shí)別信息，該運(yùn)算單元將多個(gè)不同上述讀取區(qū)域的接收信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行差分運(yùn)算或除法運(yùn)算，取得合成信號(hào)強(qiáng)度;抽取單元，該抽取單元抽取上述合成信號(hào)強(qiáng)度在預(yù)先設(shè)定的閾值范圍內(nèi)的上述識(shí)別信息。
[0011]上述不同讀取區(qū)域指設(shè)定為不同的可讀取區(qū)域，也指指向性天線具有不同的讀取方向。
[0012]上述非接觸1C介質(zhì)是指諸如RF-1D標(biāo)簽等的可存儲(chǔ)信息并能通過(guò)非接觸進(jìn)行通信的介質(zhì)。這種非接觸1C介質(zhì)包括:不具有電源而從外部獲取感應(yīng)電力并發(fā)送信號(hào)的被動(dòng)式非接觸1C介質(zhì);具有電源并接收來(lái)自外部的查詢請(qǐng)求后發(fā)送信號(hào)的半被動(dòng)式非接觸1C介質(zhì)以及具有電源，定時(shí)發(fā)送信號(hào)的能動(dòng)式非接觸1C介質(zhì)等。
[0013]上述識(shí)別信息包括用于識(shí)別RF-1D標(biāo)簽的ID等的非接觸1C介質(zhì)的信息。
[0014]上述從非接觸1C介質(zhì)接收的信號(hào)包括該非接觸1C介質(zhì)響應(yīng)并發(fā)送上述識(shí)別信息的信號(hào)，以及非接觸1C介質(zhì)發(fā)送的其他的信號(hào)。
[0015]上述接收單元可由能改變指向模式的1個(gè)或多個(gè)天線陣所構(gòu)成，也可由不能改變指向模式的多個(gè)天線所構(gòu)成。
[0016]上述運(yùn)算單元以及抽取單元可由CPU、MPU等執(zhí)行運(yùn)算處理的單元所構(gòu)成。
[0017]上述非接觸1C介質(zhì)通信裝置包括能夠接收來(lái)自非接觸1C介質(zhì)的信息和向非接觸1C介質(zhì)發(fā)送信息的讀寫(xiě)裝置以及從非接觸1C介質(zhì)讀取信息的讀取裝置。而且，上述非接觸1C介質(zhì)通信裝置還可以為用于檢測(cè)非接觸1C介質(zhì)的檢測(cè)裝置。
[0018]另外，上述非接觸1C介質(zhì)通信裝置可由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。而且，使計(jì)算機(jī)作為上述各單元執(zhí)行動(dòng)作的非接觸1C介質(zhì)通信程序以及存儲(chǔ)有該程序的計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)也包括在本發(fā)明的范疇內(nèi)。
[0019]由此，本發(fā)明能夠提供以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)檢測(cè)出期望區(qū)域內(nèi)存在的非接觸1C介質(zhì)的、非接觸1C介質(zhì)通信裝置及其方法和程序以及存儲(chǔ)有該程序的計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是說(shuō)明工廠內(nèi)各個(gè)加工工序和RFID檢測(cè)裝置的說(shuō)明圖。
[0021 ]圖2是按指向方向表示接收強(qiáng)度的圖表。
[0022]圖3是表示接收強(qiáng)度比的圖表。
[0023]圖4是表示控制部執(zhí)行的動(dòng)作的流程圖。
[0024]圖5是說(shuō)明存儲(chǔ)部存儲(chǔ)的接收信息的說(shuō)明圖。
[0025]圖6是說(shuō)明天線的可讀取區(qū)域的說(shuō)明圖。
[0026]圖7是表示實(shí)施例2中左方向接收強(qiáng)度比和右方向接收強(qiáng)度比的圖表。
[0027]圖8是表示實(shí)施例2中控制部執(zhí)行的動(dòng)作的流程圖。
[0028][附圖標(biāo)記說(shuō)明]
[0029]1RFID檢測(cè)裝置
[0030]10天線[0031 ] 13 控制部
[0032]25RFID 標(biāo)簽
[0033]A1、A2閾值
[0034]R2通常區(qū)域
[0035]Rx_L、Rx_R接收強(qiáng)度
[0036]Rx_DIF接收強(qiáng)度比
[0037]Rx_DIF_L左方向接收強(qiáng)度比
[0038]Rx_DIF_R右方向接收強(qiáng)度比
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面，參照【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0040][實(shí)施例1]
[0041 ]圖1是說(shuō)明工廠內(nèi)各個(gè)加工工序和RFID檢測(cè)裝置1的說(shuō)明圖。
[0042]工廠內(nèi)設(shè)置了傳送帶21，通往各個(gè)加工工序A、B、...。傳送帶21被驅(qū)動(dòng)單元(省略圖示)所驅(qū)動(dòng)，往各個(gè)加工工序輸送物品27(27a?27c)。
[0043]在加工工序A中，加工人員Ma對(duì)物品27a進(jìn)行加工，在加工工序b中，加工人員Mb對(duì)物品27b進(jìn)彳丁加工。
[0044]各個(gè)物品27上貼有RFID標(biāo)簽25(25a?25c)。該RFID標(biāo)簽25具備天線和IGRFID標(biāo)簽25的1C內(nèi)的存儲(chǔ)部里存儲(chǔ)了作為識(shí)別信息的ID、作為物品信息的物品名或規(guī)格等適宜的
?目息。
[0045]在加工工序Β中，設(shè)置了 RFID檢測(cè)裝置1，其可讀取存在于檢測(cè)區(qū)域R內(nèi)的RFID標(biāo)簽25AFID檢測(cè)裝置1由天線10、控制部13以及存儲(chǔ)部15所構(gòu)成。
[0046]天線10在-35°?35°范圍內(nèi)由可調(diào)節(jié)指向方向的3單元天線陣所構(gòu)成。
[0047]控制部13由CPU和ROM和RAM所構(gòu)成，按照RFID標(biāo)簽通信程序等程序執(zhí)行控制動(dòng)作，運(yùn)算動(dòng)作等。
[0048]存儲(chǔ)部15由非易失性存儲(chǔ)器或硬盤(pán)等存儲(chǔ)裝置所構(gòu)成，其用于存儲(chǔ)程序、信息(數(shù)據(jù))等。
[0049]其次，就通過(guò)RFID檢測(cè)裝置1來(lái)只讀取期望區(qū)域內(nèi)RFID標(biāo)簽25的理論方法進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施例中，就RFID檢測(cè)裝置1作為模擬筆形射束天線使用，只讀取從天線10的正面偏離± 15°的狹域內(nèi)數(shù)據(jù)的示例進(jìn)行說(shuō)明。
[0050]圖2是表示天線10的指向模式的圖表。此圖表中，縱軸表示天線10的指向性增益(Gain)，單位為分貝(dBi)。橫軸表示角度，單位為度(deg)。
[0051]圖中，指向左方向時(shí)的指向性增益D—L(0)是表示在天線10的指向方向(角度Θ)設(shè)為-35°且天線10的正面設(shè)為0°時(shí)，各個(gè)方向的指向性增益的圖表。
[0052]圖中，指向中央方向時(shí)的指向性增益D—C(0)是表示在天線10的指向方向(角度Θ)設(shè)為0°且天線10的正面設(shè)為0°時(shí)，各個(gè)方向的指向性增益的圖表。
[0053]圖中，指向右方向時(shí)的指向性增益D—R(0)是表示在天線10的指向方向(角度Θ)設(shè)為35°且天線10的正面設(shè)為0°時(shí)，各個(gè)方向的指向性增益的圖表。
[0054]在此，接收強(qiáng)度Rx—L可通過(guò)下述式(式3)來(lái)表示。并且，對(duì)數(shù)表述和反對(duì)數(shù)表述的關(guān)系式如式(式1、式2)所示。
[0055](式1)
[0056]Rx = 10Xlogl0(Rx’)
[0057](式2)
[0058]Rx’=10(Rx/10)
[0059]其中，社((^111)為對(duì)數(shù)表述，1^’(mW):反對(duì)數(shù)表述。
[0060](式3)
[0061][A]對(duì)數(shù)表述
[0062]Rx_L = Pt+Dt(0)-Loss+D_L(0)
[0063]其中，Pt為標(biāo)簽的發(fā)射功率，Loss為自由空間損耗，
[0064]Dt(Θ)為標(biāo)簽的指向性增益，D_L( Θ):指向左方向時(shí)的指向性增益。
[0065][B]反對(duì)數(shù)表示
[0066]Rx_L’=Pt’ XDt’(9)X(A/4JiD)2XD_L’(9)
[0067]其中，Pt’為標(biāo)簽的發(fā)射功率，D為通訊距離，
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