JP2007214926A - Omnidirectional antenna and information reading apparatus - Google Patents

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JP2007214926A
JP2007214926A JP2006033087A JP2006033087A JP2007214926A JP 2007214926 A JP2007214926 A JP 2007214926A JP 2006033087 A JP2006033087 A JP 2006033087A JP 2006033087 A JP2006033087 A JP 2006033087A JP 2007214926 A JP2007214926 A JP 2007214926A
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reader
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Yoshiyuki Yuasa
誉之 湯浅
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an omnidirectional antenna capable of receiving the radio waves of an omnidirectional RF tag with a small amount of area, by forming three-dimensional loop coils arranged on two-axis planes each in X-, Y-, and Z-axis planes, and a plane loop coil arranged along one axis plane in one piece for composing one antenna block, and by selecting the loop coil on each axis plane by time sharing. <P>SOLUTION: An information reading apparatus 300 comprises the omnidirectional antenna 40; a loop coil selector 52 for selecting the loop coils on each axis plane for composing the omnidirectional antenna 40 successively; a reader or a reader/writer 100 for transmitting carrier power based on a prescribed modulation/demodulation system, and for transferring data without any contact via the antenna of an IC card; and a PC50 for controlling the loop coil selector 52 and the reader or reader/writer 100. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、無指向性アンテナ及び情報読み取り装置に関し、さらに詳しくは、非接触情報記録媒体の向きや姿勢に関わりなく、非接触情報記録媒体に記録された記録データを電波として受信可能とする無指向性アンテナ及びこの無指向性アンテナを使用した情報読み取り装置に関するものである。   The present invention relates to an omnidirectional antenna and an information reading device, and more particularly, to a non-contact antenna capable of receiving recorded data recorded on a non-contact information recording medium as a radio wave regardless of the orientation and orientation of the non-contact information recording medium. The present invention relates to a directional antenna and an information reading apparatus using the omnidirectional antenna.

近年、ICカードと呼ばれる新しい情報記録媒体が、市場に広く出回っている。ICカードとは、クレジットカード、銀行カード、ポイントカード等のカード状あるいはシート状の形状を備え、カード内、或いはカード上にICが組み込まれている読み書き可能な記録媒体を総称した名称である。特に、非接触型ICカードは、例えば、鉄道等の交通機関の駅構内への入退場時に使用される定期券、プリペイドカードとして多く使用されている。また、非接触型ICカードの一種として、構造的には非接触型ICカードと全く同様であり、且つ識別番号及び履歴情報等に関する管理情報を記録したRFタグ(Radio Frequency tag)があり、このRFタグの一種として郵便物あるいは荷物等を分類管理するために使用される非接触型RFタグ(以下、単にRFタグと記す)が知られている。   In recent years, new information recording media called IC cards are widely available on the market. The IC card is a generic name for a readable / writable recording medium having a card-like or sheet-like shape such as a credit card, a bank card, or a point card, and having an IC incorporated in or on the card. In particular, the non-contact type IC card is often used as a commuter pass or a prepaid card used when entering or leaving a station of a transportation facility such as a railway. Further, as a kind of non-contact type IC card, there is an RF tag (Radio Frequency tag) that is structurally exactly the same as the non-contact type IC card and records management information relating to identification number and history information. As a kind of RF tag, a non-contact type RF tag (hereinafter simply referred to as an RF tag) used for classifying and managing mails or packages is known.

従来例えばRFタグを取り付けた荷物を、ベルトコンベアにより搬送しながらリーダライタにより管理情報を読み書きする場合、リーダライタのアンテナが決まった位置に固定されているときは、ベルトコンベアによる搬送開始前に荷物に取り付けられたRFタグの位置を確認してRFタグがリーダライタのアンテナ側に向くように、人手により予め荷物の向きを設定する必要があった。また、このような煩雑な事前操作を行わずに管理情報を読み書きすることを可能ならしめようとする場合には、RFタグに対する情報の読み書きに最も適すると予想される他の方向にもリーダライタのアンテナを複数設置する必要があった。   Conventionally, for example, when reading / writing management information with a reader / writer while a baggage attached with an RF tag is being conveyed by a belt conveyor, if the reader / writer's antenna is fixed at a fixed position, the baggage must be transferred before the belt conveyor starts its conveyance. It was necessary to manually set the direction of the baggage in advance so that the position of the RF tag attached to the device was confirmed and the RF tag was directed to the antenna side of the reader / writer. In addition, when it is desired to make it possible to read and write management information without performing such complicated prior operations, the reader / writer is also used in other directions expected to be most suitable for reading and writing information with respect to the RF tag. It was necessary to install multiple antennas.

このような問題を解決するために、特許文献1の従来技術には、移動する応答器(ICカード)に対して複数の質問器が同一信号を無線通信する質問器システムであって、複数の質問器をアンテナの通信可能領域を重複させて設けて通信可能領域を拡大し、各質問器のアンテナによる送受信を同期させることにより、質問器に他の質問器からの送信信号が受信されるといった干渉を防止する質問器システムについて開示されている。
特開2003−283367公報
In order to solve such a problem, the prior art disclosed in Patent Document 1 is an interrogator system in which a plurality of interrogators wirelessly communicate the same signal to a moving transponder (IC card). An interrogator is provided with overlapping antenna communicable areas to expand the communicable area, and the interrogator receives and transmits signals from other interrogators by synchronizing transmission / reception via the antenna. An interrogator system that prevents interference is disclosed.
JP 2003-283367 A

しかしながら、特許文献1に開示されている従来技術や、ベルトコンベアにより搬送しながらリーダライタにより管理情報を読み書きする従来方法にあっては、複数のアンテナを各方向に設置しなければならず、アンテナの設置個数の増大によるコスト増、広い設置スペースの確保という問題の他に、RFタグを取り付けた物品を全てのアンテナの位置まで必ず搬送しなければならないために搬送距離が長大化するといった問題がある。   However, in the conventional technique disclosed in Patent Document 1 and the conventional method of reading / writing management information by a reader / writer while being conveyed by a belt conveyor, a plurality of antennas must be installed in each direction. In addition to the problem of increased costs due to the increase in the number of installed devices and the securing of a large installation space, there is a problem in that the conveyance distance becomes longer because articles attached with RF tags must be conveyed to all antenna positions. is there.

本発明は、かかる課題に鑑み、X,Y及びZ軸平面のうちの2つの軸平面にそれぞれ配置された立体ループコイルと、1つの軸平面に沿って配置された平面ループコイルを一体形成して1つのアンテナブロックを構成し、各軸平面のループコイルを時分割で選択することにより、少ない面積で全方位のRFタグの電波を受信可能とした無指向性アンテナを提供することを目的とする。
また、他の目的は、アンテナブロックを構成する各軸平面のループコイルを選択する方法を工夫することにより、効率よくRFタグ情報を読み取ることである。
In view of such problems, the present invention integrally forms a three-dimensional loop coil disposed on each of two axial planes of the X, Y, and Z-axis planes and a planar loop coil disposed along one axial plane. It is an object of the present invention to provide an omnidirectional antenna that can receive radio waves of an omnidirectional RF tag with a small area by configuring one antenna block and selecting loop coils on each axis plane in a time division manner. To do.
Another object is to read the RF tag information efficiently by devising a method for selecting the loop coil of each axial plane constituting the antenna block.

本発明はかかる課題を解決するために、請求項1は、非接触情報記録媒体に記録された記録データを電波として受信する無指向性アンテナであって、互いに直交し合うX軸平面、Y軸平面及びZ軸平面のうちの2つの軸平面に対して夫々直交する軸を有した2つの立体ループコイルと、他の1つの軸平面と平行に配置された平面ループコイルと、を備えたことを特徴とする。
本発明の無指向性アンテナの特徴は、X,Y,Z軸平面の2つの軸平面に立体ループコイルを配置し、残りの軸平面に沿って平面ループコイルを配置するものである。そして各立体ループコイルの軸が互いに直交するように構成し、平面ループコイルをその軸に対して平行に配置するものである。
In order to solve this problem, the present invention provides a non-directional antenna for receiving recorded data recorded on a non-contact information recording medium as a radio wave, and is an X-axis plane and a Y-axis that are orthogonal to each other. Two solid loop coils each having an axis orthogonal to two axial planes of the plane and the Z-axis plane, and a planar loop coil arranged parallel to the other one axial plane It is characterized by.
A feature of the omnidirectional antenna of the present invention is that a three-dimensional loop coil is arranged on two axial planes of the X, Y, and Z axis planes, and a planar loop coil is arranged along the remaining axial plane. And the axis | shaft of each solid loop coil is comprised so that it may mutually orthogonally cross, and a planar loop coil is arrange | positioned in parallel with respect to the axis | shaft.

請求項2は、前記立体ループコイルの端面形状は、矩形又は楕円形であることを特徴とする。
本発明の無指向性アンテナをできるだけ小型に構成するためには、全体の厚みを少なくする必要がある。そこで本発明では、立体ループコイルの端面形状を矩形又は楕円形とするものである。
According to a second aspect of the present invention, an end surface shape of the three-dimensional loop coil is a rectangle or an ellipse.
In order to make the omnidirectional antenna of the present invention as small as possible, it is necessary to reduce the overall thickness. Therefore, in the present invention, the end face shape of the three-dimensional loop coil is rectangular or elliptical.

請求項3は、請求項1又は2に記載の無指向性アンテナと、該無指向性アンテナを構成する各ループコイルの何れか1つを選択するループコイル選択器と、前記非接触情報記録媒体のアンテナを介して所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うリーダ又はリーダライタと、前記ループコイル選択器及び前記リーダ又はリーダライタを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記ループコイル選択器により前記各ループコイルのうちの一つを一定時間毎に選択的に切り換え使用しながら、前記リーダ又はリーダライタにより前記非接触情報記録媒体のアンテナを介して、所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うことを特徴とする。
本発明の情報読み取り装置は、本発明の無指向性アンテナと、これを構成する各ループアンテナを順次選択するループコイル選択器と、選択されたループコイルを介して非接触情報記録媒体に記録されたデータを読み書きするリーダ又はリーダライタと、これらを制御する制御手段と、を備え、制御手段がループコイル選択器を一定時間間隔により順次選択しながらリーダ又はリーダライタによりデータの授受を行なうものである。
A third aspect of the present invention provides the omnidirectional antenna according to the first or second aspect, a loop coil selector for selecting any one of the loop coils constituting the omnidirectional antenna, and the non-contact information recording medium A reader or reader / writer for transmitting carrier power and transmitting / receiving data based on a predetermined modulation / demodulation method via an antenna, and a control means for controlling the loop coil selector and the reader / reader / writer. The means uses the loop coil selector to selectively switch one of the loop coils at regular time intervals, while using the reader or reader / writer via the antenna of the non-contact information recording medium. The transmission / reception of carrier power and the transmission / reception of data are performed based on the modulation / demodulation method.
The information reading device of the present invention is recorded on a non-contact information recording medium via the omnidirectional antenna of the present invention, a loop coil selector that sequentially selects each loop antenna constituting the antenna, and the selected loop coil. A reader or reader / writer for reading and writing data and a control means for controlling these, and the control means exchanges data with the reader or reader / writer while sequentially selecting the loop coil selector at regular time intervals. is there.

請求項4は、前記制御手段は、前記ループコイル選択器により前記各軸平面のループコイルのうちの特定のループコイルの使用時間を長くすることを特徴とする。
X,Y,Z軸平面のうち、Z軸平面が物理的に大地に対して平行な軸平面とすると、その軸平面と平行に非接触情報記録媒体のアンテナが近接される確率が高くなる。そのような場合、Z軸平面からのデータの授受が最も多くなる。そこで本発明では、予めデータ授受の高い軸平面を決めておき、その軸平面を優先的に選択して、使用時間を長くするようにする。
According to a fourth aspect of the present invention, the control means lengthens the use time of a specific loop coil among the loop coils of each axis plane by the loop coil selector.
Of the X, Y, and Z axis planes, if the Z axis plane is an axis plane that is physically parallel to the ground, the probability that the antenna of the non-contact information recording medium is close to the axis plane is increased. In such a case, data transfer from the Z-axis plane is the largest. Therefore, in the present invention, an axial plane with high data exchange is determined in advance, and the axial plane is preferentially selected to extend the use time.

請求項5は、前記各ループコイルからの前記記録データの授受回数を前記ループコイル毎に記録する授受回数記録手段を備え、前記制御手段は、前記ループコイル選択器により前記授受回数記録手段に記録された授受回数の多いループコイルから順次選択することを特徴とする。
本発明はループコイル毎にデータの授受回数を計数しておき、その授受回数が多いループコイルから選択して、順次少ないループコイルに移行するようにループコイル選択器を制御するものである。尚、授受回数記録手段は制御手段に備えても良いし、リーダ又はリーダライタに備えても構わない。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an exchange number recording means for recording the number of exchanges of the recording data from each loop coil for each loop coil, and the control means is recorded in the exchange number recording means by the loop coil selector. It is characterized by sequentially selecting from the loop coils having a large number of exchanges.
The present invention counts the number of data exchanges for each loop coil, selects a loop coil with a large number of data exchanges, and controls the loop coil selector so as to shift to a smaller number of loop coils. The transfer number recording means may be provided in the control means or in the reader or reader / writer.

請求項6は、請求項1又は2に記載の複数の無指向性アンテナと、該無指向性アンテナを構成する各ループコイルの何れか1つを選択するループコイル選択器と、前記各無指向性アンテナの何れか一つを有効とするブロック選択器と、前記非接触情報記録媒体のアンテナを介して所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うリーダ又はリーダライタと、前記ループコイル選択器、ブロック選択器及び前記リーダ又はリーダライタを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記ブロック選択器により前記各無指向性アンテナの何れか一つを選択し、該選択された無指向性アンテナを構成する各ループコイルを前記ループコイル選択器により順次選択する動作を前記各無指向性アンテナの全てに対して行ないながら、前記リーダ又はリーダライタにより前記非接触情報記録媒体のアンテナを介して、所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うことを特徴とする。
本発明は、本発明の無指向性アンテナを複数備え、各無指向性アンテナの何れか1つを有効とするブロック選択器を更に備えたものである。即ち、ブロック選択器により1つの無指向性アンテナを有効とし、選択された無指向性アンテナを構成する各軸平面のループコイルをループコイル選択器により順次選択する。そして1つの無指向性アンテナの全てのループコイルによるデータの授受が終了すると、次の無指向性アンテナを有効として、この動作を各無指向性アンテナの全てに対して行なうものである。
A sixth aspect of the present invention provides a plurality of omnidirectional antennas according to the first or second aspect, a loop coil selector that selects any one of the loop coils constituting the omnidirectional antenna, and the omnidirectional elements. A block selector that enables any one of the directional antennas, a reader or reader / writer that transmits and receives data based on a predetermined modulation / demodulation method via the antenna of the non-contact information recording medium, and A loop coil selector, a block selector, and a control means for controlling the reader or reader / writer, wherein the control means selects any one of the omnidirectional antennas by the block selector, While performing the operation of sequentially selecting each loop coil constituting the selected omnidirectional antenna by the loop coil selector with respect to all the omnidirectional antennas, Through the antenna of the noncontact information recording medium by serial reader or writer, and performs transmission and reception of transmission data of the transport power based on a predetermined demodulation scheme.
The present invention further includes a block selector that includes a plurality of the omnidirectional antennas of the present invention and that enables any one of the omnidirectional antennas. That is, one omnidirectional antenna is made effective by the block selector, and the loop coils on the respective axis planes constituting the selected omnidirectional antenna are sequentially selected by the loop coil selector. When the data transfer by all the loop coils of one omnidirectional antenna is completed, the next omnidirectional antenna is validated and this operation is performed on all the omnidirectional antennas.

請求項7は、前記制御手段は、前記ブロック選択器により前記各無指向性アンテナの何れか一つを選択し、該選択された無指向性アンテナを構成する各軸平面中の同じ軸平面のループコイルを前記ループコイル選択器により選択する動作を前記各無指向性アンテナの全てに対して行い、該動作が終了すると前記ループコイル選択器により他のループコイルを選択して前記動作を繰り返すことを特徴とする。
本発明は、ループコイル選択器により1つの軸平面のループコイルを選択して、この状態でブロック選択器により全ての無指向性アンテナを順次選択していく。一巡すると、ループコイル選択器により次の軸平面のループコイルを選択して前記と同じ動作を繰り返し、全ての軸平面の選択が終了するまで繰り返す。
According to a seventh aspect of the present invention, the control means selects any one of the omnidirectional antennas by the block selector, and uses the same axial plane in each axial plane constituting the selected omnidirectional antenna. The operation of selecting a loop coil by the loop coil selector is performed for all the omnidirectional antennas, and when the operation is completed, another loop coil is selected by the loop coil selector and the operation is repeated. It is characterized by.
In the present invention, a loop coil of one axial plane is selected by the loop coil selector, and all omnidirectional antennas are sequentially selected by the block selector in this state. When one cycle is completed, the loop coil selector selects the loop coil of the next axial plane, repeats the same operation as described above, and repeats until selection of all the axial planes is completed.

請求項8は、前記各無指向性アンテナが隣接する部分に、シールド部材を配置したことを特徴とする。
複数の無指向性アンテナを隣接配置すると、ループコイルから発生した磁界が隣接する無指向性アンテナのループコイルに漏洩して、同時に複数の無指向性アンテナからデータが出力されてしまう。即ち、無指向性アンテナの位置により物品の位置を判断する場合には、正確に判断することができなくなってしまう。そこで本発明は、漏洩磁界を防止するために無指向性アンテナが隣接する部分に、シールド部材を配置するものである。
According to an eighth aspect of the present invention, a shield member is disposed in a portion where the omnidirectional antennas are adjacent to each other.
When a plurality of omnidirectional antennas are arranged adjacent to each other, the magnetic field generated from the loop coil leaks to the loop coil of the adjacent omnidirectional antenna, and data is simultaneously output from the plurality of omnidirectional antennas. That is, when the position of the article is determined based on the position of the omnidirectional antenna, it cannot be accurately determined. Therefore, in the present invention, a shield member is disposed in a portion where an omnidirectional antenna is adjacent to prevent a leakage magnetic field.

本発明によれば、X,Y,Z軸平面の何れか2つの軸平面に立体ループコイルを配置し、残りの軸平面に沿って平面ループコイルを配置する。そして各立体ループコイルの軸が互いに直交するように構成し、平面ループコイルをその軸に対して平行に配置するので、非接触情報記録媒体の向きに関わらず、この非接触情報記録媒体に記録された情報を電波として受信することができる。   According to the present invention, the three-dimensional loop coil is arranged on any two of the X, Y, and Z axis planes, and the plane loop coil is arranged along the remaining axis planes. The three-dimensional loop coils are configured such that the axes of the three-dimensional loop coils are orthogonal to each other, and the planar loop coils are arranged in parallel to the axes. Information can be received as radio waves.

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図1は、一般的なリーダライタの構成を示すブロック図である。このリーダライタ100は、リーダライタ100との間でデータの授受を行ってシステム全体を制御するPC50によって制御される。リーダライタ100は、外部のPC50とのデータの通信プロトコルを司る送受信装置1と、リーダライタ100全体の動作を制御する制御装置2と、制御装置2を動作させる手順を記録したファームウェアと読み取ったデータを格納するメモリ装置3と、制御装置2からのデータを搬送波に乗せて変調する変調器4と、操作コマンドを入力する入力装置5と、制御装置2により制御された情報を表示する表示装置6と、制御装置2からの交流信号である電力供給用信号と変調器4からの書き込みコマンドを電力増幅する電力増幅器7と、ループアンテナ9から受信した搬送波から2値化データに変換する検波復調器8と、図示しないICカード(RFタグ)との電力用搬送波とデータの授受をするループアンテナ9とを備えて構成されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the components, types, combinations, shapes, relative arrangements, and the like described in this embodiment are merely illustrative examples and not intended to limit the scope of the present invention only unless otherwise specified. .
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a general reader / writer. The reader / writer 100 is controlled by a PC 50 that exchanges data with the reader / writer 100 and controls the entire system. The reader / writer 100 includes a transmission / reception device 1 that controls a data communication protocol with an external PC 50, a control device 2 that controls the operation of the entire reader / writer 100, firmware that records a procedure for operating the control device 2, and read data A memory device 3 for storing data, a modulator 4 for modulating data from the control device 2 on a carrier wave, an input device 5 for inputting an operation command, and a display device 6 for displaying information controlled by the control device 2 A power amplifier 7 that amplifies the power supply signal that is an AC signal from the control device 2 and a write command from the modulator 4, and a detector demodulator that converts the carrier wave received from the loop antenna 9 into binary data 8 and a loop antenna 9 for exchanging power and data with an IC card (RF tag) (not shown). .

次に、本構成によるリーダライタ100の動作を説明する前に、ICカード(RFタグ)(非接触情報記録媒体)の構成を先に説明しておく。図2は、ICカード(RFタグ)の構成を示すブロック図である。このICカード(RFタグ)200は、リーダライタ100からの電力用搬送波によりデータの授受をするアンテナ20と、書き込みコマンド読み出しコマンドを生成する送受信回路21と、アンテナ20からの電力用搬送波を受け、それを整流して直流電力に変換する電力生成回路22と、制御用ファームウェアとデータの記憶を司るメモリ装置23と、制御回路26からの送信コマンドに搬送波を乗せて変調する変調器24と、送受信回路21からの搬送波データから2値化データに変換する検波器25と、ICカード(RFタグ)200の全体の動作を制御する制御回路26から構成されている。   Next, before describing the operation of the reader / writer 100 according to this configuration, the configuration of the IC card (RF tag) (non-contact information recording medium) will be described first. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the IC card (RF tag). The IC card (RF tag) 200 receives an antenna 20 that transmits / receives data using a power carrier wave from the reader / writer 100, a transmission / reception circuit 21 that generates a write command read command, and a power carrier wave from the antenna 20. A power generation circuit 22 that rectifies and converts it into DC power, a memory device 23 that manages storage of control firmware and data, a modulator 24 that modulates a transmission command from the control circuit 26 with a carrier wave, and transmission / reception It comprises a detector 25 that converts carrier wave data from the circuit 21 into binary data, and a control circuit 26 that controls the overall operation of the IC card (RF tag) 200.

次に、図1と図2を併せて参照してそれぞれ単独の動作について説明する。リーダライタ100は、図示しない電源が入れられると制御装置2のイニシャル動作後、メモリ装置3に記憶されたプログラムに従い動作を開始する。まず、初期化が行われる。次に、制御装置2は、ICカード(RFタグ)200に供給する電力供給用信号と、ポーリング信号を交互に電力増幅器7から送信する。その信号は、ループアンテナ9から電磁波として外部に放射される。次に、ICカード(RFタグ)200がリーダライタ100に近接すると、アンテナ20が電力供給用信号を受信し、電力生成回路22によりその搬送波を整流して直流電力に変換して、RFタグ内の全ての回路に供給する。電力を供給されて制御回路26が駆動すると、メモリ装置23に格納されたプログラムに従って、制御を開始する。   Next, each operation will be described with reference to FIGS. 1 and 2 together. When a power supply (not shown) is turned on, the reader / writer 100 starts an operation according to a program stored in the memory device 3 after the initial operation of the control device 2. First, initialization is performed. Next, the control device 2 alternately transmits a power supply signal to be supplied to the IC card (RF tag) 200 and a polling signal from the power amplifier 7. The signal is radiated to the outside from the loop antenna 9 as an electromagnetic wave. Next, when the IC card (RF tag) 200 comes close to the reader / writer 100, the antenna 20 receives a power supply signal, rectifies the carrier wave by the power generation circuit 22 and converts it to DC power, and then converts it into the RF tag. To all circuits. When power is supplied and the control circuit 26 is driven, control is started in accordance with a program stored in the memory device 23.

次に、制御回路26は、まず送受信回路21からコマンドを検波器25で復調して2値化信号に変換し、そのコマンドを解析する。その結果自分が呼び出されていることを認識すると、レスポンスを変調器24により変調して送受信回路21を介してアンテナ20から送信する。このレスポンスをリーダライタ100がループアンテナ9で受信して、検波復調器8で2値化コードに変換し、制御回路2により解析してICカード(RFタグ)200が規格に合致したICカード(RFタグ)であると認識する。それにより、以後リーダライタ100とICカード(RFタグ)200の間でポーリングが行われる。   Next, the control circuit 26 first demodulates the command from the transmission / reception circuit 21 by the detector 25, converts it to a binary signal, and analyzes the command. As a result, when it is recognized that it is called, the response is modulated by the modulator 24 and transmitted from the antenna 20 via the transmission / reception circuit 21. The reader / writer 100 receives this response with the loop antenna 9, converts it into a binary code with the detector demodulator 8, analyzes it with the control circuit 2, and the IC card (RF tag) 200 conforms to the standard IC card ( RF tag). Thereby, polling is performed between the reader / writer 100 and the IC card (RF tag) 200 thereafter.

図3は本発明の無指向性アンテナの各軸平面のループコイルを分解し、ICカードの向きと磁力線の関係を説明する図である。尚、説明の都合上、図3(a)の向きをZ軸平面、図3(b)の向きをY軸平面、図3(c)の向きをX軸平面と呼ぶ。まずZ軸平面では、ループコイル31が平面上に構成されていると仮定すると、ループコイル31に対して平行に配置されたICカード200aに対して磁力線30が略直角に交差するようになる。またY軸平面では、ループコイル32はZ軸平面に対して垂直に構成されているので、ICカード200aに対して垂直に配置されたICカード200bに対して磁力線33が略直角に交差するようになる。またX軸平面では、ループコイル34はZ軸平面に対して垂直に構成され、且つY軸平面に対して90度回転しているので、ICカード200bに対して90度回転したICカード200cに対して磁力線35が略直角に交差するようになる。即ち、図3(d)のように、X,Y,Z軸平面のX,Y軸平面に立体ループコイル34、32を配置し、残りのZ軸平面に沿って平面ループコイル31を配置する。そして各立体ループコイル34、32の軸が互いに直交するように構成し、平面ループコイル31をその軸に対して平行に配置するので、ICカード200の向きに関わらず、このICカード200に記録された情報を電波として受信することができる。   FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the orientation of the IC card and the lines of magnetic force by disassembling the loop coil on each axial plane of the omnidirectional antenna of the present invention. For convenience of explanation, the direction of FIG. 3A is called a Z-axis plane, the direction of FIG. 3B is called a Y-axis plane, and the direction of FIG. 3C is called an X-axis plane. First, on the Z-axis plane, assuming that the loop coil 31 is configured on a plane, the magnetic field lines 30 intersect the IC card 200a arranged in parallel to the loop coil 31 at a substantially right angle. In the Y-axis plane, the loop coil 32 is configured to be perpendicular to the Z-axis plane, so that the magnetic force lines 33 intersect the IC card 200b disposed perpendicular to the IC card 200a at a substantially right angle. become. In the X-axis plane, the loop coil 34 is configured perpendicular to the Z-axis plane and rotated 90 degrees with respect to the Y-axis plane, so that the IC card 200c rotated 90 degrees with respect to the IC card 200b On the other hand, the magnetic force lines 35 intersect at a substantially right angle. That is, as shown in FIG. 3D, the three-dimensional loop coils 34 and 32 are arranged on the X, Y, and Z axis planes of the X, Y, and Z axis planes, and the plane loop coils 31 are arranged along the remaining Z axis planes. . The axes of the three-dimensional loop coils 34 and 32 are configured to be orthogonal to each other, and the planar loop coil 31 is arranged in parallel to the axis. Information can be received as radio waves.

即ち、X,Y及びZ軸平面のループコイル34、32、31を一体に構成して無指向性アンテナ40を構成すると、例えば、ICカード200aに対してはループコイル31により電波の授受が行なわれ、ICカード200bに対してはループコイル32により電波の授受が行なわれ、ICカード200cに対してはループコイル34により電波の授受が行なわれことになる。従って、ICカード200がどのような方向に配置されても、無指向性アンテナ40により電波を授受することができる。尚、各ICカードに磁力線が直角に交差した場合が、最も起磁力が大きくなり、効率よく電波の授受が行なわれるが、所定の角度になっても電波の授受は可能である。また、ICカードが傾いた場合、異なる2つの軸平面のループコイルからの磁力線がICカードと交差することがあるが、この場合は、双方のループコイルから情報を受信してOR処理することが行われる。   That is, when the omnidirectional antenna 40 is formed by integrally configuring the X, Y, and Z axis plane loop coils 34, 32, and 31, for example, the loop coil 31 transmits and receives radio waves to and from the IC card 200a. Thus, the IC card 200b is exchanged with radio waves by the loop coil 32, and the IC card 200c is exchanged with radio waves by the loop coil 34. Therefore, radio waves can be transmitted and received by the omnidirectional antenna 40 no matter what direction the IC card 200 is arranged. Note that when the magnetic field lines intersect each IC card at right angles, the magnetomotive force is the largest, and radio waves are exchanged efficiently. However, radio waves can be exchanged even at a predetermined angle. Also, when the IC card is tilted, the magnetic field lines from the loop coils of two different axial planes may intersect the IC card. In this case, information can be received from both loop coils and ORed. Done.

図4は本発明の無指向性アンテナの各軸平面のループコイルを分解して説明する図である。同じ構成要素には図3と同じ参照番号を付して説明する。図4(a)はZ軸平面のループコイルの図であり、例えば、平面状に巻回したコイル線材31bが保持部材31aにより保持され、保持部材31aの一部にコイル線材31bの両端が外部に接続される接続部31cを備えて構成される。また、図4(b)はY軸平面のループコイルの図であり、例えば、平面状に巻回したコイル線材32dが保持部材32a〜32cにより夫々保持され、保持部材32aと32cの一部にコイル線材32dの両端が外部に接続される接続部32eを備えて構成される。また、図4(c)はX軸平面のループコイルの図であり、例えば、平面状に巻回したコイル線材34dが保持部材34a〜34cにより夫々保持され、保持部材34aと34cの一部にコイル線材34dの両端が外部に接続される接続部34eを備え、図4(b)のループコイル32に対して90度回転して構成される。   FIG. 4 is an exploded view for explaining the loop coil on each axis plane of the omnidirectional antenna of the present invention. The same components will be described with the same reference numerals as in FIG. FIG. 4A is a diagram of a Z-axis plane loop coil. For example, a coil wire 31b wound in a planar shape is held by a holding member 31a, and both ends of the coil wire 31b are external to a part of the holding member 31a. The connection part 31c connected to is comprised. FIG. 4B is a diagram of a Y-axis plane loop coil. For example, a coil wire 32d wound in a planar shape is held by holding members 32a to 32c, and is held on a part of the holding members 32a and 32c. Both ends of the coil wire 32d are configured to include connection portions 32e connected to the outside. FIG. 4C is a diagram of a loop coil in the X-axis plane. For example, a coil wire 34d wound in a planar shape is held by holding members 34a to 34c, respectively, and is held on a part of the holding members 34a and 34c. The coil wire 34d is provided with connection portions 34e connected to the outside at both ends, and is configured to rotate 90 degrees with respect to the loop coil 32 of FIG. 4B.

図5は本発明の無指向性アンテナの外観構成を示す斜視図である。この無指向性アンテナ40は、樹脂等で構成され、内部の各軸平面のループコイルを保護して保持するカバー41と、各ループコイルの両端と外部のループコイル選択器(後述)とを接続するコネクタ43と、カバー41の底部に取り付けられたブッシュ44と、を備えて構成される。そして、読み取るICカード又はRFタグを取り付けた物品は、設置部42に載置して情報を読み取る。この実施形態では、例えば、RFタグを取り付けた複数の物品を、向きを意識せずに設置部42に載置しても、各軸平面のループコイルが時分割に切り替わって読み取ることができる。従って、RFタグの向きがランダムな物品を袋に入れて設置部42に載置するだけで、袋の中の情報を一括して読み取ることができる。また、無指向性アンテナ40の外観形状としては、各軸平面の少なくとも2つの軸平面の端面形状を、矩形又は楕円形とすることにより、ブック形状に構成することができる。尚、端面形状とは、ループコイルの軸方向一端面側から見た形状をいう。   FIG. 5 is a perspective view showing an external configuration of the omnidirectional antenna of the present invention. The omnidirectional antenna 40 is made of resin or the like, and connects a cover 41 that protects and holds a loop coil on each internal axis plane, and both ends of each loop coil and an external loop coil selector (described later). Connector 43 and a bush 44 attached to the bottom of the cover 41. And the article | item which attached the IC card or RF tag to read is mounted in the installation part 42, and information is read. In this embodiment, for example, even when a plurality of articles attached with an RF tag are placed on the installation unit 42 without being aware of the orientation, the loop coils on each axis plane can be switched in a time division manner and read. Therefore, the information in the bag can be read at a time only by placing an article with a random RF tag orientation in the bag and placing it on the installation unit 42. Moreover, as an external appearance shape of the omnidirectional antenna 40, it can comprise in a book shape by making the end surface shape of the at least 2 axial plane of each axial plane into a rectangle or an ellipse. The end face shape means a shape seen from one end face side in the axial direction of the loop coil.

図6は本発明の第1の実施形態に係る情報読み取り装置のブロック図である。この情報読み取り装置300は、前述した無指向性アンテナ40と、無指向性アンテナ40を構成する各ループコイル(以下、LCと記す)を順次選択するループコイル選択器52と、ICカードのアンテナを介して、所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を非接触にて行うリーダ又はリーダライタ(以下、RWと記す)100と、ループコイル選択器52及びRW100を制御するPC(制御手段)50と、を備えて構成される。
この情報読み取り装置300のPC50は、ループコイル選択器52により無指向性アンテナ40を構成する各LC34、32、31をのうちの一つを一定時間毎に選択的に切り換え使用しながら、RW100によりICカード200のアンテナを介して、所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を非接触にて行うものである。
FIG. 6 is a block diagram of the information reading apparatus according to the first embodiment of the present invention. The information reading apparatus 300 includes an omnidirectional antenna 40 described above, a loop coil selector 52 that sequentially selects each loop coil (hereinafter referred to as LC) constituting the omnidirectional antenna 40, and an IC card antenna. Via a reader / reader / writer (hereinafter referred to as RW) 100 that performs non-contact transmission of carrier power and transmission / reception of data based on a predetermined modulation / demodulation method, and a PC (control) that controls the loop coil selector 52 and the RW 100. Means) 50.
The PC 50 of the information reading apparatus 300 uses the RW 100 while selectively switching one of the LCs 34, 32, 31 constituting the omnidirectional antenna 40 by a loop coil selector 52 at regular intervals. Transmission of carrier power and transmission / reception of data based on a predetermined modulation / demodulation method are performed in a non-contact manner via an antenna of the IC card 200.

図7は第1の実施形態に係る情報読み取り装置のループコイル選択器の選択方法を説明するフローチャートである。図6を参照して説明する。尚、この説明では、説明を簡略化するために、1つのICカードの情報を読む場合について説明する。図7(a)は、選択手順を等間隔に順次行なう方法である。例えば、イニシャルポイントとしてループコイル選択器52はX軸平面LC34を選択する(S1)。その状態でPC50がRW100を介してX軸平面LC34から情報が読めるか否かをチェックし(S2)、読めればステップS7に進んでそのデータをPC50に取り込む(S7)。ステップS2でデータが読めなければ、ループコイル選択器52はY軸平面LC32を選択する(S3)。その状態でPC50がRW100を介してY軸平面LC32から情報が読めるか否かをチェックし(S4)、読めればステップS7に進んでそのデータをPC50に取り込む(S7)。ステップS4でデータが読めなければ、ループコイル選択器52はZ軸平面LC31を選択する(S5)。その状態でPC50がRW100を介してZ軸平面LC31から情報が読めるか否かをチェックし(S6)、読めればそのデータをPC50に取り込む(S7)。このステップで終了しても良いが、全ての軸平面で読めない場合もあるので、ステップS1に戻って動作を繰り返すようにしても良い。   FIG. 7 is a flowchart for explaining a selection method of the loop coil selector of the information reading apparatus according to the first embodiment. This will be described with reference to FIG. In this description, in order to simplify the description, a case where information of one IC card is read will be described. FIG. 7A shows a method of sequentially performing the selection procedure at equal intervals. For example, the loop coil selector 52 selects the X-axis plane LC34 as an initial point (S1). In this state, the PC 50 checks whether information can be read from the X-axis plane LC 34 via the RW 100 (S2). If it is read, the process proceeds to step S7 and the data is taken into the PC 50 (S7). If the data cannot be read in step S2, the loop coil selector 52 selects the Y-axis plane LC32 (S3). In this state, the PC 50 checks whether information can be read from the Y-axis plane LC 32 via the RW 100 (S4). If it is read, the process proceeds to step S7 and the data is taken into the PC 50 (S7). If the data cannot be read in step S4, the loop coil selector 52 selects the Z-axis plane LC31 (S5). In this state, the PC 50 checks whether information can be read from the Z-axis plane LC31 via the RW 100 (S6), and if it can be read, the data is taken into the PC 50 (S7). Although the process may end in this step, it may not be readable on all the axial planes, so the process may be repeated by returning to step S1.

図7(b)は、選択手順に重み付けをして行う方法である。例えば、イニシャルポイントとしてループコイル選択器52はZ軸平面LC31を選択する(S10)。その状態でPC50がRW100を介してZ軸平面LC31から情報が読めるか否かをチェックし(S11)、読めればステップS17に進んでそのデータをPC50に取り込む(S17)。ステップS11でデータが読めなければ、Z軸平面LC31の読み取り動作をn回繰り返した後(S12)、ループコイル選択器52はX軸平面LC34を選択する(S13)。その状態でPC50がRW100を介してX軸平面LC34から情報が読めるか否かをチェックし(S14)、読めればそのデータをPC50に取り込む(S17)。ステップS14でデータが読めなければ、ループコイル選択器52はY軸平面LC32を選択する(S15)。その状態でPC50がRW100を介してY軸平面LC32から情報が読めるか否かをチェックし(S16)、読めればそのデータをPC50に取り込む(S17)。このステップで終了しても良いが、全ての軸平面で読めない場合もあるので、ステップS10に戻って動作を繰り返すようにしても良い。   FIG. 7B shows a method of weighting the selection procedure. For example, the loop coil selector 52 selects the Z-axis plane LC31 as an initial point (S10). In this state, the PC 50 checks whether information can be read from the Z-axis plane LC31 via the RW 100 (S11). If it is read, the process proceeds to step S17 and the data is taken into the PC 50 (S17). If data cannot be read in step S11, the reading operation of the Z-axis plane LC31 is repeated n times (S12), and then the loop coil selector 52 selects the X-axis plane LC34 (S13). In this state, the PC 50 checks whether information can be read from the X-axis plane LC 34 via the RW 100 (S14), and if it can be read, the data is taken into the PC 50 (S17). If the data cannot be read in step S14, the loop coil selector 52 selects the Y-axis plane LC32 (S15). In this state, the PC 50 checks whether information can be read from the Y-axis plane LC 32 via the RW 100 (S16), and if it can be read, the data is taken into the PC 50 (S17). Although the process may end in this step, it may be impossible to read in all the axial planes, so the process may be repeated by returning to step S10.

図7(c)は、選択手順を学習して行う方法である。例えば、イニシャルポイントとしてループコイル選択器52は最も読み取り回数の多い軸平面を選択する(S21)。尚、読み取り回数はPC50のメモリに計数値を記憶するようにしておく。次にその状態でPC50がRW100を介して接続した軸平面から情報が読めるか否かをチェックし(S22)、読めればその軸平面の計数値に1を加算して(S27)、そのデータをPC50に取り込む(S28)。次にループコイル選択器52は2番目に読み取り回数の多い軸平面を選択する(S23)。次にその状態でPC50がRW100を介して接続した軸平面から情報が読めるか否かをチェックし(S24)、読めればその軸平面の計数値に1を加算して(S27)、そのデータをPC50に取り込む(S28)。次にループコイル選択器52は3番目に読み取り回数の多い軸平面を選択する(S25)。次にその状態でPC50がRW100を介して接続した軸平面から情報が読めるか否かをチェックし(S26)、読めればその軸平面の計数値に1を加算して(S27)、そのデータをPC50に取り込む(S28)。このステップで終了しても良いが、全ての軸平面で読めない場合もあるので、ステップS21に戻って動作を繰り返すようにしても良い。   FIG. 7C shows a method of learning and performing the selection procedure. For example, as an initial point, the loop coil selector 52 selects the axis plane with the largest number of readings (S21). The number of readings is stored in the memory of the PC 50. Next, in this state, it is checked whether or not information can be read from the axial plane connected by the PC 50 via the RW 100 (S22). If it is read, 1 is added to the count value of the axial plane (S27), and the data is obtained. The data is taken into the PC 50 (S28). Next, the loop coil selector 52 selects the axis plane having the second highest number of readings (S23). Next, in this state, it is checked whether or not information can be read from the axial plane connected by the PC 50 via the RW 100 (S24). If it is read, 1 is added to the count value of the axial plane (S27), and the data is The data is taken into the PC 50 (S28). Next, the loop coil selector 52 selects the axial plane having the third highest number of readings (S25). Next, in this state, the PC 50 checks whether information can be read from the axial plane connected via the RW 100 (S26). If it can be read, 1 is added to the count value of the axial plane (S27), and the data is obtained. The data is taken into the PC 50 (S28). Although the process may end in this step, it may be impossible to read in all the axial planes, so the process may be repeated by returning to step S21.

図8は本発明の無指向性アンテナを複数配置した第2の実施形態に係る情報読み取り装置の構成を示す図である。この情報読み取り装置310は、複数の無指向性アンテナ40(この例ではA〜I)が支持部材56上に配置され、各無指向性アンテナが隣接する部分に磁界を遮断するシールド部材55が備えられている。これにより、多数の物品や、大型の物品に取り付けられたRFタグの情報を一括して読み取ることができる。尚、情報の読み取りを正確に行なうためには、各無指向性アンテナA〜Iは隣接する部分の間隔を極力狭くする必要がある。   FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an information reading apparatus according to the second embodiment in which a plurality of omnidirectional antennas according to the present invention are arranged. The information reading apparatus 310 includes a plurality of omnidirectional antennas 40 (A to I in this example) disposed on a support member 56, and a shield member 55 that blocks a magnetic field at a portion adjacent to each omnidirectional antenna. It has been. Thereby, it is possible to collectively read information on a large number of articles and RF tags attached to large articles. In addition, in order to read information correctly, each omnidirectional antenna AI needs to make the space | interval of an adjacent part as narrow as possible.

図9は本発明の第2の実施形態に係る情報読み取り装置のブロック図である。同じ構成要素には図6と同じ参照番号を付して説明する。この情報読み取り装置320は、前述の複数の無指向性アンテナ40(この例ではA〜I)と、無指向性アンテナ40を構成する各軸平面のループコイルを順次選択するループコイル選択器52と、各無指向性アンテナA〜Iの何れか一つを有効とするブロック選択器57と、ICカード200のアンテナを介して、所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を非接触にて行うRW100と、ループコイル選択器52、ブロック選択器57及びRW100を制御するPC(制御手段)50と、を備えて構成される。
この情報読み取り装置320のPC50は、ブロック選択器57により各無指向性アンテナA〜Iの何れか一つを選択し、選択された無指向性アンテナを構成する各軸平面のループコイルをループコイル選択器52により切り替える動作を、各無指向性アンテナの全てに対して行なうことにより、RW100によりICカード200のアンテナを介して、所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を非接触にて行うものである。
FIG. 9 is a block diagram of an information reading apparatus according to the second embodiment of the present invention. The same components will be described with the same reference numerals as in FIG. The information reading device 320 includes a plurality of omnidirectional antennas 40 (A to I in this example), a loop coil selector 52 that sequentially selects a loop coil of each axial plane constituting the omnidirectional antenna 40, and In addition, the block selector 57 that enables any one of the omnidirectional antennas A to I and the antenna of the IC card 200 contactlessly transmit carrier power and exchange data based on a predetermined modulation / demodulation method. And a PC (control means) 50 that controls the loop coil selector 52, the block selector 57, and the RW 100.
The PC 50 of the information reading device 320 selects any one of the omnidirectional antennas A to I by the block selector 57, and sets the loop coil of each axis plane constituting the selected omnidirectional antenna as a loop coil. By performing the switching operation by the selector 52 for all of the omnidirectional antennas, the transmission of carrier power and the transmission / reception of data based on a predetermined modulation / demodulation method are contactlessly performed by the RW 100 via the antenna of the IC card 200. This is what you do.

図10は第2の実施形態に係る情報読み取り装置の選択方法を説明するフローチャートである。図9を参照して説明する。尚、説明を簡略化するために、データが読めたか否かの判定を省略して説明する。図10(a)は、各ブロック毎に全ての軸平面のデータを読み終わってから次のブロックを選択する方法である。即ち、PC50はイニシャルとしてブロック選択器57により最初のブロックが選択される(例えば、無指向性アンテナA)(S31)。その状態でループコイル選択器52により順次選択して各軸平面のデータをRW100により読み取る(S32)。次に、PC50はブロック選択器57により次のブロックを選択する(例えば、無指向性アンテナB)(S33)。そして最終ブロックになったかをチェックして(S34)、最終ブロックでなければステップS32に戻って繰り返す。   FIG. 10 is a flowchart illustrating a method for selecting an information reading apparatus according to the second embodiment. This will be described with reference to FIG. In order to simplify the description, the determination as to whether or not the data can be read is omitted. FIG. 10A shows a method of selecting the next block after reading all the axial plane data for each block. That is, the PC 50 selects the first block as an initial by the block selector 57 (for example, the omnidirectional antenna A) (S31). In this state, the data is sequentially selected by the loop coil selector 52 and the data of each axis plane is read by the RW 100 (S32). Next, the PC 50 selects the next block by the block selector 57 (for example, omnidirectional antenna B) (S33). Then, it is checked whether it is the last block (S34). If it is not the last block, the process returns to step S32 and is repeated.

図10(b)は、各ブロック毎に同じ軸平面を読み終わってから次のブロックを選択し、ループコイル選択器により次の軸平面のLCを選択して繰り返す方法である。即ち、PC50はイニシャルとしてブロック選択器57により最初のブロックを選択する(例えば、無指向性アンテナA)(S41)。その状態でループコイル選択器52によりX軸平面のLCを選択してデータをRW100により読み取る(S42)。次に、PC50はブロック選択器57により次のブロックを選択する(例えば、無指向性アンテナB)(S43)。そして最終ブロック(例えば、無指向性アンテナI)になったかをチェックして(S44)、最終ブロックでなければステップS42に戻って繰り返す。ステップS44で最終ブロックになると、PC50はブロック選択器57により最初のブロックを選択する(例えば、無指向性アンテナA)(S45)。その状態でループコイル選択器52によりY軸平面のLCを選択してデータをRW100により読み取る(S46)。次に、PC50はブロック選択器57により次のブロックを選択する(例えば、無指向性アンテナB)(S47)。そして最終ブロック(例えば、無指向性アンテナI)になったかをチェックして(S48)、最終ブロックでなければステップS46に戻って繰り返す。ステップS48で最終ブロックになると、PC50はブロック選択器57により最初のブロックを選択する(例えば、無指向性アンテナA)(S49)。その状態でループコイル選択器52によりZ軸平面のLCを選択してデータをRW100により読み取る(S50)。次に、PC50はブロック選択器57により次のブロックを選択する(例えば、無指向性アンテナB)(S51)。そして最終ブロック(例えば、無指向性アンテナI)になったかをチェックして(S52)、最終ブロックでなければステップS50に戻って繰り返す。ステップS52で最終ブロックになると、ステップS41に戻って繰り返す。   FIG. 10B shows a method in which after reading the same axial plane for each block, the next block is selected, and the LC of the next axial plane is selected by the loop coil selector and repeated. That is, the PC 50 selects the first block as the initial by the block selector 57 (for example, the omnidirectional antenna A) (S41). In this state, the loop coil selector 52 selects the LC on the X-axis plane and reads the data with the RW 100 (S42). Next, the PC 50 selects the next block by the block selector 57 (for example, the omnidirectional antenna B) (S43). Then, it is checked whether or not the final block (for example, omnidirectional antenna I) has been reached (S44), and if it is not the final block, the process returns to step S42 and is repeated. When it becomes the last block in step S44, the PC 50 selects the first block by the block selector 57 (for example, omnidirectional antenna A) (S45). In this state, the LC on the Y-axis plane is selected by the loop coil selector 52 and the data is read by the RW 100 (S46). Next, the PC 50 selects the next block using the block selector 57 (for example, the omnidirectional antenna B) (S47). Then, it is checked whether or not the final block (for example, omnidirectional antenna I) has been reached (S48), and if it is not the final block, the process returns to step S46 to repeat. When the final block is reached in step S48, the PC 50 selects the first block by the block selector 57 (for example, omnidirectional antenna A) (S49). In this state, the LC on the Z-axis plane is selected by the loop coil selector 52 and the data is read by the RW 100 (S50). Next, the PC 50 selects the next block by the block selector 57 (for example, the omnidirectional antenna B) (S51). Then, it is checked whether or not the final block (for example, omnidirectional antenna I) has been reached (S52), and if it is not the final block, the process returns to step S50 and is repeated. If it becomes the last block in step S52, it will return to step S41 and repeat.

以上の通り本発明によれば、X,Y,Z軸平面のX,Y軸平面に立体ループコイル34、32を配置し、残りのZ軸平面に沿って平面ループコイル31を配置する。そして各立体ループコイル34、32の軸平面が互いに直交するように構成し、平面ループコイル31をその軸平面に対して平行に配置するので、ICカード200の向きに関わらず、このICカード200に記録された情報を電波として受信することができる。
また、立体ループコイル34、32の端面形状は、矩形又は楕円形であるので、無指向性アンテナ40の形状を小型で薄く構成することができる。
また、PC50がループコイル選択器52を一定時間間隔により順次選択しながらRW100によりデータの授受を行なうので、各軸平面のループコイルからのデータを均一に受信することができる。
As described above, according to the present invention, the three-dimensional loop coils 34 and 32 are arranged on the X and Y axis planes of the X, Y, and Z axis planes, and the planar loop coil 31 is arranged along the remaining Z axis planes. The axial planes of the three-dimensional loop coils 34 and 32 are configured to be orthogonal to each other, and the planar loop coil 31 is arranged in parallel to the axial plane, so that the IC card 200 is independent of the orientation of the IC card 200. Can be received as radio waves.
Moreover, since the end surface shape of the three-dimensional loop coils 34 and 32 is a rectangle or an ellipse, the shape of the omnidirectional antenna 40 can be made small and thin.
In addition, since the PC 50 performs the data transmission / reception by the RW 100 while sequentially selecting the loop coil selector 52 at regular time intervals, the data from the loop coils on each axis plane can be uniformly received.

また、予めデータ授受の高い軸平面を決めておき、その軸平面を優先的に選択して、使用時間を長くするようにするので、ICカード200に記録された情報を受信する確率を高めることができる。
また、ループコイル毎にデータの授受回数を計数しておき、その授受回数が多いループコイルから選択して、順次少ないループコイルに移行するようにループコイル選択器52を制御するので、使用状況により変化する授受回数を学習することができる。
また、ブロック選択器57により1つの無指向性アンテナ40を有効とし、選択された無指向性アンテナ40を構成する各軸平面のループコイルをループコイル選択器52により順次選択する。そして1つの無指向性アンテナ40の全てのループコイルによるデータの授受が終了すると、次の無指向性アンテナを有効として、この動作を各無指向性アンテナの全てに対して行なうので、各無指向性アンテナからのデータの有無を確定しながら位置を移動することができる。
In addition, since an axial plane with high data transmission / reception is determined in advance and the axial plane is preferentially selected to extend the usage time, the probability of receiving information recorded on the IC card 200 is increased. Can do.
In addition, since the number of data exchanges is counted for each loop coil, the loop coil selector 52 is controlled so as to select the loop coil with the largest number of exchanges and sequentially shift to the smaller loop coil. You can learn the number of exchanges that change.
The block selector 57 enables one omnidirectional antenna 40, and the loop coil selector 52 sequentially selects the loop coils of the respective axis planes constituting the selected omnidirectional antenna 40. When the data transfer by all the loop coils of one omnidirectional antenna 40 is completed, the next omnidirectional antenna is validated and this operation is performed for all the omnidirectional antennas. The position can be moved while determining the presence or absence of data from the sex antenna.

また、ループコイル選択器52により1つの軸平面のループコイルを選択して、この状態でブロック選択器57により全ての無指向性アンテナA〜Iを順次選択し、一巡すると、ループコイル選択器52により次の軸平面のループコイルを選択して前記と同じ動作を繰り返し、全ての軸平面の選択が終了するまで繰り返すので、とりあえず全体の状況を把握することができる。
また、各無指向性アンテナA〜Iが隣接する部分に、シールド部材55を配置したので、ループコイルから発生した磁界が隣接する無指向性アンテナのループコイルに漏洩することを防止することができる。
Further, a loop coil of one axial plane is selected by the loop coil selector 52, and in this state, all the omnidirectional antennas A to I are sequentially selected by the block selector 57. Thus, the loop coil of the next axial plane is selected and the same operation as described above is repeated until the selection of all the axial planes is completed, so that the entire situation can be grasped for the time being.
In addition, since the shield member 55 is disposed in a portion where the omnidirectional antennas A to I are adjacent to each other, it is possible to prevent a magnetic field generated from the loop coil from leaking to the loop coil of the adjacent omnidirectional antenna. .

一般的なリーダライタの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a general reader / writer. ICカード(RFタグ)の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an IC card (RF tag). 本発明の無指向性アンテナの各軸平面のループコイルを分解し、ICカードの向きと磁力線の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the direction of an IC card, and a magnetic force line by disassembling the loop coil of each axis plane of the omnidirectional antenna of the present invention. 本発明の無指向性アンテナの各軸平面のループコイルを分解して説明する図である。It is a figure which decomposes | disassembles and demonstrates the loop coil of each axial plane of the omnidirectional antenna of this invention. 本発明の無指向性アンテナの外観構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance structure of the omnidirectional antenna of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る情報読み取り装置のブロック図である。1 is a block diagram of an information reading apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る情報読み取り装置のループコイル選択器の選択方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the selection method of the loop coil selector of the information reading apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の無指向性アンテナを複数配置した第2の実施形態に係る情報読み取り装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the information reading apparatus which concerns on 2nd Embodiment which has arrange | positioned multiple the omnidirectional antenna of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る情報読み取り装置のブロック図である。It is a block diagram of the information reading apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る情報読み取り装置の選択方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the selection method of the information reader which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

31 Z軸平面ループコイル、32 Y軸平面ループコイル、34 X軸平面ループコイル、40 無指向性アンテナ、41 カバー、43 コネクタ、44 ブッシュ、50 PC、52 ループコイル選択器、57 ブロック選択器、100 リーダ又はリーダライタ、300 情報読み取り装置   31 Z-axis planar loop coil, 32 Y-axis planar loop coil, 34 X-axis planar loop coil, 40 omnidirectional antenna, 41 cover, 43 connector, 44 bush, 50 PC, 52 loop coil selector, 57 block selector, 100 reader or reader / writer, 300 information reader

Claims (8)

非接触情報記録媒体に記録された記録データを電波として受信する無指向性アンテナであって、
互いに直交し合うX軸平面、Y軸平面及びZ軸平面のうちの2つの軸平面に対して夫々直交する軸を有した2つの立体ループコイルと、他の1つの軸平面と平行に配置された平面ループコイルと、を備えたことを特徴とする無指向性アンテナ。
An omnidirectional antenna that receives recorded data recorded on a non-contact information recording medium as radio waves,
Two three-dimensional loop coils having axes orthogonal to two of the X-axis plane, Y-axis plane, and Z-axis plane that are orthogonal to each other, and arranged in parallel to the other one axis plane An omnidirectional antenna comprising a planar loop coil.
前記立体ループコイルの端面形状は、矩形又は楕円形であることを特徴とする請求項1に記載の無指向性アンテナ。   The omnidirectional antenna according to claim 1, wherein an end face shape of the three-dimensional loop coil is a rectangle or an ellipse. 請求項1又は2に記載の無指向性アンテナと、該無指向性アンテナを構成する各ループコイルの何れか1つを選択するループコイル選択器と、前記非接触情報記録媒体のアンテナを介して所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うリーダ又はリーダライタと、前記ループコイル選択器及び前記リーダ又はリーダライタを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記ループコイル選択器により前記各ループコイルのうちの一つを一定時間毎に選択的に切り換え使用しながら、前記リーダ又はリーダライタにより前記非接触情報記録媒体のアンテナを介して、所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うことを特徴とする情報読み取り装置。
The omnidirectional antenna according to claim 1 or 2, a loop coil selector that selects any one of the loop coils constituting the omnidirectional antenna, and the antenna of the non-contact information recording medium A reader or reader / writer for transmitting carrier power and transmitting / receiving data based on a predetermined modulation / demodulation method, and a control means for controlling the loop coil selector and the reader or reader / writer,
The control means uses the loop coil selector to selectively switch one of the loop coils at regular intervals, and uses the reader or reader / writer via the antenna of the non-contact information recording medium. An information reading apparatus that performs transmission of carrier power and transmission / reception of data based on a predetermined modulation / demodulation method.
前記制御手段は、前記ループコイル選択器により前記各軸平面のループコイルのうちの特定のループコイルの使用時間を長くすることを特徴とする請求項3に記載の情報読み取り装置。   4. The information reading apparatus according to claim 3, wherein the control means lengthens the use time of a specific loop coil among the loop coils of the respective axis planes by the loop coil selector. 前記各ループコイルからの前記記録データの授受回数を前記ループコイル毎に記録する授受回数記録手段を備え、
前記制御手段は、前記ループコイル選択器により前記授受回数記録手段に記録された授受回数の多いループコイルから順次選択することを特徴とする請求項3又は4に記載の情報読み取り装置。
A transfer count recording means for recording the transfer count of the recording data from each loop coil for each loop coil;
5. The information reading apparatus according to claim 3, wherein the control unit sequentially selects a loop coil having a large number of exchanges recorded in the exchange number recording unit by the loop coil selector.
請求項1又は2に記載の複数の無指向性アンテナと、該無指向性アンテナを構成する各ループコイルの何れか1つを選択するループコイル選択器と、前記各無指向性アンテナの何れか一つを有効とするブロック選択器と、前記非接触情報記録媒体のアンテナを介して所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うリーダ又はリーダライタと、前記ループコイル選択器、ブロック選択器及び前記リーダ又はリーダライタを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記ブロック選択器により前記各無指向性アンテナの何れか一つを選択し、該選択された無指向性アンテナを構成する各ループコイルを前記ループコイル選択器により順次選択する動作を前記各無指向性アンテナの全てに対して行ないながら、前記リーダ又はリーダライタにより前記非接触情報記録媒体のアンテナを介して、所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うことを特徴とする情報読み取り装置。
The plurality of omnidirectional antennas according to claim 1, a loop coil selector that selects any one of the loop coils constituting the omnidirectional antenna, and any one of the omnidirectional antennas A block selector that validates one, a reader or reader / writer that transmits and receives data based on a predetermined modulation / demodulation method via an antenna of the non-contact information recording medium, and the loop coil selector, A block selector and control means for controlling the reader or reader / writer,
The control means selects one of the omnidirectional antennas with the block selector, and sequentially selects the loop coils constituting the selected omnidirectional antenna with the loop coil selector. The carrier power is transmitted and the data is transmitted / received based on a predetermined modulation / demodulation method by the reader or the reader / writer via the antenna of the non-contact information recording medium while performing all of the omnidirectional antennas. An information reader characterized by.
前記制御手段は、前記ブロック選択器により前記各無指向性アンテナの何れか一つを選択し、該選択された無指向性アンテナを構成する各軸平面中の同じ軸平面のループコイルを前記ループコイル選択器により選択する動作を前記各無指向性アンテナの全てに対して行い、該動作が終了すると前記ループコイル選択器により他のループコイルを選択して前記動作を繰り返すことを特徴とする請求項6に記載の情報読み取り装置。   The control means selects any one of the omnidirectional antennas by the block selector, and loops the same axial plane loop coil in each axial plane constituting the selected omnidirectional antenna as the loop. The operation selected by the coil selector is performed on all the omnidirectional antennas, and when the operation is completed, another loop coil is selected by the loop coil selector and the operation is repeated. Item 7. The information reading device according to Item 6. 前記各無指向性アンテナが隣接する部分に、シールド部材を配置したことを特徴とする請求項6又は7に記載の情報読み取り装置。   The information reading apparatus according to claim 6, wherein a shield member is disposed in a portion where the omnidirectional antennas are adjacent to each other.
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