JP2011188435A - 無線タグ通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】収納容器内の複数の無線タグと確実に円滑な無線通信を行い、情報読み取り性能を向上する。
【解決手段】リーダ１は、複数の無線タグＴが配置された所定の収納容器４０内に差し入れ可能に略直線状に構成された装置アンテナ５０と、装置アンテナ５０に接続された通信回路を備える本体筐体２と、本体筐体２の端部に設けられ、装置アンテナ５０を、本体筐体２に対し直立する第１位置と直立位置に対し略直交する第２位置とに切り替え可能となるように支持するアンテナ支持部５１と、装置アンテナ５０の収納容器４０内への差し入れを検出する近接センサ２２とを有し、その差し入れの検出を判定し、判定結果に応じて、装置アンテナ５０のインピーダンスを整合制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信により無線タグと情報送受信を行う無線タグ通信装置に関する。

従来、箱などに収納された対象物に設けた無線タグとの通信性能の向上を目的とした、無線タグ通信装置が既に開示されている（例えば、特許文献１参照）。

この従来技術では、無線タグがそれぞれ取り付けられた複数の対象物が箱等の収納容器に収納され、この収納容器が回転テーブルの上に載せられる。回転テーブルの周囲には、上下左右の異なった方向それぞれに無線タグ読み取り装置の複数のアンテナが設けられている。収納容器を載せた回転テーブルが水平方向に回転すると、各対象物に取り付けられた無線タグのタグアンテナの方向が水平面内において変化する。この結果、回転の途中で、タグアンテナの方向が、無線タグ読み取り装置の複数のアンテナのいずれかに合致する。これにより、その合致したときに、無線タグ読み取り装置が当該無線タグより情報を確実に読み取ることができる。

特開２００９−２２３４８０号公報

上記従来技術では、無線タグ通信装置の装置アンテナと無線タグのタグアンテナとの位置関係が無線通信に適していない場合に、当該位置関係を改善することにより、無線タグ通信装置の情報読み取り性能が向上する。しかしながら、収納容器の外部に位置する装置アンテナが収納容器内部の無線タグに対して通信を行う構成であるため、収納容器内部の複数の無線タグからの情報読み取り性能を向上するのには限界があった。また、収納容器やその内部の複数の無線タグに対し装置アンテナを近接させて通信を行おうとする場合には、装置アンテナのすぐ近傍に複数の無線タグや収納容器等が存在することから、装置アンテナのインピーダンスのずれが無視できなくなる。上記従来技術はこのようなインピーダンスのずれに配慮されておらず、その意味でも情報読み取り性能を向上するのは困難であった。

本発明の目的は、収納容器内の複数の無線タグと確実に円滑な無線通信を行い、情報読み取り性能を向上することができる無線タグ通信装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、第１の発明は、所定の収納容器内に差し入れ可能に略直線状に構成され、無線タグに対し無線通信を行うための装置アンテナと、前記装置アンテナに接続され無線通信に関する所定の処理を行う通信回路を備えた本体筐体と、前記本体筐体の端部に設けられ、前記装置アンテナを、前記本体筐体に対し直立する第１位置と前記直立位置に対し略直交する第２位置とに切り替え可能となるように支持する切替支持手段と、前記装置アンテナが前記所定の収納容器内への差し入れられた状態を検出する差入検出手段と、前記差入検出手段により、前記装置アンテナが前記所定の収納容器内への差し入れられた状態が検出されたかどうかを判定する差入判定手段と、前記差入判定手段の判定結果に応じて、前記装置アンテナのインピーダンスを整合制御するためのマッチング手段と、を有することを特徴とする。

本願第１発明の無線タグ通信装置は、本体筐体と、装置アンテナと、切替支持手段とを有する。装置アンテナは、略直線状に構成されており、切替支持手段を介し、第１位置と第２位置とのいずれかに切り替え可能である。

第１位置では、装置アンテナは、本体筐体に対し直立した状態となる。この第１位置では、装置アンテナは、複数の無線タグが配置された所定の収納容器内に差し入れて使用される。略直線状の装置アンテナからの電磁波放射方向は軸線と直交する方向となる。したがって、上記第１位置では、収納容器内に差し入れられた装置アンテナの周囲へ向かって電磁波が放射される。これにより、無線タグ通信装置は、収納容器内の装置アンテナの周囲に存在する上記複数の無線タグに対し、無線通信を行うことができる。

第２位置では、装置アンテナは、上記第１位置と直交する方向、言い換えれば本体筐体に対し沿う方向となる。上記のように略直線状の装置アンテナからの電磁波放射方向は軸線と直交する方向である。したがって、この第２位置では、装置アンテナは、本体筐体から直線的に離れる方向へ電磁波を放射可能である。この結果、無線タグ通信装置は、装置から離れた無線タグに対し、無線通信を行うことができる。

一方、上記のように装置アンテナが収納容器内の複数の無線タグに対し無線通信を行う場合、装置アンテナのすぐ近傍に複数の無線タグや収納容器等が存在することから、装置アンテナのインピーダンスのずれが無視できなくなる。そこで本願第１発明においては、装置アンテナの差入状態を検出する差入検出手段を設け、この差入検出手段により差入れられた状態が検出されたかどうかを差入判定手段が判定する。そして、その判定結果に応じて、マッチング手段が装置アンテナのインピーダンスを整合制御する。これにより、装置アンテナが収納容器内に差し入れられて複数の無線タグに対し無線通信を行う場合には、装置アンテナのインピーダンスをその近距離の通信状態に適合した値とすることができる。

以上のようにして、本願第１発明によれば、操作者が装置アンテナを収納容器内に差し入れることができ、かつ、その差し入れによって装置アンテナのインピーダンスが好適な値に調整される。したがって、収納容器内の複数の無線タグに対して円滑に無線通信を行うことができ、情報読み取り性能を向上することができる。また操作者が装置アンテナを第１位置から第２位置へ切り替えることで、装置から離れた無線タグに対しての無線通信を行うこともできる。

第２発明は、上記第１発明において、前記装置アンテナは、軸方向長さを可変に構成されており、前記装置アンテナの前記軸方向長さを検出する長さ検出手段を設け、前記マッチング手段は、前記長さ検出手段により検出された前記装置アンテナの軸方向長さに応じて、前記装置アンテナのインピーダンスを整合制御することを特徴とする。

装置アンテナの軸方向長さを可変とすることにより、複数種類の周波数の電磁波を用いる場合でも、各周波数に対応した波長に適合するアンテナ長さを容易に実現することができる。このとき、装置アンテナの軸方向長さが変化することでアンテナの電気長が変化するが、マッチング手段が軸方向長さに応じてインピーダンスを整合させることにより、上記電気長の変化に追従してインピーダンスの値を確実に適合させることができる。

第３発明は、上記第１又は第２発明において、前記装置アンテナが前記第２位置へ切り替えられた状態を検出する切替検出手段と、前記切替検出手段により、前記装置アンテナが前記第２位置へ切り替えられた状態が検出されたかどうかを判定する切替判定手段と、を有し、前記マッチング手段は、前記切替判定手段の判定結果に応じて、前記装置アンテナのインピーダンスを整合制御することを特徴とする。

上記したように、装置から離れた無線タグに対しての無線通信を行う場合には、装置アンテナのインピーダンスのずれはあまり問題とならない。これに対し、装置アンテナが収納容器内の複数の無線タグに対し無線通信を行う場合には装置アンテナのインピーダンスのずれは無視できない。そこで本願第３発明では、第２位置へ装置アンテナが切り替えられたことを検出する切替検出手段を設ける。そして、切替判定手段が、当該第２位置への切り替え状態が検出されたかどうかを判定し、その判定結果に応じてマッチング手段が装置アンテナのインピーダンスの整合制御を行う。これにより、装置アンテナが第２位置へ切り替えられず第１位置のままである場合に、装置アンテナのインピーダンスを近距離通信用の値とすることが可能となる。この結果、操作者が装置アンテナを第１位置として収納容器内に差し入れる際、装置アンテナのインピーダンスが近距離通信に好適な値に確実に調整されるので、収納容器内の複数の無線タグに対して確実に円滑な無線通信を行うことができる。

第４発明は、上記第３発明において、操作者が無線通信の開始を指示可能な通信指示手段と、前記切替判定手段により前記切替検出手段が前記装置アンテナの前記第２位置への切り替え状態が検出されなかったと判定され、かつ、前記差入判定手段により前記差入検出手段が前記装置アンテナの前記所定の収納容器内への差し入れられた状態を検出しなかったと判定された場合に、前記通信指示手段により前記無線通信の開始指示があったかどうかを判定する指示判定手段と、前記指示判定手段により、前記無線通信の開始指示があったと判定された場合に、所定の警告報知を行う報知手段と、を有することを特徴とする。

前述したように、第１位置では、装置アンテナは収納容器内にある無線タグへの近距離通信に適した状態である。したがって、装置アンテナが第１位置にあるにもかかわらず収納容器に差し入れられずに無線通信が行われるのは、装置アンテナの通信特性に合致せず、好ましくない。そこで本願第４発明では、指示判定手段が、上記のような状態のまま操作者が誤って操作を行うことで通信指示手段が無線通信の開始指示を行ったかどうかを判定し、判定が満たされた場合には、報知手段が所定の警告報知を行う。これにより、操作者に対し、上記の状態であることを確実に認識させることができる。

第５発明は、上記第１乃至第４発明のいずれかにおいて、前記装置アンテナは、先端部の幅方向寸法又は厚さ方向寸法が、前記先端部以外の幅方向寸法又は厚さ方向寸法よりも小さくなるように、構成されていることを特徴とする。

これにより、無線タグを設けた物品が収納容器内に多数詰め込まれている場合でも、操作者が装置アンテナを収納容器内に容易かつ円滑に差し入れることができる。

第６発明は、上記第１乃至第５発明のいずれかにおいて、前記差入判定手段により前記差入検出手段が前記装置アンテナの前記所定の収納容器内への差し入れ状態を検出したと判定された場合に、前記装置アンテナによる無線通信を開始するよう制御する通信制御手段を有することを特徴とする。

これにより、操作者が装置アンテナを収納容器内に差し入れると、別途の操作を必要とせず、装置アンテナによる無線通信が開始される。この結果、操作者の操作負担を低減し、利便性を向上することができる。

第７発明は、上記第１乃至第６発明のいずれかにおいて、前記本体筐体の下部に位置し、操作者が把持可能な把持部を有することを特徴とする。

これにより、携帯型の無線タグ通信装置により、収納容器内の複数の無線タグに対して円滑に無線通信を行えるとともに、装置から離れた無線タグに対しての無線通信を行うこともできる。

本発明によれば、収納容器内の複数の無線タグと確実に円滑な無線通信を行え、通信性能を向上することができる。

本発明の無線タグ通信装置の実施形態であるリーダの動作態様を示す斜視図である。 リーダの使用態様を示す説明図である。 リーダの機能的構成を示す機能ブロック図である。 無線通信時に実行される制御手順を示すフローチャートである。 図４中のステップＳ１００の詳細手順を示すフローチャートである。 装置アンテナの差し入れが検出された場合にトリガ無しに通信を開始する変形例において実行される制御手順を示すフローチャートである。 軸方向長さを可変に構成した変形例における装置アンテナの動作態様を示す平面図である。 軸方向長さを可変に構成した変形例における装置アンテナの場合のリーダの機能的構成を示すブロック図である。 ダイポールアンテナである変形例における装置アンテナの動作態様を示す斜視図である。 据え置き型にした変形例の場合のリーダを示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１（ａ）に示すように、本実施形態の無線タグ通信装置である、携帯型のリーダ１は、ガンタイプのリーダ本体１０と、このリーダ本体１０に装着される携帯情報端末であるＰｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ（以下、「ＰＤＡ」と称する）３０とを備えている。リーダ本体１０は、無線通信に関する所定の処理を行う種々の通信回路（後述の図３参照）を備えた、角筒状の本体筐体２を備えている。本体筐体２の長手方向一方側、すなわち後端側の下部には、操作者が把持し通信操作可能な、把持部としてのハンドル３が設けられている。

本体筐体２の上面には、上記ＰＤＡ３０を着脱自在に装着する着脱部４が設けられている。本体筐体２の長手方向他方側、すなわち前端部には、装置アンテナ５０と、差入検出手段としての近接センサ２２とが設けられている。ＰＤＡ３０は、前端部が開口したスロット３１を備えている。スロット３１には、ＳＤメモリカード等の電子媒体３２が挿抜可能に挿入される。

ハンドル３は、通信指示手段としてのトリガスイッチ６を備えている。トリガスイッチ６は、無線タグＴとの無線通信の開始又は停止を指示するために用いられる。

装置アンテナ５０は、この例では先端部幅方向寸法がそれ以外の幅方向寸法よりも小さくなる、先細りの角筒状導体により構成されている。この装置アンテナは、周波数λの４分の１に相当する長さを備えた、一端を接地して使用するλ／４モノポールアンテナである。

また、装置アンテナ５０は、本体筐体２の前端部に設けた、給電部を兼ねる切替支持手段としてのアンテナ支持部５１に対し、回転可能に取り付けられている。これにより、操作者が装置アンテナ５０を手で回転することで、装置アンテナ５０は、本体筐体２に対し前方に向けて直立する図１（ａ）の第１位置と、本体筐体２に対し横方向に折り曲がって上記直立位置と略直交する図１（ｂ）の第２位置とに切替可能である。

装置アンテナ５０が上記第１位置に切り替えられている場合の使用状態の一例を図２（ａ）に示す。図２（ａ）において、無線タグＴをそれぞれ取り付けた複数の物品が、収納容器４０内に収納されている。この場合、リーダ１の通信機能が後述の近距離通信用に設定されるとともに、本体筐体２に対し直立した状態の装置アンテナ５０が複数の無線タグＴが配置された収納容器４０内に差し入れられ、使用される。このとき、上記の先細りの形状となっていることにより、装置アンテナ５０を容易に収納容器４０内に差し入れることができる。なお、差し入れ途中で折り曲がらないように、ストッパを設けてもよい。また、装置アンテナ５０は、先細りの角筒状に限られない。すなわち、先端部の幅方向寸法又は厚さ方向寸法が、先端部以外の幅方向寸法又は厚さ方向寸法よりも小さくなっていれば、その他の形状であってもよい。

また、上記の収納容器４０内への差し入れ時、装置アンテナ５０からの電磁波放射方向は、装置アンテナ５０の軸線と直交する方向となる。したがって、収納容器４０内に差し込まれた装置アンテナ５０から電磁波が装置アンテナ５０の周囲に向かって放射され、リーダ１は、収納容器４０内の装置アンテナ５０の周囲に存在する近距離の複数の無線タグＴと確実に無線通信を行うことができる。

なお、装置アンテナ５０は、収納容器４０の相対する側面に設けられた手掛け用の切り欠き穴４１、もしくは収納容器４０の上蓋４２の隙間等を利用して、収納容器４０内に差し入れることができる。

一方、装置アンテナ５０が上記第２位置に切り替えられている場合の使用状態の一例を図２（ｂ）に示す。図２（ｂ）において、この場合のリーダ１は、通信機能が遠距離通信用に設定され、リーダ１から離れた複数の無線タグＴと無線通信を行う。この場合、装置アンテナ５０からの電磁波放射方向は、装置アンテナ５０の軸線と直交する方向となるので、本体筐体２に対し横方向に折り曲げた状態の装置アンテナ５０は、本体筐体２から直線的に離れる方向に電磁波を放射する。これにより、リーダ１は、リーダ１から離れた複数の無線タグＴに対し無線通信を行うことができる。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に戻り、アンテナ支持部５１内には、切替検出手段として、例えばロードセル等の公知の折曲センサ２３（後述の図３参照）が内蔵されている。第１位置に切り替えられている装置アンテナ５０が回転すると折曲センサ２３がオンし、これによって、装置アンテナ５０が第１位置から第２位置に切り替えられたことが検出される。

近接センサ２２は、プッシュ式の機械センサや光学センサ等である。近接センサ２２は、第１位置に切り替えられた状態の装置アンテナ５０が収納容器４０内に差し込まれたことを、プッシュボタンが収納容器４０の側壁に当たって押されるか、あるいは、照射した光の収納容器４０の側壁による反射光量の変化等により、検出する。

リーダ本体１０及びＰＤＡ３０は、例えばＵｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ（ＵＳＢ）ケーブル等のケーブル２０（図３参照）を介し、互いに情報送受信可能に接続されている。なお、リーダ本体１０及びＰＤＡ３０の接続は、有線ケーブルに限られず、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の無線接続でもよい。

次に、図３を用いて、リーダ１の機能的構成を説明する。

図３において、リーダ１のリーダ本体１０は、上記トリガスイッチ６と、上記装置アンテナ５０と、通信制御部１１と、制御回路１２と、送信回路１５と、受信回路１６と、アンテナ共用器１７と、上記近接センサ２２と、上記折曲センサ２３と、マッチング手段としてのマッチング機構２６とを有している。

通信制御部１１は、ＰＤＡ３０との間でケーブル２０を介して行われる、情報通信の制御を行う。

制御回路１２は、図示しないＣＰＵ及びＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリを備えている。この制御回路１２は、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムを実行することにより、リーダ本体１０全体の動作を制御する。

送信回路１５及び受信回路１６は、装置アンテナ５０を介し、所定の通信範囲Ｓ内に存在する、無線タグＴの無線タグ回路部Ｔｏへアクセスし、情報の送受信を行う。通信範囲Ｓは、図２（ａ）及び図２（ｂ）を用いて上述したように、装置アンテナ５０から離れた位置にある無線タグＴとの遠距離の通信のみならず、装置アンテナ５０の周囲にある無線タグＴとの近距離の通信をも含む、通信可能範囲である。これら送信回路１５と受信回路１６とはアンテナ共用器１７に接続され、アンテナ共用器１７はマッチング機構２６を介して装置アンテナ５０と接続されている。

無線タグ回路部Ｔｏは、タグアンテナ１５１及びＩＣ回路部１５０から構成される。タグアンテナ１５１は、情報の送受信を行う。ＩＣ回路部１５０は、情報を記憶する図示しないメモリ部を備えている。

マッチング機構２６は、近距離通信用のインピーダンス整合回路２７ａと、遠距離通信用のインピーダンス整合回路２７ｂと、制御回路１２からの切替制御信号により、インピーダンス整合回路２７ａ又は２７ｂをアンテナ共用器１７と装置アンテナ５０とに択一的に切替接続するように、連動動作する１対の回路切替スイッチ２８とを備えている。

なお、上記ではアンテナ共用器１７を用いて１つの装置アンテナ５０で情報の送受信を行うようにしたが、これに限られない。すなわち、送信回路１５と受信回路１６とに対しアンテナ共用器１７を設けずにそれぞれ装置アンテナ５０を設けるようにしてもよい。この場合、送信回路１５及び受信回路１６と各装置アンテナ５０との間にマッチング機構２６を設置すればよい。

一方、ＰＤＡ３０は、ＰＤＡ３０全体の制御を行う制御部３５を有している。この制御部３５には、バス３２を介し、操作部３４、報知部３６、記憶部３７、及び外部通信部３８が接続されている。

操作部３４は、例えば数字キーや操作ボタン等からなり、操作者により各種操作入力が行われる。

報知部３６は、例えばスピーカもしくは液晶ディスプレイ等からなり、後述する警告報知を含む各種の報知を行う。

記憶部３７は、各種情報や各種プログラム等を記憶する。

外部通信部３８は、リーダ本体１０との間でケーブル２０を介して行われる情報通信の制御を行う。

リーダ１の制御回路１２が、無線通信時に実行する制御手順を、図４のフローチャートを用いて説明する。図４において、このフローは、例えば、操作者により、ＰＤＡ３０がリーダ本体１０の装着部４に装着され、かつ、ＰＤＡ３０がケーブル２０を介しリーダ本体１０に接続された状態で、ＰＤＡ３０の電源がオンにすることによって、開始される。

まずステップＳ５において、制御回路１２は、後述する警告用の第１フラグを初期化してＦ＝０とする。

その後、ステップＳ１０では、制御回路１２は、折曲センサ２３の検出信号に基づき、装置アンテナ５０が折り曲げられているか否かを判定する。操作者がリーダ１から離れた複数の無線タグＴと無線通信をするために、装置アンテナ５０を折り曲げて第２位置に切り替えると判定が満たされ、ステップＳ１５に移る。

ステップＳ１５では、制御回路１２は、マッチング機構２６に制御信号を出力し、回路切替スイッチ２８を、遠距離通信用のインピーダンス整合回路２７ｂ側へ切り替える。これにより、装置アンテナ５０と送信回路１５及び受信回路１６とが、アンテナ共用器１７及びインピーダンス整合回路２７ｂを介して接続される。これにより、装置アンテナ５０のインピーダンスは、折り曲げられた装置アンテナ５０がリーダ１から離れた複数の無線タグＴと通信するのに適した、遠距離通信用のインピーダンスに変更される。その後、ステップＳ４０に移る。

一方、ステップＳ１０において装置アンテナ５０が折り曲げられていない場合は判定が満たされず、装置アンテナ５０がリーダ１の本体筐体２に対し直立する第１位置にあるとみなして、ステップＳ２０に移る。ステップＳ２０では、制御回路１２は、近接センサ２２の検出結果に基づき、装置アンテナ５０が収納容器４０内に差し入れられているか否かを判定する。装置アンテナ５０が収納容器４０内に差し入れられていればステップＳ２０の判定が満たされ、ステップＳ２５に移る。

ステップＳ２５では、制御回路１２は、第１フラグをＦ＝０とした後、ステップＳ３０に移る。ステップＳ３０では、制御回路１２は、マッチング機構２６に制御信号を出力し、回路切替スイッチ２８を、近距離通信用のインピーダンス整合回路２７ａ側へ切り替える。これにより、装置アンテナ５０と送信回路１５及び受信回路１６とが、アンテナ共用器１７及び近距離通信用のインピーダンス整合回路２７ａを介して接続される。これにより、装置アンテナ５０のインピーダンスは、収納容器４０内に差し入れられた装置アンテナ５０が収納容器４０内の装置アンテナ５０の周囲の複数の無線タグＴと通信するのに適した、近距離通信用のインピーダンスに変更される。その後、ステップＳ４０に移る。

一方、上記ステップＳ２０において、装置アンテナ５０が収納容器４０内に差し入れられていない場合は判定が満たされず、制御回路１２は、第１フラグをＦ＝１とした後、ステップＳ４０に移る。

ステップＳ４０では、制御回路１２は、トリガスイッチ６がオンされたか否かを判定する。操作者がリーダ１のハンドル３を握ってトリガスイッチ６を押すと、その検知信号が制御回路１２に入力されてステップＳ４０の判定が満たされ、ステップＳ４５に移る。トリガスイッチ６が押されていない場合は判定が満たされずステップＳ５に戻り、ステップＳ５以下の同様の手順を繰り返す。

ステップＳ４５では、制御回路１２は、第１フラグがＦ＝１であるか否かを判定する。上述したように、装置アンテナ５０が折り曲げられておらず、かつ差し入れられてない場合はＦ＝１であるので、判定が満たされる。この判定には以下のような意義がある。すなわち、装置アンテナ５０が折り曲げられてない場合は、装置アンテナ５０が収納容器４０内に差し入れられ、収納容器４０内の複数の無線タグＴとの近距離通信が行われることが予定されている。にもかかわらず、判定が満たされた場合、つまり、装置アンテナ５０が折り曲げられていても収納容器４０内へ差し入れられていない場合は、装置アンテナ５０が、上記と不適合な使用状態となる。このような場合はステップＳ４５の判定が満たされず、ステップＳ５０に移る。

ステップＳ５０では、制御回路１２は、リーダ本体２０の通信制御部１１、ケーブル２０、ＰＤＡ３０の外部通信部、及び制御部３５を介してＰＤＡ３０の報知部３６に制御信号を出力する。これに応じて、報知部３６は、音声、光の点滅、文字メッセージ等により、装置アンテナ５０の使用状態が不適合である旨の不適合警告を報知して、操作者に注意を喚起する。その後、このフローを終了する。

一方、装置アンテナ５０が折り曲げられている場合、及び、装置アンテナ５０が折り曲げられておらずかつ差し入れられている場合は、上記のようにＦ＝０であるので、ステップＳ４５の判定が満たされない。この場合は、上記と異なり、装置アンテナ５０は前述と適合する使用状態であって、警告の必要がないことから、ステップＳ１００の通信処理へ移る。

ステップＳ１００では、装置アンテナ５０を介した無線タグＴとの通信処理（後述の図５参照）を行い、その後、このフローを終了する。

なお、上記図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１０の手順が各請求項に記載の切替判定手段を構成する。また、ステップＳ２０の手順が差入判定手段を構成し、ステップＳ４５の手順が指示判定手段を構成し、ステップＳ５０の手順が報知手段を構成する。

上記ステップＳ１００の通信処理について図５のフローチャートを用いて説明する。

まずステップＳ１１０において、制御回路１２は、上記通信範囲Ｓ内の無線タグＴからの無線通信による情報の読み取りを開始する。具体的には、リーダ１の制御回路１２は、無線タグＴの無線タグ回路部Ｔｏに記憶された情報を読み取るためのタグ読み取り信号を、送信回路１５及びリーダアンテナ１０を介し通信範囲Ｓ内の無線タグ回路部Ｔｏに送信し、返信を促す。通信範囲Ｓは、装置アンテナ５０が折り曲げられていない場合は、無線タグＴを収納した収納容器４０内に差し入れた装置アンテナ５０の周囲の近距離の範囲である（図２（ａ）参照）。装置アンテナ５０が折り曲げられている場合は、リーダ１から離れた遠距離の範囲である（図２（ｂ）参照）。

そして、ステップＳ１２０に移り、制御回路１２は、上記通信範囲Ｓ内の無線タグＴから無線通信により情報を取得したかどうかを判定する。具体的には、制御回路１２は、上記タグ読み取り信号に対応し通信範囲Ｓ内の無線タグ回路部Ｔｏから返信された応答信号を、装置アンテナ５０及び受信回路１６を介し受信したかどうかを判定する。応答信号を受信するまで、ステップＳ１２０の判定が満たされずループ待機する。そして、応答信号を受信したら、ステップＳ１２０の判定が満たされて、制御回路１２は、受信した応答信号に基づき無線タグ回路部Ｔｏに記憶された情報を取得し、ステップＳ１２５に移る。

ステップＳ１２５では、制御回路１２は、上記無線タグＴの無線タグ回路部Ｔｏから取得した情報を、通信制御部１１及びケーブル２０を介しＰＤＡ３０に出力する。これにより、ＰＤＡ３０の制御部３５は、上記無線タグＴの無線タグ回路部Ｔｏから取得した情報を、ケーブル２０及び外部通信部３８を介し受信する。そして制御部３５が、上記無線タグＴの無線タグ回路部Ｔｏから取得した情報を、報知部３６に表示させるとともに、記憶部３７に記憶させる等の所定の処理を実行することになる。

その後、ステップＳ１３０に移り、制御回路１２は、トリガスイッチ６がオフにされたかどうかを判定する。トリガスイッチ６がオフにされるまで、判定が満たされず上記ステップＳ１１５に戻り、無線タグＴから情報の読み取りを繰り返す。そして、トリガスイッチ６がオフにされたら、ステップＳ１３０の判定が満たされてステップＳ１３５に移る。

ステップＳ１３５では、制御回路１２は、上記通信範囲Ｓ内の無線タグＴからの無線通信による情報の読み取りを停止する。

そして、ステップＳ１４０に移り、制御回路１２は、所定の終了操作、例えばリーダ１の電源オフが行われたかどうかを判定する。終了操作が行われていない場合には、判定が満たされず上記ステップＳ１０に戻り、同様の手順を繰り返す。終了操作が行われた場合には、判定が満たされて、このフローを終了する。

以上説明したように、本実施形態のリーダ１においては、装置アンテナ５０が第１位置に切り替えられた状態では、複数の無線タグＴが配置された所定の収納容器４０内に差し入れて使用され、当該装置アンテナ５０の周囲へ向かって電磁波が放射される。これにより、リーダ１は、収納容器４０内の装置アンテナ５０の周囲に存在する複数の無線タグＴに対し、無線通信を行うことができる。

このとき、上記のように装置アンテナ５０が収納容器４０内の複数の無線タグＴに対し無線通信を行う場合、装置アンテナ５０のすぐ近傍に複数の無線タグＴや収納容器４０等が存在することから、装置アンテナ５０のインピーダンスのずれが無視できなくなる。本実施形態においては、装置アンテナ５０の差入状態を検出する近接センサ２２を設け、この近接センサ２２により差入状態の検出が行われたかどうかを判定する。装置アンテナ５０が差し入れられた場合には、近距離通信用のインピーダンス整合回路２７ａをアンテナ共用器１７と装置アンテナ５０とに接続するように、回路切替スイッチ２８が切り替わる。これにより、装置アンテナ５０が収納容器４０内に差し入れられて複数の無線タグＴに対し無線通信を行う場合には、装置アンテナ５０のインピーダンスをその近距離の通信状態に適合した値とすることができる。

一方、装置アンテナ５０が第２位置に切り替えられた状態では、装置アンテナ５０は、本体筐体２から直線的に離れる方向へ電磁波を放射可能である。この結果、リーダ１は、該リーダ１から離れた無線タグＴに対し、無線通信を行うことができる。

以上のようにして、本実施形態によれば、操作者が装置アンテナ５０を収納容器４０内に差し入れることができ、かつ、その差入によって装置アンテナ５０のインピーダンスが好適な値に調整されるので、収納容器４０内の複数の無線タグＴに対して円滑に無線通信を行うことができ、情報読み取り性能を向上することができる。また操作者が装置アンテナ５０を第１位置から第２位置へ切り替えることで、リーダ１から離れた無線タグＴに対しての無線通信を行うこともできる。

また、本実施形態では特に、上記収納容器４０内の複数の無線タグＴに対し無線通信を行うための第２位置へ装置アンテナ５０が切り替えられたことを検出する折曲センサ２３を設けている。上記したように、リーダ１から離れた無線タグＴに対しての無線通信を行う場合には、装置アンテナ５０のインピーダンスのずれはあまり問題とならない。これに対し、装置アンテナ５０が収納容器４０内の複数の無線タグＴに対し無線通信を行う場合には装置アンテナ５０のインピーダンスのずれは無視できない。そこで、折曲センサ２３が、第２位置へ装置アンテナ５０が切り替えられたことを検出したかどうかに応じて、マッチング機構２６が装置アンテナ５０のインピーダンスの整合制御、具体的には増減制御を行う。これにより、装置アンテナ５０が第２位置へ切り替えられず第１位置のままである場合に、装置アンテナ５０のインピーダンスを近距離通信用の値とすることが可能となる（図４のステップＳ３０参照）。この結果、操作者が装置アンテナ５０を第１位置として収納容器４０内に差し入れる際、装置アンテナ５０のインピーダンスが近距離通信に好適な値に確実に調整されるので、収納容器４０内の複数の無線タグＴに対して確実に円滑な無線通信を行うことができる。

また、前述したように、第１位置では、装置アンテナ５０は収納容器４０内にある無線タグＴへの近距離通信に適した状態である。したがって、装置アンテナ５０が第１位置にあるにもかかわらず収納容器２４に差し入れられずに無線通信が行われるのは、装置アンテナ２４の通信特性に合致せず、好ましくない。そこで本実施形態では特に、図４のステップＳ４５で、上記のような不適合状態のまま操作者が誤って無線通信の開始指示を行ったかどうかを判定し、判定が満たされた場合には、ステップＳ５０で所定の警告報知を行う。これにより、操作者に対し、上記の不適合状態であることを確実に認識させることができる。

また、本実施形態では特に、装置アンテナ５０は、先端部の幅方向寸法又は厚さ方向寸法が、先端部以外の幅方向寸法又は厚さ方向寸法よりも小さくなるように、構成されている。これにより、無線タグＴを設けた物品が収納容器４０内に多数詰め込まれている場合でも、操作者が装置アンテナ５０を収納容器４０内に容易かつ円滑に差し入れることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。なお、各図において、上記実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略又は簡略化する。

（１）装置アンテナの差し入れが検出された場合にトリガ無しに通信を開始する場合
本変形例では、近接センサ２２が装置アンテナ５０の上記差入状態を検出したと判定された時点で、操作者によるトリガスイッチ６をオンすること無しに、自動的に装置アンテナ５０による無線通信を開始する。

本変形例における無線通信時の制御について図６により説明する。図６において、上記実施形態の図４のフローチャートに、通信開始用の第２フラグＦ１に関するステップＳ７、ステップＳ２７、ステップＳ４２の手順が加えられている。すなわち、ステップＳ５とステップＳ１０との間にステップＳ７が設けられ、ステップＳ２５とステップＳ３０との間にステップＳ２７が設けられ、ステップＳ４０とステップＳ５及びステップＳ４５との間にステップＳ４２が設けられている。

上記実施形態と同様、まずステップＳ５において、制御回路１２は、第１フラグを初期化してＦ＝０とした後、新たに設けたステップＳ７に移る。ステップＳ７では、制御回路１２は、第２フラグＦ１を初期化しＦ１＝０とする。

その後の、ステップＳ１０、ステップＳ２０、ステップＳ２５は上記実施形態と同様であり、制御回路１２は、装置アンテナ５０が第２位置に折り曲げられているか否かを判定し、この判定が満たされなかったら装置アンテナ５０が収納容器４０内に差し入れられているか否かを判定し、この判定が満たされたら第１フラグをＦ＝０とする。ステップＳ２５が終わったら、新たに設けたステップＳ２７へ移る。

ステップＳ２７では、第２フラグＦ１をＦ１＝１とする。その後、ステップＳ３０、ステップＳ４０は、上記実施形態と同様である。

ステップＳ４０では、制御回路１２は、上記実施形態と同様、トリガスイッチ６がオンされたか否かを判定する。トリガスイッチ６がオンされて判定が満たされた場合は、制御回路１２は、上記実施形態と同様の、ステップＳ４５と、ステップＳ５０又はステップＳ１００とを実行する。すなわち、第１フラグＦが０でステップＳ４５の判定が満たされない場合は、制御回路１２はステップＳ１００の通信処理を行い、第１フラグＦが１でステップＳ４５の判定が満たされる場合はステップＳ５０で警告報知を行う。その後、このフローを終了する。

一方、ステップＳ４０において、トリガスイッチ６がオンされず判定が満たされない場合は、新たに設けたステップＳ４２に移る。

ステップＳ４２では、制御回路１２は、第２フラグＦ１がＦ１＝１であるか否かを判定する。装置アンテナ５０が第２位置へ折り曲げられている場合、及び、装置アンテナ５０が第２位置へ折り曲げられていないが収納容器４０内にも差し入れられていない場合、Ｆ１＝０であるので判定が満たされず、ステップＳ５に戻って、ステップＳ５以下の手順を繰り返す。

一方、装置アンテナ５０が第２位置へ折り曲げられてない状態で収納容器４０内に差し入れられている場合は、ステップＳ２７においてＦ１＝１となっているので、ステップＳ４２の判定が満たされ、前述したステップＳ４５に移る。この場合、ステップＳ２７の前のステップＳ２５においてＦ＝０となっているのでステップＳ４５の判定は満たされず、ステップＳ１００の通信処理が実行される。これにより、操作者がトリガスイッチ６をオンすること無しに、自動的に装置アンテナ５０による無線通信が開始される。

なお、上記において、ステップＳ４２の手順が各請求項に記載の通信制御手段を構成する。

本変形例によれば、操作者が装置アンテナ５０を収納容器４０内に差し入れると、別途の操作を必要とせず、装置アンテナ５０による無線通信が開始される。この結果、操作者の操作負担を低減し、利便性を向上することができる。

（２）装置アンテナの軸方向長さを可変に構成した場合
上記実施形態では、装置アンテナ５０は先細りの角筒状に形成されていて、軸方向長さが固定であったが、軸方向長さを可変にしてもよい。

すなわち、本変形例の装置アンテナ５２は、図７（ａ）に示すように、断面寸法の異なる複数の筒状導体からなるアンテナロッド５２ａ〜５２ｄを伸縮自在に嵌め合わせて構成されている。装置アンテナ５２は、最大断面のアンテナロッド５２ａの箇所でアンテナ支持部５１に取り付けられている。装置アンテナ５２は、図７（ａ）に示すように、各アンテナロッド５２ａ〜５２ｄを互いに伸張した最大長から、図７（ｂ）に示すように、各アンテナロッド５２ａ〜５２ｄを互いに伸縮した最短長まで、軸方向長さを複数段、例えば３段階に変化できるようになっている。なお、このように、装置アンテナ５２の軸方向長さが３段階に変えられることに対応し、当該装置アンテナ５２の軸方向長さを検出する長さセンサ２４が設けられている（後述の図８参照）。

本変形例のリーダ１のリーダ本体１０は、図８に示すように、マッチング機構２６は、上記装置アンテナ５２の３段階の長さ変化に対応した３つの近距離通信用のインピーダンス整合回路２７ａ１，２７ａ２，２７ａ３と、遠距離通信用のインピーダンス整合回路２７ｂとを設けている。そして、長さセンサ２４による装置アンテナ５２の軸方向長さを検出結果に応じ、制御回路１２が回路切替スイッチ２８に切替制御信号を出力する。回路切替スイッチ２８は、近距離通信用のインピーダンスダンス整合回路２７ａ１，２７ａ２，２７ａ３及び遠距離通信用のインピーダンスダンス整合回路２７ｂのうち、いずれか１つをアンテナ共用器１７と装置アンテナ５２とに択一的に切替接続する。これにより、長さセンサ２４により検出された装置アンテナ５２の軸方向長さに応じて、装置アンテナ５２のインピーダンスが適正な値に整合制御される。

なお、上記においては、操作者が装置アンテナ５２を折り曲げず収納容器４０内に差し入れて用いるときに長さを複数段階に変化させることを想定し、複数の近距離通信用のインピーダンスダンス整合回路２７ａ１，２７ａ２，２７ａ３を設けたが、これに限られない。逆に、操作者が装置アンテナ５２を折り曲げて用いるときに長さを複数段階に変化させることを想定し、複数の遠距離通信用のインピーダンスダンス整合回路を設け、切り替えて用いるようにしてもよい。これに限られない。さらには、近距離から中距離を介し遠距離にかけて多段階に多数のインピーダンスダンス整合回路を設け、それらを適宜切り替えて用いるようにしてもよい。

以上のように、本変形例では、装置アンテナ５２の軸方向長さを可変としたので、複数種類の周波数の電磁波を用いる場合でも、各周波数に対応した波長に適合するアンテナ長さを容易に実現することができる。このとき、装置アンテナ５２の軸方向長さが変化することでアンテナの電気長が変化するが、マッチング機構２６が軸方向長さに応じてインピーダンスを整合させることにより、上記電気長の変化に追従してインピーダンスの値を確実に適合させることができる。

（３）装置アンテナがダイポールアンテナである場合
上記実施形態では、装置アンテナ５０は、一端を接地して使用するλ／４モノポールアンテナであったが、非接地のλ／２ダイポールアンテナであってもよい。そのような本変形例の装置アンテナの動作態様を図９に示す。

図９に示すように、本変形例の装置アンテナ５４では、周波数λの４分の１に相当する長さの導体からなるアンテナ片５４ａを、アンテナ支持部５１に左右対称となるように取り付けている。アンテナ支持部５１は、アンテナ片５４ａと略同長の長さを有し、リーダ本体１０の本体筐体２の前端部に、本体筺体２に対し直立に設けられている。アンテナ片５４ａは、装置アンテナ５４を収納容器４０内に差し入れて使用する場合、差し入れしやすいように先細り形状に形成されている。

操作者が装置アンテナ５４を手で回転することにより、装置アンテナ５４は、本体筐体２に対し前方に向けて直立する図９（ａ）の第１位置と、本体筐体２に対し横方向に折り曲がって上記第１位置と略直交する図９（ｂ）の第２位置とに切替可能である。

本変形例によれば、ダイポールアンテナを用いる場合でも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

（４）リーダを据え置き型にした場合
上記実施形態では、無線タグ通信装置として、ガンタイプのリーダ本体１０を有する携帯型のリーダ１を示したが、据え置き型のリーダであってもよい。本変形例のリーダを図１０に示す。

図１０に示すように、本変形例のリーダ１Ａは、テーブル状の本体筐体２Ａと、装置アンテナ５６とを備えている。本体筐体２Ａ内には、装置アンテナ５６と接続され、無線通信に関する所定の処理を行う通信回路（図示せず）が備えられている。装置アンテナ５６は、本体筐体２Ａの上面にアンテナ支持部５１によって回転可能に取り付けられている。操作者が装置アンテナ５６を手で回転することによって、装置アンテナ５６は、本体筐体２Ａに対し上方に向けて直立する第１位置と、本体筐体２Ａに対し横方向に折り曲がって上記直立位置と略直交する第２位置とに切替可能である。

本変形例のリーダ１Ａは、装置アンテナ５６が直立する第１位置では、装置アンテナ５６に対し収納容器４０を上方から押し当て、装置アンテナ５６を収納容器４０の底部から突き刺して収納容器４０内に差し入れる（矢印参照）。これにより、上記実施形態と同様、装置アンテナ５６は、収納容器４０内に配置された複数の無線タグＴと無線通信を行うことができる。

本変形例においては、据え置き型のリーダを用いる場合でも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

（５）その他
以上においては、主として収納容器４０に設けられた孔より装置アンテナ５０，５２，５４，５６を収納容器４０内に差し入れる場合を例にとって説明したが、これに限られず、収納容器４０の蓋を少し開けて隙間を作り、その隙間から装置アンテナを収納容器内に差し入れるようにしてもよい。

また、以上においては、装置アンテナ５０，５２，５４，５６が、上記第１位置及び上記第２位置に回転可能に支持されていたが、これに限られない。すなわち、装置アンテナ５０，５２，５４，５６を、上記第１位置や第２位置のそれぞれとなるように、本体筐体２，２Ａに対し取り付け／取り外し可能に設けてもよい。これらの場合も、上記同様の効果を得る。

以上、本発明の実施形態及び変形例を説明したが、本発明はこれに限られず、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。

その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

１，１Ａ リーダ（無線タグ通信装置）
２，２Ａ 本体筐体
６ トリガスイッチ（通信指示手段）
１０ リーダ本体
２２ 近接センサ（差入検出手段）
２３ 折曲センサ（切替検出手段）
２４ 長さセンサ（長さ検出手段）
２６ マッチング手段
４０ 収納容器
５０，５２ 装置アンテナ
５４，５６ 装置アンテナ
５１ 切替支持手段
Ｔ 無線タグ

Claims (7)

1. 所定の収納容器内に差し入れ可能に略直線状に構成され、無線タグに対し無線通信を行うための装置アンテナと、
   前記装置アンテナに接続され無線通信に関する所定の処理を行う通信回路を備えた本体筐体と、
   前記本体筐体の端部に設けられ、前記装置アンテナを、前記本体筐体に対し直立する第１位置と前記直立位置に対し略直交する第２位置とに切り替え可能となるように支持する切替支持手段と、
   前記装置アンテナが前記所定の収納容器内への差し入れられた状態を検出する差入検出手段と、
   前記差入検出手段により、前記装置アンテナが前記所定の収納容器内への差し入れられた状態が検出されたかどうかを判定する差入判定手段と、
   前記差入判定手段の判定結果に応じて、前記装置アンテナのインピーダンスを整合制御するためのマッチング手段と、
   を有することを特徴とする無線タグ通信装置。
2. 前記装置アンテナは、軸方向長さを可変に構成されており、
   前記装置アンテナの前記軸方向長さを検出する長さ検出手段を設け、
   前記マッチング手段は、
   前記長さ検出手段により検出された前記装置アンテナの軸方向長さに応じて、前記装置アンテナのインピーダンスを整合制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の無線タグ通信装置。
3. 前記装置アンテナが前記第２位置へ切り替えられた状態を検出する切替検出手段と、
   前記切替検出手段により、前記装置アンテナが前記第２位置へ切り替えられた状態が検出されたかどうかを判定する切替判定手段と、
   を有し、
   前記マッチング手段は、
   前記切替判定手段の判定結果に応じて、前記装置アンテナのインピーダンスを整合制御する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の無線タグ通信装置。
4. 操作者が無線通信の開始を指示可能な通信指示手段と、
   前記切替判定手段により前記切替検出手段が前記装置アンテナの前記第２位置への切り替え状態が検出されなかったと判定され、かつ、前記差入判定手段により前記差入検出手段が前記装置アンテナの前記所定の収納容器内への差し入れられた状態を検出しなかったと判定された場合に、前記通信指示手段により前記無線通信の開始指示があったかどうかを判定する指示判定手段と、
   前記指示判定手段により、前記無線通信の開始指示があったと判定された場合に、所定の警告報知を行う報知手段と、
   を有することを特徴とする請求項３記載の無線タグ通信装置。
5. 前記装置アンテナは、
   先端部の幅方向寸法又は厚さ方向寸法が、前記先端部以外の幅方向寸法又は厚さ方向寸法よりも小さくなるように、構成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の無線タグ通信装置。
6. 前記差入判定手段により前記差入検出手段が前記装置アンテナの前記所定の収納容器内への差し入れ状態を検出したと判定された場合に、前記装置アンテナによる無線通信を開始するよう制御する通信制御手段を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の無線タグ通信装置。
7. 前記本体筐体の下部に位置し、操作者が把持可能な把持部を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の無線タグ通信装置。

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