JP2013235521A - Card arrangement identification system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、RFID型の無線タグを利用したカード配置識別システムに関する。 The present invention relates to a card arrangement identification system using an RFID type wireless tag.
カード配置識別システムとして、下記特許文献1に記載のものがあり、このカード配置識別システムでは、カード内にタグが1〜3個配置され、盤面上にアンテナがマトリックス状に配列され、各アンテナが受信するタグからの信号強度の差分から、タグの位置を特定している。タグの位置が特定できれば、その位置関係からカードの位置、角度、及び表裏を特定できる。 As a card arrangement identification system, there is one described in Patent Document 1 below. In this card arrangement identification system, 1 to 3 tags are arranged in a card, antennas are arranged in a matrix on a board surface, and each antenna is arranged. The position of the tag is specified from the difference in signal intensity from the received tag. If the position of the tag can be specified, the position, angle, and front and back of the card can be specified from the positional relationship.
別のカード配置識別システムとして、下記特許文献2に記載のものがあり、このシステムでは、カードの裏面に光学的なパターンを形成し、盤面の下方からパターンを検出することで、カードの固有データや配置(位置及び角度を含む)を検出している。
As another card arrangement identification system, there is a system described in
その他、カードの姿勢を検出する装置として、下記特許文献3に記載のものがあり、この装置では、特定の位置でカードの向き、表裏を特定する。
In addition, as a device for detecting the posture of a card, there is a device described in
特許文献1のシステムでは、位置情報を得る手段として、アンテナをマトリックス状に並べるので、アンテナ数が増加し、ハードウェアが高価なものとなる。また、一般的なリーダーライターはタグからの信号強度を識別できる機能が無く、特別な仕様のリーダーライターを準備する必要がある。一般的に、アクティブタグであれば電池容量により信号レベルが変わり、パッシブタグであればリーダーライターから給電されるパワーや、タグとアンテナの位置関係によりタグが返す信号レベルが変わるという事情があり、特許文献1のシステムを実現するのは困難だと考えられる。 In the system of Patent Document 1, since the antennas are arranged in a matrix as a means for obtaining position information, the number of antennas increases and hardware becomes expensive. In addition, a general reader / writer does not have a function of identifying the signal intensity from the tag, and it is necessary to prepare a reader / writer with a special specification. In general, if the tag is an active tag, the signal level changes depending on the battery capacity. If the tag is a passive tag, the power supplied from the reader / writer and the signal level returned by the tag change depending on the positional relationship between the tag and the antenna. It is considered difficult to realize the system of Patent Document 1.
特許文献2のシステムでは、カードの裏面に形成された光学的なパターンを読み取るので、複数枚のカードが重なった場合、読み取りが困難になり、カードのパターンが固定的であり、カードデータの書き換えができないという問題がある。
In the system of
なお、特許文献3の装置は、カードが固定された読み取り位置に配置されることが前提となっており、その読み取り位置でカードの向き、表裏を特定するものであるから、広い盤面上のどこにおいても位置、姿勢、表裏等を特定できるものではない。
Note that the device of
本発明は、上記背景技術の問題に鑑みてなされたものであり、アンテナ数の過度な増加を防止でき、盤面上でのカードの位置情報等を一意的に正確に検出することができ、複数枚のカードが重なった場合もカードの識別等を可能とするカード配置識別システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems of the background art, can prevent an excessive increase in the number of antennas, can uniquely detect card position information on the board surface, and the like. It is an object of the present invention to provide a card arrangement identification system that enables card identification and the like even when two cards overlap.
上記目的を達成するため、本発明に係るカード配置識別システムは、第1アンテナユニットと、第2アンテナユニットと、アンテナ切替器と、リーダーライターと、管理装置とを備え、3つのRFタグアンテナと少なくとも1つのICチップと有し3つのRFタグアンテナを非対称に配列したカードからの情報の読み取りを行うカード配置識別システムであって、第1アンテナユニットは、第1の方向に延び当該第1の方向に直交する第2の方向に等間隔で並べられた複数の第1ループアンテナと、複数の第1ループアンテナに付随して設けられた複数のマッチング回路とを有し、第1のアンテナ面を形成し、第2アンテナユニットは、第2の方向に延び第1の方向に等間隔で並べられた複数の第2ループアンテナと、複数の第2ループアンテナに付随して設けられた複数のマッチング回路とを有し、第2のアンテナ面を形成し、第1のアンテナ面と第2のアンテナ面とは、重畳し、複数の第1ループアンテナの配列間隔と複数の第2ループアンテナの配列間隔とは、3つのRFタグアンテナの相対間隔を区別可能な範囲に設定され、リーダーライターは、第1及び第2アンテナユニットの複数の第1及び第2ループアンテナを切り替えながらRFタグのデータを読み取り、読み取りが可能であったループアンテナの番号とRFタグのデータとを組み合わせて管理装置に通知し、管理装置は、各データを読み取ったアンテナ番号と読み取ったRFタグのデータとの組合せから、カード上のRFタグのロケーション情報を算出し、カードの配置されている位置、角度、及び表裏を判別する。なお、RFID型の無線タグを利用したシステムであることから、カードが重ねられても個々のカードを区別した位置等の検出が可能になる。 In order to achieve the above object, a card arrangement identification system according to the present invention includes a first antenna unit, a second antenna unit, an antenna switch, a reader / writer, and a management device. A card arrangement identification system for reading information from a card having at least one IC chip and three RF tag antennas arranged asymmetrically, wherein the first antenna unit extends in a first direction. A first antenna surface having a plurality of first loop antennas arranged at equal intervals in a second direction orthogonal to the direction, and a plurality of matching circuits provided along with the plurality of first loop antennas. The second antenna unit includes a plurality of second loop antennas extending in the second direction and arranged at equal intervals in the first direction, and a plurality of second loop antennas. A plurality of matching circuits provided in association with the first antenna surface, forming a second antenna surface, wherein the first antenna surface and the second antenna surface are superimposed, and the plurality of first loop antennas The arrangement interval and the arrangement interval of the plurality of second loop antennas are set in a range in which the relative intervals of the three RF tag antennas can be distinguished, and the reader / writer has the first and second antenna units of the first and second antenna units. The RF tag data is read while switching between the two loop antennas, the loop antenna number that can be read and the RF tag data are combined and notified to the management device. Based on the combination with the read RF tag data, the location information of the RF tag on the card is calculated, and the position, angle, and front / back of the card are determined. That. Since the system uses an RFID type wireless tag, it is possible to detect a position or the like in which individual cards are distinguished even if the cards are stacked.
上記カード配置識別システムでは、第1アンテナユニットが第1の方向に延び当該第1の方向に直交する第2の方向に等間隔で並べられた複数の第1ループアンテナを有し、第2アンテナユニットが第2の方向に延び第1の方向に等間隔で並べられた複数の第2ループアンテナを有し、第1アンテナユニットの第1のアンテナ面と第2アンテナユニットの第2のアンテナ面とが重畳するので、第1及び第2ループアンテナが交差する位置として、カードのRFタグアンテナ及びICチップを介してカードの情報を読み取ることができる。この際、カードが3つのRFタグアンテナを非対称に配列したものであり、複数の第1ループアンテナの配列間隔と複数の第2ループアンテナの配列間隔とが3つのRFタグアンテナの相対間隔を区別可能な範囲に設定されるので、データを読み取ったアンテナ番号と読み取ったRFタグのデータとの組合せから、カードの位置と姿勢と裏表とを確実に判別することができる。 In the card arrangement identification system, the first antenna unit has a plurality of first loop antennas extending in the first direction and arranged at equal intervals in a second direction orthogonal to the first direction, and the second antenna. The unit has a plurality of second loop antennas extending in the second direction and arranged at equal intervals in the first direction, and the first antenna surface of the first antenna unit and the second antenna surface of the second antenna unit Are superimposed on each other, so that the card information can be read through the RF tag antenna and IC chip of the card as the position where the first and second loop antennas intersect. At this time, the card is an asymmetrical arrangement of three RF tag antennas, and the arrangement intervals of the plurality of first loop antennas and the arrangement intervals of the plurality of second loop antennas distinguish the relative intervals of the three RF tag antennas. Since it is set in a possible range, it is possible to reliably determine the position, posture, and front / back of the card from the combination of the antenna number from which the data is read and the data from the read RF tag.
本発明の具体的な側面によれば、上記システムにおいて、カードのうち、第1RFタグアンテナと第2RFタグアンテナとの外形間距離をD12とし、第2RFタグアンテナと第3RFタグアンテナとの外形間距離をD23とし、第1RFタグアンテナと第3RFタグアンテナとの外形間距離をD13とするとともに、複数の第1ループアンテナの配列間隔をSR1とし、複数の第2ループアンテナの配列間隔をSC1とした場合に、
D23≧0
D12≧D23+SR1
D12≧D23+SC1
D13≧D12+SR1
D13≧D12+SC1
のすべての条件を満たす。この場合、カードにおける3つのRFタグアンテナの配列が第1アンテナユニットを構成する第1RFタグアンテナと第2アンテナユニットを構成する第2RFタグアンテナとの交点として簡易・確実に検出される。
According to a specific aspect of the present invention, in the system described above, in the card, the distance between the outer shapes of the first RF tag antenna and the second RF tag antenna is D12, and the distance between the outer shapes of the second RF tag antenna and the third RF tag antenna. The distance is D23, the distance between the outer shapes of the first RF tag antenna and the third RF tag antenna is D13, the arrangement interval of the plurality of first loop antennas is SR1, and the arrangement interval of the plurality of second loop antennas is SC1. If
D23 ≧ 0
D12 ≧ D23 + SR1
D12 ≧ D23 + SC1
D13 ≧ D12 + SR1
D13 ≧ D12 + SC1
Meet all of the conditions. In this case, the arrangement of the three RF tag antennas in the card is easily and reliably detected as an intersection of the first RF tag antenna constituting the first antenna unit and the second RF tag antenna constituting the second antenna unit.
本発明の別の側面によれば、カードは、3つのRFタグアンテナに個別に接続された3つのICチップを有する。この場合、3つのRFタグアンテナの位置を個別に検出することができる。 According to another aspect of the present invention, the card has three IC chips individually connected to three RF tag antennas. In this case, the positions of the three RF tag antennas can be detected individually.
本発明のさらに別の側面によれば、カードは、3つのRFタグアンテナのうち、2つのRFタグアンテナに接続された1つのICチップと、残りの1つのRFタグアンテナに接続された1つのICチップとを有する。この場合、3つのRFタグアンテナの位置を2つのRFタグアンテナと残り1つのRFタグアンテナとに分けて検出することができる。 According to still another aspect of the present invention, a card includes one IC chip connected to two RF tag antennas and one connected to the remaining one RF tag antenna among the three RF tag antennas. IC chip. In this case, the positions of the three RF tag antennas can be detected separately for the two RF tag antennas and the remaining one RF tag antenna.
本発明のさらに別の側面によれば、カードは、3つのRFタグアンテナに接続された1つのICチップを有するとともに、カードの長辺と平行な軸をX軸とし、短辺と平行な軸をY軸とし、第1RFタグアンテナと第2RFタグアンテナとの中心間距離のうち、X軸と平行な成分の長さをDX4とし、Y軸と平行な成分の長さをDY4とし、第2RFタグアンテナと第3RFタグアンテナとの中心間距離のうち、X軸と平行な成分の長さをDX5、Y軸と平行な成分の長さをDY5とし、第1RFタグアンテナと第3RFタグアンテナとの中心間距離のうち、X軸と平行な成分の長さをDX6とし、Y軸と平行な成分の長さをDY6とするとともに、複数の第1ループアンテナの配列間隔をSR1とし、複数の第2ループアンテナの配列間隔をSC1とした場合に、
DX4≧SR1,SC1
DY4≧SR1,SC1
DX6>DX5>DX4
DY5>DY6>DY4
DX5>DY6
DX6−DY5≧SR1
DX6−DY5≧SC1
のすべての条件を満たす。この場合、カードが3つのRFタグアンテナに接続された1つのICチップを有する場合であっても、カードの位置と姿勢と裏表とを確実に判別することができる。
According to still another aspect of the present invention, the card has one IC chip connected to three RF tag antennas, and the axis parallel to the long side of the card is the X axis, and the axis is parallel to the short side. Is the Y axis, of the distance between the centers of the first RF tag antenna and the second RF tag antenna, the length of the component parallel to the X axis is DX4, the length of the component parallel to the Y axis is DY4, and the second RF Of the distance between the centers of the tag antenna and the third RF tag antenna, the length of the component parallel to the X axis is DX5, the length of the component parallel to the Y axis is DY5, and the first RF tag antenna and the third RF tag antenna The length of the component parallel to the X axis is DX6, the length of the component parallel to the Y axis is DY6, and the array interval of the plurality of first loop antennas is SR1, Arrangement interval of second loop antenna In the case of the SC1,
DX4 ≧ SR1, SC1
DY4 ≧ SR1, SC1
DX6>DX5> DX4
DY5>DY6> DY4
DX5> DY6
DX6-DY5 ≧ SR1
DX6-DY5 ≧ SC1
Meet all of the conditions. In this case, even if the card has one IC chip connected to the three RF tag antennas, the position, posture, and front and back of the card can be reliably determined.
本発明のさらに別の側面によれば、第1及び第2アンテナユニットは、第1及び第2ループアンテナとマッチング回路との間に配置されて第1及び第2ループアンテナを個別に短絡することができるスイッチ回路をさらに有する。この場合、複数の第1ループアンテナから特定のループアンテナを選択すると同時に選択していないアンテナループを短絡させることで、選択していないループアンテナが共振アンテナとして機能しなくなるので、選択しているループアンテナの特性に、他のループアンテナが影響を与えないようにし、RFタグアンテナ又はICチップの読み取り結果から得られるロケーション情報の精度を高めることができる。 According to still another aspect of the present invention, the first and second antenna units are disposed between the first and second loop antennas and the matching circuit to individually short-circuit the first and second loop antennas. A switch circuit capable of In this case, by selecting a specific loop antenna from a plurality of first loop antennas and simultaneously short-circuiting an unselected antenna loop, the unselected loop antenna will not function as a resonant antenna. It is possible to prevent the other loop antenna from affecting the characteristics of the antenna, and to improve the accuracy of the location information obtained from the reading result of the RF tag antenna or the IC chip.
本発明のさらに別の側面によれば、第1の方向に延び第2の方向に第1アンテナユニットと同じ等間隔で並べられた複数の第3ループアンテナを有るとともに複数の第1ループアンテナに付随して設けられた複数のマッチング回路に接続されることによって第3のアンテナ面を形成する第3アンテナユニットと、第2の方向に延び第1の方向に第2アンテナユニットと同じ等間隔で並べられた複数の第4ループアンテナを有るとともに複数の第2ループアンテナに付随して設けられた複数のマッチング回路に接続されることによって第4のアンテナ面を形成する第4アンテナユニットとを備え、第3のアンテナ面と第4のアンテナ面とは、重畳し、第3ループアンテナの複数のマッチング回路に対する接続パターンは、第1ループアンテナの複数のマッチング回路に対する接続パターンに対して第1ループアンテナの接続パターン間引くように異なるものとなっており、第4ループアンテナの複数のマッチング回路に対する接続パターンは、第2ループアンテナの複数のマッチング回路に対する接続パターンに対して第2ループアンテナの接続パターンを間引くように異なるものとなっている。この場合、第1及び第2アンテナユニット用のリーダーライターを第3及び第4アンテナユニット用としても用いることができ、少ないリーダーライターで迅速に広い盤面上のカードを効率的に検出することができる。 According to still another aspect of the present invention, the first loop antenna includes a plurality of third loop antennas extending in the first direction and arranged in the second direction at the same interval as the first antenna unit. A third antenna unit that forms a third antenna surface by being connected to a plurality of matching circuits provided along with it, and extends in the second direction at the same interval as the second antenna unit in the first direction. A fourth antenna unit having a plurality of fourth loop antennas arranged and being connected to a plurality of matching circuits provided in association with the plurality of second loop antennas to form a fourth antenna surface; The third antenna surface and the fourth antenna surface are superimposed, and the connection pattern of the third loop antenna to the plurality of matching circuits is that of the first loop antenna. The connection patterns for the first loop antenna are different from the connection patterns for the number of matching circuits, and the connection patterns for the plurality of matching circuits of the fourth loop antenna are the plurality of matching circuits of the second loop antenna. The connection pattern of the second loop antenna is different from that of the connection pattern. In this case, the reader / writer for the first and second antenna units can be used for the third and fourth antenna units, and a card on a large board can be detected quickly and efficiently with a small number of reader / writers. .
本発明のさらに別の側面によれば、第3ループアンテナの複数のマッチング回路に対する接続パターンは、第1ループアンテナの複数のマッチング回路に対する接続パターンを1つ飛ばしにするとともに、後半部を前半部の間に挟んだものであり、第4ループアンテナの複数のマッチング回路に対する接続パターンは、第2ループアンテナの複数のマッチング回路に対する接続パターンを1つ飛ばしにするとともに、後半部を前半部の間に挟んだものである。 According to still another aspect of the present invention, the connection pattern for the plurality of matching circuits of the third loop antenna skips one connection pattern for the plurality of matching circuits of the first loop antenna, and the second half is the first half. The connection pattern for the plurality of matching circuits of the fourth loop antenna is skipped by one connection pattern for the plurality of matching circuits of the second loop antenna, and the second half is between the first half. Between.
〔第1実施形態〕
以下、図1等を参照して、本発明の第1実施形態に係るカード配置識別システムについて説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, the card arrangement identification system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図1に示すカード配置識別システム100は、盤面71上のカード50の固有情報、位置、姿勢、表裏等を特定するためのものであり、信号の送受信用のアンテナ装置10と、アンテナ装置10のうち特定のループアンテナを動作させるアンテナ切替装置20と、アンテナ装置10を駆動するリーダーライター30と、リーダーライター30を動作させてカードの配置を識別する管理装置80とを備える。
A card
アンテナ装置10は、第1アンテナユニット11と、第2アンテナユニット12とを有する。
The
第1アンテナユニット11は、第1の方向であるx方向に延び当該第1の方向に直交する第2の方向であるy方向に等間隔で並べられた複数の第1ループアンテナ13と、これらの第1ループアンテナ13に付随して設けられた複数のマッチング回路14とを備える。具体例では、第1ループアンテナ13は、n個の第1ループアンテナR1〜R11,…Rnからなり、マッチング回路14も、n個のマッチング回路MR1〜MR11,…MRnからなる。
The
図2(A)に模式的に示すように、第1アンテナユニット11の第1ループアンテナR1〜Rnは、マッチング回路MR1〜MRnにそれぞれ個別に接続されている。第1ループアンテナR1〜Rnは、全体としてx方向及びy方向2次元的な広がりを有する第1アンテナ面AP1を形成している。なお、各第1ループアンテナR1〜Rnの中心軸間の間隔は、第1ループアンテナR1〜Rnの配列間隔SR1となっている。
As schematically shown in FIG. 2A, the first loop antennas R1 to Rn of the
図3に模式的に示すように、第1アンテナユニット11は、第1ループアンテナR1〜Rnとマッチング回路MR1〜MRnとの間に配置されて第1ループアンテナR1〜Rnを個別に短絡することができるスイッチ回路18をさらに有している。
As schematically shown in FIG. 3, the
図1に戻って、第2アンテナユニット12は、第2の方向であるy方向に延び第1の方向であるx方向に等間隔で並べられた複数の第2ループアンテナ15と、これらの第2ループアンテナ15に付随して設けられた複数のマッチング回路16とを備える。具体例では、第2ループアンテナ15は、n個の第2ループアンテナC1〜C19,…Cnからなり、マッチング回路16も、n個のマッチング回路MC1〜MC19,…MCnからなる。
Returning to FIG. 1, the
図2(B)に模式的に示すように、第2アンテナユニット12の第2ループアンテナC1〜Cnは、マッチング回路MC1〜MCnにそれぞれ個別に接続されている。第2ループアンテナC1〜Cnは、全体としてx方向及びy方向2次元的な広がりを有する第2アンテナ面AP2を形成している。この第2アンテナ面AP2は、第1アンテナ面AP1と重畳しており、略等しい面積を有する。なお、各第2ループアンテナC1〜Cnの中心軸間の間隔は、第2ループアンテナC1〜Cnの配列間隔SC2となっている。具体例では、第2ループアンテナC1〜Cnの配列間隔SC1は、第1ループアンテナR1〜Rnの配列間隔SR1と略等しくしているが、両配列間隔SC1,SR1を異なるものとすることもできる。また、第2ループアンテナC1〜Cnのループ幅Wcは、第1ループアンテナR1〜Rnのループ幅Wrと略等しくしているが、両ループ幅Wr,Wcを異なるものとすることもできる。また、ループアンテナR1〜Rn,C1〜Cnのループ幅Wr,Wcは、例えば配列間隔SC1,SR1よりも半分程度に狭くすることができる。
As schematically shown in FIG. 2B, the second loop antennas C1 to Cn of the
図1に戻って、第2アンテナユニット12は、図示を省略するが、第2ループアンテナC1〜Cnとマッチング回路MC1〜MCnとの間に配置されて第2ループアンテナC1〜Cnを個別に短絡することができるスイッチ回路をさらに有している。なお、第2アンテナユニット12のスイッチ回路は、第1アンテナユニット11のスイッチ回路18と同様の構造を有している。
Returning to FIG. 1, the
アンテナ切替装置20は、リーダーライター30からの制御信号で動作しており、第1ループアンテナR1〜Rn及び第2ループアンテナC1〜Cnのいずれか1つを選択して動作させる。この際、アンテナ切替装置20は、図3のスイッチ回路18によって、第1ループアンテナR1〜Rn及び第2ループアンテナC1〜Cnのうち選択されず動作させないループアンテナを短絡させる。つまり、リーダーライター30がカード50からRFタグのデータを読み取るアンテナとして、ループアンテナR1〜Rn,C1〜Cnのうちいずれかのループアンテナを選択した時は、このループアンテナに接続された上記スイッチ回路18が開放状態となることで共振アンテナとして機能する。一方、リーダーライター30がカード50からRFタグのデータを読み取るアンテナとして、ループアンテナR1〜Rn,C1〜Cnのうちいずれかを選択していない時は、このループアンテナに接続された上記スイッチ回路18が短絡状態となることで共振アンテナとして機能しなくなる。これにより、選択しているループアンテナの特性に、他のループアンテナが影響を与えないようにし、カード50のRFタグからのデータの読み取り結果から得られるロケーション情報の精度を高めることができる。
The
なお、アンテナ切替装置20を第1ループアンテナR1〜Rnと第2ループアンテナC1〜Cnとに個別に設けることができ、この場合、各アンテナ切替装置20にリーダーライター30を設けることができる。さらに、第1ループアンテナR1〜Rnを小グループに分割して、各グループごとにアンテナ切替装置20やリーダーライター30を設けることもできる。
The
図1に示すリーダーライター30は、詳細な説明を省略するが、送信信号を作成する送信回路と、受信信号を受け取って解読する受信回路と、リーダーライター30の動作を制御する制御回路とを備える。これらのうち制御回路は、既述のように、アンテナ切替装置20及びスイッチ回路18に制御信号を出力することで、ループアンテナR1〜Rn,C1〜Cnのうちいずれか1つのループアンテナを選択して検出動作を行なわせる。リーダーライター30は、選択されたループアンテナによって検出された受信信号からカード50からRFタグのID情報等を解析するとともに、ID情報に関連付けて選択されたループアンテナR1〜Rn,C1〜Cnの位置情報を取得する。
The reader /
管理装置80は、リーダーライター30の動作を制御しており、リーダーライター30によって読み取ったカード50のID情報等と、その際選択されて読み取りに利用されたループアンテナR1〜Rn,C1〜Cnの位置情報とを関連付けて保管する。また、管理装置80は、カード50のID情報等と、これに関連付けられたループアンテナR1〜Rn,C1〜Cnの位置情報とに基づいて、カード50に設けた3つのRFタグアンテナ51,52,53の配置(以後ロケーション情報とも呼ぶ)を含む配置関係を検出する。さらに、管理装置80は、カード50に設けた3つのRFタグアンテナ51,52,53の配置(ロケーション情報)の相対的な配置関係と、予め記憶部81に保管したRFタグアンテナ51,52,53の配置関係に関する情報とを照合して、カード50の位置、姿勢、及び表裏を決定し、その結果を出力する。
The
以下、カード50に設けた3つのRFタグアンテナ51,52,53の配置関係について説明する。
Hereinafter, the arrangement relationship of the three
図4に示すように、カード50は、3つのRFタグアンテナ51,52,53と、3つのRFタグアンテナ51,52,53に個別に接続された3つのICチップ54,55,56とを有する。3つのRFタグアンテナ51,52,53は、非対称に配列されており、位置だけでなく、裏表の判別が可能になっている。
As shown in FIG. 4, the
以下、3つのRFタグアンテナ51,52,53の配列等について具体的に説明する。ここで、RFタグアンテナ51を第1RFタグアンテナT1と呼び、RFタグアンテナ52を第2RFタグアンテナT2と呼び、RFタグアンテナ53を第3RFタグアンテナT3と呼ぶものとする。第1RFタグアンテナT1と第2RFタグアンテナT2との外形間距離をD12とし、第2RFタグアンテナT2と第3RFタグアンテナT3との外形間距離をD23とし、第1RFタグアンテナT1と第3RFタグアンテナT3との外形間距離をD13とする。また、既に説明したように、複数の第1ループアンテナR1〜Rnの配列間隔はSR1でまた、複数の第2ループアンテナC1〜Cnの配列間隔はSC1である。本実施形態の場合、カード50に設けた3つのRFタグアンテナ51,52,53、すなわち第1〜第3RFタグアンテナT1〜T3の配置関係は、以下の条件式(1)〜(5)
D23≧0 … (1)
D12≧D23+SR1 … (2)
D12≧D23+SC1 … (3)
D13≧D12+SR1 … (4)
D13≧D12+SC1 … (5)
を満たすものとなっている。ここで、条件式(1)は、最も近接する第2及び第3RFタグアンテナT2,T3の外形間距離D23がゼロ以上で、第1ループアンテナR1〜Rnと第2ループアンテナC1〜Cnとのうち少なくとも異なる2つのループアンテナで検出可能になることを意味する。条件式(2)や(3)は、次に近接する第1及び第2RFタグアンテナT1,T2の外形間距離D12が、最小の外形間距離D23に対してy方向における第1ループアンテナR1〜Rnの配列間隔SR1又はx方向における第2ループアンテナC1〜Cnの配列間隔SC1を加算したものより大きいことを意味する。さらに、条件式(4)や(5)は、最も離間する第1及び第3RFタグアンテナT1,T3の外形間距離D13が、中間の外形間距離D12に対して配列間隔SR1又は配列間隔SC1を加算したものより大きいことを意味する。以上により、第2及び第3RFタグアンテナT2,T3の外形間距離D23と、第1及び第2RFタグアンテナT1,T2の外形間距離D12と、第1及び第3RFタグアンテナT1,T3の外形間距離D13とを、第1ループアンテナR1〜Rnと第2ループアンテナC1〜Cnとによって、非対称な三角形の頂点として検出することができる。ここで、検出された第1〜第3RFタグアンテナT1〜T3のロケーション情報のうち第1及び第3RFタグアンテナT1,T3の中間位置からカード50の中心位置を決定することができる。また、第1〜第3RFタグアンテナT1〜T3のロケーション情報の配置関係からカード50の裏表を決定することができる。
Hereinafter, the arrangement of the three
D23 ≧ 0 (1)
D12 ≧ D23 + SR1 (2)
D12 ≧ D23 + SC1 (3)
D13 ≧ D12 + SR1 (4)
D13 ≧ D12 + SC1 (5)
It is what satisfies. Here, the conditional expression (1) indicates that the distance D23 between the outer shapes of the second and third RF tag antennas T2 and T3 that are closest to each other is zero or more, and the first loop antennas R1 to Rn and the second loop antennas C1 to Cn This means that detection is possible with at least two different loop antennas. Conditional expressions (2) and (3) indicate that the distance D12 between the first and second RF tag antennas T1 and T2 that are next adjacent to each other is the first loop antenna R1 in the y direction with respect to the minimum distance D23 between the outer shapes. It means that it is larger than the sum of the arrangement interval SR1 of Rn or the arrangement interval SC1 of the second loop antennas C1 to Cn in the x direction. Further, in the conditional expressions (4) and (5), the distance between the outer shapes D13 of the first and third RF tag antennas T1 and T3 that are the farthest apart is the arrangement interval SR1 or the arrangement interval SC1 with respect to the intermediate outer shape distance D12. Means greater than the sum. As described above, the distance D23 between the outer shapes of the second and third RF tag antennas T2 and T3, the distance D12 between the outer shapes of the first and second RF tag antennas T1 and T2, and the distance between the outer shapes of the first and third RF tag antennas T1 and T3. The distance D13 can be detected as an apex of an asymmetric triangle by the first loop antennas R1 to Rn and the second loop antennas C1 to Cn. Here, the center position of the
図4に示す場合、第1RFタグアンテナT1をループアンテナR7,C5で読み取ることができ、第1RFタグアンテナT1すなわちこれに接続された第1ICチップIT1のアドレス(ロケーション情報)は、(R7,C5)と判断することができ、同様に第2RFタグアンテナT2のアドレスは、ループアンテナR7,C9で読み取ることができ、第2RFタグアンテナT2すなわちこれに接続された第2ICチップIT2のアドレスは(R7,C9)と判断することができる。さらに、第3RFタグアンテナT3のアドレスは、ループアンテナR5,C9で読み取ることができ、第3RFタグアンテナT3すなわちこれに接続された第3ICチップIT3のアドレスは(R5,C9)と判断することができる。以上により、第1及び第2RFタグアンテナT1,T2の中心間距離T12と、第2及び第3RFタグアンテナT2,T3の中心間距離T23と、第1及び第3RFタグアンテナT1,T3の中心間距離T13とが3辺すべての辺の長さが異なる非対称な三角形の頂点として検出され、カード50が表であり、中心が(R6,C7)位置することが分かる。
In the case shown in FIG. 4, the first RF tag antenna T1 can be read by the loop antennas R7 and C5, and the address (location information) of the first RF tag antenna T1, that is, the first IC chip IT1 connected thereto, is (R7, C5 Similarly, the address of the second RF tag antenna T2 can be read by the loop antennas R7 and C9, and the address of the second RF tag antenna T2, that is, the second IC chip IT2 connected thereto is (R7). , C9). Further, the address of the third RF tag antenna T3 can be read by the loop antennas R5 and C9, and the address of the third RF tag antenna T3, that is, the third IC chip IT3 connected thereto, can be determined as (R5, C9). it can. Thus, the center-to-center distance T12 between the first and second RF tag antennas T1 and T2, the center-to-center distance T23 between the second and third RF tag antennas T2 and T3, and the center between the first and third RF tag antennas T1 and T3. It can be seen that the distance T13 is detected as an apex of an asymmetric triangle in which the lengths of all three sides are different, and the
以上の原理を利用すれば、図1に示す8パターンの配置のすべてのカード50の姿勢状態の区別が可能になる。具体的には、カード50が、表で角度0°である場合に相当するカードCA1、表で角度90°である場合に相当するカードCA2、表で角度180°である場合に相当するカードCA3、表で角度270°である場合に相当するカードCA4、裏で角度0°である場合に相当するカードCA5、裏で角度90°である場合に相当するカードCA6、裏で角度180°である場合に相当するカードCA7、裏で角度270°である場合に相当するカードCA8等のいずれの状態かを判別できる。また、カード50の中心位置を算出することもできる。カード50に設けたICチップIT1〜IT3からID情報等を読み出すことができ、カード50の種別を判別することもできる。
If the above principle is used, it becomes possible to distinguish the posture states of all the
以上では、カード50の姿勢を90°単位で検出するとしたが、カード50の姿勢をさらに細かい角度単位で判別することもできる。この場合、必要に応じて第1ループアンテナR1〜Rnの配列間隔SR1及び第2ループアンテナC1〜Cnの配列間隔SC1をより小さくして位置検出の分解能を高めることになる。
In the above description, the posture of the
以上で説明した第1実施形態のカード配置識別システム100では、第1アンテナユニット11が第1の方向(x方向)に延び第2の方向(y方向)に等間隔で並べられた複数の第1ループアンテナ13(R1〜Rn)を有し、第2アンテナユニット12が第2の方向に延び第1の方向に等間隔で並べられた複数の第2ループアンテナ15(C1〜Cn)を有し、第1アンテナユニット11の第1のアンテナ面AP1と第2アンテナユニット12の第2のアンテナ面AP2とが重畳するので、第1及び第2ループアンテナ13,15が交差する位置として、カード50のRFタグアンテナT1〜T3及びICチップIT1〜IT3を介してカード50の情報を読み取ることができる。この際、カード50が3つのRFタグアンテナT1〜T3を非対称に配列したものであり、複数の第1ループアンテナ13の配列間隔SR1と複数の第2ループアンテナ15の配列間隔SC1とが3つのRFタグアンテナT1〜T3の相対間隔である中心間隔T12,T23,T13を区別可能な範囲に設定されるので、データを読み取ったアンテナ番号と読み取ったRFタグのデータとの組合せから、カード50の位置と姿勢と裏表とを確実に判別することができる。
In the card
〔第2実施形態〕
以下、第2実施形態に係るカード配置識別システムについて説明する。なお、第2実施形態に係るカード配置識別システムは、第1実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第1実施形態と同様であるものとする。
[Second Embodiment]
Hereinafter, the card arrangement identification system according to the second embodiment will be described. The card arrangement identification system according to the second embodiment is a modification of the first embodiment, and parts that are not particularly described are the same as those in the first embodiment.
図5(A)は、図4に対応するものであり、第2実施形態のカード配置識別システム100によって判別の対象となるカード250について説明する図である。この場合、ICチップが部分的に共通化されている。具体的には、カード250は、3つのRFタグアンテナT41,T42,T51のうち、2つのRFタグアンテナT41,T42に接続された1つのICチップIT4と、残りの1つのRFタグアンテナT51に接続された1つのICチップIT5とを有する。つまり、カード50に内蔵されるRFタグは、一方の1つのICチップIT4につき2つのアンテナT41、T42が接続され、両RFタグアンテナT41,T42は、直列又は並列に接続された状態となっている。なお、図5(A)に示す3つのRFタグアンテナT41,T42,T51の配置関係は、図4に示す3つのRFタグアンテナT1,T2,T3の配置関係と同じとしている。この場合、3つのRFタグアンテナT41,T42,T51の位置が2つのRFタグアンテナT41,T42と残り1つのRFタグアンテナT51とに分けて検出されることになる。ここで、1つのICチップIT4に2つのRFタグアンテナT41,T42が繋がれたとしても、両RFタグアンテナTT41,T42間に読み取りできないエリアがあれば、RFタグアンテナT41,T42のアドレスを特定することができる。つまり、RFタグアンテナT41,T42は同一のICチップIT4に繋がれており、同じICチップIT4で異なるアドレスが2つ存在することになるが、他方のRFタグを構成するRFタグアンテナT51及びICチップIT5について得られるアドレスは1つであるため、これらRFタグアンテナT41、T42、T51のアドレスの位置関係から、第1実施形態と同様にカード250の位置、姿勢(角度等)、及び表裏を算出することができる。
FIG. 5A corresponds to FIG. 4 and is a diagram for explaining a
図5(B)は、図5(A)の変形例を示すものであり、カード250は、3つのRFタグアンテナT41,T42,T51のうち、2つのRFタグアンテナT41,T42に接続された1つのICチップIT4と、残りの1つのRFタグアンテナT51に接続された1つのICチップIT5とを有する。ただし、図5(B)に示す3つのRFタグアンテナT41,T42,T51の配置関係は、図4に示す3つのRFタグアンテナT1,T3,T2の配置関係と同じとしている。
FIG. 5B shows a modification of FIG. 5A, and the
図5(C)は、図5(A)の別の変形例を示すものであり、カード250は、3つのRFタグアンテナT41,T42,T51のうち、2つのRFタグアンテナT41,T42に接続された1つのICチップIT4と、残りの1つのRFタグアンテナT51に接続された1つのICチップIT5とを有する。ただし、図5(C)に示す3つのRFタグアンテナT41,T42,T51の配置関係は、図4に示す3つのRFタグアンテナT3,T1,T2の配置関係と同じとしている。
FIG. 5C shows another modification of FIG. 5A, and the
本実施形態の場合、2つのICチップIT4,IT5を用いてカード250の位置、姿勢(角度等)、及び表裏を算出するので、第1実施形態の場合と比較してカード250のコストダウンが可能となる。
In the case of the present embodiment, since the position, posture (angle, etc.), and front and back of the
〔第3実施形態〕
以下、第3実施形態に係るカード配置識別システムについて説明する。なお、第3実施形態に係るカード配置識別システムは、第1実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第1実施形態と同様であるものとする。
[Third Embodiment]
Hereinafter, the card arrangement identification system according to the third embodiment will be described. The card arrangement identification system according to the third embodiment is a modification of the first embodiment, and parts that are not particularly described are the same as those in the first embodiment.
図6は、図4に対応するものであり、第3実施形態のカード配置識別システム100によって判別の対象となるカード350について説明する図である。この場合、ICチップが共通化されている。具体的には、カード350は、3つのRFタグアンテナT61,T62,T63と、これらに接続された1つのICチップIT6とを有する。
FIG. 6 corresponds to FIG. 4 and is a diagram for explaining a
以下、3つのRFタグアンテナT61,T62,T63の配列等について説明する。カード350の長辺と平行な軸をX軸とし、カード350の短辺と平行な軸をY軸とし、第1RFタグアンテナT61と第2RFタグアンテナT62との中心間距離のうち、X軸と平行な成分の長さをDX4とし、Y軸と平行な成分の長さをDY4とする。また、第2RFタグアンテナT62と第3RFタグアンテナT63との中心間距離のうち、X軸と平行な成分の長さをDX5、Y軸と平行な成分の長さをDY5とする。さらに、第1RFタグアンテナT61と第3RFタグアンテナT63との中心間距離のうち、X軸と平行な成分の長さをDX5とし、Y軸と平行な成分の長さをDY5とする。本実施形態の場合、カード50に設けた3つのRFタグアンテナ51,52,53、すなわち第1〜第3RFタグアンテナT61〜T63の配置関係は、以下の条件式(6)〜(12)
DX4≧SR1,SC1 … (6)
DY4≧SR1,SC1 … (7)
DX6>DX5>DX4 … (8)
DY5>DY6>DY4 … (9)
DX5>DY6 … (10)
DX6−DY5≧SR1 … (11)
DX6−DY5≧SC1 … (12)
のすべての条件を満たすものとなっている。
Hereinafter, the arrangement and the like of the three RF tag antennas T61, T62, and T63 will be described. The axis parallel to the long side of the
DX4 ≧ SR1, SC1 (6)
DY4 ≧ SR1, SC1 (7)
DX6>DX5> DX4 (8)
DY5>DY6> DY4 (9)
DX5> DY6 (10)
DX6-DY5 ≧ SR1 (11)
DX6-DY5 ≧ SC1 (12)
All the conditions are met.
本実施形態の場合、1つのICチップIT6に3つのRFタグアンテナT61,T62,T63を接続し、全てのアンテナアドレスを異なるアドレスとして算出できるよう、カード内のアンテナ配置を見直している。全て異なるアドレスとして認識するためには、3つのRFタグアンテナT61,T62,T63の全てが、横長の第1ループアンテナ13(R1〜Rn)の異なるアンテナ番号で認識できる必要があり、縦長の第2ループアンテナ15(C1〜Cn)の異なるアンテナ番号で認識できる必要がある。条件式(6)及び(7)は、第1及び第2RFタグアンテナT61,T62の中心間距離が最も短いことを意味する。条件式(8)〜(10)は、第1RFタグアンテナT61の中心の方が第2RFタグアンテナT62の中心よりも第3RFタグアンテナT63の中心から離れていることを意味する。条件式(11)及び(12)は、DX6の方がDY5よりもループアンテナの配列間隔以上は長くなっていることを表しており、DX6を得たX軸方向がカードの長辺であることを意味している。 In the present embodiment, three RF tag antennas T61, T62, T63 are connected to one IC chip IT6, and the antenna arrangement in the card is reviewed so that all antenna addresses can be calculated as different addresses. In order to recognize all as different addresses, it is necessary that all three RF tag antennas T61, T62, T63 can be recognized by different antenna numbers of the horizontally long first loop antennas 13 (R1 to Rn). It needs to be recognized by different antenna numbers of the two-loop antenna 15 (C1 to Cn). Conditional expressions (6) and (7) mean that the distance between the centers of the first and second RF tag antennas T61 and T62 is the shortest. Conditional expressions (8) to (10) mean that the center of the first RF tag antenna T61 is farther from the center of the third RF tag antenna T63 than the center of the second RF tag antenna T62. Conditional expressions (11) and (12) indicate that DX6 is longer than the array interval of the loop antennas than DY5, and the X-axis direction from which DX6 is obtained is the long side of the card. Means.
本実施形態の場合、RFタグアンテナT61,T62,T63のアドレスの位置関係から、第1実施形態と同様にカード350の位置、姿勢(角度等)、及び表裏を算出することができる。この際、1つのICチップIT6を用いてカード350の位置、姿勢(角度等)、及び表裏を算出するので、第2実施形態の場合と比較してカード350のさらなるコストダウンが可能となる。
In the case of this embodiment, the position, orientation (angle, etc.), and front and back of the
〔第4実施形態〕
以下、第4実施形態に係るカード配置識別システムについて説明する。なお、第4実施形態に係るカード配置識別システムは、第1実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第1実施形態と同様であるものとする。
[Fourth Embodiment]
Hereinafter, the card arrangement identification system according to the fourth embodiment will be described. The card arrangement identification system according to the fourth embodiment is a modification of the first embodiment, and parts that are not particularly described are the same as those in the first embodiment.
図7は、図1の一部に対応するものであり、第4実施形態のカード配置識別システム100に組み込まれるアンテナ装置10等を説明する図である。アンテナ装置10は、第1アンテナユニット11を拡張した第3アンテナユニット411と、第2アンテナユニット12を拡張した第4アンテナユニット412とを有する。第3アンテナユニット411は、第1の方向(x方向)に延び第2の方向(y方向)に第1アンテナユニット11と同じ等間隔で並べられた複数の第3ループアンテナR1b〜Rnbを有る。第3アンテナユニット411は、第1アンテナユニット11の第1ループアンテナR1a〜Rnaに付随して設けられた複数のマッチング回路MR1〜MRnに接続され、第3のアンテナ面AP3を形成する。第4アンテナユニット412は、第2の方向(y方向)に延び第1の方向(x方向)に第2アンテナユニット12と同じ等間隔で並べられた複数の第4ループアンテナC1b〜Cnbを有る。第4アンテナユニット412は、第2アンテナユニット12の第2ループアンテナC1a〜Cnaに付随して設けられた複数のマッチング回路MC1〜MCnに接続され、第4のアンテナ面AP4を形成する。
FIG. 7 corresponds to a part of FIG. 1 and illustrates the
また、第1及び第3アンテナユニット11,411をあわせた第1及び第3のアンテナ面AP1,AP3と、第2及び第4アンテナユニット12,412をあわせた第2及び第4のアンテナ面AP2,AP4とは、重畳している。
In addition, the first and third antenna surfaces AP1 and AP3 that are the first and
さらに、第3ループアンテナR1b〜Rnbの複数のマッチング回路MR1〜MRnに対する接続パターンは、第1ループアンテナR1a〜Rnaの複数のマッチング回路MR1〜MRnに対する接続パターンに対して第1ループアンテナR1a〜Rnaの接続パターン間引くように異なるものとなっている。同様に、第4ループアンテナC1b〜Cnbの複数のマッチング回路MC1〜MCnに対する接続パターンは、第2ループアンテナC1a〜Cnaの複数のマッチング回路MC1〜MCnに対する接続パターンに対して第2ループアンテナC1a〜Cnaの接続パターンを間引くように異なるものとなっている。 Further, the connection patterns of the third loop antennas R1b to Rnb to the plurality of matching circuits MR1 to MRn are the first loop antennas R1a to Rna to the connection patterns of the first loop antennas R1a to Rna to the matching circuits MR1 to MRn. The connection patterns are different so as to be thinned out. Similarly, the connection patterns for the plurality of matching circuits MC1 to MCn of the fourth loop antennas C1b to Cnb are the second loop antennas C1a to Cn with respect to the connection patterns for the plurality of matching circuits MC1 to MCn of the second loop antennas C1a to Cna. It is different so as to thin out the connection pattern of Cna.
各マッチング回路MR1〜MRnに、横長の1つの第1ループアンテナR1a〜Rnaと横長の別の1つの第1ループアンテナR1b〜Rnbとを直列又は並列に接続し、全てのループアンテナが等間隔で並ぶようにしている。より具体的には、まず第1ループアンテナR1a〜Rnaを順番に並べて配置することで第1のアンテナ面AP1とし、その次に、それら第1ループアンテナR1a〜Rnaと共通のマッチング回路MR1〜MRnに接続されている第1ループアンテナR1b〜Rnbのうち奇数番号又は偶数番号のループアンテナを、符号R1b,R3b,…で示すように1つ飛ばしで並べて配置するとともに、第1ループアンテナR1b〜Rnのうち残りの偶数番号又は奇数番号のループアンテナを、符号R2b,R4b,…で示すように1つ飛ばしで並べて配置することで、第3のアンテナ面AP3を形成する。一方で、まず第2ループアンテナC1a〜Cnaを順番に並べて配置することで第2のアンテナ面AP2とし、その次に、それら第2ループアンテナC1a〜Cnaと共通のマッチング回路MC1〜MCnに接続されている第2ループアンテナC1b〜Cnbのうち奇数番号又は偶数番号のループアンテナを、符号R1b,R3b,…で示すように1つ飛ばしで並べて配置するとともに、第1ループアンテナC1b〜Cnbのうち残りの偶数番号又は奇数番号のループアンテナを、符号C2b,C4b,…で示すように1つ飛ばしで並べて配置することで、第4のアンテナ面AP4を形成する。 One horizontally long first loop antenna R1a to Rna and another horizontally long first loop antenna R1b to Rnb are connected in series or in parallel to each matching circuit MR1 to MRn, and all the loop antennas are equally spaced. They are lined up. More specifically, the first loop antennas R1a to Rna are arranged in order to form the first antenna surface AP1, and then the matching circuits MR1 to MRn common to the first loop antennas R1a to Rna. Among the first loop antennas R1b to Rnb connected to the first loop antennas R1b to Rn, odd-numbered or even-numbered loop antennas are arranged side by side as indicated by reference characters R1b, R3b,. The remaining even-numbered or odd-numbered loop antennas are arranged side by side as shown by reference numerals R2b, R4b,... To form the third antenna surface AP3. On the other hand, first, the second loop antennas C1a to Cna are arranged in order to form the second antenna surface AP2, and then connected to the matching circuits MC1 to MCn common to the second loop antennas C1a to Cna. Among the second loop antennas C1b to Cnb, odd-numbered or even-numbered loop antennas are arranged side by side as indicated by reference numerals R1b, R3b,... And the remaining ones of the first loop antennas C1b to Cnb. , Even-numbered or odd-numbered loop antennas are arranged side by side as shown by reference numerals C2b, C4b,... To form the fourth antenna surface AP4.
本実施形態の場合、第1ループアンテナR1b〜Rnbや第2ループアンテナC1b〜Cnbに配置を工夫することで、第1のアンテナ面AP1と第3のアンテナ面AP3とにあるカード50を区別することができ、第2のアンテナ面AP2と第4のアンテナ面AP4とを区別することができる。つまり、同一のカード50を構成するRFタグアンテナT1〜T3のアドレス差が所定の閾値を超えない場合は、第1及び第2のアンテナ面AP1,AP2においてカード50が検出され、同一のカード50を構成するRFタグアンテナT1〜T3のアドレス差が所定の閾値を超える場合は、第3及び第4のアンテナ面AP3,AP4においてカード50が検出されていることが分かる。なお、第3及び第4のアンテナ面AP3,AP4において検出されたカード50については、ループアンテナR1b〜Rnb,C1b〜Cnbの配列をループアンテナR1a〜Rna,C1a〜Cnaの配列と一致させるようにアドレスの変換が行なわれ、3つのRFタグアンテナT1〜T3の相対間隔が算出され、カード50の位置と姿勢と裏表とを判別することができる。
In the case of the present embodiment, the
図7の例では、図面左側領域に配置されたカード50のロケーション情報は
T1:(R4,C2)
T2:(R4,C6)
T3:(R2,C6)
となっている。一方、図面右側領域に配置されたカード50のロケーション情報は
T1:(R4,C7)
T2:(R4,C6)
T3:(R2,C6)
となっている。ここで、両カード50,50を検出した場合、RFタグアンテナT2,T3のアドレスが互いに同じとなるが、RFタグアンテナT1のアドレスが互いに異なっており、RFタグアンテナT1,T2のアドレス番号の組合せパターンから、左右領域すなわち第2及び第4のアンテナ面AP2,AP4にある2つのカード50,50を区別することができる。
In the example of FIG. 7, the location information of the
T2: (R4, C6)
T3: (R2, C6)
It has become. On the other hand, the location information of the
T2: (R4, C6)
T3: (R2, C6)
It has become. Here, when both
本実施形態によれば、アンテナ切替装置20やリーダーライター30を増やすことなく、4倍のアンテナ面を確保することができるので、アンテナ切替数を減らし、RFタグアンテナT1〜T3等からなるRFタグの読み取り処理速度を高速化することができる。
According to the present embodiment, the antenna surface can be secured four times without increasing the number of
つまり、本実施形態の場合、第1及び第2アンテナユニット用のリーダーライターを第3及び第4アンテナユニット用としても用いることができ、少ないリーダーライターで迅速に広い盤面上のカードを効率的に検出することができる。 That is, in the case of this embodiment, the reader / writer for the first and second antenna units can also be used for the third and fourth antenna units, and a card on a large board can be quickly and efficiently used with a small number of reader / writers. Can be detected.
上記第4実施形態では、ループアンテナR1b〜Rnb,C1b〜Cnbの配列をループアンテナR1a〜Rna,C1a〜Cnaの配列を基準として奇数番号又は偶数番号としているが、このように2の剰余系に限らず、3又はそれ以上の整数の剰余系で考えてループアンテナR1b〜Rnb,C1b〜Cnbの配列を設定することもできる。 In the fourth embodiment, the arrangement of the loop antennas R1b to Rnb, C1b to Cnb is an odd number or an even number with reference to the arrangement of the loop antennas R1a to Rna, C1a to Cna. However, the arrangement of the loop antennas R1b to Rnb and C1b to Cnb can be set in consideration of an integer remainder system of 3 or more.
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。 Although the present invention has been described based on the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments.
例えば、上記実施形態では、アンテナユニット11,12のアンテナ面AP1,AP2の輪郭形状は、四角形に限らず、様々な形状とすることができる。
For example, in the above embodiment, the contour shape of the antenna surfaces AP1 and AP2 of the
また、カード50の位置と姿勢と裏表とをすべて判別するのではなく、例えばカード50の位置及び裏表、又は位置及び姿勢のみを判別することもできる。つまり、カード50の位置と姿勢と裏表とのうちを少なくとも1つ以上を判別することもできる。
Further, it is also possible to determine not only the position, posture, and back and front of the
AP1,AP2…アンテナ面、 IT1-IT3…ICチップ、 IT4,IT5,IT6…ICチップ、 MC1-MCn…マッチング回路、 MR1-MRn…マッチング回路、 R1-Rn…第1ループアンテナ、 R1a-Rna…第1ループアンテナ、 R1b-Rnb…第3ループアンテナ、 C1-Cn…第2ループアンテナ、 C1a-Cna…第2ループアンテナ、 C1b-Cnb…第4ループアンテナ、 T1,T2,T3…タグアンテナ、 T41,T42,T51…タグアンテナ、 T61,T62,T63…タグアンテナ、 10…アンテナ装置、 11…第1アンテナユニット、 12…第2アンテナユニット、 13…第1ループアンテナ、 14…マッチング回路、 15…第2ループアンテナ、 16…マッチング回路、 18…スイッチ回路、 20…アンテナ切替装置、 30…リーダーライター、 50…カード、 51,52,53…タグアンテナ、 54,55,56…ICチップ、 71…盤面、 80…管理装置、 81…記憶部、 100…カード配置識別システム AP1, AP2 ... antenna surface, IT1-IT3 ... IC chip, IT4, IT5, IT6 ... IC chip, MC1-MCn ... matching circuit, MR1-MRn ... matching circuit, R1-Rn ... first loop antenna, R1a-Rna ... 1st loop antenna, R1b-Rnb ... 3rd loop antenna, C1-Cn ... 2nd loop antenna, C1a-Cna ... 2nd loop antenna, C1b-Cnb ... 4th loop antenna, T1, T2, T3 ... tag antenna, T41, T42, T51 ... tag antenna, T61, T62, T63 ... tag antenna, 10 ... antenna device, 11 ... first antenna unit, 12 ... second antenna unit, 13 ... first loop antenna, 14 ... matching circuit, 15 ... second loop antenna, 16 ... matching circuit, 18 ... Switch circuit, 20 ... Antenna switching device, 30 ... Reader / writer, 50 ... Card, 51, 52, 53 ... Tag antenna, 54, 55, 56 ... IC chip, 71 ... Board surface, 80 ... Management device, 81 ... Storage unit, 100: Card arrangement identification system
Claims (8)
前記第1アンテナユニットは、第1の方向に延び当該第1の方向に直交する第2の方向に等間隔で並べられた複数の第1ループアンテナと、前記複数の第1ループアンテナに付随して設けられた複数のマッチング回路とを有し、第1のアンテナ面を形成し、
前記第2アンテナユニットは、前記第2の方向に延び前記第1の方向に等間隔で並べられた複数の第2ループアンテナと、前記複数の第2ループアンテナに付随して設けられた複数のマッチング回路とを有し、第2のアンテナ面を形成し、
前記第1のアンテナ面と前記第2のアンテナ面とは、重畳し、
前記複数の第1ループアンテナの配列間隔と前記複数の第2ループアンテナの配列間隔とは、前記3つのRFタグアンテナの相対間隔を区別可能な範囲に設定され、
前記リーダーライターは、前記第1及び第2アンテナユニットの前記複数の第1及び第2ループアンテナを切り替えながらRFタグのデータを読み取り、読み取りが可能であったループアンテナの番号とRFタグのデータとを組み合わせて前記管理装置に通知し、
前記管理装置は、各データを読み取ったアンテナ番号と読み取った前記RFタグのデータとの組合せから、カード上のRFタグのロケーション情報を算出し、カードの配置されている位置、姿勢、及び表裏を判別することを特徴とするカード配置識別システム。 A first antenna unit, a second antenna unit, an antenna switcher, a reader / writer, and a management device are provided. The RF antenna includes three RF tag antennas and at least one IC chip, and the three RF tag antennas are asymmetric. A card arrangement identification system for reading information from arranged cards,
The first antenna unit is attached to a plurality of first loop antennas extending in a first direction and arranged at equal intervals in a second direction orthogonal to the first direction, and the plurality of first loop antennas. A plurality of matching circuits provided to form a first antenna surface,
The second antenna unit includes a plurality of second loop antennas extending in the second direction and arranged at equal intervals in the first direction, and a plurality of second loop antennas attached to the plurality of second loop antennas. And forming a second antenna surface with a matching circuit,
The first antenna surface and the second antenna surface overlap,
The arrangement intervals of the plurality of first loop antennas and the arrangement intervals of the plurality of second loop antennas are set in a range in which the relative intervals of the three RF tag antennas can be distinguished,
The reader / writer reads the RF tag data while switching the plurality of first and second loop antennas of the first and second antenna units, and the loop antenna number and the RF tag data that can be read, To the management device in combination,
The management device calculates the location information of the RF tag on the card from the combination of the antenna number that has read each data and the data of the RF tag that has been read, and determines the position, posture, and front and back of the card. A card arrangement identification system characterized by discriminating.
D23≧0
D12≧D23+SR1
D12≧D23+SC1
D13≧D12+SR1
D13≧D12+SC1
のすべての条件を満たすことを特徴とする請求項1に記載のカード配置識別システム。 Among the cards, the distance between the outer shapes of the first RF tag antenna and the second RF tag antenna is D12, the distance between the outer shapes of the second RF tag antenna and the third RF tag antenna is D23, and the first RF tag antenna and the third RF tag antenna. And the distance between the outer shapes of the plurality of first loop antennas as SR1, and the plurality of second loop antennas as SC1.
D23 ≧ 0
D12 ≧ D23 + SR1
D12 ≧ D23 + SC1
D13 ≧ D12 + SR1
D13 ≧ D12 + SC1
The card arrangement identification system according to claim 1, wherein all of the conditions are satisfied.
カードの長辺と平行な軸をX軸とし、短辺と平行な軸をY軸とし、第1RFタグアンテナと第2RFタグアンテナとの中心間距離のうち、X軸と平行な成分の長さをDX4とし、Y軸と平行な成分の長さをDY4とし、第2RFタグアンテナと第3RFタグアンテナとの中心間距離のうち、X軸と平行な成分の長さをDX5、Y軸と平行な成分の長さをDY5とし、第1RFタグアンテナと第3RFタグアンテナとの中心間距離のうち、X軸と平行な成分の長さをDX6とし、Y軸と平行な成分の長さをDY6とするとともに、前記複数の第1ループアンテナの配列間隔をSR1とし、前記複数の第2ループアンテナの配列間隔をSC1とした場合に、
DX4≧SR1,SC1
DY4≧SR1,SC1
DX6>DX5>DX4
DY5>DY6>DY4
DX5>DY6
DX6−DY5≧SR1
DX6−DY5≧SC1
のすべての条件を満たすことを特徴とする請求項1に記載のカード配置識別システム。 The card has one IC chip connected to the three RF tag antennas,
The axis parallel to the long side of the card is the X axis, the axis parallel to the short side is the Y axis, and the length of the component parallel to the X axis in the distance between the centers of the first RF tag antenna and the second RF tag antenna. Is DX4, the length of the component parallel to the Y axis is DY4, and the length of the component parallel to the X axis of the distance between the center of the second RF tag antenna and the third RF tag antenna is DX5, parallel to the Y axis. The length of the component that is parallel to the X axis of the distance between the centers of the first RF tag antenna and the third RF tag antenna is DX6, and the length of the component that is parallel to the Y axis is DY6. And when the arrangement interval of the plurality of first loop antennas is SR1, and the arrangement interval of the plurality of second loop antennas is SC1,
DX4 ≧ SR1, SC1
DY4 ≧ SR1, SC1
DX6>DX5> DX4
DY5>DY6> DY4
DX5> DY6
DX6-DY5 ≧ SR1
DX6-DY5 ≧ SC1
The card arrangement identification system according to claim 1, wherein all of the conditions are satisfied.
前記第1及び第3のアンテナ面と前記第2及び第4のアンテナ面とは、重畳し、
前記第3ループアンテナの前記複数のマッチング回路に対する接続パターンは、前記第1ループアンテナの前記複数のマッチング回路に対する接続パターンに対して前記第1ループアンテナの接続パターン間引くように異なるものとなっており、
前記第4ループアンテナの前記複数のマッチング回路に対する接続パターンは、前記第2ループアンテナの前記複数のマッチング回路に対する接続パターンに対して前記第2ループアンテナの接続パターンを間引くように異なるものとなっている請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載のカード配置識別システム。 The plurality of third loop antennas extending in the first direction and arranged in the second direction at the same interval as the first antenna unit, and provided in association with the plurality of first loop antennas The third antenna unit that forms a third antenna surface by being connected to a plurality of matching circuits, and extends in the second direction and is arranged at the same interval in the first direction as the second antenna unit. And a fourth antenna unit that forms a fourth antenna surface by being connected to a plurality of matching circuits provided in association with the plurality of second loop antennas. ,
The first and third antenna surfaces and the second and fourth antenna surfaces overlap,
The connection pattern of the third loop antenna to the plurality of matching circuits is different from the connection pattern of the first loop antenna to the plurality of matching circuits so that the connection pattern of the first loop antenna is thinned out. ,
The connection pattern of the fourth loop antenna to the plurality of matching circuits is different from the connection pattern of the second loop antenna to the plurality of matching circuits so that the connection pattern of the second loop antenna is thinned out. The card arrangement identification system according to any one of claims 1 to 6.
前記第4ループアンテナの前記複数のマッチング回路に対する接続パターンは、前記第2ループアンテナの前記複数のマッチング回路に対する接続パターンを1つ飛ばしにするとともに、後半部を前半部の間に挟んだものであることを特徴とする請求項7に記載のカード配置識別システム。 The connection pattern of the third loop antenna with respect to the plurality of matching circuits is a pattern in which the connection pattern of the first loop antenna with respect to the plurality of matching circuits is skipped by one and the latter half is sandwiched between the first half. Yes,
The connection pattern of the fourth loop antenna to the plurality of matching circuits is such that one connection pattern of the second loop antenna to the plurality of matching circuits is skipped, and the latter half is sandwiched between the first half. The card arrangement identification system according to claim 7, wherein the card arrangement identification system is provided.
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