JP2001134729A - 識別無線タグとその関連装置およびそれらを用いたシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 物品を識別する識別手段としてのバーコード
の場合には、折れ曲がったり、汚染されたりして読み取
りが正確でなかった。また無線タグを用いた場合には、
多くのタグを識別する方法が無かった。 【解決手段】 識別無線タグとして、コイル８とコンデ
ンサ９からなるＬＣ共振回路と、通信を行うとき複数の
信号から混信せず個別の信号を識別させる衝突防止手段
としての共振周波数設定回路１２、タイムスロット設定
回路１３および符号化データ設定回路１４と、個別の信
号の識別データを記憶させておくメモリ回路１７および
各回路を制御するコントロール回路１８とを備え、周波
数と時間帯および符号化により識別データを識別するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物品、商品あるい
は人物の識別や管理に利用する識別手段、特に識別数を
増加させ、多数のタグほぼ同時に読み取れる識別無線タ
グとその関連装置およびそれらを用いたシステムに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】物品を識別するものとして従来バーコー
ドを用いるシステムがあった。これは物品にバーコード
を添付したり、物品の風袋にバーコードを印刷し、レジ
で光学読み取り器でバーコードを読み取り、物品の価格
や商品名を識別するとともに、そのデータをもとに販売
量、在庫、物流等を管理するものであった。

【０００３】しかしこのシステムでは、人手により光学
読み取り器でいちいちバーコード上をスキャンするか、
バーコード上に当てて情報を読み込まなければならない
ため、読み取りの方向性や操作性に限界があり、作業効
率が非常に悪かった。

【０００４】そのため物品を自動的に識別するシステム
として、無線タグを用いるものがあった。この例とし
て、無線タグを物品や商品に添付し、無線にて無線タグ
からの送信の有無を識別して万引き等を防止をするもの
がある。その代表例を図５に示し、簡単に説明する。

【０００５】無線タグ１はコイル（Ｌ）２とコンデンサ
（Ｃ）３とからなるＬＣ共振回路で構成され商品に添付
されている。

【０００６】一方、無線タグ読み取り装置（リーダ）４
は、無線タグ１に共振する周波数のコイル（Ｌ）５とコ
ンデンサ（Ｃ）６とからなるＬＣ共振回路と、電波を送
受信する通信回路や、無線タグ１からの共振によるエコ
ー電波の有無を識別する識別回路等を備えたコントロー
ル回路７とで構成され、商店のゲート近傍に設置されて
いる。

【０００７】次に、このシステムの動作を説明する。

【０００８】無線タグ１が付いた商品を持ってレジで精
算すると、無線タグ１を商品から剥がすか、または無線
タグ１の回路を強い電磁波を照射したり物理的手段によ
って切断等して共振回路を破壊する。この状態で商店の
ゲートを通過してもリーダ４は何らかの変化を示さな
い。

【０００９】一方、レジで商品の精算をせず商店のゲー
トを通過すると、商品には無線タグ１が付けられている
ため、リーダ４から放射された電波は、無線タグ１のＬ
Ｃ共振器で共振し、エコー電波としてリーダ４で受信さ
れ、コントロール回路７で検知して警報を発する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このシステムでは、多
数の商品に同じ共振周波数の共振器を取り付け、無線タ
グ１を商品が存在するかどうかの有無の識別しかできな
い、１ビットの情報量しかないため、商品の個別の識別
ができないので販売量の統計や在庫管理ができなかっ
た。

【００１１】本発明は、バーコードシステムが持ってい
る読み取りの欠陥をなくし、かつ万引き防止用のタグの
ように有無によるだけの識別でなく、個々の商品の識別
を可能にし、非接触にて同時に多数の商品の読み取りが
できる識別無線タグとその関連装置およびそれらを用い
たシステムを提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係わ
る識別無線タグは、コイルとコンデンサとからなるＬＣ
共振回路と、通信を行うとき複数の信号から混信せず個
別の信号を識別させる衝突防止手段と、個別の信号の識
別データを記憶させておく情報記憶手段および各手段を
制御する制御手段を備えたものである。

【００１３】これにより、識別無線タグに信号を識別す
る識別衝突防止手段を設けているため、情報記憶手段に
記憶された識別データを混信させることなく識別無線タ
グ読み取り装置に送信することができるので、多数の識
別できる識別無線タグを形成することができる。

【００１４】本発明の請求項２に係わる識別無線タグ
は、衝突防止手段が、ＬＣ共振回路の共振周波数を個別
に設定する共振周波数設定手段であるものである。

【００１５】これにより、識別無線タグごとに共振周波
数が変えてあるので複数の通信から周波数の選択がで
き、１つの通信を識別することができるので通信の衝突
を防止することができる。

【００１６】本発明の請求項３に係わる識別無線タグ
は、衝突防止手段が、電波を受信してから信号を送信す
るまでの時間帯を個別に設定する時間帯設定手段である
ものである。

【００１７】これにより、識別無線タグごとに時間帯が
変えてあるので複数の通信から時間帯の選択ができ、１
つの通信を識別することができるので通信の衝突を防止
することができる。

【００１８】本発明の請求項４に係わる識別無線タグ
は、衝突防止手段が、送信信号に符号を重ねる符号化設
定手段であるものである。

【００１９】これにより、符号化されているので複数の
通信から逆拡散処理により、１つの通信を識別すること
ができ、通信の衝突を防止することができる。

【００２０】本発明の請求項５に係わる識別無線タグ
は、衝突防止手段が、請求項２、３または４に記載の衝
突防止手段のいずれか２つ以上を用いたものである。

【００２１】これにより、複数の衝突防止手段を用いて
いるので通信を識別する組み合わせを非常に多くとるこ
とができ、多数の識別無線タグを使用することができ
る。

【００２２】本発明の請求項６に係わる識別無線タグ
は、バーコードまたは２次元コードをコード化した識別
データが情報記憶手段に格納されたものである。

【００２３】これにより、識別データとして通常用いら
れているバーコードまたは２次元コードを用いているの
で、後処理が同じとなり従来と同じ管理ができる。

【００２４】本発明の請求項７に係わる識別無線タグ読
み取り装置は、コイルと可変コンデンサとからなるＬＣ
共振回路と、前記可変コンデンサの容量を変化させて前
記ＬＣ共振回路の周波数を変化させる周波数制御手段
と、請求項１記載の識別無線タグからの衝突防止手段に
より設定された受信信号から識別データを取り出す信号
識別手段と、識別データごとの情報を記憶させた情報記
憶手段と、前記識別無線タグに係わる信号を送受信する
通信手段および情報記憶手段に記憶された情報より前記
識別データの情報を知らせるとともに、これらの手段を
制御するマイクロコントローラとを備えたものである。

【００２５】これにより、識別無線タグ読み取り装置よ
り特定の周波数の範囲でスイープさせて送信し、識別無
線タグから帰ってきた信号から周波数等の衝突防止の設
定データより識別データを取り出し、情報記憶手段に記
憶された情報よりマイクロコントローラで識別無線タグ
の情報を知ることができる。

【００２６】本発明の請求項８に係わる識別無線タグ発
行装置は、コイルとコンデンサとからなるＬＣ共振回路
と、複数の個別信号の識別データと衝突防止手段の複数
の設定データを記憶させておく情報記憶手段と、前記情
報記憶手段から特定の識別データと特定の衝突防止手段
の設定データを読み出し、請求項１記載の識別無線タグ
の衝突防止手段の設定条件を制御するマイクロコントロ
ーラおよび前記識別データと衝突防止手段の設定データ
を送信する通信手段とを備えたものである。

【００２７】これにより、情報記憶手段に記憶された多
数の識別データと設定データから特定の識別データと設
定データを取り出し、同識別データと設定データを通信
手段を介してＬＣ共振回路から読み取り時とは異なる周
波数で識別無線タグに送信し、識別無線タグで識別デー
タを識別無線タグの情報記憶手段に書き込み、設定デー
タにより衝突防止手段の条件を設定することができる。

【００２８】本発明の請求項９に係わる識別無線タグシ
ステムは、請求項１記載の識別無線タグと請求項７記載
の識別無線タグ読み取り装置および請求項８記載の識別
無線タグ発行装置を用いて、前記識別無線タグ発行装置
により前記識別無線タグの衝突防止手段に個別の信号を
識別させる設定条件を設定させるとともに、個別の信号
の識別データを前記識別無線タグの情報記憶手段に記憶
させ、前記識別無線タグ読み取り装置により、所定の周
波数の範囲をスイープさせて送信し、前記識別無線タグ
から返ってくる受信信号から前記識別無線タグのもつ識
別データを識別して前記識別無線タグの情報を知るもの
である。

【００２９】これにより、１個あるいは複数の識別無線
タグから帰ってきた信号を混信することなくほぼ同時に
識別データを識別して情報を知ることができる。

【００３０】本発明の請求項１０に係わる識別無線タグ
システムは、識別無線タグに鍵データを情報記憶手段に
記憶させておくとともに前記鍵データを照合する照合手
段を設けておき、識別無線タグ読み取り装置より、鍵と
なる鍵データを送信し、前記識別無線タグが前記鍵デー
タを受信したとき、受信した鍵データと前記情報記憶手
段より読み出した鍵データを前記照合手段で照合させ、
照合が合致したときのみ前記識別無線タグと前記識別無
線タグ読み取り装置とが通信できるものである。

【００３１】これにより、鍵データを設けているので通
信のセキュリティを保つことができる。

【００３２】本発明の請求項１１に係わる識別無線タグ
システムは、コイルとコンデンサとからなる第１のＬＣ
共振回路と、通信を行うとき複数の信号から混信せず個
別の信号を識別させる衝突防止手段としてのＬＣ共振回
路の共振周波数を個別に設定する共振周波数設定手段お
よび電波を受信してから信号を送信するまでの時間帯を
個別に設定する時間帯設定手段および各手段を制御する
制御手段を備えた識別無線タグと、コイルと可変コンデ
ンサとからなる第２のＬＣ共振回路と、前記可変コンデ
ンサの容量を変化させて前記ＬＣ共振回路の周波数を変
化させる周波数制御手段と、識別無線タグの衝突防止手
段により設定された受信信号から設定データを取り出す
信号識別手段と、設定データに対応する識別無線タグの
情報のコードテーブルを記憶させた第１の情報記憶手段
と、前記識別無線タグに係わる信号を送受信する通信手
段および前記第１の情報記憶手段に記憶されたコードテ
ーブルより前記設定データの情報を知らせるとともに、
これらの手段を制御するマイクロコントローラとを備え
た識別無線タグ読み取り装置と、コイルとコンデンサと
からなる第３のＬＣ共振回路と、衝突防止手段の複数の
設定データを記憶させておく第２の情報記憶手段と、前
記第２の情報記憶手段から特定の衝突防止手段の設定デ
ータを読み出し、識別無線タグの衝突防止手段の設定条
件を制御するマイクロコントローラおよび衝突防止手段
の設定データを送信する通信手段とを備えた識別無線タ
グ発行装置とを用いて、前記識別無線タグ発行装置によ
り前記識別無線タグの前記衝突防止手段に設定データを
設定し、前記識別無線タグ読み取り装置により、前記識
別無線タグから返ってきた受信信号から前記設定データ
を識別して前記コードテーブルより前記識別無線タグの
情報を知るものである。

【００３３】これにより、識別データがなくても、コー
ドテーブルを設けることによって、信号を識別する共振
周波数と時間帯の設定データより識別無線タグの情報を
知ることで、システムを簡単にすることができ、識別無
線タグが比較的少ない場合に便利である。

【００３４】本発明の請求項１２に係わる識別無線タグ
システムは、識別無線タグとして、航空手荷物や航空貨
物に付け、前記航空手荷物や前記航空貨物を識別するこ
とにより情報を知る航空荷物タグに用いるものである。

【００３５】これにより、ベルト等で運ばれてきた多数
の航空手荷物や航空貨物を瞬時に識別し、航空便、行き
先、持ち主等の区分分けを効率良く行うことができる。

【００３６】本発明の請求項１３に係わる識別無線タグ
システムは、識別無線タグとして、物流や宅配の荷物に
付け、前記荷物を識別することにより情報を知る物流・
宅配タグに用いるものである。

【００３７】これにより、物流や宅配の多数の荷物を瞬
時に識別し、配達先、車の配車等の区分分けを効率良く
行うことができ、流通を速めることができる。

【００３８】本発明の請求項１４に係わる識別無線タグ
システムは、識別無線タグとして、店の商品に付け、レ
ジを通さない場合の万引き防止やレジを通した場合の商
品の会計、管理、統計を行う商品タグに用いるものであ
る。

【００３９】これにより、万引き防止ができるととも
に、レジで籠に入っている全ての商品の価格、内容を瞬
時に打ち出し、レジの効率化を図ることができる。ま
た、このデータをもとに商品の在庫管理等の管理・統計
を行うことができる。

【００４０】本発明の請求項１５に係わる識別無線タグ
システムは、識別無線タグとして、集団行動の人物に付
け、人物を識別する人物タグに用いるものである。

【００４１】これにより、団体行動を行っている集団に
おいて、集合時にまだ帰ってきていない人物を瞬時に識
別することができる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。

【００４３】（実施の形態１）図１は、本発明における
第１の実施の形態を示す識別無線タグ（以降、タグと記
す）のブロック図である。

【００４４】この回路は、基本的には、タグ読み取り装
置（下記で説明する）がほぼ同時に多数のタグを識別し
て読み取るためにタグ内部に通信の衝突防止手段が設け
られるとともに、タグに個別の識別信号の識別データを
記憶する情報記憶手段とから構成される。

【００４５】具体的には、無線通信を受け持つコイル
（Ｌ）８と初期値を与えタグに書き込むための特別の周
波数を設定するための基本コンデンサ（Ｃ₀）９および
タグの固有信号を識別するための周波数を決定する複数
のコンデンサ（Ｃｉ：ｉ＝１、２…ｎ）１０からなるＬ
Ｃ共振回路と、コンデンサ（Ｃｉ）を選択するためのス
イッチ回路１１（例えば、ＭＯＳトランジスタを使用す
る）と、スイッチ回路１１を選択して共振周波数を設定
するための共振周波数設定回路１２と、タグの固有信号
を識別させるための時間帯（タイムスロット）を設定す
る不揮発性のタイムスロット設定回路１３と、タグを識
別させるためタグの識別データの信号を符号化するため
の不揮発性の符号化データ設定回路１４と、受信信号を
復調する復調回路１５と、送信信号を変調する変調回路
１６と、タグを識別する固有信号の識別データを記憶す
る不揮発性のメモリ回路１７およびこれらの回路を制御
するコントロール回路１８とを備えたものである。

【００４６】次に、このタグの動作を説明する。

【００４７】まず、タグの初期値の設定（書き込み）に
ついて説明する。

【００４８】タグ発行装置（下記で説明する）から送信
された初期値設定周波数（ｆ₀＝１／２π√ＬＣ₀ ）の
信号に乗ったデータ信号を、コイル（Ｌ）８と基本コン
デンサ（Ｃ₀）９からなるＬＣ₀ 共振回路で受信し、復
調回路１５を介して変調信号を復調し、マイクロコント
ローラ等で構成されるコントロール回路に入力する。

【００４９】入力されたデータ信号が、個々のタグを識
別する識別データ信号の場合には、不揮発性メモリとし
て強誘電体で形成されたＦｅ−ＲＡＭ等で構成されたメ
モリ回路１７に識別データを書き込む。

【００５０】識別データとして、例えば、従来の物品管
理用バーコードとして広く使用されているＷＰＣコード
をエンコードして用いる。また、物流コンテナ等に用い
られるよりきめ細かい管理用途にはコード１２８、ＦＡ
用途にはコード３９、さらにより情報量を必要とする場
合には２次元コード（例えば、ＰＤＦ４１７）に対応す
るエンコードデータを用いる。このようにすると、従来
のバーコードシステムがそのまま使用できるのでシステ
ム構築が容易にできる。

【００５１】次に、入力されたデータ信号が、衝突防止
手段を設定するためのデータ信号の場合について説明す
る。

【００５２】まず、タグに入力された衝突防止手段のデ
ータが、識別データを混信することなく識別するため
に、共振周波数を設定する共振周波数設定データの場合
には、そのデータがコントロール回路１８を介して不揮
発性の記憶素子とロジック回路で構成された共振周波数
設定回路１２に入力され、保持される。この保持された
出力データに基づきスイッチ回路１１が制御され、設定
共振周波数になるように複数のコンデンサ（Ｃｉ）１０
から接続が選択されて共振回路に接続される。

【００５３】例えば、コンデンサ（Ｃｉ）１０がｉ＝３
でその容量値がそれぞれ異なる３個の場合、スイッチ回
路１１による切り替えの組み合わせは７通りとなり、７
通りの共振周波数のタグを設定することができる。

【００５４】次に、タグに入力された衝突防止手段のデ
ータが、識別データを混信することなく識別するため
に、タグ読み取り装置からの電波信号を受信してから送
信（応答）信号を返すまでの時間とその通信期間のタイ
ムスロットを設定するタイムスロット設定データの場合
には、そのデータがＬＣ₀共振回路、復調回路１５およ
びコントロール回路１８を介してタイマカウンタで構成
した不揮発性のタイムスロット設定回路１３に入力さ
れ、タイムスロットの設定条件が保持される。

【００５５】例えば、１秒間を１０ｍｓｅｃ毎に１００
分割するためのタイムスロットデータ信号のうちその１
つの設定条件を変調をかけて初期値設定周波数（ｆ₀）
に乗せてタグ発行装置より送信し、タグにおいてＬＣ₀
共振回路、復調回路１５およびコントロール回路１８を
介してタイムスロット設定回路１３に入力してタイムス
ロットの設定条件を保持する。

【００５６】なお、ここでは１秒間を１０ｍｓｅｃ毎に
１００分割する例を示したが、もっと多く分割すること
も可能であり、また送信データを細かく区切りサイクリ
ックに繰り返されるタイムスロットの循環の中で送信す
ることもできる。

【００５７】次に、タグに入力された衝突防止手段のデ
ータが、識別データに符号を重ねて（即ち符号付けし
て）識別を設定する符号化設定データの場合には、その
データがＬＣ₀共振回路、復調回路１５およびコントロ
ール回路１８を介して不揮発性の符号化データ設定回路
１４に入力され、送信するときに識別データ等を変調回
路１６内で付加すなわちミキシング処理を行う設定条件
が保持される。

【００５８】この符号化については、例えば８ビットで
行った場合は、２５６通りの識別が可能となりノイズも
強くなる。

【００５９】次に、タグの送信について説明する。

【００６０】タグは、タグ読み込み装置から周波数を所
定の設定された範囲内で変化（スイープ）させて送信さ
れると、それぞれのタグに設定された固有のＬＣ共振回
路で共振周波数のみ受信する。

【００６１】例えば、コンデンサ（Ｃｉ）１０がｉ＝３
でその容量値がそれぞれ異なる３個の場合の７通りの共
振周波数のタグを設定する場合について説明する。

【００６２】すなわち、コイル１０のインダクタンスＬ
＝２μＨ、コンデンサ９，１０の容量値Ｃ₀＝１０ｐ
Ｆ、Ｃ₁＝１０ｐＦ、Ｃ₂＝２０ｐＦ、Ｃ₃＝４０ｐＦで
構成された場合、初期値設定時の共振周波数ｆ₀＝１／
２π√ＬＣ₀＝３５．６ＭＨｚとなり、共振周波数は
Ｃ₁、Ｃ₂、Ｃ₃の組み合わせにより、最高周波数ｆ₁＝１
／２π√Ｌ（Ｃ₀＋Ｃ₁）＝２５．２ＭＨｚ、最低周波数
ｆ₁＝１／２π√Ｌ（Ｃ₀＋Ｃ₁＋Ｃ₂＋Ｃ₃ ）＝１２．６
ＭＨｚとなる。

【００６３】今、タグが共振周波数設定回路１２により
コンデンサＣ₁のみが接続され、コンデンサＣ₂、Ｃ₃ が
遮断されているとすると、タグ読み込み装置から１２Ｍ
Ｈｚから３６ＭＨｚの周波数でスイープさせて送信され
ると、このタグの共振周波数である２５．２ＭＨｚで受
信する。

【００６４】受信した信号によりコントロール回路１８
が動作し、コントロール回路１８によりメモリ回路１７
より識別データを読み出すとともに、タイムスロット設
定回路１３と符号化データ設定回路１４を動作させる。
そして識別データに設定されたタイムスロットと符号化
処理された信号を共振周波数設定回路より設定された共
振周波数（２５．２ＭＨｚ）で送信される。

【００６５】なお、符号化処理は符号化データ設定回路
１４で設定された符号化パターン信号と識別データを変
調回路１６で拡散させることにより行う。

【００６６】これにより、共振周波数の設定、通信時間
帯の設定および送信信号の符号化データの設定ができ、
符号化通信制御の極めて多くの識別が可能となり、且つ
タグ読み取り装置でほぼ同時に多数のタグを読み取るこ
とができ、バーコードに代えることができる。

【００６７】なお、実施の形態では、多数のタグから個
別のタグ送信信号（識別データ）を識別するための衝突
防止手段として、送信信号の共振周波数を個別に設定す
る手段と、送信信号の通信時間帯を設定る手段および送
信信号に符号を重ねて送信する手段の３つ同時に用いる
例を示したが、それぞれ１つの衝突防止手段を用いても
よいし、また２つを組み合わせた衝突防止手段を用いて
もよい。

【００６８】また、衝突防止手段としてこれ以外のもの
を用いてもよい。

【００６９】また、タグの電源については小型の電池や
太陽電池を内蔵することができるが、コスト・メンテナ
ンス上からＬＣ共振回路で受信した電磁波を整流して電
源にすることもできる。

【００７０】なお、実施の形態では、衝突防止手段への
初期値設定に無線通信による書き込む例を示したが、タ
グの製造時に物理的に配線に操作を加えたり、回路を形
成する際にマスクにより半導体チップに書き込むことも
できる。

【００７１】（実施の形態２）図２は、本発明における
第２の実施の形態を示す識別無線タグ発行装置のブロッ
ク図である。

【００７２】この構成は、送信を受け持つコイル（Ｌ）
１９とコンデンサ（Ｃ₀）２０からなるＬＣ共振回路
と、送信信号を変調する変調回路２１と、多数のタグを
識別する固有信号の多数の識別データとタグより識別デ
ータを混信することなく通信させるための衝突防止手段
の設定データを記憶しておく不揮発性のメモリ回路２２
と、シート状のタグを搬送する搬送手段２４と、タグの
表面に必要に応じて印字を行う印字手段２５およびこれ
らの回路を制御するマイクロコントローラ２６とを備え
たものである。

【００７３】次に、このタグ発行装置の作用を説明す
る。

【００７４】まず、マイクロコントローラ２６により、
多数の識別データが記憶されている不揮発性のメモリ回
路２２より１つの識別データを読み出し、変調回路２１
を介してＬＣ共振回路の共振周波数（ｆ₀）でタグに送
信する。

【００７５】なお、この時の共振周波数（ｆ₀）は前記
したようにタグにおける初期値設定のための共振周波数
（ｆ₀）と同じである。例えば、コイル１９のインダク
タンスＬ＝２μＨ、コンデンサ２０の容量値Ｃ₀＝１０
ｐＦで構成された場合、共振周波数はｆ₀＝１／２π√
ＬＣ₀＝３５．６ＭＨｚである。

【００７６】そしてタグで受信された識別データは、タ
グのメモリ回路１７に記憶される。

【００７７】次に、マイクロコントローラ２６により、
衝突防止手段のための多数の設定データが記憶されてい
る不揮発性のメモリ回路２２より１組の設定データを読
み出し、変調回路２１を介してＬＣ共振回路の共振周波
数（ｆ₀）でタグに送信する。

【００７８】すなわち、衝突防止手段のための１組の設
定データとして、１つの共振周波数の設定条件、１つの
タイムスロット値の設定条件および１つの符号化データ
の設定条件のデータである。

【００７９】そしてタグで受信された設定データは、共
振周波数設定回路１２、タイムスロット設定回路１３お
よび符号化データ設定回路１４に作用し、目的とする設
定条件に回路を保持する。

【００８０】なお、識別データや設定データを予めホス
トコンピュータ２７で作成し、それを外部通信回路２８
を介してタグ発行装置に送り、メモリ回路２２に記憶さ
せる。

【００８１】次に、タグ発行装置の具体的な操作を説明
する。

【００８２】図３に示すように、シート状に連なったタ
グ２９をタグ発行装置の搬送手段２４を用いて１枚ずつ
順次タグ発行装置（図示せず）の正面に搬送する。

【００８３】なお、タグの形状は、アンテナコイル３０
と、コンデンサを含む図１に示した回路を１チップの中
に形成された半導体チップ３１とがカード状の基材３２
に埋め込まれ、基材３２の表面に文字が印字される印字
部３３を備えたものである。

【００８４】次に、搬送されてきたタグに対応する識別
データと衝突防止のための設定データをタグに送信し、
タグに書き込みながら必要な可視データを印字手段２５
を用いて印字する。

【００８５】次のタグ２９を搬送してきて同様の操作を
繰り返すことによって、同時に識別できる多数のタグを
形成することができる。

【００８６】（実施の形態３）図４は、本発明における
第３の実施の形態を示す識別無線タグ読み込み装置のブ
ロック図である。

【００８７】この構成は、送受信を受け持つコイル３４
と可変コンデンサ３５からなるＬＣ共振回路と、送信す
るための発信回路３６と、受信信号からタイムスロット
を検知するタイムスロット検知回路４０と、受信信号を
復調する復調回路３７と、可変コンデンサ３５の容量値
を変化させるための容量制御回路３８と、発行された全
てのタグを識別する固有信号の識別データと識別データ
に対応するタグの情報を記憶しておく不揮発性のメモリ
回路３９と、これらの回路を制御するとともに識別デー
タからタグの情報を解読するマイクロコントローラ４１
および解読されたタグの情報を表示する表示装置４４を
備えたものである。

【００８８】なお、タグより読み込まれたデータに基づ
いてデータの統計等をとる場合には外部通信回路４２を
介してホストコンピュータ４３を設けてもよい。

【００８９】次に、このタグ読み取り装置の作用を説明
する。

【００９０】まず、マイクロコントローラ４１より容量
制御回路３８を制御して可変コンデンサ３５の容量値を
物理的または電気的に変えて発信回路３６の発振周波数
を設定された範囲内でスイープさせ、タグより反射の信
号が有るか否かを調べる。

【００９１】例えば、１２ＭＨｚから３６ＭＨｚまでを
スイープさせ、タグのＬＣ共振回路の共振周波数が２
５．２ＭＨｚに設定されていた場合、２５．２ＭＨｚの
信号が返ってくる。

【００９２】タグより共振による信号が返ってきた場
合、タイムスロット検知回路４０で受信した周波数で受
信信号が乗っているタイムスロットの検知を行う。この
時、タイムスロットとして、例えば１０ｍｓｅｃ刻みの
Ｔ₁、Ｔ₂…Ｔ_nの時間帯が予めタグに個々に割り振りさ
れているので混信することなく、各タイムスロット内の
識別データや固有のＩＤデータを含んだ信号を検出する
ことができる。

【００９３】そして検知されたタイムスロット内の受信
信号を復調回路３７で、メモリ回路３９に記憶させてお
いた予めタグに設定した符号化パターン信号と照合（マ
ッチング）を取ることによりもとの識別データを復元
（逆拡散ともいう）する。

【００９４】なお、タイムスロット検知回路４０と復調
回路３７で信号識別手段を形成している。

【００９５】復元された識別データをメモリ回路に記憶
されている情報よりマイクロコントローラ４１で解読し
てタグの情報を表示装置４４等で表示したりタグが取り
付けられた物品を選別したりする。

【００９６】受信された複数のタグのデータを外部通信
回路４２を介してホストコンピュータ４３に送り、統計
的なデータを取り、今後の改善資料として利用する。

【００９７】なお、識別データを使わずに、符号化パタ
ーンデータのみでの識別も可能である。

【００９８】また、タグが電池を備えていない場合に
は、タグ読み取り装置よりタグに電波を送信して電力を
送るようにする。さらに、長距離通信を行う場合には、
タグ読み取り装置は、タグとデータ通信する前に電波に
より電力のみを送り、タグ内部に電力を蓄えておく。

【００９９】以上の実施の形態では、タグ発行装置とタ
グ読み取り装置を別々の構成で説明したが、両者を１個
の装置にまとめて、いわゆるリード・ライターの構成に
してもよい。

【０１００】（実施の形態４）第４の実施の形態とし
て、タグの識別数が少ない場合の識別無線タグシステム
について説明する。

【０１０１】応用分野により、識別数が比較的少ない場
合は、図１のタグ内の識別データを記憶させておくメモ
リ回路１７と符号化データ設定回路１４を省略して、タ
グの識別を共振周波数とタイムスロットの組み合わせで
行うことができる。

【０１０２】例えば、共振周波数の区分として７種類、
タイムスロットの区分として１００種類とすると、これ
らの組み合わせにより７００種類の同時の識別が可能で
ある。

【０１０３】この共振周波数とタイムスロットの各組み
合わせとそれに対応するタグの情報をコードテーブル化
して、図２に示したタグ発行装置のメモリ回路２２と図
４に示したタグ読み取り装置のメモリ回路３９に記憶さ
せておくことによって、共振周波数とタイムスロットを
識別することによって個々のタグの情報を知ることがで
きる。

【０１０４】なお、タグのコントロール回路１８等に一
度タグ読み取り装置との通信を完了したタグは、それ以
降自らに合う周波数やタイムスロットのデータをタグ読
み取り装置へ送信せずスリープモードになるようにすれ
ば、より効率よく複数のタグを同時に読み取ることがで
きる。

【０１０５】（実施の形態５）第５の実施の形態とし
て、セキュリティ機能を持たせた識別無線タグシステム
について説明する。

【０１０６】応用分野によっては、一度書き込んだデー
タを改ざんされたくない場合や容易に識別データ等の情
報を見られたくない場合がある。そのため、タグとタグ
読み取り装置にセキュリティ用の鍵データを持たせ、通
信時にその鍵データが合致しないと通信ができないシス
テムにする。

【０１０７】あるいは、秘密鍵（例えばＤＥＳ）や公開
鍵（例えばＲＳＡまたは楕円暗号）で鍵データを暗号化
する。

【０１０８】いずれにしても、これらのタグシステム
は、タグ発行装置を用いて、タグのメモリ回路１７に鍵
データを記憶させておくとともに鍵データを照合する照
合手段をコントロール回路１８内に設け、さらにタグ読
み取り装置のメモリ回路３９に鍵データを記憶させてお
く。

【０１０９】タグ読み取り装置のメモリ回路３９より鍵
データを読み出し、マイクロコンピュータ４１を介して
通信手段により送信する。

【０１１０】タグが鍵データを含んだ信号をＬＣ共振回
路で受信するとコントロール回路１８で受信鍵データと
メモリ回路１７に記憶させておいた鍵データを照合手段
で照合させる。

【０１１１】照合が合致したときのみ、タグとタグ読み
取り装置とが通信できるようにコントロール回路１８で
制御する。

【０１１２】なお、改ざん防止の手段として、１回しか
書き換え不可能なメモリであるワンタイムＲＯＭを使う
ことも効果的である。

【０１１３】（実施の形態６）第６の実施の形態とし
て、本発明の識別無線タグシステムの応用例について説
明する。

【０１１４】まず、航空手荷物や航空貨物の仕分け管理
に適用することができる。

【０１１５】ベルトコンベヤ等に乗った大量の航空手荷
物や航空貨物から航空機会社、飛行機便、行き先、旅行
会社、団体名、荷物の内容および個人氏名等の情報を非
接触で瞬時に読み取ることができ荷物を識別し、区分け
することができる。

【０１１６】次に、物流や宅配の荷物の仕分け管理に適
用することができる。

【０１１７】本発明によれば、複数同時に読み取ること
ができるので、バーコードのように１個１個仕分けする
ことなく、複数同時に仕分けができ、大幅の人手の削減
と処理のスピード化を図ることができる。

【０１１８】次に、商店の商品の管理に適用することが
できる。

【０１１９】例えば商品に本発明のタグを付け、買い物
籠等に商品を入れてレジに持って来ると、タグ読み取り
装置が直ちに買い物籠に入っている全商品の情報内容を
同じに読み取り、商品の各内容と金額および合計金額を
打ち出してレジ業務のスピードアップが図られる。そし
てこの情報がホストコンピュータに記憶され、統計を取
ることによって商品の在庫管理や入出庫の管理を行う。

【０１２０】レジで会計が済むとタグを商品より剥が
す。

【０１２１】レジを通さないでゲートを通過する場合に
は、ゲートに有るタグ読み取り装置がタグを検知してブ
ザー等の警報を鳴らし、万引きの防止をすることもでき
る。

【０１２２】なお、これらのシステムを現行のバーコー
ドと併用させて使用することもできる。現行のバーコー
ドだけであれば、バーコードが運送中に汚れたり折れ曲
がりにより読み取り効率が極端に悪くなるし、また読み
取り操作が複雑で複数回操作する必要があるが、本発明
の識別無線タグシステムを用いることによってそのよう
なことが無く確実に読み取ることができ、誤動作や操作
時間の短縮による大幅なコストの削減ができる。

【０１２３】次に、集団行動の人物の管理に適用するこ
とができる。

【０１２４】例えば、修学旅行等の集団行動する場合、
集合したとき点呼によりまだ来ていない生徒を見つけ出
すのが多数の場合、時間がかかり、正確度も悪いので確
認が大変であった。しかしながら各生徒にクラス、氏
名、グループ分け名の情報を入力された本発明のタグを
付けさせることにより、集合時にタグ読み取り装置で集
合した生徒のタグ情報を同時に読み込み、その中からま
だ集合していない生徒がいれば直ちに見つけ出し、早急
に対策を取ることができる。

【０１２５】

【発明の効果】本発明の識別無線タグによれば、１ビッ
トしかデータを持たない共振型の万引き防止タグに比べ
て、バーコードに代わりうるだけの多くの識別データを
もち、かつ、バーコードのように人手により１個１個光
学的読み取り装置でスキャン等で行うような複雑な操作
をすることなく、無線により複数のタグを同時に読み取
ることができる。

【０１２６】これを、航空荷物、物流や商品等の物品お
よび人物等の管理に応用すれば、バーコードによる欠点
を克服することができ、バーコードに代わる極めて効率
性の高い識別無線タグシステムを構築することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における第１の実施の形態を示す識別無
線タグのブロック図

【図２】本発明における第２の実施の形態を示す識別無
線タグ発行装置のブロック図

【図３】本発明における第２の実施の形態を示す識別無
線タグ発行装置を用いて識別無線タグに情報を書き込む
時の一連の識別無線タグの概略図

【図４】本発明における第３の実施の形態を示す識別無
線タグ読み取り装置のブロック図

【図５】従来の無線タグのブロック図

【符号の説明】

１ 無線タグ ２、５、８、１９、３４ コイル ３、６、１０、２０ コンデンサ ４ 無線タグ読み取り装置 ７、１８ コントロール回路 ９ 基本コンデンサ １１ スイッチ回路 １２ 共振周波数設定回路 １３ タイムスロット設定回路 １４ 符号化データ設定回路 １５、３７ 復調回路 １６、２１ 変調回路 １７、２２、３９ メモリ回路 ２４ 搬送手段 ２５ 印字手段 ２６、４１ マイクロコントローラ ２７、４３ ホストコンピュータ ２８、４２ 外部通信回路 ２９ 識別無線タグ ３０ アンテナコイル ３１ 半導体チップ ３２ 基材 ３３ 印字部 ３５ 可変コンデンサ ３６ 発信回路 ３８ 容量制御回路 ４０ タイムスロット検知回路 ４４ 表示装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F022 AA09 AA15 MM03 MM07 MM11 MM42 NN39 5B035 BB09 CA23 5B058 CA17 KA13 KA40 5C084 AA03 AA09 BB31 CC23 CC24 CC35 DD07 EE07 GG52 GG65 GG71 GG74 HH03 HH12

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルとコンデンサとからなるＬＣ共振
   回路と、通信を行うとき複数の信号から混信せず個別の
   信号を識別させる衝突防止手段と、個別の信号の識別デ
   ータを記憶させておく情報記憶手段および各手段を制御
   する制御手段を備えたことを特徴とする識別無線タグ。
2. 【請求項２】 衝突防止手段が、ＬＣ共振回路の共振周
   波数を個別に設定する共振周波数設定手段であることを
   特徴とする請求項１記載の識別無線タグ。
3. 【請求項３】 衝突防止手段が、電波を受信してから信
   号を送信するまでの時間帯を個別に設定する時間帯設定
   手段であることを特徴とする請求項１記載の識別無線タ
   グ。
4. 【請求項４】 衝突防止手段が、送信信号に符号を重ね
   る符号化設定手段であることを特徴とする請求項１記載
   の識別無線タグ。
5. 【請求項５】 衝突防止手段が、請求項２、３または４
   に記載の衝突防止手段のいずれか２つ以上を用いたこと
   を特徴とする請求項１記載の識別無線タグ。
6. 【請求項６】 バーコードまたは２次元コードをコード
   化した識別データが情報記憶手段に格納されたことを特
   徴とする請求項１記載の識別無線タグ。
7. 【請求項７】 コイルと可変コンデンサとからなるＬＣ
   共振回路と、前記可変コンデンサの容量を変化させて前
   記ＬＣ共振回路の周波数を変化させる周波数制御手段
   と、請求項１記載の識別無線タグからの衝突防止手段に
   より設定された受信信号から識別データを取り出す信号
   識別手段と、識別データごとの情報を記憶させた情報記
   憶手段と、前記識別無線タグに係わる信号を送受信する
   通信手段および前記情報記憶手段に記憶された情報より
   前記識別データの情報を知らせるとともに、これらの手
   段を制御するマイクロコントローラとを備えたことを特
   徴とする識別無線タグ読み取り装置。
8. 【請求項８】 コイルとコンデンサとからなるＬＣ共振
   回路と、複数の個別信号の識別データと衝突防止手段の
   複数の設定データを記憶させておく情報記憶手段と、前
   記情報記憶手段から特定の識別データと特定の衝突防止
   手段の設定データを読み出し、請求項１記載の識別無線
   タグの衝突防止手段の設定条件を制御するマイクロコン
   トローラおよび前記識別データと衝突防止手段の設定デ
   ータを送信する通信手段とを備えたことを特徴とする識
   別無線タグ発行装置。
9. 【請求項９】 請求項１記載の識別無線タグと請求項７
   記載の識別無線タグ読み取り装置および請求項８記載の
   識別無線タグ発行装置を用いて、前記識別無線タグ発行
   装置により前記識別無線タグの衝突防止手段に個別の信
   号を識別させる設定条件を設定させるとともに、個別の
   信号の識別データを前記識別無線タグの情報記憶手段に
   記憶させ、前記識別無線タグ読み取り装置により、所定
   の周波数の範囲をスイープさせて送信し、前記識別無線
   タグから返ってくる受信信号から前記識別無線タグのも
   つ識別データを識別して前記識別無線タグの情報を知る
   ことを特徴とする識別無線タグシステム。
10. 【請求項１０】 識別無線タグに鍵データを情報記憶手
    段に記憶させておくとともに前記鍵データを照合する照
    合手段を設けておき、識別無線タグ読み取り装置より、
    鍵となる鍵データを送信し、前記識別無線タグが前記鍵
    データを受信したとき、受信した鍵データと前記情報記
    憶手段より読み出した鍵データを前記照合手段で照合さ
    せ、照合が合致したときのみ前記識別無線タグと前記識
    別無線タグ読み取り装置とが通信できることを特徴とす
    る請求項９記載の識別無線タグシステム。
11. 【請求項１１】 コイルとコンデンサとからなる第１の
    ＬＣ共振回路と、通信を行うとき複数の信号から混信せ
    ず個別の信号を識別させる衝突防止手段としてのＬＣ共
    振回路の共振周波数を個別に設定する共振周波数設定手
    段および電波を受信してから信号を送信するまでの時間
    帯を個別に設定する時間帯設定手段および各手段を制御
    する制御手段を備えた識別無線タグと、 コイルと可変コンデンサとからなる第２のＬＣ共振回路
    と、前記可変コンデンサの容量を変化させて前記ＬＣ共
    振回路の周波数を変化させる周波数制御手段と、識別無
    線タグの衝突防止手段により設定された受信信号から設
    定データを取り出す信号識別手段と、設定データに対応
    する識別無線タグの情報のコードテーブルを記憶させた
    第１の情報記憶手段と、前記識別無線タグに係わる信号
    を送受信する通信手段および前記第１の情報記憶手段に
    記憶されたコードテーブルより前記設定データの情報を
    知らせるとともに、これらの手段を制御するマイクロコ
    ントローラとを備えた識別無線タグ読み取り装置と、 コイルとコンデンサとからなる第３のＬＣ共振回路と、
    衝突防止手段の複数の設定データを記憶させておく第２
    の情報記憶手段と、前記第２の情報記憶手段から特定の
    衝突防止手段の設定データを読み出し、識別無線タグの
    衝突防止手段の設定条件を制御するマイクロコントロー
    ラおよび衝突防止手段の設定データを送信する通信手段
    とを備えた識別無線タグ発行装置とを用いて、 前記識別無線タグ発行装置により前記識別無線タグの前
    記衝突防止手段に設定データを設定し、前記識別無線タ
    グ読み取り装置により、前記識別無線タグから返ってき
    た受信信号から前記設定データを識別して前記コードテ
    ーブルより前記識別無線タグの情報を知ることを特徴と
    する識別無線タグシステム。
12. 【請求項１２】 識別無線タグとして、航空手荷物や航
    空貨物に付け、前記航空手荷物や前記航空貨物を識別す
    ることにより情報を知る航空荷物タグに用いることを特
    徴とする請求項９、１０または１１に記載の識別無線タ
    グシステム。
13. 【請求項１３】 識別無線タグとして、物流や宅配の荷
    物に付け、前記荷物を識別することにより情報を知る物
    流・宅配タグに用いることを特徴とする請求項９、１０
    または１１に記載の識別無線タグシステム。
14. 【請求項１４】 識別無線タグとして、店の商品に付
    け、レジを通さない場合の万引き防止やレジを通した場
    合の商品の会計、管理、統計を行う商品タグに用いるこ
    とを特徴とする請求項９、１０または１１に記載の識別
    無線タグシステム。
15. 【請求項１５】 識別無線タグとして、集団行動の人物
    に付け、人物を識別する人物タグに用いることを特徴と
    する請求項９、１０または１１に記載の識別無線タグシ
    ステム。