(57)【要約】【課題】電力供給線を収納するスペースを減少させることができるようにするとともに、アンテナ装置の動作状態を確実に表示できるようにする。【解決手段】通信ケーブルを介してリーダ／ライタ装置本体に接続され、上記リーダ／ライタ装置から送られる駆動信号を交番磁界としてサービスエリアに向けて放射するアンテナコイル１１０から放射される交番磁界を受信して発光する表示装置３００を設け、上記アンテナコイル１００から放射される交番磁界を受信して上記表示装置３００を発光させるようにすることにより、上記表示装置３００を駆動させるための配線を不要にできるようにするとともに、アンテナ装置１００の動作確認を確実に行うことができるようにする。【選択図】        図２
2004220508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ケーブルを介してリーダ／ライタ装置本体に接続され、上記リーダ／ライタ装置から送られる駆動信号を交番磁界としてサービスエリアに向けて放射するアンテナコイルを有するアンテナ装置であって、
上記アンテナコイルから放射される交番磁界を受信して発光する表示装置を有することを特徴とするデータキャリアシステム用アンテナ装置。
【請求項２】
上記アンテナ装置は、１台のリーダ／ライタ装置に対して複数個接続されていることを特徴とする請求項１に記載のデータキャリアシステム用アンテナ装置。
【請求項３】
上記交番磁界放射用アンテナコイルと通信ケーブルとを接続する通信線路を開閉するための通信線路開閉手段と、
上記通信ケーブルを介して上記リーダ／ライタ装置本体から送られるコマンド信号を認識するコマンド信号認識手段を有し、上記リーダ／ライタ装置本体からの指示に従って上記通信線路開閉手段による通信線路開閉動作を制御する半導体集積回路とを有することを特徴とする請求項１または２に記載のデータキャリアシステム用アンテナ装置。
【請求項４】
上記通信線路開閉手段は、フォトリレーによって構成されていることを特徴とする請求項３に記載のデータキャリアシステム用アンテナ装置。
【請求項５】
上記半導体集積回路は、上記交番磁界放射用アンテナコイルのサービスエリア内において通信するタグと同じコマンド体系で動くように構成されていることを特徴とする請求項３または４に記載のデータキャリアシステム用アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータキャリアシステム用アンテナ装置に関し、特に、複数のアンテナ装置から交番磁界を放射するようにしたデータキャリアシステムに用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、データキャリアシステムにおいては、リーダ／ライタ装置（親機）側に接続されているアンテナ装置からサービスエリアに向けて交番磁界を供給することにより、上記サービスエリア内に存在しているデータキャリア（子機、タグと称されている）の動作電力を供給するようにしている。また、上記リーダ／ライタ装置側のアンテナ装置から送信する交番磁界に変調をかけることにより、リーダ／ライタ装置から上記サービスエリア内の各タグにコマンドやデータを送るようにしている。
【０００３】
図５に、リーダ／ライタ装置の一般的な構成例を示す。この例では、１個のリーダ／ライタ装置本体５０と１個のアンテナ装置Ａ１との間を１本の通信ケーブル７０により接続している。上記リーダ／ライタ装置本体５０は、一般に、信号源５１、アンプ５２、同調用コンデンサ５３等を有している。
【０００４】
ところで、上記リーダ／ライタ装置と通信する相手のタグはその内蔵するコイルに、上記リーダ／ライタ装置から供給される交番磁界を受けて誘導される起電力を整流して動作電源として利用するとともに、上記交番磁界にかけられてきた変調を復調することにより、上記リーダ／ライタ装置から送信されたコマンドやデータを受け取って所定の動作を行うように構成されている。
【０００５】
このようなデータキャリアシステムにおいて、上記サービスエリア内に向けて交番磁界を供給したり、上記サービスエリア内に存在するタグから送信される応答信号を受信したりするためのアンテナ装置は、交番磁界の授受効率を考慮して、上記サービスエリアの直近に設置されることが多い。このために、１台のリーダ／ライタ装置本体に対して複数のアンテナ装置が配設される場合がある。
【０００６】
例えば、ワークを収納する収納棚の各段にアンテナ装置をそれぞれ組み込んでおき、各段に載せられたワークに付けられたタグと上記収納棚の各段に配設されたアンテナ装置とで通信するようにしたデータキャリアシステムが実用化されている。
【０００７】
このようなデータキャリアシステムにおいては、上記収納棚の各段に配設されたアンテナ装置とリーダ／ライタ装置とを通信ケーブルを介して個々に接続しておくとともに、リーダ／ライタ装置側に選択スイッチを設けて、交番磁界を放射するアンテナ装置を複数のアンテナ装置の中から選択するようにしている。
【０００８】
図６は、１台のリーダ／ライタ装置本体６０と複数のアンテナ装置Ａ１、Ａ２、Ａ３・・・Ａｎとをｎ本の通信ケーブル７１、７２、７３・・・７ｎを介して接続した例を示している。図６において、６１は信号源、６２はアンプ、６３は同調用コンデンサであり、６４はアンテナ装置選択スイッチである。
【０００９】
また、このように１台のリーダ／ライタ装置本体６０と複数のアンテナ装置Ａ１〜Ａｎとを有するデータキャリアシステム用アンテナ装置においては、動作しているアンテナ装置をユーザに報知するための表示装置が設けられている。
【００１０】
図６に示した例では、各アンテナ装置Ａ１、Ａ２、Ａ３・・・Ａｎに対応させて表示装置Ｌ１〜Ｌｎを配設した例を示している。これらの表示装置Ｌ１〜Ｌｎは、発光ダイオードと抵抗器とでそれぞれ構成されており、電力供給線８１〜８ｎを介して表示装置選択スイッチ６５に接続されている。
【００１１】
上記表示装置選択スイッチ６５は、上記アンテナ装置選択スイッチ６４と連動して選択動作するものであり、駆動中のアンテナ装置に対応する表示装置が選択されるようになされている。そして、上記表示装置選択スイッチ６５に選択された表示装置Ｌ１〜Ｌｎの何れかに、電力供給線８１〜８ｎを介して電源６６から動作電力が供給されて、その表示装置の発光ダイオードが発光動作するようになされている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、複数の収納棚のそれぞれにアンテナ装置を配設する場合には、上記収納棚の段数が多くなるのに比例して上記アンテナ装置の個数が多くなるので、上記リーダ／ライタ装置と各表示装置Ｌ１〜Ｌｎとを接続している電力供給線８１〜８ｎの本数もそれに比例して多くなる。このため、電力供給線８１〜８ｎの重量が重くなるとともに、嵩張るので電力供給線８１〜８ｎを収納するスペースを多く必要とする問題があった。また、電力供給線８１〜８ｎの本数が増加することによりデータキャリアシステム全体のコストが高くなる問題もあった。
【００１３】
さらに、表示装置Ｌ１〜Ｌｎの動作電力とアンテナ装置Ａ１〜Ａｎの駆動電力とは異なる電力供給線で駆動電力を供給していたので、例えば、アンテナ装置が正常に動作しているにも拘わらず表示装置に電力が供給されなかったり、その反対にアンテナ装置が正常に動作していないのに表示装置が点灯動作してしまったりする場合があった。
【００１４】
本発明は上述の問題点にかんがみ、電力供給線を収納するスペースを減少させることができるようにするとともに、アンテナ装置の動作状態を確実に表示できるようにすることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータキャリアシステム用アンテナ装置は、通信ケーブルを介してリーダ／ライタ装置本体に接続され、上記リーダ／ライタ装置から送られる駆動信号を交番磁界としてサービスエリアに向けて放射するアンテナコイルを有するアンテナ装置であって、上記アンテナコイルから放射される交番磁界を受信して発光する表示装置を有することを特徴としている。
また、本発明の他の特徴とするところは、上記アンテナ装置は、１台のリーダ／ライタ装置に対して複数個接続されていることを特徴としている。
また、本発明のその他の特徴とするところは、上記交番磁界放射用アンテナコイルと通信ケーブルとを接続する通信線路を開閉するための通信線路開閉手段と、上記通信ケーブルを介して上記リーダ／ライタ装置本体から送られるコマンド信号を認識するコマンド信号認識手段を有し、上記リーダ／ライタ装置本体からの指示に従って上記通信線路開閉手段による通信線路開閉動作を制御する半導体集積回路とを有することを特徴としている。
また、本発明のその他の特徴とするところは、上記通信線路開閉手段は、フォトリレーによって構成されていることを特徴としている。
また、本発明のその他の特徴とするところは、上記半導体集積回路は、上記交番磁界放射用アンテナコイルのサービスエリア内において通信するタグと同じコマンド体系で動くように構成されていることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照しながら本発明のデータキャリアシステム用アンテナ装置の実施の形態について説明する。
図１は、本発明のデータキャリアシステム用アンテナ装置が用いられるデータキャリアシステムの一例を示す図である。
図１に示したように、本実施の形態のデータキャリアシステム用アンテナ装置は、リーダ／ライタ装置本体１０に接続された通信ケーブル２０に接続されて使用されるものであり、図１には２つのアンテナ装置１００、２００を通信ケーブル２０に接続した例を示している。
【００１７】
上記第１のアンテナ装置１００及び第２のアンテナ装置２００は、上記通信ケーブル２０に対して並列に接続されている。したがって、これらのアンテナ装置が大量に使用されるデータキャリアシステムの場合であっても、本実施の形態のアンテナ装置を用いれば、１本の通信ケーブル２０を配設するだけで複数のアンテナ装置を有するデータキャリアシステムを構成することが可能である。上記第１のアンテナ装置１００及び第２のアンテナ装置２００の構成は、図２の構成図を参照しながら後述する。
【００１８】
図１に示したように、本実施の形態のリーダ／ライタ装置本体１０は制御回路１１、信号源１２、アンプ１３、同調用コンデンサ１４等を有している。
また、通信ケーブル２０は第１の通信線２１、第２の通信線２２及びシールド材２３を有している。
【００１９】
図２に示すように、第１のアンテナ装置１００（他のアンテナ装置も同様な構成である）は、交番磁界放射用アンテナコイル１１０及び動作制御用半導体チップ１２０を有している。上記動作制御用半導体チップ１２０は、本実施の形態のデータキャリアシステムにおいて使用するタグに配設されている半導体チップと同様の構成でよい。したがって、コマンド体系が同じであるので、リーダ／ライタ装置本体１０側には特別な構成を設けることなく本実施の形態のアンテナ装置を用いてデータキャリアシステムを構成することが可能である。
【００２０】
上記動作制御用半導体チップ１２０には、基準電位端子ＣＧＮＤ、電源電位端子ＣＶｄｄ、入出力端子Ｉ／Ｏ、第１の入力端子Ｓ１、第２の入力端子Ｓ２等が設けられている。
【００２１】
そして、上記第１の入力端子Ｓ１と第１の通信線２１とがコンデンサＣ１を介して接続されており、上記第２の入力端子Ｓ２とシールド材２３とが接続されている。
【００２２】
また、上記基準電位端子ＣＧＮＤは、動作制御用トランジスタＴｒのエミッタ電極と接続されるとともに、第１の抵抗器Ｒ１、第２の抵抗器Ｒ２の直列回路を介して上記入出力端子Ｉ／Ｏと接続されている。さらに、上記第１の抵抗器Ｒ１、第２の抵抗器Ｒ２の接続点と上記動作制御用トランジスタＴｒのベース電極とが接続されている。
【００２３】
また、上記第１の入力端子Ｓ１は、第４のダイオードＤ４、第３の抵抗器Ｒ３、第１の発光ダイオードＬＥＤ１、第２の発光ダイオードＬＥＤ２を介して上記動作制御用トランジスタＴｒのコレクタ電極と接続されている。また、上記第４のダイオードＤ４及び第３の抵抗器Ｒ３の接続点と上記基準電位端子ＣＧＮＤとが第２のコンデンサＣ２を介して接続されている。
【００２４】
さらに、上記基準電位端子ＣＧＮＤは、第１のダイオードＤ１を介して上記第１の入力端子Ｓ１と接続され、第２のダイオードＤ２を介して上記第２の入力端子Ｓ２と接続されている。また、上記第２の入力端子Ｓ２と、第４のダイオードＤ４及び第３の抵抗器Ｒ３の接続点とが、第３のダイオードＤ３を介して接続されている。
【００２５】
上記第１の通信線２１には、第１のフォトモストランジスタＭＯＳ１及び第２のフォトモストランジスタＭＯＳ２の並列回路が接続されている。上記第１のフォトモストランジスタＭＯＳ１は上記第１の発光ダイオードＬＥＤ１とともに第１のフォトリレーを構成するものであり、上記第２のフォトモストランジスタＭＯＳ２は上記第２の発光ダイオードＬＥＤ２とともに第２のフォトリレーを構成するものである。なお、本実施の形態においては、交番磁界放射用アンテナコイル１１０に流す電流値を考慮して２個のフォトモストランジスタを並列に接続した例を示したが、１個のフォトモストランジスタで構成することもできる。あるいは、発光ダイオードと励磁コイルフォトモストランジスタとの組み合わせを駆動接点に替えてリレーにすることもできる。
【００２６】
本実施の形態においては、上記交番磁界放射用アンテナコイル１１０から放射される交番磁界を受けて発光動作する表示装置３００をアンテナ装置１００の一部として配設している。上記表示装置３００は、上記交番磁界放射用アンテナコイル１１０から放射される交番磁界を受けて駆動電力を発生させる電力発生用コイル３０１と、抵抗器３０２、発光ダイオード３０３、及び同調コンデンサ３０４とにより構成されている。
【００２７】
次に、図３を参照しながら動作制御用半導体チップ１２０の機能の概略を説明する。
図３に示したように、本実施の形態の動作制御用半導体チップ１２０は、入力信号を増幅するためのアンプ１２１、リーダ／ライタ装置１０から送信されたＩＤが自己に割り当てられたＩＤであるか否かを判断するＩＤ認識手段１２２、リーダ／ライタ装置１０から送信されるコマンドの内容を認識するコマンド認識手段１２３、トランジスタ駆動回路１２４等が設けられている。なお、上述の説明は、第１のアンテナ装置１００の構成を説明したものであるが、他のアンテナ装置２００等においても、各アンテナが固有のＩＤを有していること以外は同じ構成である。
【００２８】
本実施の形態のデータキャリアシステム用アンテナ装置は、上述のように構成したので、上記通信ケーブル２０に並列に接続されている複数のアンテナ装置の中から、１個または複数のアンテナ装置のみを選択的に動作させることができる。そして、上記アンテナ装置が動作することにより、そのアンテナ装置の交番磁界放射用アンテナコイル１１０から放射される交番磁界を受けて、そのアンテナ装置に配設されている表示装置３００が点灯動作する。
【００２９】
これにより、図６で示したような電力供給線８１〜８ｎを配線することなしに上記表示装置３００を点灯させることができ、電力供給線を収納するスペースを減少させることができる。
【００３０】
また、駆動しているアンテナ装置に対応する表示装置３００のみを確実に点灯動作させることができるので、アンテナ装置が駆動しているのに表示装置３００が点灯動作しなかったり、その逆にアンテナ装置が駆動していないのに表示装置３００が点灯動作してしまったりする不都合を確実に防止することができる。
【００３１】
また、本実施の形態においては、上記動作制御用半導体チップ１２０は、本実施の形態のデータキャリアシステムにおいて使用する各タグに配設されている半導体チップと同様なコマンド体系で動作するようにしている。このため、上記動作制御用トランジスタＴｒをオン動作させてフォトリレーをオン動作させる制御を行う際に、サービスエリア内に存在するタグと通信するための信号を使って上記第１のアンテナ装置１００の動作制御を行うようにすることができる。
【００３２】
したがって、リーダ／ライタ装置本体１０の回路には追加の構成を全くすること無しで本実施の形態のアンテナシステムを構成することができる。このため、リーダ／ライタ装置本体１０においては、交番磁界放射用アンテナコイル１１０が１個のときと同じハード構成でよい利点がある。
【００３３】
図４は、本実施の形態のデータキャリアシステム用アンテナ装置の使用例を示す図である。
図４に示したように、この例は５段の棚を有するファイル収納棚１０００に本実施の形態のデータキャリアシステム用アンテナ装置を配設した例を示している。図４の例では、各アンテナ装置中に設けられている交番磁界放射用アンテナコイル１１０、２１０、３１０、４１０及び５１０を上記ファイル収納棚１０００の格段の棚に配設している様子を点線で示している。また、各アンテナ装置に配設されている表示装置３００を格段の棚の右端に取り付けた例を示している。
【００３４】
上述した交番磁界放射用アンテナコイル１１０〜５１０、及び表示装置３００を有する各アンテナ装置は、本実施の形態においては１本の通信ケーブル２０を介してリーダ／ライタ装置本体１０に接続されている。したがって、上記ファイル収納棚１０００の棚が数十段も有るような大型のファイル収納棚の場合であっても、ファイル収納棚１０００とリーダ／ライタ装置本体１０との間を接続するための通信ケーブル２０は１本でよい。また、上記表示装置３００を点灯動作させるための電力供給線は不要である。
【００３５】
したがって、本実施の形態のアンテナ装置を用いることにより、通信ケーブル２０と電力供給線を配設するスペース、及び通信ケーブル２０と電力供給線の総重量等を大幅に削減することができるとともに、データキャリアシステムの製造コストを低減することができる。
【００３６】
次に、上述のように構成されたデータキャリアシステムを動作させる場合について説明する。
先ず、最初にリーダ／ライタ装置本体１０が通信ケーブル２０にキャリア信号を送り始める。この時点では、どのアンテナも選択されていないので、交番磁界放射用アンテナコイル１１０〜５１０の何れからも交番磁界は放出さない。
【００３７】
上記リーダ／ライタ装置本体１０からキャリア信号が送信されることにより、各アンテナ装置に内蔵されている動作制御用半導体チップ１２０は動作を開始する。この状態において、リーダ／ライタ装置本体１０が特定のアンテナに内蔵されている動作制御用半導体チップ１２０のＩＤを指定して、動作制御用トランジスタＴｒをオン動作させるコマンド信号を送る。
【００３８】
これにより、選択されたアンテナ装置に内蔵されている動作制御用半導体チップ１２０が動作して、入出力端子Ｉ／Ｏより駆動電力を出力して、上記動作制御用トランジスタＴｒをオン動作させる。これにより、上記フォトＭＯＳリレーの１次側の発光ダイオードＬＥＤ１、ＬＥＤ２が動作して、第１のフォトモストランジスタＭＯＳ１及び第２のフォトモストランジスタＭＯＳ２が駆動する。
【００３９】
例えば、第１のアンテナ装置１００が選択された場合を例にすると、第１のフォトモストランジスタＭＯＳ１及び第２のフォトモストランジスタＭＯＳ２が駆動すると、リーダ／ライタ装置本体１０から送信される信号が交番磁界放射用アンテナコイル１１０に印加されることになるので、上記交番磁界放射用アンテナコイル１１０から交番磁界が放射され、１段目の棚上に収納されているファイルに添付されているタグとの通信動作が可能となる。
【００４０】
また、このときに上記交番磁界放射用アンテナコイル１１０から放射される交番磁界を受けて１段目の棚に配設されている表示装置３００が点灯動作する。本実施の形態の場合には、配線上のトラブル等により上記１段目の棚に配設されている表示装置３００が点灯動作しなかったり、他の棚に配設されている表示装置３００が点灯動作してしまったりする不都合は発生することがなく、第１のアンテナ装置１００が選択されて動作していることを確実に知ることができる。
【００４１】
上記第１のフォトモストランジスタＭＯＳ１及び第２のフォトモストランジスタＭＯＳ２の動作状態をオフにする場合には、入出力端子Ｉ／Ｏの出力を元に戻すコマンド信号を上記リーダ／ライタ装置本体１０から発行するか、リーダ／ライタ装置本体１０から送信している駆動信号を停止すれよい。
【００４２】
これにより、動作制御用半導体チップ１２０に動作電力が供給されなくなるのでリセットがかかり、アンテナの選択状態も解除される。これにより、表示装置３００の点灯動作も停止する。なお、駆動信号を停止する方が動作が早いし、確実に停止させることができる。
【００４３】
なお、上記アンテナ装置に内蔵する動作制御用半導体チップ１２０の初期設定パラメータと、サービスエリア内で通信させるタグとの初期設定パラメータを違えておけば、カスタマーコード、アプリケーションコード、動作モードコード等に関して、通信させる全部のタグに一斉に送るコマンドを発行しても、アンテナ選択時には影響しないようにすることができる。
【００４４】
上記実施の形態においては、１本の通信ケーブル２０を介して複数のアンテナ装置１００、２００・・・をリーダ／ライタ装置本体１０に接続した例を示したが、各アンテナ装置１００、２００・・・と上記リーダ／ライタ装置本体１０との間に複数の通信ケーブルを配線し、それぞれ固有の通信ケーブルを介して接続するようにしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は上述したように、本発明によれば、アンテナコイルから放射される交番磁界を受信して表示装置を発光させるようにしたので、表示装置のための配線を不要にすることができるとともに、アンテナ装置の動作確認を確実に行うことができる。
【００４６】
また、本発明の他の特徴によれば、１本の通信ケーブルを介して複数のアンテナ装置を１台のリーダ／ライタ装置に接続するようにしたので、上記通信ケーブルを配設するスペース及び通信ケーブルの総重量等を大幅に削減することができるとともに、データキャリアシステムの製造コストを低減することができる。
【００４７】
また、本発明の他の特徴によれば、上記半導体集積回路は、上記交番磁界放射用アンテナコイルのサービスエリア内において通信するタグと同じコマンド体系で動作するように構成したので、上記リーダ／ライタ装置本体側には特別な変更を施すことなく、１本の通信ケーブルを用いるだけで、複数のアンテナ装置を備えたデータキャリアシステムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示し、リーダ／ライタ装置本体に接続される通信ケーブルに対してアンテナ装置が接続される状態を示す図である。
【図２】アンテナ装置の内部構成の一例を示す構成図である。
【図３】動作制御用半導体チップの機能構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態のデータキャリアシステム用アンテナ装置が使用例を示す図である。
【図５】従来例を示し、アンテナ装置が１個の場合の例を示す図である。
【図６】従来例を示し、アンテナ装置が３個の場合の例を示す図である。
【符号の説明】
１０  リーダ／ライタ装置本体
１１  制御回路
１２  信号源
１３  アンプ
１４  同調用コンデンサ
２０  通信ケーブル
２１  第１の通信線
２２  第２の通信線
２３  シールド材
１００  第１のアンテナ装置
１１０  交番磁界放射用アンテナコイル
１２０  動作制御用半導体チップ
２００  第２のアンテナ装置
３００  表示装置
３０１  電力発生用コイル
３０２  抵抗器
３０３  発光ダイオード
【図１】
2004220508.tif 000003
【図２】
2004220508.tif 000004
【図３】
2004220508.tif 000005
【図４】
2004220508.tif 000006
【図５】
2004220508.tif 000007
【図６】
2004220508.tif 000008