JP2006271958A - Ｒｆｉｄタグの読取りおよび多次元物体の定位を行う多次元アレーアンテナを使用したｒｆｉｄシステム - Google Patents

Abstract

【課題】多次元物体の放置方向を識別できるＲＦＩＤリーダを提供する。
【解決手段】立体パズルに応用されるＲＦＩＤシステムであって、パズル板１２、複数のパズルピース１１、ＲＦＩＤリーダおよび複数のＲＦＩＤタグを備え、パズル板１２は複数のエリアを備え、複数のパズルピース１１の各パズルピース１１はパズル板１２の各エリアに対応し、ＲＦＩＤリーダは複数のアンテナ１３を備え、複数のアンテナ１３はパズル板１２の各エリアに設置され、各ＲＦＩＤタグは立体パズルピース１１の各面にそれぞれ設置され、各アンテナ１３の位置に対応している。ＲＦＩＤリーダは変調無線信号を使用し、アンテナ１３を通じて複数のＲＦＩＤタグに信号を伝送し、複数のＲＦＩＤタグから変調無線信号が返信されることによって立体パズル１１の放置方向が正確かどうかの判断を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は複数のアンテナを使用して複数のＲＦＩＤタグ内のデータの読取りを行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）リーダに関し、特にマルチメディア音響光学効果を備える立体パズルなどの複数のアンテナを備える多次元物体に応用され、立体パズルの位置が正しいか否かを識別するＲＦＩＤリーダに関する。

ＲＦＩＤシステムは一般に物品の追跡、棚卸、検知または生物の存在確認などに使用される。ＲＦＩＤシステムは無線通信システムであり、一般にＲＦＩＤリーダと呼ばれる送受信機（Transceiver）と一般にＲＦＩＤタグまたはトランスポンダ（Transponder）と呼ばれる廉価な複数の装置との間で信号伝達を行う。
ＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤリーダとＲＦＩＤタグとの間は変調無線信号によってデータの伝達が行われる。従来技術によるＲＦＩＤシステムでは、（Ａ）物品がＲＦＩＤリーダの読取範囲を通過したかどうかを認識する。（Ｂ）先にデータがＲＦＩＤタグ内に保存され、その後ＲＦＩＤタグ内のデータが読取られるという設計がなされ、棚卸やその他の領域に応用される。
前述の応用時において、送信および受信に使用されるアンテナは同一の周波数範囲であり、実際、信号の送信および受信は一つのアンテナが共用され、交換機によって送信と受信の経路が区分される。

２００５年2月２３日に申請された特許文献１のＲＦＩＤリーダは、複数のアンテナを備え、マルチメディア光学音声機能を備える立体パズルまたは人生ゲームなどの多次元物体に応用される。
しかし、この従来技術において、ＲＦＩＤリーダ内の各アンテナはすべて例えば立体パズルなどの多次元物体の各面の中間エリアに設置されている。正確にＲＦＩＤリーダに認識させるために、ＲＦＩＤリーダおよびＲＦＩＤタグのアンテナが伝送する電磁場の分極化方向は一致する必要があるが、ＲＦＩＤタグのアンテナからの電磁場の分極化方向を知ることはできない。変調無線信号は近距離の場合に指向性がないので、ＲＦＩＤリーダは立体パズルの一ピースの放置方向が正しいかどうかを識別することはできない。
言い換えると、立体パズルのピースが放置された位置が正確でも、ＲＦＩＤリーダはその放置方向が正確かどうかの識別ができない。従って、ＲＦＩＤリーダにＲＦＩＤタグの読取りおよびＲＦＩＤタグの方向を識別させる技術を持たせることが必要であった。
米国特許申請第１１／０６２，８１５号

本発明者は、従来技術の欠点に鑑み、改良を重ねて本発明を案出したもので、本発明の目的は、複数のアンテナが所定位置に設置され、多次元物体の放置方向を識別できる多次元物体に応用される複数のアンテナを使用したＲＦＩＤリーダを提供することにある。
本発明の第２の目的は、前述の多次元物体はマルチメディア光学音声効果を備える立体パズルであり、立体パズルの一ピースの方向が正確かどうかを識別できる複数のアンテナを使用したＲＦＩＤリーダを提供することにある。
本発明の第３の目的は、複数の立体パズルピースの方向の識別に使用される複数のＲＦＩＤタグおよび複数のアンテナを簡易な方法で所定位置に設置する方法を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明は、立体パズルに応用されるＲＦＩＤシステムであって、パズル板、複数のパズルピース、ＲＦＩＤリーダおよび複数のＲＦＩＤタグを備え、パズル板は、複数のエリアを備え、複数のパズルピースの各パズルピースは、パズル板の各エリアに対応し、ＲＦＩＤリーダは、複数のアンテナを備え、複数のアンテナはパズル板の各エリアに設置され、複数のＲＦＩＤタグの各ＲＦＩＤタグは、立体パズルピースの各面にそれぞれ設置され、各アンテナの位置に対応し、立体パズルの放置方向が正確かどうかの判断を行うことを特徴とするＲＦＩＤシステムである。

即ち、請求項１の発明は、立体パズルに応用されるＲＦＩＤシステムであって、パズル板、複数のパズルピース、ＲＦＩＤリーダおよび複数のＲＦＩＤタグを備え、前記パズル板は、複数のエリアを備え、前記複数のパズルピースの各パズルピースは、前記パズル板の各エリアに対応し、前記ＲＦＩＤリーダは、複数のアンテナを備え、前記複数のアンテナは前記パズル板の各エリアに設置され、前記複数のＲＦＩＤタグの各ＲＦＩＤタグは、立体パズルピースの各面にそれぞれ設置され、前記各アンテナの位置に対応し、前記立体パズルの放置方向が正確かどうかの判断を行うことを特徴とするＲＦＩＤシステムである。

請求項２の発明は、前記パズル板の各エリアにおけるＲＦＩＤシステムの設置位置は、前記パズル板の各エリアの角部であることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステム。
請求項３の発明は、前記複数のアンテナは、前記パズル板の各エリアの左上角に設置されることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステムである。
請求項４の発明は、前記複数のアンテナは、前記パズル板の各エリアの右上角に設置されることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステムである。
請求項５の発明は、前記複数のアンテナは、前記パズル板の各エリアの左下角に設置されることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステムである。
請求項６の発明は、前記複数のアンテナは、前記パズル板の各エリアの右下角に設置されることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステム。

請求項７の発明は、前記立体パズルピースの各エリアにおけるＲＦＩＤシステムの設置位置は、前記パズルピースの各エリアの角部であることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステムである。
請求項８の発明は、前記複数のＲＦＩＤタグは、前記立体パズルピースの各面の左上角に設置されることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステムである。
請求項９の発明は、前記複数のＲＦＩＤタグは、前記立体パズルピースの各面の右上角に設置されることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステムである。
請求項１０の発明は、前記複数のＲＦＩＤタグは、前記立体パズルピースの各面の左下角に設置されることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステムである。
請求項１１の発明は、前記複数のＲＦＩＤタグは、前記立体パズルピースの各面の右下角に設置されることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステムである。

請求項１２の発明は、立体パズルに応用されるＲＦＩＤシステムであって、パズル板、複数のパズルピース、ＲＦＩＤリーダおよび複数のＲＦＩＤタグを備え、前記パズル板は、複数のエリアを備え、前記複数のパズルピースの各パズルピースは、前記パズル板の各エリアに対応し、前記ＲＦＩＤリーダは、複数のアンテナを備え、前記複数のアンテナは前記パズル板の各エリアに設置され、前記複数のＲＦＩＤタグの各ＲＦＩＤタグは、立体パズルピースの各面にそれぞれ設置され、前記各アンテナの位置に対応し、前記ＲＦＩＤリーダは変調無線信号を使用して前記複数のアンテナを通じて前記複数のＲＦＩＤタグへ信号を伝送し、前記複数のＲＦＩＤタグから変調無線信号が返信されることによって前記立体パズルの放置方向が正確かどうかの判断を行うことを特徴とするＲＦＩＤシステムである。

請求項１３の発明は、前記パズル板の各エリアにおけるＲＦＩＤシステムの設置位置は、前記パズル板の各エリアの角部であることを特徴とする請求項１２記載のＲＦＩＤシステムである。

請求項１４の発明は、前記立体パズルピースの各エリアにおけるＲＦＩＤシステムの設置位置は、前記パズルピースの各エリアの角部であることを特徴とする請求項１２記載のＲＦＩＤシステムである。
請求項１５の発明は、前記複数のアンテナは、前記パズル板の各エリアの左上角に設置されることを特徴とする請求項１２記載のＲＦＩＤシステムである。
請求項１６の発明は、前記複数のアンテナは、前記パズル板の各エリアの右上角に設置されることを特徴とする請求項１２記載のＲＦＩＤシステムである。
請求項１７の発明は、前記複数のアンテナは、前記パズル板の各エリアの左下角に設置されることを特徴とする請求項１２記載のＲＦＩＤシステムである。
請求項１８の発明は、前記複数のアンテナは、前記パズル板の各エリアの右下角に設置されることを特徴とする請求項１２記載のＲＦＩＤシステムである。
請求項１９の発明は、前記複数のＲＦＩＤタグは、前記立体パズルピースの各面の左上角に設置されることを特徴とする請求項１２記載のＲＦＩＤシステムである。
請求項２０の発明は、前記複数のＲＦＩＤタグは、前記立体パズルピースの各面の右上角に設置されることを特徴とする請求項１２記載のＲＦＩＤシステムである。

一つの立体パズルピースが、パズル板のある位置に放置されると、ＲＦＩＤリーダは複数のアンテナを通じて変調無線信号によって複数のＲＦＩＤタグと通信を行い、複数のＲＦＩＤタグから変調無線信号が返信され、立体パズルピースの方向が正確かどうかの判断をする。

前掲の特許文献１の米国特許申請案第１１／０６２，８１５号（2005年2月23日申請）において、複数のアンテナからなる多次元アレーアンテナを備えるＲＦＩＤリーダが開示されているので、アレーアンテナを備えるＲＦＩＤリーダに関する技術については詳しい説明は行わない。
図１、２、３は本発明の第１実施例を示し、立体パズルが如何にＲＦＩＤ技術を使用して立体物体の方向が正しいかどうかの識別を行うかを示す模式図である。図１に示すように、複数のＲＦＩＤタグ１４が各立体パズルピース１１の各面の所定位置に設置される。

図２に示すように、パズル板１２は多次元アレーアンテナを備え、図２に示すように、アレーアンテナは複数のアンテナ１３から構成され、複数のアンテナ１３はパズル板１２の各エリアの左上に設置される。
しかし、複数のアンテナ１３の位置はパズル板１２の各エリアの左上の位置に限定されるわけではない。実際複数のアンテナ１３はパズル板１２の各エリアの如何なる位置でもよく、立体パズルピース１１の方向が正確かどうかの識別に用いられる。

図３は、立体パズルピース１１の平面展開図を示す。図３に示すように、この立体パズルピース１１には多次元アレーアンテナやＲＦＩＤリーダを含むＲＦＩＤタグ１４からなるＲＦＩＤシステムが設置されるが、複数のＲＦＩＤタグ１４が立体パズルピース１１の各面の左上に設置される。
しかし、前述したように、複数のＲＦＩＤタグ１４の位置は立体パズルピース１１の各エリアの左上の位置に限定されるわけではない。実際、複数のＲＦＩＤタグ１４は立体パズルピース１１の各エリアの複数のアンテナ１３に対応する位置であれば如何なる位置でもよく、立体パズルピース１１の方向が正確かどうかの識別に用いられる。

したがって、本発明は、前述の構造によって立体パズルピース１１の方向が正確かどうかの識別ができ、ＲＦＩＤリーダは複数のアンテナ１３を通じて変調無線信号を使用して複数のＲＦＩＤタグ１４と通信を行ない、複数のＲＦＩＤタグ１４から変調無線信号が返信される。一つの立体パズルピース１１が、パズル板１２のある位置に放置されると、ＲＦＩＤリーダは複数のアンテナ１３を通じて変調無線信号によって複数のＲＦＩＤタグ１４と通信を行い、複数のＲＦＩＤタグ１４から変調無線信号が返信され、立体パズルピース１１の方向が正確かどうかの識別を行う。また、ＲＦＩＤタグ１４およびアンテナ１３の位置は立体パズルピース１１の方向が正確かどうかの識別に有益である。
本発明は、簡単な方法で立体パズルピース１１の方向が正確かどうかを判断するものであるが、この識別方法は米国特許申請案第１１／０６２，８１５号のスキャニング技術において開示された技術を利用することができるので、これ以上の説明は行わない。

図４、５は、本発明の第２実施例を示し、立体パズルが如何にＲＦＩＤ技術を使用して多次元物体の方向が正しいかどうかの識別を行うかを示す模式図である。
第２実施例は、第１実施例と同様に、図４に示すように、パズル板１２’は多次元アレーアンテナを備え、アレーアンテナは複数のアンテナ１３’から構成され、複数のアンテナ１３’はパズル板１２’の各エリアの左上に設置される。
図５は、立体パズルピース１１’の平面展開図を示すが、複数のＲＦＩＤタグ１４’が立体パズルピース１１の各面（６面）の右上に設置される。

このように、パズル板１２のＲＦＩＤシステムの複数のアンテナ１３が各エリアの偏った所定の位置、好ましくは角部に設置され、ＲＦＩＤリーダは複数のアンテナを通じて変調無線信号によって複数のＲＦＩＤタグ１４と通信を行い、複数のＲＦＩＤタグ１４から変調無線信号が返信され、立体パズルピース１１の方向が正確かどうかをより的確に判断できる。
同様に、立体パズルピース１１のＲＦＩＤシステムのＲＦＩＤタグが各エリアの偏った所定の位置、好ましくは角部に設置され、ＲＦＩＤリーダは複数のアンテナ１３を通じて変調無線信号によって複数のＲＦＩＤタグ１４と通信を行い、複数のＲＦＩＤタグ１４から変調無線信号が返信され、立体パズルピース１１の方向が正確かどうかをより的確に判断できる。
なお、立体パズルピース１１の方向が正確かどうかが識別が可能であれば、前記ＲＦＩＤシステムの複数のアンテナ１３は、前述の実施例のようにパズル板の各エリアの左上角に限らず、右上角や左下角や右下角に設置してもよい。
同様に、立体パズルピース１１の方向が正確かどうか識別が可能であれば、ＲＦＩＤタグ１４の立体パズルピース１１での設置位置も、前述の実施例のように立体パズルピース１１の各エリアの左上角に限らず、右上角や左下角や右下角に設置してもよい。

図６、７、８は、本発明を人生ゲームに応用した状態を示し、人生ゲームが如何にＲＦＩＤ技術を使用して多次元物体の方向が正しいかどうかの識別を行うかを示す模式図である。
図６、７に示すように、人生ゲーム板２の表面部２１には、例えば、銀行、運命、チャンス等の表示部サイトと底板２２はアレーアンテナ２３を備える。
図８に示すように、人生ゲームにおけるサイコロ、クレジットカードおよび金銭などの複数の多次元物体は複数のＲＦＩＤタグ１４を備える。認識方式は、米国特許申請案第１１／０６２，８１５号のスキャニング技術を利用することができ、それによって複数の金銭の位置およびサイコロの点数などの情報を得ることができる。本発明においてプレーヤは大量の得点計算のための道具を使用しなくともＲＦＩＤ技術によってクレジットカードを使用して得点を計算することができる。

前述した構成により、これら本実施例では、複数のアンテナが所定位置に設置され、多次元物体に応用される複数のアンテナを使用したＲＦＩＤリーダを用いて多次元物体の放置方向を識別でき、この多次元物体はマルチメディア光学音声効果を備える立体パズルとすることもでき、立体パズルに複数のアンテナを使用したＲＦＩＤリーダであるから立体パズルの一ピースの方向が正確かどうかを識別でき、複数の立体パズルピースの方向の識別に使用される複数のＲＦＩＤタグおよび複数のアンテナも立体パズルの表面に設けるので簡易な方法で所定位置に設置することができる。
上述の本発明の具体的な実施例は本技術に熟知する者であれば理解できるものであるが、本発明の範囲は上述の実施例に制限されないことは勿論であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲における変更なども全て本発明に含まれることも勿論である。

本発明の第１実施例を示し、立体パズルが如何にＲＦＩＤ技術を使用して多次元物体の方向が正しいかどうかの識別を行うかを示す模式図である。 本発明の第１実施例を示し、立体パズルが如何にＲＦＩＤ技術を使用して多次元物体の方向が正しいかどうかの識別を行うかを示す模式図である。 本発明の第１実施例を示し、図２の立体パズルピースの平面展開図である。 本発明の第２実施例を示し、立体パズルが如何にＲＦＩＤ技術を使用して多次元物体の方向が正しいかどうかの識別を行うかを示す模式図である。 本発明の第２の実施例を示し、図４の立体パズルピースの平面展開図である。 本発明を人生ゲームに応用したゲーム板とＲＦＩＤ技術を使用して多次元物体の方向を識別する構成の模式図である。 本発明を人生ゲームに応用した図６の表示部を取り除いた模式図である。 本発明を人生ゲームに応用した状態を示し、人生ゲームが如何にＲＦＩＤ技術を使用して多次元物体の方向が正しいかどうかの識別を行うかを示す模式図である。

符号の説明

１１,１１' 立体パズルピース
１２,１２' パズル板
１３,１３' アンテナ
１４,１４' ＲＦＩＤタグ
２ 人生ゲーム板
２１ 表示部
２２ 底板
２３ アレーアンテナ

Claims (20)

1. 立体パズルに応用されるＲＦＩＤシステムであって、
   パズル板、複数のパズルピース、ＲＦＩＤリーダおよび複数のＲＦＩＤタグを備え、
   前記パズル板は、複数のエリアを備え、
   前記複数のパズルピースの各パズルピースは、前記パズル板の各エリアに対応し、
   前記ＲＦＩＤリーダは、複数のアンテナを備え、前記複数のアンテナは前記パズル板の各エリアに設置され、
   前記複数のＲＦＩＤタグの各ＲＦＩＤタグは、立体パズルピースの各面にそれぞれ設置され、前記各アンテナの位置に対応し、前記立体パズルの放置方向が正確かどうかの判断を行う
   ことを特徴とするＲＦＩＤシステム。
2. 前記パズル板の各エリアにおけるＲＦＩＤシステムの設置位置は、前記パズル板の各エリアの角部であることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステム。
3. 前記複数のアンテナは、前記パズル板の各エリアの左上角に設置されることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステム。
4. 前記複数のアンテナは、前記パズル板の各エリアの右上角に設置されることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステム。
5. 前記複数のアンテナは、前記パズル板の各エリアの左下角に設置されることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステム。
6. 前記複数のアンテナは、前記パズル板の各エリアの右下角に設置されることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステム。
7. 前記立体パズルピースの各エリアにおけるＲＦＩＤシステムの設置位置は、前記パズルピースの各エリアの角部であることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステム。
8. 前記複数のＲＦＩＤタグは、前記立体パズルピースの各面の左上角に設置されることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステム。
9. 前記複数のＲＦＩＤタグは、前記立体パズルピースの各面の右上角に設置されることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステム。
10. 前記複数のＲＦＩＤタグは、前記立体パズルピースの各面の左下角に設置されることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステム。
11. 前記複数のＲＦＩＤタグは、前記立体パズルピースの各面の右下角に設置されることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステム。
12. 立体パズルに応用されるＲＦＩＤシステムであって、
    パズル板、複数のパズルピース、ＲＦＩＤリーダおよび複数のＲＦＩＤタグを備え、
    前記パズル板は、複数のエリアを備え、
    前記複数のパズルピースの各パズルピースは、前記パズル板の各エリアに対応し、
    前記ＲＦＩＤリーダは、複数のアンテナを備え、前記複数のアンテナは前記パズル板の各エリアに設置され、
    前記複数のＲＦＩＤタグの各ＲＦＩＤタグは、立体パズルピースの各面にそれぞれ設置され、前記各アンテナの位置に対応し、前記ＲＦＩＤリーダは変調無線信号を使用して前記複数のアンテナを通じて前記複数のＲＦＩＤタグへ信号を伝送し、前記複数のＲＦＩＤタグから変調無線信号が返信されることによって前記立体パズルの放置方向が正確かどうかの判断を行う
    ことを特徴とするＲＦＩＤシステム。
13. 前記パズル板の各エリアにおけるＲＦＩＤシステムの設置位置は、前記パズル板の各エリアの角部であることを特徴とする請求項１２記載のＲＦＩＤシステム。
14. 前記立体パズルピースの各エリアにおけるＲＦＩＤシステムの設置位置は、前記パズルピースの各エリアの角部であることを特徴とする請求項１２記載のＲＦＩＤシステム。
15. 前記複数のアンテナは、前記パズル板の各エリアの左上角に設置されることを特徴とする請求項１２記載のＲＦＩＤシステム。
16. 前記複数のアンテナは、前記パズル板の各エリアの右上角に設置されることを特徴とする請求項１２記載のＲＦＩＤシステム。
17. 前記複数のアンテナは、前記パズル板の各エリアの左下角に設置されることを特徴とする請求項１２記載のＲＦＩＤシステム。
18. 前記複数のアンテナは、前記パズル板の各エリアの右下角に設置されることを特徴とする請求項１２記載のＲＦＩＤシステム。
19. 前記複数のＲＦＩＤタグは、前記立体パズルピースの各面の左上角に設置されることを特徴とする請求項１２記載のＲＦＩＤシステム。
20. 前記複数のＲＦＩＤタグは、前記立体パズルピースの各面の右上角に設置されることを特徴とする請求項１２記載のＲＦＩＤシステム。
    

Images