(57)【要約】 【課題】  アンテナ選択の自由度を広げ、他の無線機へ混信の生じる可能性を小さくし、低消費電力の無線タグ検出システムおよび無線タグの検出方法を得る。【解決手段】  搬送方向に並べて配置された無線信号を送受信する複数のアンテナ３１，３２，３３と、物品が搬送方向の最初のアンテナの通信可能範囲に進入したことを光学的または機械的または電気的に検知する進入検出部４と、複数のアンテナ３１，３２，３３から一つのアンテナをリーダ・ライタ２と電気的に接続するアンテナ切り替え部５とを持ち、該検知手段により得られた検知信号を開始信号として、切り替え手段が各アンテナを物品の搬送速度に比例した時間間隔で順次アンテナ３１，３２，３３を切り替えていく無線タグ検出システムとする。【選択図】  図１
2006318078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品に設けられた無線タグと、無線タグからデータを読み出しまたは書込むリーダ・ライタと、電磁波を送受信する複数のアンテナとからなる無線タグ検出システムにおいて、物品の搬送方向に並べて配置された複数のアンテナと、物品が搬送されて接近する最初のアンテナの通信可能範囲に進入したことを検知する第１の手段と、複数のアンテナから一つのアンテナを選択して前記アンテナを切り替える第２の手段とを持ち、前記第１の手段により得られた検知信号を開始信号として、前記第２の手段が、各アンテナを物品の搬送速度に比例した時間間隔で順次切り替えていくことを特徴とする無線タグ検出システム。
【請求項２】
物品に設けられた無線タグと、無線タグからデータを読み出しまたは書込むリーダ・ライタと、電磁波を送受信するアンテナとからなる無線タグ検出システムにおいて、物品が搬送されて接近する最初のアンテナの通信可能範囲に進入したことを検知する第１の手段と、アンテナの指向性の方向が搬送される無線タグを追跡するようにアンテナの指向性を回転させる第３の手段とを持ち、前記第１の手段の検知信号によりアンテナの指向性が常に無線タグの方向となるように物品の移動速度に比例した回転速度で回転することを特徴とする無線タグ検出システム。
【請求項３】
前記アンテナの指向性を回転する第３の手段は、アンテナを機械的に回転する回転機構であることを特徴とする請求項２に記載の無線タグ検出システム。
【請求項４】
前記アンテナの指向性を回転する第３の手段は、アレイアンテナを用いて各アレイアンテナ素子への信号の位相を制御することでアンテナの指向性を回転することであることを特徴とする請求項２記載の無線タグ検出システム。
【請求項５】
前記アンテナの指向性を回転する第３の手段は、同一の内接円を持つように配置された複数のアンテナと、さらに前記内接円の中心軸でアンテナが回転する手段と、複数のアンテナから一つのアンテナを選択してリーダ・ライタと電気的に接続するアンテナ切り替え手段とをもち、切り替え手段は、前記検知信号に同期して物品の進入方向に指向性を持つ適切なアンテナをリーダ・ライタと電気的に接続させ、前記アンテナがその指向性を常に物品の方向となるように物品の移動速度に比例した回転速度で回転することを特徴とする請求項２記載の無線タグ検出システム。
【請求項６】
無線タグからデータを読み出しまたは書込むリーダ・ライタと、電磁波を送受信するアンテナとからなる物品に設けられた無線タグの検出方法において、物品の搬送方向に並べて配置された電磁波を送受信する複数のアンテナと、物品が搬送され最初のアンテナの通信可能範囲に進入したことを検知する第１の手段と、複数のアンテナから一つのアンテナをリーダ・ライタと電気的に接続するアンテナを切り替える第２の手段とを持ち、前記第１の手段により得られた検知信号を開始信号として、前記第２の手段である切り替え手段が各アンテナを物品の搬送速度に比例した時間間隔で順次アンテナを切り替えていくことを特徴とする無線タグの検出方法。
【請求項７】
物品に無線タグを設け、前記物品が、アンテナの通信可能範囲に進入したことを検知する第１の手段を設け、前記第１の手段にて、前記物品の位置を検出した後、電磁波を送受信する前記アンテナを配置したリーダ・ライタを使用して、前記無線タグ内のデータを読み出し、あるいは前記無線タグにデータを書込む無線タグの検出方法であって、前記アンテナの指向性の方向を、搬送される物品を追跡するように、前記アンテナの指向性を回転させる第３の手段を配置したことを特徴とする無線タグの検出方法。    
【請求項８】
前記第３の手段は、アンテナの方向を機械的に回転する回転機構とすることを特徴とする請求項７記載の無線タグの検出方法。      
【請求項９】
前記第３の手段は、アレイアンテナを用いて各アレイアンテナ素子への制御信号の位相を制御することでアンテナの指向性を回転することであることを特徴とする請求項７記載の無線タグの検出方法。       
【請求項１０】
前記第３の手段は、同一の内接円を持つように配置された電磁波を送受信する複数のアンテナと、さらに内接円の中心軸でアンテナが回転する手段とで構成することを特徴とする請求項７記載の無線タグの検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグを用いた物品等を管理するシステムに好適な無線タグ検出システムおよび無線タグの検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来技術の無線タグ検出システムの説明図である。図５は、例えば、無線通信を用いた物品等の管理システムに適用されるものである。物品に取り付けられデータを通信できるＩＣを持つ無線タグ１と、無線タグ１からデータを読み出したり書き込んだりするリーダ・ライタ２およびリーダ・ライタ２に附属し無線タグ１と無線送受信するためのアンテナ３からなる。
【０００３】
そして、リーダ・ライタ２と付属のアンテナ３は、特定の場所に設置され、そのアンテナの無線通信可能な範囲に無線タグをつけた物品が通過する時に、リーダ・ライタと無線タグ間でデータの読み書きを行う。
【０００４】
ここで、特許文献１には、荷物に無線タグを取り付け、搬送ラインに流し、前記無線タグの内部情報を情報受信系によって取り出し、前記荷物を所定の区域に仕分ける荷物仕分けシステムについて記載されている。
【０００５】
ところで、無線タグとリーダ・ライタが通信を完了するまでの時間は、アンテナの通信可能範囲に無線タグが存在しなければならない。特に、無線タグの移動速度が速いときや通信に時間がかかるときは一つのアンテナの通信可能範囲では不足する。そこで、特許文献２には、無線周波数識別（ＲＦＩＤ：Radio Frequency Identifier）システムにおいて、アンテナを複数配置し、アレイアンテナ構成とすることで通信可能範囲を広げる例が記載されている。                          
【０００６】
また、特許文献３には、無線タグの移動方向にアンテナ及びリーダ・ライタを複数配置し、無線タグの通信可能なアンテナ及びリーダ・ライタを択一的に選択し通信を行う構成例が記載されている。即ち、特許文献３には、非接触交信装置において、通信媒体とアンテナとの通信において、基本形状のアンテナを複数組み合わる内容が記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２５５３４０号公報
【特許文献２】特開平１０−２２４１４４号公報
【特許文献３】特開平７−２６２３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、無線タグとリーダ・ライタが通信するための手順は、あらかじめ定められているので、通信を完了するまでの時間は自動的に求められる。物品（無線タグ）の移動速度ｖと通信が完了するまでの時間ｔから、最低限必要とされる通信可能範囲の大きさ（距離）Ｌは、次式（１）で決定されることになる。
Ｌ＝ｖ×ｔ  ・・・・・・（１）
【０００９】
短時間にたくさんの物品を管理するためには、無線タグを取り付けた物品の移動速度を速くしたいので、より広い通信可能範囲を持つようにしなければならない。基本形状をした一般的なアンテナでは、アンテナの大きさは使用する周波数で概略決定され、通信可能範囲を広くするには、アンテナ出力を大きくするか、複数個のアンテナを配置し各々に電力を供給するアレイアンテナを用いる方法がある。
【００１０】
しかし、アンテナ出力を大きくすると、他の無線機から受ける電磁波によって混信等が生じる可能性が高くなり、また、リーダ・ライタの消費電力が増加してしまうという問題がある。さらには、一つの無線タグと通信中に別の無線タグが通信可能範囲に入り込むと、各無線タグを区別するために複雑な処理をする必要があり、リーダ・ライタの処理負担が増え通信時間が長くなってしまう。このため、通信可能範囲には、無線タグが１つだけ存在するようにするのが一般的である。この結果、無線タグを設けた物品の間隔を広く取ったり、物品の搬送路間の距離を広くしたりしなければならない問題が生じる。
【００１１】
また、複数個のアンテナをアレイアンテナ化した場合、アンテナの配置された範囲は通信可能となるが、アンテナから遠方の指向性は弱いため、物品の搬送路の近くに複数個のアンテナを設置しなければならないという制約が生じる。
【００１２】
図６は、従来のアンテナアレイを用いた無線タグ検出システムの説明図である。また、図７は、アンテナ、リーダ・ライタを複数用いた無線タグ検出システムの説明図である。 図６および図７に示すように、アンテナとリーダ・ライタとを複数並べ、無線タグが個々のアンテナの通信可能範囲に入ったときにそのアンテナとリーダ・ライタに順次切り替え、通信の管理を任せることで通信可能範囲を広げる方法では、複数個のリーダ・ライタが必要であり、それぞれのアンテナから電波を放射するため、他の無線機へ／からの混信の生じる可能性が高くなり、さらには、それぞれのアンテナから放射された電波が干渉しあい通信可能範囲内に電波強度の弱まる場所が生じるという問題があった。また、システム全体の消費電力が増加するという問題があった。
【００１３】
本発明の目的は、アンテナ選択の自由度を広げ、他の無線機へ混信の生じる可能性を小さくし、低消費電力の無線タグ検出システムおよび無線タグの検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の無線タグを用いた物品を管理する無線タグ検出システムおよび無線タグの検出方法に関して、以下のように実現する。
（１）搬送される物品等を管理するシステムで、物品に設けられる無線タグと、無線タグからデータを読み出しまたは書込むリーダ・ライタと、電磁波を送受信するアンテナとからなる無線タグ検出システムにおいて、搬送方向に並べて配置された電磁波を送受信する複数のアンテナと、物品が搬送方向の最初のアンテナの通信可能範囲に進入したことを光学的、機械的、電気的等で検知する手段と、複数のアンテナから一つのアンテナをリーダ・ライタと電気的に接続するアンテナ切り替え手段とをもち、該検知手段により得られた検知信号を開始信号として、切り替え手段が各アンテナを物品の搬送速度に比例した時間間隔で順次アンテナを切り替えていくことを特徴とする。
【００１５】
また、（２）搬送される物品等を管理するシステムで、物品に設けられる無線タグ、無線タグからデータを読み出しまたは／および書込むリーダ・ライタ、リーダ・ライタに附属し電磁波を送受信するアンテナからなる無線タグ検出システムおいて、物品が搬送方向の最初のアンテナの通信可能範囲に進入したことを光学的、機械的、電気的等で検知する手段と、アンテナの指向性の方向が搬送される無線タグを追跡するようにアンテナの指向性が回転する手段とをもち、前記検知信号によりリーダ・ライタと電気的に接続されたアンテナの指向性が常に物品の方向となるように物品の移動速度に比例した回転速度で回転することを特徴とする。
【００１６】
また、（３）前記（２）記載の無線タグ検出システムにおいて、同一の内接円を持つように配置された電磁波を送受信する複数のアンテナと、さらに内接円の中心軸でアンテナが回転する手段と、複数のアンテナから一つのアンテナをリーダ・ライタと電気的に接続するアンテナ切り替え手段とをもち、切り替え手段は、前記検知信号に同期して物品の進入方向に指向性を持つ適切なアンテナをリーダ・ライタと電気的に接続させ、該アンテナがその指向性を常に物品の方向となるように物品の移動速度に比例した回転速度で回転することを特徴とする。
【００１７】
即ち、本発明は、物品に設けられた無線タグと、無線タグからデータを読み出しまたは書込むリーダ・ライタと、電磁波を送受信するアンテナとからなる無線タグ検出システムにおいて、物品の搬送方向に並べて配置された複数のアンテナと、物品が搬送されて接近する最初のアンテナの通信可能範囲に進入したことを検知する第１の手段と、複数のアンテナから一つのアンテナを選択してリーダ・ライタと電気的に接続するアンテナ切り替える第２の手段とを持ち、前記第１の手段により得られた検知信号を開始信号として、前記第２の手段が、各アンテナを物品の搬送速度に比例した時間間隔で順次アンテナを切り替えていく無線タグ検出システムである。
【００１８】
また、本発明は、物品に設けられた無線タグと、無線タグからデータを読み出しまたは書込むリーダ・ライタと、電磁波を送受信するアンテナとからなる無線タグ検出システムにおいて、物品が搬送されて接近する最初のアンテナの通信可能範囲に進入したことを光学的、または機械的、または電気的に検知する第１の手段と、アンテナの指向性の方向が搬送される無線タグを追跡するようにアンテナの指向性を回転させる第３の手段とを持ち、前記第１の手段の検知信号によりアンテナの指向性が常に無線タグの方向となるように無線タグの移動速度に比例した回転速度で回転する無線タグ検出システムである。
【００１９】
また、本発明は、前記無線タグ検出システムにおいて、アンテナの指向性を回転する第３の手段は、アンテナを機械的に回転する回転機構の無線タグ検出システムである。
【００２０】
また、本発明は、前記無線タグ検出システムにおいて、アンテナの指向性を回転する第３の手段は、アレイアンテナを用いて各アレイアンテナ素子への信号の位相を制御することでアンテナの指向性を回転することである無線タグ検出システムである。
【００２１】
また、本発明は、前記無線タグ検出システムにおいて、アンテナの指向性を回転する第３の手段は、同一の内接円を持つように配置された複数のアンテナと、さらに前記内接円の中心軸でアンテナが回転する手段と、複数のアンテナから一つのアンテナを選択してリーダ・ライタと電気的に接続するアンテナ切り替え手段とを持ち、切り替え手段は、前記検知信号に同期して物品の進入方向に指向性を持つ適切なアンテナをリーダ・ライタと電気的に接続させ、前記アンテナがその指向性を常に物品の方向となるように物品の移動速度に比例した回転速度で回転する無線タグ検出システムである。
【００２２】
また、本発明は、無線タグからデータを読み出しまたは書込むリーダ・ライタと、電磁波を送受信するアンテナとからなる、物品に設けられた無線タグの検出方法において、搬送方向に並べて配置された電磁波を送受信する複数のアンテナと、物品が搬送方向の最初のアンテナの通信可能範囲に進入したことを光学的または機械的または電気的に検知する第１の手段と、複数のアンテナから一つのアンテナをリーダ・ライタと電気的に接続するアンテナ切り替える第２の手段とを持ち、前記第１の手段である検知手段により得られた検知信号を開始信号として、前記第２の手段である切り替え手段が各アンテナを物品の搬送速度に比例した時間間隔で順次アンテナを切り替えていく無線タグの検出方法である。
【００２３】
また、本発明は、物品に無線タグを設け、前記物品が、アンテナの通信可能範囲に進入したことを光学的、または機械的、または電気的に検知する第１の手段を設け、前記第１の手段にて前記物品の位置を検出した後、電磁波を送受信する前記アンテナを配置したリーダ・ライタを使用して、前記無線タグ内のデータを読み出し、あるいは前記無線タグにデータを書込む無線タグの検出方法であって、前記アンテナの指向性の方向を、搬送される物品を追跡するように、前記アンテナの指向性を回転させる第３の手段を配置した無線タグの検出方法である。
【００２４】
また、本発明は、前記第３の手段を、アンテナの方向を機械的に回転する回転機構とする無線タグの検出方法である。  
【００２５】
また、本発明は、前記第３の手段を、アレイアンテナを用いて各アレイアンテナ素子への制御信号の位相を制御することでアンテナの指向性を回転する事とする無線タグの検出方法である。   
【００２６】
また、本発明は、前記第３の手段を、同一の内接円を持つように配置された電磁波を送受信する複数のアンテナと、さらに内接円の中心軸でアンテナが回転する手段とで構成する無線タグの検出方法である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、アンテナの通信可能範囲に進入したことを検知し、電磁波を送受信するアンテナを無線タグの移動に伴い順次切り替える構成のため、通信可能範囲を広めるためにアンテナ出力を大きくする必要が無く、また、リーダ・ライタが一つであるため、システムの消費電力を小さくできるという効果がある。
【００２８】
また、本発明によれば、電磁波を送受信するアンテナの指向性を無線タグの移動に伴い追跡するように回転させるため、通信に必要な範囲にアンテナの持つ通信可能範囲を合わせる必要は無く、使用するアンテナの形態の自由度が増すという効果がある。また、同時に通信可能範囲を広めるためにアンテナ出力を大きくする必要も無く、また、リーダ・ライタが一つであるため、システムの消費電力を小さくできるという効果がある。さらに、一つの無線タグに対し、一つのアンテナで通信を行うことから、アンテナ切り替えのための時間を必要としない。
【００２９】
更に、本発明によれば、電磁波を送受信するアンテナを無線タグの移動に伴い追跡するように回転させるため、通信に必要な範囲にアンテナの持つ通信可能範囲を合わせる必要は無く、使用するアンテナの形態の自由度が増すという効果がある。また、同時に通信可能範囲を広めるためにアンテナ出力を大きくする必要も無く、また、リーダ・ライタが一つであるため、システムの消費電力を小さくできるという効果がある。さらに、一つの無線タグに対し、一つのアンテナで通信を行うことから、アンテナ切り替えのための時間を必要としない。
【００３０】
以上、本発明によれば、アンテナ選択の自由度を広げ、他の無線機へ混信の生じる可能性を小さくし、低消費電力の無線タグ検出システムおよび無線タグの検出方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の無線タグ検出システムは、搬送される物品等を管理するシステムであって、リーダ・ライタの複数のアンテナを切り換えて制御するシステムである。即ち、物品に設けられる無線タグと、無線タグからデータを読み出しまたは書込むリーダ・ライタと、電磁波を送受信するアンテナとからなる無線タグ検出システムであって、搬送方向に並べて配置された電磁波を送受信する複数のアンテナと、物品が搬送されて接近する最初のアンテナの通信可能範囲に進入したことを光学的、または機械的、または電気的等の手段により検知する第１の手段と、複数のアンテナから一つのアンテナをリーダ・ライタと電気的に接続するアンテナを切り替える第２の手段とを持ち、前記第１の手段により得られた検知信号を開始信号として、前記第２の手段の切り替え手段によって各アンテナを物品の搬送速度に比例した時間間隔で順次アンテナを切り替えていく無線タグ検出システムである。
【００３２】
ここで、第１の手段として、非接触センサとしては光学的なセンサ、あるいは超音波センサ、あるいは簡易的な画像センサ等が用いられ、物品が指定した位置に到達したことを検出する。また、第２の手段であるアンテナ切り替え手段は、半導体式スイッチ、あるいは、リレーなどの機械的スイッチが用いられるが、これに限られるものではない。
【００３３】
更に、本発明の無線タグ検出システムは、同じく搬送される物品を管理するシステムであるが、先の例と異なる点は、リーダ・ライタの複数のアンテナの指向性を制御することに特徴がある。即ち、物品に無線タグを設け、前記物品が、アンテナの通信可能範囲に進入したことを光学的、または機械的、または電気的に検知する第１の手段を設け、前記第１の手段にて、前記物品の位置を検出した後、前記アンテナの指向性の方向を、搬送される物品を追跡するように、前記アンテナの指向性を回転させる第３の手段を配置した事を特徴とする無線タグの検出方法である。  
【００３４】
ここで、第３の手段としての第１の例は、アンテナの方向を機械的に回転することである。また、第３の手段としての第２の例は、アンテナの指向性を回転する手段として、アレイアンテナを用いて各アレイアンテナ素子への教習信号の位相を制御することでアンテナの指向性を回転することである。          
【００３５】
更に、第３の手段としての第３の例は、同一の内接円を持つように配置された無線信号を送受信する複数のアンテナと、さらに内接円の中心軸でアンテナが回転する手段と、複数のアンテナから一つのアンテナをリーダ・ライタと電気的に接続するアンテナ切り替え手段とを持ち、切り替え手段は、前記検知信号に同期して物品の進入方向に指向性を持つ適切なアンテナをリーダ・ライタと電気的に接続させ、該アンテナがその指向性を常に物品の方向となるように物品の移動速度に比例した回転速度で回転することである。
【００３６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の無線タグ検出システムの説明図である。搬送される物品８には、無線タグ１が取り付けられ、無線タグ１からデータを読み出しまたは／および書込むリーダ・ライタ２がある。電磁波を送受信する３本のアンテナ３１，３２，３３が物品８の搬送方向に沿って並べて設置されている。アンテナ３１，３２，３３とリーダ・ライタ２の間には、アンテナ切り替え部５が接続されている。また、物品８がアンテナ３１の通信可能範囲に進入したことを検知する進入検出部４があり、進入検出部４により得られた検知信号により、前記アンテナ切り替え部５を制御する。
【００３７】
搬送された物品が並べて設置されたアンテナのうち搬送方向の最初のアンテナの通信可能範囲に進入したことを進入検出部４によって検知する。ここで、進入検出部４は、例えば、光学的検出機構である。この進入検出部４からの検知信号を開始信号として、アンテナ切り替え部５が各アンテナを物品の搬送速度に比例した時間間隔で順次アンテナを切り替えていく。
【００３８】
例えば、物品搬送速度ｖ、一つのアンテナの物品搬送路上の通信可能範囲Ｌの場合、時間間隔ｔ＝Ｌ／ｖ毎に順次搬送路に並べられたアンテナを切り替えていけばよい。電波を送受信するアンテナを無線タグの移動に伴い順次切り替えるため、通信可能範囲を広めるためにアンテナ出力を大きくする必要も無く、また、リーダ・ライタが一つであるため、システムの消費電力を小さくできる。また、通信可能範囲を広げるには、搬送路方向に並べたアンテナ増やすだけでよく、個々のアンテナの指向性は特別に広いものでなくて良いため、アンテナの形式については自由度が広がる。さらに、無線タグとの通信が完了した時点で電磁波の出力を停止し、次の物品の進入が検出された時点で電磁波の出力を開始することで、さらに消費電力を低減できる。
【００３９】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２の無線タグ検出システムの説明図である。搬送される物品８には、無線タグ１が取り付けられ、無線タグ１からデータを読み出しあるいは書込みを行うリーダ・ライタ２と、電磁波を送受信する１個のアンテナ３が接続されている。また、物品８がアンテナ３の通信可能範囲に進入したことを検知する進入検出部４があり、前記進入検出部４により得られた検知信号によりアンテナの方向を回転する回転手段６を制御する。
【００４０】
前記検知信号によりアンテナの指向性が常に物品の方向となるように物品の移動速度に比例した回転速度でアンテナを回転させる。この回転速度ωは、例えば、搬送速度ｖ、通信が完了するまでに必要な時間ｔ０、アンテナと搬送路までの距離Ｄとすると、次式（１）のようになる。
ω＝｛２×tan-1（ｖｔ0／Ｄ）｝／ｔ0   ・・・・・・・（１）
【００４１】
アンテナの方向を回転させる手段として、本実施の形態２は、アンテナの向きを機械的に回転させることで、アンテナの方向を回転させる機構である。他の例として、アレイアンテナを用いて、アレイアンテナの各アンテナ素子に供給する制御信号の位相を制御することで、アンテナの指向性を回転させることも可能である。
【００４２】
アンテナを無線タグの移動に伴い追跡するように回転させるため、アンテナの持つ通信可能範囲は、通信が完了するまでの移動距離だけの広さは必要ではなく、無線タグを検知できる最低限の指向性で良く、アンテナ選択の自由度が広がる。また、広い指向性のアンテナを用いないで良く、より主方向のアンテナ利得を大きくとることができ、遠くの無線タグまで通信できる。その結果、長い移動距離の範囲で通信時間が確保できるため、搬送速度を高速化できるという効果がある。また、遠くまで電波が届くということから、アンテナ出力を小さくできる。これにより、他の無線機へ混信を与える可能性が小さくなり、更に、消費電力を低減させるという効果もある。また、一つの無線タグに対し、一つのアンテナで通信を行うことから、アンテナ切り替えのための時間が不要となる。
【００４３】
さらに、無線タグとの通信が完了した時点で電波の出力を停止し、次の物品の進入が検出された時点で電磁波の出力を開始することで、さらに消費電力を低減できる。
【００４４】
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３の無線タグ検出システムの説明図である。３個のアンテナ３４，３５，３６を一つの内接円１１を持つように配置する。このアンテナには、内接円の中心軸１２でアンテナが回転する回転手段７を有している。また、アンテナ３４，３５，３６から一つのアンテナをリーダ・ライタ２と電気的に接続するアンテナ切り替え部５が、リーダ・ライタ２とアンテナ３４，３５，３６の間に接続されている。さらに、物品８がアンテナ３４，３５，３６の通信可能範囲に進入したことを検知する進入検出部４があり、前記進入検出部４により得られた検知信号により、アンテナを回転する回転手段７およびアンテナ切り替え部５を制御する。
【００４５】
アンテナを回転させたときの動作について、さらに図４を加えて説明する。図４（ａ）は物品の進入時の状態を示す図である。進入検出部は、物品８の進入を検知して検知信号を出す。この検知信号により、物品の進入方向に指向性を持つアンテナ、本図ではアンテナ３４をリーダ・ライタ２と電気的に接続させ、無線タグ１と通信を開始する。同時に、検知信号によりアンテナを回転する回転手段７がアンテナ３４，３５，３６を回転させる。アンテナ３４の指向性は、常に物品８の方向となるように物品の移動速度に比例した回転速度で回転している。これにより、図４（ｂ）、図４（ｃ）の位置まで無線タグ１とアンテナ３４との通信が可能である。
【００４６】
この回転速度ωは、搬送速度ｖ、通信が完了するまでに必要な時間ｔ０、アンテナと搬送路までの距離Ｄとすると、次式（２）のようになる。
ω＝｛２×tan-1（ｖｔ0／Ｄ）｝／ｔ0   ・・・・・（２）
【００４７】
図４（ｃ）に示す位置まできたとき、次の物品の進入方向にはアンテナ３５が向いており、次の物品の進入時には、アンテナ３５で無線タグとの通信を行うようにする。アンテナを無線タグの移動に伴い追跡するように回転させるため、アンテナの持つ通信可能範囲は、通信が完了するまでの移動距離だけの範囲は必要ではなく、無線タグを検知できる最低限の指向性で良い。これにより、アンテナ選択の自由度が広がる。また、広い指向性のアンテナを用いないので、より主方向のアンテナ利得を大きくする方向でアンテナを設計でき、遠くの無線タグまで通信できる。
【００４８】
その結果、長時間の通信が確保でき、搬送速度を高速化できるという効果がある。また、遠くまで電磁波が届くということから、アンテナ出力を小さくし、他の無線機へ混信が生じる可能性を小さくし、消費電力を低減させるという効果もある。さらに、一つの無線タグに対し、一つのアンテナで通信を行うことから、アンテナ切り替えのための時間が不要となる。
【００４９】
さらに、無線タグとの通信が完了した時点で電磁波の出力を停止し、次の物品の進入が検出された時点で電磁波の出力を開始することで、消費電力を低減できる。尚、本発明ではアンテナを３個としたが、２個でも、あるいは４個以上であっても、アンテナの配置を内接円を形成するようにすると同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の無線タグ検出システムは、アンテナ出力を大きくする必要も無く、システムの消費電力を小さくできるという効果があり、また、通信可能範囲を広げる手段として、個々のアンテナの指向性は特別に広いものでなくて良いため、アンテナ選択の自由度が広がり、各物流管理、商品管理、入退出管理等の用途に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態１の無線タグ検出システムの説明図。
【図２】本発明の実施の形態２の無線タグ検出システムの説明図。
【図３】本発明の実施の形態３の無線タグ検出システムの説明図。
【図４】図３に示すアンテナの動作の説明図。図４（ａ）は、物品の進入時の状態を示す図、図４（ｂ）は、物品の搬送の途中の状態を示す図、図４（ｃ）は、物品が排出直前の状態を示す図。
【図５】従来技術の無線タグ検出システムの説明図。
【図６】従来のアンテナアレイを用いた無線タグ検出システムの説明図。
【図７】従来のアンテナ、リーダ・ライタを複数用いた無線タグ検出システムの説明図。
【符号の説明】
【００５２】
１    無線タグ
２    リーダ・ライタ
３    アンテナ
４    進入検出部
５    アンテナ切り替え部
６，７    回転手段
８    物品
１１    内接円
１２    内接円の中心軸
３１〜３６    アンテナ
２０１〜２０３    リーダ・ライタ
３００    アレイアンテナ
３００ａ，３００ｂ    アレイアンテナ素子
３０１，３０２，３０３    アンテナ
【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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