(57)【要約】【課題】ＩＣタグとリーダ／ライタを用いた２．４５ＧＨｚ帯の非接触通信システムにおいて、安定したデータの読み込み／書き込みが可能なＩＣタグ用リーダ／ライタを提供することを課題とする。【解決手段】ＩＣタグと非接触で通信を行う、電気的に接続されたアンテナを有するＩＣタグ用リーダ／ライタであって、リーダ／ライタ１０のアンテナ１１上には、ＩＣタグのアンテナとの通信距離を精度良く保持するための読み取り板３０が設けてあり、さらに前記読み取り板３０上に突起４１を設けたことを特徴とするＩＣタグ用リーダ／ライタである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣタグと非接触で通信を行う、電気的に接続されたアンテナを有するＩＣタグ用リーダ／ライタであって、リーダ／ライタ（１０）のアンテナ（１１）上には、ＩＣタグのアンテナとの通信距離を精度良く保持するための読み取り板（３０）が設けてあり、さらに前記読み取り板（３０）上に突起（４１）を設けたことを特徴とするＩＣタグ用リーダ／ライタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣタグ及びＩＣタグ用リーダ／ライタを用いた非接触通信システムに用いられるＩＣタグ用リーダ／ライタに関し、特に、２．４５ＧＨｚ帯で使用されるＩＣタグ用リーダ／ライタに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、ＩＣタグ及びＩＣタグ用リーダ／ライタを用いた非接触通信システムが様々な分野、用途で採用されてきている。ＩＣタグ用リーダ／ライタは、リーダ／ライタのアンテナ部に非接触型ＩＣタグをかざしてリード及びライト動作を行うことが可能である。
そのため、そのリーダ／ライタは、非接触型ＩＣタグをリーダ／ライタの端子等に接触させる必要がなく、非接触型ＩＣタグをリーダ／ライタに近づけることでデータのリード／ライトが行える。したがって、利便性や耐環境性に優れている。
【０００３】
従来の非接触型ＩＣタグとＩＣタグ用リーダ／ライタとの間でやりとりされる通信周波数は、１３．５６ＭＨｚが一般的に使用されているが、用途によっては２．４５ＧＨｚのマイクロ波が使われる場合もある。
１３．５６ＭＨｚ帯でのＩＣタグ用リーダ／ライタシステムの代表的なものとして、タッチ＆ゴーで改札への出入りができるＳｕｉｃａ（登録商標）システムがある。
【０００４】
しかしながら、ここ数年で認知度が高まり、検討されている２．４５ＧＨｚ帯での非接触通信システムがある（例えば、非特許文献１参照）。
これは、図４に示すような特性を有しており、２．４５ＧＨｚ帯では、電波の波長が１２ｃｍと短いため、１３．５６ＭＨｚ帯よりも格段に小型のアンテナにすることができ、ＩＣタグやリーダ／ライタを小型化し易いことにある。
【０００５】
例えば、２．４５ＧＨｚ帯でのＩＣタグでは、アンテナの長さが波長の半分の６ｃｍ程にでき、加えて、１３．５６ＭＨｚ帯と同様にＩＣタグをラベル状に加工できるため、アンテナ形成に必要なプラスチック基材等の面積を小さくできる。
【０００６】
リーダ／ライタも同様で、送信出力にもよるが、１３．５６ＭＨｚ帯で１ｍの通信距離を実現しようとすると、直径１ｍ程度のコイル状のアンテナを使う必要がある。
これに対して、２．４５ＧＨｚ帯のリーダ／ライタでは、主に移動体通信や衛星通信で用いる平面型アンテナ（マイクロストリップアンテナ）を使った場合、１３．５６ＭＨｚ帯の約１／１３の面積（２５ｃｍ角ほど）のアンテナで同等の通信距離を実現できるリーダ／ライタが可能である。
【０００７】
上記したように、２．４５ＧＨｚ帯での非接触通信システムは、ＩＣタグやリーダ／ライタを小型化ができるという反面、図４に示すように、周辺の環境（水分や金属の影響）を受け易いという短所がある。
波長が短く直進性が高いので、障害物に強くない。また、水分の吸収、金属面による反射等により読み込み／書き込みエラーが生じることがある。
【０００８】
さらに、ＩＣタグ及びリーダ／ライタのアンテナが誘電率の異なる他の物質に接触する（人がＩＣタグを持つ、リーダ／ライタの読み取り面に接触するなど）と、インピーダンスに変化が生じ、リード／ライトにエラーが発生するという問題を有している。
また、２．４５ＧＨｚ帯での通信は、１３．５６ＭＨｚ帯で行っているような近距離（０〜数ｃｍ）通信が困難である。
【非特許文献１】無線ＩＣ活用のすべて（日経ＢＰムック）Ｐ１４７〜１４８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、ＩＣタグとリーダ／ライタを用いた２．４５ＧＨｚ帯の非接触通信システムにおいて、安定したデータの読み込み／書き込みが可能なＩＣタグ用リーダ／ライタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に於いて上記課題を達成するために、ＩＣタグと非接触で通信を行う、電気的に接続されたアンテナを有するＩＣタグ用リーダ／ライタであって、リーダ／ライタ１０のアンテナ１１上には、ＩＣタグのアンテナとの通信距離を精度良く保持するための読み取り板３０が設けてあり、さらに前記読み取り板３０上に突起４１を設けたことを特徴とするＩＣタグ用リーダ／ライタとしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のＩＣタグ用リーダ／ライタは、リーダ／ライタ上に通信距離を精度良く保持するための読み取り板を設けているので、ＩＣタグのアンテナとリーダ／ライタのアンテナとの通信距離が精度良く保持され、２．４５ＧＨｚ帯での安定した非接触通信が可能となる。
また、読み取り板上に突起を設けているので、ＩＣタグのアンテナと読み取り板との接触面積を減らすことができ、アンテナのインピーダンス変化を抑えることで、通信性能の劣化を低減することができる。
【００１２】
また、本発明のＩＣタグ用リーダ／ライタは、ＩＣタグのアンテナとリーダ／ライタのアンテナとの通信距離が精度良く保持され、２．４５ＧＨｚ帯での安定した非接触通信が可能となるので、１３．５６ＭＨｚの行われているタッチ＆ゴーの非接触通信も可能となる。
また、突起を点字としてデザインすることで、視覚障害者でもリーダ／ライタの読み取り板がどこにあるのかを判別することができ、メッセージを伝達できる。
さらに、突起に広範なデザイン性を持たせることで、広告宣伝媒体としての利用可能性もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明のＩＣタグ用リーダ／ライタの一実施例を示す模式斜視図である。図２は、本発明のＩＣタグ用リーダ／ライタの読み取り板の突起上にＩＣタグを載置した状態を示す模式構成断面図である。
本発明のＩＣタグ用リーダ／ライタ１００は、図１に示すように、支持基材２１上に支柱２２を介して読み取り板３０が設けてあり、支持基材２１上にリーダ／ライタ１０とアンテナ１１が載置されている。そのため、ＩＣタグのアンテナとＩＣタグ用リーダ／ライタ１０のアンテナ１１との通信距離を精度良く保持することができる。さらに、読み取り板３０上に突起４１を設けたものである。
【００１４】
リーダ／ライタ１０は、ＩＣチップと電源とが実装された構造体で、通常は金属等の筺体で覆われ、アンテナ１１を介してＩＣタグとのデータの書き込み、読み込みができるようにしている。アンテナ１１は、リーダ／ライタ１０の上面に配置した事例である。
【００１５】
上記の例では、アンテナ１１はリーダ／ライタ１０の上面に配置しているが、アンテナ
１１とリーダ／ライタ１０とがケーブル等で電気的に接続されていれば、アンテナ１１とリーダ／ライタ１０とは離れていても良い。
この場合、アンテナ１１だけが支持基材２１上に載置されており、ＩＣタグのアンテナとリーダ／ライタ１０のアンテナ１１との最適な通信距離は支柱２２の長さで調整すればよい。
また、読み取り板３０は天井から吊すような形態でも構わない。
【００１６】
支柱２２は、支持基材２１上に読み取り板３０を固定すると同時に、リーダ／ライタ１０のアンテナとＩＣタグのアンテナとの通信距離を所定の距離に設定する役目を担っている。
リーダ／ライタ１０のアンテナとＩＣタグのアンテナとの通信距離Ｙは、通信周波数（２．４５ＧＨｚ帯）が設定されると、ＩＣタグの種類とアンテナ構造とにより変化してくるので、リーダ／ライタ１０とＩＣタグが設定された時点で、その都度決定されるものである。
このように、リーダ／ライタ１０のアンテナとＩＣタグのアンテナとの通信距離Ｙが変化しても、支柱２２の長さを変えるだけで対応できるようになっている。
【００１７】
読み取り板３０、支持基材２１及び支柱２２の材質としては、誘電率の低い材料が好ましく、例えば、ポリテトラ・フロロ・エチレンが好適である。
【００１８】
突起４１は、ＩＣタグが読み取り板３０の読み取り面に接触する際、ＩＣタグのアンテナ面と読み取り板３０の読み取り面との接触面積を減少させることにより、ＩＣタグのアンテナのインピーダンス変化を抑えることができ、結果として通信性能の劣化を防止できるようにしている。
【００１９】
また、突起４１を設けることにより、読み取り板３０の読み取り面へのＩＣタグの載置、取り出しを容易に行うことができる。
突起４１の形状は、半円状、円錐状、多角錘状とあらゆる形状が適用でき、所定のサイズと高さが得られればよい。
突起４１の材質としては、誘電率の低い材料が好ましく、例えば、ポリテトラ・フロロ・エチレンが好適である。
【００２０】
図２は、ＩＣタグ用リーダ／ライタ１００の読み取り板３０の突起４１上にＩＣタグを載置した状態を示すもので、ＩＣタグと読み取り板３０とは突起４１にて所定の間隔を有しているので、ＩＣタグのアンテナのインピーダンス変化を抑えることができる。
【００２１】
突起４１の機能的な展開例として、図３に、突起４１が形成された読み取り板３０の読み取り面の一部に点字表記をした一例を示す。
図３の事例は、突起を点字表記に応用した事例であるが、この他にもデザイン性を持たせた配置、色表示を行うことにより、ユニバーサルデザインに対応したリーダ／ライタへの展開も可能である。
点字表記された突起は、上記説明した突起４１の役目を果たすのは勿論である。
【００２２】
上記したように、本発明のＩＣタグ用リーダ／ライタ１００は、支持基材２１上に支柱２２を介して読み取り板３０が設けてあり、支持基材２１上にリーダ／ライタ１０とアンテナ１１が載置されている。そのため、ＩＣタグのアンテナとＩＣタグ用リーダ／ライタ１０のアンテナ１１との通信距離を精度良く保持することができ、２．４５ＧＨｚ帯での安定した非接触通信が可能となる
本発明のＩＣタグ用リーダ／ライタ１００は、ＩＣタグのアンテナとＩＣタグ用リーダ／ライタのアンテナとの通信距離が精度良く保持され、２．４５ＧＨｚ帯での安定した非
接触通信が可能となるので、１３．５６ＭＨｚ帯で行われているタッチ＆ゴーの非接触通信も可能となる。
【００２３】
また、突起４１を設けることにより、ＩＣタグを読み取り板３０の読み取り面への載置、取り出しを容易に行うことができ、ＩＣタグが読み取り板３０の読み取り面に接触する際、ＩＣタグのアンテナのインピーダンス変化を抑えることで、通信性能の劣化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のＩＣタグ用リーダ／ライタの一実施例を示す模式斜視図である。
【図２】本発明のＩＣタグ用リーダ／ライタの読み取り板の突起上にＩＣタグを載置した状態を示す模式構成断面図である。
【図３】突起４１が形成された読み取り板３０の読み取り面の一部に点字表記をした一例を示す説明図である
【図４】２．４５ＧＨｚ帯での非接触通信システムの主要特性について定性評価を行った一例を示すレーダーチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
１０……リーダ／ライタ
２１……支持基材
２２……支柱
３０……読み取り板
４１……突起
１００……ＩＣタグ用リーダ／ライタ
Ｙ……ＩＣタグのアンテナとＩＣタグ用リーダ／ライタのアンテナとの通信距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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