(57)【要約】【課題】ＲＦＩＤタグをより狭い間隔で配置して使用することが出来るＲＦＩＤタグ用識別システムを提供する。【解決手段】本発明のＲＦＩＤタグ識別システムは、基台と、上記基台上にアンテナの螺旋の軸が該基台の延在方向に沿うように配置されるヘリカルアンテナと、ＲＦＩＤタグが設けられて上記基台上に載置される被識別対象体と、を備え、上記被識別対象体が上記ヘリカルアンテナのループ間に1つ又は複数配置され、該被識別対象体のＲＦＩＤタグが該ヘリカルアンテナのループ内に存在するように構成される。【選択図】図２
2010154012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に複数巻回したループ状導体を含むヘリカルアンテナと、
ＲＦＩＤタグが設けられる被識別対象体と、を備え、
前記被識別対象体が前記ヘリカルアンテナのループ間に1つ又は複数配置され、該被識別対象体のＲＦＩＤタグが該ヘリカルアンテナのループ内に存在する、ＲＦＩＤタグ識別システム。
【請求項２】
前記ヘリカルアンテナの巻数及びピッチは該ヘリカルアンテナが前記ＲＦＩＤタグに使用される無線信号周波数に同調可能であり、前記ループ間に配置される１又は複数の被識別対象の各ＲＦＩＤタグが読み取り可能であるように設定される、請求項１に記載のＲＦＩＤタグ識別システム。
【請求項３】
前記ヘリカルアンテナが直列に接続された複数のループアンテナによって構成される、請求項１又は２に記載のＲＦＩＤタグ識別システム。
【請求項４】
前記ヘリカルアンテナが複数配置され、各ヘリカルアンテナが選択的に駆動される、請求項１乃至３のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ識別システム。
【請求項５】
前記ＲＦＩＤタグは複数タグの読み取りを可能とするアンチコリジョン機能を備える、請求項１乃至４のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ識別システム。
【請求項６】
前記識別対象体が紙葉類、書籍、情報記録媒体、ファイルフォルダを含む、請求項１乃至５のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ識別システム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ識別システムが設けられる保管棚と、前記ヘリカルアンテナに接続されるＲＦＩＤタグのリーダ／ライタと、前記リーダ／ライタに接続されて前記被識別対象体の在庫を管理するコンピュータシステムとを含む在庫管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤ (Radio Frequency Identification) タグを使用する識別システムに関し、特に、複数枚のＲＦＩＤタグが近接して存在する場合のＲＦＩＤタグの読み取り・書き込み性能を向上させたＲＦＩＤタグ用の識別システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤタグは、バーコードと同様に商品などの在庫管理などに使用される。このＲＦＩＤタグを書類などのファイルを管理するために利用することが提案されている。例えば、特開２００６−１２４１２３号公報（特許文献１）には、紙葉類のファイルを収容する書類フォルダと、書類フォルダに取り付けられるＲＦＩＤタグと、ＲＦＩＤタグを検知するアンテナと、これ等を配置した棚と、在庫管理のコンピュータシステムなどとを組み合わせてファイル管理を行うことを提案している。
【特許文献１】特開２００６−１２４１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、多数のファイルを管理するためにはホルダケースの厚さの薄いものも使用できることが望ましいが、これには限界がある。ファイルのフォルダを薄くするとＲＦＩＤタグ相互の離間距離が短くなり、ＲＦＩＤタグ相互の影響によってＲＦＩＤタグが動作しなくなり、リーダ／ライタで読み取りが行えなくなる現象が発生するからである。
【０００４】
例えば、ＲＦＩＤタグ相互間を１ｃｍ程度離間させる必要があり、ファイルの厚さを１ｃｍ以下にすることは、困難であった。フォルダ（のケース）が厚いと保管棚に保管できるフォルダ数が少なくなり、フォルダケース内に空きスペースも生ずる。
【０００５】
これを解決するために、量産されて安価な標準規格のＲＦＩＤタグ（（例えば、１３．５６ＭＨｚを使用する近傍型の規格である、ＩＳＯ  １５６９３などに準拠のＲＦＩＤタグ）とは別の技術仕様を用いた積層タグを使用することで改善することが可能であるが、タグの単価が高く、全体の管理システムも高価である。
【０００６】
よって、本願は、量産されている標準規格のＲＦＩＤタグ（標準ＲＦＩＤタグ）を使用した場合であってもより狭い間隔で使用することが出来るＲＦＩＤタグ用識別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】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明のＲＦＩＤタグ識別システムは、一方向に複数巻回したループ状導体を含むヘリカルアンテナ（あるいはヘリカルアンテナと同様に機能するアンテナ）と、ＲＦＩＤタグが設けられて上記ヘリカルアンテナのループ間に配置される被識別対象体と、備え、上記被識別対象体が上記ヘリカルアンテナのループ間に1つ又は複数配置され、該被識別対象体のＲＦＩＤタグが該ヘリカルアンテナのループ内に存在する。ここで、ヘリカルアンテナはヘリカルアンテナと同様に機能するアンテナを含む。
【０００８】
かかる構成とすることによって、高周波電流が供給されるとコイル状のヘリカルアンテナに電磁エネルギが保持され、ヘリカルアンテナのループ近傍に存在するＲＦＩＤタグの場の電磁エネルギのレベルが単一のループアンテナの場合よりも高められる。また、ヘリカルアンテナのループとＲＦＩＤタグとを接近させることが可能となり、ＲＦＩＤタグの受信電界強度を高めことが可能となる。例えば、ＲＦＩＤタグ相互間を３ｍｍ程度の離間距離で複数配置する場合であっても、標準ＲＦＩＤタグでも読み書きを行うことが可能となる。
【０００９】
上記ヘリカルアンテナの巻数及びピッチは該ヘリカルアンテナが上記ＲＦＩＤタグに使用される無線信号周波数に同調可能であり、上記ループ間に配置される１又は複数の被識別対象の各ＲＦＩＤタグが読み取り可能であるように設定されることが望ましい。それにより、ヘリカルアンテナの送受信における周波数帯域特性内にＲＦＩＤタグの高周波信号を含み、ヘリカルアンテナ及びＲＦＩＤタグの各アンテナコイルに効率よく電磁エネルギを保持する。
【００１０】
上記ヘリカルアンテナが直列に接続された複数のループアンテナによって構成されることが望ましい。それにより、アンテナの各ループ間に被識別対象体を配置しやすくなる。
【００１１】
上記ヘリカルアンテナあるいはループアンテナのループ形状は、円形に限定されるものではない。三角形（デルタループ）、四角形・五角形・六角形などであっても良い。円形のループの利得が高くて具合がよいが、他の形状を適宜に選択可能である。
【００１２】
上記ヘリカルアンテナが基台等の上に複数配置され、各ヘリカルアンテナが選択的に駆動されることが望ましい。ヘリカルアンテナがＲＦＩＤタグの高周波信号に同調する巻数には限界があるので、適正な巻数のヘリカルアンテナを単位としてこれを複数配置することによって所要数のＲＦＩＤタグの数に対応した数のアンテナループを配置することが出来る。
【００１３】
上記ＲＦＩＤタグは複数タグの読み取りを可能とするアンチコリジョン機能を備えることが望ましい。それにより、1つのアンテナで複数のＲＦＩＤタグを識別することが可能となる。
【００１４】
上記識別対象体は、紙葉類、情報記録媒体を含む。紙葉類には、シート状の紙、閉じられた紙、シート状の樹脂、紙幣、印刷物、帳票・伝票類、有価証券などのファイルケースに収納可能なものが含まれる。
【００１５】
また、本発明の在庫管理システムは、上述したＲＦＩＤタグ識別システムが設けられる保管棚と、上記ヘリカルアンテナに接続されるＲＦＩＤタグのリーダ／ライタと、上記リーダ／ライタに接続されて上記被識別対象体の在庫（あいるは入出庫）を管理するコンピュータシステムとをを含む。それにより、ＲＦＩＤタグを使用した在庫（入出庫）管理システムを構成することが可能となる。
【００１６】
また、本発明のＲＦＩＤタグ用アンテナシステムは、高周波キャリア電流の供給を受けて磁界を発生するループアンテナを複数配置してなるループアンテナアレイと、被識別対象体に付随するＲＦＩＤタグと、を含み、上記アンテナアレイは上記複数のループアンテナをコイル状に配置して磁場を形成し、上記被識別対象体は上記ループアンテナ相互間に配置されて少なくとも上記ＲＦＩＤタグが上記アンテナアレイによって形成されるコイル内磁場又はその近傍に存在するようになされ、上記高周波キャリア電流の周波数と上記ＲＦＩＤタグの動作周波数とが上記コイル状のアンテナアレイの共振周波数帯域に存在する。被識別対象体へのＲＦＩＤタグの付随の仕方には、貼着、接着、樹脂固定、埋め込み、印刷など、種々の方法が適用可能である。
【００１７】
かかる構成とすることによって、リーダ／ライタから高周波キャリア電流が供給されるとコイル状のループアンテナアレイ内に電磁エネルギが保持され、ループアンテナアレイ内又はその近傍に存在するＲＦＩＤタグの場の電磁エネルギのレベルが高められる。また、ループアンテナ間に存在するＲＦＩＤタグ数の増加に応じてループアンテナアレイとＲＦＩＤタグ間の伝送周期数帯域幅が増加する傾向を持つので良好な伝送特性が得られる。
【００１８】
上記アンテナアレイは複数直列に配置され、各アンテナアレイに上記高周波キャリア電流が選択的に供給されることが望ましい。それにより、限られた供給電力で多数のＲＦＩＤタグを使用することが可能となる。また、読み取りエリア／書き込みエリアを選択することによって多数のＲＦＩＤタグを使用することが可能となる。
【００１９】
また、本願のＲＦＩＤタグを使用した管理システムは、上述したＲＦＩＤタグ用アンテナシステムを形成した識別対象体の保管棚と、上記保管棚に形成された複数の仕切りと、を備え、各仕切り間に上記被識別対象体が保管され、各仕切りに上記ループアンテナが形成されている。それによって、ホルダケースの厚さの狭いもの（ＲＦＩＤタグ間の離間距離が狭いもの）であっても使用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】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態についてについて図面を参照して説明する。まず、本発明の着目点について説明し、その後で実施例について説明する。
（本発明の着目）
【００２１】
発明者はＲＦＩＤタグを重ねるとリーダ／ライタで読み取りが行えなくなる原因について検討を行った。この原因は、例えば、次のように説明されていた。
【００２２】
図６（Ａ）に示されるように、単体のＲＦＩＤタグは１３．５６ＭＨｚに共振するアンテナ（コイル）を備えている。しかし、複数のＲＦＩＤタグを重ねあいるは近接して配置すると、近接するＲＦＩＤタグのアンテナ同士の影響でアンテナの相互インダクタンスが大きくなる。ＲＦＩＤタグのアンテナの総合インダクタンスが変化し、タグの共振周波数が変化する。
【００２３】
図６（Ｂ）に示すように、ＲＦＩＤタグの共振周波数が１３．５６ＭＨｚからずれることによって１３．５６ＭＨｚにおける利得が低下し、ＲＦＩＤタグのアンテナに誘起する高周波電流に基づく電源電圧が低下する。それにより、ＲＦＩＤタグのＩＣチップへの供給電圧が低下し、タグの動作が不安定となる。
【００２４】
発明者は、ＲＦＩＤタグを重ねる（近接配置）とリーダ／ライタで読み取りが行えなくなる原因を確かめるためにＲＦＩＤタグの諸特性を測定した結果、後述するように、上述の原因説明は正確ではないことを見出し、本願発明の知見を得るに至った。以下、実験の結果について説明する。
【００２５】
図７及び図８は、ＲＦＩＤタグが配置された伝送路（場所）の高周波信号の伝送特性を測定するための実験装置の概略構成を示している。図７は、アンテナ間に配置されたＲＦＩＤタグの枚数が少ない場合を、図８はアンテナ間に配置されたＲＦＩＤタグの数が多い場合を示している。両図において、アンテナ１０１と１０２は周波数特性のない互いに対向して配置されたループアンテナである。ルーフアンテナ１０１は送信アンテナであり、ループアンテナ１０２は受信（検出用）アンテナである。アンテナ１０１及び１０２はネットワークアナライザ１１０にそれぞれ接続される。両アンテナ間にＲＦＩＤタグが設けられた識別対象体２０が配置される。ネットワークアナライザ１１０は周波数を変化させて利得特性（所定入力に対する出力の比）を自動的に測定する機能を有する。
【００２６】
図９は、アンテナ間の距離を１００ｍｍとし、アンテナ間にＲＦＩＤタグを３ｍｍ間隔（３ｍｍピッチ）で０、１、２、３、４、５、１０枚配置したときの各伝送特性を示している。同図において、横軸は３０ｋＨｚ−３０ＭＨｚの周波帯域を示している。縦軸は利得を示しており、一目盛が１０ｄＢである。図中のマーカ１の位置は１３．５６ＭＨｚ、利得−５８．９２５ｄＢである。
【００２７】
図１０は、アンテナ間を１３０ｍｍとし、アンテナ間にＲＦＩＤタグを３ｍｍ間隔（３ｍｍピッチ）で４０枚配置したときの伝送特性を示している。
【００２８】
両図より、ＲＦＩＤタグの数を増すと多峰特性となり、単一のＲＦＩＤタグの場合（単峰特性）と比べて伝送帯域が１３．５６ＭＨｚの両側に広がり、利得も大幅に増加することが判った。
【００２９】
図１１は、アンテナ間の距離を１００ｍｍとし、アンテナ間にＲＦＩＤタグを６ｍｍ間隔（６ｍｍピッチ）で０、１、２、３、４、５、１０枚配置したときの各伝送特性を示している。同図において、横軸は３０ｋＨｚ−３０ＭＨｚの周波帯域を示している。縦軸は利得を示しており、一目盛が１０ｄＢである。図中のマーカ１の位置は１３．５６ＭＨｚ、利得−５８．８７３ｄＢである。
【００３０】
図１２は、アンテナ間を１３０ｍｍとし、アンテナ間にＲＦＩＤタグを６ｍｍ間隔（３ｍｍピッチ）で２０枚配置したときの伝送特性を示している。
【００３１】
両図より、ＲＦＩＤタグの数を増すと多峰特性となり、単一のＲＦＩＤタグの場合（単峰特性）と比べて伝送帯域が１３．５６ＭＨｚの両側に広がり、利得も大幅に増加することが判った。
【００３２】
図１３は、アンテナ間の距離を１００ｍｍとし、アンテナ間にＲＦＩＤタグを１３ｍｍ間隔（１３ｍｍピッチ）で０、１−５枚配置したときの各伝送特性を示している。同図において、横軸は３０ｋＨｚ−３０ＭＨｚの周波帯域を示している。縦軸は利得を示しており、一目盛が１０ｄＢである。図中のマーカ１の位置は１３．５６ＭＨｚ、利得−５８．６６６ｄＢである。
【００３３】
同図より、ＲＦＩＤタグの数を増すと多峰特性となり、単一のＲＦＩＤタグの場合（単峰特性）と比べて伝送帯域が１３．５６ＭＨｚの両側に広がり、利得も増加することが判った。
【００３４】
図１４は、アンテナ間の距離を１００ｍｍとし、アンテナ間にＲＦＩＤタグを３３ｍｍ間隔（３３ｍｍピッチ）で０、１、２枚配置したときの各伝送特性を示している。同図において、横軸は３０ｋＨｚ−３０ＭＨｚの周波帯域を示している。縦軸は利得を示しており、一目盛が１０ｄＢである。図中のマーカ１の位置は１３．５６ＭＨｚ、利得−５９．１２３ｄＢである。
【００３５】
同図より、ＲＦＩＤタグの数を２にすると双峰特性となり、単一のＲＦＩＤタグの場合（単峰特性）と比べて伝送帯域が１３．５６ＭＨｚの両側に広がり、利得も増加することが判った。
【００３６】
このように、アンテナ近傍のＲＦＩＤタグの数を増やすと伝送特性は、図６に示したように単峰の利得特性の同調周波数が単純に変化するものではなく、多峰特性となり、１３．５６ＭＨｚを中心にして上下周波数帯域に広帯域特性化する（伝送特性が良くなる）ことが判った。これは２つのアンテナ（送信アンテナ１０１、受信アンテナ１０２）間に多数のＲＦＩＤタグが配置されると、ＲＦＩＤタグのアンテナコイルが２つのアンテナ間に連続的に配置された状態となり、コイル相互間が密に電磁結合して２つのアンテナ間に高周波信号の伝送路を形成するためと考えられる。一方、同じ距離で離間する２つのアンテナ間に存在するＲＦＩＤタグの数が少ない場合には、２つのアンテナ間に存在するＲＦＩＤタグのアンテナコイルは離間し、コイル相互間の電磁結合は粗となって２つのアンテナ間の信号伝送特性は劣化する（信号レベルが減衰して伝搬しにくくなる）と考えられる。（別言すると、２つのアンテナ間に多数のＲＦＩＤタグを配置した場合には２つのアンテナ間を信号が容易に伝搬するが、この状態で１（又は少数）のＲＦＩＤタグだけを残すと信号が２つのループアンテナ間を伝搬し難くなる。）
【００３７】
そうすると、２つのアンテナ間に電磁結合を助ける（高める）要素が有れば、２つのアンテナ間に存在するＲＦＩＤタグの数が少ない場合であっても２つのアンテナ間に良好な特性の伝送路が形成されることを期待できる。また、送信ループアンテナから発せられる電磁エネルギを増加すれば伝送路の伝搬エネルギは増加する。このような伝送路にＲＦＩＤタグが存在すれば少数存在する場合のＲＦＩＤタグの動作も安定すると考えられる。上記補助的な要素としては、電磁界を発生するループアンテナ（導体のループ）や電磁界を中継する疑似ループアンテナ（コイル）などを伝搬路に追加することが考えられる。また、ＲＦＩＤタグの存在する場の電磁エネルギを増加するためには、ループアンテナの巻数の増加やＲＦＩＤタグをアンテナに接近させることが考えられる。
【００３８】
そこで、本願では、このような条件を満たす構造として、ヘリカル（螺旋）アンテナ（あるいはループアンテナアレイ）内にＲＦＩＤタグを配置する構成を提案する。
【００３９】
ヘリカルアンテナ（ループアレイアンテナ）の巻数及びピッチの決定は、例えば、所定距離で離間する２つのループアンテナ間に所望数のＲＦＩＤタグを配置し、それらがリーダ／ライタで読み取り／書き込みをできるようにする。次に、２つのループアンテナ間に１枚のＲＦＩＤタグを配置し、これを読み取れるように送信ループアンテナの巻数を増やす。この巻数と上記ループアンテナ間の距離で、ヘリカルアンテナの巻数、ピッチを設定する。
【００４０】
なお、１３．５６ＭＨｚのアンテナの同調回路を構成するためにヘリカルアンテナの巻数には限界があるので、１つのヘリカルアンテナで管理可能なＲＦＩＤタグの数は限られる。そこで、多数のＲＦＩＤタグを管理する場合には、ヘリカルアンテナのユニットを複数個設け、これを順次あいるは選択的に駆動することによって対応する。
【００４１】
また、ヘリカルアンテナは電気的に複数の直列接続されたループアンテナと等価であるので、これをループアンテナアレイによって構成することが出来る。ヘリカルアンテナをループアンテナアレイで構成することによって、被識別対象体を収納する筐体へのアンテナの実装が容易となる。
（実施例）
【００４２】
図１は、本発明のＲＦＩＤタグ識別システムに使用するヘリカルアンテナ（あいるはループアンテナアレイ）を概略的に示している。
【００４３】
同図において、ヘリカルアンテナ１は、コイル状の導体巻線（ループ）１１によって構成されている。この巻線１１間に被識別対象としてのＲＦＩＤタグが設けられたフォルダが配置される（図３の２０参照）。ＲＦＩＤタグは複数のタグを同時読み取り可能とする公知のアンチコリジョン機能を備えている。各ループは実施例では螺旋状の導体で構成されているが、各ループをループアンテナで構成し、それらを直列に接続しても良い。このヘリカルアンテナ１を使用するＲＦＩＤタグ識別システムは、更に、ヘリカルアンテナ１を収容する保管棚（図４、５参照）、ヘリカルアンテナ１の高周波電流供給源（１３．５６ＭＨｚ）としてのＲＦＩＤタグのリーダ／ライタ３０、リーダ／ライタ３０に接続される在庫管理システムコンピュータ（図５参照）などを含んでいる。
【００４４】
上述したように、ヘリカルアンテナの巻数、巻きピッチは、ヘリカルアンテナの伝送帯域が１３．５６ＭＨｚを含み、かつアンテナのループ間に被識別対象体を１個及び所望の複数個配置した各状態でＲＦＩＤタグを読み取ることが出来るように設定する。
【００４５】
例えば、巻ピッチ７０ｍｍの等価２ターンのループアンテナでは、巻線間に置かれた３ｍｍピッチである２０枚のＲＦＩＤタグを読むことが出来るが（図１０参照）、図７及び図１４に示されるような２つのループアンテナ間の中央に数枚置かれた状態では伝送帯域が狭くなって読みにくい。そこで、まず、２つのループアンテナの幅を７０ｍｍ固定として２０枚のＲＦＩＤを読み取り可能とする。更に、この幅内にループを追加して設けて一枚のＲＦＩＤタグを読み取り可能とする。７０ｍｍのアンテナ幅内に一枚を安定して読み取り可能な最大巻数を求めるとループの数は４ターンであった。ループアンテナの幅を７０ｍｍ、巻数４ターンにすることによって１巻当たり、１〜５枚のＲＦＩＤタグを読み取ることが出来る。なお、リーダ／ライタ３０にはオムロン社のものを使用した。
【００４６】
上記に基づく４ターンのヘリカルアンテナの各ループ間に３ｍｍピッチで５枚のＲＦＩＤを設けた被識別対象体（アンテナ内に合わせて２０枚）を挿入し、ヘリカルアンテナの両側にも多数の被識別対象体を配置して定格状態で何枚のＲＦＩＤタグの読み取りが行えるかどうかを確認したところ、ヘリカルアンテナ中の２０枚全てと、その外部の２０枚を読み取ることが出来た。また、この状態（０ｄＢ）から出力を−１０ｄＢに下げた状態で測定を行ったところ、ヘリカルアンテナ中の２０枚全てと、その外部の６枚を読み取ることが出来た。
【００４７】
４ターンのヘリカルアンテナにすることによって巻線からＲＦＩＤタグまでの距離が等価的に近くなるため、低い高周波電力で読めるようになった。巻ピッチ７０ｍｍの等価２ターンループアンテナと比較して約１／１０の高周波電力で読み取ることができた。
【００４８】
図２は、ヘリカルアンテナ１を同様に機能するループアンテナアレイ１０で構成した例を示している。ループアンテナアレイ１０は、単独のループアンテナ１１を直列に複数接続して構成されている。図示の例では、ループアンテナ１１は絶縁基板１１ａ上に印刷配線によって１ターンの導体コイル１１ｂを形成した印刷配線基板（ＰＣＢ）によって構成されている。このループアンテナアレイ１０の両端にリーダ／ライタ３０によって高周波電流が供給される。
【００４９】
図３（Ａ）は、ループアンテナアレイ１０の各ループアンテナ１１間にファイルを保存したフォルダ２０を配置した状態を示している。ループアンテナ１１は、図示しない絶縁性のカバーで覆われてブックエンドとして機能する。
【００５０】
図３（Ｂ）に示すように、各フォルダ２０の片側側面にはループアンテナ１１のアンテナコイルに対応する位置（アンテナコイル内又はその近傍）に磁界結合型（１３．５６ＭＨｚ）のＲＦＩＤタグ２１が設けられている。ＲＦＩＤタグ２１の取付には、接着、溶着、樹脂固定、埋め込みなど種々の方法が使用可能であり、特定ものに限定されない。
【００５１】
図４は、上述したループアンテナアレイ１０を保管棚５０に設けた例を示している。同図において、図３と対応する部分には同一符号を付している。
【００５２】
この実施例では、基台しての棚板５１と、棚板５１上にアンテナの螺旋の軸が棚板５１の延在方向に沿うように配置されるヘリカルアンテナと同等に機能するループアンテナアレイ１０と、ＲＦＩＤタグ２１が設けられて棚板５１上に載置される被識別対象体２０と、を備えている。そして、被識別対象体２０がアンテナのループ１１，１１間に1つ又は複数配置され、被識別対象体２０のＲＦＩＤタグ２１がループアンテナアレイ１０のループ内に存在する。
【００５３】
保管棚５０は棚板５１と仕切り板５２によって構成されている。仕切り板５２は棚板５０の延在方向に沿って複数設けられている。各仕切り板５２の側面あるいはその内部にループアンテナ１１が配置されている。複数配置されたループアンテナ１１は直列に接続されてループアンテナアレイ１０を構成している。このアンテナアレイ１０に図示しないリーダ／ライタから高周波電流が供給される。各仕切り板５２の間には、例えば樹脂製あるいは紙製のフォルダ２０が配置されている。フォルダ２０のループアンテナに対応する位置にはＲＦＩＤタグ２１が設けられている。
【００５４】
図５に示すように、保管棚５０は金属製のキャビネット６０内の各収納段に収納され、上下複数段構成や左右方向に複数連続した保管棚構成とされる。後述するように、保管棚５０に設けられたルーアンテナアレイ１０はリーダ／ライタ３０で全てのアンテナを同時に駆動するのではなく、各アンテナアレイ１０ごとに、あるいは各ループアンテナ毎に時分割的に駆動するのがよい。それにより、各エリア毎にＲＦＩＤタグの読み出し、書き込みを行うことができる。また、リーダ／ライタ３０の消費電力を少なくすることができる。リーダ／ライタ３０は在庫管理（あるいは入出庫管理）を行う在庫管理コンピュータシステム４０に接続されている。リーダ／ライタ３０はコンピュータによる制御を受けて動作し、ＲＦＩＤタグの読み取り情報をコンピュータシステム４０に伝達する。コンピュータシステム４０はキャビネット６０内に存在するファイルをＲＦＩＤタグの読み取り情報に基づいて管理する。
【００５５】
図１５は、本発明の他の実施例を説明する説明図である。既述したように、ヘリカルアンテナ１（あるいはループアンテナアレイ１０）は１３．５６ＭＨｚに同調するように設計するため、アンテナの巻数（インダクタンス）には限界がある。そこで、多数のＲＦＩＤタグの識別を行う場合には、同図に示すように、複数のヘリカルアンテナ１（あるいはループアンテナアレイ１０）とリーダ／ライタ３０を設置し、各アンテナを選択的に動作させる。動作の制御はコンピュータシステム４０で行うことが可能である。
【００５６】
図１６は、本発明の更に他の実施例を説明する説明図である。この実施例では、複数のヘリカルアンテナ１（あるいはループアンテナアレイ１０）を切替回路１５で選択することによって１つのリーダ／ライタ３０でシステムを構成している。コンピューターシステム４０は切替回路１５で複数のアンテナを適宜に選択することによって多数のＲＦＩＤタグの管理（ファイルの在庫管理）を可能としている。
【００５７】
以上説明したように本発明の実施例によれば、（標準規格の）ＲＦＩＤタグの読み取り／書き込みアンテナをヘリカルアンテナ（あるいはループアンテナアレイ等の同様に機能するアンテナ）で構成し、アンテナの各ループ間に被識別対象体を配置する構成としているので、被識別対象体とアンテナが接近して被識別対象体の読み取りがより確実に行われ、読み取りエラーが減少する。ループ相互の間隔を狭く設定すればファイルの厚さが１ｍｍ程度のものであっても読み取ることが可能である。また、アンテナを複数増設することによって多数のＲＦＩＤタグの読み取りを行うことが可能となって具合がよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本願発明のヘリカルアンテナを用いたＲＦＩＤタグ識別システムの原理的な構成を説明する説明図である。
【図２】本願発明のループアンテナアレイを用いたＲＦＩＤタグ識別システムの原理的な構成を説明する説明図である。
【図３】本願発明のＲＦＩＤタグ識別システムのループアンテナアレイの中に被識別対象体を配置した例を示す説明図である。
【図４】収納棚の上にループアンテナアレイをブックエンド状に配置したＲＦＩＤタグ識別システムの例を説明する説明図である。
【図５】本願のＲＦＩＤタグ識別システムを使用した在庫管理システムの例を説明する説明図である。
【図６】ＲＦＩＤタグの同調周波数の変化を説明する説明図である。
【図７】アンテナ間にＲＦＩＤタグを少数配置した場合の伝送特性測定を説明する説明図である。
【図８】アンテナ間にＲＦＩＤタグを多数配置した場合の伝送特性測定を説明する説明図である。
【図９】伝送特性例を説明するグラフである。
【図１０】伝送特性例を説明するグラフである。
【図１１】伝送特性例を説明するグラフである。
【図１２】伝送特性例を説明するグラフである。
【図１３】伝送特性例を説明するグラフである。
【図１４】伝送特性例を説明するグラフである。
【図１５】本願の他の実施例を説明する説明図である。
【図１６】本願の他の実施例を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  ループアンテナアレイ、１１  （単独の）ループアンテナ、１５  切替回路２０  被識別対象体、２１  ＲＦＩＤタグ、３０  リーダ／ライタ、４０  在庫管理コンピュータシステム、５０  保管棚、５１  棚板、５２  仕切り板、１０１  送信アンテナ、１０２  受信アンテナ、１１０  ネットワークアナライザ
【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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