JP2003030602A

JP2003030602A - タグリーダ

Info

Publication number: JP2003030602A
Application number: JP2001210725A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Yamauchi; 政敏山内
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2001-07-11
Publication date: 2003-01-31
Anticipated expiration: 2021-07-11
Also published as: JP4352641B2

Abstract

(57)【要約】【課題】送受信アンテナの利得をより高めることを可
能とし、光学的情報記録タグと共にＲＦＩＤタグの情報
をも良好に読み取ることができるタグリーダを提供す
る。【解決手段】タグリーダ２１の送受信アンテナを、ア
ンテナコイルとその中心部に配置されるコアとで構成し
て光学情報媒体読取部２９による情報読取り経路の両側
にアンテナ２２Ｌ，２２Ｒとして配置し、アンテナの利
得を高めてＲＦＩＤタグの読取りをより容易に行えるよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的情報記録タ
グ及びＲＦＩＤタグに対する読取り機能を備えたタグリ
ーダに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、商品に添付されたラベルに印
刷されたバーコードや２次元コードなどをコードリーダ
で読取ることにより、商品の販売・在庫管理を行うよう
にしている。

【０００３】一方、近年においては、ＲＦ(Radio Frequ
ency) ＩＤタグを商品に装着し、ＲＦＩＤタグに記憶さ
れた情報を電波信号（電磁信号）を用いてタグリーダで
読取ることにより、商品の販売、在庫管理を行うことが
実用化しつつある。この場合、ＲＦＩＤタグに記憶可能
な情報量はバーコード等に比較して大きく細かな商品管
理が可能となるので、商品に応じてラベル（光学的情報
記録タグ）またはＲＦＩＤタグの何れか適した方、また
はその両方を装着するシステムが考えられている。

【０００４】そして、このように両方のタグを混在して
使用するシステムにおいて、何れのタグに記憶された情
報も読み取ることができるタグリーダが考案されてい
る。図７は、例えば特開平１２−３４８１３３号公報に
開示されているタグリーダの構成を示す断面図である。
この図７において、手持ち式リーダ１は握り部を兼用す
る操作部２、例えば液晶からなる表示部３などを備えて
いる。操作部２には、例えば複数のキースイッチ４が設
けられ、これらキースイッチ４により、動作内容を指示
するようになっている。この操作部２には、上記のキー
スイッチ４に加えて、主に読取り開始を指示するための
スイッチ５が設けられている。

【０００５】手持ち式リーダ１の筐体をなすケース６内
にはプリント配線基板７が固定されており、そのプリン
ト配線基板７の一方の面にキースイッチ４がマトリクス
状に搭載されている。また、プリント配線基板７の他方
の面には２次元ＣＣＤ（光学的読取り手段に相当）８が
立設して実装されている。

【０００６】ケース６の前端に形成された開口部６ａに
は光学系ユニット９が配設されており、ケース６内にお
いて光学系ユニット９の光軸上となる位置にミラー１０
が配設されていると共に、ミラー１０により折曲げられ
た光軸上に２次元ＣＣＤ８が位置している。従って、検
出対象物は光学系ユニット９及びミラー１０を介して２
次元ＣＣＤ８に結像されるようになっている。

【０００７】光学系ユニット９を構成するプリント配線
基板１１の中央には孔１２が形成されており、その孔１
２の周囲に複数の照明用ＬＥＤ１３が搭載されている。
また、プリント配線基板１１の周縁部に対応してボビン
１４が装着されており、そのボビン１４に送信アンテナ
コイル１５が巻装されている。

【０００８】プリント配線基板１１に形成された孔１３
にはレンズユニット１６が装着されている。このレンズ
ユニット１６は、検出対象物からの反射光を集光する集
光レンズ１６ａと、照明用ＬＥＤ１３からの光を正面に
投光するための投光レンズ１６ｂとを一体にして形成さ
れている。一方、プリント配線基板１１の裏面にはボビ
ン１７が装着されており、そのボビン１７に受信アンテ
ナコイル１８が巻装されている。

【０００９】即ち、光学的情報記録タグのデータを読取
るための光学系の光軸と、ＲＦＩＤタグとの通信を実行
するための送信アンテナコイル１５及び受信アンテナコ
イル１８の中心軸とを一致させるように構成しているの
で、それらの指向特性が同一方向となり、光学的情報記
録タグ及びＲＦＩＤタグからの情報読取に対する手持ち
式リーダ１の操作環境を同一にでき、何れのタグであっ
ても同じ操作環境で使用することを可能としている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】斯様な構成では、開口
部６ａの略中心に光学系ユニット９を配置して光路を確
保し、その周辺部分にアンテナコイル１５及び１８を配
置することで光学系の光軸とアンテナコイル１５及び１
８の中心軸とを一致させている。しかし、アンテナコイ
ル１５及び１８をこの様に配置すると、プリント配線基
板７上の配線パターンや電子部品等の金属の影響を受け
ることによってアンテナの利得が低下してしまう。

【００１１】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、送受信アンテナの利得をより高める
ことを可能とし、光学的情報記録タグと共にＲＦＩＤタ
グの情報をも良好に読み取ることができるタグリーダを
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のタグリー
ダによれば、送受信アンテナを、アンテナコイルとその
アンテナコイルの中心部に配置される磁性材料からなる
コアとで構成して、光学的読取り手段による情報読取り
経路の両側に配置する。即ち、送受信アンテナに磁性材
料からなるコアを備えることで、アンテナの利得を高め
てＲＦＩＤタグの読取りをより容易に行うことができ
る。そして、送受信アンテナを光学的読取り手段による
情報読取り経路の両側に配置するので、光学的読取り手
段による情報の読取りを妨げることがなく、また、ＲＦ
ＩＤタグの読取り可能エリアを十分に確保することがで
きる。

【００１３】請求項２記載のタグリーダによれば、制御
手段は、ノイズレベル測定手段によって測定されたノイ
ズレベルが所定値以上となった場合は、２つの送受信ア
ンテナによる磁界の発生方向が互いに逆向きとなるよう
に切替え手段による切替えを制御する。即ち、送受信ア
ンテナが受信するノイズレベルが高い場合はＲＦＩＤタ
グの読取りが困難となるが、２つの送受信アンテナによ
る磁界の発生方向を互いに逆向きにすれば、２つのアン
テナに対して略同様のレベルで受信されるノイズ成分は
夫々逆向きとなるので、受信側では打ち消されるように
なる（所謂ノイズキャンセルアンテナとして作用す
る）。

【００１４】従って、２つの送受信アンテナの磁界発生
方向を互いに逆向きにすれば、ノイズレベルが高い場合
であってもＲＦＩＤタグを何れか一方の送受信アンテナ
に近い側に位置させれば、そちらのアンテナによってデ
ータの読取りを容易に行うことができる。

【００１５】請求項３記載のタグリーダによれば、制御
手段は、切替え手段による磁界発生方向の切替え制御に
応じて表示手段による表示をも切替えて、筐体に配置さ
れる２つの送受信アンテナによるＲＦＩＤタグの読取り
可能エリアを表示させる。即ち、２つの送受信アンテナ
のコイルによる磁界の発生方向が同じである場合は、両
者の間に位置する領域においてＲＦＩＤタグの読取りが
可能であるが、上述したように２つの送受信アンテナが
ノイズキャンセルアンテナとして動作する場合は、両者
の間に位置する領域ではタグリーダからＲＦＩＤタグに
送信した電波信号も打ち消されてしまうためデータの読
取りが不能となる。

【００１６】従って、ＲＦＩＤタグの読取り可能エリア
を表示することで、ユーザは、ＲＦＩＤタグに対してタ
グリーダをどのように配置して読取り処理を行えば良い
かを容易に把握することができるようになる。

【００１７】請求項４記載のタグリーダによれば、制御
手段は、測定されたノイズレベルに応じて受信データの
判定を行うためのしきい値を調整する。即ち、ノイズレ
ベルが所定値未満でありそれ程大きくない状態では、２
つの送受信アンテナをノイズキャンセルアンテナとして
動作させずとも、受信データ判定用のしきい値をノイズ
レベルに応じて調整すれば受信を行うことは可能であ
る。従って、通信可能領域が極力広くなるように維持し
てＲＦＩＤタグとの通信を行うことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図１乃至図６を参照して説明する。図１（ａ）は、手持
ち式タグリーダ２１の外観を一部を破断して示す正面
図，（ｂ）は同側面図，（ｃ）は開口部６ａ側から見た
図である。本発明のタグリーダ２１では、ボビン１４に
送信アンテナコイル１５、並びにボビン１７及び受信ア
ンテナコイル１８は削除されており、それらに代えて、
ＲＦＩＤタグと通信を行うために２つの送受信アンテナ
２２Ｌ，２２Ｒを備えている。

【００１９】送受信アンテナ２２は、アンテナコイル２
３と、アンテナコイル２３の中心に配置されるコア２４
とで構成されている。コア２４は、例えばフェライト等
の磁性体で円柱状に形成されている。これら２つの送受
信アンテナ２２Ｌ，２２Ｒは、コア２４の端面が前方を
向く方向でレンズユニット１６等の左右両側に、即ち、
光軸を中心とする情報読取り経路の両側に配置されてい
る。アンテナコイル２３Ｌの一端は、図２に示すように
切替えスイッチからなるアンテナ切替部（切替え手段）
２５を介してアンテナコイル２３Ｒの一端側に接続され
るようになっている。

【００２０】アンテナ切替部２５は、アンテナコイル２
３Ｌの一端に接続される可動接点２５Ｌ，及び後述する
送受信部のアンテナコイル２３Ｒ側の一端に接続される
可動接点２５Ｒと、２つの固定接点２５ａ，２５ｂとで
構成されている。２つの可動接点２５Ｌ，２５Ｒは連動
して切り替わり、可動接点２５Ｌが固定接点２５ａに接
続される場合、可動接点２５Ｌは固定接点２５ｂに接続
され、可動接点２５Ｒが固定接点２５ｂに接続される場
合、可動接点２５Ｌは固定接点２５ａに接続されるよう
になっている。

【００２１】また、表示部３の上方側（開口部６ａ側）
には、矩形状の点灯表示部を有する３つのＬＥＤ２６
Ｌ，２６Ｃ，２６Ｒが配置されている。両側に位置する
ＬＥＤ２６Ｌ，２６Ｒの点灯表示部は、中央に位置する
ＬＥＤ２６Ｃの点灯表示部よりも長くなっている。

【００２２】図３は、タグリーダ２１の電気的構成を示
す機能ブロック図である。ＣＰＵ部（マイクロコンピュ
ータ，制御手段）２７は、ＣＰＵやＲＯＭ，ＲＡＭ等で
構成されており、キー操作部２８より与えられる操作信
号に応じてタグリーダ２１の動作を制御するようになっ
ている。キー操作部２８は、スイッチ４及び５で構成さ
れるものである。バーコード（光学的情報記録タグ）の
データを読取るための光学情報媒体読取部（光学的情報
読取り手段）２９は、２次元ＣＣＤ８及び照明用ＬＥＤ
１３で構成されており、読取ったデータをＣＰＵ部２７
に出力するようになっている。

【００２３】ＣＰＵ部２７は、送信データを送信部３０
に出力して変調を行わせ、送信部３０は、被変調信号を
前述したアンテナ切替部２５を介して送受信アンテナ２
２Ｌ，２２Ｒに出力する（尚、図３ではアンテナコイル
のみ図示している）。また、送受信アンテナ２２Ｌ，２
２ＲがＲＦＩＤタグより受信した信号は、アンテナ切替
部２５及び受信部３１を介して信号処理部（ノイズレベ
ル測定手段）３２に与えられる。

【００２４】信号処理部３２は受信信号の復調及び復号
化を行い、復号化して受信データをＣＰＵ部２７に出力
する。また、信号処理部３２は、受信ノイズレベルを測
定するため、受信信号を整流平滑したレベル信号をもＣ
ＰＵ部２７に出力するようになっており、ＣＰＵ部２７
は、そのレベル信号をＡ／Ｄ変換して読み込むようにな
っている。

【００２５】また、ＣＰＵ部２７は、アンテナ切替部２
５に制御信号を与えて接点の切替えを制御し、ＬＥＤ表
示部（表示手段）２６に駆動信号を出力してＬＥＤ２６
Ｌ，２６Ｃ，２６Ｒの点消灯を制御する。電源３３は、
各部に電源を供給するためのバッテリである。その他の
構成については、図７に示すものと同様である。

【００２６】次に、本実施例の作用について図４乃至図
６をも参照して説明する。図４は、ＣＰＵ部２７がＲＦ
ＩＤタグの読取り処理を行う場合の制御内容を示すフロ
ーチャートである。先ず、ＣＰＵ部２７は、アンテナ切
替部２５によって２つの送受信アンテナ２２Ｌ，２２Ｒ
の磁界発生方向が等しくなるようにセットする（ステッ
プＳ１）。即ち、可動接点２５Ｌを固定接点２５ａに接
続させ、可動接点２５Ｒを固定接点２５ｂに接続させる
（図５（ａ）参照）。

【００２７】それから、ＣＰＵ部２７は、ＲＦＩＤタグ
の読取り範囲をユーザに示すためのＬＥＤ２６Ｌ，２６
Ｃ，２６Ｒを全て点灯させる（ステップＳ２，図６
（ａ）参照）。この場合、２つの送受信アンテナ２２
Ｌ，２２Ｒの間に位置する領域でもＲＦＩＤタグとの通
信が可能となる。但し、この時点ではまだアンテナコイ
ル２３Ｌ，２３Ｒに通電（信号の送信）は行わない。

【００２８】次に、ＣＰＵ部２７は、信号処理部３２の
出力信号を参照して受信ノイズレベルを測定し（ステッ
プＳ３）、その測定レベルに応じて受信データ判定用の
しきい値を調整する（ステップＳ４）。ここでのしきい
値調整は、以下のようにして行う。即ち、信号処理部３
２は、復号化されたデータの“１，０”を判定するため
のしきい値を分圧電位によって設定しているが、その分
圧電位を設定するための基準電圧はＣＰＵ部２７より出
力されて信号処理部３２に供給されている。従って、Ｃ
ＰＵ部２７は、信号処理部３２に供給している上記基準
電圧を変化させることで、データ値が“１”であると判
定するレベルが受信ノイズレベルに所定のマージンを加
えたレベルとなるように設定する。

【００２９】続いて、ＣＰＵ部２７は、ステップＳ４に
おけるしきい値の調整が、調整可能範囲内に収まったか
否かを判定し（ステップＳ５）、調整範囲内であれば
（「ＹＥＳ」）ＲＦＩＤタグとの通信を開始する（ステ
ップＳ６）。即ち、送受信アンテナ２２Ｌ，２２Ｒより
電波信号を送信してＲＦＩＤタグに動作用電源を供給
し、ＲＦＩＤタグが応答して送信したデータ等を送受信
アンテナ２２Ｌ，２２Ｒによって受信する。

【００３０】一方、ステップＳ５において、ステップＳ
４におけるしきい値の調整が調整可能範囲内に収まらな
かった場合（「ＮＯ」）、ＣＰＵ部２７は、送受信アン
テナ２２Ｒ側の磁界発生方向がアンテナ２２Ｌ側と逆方
向となるようにセットする。（ステップＳ７）。即ち、
アンテナ切替部２５の可動接点２５Ｌを固定接点２５ｂ
に接続させ、可動接点２５Ｒを固定接点２５ａに接続さ
せる（図５（ｂ）参照）。

【００３１】続いて、ＣＰＵ部２７は、ＬＥＤ表示部２
６のＬＥＤ２６Ｃのみを消灯させる（ステップＳ８，図
６（ｂ）参照）。この場合、２つの送受信アンテナ２２
Ｌ，２２Ｒがノイズキャンセルアンテナとして動作する
ことにより、両者の間に位置する領域では受信信号のノ
イズ成分も打ち消されるが、送受信電波信号も打ち消さ
れることになりためＲＦＩＤタグとの通信は不能とな
る。従って、この場合はＬＥＤ表示部２６のＬＥＤ２６
Ｌ，２６Ｒだけを点灯させて、ユーザに対して送受信ア
ンテナ２２Ｌ側，または２２Ｒ側でのみＲＦＩＤタグと
の通信（データの読取り）が可能であることを示す。そ
れから、ステップＳ６に移行する。

【００３２】即ち、送受信アンテナ２２Ｌ，２２Ｒがノ
イズキャンセルアンテナとして動作する場合は、ＲＦＩ
Ｄタグに対して何れか一方の送受信アンテナ２２Ｌ，２
２Ｒによって通信を行えば他方の送受信アンテナ２２
Ｒ，２２Ｌによる送受信信号のキャンセル作用は発生せ
ず、通信可能領域は若干狭くなるが通信自体は可能とな
る。

【００３３】以上のように本実施例によれば、送受信ア
ンテナ２２を、アンテナコイル２３とその中心部に配置
されるコア２４とで構成して、光学情報媒体読取部２９
による光軸を中心とする情報読取り経路の両側に配置し
た。従って、送受信アンテナに磁性材料からなるコアを
備えることで、アンテナ２２の利得を高めてＲＦＩＤタ
グの読取りをより容易に行うことができる。そして、光
学情報媒体読取部２９によるバーコードの読取りを妨げ
ることがなく、また、ＲＦＩＤタグの読取り可能エリア
を十分に確保することができる。

【００３４】また、本実施例によれば、ＣＰＵ部２７
は、信号処理部３２によって測定されたノイズレベルが
所定値以上となった場合は、２つの送受信アンテナ２２
Ｌ，２２Ｒによる磁界発生方向が互いに逆向きとなるよ
うにアンテナ切替部２５による切替えを制御するので、
ノイズレベルが高い場合であってもＲＦＩＤタグを何れ
か一方の送受信アンテナに近い側に位置させれば、そち
らのアンテナによってデータの読取りを容易に行うこと
ができる。

【００３５】更に、ＣＰＵ部２７は、磁界発生方向の切
替え制御に応じてＬＥＤ表示部２６による表示をも切替
えてＲＦＩＤタグの読取り可能エリアを表示させるの
で、ユーザは、ＲＦＩＤタグに対してタグリーダ２１を
どのように配置して読取り処理を行えば良いかを容易に
把握することができるようになる。そして、ＣＰＵ部２
７は、測定されたノイズレベルに応じて受信データの判
定を行うためのしきい値を調整するので、通信可能領域
が極力広くなるように維持してＲＦＩＤタグとの通信を
行うことができる。

【００３６】加えて、ＣＰＵ部２７は、測定されたノイ
ズレベルに応じて受信データの判定を行うためのしきい
値を調整するので、通信可能領域が極力広くなるように
維持してＲＦＩＤタグとの通信を行うことができる。

【００３７】本発明は上記し且つ図面に記載した実施例
にのみ限定されるものではなく、次のような変形または
拡張が可能である。２つの送受信アンテナの磁界発生方
向の切替えは、必要に応じて行えば良い。また、測定し
たノイズレベルに応じた受信データ判定用のしきい値調
整も、必要に応じて行えば良い。２つの送受信アンテナ
は、縦方向（即ち、２次元ＣＣＤ８の配列方向に直交す
る方向）に配置しても良い。上記実施例では光学的情報
読取り手段についてＣＣＤ８を用いた構成を示したが、
レーザを用いた構成のタグリーダであっても適用可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であり、（ａ）はタグリーダ
の外観を一部を破断して示す正面図、（ｂ）は同側面
図、（ｃ）はタグリーダの開口部側から見た図

【図２】タグリーダの内部における送受信アンテナと光
学的情報媒体読取部との配置関係を示す図

【図３】電気的構成を示す機能ブロック図

【図４】ＣＰＵ部がＲＦＩＤタグのデータ読取り処理を
行う場合の制御内容を示すフローチャート

【図５】（ａ）は２つの送受信アンテナの磁界発生方向
が同一である場合、（ｂ）は２つの送受信アンテナの磁
界発生方向が逆である場合の電流通電方向を示す図

【図６】（ａ），（ｂ）は、夫々図５（ａ），（ｂ）の
場合におけるＬＥＤ表示部の点灯状態を示す図

【図７】従来のタグリーダの構成を示す断面図

【符号の説明】

２１はタグリーダ、２２Ｌ，２２Ｒは送受信アンテナ、
２３Ｌ，２３Ｒはアンテナコイル、２４Ｌ，２４Ｒはコ
ア、２５はアンテナ切替部（切替え手段）、２７はＣＰ
Ｕ部（制御手段）、２６はＬＥＤ表示部（表示手段）、
２９は光学情報媒体読取部（光学的情報読取り手段）、
３２は信号処理部（ノイズレベル測定手段）を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｇ０７Ｇ 1/00 ３１１Ｇ０７Ｇ 1/00 ３１１Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学的情報記録タグから情報を読取る光
学的読取り手段と、ＲＦＩＤタグに電力用信号を送信す
ると共に前記ＲＦＩＤタグからの信号を受信する送受信
アンテナを備えて構成されるタグリーダにおいて、前記送受信アンテナは、アンテナコイルと、そのアンテ
ナコイルの中心部に配置される磁性材料からなるコアと
で構成されており、前記送受信アンテナを、前記光学的読取り手段による情
報読取り経路の両側に配置したことを特徴とするタグリ
ーダ。
【請求項２】前記送受信アンテナの一方について、ア
ンテナコイルが発生させる磁界の方向を切り換えるため
の切替え手段と、前記送受信アンテナによって受信されるノイズレベルを
測定するためのノイズレベル測定手段と、このノイズレベル測定手段によって測定されたノイズレ
ベルが所定値以上となった場合は、前記２つの送受信ア
ンテナによる磁界の発生方向が互いに逆向きとなるよう
に前記切替え手段による切替えを制御する制御手段とを
備えたことを特徴とする請求項１記載のタグリーダ。
【請求項３】筐体に、前記２つの送受信アンテナによ
るＲＦＩＤタグの読取り可能エリアを表示するための表
示手段を備え、前記制御手段は、前記切替え手段による切替えの制御に
応じて、前記表示手段による表示をも切替え制御するこ
とを特徴とする請求項２記載のタグリーダ。
【請求項４】前記制御手段は、ノイズレベル測定手段
によって測定されたノイズレベルに応じて、受信データ
の判定を行うためのしきい値を調整することを特徴とす
る請求項２または３記載のタグリーダ。