(57)【要約】【課題】  複数のＲＦＩＤタグを制御でき、且つ回路規模が小さく安価に構成されるＲＦＩＤリーダ・ライタ装置を作成する。【解決手段】  通信対象の複数のＲＦＩＤタグの位置が相対的に固定されているＲＦＩＤリーダ・ライタ装置において、通信対象のＲＦＩＤタグの個数分まで、アンテナ、ドライバ部及び変復調部が、組み合わされて設けられ、更に、上記のアンテナ、ドライバ部及び変復調部と、回路全体の制御を行うコントローラ部及びＲＦＩＤタグへのデータの読み取り・書き込みを行うリードライト部とが、１枚の基板上に配置され、上記基板上ではバス接続によりデジタル信号でデータ送信が行われることを特徴とする。【選択図】図１
2006309425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信対象の複数のＲＦＩＤタグの位置が相対的に固定されているＲＦＩＤリーダ・ライタ装置において、
通信対象のＲＦＩＤタグの個数分まで、アンテナ、ドライバ部及び変復調部が、組み合わされて設けられ、
更に、上記のアンテナ、ドライバ部及び変復調部と、回路全体の制御を行うコントローラ部及びＲＦＩＤタグへのデータの読み取り・書き込みを行うリードライト部とが、１枚の基板上に配置され、
上記基板上ではバス接続によりデジタル信号でデータ送信が行われることを特徴とするＲＦＩＤリーダ・ライタ装置。
【請求項２】
通信対象の複数のＲＦＩＤタグの位置が相対的に固定されているＲＦＩＤリーダ・ライタ装置において、
アンテナがループ形状であり、
アンテナ、ドライバ部及び変復調部が、組み合わされて一組設けられ、
更に、上記のアンテナ、ドライバ部及び変復調部と、回路全体の制御を行うコントローラ部及びＲＦＩＤタグへのデータの読み取り・書き込みを行うリードライト部とが、１枚の基板上に配置され、
上記基板上ではバス接続によりデジタル信号でデータ送信が行われることを特徴とするＲＦＩＤリーダ・ライタ装置。
【請求項３】
通信対象の複数のＲＦＩＤタグの位置が相対的に固定されているＲＦＩＤリーダ・ライタ装置において、
アンテナがループ形状であり、
アンテナ、ドライバ部及び変復調部が、組み合わされて複数設けられ、
更に、上記のアンテナ、ドライバ部及び変復調部と、回路全体の制御を行うコントローラ部及びＲＦＩＤタグへのデータの読み取り・書き込みを行うリードライト部とが、１枚の基板上に配置され、
上記基板上ではバス接続によりデジタル信号でデータ送信が行われることを特徴とするＲＦＩＤリーダ・ライタ装置。
【請求項４】
上記の１本のアンテナが複数の小ループ構造を有しこれら複数の小ループ構造が連続して繋がっており、
上記複数の小ループ構造の各々が、通信対象のＲＦＩＤタグの配置位置に対応するように配置されていることを特徴とする請求項２に記載のＲＦＩＤリーダ・ライタ装置。
【請求項５】
上記の複数本のアンテナの夫々が複数の小ループ構造を有し、これら複数の小ループ構造が夫々のアンテナ内で連続して繋がっており、
上記複数の小ループ構造の各々が、通信対象のＲＦＩＤタグの配置位置に対応するように配置されていることを特徴とする請求項３に記載のＲＦＩＤリーダ・ライタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤタグからデータを読み出し、更にＲＦＩＤタグにデータを書き込むＲＦＩＤリーダ・ライタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線によるデータ通信技術の中で、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術は、比較的近距離で通信を行う場合に利用される。ＲＦＩＤ技術では、ＲＦＩＤタグ（ＲＦＩＣタグ、無線タグ）と称されるマイクロチップが利用される。
【０００３】
ＲＦＩＤタグは、メモリ部、デジタル回路、アナログ回路、及びアンテナ部などで構成され、必要なデータをメモリ部に格納している。ＲＦＩＤタグのメモリ部に格納されるデータを読み出したり、該メモリ部にデータを書き込んだりするのが、ＲＦＩＤリーダ・ライタ装置と称される専用の装置である。
【０００４】
通常ＲＦＩＤリーダ・ライタ装置は、コントローラ部、リードライト回路、変調部（変調回路）、復調部（復調回路）、及びアンテナ装置を含み、コントローラ部からホストインターフェースを介して、ホストコンピュータなどに接続する。
【０００５】
ＲＦＩＤリーダ・ライタ装置がＲＦＩＤタグにアクセスする場合、そのＲＦＩＤリーダ・ライタ装置の構成と性能により、通信可能距離や送出電力のパワーが異なってくる。従来のＲＦＩＤリーダ・ライタ装置は、比較的大きいアンテナと大きい出力が可能な回路とにより、単数又は複数のタグと通信を行っている。
【０００６】
一方で、今日、ＲＦＩＤタグ及びＲＦＩＤリーダ・ライタ装置を様々な機器に組み込んで利用することが試みられている。ＲＦＩＤタグを様々な機器に組み込む場合、そのサイズは適宜小さくされなければならない。また、これらのＲＦＩＤタグに読み取り・書き込みを行うＲＦＩＤリーダ・ライタ装置も、様々な機器に組み込まれることを前提にすると、コンパクトに作成される必要がある。
【０００７】
上記の組み込み用途のＲＦＩＤタグとＲＦＩＤリーダ・ライタ装置の場合、それらの取り付け位置は固定的になることが考えられる。この際、ＲＦＩＤリーダ・ライタ装置は、機器に組み込まれた複数のＲＦＩＤタグに対して安定した通信品質で効率よくデータの読み取り・書き込みを行うことが求められる。しかしこのとき、全てのＲＦＩＤタグに対する読み取り・書き込みを大きいアンテナで行うのであれば、ＲＦＩＤリーダ・ライタ装置の規模が大きくなってしまう。また、大きいアンテナが組み込まれた機器で無線通信障害が発生し安定通信が維持できない事態の発生も考えられる。
【０００８】
上記の問題点に対応するため、ＲＦＩＤリーダ・ライタ装置に、データ読み取り・書き込みの対象であるＲＦＩＤタグの数に合わせたアンテナ装置と変復調回路とを設け、更にセレクタを設けて、ＲＦＩＤリーダ・ライタ装置が選択的に通信を行う、というような構成が、例えば特許文献１などに提示されている。
【０００９】
図１０は、上記のような従来技術のＲＦＩＤリーダ・ライタ装置２０２と、それと無線通信を行うＲＦＩＤタグ４との関係を示すブロック図である。図１０に示すＲＦＩＤリーダ・ライタ装置２０２では、通信対象のＲＦＩＤタグ４の個数分まで、アンテナ２０６、ドライバ部２０８、変調部（変調回路）２１０、及び復調部（復調回路）２１１が設けられている。また、複数備わるアンテナ２０６は小型ものであり、ドライバ部２０８も必要最小限の出力のみ有する。更に、特にアンテナ２０６は、対象たるＲＦＩＤタグ４の位置に合わせて設置されている。また、夫々の変調部２１０及び復調部２１１はセレクタ２１３に接続する。セレクタ２１３はコントローラ部２１４に制御され、動作すべき変調部２１若しくは復調部２１１、ドライバ部２０８及びアンテナ２０６を選択する。
【００１０】
ＲＦＩＤタグ４へのデータの読み取り・書き込みはリードライト回路（Ｒ／Ｗ部）２１２が行う。回路全体の制御はコントローラ部２１４が行う。ＲＦＩＤリーダ・ライタ装置２０２は、ホストインターフェース２０を介してＣＰＵ（ホストコンピュータ）１８とデータを遣り取りする。
【００１１】
上記の図１０に示すＲＦＩＤリーダ・ライタ装置２０２では、確かにアンテナ２０６やドライバ部２０８の小型化が実現されているが、その分、通信対象となるＲＦＩＤタグ４の個数に合わせてアンテナ２０６、ドライバ部２０８、変調部（変調回路）２１０、及び復調部（復調回路）２１１が設けられなくてはならない。このことは、装置全体のコンパクト化の要請に反することにもなり得る。
【特許文献１】特開２００３−９８９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、複数のＲＦＩＤタグを制御でき、且つ回路規模が小さく安価に構成されるＲＦＩＤリーダ・ライタ装置を作成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記の目的を達成するために為されたものである。本発明に係る請求項１に記載のＲＦＩＤリーダ・ライタ装置は、
通信対象の複数のＲＦＩＤタグの位置が相対的に固定されているＲＦＩＤリーダ・ライタ装置である。そのＲＦＩＤリーダ・ライタ装置において、
通信対象のＲＦＩＤタグの個数分まで、アンテナ、ドライバ部及び変復調部が、組み合わされて設けられ、
更に、上記のアンテナ、ドライバ部及び変復調部と、回路全体の制御を行うコントローラ部及びＲＦＩＤタグへのデータの読み取り・書き込みを行うリードライト部とが、１枚の基板上に配置され、
上記基板上ではバス接続によりデジタル信号でデータ送信が行われることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る請求項２に記載のＲＦＩＤリーダ・ライタ装置は、
通信対象の複数のＲＦＩＤタグの位置が相対的に固定されているＲＦＩＤリーダ・ライタ装置である。そのＲＦＩＤリーダ・ライタ装置において、
アンテナがループ形状であり、
アンテナ、ドライバ部及び変復調部が、組み合わされて一組設けられ、
更に、上記のアンテナ、ドライバ部及び変復調部と、回路全体の制御を行うコントローラ部及びＲＦＩＤタグへのデータの読み取り・書き込みを行うリードライト部とが、１枚の基板上に配置され、
上記基板上ではバス接続によりデジタル信号でデータ送信が行われることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る請求項３に記載のＲＦＩＤリーダ・ライタ装置は、
通信対象の複数のＲＦＩＤタグの位置が相対的に固定されているＲＦＩＤリーダ・ライタ装置である。そのＲＦＩＤリーダ・ライタ装置において、
アンテナがループ形状であり、
アンテナ、ドライバ部及び変復調部が、組み合わされて複数設けられ、
更に、上記のアンテナ、ドライバ部及び変復調部と、回路全体の制御を行うコントローラ部及びＲＦＩＤタグへのデータの読み取り・書き込みを行うリードライト部とが、１枚の基板上に配置され、
上記基板上ではバス接続によりデジタル信号でデータ送信が行われることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る請求項４に記載のＲＦＩＤリーダ・ライタ装置は、
上記の１本のアンテナが複数の小ループ構造を有しこれら複数の小ループ構造が連続して繋がっており、
上記複数の小ループ構造の各々が、通信対象のＲＦＩＤタグの配置位置に対応するように配置されていることを特徴とする請求項２に記載のＲＦＩＤリーダ・ライタ装置である。
【００１７】
本発明に係る請求項５に記載のＲＦＩＤリーダ・ライタ装置は、
上記の複数本のアンテナの夫々が複数の小ループ構造を有し、これら複数の小ループ構造が夫々のアンテナ内で連続して繋がっており、
上記複数の小ループ構造の各々が、通信対象のＲＦＩＤタグの配置位置に対応するように配置されていることを特徴とする請求項３に記載のＲＦＩＤリーダ・ライタ装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明を利用することにより、ＲＦＩＤリーダ・ライタ装置において、通信対象として相対的な位置が固定されている複数のＲＦＩＤタグとデータの読み取り・書き込みを行うことができる。更に、ＲＦＩＤリーダ・ライタ装置の全体回路規模をコンパクトにできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明に係る好適な実施形態を説明する。
【００２０】
まず、図２は、一般的なＲＦＩＤタグ４の構成図を示す。ＲＦＩＤタグ４は、ループ状のアンテナ３０、データを格納するメモリ２８、メモリのデータを変調する変調部２２、アンテナにより受信したデータを復調する復調部２４、及び、各部位の制御を行うタグ制御回路２６を含む。
【００２１】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置２のブロック図である。第１の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置２は、コントローラ部１４、リードライト部１２を含み、更に、通信対象のＲＦＩＤタグ４の個数分まで、アンテナ６、ドライバ部８、変復調部１０が設けられている。なお、この変復調部１０は、図１０で示した変調部（変調回路）２１０と復調部（復調回路）２１１とを兼ねる回路部分である。
【００２２】
図１０に示す従来技術のＲＦＩＤリーダ・ライタ装置２０２と比較して、第１の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置２は、セレクタ２１３のような回路部を備えない。更に、コントローラ部１４、リードライト部１２、変復調部１０、ドライバ部８及びアンテナ６が、１枚の基板１６上に配置され、コントローラ部１４、リードライト部１２及び変復調部１０の間は、デジタル信号により通常のバス接続で通信が行えるようになっている。データ（若しくは信号）は、変復調部１０を経由しドライバ部８によってアンテナ６にてＲＦＩＤタグ４と無線で通信される。
【００２３】
第１の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置２は、構成要素が１枚の基板１６上に配置されており、部品構成の最小化及びコンパクト化が実現されている。
【００２４】
［第２の実施形態］
図３は、本発明の第２の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置３２のブロック図である。第２の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置３２も、コントローラ部４４、及びリードライト部４２を含み、更にドライバ部３８、及び変復調部４０が設けられているが、変復調部４０とドライバ部３８とは、一組のみ備わる。
【００２５】
更に、アンテナ３６は、通信対象として想定される複数のＲＦＩＤタグ４と無線通信するように細長い形状に形成されている。図７は、第２の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置３２で利用するアンテナ３６の概略の平面図である。
【００２６】
上記のコントローラ部４４、リードライト部４２、変復調部４０、ドライバ部３８及びアンテナ３６も、１枚の基板４６上にコンパクトに配置されている。アンテナ３６は、無線通信の対象の複数のＲＦＩＤタグ４の位置に対応するように、配置されている。
【００２７】
図７に示すようにアンテナ３６の形状を細長いものにすると、ループ構造の中心近傍でＲＦＩＤタグ４と通信するのに十分な磁束密度が得られない事態も予想される。このような事態に対応するために、若しくは事態の発生を回避するために、図８に示すように、アンテナ３６’のループ構造の中央部分間隙を狭くしてもよい。
【００２８】
また、アンテナの長さを通信に必要な磁束密度を得られる程度まで短くするようにしてもよい。その場合には、アンテナを複数本、配置することが必要になることがある。図４は、磁束密度確保のために長さが短くされた細長い形状のアンテナが複数配置されている、本発明の第２の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置５２のブロック図である。図４に示すＲＦＩＤリーダ・ライタ装置５２においても、コントローラ部６４、リードライト部６２、変復調部６０、ドライバ部５８及びアンテナ５６は、１枚の基板６６上にコンパクトに配置されている。ここで、変復調部４０とドライバ部３８は、複数（図では２本）配置されているアンテナ５６に合わせて複数組備わっている。夫々のアンテナ５６は、無線通信の対象の複数のＲＦＩＤタグ４の位置に対応して配置されている。
【００２９】
［第３の実施形態］
図５は、本発明の第３の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置７２のブロック図である。第３の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置７２も、コントローラ部８４、及びリードライト部８２を含み、更にドライバ部７８と変復調部８０が一組設けられている。
【００３０】
第３の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置７２において、アンテナ７６は、通信対象として想定される複数のＲＦＩＤタグ４と無線通信するように複数の小ループ構造を有し、これら小ループ構造が一筆書き状に繋がっている。図９は、第２の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置７２で利用するアンテナ７６の概略の平面図である。アンテナ７６において、通信対象のＲＦＩＤタグ４の想定位置に対応して小ループ構造が配置されるようにすれば、安定した無線通信が可能になる。
【００３１】
上記のコントローラ部８４、リードライト部８２、変復調部８０、ドライバ部７８及びアンテナ７６も、１枚の基板８６上にコンパクトに配置されている。つまり、図３に示す第２の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置３２と、図５に示す第３の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置７２とは、アンテナ（３６、７６）が異なるのみである。
【００３２】
本発明の第３の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置７２では、複数の小ループ構造の夫々を、ＲＦＩＤタグ４の近傍に配置するようにして、アンテナ７６とＲＦＩＤタグ４との間の通信に必要な磁束密度が所定レベルを維持するようにしている。
【００３３】
第３の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置において、アンテナの長さを短くし、複数配置するようにしてもよい。図６は、長さが短くされたアンテナが複数配置されている本発明の第３の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置９２のブロック図である。図６に示すＲＦＩＤリーダ・ライタ装置９２においても、コントローラ部１０４、リードライト部１０２、変復調部１００、ドライバ部９８及びアンテナ９６は、１枚の基板１０６上にコンパクトに配置されている。ここで、変復調部１００とドライバ部９８は、複数（図では２本）配置されているアンテナ９６に合わせて複数組備わっている。夫々のアンテナ９６は、内部に含まれる小ループ構造がＲＦＩＤタグ４の位置に対応することになるように、配置されている。
【００３４】
図６に示す本発明の第３の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置では、通信をより安定させることを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置のブロック図である。
【図２】一般的なＲＦＩＤタグの構成図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置のブロック図である。
【図４】磁束密度確保のために長さが短くされた細長い形状のアンテナが複数配置されている、本発明の第２の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置のブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置のブロック図である。
【図６】長さが短くされたアンテナが複数配置されている本発明の第３の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置のブロック図である。
【図７】第２の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置で利用するアンテナの概略の平面図である。
【図８】第２の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置で利用する別のアンテナの概略の平面図である。
【図９】第２の実施形態に係るＲＦＩＤリーダ・ライタ装置で利用するアンテナの概略の平面図である。
【図１０】従来技術のＲＦＩＤリーダ・ライタ装置と、それと無線通信を行うＲＦＩＤタグの関係を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
２、３２、５２、７２、９２・・・ＲＦＩＤリーダ・ライタ装置、４・・・ＲＦＩＤタグ、６、３６、３６’、５６、７６、９６・・・アンテナ、８、３８、５８、７８、９８・・・ドライバ部、１０、４０、６０、８０、１００・・・変復調部、１２、４２、６２、８２、１０２・・・リードライト部、１４、４４、６４、８４、１０４・・・コントローラ部、１６、４６、６６、８６、１０６・・・基板、１８・・・ホストコンピュータ（ＣＰＵ）、２０・・・ホストインターフェース、２２・・・変調部、２４・・・復調部、２６・・・タグ制御回路、２８・・・メモリ、３０・・・アンテナ。
【図１】
2006309425.tif 000003
【図２】
2006309425.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006309425.tif 000008
【図７】
2006309425.tif 000009
【図８】
2006309425.tif 000010
【図９】
2006309425.tif 000011
【図１０】
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