(57)【要約】【課題】パッシブ型のＲＦタグが付された品物が乱雑に配置されていてもＲＦタグと交信が可能なＲＦタグ読み書き装置を提供する。【解決手段】ＲＦタグ読み書き装置を構成するレール７ａ，７ｂによって、棚板３５が支持されている。棚板３５には、ＲＦタグ３９が付された品物４１が収められた箱３７が置かれている。レール７ａ，７ｂは、アンテナ５の向きを変化させながらアンテナ５を案内するので、アンテナ５はその向きを変化させながら棚板３５の下を移動する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッシブ型のＲＦタグと交信して前記ＲＦタグにデータを読み書きするリーダライタと、
前記ＲＦタグとの交信に利用される前記リーダライタのアンテナと、
前記アンテナの向きを変化させながら前記アンテナを案内するレールと、を備える
ことを特徴とするＲＦタグ読み書き装置。
【請求項２】
前記レールは、前記アンテナの前後左右の傾きを変化させながら前記アンテナを案内する
ことを特徴とする請求項１に記載のＲＦタグ読み書き装置。
【請求項３】
前記アンテナは一台である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＲＦタグ読み書き装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦ(Radio Frequency)タグ読み書き装置に関し、特に、パッシブ型のＲＦタグを読み書きする装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦタグは、半導体メモリに様々なデータ（例えば商品の生産地、値段、種類）を記憶した記憶媒体である。ＲＦタグは、記憶容量が大きい、データの書き換えが自由である、非接触でデータの読み書きができる等の特長を有し、バーコードに替わるものとして注目されている。ＲＦタグと交信してＲＦタグにデータを読み書きする機器がリーダライタである。
【０００３】
ＲＦタグには、電池を内蔵するアクティブ型と内蔵しないパッシブ型がある。パッシブ型のＲＦタグは、電池を内蔵していないので安価であり、また電池交換が不要なので半永久的に使用できる。しかし、パッシブ型のＲＦタグは、リーダライタとの交信に利用する電磁波を自ら発生しないので、リーダライタとの交信距離が短い。このため、パッシブ型のＲＦタグにデータを読み書きするには、リーダライタをＲＦタグに近づける必要がある。
【０００４】
パッシブ型のＲＦタグが付された品物が多数ある場合、人がリーダライタを各品物のＲＦタグに近づけるのは煩雑で効率が悪い。そこで、リーダライタをｘｙ方向に移動させる機構によって、棚に整列された品物（具体的には書架に整列された書籍）に付されたＲＦタグにリーダライタを自動に近づける技術がある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１６３４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＲＦタグとリーダライタは、双方のアンテナを利用して交信する。アンテナには指向性があるので、品物が乱雑に置かれていると、リーダライタをｘｙ方向に移動させて、対象となる品物に近づけても交信が困難な場合があり、ＲＦタグに対するデータの読み書きに支障が生じる。一方、ＲＦタグを付した品物の整列を要求するのは、利用者に負担を生じさせる。
【０００６】
本発明の目的は、パッシブ型のＲＦタグが付された品物が乱雑に配置されていてもＲＦタグと交信が可能なＲＦタグ読み書き装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るＲＦタグ読み書き装置は、パッシブ型のＲＦタグと交信して前記ＲＦタグにデータを読み書きするリーダライタと、前記ＲＦタグとの交信に利用される前記リーダライタのアンテナと、前記アンテナの向きを変化させながら前記アンテナを案内するレールと、を備える。
【０００８】
本発明に係るＲＦタグ読み書き装置において、前記レールは、前記アンテナの前後左右の傾きを変化させながら前記アンテナを案内する、ようにすることができる。
【０００９】
本発明に係るＲＦタグ読み書き装置において、前記アンテナは一台である、ようにすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るＲＦタグ読み書き装置によれば、レールがアンテナの向きを変化させながらアンテナを案内するので、アンテナの指向性の影響を小さくでき、したがって、ＲＦタグの付された品物が乱雑に置かれていても、ＲＦタグとの交信が可能となる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係るＲＦタグ読み書き装置１の構成の一例を示す斜視図である。ＲＦタグ読み書き装置１は、リーダライタ３、アンテナ５及び二本のレール７ａ，７ｂを備える。
【００１２】
リーダライタ３は、パッシブ型のＲＦタグと交信してＲＦタグにデータを読み書きする。これを実現するためのＣＰＵ、メモリ等の電子部品がリーダライタ３の筐体９に収容されている。リーダライタ３のアンテナ５は、ＲＦタグとの交信に利用される。交信とは、リーダライタ３−ＲＦタグ間でのデータの伝送及びリーダライタ３からＲＦタグへの電力供給である。アンテナ５は筐体９と分離されており、同軸ケーブル１１によって筐体９内の電子部品に接続される。同軸ケーブル１１の替わりに無線で接続することもできる。
【００１３】
アンテナ５は、長方形状の複数のコイル１３を備える。コイル１３でＲＦタグとの交信用の電磁波が送受信される。コイル１３は、基板上に銅等の金属をパターニングすることによって形成される。アンテナ５は、コイル１３と接続されかつ同軸ケーブル１１が差し込まれる接続部１５を備える。コイル１３及び接続部１５は、樹脂板１７内に収容されている。
【００１４】
樹脂板１７の両側面には、軸１９を介して摺動部２１ａ，２１ｂが固定されている。摺動部２１ａの形状は楕円形であり、これに対して摺動部２１ｂの形状は円形である。この理由は後で説明する。摺動部２１ａ，２１ｂの軸１９が配置されている面と反対側の面には、ワイヤ取付部２３ａ，２３ｂが設けられている。
【００１５】
レール７ａには、その長さ方向に沿って波型の形状を有する案内溝２５ａが形成されている。レール７ｂにも同様の案内溝２５ｂが形成されている。案内溝２５ａに摺動部２１ａが嵌め込まれ、案内溝２５ｂに摺動部２１ｂが嵌め込まれる。図２は、これらの嵌め込まれた状態のアンテナ５及びレール７ａ，７ｂの斜視図である。摺動部２１ａ，２１ｂは、案内溝２５ａ，２５ｂに沿って摺動する。
【００１６】
レール７ａの両端には、ワイヤ２７ａの巻取機２９ａが配置されている。ワイヤ２７ａは、ワイヤ取付部２３ａに繋がれる。同様に、レール７ｂの両端には、ワイヤ２７ｂの巻取機２９ｂが配置されている。ワイヤ２７ｂは、ワイヤ取付部２３ｂに繋がれる。巻取機２９ａ，２９ｂの動作について、巻取機２９ｂを例にして図３を用いて説明する。図３は、ワイヤ２７ｂがワイヤ取付部２３ｂに繋がれた状態の摺動部２１ｂやレール７ｂ等の平面図である。
【００１７】
図３（Ａ）に示ように、一方の巻取機２９ｂを矢印Ｐ方向に回転させてワイヤ２７ｂを巻き取ると、他方の巻取機２９ｂが矢印Ｑ方向に回転されてワイヤ２７ｂが送り出される。これにより、摺動部２１ｂを案内溝２５ｂに沿って矢印Ｒ方向に摺動させて、図３（Ｂ）に示すように、摺動部２１ｂが案内溝２５ｂ内を移動する。なお、摺動部２１ｂを矢印Ｒ方向と逆方向に摺動させる場合は、他方の巻取機２９ｂでワイヤ２７ｂを巻き取り、一方の巻取機２９ｂからワイヤ２７ｂを送り出すようにする。
【００１８】
同様にして、図１の巻取機２９ａによって、摺動部２１ａは案内溝２５ａに沿って摺動させられる。巻取機２９ａ，２９ｂにより摺動部２１ａ，２１ｂを摺動させることによって、アンテナ５がレール７の長さ方向に案内される。
【００１９】
レール７ａ，７ｂは、アンテナ５の向き（本実施形態ではアンテナ５の前後左右の傾き）を変化させながらアンテナ５を案内する構造を有する。これについて図４及び図５を用いて説明する。図４は、案内溝２５ａ，２５ｂの位置関係を示す図である。図５は、アンテナ５の傾きを示す図である。
【００２０】
図４に示すように、位相Ａを０°にすると、位相Ｂが９０°、位相Ｃが１８０°、位相Ｄが２７０°の関係にある。案内溝２５ａ，２５ｂは波型の形状を有し、波型は互いに１８０°位相がずらされている。すなわち、案内溝２５ａの一番高い箇所と案内溝２５ｂの一番低い箇所が位相Ａで一致し、案内溝２５ａの一番低い箇所と案内溝２５ｂの一番高い箇所が位相Ｃで一致する。位相Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄでのアンテナ５の傾きが、それぞれ、図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に示されている。
【００２１】
図５（Ａ）に示すように、位相Ａでは、アンテナ５の右側（摺動部２１ａ側）が上で左側（摺動部２１ｂ側）が下にアンテナ５が左右に傾いている。これは、位相Ａにおいて、案内溝２５ａが案内溝２５ｂより高い位置にあるからである。
【００２２】
一方、位相Ａにおいて、アンテナ５の前後の傾きが０、つまりアンテナ５が前後に傾いていない。符号３１はアンテナ５の前側を示している。前後の傾きが０の理由を説明する。図２に示すように、摺動部２１ａの形状は楕円形であり、かつ楕円の長軸がアンテナ５の平面に対して平行にされている。楕円の長軸は案内溝２５ａの幅より大きいので、摺動部２１ａは回転できない。位相Ａでは案内溝２５ａの傾きが０になり、楕円の長軸が水平になる。したがって、位相Ａでは、アンテナ５の前後の傾きが０になるのである。
【００２３】
アンテナ５がレール７ａ，７ｂを案内されて、位相Ａから位相Ｂに近づくにつれて、アンテナ５の左右の傾きが徐々に小さくなり、一方、アンテナ５の前後の傾きが徐々に大きくなる。左右の傾きが徐々に小さくなるのは、案内溝２５ａが下りで、案内溝２５ｂが上りとなり、案内溝２５ａと案内溝２５ｂの高さが近づくからである。図５（Ｂ）に示すように、位相Ｂでは、案内溝２５ａと案内溝２５ｂの高さが同じになるので、アンテナ５の左右の傾きが０になる。
【００２４】
位相Ａから位相Ｂの区間で、アンテナ５の前側３１が下で後側３３が上にアンテナ５が前後に傾く理由を説明する。上記の通り、楕円の長軸は案内溝２５ａの幅より大きいので、摺動部２１ａは回転できない。したがって、摺動部２１ａが案内溝２５ａを下ると、アンテナ５の前側３１が下になり後側３３が上になるのである。位相Ａから位相Ｂの区間で、アンテナ５の前後の傾きが徐々に大きくなるのは、案内溝２５ａの下向きの角度が徐々に大きくなるからである。
【００２５】
アンテナ５がレール７ａ，７ｂを案内されて、位相Ｂから位相Ｃへ進むと、案内溝２５ａの高さが案内溝２５ｂのそれより小さくなる。したがって、図５（Ｃ）に示すように、アンテナ５の右側（摺動部２１ａ側）が下で左側（摺動部２１ｂ側）が上にアンテナ５が左右に傾く。位相Ｃに近づくにつれて、案内溝２５ａと案内溝２５ｂの高さの差が大きくなるため、アンテナ５の左右の傾きも大きくなる。一方、アンテナ５の前後の傾きは徐々に小さくなり、位相Ｃでは傾きが０になる。これは、案内溝２５ａの下向きの角度が徐々に小さくなり、位相Ｃでは０になるからである。
【００２６】
さらに、アンテナ５がレール７ａ，７ｂを案内されて、位相Ｃから位相Ｄに近づくにつれて、案内溝２５ａと案内溝２５ｂの高さの差が徐々に小さくなる。位相Ｄにおいて、その高さは同じになるので、図５（Ｄ）に示すように、アンテナ５の左右の傾きが０になる。これに対して、位相Ｃから位相Ｄへ向かうと、摺動部２１ａが案内溝２５ａを上るので、アンテナ５の前側３１が上で後側３３が下にアンテナ５が前後に傾く。  
【００２７】
図６は、本実施形態に係るＲＦタグ読み書き装置の利用例を示す図である。図１のリーダライタ３の図示は、省略されている。アンテナ５やレール７ａ，７ｂの詳細な構造の図示は、省略されている。棚板３５がレール７ａ，７ｂによって支持されている。棚板３５上には多数の箱３７が置かれている。各箱３７内には、ＲＦタグ３９が付された品物４１が収められている。
【００２８】
図１に示すリーダライタ３とＲＦタグ３９の交信の方式には、電波方式や電磁誘導方式がある。電波や電磁誘導の性質上、アンテナ５の面とＲＦタグ３９の面が平行な場合に最も交信条件が良い。逆に、アンテナ５の面に対するＲＦタグ３９の面の角度が大きくなると交信距離が短くなる。このように、リーダライタ３とＲＦタグ３９の交信は、アンテナ５の指向性に影響される。
【００２９】
本実施形態に係るＲＦタグ読み書き装置１によれば、レール７ａ，７ｂがアンテナ５の向き（具体的には前後左右の傾き）を変化させながらアンテナ５を案内するので、アンテナ５はその向きを変化させながら棚板３５の下を移動する。したがって、リーダライタ３がＲＦタグ３９と交信する際に、アンテナ５の指向性の影響を小さくできる。よって、箱３７内に品物４１が乱雑に収められていても、ＲＦタグ３９との交信が可能となり、データの読み書きを実行できる。
【００３０】
本実施形態に係るＲＦタグ読み書き装置１によれば、アンテナ５の傾きが前後だけ又は左右だけ変化するのではなく、アンテナ５の前後左右の傾きが変化する。したがって、アンテナ５の傾きが前後だけ又は左右だけ変化する場合に比べて、アンテナ５の指向性の影響を小さくできる。なお、本実施形態において、「アンテナ５の向きを変化させながら」には、アンテナ５の傾きが前後だけ又は左右だけ変化する場合も含まれる。
【００３１】
本実施形態に係るＲＦタグ読み書き装置１は、二本のレール７ａ，７ｂによってアンテナ５を案内しているが、レールは一本でもよい。例えば、前後に摺動部２１ｂが取り付けられたアンテナ５をレール７ｂによって案内すると、アンテナ５の向きを前後等に変化させながらアンテナ５を案内することができる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、アンテナ５の前後左右の傾きを変化させるので、アンテナ５が一台であっても、乱雑に置かれた品物４１に付されたＲＦタグ３９との交信が可能となる。したがって、本実施形態によれば、アンテナ５が一台でよいので、ＲＦタグ読み書き装置１を簡易化できる。
【００３３】
電波方式は電磁誘導方式に比べてアンテナの指向性が強くなるので、本実施形態は電波方式の場合に特に有効となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態に係るＲＦタグ読み書き装置の構成の一例を示す斜視図である。
【図２】案内溝に摺動部が嵌め込まれた状態のアンテナ及びレールの斜視図である。
【図３】ワイヤがワイヤ取付部に繋がれた状態の摺動部やレール等の平面図である。
【図４】案内溝の位置関係を示す図である。
【図５】アンテナの傾きを示す図である。
【図６】本実施形態に係るＲＦタグ読み書き装置の利用例を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１・・・ＲＦタグ読み書き装置、３・・・リーダライタ、５・・・アンテナ、７ａ，７ｂ・・・レール、９・・・筐体、１１・・・同軸ケーブル、１３・・・コイル、１５・・・接続部、１７・・・樹脂板、１９・・・軸、２１ａ，２１ｂ・・・摺動部、２３ａ，２３ｂ・・・ワイヤ取付部、２５ａ，２５ｂ・・・案内溝、２７ａ，２７ｂ・・・ワイヤ、２９ａ，２９ｂ・・・巻取機、３１・・・アンテナの前側、３３・・・アンテナの後側、３５・・・棚板、３７・・・箱、３９・・・ＲＦタグ、４１・・・品物
【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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