(57)【要約】【課題】余分の電力消耗を減らすことができる、円形偏波アンテナを用いたＲＦＩＤシステムを提供すること。【解決手段】接近センサーで顧客の接近を検出し、顧客の接近が検出される場合に、リーダが、リーダアンテナを通じて電磁気波を放射して、タグを認識し、タグに記憶された顧客情報を読み取る。リーダアンテナは、キオスク本体と、キオスクを使用する顧客に近接する後方位置の床面に設置し、後方近接位置の床面に設置されるリーダアンテナが、キオスクの方向に円形偏波を放射するようにし、顧客がタグをどこに携帯してもタグを正確に認識できるようにする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キオスクに設置されて、顧客の接近を検出する接近センサーと、
前記接近センサーのセンシング信号から顧客が接近したか否かを検出する顧客検出部と、
前記顧客検出部が顧客の接近を検出すると顧客情報を要請し、顧客情報に基づいてサービスを提供するサーバーと、
前記サーバーが顧客情報を要請する場合に、複数のリーダアンテナを通じて電磁気波を放射してタグを認識し、認識されたタグに記憶されている顧客情報を読み取って前記サーバーに提供するリーダと、
を含んでなる、円形偏波アンテナを用いたＲＦＩＤシステム。
【請求項２】
前記複数のリーダアンテナは、
前記キオスク本体の上段部及び中間部にそれぞれ設置される第１及び第２リーダアンテナと、
前記キオスクを使用する顧客に近接する後方位置の床面に設置される第３リーダアンテナと、
を含んでなることを特徴とする、請求項１に記載の円形偏波アンテナを用いたＲＦＩＤシステム。
【請求項３】
前記第３リーダアンテナは、
キオスク本体に向かって傾くように電磁気波を放射することを特徴とする、請求項２に記載の円形偏波アンテナを用いたＲＦＩＤシステム。
【請求項４】
前記傾いた電磁気波の放射角度は、鉛直線を基準に１０゜〜３０゜範囲であることを特徴とする、請求項３に記載の円形偏波アンテナを用いたＲＦＩＤシステム。
【請求項５】
前記第３リーダアンテナは、
２×２のアレイをなす複数の円形偏波アンテナからなり、前記複数の円形偏波アンテナのうち、キオスクの近くに配置される円形偏波アンテナと相対的にキオスクの遠くに配置される円形偏波アンテナとが異なる位相を有することを特徴とする、請求項２に記載の円形偏波アンテナを用いたＲＦＩＤシステム。
【請求項６】
前記２×２のアレイをなす複数の円形偏波アンテナに印加される信号の位相遅延値は、
キオスク本体を基準にして後方に位置する２個の円形偏波アンテナは０゜であり、前方に位置する２個の円形偏波アンテナは−４５゜〜−６５゜であることを特徴とする、請求項５に記載の円形偏波アンテナを用いたＲＦＩＤシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円形偏波アンテナを用いたＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無人情報検索システム、現金入出金機、チケット自動販売機及び自動販売機などの種々のキオスク（Kiosk）が開発されて設置され、顧客がごく便利に使用できるようになっている。
【０００３】
最近では、このようなキオスクにＲＦＩＤシステムを備えて、キオスクを使用する顧客を確認し、確認された顧客にのみ特定の付加サービスを提供する等の多くの便宜を提供している。
【０００４】
ＲＦＩＤシステムを有するキオスクは、キオスクにリーダ及び複数のリーダアンテナを備えている。キオスクを使用する顧客には、顧客の情報が記憶されているタグを発給する。
【０００５】
そして、タグの発給された顧客がキオスクを使用する場合に、リーダがリーダアンテナを通じて顧客の携帯しているタグに記憶された顧客情報を読み取り、読み取った顧客の情報に基づいて顧客であるか否か判断した後、顧客にのみ特定の付加サービスを提供している。
【０００６】
しかしながら、リーダは、キオスクを使用する顧客が携帯しているタグを認識するために顧客の有無にかかわらずにリーダアンテナを通じて継続して電磁気波を放射しているたる、余分の電力が消耗されるという問題点があった。
【０００７】
そして、リーダアンテナは、通常、キオスクの前面に付着して、顧客の携帯しているタグを認識できるようにしている。
【０００８】
顧客がタグをからだの前方側に携帯している場合には、リーダがリーダアンテナを通じて顧客の携帯しているタグに記憶された顧客情報を容易に読み取ることができる。
【０００９】
しかしながら、顧客がタグをからだの前方側にのみ携帯するわけにはいかず、後ポケットまたは脚の下側部などに携帯する場合も多く、このような場合にはリーダがタグを正確に認識できず、タグから顧客情報を読み取ることができないので、顧客に特定の付加サービスを提供することもできない。
【００１０】
リーダアンテナから放射される電力を増加させる場合は、顧客がタグを後ポケットまたは脚の下側部に携帯してもリーダがタグを正確に認識し、記憶されている顧客の情報を読み取ることができる。
【００１１】
しかしながら、リーダアンテナから放射される電力を増加させると、リーダがキオスクを現在使用している顧客のタグの他にも、キオスクを現在使用する顧客の後に待機している顧客のタグまで認識し、誤動作をする可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、キオスクを使用するために顧客が設定距離以内に接近したか否かを検出し、顧客が設定距離以内に接近した場合にのみリーダアンテナを通じて電磁気波を放射させることによって、余分の電力消耗を減らすことができる、円形偏波アンテナを用いたＲＦＩＤシステムを提供することにある。
【００１３】
また、本発明は、顧客がタグをどの位置に携帯していても、リーダがタグを正確に認識し、タグに記憶されている顧客の情報を読み取ることができる、円形偏波アンテナを用いたＲＦＩＤシステムを提供する。
【００１４】
また、本発明は、円形偏波（Circular Polarized）の特性を有するアンテナをリーダアンテナとすることによって、顧客が携帯するタグの方向にかかわらずに優れたタグの認識性能を保持できる、円形偏波アンテナを用いたＲＦＩＤシステムを提供する。
【００１５】
また、本発明は、認識範囲が１〜２ｍである近距離認識用であり、隣接装置及び待機顧客が携帯しているタグの干渉現象がほとんどない、円形偏波アンテナを用いたＲＦＩＤシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一実施例である円形偏波アンテナを用いたＲＦＩＤシステムは、キオスクに設置されて、顧客の接近を検出する接近センサーと；前記接近センサーのセンシング信号から顧客が接近したか否かを検出する顧客検出部と；前記顧客検出部が顧客の接近を検出すると顧客情報を要請し、顧客情報に基づいてサービスを提供するサーバーと；前記サーバーが顧客情報を要請する場合に、複数のリーダアンテナを通じて電磁気波を放射してタグを認識し、認識されたタグに記憶されている顧客情報を読み取って前記サーバーに提供するリーダと；を含む。
【００１７】
ここで、前記複数のリーダアンテナは、前記キオスク本体の上段部及び中間部にそれぞれ設置される第１及び第２リーダアンテナと；前記キオスクを使用する顧客に近接する後方位置の床面に設置される第３リーダアンテナと；を含むことができる。
【００１８】
また、前記第３リーダアンテナは、キオスク本体に向かって傾くように電磁気波を放射することができる。
【００１９】
また、前記傾いた電磁気波の放射角度は、鉛直線を基準に１０゜〜３０゜範囲とすることができる。
【００２０】
また、前記第３リーダアンテナは、２×２のアレイをなす複数の円形偏波アンテナからなり、前記複数の円形偏波アンテナのうち、キオスクの近くに配置される円形偏波アンテナと相対的にキオスクの遠くに配置される円形偏波アンテナとが異なる位相を有することができる。
【００２１】
また、前記２×２のアレイをなす複数の円形偏波アンテナに印加される信号の位相遅延値は、キオスク本体を基準にして後方に位置する２個の円形偏波アンテナは０゜であり、前方に位置する２個の円形偏波アンテナは−４５゜〜−６５゜であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の円形偏波アンテナを用いたＲＦＩＤシステムは、接近センサーを用いて顧客がキオスクを使用するために接近したか否かを検出し、顧客が接近した場合にのみリーダがリーダアンテナを通じて電磁気波を放射させるため、余分の電力消耗を減らすことができる。
【００２３】
また、キオスク本体の他に、キオスクを使用する顧客が立っている位置に近接する後方床面にもリーダアンテナを配置し、顧客に向けて約２０゜傾くように電磁気波を放射するようにしたため、顧客がタグをどこに携帯していてもそのタグを正確に認識し、顧客情報を読み取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一般のキオスクにリーダアンテナ及びリーダが設置された様子を概略的に示す図である。
【図２】本発明のＲＦＩＤシステムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明のＲＦＩＤシステムをキオスクに設置した好適な実施例の構成を示す図である。
【図４】本発明のＲＦＩＤシステムにおいて第１〜第３リーダアンテナが放射する電磁気波の放射形態を示す図である。
【図５】本発明のＲＦＩＤシステムにおける第３リーダアンテナを示す平面図である。
【図６】本発明のＲＦＩＤシステムで第３リーダアンテナが放射する電磁気波の３次元放射形態を測定したグラフである。
【図７】本発明のＲＦＩＤシステムで第３リーダアンテナの軸比特性を測定した図である。
【図８Ａ】本発明のＲＦＩＤシステムで第３リーダアンテナが放射する電磁気波のＥフィールドの強度をそれぞれの位置で測定した図である。
【図８Ｂ】本発明のＲＦＩＤシステムで第３リーダアンテナが放射する電磁気波のＥフィールドの強度をそれぞれの位置で測定した図である。
【図８Ｃ】本発明のＲＦＩＤシステムで第３リーダアンテナが放射する電磁気波のＥフィールドの強度をそれぞれの位置で測定した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下の詳細な説明は、本発明を例示するものに過ぎず、本発明の好適な実施例について説明する。また、本発明の原理と概念は、本発明を最も有用で容易に説明するために提供される。
【００２６】
したがって、本発明の基本的な理解のための必要以上の詳細な構造は提供せず、当該技術分野における通常の知識を有する者が本発明の実施において採用可能な様々な形態を図面に例示する。
【００２７】
図１は、一般のキオスクにＲＦＩＤシステムが設置された様子を概略的に示す図である。ここで、符号１００は、キオスク本体である。キオスク本体１００の上段部と中間部にはそれぞれ複数のリーダアンテナ（１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ）、（１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ）が設置され、キオスク本体１００の下段部にはリーダ１３０が配置される。
【００２８】
このように、キオスク本体１００に設置されるＲＦＩＤシステムは、リーダ１３０が所定周波数の信号を発生し、発生した所定周波数の信号は複数のリーダアンテナ（１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ）、（１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ）に供給される。
【００２９】
すると、複数のリーダアンテナ（１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ）、（１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ）は、リーダ１３０が提供する信号によって前方に電磁気波を放射する。
【００３０】
この状態で、タグを携帯している顧客がキオスクを使用するためにキオスク本体１００の一定の距離以内に接近すると、複数のリーダアンテナ（１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ）、（１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ）が放射する電磁気波をタグが認識し、リーダ１３０とタグが相互通信を行うことで、タグにあらかじめ記憶されている顧客情報をリーダ１３０が読み取ることとなる。
【００３１】
ここで、リーダ１３０とタグが通信を行うことで、タグに記憶されている顧客情報が読み取られる動作は、一般的なものであり、その具体的な動作についての説明は省略する。
【００３２】
このようなＲＦＩＤシステムは、顧客がタグを自身のからだの前方側に携帯している場合には、リーダ１３０が、リーダアンテナ（１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ）、（１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ）を通じて、顧客の携帯しているタグと通信を行うことで、タグに記憶されている顧客情報を容易に読み取ることができる。
【００３３】
しかしながら、顧客がタグを体の前方側に携帯せずに、後ポケットまたは脚の下側部などのように、複数のリーダアンテナ（１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ）、（１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ）の放射する電磁気波が到達しない死角部位に携帯する場合もあり、その場合は、リーダ１３０がタグを正確に認識できず、タグから顧客情報を読み取ることができない。
【００３４】
図２は、本発明のＲＦＩＤシステムの構成を示すブロック図である。ここで、符号２００は、接近センサーである。接近センサー２００は、キオスクに設置され、キオスクの設定距離以内に接近する顧客を検出して検出信号を発生する。
【００３５】
符号２１０は、顧客検出部である。顧客検出部２１０は、接近センサー２００の出力信号からキオスクの設定距離以内に顧客が接近したか否かをを検出する。
【００３６】
符号２２０は、サーバーである。サーバー２２０は、顧客検出部２１０が顧客の接近を検出した時、顧客情報を要請し、顧客情報に基づいて所定のサービスを提供できるように制御する。
【００３７】
符号２３０は、リーダである。リーダ２３０は、キオスク本体内に設置される。リーダ２３０は、サーバー２２０が顧客情報を要請する場合に、複数のリーダアンテナを通じて電磁気波を放射してタグを認識し、認識したタグに記憶されている顧客情報を読み取ってサーバー２２０に提供する。
【００３８】
このような構成を有する本発明のＲＦＩＤシステムは、接近センサー２００が、キオスクを使用するために接近する顧客の接近を検出し、接近センサー２００の検出信号に基づいて顧客検出部２１０は顧客が検出されたか否か判断する。
【００３９】
顧客検出部２１０が顧客を検出した場合に、サーバー２２０は、顧客検出部２１０の検出信号に基づいてリーダ２３０が顧客情報を読み取るように制御する。 
【００４０】
これにより、リーダ２３０は、複数のアンテナを通じて電磁気波を放射して、顧客の携帯しているタグが認識されるか否か判別する。
【００４１】
このような状態で、タグを携帯している顧客が設定距離以内に位置すると、リーダ２３０はタグを認識し、認識されたタグと通信を行うことで、タグに記憶されている顧客情報を読み取る。リーダ２３０は、読み取られた顧客情報をサーバー２２０に伝達し、サーバー２２０が顧客情報を確認し、該当の顧客に特化した付加サービスがある場合に、当該付加サービスを提供する。
【００４２】
このような本発明のＲＦＩＤシステムでは、接近センサー２００を用いて顧客の接近を検出し、顧客の接近が検出された場合に、リーダ２３０が複数のリーダアンテナを通じて電磁気波を放射する。
【００４３】
したがって、ＲＦＩＤシステムは、接近する顧客がない場合には電磁気波を放射せず、余分の電力消耗を減らすことができる。
【００４４】
図３は、本発明のＲＦＩＤシステムがキオスクに設置された好適な実施例の構成を示す図である。ここで、符号３００は、キオスク本体である。複数のアンテナ（３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ），（３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ）からなる第１及び第２リーダアンテナ３１０，３２０は、キオスク本体３００の上段部及び中間部にそれぞれ設けられ、リーダ２３０は、キオスク本体３００の下段部に内蔵される。
【００４５】
そして、キオスクを使用する顧客に近接する後方位置における床面に、複数の円形偏波アンテナ３３０ａ，３３０ｂ，３３０ｃ，３３０ｄが設置され、キオスク本体３００の方向に傾いて電磁気波を放射する第３リーダアンテナ３３０が設置される。
【００４６】
このような構成を有する本発明のＲＦＩＤシステムは、顧客の携帯しているタグを認識する場合に、リーダ２３０が所定周波数の信号を発生させ、発生した所定周波数の信号は、第１〜第３リーダアンテナ３１０，３２０，３３０に印加され、第１〜第３リーダアンテナ３１０，３２０，３３０から電磁気波が放射されて、顧客の携帯しているタグを認識し、認識されたタグに記憶されている顧客情報を読み取る。
【００４７】
この時、現在キオスクを使用する顧客が携帯しているタグのみを認識して顧客情報を検出しなければならない。すなわち、現在キオスクを使用する顧客の後でキオスクの使用を待機している顧客のタグまで認識してはならない。
【００４８】
そのために、第１〜第３リーダアンテナ３１０，３２０，３３０から放射される電磁気波は制限される。
【００４９】
図４は、キオスク本体３００の前方に顧客が位置する場合に第１〜第３リーダアンテナ３１０，３２０，３３０から電磁気波を放射する様子を示す図である。図４を参照すると、キオスク本体３００の前方に複数の顧客が位置している場合に、キオスク本体３００に設置されている第１及び第２リーダアンテナ３１０，３２０は、顧客に向けて電磁波を放射して、顧客がからだの前方側に携帯しているタグを認識する。
【００５０】
そして、顧客に近接する後方位置の床面に設置されている第３リーダアンテナ３３０は、鉛直線を基準に約１０゜〜３０゜キオスク本体３００の方向に傾いて電磁気波を放射する。したがって、第３リーダアンテナ３３０は、キオスクを使用する顧客の下半身及び尻部分に携帯しているタグを認識することができる。
【００５１】
そのために、本発明は、第３リーダアンテナ３３０として複数の円形偏波アンテナ３３０ａ，３３０ｂ，３３０ｃ，３３０ｄを使用する。
【００５２】
図５は、本発明のＲＦＩＤシステムにおける第３リーダアンテナ３３０の構成を示す平面図である。図５を参照すると、本発明の第３リーダアンテナ３３０は、２×２のアレイをなす複数の円形偏波アンテナ３３０ａ，３３０ｂ，３３０ｃ，３３０ｄからなり、複数の円形偏波アンテナ３３０ａ，３３０ｂ，３３０ｃ，３３０ｄのうち、顧客の近くに配置される円形偏波アンテナ３３０ａ，３３０ｂに印加される信号の位相遅延値を、遠い位置に配置される円形偏波アンテナ３３０ｃ，３３０ｄに印加される信号の位相遅延値よりも小さくする。例えば、円形偏波アンテナ３３０ｃ，３３０ｄに印加される信号の位相遅延値は０゜とし、円形偏波アンテナ３３０ａ，３３０ｂに印加される信号の位相遅延値は−４５゜〜−６５゜、好ましくは、−５５゜とする。
【００５３】
こうすると、第３リーダアンテナ３３０から放射される電磁気波は、図６に示すように、鉛直方向を基準にキオスク本体３００の方向に約１０゜〜３０゜傾いて放射され、よって、顧客が下半身または後ポケットなどにタグを携帯していても、そのタグを正確に認識し、タグに記憶された顧客情報を読み取ることができる。
【００５４】
図７は、本発明のＲＦＩＤシステムにおいて第３リーダアンテナの軸比特性を測定した図である。図７を参照すると、本発明の第３リーダアンテナは、軸比帯域幅が９０８〜９１４ＭＨｚであって、ＲＦＩＤの周波数帯域を満たす。
【００５５】
図８Ａ〜図８Ｃは、本発明のＲＦＩＤシステムにおいて第３リーダアンテナが放射する電磁気波のＥフィールドの強度をそれぞれの位置で測定した図である。
【００５６】
図８Ａ〜図８Ｃを参照すると、本発明において第３リーダアンテナ３３０が放射する電磁気波は、約１０゜〜３０゜傾いて放射されるもので、顧客が下半身または後ポケットなどにタグを携帯していても、そのタグを正確に認識し、タグに記憶された顧客情報を読み取ることができる。
【００５７】
以上では本発明を具体的な実施例に上げて説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない限度内で様々な変形実施が可能であることは明らかである。したがって、本発明の範囲は、上記に説明された実施例に限定して定められてはならず、添付の特許請求の範囲及びそれと均等な範囲により定められるべきである。
【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】
2010211798.tif 000009
【図８Ａ】
2010211798.tif 000010
【図８Ｂ】
2010211798.tif 000011
【図８Ｃ】
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