JP2014052818A

JP2014052818A - Ｒｆｉｄ読取り装置およびそれを用いた情報読取り方法

Info

Publication number: JP2014052818A
Application number: JP2012196484A
Authority: JP
Inventors: Hidetaka Hara; 英高原; Shigeo Tatsugami; 重夫龍神; Hirohiko Tsuda; 裕彦津田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2014-03-20
Also published as: WO2014038307A1; US20150015372A1; EP2858009A4; EP2858009A1; CN104364801A

Abstract

【課題】電波を透過しにくい物質で覆われた物体の内部にある部品に取り付けられたＩＣタグの情報を外部から確実に読取り可能なＲＦＩＤ読取り装置およびそれを用いた情報読取り方法を提供する。
【解決手段】電波の透過を阻害する材料から成る車体２によって覆われた内部空間３に、物体４と、物体４に取付けられたＩＣタグ５とが設置される。ＲＦＩＤ読取り装置１は、情報読取り部７と旋回駆動部８とを備え、情報読取り部７はアンテナ部６を有し、このアンテナ部６によって物体関連情報を受信し、該物体関連情報が読取られる。アンテナ部６は、旋回駆動部８によって、予め定める旋回軸線Ｌ１まわりに回動されるので、車体２の内部空間３に設置されるＩＣタグ５の姿勢がどのような向きであっても、電波の反射または吸収などの影響を可及的に少なくして、ＩＣタグ５からの物体関連情報を確実に読み取ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電波による個体識別（Radio Frequency IDentification；略称ＲＦＩＤ)技術を用いて、電波が透過しにくい構造体の内部またはその構造体によって覆われた電波遮蔽空間内に配置される物体に取付けたＩＣタグから情報を読取るために有利に実施することができるＲＦＩＤ読取り装置およびそれを用いた情報読取り方法に関する。

従来から、電気・電子部品、機械部品などに代表される各種の部品およびその部品を搭載した機器の情報をリアルタイムで管理するために、個体識別情報を埋め込んだＩＣタグを前記部品または機器に搭載し、ＩＣタグとＲＦＩＤ読取り装置との間で電波を用いた近距離の無線通信を行い、情報を送受信するＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）システムが用いられている。

前記ＩＣタグは、電源を搭載したアクティブ（能動）型ＩＣタグと、電源を搭載しないパッシブ（従動）型ＩＣタグとに大別される。パッシブ型ＩＣタグは、送信電波から電力を生成してＩＣ（Integrated Circuit）が起動し、送信電波を反射して変調することによってデータを送信する。ＩＣタグには、個々の物品を識別することができる固有のコードやデータが書き込まれており、このコードやデータを識別することによって、物品の管理、判別が可能となる。

前記ＩＣタグ、ＲＦＩＤリーダライタ、ホストコンピュータ、データサーバなどを組み合わせて、前記ＲＦＩＤシステムが構築される。特に、前記ＲＦＩＤシステムを利用して、ＩＣタグによって物品を出荷時からの経路に沿って管理するシステムは、トレサビリティシステムと呼ばれている。

このようなトレサビリティシステムと呼ばれるＲＦＩＤシステムにおいて用いられるＲＦＩＤ読取り装置の従来技術は、たとえば特許文献１に開示されている。この従来技術では、前述の電波方式のパッシブ型ＩＣタグと、直線偏波アンテナとの組合せは、通信距離が長くとれるが、物品にＩＣタグを取り付けた場合、物品の姿勢が不明確でかつ姿勢変更が困難であるために、電波の反射、アンテナおよびＩＣタグの向きの影響を受けやすいという問題を解決するために、アンテナの電波放射方向が変化するように、アンテナを基準位置から移動させるアンテナ移動装置を備え、姿勢変更が困難な物品に取付けたＩＣタグであっても、そのＩＣタグと通信可能な方向にアンテナの電波放射方向を変化させて、電波の反射などの影響およびアンテナとＩＣタグの影響を受けないようにして、通信距離を大きくすることが提案されている。

特開２０１０−１２２９４１号公報

前記従来技術では、周囲の物体による電波の反射によって、送信波と反射波が強めあうまたは弱めあうために、電波の強度が変化する現象が生じたとき、この現象のためにＩＣタグへの送信電波やＩＣタグからの反射電波(バックスキャッタ）が、場所によって不安定となり、周囲の物体の配置、特に金属面の配置によって大きな影響を受ける。特にＩＣタグの近接位置に金属がある場合には、その影響によって、送信波がその反射波と干渉するため、定在波が発生し、ＩＣタグの情報が読み取れない箇所が発生する。また、金属や電波を透過しにくい物質で覆われた物体、たとえば自動車の車体の内部にある部品に取り付けられたＩＣタグを、その物体の外側から読み取ることは極めて困難であるという問題を有する。

本発明の目的は、金属や電波を透過しにくい物質で覆われた物体の内部にある部品に取り付けられたＩＣタグの情報を外部から確実に読み取ることができるＲＦＩＤ読取り装置およびそれを用いた情報読取り方法を提供することである。

本発明は、電波の透過を阻害する材料から成る構造体によって覆われた内部空間に設置された、物体に関する物体関連情報を、該物体に取付けられたＩＣタグから発信される電波によって読取るためのＲＦＩＤ読取り装置であって、
前記ＩＣタグから発信される電波を受信するアンテナ部を有し、前記アンテナ部によって受信した電波から物体関連情報を読取る情報読取り部と、
前記アンテナ部を予め定める旋回軸線まわりに回動させる旋回駆動部と、を備えることを特徴とするＲＦＩＤ読取り装置である。

また本発明は、前記旋回駆動部は、前記アンテナ部を、前記旋回軸線に垂直な傾動軸線まわりに傾動可能に支持する基台と、前記基台を前記旋回軸線まわりに回動させる旋回用モータとを含むことを特徴とする。

さらに本発明は、前記基台には、前記アンテナ部を前記傾動軸線まわりに傾動させる傾動駆動部が設けられることを特徴とする。

さらに本発明は、前記情報読取り部に設けられ、入射した電波を前記アンテナ部へ向けて反射する電波反射板を含むことを特徴とする。

さらに本発明は、前記旋回駆動部に設けられ、前記アンテナ部を前記旋回駆動部に対して前記旋回軸線と平行に移動させる昇降駆動部を含むことを特徴とする。

さらに本発明は、前記ＩＣタグは、パッシブ型ＩＣタグであり、
前記情報読取り部は、前記ＩＣタグから前記物体関連情報を発信させるための励起用電波を前記アンテナ部から発信するように構成されることを特徴とする。

さらに本発明は、前記情報読取り装置は、前記構造体の外部に配置される情報管理装置と通信可能な通信部を備え、前記通信部から前記物体関連情報を前記情報管理装置へ送信することができるように構成されていることを特徴とする。

さらに本発明は、前記情報管理装置は、前記ＲＦＩＤ読取り装置の動作を制御する制御部と、前記制御部に前記動作を指示する指令情報を入力するための入力部とを有することを特徴とする。

本発明は、電波の透過を阻害する材料から成る構造体によって覆われた内部空間内で、物体に関する物体関連情報を、該物体に取付けられたＩＣタグから発信される電波によって読取るＲＦＩＤ読取り装置を用いた情報読取り方法であって、
前記ＩＣタグから発信される電波を受信するアンテナ部を有し、前記アンテナ部によって受信した電波から物体関連情報を読取る情報読取り部と、前記アンテナ部を予め定める旋回軸線まわりに回動させる旋回駆動部とを備えるＲＦＩＤ読取り装置を、前記構造体の内部空間に設置する工程と、
前記旋回駆動部によって、前記アンテナ部を前記予め定める旋回軸線まわりに回動させる工程と、
前記アンテナ部を前記予め定める旋回軸線まわりに回動させた状態で、前記情報読取り部によって、前記ＩＣタグから発信される前記物体関連情報を読取る工程と、を含むことを特徴とするＲＦＩＤ読取り装置を用いた情報読取り方法である。

本発明によれば、電波の透過を阻害する材料から成る構造体によって覆われた内部空間に、物体と、前記物体に取付けられたＩＣタグとが設置される。前記ＩＣタグは、前記物体に関する物体関連情報を電波によって発信可能であればよく、受信した電波によって励起されて電波を発信するパッシブ型ＩＣタグ、内蔵される電池の電力によって電波を発信するアクティブ型ＩＣタグ、および内蔵した電池の電力によって起電するが、上位システムへの発信はパッシブ型ＩＣタグと同様に、受信電波を変調し反射するセミパッシブ型ＩＣタグであってもよい。また有線によって物体内部の制御機器からデータを書き込むことができるが、ＲＦＩＤ読取り装置とはパッシブ型、あるいはセミパッシブ型ＩＣタグとして機能する通信線を有するＩＣタグであってもよい。

このようなＩＣタグから物体関連情報を読取るため、本発明に係るＲＦＩＤ読取り装置は、情報読取り部と旋回駆動部とを備える。情報読取り部は、アンテナ部を有し、このアンテナ部によって物体関連情報を受信し、該物体関連情報が読取られる。前記アンテナ部は、旋回駆動部によって、予め定める旋回軸線まわりに回動されるので、構造体の内部空間に設置されるＩＣタグの姿勢がどのような向きであっても、電波の反射または吸収などの影響を可及的に少なくして、ＩＣタグからの反射電波（バックスキャッタ）への電波の干渉を減少させ、電波を透過しにくい物質から成る構造体によって覆われた内部空間に配置されるＩＣタグからの物体関連情報を、情報読取り部によって、確実に読み取ることができる。

また本発明によれば、旋回駆動部が、アンテナ部を旋回軸線に垂直な傾動軸線まわりに傾動可能に支持する基台と、基台を旋回軸線まわりに回動させる旋回用モータとを含んで構成されるので、基台を旋回用モータによって旋回軸線まわりに旋回させ、アンテナ部を同じ方向に回動させて、ＩＣタグから発信された電波を受信することができる。これによって、電波の反射または吸収などの影響をより少なくして、ＩＣタグからの反射電波（バックスキャッタ）への電波の干渉を減少させ、電波を透過しにくい物質から成る構造体によって覆われた内部空間に配置されるＩＣタグからの物体関連情報を、情報読取り部によって、確実に読み取ることができる。

さらに本発明によれば、基台には、アンテナ部を傾動軸線まわりに傾動させる傾動駆動部が設けられるので、アンテナ部を旋回軸線まわりに回動させるとともに、傾動軸線まわりに傾動させて、広範囲の電波を受信することができるようになる。これによって、電波の反射または吸収などの影響をより少なくして、ＩＣタグからの反射電波（バックスキャッタ）への電波の干渉を減少させ、電波を透過しにくい物質から成る構造体によって覆われた内部空間に配置されるＩＣタグからの物体関連情報を、情報読取り部によって、確実に読み取ることができる。

さらに本発明によれば、ＲＦＩＤ読取装置は、情報読取り部に設けられ、入射した電波をアンテナ部へ向けて反射する電波反射板を備えるので、アンテナ部によって電波を直接受信する場合に比べて、アンテナ部の情報読取り部における配置上の自由度を高くすることができる。

さらに本発明によれば、ＲＦＩＤ読取装置は、旋回駆動部に設けられ、アンテナ部を旋回駆動部に対して旋回軸線と平行に移動させる昇降駆動部を備えるので、電波の反射または吸収などの影響をより少なくして、ＩＣタグからの反射電波（バックスキャッタ）への電波の干渉を減少させ、電波を透過しにくい物質から成る構造体によって覆われた内部空間に配置されるＩＣタグからの物体関連情報を、情報読取り部によって、確実に読み取ることができる。

さらに本発明によれば、ＩＣタグは、パッシブ型ＩＣタグであり、情報読取り部は、ＩＣタグから物体関連情報を発信させるための励起用電波をアンテナ部から発信するように構成されるので、構成が簡素なＩＣタグを用いて安価にＲＦＩＤ読取り装置を実現することができる。

さらに本発明によれば、情報読取り装置は、構造体の外部に配置される情報管理装置と通信可能な通信部を備え、通信部から物体関連情報を情報管理装置へ送信することができるように構成されるので、物体関連情報を情報管理装置にデータベースなどのデータとして蓄積し、多数の物体に関する情報を総合的に管理することが可能となる。

さらに本発明によれば、情報管理装置は、ＲＦＩＤ読取り装置の動作を制御する制御部と、制御部に動作を指示する指令情報を入力するための入力部とを有するので、情報管理装置によって構造体の外部からＲＦＩＤ読取り装置の動作を制御することができ、使用上の利便性を向上することができる。

本発明によれば、電波の透過を阻害する材料から成る構造体によって覆われた内部空間内に、ＩＣタグが取付けられた物体が設置される。ＩＣタグは、物体に関する物体関連情報を電波によって発信可能であればよく、受信した電波によって励起されて電波を発信するパッシブ型ＩＣタグ、内蔵される電池の電力によって電波を発信するアクティブ型ＩＣタグ、および内蔵した電池の電力によって起電するが、上位システムへの発信はパッシブ型ＩＣタグと同様に、受信電波を変調し反射するセミパッシブ型ＩＣタグであってもよい。また有線によって物体内部の制御機器からデータを書き込むことができるが、ＲＦＩＤ読取り装置とはパッシブ型、あるいはセミパッシブ型ＩＣタグとして機能する通信線を有するＩＣタグであってもよい。

このようなＩＣタグから物体関連情報を読取るため、ＲＦＩＤ読取り装置は、情報読取り部と旋回駆動部とを備える。情報読取り部は、アンテナ部を有し、このアンテナ部によって物体関連情報を受信し、該物体関連情報が読取られる。アンテナ部は、旋回駆動部によって、予め定める旋回軸線まわりに回動されるので、構造体の内部空間に設置されるＩＣタグの姿勢がどのような向きであっても、電波の反射または吸収などの影響を可及的に少なくして、ＩＣタグからの反射電波（バックスキャッタ）への電波の干渉を減少させ、電波を透過しにくい物質から成る構造体によって覆われた内部空間に配置されるＩＣタグからの物体関連情報を、情報読取り部によって、確実に読み取ることができる。

本発明の一実施形態のＲＦＩＤ読取り装置１を示す分解斜視図である。ＲＦＩＤ読取り装置１の電気的構成を示すブロック図である。ＲＦＩＤ読取り装置１が車体２内に設置された状態を示す簡素化した平面図である。旋回駆動部８の具体的構成を簡素化して示す図である。昇降駆動部９の具体的構成を簡素化して示す図である。本発明の他の実施形態のＲＦＩＤ読取り装置１ａの外観を示す斜視図である。ＲＦＩＤ読取り装置１ａの構成を示す簡素化した斜視図である。本発明のさらに他の実施形態のＲＦＩＤ読取り装置１ｂの構成を示す簡素化した斜視図である。

図１は、本発明の一実施形態のＲＦＩＤ読取り装置１を示す分解斜視図であり、図２はＲＦＩＤ読取り装置１の電気的構成を示すブロック図であり、図３はＲＦＩＤ読取り装置１が構造物である、たとえば普通自動車の車体２内に設置された状態を示す簡素化した平面図である。なお、本実施形態のＲＦＩＤ読取り装置１を用いて、情報読取り方法に係る本発明が実施される。

電波の透過を阻害する材料から成る構造体である車体２によって覆われた内部空間３に、物体４と、前記物体４に取付けられ、前記物体４に関する物体関連情報を電波によって発信可能なＩＣタグ５とが設置される。製造された車両の出荷時に前記ＩＣタグ５から前記物体関連情報を読み取って部品情報を管理するために、本実施形態のＲＦＩＤ読取り装置１が前記内部空間３に作業者によって搬入され、ＩＣタグ５からバックスキャッタとして発信される電波をより良好な感度で受信可能な位置、たとえば内部空間３のほぼ中央の車体２の床などへ設置される。前記物体４は、車体２に装備される機器、部品などである。

前記電波の透過を阻害する材料としては、構造体が前述の普通自動車の車体２の場合、主としてアルミニウム合金から成るフレームおよびシャーシなどが挙げられるが、車内の配線、座席シートに内蔵される金属製のクッションばね、ボルト、ナット、ビス、リベットなどの金属製のねじ部品、取付金具などがあり、これらの部材は電波の透過を遮断し、車体２の外部からＩＣタグ５の反射電波を読取ることができない材料である。

前記ＲＦＩＤ読取り装置１は、前記ＩＣタグ５から発信される電波を受信するアンテナ部６を有し、アンテナ部６によって受信した電波から物体関連情報を読取る情報読取り部７と、前記アンテナ部６を予め定める旋回軸線Ｌ１まわりに回動させる旋回駆動部８と、前記旋回駆動部８に設けられ、前記アンテナ部６を前記旋回駆動部８に対して前記旋回軸線Ｌ１と平行に移動させる昇降駆動部９とを備える。

前記物体関連情報は、たとえば部品名称もしくは部品コード、メーカー名もしくはメーカーコード、生産ロット番号、生産工場コード、製造年月日、耐用年数であってもよく、組込み物体の製造年月日、出荷年月日、検査年月日、検査工場名であってもよく、使用回数、積算使用時間、磨耗や消耗の程度を示すコード、あるいは温度、湿度、圧力、振動などの記録数字であってもよい。

図４は、旋回駆動部８の具体的構成を簡素化して示す断面図である。前記ＲＦＩＤ読取り装置１は、ハウジング４０に収容される。ハウジング４０は、有底円筒状のハウジング本体４１と、ハウジング本体４１の開口部に装着される有底円筒状の上部カバー体４２とを含んで構成される。前記旋回駆動部８は、旋回用モータＭと、旋回用モータＭに駆動電力を供給するバッテリ１１と、旋回用モータＭの出力軸４７の回転をハウジング４０の減速して伝達する減速機４５とを含んで構成される。

前記ハウジング本体４１は、円筒状の筒部４３と、筒部４３の軸線方向一端部を塞ぐ円板状の底部４４とを有する。底部４４には、減速機４５が固定され、減速機４５には、昇降用モータＭの出力軸４７が接続される。出力軸４７の回転は、減速機４５に入力され、予め定める減速比、たとえば１／３０〜１／１２０に減速されて、減速後の回転速度でＲＦＩＤ読取り装置１が旋回駆動される。前記ハウジング本体４１および上部カバー体４２は、電波を透過する材料、たとえば合成樹脂から成る。前記昇降用モータ４６は、直流モータまたはステッピングモータによって実現されてもよい。

前記ハウジング４０は、硬質合成樹脂の成型体から成る。前記硬質合成樹脂としては、たとえばポリ塩化ビニルが挙げられる。また、前記バッテリ１１としては、たとえばリチウムイオン電池が用いられる。

ＲＦＩＤ読取り装置１の情報読取り部７およびバッテリ１１は、ケーシング４８に収容される。ケーシング４８は、円筒部４９と、円筒部４９の軸線方向一端部を塞ぐ円板状の底部５０とを有し、底部５０には前記昇降用モータ４６が嵌り込んだ状態で固定的に装着され、前記ＲＦＩＤ読取り装置１は前記ケーシング４８とともに旋回駆動される。ケーシング４８は、情報読取り部７およびバッテリ１１を覆い、アンテナ部６はケーシング４８から突出して、前記上部カバー体４２によって覆われている。

ケーシング４８の開口部は、軸受５１によってハウジング本体４１の開口部に軸支され、ハウジング４０内で前記旋回軸線Ｌ１まわりに旋回自在である。これによってＲＦＩＤ読取り装置１は、情報読取り部７、バッテリ１１およびアンテナ部６が前記旋回用モータ４６によって、旋回軸線Ｌ１まわりに安定に旋回駆動される。前記ケーシング４８は、硬質合成樹脂の成型体から成る。前記硬質合成樹脂としては、たとえばポリ塩化ビニルが挙げられる。

前記上部カバー体４２は、円筒状の筒部５２と、筒部５２の軸線方向一端部を塞ぐ円板状の底部５３とを有し、底部５３の中央部にはＲＦＩＤ読取り装置１の回転量および回転位置を検出するための回転検出器であるロータリエンコーダ５４が設けられる。ロータリエンコーダ５４は、ＲＦＩＤ読取り装置１の回転に応じた回転量検出信号を出力し、この回転量検出信号は前記制御部１４に入力され、後述の情報管理サーバ３０から設定された回転速度および回転量で旋回動作が制御することができるように構成されている。

図５は、昇降駆動部９の具体的構成を簡素化して示す図である。前記昇降駆動部９は、有底円筒状の外套体６０と、外套体６０に収容される昇降用モータ６１と、ナット部材６２と、ナット部材６２に昇降用モータ６１の出力軸６３の回転を減速して伝達する歯車列６４と、ナット部材６２に螺合するボールねじ軸６５と、ボールねじ軸６５の上端部に垂直にかつボールねじ軸６５の回転を許容する図示しないスラスト軸受を介して連結される円板状の台座６６と、昇降用モータ６１を駆動する駆動回路６７とを含む。

駆動回路７６は、前記制御部１４に接続され、制御部１４からの指令に応答して昇降用モータ６１に駆動電力を供給する。昇降用モータ６１の出力軸６３の回転は、歯車列６４を介してナット部材６２に伝達される。歯車列６４は、たとえば複数の平歯車によって構成される。ナット部材６２が一方向に回転することによって、ボールねじ軸６５は上昇し、ナット部材６２が他方向へ回転することによって、ボールねじ軸６５は下降して、台座６６が昇降駆動され、これによってＲＦＩＤ読取り装置１が前記ハウジング４０とともに昇降駆動される。

前記ＩＣタグ５は、パッシブ型ＩＣタグであり、前記情報読取り部７は、前記ＩＣタグ５から前記物体関連情報を発信させるための励起用電波を前記アンテナ部６から発信するように構成される。前記ＩＣタグ５は、前記物体４に関する物体関連情報を電波によって発信可能であればよく、受信した電波によって励起されて電波を発信するパッシブ型ＩＣタグ、内蔵される電池の電力によって電波を発信するアクティブ型ＩＣタグ、および内蔵した電池の電力によって起電するが、上位システムへの発信はパッシブ型ＩＣタグと同様に、受信電波を変調し反射するセミパッシブ型ＩＣタグであってもよい。また有線によって物体内部の制御機器からデータを書き込むことができるが、ＲＦＩＤ読取り装置とはパッシブ型、あるいはセミパッシブ型ＩＣタグとして機能する通信線を有するＩＣタグであってもよい。

情報読取り部７は、車体２の外部に配置される情報管理装置である情報管理サーバ３０と通信可能な通信部１３と、制御部１４と、無線モジュール部１５とを備え、前記通信部１３から前記物体関連情報を前記情報管理サーバ３０へ送信することができるように構成されている。前記情報管理サーバ３０は、パーソナルコンピュータによって実現される。

前記制御部１４は、無線モジュール部１５に対するコマンド、たとえばＩＣタグ５のデータ読取り、読取りデータの選別、除外や重複データの制御、通信インターフェイス部の制御、たとえばサーバへのデータ送信、受信や通信パラメータの設定、アンテナ部６の旋回や傾動、昇降駆動部９の制御、たおえば旋回速度や方向の指示、バッテリ１１の監視、制御、たとえばバッテリ電圧低下の警告、バッテリの充電制御を行う。

このような制御部１４によって、旋回駆動部８による情報読取り部７の旋回速度および旋回角度、傾動駆動部１２による情報読取り部７の傾動速度および傾動角度、昇降駆動部９による情報読取り部７の昇降速度および昇降移動量を、情報管理サーバ３０によって車種または車体２の形状に対応させて複数パターンを予め設定しておき、使用時に前記複数のパターンから車種または車体２の形状に最適なパターンを選択して実行させるようにしてもよい。無線モジュール部１５は、制御部１４のＩＣタグに対する識別コマンド、データの読み取りコマンド、アドレス、バイト数の指示、データの書き込みコマンド、データの指定などを、無線信号に変換し、ＩＣタグに対して定められたプロトコルに従って、電波の送信、変調などアナログ変換後に電力増幅してアンテナに送信する。またＩＣタグからの電波を増受信し増幅・復調後にデジタル信号に変換して、制御部に渡す機能を行う。

前記情報管理サーバ３０は、該情報管理サーバ３０の動作を制御する制御部１６と、前記情報読取り部７の通信部１３とたとえば無線ＬＡＮなどの通信インターフェイスを介して通信する通信部１７、前記制御部１６に前記動作を指示する指令情報を入力するための入力部１８と、制御部１６によって前記物体関連情報などの入出力画像を表示する表示部１９とを有する。前記制御部１４，１６は、中央演算処理装置（Central Processing Unit；略称ＣＰＵ）などを含んで構成されるコンピュータによって実現される。

上記のように構成されるＲＦＩＤ読取り装置１によってＩＣタグ５の物体関連情報を読取るに際しては、前記ＲＦＩＤ読取り装置１を作業者が前記車体２の内部空間３に設置し、前記旋回駆動部８によって、前記アンテナ部６を旋回軸線Ｌ１まわりに回動させた状態で、前記情報読取り部７によって、前記ＩＣタグ５から発信される前記物体関連情報が読取られる。読取った物体関連情報は、無線モジュール部１５を経て制御部１４へ送られ、通信部１３から情報管理サーバ３０へ送信される。情報管理サーバ３０は、通信部１７によって情報読取り部７からの物体関連情報を受信し、制御部１６によって予め定める信号処理を行った後、図示しない記憶部にデータベース化して格納する。

以上のように、本実施形態のＲＦＩＤ読取り装置１によれば、電波の透過を阻害する材料から成る車体２によって覆われた内部空間３に、物体４と、前記物体４に取付けられたＩＣタグ５とが設置される。

このようなＩＣタグ５から物体関連情報を読取るため、本実施形態に係るＲＦＩＤ読取り装置１は、情報読取り部７と旋回駆動部８と傾動駆動部１２とを備え、情報読取り部７のアンテナ部６によって物体関連情報を受信し、該物体関連情報が読取られる。このとき、前記アンテナ部６は、旋回駆動部８によって、旋回軸線Ｌ１まわりに回動されるので、車体２の内部空間３に設置されるＩＣタグ５の姿勢がどのような向きであっても、電波の反射または吸収などの影響を可及的に少なくして、ＩＣタグ５からのバックスキャッタと呼ばれる反射電波への電波の干渉を減少させ、電波を透過しにくい物質から成る車体２によって覆われた内部空間３に配置されるＩＣタグ５からの物体関連情報を、情報読取り部７によって、確実に読み取ることができる。

また本実施形態のＲＦＩＤ読取り装置１によれば、アンテナ部６を前記旋回軸線Ｌ１に垂直な傾動軸線Ｌ２まわりに傾動可能に支持する基台１０と、前記基台１０を前記旋回軸線Ｌ１まわりに回動させる旋回用モータＭとを含むので、アンテナ部６の傾動軸線Ｌ２に関する傾動角度をＩＣタグ５から発信される電波受信に対して適切な角度に設定した状態で旋回させることができ、これによって電波の反射または吸収などの影響をより少なくして、ＩＣタグ５からの反射電波への電波の干渉を減少させ、物体関連情報を情報読取り部７によって、確実に読み取ることができる。

さらに本実施形態のＲＦＩＤ読取り装置１によれば、前記基台１０には、前記アンテナ部６を前記傾動軸線Ｌ２まわりに傾動させる傾動駆動部１２が設けられるので、電波の反射または吸収などの影響をより少なくして、ＩＣタグ５からの反射電波への電波の干渉を減少させ、ＩＣタグ５からの物体関連情報を情報読取り部７によって、より一層確実に読み取ることができる。

さらに本実施形態のＲＦＩＤ読取り装置１によれば、前記旋回駆動部８に設けられ、前記アンテナ部６を前記旋回駆動部８に対して前記旋回軸線Ｌ１と平行に移動させる昇降駆動部９を備えるので、電波の反射または吸収などの影響をより少なくして、ＩＣタグ５からの反射電波（バックスキャッタ）への電波の干渉を減少させ、電波を透過しにくい物質から成る車体２によって覆われた内部空間３に配置されるＩＣタグ５からの物体関連情報を、情報読取り部７によって、確実に読み取ることができる。

さらに本実施形態のＲＦＩＤ読取り装置１によれば、前記ＩＣタグ５は、パッシブ型ＩＣタグ５であり、前記情報読取り部７は、前記ＩＣタグ５から前記物体関連情報を発信させるための励起用電波を前記アンテナ部６から発信するように構成されるので、構成が簡素なシート状のＩＣタグ５を用いて安価にＲＦＩＤ読取り装置１を実現することができる。

さらに本実施形態のＲＦＩＤ読取り装置１によれば、前記情報読取り部７は、前記車体２の外部に配置される情報管理サーバ３０と通信可能な通信部１３を備え、前記通信部１３から前記物体関連情報を前記情報管理サーバ３０へ送信することができるように構成されるので、物体関連情報を情報管理サーバ３０にデータベースなどのデータとして蓄積し、多数の物体に関する情報を総合的に管理することが可能となる。

さらに本実施形態のＲＦＩＤ読取り装置１によれば、前記情報管理サーバ３０は、前記ＲＦＩＤ読取り装置１の動作を制御する制御部１６と、前記制御部１６に前記動作を指示する指令情報を入力するための入力部１８とを有するので、情報管理サーバ３０によって車体２の外部からＲＦＩＤ読取り装置１の動作を制御することができ、使用上の利便性を向上することができる。

本実施形態のＲＦＩＤ読取り装置１を用いた情報読取り方法によれば、前記アンテナ部６は、旋回駆動部８によって、予め定める旋回軸線まわりに回動されるので、車体２の内部空間３に設置されるＩＣタグ５の姿勢がどのような向きであっても、電波の反射または吸収などの影響を可及的に少なくして、ＩＣタグ５からの反射電波（バックスキャッタ）への電波の干渉を減少させ、電波を透過しにくい物質から成る車体２によって覆われた内部空間３に配置されるＩＣタグ５からの物体関連情報を、情報読取り部７によって、確実に読み取ることができる。

図６は、本発明の他の実施形態のＲＦＩＤ読取り装置１ａの外観を示す斜視図であり、図７はＲＦＩＤ読取り装置１ａの構成を示す簡素化した斜視図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付す。本実施形態のＲＦＩＤ読取り装置１ａは、前記ＩＣタグ５から発信される電波を受信するアンテナ部６ａを有し、前記アンテナ部６ａによって受信した電波から物体関連情報を読取る情報読取り部７と、前記アンテナ部６ａを予め定める旋回軸線Ｌ１まわりに回動させる旋回駆動部８と、前記情報読取り部７に設けられ、入射した電波を前記アンテナ部６ａへ向けて反射する電波反射板３１と、アンテナ部６ａおよび電波反射板３１を覆うドーム状で電波を透過する材料から成るカバー体３２とを備える。

このようなＲＦＩＤ読取り装置１ａは、前記車体２の内部空間３に設置され、前記旋回駆動部８によってアンテナ部６ａを旋回軸線Ｌ１まわりに回動させた状態で、前記情報読取り部７によって、前記ＩＣタグ５から発信される前記物体関連情報が読取られる。

このように、本実施形態のＲＦＩＤ読取り装置１ａは、電波反射板３１を備えるので、アンテナ部６ａによって電波を直接受信する場合に比べて、アンテナ部６ａの情報読取り部７における配置上の自由度を高くすることができる。

前述の各実施形態によれば、車体２内に装備される重要部品などである物体４にＩＣタグ５を貼付けておき、車両出荷時に車体２内にＲＦＩＤ読取り装置１，１ａを設置して、車体２や各種車体装備品によって電磁的に隠蔽された状態にある重要部品などである物体４のデータをＩＣタグ５から確実に読出し、読出したデータを、前述の無線ＬＡＮ、あるいはｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など通信手段によって車外の管理サーバなどの管理機器へ送信して記憶させ、重要部品の情報管理に利用することができる。

前述の各実施形態において、旋回駆動部８によるアンテナ部６または該アンテナ部６を含む情報読取り部７の回転は、３６０°であってもよく、３６０°未満であるたとえば１２０°であってもよい。また旋回駆動部８によるアンテナ部６または該アンテナ部６を含む情報読取り部７の回転速度は、たとえば０．５ｒｐｍに設定されてもよく、あるいは電波の受信強度に応じて適切な回転速度に設定されてもよい。また、構造体が普通自動車である場合、車種などの相違に応じて、情報読取り部７の回転速度、傾動角度、電波強度などに基づく自動補正機能などを情報読取り部７の制御部１４または情報管理サーバ３０の制御部１６に具備するように構成されてもよい。

図８は、本発明のさらに他の実施形態のＲＦＩＤ読取り装置１ｂの構成を示す簡素化した斜視図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には同一の参照符を付す。本発明の更に他の実施形態では、前述の実施形態の昇降駆動部８に代えて、昇降用モータ８０に回動するカム８１によって前記台座６６を昇降駆動するように構成されてもよい。このような構成を採用することによって、前述と同様に、ＲＤＩＦ読取り装置１ｂをカム８１のシフト量δに応じた距離だけ昇降駆動させながら、あるいは最適高さ位置を維持した状態で、旋回および傾動の一方または双方の動作を行いながら、確実にＩＣタグ５から発信された情報を読取ることができる。

本発明のさらに他の実施形態では、情報読取り部７が読取った物体関連情報のデータを情報管理サーバ３０へ送信せずに、記録媒体に記憶させておき、後からその記録媒体を取り出して情報管理サーバ３０に書き込むようにしてもよい。前記記録媒体は、たとえば磁気テープ／カセットテープなどのテープ系の記録媒体、フロッピー（登録商標）ディスクなどの磁気ディスクのディスク系の記録媒体、フレキシブルディスク／ハードディスクなどの磁気ディスクもしくはＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）／ＭＯ（Magneto Optical disk）／ＭＤ（Mini Disk）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの光ディスクのディスク系の記録媒体、ＩＣ（Integrated Circuit）カード（メモリカードを含む）／光カードなどのカード系の記録媒体、またはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）／ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）／フラッシュＲＯＭなどの半導体メモリを含む固定的にプログラムを担持する記録媒体であってもよい。

また、情報管理サーバ３０を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記物体関連情報のデータを、通信ネットワークを介して他の端末装置から管理情報を入出力可能に構成されてもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、たとえばインターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ（Local Area network）、ＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network）、ＣＡＴＶ（Community Antenna TeleVision）通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網などが利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、たとえばＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線などの有線でも、ＩｒＤＡ（Infrared Data Association）やリモコンのような赤外線、Bluetooth（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ（High Data Rate）、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網などの無線でも利用可能である。

以上のように本発明は、金属などの電波の透過しにくい材料で囲まれた物体内部にある部品にＩＣタグ５が貼り付けられている場合に、金属などの電波の透過を阻害する材料から成る前述の車体２などの構造体内に設置されたＲＦＩＤ読取り装置１によって、情報読取り部７全体またはアンテナ部６だけを回転または傾動させることによって、電波の反射を発生させ、それを利用してＩＣタグ５から発信された物体関連情報を効率的に読み取ることができる。

１，１ａ，１ｂＲＦＩＤ読取り装置
２車体
３内部空間
４物体
５ＩＣタグ
６アンテナ部
７情報読取り部
８旋回駆動部
９昇降駆動部
１０基台
１１バッテリ
１３通信部
１４制御部
１５無線モジュール部
１６制御部
１７通信部
１８入力部
１９表示部
２０モータハウジング
２１バッテリハウジング
２２収容部本体
２３フランジ部
３０情報管理サーバ
Ｌ１旋回軸線
Ｍ旋回用モータ

Claims

電波の透過を阻害する材料から成る構造体によって覆われた内部空間に設置された、物体に関する物体関連情報を、該物体に取付けられたＩＣタグから発信される電波によって読取るためのＲＦＩＤ読取り装置であって、
前記ＩＣタグから発信される電波を受信するアンテナ部を有し、前記アンテナ部によって受信した電波から物体関連情報を読取る情報読取り部と、
前記アンテナ部を予め定める旋回軸線まわりに回動させる旋回駆動部と、を備えることを特徴とするＲＦＩＤ読取り装置。
前記旋回駆動部は、前記アンテナ部を、前記旋回軸線に垂直な傾動軸線まわりに傾動可能に支持する基台と、前記基台を前記旋回軸線まわりに回動させる旋回用モータとを含むことを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤ読取り装置。
前記基台には、前記アンテナ部を前記傾動軸線まわりに傾動させる傾動駆動部が設けられることを特徴とする請求項２に記載のＲＦＩＤ読取り装置。
前記情報読取り部に設けられ、入射した電波を前記アンテナ部へ向けて反射する電波反射板を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のＲＦＩＤ読取り装置。
前記旋回駆動部に設けられ、前記アンテナ部を前記旋回駆動部に対して前記旋回軸線と平行に移動させる昇降駆動部を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のＲＦＩＤ読取り装置。
前記ＩＣタグは、パッシブ型ＩＣタグであり、
前記情報読取り部は、前記ＩＣタグから前記物体関連情報を発信させるための励起用電波を前記アンテナ部から発信するように構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のＲＦＩＤ読取り装置。
前記情報読取り装置は、前記構造体の外部に配置される情報管理装置と通信可能な通信部を備え、前記通信部から前記物体関連情報を前記情報管理装置へ送信することができるように構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のＲＦＩＤ読取り装置。
前記情報管理装置は、前記ＲＦＩＤ読取り装置の動作を制御する制御部と、前記制御部に前記動作を指示する指令情報を入力するための入力部とを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のＲＦＩＤ読取り装置。
電波の透過を阻害する材料から成る構造体によって覆われた内部空間内で、物体に関する物体関連情報を、該物体に取付けられたＩＣタグから発信される電波によって読取るＲＦＩＤ読取り装置を用いた情報読取り方法であって、
前記ＩＣタグから発信される電波を受信するアンテナ部を有し、前記アンテナ部によって受信した電波から物体関連情報を読取る情報読取り部と、前記アンテナ部を予め定める旋回軸線まわりに回動させる旋回駆動部とを備えるＲＦＩＤ読取り装置を、前記構造体の内部空間に設置する工程と、
前記旋回駆動部によって、前記アンテナ部を前記予め定める旋回軸線まわりに回動させる工程と、
前記アンテナ部を前記予め定める旋回軸線まわりに回動させた状態で、前記情報読取り部によって、前記ＩＣタグから発信される前記物体関連情報を読取る工程と、を含むことを特徴とするＲＦＩＤ読取り装置を用いた情報読取り方法。