JP2000231606A - ワイヤレスｉｄタグ読み取り書き込み装置 - Google Patents
ワイヤレスｉｄタグ読み取り書き込み装置Info
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- JP2000231606A JP2000231606A JP11032427A JP3242799A JP2000231606A JP 2000231606 A JP2000231606 A JP 2000231606A JP 11032427 A JP11032427 A JP 11032427A JP 3242799 A JP3242799 A JP 3242799A JP 2000231606 A JP2000231606 A JP 2000231606A
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- antenna
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、絶縁体板上や空中、金属表面
や金属に開けた穴の内部等、ワイヤレスＩＤタグの設置
条件によらず、効率の良い通信が可能な、ワイヤレスＩ
Ｄタグ読み取り書き込み装置を提供することにある。 【解決手段】本発明は、送信アンテナは二つ以上の半円
形コイル３０１，３０２からなり、少なくとも１つのコ
イルの電流の向きを制御するスイッチ３０３により、ワ
イヤレスＩＤタグのアンテナコイルに対して垂直な磁場
成分が強く発生するようにし、もしくはワイヤレスＩＤ
タグのアンテナコイルに対して水平な磁場成分が強く発
生するようにすることを特徴とするものである。
や金属に開けた穴の内部等、ワイヤレスＩＤタグの設置
条件によらず、効率の良い通信が可能な、ワイヤレスＩ
Ｄタグ読み取り書き込み装置を提供することにある。 【解決手段】本発明は、送信アンテナは二つ以上の半円
形コイル３０１，３０２からなり、少なくとも１つのコ
イルの電流の向きを制御するスイッチ３０３により、ワ
イヤレスＩＤタグのアンテナコイルに対して垂直な磁場
成分が強く発生するようにし、もしくはワイヤレスＩＤ
タグのアンテナコイルに対して水平な磁場成分が強く発
生するようにすることを特徴とするものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流磁界を通信媒
体とし、通信用のアンテナコイルと、半導体メモリ等の
記憶素子と、送受信回路、及びこれらを制御する回路を
有する電磁誘導型のワイヤレスＩＤタグに対して、デー
タを読み取り書き込むためのワイヤレスＩＤタグ読み取
り書き込み装置に関するものである。
体とし、通信用のアンテナコイルと、半導体メモリ等の
記憶素子と、送受信回路、及びこれらを制御する回路を
有する電磁誘導型のワイヤレスＩＤタグに対して、デー
タを読み取り書き込むためのワイヤレスＩＤタグ読み取
り書き込み装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】次世代のデータキャリアとして注目され
ている、ＩＣメモリを利用したデータキャリア（以後Ｉ
Ｄタグと呼ぶ）システムは、従来の磁気テープによるカ
ード等に比べ大きなメモリ容量を有することや、データ
の解読や偽造がしにくいといった安全性の高さが特徴と
なっている。とりわけ、読み取り器と接触することなく
通信できる、ワイヤレスＩＤタグシステムは、ＩＤタグ
に記憶された情報の読み取り動作が簡単であるため、近
年急速に普及しつつある。これらの中で、長波帯で電磁
誘導を利用するシステムでは、ＩＤタグの動作に必要な
電力を読み取り器から供給する事が可能で、かつ１ｍ程
度の通信距離が確保できるため、利用範囲は非常に広
く、各方面へのシステムの導入が検討されている。
ている、ＩＣメモリを利用したデータキャリア（以後Ｉ
Ｄタグと呼ぶ）システムは、従来の磁気テープによるカ
ード等に比べ大きなメモリ容量を有することや、データ
の解読や偽造がしにくいといった安全性の高さが特徴と
なっている。とりわけ、読み取り器と接触することなく
通信できる、ワイヤレスＩＤタグシステムは、ＩＤタグ
に記憶された情報の読み取り動作が簡単であるため、近
年急速に普及しつつある。これらの中で、長波帯で電磁
誘導を利用するシステムでは、ＩＤタグの動作に必要な
電力を読み取り器から供給する事が可能で、かつ１ｍ程
度の通信距離が確保できるため、利用範囲は非常に広
く、各方面へのシステムの導入が検討されている。
【０００３】従来のワイヤレスＩＤタグ読み取り書き込
み装置は、送信アンテナは、平面形状のコイルまたはコ
ア入りのソレノイダルコイルが１つ用いられており、一
定電流方向の電流を流す構造のものであった。すなわ
ち、図８に示すように、受信アンテナコイル１０５を有
する送受信回路１０４の円形送信コイル１０２に電流を
流すことにより、これに対向しておかれた電磁誘導型の
ワイヤレスＩＤタグ１０６の、タグ側送受信用円形コイ
ル１０７に直交する磁場（矢印）を発生する事で通信を
行なっていた。しかしながら、電磁誘導型のワイヤレス
ＩＤタグ１０６が各方面で使われるようになると、磁力
線の分布が、必ずしも図８で示すような単純なもので無
い場合も生じる。例えば、マンホール管理のためにマン
ホール鉄蓋にタグを設置する等、金属板に開けた穴の中
にワイヤレスＩＤタグを設置する場合、図９に示すよう
に、穴の内部では板表面に直角な方向の磁界は急激に減
衰するため、ＩＤタグの通信には使えない。一方、金属
板表面に平行な方向の磁界は、穴の内部に於いても大き
な強度で存在でき、穴内部に設置したＩＤタグとの通信
では、金属面に平行な方向の磁界を利用する必要があ
る。平行な方向の磁界の変化を効率的にとらえるため、
８字コイルが提案され（特願平８−１５６８２５号）通
信距離を大きく伸ばすことができた。この事情は金属穴
の中だけではなく、金属表面にＩＤタグを置いた場合に
も同様であり、金属面に平行な方向の磁界を利用する必
要がある場合は多い。一方、絶縁体板上もしくは空中に
設置されたものでは従来通り、板面に垂直な磁場を用い
る方が効率が良い。このため、これまでは使用用途に応
じて送信アンテナが異なる複数のワイヤレスＩＤタグ読
み取り書き込み装置を用いる必要があった。
み装置は、送信アンテナは、平面形状のコイルまたはコ
ア入りのソレノイダルコイルが１つ用いられており、一
定電流方向の電流を流す構造のものであった。すなわ
ち、図８に示すように、受信アンテナコイル１０５を有
する送受信回路１０４の円形送信コイル１０２に電流を
流すことにより、これに対向しておかれた電磁誘導型の
ワイヤレスＩＤタグ１０６の、タグ側送受信用円形コイ
ル１０７に直交する磁場（矢印）を発生する事で通信を
行なっていた。しかしながら、電磁誘導型のワイヤレス
ＩＤタグ１０６が各方面で使われるようになると、磁力
線の分布が、必ずしも図８で示すような単純なもので無
い場合も生じる。例えば、マンホール管理のためにマン
ホール鉄蓋にタグを設置する等、金属板に開けた穴の中
にワイヤレスＩＤタグを設置する場合、図９に示すよう
に、穴の内部では板表面に直角な方向の磁界は急激に減
衰するため、ＩＤタグの通信には使えない。一方、金属
板表面に平行な方向の磁界は、穴の内部に於いても大き
な強度で存在でき、穴内部に設置したＩＤタグとの通信
では、金属面に平行な方向の磁界を利用する必要があ
る。平行な方向の磁界の変化を効率的にとらえるため、
８字コイルが提案され（特願平８−１５６８２５号）通
信距離を大きく伸ばすことができた。この事情は金属穴
の中だけではなく、金属表面にＩＤタグを置いた場合に
も同様であり、金属面に平行な方向の磁界を利用する必
要がある場合は多い。一方、絶縁体板上もしくは空中に
設置されたものでは従来通り、板面に垂直な磁場を用い
る方が効率が良い。このため、これまでは使用用途に応
じて送信アンテナが異なる複数のワイヤレスＩＤタグ読
み取り書き込み装置を用いる必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、絶縁
体板上や空中、金属表面や金属に開けた穴の内部等、ワ
イヤレスＩＤタグの設置条件によらず、効率の良い通信
が可能な、ワイヤレスＩＤタグ読み取り書き込み装置を
提供することにある。
体板上や空中、金属表面や金属に開けた穴の内部等、ワ
イヤレスＩＤタグの設置条件によらず、効率の良い通信
が可能な、ワイヤレスＩＤタグ読み取り書き込み装置を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するたに
本発明は、交流磁界を通信媒体とし、通信用のアンテナ
コイルと、半導体メモリ等の記憶素子と、送受信回路、
及びこれらを制御する回路を有する電磁誘導型のワイヤ
レスＩＤタグに対して、データを読み取り書き込むため
のワイヤレスＩＤタグ読み取り書き込み装置において、
前記ワイヤレスＩＤタグのアンテナコイルに交流磁界を
送信してデータを書き込む送信アンテナ、及び前記ワイ
ヤレスＩＤタグのアンテナコイルから交流磁界を受信し
てデータを読み取る受信アンテナを有し、前記送信アン
テナは二つ以上のコイルからなり、少なくとも１つのコ
イルの電流の向きを制御する手段により、前記ワイヤレ
スＩＤタグのアンテナコイルに対して垂直な磁場成分が
強く発生するようにし、もしくは前記ワイヤレスＩＤタ
グのアンテナコイルに対して水平な磁場成分が強く発生
するようにすることを特徴とするものである。
本発明は、交流磁界を通信媒体とし、通信用のアンテナ
コイルと、半導体メモリ等の記憶素子と、送受信回路、
及びこれらを制御する回路を有する電磁誘導型のワイヤ
レスＩＤタグに対して、データを読み取り書き込むため
のワイヤレスＩＤタグ読み取り書き込み装置において、
前記ワイヤレスＩＤタグのアンテナコイルに交流磁界を
送信してデータを書き込む送信アンテナ、及び前記ワイ
ヤレスＩＤタグのアンテナコイルから交流磁界を受信し
てデータを読み取る受信アンテナを有し、前記送信アン
テナは二つ以上のコイルからなり、少なくとも１つのコ
イルの電流の向きを制御する手段により、前記ワイヤレ
スＩＤタグのアンテナコイルに対して垂直な磁場成分が
強く発生するようにし、もしくは前記ワイヤレスＩＤタ
グのアンテナコイルに対して水平な磁場成分が強く発生
するようにすることを特徴とするものである。
【０００６】また本発明は、前記ワイヤレスＩＤタグ読
み取り書き込み装置において、前記電流の向きを制御す
る手段が、少なくとも１つ以上のコイルの電気的接続
を、手動あるいは電動のスイッチで切り替える手段であ
ることを特徴とするものである。
み取り書き込み装置において、前記電流の向きを制御す
る手段が、少なくとも１つ以上のコイルの電気的接続
を、手動あるいは電動のスイッチで切り替える手段であ
ることを特徴とするものである。
【０００７】また本発明は、前記ワイヤレスＩＤタグ読
み取り書き込み装置において、前記電流の向きを制御す
る手段が、コイルに与える信号の位相をシフトさせる手
段であることを特徴とするものである。
み取り書き込み装置において、前記電流の向きを制御す
る手段が、コイルに与える信号の位相をシフトさせる手
段であることを特徴とするものである。
【０００８】また本発明は、前記ワイヤレスＩＤタグ読
み取り書き込み装置において、前記電流の向きを制御す
る手段が、少なくとも１つ以上のコイルを、手動あるい
は電動で機械的に回転させる手段であることを特徴とす
るものである。
み取り書き込み装置において、前記電流の向きを制御す
る手段が、少なくとも１つ以上のコイルを、手動あるい
は電動で機械的に回転させる手段であることを特徴とす
るものである。
【０００９】また本発明は、前記ワイヤレスＩＤタグ読
み取り書き込み装置において、受信アンテナを送信アン
テナと共用することを特徴とするものである。
み取り書き込み装置において、受信アンテナを送信アン
テナと共用することを特徴とするものである。
【００１０】また本発明は、前記ワイヤレスＩＤタグ読
み取り書き込み装置において、受信アンテナが、送信ア
ンテナに対しほぼ平行とほぼ垂直の方向を向いた２つの
コイルからなることを特徴とするものである。
み取り書き込み装置において、受信アンテナが、送信ア
ンテナに対しほぼ平行とほぼ垂直の方向を向いた２つの
コイルからなることを特徴とするものである。
【００１１】本発明のワイヤレスＩＤタグ読み取り書き
込み装置は、送信アンテナコイルに２つ以上のコイルを
用いており、１つ以上のコイルの電流の向きを制御する
手段が具備されている。この電流の向きを制御する手段
を用いて、２つのコイル間に、同一方向の電流を流す
と、タグ側送受信アンテナに対して垂直な磁場成分が強
く発生し、絶縁体板上や空中にＩＤタグを置いた時、効
率の高い通信が可能である。一方、電流の向きを制御す
る手段を用いて、２つのコイル間に、逆方向の電流を流
すと、タグ側送受信アンテナに対して水平な磁場成分が
強く発生し、金属板や金属穴中にＩＤタグを置いた時、
効率の高い通信が可能となる。このように、本発明のワ
イヤレスＩＤタグ読み取り書き込み装置を用いれば、Ｉ
Ｄタグの設置場所によらず、効率の高い通信が可能であ
る。
込み装置は、送信アンテナコイルに２つ以上のコイルを
用いており、１つ以上のコイルの電流の向きを制御する
手段が具備されている。この電流の向きを制御する手段
を用いて、２つのコイル間に、同一方向の電流を流す
と、タグ側送受信アンテナに対して垂直な磁場成分が強
く発生し、絶縁体板上や空中にＩＤタグを置いた時、効
率の高い通信が可能である。一方、電流の向きを制御す
る手段を用いて、２つのコイル間に、逆方向の電流を流
すと、タグ側送受信アンテナに対して水平な磁場成分が
強く発生し、金属板や金属穴中にＩＤタグを置いた時、
効率の高い通信が可能となる。このように、本発明のワ
イヤレスＩＤタグ読み取り書き込み装置を用いれば、Ｉ
Ｄタグの設置場所によらず、効率の高い通信が可能であ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態例を詳細に説明する。図において、矢印の入った細
線は磁界の方向を示し、コイルにつけた太い矢印は電流
の向きを示す。
形態例を詳細に説明する。図において、矢印の入った細
線は磁界の方向を示し、コイルにつけた太い矢印は電流
の向きを示す。
【００１３】図１は本発明の第１の実施形態例を示す構
成説明図である。すなわち、送信アンテナ３０５は、半
円形状の２つのコイル３０１，３０２からなり、ほぼ同
一の平面上に円形状になるように並べて配置されてい
る。３０３はコイルの電流の向きを制御するスイッチで
あり、ａ，ｂ，ｃ，ｄの４つの端子と、その間の接続切
り替えの接点（図示せず）からなる。コイル３０１の配
線は固定であり、一端は端子ｂに他端は送受信回路３０
４の第１の端子に接続されている。コイル３０２の両端
は端子ａおよびｄに接続されており、端子ｃは送受信回
路３０４の第２の端子に接続されている。スイッチ３０
３の接点の接続は、ａとｂ、ｃとｄの端子を接続する組
み合わせと、ａとｃ、ｂとｄの端子を接続する組み合わ
せの何れかを選択することができる。ａとｂ、ｃとｄの
端子を接続すると２つのコイル３０１，３０２には逆向
きに電流がながれ、ａとｃ、ｂとｄの端子を接続すると
２つのコイル３０１、３０２には同一方向に電流が流れ
る。なお、第１の実施形態例では受信アンテナは送信ア
ンテナ３０５と共用になっている。
成説明図である。すなわち、送信アンテナ３０５は、半
円形状の２つのコイル３０１，３０２からなり、ほぼ同
一の平面上に円形状になるように並べて配置されてい
る。３０３はコイルの電流の向きを制御するスイッチで
あり、ａ，ｂ，ｃ，ｄの４つの端子と、その間の接続切
り替えの接点（図示せず）からなる。コイル３０１の配
線は固定であり、一端は端子ｂに他端は送受信回路３０
４の第１の端子に接続されている。コイル３０２の両端
は端子ａおよびｄに接続されており、端子ｃは送受信回
路３０４の第２の端子に接続されている。スイッチ３０
３の接点の接続は、ａとｂ、ｃとｄの端子を接続する組
み合わせと、ａとｃ、ｂとｄの端子を接続する組み合わ
せの何れかを選択することができる。ａとｂ、ｃとｄの
端子を接続すると２つのコイル３０１，３０２には逆向
きに電流がながれ、ａとｃ、ｂとｄの端子を接続すると
２つのコイル３０１、３０２には同一方向に電流が流れ
る。なお、第１の実施形態例では受信アンテナは送信ア
ンテナ３０５と共用になっている。
【００１４】図２及び図３は本発明の第１の実施形態例
に係るワイヤレスＩＤタグへの書き込みの動作を示す。
図２は金属穴中のワイヤレスＩＤタグへの書き込みの場
合を示す。すなわち、スイッチ３０３のａとｂ、ｃとｄ
の端子が接続されており、２つのコイル３０１、３０２
には逆方向の電流が流れる。この時、磁場Ｂの様子は図
２のようになり、金属板４２０の穴中では金属面に水平
方向の成分が強くなる。金属板４２０の穴中に設置され
た電磁誘導型のワイヤレスＩＤタグ４０６側の送受信用
コイル４０８は、この水平磁場を効率的に受けるため、
８字形コイルが使用されている。一方、図３は絶縁体板
上のワイヤレスＩＤタグへの書き込みの場合を示す。す
なわち、スイッチ３０３のａとｃ、ｂとｄの端子が接続
されており、２つのコイル３０１、３０２には同一方向
の電流が流れる。この時、磁場Ｂの様子は図３のように
なり、絶縁体板４２１の表面に垂直方向の成分が強くな
る。絶縁体板４２１の表面に設置された電磁誘導型のワ
イヤレスＩＤタグ４０６側の送受信用コイル４０７は、
この垂直磁場を効率的に受けるため、通常の円形コイル
が使用されている。このように、コイル３０１、３０２
に流れる電流の向きを切り替えることにより、絶縁体板
４２１上や空中、金属板４２０表面や金属に開けた穴の
内部等、ワイヤレスＩＤタグの設置条件によらず、効率
の良い通信が可能となる。
に係るワイヤレスＩＤタグへの書き込みの動作を示す。
図２は金属穴中のワイヤレスＩＤタグへの書き込みの場
合を示す。すなわち、スイッチ３０３のａとｂ、ｃとｄ
の端子が接続されており、２つのコイル３０１、３０２
には逆方向の電流が流れる。この時、磁場Ｂの様子は図
２のようになり、金属板４２０の穴中では金属面に水平
方向の成分が強くなる。金属板４２０の穴中に設置され
た電磁誘導型のワイヤレスＩＤタグ４０６側の送受信用
コイル４０８は、この水平磁場を効率的に受けるため、
８字形コイルが使用されている。一方、図３は絶縁体板
上のワイヤレスＩＤタグへの書き込みの場合を示す。す
なわち、スイッチ３０３のａとｃ、ｂとｄの端子が接続
されており、２つのコイル３０１、３０２には同一方向
の電流が流れる。この時、磁場Ｂの様子は図３のように
なり、絶縁体板４２１の表面に垂直方向の成分が強くな
る。絶縁体板４２１の表面に設置された電磁誘導型のワ
イヤレスＩＤタグ４０６側の送受信用コイル４０７は、
この垂直磁場を効率的に受けるため、通常の円形コイル
が使用されている。このように、コイル３０１、３０２
に流れる電流の向きを切り替えることにより、絶縁体板
４２１上や空中、金属板４２０表面や金属に開けた穴の
内部等、ワイヤレスＩＤタグの設置条件によらず、効率
の良い通信が可能となる。
【００１５】なお、８字形状のコイルにおいてクロスポ
イントに、巻き数分の接続を切り替えるスイッチをつけ
れば、８字形の１つのループを１つのコイルとみなせる
ので、第１の実施形態例のスイッチ３０３、コイル３０
１、３０２と同様の効果が得られる事は明らかである。
また、コイル３０１、３０２はほぼ同一平面上に並べて
配置されているとしているが、シミュレーションによれ
ば、２０度〜３０度互いにコイルの向きがずれていたと
しても、同様の効果が得られることが分かっている。
イントに、巻き数分の接続を切り替えるスイッチをつけ
れば、８字形の１つのループを１つのコイルとみなせる
ので、第１の実施形態例のスイッチ３０３、コイル３０
１、３０２と同様の効果が得られる事は明らかである。
また、コイル３０１、３０２はほぼ同一平面上に並べて
配置されているとしているが、シミュレーションによれ
ば、２０度〜３０度互いにコイルの向きがずれていたと
しても、同様の効果が得られることが分かっている。
【００１６】図５は本発明の第２の実施形態例を示す構
成説明図である。送信アンテナの構造は、第１の実施形
態例と同様に、半円形状の２つのコイル５０１，５０２
からなり、ほぼ同一の平面上に円形状になるように並べ
て配置されている。送受信回路５０４には２つの信号出
力線５１０と５１１が設けられており、それぞれコイル
５０１とコイル５０２に接続されている。送受信回路５
０４は、ディジタル信号処理制御部５１２、排他論理和
ゲート５１３、２つのアナログ出力回路５１４，５１
５、およびアナログ受信回路５１８からなり、図４のよ
うに接続されている。ディジタル信号処理制御部５１２
から発生された矩形のディジタル信号は、ディジタル信
号処理制御部５１２の端子Ｔ１から、アナログ出力回路
５１４には直接送りこまれると共に、アナログ出力回路
５１５には排他論理和ゲート５１３を介して送りこまれ
る。前記アナログ出力回路５１４，５１５では、矩形の
ディジタル信号から交流成分が取り出され、増幅して出
力する機能を有する。受信アンテナは、送信アンテナに
平行なコイル５０５と、送信アンテナに垂直なコイル５
０９の２つが設けられており、それぞれアナログ受信回
路５１８に接続されている。
成説明図である。送信アンテナの構造は、第１の実施形
態例と同様に、半円形状の２つのコイル５０１，５０２
からなり、ほぼ同一の平面上に円形状になるように並べ
て配置されている。送受信回路５０４には２つの信号出
力線５１０と５１１が設けられており、それぞれコイル
５０１とコイル５０２に接続されている。送受信回路５
０４は、ディジタル信号処理制御部５１２、排他論理和
ゲート５１３、２つのアナログ出力回路５１４，５１
５、およびアナログ受信回路５１８からなり、図４のよ
うに接続されている。ディジタル信号処理制御部５１２
から発生された矩形のディジタル信号は、ディジタル信
号処理制御部５１２の端子Ｔ１から、アナログ出力回路
５１４には直接送りこまれると共に、アナログ出力回路
５１５には排他論理和ゲート５１３を介して送りこまれ
る。前記アナログ出力回路５１４，５１５では、矩形の
ディジタル信号から交流成分が取り出され、増幅して出
力する機能を有する。受信アンテナは、送信アンテナに
平行なコイル５０５と、送信アンテナに垂直なコイル５
０９の２つが設けられており、それぞれアナログ受信回
路５１８に接続されている。
【００１７】ディジタル信号処理制御部５１２の端子Ｔ
２からは制御信号が出されており、これが排他論理和ゲ
ート５１３の他方の端子に入力される。排他論理和ゲー
ト５１３からの出力は図５及び図６に示すように決ま
る。すなわち、制御信号（Ｔ２）が０のときは、アナロ
グ出力回路５１５へは端子Ｔ１からの信号がそのまま入
力され、制御信号（Ｔ２）が１のときは、アナログ出力
回路５１５へは端子Ｔ１からの信号が反転されて入力さ
れる。ディジタル信号処理制御部５１２からの信号がア
ナログ出力回路５１４，５１５を通過すると、２つの信
号出力線５１０と５１１には、制御信号（Ｔ２）が０の
時は同相信号が抽出され、制御信号（Ｔ２）が１の時は
逆相信号が抽出される。すなわち、制御信号（Ｔ２）に
より信号出力線５１０と５１１に抽出される信号に位相
シフトを与えることができる。この関係は信号波形の位
相が途中でずれた場合にも同様であり、コイル５０１，
５０２に生じる電流の向きは、制御信号（Ｔ２）が０の
時は同一方向、制御信号（Ｔ２）が１の時は逆方向とな
る。図４中には、金属板５２０の穴中の電磁誘導型のワ
イヤレスＩＤタグ５０６に書き込む場合、すなわち制御
信号（Ｔ２）が１の場合の、書き込み時の電流の向き、
磁界の様子を示してある。５０８はタグ側送受信用８字
形コイルである。
２からは制御信号が出されており、これが排他論理和ゲ
ート５１３の他方の端子に入力される。排他論理和ゲー
ト５１３からの出力は図５及び図６に示すように決ま
る。すなわち、制御信号（Ｔ２）が０のときは、アナロ
グ出力回路５１５へは端子Ｔ１からの信号がそのまま入
力され、制御信号（Ｔ２）が１のときは、アナログ出力
回路５１５へは端子Ｔ１からの信号が反転されて入力さ
れる。ディジタル信号処理制御部５１２からの信号がア
ナログ出力回路５１４，５１５を通過すると、２つの信
号出力線５１０と５１１には、制御信号（Ｔ２）が０の
時は同相信号が抽出され、制御信号（Ｔ２）が１の時は
逆相信号が抽出される。すなわち、制御信号（Ｔ２）に
より信号出力線５１０と５１１に抽出される信号に位相
シフトを与えることができる。この関係は信号波形の位
相が途中でずれた場合にも同様であり、コイル５０１，
５０２に生じる電流の向きは、制御信号（Ｔ２）が０の
時は同一方向、制御信号（Ｔ２）が１の時は逆方向とな
る。図４中には、金属板５２０の穴中の電磁誘導型のワ
イヤレスＩＤタグ５０６に書き込む場合、すなわち制御
信号（Ｔ２）が１の場合の、書き込み時の電流の向き、
磁界の様子を示してある。５０８はタグ側送受信用８字
形コイルである。
【００１８】受信時には、金属穴内や金属板上のワイヤ
レスＩＤタグの場合には、図４のようにタグ側の送受信
用アンテナに８字形コイル５０８を用いなければならな
いので、受信アンテナ付近には送信アンテナに対し水平
な磁界が生じる。このため受信アンテナとして、送信ア
ンテナに垂直なコイル５０９を用いて受信する。受信し
た信号がアナログ受信回路５１８に導入され、フィルタ
等により有効な信号成分のみを取り出して、ＡＤ（アナ
ログーディジタル）変換後ディジタル信号処理制御部５
１２に送りこまれる。絶縁体板や空中にワイヤレスＩＤ
タグが設置された場合には、タグ側の送受信アンテナに
通常の円形コイルを用いるので、受信アンテナ付近に送
信アンテナに対し垂直な磁界が生じる。このため受信ア
ンテナとして、送信アンテナに水平なコイル５０５を用
いて受信し、上記と同様にディジタル信号処理制御部５
１２に送りこまれる。
レスＩＤタグの場合には、図４のようにタグ側の送受信
用アンテナに８字形コイル５０８を用いなければならな
いので、受信アンテナ付近には送信アンテナに対し水平
な磁界が生じる。このため受信アンテナとして、送信ア
ンテナに垂直なコイル５０９を用いて受信する。受信し
た信号がアナログ受信回路５１８に導入され、フィルタ
等により有効な信号成分のみを取り出して、ＡＤ（アナ
ログーディジタル）変換後ディジタル信号処理制御部５
１２に送りこまれる。絶縁体板や空中にワイヤレスＩＤ
タグが設置された場合には、タグ側の送受信アンテナに
通常の円形コイルを用いるので、受信アンテナ付近に送
信アンテナに対し垂直な磁界が生じる。このため受信ア
ンテナとして、送信アンテナに水平なコイル５０５を用
いて受信し、上記と同様にディジタル信号処理制御部５
１２に送りこまれる。
【００１９】これにより、絶縁体上あるいは空中、金属
表面や金属に開けた穴の内部等、ワイヤレスＩＤタグの
設置条件によらず、効率の良い通信が可能となる。
表面や金属に開けた穴の内部等、ワイヤレスＩＤタグの
設置条件によらず、効率の良い通信が可能となる。
【００２０】図７には、本発明の第３の実施形態例を示
す構成説明図である。すなわち、本実施形態例では送信
アンテナ７０５は、２つの長方形状のコイル７０１と７
０２からなっており、それらは送受信回路７０４から固
定の配線で繋がっている。片方のコイル７０２だけがそ
の中心の軸７０６で回転できるようになっており、コイ
ル７０２を回転することにより、コイル７０１，７０２
に流れる電流の向きを、２つのコイル７０１，７０２で
同じもしくは反対にすることができる。受信アンテナは
送信アンテナと共用とする。これにより、磁場の向きが
制御でき上記の両実施形態例と同様に、絶縁体上あるい
は空中、金属表面や金属に開けた穴の内部等、ワイヤレ
スＩＤタグの設置条件によらず、効率の良い通信が可能
となる。
す構成説明図である。すなわち、本実施形態例では送信
アンテナ７０５は、２つの長方形状のコイル７０１と７
０２からなっており、それらは送受信回路７０４から固
定の配線で繋がっている。片方のコイル７０２だけがそ
の中心の軸７０６で回転できるようになっており、コイ
ル７０２を回転することにより、コイル７０１，７０２
に流れる電流の向きを、２つのコイル７０１，７０２で
同じもしくは反対にすることができる。受信アンテナは
送信アンテナと共用とする。これにより、磁場の向きが
制御でき上記の両実施形態例と同様に、絶縁体上あるい
は空中、金属表面や金属に開けた穴の内部等、ワイヤレ
スＩＤタグの設置条件によらず、効率の良い通信が可能
となる。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のワイヤレス
ＩＤタグ読み取り書き込み装置では、送信アンテナに２
つ以上のコイルを用い、１つ以上のコイルの、電流の向
きを制御する手段が具備されている事で、発生する交流
磁場の方向成分を制御できるため、絶縁体上や空中、金
属表面や金属に開けた穴の内部等、ワイヤレスＩＤタグ
の設置条件によらず、効率の良い通信が可能となる。
ＩＤタグ読み取り書き込み装置では、送信アンテナに２
つ以上のコイルを用い、１つ以上のコイルの、電流の向
きを制御する手段が具備されている事で、発生する交流
磁場の方向成分を制御できるため、絶縁体上や空中、金
属表面や金属に開けた穴の内部等、ワイヤレスＩＤタグ
の設置条件によらず、効率の良い通信が可能となる。
【図１】本発明の第１の実施形態例を示す構成説明図で
ある。
ある。
【図２】本発明の第１の実施形態例に係る動作状態を示
す構成説明図である。
す構成説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態例に係る動作状態を示
す構成説明図である。
す構成説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態例を示す構成説明図で
ある。
ある。
【図５】本発明の第２の実施形態例に係る排他論理和ゲ
ートの出力を示す説明図である。
ートの出力を示す説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態例に係るアナログ出力
回路の入力を示す説明図である。
回路の入力を示す説明図である。
【図７】本発明の第３の実施形態例を示す構成説明図で
ある。
ある。
【図８】従来のワイヤレスＩＤタグ読み取り書き込み装
置によるデータ送信時における磁力線とアンテナの関係
を示す構成説明図である。
置によるデータ送信時における磁力線とアンテナの関係
を示す構成説明図である。
【図９】金属に開けた穴の内部での磁界強度の深さ依存
性を示す特性図である。
性を示す特性図である。
１０２ 円形送信コイル １０４，３０４，５０４，７０４ 送受信回路 １０５，５０５，５０９ 受信アンテナコイル １０６，４０６，５０６ 電磁誘導型のワイヤレスＩＤ
タグ １０７，４０７ タグ側送受信用円形コイル ３０１，３０２，５０１，５０２ 半円形送信コイル ３０３ 電流の方向を切り替えるためのスイッチ ３０５，７０５ 送信アンテナ ４０８，５０８ タグ側送受信用８字形コイル ４２０，５２０ 金属板 ４２１ 絶縁体板 ５１０，５１１ 送受信回路の２つの信号出力線 ５１２ ディジタル信号処理制御部 ５１３ 排他論理和ゲート ５１４，５１５ アナログ出力回路 ５１６，５１７ 共振用コンデンサ ５１８ アナログ受信回路、 ７０１，７０２ 長方形送信コイル ７０６ 軸
タグ １０７，４０７ タグ側送受信用円形コイル ３０１，３０２，５０１，５０２ 半円形送信コイル ３０３ 電流の方向を切り替えるためのスイッチ ３０５，７０５ 送信アンテナ ４０８，５０８ タグ側送受信用８字形コイル ４２０，５２０ 金属板 ４２１ 絶縁体板 ５１０，５１１ 送受信回路の２つの信号出力線 ５１２ ディジタル信号処理制御部 ５１３ 排他論理和ゲート ５１４，５１５ アナログ出力回路 ５１６，５１７ 共振用コンデンサ ５１８ アナログ受信回路、 ７０１，７０２ 長方形送信コイル ７０６ 軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中嶋 秀樹 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5B058 CA17 KA02 KA24
Claims (6)
- 【請求項１】 交流磁界を通信媒体とし、通信用のアン
テナコイルと、半導体メモリ等の記憶素子と、送受信回
路、及びこれらを制御する回路を有する電磁誘導型のワ
イヤレスＩＤタグに対して、データを読み取り書き込む
ためのワイヤレスＩＤタグ読み取り書き込み装置におい
て、前記ワイヤレスＩＤタグのアンテナコイルに交流磁
界を送信してデータを書き込む送信アンテナ、及び前記
ワイヤレスＩＤタグのアンテナコイルから交流磁界を受
信してデータを読み取る受信アンテナを有し、前記送信
アンテナは二つ以上のコイルからなり、少なくとも１つ
のコイルの電流の向きを制御する手段により、前記ワイ
ヤレスＩＤタグのアンテナコイルに対して垂直な磁場成
分が強く発生するようにし、もしくは前記ワイヤレスＩ
Ｄタグのアンテナコイルに対して水平な磁場成分が強く
発生するようにすることを特徴とするワイヤレスＩＤタ
グ読み取り書き込み装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のワイヤレスＩＤタグ読み
取り書き込み装置において、前記電流の向きを制御する
手段が、少なくとも１つ以上のコイルの電気的接続を、
手動あるいは電動のスイッチで切り替える手段であるこ
とを特徴とするワイヤレスＩＤタグ読み取り書き込み装
置。 - 【請求項３】 請求項１記載のワイヤレスＩＤタグ読み
取り書き込み装置において、前記電流の向きを制御する
手段が、コイルに与える信号の位相をシフトさせる手段
であることを特徴とするワイヤレスＩＤタグ読み取り書
き込み装置。 - 【請求項４】 請求項１記載のワイヤレスＩＤタグ読み
取り書き込み装置において、前記電流の向きを制御する
手段が、少なくとも１つ以上のコイルを、手動あるいは
電動で機械的に回転させる手段であることを特徴とする
ワイヤレスＩＤタグ読み取り書き込み装置。 - 【請求項５】 請求項１、２又は４記載のワイヤレスＩ
Ｄタグ読み取り書き込み装置において、受信アンテナを
送信アンテナと共用することを特徴とするワイヤレスＩ
Ｄタグ読み取り書き込み装置。 - 【請求項６】 請求項１、２、３又は４記載のワイヤレ
スＩＤタグ読み取り書き込み装置において、受信アンテ
ナが、送信アンテナに対しほぼ平行とほぼ垂直の方向を
向いた２つのコイルからなることを特徴とするワイヤレ
スＩＤタグ読み取り書き込み装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03242799A JP3579281B2 (ja) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | ワイヤレスｉｄタグ読み取り書き込み装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03242799A JP3579281B2 (ja) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | ワイヤレスｉｄタグ読み取り書き込み装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000231606A true JP2000231606A (ja) | 2000-08-22 |
| JP3579281B2 JP3579281B2 (ja) | 2004-10-20 |
Family
ID=12358667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03242799A Expired - Fee Related JP3579281B2 (ja) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | ワイヤレスｉｄタグ読み取り書き込み装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3579281B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004006190A1 (en) * | 2002-07-04 | 2004-01-15 | Speedchip Co. Ltd. | Number label embedded with antenna tag for measuring race runner's time records via wireless identification, and runners' time records measurement method and system using the same |
| JP2004208115A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Hitachi Kokusai Electric Inc | タグ情報管理装置、タグ情報管理用アンテナ |
| JP2009529839A (ja) * | 2006-03-14 | 2009-08-20 | ワールプール，ソシエダッド アノニマ | 屋内電気器具用プログラミング・システムおよびプログラム可能な屋内電気器具の組立ラインをプログラミングする方法 |
-
1999
- 1999-02-10 JP JP03242799A patent/JP3579281B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004006190A1 (en) * | 2002-07-04 | 2004-01-15 | Speedchip Co. Ltd. | Number label embedded with antenna tag for measuring race runner's time records via wireless identification, and runners' time records measurement method and system using the same |
| JP2004208115A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Hitachi Kokusai Electric Inc | タグ情報管理装置、タグ情報管理用アンテナ |
| JP2009529839A (ja) * | 2006-03-14 | 2009-08-20 | ワールプール，ソシエダッド アノニマ | 屋内電気器具用プログラミング・システムおよびプログラム可能な屋内電気器具の組立ラインをプログラミングする方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3579281B2 (ja) | 2004-10-20 |
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