(57)【要約】【課題】簡単な回路構成で固有ＩＤを確実に割り振ることができ、且つ重複を防ぐためのＩＤ管理等を容易に行なうことができるリーダ装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵ１１に接続された送信系１２は、送信データをサーキュレータ１４を介して切替スイッチ１５に出力する。切替スイッチ１５には、リーダ用のアンテナ１６を接続すると共にアッテネータ１７及び整合回路１８を介して固有ＩＤ用ＲＦＩＤチップ１９を接続する。ＣＰＵ１１は、電源投入時等において、切替スイッチ１５をアッテネータ１７側に切替え、ＲＦＩＤチップ１９に動作に必要な電力を供給してＩＤ情報を読出す。このＩＤ情報は、受信系１３により復調され、ＣＰＵ１１に保持される。また、ＣＰＵ１１は、ＲＦＩＤタグ２０の読取りを行なう場合は、切替スイッチ１５をアンテナ１６側に切替え、アンテナ１６よりＲＦＩＤタグ２０に動作電力等を供給して読取り処理を行なう。【選択図】図１
2007183812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＤタグに対して無線によりＩＤ情報の読取りを行なうリーダ装置本体と、前記リーダ装置本体の送受信端に設けられ、前記リーダ装置本体からの制御指令により切替え制御される切替スイッチと、前記切替スイッチにより前記リーダ装置本体に切替え接続されるリーダ用アンテナと、前記切替スイッチにより前記リーダ装置本体に切替え接続される固有ＩＤ用ＲＦＩＤチップとを具備し、
前記リーダ装置本体は、起動時等において前記切替スイッチをＲＦＩＤチップ側に切替えて送信データを出力し、前記ＲＦＩＤチップからＩＤ情報を読取って機器ＩＤとして設定し、通常時は前記切替スイッチを前記アンテナ側に切替えて無線によるＲＦＩＤタグの読取りを行なうことを特徴とするリーダ装置。
【請求項２】
ＲＦＩＤタグに対して無線によりＩＤ情報の読取りを行なうリーダ装置本体と、前記リーダ装置本体の送受信端に設けられ、前記リーダ装置本体からの制御指令により切替え制御される切替スイッチと、前記切替スイッチにより前記リーダ装置本体に切替え接続されるリーダ用アンテナと、前記切替スイッチにより前記リーダ装置本体に切替え接続される固有ＩＤ用ＲＦＩＤチップとを具備し、
前記リーダ装置本体は、前記切替スイッチをＲＦＩＤチップ側に切替えて送信データを出力し、前記ＲＦＩＤチップからＩＤ情報を読取ることにより自己診断を行なうことを特徴とするリーダ装置。
【請求項３】
ＲＦＩＤタグに対して無線によりＩＤ情報の読取りを行なう輻輳制御機能を備えたリーダ装置本体と、前記リーダ装置に接続されるリーダ用アンテナと、前記アンテナの近傍に配置され、輻輳制御が可能な固有ＩＤ用ＲＦＩＤタグとを具備し、
前記リーダ装置本体は、起動時等において前記固有ＩＤ用ＲＦＩＤタグに対して無線によりＩＤ情報を読取り、機器ＩＤとして設定すると共に前記固有ＩＤ用ＲＦＩＤタグを非動作に設定し、その後、外部のＲＦＩＤタグに対して無線によるＲＦＩＤタグの読取りを行なうことを特徴とするリーダ装置。
【請求項４】
ＲＦＩＤタグに対して無線によりＩＤ情報の読取りを行なう輻輳制御機能を備えたリーダ装置本体と、前記リーダ装置に接続されるリーダ用アンテナと、前記アンテナの近傍に配置され、輻輳制御が可能な固有ＩＤ用ＲＦＩＤタグとを具備し、
前記リーダ装置本体は、前記固有ＩＤ用ＲＦＩＤタグに対して無線によりＩＤ情報を読取ることにより自己診断を行なうことを特徴とするリーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、質問データを送信し、無線タグ（ＲＦＩＤタグ）からの応答データを読取って処理するリーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物流管理システムでは、商品や物品等の移動体に無線タグを取り付け、この無線タグに予め設定されている固有のコード情報を読取る無線タグシステムが用いられている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００３】
また、上記無線タグシステムにおけるリーダ装置は、通常、通信可能領域内に存在する１つの無線タグのコード情報を読取っているが、近年では通信可能領域内に複数の無線タグが存在する場合でも、各無線タグのコード情報を読取ることができる輻輳制御機能を備えたシステムも考えられている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００４】
そして、上記無線タグシステムを使用する物流管理システムにおいて、複数のリーダ装置を同時に使用するものでは、リーダ装置それぞれに固有ＩＤを持たせることで各機器を区別し、どのリーダ装置で読取ったのかを判別している。
【０００５】
上記リーダ装置の固有ＩＤの割り振り方法としては、従来、リーダ装置に設けられたＣＰＵの内部メモリあるいは外部メモリにＩＤ情報を予め書込む方法が一般的に用いられている。
【特許文献１】特開２００２−３５８４９４号公報
【特許文献２】特開２００３−２１８７３６号公報
【特許文献３】特開２００５−８３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、あらゆる規模のシステムに対応するには、固有ＩＤをどの程度の数、割り振れるようにするのか考慮する必要もあり、また、出荷状態で固有ＩＤを書込んでおく場合、重複しないためのメーカ側での管理が必要になる。また、ユーザがリーダ装置に固有ＩＤを書込めるようにした場合でも、確実にＩＤが重複しないようにするなど、管理するユーザ側にも負担が生じる。
【０００７】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、簡単な回路構成で固有ＩＤを確実に割り振ることができ、且つ重複を防ぐためのＩＤ管理等を容易に行なうことができるリーダ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係るリーダ装置は、ＲＦＩＤタグに対して無線によりＩＤ情報の読取りを行なうリーダ装置本体と、前記リーダ装置本体の送受信端に設けられ、前記リーダ装置本体からの制御指令により切替え制御される切替スイッチと、前記切替スイッチにより前記リーダ装置本体に切替え接続されるリーダ用アンテナと、前記切替スイッチにより前記リーダ装置本体に切替え接続される固有ＩＤ用ＲＦＩＤチップとを具備し、前記リーダ装置本体は、起動時等において前記切替スイッチをＲＦＩＤチップ側に切替えて送信データを出力し、前記ＲＦＩＤチップからＩＤ情報を読取って機器ＩＤとして設定し、通常時は前記切替スイッチを前記アンテナ側に切替えて無線によるＲＦＩＤタグの読取りを行なうことを特徴とする。
【０００９】
第２の発明に係るリーダ装置は、ＲＦＩＤタグに対して無線によりＩＤ情報の読取りを行なうリーダ装置本体と、前記リーダ装置本体の送受信端に設けられ、前記リーダ装置本体からの制御指令により切替え制御される切替スイッチと、前記切替スイッチにより前記リーダ装置本体に切替え接続されるリーダ用アンテナと、前記切替スイッチにより前記リーダ装置本体に切替え接続される固有ＩＤ用ＲＦＩＤチップとを具備し、前記リーダ装置本体は、前記切替スイッチをＲＦＩＤチップ側に切替えて送信データを出力し、前記ＲＦＩＤチップからＩＤ情報を読取ることにより自己診断を行なうことを特徴とする。
【００１０】
第３の発明に係るリーダ装置は、ＲＦＩＤタグに対して無線によりＩＤ情報の読取りを行なう輻輳制御機能を備えたリーダ装置本体と、前記リーダ装置に接続されるリーダ用アンテナと、前記アンテナの近傍に配置され、輻輳制御が可能な固有ＩＤ用ＲＦＩＤタグとを具備し、前記リーダ装置本体は、起動時等において前記固有ＩＤ用ＲＦＩＤタグに対して無線によりＩＤ情報を読取り、機器ＩＤとして設定すると共に前記固有ＩＤ用ＲＦＩＤタグを非動作に設定し、その後、外部のＲＦＩＤタグに対して無線によるＲＦＩＤタグの読取りを行なうことを特徴とする。
【００１１】
第４の発明に係るリーダ装置は、ＲＦＩＤタグに対して無線によりＩＤ情報の読取りを行なう輻輳制御機能を備えたリーダ装置本体と、前記リーダ装置に接続されるリーダ用アンテナと、前記アンテナの近傍に配置され、輻輳制御が可能な固有ＩＤ用ＲＦＩＤタグとを具備し、前記リーダ装置本体は、前記固有ＩＤ用ＲＦＩＤタグに対して無線によりＩＤ情報を読取ることにより自己診断を行なうことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＲＦＩＤチップに予め設定される固有ＩＤを利用して簡単な回路構成で固有ＩＤを確実に設定でき、且つ重複を防ぐためのＩＤ管理等を容易に行なうことができる。更に、ＲＦＩＤチップを使用することで、機器の自己診断（セルフチェック）を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るリーダ装置１０の構成を示すブロック図である。図１において、１１はＣＰＵで、ホスト機器（図示せず）からの指示に従って動作する。上記ＣＰＵ１１には、送信系１２及び受信系１３が接続される。
【００１４】
上記送信系１２は、例えば２．４ＧＨｚ等の高周波信号（搬送波）を発生する発振器、質問データにより上記搬送波を変調する変調器、この変調器で変調された信号を増幅する増幅器等からなっている。上記送信系１２から出力される送信データは、サーキュレータ１４を介して切替スイッチ１５に入力される。
【００１５】
上記ＣＰＵ１１、送信系１２、受信系１３及びサーキュレータ１４により、リーダ装置本体を構成しており、このリーダ装置本体の送受信端に上記切替スイッチ１５が接続される。  
そして、上記切替スイッチ１５には、リーダ用のアンテナ１６が接続されると共に、アッテネータ１７及び整合回路１８を介して固有ＩＤ用ＲＦＩＤチップ１９が接続される。この場合、整合回路１８とＲＦＩＤチップ１９との間においても、ＲＦＩＤチップ１９に設けられている接続端子を用いて有線により接続する。上記ＲＦＩＤチップ１９は、例えば１２８ビットのＩＤコードにより、各チップの製造時にそれぞれ異なる固有ＩＤが設定されるものである。
【００１６】
上記切替スイッチ１５は、例えばピンダイオード等の半導体素子によって構成されるＲＦ（高周波）スイッチで、ＣＰＵ１１からの制御信号に従ってサーキュレータ１４をアンテナ１６あるいはアッテネータ１７に切替え接続する。上記アッテネータ１７はＲＦＩＤチップ１９への入力レベルが過入力とならないように調整するためのものであり、整合回路１８は入力ラインとＲＦＩＤチップ１９との整合をとるためのものである。
【００１７】
上記アンテナ１６は、リーダ装置１０の通信領域内に存在するＲＦＩＤタグ２０に対して電波を放射し、このＲＦＩＤタグ２０からの応答波を受信する。上記ＲＦＩＤタグ２０は、リーダ装置１０からの電波を受信するためのアンテナを備えている。
【００１８】
次に、上記実施形態の動作を図２を参照して説明する。  
［機器固有のＩＤ情報の読取り］
リーダ装置１０は、例えば電源投入時（起動時）等において、ＣＰＵ１１により機器固有のＩＤの読取りを行なう。すなわち、ＣＰＵ１１は、例えば電源が投入された際、切替スイッチ１５をアッテネータ１７側に切替え、矢印ａで示すように送信系１２からサーキュレータ１４、切替スイッチ１５、アッテネータ１７及び整合回路１８を介してＲＦＩＤチップ１９に動作に必要な電力を供給する。これによりＲＦＩＤチップ１９が動作し、ＩＤ情報を出力する。このＲＦＩＤチップ１９から読出されたＩＤ情報は、矢印ｂで示すように整合回路１８、アッテネータ１７、切替スイッチ１５及びサーキュレータ１４を介して受信系１３に送られる。受信系１３は、ＲＦＩＤチップ１９から読出されたＩＤ情報を復調してＣＰＵ１１に入力する。
【００１９】
上記のようにしてＣＰＵ１１は、ＲＦＩＤチップ１９のＩＤ情報を読取り、リーダ装置１０のＩＤ、すなわち機器固有のＩＤとしてＲＡＭあるいはＲＯＭ等の内部メモリに保持する。
【００２０】
［無線によるＲＦＩＤタグの読取り］
次に、図３により、リーダ装置１０の通信領域内に存在するＲＦＩＤタグ２０のＩＤ読取り動作について説明する。無線によりＲＦＩＤタグ２０のＩＤ情報を読取る場合、ＣＰＵ１１は切替スイッチ１５に対してアンテナ１６に接続するように制御指令を送り、次いで送信系１２に問い合わせ信号を出力する。
【００２１】
送信系１２は、ＣＰＵ１１からの問い合わせ信号により搬送波を変調し、増幅器により増幅して矢印ａで示すようにサーキュレータ１４及び切替スイッチ１５を経由してアンテナ１６から外部に送信する。上記アンテナ１６から送信された電波は、通信領域内にあるＲＦＩＤタグ２０で受信される。ＲＦＩＤタグ２０は、リーダ装置１０から送られてくる問い合わせ信号を受信すると、この問い合わせ信号をＲＦＩＤタグ２０の駆動電力として利用し、内部メモリに記憶しているＩＤ情報を読み出し、このＩＤ情報によりリーダ装置１０からの送信搬送波を変調し、リーダ装置１０へ反射波として返送する。
【００２２】
上記ＲＦＩＤタグ２０からの反射波は、リーダ装置１０のアンテナ１６で受信され、矢印ｂで示すように切替スイッチ１５及びサーキュレータ１４を介して受信系１３に入力される。受信系１３は、ＲＦＩＤタグ２０から返送されてきたＩＤ情報を復調してＣＰＵ１１に入力する。ＣＰＵ１１は、上記のようにしてＲＦＩＤタグ２０から読取ったＩＤ情報をホスト機器（図示せず）へ送出する。また、このとき、ＣＰＵ１１は、ＲＦＩＤチップ１９から読取ったＩＤ情報を機器ＩＤとしてホスト機器（図示せず）へ送出する。従って、ホスト機器は、複数のリーダ装置１０を同時に管理している場合であっても、各リーダ装置１０のＩＤを識別することができる。
【００２３】
上記のようにリーダ装置１０は、ＲＦＩＤチップ１９に予め設定される固有ＩＤを利用して簡単な回路構成で固有ＩＤを確実に設定でき、且つ重複を防ぐためのＩＤ管理等を容易に行なうことができる。
【００２４】
また、上記ＲＦＩＤチップ１９を使用することで、機器の自己診断（セルフチェック）が可能になる。以下、リーダ装置１０の自己診断について図４を参照して説明する。  
機器の自己診断を行なう場合は、固有ＩＤ読取り時と同様に、ＣＰＵ１１により切替スイッチ１５をアッテネータ１７側に切替え、図４の矢印ａに示すようにＲＦＩＤチップ１９に対して動作に必要な電力を供給し、矢印ｂに示すようにＲＦＩＤチップ１９から返信されるＩＤ情報を有線により取得する。
【００２５】
上記ＩＤ情報を取得できることにより、図４に破線２１で示すように送信系１２及び受信系１３を含めた範囲の動作が正常であることを確認することができる。
【００２６】
なお、従来機器において自己診断を行なう場合、制御機器との通信系はＣＰＵ内部でループ構成にすることでチェックし、送信系は最終段の増幅器の出力を方向性結合器等で信号レベルをビックアップしてチェックすることが一般的あるが、受信系を含めて考えた場合、機器単独では判断できず、必ず送受信する相手機器が必要である。
【００２７】
上記実施形態では、電源の投入時に切替スイッチ１５をアッテネータ１７側に切替えてＲＦＩＤチップ１９からＩＤ情報を読取る場合について示したが、その他、例えばリーダ装置１０を初期設定するときのみ切替スイッチ１５をアッテネータ１７側に切替えてＲＦＩＤチップ１９からＩＤ情報を読取り、このＩＤ情報をＲＯＭ等の不揮発性メモリに記憶させて機器ＩＤとしても良い。このようにＲＦＩＤチップ１９から読取ったＩＤ情報を不揮発性メモリに記憶させて機器ＩＤとして設定した場合には、その後のＲＦＩＤチップ１９からのＩＤ読取り処理は不要である。
【００２８】
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態について説明する。  
図５は、本発明の第２実施形態に係るリーダ装置１０Ａの構成図である。この第２実施形態に係るリーダ装置１０Ａは、ＣＰＵ１１、送信系１２、受信系１３及びサーキュレータ１４からなるリーダ装置本体が輻輳制御機能を備えたもので、固有ＩＤ用ＲＦＩＤチップとして輻輳制御が可能なＲＦＩＤチップ１９Ａを使用している。そして、上記ＲＦＩＤチップ１９Ａにチップ用アンテナ素子２２を装着し、このチップ用アンテナ素子２２をリーダ用のアンテナ１６と電磁結合させることによって、第１実施形態における切替スイッチ１５、アッテネータ１７及びアッテネータ１７を省略した構成となっている。その他の構成は、上記第１実施形態と同様の構成であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２９】
この第２実施形態では、基板２３上に円形状のパッチ素子２４を設けてアンテナ１６を構成している。そして、アンテナ１６と電磁結合が可能な位置、例えば基板２３上の一方の側部にチップ用アンテナ素子２２を素子パターンによって形成し、このチップ用アンテナ素子２２上にＲＦＩＤチップ１９Ａを実装している。すなわち、ＲＦＩＤチップ１９Ａとチップ用アンテナ素子２２を一体構造にしたインレットによりＲＦＩＤタグ２５を構成し、このＲＦＩＤタグ２５を基板２３上に設けている。
【００３０】
上記図５では、ＲＦＩＤタグ２５を基板２３上に設けた場合について示したが、その他、例えば図６に示すように上記ＲＦＩＤタグ２５をアンテナカバー２６の裏面に貼り付けて使用しても良い。
【００３１】
そして、上記図５あるいは図６に示すように構成したリーダ装置１０Ａにおいて、ＲＦＩＤタグ２５の固有ＩＤを読取る場合は、他にＲＦＩＤタグがない状況下で、通常動作と同様の読取り動作、すなわち、図７の矢印ａに示すようにＣＰＵ１１の指示により、送信系１２からサーキュレータ１４及びアンテナ１６を介して問い合わせの電波を放射し、ＲＦＩＤタグ２５のＩＤ情報を読取り、このＩＤ情報をＣＰＵ１１の内部メモリに記憶する。
【００３２】
また、上記のようにアンテナ１６から電波を放射し、ＲＦＩＤタグ２５に対してＩＤ情報の読取りを行なうことにより、アンテナ１６を含めた送受信系の全ての回路動作が正常に行なわれていることを確認することができる。
【００３３】
次に、外部のＲＦＩＤタグ２０に対してＩＤ情報の読取りを行なう場合は、ＲＦＩＤタグ２５の輻輳制御が可能なことから、ＲＦＩＤタグ２５を非動作に設定する。そして、リーダ装置１０Ａは、図８に示すようにアンテナ１６から問い合わせの電波を放射し、ＲＦＩＤタグ２０からＩＤ情報を読取る。この状態では、リーダ装置１０Ａの通信領域内に複数のＲＦＩＤタグ２０、２５が存在するが、ＲＦＩＤタグ２５が非動作に設定されているので、ＲＦＩＤタグ２５からＩＤ情報が読出されることはない。
【００３４】
上記第２実施形態によれば、機器ＩＤを設定するためのＲＦＩＤタグ２５を有線により接続しなくても、機器ＩＤを読取ることができると共にアンテナ１６を含めた送受信系のセルフチェックが可能になり、且つ、リーダ装置１０Ａの通信領域内に複数のＲＦＩＤタグが存在しても、目的とするＲＦＩＤタグのＩＤ情報を確実に読取ることができる。
【００３５】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。
【００３６】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るリーダ装置の構成図である。
【図２】同実施形態における機器固有のＩＤ情報の読取り動作を説明するための図である。
【図３】同実施形態におけるリーダ装置によるＲＦＩＤタグの読取り動作を説明するための図である。
【図４】同実施形態におけるリーダ装置の自己診断動作を説明するための図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るリーダ装置の構成図である。
【図６】同実施形態におけるリーダ装置のアンテナ及びＲＦＩＤタグ部分の他の構成例を示す図である。
【図７】同実施形態における機器固有のＩＤ情報の読取り動作を説明するための図である。
【図８】同実施形態におけるリーダ装置によるＲＦＩＤタグの読取り動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０…第１実施形態に係るリーダ装置、１０Ａ…第２実施形態に係るリーダ装置、１１…ＣＰＵ、１２…送信系、１３…受信系、１４…サーキュレータ、１５…切替スイッチ、１６…リーダ用アンテナ、１７…アッテネータ、１８…整合回路、１９、１９Ａ…固有ＩＤ用ＲＦＩＤチップ、２０…ＲＦＩＤタグ、２２…チップ用アンテナ素子、２３…基板、２４…パッチ素子、２５…固有ＩＤ用ＲＦＩＤタグ、２６…アンテナカバー。
【図１】
2007183812.tif 000003
【図２】
2007183812.tif 000004
【図３】
2007183812.tif 000005
【図４】
2007183812.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2007183812.tif 000009
【図８】
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