(57)【要約】【課題】  任意の個数のＲＦＩＤ素子が近接または重なる場合においても、ＲＦＩＤ素子と確実に交信できるようにすることを目的とする。【解決手段】  任意の個数の電磁誘導式のＲＦＩＤ素子と、電磁誘導式のアクティブアンテナを有するリーダ／ライタと、共振周波数を段階的または連続的に調整可能な調整部を有するパッシブアンテナとを設けたことを特徴とするＲＦＩＤ素子に対してデータの読み取りおよび書き込みを行うデータ送受信システムを提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＤ素子に対してデータの読み取りおよび書き込みを行うデータ送受信システムであって、
任意の個数の電磁誘導式のＲＦＩＤ素子と、
電磁誘導式のアクティブアンテナを有するリーダ／ライタと、
共振周波数の調整部を有するパッシブアンテナと、
を備えることを特徴とするデータ送受信システム。
【請求項２】
請求項１記載のデータ送受信システムであって、
前記調整部が、
前記リーダ／ライタが前記ＲＦＩＤ素子のデータを読み取る時間より十分長い時間において、該パッシブアンテナの共振周波数を、段階的または連続的に変化させて調整する、
ことを特徴とするデータ送受信システム。
【請求項３】
請求項１または２記載のデータ送受信システムであって、
前記調整部が、
前記アクティブアンテナが受信した波形に基づいて、該受信波形が、予め設定した理想波形になるように前記パッシブアンテナの共振周波数を調整する、
ことを特徴とするデータ送受信システム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のデータ送受信システムであって、
前記アクティブアンテナおよび前記パッシブアンテナが、
１つまたは複数の区画の区分け材を成す、
ことを特徴とするデータ送受信システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のデータ送受信システムであって、
前記ＲＦＩＤ素子が図書に付属し、
前記１つまたは複数の区画が書棚である、
ことを特徴とするデータ送受信システム。
【請求項６】
請求項１から４のいずれかに記載のデータ送受信システムであって、
前記ＲＦＩＤ素子が商品に付属し、
前記１つまたは複数の区画が商品棚である、
ことを特徴とするデータ送受信システム。
【請求項７】
請求項１から４のいずれかに記載のデータ送受信システムであって、
前記ＲＦＩＤ素子がカード媒体に付属し、
前記１つまたは複数の区画が前記カード媒体リーダ／ライタの送受信部である、
ことを特徴とするデータ送受信システム。
【請求項８】
ＲＦＩＤ素子に対してデータの読み取りおよび書き込みを行うデータ送受信の方法であって、
電磁誘導式のアクティブアンテナを有するリーダ／ライタを設置する段階と、
共振周波数の調整部を有するパッシブアンテナを設置する段階と、
任意の個数の電磁誘導式のＲＦＩＤ素子のデータの読み取りまたは書き込みを行う段階と、
を設けたことを特徴とするデータ送受信方法。
【請求項９】
請求項８記載のデータ送受信方法であって、
前記調整部が、前記リーダ／ライタが前記ＲＦＩＤ素子のデータを読み取る時間より十分長い時間において、該パッシブアンテナの共振周波数を、段階的または連続的に変化させて調整する段階、
を設けたことを特徴とするデータ送受信方法。
【請求項１０】
請求項８または９記載のデータ送受信方法であって、
前記調整部が、前記アクティブアンテナが受信した波形に基づいて、該受信波形が、予め設定した理想波形になるように前記パッシブアンテナの共振周波数を調整する段階、
を設けたことを特徴とするデータ送受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ：Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）素子を用いたデータの送受信に関し、特に複数のＲＦＩＤ素子を用いた場合のデータ送受信に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、物流や物品管理になどにおいて、バーコードに代わり、無線で交信でき、より多くの情報を保持することができ、かつ、書換えも可能なＲＦＩＤ素子の利用が注目されている。
【０００３】
係るＲＦＩＤ素子は、紙、プラスチック、または物品本体などの基材に設けたアンテナパターンと、該アンテナパターンとＩＣチップに内蔵された容量素子とにより、共振回路を形成し、該アンテナパターンを介して、特定の共振周波数で動作する。
【０００４】
書棚に収納した書籍、雑誌などの図書や、商品棚に陳列した商品などのように、任意の複数のＲＦＩＤ素子がお互いに近接した状態にあるか、お互いの上に積み重ねされているような場合、複数のＲＦＩＤ素子により、複数の静電容量が並列に接続された共通コイルができることになり、ＲＦＩＤ素子はお互いに影響を及ぼし、共振周波数が下にずれてしい、データの読み取りや書き込みができなくなることが知られている。
【０００５】
共振周波数が１３．５６ＭＨｚで、ＰＥＴに貼付したＲＦＩＤ素子を用いて本発明人が行った測定において、ＲＦＩＤ素子を２つ重ねた場合は１０ＭＨｚへ、３つ重ねた場合は８．４ＭＨｚへ、５つ重ねた場合は６．８ＨＨｚへ共振周波数がずれていることが確認されている。
【０００６】
係る共振周波数の下方へのずれに対して、一般的には、ＲＦＩＤ素子の共振周波数をリーダ／ライタのアクティブアンテナの送信周波数より高めに設定することがある。
【０００７】
また、アクティブアンテナの送信周波数を、ＲＦＩＤ素子の共振周波数に対応する値にまで下げるＲＦＩＤの読出および書込のための方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特表２００３−５１２８０１号公報。
【０００８】
しかしながら、書棚、商品棚、財布のように、１つの区画に入るＲＦＩＤ素子の数が任意である場合は、その時に存在するＲＦＩＤ素子の個数により共振周波数のずれ幅が異なり、全ての場合に対応して、予め共振周波数を高めに設定したり、アクティブアンテナの送信周波数を下げておくことは困難であった。
【０００９】
なお、「ＲＦＩＤ素子」は、基材の形状や用途などにより、「非接触ＩＣタグ」、「非接触データキャリア」、「無線ＩＣタグ」、「非接触ＩＣラベル」、「非接触ＩＣ」、「トランスポンダ」など、様々な名称で表現されており、本発明においては、代表して「ＲＦＩＤ素子」と称している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、任意の個数のＲＦＩＤ素子が近接または重なる場合においても、ＲＦＩＤ素子と確実に交信できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、ＲＦＩＤ素子に対してデータの読み取りおよび書き込みを行うデータ送受信システムにおいて、任意の個数の電磁誘導式のＲＦＩＤ素子と、電磁誘導式のアクティブアンテナを有するリーダ／ライタと、共振周波数の調整部を有するパッシブアンテナとを設けたものである。
【００１２】
本発明の第２の態様は、上述の第１の態様に係るデータ送受信システムにおいて、前記調整部を、前記リーダ／ライタが前記ＲＦＩＤ素子のデータを読み取る時間より十分長い時間において、該パッシブアンテナの共振周波数を段階的または連続的に変化させて調整するように構成したものである。
【００１３】
本発明の第３の態様は、上述の第１または２の態様に係るデータ送受信システムにおいて、前記調整部を、前記アクティブアンテナが受信した波形に基づいて、該受信波形が予め設定した理想波形になるように前記パッシブアンテナの共振周波数を調整するように構成したものである。
【００１４】
本発明の第４の態様は、上述の第１から３の態様に係るデータ送受信システムにおいて、前記アクティブアンテナおよび前記パッシブアンテナが、１つまたは複数の区画の区分け材を成すように構成したものである。
【００１５】
本発明の第５の態様は、上述の第１から４の態様に係るデータ送受信システムにおいて、前記ＲＦＩＤ素子が図書に付属し、前記１つまたは複数の区画が書棚であるように構成したものである。
【００１６】
本発明の第６の態様は、上述の第１から４の態様に係るデータ送受信システムにおいて、前記ＲＦＩＤ素子が商品に付属し、前記１つまたは複数の区画が商品棚であるように構成したものである。
【００１７】
本発明の第７の態様は、上述の第１から４の態様に係るデータ送受信システムにおいて、前記ＲＦＩＤ素子がカード媒体に付属し、前記１つまたは複数の区画が前記カード媒体リーダ／ライタの送受信部であるように構成したものである。
【００１８】
本発明の第８の態様は、ＲＦＩＤ素子に対してデータの読み取りおよび書き込みを行うデータ送受信の方法において、電磁誘導式のアクティブアンテナを有するリーダ／ライタを設置する段階と、共振周波数の調整部を有するパッシブアンテナを設置する段階と、任意の個数の電磁誘導式のＲＦＩＤ素子のデータの読み取りまたは書き込みを行う段階とを行うようにしたものである。
【００１９】
本発明の第９の態様は、上述の第８の態様に係るデータ送受信方法において、前記調整部が、前記リーダ／ライタが前記ＲＦＩＤ素子のデータを読み取る時間より十分長い時間において、該パッシブアンテナの共振周波数を段階的または連続的に変化させて調整する段階を行うようにしたものである。
【００２０】
本発明の第１０の態様は、上述の第８または９の態様に係るデータ送受信方法において、前記調整部が、前記アクティブアンテナが受信した波形に基づいて、該受信波形が予め設定した理想波形になるように前記パッシブアンテナの共振周波数を調整する段階を行うようにしたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るデータ送受信システムによれば、ＲＦＩＤ素子が近接または重なることによりＲＦＩＤ素子の共振周波数が低下した場合においても、パッシブアンテナを用いることにより、確実にＲＦＩＤ素子と通信することが可能になる。
【００２２】
また、パッシブアンテナが共振周波数の調整部を有することにより、ＲＦＩＤ素子の個数がいくつであっても、共振周波数の調整が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。図１は、本発明のデータ送受信システムの一実施例を示す構成図であり、各段に２つのアクティブアンテナ１と１つのパッシブアンテナ４を設置した棚の例である。
【００２４】
アクティブアンテナ１は、例えば、２．４５ＧＨｚのＲＦＩＤ素子においてはダイポールアンテナを、１３．５６ＭＨｚのＲＦＩＤ素子においてはスパイラルまたはコイルアンテナを用いるなど、所望する動作周波数に合わせて、異なる形状や特性となる。
【００２５】
マルチプレクサ２は、スイッチを用いて、複数のアクティブアンテナ１からの信号から１つの信号を選択する装置である。
【００２６】
リーダ／ライタ３は、アクティブアンテナ１、およびマルチプレクサ２を介して、上位システムの制御の元に、ＲＦＩＤ素子のデータの読み取り、またはＲＦＩＤ素子へのデータの書き込みを行うものである。
【００２７】
パッシブアンテナ４は、例えば、図２に示すように、共振周波数の調整部５を有したコイルアンテナである。
【００２８】
調整部５は、段階的または連続的に、パッシブアンテナ４の共振周波数をＲＦＩＤ素子の通常の共振周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）よりも高い共振周波数域で変化させるものである。
【００２９】
パッシブアンテナ４の共振周波数をＲＦＩＤ素子の通常の共振周波数より高くすることにより、複数のＲＦＩＤ素子が近接または重なることにより低下したＲＦＩＤ素子群全体の共振周波数を、高い周波数域に遷移させることで、ＲＦＩＤ素子の読み取りや書き込みが可能になる。
【００３０】
パッシブアンテナ４は、ＲＦＩＤ素子に形成したアンテナパターンと同じ位置付けであり、単に増幅器として機能するだけであるから、アクティブアンテナ１のように信号線を接続する必要がない。
【００３１】
調整部５は、特定の範囲内において、ＲＦＩＤ素子からデータを読み取る時間より十分に長い時間、パッシブアンテナ４の共振周波数を変更するために、異なる容量を持つコンデンサを自動的に切り替えるものである。
【００３２】
また、調整部５は、アクティブアンテナ１が受信した波形に基づいて、受信波形が、予め設定した理想波形になるように可変コンデンサを用いて、パッシブアンテナ４の共振周波数を調整するようなフィードバックを備えた形態も可能である。
【００３３】
本発明のデータ送受信システムは、書籍や雑誌を収納する書棚や商品の陳列棚などの区画を構成する区分け材を成すように設置するのが好適であり、例えば、アクティブアンテナ１を書棚の側板に設置し、パッシブアンテナ４を備えたブックエンドを、複数の図書の任意の位置に挿入することにより、１つの区画内の図書数がいくつであっても、調整部５によりパッシブアンテナ４の共振周波数を変更し、ＲＦＩＤ素子の読み取りまたは書き込みが可能になる。
【００３４】
また、カードケースや財布などに、複数の定期券やクレジットカードなどのＲＦＩＤ素子を備えるカード媒体が近接または重なって収納されている場合においても、図３に示すように、カード媒体のリーダ／ライタの送受信部（カード媒体の読み取りパネルなど）にアクティブアンテナ１とパッシブアンテナ４を並べて配置することにより、ＲＦＩＤ素子との確実な交信が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のデータ送受信システムの一実施の形態の構成図である。
【図２】本発明のパッシブアンテナの説明図である。
【図３】本発明のデータ送受信システムの異なる実施例の構成図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  アクティブアンテナ
２  マルチプレクサ
３  リーダ／ライタ
４  パッシブアンテナ
５  調整部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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