(57)【要約】【課題】アンテナから放射される電波の出力を低く抑えることなく、漏洩電波による誤通信を発生させないようなＲＦＩＤ通信システムを提供する。【解決手段】ＲＦＩＤ通信システム１０ａが製造ライン１に設置され、ＲＦＩＤタグ７の貼付された商材６ａが製造ライン１を通過する。リーダライタ２から出力された電波は、アンテナ４及び反射板８１、８２を介してＲＦＩＤタグ７に照射されるので、リーダライタ２とＲＦＩＤタグ７との間で通信が行われて、リーダライタ２はＲＦＩＤタグ７の情報を読み取ることができる。アンテナ４及び反射板８１、８２から放射される電波放射面の背面にはシールド材５１ａが設置され、側面にはシールド材５２が設置されている。従って、製造ライン１の背面及び側面への漏洩電波は遮られるので、ＲＦＩＤタグ７の誤通信を防ぐことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーダライタとアンテナとを備え、所定の領域内に存在するＲＦＩＤタグとの間で前記アンテナを介して非接触の通信を行うＲＦＩＤ通信システムであって、
所定の領域内には、前記非接触の通信時、前記アンテナから放射される電波が、前記所定の領域の外へ漏洩するのを防止するためのシールド材が設けられていることを特徴とするＲＦＩＤ通信システム。
【請求項２】
リーダライタとアンテナとを備え、所定の領域内を通過するＲＦＩＤタグとの間で前記アンテナを介して非接触の通信を行うＲＦＩＤ通信システムであって、
所定の領域内には、前記非接触の通信時、前記アンテナから放射される電波が、前記所定の領域の外へ漏洩するのを防止するためのシールド材が設けられていることを特徴とするＲＦＩＤ通信システム。
【請求項３】
前記シールド材は、電波を反射させる素材からなることを特徴とする請求項１又は２記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項４】
前記シールド材は、電波を吸収させる素材からなることを特徴とする請求項１又は２記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項５】
前記シールド材は、電波を反射させる第1の素材と電波を吸収させる第２の素材とからなることを特徴とする請求項１又は２記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項６】
前記アンテナから放射された電波を反射させて、前記ＲＦＩＤタグに向けて反射電波を発生させる反射板が付加されていることを特徴とする請求項１又は２記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項７】
前記シールド材は、前記ＲＦＩＤタグへ放射される電波以外の漏洩電波を抑えるような形状に加工されていることを特徴とする請求項１又は２記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項８】
前記シールド材は、前記ＲＦＩＤタグを囲むような湾曲形状、又は漏洩電波を遮る背面面積が可能な限り大きな形状に形成されていることを特徴とする請求項７記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項９】
リーダライタとアンテナとを備え、製造ライン又は搬送ラインの所定の領域を通過するＲＦＩＤタグとの間で前記アンテナを介して非接触の通信を行うＲＦＩＤ通信システムであって、
所定の領域内には、前記非接触の通信時、前記アンテナから放射される電波が、前記所定の領域の外へ漏洩するのを防止するためのシールド材が設けられていることを特徴とするＲＦＩＤ通信システム。
【請求項１０】
リーダライタとアンテナとを備え、製造ライン又は搬送ラインの所定の領域に存在するＲＦＩＤタグとの間で前記アンテナを介して非接触の通信を行うＲＦＩＤ通信システムであって、
所定の領域内には、前記非接触の通信時、前記アンテナから放射される電波が、前記所定の領域の外へ漏洩するのを防止するためのシールド材が設けられていることを特徴とするＲＦＩＤ通信システム。
【請求項１１】
前記シールド材は、電波を反射させる素材からなることを特徴とする請求項９又は１０記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項１２】
前記シールド材は、電波を吸収させる素材からなることを特徴とする請求項９又は１０記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項１３】
前記シールド材は、電波を反射させる第1の素材と電波を吸収させる第２の素材とからなることを特徴とする請求項９又は１０記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項１４】
前記アンテナから放射された電波を反射させて、前記ＲＦＩＤタグに向けて反射電波を発生させる反射板が付加されていることを特徴とする請求項９又は１０記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項１５】
前記シールド材は、前記ＲＦＩＤタグへ放射される電波以外の漏洩電波を抑えるような形状に加工されていることを特徴とする請求項９又は１０記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項１６】
前記シールド材は、前記ＲＦＩＤタグを囲むような湾曲形状、又は漏洩電波を遮る背面面積が可能な限り大きな形状に形成されていることを特徴とする請求項１６記載のＲＦＩＤ通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＲＦＩＤ通信システムに係り、例えば、立体的に積載された物品等に取り付けられたＲＦＩＤタグとアンテナとの間でリードライトの通信を行うＲＦＩＤ通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification；無線周波数識別)タグは物品の情報管理等に好んで用いられている。例えば、商店の通路や工場の製造ライン等を通過する台車等に積み上げられた物品にそれぞれＲＦＩＤタグを貼付し、それらの物品の情報をまとめて読み書きして情報管理を行うＲＦＩＤ通信システムが広く利用されている。また、リーダライタに接続されたアンテナから放射される電波の指向方向を複数の反射板によって迂回させることにより、ランダムに積載された物品のそれぞれに貼付されたＲＦＩＤタグの情報を一括して読み書き管理するＲＦＩＤ通信システムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。さらに、リーダライタに接続されたアンテナからの電波の進行方向をＲＦＩＤタグに向けて指向させるように反射板の方向を動的に展開させるようにしたＲＦＩＤ通信システムも開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００７−０８８５１９号公報
【特許文献２】特開２００６−３４５４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来のＲＦＩＤ通信システムにおいては、アンテナの有効でない放射角全域をシールド（つまり、漏洩電波遮蔽）することは難しく、特に、アンテナの背面及び側面への電波の漏洩が発生している。そのため、例えば、工場内で隣接する製造ラインに設置されたＲＦＩＤ通信システムの間で電波の干渉が発生し、それによって、隣接する製造ラインの物品に貼付されたＲＦＩＤタグに誤通信が発生する現象が生じやすい。すなわち、従来のＲＦＩＤ通信システムは漏洩電波によってＲＦＩＤタグに誤通信が発生するおそれがある。このような漏洩電波を防ぐ方法としては、例えば、ＲＦＩＤ通信システムの電波出力を低く抑える等の方法がある。しかし、電波出力を低く抑えてしまうと、本来読み取りたいＲＦＩＤタグとの通信を正常に行えないことがある。また、製造ライン等の物品搬送ラインが過密になって、ＲＦＩＤ通信システムの通信性能が向上すればするほど、電波の混信や漏洩も多くなってＲＦＩＤタグに誤通信を発生させやすくなるというトレードオフの関係も発生している。従って、電波の漏洩を少なくし、かつ通信性能を悪化させないようなＲＦＩＤ通信システムの開発が望まれている。
【０００４】
この発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、アンテナから放射される電波の出力を低く抑えることなく、漏洩電波による誤通信を発生させないようなＲＦＩＤ通信システム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】
【０００５】
上記の課題を解決するために、この発明の構成は、リーダライタとアンテナとを備え、所定の領域内に存在するＲＦＩＤタグとの間で前記アンテナを介して非接触の通信を行うＲＦＩＤ通信システムに係り、所定の領域内には、前記非接触の通信時、前記アンテナから放射される電波が、前記所定の領域の外へ漏洩するのを防止するためのシールド材が設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
この発明の構成によれば、例えば、電波を反射させるシールド材をＲＦＩＤ通信システムの側面や背面に設けて電波遮蔽を行うことにより、ＲＦＩＤ通信システムから外部へ漏洩する漏洩電波が少なくなる。その結果、リーダライタとＲＦＩＤタグとの間の誤通信が減少して通信性能を向上させることができる。従って、製造ラインにＲＦＩＤ通信システムを設置した場合、製造ライン上を通過する商材に貼付されたＲＦＩＤタグの認識率を向上させることが可能となる。
【０００７】
それゆえ、ＲＦＩＤ通信システムの側面や背面に設置したシールド材によって外部へ漏れる漏洩電波を防ぐことができる。このため、リーダライタとＲＦＩＤタグとの間の通信性能が向上して、ＲＦＩＤタグの読取性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
この発明のＲＦＩＤ通信システムの最良の実施形態としては、電波を吸収又は反射させるようなシールド材（例えば、金属網メッシュ又は金属箔）で、ＲＦＩＤ通信システムの側面及び背面を囲むように設置する。これによって、ＲＦＩＤ通信システムの側面及び背面への電波の漏洩がなくなるので、隣接するＲＦＩＤ通信システムとの間の電波干渉を防止してＲＦＩＤタグの誤通信を無くすことができ、ＲＦＩＤタグの通信性能を向上させることが可能となる。
【０００９】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、同一の構造要素は同一の符号を付して示し、かつ重複する説明は省略する。
【実施形態１】
【００１０】
図１は、この発明の第1の実施形態に係るＲＦＩＤ通信システムの構成図である。図１に示すＲＦＩＤ通信システム１０ａは、製造ライン１において多数の部品が積載された商材６ａが搬送されるときの物品管理を想定している。
【００１１】
先ず、ＲＦＩＤ通信システム１０ａと製造ライン１とを含む全体構成について説明する。図1に示すように、ＲＦＩＤ通信システム１０ａが製造ライン１に設置され、その製造ライン１には、それぞれＲＦＩＤタグ７が貼付された商材６ａが通過できるようになっている。
【００１２】
ＲＦＩＤ通信システム１０ａは、商材６ａのそれぞれの物品に貼付されたＲＦＩＤタグ７の情報を読み書きするリーダライタ２と、そのリーダライタ２の制御及び電波出力等の各種設定を行う制御部３と、リーダライタ２に接続されて電波の送受信を行うアンテナ４と、そのアンテナ４から放射される電波を所望の方向へ反射させる反射板８１、８２と、電波放射面の背面及び側面を覆うシールド材５１ａ、５２とを含んで構成されている。
【００１３】
また、アンテナ４から放射される電波が反射板８１、８２を介して製造ライン１に放射されるように、アンテナ４及び反射板８１、８２が配置されている。従って、アンテナ４から反射板８１、８２を介して放射される電波は、製造ライン１を通過する商材６ａに貼付されたＲＦＩＤタグ７によって受信されるようになっている。そして、ＲＦＩＤタグ７の受信応答信号をアンテナ４が受信することにより、リーダライタ２とＲＦＩＤタグ７との間で通信が行われるようになっている。
【００１４】
次に、図１に示すＲＦＩＤ通信システム１０ａの動作について説明する。先ず、制御部３によってリーダライタ２の電波出力の制御を行う。リーダライタ２から出力制御された電波は、ＲＦＩＤタグ７が応答できる程度の電波強度でアンテナ４より放射される。従って、製造ライン１を通過する商材６ａに貼付されたＲＦＩＤタグ７は、アンテナ４から反射板８１、８２を介して放射された電波を受信すると、その受信応答信号を放射する。そして、アンテナ４がＲＦＩＤタグ７からの受信応答信号を受信することにより、リーダライタ２とＲＦＩＤタグ７との間で通信が行われて、リーダライタ２がＲＦＩＤタグ７の情報の読み書きを行う。
【００１５】
ここで、本実施形態のＲＦＩＤ通信システム１０ａにおいては、アンテナ４及び反射板８１、８２から放射される電波放射面の背面にはシールド材５１ａが設置され、電波放射面の側面にはシールド材５２が設置されている。シールド材５１ａ、５２としては、例えば、ナイロン繊維に高純度な銀をコーティングしてメッシュ状に編み上げた金属網メッシュが用いられる。尚、金属網メッシュの網目は０．５〜１．５ｍｍぐらいに編み上げられている。このような金属網メッシュでシールドを行えば、例えば、１０〜１０００ＭＨｚの電磁波で減衰率９０％ぐらいのシールド効果を呈することができる。また、シールド材５１ａ、５２としてアルミ箔等の金属箔を用いることもできるが、取扱上の利便性を考えると金属網メッシュを用いることが望ましい。
【００１６】
このようなシールド材５１ａ、５２は、電波を反射させる素材（例えば、アルミ箔や銅箔等）を使用して形成して良いし、電波を吸収させる素材（例えば、センダスト合金粉末、スピネル系フェライト、六方晶系フェライト等）を使用して形成しても良い。あるいは、電波を反射させる第1の素材と電波を吸収させる第２の素材とを組み合わせて形成しても良い。また、シールド材５１ａ、５２の形状は、ＲＦＩＤタグへ照射される電波以外の漏洩電波を抑えるような形状、例えば、商材（商品）６ａを囲むような湾曲形状にしても良いし、漏洩電波を遮る背面のシールド材５１ａの面積を可能な限り大きくするような形状にしても良い。
【００１７】
このようにして、アンテナ４及び反射板８１、８２から放射される電波放射面の背面及び側面にシールド材５１ａ、５２を設置することにより、アンテナ４から反射板８１、８２を介して放射された電波は確実にＲＦＩＤタグ７で受信される。しかも、製造ライン１の左右背面（図の左右側面方向）においてはシールド材５１ａによって電波が遮られ、製造ライン１の前後側面（図の紙表方向と紙裏方向）においてはシールド材５２によって電波が遮られるので、漏洩電波が製造ライン１から外部へ漏れることはなくなる。従って、アンテナ４及び反射板８１、８２から放射される電波は、漏洩電波として背面及び側面から外部へ放射されなくなるので、ＲＦＩＤタグ７の誤通信を防ぐことができる。
【００１８】
すなわち、本実施形態のＲＦＩＤ通信システム１０ａは、側面及び背面に設置したシールド材５１ａ、５２によるシールド効果によって、ＲＦＩＤタグ７以外への電波の漏洩を防ぐことが可能となる。また、シールド材５１ａ、５２は電波を反射又は吸収させる素材を使用しているため、背面への電波の漏洩を抑えることができると共に、製造ライン１の内部の電波をより強めることができるのでＲＦＩＤタグ７の読取性能をさらに向上させることができる。
【実施形態２】
【００１９】
図２は、この発明の第２の実施形態に係るＲＦＩＤ通信システムの構成図である。この実施形態のＲＦＩＤ通信システム１０ｂは、図１のＲＦＩＤ通信システム１０ａに比べて背面のシールド素材５１ｂの幅が大きい構成となっている。それ以外の構成は図１のＲＦＩＤ通信システム１０ａと全く同じである。これにより、製造ライン１の左右背面（図の左右側面方向）への電波は完全に遮蔽されるので、製造ライン１以外の他の製造ラインを通過する商材に照射される電波を完全にゼロにすることができる。従って、製造ライン１を流れる商材６ａに貼付されたＲＦＩＤタグ７の通信精度をさらに高めて、ＲＦＩＤタグ７の読取性能を向上させることができる。
【実施例】
【００２０】
次に、本発明のＲＦＩＤ通信システムについてシールド効果の評価を行うために、第１の実施形態のＲＦＩＤ通信システム１０ａを用いた場合と、従来のＲＦＩＤ通信システムを用いた場合について、ＲＦＩＤタグ７の読取性能の評価試験を行った結果について説明する。すなわち、図１のＲＦＩＤ通信システム１０ａにおいて、シールド材５１ａ、５２が存在する場合と存在しない場合について、ＲＦＩＤタグ７の読取性能に関する評価試験を実施したので、その評価試験結果について説明する。
【００２１】
図３は、シールド材が存在する場合のＲＦＩＤ通信システムの外観図であり、図４はシールド材が存在しない場合のＲＦＩＤ通信システムの外観図である。すなわち、図３は、図１のＲＦＩＤ通信システム１０ａにおいて商材６ａを取り除いた図であり、図４は、図３においてシールド材５１ａ、５２を取り除いた図である。
【００２２】
また、図５は、図３又は図４のＲＦＩＤ通信システムにおいて製造ライン１を通過させる商材６ａの外観図であり、図６は、図３又は図４のＲＦＩＤ通信システムにおいて製造ライン１を通過させる商材６ｂの外観図である。尚、商材６ａと商材６ｂの違いは物品の積載方法の違いである。すなわち、商材６ａは、縦、横、高さが１１７×９１×１６５（ｃｍ）の大きさで物品が積載され、ＲＦＩＤタグは前面、後面、及び右側面の３面に配置されている。また、商材６ｂは、縦、横、高さが９８×９８×１７５（ｃｍ）の大きさで物品が積載され、ＲＦＩＤタグは前面、後面、右側面、及び左側面の４面に配置されている。
【００２３】
図７は、図５の商材６ａと図６の商材６ｂを、それぞれシールド材のあるＲＦＩＤ通信システム（図３）とシールド材のないＲＦＩＤ通信システム（図４）に通過させたときのＲＦＩＤタグ７の読取性能の結果を示す図である。
【００２４】
すなわち、図７は、シールド材のあるＲＦＩＤ通信システム（図３）に商材６ａ、商材６ｂを通過させた場合のＲＦＩＤタグ７の読取性能と、シールド材のないＲＦＩＤ通信システム（図４）に商材６ａ、商材６ｂを通過させた場合のＲＦＩＤタグ７の読取性能を比較した読取性能の比較結果データである。尚、図７の読取性能の比較結果データは、図３及び図４の製造ライン１の左端、中央、右端の３ラインを一回ずつ通過させ、合計３回通過させたときのＲＦＩＤタグ７の読取率の平均値を示している。
【００２５】
図７に示すように、商材６ａ、商材６ｂ共にシールド材があるＲＦＩＤ通信システムを通過させた場合（図３）の方が、シールド素材がないＲＦＩＤ通信システムを通過させた場合（図４）よりＲＦＩＤタグ７の読取性能が高い結果となった。すなわち、商材６ａ、商材６ｂ共に、シールド材があるＲＦＩＤ通信システムを通過させた方が３．５％ほど読取性能が向上している。
【００２６】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、この発明のＲＦＩＤ通信システムは、製造ラインの所定の領域内を通過するＲＦＩＤタグとの間で前記アンテナを介して非接触の通信を行う場合に限らず、所定の領域内（例えば、製造ライン又は搬送ライン）に存在するＲＦＩＤタグとの間で前記アンテナを介して非接触の通信を行う場合にも適用でき、所定の領域内に、前記非接触の通信時、前記アンテナから放射される電波が、前記所定の領域の外へ漏洩するのを防止するためのシールド材を設けるようにしても良い。また、製造ラインの所定の領域内を通過する場合に限らず、搬送ライン又はその他の所定の領域を通過する場合にも適用できる
【産業上の利用可能性】
【００２７】
この発明のＲＦＩＤ通信システムによれば、漏洩電波による混信がないので、複数台のＲＦＩＤ通信システムが隣接して配置される製造ラインや精密組立ライン等に有効に利用することができる。また、複数台のトラックが並列に並ぶトラックターミナルにおける荷物の積上げ／積み降ろし現場や、商店等の商品自動決算装置や、頻繁に人や車が行き来する場所の入退場管理システム等に有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の第1の実施形態に係るＲＦＩＤ通信システムの構成図である。
【図２】この発明の第２の実施形態に係るＲＦＩＤ通信システムの構成図である。
【図３】シールド材が存在する場合のＲＦＩＤ通信システムの外観図である。
【図４】シールド材が存在しない場合のＲＦＩＤ通信システムの外観図である。
【図５】図３又は図４のＲＦＩＤ通信システムにおいて製造ライン１を通過させる商材６ａの外観図である。
【図６】図３又は図４のＲＦＩＤ通信システムにおいて製造ライン１を通過させる商材６ｂの外観図である。
【図７】図５の商材６ａと図６の商材６ｂを、それぞれシールド材のあるＲＦＩＤ通信システム（図３）とシールド材のないＲＦＩＤ通信システム（図４）に通過させたときのＲＦＩＤタグ７の読取性能の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  製造ライン
２  リーダライタ
３  制御部
４  アンテナ
５１ａ、５１ｂ、５２  シールド材
６ａ、６ｂ  商材
７  ＲＦＩＤタグ
１０ａ、１０ｂ  ＲＦＩＤ通信システム
８１、８２  反射板
【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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