JP2005234754A - 情報認識システム及び読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
安定して動作することができる情報認識システム及び読取装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
本発明に係る情報認識システムは、複数の物体１０ａ〜１０ｄに装着されたＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄと、ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄを動作させて識別情報を読み取るための識別コイル４０ａ〜４０ｄが配置されたリーダライタ装置３０とを有する物体識別装置１であって、当該物体１０ａ〜１０ｄは、リーダライタ装置３０上に並置され、当該ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄは、物体１０ａ〜１０ｄが重ねられた状態で露出する面のうち、その並置方向に略平行な面に装着されているものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、情報認識システム及び読取装置に関し、特に、非接触ＩＣタグを用いた情報認識システム及びこれを読み取る読取装置に関する。

近年、例えばＣＤケースなど、平らな略直方体状で略同一サイズの物体にＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグを装着し、このＲＦＩＤタグを用いてケース内に収納された物体を識別するＲＦＩＤシステムが開発されている。図５に、従来のＲＦＩＤシステムの一構成例を示す概略構成図が示されている。図５（ａ）は、ＲＦＩＤタグを装着した１個の物体を識別する場合の構成図である。

図５（ａ）において、９００はＲＦＩＤシステム、９０１は物体、９０２はＲＦＩＤタグ、９０３はリーダライタ装置、９０４はリーダライタコイルである。図５に示すように、ＲＦＩＤタグ９０２は、平らな略直方体状の物体９０１の広い面に装着されている。このＲＦＩＤタグ９０２の内部構造は、図示しないが、主にＩＣチップとアンテナコイルから構成されている。物体９０１がリーダライタ装置９０３の上に置かれると、リーダライタ装置９０３に装備されたリーダライタコイル９０４とＲＦＩＤタグ９０２のアンテナコイルとの間の電磁的誘導により識別機能が動作する。

図５（ｂ）の構成図に、ＲＦＩＤタグを装着した複数の物体を識別する場合が示されている。図５（ｂ）において、９０１ａ，９０１ｂ，９０１ｃ，９０１ｄは、図５（ａ）に示す物体９０１と同様の４個の物体である。また、図５（ｂ）においては、４個の物体９０１ａ〜９０１ｄそれぞれには、ＲＦＩＤタグ９０２ａ、９０２ｂ、９０２ｃ、９０２ｄが装着されている。図５（ｂ）においては、図の煩雑さを避けるためにＲＦＩＤタグ９０２ｂ、９０２ｃ、９０２ｄは図示されていない。

図５（ｂ）に示すように、平らな略直方体状で略同一サイズの物体９０１ａ〜９０１ｄを識別する場合、広い面にＲＦＩＤタグ９０２ａ〜９０２ｄが装着される。複数の物体９０１ａ〜９０１ｄを識別する場合、識別したい物体９０１ａ〜９０１ｄそれぞれは、上下に複数重ねられた状態でリーダライタ装置９０３の上に置かれる。ＲＦＩＤタグ９０２ａ〜９０２ｄそれぞれのアンテナコイルは、この状態で、リーダライタ装置９０３のリーダライタコイル９０４との電磁的誘導によって識別機能の動作を行い、全ての物体９０１ａ〜９０１ｄが識別される。

このとき、一台のリーダライタ装置９０３で複数のＲＦＩＤタグ９０２ａ〜９０２ｄを誤りなく識別するために、通常、いわゆるアンチコリジョン機能という輻輳制御が適用される。このアンチコリジョン機能を使用することによって、ＲＦＩＤタグ９０２ａ〜９０２ｄの情報が読み取られたり、ＲＦＩＤタグ９０２ａ〜９０２ｄに情報が書き込まれたりしていた。

このような従来のＲＦＩＤシステム９００を用いて平らな略直方体状で略同一サイズの物体９０１ａ〜９０１ｄを識別しようとすると、物体９０１ａのＲＦＩＤタグ９０２ａのような積み重ねられた上部のＲＦＩＤタグのアンテナコイルは、リーダライタ装置９０３のリーダライタコイル９０４から距離が遠くなってしまう。そのため、鎖交する磁束密度が薄くなり、その結果、動作するのに必要な電力が上部のＲＦＩＤタグ（９０２ａ等）に伝達できなくなる等の問題があった。

それゆえ、従来のＲＦＩＤシステム９００では、ＲＦＩＤタグ９０２ａ〜９０２ｄ、特に上部のＲＦＩＤタグ（９０２ａ等）の動作が不安定となり、識別できる物体の個数が制限されたり、多くの数の物体を積み重ねることができなかったりする。また、積み重ねる制限個数、読取可能個数の範囲内であっても、積み重ねられたＲＦＩＤタグ９０２ａ〜９０２ｄのアンテナコイル同士が相互干渉して動作が不安定になったり、アンチコリジョン機能のための処理時間が長くなって、識別所要時間が長くなってしまったりする等の欠点もあった。

特に、物体９０１ａ〜９０１ｄがＣＤケースや本等のような平らな場合には、物体９０１ａ〜９０１ｄは、この広い面が上下になった状態で重ねられやすい。そのため、物体９０１ａ〜９０１ｄの積み重ねられる個数が多すぎると、識別コイル９０４ａ〜９０４ｄから遠い上部において鎖交する磁束密度が顕著に小さくなる。それゆえ、このような場合には特に、識別が不安定になったり、アンチコリジョン処理に長時間を要したりしていた。

このように、従来のＲＦＩＤシステムでは、複数の物体それぞれに装着された各ＲＦＩＤタグに十分な電力が供給されないため、安定して動作することができないという問題点があった。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、安定して動作することができる情報認識システム及び読取装置を提供することを目的とする。

本発明に係る情報認識システムは、複数の物体のそれぞれに装着され、格納情報を読み取り可能に記憶した複数の非接触ＩＣタグと、当該複数に非接触ＩＣタグを動作させて前記格納情報を読み取るための複数の認識コイルが配置された読取装置とを有する情報認識システムであって、当該複数の物体は、前記読取装置上に並置され、当該非接触ＩＣタグは、前記複数の物体が重ねられた状態で露出する面のうち、前記並置方向に略平行な面に装着されているものである。これにより、非接触ＩＣタグと識別コイルとを近接させることができるので、非接触ＩＣタグを安定して動作させることができる。

好適には、前記物体は、互いに略平行に対峙した第１の主面及び第２の主面と、当該第１の主面及び第２の主面とに対して略垂直な面であって、前記第１の主面及び第２の主面よりも狭い側面とを有する平らな略直方体状の形状を有し、当該複数の物体は、それぞれの前記第１の主面及び前記第２の主面同士が略平行となるように重ねられ、前記非接触ＩＣタグは、前記側面に装着される。

また、前記複数の識別コイルを、前記側面の厚さと略同一のピッチで配置することができる。これにより、これにより、非接触ＩＣタグを識別コイル上に配置することができるので、非接触ＩＣタグの動作安定性をより確実にすることができる。

さらに、前記読取装置は、前記複数の識別コイルを時分割によって順次駆動させることことができる。この場合、前記読取装置は、少なくとも隣接した識別コイルよりも離間した複数の識別コイルを略同時に駆動させることができる。これにより、複数の識別コイルを駆動させることができるので、非接触ＩＣタグを高速に動作させることができる。
さらにまた、前記読取装置は、前記複数の識別コイルのうち隣接した識別コイルが逆相となるように、前記複数の識別コイルを駆動させる。また、前記複数の識別コイルのうち、隣接した識別コイルを逆方向に巻回してもよい。これにより、隣接した識別コイルの磁束が打ち消しあうのを回避することができるので、非接触ＩＣタグをより安定して動作させることができる。

本発明に係る読取装置は、格納情報を読み取り可能に記憶した非接触ＩＣタグを動作させて前記格納情報を読み取る読取装置であって、略同一平面上に配置され、前記非接触ＩＣタグを動作させるための複数の認識コイルを備え、当該複数の認識コイルを、時分割によって順次駆動するものである。

さらに、前記複数の認識コイルのうち、少なくとも隣接した認識コイルよりも離間した複数の認識コイルを略同時に駆動することができる。これにより、複数の識別コイルを駆動させることができるので、非接触ＩＣタグを高速に動作させることができる。

他方、本発明に係る読取装置は、格納情報を読み取り可能に記憶した非接触ＩＣタグを動作させて前記格納情報を読み取る読取装置であって、略同一平面上に配置され、前記非接触ＩＣタグを動作させるための複数の認識コイルを備え、当該複数の認識コイルのうち、隣接した認識コイルが逆相となるように、前記複数の認識コイルを駆動するものである。これにより、複数の識別コイルを駆動させることができるので、非接触ＩＣタグを高速に動作させることができる。

あるいは、本発明に係る読取装置は、格納情報を読み取り可能に記憶した非接触ＩＣタグを動作させて前記格納情報を読み取る読取装置であって、略同一平面上に配置され、前記非接触ＩＣタグを動作させるための複数の認識コイルを備え、当該複数の認識コイルのうち、隣接した認識コイルが逆方向に巻回されているものである。これにより、隣接した識別コイルの磁束が打ち消しあうのを回避することができるので、非接触ＩＣタグをより安定して動作させることができる。

本発明によれば、安定して動作することができる情報認識システム及び読取装置を提供することができる。

本発明に係る情報認識システムは、非接触ＩＣタグを用いて情報を認識するシステムである。本発明の実施の形態においては、その一例として、物体を識別するための識別情報が非接触ＩＣタグに格納され、この識別情報を基に物体を識別する情報認識システムについて説明する。
以下、本発明を実施するための最良の形態について図を参照しながら説明する。

発明の実施の形態１．
まず、図１を用いて、本発明に係る情報認識システムであるＲＦＩＤシステムの全体構成について説明する。図１は、このＲＦＩＤシステムの一構成例を示す構成図であり、符号１によってＲＦＩＤシステムが全体的に示されている。

図１（ａ）の模式図に、ＲＦＩＤシステム１の基本構成の一例が示されている。図１（ａ）において、１０は物体、２０はＲＦＩＤタグ、３０はリーダライタ装置、４０はリーダライタコイルである。
物体１０は、書籍やＣＤケース等であり、厚さＬの平らな略直方体状の形状を有する。この物体１０は、その広い面が側方を向いた状態でリーダライタ装置３０上に置かれる。つまり、物体１０が置かれるリーダライタ装置３０の面は、この載置状態で、物体１０の広い面に対して略垂直となっている。ここで、物体１０の広い面とは、厚さＬの方向に略垂直な面を示す。

ＲＦＩＤタグ２０は、物体１０の狭い面に装着され、一辺の長さが厚さＬと同じ長さを有する面に装着される。より具体的には、ＲＦＩＤタグ２０は、物体１０の底面に装着されている。このＲＦＩＤタグ２０は、無線通信によって駆動する非接触ＩＣタグであり、その一構成例が図１（ｂ）の模式図に示されている。図１（ｂ）において、２００はＩＣチップ、２０１はアンテナコイル、２０２は表面保護膜、２０３は回路形成部、２０１ａは入出力端子である。

ＲＦＩＤタグ２０のＩＣチップ２００には、物体１０を識別情報が読み取り可能に格納されている。このＩＣチップ２００に格納された情報は、物体１０の識別情報に限らず、物体１０がレンタル商品の場合には返却期限や製造日、また物体１０が食品や飲料水等の場合には賞味期限とすることができ、ＩＣチップ２００に各種情報を格納してもよい。このようなＩＣチップ２００に格納された各種情報は、リーダライタ装置３０によって認識される。また、リーダライタ装置３０によってＩＣチップ２００に格納された各種情報は、読み取り可能に格納されるが、読み取りのみならず、各種情報を書き込み可能に格納してもよい。

図１（ｂ）に示すように、ＲＦＩＤタグ２０は、ＩＣチップ２００の入出力端子２００ａの形成面側にコイル２０１を有する。このコイル２０１は、表面保護膜２０２を介して、略矩形スパイラル状に一体形成されている。また、表面保護膜２０２は、酸化シリコン膜や樹脂膜等を用いて形成された絶縁性の膜である。
コイル２０１は、ＩＣチップ２００の回路形成部２０３を除く外周部にのみ形成されている。このコイル２０１を構成する導体は、金属蒸着層、金属めっき層を含む多層構造になっている。また、コイル２０１は、無電解めっき法、電気めっき法、精密電鋳法により形成することができる。また、ＩＣチップ２００の入出力端子２００ａとコイル２０１との接続は、表面保護膜２０２に開設された透孔（図示せず）を介して行われている。

リーダライタ装置３０は、ＲＦＩＤタグ２０のＩＣチップ２００に記憶された識別情報を読み取ったり、これに新たな情報を書き込んだりする装置である。このリーダライタ装置３０は、このＲＦＩＤタグ２０の識別情報を識別することによって、物体２０を識別する。リーダライタ装置３０において物体１０が置かれる面は、略直方体状の物体１０が載置可能なように略平面状に形成されている。この略平面状の載置面上に、ＲＦＩＤタグ２０と無線通信するためのリーダライタコイル４０が設けられている。

図１（ｃ）の模式図に、ＲＦＩＤシステム１の全体構成の一例が示されている。図１（ｃ）においては、図１（ａ）に示された物体１０が複数個重ねられる状態が示されている。
図１（ｃ）においては、５個の物体１０が左右（すなわち、略水平方向）に重ねられ、それぞれの物体１０を区別して説明するために、個別に符号１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅが付されている。

物体１０ａ〜１０ｅには、それぞれＲＦＩＤタグ２０が装着され、それぞれのＲＦＩＤタグ２０を区別して説明するために、物体１０ａ〜１０ｅに対応して、それぞれ符号１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅが付されている。図１（ｃ）に示すように、物体１０ａ〜１０ｅが左右に重ねられたとき、物体１０ａ〜１０ｅの厚さがＬであるから、ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｅは略同一のピッチＬで置かれることになる。また、各ＲＦＩＤ２０ａ〜２０ｅは、物体１０ａ〜１０ｅの並置方向に略平行な面に装着されている。より具体的には、ＲＦＩＤ２０ａ〜２０ｅは、並置方向に連なる物体１０ａ〜１０ｅの底面に設けられている。

リーダライタ装置３０上に、リーダライタコイル４０が複数設けられ、複数の識別コイル４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅで構成されている。これらリーダライタコイル４０ａ〜４０ｅは、略同一平面状にピッチＭで配置されている。物体１０ａ〜１０ｅは、これら識別コイル４０ａ〜４０ｈの配列方向に重ねられ、ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｅは、この状態で識別コイル４０ａ〜４０ｅ上に配置される。還元すれば、複数の識別コイル４０ａ〜４０ｅは、物体１０ａ〜１０ｅの重なる方向に配列されている。

続いて、図１を用いて、ＲＦＩＤシステム１による物体１０の識別について説明する。
図１（ａ）に示されたＲＦＩＤシステム１において、物体１０の識別を行う場合、物体１０は、ＲＦＩＤタグ２０がリーダライタコイル４０の上部にくるように置かれる。より具体的には、物体１０は、図１（ａ）に示された状態でリーダライタコイル４０上に配置され、この状態から物体１０を下方にスライドしてリーダライタコイル４０上に置かれる。これによって、ＲＦＩＤタグ２０とリーダライタコイル４０と間の距離を小さくすることができるので、ＲＦＩＤタグ２０に電力を十分に供給することができ、安定かつ確実な識別が可能となる。また、この場合、ＲＦＩＤタグ２０は、物体１０の自重によってリーダライタコイル４０側に押さえ付けられるので、特に安定かつ確実な識別が可能である。

図１（ｃ）に示されたＲＦＩＤシステム１において、重ねられた複数の物体１０ａ〜１０ｅを識別する場合も、１つの物体１０の識別と同様であり、これらに装着されたＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｅの識別情報から行われる。この場合、識別コイル４０ａ〜４０ｅの配置ピッチＭは、物体１０の厚さＬと略同じ値となるように設定される。このとき、物体１０ａ〜１０ｅは、ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｅが識別コイル４０ａ〜４０ｅそれぞれの上部にくるように置かれる。これにより、識別コイル４０ａ〜４０ｅがそれぞれ、ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｅと近接するので、安定かつ確実な識別をすることができる。

また、物体１０ａ〜１０ｅが例えばＣＤケースや本などの場合には、その厚さＬは数ｍｍ〜数ｃｍである。ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｅおよび識別コイル４０ａ〜４０ｅの厚さは、物体１０ａ〜１０ｅの厚さＬよりも小さくする必要がある。そのため、ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｅの識別可能な距離は、数ｍｍ〜数ｃｍという小さな値となってしまう。
しかし、ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｅの端面は全て露出しており、それぞれがリーダライタ装置３０の識別コイル４０ａ〜４０ｅと近接するので、安定かつ確実な識別を行うことができる。

上記物体１０ａ〜１０ｅが略同一形状でその厚さがＬという定まった値であり、かつ識別したいＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｅの数と同数の識別コイル４０ａ〜４０ｅがピッチＭで配置される場合について説明したが、物体１０の厚さがＬ以上の値、Ｌ以下の値、あるいはＬ以上やＬ以下の厚さが混在する場合も識別が可能である。
物体１０の厚さがＬ以下の値の場合、それぞれの識別コイル４０ａ〜４０ｅの上に複数のＲＦＩＤタグ２０が置かれることになる。この場合、リーダライタ装置３０にアンチコリジョン機能を持たせることにより、それぞれの識別コイル４０ａ〜４０ｅが必要に応じて複数のＲＦＩＤタグ２０を識別することができる。したがって、この場合もそれぞれのＲＦＩＤタグ２０を誤りなく識別することができる。
物体１０ａ〜１０ｅの厚さがＬ以上の値の場合、それぞれの識別コイル４０ａ〜４０ｅの上に１つのＲＦＩＤタグが跨って置かれることになり、リーダライタ装置３０は同一のＲＦＩＤタグを複数回識別することになる。この場合、識別が重複する場合は同一のものであると判断する補正論理計算をすることにより、それぞれのＲＦＩＤタグを誤りなく識別することができる。

なお、上記の説明では、物体１０ａ〜１０ｅの厚さＬは一定の値、識別コイル４０ａ〜４０ｅの配置ピッチＭも一定の値であるとしたが、アンチョコリジョン機能と補正論理計算を併用することにより、Ｌ以上あるいはＬ以下の厚さの物体１０が混在している場合も、また識別コイル４０ａ〜４０ｅの配置ピッチがＭという一定の値でなくても安定かつ確実な識別を行うことが可能である。

次に、ＲＦＩＤシステム１のリーダライタ装置３０について詳細に説明する。
図２（ａ）のブロック図に、リーダライタ装置３０の電気的構成の一例が示されている。図２（ａ）においては、リーダライタコイル４０が８個の識別コイル４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ，４０ｆ，４０ｇ，４０ｈから構成され、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅ，４１ｆ，４１ｇ，４１ｈは駆動回路、４２は識別制御回路、４２ａは端子である。
また、図２（ａ）において、４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅ，４３ｆ，４３ｇ，４３ｈは正極側配線、４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４ｅ，４４ｆ，４４ｇ，４４ｈは負極側配線である。ここで、識別コイル４０ａ〜４０ｈに対応する８個の物体１０ａ〜１０ｈと、これらに装着されたＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｈを省略している。

図２（ａ）に示すように、リーダライタコイル４０の識別コイル４０ａ〜４０ｈはそれぞれ、配線４３ａ〜４３ｈ，４４ａ〜４４ｈを介して、対応する駆動回路４１ａ〜４１ｈに接続されている。具体的には、正極側配線４３ａ〜４３ｈは、識別コイル４０ａ〜４０ｈ、駆動回路４１ａ〜４１ｈのそれぞれの正極側端子に接続され、負極側配線４４ａ〜４４ｈは、識別コイル４０ａ〜４０ｈ、駆動回路４１ａ〜４１ｈのそれぞれの負極側端子に接続されている。

駆動回路４１ａ〜４１ｈは、識別制御回路４２に接続されている。駆動回路４１ａ〜４１ｈは、識別制御回路４２からの制御信号に基づいて、識別コイル４０ａ〜４０ｈそれぞれに電磁波を発生放射させる。また、端子４２ａは、識別制御回路４２に設置され、この端子４２ａを介して図に示されていないパソコン等の外部装置と情報を交換できる構成となっている。

図２（ｂ）の模式図に、リーダライタ装置３０のリーダライタコイル４０から生ずる磁束分布が示されている。図２（ｂ）は、リーダライタコイル４０の断面において観察した図である。図２（ｂ）においては、特に、識別コイル４０ａ、４０ｂ、４０ｃが電磁波を発生放射している状態が模式的に示されている。また、図２（ｂ）中の矢印は、磁界の方向を表している。

図１を用いて説明したように、例えば、識別コイル４０ａの上に物体１０ａが置かれると、ＲＦＩＤタグ２０ａのアンテナコイルに励起される電磁波のエネルギーによってＲＦＩＤタグ２０ａに内蔵されているＩＣチップに電力が供給される。すると、このＲＦＩＤタグ２０ａのＩＣチップと識別制御回路４２との間で所定の機能動作が実行され、ＲＦＩＤタグ２０ａの識別が行われる。
この識別動作は、全ての識別コイル４０ａ〜４０ｈ、およびその上に置かれるＲＦＩＤタグ２０について同様である。すなわち、ＲＦＩＤタグ２０が左右に並べられている場合は、識別制御回路４２の指令により識別コイル４０ａ〜４０ｈを駆動し、それぞれの上に置かれた各ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｈを識別する。

識別コイル４０ａ〜４０ｈを同時に駆動し、ＲＦＩＤタグ２０の識別を高速に行うことが可能である。この場合、物体１０ａ〜１０ｈはそれぞれ識別コイル４０ａ〜４０ｈの上に位置合わせ精度良く置かれる必要がある。詳細に説明すると、図２（ｂ）の磁束分布に示すように、例えば識別コイル４０ａは、識別コイル４０ａの上部だけではなく、その外側の広い範囲にまで電磁波を発生する。
この識別コイル４０ａが発生させる電磁波は、他の識別コイル４０ｂ〜４０ｈの発生する電磁波と逆相となって打ち消され、磁束密度が薄くなる部分が生じる。この打ち消し効果は、隣接する識別コイルの間の部分で最も顕著となる。それゆえ、この部分にＲＦＩＤタグが置かれても、磁束密度が薄いので、このＲＦＩＤタグの識別を行うことができない。したがって、物体１０ａ〜１０ｈは、それぞれ識別コイル４０ａ〜４０ｈの上に位置合わせ精度良く置かれる必要がある。

識別に時間を要してもよい場合には、識別コイル４０ａ〜４０ｈを同時に駆動しなくてもよい。この場合の識別コイル４０ａ〜４０ｈを駆動させる駆動波形の一例が、図２（ｃ）に示されている。図２（ｃ）の波形５０ａに示すように、例えば、時刻ｔ１に駆動回路４１ａだけを駆動して、その上に置かれたＲＦＩＤタグ２０ａの識別のみを行う。この識別が終わった時点で、波形５０ｂに示すように、時刻ｔ２に駆動回路４１ｂだけを駆動し、その上に置かれたＲＦＩＤタグ２０ｂの識別を行う。
このような過程を各時刻ｔ３〜ｔ８に識別コイル４０ｃ〜４０ｈについても順次たどることによって、識別コイル４０ａ〜４０ｈが発生放射する電磁波を、駆動させる識別コイルだけから発生させることができる。これによって、同時に発生する電磁波における相互の磁束が干渉によって打ち消す効果が生じないので、広い範囲でのＲＦＩＤタグの識別が可能である。したがって、識別コイル４０ａ〜４０ｈを順次に駆動することによって、識別コイル４０ａ〜４０ｈに対するＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｈの位置合わせ精度を緩和することができる。

図２（ｃ）においては、同時に駆動する識別コイルは１個だけとし、他の識別コイルは駆動しないとしたが、識別コイル間の距離が離れており、打ち消し効果がほとんど生じない複数個の識別コイルを同時に駆動してもよい。この場合の識別コイル４０ａ〜４０ｈを駆動させる駆動波形の他の一例が、図３に示されている。
図３は、識別コイル４０ａと４０ｅ、識別コイル４０ｂと４０ｆ、識別コイル４０ｃと４０ｇ、識別コイル４０ｄと４０ｈの各組み合わせにおいて、打ち消し効果がほとんどない場合を示している。

図３の波形５１ａに示すように、例えば、時刻ｓ１に駆動回路４１ａを駆動するとともに、波形５１ｅに示すように、時刻ｓ１に駆動回路４１ｅも同時に駆動する。これによって、識別コイル４０ａ，４０ｅ上に置かれたＲＦＩＤタグ２０ａ，２０ｅの識別を同時に行うことができる。この識別が終わった時点で、波形５１ｂに示すように、時刻ｓ２に駆動回路４１ｂと駆動回路４１ｆの両方を駆動し、識別コイル４０ｂ，４０ｆ上に置かれたＲＦＩＤタグ２０ｂ，２０ｆの識別が行われる。
これと同様に、図３の波形５１ｃ〜５０ｈに示すように、各時刻ｓ３，ｓ４に、駆動回路４１ｃ，４１ｇ、駆動回路４１ｄ，４１ｈの両組を駆動して、二組の識別コイル２０ｃ，２０ｇ、識別コイル２０ｄ，２０ｈを同時に駆動することができる。このように識別コイル４０ａ〜４０ｈのうち、打ち消し効果が少ないものを同時に駆動することによって、ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｈの位置合わせ精度を緩和するとともに、ＲＦＩＤ２０ａ〜２０ｈの識別所要時間を短縮することができる。

以上のように、本発明に係るＲＦＩＤシステム１においては、ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄは、複数重ねられた場合でも常に外側に露出する面、一例として略直方体状の物体１０ａ〜１０ｄの底面に装着されている。さらに、リーダライタ装置３０の略同一平面（物体１０ａ〜１０ｅが置かれる上面）上には、識別したいＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄの数に対応する数の識別コイル４０ａ〜４０ｄが複数設置されている。このとき、識別コイル４０ａ〜４０ｄは、ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄそれぞれのアンテナコイルの位置と対応する位置に配置される。これらＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄそれぞれの識別は、各々に対応するリーダライタ装置３０の識別コイル４０ａ〜４０ｄが受け持つように構成されている。

このようなＲＦＩＤシステム１においては、物体１０ａ〜１０ｄをリーダライタ装置３０上に重なった状態で並置した場合に、物体２０ａ〜２０ｄは、複数の識別コイル４０ａ〜４０ｄを有するリーダライタ装置３０上に、ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄが装着された側面が識別コイル４０ａ〜４０ｄに近接するように置かれる。そのため、物体１０ａ〜１０ｄに装着された全てのＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄのアンテナコイルは、リーダライタ装置３０との距離が近距離になるように設置される。これにより、識別コイル４０ａ〜４０ｄのそれぞれは、近くにあるＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄを分担するので、重ねられた全てのＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄの機能動作に十分な磁束を鎖交させることが可能となる。

したがって、物体１０ａ〜１０ｄが多数重ねられている場合であっても、各ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄに十分な電力を供給することができ、安定かつ高速にＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄの識別を行うことができる。
また、リーダライタ装置３０のそれぞれの識別コイル４０ａ〜４０ｄが少数のＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄの識別を分担するので、同時に多数のアンチコリジョン処理を行う必要がなくなり、高速かつ安定したＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄの識別を実現することができる。

略直方体状の物体１０ａ〜１０ｄの比較的狭い側面にＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄを装着するために、ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄのアンテナコイルを小型化することができる。それにともない、リーダライタ装置３０の識別コイル４０ａ〜４０ｄも小型化され、これら小型化された識別コイル４０ａ〜４０ｄそれぞれは、各ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄと対応する位置に配置される。これらを小型化すると、ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄのアンテナコイルとリーダライタ装置３０のリーダライタコイル４０との間の識別可能距離が小さくなる。
しかし、ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄは、全て露出した側面に設置されているので、全てのＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄを、これらのアンテナコイルがリーダライタ装置３０のそれぞれに対応する識別コイル４０ａ〜４０ｄと近接するように置くことができる。これによって、各ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄのアンテナと対応するリーダライタ装置３０の識別コイル４０ａ〜４０ｄとが近距離となるので、各ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄに十分な電力を供給することができ、安定かつ確実な識別が可能となる。

また、物体１０ａ〜１０ｄの厚さＬと識別コイル４０ａ〜４０ｄの配置ピッチＭを一致させておくことにより、それぞれのＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄの近傍に識別コイル４０ａ〜４０ｄを配置させることができる。この場合には、ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄを動作させるのに十分な鎖交磁束密度を確保することができ、アンチコリジョンの所要時間も短いので、安定かつ高速な識別が可能となる。
これに対して、リーダライタ装置３０のアンテナコイルの数、設置位置や設置ピッチは、重ねられる物体１０ａ〜１０ｄに装着されたＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄの設置ピッチに合っていないことがある。この場合には、論理計算あるいはアンチコリジョン機能を使用することにより、安定かつ確実な識別することができる。

さらに、リーダライタ装置３０の各識別コイル４０ａ〜４０ｄを近接して設置することにより、それぞれが発生する電磁波が相互に干渉して識別を妨げる恐れがある。この場合には、相互に干渉する識別コイル４０ａ〜４０ｄへの駆動を同時に行わず、時間を分けて駆動、識別することによって干渉による悪影響を防ぐことができる。これによって、識別コイル４０ａ〜４０ｄ間の電磁波の干渉を回避することができ、安定かつ確実な識別を高速に行うことが可能となる。また、電磁波の干渉が少ないＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄを同時に駆動することにより、複数のＲＦＩＤタグを同時に駆動することができ、ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｄをより高速に識別することができる。

なお、リーダライタコイル４０の近傍に図示せぬ衝となる壁状のものを設置し、これに重ねられた物体１０ａ〜１０ｅを押し当てて位置決めをする構造を併用してもよい。これにより識別コイル４０ａ〜４０ｅとそれぞれのＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｅとが容易かつ精度良く近接でき、より安定かつ確実な識別をすることができる。

さらになお、上記の説明ではリーダライタ装置３０のリーダライタコイル４０を略水平に設置し、重ねられた物体１０ａ〜１０ｅのＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｅのある側面がリーダライタコイル４０と近接するようにその上部に置く場合を説明したが、上記ＲＦＩＤシステム１の効果は、リーダライタ装置３０の設置角度になんら影響されるものではない。
例えば、リーダライタ装置３０のリーダライタコイル４０を略垂直に設置し、物体１０ａ〜１０ｅの広い面が水平になるように重ねることにより、各側面にあるＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｅのアンテナが垂直となるように置いても同様に安定かつ確実な識別が可能である。それとともに、重ねた物体１０が倒れてＲＦＩＤタグ２０とリーダライタコイル４０との距離が大きくなってしまうことに起因する識別不能が生じることはない。

発明の実施の形態２．
図４を用いて、ＲＦＩＤシステム１におけるリーダライタ装置の他の構成例について説明する。図４（ａ）に、このリーダライタ装置の電気的構成例が示されている。この図４（ａ）においては、符号３１によって、他の構成を有するリーダライタ装置が示されている。また、本実施形態において、発明の実施の形態１と同様の部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。

リーダライタ装置３１は、図２を用いて説明したリーダライタ装置３０と同様に構成される。このリーダライタ装置３１においては、駆動回路４１ｂ，４１ｄ，４１ｆ，４１ｈから識別コイル４０ｂ，４０ｄ，４０ｆ，４０ｈそれぞれへの正極側配線６３ｂ，６３ｄ，６３ｆ，６３ｈ、負極側配線６４ｂ，６４ｄ，６４ｆ，６４ｈが反転している。

具体的には、正極側配線６３ｂ，６３ｄ，６３ｆ，６３ｈは、識別コイル４０ａ〜４０ｈの正極側端子に接続されるとともに、駆動回路４１ｂ，４１ｄ，４１ｆ，４１ｈの負極側端子に接続されている。負極側配線６４ｂ，６４ｄ，６４ｆ，６４ｈは、識別コイル４０ｂ，４０ｄ，４０ｆ，４０ｈの負極側端子、駆動回路４１ｂ，４１ｄ，４１ｆ，４１ｈの正極側端子にそれぞれ接続されている。その結果、リーダライタ装置３１の識別コイル４０ａ〜４０ｈは、それぞれ隣接した識別コイル（例えば、識別コイル４１ａに対して識別コイル４１ｂ）と逆相で駆動される。

図４（ｂ）の模式図に、リーダライタ装置３１のリーダライタコイル４０から生ずる磁束分布が示されている。図４（ｂ）は、リーダライタコイル４０の断面において観察した図である。図４（ｂ）においては、特に、識別コイル４０ａ、４０ｂ、４０ｃが電磁波を発生放射している状態が模式的に示されている。また、図４（ｂ）中の矢印は、磁界の方向を表している。

識別コイル４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、図４（ｂ）に示すような磁束分布が生じる電磁波を発生させる。図４（ｂ）中の矢印の向きに示すように、隣接した識別コイルが発生する磁束は交互に逆方向となり、例えば識別コイル４０ａ，４０ｂの磁束の方向は互いに逆となるとともに、識別コイル４０ａ，４０ｃの磁束は同方向を向いている。これにより、隣接する識別コイルの間における磁束が逆相となって打ち消されるのではなく、むしろ同相となって強め合っていることになる。従って、リーダライタ装置３１は、物体１０ａ〜１０ｈをそれぞれ識別コイル４０ａ〜４０ｈの上に精度良く位置合わせする必要がなく、全ての識別コイル４０ａ〜４０ｈを同時に駆動することができる。それゆえ、ＲＦＩＤタグ２０ａ〜２０ｈの高速な識別が可能となる。

なお、図４に示されたリーダライタ装置３１においては、駆動回路４１ｂ、４１ｄ、４１ｆ、４１ｈからそれぞれ識別コイル４０ｂ、４０ｄ、４０ｆ、４０ｈへの配線を反転して接続しているが、図４（ｂ）に示すように識別コイル４０ａ〜４０ｈの磁束分布が交互に逆方向となる方法であれば他のどのような方法でもよい。
例えば、識別コイル４０ｂ、４０ｄ、４０ｆ、４０ｈの巻き方向を識別コイル４０ａ、４０ｃ、４０ｅ、４０ｇと逆方向にすることができる。あるいは、駆動回路４１ｂ、４１ｄ、４１ｆ、４１ｈの駆動波形を駆動回路４１ａ、４１ｃ、４１ｅ、４１ｇの駆動波形と逆位相にする等の構成にしても、同様の効果を得ることができる。

このように、隣接するアンテナコイル（ＲＦＩＤタグ２０ｂ，２０ｄ，２０ｆ，２０ｈ）の駆動が逆相となるような駆動波形、あるいは識別コイルの接続とすることにより干渉をなくすことができる。これにより、リーダライタ装置３１の識別コイル４０ａ〜４０ｈの駆動を同時に行うことができ、ＲＦＩＤ２０ａ〜２０ｄの識別を同時に行うことができる。したがって、この識別速度を上げることができるので、安定かつ確実な識別をより高速に行うことができる。さらに、隣接した識別コイルの間における磁束を強めることができるので、この部分においてもＲＦＩＤ２０ａ〜２０ｈを識別することができる。

また、リーダライタ装置３１では、識別コイル４０ａ〜４０ｈを同時に駆動する場合について説明したが、発明の実施の形態１におけるリーダライタ装置３０で説明したように、識別コイル４０ａ〜４０ｈを時分割で駆動することにより、隣接する識別コイルの磁束分布からの干渉だけを排除するのではなく、さらに遠くの識別コイルからの干渉も受けにくくなるように構成することができる。

本発明に係るＲＦＩＤシステムの一構成例を示す図である。 本発明に係るＲＦＩＤシステムにおけるリーダライタ装置の一構成例を示す図である。 本発明に係るＲＦＩＤシステムにおけるリーダライタ装置の駆動波形の一例を示す図である。 本発明に係るＲＦＩＤシステムにおけるリーダライタ装置の他の構成例を示す図である。 従来のＲＦＩＤシステムの一構成例を示す図である。

符号の説明

１ ＲＦＩＤシステム、１０，１０ａ〜１０ｈ 物体、２０，２０ａ〜２０ｈ ＲＦＩＤタグ、３０，３１ リーダライタ装置、４０ リーダライタコイル、４０ａ〜４０ｈ 識別コイル、４１ａ〜４１ｈ 駆動回路、４２ 識別制御回路、４３ａ〜４３ｈ 正極側配線、４４ａ〜４４ｈ 負極側配線、６３ｂ，６３ｄ，６３ｆ，６３ｈ 正極側配線、６４ｂ，６４ｄ，６４ｆ，６４ｈ 負極側配線
９００ ＲＦＩＤシステム、９０１，９０１ａ〜９０１ｄ 物体、９０２，９０２ａ〜９０２ｄ ＲＦＩＤタグ、９０３ リーダライタ装置、９０４ リーダライタコイル

Claims (12)

1. 複数の物体のそれぞれに装着され、格納情報を読み取り可能に記憶した複数の非接触ＩＣタグと、
   当該複数に非接触ＩＣタグを動作させて前記格納情報を読み取るための複数の認識コイルが配置された読取装置とを有する情報認識システムであって、
   当該複数の物体は、前記読取装置上に並置され、
   当該非接触ＩＣタグは、前記複数の物体が重ねられた状態で露出する面のうち、前記並置方向に略平行な面に装着されている情報認識システム。
2. 前記物体は、互いに略平行に対峙した第１の主面及び第２の主面と、当該第１の主面及び第２の主面とに対して略垂直な面であって、前記第１の主面及び第２の主面よりも狭い側面とを有する平らな略直方体状の形状を有し、
   当該複数の物体は、それぞれの前記第１の主面及び前記第２の主面同士が略平行となるように重ねられ、
   前記非接触ＩＣタグは、前記側面に装着されることを特徴とする請求項１記載の情報認識システム。
3. 前記複数の認識コイルは、前記側面の厚さと略同一のピッチで配置されることを特徴とする請求項２記載の情報認識システム。
4. 前記読取装置は、前記複数の認識コイルを時分割によって順次駆動させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載した情報認識システム。
5. 前記読取装置は、少なくとも隣接した認識コイルよりも離間した複数の認識コイルを略同時に駆動させることを特徴とする請求項４記載の情報認識システム。
6. 前記読取装置は、前記複数の認識コイルのうち隣接した認識コイルが逆相となるように、前記複数の認識コイルを駆動させることを特徴とする請求項記１乃至３のいずれかに記載の情報認識システム。
7. 前記複数の認識コイルのうち、隣接した認識コイルが逆方向に巻回されていることを特徴とする請求項記１乃至３のいずれかに記載の情報認識システム。
8. 前記格納情報は、前記物体を識別するための識別情報であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の情報認識システム。
9. 格納情報を読み取り可能に記憶した非接触ＩＣタグを動作させて前記格納情報を読み取る読取装置であって、
   略同一平面上に配置され、前記非接触ＩＣタグを動作させるための複数の認識コイルを備え、
   当該複数の認識コイルを、時分割によって順次駆動する読取装置。
10. 前記複数の認識コイルのうち、少なくとも隣接した認識コイルよりも離間した複数の認識コイルを略同時に駆動することを特徴とする請求項９記載の読取装置。
11. 格納情報を読み取り可能に記憶した非接触ＩＣタグを動作させて前記格納情報を読み取る読取装置であって、
    略同一平面上に配置され、前記非接触ＩＣタグを動作させるための複数の認識コイルを備え、
    当該複数の認識コイルのうち、隣接した認識コイルが逆相となるように、前記複数の認識コイルを駆動する読取装置。
12. 格納情報を読み取り可能に記憶した非接触ＩＣタグを動作させて前記格納情報を読み取る読取装置であって、
    略同一平面上に配置され、前記非接触ＩＣタグを動作させるための複数の認識コイルを備え、
    当該複数の認識コイルのうち、隣接した認識コイルが逆方向に巻回されている読取装置。

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