(57)【要約】【課題】非接触で水などの存在を検知できる、センサ機能を有する無線タグの読取装置を実現する。【解決手段】第１の通信手段１１にて検知対象となる物質に吸収されやすい第１の周波数の電磁波で第１の無線タグ２１と通信を試みると共に、第２の通信手段１２にて検知対象に吸収され難い第２の周波数の電磁波で第２の無線タグ２２と通信を試み、判定手段１３は、第１の通信手段１１では通信不可能であり第２の通信手段１２では通信可能である場合に第１の周波数の電磁波を吸収する物質が存在すると判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の周波数の電磁波を用いて無線タグと通信を試みる第１の通信手段と、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数の電磁波を用いて無線タグと通信を試みる第２の通信手段と、前記第１の通信手段では前記無線タグと通信不可能であり前記第２の通信手段では前記無線タグと通信可能である場合に前記第１の周波数の電磁波を吸収する物質が存在すると判定する判定手段とを備えた無線タグの読取装置。
【請求項２】
第１の通信手段はアンテナの共振を用いた電磁波で通信を試み、第２の通信手段はコイルの電磁誘導を用いた誘導電流で通信を試みる構成とした請求項１記載の読取装置。
【請求項３】
第２の通信手段で無線タグと通信可能であった場合にのみ第１の通信手段で無線タグと通信を試みる構成とした請求項１記載の読取装置。
【請求項４】
第１の通信手段は２．４５ＧＨｚ帯の電磁波にて通信を試みる請求項１記載の読取装置。
【請求項５】
第１の周波数の電磁波を用いて無線タグと通信を試みる第１の通信ステップと、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数の電磁波を用いて無線タグと通信を試みる第２の通信ステップと、前記第１の通信ステップでは前記無線タグと通信不可能であり前記第２の通信ステップでは前記無線タグと通信可能である場合に前記第１の周波数の電磁波を吸収する物質が存在すると判定する判定ステップとを含む無線タグの読取方法。
【請求項６】
第１の周波数の電磁波を用いて無線タグと通信を試みる第１の通信ステップと、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数の電磁波を用いて無線タグと通信を試みる第２の通信ステップと、前記第１の通信ステップでは前記無線タグと通信不可能であり前記第２の通信ステップでは前記無線タグと通信可能である場合に前記第１の周波数の電磁波を吸収する物質が存在すると判定する判定ステップとを含む、ハードウエアに実行させるための無線タグの読取プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグの読取装置と読取方法、および、読取プログラムに関するものであり、特に、非接触で水分などを検知する機能を備えた読取装置と読取方法、および、読取プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
読取装置から送信される電磁波を、アンテナの共振やコイルの誘導により電流に変換して電力源として利用し、予め記憶している情報を読取装置に送信したり、電磁波に重畳されたコマンドに応じた動作をする無線タグが、工場や流通分野における在庫管理などに活用されつつある。無線タグは、今後、身の回りの様々な物に添付され、万引き防止や食品の産地証明など、様々な用途に応用されて、ユビキタス社会の実現に大きく貢献すると期待されている。
【０００３】
無線タグの中には、おしめのなどの濡れを検知するため、誘電体を設けて内部への液体の浸入を許容し、コンデンサの容量変化で水分を検知するもの（例えば、特許文献１を参照）も提案されている。
【特許文献１】特開２００４−０８５２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、水分検知機能を有する従来の無線タグは、無線タグと読取装置とは非接触で通信可能であるものの、無線タグそのものを液体に浸して水分を検知するため、医薬品や食料品に用いることは、衛生上好ましくないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の読取装置は、第１の周波数の電磁波を用いて無線タグと通信を試みる第１の通信手段と、第１の周波数とは異なる第２の周波数の電磁波を用いて無線タグと通信を試みる第２の通信手段と、第１の通信手段では無線タグと通信不可能であり第２の通信手段では無線タグと通信可能である場合に第１の周波数の電磁波を吸収する物質が存在すると判定する判定手段とを備えた構成としている。
【発明の効果】
【０００６】
水などの分子は、分子固有の特定周波数の電磁波を吸収する性質がある。
【０００７】
従って、水など検知対象となる物質に吸収され易い第１の周波数の電磁波を、読取装置から無線タグに向けて送信すれば、検知対象となる物質が多量に存在する場合には、第１の周波数の電磁波は大部分が吸収されてしまって無線タグにはほとんど到達せず、逆に、検知対象となる物質が全く存在しないか、わずかしか存在しない場合には、第１の周波数の強い電磁波が無線タグに到達する。無線タグから読取装置へ送信される電磁波についても同様である。
【０００８】
一方、検知対象となる物質にほとんど吸収されない第２の周波数の電磁波は、検知対象となる物質の有無とは無関係に、読取装置から無線タグへと、また、無線タグから読取装置へと到達する。
【０００９】
本発明の読取装置は、第１の通信手段で無線タグと通信を試みて第１の周波数の電磁波を吸収する物質の検知に利用すると共に、第２の通信手段で無線タグと通信を試みて無線
タグ自体の存在を確認し、判定手段により第１の通信手段では無線タグと通信不可能であり第２の通信手段では無線タグと通信可能である場合に第１の周波数の電磁波を吸収する物質が存在すると判定するので、第１の周波数の電磁波を吸収する物質を検知対象として、その物質が大量に存在するか否かを良好に判定できる。
【００１０】
このとき、検知対象となる物質は、無線タグや読取装置に接触している必要はなく、両者の間に存在すればよいので、医薬品や食料品の検知にも、衛生上の問題なく使用できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明の読取装置は、第１の周波数の電磁波を用いて無線タグと通信を試みる第１の通信手段と、第１の周波数とは異なる第２の周波数の電磁波を用いて無線タグと通信を試みる第２の通信手段と、第１の通信手段では無線タグと通信不可能であり第２の通信手段では無線タグと通信可能である場合に第１の周波数の電磁波を吸収する物質が存在すると判定する判定手段とを備えた構成としている。
【００１２】
そして、第１の通信手段で無線タグと通信を試みて第１の周波数の電磁波を吸収する物質の検知に利用すると共に、第２の通信手段で無線タグと通信を試みて無線タグ自体の存在を確認し、判定手段により第１の通信手段では無線タグと通信不可能であり第２の通信手段では無線タグと通信可能である場合に第１の周波数の電磁波を吸収する物質が存在すると判定するので、第１の周波数の電磁波を吸収する物質を検知対象として、その物質が大量に存在するか否かを良好に判定できる。
【００１３】
このとき、検知対象となる物質は、無線タグや読取装置に接触している必要はなく、両者の間に存在すればよいので、医薬品や食料品の検知にも、衛生上の問題なく使用できる。
【００１４】
第２の発明の読取装置は、第１の通信手段はアンテナの共振を用いた電磁波で通信を試み、第２の通信手段はコイルの電磁誘導を用いた誘導電流で通信を試みる構成としている。
【００１５】
そして、第１の周波数の電磁波と第２の周波数の電磁波の周波数帯とを大きく離れたものにすることが容易にでき、両電磁波が検知対象となる物質に同程度に吸収されてしまう恐れを未然に回避することができる。
【００１６】
第３の発明の読取装置は、第２の通信手段で無線タグと通信可能であった場合にのみ第１の通信手段で無線タグと通信を試みる構成としている。そして、第２の通信手段で通信できない場合には、第１の通信手段による通信を試みるために電力を浪費したり第１の通信手段で通信できないと判定するための待ち時間を要することなく、無線タグを添付された物品そのものが存在しないと判定できる。
【００１７】
第４の発明の読取装置は、第１の周波数の電磁波として２．４５ＧＨｚ帯の電磁波にて通信を試みるので、同周波数帯の電磁波を吸収しやすい水の存在を検知することができる。
【００１８】
第５の発明の読取方法は、第１の周波数の電磁波を用いて無線タグと通信を試みる第１の通信ステップと、第１の周波数とは異なる第２の周波数の電磁波を用いて無線タグと通信を試みる第２の通信ステップと、第１の通信ステップでは無線タグと通信不可能であり第２の通信ステップでは無線タグと通信可能である場合に第１の周波数の電磁波を吸収する物質が存在すると判定する判定ステップとを含む。
【００１９】
そして、第１の通信ステップで無線タグと通信を試みて第１の周波数の電磁波を吸収する物質の検知に利用すると共に、第２の通信ステップで無線タグと通信を試みて無線タグ自体の存在を確認し、判定ステップにより第１の通信ステップでは無線タグと通信不可能であり第２の通信ステップでは無線タグと通信可能である場合に第１の周波数の電磁波を吸収する物質が存在すると判定するので、第１の周波数の電磁波を吸収する物質を検知対象として、その物質が大量に存在するか否かを良好に判定できる。
【００２０】
第６の発明の読取プログラムは、第１の周波数の電磁波を用いて無線タグと通信を試みる第１の通信ステップと、第１の周波数とは異なる第２の周波数の電磁波を用いて無線タグと通信を試みる第２の通信ステップと、第１の通信ステップでは無線タグと通信不可能であり第２の通信ステップでは無線タグと通信可能である場合に第１の周波数の電磁波を吸収する物質が存在すると判定する判定ステップとを含むので、上述のような優れた効果を有する読取装置を、ハードウェア的には中央処理装置（いわゆるＣＰＵ）、メモリー、記憶装置、入出力装置を備えた汎用の情報処理装置として構成し、それらのハードウェア資源をソフトウェア的に協調動作させて実現することができる。そして、プログラムを磁気ディスクや光ディスクなどの記録媒体やインターネットなどの通信回線を介して配布し、新たな機能の追加や機能の更新を容易に行うことができる。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における読取装置を用いて構成した、水分を検知するシステムの構成図である。
【００２３】
図１において、読取装置１は、２．４５ＧＨｚ（ギガヘルツ）の周波数からなる第１の周波数の電磁波を用いて通信を試みる第１の通信手段１１と、１２５ｋＨｚ（キロヘルツ）の周波数からなる第２の周波数の電磁波を用いて通信を試みる第２の通信手段１２と、第１の周波数の電磁波を吸収する物質が存在するか否かを判定する判定手段１３と、判定結果を報知する報知手段１４とを備えている。
【００２４】
このうち、第１の通信手段１１は、２．４５ＧＨｚの電磁波の二分の一波長に相当する、長さ６ｃｍのダイポール型のアンテナ１１ａを有している。一方、第２の周波数である１２５ｋＨｚの電磁波の波長は２４００ｍもあり、共振するアンテナが巨大なものとなってしまうため、第２の通信手段１２は、アンテナを用いる代りに、コイル１２ａを有しており、コイル１２ａに１２５ｋＨｚの交流電流を流し、電磁誘導で生じる１２５ｋＨｚの電磁波を利用して、通信を行なう。また、報知手段１４は、液晶表示器（図示せず）を備えており、液晶表示器に表示することにより報知を行なう。
【００２５】
また、物品２には、検知対象となる物質に吸収されやすい第１の周波数の電磁波を用いて読取装置１と通信を行なう第１の無線タグ２１と、検知対象となる物質に吸収されにくい第２の周波数の電磁波を用いて読取装置１と通信を行なう第２の無線タグ２２が、隣接して添付されている。このうち、第１の無線タグ２１は長さ６ｃｍのダイポール型のアンテナ２１ａを、第２の無線タグ２２は絶縁被覆された銅線を百回ループ状に巻いたコイル２２ａを有している。
【００２６】
ダイポール型のアンテナ１１ａは、長さが６ｃｍであるので、その２倍の長さである１２ｃｍを波長とする電磁波、すなわち、周波数に換算して２．４５ＧＨｚの電磁波と共振する。第１の通信手段１１は、このアンテナ１１ａを用い、２．４５ＧＨｚからなる第１
の周波数の電磁波で第１の無線タグ２１と通信を試みる。
【００２７】
一方、第２の通信手段１２は、コイル１２ａに１２５ｋＨｚの交流電流を流し、電磁誘導で生じる１２５ｋＨｚの電磁波を、第２の無線タグ２２へと送信する。
【００２８】
一方、長さが６ｃｍであるダイポール型のアンテナ２１ａは、２．４５ＧＨｚの電磁波と共振する。第１の無線タグ２１は、この共振で得られる電流を電力源として動作し、アンテナ２１ａを用いて２．４５ＧＨｚの電磁波で第１の通信手段１１と通信を行なう。
【００２９】
コイル２２ａは、１２５ｋＨｚの電磁波による電磁誘導で得られる誘導電流を電力源として動作する。第２の無線タグ２２は、この誘導電流を電力源として動作し、コイル２２ａを用いて１２５ｋＨｚの電磁波で第２の通信手段１２と通信を行なう。
【００３０】
また、図２は、読取装置１の動作を示すフローチャートである。
【００３１】
次に、動作、作用について説明する。
【００３２】
読取装置１は、ステップＳ１において、第２の通信手段１２を用いて第２の周波数である１２５ｋＨｚの電磁波を送信し、第２の無線タグ２２と通信を試みる。
【００３３】
送信された電磁波は、第２の無線タグ２２中のコイル２２ａに誘導電流を発生させる。第２の周波数の電磁波は水にほとんど吸収されないので、誘導電流は水分の有無に係わらず発生する。
【００３４】
第２の無線タグ２２は、この誘導電流を電力源として動作し、コイル２２ａを用いて第２の周波数である１２５ｋＨｚの電磁波で応答信号を送信する。第２の周波数の電磁波は水にほとんど吸収されないので、応答信号は水分の有無に係わらず読取装置１に到達する。
【００３５】
読取装置１は、ステップＳ２に進んで、第２の通信手段１２が第２の周波数である１２５ｋＨｚの電磁波で、所定の時間内に応答信号を受信したか否かを判定する。この所定の時間としては、高々１秒も設ければ十分である。
【００３６】
応答信号を受信しなかった場合（判定結果がＮＯの場合）には、第２の無線タグ２２が添付された物品２そのものが存在しないとみなして処理を終了する。一方、応答信号を受信した場合（判定結果がＹＥＳの場合）には、第２の無線タグ２２が添付された物品２が存在するとみなしてステップＳ３へ進む。
【００３７】
ステップＳ３では、第１の通信手段１１を用いて第１の周波数である２．４５ＧＨｚの電磁波を送信し、第１の無線タグ２１と通信を試みる。
【００３８】
第１の周波数である２．４５ＧＨｚの電磁波は、水に吸収されやすいので、読取装置１と物品２との間に水分が多量に存在する場合には、電磁波は大部分が吸収されてしまって第１の無線タグ２１にはほとんど到達せず、アンテナ２１ａには共振電流がほとんど発生しない。逆に、水分が全く存在しないか、わずかしか存在しない場合には、第１の周波数の強い電磁波が第１の無線タグ２１に到達し、アンテナ２１ａに共振電流が発生する。
【００３９】
第１の無線タグ２１は、この共振電流を電力源として動作し、アンテナ２１ａを用いて第１の周波数である２．４５ＧＨｚの電磁波で応答信号を送信する。
【００４０】
従って、読取装置１と物品２との間に水分が全く存在しないか、わずかしか存在せず、第１の無線タグ２１の動作に十分な電力がアンテナ２１ａの共振電流として得られる場合には、第１の無線タグ２１から第１の周波数で応答信号が送信される。一方、読取装置１と物品２との間に水分が多量に存在し、第１の無線タグ２１の動作に十分な電力がアンテナ２１ａの共振電流として得られない場合には、応答信号が送信されないことになる。
【００４１】
読取装置１は、ステップＳ４に進んで、第１の通信手段１１が第１の周波数である２．４５ＧＨｚの電磁波で、所定の時間内に応答信号を受信したか否かを判定する。この所定の時間としては、高々１秒も設ければ十分である。
【００４２】
応答信号を受信した場合（判定結果がＹＥＳの場合）には、ステップＳ５へと進み、応答信号を受信しなかった場合（判定結果がＮＯの場合）には、ステップＳ６へと進む。
【００４３】
ステップＳ５では、第１の周波数の電磁波を吸収する物質はほとんど存在しないと判定し、ステップＳ７へと進む。
【００４４】
一方、ステップＳ６では、第１の周波数の電磁波を吸収する物質が多量に存在すると判定し、ステップＳ７へと進む。
【００４５】
ステップＳ７では、ステップＳ５またはステップＳ６で得られた判定結果を報知手段１４の画面上に表示する。
【００４６】
本実施の形態によれば、第１の無線タグ２１と第２の無線タグ２２とが添付された物品２が存在するか否かを、第２の通信手段１２が応答信号を受信したか否かにより判定し、読取装置１と物品２との間に水分がほとんど存在しないか多量に存在するかを、第１の通信手段１１が応答信号を受信したか否かにより判定するので、読取装置１と物品２との間に水分がほとんど存在しないか多量に存在するかを、非接触で良好に判定して報知することができる。
【００４７】
また、第２の通信手段１２が応答信号を受信した場合にのみ第１の通信手段１１による通信を試みるので、物品２が存在しない場合には、第１の通信手段１１による通信を試みるために電力を浪費したり、第１の通信手段１１が応答信号を受信しないと判定するための待ち時間を要することなく、物品２が存在しないことを検知できる。
【００４８】
なお、報知手段１４は、液晶表示器上に表示する代わりに、ランプの点灯、消灯で水を検知したか否かを報知するようにしてもよいし、ブザーを鳴動させて報知してもよい。例えば、病院で点滴を行なう際に、点滴容器を物品２として、点滴容器の下部に第１の無線タグ２１と第２の無線タグ２２とを張り付けておけば、点滴の終了を自動的に検知することができるので、点滴液がなくなったときにナースステーションでブザーを鳴らすように報知手段１４を構成すれば、点滴の終了時刻に看護士がわざわざ気を配らなくても、点滴が終了したことを自動的に報知することが可能となる。
【００４９】
このとき、第１の無線タグ２１や第２の無線タグ２２、および、読取装置１を点滴液に浸す必要はなく、点滴液を間に挟むように第１の無線タグ２１と読取装置１を配置しさえすればよいので、衛生上の問題を生じる心配はない。
【００５０】
更に、第２の無線タグ２２に点滴液の薬品名を表わす情報を予め記憶させたり、タグ固有の識別子を記憶する記憶手段を設け、記憶されている内容を読取装置１に送信し、読取装置１には、送信されてきた薬品名や、タグ固有の識別子をキーとしてデータベースを参照し決定される薬品名を、表示する機能を付加してもよい。このようにすれば、いわゆる
ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）としての機能と、水分検知機能を兼ね備えた、読取装置１を実現することができる。
【００５１】
なお、読取装置１の用途は、点滴の終了検知に限定されるものではなく、例えば、第１の無線タグ２１と第２の無線タグ２２をおしめに添付すればおしめの濡れ検知に利用することが可能であるし、醤油瓶の底から数ｃｍの所に添付して醤油が残り少なくなったことを検知したり、衣服に添付して洗濯後の乾燥検知に利用することもできる。
【００５２】
なお、アンテナ１１ａは、長さ６ｃｍのダイポールアンテナとする代わりに、片側接地した長さ３ｃｍの四分の一波長アンテナを用いても、勿論構わない。
【００５３】
また、第１の周波数も２．４５ＧＨｚに限定する必要はなく、アルコールなど水以外の物質が固有に吸収する周波数としても構わない。このようにすれば、水以外の物質も検知することができる。
【００５４】
また、第２の周波数も１２５ｋＨｚに限定する必要はなく、第１の周波数と異なって、検知対象とする物質が固有に吸収しない周波数であれば構わない。
【００５５】
また、第１の無線タグ２１と第２の無線タグ２２の２つの無線タグを用いる代わりに、第１の周波数と第２の周波数の、複数の周波数の電磁波で通信できる無線タグを用いても勿論構わない。
【００５６】
また、読取装置１を構成する各手段は、ハードウェア的には中央処理装置（いわゆるＣＰＵ）、メモリー、記憶装置、入出力装置を備えた汎用の情報処理装置として構成し、それらのハードウェア資源を協調動作させるプログラムによりソフトウェア的に実現してもよい。このようにすれば、プログラムを磁気ディスクや光ディスクなどの記録媒体やインターネットなどの通信回線を介して配布し、新たな機能の追加や機能の更新を容易に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、点滴の終了を自動的に検知する医療現場での利用、おしめの濡れを検知する介護現場での利用、醤油瓶の中身が残り少なくなったことを検知したり洗濯物の乾燥を検知する家庭での利用など、水分を検知する多種多様な分野に利用することができる。
【００５８】
更に、第１の周波数をアルコールなど水以外の物質の吸収周波数に一致させることにより、水以外の物質の検知にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態１における読取装置を用いた水分検知システムの構成図
【図２】同読取装置１の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
【００６０】
１  読取装置
１１  第１の通信手段
１１ａ、２１ａ  アンテナ
１２  第２の通信手段
１２ａ、２２ａ  コイル
１３  判定手段
【図１】
2006133215.tif 000003
【図２】
2006133215.tif 000004