(57)【要約】【課題】未使用時にはコンパクト化を図れ、かつサーチ時には無線タグ位置の推定精度を向上する。【解決手段】無線タグ読み取り装置１は、対象物に添付された無線タグ回路素子ＴoのＩＣ回路部１５０の無線タグ情報にアクセスするアクセス情報を生成する制御回路２０２と、このアクセス情報を無線タグ回路素子Ｔoのアンテナ１５１に送信しアクセスを行う送信アンテナ１０；及び、この送信に応じた返答信号を受信する受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂを備えたアンテナユニット３とを有し、受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂは、互いの間隔ｄを伸縮可能に接続されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に関連づけて取り扱われる無線タグ回路素子のＩＣ回路部の無線タグ情報にアクセスするアクセス情報を、無線通信により前記無線タグ回路素子のタグ側アンテナに送信し、前記ＩＣ回路部の前記無線タグ情報へのアクセスを行う送信アンテナ手段と、
この送信アンテナ手段によるアクセス情報の送信後、この送信されたアクセス情報に応じて前記ＩＣ回路部より送信された返答信号を、前記タグ側アンテナを介して無線通信によりそれぞれ受信する受信アンテナ手段とを有し、
前記送信アンテナ手段及び前記受信アンテナ手段のうち少なくとも一方は、互いの間隔を伸縮可能に接続された複数のアンテナを備えることを特徴とする無線タグ読み取り装置用アンテナユニット。
【請求項２】
請求項１記載の無線タグ読み取り装置用アンテナユニットにおいて、
前記受信アンテナ手段は、互いの間隔を伸縮可能に接続された複数のアンテナから構成されることを特徴とする無線タグ読み取り装置用アンテナユニット。
【請求項３】
請求項１記載の無線タグ読み取り装置用アンテナユニットにおいて、
前記送信アンテナ手段は、互いの間隔を伸縮可能に接続された複数のアンテナから構成されることを特徴とする無線タグ読み取り装置用アンテナユニット。
【請求項４】
請求項１記載の無線タグ読み取り装置用アンテナユニットにおいて、
前記送信アンテナ手段及び前記受信アンテナ手段は、互いの間隔を伸縮可能に接続された送信・受信共通の複数のアンテナから構成されることを特徴とする無線タグ読み取り装置用アンテナユニット。
【請求項５】
請求項１記載の無線タグ読み取り装置用アンテナユニットにおいて、
前記送信アンテナ手段及び前記受信アンテナ手段の少なくとも一方を構成する前記複数のアンテナの一部は、送信・受信共通のアンテナであることを特徴とする無線タグ読み取り装置用アンテナユニット。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれか１項記載の無線タグ読み取り装置用アンテナユニットにおいて、
前記複数のアンテナにより、アレイアンテナが構成されることを特徴とする無線タグ読み取り装置用アンテナユニット。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項記載の無線タグ読み取り装置用アンテナユニットにおいて、
前記複数のアンテナの間隔の伸縮状態を検出する検出手段を有することを特徴とする無線タグ読み取り装置用アンテナユニット。
【請求項８】
対象物に関連づけて取り扱われる無線タグ回路素子のＩＣ回路部の無線タグ情報にアクセスするアクセス情報を生成するアクセス情報生成手段と、
このアクセス情報生成手段で生成した前記アクセス情報を、無線通信により前記無線タグ回路素子のタグ側アンテナに送信し、前記ＩＣ回路部の前記無線タグ情報へのアクセスを行う送信アンテナ手段；及び、この送信アンテナ手段によるアクセス情報の送信後、この送信されたアクセス情報に応じて前記ＩＣ回路部より送信された返答信号を、前記タグ側アンテナを介して無線通信により受信する受信アンテナ手段を備えたアンテナユニットとを有し、
このアンテナユニットの前記送信アンテナ手段及び前記受信アンテナ手段のうち少なくとも一方は、互いの間隔を伸縮可能に接続された複数のアンテナを備えることを特徴とする無線タグ読み取り装置。
【請求項９】
請求項８記載の無線タグ読み取り装置において、
前記アンテナユニットの前記複数のアンテナの間隔の伸縮状態を検出する検出手段を有することを特徴とする無線タグ読み取り装置。
【請求項１０】
請求項９記載の無線タグ読み取り装置において、
前記検出手段の検出結果に応じて、前記複数のアンテナによる指向性をそれぞれ関連づけて制御する制御手段を有することを特徴とする無線タグ読み取り装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の無線タグ読み取り装置において、
前記制御手段は、前記複数のアンテナによる指向性を単一の方向に保持しつつその方向を順次変化させ、各アンテナの受信信号強度に応じて、前記対象物に係わる無線タグ回路素子の存在位置を推定し、その位置情報信号を出力することを特徴とする無線タグ読み取り装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の無線タグ読み取り装置において、
前記制御手段は、前記複数のアンテナによる指向性を前記無線タグ回路素子に対する受信感度が最適となるよう変化させ、各アンテナの受信信号強度及び位相に応じて、前記対象物に係わる無線タグ回路素子の存在位置を推定し、その位置情報信号を出力することを特徴とする無線タグ読み取り装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２記載の無線タグ読み取り装置において、
前記対象物に係わる無線タグ回路素子の存在位置を推定した場合にその存在位置情報を表示する表示手段を有することを特徴とする無線タグ読み取り装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の無線タグ読み取り装置において、
前記表示手段は、複数の前記対象物に係わる複数の無線タグ回路素子の存在位置を推定した場合にそれら複数の存在位置情報を表示可能に構成されていることを特徴とする無線タグ読み取り装置。
【請求項１５】
請求項８乃至１４のいずれか１項記載の無線タグ読み取り装置において、
前記アンテナユニットは、それ以外の部分に対し着脱可能に取り付けられていることを特徴とする無線タグ読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信により外部と情報の授受が可能な無線タグに備えられた無線タグ回路素子に対して、外部より情報の読み取りを行う無線タグ読み取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型の無線タグとリーダ（読み取り装置）／ライタ（書き込み装置）との間で非接触で情報の読み取り／書き込みを行うＲＦＩＤ（Ratio  Frequency  Identification）システムが知られている。例えばラベル状の無線タグに備えられた無線タグ回路素子は、所定の無線タグ情報を記憶するＩＣ回路部とこのＩＣ回路部に接続されて情報の送受信を行うアンテナとを備えており、無線タグが汚れている場合や見えない位置に配置されている場合であっても、リーダ／ライタ側よりＩＣ回路部の無線タグ情報に対してアクセス（情報の読み取り／書き込み）が可能であり、商品管理や検査工程等の様々な分野において実用が期待されている。
【０００３】
従来、上記のような無線タグを利用した物品の検索に係わる技術として、検索したい物品(対象物)に添付された無線タグをサーチするための、操作者が携帯して保持可能な処理端末が提唱されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この処理端末においては、伸縮自在のアンテナ保持手段の先端部にアンテナが端末本体と離れた状態で保持され、さらにアンテナ位置変更部でアンテナ保持手段の向きや角度を変更することにより、アンテナの位置や角度を変えられるようになっている。また未使用時にはアンテナ保持手段を縮めることでコンパクト化し、持ち運びに便利なようにすることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２６６０８５号公報（段落番号００１６〜００２７、図１及び図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術では、アンテナ保持手段を伸縮させることでアンテナの位置を高低させたり、さらにアンテナ位置変更部でアンテナ保持手段の向きや角度を変更することで、アンテナの設置位置や角度を広く自在に設定できるようになっている。しかしながら、アンテナ自体は１つであり向きや位置を変えてもアンテナの受信性能そのものは変わらないため、サーチしたい無線タグの存在位置の同定（推定）精度には限界があった。またユーザが無線タグをサーチしながらアンテナの向きや角度を変更しなければならないという問題点があった。
【０００７】
本発明の目的は、未使用時にはコンパクト化を図れ、かつサーチ時には無線タグ位置の同定（推定）精度を向上することができる無線タグ読み取り装置用アンテナユニット及びこれを用いた無線タグ読み取り装置を提供することにある。またユーザがアンテナの向きや角度を変えなくても対象となる無線タグの位置を同定（推定）できる無線タグ読みとり装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、第１の発明は、対象物に関連づけて取り扱われる無線タグ回路素子のＩＣ回路部の無線タグ情報にアクセスするアクセス情報を、無線通信により前記無線タグ回路素子のタグ側アンテナに送信し、前記ＩＣ回路部の前記無線タグ情報へのアクセスを行う送信アンテナ手段と、この送信アンテナ手段によるアクセス情報の送信後、この送信されたアクセス情報に応じて前記ＩＣ回路部より送信された返答信号を、前記タグ側アンテナを介して無線通信により受信する受信アンテナ手段とを有し、前記送信アンテナ手段及び前記受信アンテナ手段のうち少なくとも一方は、互いの間隔を伸縮可能に接続された複数のアンテナを備えることを特徴とする。
【０００９】
本願第１発明においては、無線タグ情報にアクセスするアクセス情報が、送信アンテナ手段から無線通信により無線タグ回路素子のタグ側アンテナに送信される。この送信されたアクセス情報に応じ無線タグ回路素子のＩＣ回路部より送信された返答信号は、受信アンテナ手段によって受信される。ここで、受信アンテナ手段を複数のアンテナで構成する（送受信兼用アンテナとした場合には送信アンテナ手段を複数のアンテナで構成してもよい）ことにより、それぞれのアンテナで受信された返答信号の信号強度に基づき所定の演算処理を行うことで、ユーザがアンテナの向きや角度を変えることなく、当該無線タグ回路素子の存在位置（言い換えれば対象物の存在位置）を同定（推定）することができる。
【００１０】
またこのとき、複数のアンテナどうしの距離間隔が大きいほど、受信した各返答信号の位相変化が大きくなって上記存在位置の推定精度が向上するが、本願第１発明においては、複数のアンテナが互いの間隔を伸縮可能に接続されていることにより、通常時にはその伸縮構造を縮め複数のアンテナの間隔を互いに近づけてコンパクトにできる一方、サーチ時には伸縮構造を伸ばし複数のアンテナの間隔を遠ざけて位置推定精度を向上することができる。このようにして、通常時(未使用時)のコンパクト化を図りつつ、サーチ時の無線タグ位置同定（推定）精度を向上することができる。
【００１１】
第２の発明は、上記第１発明において、前記受信アンテナ手段は、互いの間隔を伸縮可能に接続された複数のアンテナから構成されることを特徴とする。
【００１２】
受信アンテナ手段の複数のアンテナが互いの間隔を伸縮可能に接続されていることにより、通常時には縮め間隔を互いに近づけてコンパクトにできる一方、サーチ時には伸ばし複数のアンテナの間隔を遠ざけることができる。
【００１３】
第３の発明は、上記第１発明において、前記送信アンテナ手段は、互いの間隔を伸縮可能に接続された複数のアンテナから構成されることを特徴とする。
【００１４】
送信アンテナ手段の複数のアンテナが互いの間隔を伸縮可能に接続されていることにより、通常時には縮め間隔を互いに近づけてコンパクトにできる一方、サーチ時には伸ばし複数のアンテナの間隔を遠ざけることができる。
【００１５】
第４の発明は、上記第１発明において、前記送信アンテナ手段及び前記受信アンテナ手段は、互いの間隔を伸縮可能に接続された送信・受信共通の複数のアンテナから構成されることを特徴とする。
【００１６】
送信アンテナ手段及び受信アンテナ手段としての複数の送信・受信アンテナが互いの間隔を伸縮可能に接続されていることにより、通常時には縮め間隔を互いに近づけてコンパクトにできる一方、サーチ時には伸ばし複数のアンテナの間隔を遠ざけることができる。
【００１７】
第５の発明は、上記第１発明において、前記送信アンテナ手段及び前記受信アンテナ手段の少なくとも一方を構成する前記複数のアンテナの一部は、送信・受信共通のアンテナであることを特徴とする。
【００１８】
一部が送信・受信アンテナで構成される送信アンテナ手段又は受信アンテナ手段としての複数のアンテナを、通常時には縮め間隔を互いに近づけてコンパクトにできる一方、サーチ時には伸ばし複数のアンテナの間隔を遠ざけることができる。
【００１９】
第６の発明は、上記第２乃至第５発明のいずれか１つにおいて、前記複数のアンテナにより、アレイアンテナが構成されることを特徴とする。
【００２０】
通常時にはアンテナの互いの間隔を縮め間隔を互いに近づけてコンパクトにできる一方、サーチ時には伸ばして各アンテナの間隔を遠ざけ、さらにアレイアンテナとして動作するので、位置推定精度を向上することができる。
【００２１】
第７の発明は、上記第１乃至第６発明のいずれか１つにおいて、前記複数のアンテナの間隔の伸縮状態を検出する検出手段を有することを特徴とする。
【００２２】
これにより、伸縮可能に接続された複数のアンテナの間隔を検出することができる。
【００２３】
上記目的を達成するために、第８の発明は、対象物に関連づけて取り扱われる無線タグ回路素子のＩＣ回路部の無線タグ情報にアクセスするアクセス情報を生成するアクセス情報生成手段と、このアクセス情報生成手段で生成した前記アクセス情報を、無線通信により前記無線タグ回路素子のタグ側アンテナに送信し、前記ＩＣ回路部の前記無線タグ情報へのアクセスを行う送信アンテナ手段；及び、この送信アンテナ手段によるアクセス情報の送信後、この送信されたアクセス情報に応じて前記ＩＣ回路部より送信された返答信号を、前記タグ側アンテナを介して無線通信により受信する受信アンテナ手段を備えたアンテナユニットとを有し、このアンテナユニットの前記送信アンテナ手段及び前記受信アンテナ手段のうち少なくとも一方は、互いの間隔を伸縮可能に接続された複数のアンテナを備えることを特徴とする。
【００２４】
本願第８発明においては、無線タグ回路素子のＩＣ回路部の無線タグ情報にアクセスするアクセス情報がアクセス情報生成手段で生成され、そのアクセス情報がアンテナユニットの送信アンテナ手段から無線通信により無線タグ回路素子のタグ側アンテナに送信される。この送信されたアクセス情報に応じ無線タグ回路素子のＩＣ回路部より送信された返答信号は、アンテナユニットの受信アンテナ手段によって受信される。ここで、受信アンテナ手段を複数のアンテナで構成する（送受信兼用アンテナとした場合には送信アンテナ手段を複数のアンテナで構成してもよい）ことにより、それぞれのアンテナで受信された返答信号の信号強度に基づき所定の演算処理を行うことで、ユーザがアンテナの向きや角度を変えることなく、当該無線タグ回路素子の存在位置（言い換えれば対象物の存在位置）を推定することができる。
【００２５】
またこのとき、複数のアンテナどうしの距離間隔が大きいほど、受信した各返答信号の位相変化が大きくなって上記存在位置の推定精度が向上するが、本願第８発明においては、複数のアンテナが互いの間隔を伸縮可能に接続されていることにより、通常時にはその伸縮構造を縮め複数のアンテナ間隔を互いに近づけてコンパクトにできる一方、サーチ時には伸縮構造を伸ばし複数のアンテナの間隔を遠ざけて位置推定精度を向上することができる。このようにして、通常時のコンパクト化を図りつつ、サーチ時の無線タグ位置同定（推定）精度を向上することができる。
【００２６】
第９の発明は、上記第８発明において、前記アンテナユニットの前記複数のアンテナの間隔の伸縮状態を検出する検出手段を有することを特徴とする。
【００２７】
これにより、伸縮可能に接続された複数のアンテナの間隔を検出することができる。
【００２８】
第１０の発明は、上記第９発明において、前記検出手段の検出結果に応じて、前記複数のアンテナによる指向性をそれぞれ関連づけて制御する制御手段を有することを特徴とする。
【００２９】
制御手段で複数のアンテナを互いに関連づけて指向制御し、各指向時における各アンテナの信号強度と移相差及びアンテナ間隔の検出値等に基づき所定の演算処理を行うことで、無線タグ回路素子の存在方向及びその位置を容易に推定することができる。
【００３０】
第１１の発明は、上記第１０発明において、前記制御手段は、前記複数のアンテナによる指向性を単一の方向に保持しつつその方向を順次変化させ、各アンテナの受信信号強度と移相差に応じて、前記対象物に係わる無線タグ回路素子の存在位置を推定し、その位置情報信号を出力することを特徴とする。
【００３１】
制御手段で複数のアンテナによって合成される指向性を単一方向にしつつ順次方向を変化させ、各方向時における各アンテナの信号強度と移相差に応じ所定の演算処理を行う(いわゆるフェイズドアレイアンテナ制御による手法)ことで、無線タグ回路素子の存在方向及びその位置を容易に推定し、対応する位置情報信号を出力することができる。
【００３２】
第１２の発明は、上記第１０発明において、前記制御手段は、前記複数のアンテナによる指向性を前記無線タグ回路素子に対する受信感度が最適となるように変化させ、各アンテナの受信信号強度及び位相に応じて、前記対象物に係わる無線タグ回路素子の存在位置を推定し、その位置情報信号を出力することを特徴とする。
【００３３】
制御手段で複数のアンテナによる指向性を、無線タグ回路素子に対する受信感度が最適となるように変化させ、各アンテナの信号強度及び移相差に応じ所定の演算処理を行う(いわゆるアダプティブ制御による手法)ことで、無線タグ回路素子を高感度で検出すると同時にその存在方向及びその位置を推定し、対応する位置情報信号を出力することができる。
【００３４】
第１３の発明は、上記第１１又は第１２発明において、前記対象物に係わる無線タグ回路素子の存在位置を推定した場合にその存在位置情報を表示する表示手段を有することを特徴とする。
【００３５】
対象物に係わる無線タグ回路素子の存在位置推定時に、表示手段によってその存在位置情報を表示することができる。
【００３６】
第１４の発明は、上記第１３発明において、前記表示手段は、複数の前記対象物に係わる複数の無線タグ回路素子の存在位置を推定した場合にそれら複数の存在位置情報を表示可能に構成されていることを特徴とする。
【００３７】
対象物に係わる無線タグ回路素子が複数ある場合にも、表示手段によってその複数の存在位置情報を表示することができる。
【００３８】
第１５の発明は、上記第８乃至第１４発明のいずれか１つにおいて、前記アンテナユニットは、それ以外の部分に対し着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
【００３９】
これにより、必要に応じて、アンテナユニットをそれ以外の本体部分に自在に装着したり取り外したりすることが可能となる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、通常時には複数のアンテナの伸縮構造を縮め複数のアンテナの間隔を互いに近づけてコンパクトにできる一方、サーチ時には伸縮構造を伸ばし複数のアンテナの間隔を遠ざけて位置推定精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００４２】
図１は、本実施形態の無線タグ読み取り装置の全体概略構造を表す図であり、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）中Ｉ方向からみた矢視図である。
【００４３】
図１において、この無線タグ読み取り装置１は、本体ユニット２と、この本体ユニット２に着脱可能に取り付けられるアンテナユニット３とを有している。
【００４４】
本体ユニット２は、筐体４と、この筐体４の上部（図１（ａ）中手前側）の大部分を占めるように配設された表示部５と、筐体４のうち表示部５の側方（図１（ａ）中左側）に配設された操作部６及び音声報知手段７（例えばブザー、アラーム、チャイムスピーカ等）と、筐体４のうち表示部５の前方（図１（ａ）中上側）に配設された撮像手段としてのＣＣＤカメラ８とを備えている。
【００４５】
操作部６は、操作入力手段として適宜のキー、ボタン、スイッチ、パッド等を備えており、表示やサーチ等に係わる種々の操作入力が行えるようになっている。なお、表示部５を公知のタッチパネルとし、操作部６の機能の一部又は全部をこのタッチパネルにて行えるようにしてもよい。
【００４６】
ＣＣＤカメラ８は、筐体４内に周方向に回転可能に設けられた筒状部材２１内に設けられている。筒状部材２１には、その周方向回転を手動で操作する把持部２１Ａが一体的に設けられており、この把持部２１Ａを手動操作して筒状部材２１を回転させることにより上記ＣＣＤカメラ８を回転でき、この結果ＣＣＤカメラ８による視野をある程度の範囲に上下方向に俯仰動できるようになっている。
【００４７】
図２は、上記アンテナユニット３の構造を表す図であり、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は図２（ａ）中II方向からみた矢視図である。
【００４８】
これら図２（ａ）及び図２（ｂ）において、アンテナユニット３は、ユニット基部９と、この基部９内に設けられ無線タグＴ（詳細は後述）への信号を送信する１つの送信アンテナ１０（図示せず、後述の図５参照）と、アンテナ支持アーム１２Ａ，１２Ｂ（図示せず、後述の図３及び図１３参照）を介し基部９より左右に突出するように設けられ無線タグＴからの信号を受信する３つの受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ（図示せず、後述の図５参照）及びそれらを内包するアンテナカバー１３Ａ，１３Ｂとを備えている。なお中央の受信アンテナ１１Ｃは基部９内に設けられている。
【００４９】
基部９は、係止具１４を備えており、これら係止具１４が本体ユニット２下面の係合部（図示せず）と係合することにより、上記本体ユニット２に対し着脱可能となっている。
【００５０】
アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃはアレイアンテナとして動作し、受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂは、アンテナ支持アーム１２Ａ，１２Ｂが上記基部９に対し長手方向にスライドすることで中央の受信アンテナ１１Ｃに対し互いの間隔を伸縮可能に接続されている。さらに、受信アンテナ１１Ａと受信アンテナ１１Ｃ、受信アンテナ１１Ｂと受信アンテナ１１Ｃとの間隔は常に等しくなるよう伸縮する構造となっている。
【００５１】
図３は、この伸縮構造の要部を表す拡大図である。
【００５２】
図３において、受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂの上記アンテナ支持アーム１２Ａ，１２Ｂは、その根本側（基部９内に配置される側）に例えば略平板状の駆動部１５Ａ，１５Ｂが設けられている。これら駆動部１５Ａ，１５Ｂは、この例では平歯車１６を介し互いに対向するように配置されており、平歯車１６側に設けたギヤ１７Ａ，１７Ｂが平歯車１６に噛合している。これにより、アンテナ支持アーム１２Ａ，１２Ｂを互いに同一のシフト量をもってその長手方向（図示左右方向）にスライド可能とし、これによって受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの間隔を調整可能としている。
【００５３】
このとき、それら受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの間隔の伸縮状態を検出する検出手段として、この例では公知の非接触式のセンサ１８（例えば光学的又は磁気的検出を行うセンサ）が一方の受信アンテナ１１Ａに関わる駆動部１５Ａ側に設けられている。当該受信アンテナ１１Ａのアンテナ支持アーム１２Ａに、所定間隔で複数（この例では４つ）の被検出体１９ａ〜ｄ（光学素子又は磁気素子）が設けられており、これら被検出体１９a〜ｄがセンサ１８の対向位置にきたことをセンサ１８で検知することで伸縮状態を検出し、対応する検出信号を制御回路（後述の図５参照）へ出力するようになっている。
【００５４】
図４は、上記無線タグ読み取り装置１の検索（サーチ）対象である物品に添付された無線タグＴに備えられた無線タグ回路素子Ｔoの機能的構成の一例を表すブロック図である。
【００５５】
図４において、無線タグ回路素子Ｔoは、無線タグ読み取り装置１側の上記送信アンテナ１０及び受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１ＣとＵＨＦ帯等の高周波を用いて非接触で信号の送受信を行うアンテナ１５１(タグ側アンテナ)と、このアンテナ１５１に接続されたＩＣ回路部１５０とを有している。
【００５６】
ＩＣ回路部１５０は、アンテナ１５１により受信された搬送波を整流する整流部１５２と、この整流部１５２により整流された搬送波のエネルギを蓄積し駆動電源とするための電源部１５３と、上記アンテナ１５１により受信された搬送波からクロック信号を抽出して制御部（後述）１５７に供給するクロック抽出部１５４と、所定の情報信号を記憶し得る情報記憶部として機能するメモリ部１５５と、上記アンテナ１５１に接続された変復調部１５６と、上記整流部１５２、クロック抽出部１５４、及び変復調部１５６等を介して上記無線タグ回路素子Ｔoの作動を制御するための制御部１５７とを備えている。
【００５７】
変復調部１５６は、アンテナ１５１により受信された上記無線タグ読み取り装置１の送信アンテナ１０からの通信信号の復調を行うと共に、上記制御部１５７からの返信信号に基づき、送信アンテナ１０より受信された搬送波を反射変調する。
【００５８】
制御部１５７は、上記変復調部１５６により復調された受信信号を解釈し、上記メモリ部１５５において記憶された情報信号に基づいて返信信号を生成し、上記変復調部１５６により返信する制御等の基本的な制御を実行する。
【００５９】
図５は、上記本体ユニット２及びアンテナユニット３の制御系の構成を表す機能ブロック図である。
【００６０】
図５において、本体ユニット２には、上記受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを介し上記無線タグ回路素子ＴoのＩＣ回路部１５０の情報(無線タグ情報)へアクセスする（読み取り又は書き込みを行う）ための高周波回路２０１と、無線タグ回路素子ＴoのＩＣ回路部１５０から読み出された信号を処理して情報を読み出すとともに無線タグ回路素子ＴoのＩＣ回路部１５０へアクセスするためのアクセス情報を生成する機能を含み、無線タグ読み取り装置１全体の動作を制御するための制御回路２０２と、受信アンテナ１１Ａに係わる位相制御ユニット２０３と、受信アンテナ１１Ｂに係わる位相制御ユニット２０４と、受信アンテナ１１Ｃに係わる位相制御ユニット２０４′と、これら位相制御ユニット２０３，２０４，２０４′からの出力を加算する加算器２０５とを有する。
【００６１】
位相制御ユニット２０３，２０４，２０４′は、制御回路２０２からの位相制御信号を入力しこれに応じて受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃにおける受信電波信号の位相を可変に設定する移相器２０６，２０７，２０７′と、制御回路２０２からの信号を入力しこれに応じて移相器２０６，２０７，２０７′から入力した信号を可変に増幅し上記加算器２０５に出力する可変ゲインアンプ(増幅率可変アンプ)２０８，２０９，２０９′とを備えている。
【００６２】
高周波回路２０１は、送信アンテナ１０を介し無線タグ回路素子Ｔoに対して信号を送信する送信部２１２と、受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃにより受信された無線タグ回路素子Ｔoからの反射波を入力する受信部２１３とから構成される。
【００６３】
送信部２１２は、無線タグ回路素子ＴoのＩＣ回路部１５０の無線タグ情報にアクセスする(読み取り／書き込みを行う)ための搬送波を発生させる搬送波発生部として機能する水晶発振回路２１５と、上記制御回路２０２から供給される信号に基づいて上記搬送波発生部により発生させられた搬送波を変調（この例では制御回路２０２からの「ＴＸ＿ＡＳＫ」信号に基づく振幅変調）する搬送波変調部として機能する第１乗算回路２１６（但し「ＴＸ＿ＡＳＫ信号」の場合は増幅率可変アンプ等を用いてもよい）と、その第１乗算回路２１６により変調された変調波を増幅（この例では制御回路２０２からの「ＴＸ＿ＰＷＲ」信号によって増幅率を決定される増幅）する変調波増幅部として機能する第１アンプ２１７とを備えている。そして、上記搬送波発生部により発生される搬送波は、好適には周波数３００ＭＨｚ以上とされ、望ましくは９００ＭＨｚ近傍あるいは２．４５ＧＨｚ近傍とされ、上記第１アンプ２１７の出力は、送信アンテナ１０に伝達されて無線タグ回路素子ＴoのＩＣ回路部１５０に供給される。
【００６４】
受信部２１３は、受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃで受信され上記位相制御ユニット２０３，２０４，２０４′を経て加算器２０５で合算された無線タグ回路素子Ｔoからの反射波と上記搬送波発生部により発生させられた搬送波とを掛け合わせる第２乗算回路２１８と、その第２乗算回路２１８の出力から必要な帯域の信号のみを取り出すための第１バンドパスフィルタ２１９と、この第１バンドパスフィルタ２１９の出力を増幅して第１リミッタ２２０に供給する第２アンプ２２１と、上記受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃで受信され上記位相制御ユニット２０３，２０４，２０４′を経て加算器２０５で合算された無線タグ回路素子Ｔoからの反射波と上記搬送波発生部により発生された後に位相が９０°ずらされた搬送波とを掛け合わせる第３乗算回路２２２と、その第３乗算回路２２２の出力から必要な帯域の信号のみを取り出すための第２バンドパスフィルタ２２３と、この第２バンドパスフィルタ２２３の出力を入力するとともに増幅して第２リミッタ２２４に供給する第３アンプ２２５とを備えている。そして、上記第１リミッタ２２０から出力される信号「ＲＸＳ−Ｉ」及び第２リミッタ２２４から出力される信号「ＲＸＳ−Ｑ」は、上記制御回路２０２に入力されて処理される。
【００６５】
また、第２アンプ２２１及び第３アンプ２２５の出力は、ＲＳＳＩ（Received  Signal  Strength  Indicator)回路２２６にも入力され、それらの信号の強度を示す信号「ＲＳＳＩ」が制御回路２０２に入力されるようになっている。このようにして、本実施形態の無線タグ読み取り装置１では、Ｉ−Ｑ直交復調によって無線タグ回路素子Ｔoからの反射波の復調が行われる。
【００６６】
制御回路２０２は、いわゆるマイクロコンピュータであり、詳細な図示を省略するが、中央演算処理装置であるＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等から構成され、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。この制御回路２０２は、上述した高周波回路受信部２１３からの受信信号、センサ１８の検出信号、操作部６の操作信号等を入力した後所定の演算処理を行い、上述した高周波回路送信部２１２への増幅制御信号及び変調制御信号、位相制御ユニット２０３，２０４，２０４′への位相制御信号、画像処理部２０への画像処理制御信号、音声報知手段への音声駆動制御信号(図５では図示省略)等を出力する。
【００６７】
なお、上記制御回路２０２は、例えば入出力インターフェイス（図示せず）を介し例えば通信回線に接続され、この通信回線に接続された図示しないルートサーバ、他の端末、汎用コンピュータ、及び情報サーバ等との間で情報のやりとりが可能なように構成してもよい。
【００６８】
図６は、上記制御回路２０２が行う無線タグのサーチに係わる制御手順を表すフローチャートである。本実施形態の無線タグ読み取り装置１のアンテナユニット３では、３つの受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを備え１つの返答信号がアンテナユニット３に対し角度を持って斜めから伝搬した場合にそれら受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃでその行路長の差だけ受信電波の位相に差が出ることを利用し、無線タグＴの存在位置検出を行うものである。
【００６９】
図６において、操作部６においてサーチ開始の旨の適宜の指示入力(例えば適宜のキー操作)があると、このフローが開始される。
【００７０】
まずステップＳ１０において、操作者が操作部６で入力した検索(サーチ)対象に係わる情報(例えば、対象物に添付された無線タグの識別番号、ＩＤナンバー等)に係わる操作信号を、操作部６から入力する。
【００７１】
その後、ステップＳ２０において、サーチ時において受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの(受信)指向性を単一方向に保持しつつその方向を変化させるとき(詳細は後述)におけるある基準位置(例えば無線タグ読み取り装置１の真左側方向を０°)からの指向性の角度(以下適宜、指向角という)θの初期値をθ＝θSTARTに設定する。なお、このθSTARTの値は、予め制御回路２０２のＲＡＭ内に固定的に記憶されていてもよいし、書き換え可能に記憶されていてもよいし、サーチの都度操作部６から入力するようにしてもよい。
【００７２】
次に、ステップＳ３０に移り、センサ１８で検出した受信アンテナ１１Ａ，１Ｂの間隔ｄの伸縮状態に係わる検出信号を入力し、そのｄの値を決定する。
【００７３】
その後、ステップＳ５０では、上記指向角θ、アンテナ間隔ｄの値に応じ、受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃに係る位相を決定し、これに対応した位相制御信号を位相制御ユニット２０３，２０４，２０４′に出力する。この手順を、図７を用いてさらに詳細に説明する。
【００７４】
図７は、一例として、図８に示すような指向角４５°の場合における位相決定の手順を表した図である。図７において、受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの行路長の差ｌ［ｍ］は、アンテナ間隔ｄ［ｍ］に対し、
ｌ＝ｄ×ｓｉｎ４５°
＝ｄ×（１／√２）
で表される。
【００７５】
受信波の波長をλ［ｍ］とすると、移相器２０６，２０７，２０７′のそれぞれの間には、次式で表される位相差φを与えればよいこととなる。
【００７６】
φ＝２π×（ｄ／√２）×（１／λ）
なお、上記４５°以外の角度についても、上記同様にして、指向角θの値に基づき、移相器２０６，２０７，２０７′のそれぞれの間に、対応する位相差φを与えればよい。
【００７７】
上記ステップＳ５０の後、ステップＳ６０で、上記のように受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの位相を設定した(言いかえれば指向角θを設定した)条件のもと、送信アンテナ１０よりサーチ対象無線タグＴに対する呼びかけ信号であるScrollＩＤ信号を出力させる。詳細には、「ＴＸ＿ＡＳＫ」信号を生成して第１乗算回路２１６に出力し、第１乗算回路２１６で対応する上記振幅変調が行われアクセス情報としての「Scroll ID」信号となる。一方制御回路２０２は「ＴＸ＿ＰＷＲ」信号を生成して第１アンプ２１７に出力し、第１アンプ２１７でその「ＴＸ＿ＰＷＲ」信号に基づく増幅率で信号増幅が行われ、最終的に送信アンテナ１０を介し送信され、サーチ対象である無線タグＴの無線タグ回路素子Ｔoからの返信を促す。
【００７８】
その後、ステップＳ７０で、上記「Scroll ID」信号に対応してサーチ対象の無線タグＴの無線タグ回路素子Ｔoから送信された返答信号（＝リプライ信号；物品情報等の無線タグ情報）を受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃより受信し位相制御ユニット２０３，２０４，２０４′で位相制御され、加算器２０５及び高周波回路受信部２１３を介し取り込む、このときのＲＳＳＩ回路２２６からの受信信号強度信号「ＲＳＳＩ」が入力され、その値がステップＳ８０でＲＡＭ等の適宜の記憶手段(制御回路２０２外の外部記憶手段でもよいし、また不揮発性のものでもよい)に記憶される。
【００７９】
そしてステップＳ９０で、θが、予め指向角θを順次変化させるときの最終値として設定されたθEND(例えば指向角θ変化範囲)に等しくなったかどうかを判定する。最初はθ＝θSTARTであるから判定が満たされず、ステップＳ１００で予め定められたθSTEPだけ加え、ステップＳ５０に戻り、同様の手順を繰り返す。
【００８０】
こうしてステップＳ５０〜ステップＳ１００を繰り返してθの値にθSTEPを小刻みに加え、全受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃによって生じる指向性を単一方向に保持しつつその指向角θを徐々に変化させながら、信号送信及び受信を繰り返しその都度受信信号を記憶していく。そしてθ＝θENDになったらステップＳ９０の判定が満たされ、ステップＳ１１０に移る。
【００８１】
ステップＳ１１０では、(後述するサーチ不成功の場合を除き、)上記繰り返しの間にステップＳ８０で記憶した信号強度に基づき、無線タグＴの存在する方向を決定する（例えば最も信号強度が大きかった指向角方向とする）。その後、ステップＳ１２０で、同様に上記信号強度に基づき、無線タグＴの存在する座標位置を決定(同定)する。これは、図９にその一例を示すように、前述した返答信号の信号強度「ＲＳＳＩ」が小さいほど無線タグ回路素子Ｔoまでの距離が遠い傾向となるという特性を利用して行う。なお、上記座標は、例えば無線タグ読み取り装置１自身の所定位置を基準とした相対座標であり、その座標系における座標値が決定される(これにより、当該無線タグＴへの無線タグ読み取り装置１からの距離も算出されることとなる)。
【００８２】
そして、ステップＳ１３０では画像処理部２０に映像処理制御信号(上記推定した無線タグＴの存在方向情報及び存在座標位置情報を含む)を出力し、この信号とそのときＣＣＤカメラ８で撮影され画像処理部２０に入力された映像信号とに基づきスーパーインポーズによる画像合成演算を行わせる。このときの合成は、ＣＣＤカメラ８の画角Ａと無線タグＴの方向θから求められる位置に合成される。詳細には、図１０に示すように、画面中央から合成すべき無線タグＴまでの距離Ｃは、撮影距離Ｂを用いて、
Ｃ＝Ｂ×ｔａｎ（π／２−θ）
で表される。
【００８３】
また、表示部５の表示範囲Ｄは、
Ｄ＝２Ｂ×ｔａｎ（Ａ／２）
で表される。
【００８４】
したがって、無線タグＴを表示範囲Ｄにおいて表示すべき位置Ｅは、
Ｅ＝Ｄ／２−Ｃ
＝Ｂ｛ｔａｎ（Ａ／２）−ｔａｎ（π／２−θ）｝
となる。
【００８５】
この結果、表示部５での表示位置Ｐは、
Ｐ＝Ｅ／Ｄ
＝｛ｔａｎ（Ａ／２）−ｔａｎ（π／２−θ）｝
／｛２×ｔａｎ（Ａ／２）｝
となるので、この位置Ｐに合成画像を生成させる。
【００８６】
その後、ステップＳ１４０でこのステップＳ１３０の合成演算結果に基づき、ＣＣＤカメラ８の映像に推定したサーチ対象の無線タグＴの存在位置を合成させた画像の表示制御信号を表示部５に出力させ、当該合成画像を表示部５に表示させる。なお、このサーチの際、上記無線タグＴの推定完了までは単にＣＣＤカメラ８の映像のみが表示されるようにしてもよい。
【００８７】
図１１は、その表示部５に表示された合成画像の一例を表す図である。図１１において、表示部５には、ＣＣＤカメラ８によって前方の光景が撮影された映像画像が表示され(この例では、観葉植物、パソコンやプリンターが載置されたデスク、書棚、各種事務機器等が表示され)ており、その表示画像中、前方やや右側の破線楕円領域内にサーチ対象の無線タグＴが発見されたことが表示されている(破線領域自体が存在位置情報の１つを構成している)。このとき、破線領域内のみを明るく他の領域を暗くするようにしてもよい。また併せて、その発見された無線タグＴまでの方向情報や距離情報が画面中に表示されており、この例では、無線タグ読み取り装置１を操作者が正対して保持した状態(後述の図１４参照)における正面方向より右側に２０°〜３０°の範囲内に当該無線タグＴが存在し、さらにそこまでの距離が無線タグ読み取り装置１より約３．５ｍである旨が表示されている。
【００８８】
ここで、この図１１に示すような表示状態で、操作部６に適宜設けられたキーやスイッチ等の静止指示手段を操作することによって、そのときの画像表示データが適宜の記憶手段(表示部５内のメモリでもよいし、画像処理部２０や制御回路２０２内のメモリでもよい)により記憶される。これによって、それ以降のカメラ８の向きに関係なく、当該表示画像が固定(静止)保持されるようになっている。また、この固定(静止)保持された状態で、操作部６に適宜設けられたキー(＝ズームキー)やスイッチ等の拡大指示手段を操作することによって、そのときに記憶手段に記憶された画像表示データを用いて上記静止保持画像のうち当該無線タグＴ近傍の詳細拡大表示が表示部５で行われる。図１２は、そのような拡大表示の一例を示すものであり、この例では上記図１１に示した表示を部分拡大して示したものである。方向情報・距離情報も併せて示している。このように、静止保持した表示内容を拡大表示させて、詳細情報をより容易に見られるようにすることができる。
【００８９】
さらに、上記記憶された画像表示データはこれに付属する方向情報・距離情報等と共に当該記憶手段に格納保持されており、別の操作や画像表示等を行ったあとでも、以降、任意のタイミングで操作部６からの所定の呼び出し操作によって表示部５に再現表示できるようになっている。
【００９０】
なお、前述のステップＳ５０〜ステップＳ１００の繰り返しの間に、サーチ対象の無線タグＴからの返答信号が得られなかった場合(あるいは十分な大きさの返答信号が得られなかった場合)は、サーチ不成功(あるいはサーチ不能)とみなされ、ステップＳ１１０、ステップＳ１２０での方向・座標の計算は行われず(あるいは行われてもエラー演算となり)、ステップＳ１３０を経てステップＳ１４０では、ＣＣＤカメラの映像のみを表示部５に表示させるか、あるいは併せてサーチ不成功(サーチ不能)の旨のコメント又は所定のエラー表示がなされる。その意味で、サーチに成功した場合には、所定のタイミング（例えばステップＳ１１０やステップＳ１２０等）において、前述の音声報知手段７に駆動信号を出力し、その旨の音声、アラーム音等をならすようにしてもよい。この場合、サーチ対象の無線タグＴを発見したことを操作者に確実に知らせることができる。
【００９１】
上記ステップＳ１４０の制御手順が完了すると、図６のフローを終了する。
【００９２】
以上において、送信アンテナ１０が、無線タグ回路素子のＩＣ回路部の無線タグ情報にアクセスするアクセス情報を、無線通信により前記無線タグ回路素子のタグ側アンテナに送信し、前記ＩＣ回路部の前記無線タグ情報へのアクセスを行う送信アンテナ手段を構成し、受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが、送信アンテナ手段によるアクセス情報の送信後、この送信されたアクセス情報に応じて前記ＩＣ回路部より送信された返答信号を、前記タグ側アンテナを介して無線通信により受信する受信アンテナ手段を構成する。また、これらアンテナ１０，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、無線タグ回路素子のアンテナとの間で無線通信により送受信を行う装置側アンテナをも構成する。
【００９３】
また、制御回路２０２は、検出手段の検出結果に応じて、複数のアンテナによる指向性をそれぞれ関連づけて制御する制御手段を構成する。さらに制御回路２０２及び高周波回路送信部２１２の機能の一部は、対象物に関連づけて取り扱われる無線タグ回路素子のＩＣ回路部の無線タグ情報にアクセスするアクセス情報を生成するアクセス情報生成手段を構成する。さらに高周波回路送信部２１２の機能の一部は、アクセス情報生成手段で生成したアクセス情報を、装置側アンテナを介して無線通信によりタグ側アンテナに送信し、ＩＣ回路部の前記無線タグ情報へのアクセスを行う情報送信手段をも構成する。
【００９４】
また、送信アンテナ１０、受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ、高周波回路２０１、制御回路２０２の機能の一部は、対象物に関連づけて取り扱われる無線タグ回路素子の方向あるいは距離を、無線通信を介してサーチするサーチ手段を構成する。また制御回路２０２の機能の一部と画像処理部２０は、撮像手段で撮影した映像情報と、前記サーチ手段によるサーチ結果とに応じ、撮影した映像中における無線タグ回路素子の相対位置情報を算出し、これら映像情報及び相対位置情報を含んだ第３表示制御信号を生成し前記表示手段に出力する第３信号生成手段を構成する。
【００９５】
以上のように構成した本実施形態の無線タグ読み取り装置１においては、サーチ対象の物品に係る無線タグＴのサーチ時において、表示部５では、ＣＣＤカメラ８で撮影された映像とともに対象物に関わる無線タグＴの存在位置情報(破線楕円で示す)を当該映像中に併せて表示する(図１１参照)。これにより、前述したように操作部６における適宜の操作によって無線タグＴの存在位置情報をこれを含む映像とともに記憶保持させることができるので、単純に無線タグＴの存在方向が表示される場合等に比べ、操作者Ｍ(後述の図１４参照)は無線タグＴの存在位置を明確かつ容易に理解し、特定することができる。また、いったん他の無線タグに関わる表示や別の内容の表示を行った後の再現時や、あるいは別の操作者によって操作されるようになったときであっても、前述したように操作部６からの適宜の操作によってもとの無線タグＴの存在位置情報を映像と共に再現表示することができるので、当該無線タグＴの存在位置を明確かつ容易に特定可能である。特に、サーチ時において表示部５に無線タグＴまでの距離表示を併せて表示する(図１１参照)ので、無線タグＴが装置１よりどれだけの距離にあるかが明らかになるので、さらに存在位置を明確かつ容易に特定することができる。
【００９６】
またこのとき、受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃどうしの距離間隔ｄが大きいほど、受信した各返答信号の行程差（行路差）が大きくなり各受信アンテナ1１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃでの位相変化が大きくなって上記存在位置の推定精度が向上するが、本実施形態の無線タグ読み取り装置１のアンテナユニット３においては、受信アンテナ１１Ａと受信アンテナ１１Ｃ、及び受信アンテナ１１Ｂと受信アンテナ１１Ｃが、互いの間隔ｄを伸縮可能に接続されている。これにより、図１（ａ）、図１（ｂ）、及び図２に示したように通常時にはそのアンテナ支持アーム１２Ａ，１２Ｂを縮め受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの間隔ｄを互いに近づけてコンパクトにできる一方、サーチ時には、図１（ａ）及び図１（ｂ）にそれぞれ対応する図１３(ａ)及び図１３(ｂ)に示すようにアンテナ支持アーム１２Ａ，１２Ｂを伸ばし受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの間隔ｄを遠ざけてサーチを行う(図１４参照)ことにより、位置推定精度を向上することができる。このようにして、通常時のコンパクト化を図りつつ、サーチ時の無線タグ位置同定（推定）精度を向上することができる。
【００９７】
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。
【００９８】
(１)表示部５における単純合成表示
上記実施形態においては、図６に示したフローのステップＳ１３０で、画像処理部２０において、制御回路２０２で推定した無線タグＴの存在方向情報及び存在座標位置情報の信号と、そのときＣＣＤカメラ８で撮影され画像処理部２０に入力された映像信号とに基づいて予め画像合成演算を行い、その合成後の表示制御信号によって表示部５が合成画像の表示を行った。
【００９９】
しかしながらこれに限られず、例えば、ＣＣＤカメラ８からの映像信号で表示部５は当該撮影映像の表示をまず行い、その一方で制御回路２０２からの上記存在方向情報及び存在位置情報の信号を直接(あるいは画像処理部２０を介してもよいが)表示部５に入力してこれに基づき無線タグＴの存在位置情報を単純に上記表示させた映像中に割り込み(あるいは合成)表示するようにしてもよい。この場合、画像処理部２０が、撮像手段で撮影した映像情報に応じ、対応する第１表示制御信号を生成し前記表示手段に出力する第１信号生成手段を構成し、制御回路２０２の機能の一部が、サーチ手段によるサーチ結果に応じ、対応する第２表示制御信号を生成して表示手段に出力する第２信号生成手段を構成する。
【０１００】
この変形例によっても、上記実施形態と同様の効果を得る。
【０１０１】
(２)アダプティブ制御
上記実施形態では、図６に示したフローのステップＳ５０→ステップＳ６０→ステップＳ７０→ステップＳ８０→ステップＳ９０→ステップＳ１００→ステップＳ５０の繰り返しにおいて、３つの受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃによる指向性を単一の方向に保持しつつその指向角θをθSTEPずつ順次変化させていき、そのときのアンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの受信信号強度に応じてサーチ対象の無線タグ回路素子Ｔoの存在位置を推定した(いわゆるフェイズドアレイアンテナ制御)。
【０１０２】
しかしながら、制御回路２０２による存在位置推定手法はこれに限られず、他の手法でもよい。図１５は、それらのうち、いわゆるアダプティブ制御による制御手順を表すフローチャートである。図６と同等の手順は同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１０３】
図１５において、ステップＳ１０〜ステップＳ３０は図６と同一である(但しステップＳ２０において移相器の位相と可変ゲインアンプのゲイン（信号の振幅）は初期値を設定する)。ステップＳ３０が終了すると、ステップＳ５０Ａに移る。
【０１０４】
その後ステップＳ６０及びステップＳ７０は図６と同様であり、送信アンテナ１０よりScrollＩＤ信号を出力させ、サーチ対象の無線タグＴの無線タグ回路素子Ｔoから送信された返答信号を受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃより位相制御ユニット２０３，２０４，２０４′で受信し、加算器２０５及び高周波回路受信部２１３を介し取り込む。
【０１０５】
この変形例では、前述の実施形態のように受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃによる指向性を単一方向に保持しつつその指向角θを徐々に変化させるのではなく、各受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃによる指向性を受信感度が最適となるように変化させる。そのために、制御回路２０２から各受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃに係る位相制御ユニット２０３，２０４，２０４′への位相制御信号において各受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃごとに所定の重み付けを行い、この重み付けを変動させながら送信・受信を繰り返し収束演算を行うものである。したがって、上記ステップＳ７０が終了した後、ステップＳ７０Ａで、受信信号ＲＸＳ−Ｉ，ＲＸＳ−Ｑ、上記アンテナ間隔ｄの値に応じ、受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃに係る重み付けを決定し、その後ステップＳ７０Ｂでこれに対応する位相及び振幅（ゲイン）を設定しこれに応じた位相制御信号を位相制御ユニット２０３，２０４に出力する。
【０１０６】
このときの重みの値は制御回路２０２内のＲＡＭ等の適宜の記憶手段に記憶されながらそれまでに記憶されたものとその大きさが比較されており、後述するようにステップＳ９０′の判定が満たされずステップＳ６０に戻って同様の演算を繰り返していくときにそれまでの記憶値に比べ変化が所定値以下とみなされると演算が収束したと判定される。前述のようにこの変形例では受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃで生成される指向性がその受信信号強度が最大値すなわち最適感度となるように模索する。また妨害信号が検出された場合はこの妨害信号が小さくなるようにさらに指向性が最適化される。重みの値がほぼ一定となり演算が収束した場合はステップＳ９０′の判定が満たされるが、それでない場合は判定が満たされず、ステップＳ６０に戻って同様の演算手順が繰り返される。
【０１０７】
このようしてステップＳ６０→ステップＳ７０→ステップＳ７０Ａ→ステップＳ７０Ｂ→ステップＳ９０′を繰り返して受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃそれぞれについてその受信感度が最適となる指向性が見つかったら演算が終了してステップＳ９０′の判定が満たされ、ステップＳ１１０′に移る。このとき、無線タグＴと同じ方向に妨害信号源がある場合など、タグ方向とアンテナの指向性にずれが生じる場合がある。また、複数の方向に極大を示す指向性となることもある。このため、タグの方向は、推定値あるいは確率値となる。
【０１０８】
ステップＳ１１０′では、上記収束結果に基づき無線タグＴの存在する方向を推定し、ステップＳ１２０′で、上記収束したときの信号強度に基づき、無線タグＴの存在する座標位置を推定する。以降のステップＳ１３０及びステップＳ１４０は図６と同一である。
【０１０９】
以上説明した本変形例のアダプティブ制御による手法によっても、上記実施形態とほぼ同様の効果を得る。またこれに加え、以下のような効果もある。
【０１１０】
前述したように、本変形例のアダプティブ制御においては、上記実施形態のフェイズドアレイ制御と異なり、受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃについてその合成した受信感度が最適となる指向性を模索する。したがって複数の無線タグＴを同時にサーチすることも可能である。この場合、操作者が操作部６で２つの検索(サーチ)対象物にそれぞれ添付された２つの無線タグＴの識別番号、ＩＤナンバー等をそれぞれ入力すると、その操作信号が図１５に示すステップＳ１０で制御回路２０２に入力される。その後、ステップＳ２０、ステップＳ３０を経て、ステップＳ６０〜ステップＳ９０′の繰り返しにおいて受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが生成する指向性について２つの極大が生じるように、ステップＳ１１０′及びステップＳ１２０′でおそれぞれの無線タグＴの方向及び座標位置を推定する。そしてステップＳ１３０ではそれら２つの無線タグＴを含む画像が合成されて、ステップＳ１４０で表示部６に両方の無線タグＴを含む合成画像が表示される(視野に一度に収まりきれない場合は適宜スクロール等させるような画像とすればよい)。また２つの無線タグＴそれぞれの距離情報や方向情報の数値表示も前述の図１１と同様に併せて行ってもよい。
【０１１１】
(３)カメラの取り付け構造
上記実施形態においては、図１や図１３に示したように、ＣＣＤカメラ８が筐体４内に回転可能に設けられた筒状部材２１内に設けられ、この筒状部材２１が把持部２１Ａの手動操作で回転することによって視野が上下方向に俯仰動できるようになっていたが、これに限られず、ＣＣＤカメラを別の取り付け構造としてもよい。
【０１１２】
図１６はそのような変形例を表したものであり、図１６（ａ）は本変形例の無線タグ読み取り装置の全体概略構造を表す上面図であって図１（ａ）に相当する図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）中XVI方向からみた矢視図であって図１（ｂ）に相当する図である。
【０１１３】
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）において、本変形例では、ＣＣＤカメラ８を備えた筒状部材２１′は、アンテナユニット３′側に新たに設けた回転支持部材２２に回転可能に支持されている。筒状部材２１′がその把持部２１′Ａを手動で回転操作されることにより、ＣＣＤカメラ８の視野が上下方向に俯仰動できるようになっている。
【０１１４】
ＣＣＤカメラを本体ユニット２側でなくアンテナユニット３′側に設けた本変形例によっても、上記実施形態と同様の効果を得る。さらに、ＣＣＤカメラと連動してアンテナも俯仰動するようにしてもよい。これによりＣＣＤカメラの視野の垂直方向における中央部分を高感度で検出できる。
【０１１５】
(４)アンテナのバリエーション
上記実施形態では、アンテナとしては、１つの送信アンテナ１０と、３つの受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃとが設けられていたが、これに限られない。以下、そのような変形例を説明する。
【０１１６】
(４−１)受信アンテナの数など
受信アンテナ１１は上記のように３つには限られず、２つ設けてもよい。図１７は、上記実施形態より受信アンテナ１１Ｃを省略して２つとした例であり、これに対応して、受信アンテナ１１Ｃに係わる位相制御ユニット２０４′を省略している。この場合、アレイアンテナとしての動作でなく、ダイバッチ動作としてもよい。
【０１１７】
逆に、受信アンテナ１１を４つ以上設けてもよい。このとき、受信アンテナ１１を３つ以上設ける場合において、アンテナ１１どうしの間隔ｄが所定値以下の場合、アンテナが複数個ある効果があまり得られないとみなし、制御回路２０２で例えば３つのうちの１つ(例えば中央にある受信アンテナ１１Ｃ)のみを用い、残りの２つ(例えば両側の受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ)は用いないように制御する(例えば可変ゲインアンプ２０８，２０９のゲインを０にするあるいは著しく低減する)ようにしてもよい。
【０１１８】
上記変形例によっても上記実施形態とほぼ同様の効果を得る。特に、受信アンテナ１１の数が増加するほど、受信信号による情報量が多くなり、指向性も鋭くなることから、サーチ対象の無線タグＴの存在位置の推定精度が向上する効果がある。また、上記（２）で説明したような複数個同時にサーチする場合の指向性の極大値となる数が増大できる。
【０１１９】
(４−２)送受信共通アンテナ
送信アンテナ１０と受信アンテナ１１のように機能を分けず、送信・受信兼用アンテナを用いる場合である。図１８は、前述の図５に示した上記実施形態の構成においてアンテナ１１Ａを送受信兼用のアンテナとした変形例を示している。
【０１２０】
図１８において、アンテナ１１Ａと位相制御ユニット２０３との間に新たにサーキュレーダ等の送受分離器２３を設け、この送受分離器２３に高周波回路送信部２１２の第１アンプ２１７の出力側を接続している。さらに、アンテナ１１Ａのみならず、アンテナ１１Ｂやアンテナ１１Ｃについても同様にして送受信兼用アンテナとしてもよい。これら送受信兼用アンテナを用いる場合は、言い換えれば複数の送信アンテナが、互いの間隔を伸縮可能に接続されていることと同義である。以上を鑑みれば、本発明においては、送信アンテナ及び受信アンテナのうち少なくとも一方側、互いに間隔を伸縮可能に接続されていれば足りることがわかる。
【０１２１】
なお、以上においては、無線タグＴは対象物に直接添付されていたが、これに限られず、その対象物物品（書類等も含む）の梱包される箱に添付、あるいは同梱等されていてもよい。要するに、関連づけて取り扱われるようにされていれば足りる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の一実施形態の無線タグ読み取り装置の全体概略構造を表す上面図、及び図１（ａ）中Ｉ方向からみた矢視図である。
【図２】図１に示したアンテナユニットの構造を表す上面図、及び図２（ａ）中II方向からみた矢視図である。
【図３】図２に示したアンテナユニットにおける受信アンテナ伸縮構造の要部を表す拡大図である。
【図４】図１に示した無線タグ読み取り装置の検索対象である物品に添付された無線タグに備えられた無線タグ回路素子の機能的構成の一例を表すブロック図である。
【図５】図１に示した本体ユニット及びアンテナユニットの制御系の構成を表す機能ブロック図である。
【図６】図５に示した制御回路が行う無線タグのサーチに係わる制御手順を表すフローチャートである。
【図７】位相決定の原理を説明するための説明図である。
【図８】指向角４５°の場合の配置関係を表す説明図である。
【図９】無線タグ回路素子までの距離と受信信号強度との関係の一例を示す図である。
【図１０】表示部に表示させる画像合成時の原理を説明するための図である。
【図１１】表示部に表示された合成画像の一例を表す図である。
【図１２】表示部で部分拡大表示された合成画像の一例を表す図である。
【図１３】アンテナ支持アームを伸ばした状態の無線タグ読み取り装置の全体概略構造を表す上面図、及び図１３（ａ）中XIII方向からみた矢視図である。
【図１４】図１３に示した無線タグ読み取り装置を把持して操作者がサーチを行っている様子を表す図である。
【図１５】アダプティブ制御を行う変形例において制御回路が行う無線タグのサーチに係わる制御手順を表すフローチャートである。
【図１６】ＣＣＤカメラを別の取り付け構造とした変形例の無線タグ読み取り装置の全体概略構造を表す上面図、及び図１６（ａ）中XVI方向からみた矢視図である。
【図１７】受信アンテナを２個とした変形例における本体ユニット及びアンテナユニットの制御系の構成を表す機能ブロック図である。
【図１８】送受信共用アンテナを用いた変形例における本体ユニット及びアンテナユニットの制御系の構成を表す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１          無線タグ読み取り装置
３          アンテナユニット
５          表示部(表示手段)
７          音声報知手段
８          ＣＣＤカメラ(撮像手段)
１０        送信アンテナ（送信アンテナ手段、サーチ手段；装置側アンテナ）
１１Ａ      受信アンテナ（受信アンテナ手段、サーチ手段；装置側アンテナ）
１１Ｂ      受信アンテナ（受信アンテナ手段、サーチ手段；装置側アンテナ）
１１Ｃ      受信アンテナ（受信アンテナ手段、サーチ手段；装置側アンテナ）
２０        画像処理部(第３信号生成手段；第１信号生成手段)
１５０      ＩＣ回路部
１５１      アンテナ（タグ側アンテナ）
２０１      高周波回路(サーチ手段)
２０２      制御回路（制御手段、アクセス情報生成手段、サーチ手段；第２信号生成手段）
２１２      送信部(アクセス情報生成手段、情報送信手段、第３信号生成手段)
Ｔo         無線タグ回路素子
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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