JP2016053811A - Ｉｃタグ読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明が解決しようとする課題は、物品に付されたＩＣタグまでの距離や向きに関わらず、ＩＣタグを読み取ることができるＩＣタグ読取装置を提供することである。
【解決手段】実施形態のＩＣタグ読取装置は、電力を供給する第１給電点および前記第１給電点と略９０度の角度をもって電力を供給する第２給電点を有するアンテナと、前記第１給電点に電力を供給することで前記アンテナから水平偏波を放射させる第１放射手段と、前記第２給電点に電力を供給することで前記アンテナから垂直偏波を放射させる第２放射手段と、前記第１給電点と前記第２給電点に同時に電力を供給することで前記アンテナから前記水平偏波と垂直偏波を位相差をもって合成した円偏波を放射させる第３放射手段と、前記第１放射手段と前記第２放射手段と前記第３放射手段とを選択的に切り替える切替手段と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、ＩＣタグ読取装置に関する。

例えば、衣料品店等の店舗において、店舗の運営者は、店舗における商品の在庫状況を管理する棚卸等の在庫管理を行っている。この場合、在庫管理を実行する操作者は、ＩＣ（Integrated Circuit）タグ読取装置を用いて、在庫商品に付されたＩＣタグを読み取り操作を実行する。

ところで、在庫管理において、特定のＩＣタグを探索する場合、操作者は、まず操作者がＩＣタグからの応答を検出して特定の物品の方向を探索する。この場合、ＩＣタグ読取装置は、読取距離が長いことが求められる。一方、目的のＩＣタグを見つけ出す場合、ＩＣタグ読取装置は、ＩＣタグの向きに関わらず読取ができることが求められる。

本発明が解決しようとする課題は、物品に付されたＩＣタグまでの距離や向きに関わらず、ＩＣタグを読み取ることができるＩＣタグ読取装置を提供することである。

実施形態のＩＣタグ読取装置は、電力を供給する第１給電点および前記第１給電点と略９０度の角度をもって電力を供給する第２給電点を有するアンテナと、前記第１給電点に電力を供給することで前記アンテナから水平偏波を放射させる第１放射手段と、前記第２給電点に電力を供給することで前記アンテナから垂直偏波を放射させる第２放射手段と、前記第１給電点と前記第２給電点に同時に電力を供給することで前記アンテナから前記水平偏波と垂直偏波を位相差をもって合成した円偏波を放射させる第３放射手段と、前記第１放射手段と前記第２放射手段と前記第３放射手段とを選択的に切り替える切替手段と、を備える。

図１は、携帯端末を装着したＲＦＩＤリーダライタの外観を示す側面図である。 図２は、ＲＦＩＤリーダライタおよび携帯端末のハードウェア構成を示すブロック図である。 図３は、アンテナとスイッチとの接続関係を示す図である。 図４は、アンテナとスイッチとカプラーの接続関係を示す図である。 図５は、水平偏波を模式的に示す図である。 図６は、垂直偏波を模式的に示す図である。 図７は、水平偏波と９０度位相をずらした垂直偏波を合成した円偏波を模式的に示す図である。 図８は、ＲＦＩＤリーダライタの機能構成を示す機能ブロック図である。 図９は、ＲＦＩＤリーダライタの制御処理の流れを示すフローチャートである。 図１０は、ＲＦＩＤリーダライタの制御処理の流れを示すフローチャートである。 図１１は、携帯端末の制御処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図１〜図１１を参照して、実施形態のＩＣタグ読取装置について詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、ＩＣタグ読取装置としてハンディ型のＲＦＩＤリーダライタを用いて説明する。以下に説明する実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、実施形態では、店舗の例として、衣料品等を販売するアパレルショップの説明をするが、他の商品を販売する店舗であってもよい。

図１は、実施形態に係るＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）リーダライタ１を側面から見た側面図である。図１において、ＲＦＩＤリーダライタ１は、本体部２と、グリップ部４と、載置部６で構成されている。本体部２は、平面部９を有し略四角形の平面状のアンテナ３を内蔵している。操作者が操作時に握るグリップ部４は、本体部２に対し後ろ側に配置される。アンテナ３は通称パッチアンテナと呼ばれている。

トリガスイッチ５は、グリップ部４に設けられている。操作者が、トリガスイッチ５をオン操作すると、ＲＦＩＤリーダライタ１は、アンテナ３から電波を放射する。操作者がトリガスイッチ５をオフ操作すると、ＲＦＩＤリーダライタ１は、アンテナ３からの電波の放射を停止する。

アンテナ３は、例えば、棚に陳列された商品に付されたＩＣ（Integrated Circuit）タグに向けて、ＩＣタグに記憶された情報を読み取るための電波を放射する。放射された電波を受信したＩＣタグは、当該ＩＣタグを識別するＩＣタグ情報や商品に関する商品情報等を含むＩＣタグ情報を応答波として送信する。アンテナ３は、平面部９に対して直角方向に高い指向性を有する。そのため、アンテナ３は、平面部９から直角方向に対して特に強い電波を放射し、かつ所定範囲の方向に拡散するように電波を放射する。したがって、アンテナ３から放射された電波は、上記所定範囲の方向であって、アンテナ３の平面に対して直角方向にあるＩＣタグほど届き易い。

載置部６は、本体部２とグリップ部４の間に設けられている。載置部６は、本体部２と連結している。載置部６は、グリップ部４と連結している。載置部６は、一対の保持部７を備えている。保持部７は、載置部６に載置された携帯端末８の上方と下方を着脱可能に固定して保持する。携帯端末８は、大きな表示部８２（図２を参照）を備えている。携帯端末８は、ＲＦＩＤリーダライタ１を操作する操作者が直視できる方向に表示部８２（図２を参照）を向けて保持部７で保持される。載置部６に載置された携帯端末８は、ＮＦＣ（Near Field Communication）通信技術によってＲＦＩＤリーダライタ１と通信可能である。操作者は、携帯端末８の表示部８２を、ＲＦＩＤリーダライタ１の表示部として使用する。なお、携帯端末は、例えばスマートフォン、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等である。

図２は、ＲＦＩＤリーダライタ１および携帯端末８のハードウェア構成を示すブロック図である。図２において、ＲＦＩＤリーダライタ１は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、メモリ部２０等を備えている。ＣＰＵ２１は制御主体となる。ＲＯＭ２２は、各種プログラムを記憶する。ＲＡＭ２３は、各種データを展開する。メモリ部２０は、各種プログラムやデータを記憶する。ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、メモリ部２０は、互いにデータバス（図示せず）を介して接続されている。ＣＰＵ２１とＲＯＭ２２とＲＡＭ２３が、制御部１１を構成する。すなわち、制御部１１は、ＣＰＵ２１がＲＯＭ２２やメモリ部２０に記憶された制御プログラムに従って動作することによって、後述する制御処理を実行する。

メモリ部２０は、電源を切っても記憶情報が保持されるＨＤＤやフラッシュメモリ等の不揮発性メモリで構成され、制御プログラムを含むプログラム等を記憶する。

また、制御部１１は、表示部１２、操作部１３、無線通信部１４、放射受信部１５を、データバスを介して接続している。また、制御部１１は、バッテリー制御部１６、トリガスイッチ５、ブザー２９を、データバスを介して接続している。

表示部１２は、例えば液晶パネル等で形成されており、操作者に対して各種の情報を表示する。操作部１３は、水平偏波スイッチ１３１、垂直偏波スイッチ１３２、円偏波スイッチ１３３のスイッチとキーボード等で形成されており、種々の情報を入力するために操作する。無線通信部１４は、携帯端末８の無線通信部８４と通信を行う。無線通信部１４は、制御部１１の制御の指令に応動して各種情報を無線通信部８４との間で送受信する。

水平偏波スイッチ１３１は、アンテナ３から水平偏波ＨＷ８（図５を参照）を放射するためのスイッチである。操作者は、水平偏波スイッチ１３１に切り替えて、アンテナ３から水平偏波を放射させる。垂直偏波スイッチ１３２は、アンテナ３から垂直偏波ＰＷ（図６を参照）を放射するためのスイッチである。操作者は、垂直偏波スイッチ１３２に切り替えて、アンテナ３から垂直偏波を放射させる。円偏波スイッチ１３３は、アンテナ３から円偏波ＣＷ（図７を参照）を放射するためのスイッチである。操作者は、円偏波スイッチ１３３に切り替えて、アンテナ３から円偏波を放射させる。

放射受信部１５は、送信部１５１と受信部１５２を有する。送信部１５１は、アンテナ３から電波を放射させるための電力をアンテナ３に供給する。受信部１５２は、アンテナ３で受信した電波を受信する。

バッテリー１７は、ＲＦＩＤリーダライタ１の各部に電力を供給し、当該各部を電気的に動作させる。バッテリー制御部１６は、制御部１１の指令に応動して、バッテリー１７のバッテリーの充電残量を検出する。またバッテリー制御部１６は、制御部１１の指令に応動して、電力をバッテリー１７にチャージ（充電）する。

スイッチ２４は、電力を供給するための信号を送信部１５１からアンテナ３に送信する。スイッチ２４は、アンテナ３から垂直偏波が放射されるように、送信部１５１から送信された信号を切り替える。また、スイッチ２４は、アンテナ３から水平偏波が放射されるように、送信部１５１から送信された信号を切り替える。また、スイッチ２４は、アンテナ３から円偏波が放射されるように、送信部１５１から送信された信号を切り替える。

ブザー２９は、ＲＦＩＤリーダライタ１の種々の操作や動作に応動して鳴ることで、操作者に対して情報を報知する。

また、図２において、携帯端末８は、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、メモリ部９０等を備えている。ＣＰＵ９１は、制御主体となる。ＲＯＭ９２は、各種プログラムを記憶する。ＲＡＭ９３は、各種データを展開する。メモリ部９０は、各種プログラムを記憶する。ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、メモリ部９０は、互いにデータバス（図示せず）を介して接続されている。ＣＰＵ９１とＲＯＭ９２とＲＡＭ９３が、制御部８１を構成する。すなわち、制御部８１は、ＣＰＵ９１がＲＯＭ９２やメモリ部９０に記憶された制御プログラムに従って動作することによって、後述する制御処理を実行する。

メモリ部９０は、電源を切っても記憶情報が保持されるＨＤＤやフラッシュメモリ等の不揮発性メモリで構成され、制御プログラムを含むプログラム等を記憶する。

また、制御部８１は、表示部８２、操作部８３、無線通信部８４、無線通信部８５、バッテリー制御部８６を、データバスを介して接続している。

表示部８２は、例えば液晶パネル等で形成されており、操作者に対して各種の情報を表示する。操作部８３は、例えばタッチ式のキーボードで形成されており、操作者の操作によって種々の情報を入力する。無線通信部８４は、ＲＦＩＤリーダライタ１の無線通信部１４と通信を行う。無線通信部８４は、制御部８１の制御の指令に応動して、各種情報を無線通信部１４との間で送受信する。

無線通信部８５は、外部装置（図示せず）と種々の情報を送受信する。バッテリー８７は、携帯端末８の各部に電力を供給し、当該各部を電気的に動作させる。

バッテリー制御部８６は、制御部８１の指令に応動して、バッテリー８７のバッテリー残量を検出する。またバッテリー制御部８６は、電力をバッテリー８７にチャージ（充電）する。

次に図３を用いて、アンテナ３とスイッチ２４とのハードウェア的な接続関係を説明する。図３において、アンテナ３は正方形である。アンテナ３は電波をアンテナ３から直角方向に放射するための放射板（図示せず）を内蔵している。放射板は、例えば誘電体の基盤で構成されており、誘電体基盤の電波の放射面側は放射素子が印刷されており、反対側はグランドされている。アンテナ３は、放射板の放射面が電波を放射することで電波を放射する。

アンテナ３は、一面３ａ上に、アンテナ３に電力を供給するための第１給電点２６を備えている。送信部１５１から送信された信号を第１給電点２６に送信すると、電力が、第１給電点２６からアンテナ３に供給される。第１給電点２６は、一面３ａ上であればどの位置であってもよい。またアンテナ３は、一面３ａと９０度の角度を有する他面３ｂ上に、電力を供給するための第２給電点２８を備えている。送信部１５１から送信された信号を第２給電点２８に送信することで、電力が、第２給電点２８からアンテナ３に供給される。第２給電点２８は、他面３ｂ上であればどの位置であってもよい。

第１給電点２６から供給される電力の方向と第２給電点２８から供給される電力の方向は、互いに９０度の角度を有している。なお、正確には、第１給電点２６と第２給電点２８は放射板に設けられているが、実施形態では、説明の便宜上アンテナ３に設けられているとして説明する。また、第１給電点２６と第２給電点２８は、一面３ａ上と他面３ｂ上であると説明している。しかしながら、第１給電点２６と第２給電点２８は、一面３ａ上と他面３ｂ上から少しアンテナ３の内部に入った位置であってもよい。第１給電点２６と第２給電点２８がいずれの位置であっても、第１給電点２６から供給される電力の方向と第２給電点２８から供給される電力の方向とは角度９０度である。

ＲＦＩＤリーダライタ１は、アンテナ３と送信部１５１との間にスイッチ２４を備えている。スイッチ２４は、接点２４ａ、接点２４ｂ、接点２４ｃ、接点２４ｄの接点と、接触子２４ｊを有している。接触子２４ｊは、接点２４ａと常時接続されている。接触子２４ｊは、接点２４ｂまたは接点２４ｃまたは接点２４ｄと選択的に接続可能である。接触子２４ｊが接点２４ｂと接続することで、接点２４ａと接点２４ｂとが電気的に接続される。接触子２４ｊが接点２４ｃと接続することで、接点２４ａと接点２４ｃとが電気的に接続される。接触子２４ｊが接点２４ｄと接続することで、接点２４ａと接点２４ｄとが電気的に接続される。

接点２４ｂと第１給電点２６とは、第１給電線２５で電気的に接続している。接点２４ｃと第２給電点２８とは、第２給電線２７で電気的に接続している。接点２４ｄは、第１給電線２５によって第１給電点２６と接続している。同時に、接点２４ｄは、第２給電線２７によって第２給電点２８と接続している。

また、第１給電線２５と第２給電線２７は、例えば同軸ケーブルで形成されている。同軸ケーブルは中心に信号線、外周部にグランド線が形成されており、信号線は接点２４ｂと第１給電点２６、または接点２４ｃと第２給電点２８と接続している。また、グランド線はアンテナ３のグランドと接続している。そのため、送信部１５１から送信された信号は、同軸ケーブルの信号線を通って第１給電点２６または第２給電点２８に送信される。

そして、第１給電線２５の長さを、第２給電線２７の長さより長くしている。給電線の長さが異なると、給電線を送信される信号の位相がずれる。実施形態では、第１給電点２６における信号の位相と第２給電点２８における信号の位相が９０度ずれるように、第１給電線２５の長さと第２給電線２７の長さを調整している。

このように構成されたスイッチ２４において、接点２４ａと接点２４ｂとが電気的に接続される。すると、送信部１５１から送信された信号は、第１給電線２５を通って第１給電点２６に送信される。すると、第１給電点２６からアンテナ３に電力が供給され、アンテナ３は水平偏波（図５を参照）を放射する。また、接点２４ａと接点２４ｃとが電気的に接続される。すると、送信部１５１から送信された信号は、第２給電線２７を通って第２給電点２８に送信される。すると、第２給電点２８からアンテナ３に電力が供給され、アンテナ３は垂直偏波（図６を参照）を放射する。

さらに、接点２４ａと接点２４ｄとが電気的に接続される。すると、送信部１５１から送信された信号は、第１給電線２５を通って第１給電点２６に送信される。かつ、送信部１５１から送信された信号は、第２給電線２７を通って第２給電点２８に送信される。すなわち、第１給電点２６および第２給電点２８からアンテナ３に電力が供給される。このとき、第１給電点２６における信号の位相と第２給電点２８における信号の位相が９０度ずれている。すると、アンテナ３は、水平偏波と垂直偏波が合成された円偏波（図７を参照）を放射する。この際、円偏波の元となる水平偏波と垂直偏波は、互いに位相が９０度ずれている。

なお、スイッチ２４は図４のような構成であってもよい。この場合、第１給電線２５と第２給電線２７の長さは同じである。図４において、スイッチ２４は、スイッチ部（以降「ＳＷ部」という）２４ｆ、ＳＷ部２４ｇ、ＳＷ部２４ｈおよびカプラー２４ｉを有する。ＳＷ部２４ｆは、ＳＷ部２４ｇとＳＷ部２４ｈとカプラー２４ｉのいずれかと選択的に接続する。ＳＷ部２４ｇは、ＳＷ部２４ｆとカプラー２４ｉのいずれかと選択的に接続する。ＳＷ部２４ｈは、ＳＷ部２４ｆとカプラー２４ｉのいずれかと選択的に接続する。カプラー２４ｉは、ＳＷ部２４ｆとＳＷ部２４ｇとＳＷ部２４ｈとを同時に接続する。

カプラー２４ｉは、一次側コイルと二次側コイルを有し、アンテナ３と送信部１５１を整合して接続する装置である。実施形態では、カプラー２４ｉは、ＳＷ部２４ｇに出力する信号と、ＳＷ部２４ｈに出力する信号の位相を９０度ずらす。

ＳＷ部２４ｆとＳＷ部２４ｇが接続された場合、送信部１５１から送信された信号は、第１給電線２５を通って第１給電点２６に送信される。そのため、第１給電点２６からアンテナ３に電力が供給される。また、ＳＷ部２４ｆとＳＷ部２４ｈが接続された場合、送信部１５１から送信された信号は、第２給電線２７を通って第２給電点２８に送信される。そのため、第２給電点２８からアンテナ３に電力が供給される。さらに、ＳＷ部２４ｆとカプラー２４ｉが接続された場合、送信部１５１から送信された信号は、第１給電線２５を通って第１給電点２６に送信される。同時に、送信部１５１から送信された信号は、第２給電線２７を通って第２給電点２８に送信される。そのため、第１給電点２６と第２給電点２８から同時にアンテナ３に電力が供給される。この場合、第１給電点２６に送信される信号と第２給電点２８に送信される信号とは、位相が９０度ずれている。

次に、図５〜図７を用いて、アンテナ３から放射される偏波について説明する。図５は、アンテナ３から放射される水平偏波ＨＷを示す模式図である。図５において、水平偏波ＨＷは、中心線Ａを中心として水平方向に振動する偏波である。水平偏波ＨＷの振幅ｄｈはＤｍｍである。第１給電点２６からアンテナ３に電力が供給された場合に、アンテナ３は水平偏波ＨＷを放射する。

図６は、アンテナ３から放射される垂直偏波ＰＷを示す模式図である。図６において、垂直偏波ＰＷは、中心線Ａを中心として垂直方向に振動する偏波である。垂直偏波ＰＷの振幅ｄｐは、水平偏波ＨＷと同じＤｍｍである。第２給電点２８からアンテナ３に電力が供給された場合に、アンテナ３は垂直偏波ＰＷを放射する。

図７は、アンテナ３から放射される水平偏波ＨＷと垂直偏波ＰＷを合成した円偏波ＣＷを示す模式図である。図７において、水平偏波ＨＷと垂直偏波ＰＷは位相が９０度ずれている。水平偏波ＨＷと垂直偏波ＰＷを合成した円偏波ＣＷは、常に中心線Ａから半径Ｄｍｍ離れた位置にプロットされ、中心線Ａの矢印の方向に向かって螺旋状に形成される。プロットされた軌跡は、円偏波ＣＷの進行方向（図７の右側）から見ると、中心線Ａを中心とした半径Ｄｍｍの円形に見える。第１給電点２６および第２給電点２８からアンテナ３に同時に電力が供給された場合に、アンテナ３は円偏波ＣＷを放射する。

なお、合成した円偏波ＣＷのアンテナ３からの出力レベルは、水平偏波ＨＷおよび垂直偏波ＰＷの出力レベルに比べ、３ｄＢ（デシベル）程度弱くなる。そのため、アンテナ３から放射された円偏波ＣＷが届く距離は、水平偏波ＨＷおよび垂直偏波ＰＷが届く距離の半分程度である。

次に、図８〜図１０を用いて、ＲＦＩＤリーダライタ１の制御処理について説明する。図８は、ＲＦＩＤリーダライタ１の機能構成を示す機能ブロック図である。制御部１１は、ＲＯＭ２２やメモリ部２０に記憶された制御プログラムを含む各種プログラムに従って機能する。制御部１１は、第１放射手段１１１、第２放射手段１１２、第３放射手段１１３、切替手段１１４、入力手段１１５、特定ＩＣタグ記憶手段１１６、受信手段１１７、出力手段１１８として機能する。

第１放射手段１１１は、第１給電点２６に電力を供給することでアンテナ３から水平偏波ＨＷを放射させる機能を有する。

第２放射手段１１２は、第２給電点２８に電力を供給することでアンテナ３から垂直偏波ＰＷを放射させる機能を有する。

第３放射手段１１３は、第１給電点２６と第２給電点２８に同時に電力を供給することでアンテナ３から水平偏波ＨＷと垂直偏波ＰＷを位相差をもって合成した円偏波ＣＷを放射させる機能を有する。

切替手段１１４は、第１放射手段と第２放射手段と第３放射手段とを選択的に切り替える機能を有する。

入力手段１１５は、ＩＣタグを特定する特定ＩＣタグ情報を入力する機能を有する。

特定ＩＣタグ記憶手段１１６は、入力された特定ＩＣタグ情報を記憶する機能を有する。

受信手段１１７は、第１放射手段１１１または第２放射手段１１２または第３放射手段１１３によって放射された電波を受信した特定されたＩＣタグからの応答を受信する機能を有する。

出力手段１１８は、受信した応答の状況から特定されたＩＣタグが存在する方向を示す情報を出力する機能を有する。

次に、図９および図１０のフローチャートを用いて、ＲＦＩＤリーダライタ１の制御処理の流れを説明する。図９において、制御部１１は、トリガスイッチ５がオン操作されたか否かを判断する（ステップＳ１１（以降「ステップＳ」を「Ｓ」と省略する））。オン操作されていないと判断した場合は（Ｓ１１のＮｏ）、制御部１１（入力手段１１５）は、特定のＩＣタグを示す特定ＩＣタグ情報が入力されたか否かを判断する（Ｓ１２）。特定ＩＣタグ情報は、例えば、個々のＩＣタグを個別に特定するユニークコードである。特定ＩＣタグ情報は、ＲＦＩＤリーダライタ１の操作部１３から入力される。あるいは、特定ＩＣタグ情報は、携帯端末８の操作部８３からＲＦＩＤリーダライタ１の無線通信部１４を介して入力される。

特定ＩＣタグ情報が入力されたと判断した場合は（Ｓ１２のＹｅｓ）、制御部１１（特定ＩＣタグ記憶手段１１６）は、特定ＩＣタグ情報をメモリ部２０に記憶する（Ｓ１３）。そして制御部１１は、Ｓ１１に戻る。なお、Ｓ１２において、特定のＩＣタグを示す特定ＩＣタグ情報が入力されていないと判断した場合は（Ｓ１２のＮｏ）、制御部１１はＳ１１に戻る。

一方、トリガスイッチ５がオン操作されたと判断した場合は（Ｓ１１のＹｅｓ）、制御部１１は、水平偏波スイッチ１３１が操作されて切り替えられたか否かを判断する（Ｓ２１）。

水平偏波スイッチ１３１に切り替えられたと判断した場合は（Ｓ２１のＹｅｓ）、制御部１１は、スイッチ２４を切り替える（Ｓ２２）。具体的には、図３のスイッチ２４の場合は、スイッチ２４の接点２４ａと接点２４ｂとを接続する。図４のスイッチ２４の場合は、ＳＷ部２４ｆとＳＷ部２４ｇとを接続する。そして制御部１１（第１放射手段１１１）は、送信部１５１から信号を送信し、第１給電点２６からアンテナ３に電力を供給する（すなわち給電する）（Ｓ２３）。すると、アンテナ３は、平面部９に対して直角方向を中心に、図５に示す水平偏波ＨＷを放射する。

また、水平偏波スイッチ１３１に切り替えられていないと判断した場合は（Ｓ２１のＮｏ）、制御部１１は、垂直偏波スイッチ１３２が操作されて切り替えられたか否かを判断する（Ｓ２５）。垂直偏波スイッチ１３２に切り替えられたと判断した場合は（Ｓ２５のＹｅｓ）、制御部１１は、スイッチ２４を切り替える（Ｓ２６）。具体的には、図３のスイッチ２４の場合は、スイッチ２４の接点２４ａと接点２４ｃとを接続する。図４のスイッチ２４の場合は、ＳＷ部２４ｆとＳＷ部２４ｈとを接続する。そして制御部１１（第２放射手段１１２）は、送信部１５１から信号を送信し、第２給電点２８からアンテナ３に電力を供給する（Ｓ２７）。このようにすることで、アンテナ３は、平面部９に対して直角方向を中心に、図６に示す垂直偏波ＰＷを放射する。

また、垂直偏波スイッチ１３２に切り替えられていないと判断した場合は（Ｓ２５のＮｏ）、制御部１１は、円偏波スイッチ１３３が操作されて切り替えられたか否かを判断する（Ｓ２９）。円偏波スイッチ１３３に切り替えられたと判断した場合は（Ｓ２９のＹｅｓ）、制御部１１は、スイッチ２４を切り替える（Ｓ３０）。具体的には、図３のスイッチ２４の場合は、スイッチ２４の接点２４ａと接点２４ｄとを接続する。図４のスイッチ２４の場合は、ＳＷ部２４ｆとカプラー２４ｉとを接続する。そして制御部１１（第３放射手段１１３）は、送信部１５１から信号を送信し、第１給電点２６および第２給電点２８からアンテナ３に電力を供給する（Ｓ３１）。このようにすることで、アンテナ３は、平面部９に対して直角方向を中心に、図７に示す円偏波ＣＷを放射する。なお、円偏波スイッチ１３３に切り替えられていないと判断した場合は（Ｓ２９のＮｏ）、制御部１１は、ステップＳ２１に戻る。

次に制御部１１（受信手段１１７）は、Ｓ２３で放射した水平偏波に対する応答波を受信する。また、制御部１１（受信手段１１７）は、Ｓ２７で放射した垂直偏波に対する応答波を受信する。また、制御部１１（受信手段１１７）は、Ｓ３１で放射した円偏波に対する応答波を受信する（いずれもＳ３３）。

なお、Ｓ３３において、制御部１１は、受信した応答波の受信電力の強さを測定する。ＩＣタグは、電波を放射したＲＦＩＤリーダライタ１のアンテナ３と直角方向に位置するＩＣタグほど応答波の受信電力が強くなる。また、ＩＣタグは、ＲＦＩＤリーダライタ１のアンテナ３の近くに位置するＩＣタグほど応答波の受信電力が強くなる。

次に制御部１１は、受信した応答波を解析する（Ｓ３４）。図１０のフローチャートは、Ｓ３４で実行される応答波の解析の流れを詳細に示すものである。図１０において、制御部１１は、受信した応答波を、メモリ部２０に記憶する（Ｓ４１）。次に制御部１１は、記憶した応答波が、Ｓ１３でメモリ部２０に記憶された特定ＩＣタグ情報が特定するＩＣタグからの応答波であるか否かを判断する（Ｓ４２）。特定のＩＣタグからの応答波であると判断した場合は（Ｓ４２のＹｅｓ）、制御部１１は、測定した応答波の受信電力の強さの情報を、特定ＩＣタグ情報とともに携帯端末８に送信する（Ｓ４３）。この場合、制御部１１が出力手段１１８を構成する。そして制御部１１は処理を終了する。

また、特定ＩＣタグからの応答波ではないと判断した場合は（Ｓ４２のＮｏ）、制御部１１は、携帯端末８に、受信したＩＣタグのＩＣタグ情報を送信する（Ｓ４４）。

次に、図１１を用いて、ＲＦＩＤリーダライタ１に装着された携帯端末８の制御処理の流れについて説明する。図１１において、制御部８１は、操作部８３から特定のＩＣタグを示す特定ＩＣタグ情報が入力されたか否かを判断する（Ｓ５１）。入力されたと判断した場合は（Ｓ５１のＹｅｓ）、制御部８１は、入力された特定ＩＣタグ情報を、ＲＦＩＤリーダライタ１に送信する（Ｓ５２）。

また、特定ＩＣタグ情報が入力されていないと判断した場合は（Ｓ５１のＮｏ）、制御部８１は、特定ＩＣタグ情報と受信電力の情報を受信したか否かを判断する（Ｓ６１）。特定ＩＣタグ情報と受信電力の情報は、ＲＦＩＤリーダライタ１から受信する。受信したと判断した場合は（Ｓ６１のＹｅｓ）、制御部８１は、受信した値を表示部８２に表示する（Ｓ６２）。

この際、制御部８１は、応答波の受信電力の値を例えば出力レベルとして表示する。受信電力の値が大きい場合は大きな出力レベルとして表示する。受信電力の値が小さい場合は小さな出力レベルとして表示する。表示形式は、数値でもよいしグラフ化して表示してもよい。その他の表示形式でもよい。この数値またはグラフが大きいレベルを示している場合、アンテナ３の面と直角の方向に特定ＩＣタグ情報で特定されたＩＣタグが位置していることを示す。すなわち、ＲＦＩＤリーダライタ１が向いている方向に特定ＩＣタグ情報で特定されたＩＣタグが位置していることを示す。一方、この数字またはグラフが小さいレベルを示している場合、アンテナ３の面と直角の方向ではない方向に特定されたＩＣタグが位置していることを示す。すなわち、ＲＦＩＤリーダライタ１が向いている方向とは異なる方向に特定されたＩＣタグが位置していることを示す。

そこで、操作者が、ＲＦＩＤリーダライタ１を左右あるいは上下に振るような操作をして、上記数値またはグラフの値が大きくなる位置を探す。操作者は、数値またはグラフの値が最も大きくなった方向に当該ＩＣタグが位置していることを察知することができる。そして、操作者が数値またはグラフの値が最も大きくなった方向にＲＦＩＤリーダライタ１を向けながら近づける。すると、表示部８２は、さらに大きな数値またはグラフの値を表示する。このようにして操作者は、特定ＩＣタグ情報が特定するＩＣタグの位置を探し当てることができる。

なお、ＲＦＩＤリーダライタ１が、数値またはグラフの値が最も大きくなった方向を検知した場合に、ブザー２９から音を出して操作者に対して報知するようにしてもよい。この場合、操作者は、ＩＣタグの位置する方向を容易に察知することができる。また、ＲＦＩＤリーダライタ１がＩＣタグに近づいて、数値またはグラフの値が所定の数値を超えた場合は、ブザー２９により操作者に対して音で報知するようにしてもよい。この場合、操作者は、ＩＣタグが近くに位置していることを察知することができる。

一方、特定ＩＣタグ情報が特定するＩＣタグからの応答波の受信電力の値を受信していないと判断した場合は（Ｓ６１のＮｏ）、制御部８１は、放射した電波に対する応答波（ユニークコード）を受信したか否かを判断する（Ｓ７１）。受信したと判断した場合は（Ｓ７１のＹｅｓ）、制御部８１は、受信した応答波で特定されるＩＣタグを表示する（Ｓ７２）。表示されたＩＣタグを見て、操作者は、読み取ることができたＩＣタグを把握することができる。

実施形態によれば、操作者は、ＲＦＩＤリーダライタ１でＩＣタグを読み取る場合に、ＲＦＩＤリーダライタ１から水平偏波ＨＷと垂直偏波ＰＷと円偏波ＣＷを切り替えて放射する。具体的には、操作者は、まず水平偏波スイッチ１３１、または垂直偏波スイッチ１３２を操作する。操作者は、水平偏波スイッチ１３１と垂直偏波スイッチ１３２を切り替えて交互に操作してもよい。すると、ＲＦＩＤリーダライタ１は、水平偏波または垂直偏波を放射する。そして、ＲＦＩＤリーダライタ１は、比較的遠くにある特定ＩＣタグから特定ＩＣタグ情報を受信する。このようにして操作者は、特定ＩＣタグが位置する方向を見極める。次に、操作者は、円偏波スイッチ１３３を操作する。ＲＦＩＤリーダライタ１は、円偏波を放射する。そして、操作者は、特定ＩＣタグが位置する方向に近づきながら特定ＩＣタグを発見する。

このようにすることで、ＩＣタグまでの距離や向きに関わらず、ＲＦＩＤリーダライタ１はＩＣタグを読み取ることができる。

また、特定ＩＣタグからの受信電力の値やグラフが表示部８２に表示されるため、操作者は、表示を見ながら当該ＩＣタグが付された物品を探すことができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、実施形態では、ＩＣタグの方向や位置をＩＣタグからの応答波の電力の強さで判断したが、ＩＣタグからの応答回数で判断してもよい。すなわち、アンテナ３から直角方向にあるＩＣタグは、放射された電波が強いため、当該ＩＣタグからの応答回数が多い。このことから、ＩＣタグからの応答回数を数え、回数を表示するかグラフの数値を高くして、当該ＩＣタグが位置する方向を検知するようにしてもよい。さらに、当該ＩＣタグに近づくとより応答回数が多くなることを利用して、当該ＩＣタグの位置を検出するようにすると、当該ＩＣタグの発見がより容易になる。

また、実施形態では、円偏波ＣＷを合成するために、アンテナ３に供給される水平偏波ＨＷ用の電力と垂直偏波ＰＷ用に供給される電力とが９０度の角度を有していると説明した。もちろん、９０度の角度を有することが最も望ましいが、略９０度であればよい。同様に水平偏波ＨＷと垂直偏波ＰＷとの位相差は、９０度であることが最も望ましいが、略９０度であればよい。

また、水平偏波と垂直偏波の位相差を、スイッチ２４とアンテナ３の間に挿入した公知の位相シフト回路によってもたせるようにしてもよい。

また、実施形態では、受信電力情報を携帯端末８の表示部８２に表示するようにしたが、受信電力情報をＲＦＩＤリーダライタ１の表示部１２に表示させるようにしてもよい。

また、実施形態では、ＩＣタグ装置としてＲＦＩＤリーダライタを用いたが、ＲＦＩＤリーダライタ以外のＩＣタグ読取装置であってもよい。

１ ＲＦＩＤリーダライタ
３ アンテナ
８ 携帯端末
９ 平面部
１１ 制御部
２４ スイッチ
２４ｉ カプラー
２５ 第１給電線
２６ 第１給電点
２７ 第２給電線
２８ 第２給電点
１１１ 第１放射手段
１１２ 第２放射手段
１１３ 第３放射手段
１１４ 入力手段
１１５ 特定ＩＣタグ記憶手段
１１６ 受信手段
１１７ 出力手段
ＨＷ 水平偏波
ＰＷ 垂直偏波
ＣＷ 円偏波

特開２０１１−２３７９４１号公報

Claims (5)

1. 電力を供給する第１給電点および前記第１給電点と略９０度の角度をもって電力を供給する第２給電点を有するアンテナと、
   前記第１給電点に電力を供給することで前記アンテナから水平偏波を放射させる第１放射手段と、
   前記第２給電点に電力を供給することで前記アンテナから垂直偏波を放射させる第２放射手段と、
   前記第１給電点と前記第２給電点に同時に電力を供給することで前記アンテナから前記水平偏波と垂直偏波を位相差をもって合成した円偏波を放射させる第３放射手段と、
   前記第１放射手段と前記第２放射手段と前記第３放射手段とを選択的に切り替える切替手段と、
   を備えるＩＣタグ読取装置。
2. 前記第３放射手段は、前記水平偏波と前記垂直偏波を９０度の位相差で合成した円偏波を放射させる、
   請求項１に記載のＩＣタグ読取装置。
3. 前記第１給電点へ電力を供給する第１給電線と、
   前記第２給電点へ電力を供給し前記第１給電線と長さが異なる第２給電線と、
   をさらに備え、
   前記第３放射手段は、前記第１給電線の長さと前記第２給電線の長さとが異なることで前記円偏波を合成する前記水平偏波と垂直偏波の位相を異ならせる、
   請求項１または２に記載のＩＣタグ読取装置。
4. 前記第１給電点と前記第２給電点に同時にかつ位相差をもって電力を供給するカプラー、
   をさらに備え、
   前記第３放射手段は、前記カプラーから前記第１給電点に供給された電力と前記カプラーから前記第２給電点に供給された電力とに基づいて前記円偏波を合成する前記水平偏波と垂直偏波の位相を異ならせる、
   請求項１または２に記載のＩＣタグ読取装置。
5. 前記アンテナは平面を有し、この平面から直角方向に高い指向性をもって前記各偏波を放射し、
   ＩＣタグを特定する特定ＩＣタグ情報を入力する特定ＩＣタグ記憶手段と
   入力された前記特定ＩＣタグ情報を記憶する特定ＩＣタグ記憶手段と
   前記第１放射手段または前記第２放射手段または前記第３放射手段によって放射された電波を受信したＩＣタグからの応答を受信する受信手段と、
   前記受信した応答状況から前記記憶した特定ＩＣタグ情報で特定されたＩＣタグが存在する方向を示す情報を出力する出力手段と、
   をさらに備えた請求項１乃至４のいずれか一に記載のＩＣタグ読取装置。

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