(57)【要約】  識別情報と対応付けられた複数の共振周波数を有するチップレスＲＦＩＤタグに適用可能なタグリーダーであって、ミリ波又はギガ波の所定周波数帯域内において、放射周波数をスイープさせるように電磁波を放射する放射部と、前記電磁波を放射した際の前記チップレスＲＦＩＤタグからの反射波の反射特性に基づいて、前記チップレスＲＦＩＤタグの前記複数の共振周波数を検出する検出部と、を備える。
2019064989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
識別情報と対応付けられた複数の共振周波数を有するチップレスＲＦＩＤタグに適用可能なタグリーダーであって、
ミリ波又はギガ波の所定周波数帯域内において、放射周波数をスイープさせるように電磁波を放射する放射部と、
前記電磁波を放射した際の前記チップレスＲＦＩＤタグからの反射波の反射特性に基づいて、前記チップレスＲＦＩＤタグの前記複数の共振周波数を検出する検出部と、
を備えるタグリーダー。
【請求項２】
筐体内に配設され、前記筐体に形成された開口部から前記電磁波を放射するアンテナ部と、
前記アンテナ部が前記開口部から外部に放射する際の放射角を規制する絞り部と、を更に備える、
請求項１に記載のタグリーダー。
【請求項３】
前記絞り部は、前記開口部の開口径を可変に構成された電磁波吸収材の窓である、
請求項２に記載のタグリーダー。
【請求項４】
前記絞り部は、水平方向及び垂直方向でそれぞれ独立して、前記開口部の開口径を可変に構成されている、
請求項３に記載のタグリーダー。
【請求項５】
前記絞り部は、前記アンテナ部との距離を可変に構成されている、
請求項２乃至４のいずれか一項に記載のタグリーダー。
【請求項６】
設定された照合対象の範囲に基づいて、前記絞り部を制御する照合範囲制御部、を更に備える、
請求項２乃至５のいずれか一項に記載のタグリーダー。
【請求項７】
前記照合範囲制御部は、設定された前記照合対象の範囲に基づいて、前記アンテナ部から前記電磁波を放射する際の出力を制御する、
請求項６に記載のタグリーダー。
【請求項８】
前記アンテナ部と前記チップレスＲＦＩＤタグとの距離、又は前記アンテナ部と前記チップレスＲＦＩＤタグが付された物品との距離を測定する距離測定部、を更に備え、
前記照合範囲制御部は、前記距離測定部の測定結果に基づいて、前記照合対象の範囲を設定する、
請求項６又は７に記載のタグリーダー。
【請求項９】
前記電磁波を照射する領域を可視化する可視化部、を更に備える、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のタグリーダー。
【請求項１０】
前記可視化部は、前記電磁波を照射する領域と対応するように、可視光線を出力する、
請求項９に記載のタグリーダー。
【請求項１１】
前記チップレスＲＦＩＤタグは、第１の参照用共振周波数を有し、
前記第１の参照用共振周波数における前記チップレスＲＦＩＤタグからの反射波の反射特性に基づいて、前記チップレスＲＦＩＤタグに対する照射位置のずれを判定する位置ずれ判定部、を更に備える、
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のタグリーダー。
【請求項１２】
前記チップレスＲＦＩＤタグは、第２及び第３の参照用共振周波数を有し、
前記位置ずれ判定部は、前記第２及び第３の参照用共振周波数それぞれが検出された周波数に基づいて、前記複数の共振周波数それぞれが検出された周波数を補正する、
請求項１１に記載のタグリーダー。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のタグリーダーを備える、ＲＦＩＤシステム。
【請求項１４】
識別情報と対応付けられた複数の共振周波数を有するチップレスＲＦＩＤタグの識別情報読み取り方法であって、
ミリ波又はギガ波の所定周波数帯域内において、放射周波数をスイープさせるように電磁波を放射し、
前記電磁波を放射した際の前記チップレスＲＦＩＤタグからの反射波の反射特性に基づいて、前記チップレスＲＦＩＤタグの前記複数の共振周波数を検出する、
識別情報読み取り方法。
【請求項１５】
前記放射される電磁波の放射角、出力の少なくとも一方が調整されて放射される
請求項１４に記載の識別情報読み取り方法。
【請求項１６】
前記放射される電磁波の放射角、出力の少なくとも一方の調整が、前記チップレスＲＦＩＤタグを含む照合対象の範囲に基づいて為される
請求項１５に記載の識別情報読取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、タグリーダー、ＲＦＩＤシステム、及び識別情報読み取り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品に関する情報等を紐づけるタグの一例として、バーコードが知られている。バーコードは、安価であることから、現在では様々な物品に印字され、その物品に関する情報を電子化する手段として広く普及している。他方、バーコードタグの場合、印字内容を正しく読み取るためにはバーコードリーダーをバーコードに数ｃｍ程度まで近づける必要があり、この読み取り作業が作業者から煩雑と感じられている。また、バーコードの印字部位が汚れている場合、印字内容の読み取りができないという課題もある。加えて、バーコードは、物品表面の見える位置に印字されているため、悪意を持つものに容易に書き換えられるといった問題もある。【０００３】
他方、従来、ＩＣチップ内蔵型の電子タグ等も知られている。しかしながら、かかる電子タグは、ＩＣチップを設ける必要があるため、コスト面での問題がある。又、ＩＣチップがＲＦＩＤリーダーに対して放射する放射波は、近接して配設された金属部品等によって、かき消されやすく、高い読み取り性を確保することが難しくなる。【０００４】
近年、バーコードやＩＣチップ内蔵型の電子タグに代わる技術として、「チップレスＲＦＩＤタグ」と称されるタグが注目されている。【０００５】
チップレスＲＦＩＤタグは、基材上に形成されたパターンによって、電磁波が照射された際の反射特性（例えば、共振周波数や反射波の強弱パターン）を変化させ、これによって識別情報を構成する。そして、タグリーダーは、電磁波をチップレスＲＦＩＤタグに照射した際の反射特性を検出することで、当該チップレスＲＦＩＤタグに付された識別情報を読み取る（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００９−５２９７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、かかるＲＦＩＤシステムにおいては、チップレスＲＦＩＤタグの情報密度（単位面積当たりの識別情報の量を表す）の高密度化や、当該チップレスＲＦＩＤタグから識別情報を読み取る際の照合精度の向上等の要請がある。【０００８】
本開示は、かかる課題に鑑みてなされたもので、チップレスＲＦＩＤタグにより好適なタグリーダー、ＲＦＩＤシステム、及び識別情報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】
前述した課題を解決する主たる本開示は、
識別情報と対応付けられた複数の共振周波数を有するチップレスＲＦＩＤタグに適用可能なタグリーダーであって、
ミリ波又はギガ波の所定周波数帯域内において、放射周波数をスイープさせるように電磁波を放射する放射部と、
前記電磁波を放射した際の前記チップレスＲＦＩＤタグからの反射波の反射特性に基づいて、前記チップレスＲＦＩＤタグの前記複数の共振周波数を検出する検出部と、
を備えるタグリーダーである。【００１０】
又、他の局面では、
上記タグリーダーを備える、ＲＦＩＤシステムである。【００１１】
又、他の局面では、
識別情報と対応付けられた複数の共振周波数を有するチップレスＲＦＩＤタグの識別情報読み取り方法であって、
ミリ波又はギガ波の所定周波数帯域内において、放射周波数をスイープさせるように電磁波を放射し、
前記電磁波を放射した際の前記チップレスＲＦＩＤタグからの反射波の反射特性に基づいて、前記チップレスＲＦＩＤタグの前記複数の共振周波数を検出する、
識別情報読み取り方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本開示に係るタグリーダーによれば、チップレスＲＦＩＤタグの情報密度の高密度化や、当該チップレスＲＦＩＤタグから識別情報を読み取る際の照合精度の向上を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るＲＦＩＤシステムの構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係るタグリーダーの構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るタグリーダーの絞り部の構造の一例を示す図である。
【図４】図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃは、第１の実施形態に係るタグリーダーの絞り部の構造の一例を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るタグリーダーの絞り部の構造の一例を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るタグリーダーの動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、第２の実施形態に係るタグリーダーの構成を示す図である。
【図８】図８は、第３の実施形態に係るタグリーダーの構成を示す図である。
【図９】図９は、第４の実施形態に係るタグリーダーの構成を示す図である。
【図１０】図１０は、第５の実施形態に係るタグリーダーの構成を示す図である。
【図１１】図１１Ａ、図１１Ｂは、電磁波が斜め方向から照射された場合に生ずる周波数シフトについて説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１５】
［ＲＦＩＤシステムの構成］
まず、図１を参照して、一実施形態に係るＲＦＩＤシステムの一例について説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態に係るＲＦＩＤシステムＵの構成の一例を示す図である。
【００１７】
本実施形態に係るＲＦＩＤシステムＵは、チップレスＲＦＩＤタグ１、及びタグリーダー２を含んで構成される。
【００１８】
チップレスＲＦＩＤタグ１（以下、「タグ」と略称する）は、所定の周波数の電磁波が照射された際に共振する共振構造を複数有している。そして、タグ１は、かかる複数の共振周波数によって、識別情報を構成する。尚、以下では、タグ１の共振構造によって生じる共振周波数を「タグ１の共振周波数」と略称して説明する。
【００１９】
図１中では、タグ１の共振構造の一例として、基材上に形成されたマイクロストリップアンテナ１ａ及びマイクロストリップアンテナ１ｂを示している。マイクロストリップアンテナ１ａは、照射された電磁波の略１／２波長が自身のパターンの長さ（図１中では、第１の波長λ１／２）に相当する際に、共振する。又、マイクロストリップアンテナ１ｂは、照射された電磁波の略１／２波長が自身のパターンの長さ（図１中では、第２の波長λ２／２）に相当する際に、共振する。つまり、図１中のタグ１は、第１の波長λ１に対応する第１の共振周波数ｆ１、及び第２の波長λ１に対応する第２の共振周波数ｆ２により、識別情報を構成している。
【００２０】
尚、タグ１の共振構造は、共振周波数がミリ波又はギガ波の周波数帯域（１ＧＨｚ〜３ＴＨｚ）となるように形成されている。
【００２１】
タグ１が構成する識別情報は、当該タグ１の有する共振周波数と対応付けられていれば任意である。かかる識別情報は、例えば、第１の共振周波数ｆ１に対応する桁数目の識別符号（例えば、３桁目）を「１」、第２の共振周波数ｆ２に対応する桁数目の識別符号（例えば、５桁目）を「１」として、「００１０１００」（右側が１桁目を表す）等と表される。
【００２２】
タグリーダー２は、高周波（例えば、１０ＧＨｚから３ＴＨｚのミリ波帯域）の電磁波を放射して、タグ１に照射する。この際、タグリーダー２は、所定周波数帯域内において放射周波数をスイープさせるように電磁波を放射し、前記電磁波を放射した際のタグ１からの反射波の反射特性に基づいて、タグ１の複数の共振周波数（図１中では、第１の共振周波数ｆ１、第２の共振周波数ｆ２）を検出する。
【００２３】
本実施形態に係るＲＦＩＤシステムＵは、ミリ波又はギガ波の周波数帯域（１ＧＨｚ〜３ＴＨｚの範囲を表す。以下同じ）の電磁波を用いている点に、特徴を有している。
【００２４】
ミリ波又はギガ波の周波数帯域は、電磁波の指向特性（即ち、直進性）が高く、検出時の周波数分解能も高いという特性を有する。
【００２５】
従って、本実施形態に係るＲＦＩＤシステムＵにおいては、タグリーダー２は、かかる電磁波の指向特性（即ち、直進性）の高さを利用して、電磁波を照射する領域を絞り込むことが可能であり、これによって、高精度な照合を行うことができる。
【００２６】
又、本実施形態に係るＲＦＩＤシステムＵにおいては、かかる電磁波の周波数分解能の高さと波長の短さを利用して、タグ１に形成する共振構造を小型化したり、タグ１に形成する共振構造の種類（即ち、共振周波数の数）を増加させることができる。換言すると、これによって、情報密度をより高密度化することが可能となる。
【００２７】
［タグリーダーの構成］
次に、図２〜図３を参照して、タグリーダー２の構成について説明する。
【００２８】
図２は、本実施形態に係るタグリーダー２の構成の一例を示す図である。
【００２９】
タグリーダー２は、アンテナ部２１、絞り部２２、表示部２３、操作入力部２４、記憶部２５、及び制御部２０等を備える。
【００３０】
アンテナ部２１は、制御部２０（駆動部２０ａ）からの駆動信号に基づいて、所定の周波数の電磁波を放射する。又、アンテナ部２１は、電磁波を放射した際のタグ２側からの反射波を受信して、制御部２０（共振周波数検出部２０ｂ）に対して出力する。
【００３１】
アンテナ部２１が放射する電磁波の放射周波数は、例えば、単一の周波数にピーク強度を有する正弦波である。そして、当該電磁波の放射周波数は、制御部２０（駆動部２０ａ）からの駆動信号に基づいて、ミリ波又はギガ波の周波数帯域を周波数スイープさせられる。
【００３２】
アンテナ部２１としては、例えば、ダイポールアンテナやホーンアンテナ等が用いられる。尚、ここでは、送信用のアンテナと受信用のアンテナを共用するが、別部材が用いられもよい。
【００３３】
尚、本発明の「放射部」は、アンテナ部２１と駆動部２０ａとによって構成され、「検出部」は、アンテナ部２１と共振周波数検出部２０ｂとによって構成される。
【００３４】
絞り部２２は、アンテナ部２１から電磁波を筐体外に放射する際の放射角を規制する（図３〜図５を参照して後述）。
【００３５】
表示部２３は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成される。表示部２３は、制御部２０から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面や、タグ１に構成された識別情報を表示する。
【００３６】
操作入力部２４は、主電源のオンオフを行うための電源スイッチ、電磁波を放射（照射）するための照射スイッチ、などの各種スイッチを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部２０に出力する。
【００３７】
記憶部２５は、不揮発性の半導体メモリやハードディスクドライブで構成され、制御プログラムや各種データを記憶する。
【００３８】
制御部２０は、タグリーダー２を統括制御するコントローラであり、駆動部２０ａ、共振周波数検出部２０ｂ、識別情報読取部２０ｃ、及び、照合範囲制御部２０ｄを備えている。
【００３９】
駆動部２０ａは、アンテナ部２１から放射させる電磁波に応じた駆動信号（例えば、正弦波信号）を生成し、アンテナ部２１に対して供給する。尚、駆動部２０ａは、例えば、可変周波数発生器、増幅器、及び周波数設定部等を含んで構成される。
【００４０】
駆動部２０ａは、タグ１の識別情報を照合する際には、アンテナ部２１に放射させる電磁波の放射周波数を時間的に変化させ、予め設定した所定周波数帯域内の周波数スイープ（例えば、６０ＧＨｚのから９０ＧＨｚまで連続的に変化させる）を行う。これにより、タグ１が有する複数の共振周波数がサーチされることになる。換言すると、タグ１が有する複数の共振周波数は、アンテナ部２１が放射する電磁波の放射周波数と一致した際に、タグ１からの反射波の反射特性の変化として検出される。
【００４１】
駆動部２０ａがアンテナ部２１から放射させる電磁波の周波数帯域は、上記したように、ミリ波帯域又はギガ波帯域である。
【００４２】
共振周波数検出部２０ｂは、電磁波を放射した際のタグ１からの反射波の反射特性に基づいて、タグ１が有する複数の共振周波数を検出する。尚、共振周波数検出部２０ｂは、例えば、ネットワークアナライザを含んで構成され、アンテナ部２１に反射する反射波の電力等から求まるＳパラメータにより反射特性を検出する。
【００４３】
識別情報読取部２０ｃは、共振周波数検出部２０ｂに検出されたタグ１が有する複数の共振周波数に基づいて、タグ１の識別情報を識別する。
【００４４】
照合範囲制御部２０ｄは、操作者等によって設定された照合対象の範囲（電磁波が所定の閾値以上の強度で照射される領域を表す。以下同じ）に対して、電磁波が照射されるように、駆動部２０ａからアンテナ部２１に供給する電力、及び絞り部２２の絞り度合い等を制御する。
【００４５】
照合範囲制御部２０ｄがアンテナ部２１に供給する電力を制御することによって、アンテナ部２１から電磁波を放射する際の出力が制御され、電磁波を放射する方向の奥行きの照合対象の範囲が調整されることになる。かかる出力調整は、例えば、タグ１が近距離の場合の電磁波のハレーションを防止したり、奥行き方向の、照合したくない他のタグの照合を排除したりするのに好適である。尚、アンテナ部２１からの出力は，例えば、０＜出力≦２５０ｍＷであることが好ましい。この範囲であると、数センチから十数メートルまでの照合したい物品のタグ１を精度よく照合できる。
【００４６】
照合範囲制御部２０ｄが参照する照合対象の範囲（例えば、電磁波を放射する方向の奥行きの距離、電磁波を放射する放射角）は、例えば、操作入力部２４を介して操作者に設定されたり、距離測定部（図８を参照して後述）により設定される。
【００４７】
尚、制御部２０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を有している。そして、上記した駆動部２０ａ、共振周波数検出部２０ｂ、識別情報読取部２０ｃ、及び、照合範囲制御部２０ｄの一部又は全部は、ＣＰＵが制御プログラム（例えば、処理プログラム）や各種データを参照することによって実現される。但し、各機能の一部又は全部は、ＣＰＵによる処理に代えて、又は、これと共に、ＤＳＰによる処理や専用のハードウェア回路による処理によって実現されてもよい。
【００４８】
［タグリーダーの筐体構造］
次に、図３〜図５を参照して、タグリーダー２の筐体構造のうち、主に絞り部２２の構造について説明する。
【００４９】
本実施形態に係るタグリーダー２は、照合精度の向上を図るべく、上記した絞り部２２等によって、照合範囲（図３中の斜線領域Ａ）の調整を可能としている。
【００５０】
図３〜図５は、本実施形態に係るタグリーダー２の絞り部２２の構造の一例を示す図である。
【００５１】
図３中では、タグリーダー２の筐体２００中における絞り部２２の配設位置を示している。絞り部２２は、筐体２００の開口部２００ａの位置に配設されており、筐体２００内に収容されたアンテナ部２１が筐体２００の外部に放射する際の放射角を規制する。そして、絞り部２２は、開口部２００ａにおいて、開口径を可変に構成された窓として機能する。
【００５２】
図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ、絞り部２２を正面側（筐体２００の開口部２００ａ側に相当する）から見た図であり、それぞれ、開口部２００ａの開口径（図中のＡＴ）を大きくした状態、開口部２００ａの開口径（図中のＡＴ）を絞り込んだ状態に対応する。尚、図４Ｃには、絞り部２２の一の羽根状部材２２ａのみを示している。
【００５３】
絞り部２２は、例えば、電磁波吸収材からなる羽根状部材（図４Ａ中の２２ａ〜２２ｆ）を複数組み合わせることで構成されている。かかる電磁波吸収材からなる羽部状部材は、１ＧＨｚ〜３ＴＨｚの周波数の電磁波を吸収する為にその厚みは、０．２ｍｍ〜１０．０ｍｍの範囲であると、リーダーの筐体も大型化することなく、電磁波を絞り込む機構を付帯できるので好ましい。また電磁波の吸収性を高める為にその表面にミリ単位凹凸構造を有してもよい。尚、電磁波吸収材としては公知の材料を利用でき、例えば、保磁力が５００Ｏｅ以上の硬磁性体が挙げられる。硬磁性体としては、γ−Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、ＣｒＯ２、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｃｏ被着γ−Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｏ被着Ｆｅ３Ｏ４が挙げられ、それらを１種類または２種類以上を混合したものが適用される。これらはタグリーダー２が発信する電磁波の周波数に応じて適宜選択する。
【００５４】
各羽根状部材２２ａ〜２２ｆには、固定の為の支点（図４Ｃ中の２２ａａ）とピン（図４Ｃ中の２２ａｂ）の移動によって羽根状部材を可動できるピン溝（図４Ｃ中の２２ａｃ）と、が設けられている。そして、絞り部２２は、各羽根状部材２２ａ〜２２ｆの支点（図４Ｃ中の２２ａａ）がタグリーダー２の筐体２００の開口部２００ａに固定され、ピン（図４Ｃ中の２２ａｂ）の移動によって、開口径ＡＴを調整する。
【００５５】
図５は、絞り部２２を筐体２００の横断面から見た拡大図である。本実施形態に係る絞り部２２は、更に、アンテナ部２１との距離を可変にする移動機構２２Ｔを有している。移動機構２２Ｔは、例えば、ラック・ピニオンギアであり、アンテナ部２１の位置に対して、各羽根状部材２２ａ〜２２ｆの位置を前方又は後方に移動させ、電磁波の放射角を調整することを可能とする。
【００５６】
尚、図５は、各羽根状部材２２ａ〜２２ｆの位置を前方（点線２２’）に移動することで、電磁波の放射角θをより狭角（点線θ’）に調整し、照合範囲Ａをより狭範囲（点線Ａ’）に調整した状態を示している。
【００５７】
つまり、本実施形態において、電磁波の放射角の調整は、絞り部２２の絞り径の調整、及び、アンテナ部２１と絞り部２２との距離調整、それらの組合せによってなされている。尚、かかる距離の調整は、アンテナ部２１、絞り部２２のいずれかを移動してもよいし、その両方を移動してもよい。
【００５８】
尚、電磁波の放射角の範囲は、アンテナ部２１から見て、例えば、１°〜４５°、より好ましくは５°〜３０°とする。この範囲であると、物品の照合の際に、タグリーダー２をタグ１に対向させ易く、当該タグ１の照合を容易に行うことが可能となる。
【００５９】
本実施形態に係る絞り部２２は、上記の各羽根状部材２２ａ〜２２ｆを制御するアクチュエータ（図示せず）、及び、移動機構２２Ｔを制御するアクチュエータ（図示せず）を有している。そして、電磁波の放射角は、制御部２０（照合範囲制御部２０ｄ）がこれらのアクチュエータを駆動させることで調整されている。
【００６０】
［タグリーダーの動作］
図６は、本実施形態に係るタグリーダー２の動作の一例を示すフローチャートである。尚、図６のフローチャートは、例えば、タグリーダー２の操作入力部２４が操作されるに応じて、制御部２０が実行する処理である。
【００６１】
ステップＳ１において、制御部２０（照合範囲制御部２０ｄ）は、まず、操作者等によって設定された照合対象の範囲となるように、駆動部２０ａからアンテナ部２１に供給する電力（放射する電磁波の出力）、及び、絞り部２２の絞り度合いを制御する。
【００６２】
尚、このステップＳ１において、制御部２０（照合範囲制御部２０ｄ）は、この際、タグ１の位置をサーチし、当該タグ１の位置に基づいて、キャリブレーションにより、照合範囲の調整等を行ってもよい。
【００６３】
ステップＳ２において、制御部２０（駆動部２０ａ）は、アンテナ部２１から放射させる電磁波の放射周波数を設定する。
【００６４】
尚、このステップＳ２において、制御部２０（駆動部２０ａ）は、照合動作開始時には、例えば、周波数スイープする所定周波数帯域内のうち、最も低い周波数を設定する。又、照合動作中には、段階的に周波数を上昇させ（例えば、１ＭＨｚずつ上昇させる）、周波数スイープを行う。
【００６５】
ステップＳ３において、制御部２０（駆動部２０ａ）は、ステップＳ２において設定した周波数にて、アンテナ部２１から電磁波を放射させ、タグ１に照射する。この際、制御部２０（共振周波数検出部２０ｂ）は、アンテナ部２１のスイッチ（図示せず）の切り替え等によって、タグ１からアンテナ部２１への反射波を受信して、タグ１からの反射波の反射特性（例えば、Ｓパラメータ等）を検出する。
【００６６】
尚、このステップＳ３において、制御部２０（共振周波数検出部２０ｂ）は、タグ１において共振が発生していると判断された場合には、当該周波数をタグ１の共振周波数としてＲＡＭ（図示せず）等に記憶する。
【００６７】
ステップＳ４において、制御部２０（駆動部２０ａ）は、予め設定した所定周波数帯域内の周波数スイープが終了したか否かを判定する。そして、所定周波数帯域内の周波数スイープが終了していないと判断した場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、制御部２０（駆動部２０ａ）は、再度、ステップＳ２に戻って、周波数を再設定し、上記の処理を繰り返し実行する。
【００６８】
ステップＳ４において、制御部２０（駆動部２０ａ）は、予め設定した所定周波数帯域内の周波数スイープが終了したと判断した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、電磁波の放射を終了する。そして、制御部２０（識別情報読取部２０ｃ）は、検出されたタグ１の共振周波数に基づいて、タグ１の識別情報を識別する。尚、制御部２０（識別情報読取部２０ｃ）のかかる識別処理は、例えば、予め定めた復号ルールに従って実行される。
【００６９】
以上のようにして、タグリーダー２は、タグ１の識別情報を照合する。
【００７０】
［効果］  
以上のように、本実施形態に係るＲＦＩＤシステムＵによれば、タグ１は、ミリ波又はギガ波の周波数帯域で共振するように、共振構造（例えば、マイクロストリップアンテナ１ａ、１ｂ）を構成すると共に、タグリーダー２は、ミリ波又はギガ波の周波数帯域のスイープ放射によってタグ１が有する複数の共振周波数を検出する。これによって、タグリーダー２における高精度な照合を可能とすると共に、タグ１における情報密度を高めることが可能となる。
【００７１】
又、本実施形態に係るタグリーダー２は、照合範囲を適切に調整するための絞り部２２や当該絞り部２２を制御する制御部２０（照合範囲制御部２０ｄ）を有する。これによって、より高精度な照合を実現することが可能である。
【００７２】
（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態に係るタグリーダー２の構成を示す図である。尚、図７は、図４と同様に、絞り部２２を正面側から見た図である。
【００７３】
本実施形態に係るタグリーダー２は、絞り部２２の構成の点で、第１の実施形態と相違する。尚、第１の実施形態と共通する構成については、説明を省略する（以下、他の実施形態についても同様）。
【００７４】
本実施形態に係る絞り部２２は、垂直方向に開口幅を可変とする一対の扉部材２２ｇ、２２ｈと水平方向に開口幅を可変とする一対の扉部材２２ｉ、２２ｊとによって、構成されている。そして、これらの扉部材２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｊによって、開口部２００ａの開口径（図中のＡＴ）が独立して調整される。
【００７５】
垂直方向に開口幅を可変とする扉部材２２ｇ、２２ｈは、開口方向に対して水平の２本の溝を介して、ピンなどで開口部２００ａの適正な位置で固定され、移動方向が垂直方向に規制されながら可動できる。尚、扉部材２２ｇ、２２ｈは連動するアームによって、その開口幅が調整される。
【００７６】
水平方向に開口幅を可変とする扉部材２２ｉ、２２ｊは、開口方向に対して垂直の２本の溝を介して、ピンなどで開口部２００ａの適正な位置で固定され、移動方向が水平方向に規制されながら可動できる。尚、扉部材２２ｉ、２２ｊは連動するアームによって、その開口幅が調整される。
【００７７】
かかる扉部材２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｊは、例えば、第１の実施形態に係る羽根状部材（図４中の２２ａ〜２２ｆ）と同様に、電磁波吸収材によって構成する。
【００７８】
尚、本実施形態に係る絞り部２２は、垂直方向に開口幅を可変とする一対の扉部材２２ｇ、２２ｈを駆動するアクチュエータ、水平方向に開口幅を可変とする一対の扉部材２２ｉ、２２ｊを駆動するアクチュエータを有し、これらが独立して、制御部２０（照合範囲制御部２０ｄ）に制御される。
【００７９】
以上のように、本実施形態に係るタグリーダー２によれば、照合範囲をより柔軟に制御することが可能となる。
【００８０】
（第３の実施形態）
図８は、第３の実施形態に係るタグリーダー２の構成を示す図である。
【００８１】
本実施形態に係るタグリーダー２は、距離測定部２６を有する点で、第１の実施形態と相違する。距離測定部２６は、アンテナ部２１とタグ１との距離、又はアンテナ部１とタグ１が付された物品との距離を測定する。尚、距離測定部２６が距離を測定する手法は、任意の手法であり、例えば、レーザ距離計等によって構成されている。
【００８２】
距離測定部２６は、例えば、制御部２０（照合範囲制御部２０ｄ）からの制御信号によって、動作が制御される。そして、距離測定部２６は、測定したアンテナ部２１とタグ１との距離を、制御部２０（照合範囲制御部２０ｄ）に対して出力し、照合範囲制御部２０ｄの照合対象の範囲に当該値を設定させる。又、照合範囲制御部２０ｄは、照合対象の範囲が設定されるに応じて、アンテナ部２１からの電磁波の放射角（絞り部２２）に設定し、又、アンテナ部２１からの電磁波の出力（駆動部２０ａ）を設定する。
【００８３】
以上のように、本実施形態に係るタグリーダー２によれば、タグ１までの距離を計測することで、照合対象の範囲を適切に設定することができる。
【００８４】
（第４の実施形態）
図９は、第４の実施形態に係るタグリーダー２の構成を示す図である。
【００８５】
本実施形態に係るタグリーダー２は、電磁波を照射する領域を可視化するための可視化部２７を有する点で、第１の実施形態と相違する。可視化部２７は、アンテナ部２１と近接して配設され、電磁波を照射する領域（照合範囲Ａ）と対応する領域（図中のＢ）に、可視光線を出力する。尚、可視化部２７は、輝度を高くすることで、電磁波の出力の大きさを可視化する。
【００８６】
以上のように、本実施形態に係るタグリーダー２によれば、作業者がタグリーダー２を用いて照合作業を行っている際に、どの位置に電磁波が照射されているかを認識させることができる。
【００８７】
（第５の実施形態）
図１０は、第５の実施形態に係るタグリーダー２の構成を示す図である。
【００８８】
本実施形態に係るタグリーダー２は、タグ１に対しての位置ずれを判定する位置ずれ判定部２０ｅを有する点で、第１の実施形態と相違する。
【００８９】
又、本実施形態に係るタグ１は、例えば、識別情報を構成する共振周波数とは異なる所定の参照用共振周波数（「第１の参照用共振周波数」と称する）を有する構造とする。換言すると、各タグ１に共通の参照用共振周波数を設けておくことで、タグリーダー２がキャリブレーションを行う際の指標、又は、タグリーダー２の操作者がタグ１の位置を認識する際の指標を構成する。
【００９０】
位置ずれ判定部２０ｅは、例えば、当該参照用共振周波数におけるタグ１からの反射波（例えば、反射強度）に基づいて、タグ１に対する電磁波の照射角度の位置ずれを判定し、タグリーダー２の操作者に報知する。
【００９１】
より好適には、タグ１は、異なる２種類の参照用共振周波数（「第２の参照用共振周波数」及び「第３の参照用共振周波数」と称する）有する構造とする。当該２種類の参照用共振周波数は、例えば、識別情報を構成するための共振周波数を挟んで、高周波側の周波数と低周波側の周波数から選択される。これによって、タグ１の表面の向きがタグリーダー２に正対せず、電磁波が斜め方向から照射された場合に生ずる周波数シフトの補正を行う。
【００９２】
図１１は、電磁波が斜め方向から照射された場合に生ずる周波数シフトについて説明する図である。図１１Ａは、周波数シフトが生じていない状態のときに検出された共振周波数を示し、図１１Ｂは、周波数シフトが生じている状態のときに検出された共振周波数を示している。
【００９３】
図１１Ａ中において、ｆ１、ｆ２は、それぞれ、タグ１が有する識別情報を構成するための共振周波数を表し、ｆａ１、ｆａ２は、それぞれ、タグ１が有する第２の参照用共振周波数及び第３の参照用共振周波数を表す。又、同様に、図１１Ｂ中において、ｆ１’、ｆ２’は、それぞれ、タグ１が有する識別情報を構成するための共振周波数を表し、ｆａ１’、ｆａ２’は、それぞれ、タグ１が有する第２の参照用共振周波数及び第３の参照用共振周波数を表す。
【００９４】
図１１Ｂに示すように、電磁波が斜め方向から照射された場合には、共振が検出される周波数ｆ１’、ｆ２’、ｆａ１’、ｆａ２’が、通常状態の際に検出される周波数ｆ１、ｆ２、ｆａ１、ｆａ２に比して、全体として圧縮されたように低周波数側にシフトする。
【００９５】
かかる態様においては、位置ずれ判定部２０ｅは、例えば、予め設定された第２及び第３の参照用共振周波数ｆａ１、ｆａ２に対する、共振周波数検出部２０ｂに検出された第２及び第３の参照用共振周波数ｆａ１’、ｆａ２’のずれにより、コード化の為の複数の共振周波数それぞれが検出された周波数を補正する。
【００９６】
位置ずれ判定部２０ｅは、例えば、シフトした一方の参照用共振周波数ｆａ１’と他方の参照用共振周波数ｆａ２’に対する、共振周波数検出部２０ｂが検出したコード化の為の共振周波数ｆ１’、ｆ２’の相対位置から、当該コード化の為の共振周波数を補正する。これによって、タグリーダー２は、正確な識別情報を識別することが可能となる。
【００９７】
以上のように、本実施形態に係るタグリーダー２によれば、より高精度に識別情報を昭光することが可能となる。
【００９８】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限らず、種々に変形態様が考えられる。
【００９９】
例えば、タグ１は、複数の共振周波数を有する領域を、複数有してもよい。これによって、さらに領域（位置）数による高情報量容量化が達成できる。その場合には、タグリーダー２には、領域毎の受信電磁波を特定する為に、合成開口レーダー技術（例えば、特許文献１を参照）を適用してもよい。又、フェーズドアレイアンテナ技術を適用してもよい。
【０１００】
又、タグリーダー２は、反射波を精度よく受信するため、振動補正機構を有していてもよい。
【０１０１】
又、タグリーダー２は、上記した絞り部２２の構成を制御部２０によって制御する構成に代えて、手動で動作させるものとしてもよい。
【０１０２】
尚、上記実施形態では、タグリーダー２の一例を種々に示した。但し、各実施形態で示した態様を種々に組み合わせたものを用いてもよいのは勿論である。
【０１０３】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【０１０４】
２０１７年９月２９日出願の特願２０１７−１９０５６７の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本開示に係るタグリーダーによれば、チップレスＲＦＩＤタグの情報密度の高密度化や、当該チップレスＲＦＩＤタグから識別情報を読み取る際の照合精度の向上することが可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
Ｕ  ＲＦＩＤシステム
１  チップレスＲＦＩＤタグ
２  タグリーダー
２０  制御部
２１  アンテナ部
２２  絞り部
２３  表示部
２４  操作入力部
２５  記憶部
２６  距離測定部
２７  可視化部
２００  筐体
２００ａ  開口部
【図１】
2019064989.tif 000003
【図２】
2019064989.tif 000004
【図３】
2019064989.tif 000005
【図４】
2019064989.tif 000006
【図５】
2019064989.tif 000007
【図６】
2019064989.tif 000008
【図７】
2019064989.tif 000009
【図８】
2019064989.tif 000010
【図９】
2019064989.tif 000011
【図１０】
2019064989.tif 000012
【図１１】
2019064989.tif 000013
【国際調査報告】
2019064989.tif 000014
2019064989.tif 000015
2019064989.tif 000016
2019064989.tif 000017