JP2007299232A - Ｒｆｉｄ通信システム及びｒｆｉｄ通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＲＦＩＤタグを取り付けた対象物を一時停止させることなく、対象物の側面に取り付けられてランダムな方向を向いたＲＦＩＤとリーダライタのアンテナの間でリードライトの通信を可能にする。
【解決手段】 対象物に取り付けられたＲＦＩＤタグ３とリードライトの通信を行うアンテナ２１と、前記アンテナ２１からの電磁波６を受ける位置に設置され、回転して前記電磁波６を前記ＲＦＩＤタグ３に向けて反射する反射板２８を有している。対象物に取り付けられたＲＦＩＤタグ３とリードライトの通信を行うアンテナ２１からの電磁波６を、回転する反射板２８にて前記ＲＦＩＤ３に向けて反射させ、前記アンテナ２１と前記ＲＦＤＩタグ３の間でリードライトの通信を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、対象物に取り付けられたＲＦＩＤタグとアンテナの間でリードライトの通信を行うＲＦＩＤ通信システムに関する。

商店や工場の床面または台に積み上げられた物品の情報、または商店の通路または製造ラインを通過する台車等に積み上げられた物品の情報を、一括して入手し管理する手段を必要としている。

前記管理手段としては、複数の物品にＲＦＩＤタグを取り付け、ＲＦＩＤタグの情報を読み込み（リード）、またリーダライタでそのＲＦＩＤタグに物品の情報を書き込む（ライト）ことにより、一括して管理する方式が開発されている。

前記管理方式において、複数のＲＦＩＤタグが立体的に広い範囲に分散し、それぞれのＲＦＩＤタグのアンテナがランダムな方向を向いていても、通路または製造ラインの上方に設置されたアンテナでまとめて複数のＲＦＩＤタグに対してリードライトを行う必要がある。

そこで、複数のＲＦＩＤタグと反射板を用いて、ＲＦＩＤタグとの通信を行う技術が開発されている（特許文献１〜４）。
特開２００５−４５３２号 特開２００５−１９２０３０号 特開２００３−２８３３６５号 特開２０００−５６８３０号

前記特許文献に開示された技術は、反射板の組み合わせにより、アンテナからの電磁波をＲＦＩＤタグに向けて伝送するための伝送路を設定し、その伝送路に沿ってアンテナからの電磁波をＲＦＩＤタグに伝搬させる構成である。

したがって、ＲＦＩＤタグが物品の側面に取り付けられて、ＲＦＩＤタグのアンテナがランダムな方向に向いている場合、ＲＦＩＤタグを搬送する方向に直交する方向から電磁波をＲＦＩＤタグに導く伝送路は、前記特許文献に開示された技術により確保することは用意であるが、ＲＦＩＤタグのアンテナがＲＦＩＤタグを搬送する方向に向いている場合には、前記特許文献の技術により電磁波の伝送路を確保することは不可能であった。

前記搬送方向の伝送路を前記特許文献の技術により確保するには、物品の搬送を一旦停止させ、その前方位置から反射板で電磁波をＲＦＤＩタグのアンテナに向けて反射させる必要がある。この方式では、物品の搬送をリードライドする毎に一時停止するため、物品の搬送に時間を要し、作業効率が低下することが考えられる。

本発明の目的は、ＲＦＩＤタグを取り付けた対象物を一時停止させることなく、対象物の側面に取り付けられてランダムな方向を向いたＲＦＩＤとリーダライタのアンテナの間でリードライトの通信を可能にしたＲＦＩＤ通信システム及びＲＦＩＤ通信方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係るＲＦＩＤ通信システムは、対象物に取り付けられたＲＦＩＤタグとリードライトの通信を行うアンテナと、前記アンテナからの電磁波を受ける位置に設置され、回転して前記電磁波を前記ＲＦＩＤタグに向けて反射する反射板を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、対象物に取り付けられたＲＦＩＤタグとリードライトの通信を行うアンテナからの電磁波を、回転する反射板にて前記ＲＦＩＤに向けて反射させ、前記アンテナと前記ＲＦＤＩタグの間でリードライトの通信を行う。

この場合、前記対象物の移動に伴って前記ＲＦＩＤタグが移動する経路の側方に設置され、前記反射板からの反射波を前記ＲＦＩＤタグに向けて反射する反射板を有する構成としてもよいものである。また、前記反射板を、前記経路の両側に配置してもよいものである。

以上説明したように本発明によれば、１個のアンテナと、回転する１個の反射板と、搬送路の側方に固定された反射板を利用することにより、複数のＲＦＩＤタグが立体的に広い範囲に分散してそれぞれのＲＦＩＤタグのアンテナ面がランダムな方向を向いていても、全てのＲＦＩＤタグと確実にリードライトの通信を行うことができる。

さらに、反射板を回転させることにより、複数のアンテナを通路または製造ラインを通過する台車の位置に応じて切り替える方式の通信システムより、安価かつ容易にＲＦＩＤタグとの通信を行うことができる。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
図１に示すように、商店の通路または工場の製造ライン等の搬送路５には、台車８が自動制御又は人力により移動可能に配置されている。図１では、台車８は図の左側から右側へのＸ方向に移動する。なお、台車８は、搬送路５上を往復移動するようにしてもよいものである。

前記台車８上には、対象物としての複数の物品１３が立体的に積み上げられており、複数の物品１３の側面には、１個又は複数のＲＦＩＤタグ３が取り付けられ、前記ＲＦＩＤタグ３は台車８上に立体的に積み上げられ、それぞれのＲＦＩＤタグ３のアンテナ面（以下、ＲＦＩＤタグ面という。）はランダムな方向を向いている。なお、台車８上には、大型の物品１３が１個積み上げられ、その１個の物品１３の側面に１個または複数のＲＦＩＤタグ３が取り付けられていてもよいものである。

図１に示す本発明の実施形態１においては、前記搬送路５の途中に、ＲＦＩＤタグ３とアンテナ２１との間でリードライトの通信を行うための領域５０が設定されている。本発明の実施形態１においては、前記台車８が前記領域５０内の搬送路５を進行する方向には、前記リードライトの通信を行うための機器が設置されておらず、物品１３を搭載した台車８は、領域５０内の搬送路５上を自由に移動可能になっている。

図１及び図２に示す本発明の実施形態１は、台車８が領域５０内の搬送路５上に移動する際に、物品１３の側面に取り付けられてＲＦＩＤタグ３のアンテナがランダムな方向に向いていた場合にも前記ＲＦＩＤタグ３とアンテナ２の間でリードライトの通信を可能にしたことを特徴とするものである。

具体的に説明すると、図１及び図２に示す本発明の実施形態１においては、前記１個のアンテナ２１は、前記領域５０内の上方位置であって、物品１３を搭載した台車８の移動に支障を与えない高さ位置にアンテナ固定具３１に支持されて設置されている。前記アンテナ２１は、電磁波６を上方に向けて放射する姿勢で前記アンテナ固定具３１に取り付けられている。なお、前記アンテナ２１は、搬送路５上を進行する台車８に対してほぼ真上位置に設置される。

前記アンテナ２１の高さより高い位置、例えば天井３２にはモーター３０が、そのモーター軸２９を縦方向に向けて設置され、前記モーター軸２９の下端には、第１の反射板２８が取り付けられている。

また、台車８が走行する搬送路５の側方位置であって、台車３の走行に支障を与えない位置には、第２の反射板４が配置されている。

次に、前記アンテナ２１と、上方位置の第１の反射板２８と、側方位置の第２の反射板４との関係について具体的に説明する。すなわち、前記反射板２８は、前記モーター軸２９に対して仰角θを持って傾斜した姿勢で取り付けられ、この姿勢を保ったままでモーター２８の角回転に伴ってモーター軸２９を回転中心として、図４に示す第１の反射領域Ａ，第２の反射領域Ｂ，第３の反射領域Ｃに渡って回転される。図４は、搬送路５を見下ろす位置から第１の反射板２８が水平面内を回転される軌跡を示すものである。

第１の反射領域Ａの範囲を回転される第１の反射板２８は図１における−Ｘ・Ｚの象限内で一端２８ａが上方に向き、他端２８ｂが下方を向いた実線で示す傾斜姿勢となり、台車８がＸ方向に進行する際における物品１３の前方側面１３ａに取り付けられたＲＦＩＤ３に対して、アンテナ２１からの電磁波７ａを反射波７ｂとして反射する。

第２の反射領域Ｂは、第１の反射領域Ｂに連続する回転領域であり、第２の反射領域Ｂ内に回転される第１の反射板２８は、図２におけるＺ・Ｙの象限内で一端２８ａが上方に向き、他端２８ｂが下方を向いた実線で示す傾斜姿勢となり、搬送路５の側方位置に配置した反射板４に向けてアンテナ２１からの電磁波６を反射波７ａとして反射する。

第３の反射領域Ｃは、第２の反射領域Ｂに連続する回転領域であり、第３の反射領域Ｃ内に回転される第１の反射板２８は、図１のＺ・Ｘの象限内で一端２８ａが上方に向き、下端２８ｂが下方を向いた点線で示す傾斜姿勢となり、台車８がＸ方向に進行する際における物品１３の後方側面１３ｂに取り付けられたＲＦＩＤ３に対して、アンテナ２１からの電磁波６を反射波７ｂとして反射する。

前記搬送路５の側方位置に配置された前記第２の反射板４は、上下方向に複数段に配置され、図２に示す第２の反射位置Ｂに姿勢転換された第１の反射板２８が反射した反射波７ｃを略水平方向に反射して、その反射波７ｄを物品１３の側方側面１３ｃに取り付けたＲＦＩＤタグ３に向けて放射する。なお、図1及び図２に示す反射板４は、４段に配置したが、これに限られるものではなく、その反射面の大きさによっては、１個の反射板４を配置してもよく、図１及び図２に示す反射板４の配置個数に限られるものではない。

前記第１の反射板２８の反射面は、パラボラ又は平面反射面として形成されている。アンテナ２１からの電磁波は上方に向け放射され、第１の反射板２８で反射されて、電磁波の放射方向が斜め下方に変更される。

前記第１の反射板２８の反射面の形状は回転放物面であり、その反射面の焦点にアンテナ２１が設置される。第１の反射板２８で反射された電磁波は、平行な放射特性で拡散せずに鋭い指向性を持って、第１の反射板２８の回転に伴い下方の搬送路５及び第２の反射板４に向けて放射される。第１の反射板２８は、天井３２に固定されたモーター３０のモーター軸２９に俯角θを持って固定され、この俯角θを保ってモーター軸２９を中心にモーター３０で回転させる。図１では破線で第１の反射板２８が回転する軌跡を示している。

第１の反射板２８の回転に伴いアンテナ２１からの電磁波は、第２の反射板４に放射される。１個または複数の第２の反射板４は、第１の反射板２８からの反射波７ｃを反射して水平またはほぼ水平方向に反射波７ｄを放射するように傾けて設置される。台車８が第２の反射板４の側方を通過する区間に来ると、立体的に積み上げられたＲＦＩＤタグ３へ、側方からそれぞれ水平方向にある第２の反射板４から反射波７ｄが放射される。それぞれの第２の反射板４が第１の反射板２８からの電磁波７ｃを水平または、ほぼ水平方向に反射して、反射波７ｄを立体的に積み上げられたＲＦＩＤタグ３に放射する。なお、第１の反射板２８の反射面の形状は平面でもよい。第１の反射板２８の回転に伴い、第１の反射板２８の平面形状の反射面で反射された電磁波は、回転放物面に比較して拡散しながら下方の搬送路５及び第２の反射板４に向けて放射される。

アンテナ２１からの電磁波は、第１の反射板２８の回転に伴い、台車８が搬送路５を通過している間に、台車８の進行方向（図１のＸ軸進行方向）の物品１３の前方側面１３ａ，側方側面１３ｃ，後方側面１３ｂの全ての面に向けて放射される。アンテナ２１からの電磁波は、台車８上の物品に取り付けられたランダムな方向を向いている１個または複数のＲＦＩＤタグ３にもそれぞれ異なる方向から放射され、有効な通信経路が形成され、ＲＦＩＤタグ３と通信が行える。

図２に示すように、第２の反射板４の個数は、第２の反射板４の高さ方向の幅と立体的に積み上げられたＲＦＩＤタグ３の積み上げ高さにより変化し、第２の反射板４の幅が小さいと反射板４の個数は増加し、またＲＦＩＤタグ３の積み上げ高さが大きいと第２の反射板４の個数は増加する。ただし、第２の反射板４の幅が電磁波の波長と同じ長さ、或いは電磁波の波長の３／４、１／２などと同じ長さになると、第２の反射板４上で電磁波の共振が起きて衰退し、反射波の電力が落ちてしまう。第２の反射板４の幅は、電磁波の波長以上の長さに設定する必要がある。

１個または複数の第２の反射板４は、商店や工場の壁面、または商店の通路や工場の製造ラインなどの搬送路５の側方に設けられた支柱などに、金具などを利用してほぼ縦方向に取り付けられる。第２の反射板４は、四角形の金属製または電磁波反射剤が塗布された四角形の合成樹脂製であり、その反射面の形状は平面、二次放物柱面、円柱面、楕円体面等からなる。反射板４の反射面の形状を二次放物柱面、円柱面、楕円体面とすると、平面形状の反射板４に比較し、反射板４からの反射波７ｄが拡散しない。反射板４の反射面が二次放物柱面、円柱面、楕円体面である場合、反射波７ｄが集束し立体的に積み上げられたＲＦＩＤタグ３の中央に向かって強くなっていく放射特性を示す。

アンテナ２１はリーダライタ１１に接続され、ＲＦＩＤタグ３とリードライト通信により得られたデータは、コンピュータ端末１５に送られる。コンピュータ端末１５は、ネットワーク１６を介してサーバ１７に接続され、サーバ１７との間にデータの遣り取りを行う。サーバ１７は、ＲＦＩＤタグ３とリードライト通信により得られたデータをコンピュータ端末１５から収集し、データベース化して保存する。そのデータは商店の物品管理や、工場の製造管理に利用される。

図４に示すように、領域５０内の搬送路５に沿ってセンサ４１〜４４が設置されている。これらのセンサ４１〜４４は、台車８を検出するものである。センサ４１は、領域５０内に進行しようとする台車８を検出するものである。センサ４２は、第１の反射板２８が第１の反射領域Ａから第２の反射領域Ｂに切り替わる位置に設置されている。センサ４３は、第１の反射板２８が第２の反射領域Ｂから第３の反射領域Ｃに切り替わる位置に設置されている。センサ４４は、領域５０を抜け出る台車８を検出位置に設置されている。

前記コンピュータ端末１５のＣＰＵを利用して、モーター３０を駆動制御するための制御部４６が構成されている。前記制御部４６は、コンピュータ端末１５のＣＰＵが内部メモリに記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより構成される。前記制御部４６は、領域５０内における台車８の現在位置を算出するためのデータベース４７と、第１の反射板２８の向きを第１の反射位置Ａ，第２の反射位置Ｂ，第３の反射位置Ｃに切替制御する反射板指向制御用のデータベース４８を備えている。

前記制御部４６は、センサ４１〜４４から入力する検知信号と、タイマ４５かた入力する時間情報と、現在位置用のデータベース４７に含まれる台車８の速度情報などに基づいて、領域５０内における台車８の現在の位置を割り出す。前記制御部４６は、前記割り出した台車８の現在位置情報に基づいて、反射板指向制御用のデータベース４８に含まれる情報、駆動制御部４９から入力する第１の反射板２８の現在の姿勢情報などに基づいて、第１の反射板２８を第１の反射領域Ａ，第２の反射領域Ｂ，第３の反射領域Ｃに回転させるための指令を前記駆動制御部４９に出力する。前記駆動制御部４９は、前記制御部４６から出力される駆動指令に基づいて前記モーター３０を制御することにより、第１の反射板２８を第１の反射領域Ａ，第２の反射領域Ｂ，第３の反射領域Ｃに回転させる。

次に、本発明の実施形態１に係るＲＦＩＤ通信システムを用いて、ＲＦＩＤタグ３とアンテナ２の間でＲＦＩＤ通信を行う場合について説明する。

実施形態１において、通路または製造ライン等の搬送路５の上方に設置された１個のアンテナ２１と第１の反射板２８、及び搬送路５の側方に設置された１個または複数の第２の反射板４により、台車８上に立体的に積み上げられた複数のＲＦＩＤタグ３とリードライトの通信を行う。

台車８上に立体的に積み上げられた複数のＲＦＩＤタグ３のＲＤＩＤタグ面は、ランダムな方向を向いている。アンテナ２１から見たＲＤＩＤタグ面の電磁波の有効受信領域に比例してＲＤＩＤタグ３の受信電磁波レベルは変化し、ＲＤＩＤタグ面に垂直にアンテナ２１からの電磁波が入射するとき、ＲＤＩＤタグ面の電磁波の有効受信領域は最大となり、受信電磁波レベルは最大となる。

図１において、台車８は、搬送路５をＸ軸の進行方向に沿って移動してくる。図５のステップＳ１において、図３に示す制御部４６は、センサ４１により台車８が搬送路５の領域５０内、すなわちアンテナ２１とのリードライト通信可能範囲に入って否かを監視する。前記制御部４６は、台車８が領域５０内の入口を通過するまで前記監視を継続する（ステップＳ１；ＮＯ）。

前記制御部４６は、センサ４１が台車８の進行を検知すると（ステップＳ１；ＹＥＳ）、その検知信号をトリガとして、タイマ４５からの時間情報及び現在位置用のデータベース４７の記憶情報に基づいて、台車８が領域５０の入口側に進行したことを検出する。

次に図５のステップＳ２において、制御部４６は、反射板指向制御用データベース４８の記憶情報と、駆動制御部４８からの第１の反射板２８の回転位置に関する情報に基づいて、第１の反射板２８を図４に示す第１の反射領域Ａの範囲に回転させる旨の決定を行う。前記制御部４６は、駆動制御部４９から入力する反射板２８が図４に示す第１の反射領域Ａの範囲に回転されている場合（ステップＳ２；ＹＥＳ）、駆動制御部４９に、反射板２８を現状のままで回転させるように指令する。

前記制御部４６は、駆動制御部４９から入力する第１の反射板２８の回転位置が第１の反射領域Ａの範囲からずれている場合には、駆動制御部４９に、第１の反射板２８の回転を制御する指令を出力する。前記駆動制御部４９は、前記制御部４６から指令を受けると、モーター３０を駆動し、反射板２８の回転範囲を図４に示す第１の反射領域Ａに変更する。

アンテナ２１からは、リードライタ１１からの信号に基づいて電磁波が第１の反射板２８に向けて放射されているため、第１の反射領域Ａの範囲で回転する第１の反射板２８は、回転を継続しながら、アンテナ２１からの電磁波を図１のＸ軸方向に進行する台車８上の物品１３における進行方向の前方側面１３ａに向けて電磁波７ａを反射する。

したがって、台車８に積み上げられた１個または複数の物品に取り付けられた１個または複数のＲＦＩＤタグ３のうち台車進行方向の前方側面１３ａに取り付けられたＲＦＩＤタグ３は、第１の反射板２８からの電磁波７ａを受けるので、アンテナ２１との通信を行う。前記ＲＦＩＤタグ３とアンテナ２１の間の通信は、第１の反射板２８から放射される電磁波７ａが該ＲＦＩＤタグ３に向けて放射されている間に行われる。前記制御部４６は、前記駆動制御部４９に指令を出力し、前記駆動制御部４９は、モーター３０による第１の反射板２８の回転速度を、アンテナ２１とＲＦＩＤタグ３の間で通信開始から完了までの一連のリードライトの通信を可能な速度に制御する。

アンテナ２１からＲＦＩＤタグ３への通信に用いる電磁波に円偏波を用いる。ＲＦＩＤタグ３は、電磁波を受信する場合、右旋回、左旋回の両方の円偏波が受信可能である。ＲＦＩＤタグ３のアンテナとしては、モノポールアンテナ、ダイポールアンテナ、２組のダイポールアンテナを互いに９０度で組み合わせたターンスタイルアンテナ、平面アンテナなどが用いられ、これらのアンテナがＲＦＩＤタグ３のＲＦＩＤタグ面に実装される。ＲＦＩＤ３のアンテナがモノポールアンテナ、ダイポールアンテナである場合、ＲＦＩＤタグ３の表裏の両面、及び側面から電磁波を受信可能である。ＲＦＩＤ３のアンテナが平面アンテナである場合、ＲＦＩＤタグ３の表裏の両面から電磁波を受信可能である。

ＲＦＩＤタグ３が受信する電磁波レベルは、アンテナ２１からＲＦＩＤタグ３までの経路の長さ、アンテナ２１または第１の反射板２８からの放射方向とＲＦＩＤタグ３のアンテナの長さまたはアンテナが実装されたＲＦＩＤタグ３のＲＦＩＤタグ面の向きにより変化する。

ＲＦＩＤ３のアンテナがモノポールアンテナ、ダイポールアンテナである場合、放射方向からみたＲＦＩＤタグ３のアンテナの長さを受信有効長、平面アンテナである場合、放射方向からみたＲＦＩＤタグ面の面積を受信有効面積とすると、放射方向とＲＦＩＤタグ面が垂直のときに受信有効長または受信有効面積は最大となり、受信電磁波レベルは最大値を示す。

図１及び図４に示すように、台車８は、搬送路５をＸ軸の進行方向に沿ってさらに移動する。台車８が第１の反射領域Ａから第２の反射領域Ｂに移動すると、センサ４２が台車８の存在を検知する。

前記制御部４６は、センサ４２が第２の反射領域Ｂに進行した台車８を検知すると、その検知信号をトリガとして、タイマ４５からの時間情報及び現在位置用のデータベース４７の記憶情報に基づいて、台車８が第２の反射領域Ｂの範囲内に進行したことを検出する。

次に図５のステップＳ３において、制御部４６は、反射板指向制御用データベース４８の記憶情報と、駆動制御部４８からの第１の反射板２８の回転位置に関する情報に基づいて、第１の反射板２８の回転位置を図４に示す第２の反射領域Ｂの範囲に切り替わっているか否かを判定する。

前記制御部４６は、駆動制御部４９から入力する反射板２８が図４に示す第２の反射領域Ｂの範囲に回転されている場合（ステップＳ３；ＹＥＳ）、駆動制御部４９に、反射板２８を現状のままで回転させるように指令する。

前記制御部４６は、駆動制御部４９から入力する第１の反射板２８の回転位置が第２の反射領域Ｂの範囲からずれている場合、駆動制御部４９に、第１の反射板２８の回転を制御する指令を出力する。前記駆動制御部４９は、前記制御部４６から指令を受けると、モーター３０を駆動し、反射板２８の回転範囲を図４に示す第２の反射領域Ｂの範囲に修正する。

台車８が第２の反射板４の側方まで進むと、台車８上に積み上げられた１個または複数の物品１３の側方側面１３ｂ取り付けられた１個または複数のＲＦＩＤタグ３が、図１及び図２に示す第２の反射板４と面している。

第１の反射板２８は、第２の反射領域Ｂ内を回転するため、アンテナ２１からの電磁波６は、第１の反射板２８により第２の反射板４に向けて反射される。したがって、台車８の進行方向の右側面１３ｂのＲＦＩＤタグ３は、第２の反射板４からの電磁波７ｄを受けて通信が可能になるので、アンテナ２１とリードライトの通信を行う。前記通信は、アンテナ２１から放射された電磁波６が第１の反射板２８で反射され，さらにその反射波７ｃが第２の反射板４で反射され、その反射波７ｄがＲＦＩＤタグに向けて放射されている間に行われる。

前記制御部４６は、前記駆動制御部４９に指令を出力し、前記駆動制御部４９は、モーター３０による第１の反射板２８の回転速度を、アンテナ２１とＲＦＩＤタグ３の間で通信開始から完了までの一連のリードライトの通信を可能な速度に制御する。

さらに図５のステップＳ４において、台車８上に積み上げられた１個または複数の物品に取り付けられた１個または複数のＲＦＩＤタグ３のうち、図２において第２の反射板４と面していない台車進行方向左側面１３ｄのＲＦＩＤタグ３とは、台車８に装備された図示しない自動制御機構或いは人力により、物品１３を支えている台車８の図示しない台座を１８０度回転させ、左側面のＲＦＩＤタグ３を第２の反射板４からの電磁波を受信できる位置に位置変更する。

前記制御部４６は、センサ４２から検知信号が出力されたこと、次のセンサ４３が台車８の存在を検出していないこと、タイマ４５からの時間情報に基づいてセンサ４３が設定時間内に台車８の存在を検出しないことを条件として、前記駆動制御部４９に第１の反射板２８を第２の反射領域Ｂ内に逆回転させることを出力する。前記駆動制御部４９は、前記制御部４６から指令を受け取ると、第１の反射板２８を第２の反射領域Ｂ内に逆回転させて、物品１３の左側側面１３ｄに取り付けられたＲＦＩＤタグ３とアンテナ２１とのリードライトの通信を確保する。

前記制御部４６は、前記駆動制御部４９から第１の反射板２８を第２の反射領域Ｂ内を逆回転させた旨の出力を受けると、前記駆動制御部４９に指令を出力する。前記駆動制御部４９は、前記制御部４６からの指令に基づいて第１の反射板２８を第２の反射領域Ｂの終端まで正回転させ、次のリードライトに備える。

台車８がＸ軸の進行方向に沿ってさらに移動して、第２の反射板４の側方を抜け出ると、センサ４３が第３の反射領域Ｃ内に進行した台車８の存在を検知する。

前記制御部４６は、センサ４３が第３の反射領域Ｃに進行した台車８を検知すると、その検知信号をトリガとして、タイマ４５からの時間情報及び現在位置用のデータベース４７の記憶情報に基づいて、台車８が第３の反射領域Ｃの範囲内に進行したことを検出する。

次に図５のステップＳ５において、制御部４６は、反射板指向制御用データベース４８の記憶情報と、駆動制御部４８からの第１の反射板２８の回転位置に関する情報に基づいて、第１の反射板２８の回転位置を図４に示す第３の反射領域Ｃの範囲に切り替わっているか否かを判定する。

前記制御部４６は、駆動制御部４９から入力する反射板２８が図４に示す第３の反射領域Ｃの範囲に回転されている場合（ステップＳ５；ＹＥＳ）、駆動制御部４９に、反射板２８を現状のままで回転させるように指令する。

前記制御部４６は、駆動制御部４９から入力する第１の反射板２８の回転位置が第３の反射領域Ｃの範囲からずれている場合、駆動制御部４９に、第１の反射板２８の回転を制御する指令を出力する。前記駆動制御部４９は、前記制御部４６から指令を受けると、モーター３０を駆動し、反射板２８の回転範囲を図４に示す第３の反射領域Ｃの範囲に修正する。

台車８上に積み上げられた１個または複数の物品に取り付けられた１個または複数のＲＦＩＤタグ３のうち、台車進行方向後面１３ｃのＲＦＩＤタグ３が回転する第１の反射板１８からの反射波７ｃを受けて通信が可能になるので、アンテナ２１とリードライトの通信を行う。前記通信は、第１の反射板２８から放射される電磁波が該ＲＦＩＤタグ３に向けて放射されている間に行われる。

前記制御部４６は、前記駆動制御部４９に指令を出力し、前記駆動制御部４９は、モーター３０による第１の反射板２８の回転速度を、アンテナ２１とＲＦＩＤタグ３の間で通信開始から完了までの一連のリードライトの通信を可能な速度に制御する。

台車８がさらに移動して、領域５０、すなわちリードライト通信可能範囲から抜け出ると、センサ４４は図５のステップＳ６において、台車８が領域５０から抜け出たことを検出する。前記制御部４６は、センサ４４からの検知信号をトリガとして、ＲＦＩＤタグ３とアンテナ２１間の通信を完了させる。さらに、前記制御部４６は、前記駆動制御部４９から第１の反射板２８を第３の反射領域Ｃ内を回転させた旨の出力を受けると、前記駆動制御部４９に指令を出力する。前記駆動制御部４９は、前記制御部４６からの指令に基づいて第１の反射板２８を第１の反射領域Ａの始端まで逆回転させ、次のリードライトに備える。

以上説明したように、本発明の実施形態１によれば、１個のアンテナと、回転する１個の反射板と、搬送路の側方に固定された反射板を利用することにより、複数のＲＦＩＤタグが立体的に広い範囲に分散してそれぞれのＲＦＩＤタグのアンテナ面がランダムな方向を向いていても、全てのＲＦＩＤタグと確実にリードライトの通信を行うことができる。

さらに、反射板を回転させることにより、複数のアンテナを通路または製造ラインを通過する台車の位置に応じて切り替える方式の通信システムより、安価かつ容易にＲＦＩＤタグとの通信を行うことができる。

（実施形態２）
図６は、本発明の実施形態２を示す側面図、図７は、本発明の実施形態２を示す正面図である。

本発明の実施形態２は、実施形態１における１個または複数の第２の反射板４を２組にし、台車進行方向の両側に第２の反射板４を設置したものである。図６では、片側の１組（図４の左側の第２の反射板４）は省略してある。

前記２組の第２の反射板４は、商店や工場の向かい合った両壁面に、または商店の通路や工場の製造ラインなどの搬送路５を挟む向かい合った両側方に設けられた支柱などに金具などを利用してほぼ縦方向に取り付けられる。

本発明の実施形態２は、第１の反射領域Ａ及び第３の反射領域Ｃにおける動作が共通するが、第２の反射領域Ｂにおいて台車８上の物品１３を１８０°回転させない点で相違している。具体的に説明する。

前記制御部４６は、センサ４２が第２の反射領域Ｂに進行した台車８を検知すると、その検知信号をトリガとして、タイマ４５からの時間情報及び現在位置用のデータベース４７の記憶情報に基づいて、台車８が第２の反射領域Ｂの範囲内に進行したことを検出する。

次に図５のステップＳ３において、制御部４６は、反射板指向制御用データベース４８の記憶情報と、駆動制御部４８からの第１の反射板２８の回転位置に関する情報に基づいて、第１の反射板２８の回転位置を図４に示す第２の反射領域Ｂの範囲に切り替わっているか否かを判定する。

前記制御部４６は、駆動制御部４９から入力する反射板２８が図４に示す第２の反射領域Ｂの範囲に回転されている場合（図５のステップＳ３；ＹＥＳ）、駆動制御部４９に、反射板２８を現状のままで回転させるように指令する。

前記制御部４６は、駆動制御部４９から入力する第１の反射板２８の回転位置が第２の反射領域Ｂの範囲からずれている場合、駆動制御部４９に、第１の反射板２８の回転を制御する指令を出力する。前記駆動制御部４９は、前記制御部４６から指令を受けると、モーター３０を駆動し、反射板２８の回転範囲を図４に示す第２の反射領域Ｂの範囲に修正する。

台車８が第２の反射板４の側方まで進むと、台車８上に積み上げられた１個または複数の物品１３の側方側面１３ｂ取り付けられた１個または複数のＲＦＩＤタグ３が、図６及び図７に示す２組の第２の反射板４と面している。

第１の反射板２８は、第２の反射領域Ｂ内を回転するため、アンテナ２１からの電磁波６は、第１の反射板２８により一方の第２の反射板４に向けて反射される。したがって、台車８の進行方向の右側面１３ｂのＲＦＩＤタグ３は、第２の反射板４からの電磁波７ｄを受けて通信が可能になるので、アンテナ２１とリードライトの通信を行う。前記通信は、アンテナ２１から放射された電磁波６が第１の反射板２８で反射され，さらにその反射波７ｃが第２の反射板４で反射され、その反射波７ｄがＲＦＩＤタグに向けて放射されている間に行われる。

前記制御部４６は、前記駆動制御部４９に指令を出力し、前記駆動制御部４９は、モーター３０による第１の反射板２８の回転速度を、アンテナ２１とＲＦＩＤタグ３の間で通信開始から完了までの一連のリードライトの通信を可能な速度に制御する。

さらに、台車８上に積み上げられた１個または複数の物品に取り付けられた１個または複数のＲＦＩＤタグ３のうち、台車進行方向左側面１３ｄのＲＦＩＤタグ３は、他方の第２の反射板４と面している。

したがって、物品１３を支えている台車８の図示しない台座を１８０度回転させる必要がない。

前記制御部４６は、センサ４２から検知信号が出力されたこと、次のセンサ４３が台車８の存在を検出していないこと、タイマ４５からの時間情報に基づいてセンサ４３が設定時間内に台車８の存在を検出しないことを条件として、前記駆動制御部４９に第１の反射板２８を第２の反射領域Ｂ内に正回転させることを出力する。前記駆動制御部４９は、前記制御部４６から指令を受け取ると、第１の反射板２８を第２の反射領域Ｂ内に正回転させて、物品１３の左側側面１３ｄに取り付けられたＲＦＩＤタグ３とアンテナ２１とのリードライトの通信を確保する。

前記制御部４６は、前記駆動制御部４９から第１の反射板２８を第２の反射領域Ｂ内を逆回転させた旨の出力を受けると、前記駆動制御部４９に指令を出力する。前記駆動制御部４９は、前記制御部４６からの指令に基づいて第１の反射板２８を第２の反射領域Ｂの終端まで正回転させ、次のリードライトに備える。この後の動作は、実施形態１と同様である。

以上説明したように本発明の実施形態２によれば、１個または複数の第２の反射板４を台車進行方向の左側にも１組追加して設置したものである。台車８が通路または製造ラインなどの搬送路５をＸ軸の進行方向に沿って移動し、台車８が第２の反射板４の側方まで進んで来た時、実施形態１では、第２の反射板４からみて反対面のＲＦＩＤタグ３に電波が届かないため、台車を１８０度回転させる必要があったが、本実施形態２では、第２の反射板４を台車進行方向左側にも設置しているため、台車進行方向左側にあるＲＦＩＤタグ３は左側方の第２の反射板４からの電磁波を受けることができ、台車８を回転せずとも通信を行うことができるという利点がある。

以上説明したように本発明によれば、ベルトコンベアまたは台車などで移動する物品、部材、装置の管理システム、工場、倉庫、流通経路などに保管されている物品、部材、装置の管理システム、ＲＦＩＤタグが使用される個人認知システム、入退場管理システム、ＲＦＩＤタグが使用される動物認知システム、動物管理システムなどに適用することができる。

図１は、本発明の実施形態１に係るＲＦＩＤ通信システムを示す図であって、図２のＹ軸方向から見た側面図である。 図２は、図１のＸ軸方向から見た正面図である。 本発明の実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態の動作を説明する図である。 本発明の実施形態の動作を説明するフローチャートである。 図６は、本発明の実施形態２に係るＲＦＩＤ通信システムを示す図であって、図７のＹ軸方向から見た側面図である。 図７は、図６のＸ軸方向から見た正面図である。

符号の説明

３ ＲＦＩＤタグ
４ 第２の反射板
５ 搬送路
６ アンテナから放射される直接波である電磁波
７ａ，７ｂ，７ｃ 反射板からの反射波
８ 台車
１１ リーダライタ
１５ コンピュータ端末
１６ ネットワーク
１７ サーバ
２１ アンテナ
２８ 第１の反射板
３０ モーター
４１〜４４ センサ
４６ 制御部
４９ 駆動制御部

Claims (6)

1. 対象物に取り付けられたＲＦＩＤタグとリードライトの通信を行うアンテナと、
   前記アンテナからの電磁波を受ける位置に設置され、回転して前記電磁波を前記ＲＦＩＤタグに向けて反射する反射板を有することを特徴とするＲＦＩＤ通信システム。
2. 前記対象物の移動に伴って前記ＲＦＩＤタグが移動する経路の側方に設置され、前記反射板からの反射波を前記ＲＦＩＤタグに向けて反射する反射板を有することを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤ通信システム。
3. 前記反射板を、前記経路の両側に配置したことを特徴とする請求項２に記載のＲＦＩＤ通信ステム。
4. 対象物に取り付けられたＲＦＩＤタグとリードライトの通信を行うアンテナからの電磁波を、回転する反射板にて前記ＲＦＩＤに向けて反射させ、前記アンテナと前記ＲＦＤＩタグの間でリードライトの通信を行うことを特徴とするＲＦＩＤ通信方法。
5. 前記対象物の移動に伴って前記ＲＦＩＤタグが移動する経路の側方位置で、前記反射板からの反射波を前記ＲＦＩＤタグに向けて反射させることを特徴とする請求項４に記載のＲＦＩＤ通信方法。
6. 前記経路の両側位置で、前記反射板からの反射波を前記ＲＦＩＤタグに向けて反射させることを特徴とする請求項５に記載のＲＦＩＤ通信方法。

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