JP2008299377A - 無線式データキャリアシステムの質問器および中継器 - Google Patents

Abstract

【課題】
質問器と応答器とが確実に無線通信できて、初心者でも簡単に使用することができる無線式データキャリアシステムの質問器および中継器を提供するものである。
【解決手段】
質問器１と応答器とが直接、または中継器を介して無線通信で結合される無線式データキャリアシステムの質問器１において、質問器１のアンテナ２１の近傍に、応答器または中継器との接触を検知する押しボタンスイッチ２２を備えていることを特徴とする。この場合、質問器１は、押しボタンスイッチ２２によって応答器または中継器との接触を検知したときに無線信号を出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、質問器と応答器とが直接、または中継器を介して無線通信を行う無線式データキャリアシステムの質問器および中継器に関するものである。

物流の管理、商品在庫の管理などに質問器／応答器（リーダライタ／データキャリア）の無線式データキャリアシステムが使用されている。質問器と応答器との間は無線通信で接続される。質問器、すなわちリーダライタは、固定設置型や携帯型が用いられ、応答器のデータを読み取り、または応答器に対してデータを書き込む。応答器は、カード形、コイン形、あるいは箱形の形状をしており、商品等の物品に取付けられる。

質問器からは恒常的に質問の無線信号を送信しており、これを応答器が受信して応答の無線信号を送信し、質問器がその応答信号を受信する。

一般的に固定設置型の質問器は、あらかじめ定められた場所に置かれる物品の管理、もしくは一定の場所を通過する物品の管理に使用される。一方、携帯型の質問器は、作業者が携帯して持ち運びできるため、広範な領域で物品の管理に使用される。

固定設置型の質問器には、管理対象物品に取付けられた応答器との通信が確実に行えるように利得の高い大型のアンテナが装備される。一方、携帯型の質問器には、携帯性という制約のために利得の小さな小型のアンテナを装備せざるを得ない。また携帯型の質問器は、一般的に電池で作動するので、電池持続時間の制約のために送信電力をあまり大きくできない。このため、携帯型の質問器は、固定設置型の質問器と比較して通信可能な距離が短い。物品を管理する際には、応答器に携帯型の質問器のアンテナを近づける必要がある。

特許文献１には質問器にリード線で接続された外部アンテナを設け、この外部アンテナを手袋やリストバンドに取付けて、手の平、手の甲または手首に装着できるものが記載されている。商品の持ち手の近くに応答器を取付けておくことで、商品を持つ動作時に外部アンテナを装着した手と応答器との距離が短くなることを利用して、質問器と応答器とが無線通信を行う。

特開２００３−６５８５号公報

上記した従来の無線式データキャリアシステムには以下の課題がある。携帯型の質問器は、広範な領域で作業できるという利点はあるものの、応答器との無線通信可能な距離が短いため、応答器にどの程度近づければ通信できるのかを作業者は常に意識して判断しなければならない。特許文献１に記載された手袋等に外部アンテナを装着して商品を持つ動作時に通信が行われるタイプであっても、持った際に外部アンテナ側の手と商品に付けられた応答器とが逆側になったときには通信できない。特に作業に慣れていない初心者が携帯型の質問器を使用するときには、質問器（または外部アンテナ）を近づけるという動作に意識が集中してしまうため作業効率が落ちてしまう。

また、質問器は無線通信可能な距離に応答器が存在しない場合であっても、恒常的に質問の無線信号を送信している。このため、電力を無駄に使用している。特に電池駆動の携帯型の質問器は、応答器と通信していない際には無駄に電池を消耗して、電池持続時間が短くなっている。

さらに、固定設置型の質問器には、一定の場所にある物品の管理に適し、携帯型の質問器には、広範な領域での物品の管理に適すというそれぞれの利点があるが、両方必要な場合には、設備を導入するためのコストが高額になってしまう。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、質問器と応答器とが確実に無線通信できて、初心者でも簡単に使用することができる無線式データキャリアシステムの質問器を提供するものである。また、電力を無駄に消費することなく電池持続時間を長くすることができる無線式データキャリアシステムの質問器を提供するものである。さらに、携帯型および固定設置型の両方の質問器が必要であるときにも、安価に導入することができる無線式データキャリアシステムの質問器および中継器を提供するものである。

前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載の無線式データキャリアシステムの質問器は、質問器と応答器とが直接、または中継器を介して無線通信で結合される無線式データキャリアシステムの質問器において、質問器のアンテナ近傍に、応答器または中継器との接触を検知する通信開始検知器を備えていることを特徴とする。

請求項２に記載の無線式データキャリアシステムの質問器は、請求項１に記載されたもので、該質問器は、該通信開始検知器によって応答器または中継器との接触を検知したときに無線信号を出力することを特徴とする。

請求項３に記載の無線式データキャリアシステムの中継器は、該質問器から出力される無線信号に共振して誘導された信号を中継アンテナを介して無線信号として出力する送信用共振回路と、中継アンテナを介して入力される該応答器から出力される無線信号に共振する受信用共振回路とを備えていることを特徴とする。

請求項４に記載の無線式データキャリアシステムの中継器は、請求項３に記載されたもので、該送信用共振回路と該中継アンテナとの間に増幅回路を備えたことを特徴とする。

請求項５に記載の無線式データキャリアシステムの中継器は、請求項３に記載されたもので、ｎ本の該中継アンテナと、ｎ個の該送信用共振回路と、各々の送信用共振回路の近傍に設けられたｎ個の質問器検知器と、該受信用共振回路と、いずれかの送信用共振回路に誘導された信号を増幅する増幅回路と、第ｍ番目（ｍは１以上ｎ以下の自然数）の質問器検知器が質問器の近接または接触を検知したときに第ｍ番目の送信用共振回路と増幅回路の入力部との経路、増幅回路の出力部と第ｍ番目の中継アンテナとの経路、および第ｍ番目の中継アンテナと受信用共振器との経路を選択接続する選択切換回路とを備えていることを特徴とする。

請求項１記載の無線式データキャリアシステムの質問器によれば、応答器または中継器との接触を検知する通信開始検知器を質問器のアンテナ近傍に備えたことにより、作業者は通信開始検知器が作動するように応答器や中継器に接触させることで、無線通信可能な距離に質問器を入れることができる。このため、初心者でも確実に使用することができる。

請求項２記載の無線式データキャリアシステムの質問器によれば、通信開始検知器が検知したときに無線信号を出力することにより、通信を行わないときは無駄に電力を浪費しない。したがって、低消費電力のため、電池持続時間を長くすることができる。

請求項３記載の無線式データキャリアシステムの中継器によれば、質問器や応答器の出力した無線信号に送信用共振回路／受信用共振回路が共振することにより中継する。このように共振回路および中継アンテナの非常に簡単な構成であるため、安価に製造することができる。さらに携帯型の質問器と組み合わされて、固定設置型の質問器として用いることができるため、携帯型および固定設置型の質問器両方の設備を導入するコストよりも大幅に安価に導入することができる。

請求項４記載の無線式データキャリアシステムの中継器によれば、質問器から出力された無線信号を増幅回路で増幅して出力することにより、質問器の送信出力では弱い場合に送信出力を中継器で補うことで確実な通信を行うことができる。中継器は、増幅回路を主とした簡単な構成であるため、携帯型および固定設置型の質問器両方の設備を導入するコストよりも大幅に安価に導入することができる。

請求項５記載の無線式データキャリアシステムの中継器によれば、ｎ本の中継アンテナとｎ個の送信用共振回路との間に増幅回路が設けられ、質問器検知器の検知によって質問器の接触した送信用共振回路・増幅回路・対応する中継アンテナの経路、およびこの中継アンテナ・受信用共振回路の経路が選択切換回路によって選択接続される。このため、質問器と組み合わせて、ｎ個の場所に置かれる物品の管理を一箇所で行うことができる。したがって、多くの物品の管理を効率的に実施することができる。また、中継器は、固定設置型の質問器と比較して簡単な構成のため、安価に導入することができる。

以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明するが、本発明の範囲はこの実施例に限定されるものではない。

本発明を適用する無線式データキャリアシステムの質問器の実施例として携帯型の質問器のブロック図が図１に示されている。

携帯型の質問器１は、本体１０および外部アンテナ部１１がケーブル１２で接続されている。本体１０には、無線部１３および制御部１４が備えられている。制御部１４は、無線部１３の制御などを行う。外部アンテナ部１１には、送受信用アンテナ２１（アンテナ２１）および押しボタンスイッチ２２（スイッチ２２）が備えられている。アンテナ２１は、ループ状（コイル状）に巻かれて容量に接続され、送受信周波数に同調して共振するように構成されたアンテナであって、無線部１３にケーブル１２を介して接続されている。押しボタンスイッチ２２は、本発明における通信開始検知器に相当し、制御部１４にケーブル１２を介して接続されている。

外部アンテナ部１１の外観図が図２に示されている。

外部アンテナ部１１は、薄型の円盤状に形成されて、その内部にアンテナ２１が設けられるとともに、その中央部に押しボタンスイッチ２２が設けられている。このスイッチ２２は、一例として同図に示すように押下部（押しボタン部）が円柱状に形成されて、外部アンテナ部１１の表面を押し当てることで、押下部が押下されてスイッチが作動するように設けられている。また、外部アンテナ部１１には、スイッチ２２の設けられた面の反対面に、指に装着するための固定用ベルト２３が取付けられている。

質問器１（外部アンテナ部１１）が使用されている状態を示す図が図３に示されている。同図を参照しながら、質問器１の使用方法および質問器１の動作について説明する。

作業者は、物品の管理を行う前に、固定用ベルト２３に人差し指Ｆを通して、指Ｆの腹に外部アンテナ部１１が当たるように装着する。本体１０は、例えば手首にベルトで装着する（非図示）。

物品９１の管理を行う際に、作業者は、物品９１に取付けられた応答器９０に指Ｆ（外部アンテナ部１１）を押し当てる。このとき、スイッチ２２が押下されて、作業者は押下の感触（操作感）を感じる。また、スイッチ２２の押下に基づいて、制御部１４が応答器９０の接触を検知する。この検知に基づいて、制御部１４は、無線部１３に質問の送信用データを出力するとともに送信信号の出力を開始させる。なお、制御部１４は、スイッチ２２が押下されているときのみ、無線部１３に送信信号（無線信号）を出力させる。

無線部１３は、制御部１４から出力された送信用のデータをコーデック処理し、変調、増幅してアンテナ２１に出力する。アンテナ２１は、無線部１３から出力された信号を無線信号として出力する。このとき外部アンテナ部１１（スイッチ２２）は、応答器９０に接触していることから、応答器９０は、アンテナ２１から出力された質問の無線信号を確実に受信する。

応答器９０は、質問器１が送信した質問の無線信号を受信したことに基づき、応答の無線信号を出力する。外部アンテナ部１１が応答器９０に接触していることから、アンテナ２１に応答の無線信号と同様の信号が誘導され、無線部１３が検波・増幅・復調・デコード処理して制御部１４に出力する。このように、質問器１は、応答の無線信号を確実に受信する。したがって、質問器１と応答器９０との間で、確実に無線通信が行われる。無線通信は短時間で行われ、作業者は、わずかの時間だけ外部アンテナ部１１を応答器９０に押し付けているだけでよい。制御部１４は、無線通信の終了により、無線部１３を制御して無線信号の出力を停止させる。

作業者は、物品９１の管理を行う際に、外部アンテナ部１１を応答器９０に押し付けて、スイッチ２２の押下の操作感を感じることで質問器１と応答器９０とが無線通信できることがわかる。このため、外部アンテナ部１１を応答器９０のどの程度の距離まで近づければ良いかを考える必要がなく、初心者でも質問器１を用いて物品の管理を確実に行うことができる。

また、質問器１は、外部アンテナ部１１のスイッチ２２が押下されているときにしか、無線信号を出力しないため、無線通信を行わないときは無駄に電力を浪費しない。したがって、低消費電力のため、電池持続時間が長くなる。

なお、制御部１４は、スイッチ２２が押下されたときや通信が完了したときに本体１０の音源（非図示）から電子音を出力させる。作業者は、この音を聞くことによって一層操作感を得ることができる。

図４は、本発明を適用する別な態様の無線式データキャリアシステムの質問器の一実施例を示すブロック図である。なお以下において、既に説明した構成と同一の機能を有する構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

上記した質問器１では、本体１０とは別体の外部アンテナ部１１を備えた例について説明したが、図４に示す質問器１ａは、本体にアンテナ２１および押しボタンスイッチ２２を備えた一体型で構成されている。

質問器１ａの背面の外観図が図５に示されている。

この図に示すように質問器１ａには、内部にループ状のアンテナ２１が備えられている。また、ループ状のアンテナ２１の中心部にスイッチ２２が設けられている。このスイッチ２２の押下部は、質問器１ａの背面に突出して備えられ、背面を押し当てることで押下されてスイッチ２２が作動するように設けられている。

質問器１ａの使用されている状態を示す図が図６に示されている。作業者は、物品９１の管理を行う際に、質問器１ａを片手で握ってスイッチ２２を応答器９０に押し当てる。これにより、スイッチ２２が押下されて、制御部１４が応答器９０との接触を検知し、無線部１３に質問の送信信号の出力を開始させて質問器１ａと応答器９０とが無線通信を行う。スイッチ２２がアンテナ２１の近傍に設けられているため、アンテナ２１と応答器９０とが近接して、質問器１ａと応答器９０との間で、確実に無線通信が行われる。このため、質問器１ａを応答器９０のどの程度の距離まで近づければ良いかを考える必要がなく、初心者でも確実に質問器１ａを用いて物品の管理を行うことができる。また、スイッチ２２が押下されているときにしか、無線信号を出力させないため、無駄に電力を消費しない。

本発明を適用する無線式データキャリアシステムの中継器の実施例として中継器のブロック図が図７に示されている。なお、図７には、中継器３のほかに、前記した質問器１の外部アンテナ部１１の構成も示されている。

中継器３は、送受信用共振回路３１、ローパスフィルタ３２、および中継アンテナ３３を備えている。送受信用共振回路３１は、本発明の送信用共振回路および受信用共振回路に相当し、ループ状（コイル状）に巻かれた導線と容量とが接続されて、質問器が送受信する周波数に共振するように構成され、ローパスフィルタ３２の一端に接続されている。ローパスフィルタ３２は、質問器が送受信する周波数の信号を通過させつつ、送受信周波数よりも高い周波数の不要な信号を減衰させるようなフィルタに構成されている。ローパスフィルタ３２の他端は、中継アンテナ３３に接続されている。中継アンテナ３３は、質問器１の送受信する周波数の無線信号を送信および受信する。

中継器３の使用されている状態を示す図が図８に示されている。

中継器３は、例えば手の届かないような高所に管理対象の物品９１が置かれるときに用いる。送受信用共振回路３１は、中継器３の台座に印された接触ポイントＴＰの内壁近くに設けられている。この接触ポイントＴＰの印は、外部アンテナ部１１を押し当てたときに、送受信用共振回路３１と質問器１のアンテナ２１とが電磁的に結合して十分な強度の信号が誘導される範囲を示す。中継アンテナ３３は、台座下部から例えば３メートルの高さに設けられている。

一例として、物品９１が高さ約３メートルの高所に一時的に置かれ、置かれた際に作業者が質問器１を用いて管理する場合について説明する。

中継器３は、あらかじめ据え付けられており、物品９１は、応答器９０が中継器３の中継アンテナ３３に接するような一定の場所に置かれる。

作業者は、物品９１が一定の場所に置かれたときに、指Ｆに装着した質問器１の外部アンテナ部１１を中継器３の接触ポイントＴＰに押し付ける。これによりスイッチ２２が押下されて、質問器１は、前記したように、外部アンテナ部１１から無線信号を出力する。外部アンテナ部１１と送受信用共振回路３１とが近接していることから、外部アンテナ部１１のアンテナ２１と送受信用共振回路３１とが電磁的に結合して共振する。これにより、送受信用共振回路３１には、無線信号と同様の信号が誘導（誘起）される。

送受信用共振回路３１に誘導された信号は、ローパスフィルタ３２で不要波が減衰されて、中継アンテナ３３から出力される。これにより、質問器１の出力した無線信号が、３メートルの高所まで中継される。なお、３メートルの高所に中継アンテナ３３が設けられているが、送受信用共振回路３１とローパスフィルタ３２との接続、およびローパスフィルタ３２と中継アンテナ３３との接続は導線によって接続されているため、誘導された信号の強度はほとんど減衰しない。

中継アンテナ３３と応答器９０とが接触しているため、応答器９０には、受信可能な十分な強度の無線信号が届く。このため、応答器９０は、無線信号を確実に受信する。

応答器９０は、質問器１から送信された無線信号の受信に基づいて、応答の無線信号を出力する。この無線信号が中継アンテナ３３によって受信（信号が誘導）され、この受信信号がローパスフィルタ３２を通過する。送受信用共振回路３１で受信信号が共振して無線信号が出力される。送受信用共振回路３１と質問器１のアンテナ２１とが近接していることから、両者が電磁的に結合する。これにより、アンテナ２１には、応答の無線信号と同様の信号が誘導される。したがって、質問器１は、応答器９０の出力した応答信号を確実に受信する。これにより、質問器１と応答器９０との間で、確実に無線通信が行われる。

このように、中継器３は非常に簡単な構成であるため、安価に製造することができる。また、質問器１と組み合わせて固定設置型の質問器のように用いることができるため、携帯型および固定設置型の質問器両方の設備を導入するコストよりも大幅に安価に導入することができる。

図９は、本発明を適用する別な態様の無線式データキャリアシステムの質問器の一実施例を示すブロック図であり、図１０は、本発明を適用する別な態様の無線式データキャリアシステムの中継器の一実施例を示すブロック図である。

質問器１ｂのブロック図が図９に示されている。質問器１ｂは、本体１０ａおよび外部アンテナ部１１ａで構成されている。本体１０ａは、無線部１３ａおよび制御部１４を備えている。無線部１３ａは、送信用のアンテナ出力のラインと受信用のアンテナ入力のラインが別個に設けられている。外部アンテナ部１１ａには、送信アンテナ２１ａ、受信アンテナ２１ｂおよびスイッチ２２が備えられている。無線部１３ａの送信用のラインは、ケーブル１２ａを介して送信アンテナ２１ａに接続されている。無線部１３ａの受信用のラインは、ケーブル１２ａを介して受信アンテナ２１ｂに接続されている。スイッチ２２は、ケーブル１２ａを介して制御部１４に接続されている。外部アンテナ部１１ａは、図２に示す外部アンテナ部１１と同様の外形に形成され、アンテナ２１に換えて、送信アンテナ２１ａおよび受信アンテナ２１ｂが備えられている。

制御部１４の制御によって無線部１３ａから出力される送信用の信号は、送信アンテナ２１ａから無線信号として送信される。また、応答器９０から出力された無線信号は、受信アンテナ２１ｂが受信して、無線部１３ａに入力する。その他の構成、動作については、質問器１と同様であるため、説明を省略する。

中継器３ａのブロック図が図１０に示されている。中継器３ａには、送信用共振回路３１ａ、受信用共振回路３１ｂ、ローパスフィルタ３２ａ,３２ｂ、および中継アンテナ３３が備えられている。送信用共振回路３１ａは、ループ状（コイル状）に巻かれて容量に接続され、送信周波数に同調して共振するように構成されている。受信用共振回路３１ｂは、ループ状（コイル状）に巻かれて容量に接続され、受信周波数に同調して共振するように構成されている。

送信用共振回路３１ａは、送信周波数を通過させつつ送信周波数よりも高い周波数の信号を減衰させるローパスフィルタ３２ａの一端に接続されている。ローパスフィルタ３２ａは、その他端が中継アンテナ３３に接続されている。また、中継アンテナ３３は、受信周波数を通過させつつ受信周波数よりも高い周波数の信号を減衰させるローパスフィルタ３２ｂの一端に接続されている。ローパスフィルタ３２ｂは、その他端が受信用共振回路３１ｂに接続されている。

中継器３ａの外形は、例えば中継器３とほぼ同様に構成される（図８参照）。送信用共振回路３１ａおよび受信用共振回路３１ｂは、図８に示す中継器３の送受信用共振回路３１に換えて、接触ポイントＴＰの内壁近くに設けられている（非図示）。この接触ポイントＴＰの印は、送信用共振回路３１ａと質問器１ｂの送信アンテナ２１ａとが電磁的に結合して十分な強度の信号が誘導される範囲、および受信用共振回路３１ｂと質問器１ｂの受信アンテナ２１ｂとが電磁的に結合して十分な強度の信号が誘導される範囲を示す。

中継器３ａの動作について説明する。物品９１に取付けられた応答器９０は、３メートルの高所で中継器３ａの中継アンテナ３３に接触している状態で置かれているものとする。

作業者は、指Ｆに装着した質問器１ｂの外部アンテナ部１１ａを中継器３ａの接触ポイントＴＰに押し付ける。スイッチ２２が押下されることで、質問器１ｂは、送信アンテナ２１ａから質問の無線信号を出力する。送信アンテナ２１ａと送信用共振回路３１ａとが近接していることから、電磁的に結合し、送信用共振回路３１ａに無線信号と同様の信号が誘導される。

送信用共振回路３１ａに誘導された信号は、ローパスフィルタ３２ａを通過して中継アンテナ３３から出力される。これにより、質問器１ｂの出力した無線信号が、３メートルの高所まで中継される。

中継アンテナ３３と応答器９０とが接触しているため、応答器９０が、質問の無線信号を確実に受信して、応答の無線信号を出力する。この無線信号が中継アンテナ３３によって受信され、ローパスフィルタ３２ｂを通過して受信用共振回路３１ｂで共振して無線信号が出力される。受信用共振回路３１ｂと質問器１ｂの受信アンテナ２１ｂとが近接していることから、両者が電磁的に結合する。これにより、受信アンテナ２１ｂには、応答の無線信号と同様の信号が誘導され、質問器１ｂは、応答信号を確実に受信する。これにより、質問器１ｂと応答器９０との間で、確実に無線通信が行われる。

このように、中継器３ａも非常に簡単な構成であるため、安価に製造することができる。また、固定設置型の質問器のように用いることができるため、携帯型および固定設置型の両方の設備を導入するコストよりも大幅に安価に導入することができる。

図１１は、本発明を適用する別な態様の無線式データキャリアシステムの中継器の一実施例を示すブロック図である。なお、図１１には、中継器３ｂの構成のほかに、前記した質問器１ｂの外部アンテナ部１１ａの構成も示されている。

中継器３ｂは、パワーブースター付きの中継器であって、質問器１ｂと組み合わせて固定設置型の質問器として使用することができる。この中継器３ｂは、送信用共振回路３１ａ、受信用共振回路３１ｂ、ローパスフィルタ３２ａ,３２ｂ、中継アンテナ３３、バッファ４１、およびパワーアンプ４２を備えている。なお、バッファ４１とパワーアンプ４２とが相俟って、本発明の増幅回路を構成する。

送信用共振回路３１ａは、バッファ４１に接続されている。バッファ４１の出力は、パワーアンプ４２に接続されている。パワーアンプ４２の出力は、ローパスフィルタ３２ａを介して、中継アンテナ３３に接続されている。また、中継アンテナ３３は、ローパスフィルタ３２ｂを介して受信用共振回路３１ｂに接続されている。

中継器３ｂの使用されている状態を示す図が図１２に示されている。送信用共振回路３１ａおよび受信用共振回路３１ｂは、中継器３ｂの接触ポイントＴＰの内壁近くに設けられている。この接触ポイントＴＰの印は、送信用共振回路３１ａと質問器１ｂの送信アンテナ２１ａとが電磁的に結合して十分な強度の信号が誘導される範囲、および受信用共振回路３１ｂと質問器１ｂの受信アンテナ２１ｂとが電磁的に結合して十分な強度の信号が誘導される範囲を示す。

中継器３ｂの動作について説明する。管理対象の物品９１は中継アンテナからやや離れた場所に置かれている。

作業者は、指Ｆに装着した質問器１ｂの外部アンテナ部１１ａを中継器３ｂの接触ポイントＴＰに押し付ける。スイッチ２２が押下されることで、質問器１ｂは、送信アンテナ２１ａから無線信号を出力する。送信アンテナ２１ａと送信用共振回路３１ａとが電磁的に結合し、送信用共振回路３１ａに無線信号と同様の信号が誘導される。この信号をバッファ４１が緩衝増幅し、更にパワーアンプ４２が電力増幅して、ローパスフィルタ３２ａに出力する。ローパスフィルタ３２ａを通過した信号は、中継アンテナ３３から無線信号として出力される。

中継器３ｂは、質問器１ｂの出力した無線信号を受信・増幅して、一層大きな強度の無線信号を出力する。このため、質問器１ｂの出力する無線信号よりも到達範囲が広くなる。したがって、中継アンテナ３３からやや離れた場所に物品９１が置いてあったとしても、応答器９０は、中継器３ｂから出力された無線信号を確実に受信することができる。応答器９０は、受信したことに応じて応答の無線信号を出力する。この無線信号を中継アンテナ３３が受信して、中継されることで、質問器１ｂが受信する。これにより、質問器１ｂと応答器９０との間で、確実に無線通信が行われる。

中継器３ｂは、中継器３ａにバッファ４１およびパワーアンプ４２を追加しただけの簡単な構成であるため、携帯型および固定設置型の質問器両方の設備を導入するコストよりも大幅に安価に導入することができる。

図１３は、本発明を適用する別な態様の無線式データキャリアシステムの質問器の一実施例を示すブロック図であり、図１４は、本発明を適用する別な態様の無線式データキャリアシステムの中継器の一実施例を示すブロック図である。

質問器１ｃのブロック図が図１３に示されている。質問器１ｃは、質問器１ｂの外部アンテナ部１１ａを２つの部分に構造的に分けたことのみが質問器１ｂと異なっている。質問器１ｃのアンテナ部分は、送信アンテナ２１ａおよびスイッチ２２を備える外部アンテナ部１１ｂと、受信アンテナ２１ｂを備える外部アンテナ部１５とによって構成されている。電気的な接続や動作については、質問器１ｂと同様である。外部アンテナ部１１ｂは、図２に示す外部アンテナ部１１と同様の外形に形成され、アンテナ２１に換えて、送信アンテナ２１ａが備えられている。

中継器３ｃのブロック図が図１４に示されている。なお、図１４には、中継器３ｃの構成のほかに、前記した質問器１ｃの外部アンテナ部１１ｂ，１５の構成も示されている。

中継器３ｃは、中継器３ｂの送信用共振回路３１ａおよび中継アンテナ３３を複数備えて、質問器１ｃと組み合わせて用いることで固定設置型の質問器として使用でき、多くの物品９１，９１・・・の管理を効率的に実施できるものである。中継器３ｃは、送信用共振回路３１ａ−１，３１ａ−２・・・３１ａ―ｎ、受信用共振回路３１ｂ、ローパスフィルタ３２ａ，３２ｂ、中継アンテナ３３−１，３３−２・・・３３−ｎ、バッファ４１、パワーアンプ４２、押しボタンスイッチ４３−１，４３−２・・・４３−ｎ、リレー４４−１，４４−２・・・４４−ｎ、およびリレー４５−１，４５−２・・・４５−ｎを備えている。送信用共振回路３１ａ−１，３１ａ−２・・・３１ａ―ｎは、各々が送信用共振回路３１ａと同様の回路である。

中継器３ｃの外観図が図１５に示されている。この図１５では、一例として、ｎが８の場合について図示されている。

押しボタンスイッチ４３−１，４３−２・・・４３−ｎは、本発明のｎ個の質問器検知器に相当し、一端が閉じられた円筒状の押しボタン部分（押下部）を備えている。押しボタンスイッチ４３−１の押しボタン部分は、その径が、質問器１ｃの外部アンテナ部１１ｂの径よりも大きいサイズで形成されているとともに、送信用共振回路３１ａ−１の径よりも大きいサイズで形成されている。送信用共振回路３１ａ−１は、中継器３ｃの前面の内壁近傍に設けられ、これを取り囲むように、スイッチ４３−１の円筒状の押しボタン部分が設けられている。スイッチ４３−１の押しボタン部分を押下した際に、押しボタンを押す部分（図１５で数字の１が表示されている部分）が中継器３ｃ内部の送信用共振回路３１ａ−１と近接するように構成されている。スイッチ４３−２・・・４３−ｎの押しボタン部分もスイッチ４３−１と同様に形成され、各々の押す部分には、２、３・・・ｎ（この場合ｎは８）と表示されている。また、他の送信用共振回路３１ａ−２・・・３１ａ−ｎと、各々に対応する（符号の末尾番号が同じ）スイッチ４３−２・・・４３−ｎとの構成についてもそれぞれ同様に備えられている。

送信用共振回路３１ａ−１は、リレー４４−１を介してバッファ４１に接続される。送信用共振回路３１ａ−２は、リレー４４−２を介してバッファ４１に接続される。同じように、他の送信用共振回路３１ａ−３・・・３１ａ−ｎも、各々に対応する（符号の末尾番号が同じ）リレー４４−３・・・４４−ｎを介してバッファ４１に接続されている。バッファ４１の出力は、パワーアンプ４２に接続され、パワーアンプ４２の出力はローパスフィルタ３２ａを介して、それぞれの一端が共に接続（共通接続）されたリレー４５−１，４５−２・・・４５−ｎのこの共通接続された一端に接続されている。また、この共通接続された一端には、ローパスフィルタ３２ｂの一端が接続され、ローパスフィルタ３２ｂの他端には、受信用共振回路３１ｂが接続されている。リレー４５−１の他端は、中継アンテナ３３−１に接続されている。リレー４５−２の他端は、対応する中継アンテナ３３−２に接続されている。同じように、リレー４５−３・・・４５−ｎの他端は、対応する（符号の末尾番号が同じ）中継アンテナ３３−３・・・３３−ｎに接続されている。

リレー４４−１およびリレー４５−１は、各々の制御端子がスイッチ４３−１に接続され、通常は各々の接点は開放されていて、スイッチ４３−１が押下されているときにのみ、各々の接点が閉じるように回路が構成されている。リレー４４−２およびリレー４５−２は、各々の制御端子がスイッチ４３−２に接続され、通常は各々の接点は開放されていて、スイッチ４３−２が押下されているときにのみ、各々の接点が閉じるように回路が構成されている。同じように、リレー４４−３・・・４４−ｎ、リレー４５−３・・・４５−ｎの符号の末尾番号が対応する一対のリレーは、符号の末尾番号の対応する一つのスイッチ４３−３・・・４３−ｎに制御端子が接続され、通常は接点が開放されていて、スイッチ４３−３・・・４３−ｎのいずれかが押下されているときにのみ、対応する一対のリレーの接点が閉じるように回路が構成されている。なお、リレー４４−１，４４−２，・・・４４−ｎ、リレー４５−１，４５−２・・・４５−ｎが、本発明の選択切換回路に相当する。

受信用共振回路３１ｂは、図１５に示すように、中継器３ｃの筐体部に形成された挿入部Ｈの内部に設けられている。挿入部Ｈは、外部アンテナ１５が挿抜可能に形成されている。挿入部Ｈに挿入されることで、外部アンテナ部１５の受信アンテナ２１と受信用共振回路３１ｂとが電磁的に結合する。

中継アンテナ３３−１，３３−２・・・３３−ｎは、同図に示すように、一例としてシート状に形成されて、物品を置く棚Ｓ，Ｓ・・・の上に敷いて使用する。管理対象の物品９１，９１・・・は、中継アンテナ３３−１，３３−２・・・３３−ｎの上に置かれる。

中継器３ｃの動作について説明する。同図では、中継アンテナ３３−１の上に物品９１が置かれている状態について図示されているが、各々の中継アンテナ３３−２・・・３３−ｎの上にも物品９１が置かれているものとして説明する。

物品９１，９１・・・の管理を行う前に、作業者は、外部アンテナ部１１ｂを指Ｆに装着するとともに、外部アンテナ部１５を中継器３ｃの挿入部Ｈに挿入する。

物品９１の管理の際に、作業者は、中継器３ｃのスイッチ４３−１の押しボタン部（１と書かれているボタン）を指Ｆに装着した質問器１ｃの外部アンテナ部１１ｂで押す。スイッチ４３−１の押下により、リレー４４−１およびリレー４５−１の接点が閉じる。また、外部アンテナ部１１ｂのスイッチ２２が押下されて、質問器１ｃは、質問の無線信号を出力する。外部アンテナ部１１ｂがスイッチ４３−１に接触していることから、外部アンテナ部１１ｂの送信アンテナ２１ａと送信用共振回路３１ａ−１とが電磁的に結合して、送信用共振回路３１ａ−１に無線信号と同様の信号が誘導される。誘導された信号は、リレー４４−１の接点が閉じられていることから、バッファ４１に入力して緩衝増幅され、パワーアンプ４２で更に増幅される。増幅された信号は、ローパスフィルタ３２ａを通過し、接点が閉じられていることからリレー４５−１を通過して、中継アンテナ３３−１から無線信号として出力される。

中継アンテナ３３−１の上には、応答器９０の取付けられた物品９１が置かれている。応答器９０は、中継アンテナ３３−１に近いことと、質問の無線信号の強度が増幅されて強いことから、無線信号を確実に受信して、応答の無線信号を出力する。応答の無線信号は、中継アンテナ３３−１によって受信されて、リレー４５−１を通過し、ローパスフィルタ３２ｂを通過して受信用共振回路３１ｂに入力する。受信用共振回路３１ｂと外部アンテナ部１５の受信アンテナ２１ｂとが電磁的に結合して受信アンテナ２１ｂに応答の無線信号と同様の信号が誘導され、質問器１ｃは、応答の無線信号を確実に受信する。これにより、質問器１ｃと応答器９０との間で、確実に無線通信が行われて、物品の管理が行われる。

作業者が、スイッチ４３−１の押しボタン部から指Ｆを離すことにより、リレー４４−１，４５−１の接点が開放される。

次に、作業者は、中継器３ｃのスイッチ４３−２の押しボタン部（２と書かれているボタン）を指Ｆに装着した外部アンテナ部１１ｂで押す。スイッチ４３−２の押下によって、送信用共振回路３１ａ−２と中継アンテナ部３３−２との経路が接続されるとともに、中継アンテナ３３−２と受信用共振回路３１ｂとの経路が接続される。これにより、質問器１ｃは、中継アンテナ３３−２の上に置かれた物品９１の応答器９０と無線通信を行い、物品の管理が行われる。

同じように作業者は、スイッチ４３−３・・・４３−ｎの押しボタン部（３・・・ｎ）と書かれているボタン）を順次押すことで、中継アンテナ３３−３・・・３３−ｎの上に置かれた各物品９１の管理が行われる。

このように、質問器１ｃと中継器３ｃとを用いることで、ｎ個の場所に置かれる物品９１，９１・・・の管理を一箇所で行うことができる。このため、多くの物品の管理を効率的に行うことができる。また、このような固定設置型の質問器は高価であるが、この中継器３ｃは簡単な構成のため、安価に導入することができる。

なお、質問器１，１ａ，１ｂ，１ｃでは、応答器９０または中継器３，３ａ，３ｂ，３ｃとの接触をスイッチ２２で検知する例について説明したが、このスイッチ２２に換えて、例えば、応答器または中継器に磁石を設け、質問器１，１ａ，１ｂ，１ｃのアンテナ近傍に磁気センサーを設け、磁気センサーが磁石の磁気を検出したときに応答器９０または中継器３，３ａ，３ｂ，３ｃとの接触を検知する構成にしてもよい。

また、中継器３，３ａ，３ｂ，３ｃの説明において、質問器１，１ｂ，１ｃの外部アンテナ部１１，１１ａ，１１ｂが接触した場合について説明したが、質問器１ａのように本体内部にアンテナ２１（または送信アンテナ２１ａおよび受信アンテナ２１ｂ）を備える質問器と組み合わせて用いてもよい。

また、高い位置まで届く中継アンテナ３３を中継器３に備えた例について説明したが、例えば、作業者の位置よりも低い場所や狭くて手の届かない場所などに物品９１（応答器９０）が置かれるような場合には、物品９１の置かれる位置に適した形状の中継アンテナ３３を装備することもできる。

また、中継器３ｃでは、質問器１ｃの外部アンテナ部１１ｂの接触をスイッチ４３−１，４３−２・・・４３−ｎで検知する例について説明したが、例えば、質問器１ｃの外部アンテナ部１１ｃに磁石を設け、送信用共振回路３１ａ−１，３１ａ−２・・・３１ａ―ｎ近傍に磁気センサーを設け、磁気センサーが磁石の磁気を検出したしたときに外部アンテナ部１１ｃの近接または接触を検知する構成にしてもよい。

本発明を適用する無線式データキャリアシステムの質問器の実施例として質問器を示すブロック図である。 本発明を適用する図１の実施例の無線式データキャリアシステムの質問器における外部アンテナ部を示す外観図である。 本発明を適用する図１の実施例の質問器が無線式データキャリアシステム中で使用されている状態を示す図である。 本発明を適用する無線式データキャリアシステムの質問器の上記実施例とは別な実施例を示すブロック図である。 本発明を適用する図４の実施例の無線式データキャリアシステムの質問器を示す外観図である。 本発明を適用する図４の実施例の質問器が無線式データキャリアシステム中で使用されている状態を示す図である。 本発明を適用する無線式データキャリアシステムの中継器の実施例として中継器を示すブロック図である。 本発明を適用する図７の実施例の中継器が無線式データキャリアシステム中で使用されている状態を示す図である。 本発明を適用する無線式データキャリアシステムの質問器の上記実施例とは別な実施例を示すブロック図である。 本発明を適用する無線式データキャリアシステムの中継器の上記実施例とは別な実施例を示すブロック図である。 本発明を適用する無線式データキャリアシステムの中継器の上記実施例とは別な実施例を示すブロック図である。 本発明を適用する図１１の実施例の中継器が無線式データキャリアシステム中で使用されている状態を示す図である。 本発明を適用する無線式データキャリアシステムの質問器の上記実施例とは別な実施例を示すブロック図である。 本発明を適用する無線式データキャリアシステムの中継器の上記実施例とは別な実施例を示すブロック図である。 本発明を適用する図１４の実施例の中継器が無線式データキャリアシステム中で使用されている状態を示す図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ，１ｃは質問器、３，３ａ，３ｂ，３ｃは中継器、１０，１０ａは本体、１１，１１ａ，１１ｂ，１５は外部アンテナ部、１２，１２ａはケーブル、１３，１３ａは無線部、１４は制御部、２１は送受信用アンテナ、２１ａは送信アンテナ、２１ｂは受信アンテナ、２２，４３−１，４３−２・・・４３−ｎは押しボタンスイッチ、２３は固定用ベルト、３１は送受信用共振回路、３１ａ,３１ａ−１，３１ａ−２・・・３１ａ―ｎは送信用共振回路、３１ｂは受信用共振回路、３２，３２ａ，３２ｂはローパスフィルタ、３３，３３−１，３３−２・・・３３−ｎは中継アンテナ、４１はバッファ、４２はパワーアンプ、４４−１，４４−２・・・４４−ｎ，４５−１，４５−２・・・４５−ｎはリレー、９０は応答器、９１は物品、Ｆは人差し指、Ｈは挿入部、ＴＰは接触ポイントである。

Claims (5)

1. 質問器と応答器とが直接、または中継器を介して無線通信で結合される無線式データキャリアシステムの質問器において、質問器のアンテナ近傍に、応答器または中継器との接触を検知する通信開始検知器を備えていることを特徴とする無線式データキャリアシステムの質問器。
2. 該質問器は、該通信開始検知器によって応答器または中継器との接触を検知したときに無線信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の無線式データキャリアシステムの質問器。
3. 質問器から出力される無線信号に共振して誘導された信号を中継アンテナを介して無線信号として出力する送信用共振回路と、中継アンテナを介して入力される応答器から出力される無線信号に共振して誘導された信号を出力する受信用共振回路とを備えていることを特徴とする無線式データキャリアシステムの中継器。
4. 該送信用共振回路と該中継アンテナとの間に増幅回路を備えたことを特徴とする請求項３に記載の無線式データキャリアシステムの中継器。
5. ｎ本の該中継アンテナと、ｎ個の該送信用共振回路と、各々の送信用共振回路の近傍に設けられたｎ個の質問器検知器と、該受信用共振回路と、いずれかの送信用共振回路に誘導された信号を増幅する増幅回路と、第ｍ番目（ｍは１以上ｎ以下の自然数）の質問器検知器が質問器の近接または接触を検知したときに第ｍ番目の送信用共振回路と増幅回路の入力部との経路、増幅回路の出力部と第ｍ番目の中継アンテナとの経路、および第ｍ番目の中継アンテナと受信用共振器との経路を選択接続する選択切換回路とを備えていることを特徴とする請求項３に記載の無線式データキャリアシステムの中継器。

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