JP2006279200A

JP2006279200A - 無線タグ読取装置

Info

Publication number: JP2006279200A
Application number: JP2005091395A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ishikawa; 敦石川; Hidekazu Mori; 英一森
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2005-03-28
Filing date: 2005-03-28
Publication date: 2006-10-12

Abstract

【課題】出力チャンネル別の出力補正機能を設けることで各アンテナ出力を一定にし、どのエリアにおいても安定した認識率を持つ無線タグ読み取り装置を提供すること。
【解決手段】各アンテナ回路１５a〜１５d間の特性差を調整するために、メモリ１１内に各アンテナ回路１５a〜１５dの特性差を補正するテーブルを設けて、あらかじめ出力が一定になるような補正値を記録しておく。チャンネル切替回路１４を切り替える際にメモリ１１内に設けられたチャンネル出力補正テーブル２１を参照し、その補正値分に相当する制御値を出力増幅回路１３に与え増幅率を変化させる。これにより各アンテナ回路１５a〜１５dから出力される電力は等しくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線タグのデータを複数のアンテナ部から無線で読み取る無線タグ読取装置に関する。

近年、無線の固有タグ(RFID)を用いたシステムが注目されている。比較的広いエリアから無線タグを認識するためには、複数のアンテナを設置し、このアンテナを時間的に切り替えて使用するアプリケーションがある。このような複数のアンテナ出力をもつ無線タグ読取装置において、増幅回路に起因する補正や環境変動に対する出力の安定化のため、通常は帰還式の出力制御回路が設けられている。しかしこの方法は、増幅回路全体の出力レベルを調整するといったもので個々のアンテナ出力を一定にするという機能を有していない。アンテナ回路はそれらを構成する電子部品、共振フィルタ、配線パターン長の電気的物理的要因によってその特性が変動し、その上設置される周囲環境によっても性能が変動する。電池を有しないパッシブ型の無線タグシステムにおいては、アンテナ出力変動が通信距離に影響を及ぼし、無線タグの認識率を低下させる原因となっていた。

電磁界強度が不足して無線タグを認識できないからといって単に出力を大きくすることは出来ず、各チャンネルの出力は電波法で定められた値内で調整する必要がある。したがって環境変動に追従して従来のような増幅回路全体の出力安定化を行ったとしても各チャンネル間に出力のバラツキが存在すると、あるチャンネルで認識率が下がるということが生じる。

したがって本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的は、出力チャンネル別の補正機能を設けることで各アンテナの出力を一定にし、どのエリアにおいても安定な出力をRFIDタグに照射でき、安定した認識率を持つ無線タグ読み取り装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の無線タグ読取装置は複数の無線タグの情報を電波により読み取る無線タグ読取装置において、
複数のアンテナ回路と、このアンテナ回路へ出力ポートを切り替えるチャンネル切替回路と、アンテナ回路の送信出力を制御するRF制御回路と出力増幅回路とを備え、
上記RF制御回路はチャンネル別の出力補正値データを記録保持する手段と、チャンネル切替時にこの出力補正値データを読み出す手段と、この出力補正値データに基づいて出力増幅回路の増幅率を制御する手段とを備えたことを特徴とするものである。

また、上記RF制御回路は、出力増幅回路の増幅率を制御して各チャンネルの出力を一定にするように制御することを特徴とするものである。

さらに、上記チャンネル別の出力補正値データを記録保持する手段は、あらかじめチャンネル別の補正値をメモリ上のテーブルにプリセットしておくことを特徴とするものである。

さらに、上記チャンネル別の出力補正値データは同一周波数での各アンテナ回路の電気的、物理的特性の差異に基づくデータであることを特徴とするものである。

さらに、上記チャンネル別の出力補正値データは同一周波数での各アンテナ回路の設置される環境条件の差異に基づくデータであることを特徴とするものである。

また、上記チャンネル別の出力補正値データは出力周波数を変化させた時の各アンテナ回路の出力特性の変動に基づくデータであることを特徴とするものである。

以上説明したように本発明によれば、プリセットされた出力補正値から各チャンネルの出力を一定にできるので各アンテナ特性を同じにできる。そのため無線タグの読み取れるエリアを特定でき、安定した認識率を得ることができる。

以下本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す。本実施例ではアンテナが４つの場合を例とした。一つのアンテナがカバーするエリアは限られているので、各エリアにアンテナを設置し、CH1からCH４へとチャンネルを時間的に切り替えて使用することを前提としている。

無線タグ読取装置は送信出力を制御するRF制御部１２、出力レベルをある規定値に増幅する出力増幅回路１３、あるエリア毎に設置された４つのアンテナ回路１５a〜１５dの出力を切り替えるチャンネル切替回路１４から構成される。本発明ではRF制御部１２にメモリ１１が接続され、メモリ１１の構成例として、図２に示すようなアンテナ回路１５a〜１５d毎の出力差を補正値とするチャンネル出力補正テーブル２１が設けられている。

無線タグ読取装置の出力を一定にするために出力増幅回路１３の出力の一部をRF制御部１２にフィードバックすることにより、環境変化に対し出力を一定に保つことができる。しかしながら、この補正方法では全体的なレベル補正を目的としているので出力増幅回路１３の後段に配置された複数のアンテナ回路１５a〜１５dの出力特性が違う場合にはアンテナ出力レベルは図４のようにバラバラとなり、無線タグ認識率を低下させる原因となる。上述した出力の補正方法を基本調整とし、これを行った後に各アンテナ回路１５a〜１５d間の特性差を微調整する。

まずメモリ１１内にチャンネル出力補正テーブル２１を設けて、あらかじめ各アンテナ回路１５a〜１５dの出力が一定になるような補正値を記録しておく。次に、チャンネル切替回路１４を切り替える際に上記メモリ１１内に設けられたチャンネル出力補正テーブル２１を参照する。

図２のチャンネル出力補正テーブル２１では、ある周波数F=F0のときのCH1からCH４の補正すべき値が各温度において記されている。例えば温度20℃の時の補正値は、それぞれD1,D2,D3,D4となる。この補正値はある設定したい出力電力と各アンテナの補正前の出力との電力比を表したもので構わない。チャンネル切替回路１４を切り替えるタイムスロットごとにチャンネル出力補正テーブル２１から対応するチャンネルの補正値を読み出し、その補正値分に対応する制御値を求めて出力増幅回路１３の増幅率を変化させ、各チャンネル出力が一定になるように制御する。これにより図３に示すように各アンテナ回路１５a〜１５dから出力される電力は等しくなる。

上述の説明では、単純化するために、ある一定の出力周波数と温度の時の各アンテナ回路１５a〜１５dの出力特性の変動を補正する説明をしたが、チャンネル出力補正テーブル２１は温度以外にも、湿度などの環境条件を変数にして補正をすることもできる。この場合、無線タグ読取装置内に温度または湿度センサーを設けるなどして、その情報をもとにチャンネル出力補正テーブル２１の補正値を読み出し補正を行う。

またチャンネル出力補正テーブル２１は出力周波数毎に複数設け、アンテナ回路１５a〜１５dの出力周波数を切り替える時読出して、出力変動を補正するテーブルとすることができる。複数の無線タグ読取装置を同一エリア内にて使用する場合や設置状態によっては使用する周波数を変えることがあり、この場合アンテナ回路の特性が周波数に対して変動するので、上述したように周波数別の補正値をチャンネル出力補正テーブル２１に記録することにより周波数依存性をキャンセルできる。

このように構成された本発明の実施形態に係る無線タグ読取装置によれば、プリセットされた出力補正値から各チャンネルの出力を一定にできるので各アンテナ特性を同じにできる。そのため無線タグの読み取れるエリアを特定でき、安定した認識率を得ることができる。

なお、上記説明においては各アンテナ回路１５a〜１５dの出力を一定にする説明をしてきたが、必ずしも一定にする必要はなくエリアの広さやアンテナを設置する条件によって各アンテナ回路１５a〜１５dの出力を電波法の定める範囲内で自由に設定しても構わない。本発明は上記実施形態をそのままに限定されるものではなく、実施段階でその要旨を逸脱しない範囲で具体化できる。

本発明の一実施例における無線タグ読取装置のブロック図である。本発明の一実施例におけるチャンネル補正テーブルを表した図である。本発明の一実施例における各アンテナ出力を示した図である。従来の各アンテナ出力を示した図である。

符号の説明

１１…メモリ
１２…RF制御部
１３…出力増幅回路
１４…チャンネル切替回路
１５a〜１５b…アンテナ回路
２１…チャンネル出力補正テーブル

Claims

複数の無線タグの情報を電波により読み取る無線タグ読取装置において、
複数のアンテナ回路と、このアンテナ回路へ出力ポートを切り替えるチャンネル切替回路と、アンテナ回路の送信出力を制御するRF制御回路と出力増幅回路とを備え、
上記RF制御回路はチャンネル別の出力補正値データを記録保持する手段と、チャンネル切替時にこの出力補正値データを読み出す手段と、この出力補正値データに基づいて出力増幅回路の増幅率を制御する手段とを備えたことを特徴とする無線タグ読取装置。
上記RF制御回路は、出力増幅回路の増幅率を制御して各チャンネルの出力を一定にするように制御することを特徴とする請求項第1項記載の無線タグ読取装置。
上記チャンネル別の出力補正値データを記録保持する手段は、あらかじめチャンネル毎の補正値をメモリ上のテーブルにプリセットしておくことを特徴とする請求項第1項記載の無線タグ読取装置。
上記チャンネル別の出力補正値データは同一周波数での各アンテナ回路の電気的、物理的特性の差異に基づくデータであることを特徴とする請求項第1項記載の無線タグ読取装置。
上記チャンネル別の出力補正値データは同一周波数での各アンテナ回路の設置される環境条件の差異に基づくデータであることを特徴とする請求項第1項記載の無線タグ読取装置。
上記チャンネル別の出力補正値データは出力周波数を変化させた時の各アンテナ回路の出力特性の変動に基づくデータであることを特徴とする請求項第1項記載の無線タグ読取装置。