JP2016095558A - 非接触通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 近接する複数のアンテナ同士が互いに影響を及ぼすことなく、特定のＲＦＩＤタグと正確に通信できる非接触通信システムを提供する。【解決手段】 Ｒ／Ｗ側アンテナ１０１の周囲に、第一のアンテナ１０２と第二のアンテナ１０３とを重ねて配置し、第一のアンテナ１０２の共振周波数を調整する第一の共振回路１０６及び第二のアンテナ１０３の共振周波数を調整する第二の共振回路１０７を設け、第一のアンテナ１０２を含む回路及び第二のアンテナ１０３を含む回路の各々を閉回路として形成し、第一のアンテナ１０２及び第二のアンテナ１０３の共振周波数は、リーダ／ライタ装置３と特定の記憶手段２との間で情報の送受信を行う際に、Ｒ／Ｗ側アンテナ１０１が他の記憶手段２との間で送受信を行わないように設定した。【選択図】 図１

Description

本発明は、物品に取り付けたＲＦＩＤタグ（ＩＣタグ）等の記憶手段の情報を送受信して読み取りを行う非接触通信システムに関する。

ＲＦＩＤタグ等の記憶手段とリーダ／ライタ装置（以下Ｒ／Ｗ装置と記載する）との間で非接触の無線通信を行う非接触通信システムが知られており、物流や人の出入り管理等の多様な用途に利用されている。
例えば医薬の分野においても、試料が注入された多数本の試験管を個別に管理する必要があることから、各試験管の底面にＲＦＩＤタグ等の記憶手段を取り付け、リーダ／ライタ装置（以下Ｒ／Ｗ装置と記載する）との間で非接触の無線通信による情報の書き込みと読み取りを行い、各試験管の管理を行うようにしている（例えば特許文献１，２参照）。

ところで、多数本の試験管の管理は、近接させた状態でマトリックス状に配置して試験管ラックに収容して行うのが一般的である。このような場合は、試験管のマトリックス状の配置に合わせてＲ／Ｗ装置に多数個のアンテナが配置してあり、ＲＦＩＤタグがＲ／Ｗ装置の各アンテナと一対一で各々通信できるようにしてある。
しかし、隣接するアンテナ間の距離が短く、アンテナが互いに近接している場合、相互誘導によってＲ／Ｗ装置のアンテナが指定された試験管のＲＦＩＤタグではなく隣接する別の試験管のＲＦＩＤタグと通信してしまう場合があった。
このような問題点は特許文献３でも提示されており（特許文献３の段落０００７〜００１２の記載参照）、この文献に記載の技術ではコイルアンテナの外形寸法を工夫することでこの問題を解決しようとしている（特許文献３の請求項の記載参照）。
特許文献３の中で紹介されている特許文献４には、通信可能領域が互いに重なるように配列された複数のアンテナ装置のうち、複数のアンテナ装置上を移動するＲＦＩＤタグと通信するアンテナ装置を、複数のアンテナ装置の受信信号強度がもっとも高いものに基づいて特定することにより、ＲＦＩＤタグの位置を判別する技術が開示されている。
また、特許文献５，６には、受信する信号の強度の測定結果に応じてＲＦＩＤタグに供給する電力を制御する技術が開示されている。

特開平８−２０４６０９号公報 特開２００１−３５６６８８号公報 特開２００６−２２９５６１号公報 特開平７−３０９６１号公報 特開２００３−８４８１号公報 特開平１１−１４６５８０号公報

ところで近年では、検査対象や検査内容の多種多様化、検査精度の向上などにより、小径・小容量の試験管を試験管ラックに多数本収容させる傾向にあり、試験管ラック内の試験管の間隔が小さくなってきている。そのため、上記文献の技術では対応が困難になってきている。また、上記文献に記載の技術は装置構成が複雑で大型化し、価格も高いという問題がある。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、記憶手段が近接して配置されていても、特定の記憶手段と特定のＲ／Ｗ側アンテナとの間で情報の送受信を確実に行うことができる簡単な構成の非接触通信システムの提供を目的とする。

図５は本発明の原理を説明するための概略図である。隣接して配置された複数のRFIDタグ等の記憶手段２A，２Bに対して、前記記憶手段との間で情報の送受信を行うＲ／Ｗ側アンテナ１０１が配置された状態を模して、図５（ａ）に示すようなモデルを準備した。図５（ａ）では、Ｒ／Ｗ装置３にマッチング回路１０５と共振回路１０４とを介して接続されたアンテナ（Ｒ／Ｗ側アンテナ）１０１を配置している。
この状態でアンテナ（Ｒ／Ｗ側アンテナ）１０１とアンテナ１０１の真上に位置する記憶手段２Ａとの間で送受信を行おうとしてアンテナ１０１に通電すると、アンテナ１０１と記憶手段との間で通信できる領域がアンテナ１０１の真上だけでなく、アンテナ１０１の外縁水平方向にも発生する。そのため、アンテナ１０１の真上に位置する記憶手段２Aだけでなく、アンテナ１０１の外縁近傍に配置された他の記憶手段２Bとも送受信が行われる可能性がある。

また、図５（ｂ）では、アンテナ１０１に隣接させて共振回路１０６を備えた別のアンテナ１０２を配置している。なお、アンテナ１０２及び共振回路１０６を含む回路は、常に閉じた状態（閉回路）として構成され、アンテナ１０１と共振回路１０４で構成される閉回路と同じ共振周波数を持つように調整されている。
この状態でアンテナ１０１とアンテナ１０１の真上に位置する記憶手段２Ａとの間で送受信を行おうとしてアンテナ１０１に通電すると、アンテナ１０１とアンテナ１０２との磁気結合により、隣接するアンテナ１０２にも誘導磁界が発生する。これにより、アンテナ１０１上に位置する記憶手段２Ａだけでなく、アンテナ１０２の真上の他の記憶手段２B及びアンテナ１０２の外縁近傍に配置されたさらに他の記憶手段２Ｃとも送受信が行われる可能性がある。
このことは、隣接して配置された複数の記憶手段２Ａ，２Ｂ，２Ｃ・・・を識別するために、各々の記憶手段２Ａ，２Ｂ，２Ｃ・・・に合わせてＲ／Ｗ側アンテナ１０１、共振回路１０４およびマッチング回路１０５を複数配置した場合、記憶手段２Ａと送受信を行うアンテナ１０１以外のアンテナ１０１及び共振回路１０４が、図５（ｂ）におけるアンテナ１０２及び共振回路１０６と同じような役割を果たすため、送受信を行うアンテナ間で磁気結合が生じ、送受信を行うアンテナ１０１の真上に位置する記憶手段（例えば記憶手段２Ａ）のみと通信することが困難になることを示唆している。

送受信を行うアンテナ間の磁気結合を抑制するために、送受信動作を行わないアンテナ１０１と共振回路１０４で構成される閉回路を切断する事も可能であるが、切断した場合は図５（ａ）に示したように送受信動作を行うアンテナ１０１のみが存在する場合に等しくなり、やはり送受信動作を行うアンテナ１０１の真上の記憶手段とのみ通信することが保証できなくなる。
そこで本願発明者が鋭意研究を行ったところ、図５（ｃ）に示すように隣接するアンテナ１０２に同じ構成の別のアンテナ１０３を重ね、共振回路１０７によってアンテナ１０３の共振周波数を調整することで、Ｒ／Ｗ側アンテナ１０１とアンテナ１０２、１０３上に位置する他の記憶手段２Ｂとの間の送受信を抑制できることを見いだした。
これは、Ｒ／Ｗ側アンテナ１０１の周囲に、他の記憶手段（図の例では記憶手段２Ｂ）の位置に合わせて共振周波数を調整したアンテナ１０２，１０３を重ねて配置することにより、Ｒ／Ｗ側アンテナ１０１に通電させたときにおける別のアンテナ１０２，１０３の磁界の発生が抑制されたり、Ｒ／Ｗ側アンテナ１０１の誘導磁界を変形させたりするためと推測される。
本願発明の発明者はこの原理を利用して本願発明に想到した。

具体的に請求項１に記載の発明は、隣接して配置された複数の記憶手段のそれぞれに設けられた記憶手段側アンテナと前記複数の記憶手段のうち特定の前記記憶手段に対応して配置されたリーダ／ライタ装置のＲ／Ｗ側アンテナとを有し、前記記憶手段側アンテナとＲ／Ｗ側アンテナとを介して前記記憶手段と前記リーダ／ライタ装置との間で非接触に情報の送受信を行う非接触通信システムにおいて、前記Ｒ／Ｗ側アンテナの周囲に、第一のアンテナと第二のアンテナとを重ねて配置し、前記第一のアンテナの共振周波数を調整するため第一の共振回路及び前記第二のアンテナの共振周波数を調整するための第二の共振回路を設けるとともに、前記第一のアンテナを含む回路及び前記第二のアンテナを含む回路は各々閉回路として形成され、前記第一のアンテナ及び前記第二のアンテナの共振周波数は、前記リーダ／ライタ装置と前記特定の記憶手段との間で情報の送受信を行う際に、前記Ｒ／Ｗ側アンテナが他の前記記憶手段との間の送受信を抑制するように設定されている構成としてある。
前記第一のアンテナ及び前記第二のアンテナはそれぞれ一つであってもよいが、請求項２に記載するように複数であってもよい。

また、請求項３に記載の発明は、前記Ｒ／Ｗ側アンテナを前記複数の記憶手段のそれぞれに対応して複数配置し、前記Ｒ／Ｗ側アンテナへの通電をＯＮ／ＯＦＦ切り換えながら前記記憶手段と前記リーダ／ライタ装置との間で送受信を行わせるための切換手段を設け、前記複数のＲ／Ｗ側アンテナの各々が前記第一のアンテナと前記第二のアンテナを有し、前記第一のアンテナが前記リーダ／ライタ装置に接続され、前記切換手段は、前記Ｒ／Ｗ側アンテナと前記リーダ／ライタ装置との間に設けられて、前記リーダ／ライタ装置と前記第一のアンテナとの接続／切断を切り換えるとともに、前記第二のアンテナを含む回路の開閉を行い、前記リーダ／ライタ装置と前記第一のアンテナとが切断されたときに、前記第二のアンテナを含む前記回路を閉回路とするように構成され、前記第一のアンテナ及び前記第二のアンテナの共振周波数は、前記リーダ／ライタ装置と前記第一のアンテナとが前記切換手段によって切断されているときに、特定の前記記憶手段との間で送受信を行うべき前記Ｒ／Ｗ側アンテナが他の前記記憶手段との間で送受信を行わないように設定されている。
請求項４に記載するように前記第二のアンテナは一つであってもよいし複数であってもよい。

請求項５に記載するように、前記第一のアンテナと前記第二のアンテナとが同一形状に形成されていてもよいが相似形であってもよく、異なる形状や大きさであってもよい。また、請求項６に記載するように、前記第一のアンテナと前記第二のアンテナとは同一平面内に配置されていてもよいし、高さの異なる平面内に配置されていてもよく、さらに同心状又は偏心状に配置されていてもよい。
本発明は、請求項７に記載するように、前記記憶手段及びＲ／Ｗ側アンテナがマトリックス状に配置されている場合に好適に適用が可能である。

本発明の非接触通信システムによれば、複数の記憶手段が近接して配置されている場合に、特定の記憶手段との間で情報の送受信を行うべくＲ／Ｗ側アンテナに通電させても、前記特定の記憶手段以外の他の記憶手段と前記Ｒ／Ｗ側アンテナとの間で情報の送受信を行うという誤動作を有効に防止することができる。
また、例えば記憶手段とＲ／Ｗ側アンテナとが列状又はマトリクス状に複数配置されていて、前記複数のＲ／Ｗ側アンテナにスイッチング回路等の切換手段を使って順次通電を行い、特定の記憶手段と特定のＲ／Ｗ側アンテナとの間で送受信を行うような場合にも本発明の適用が可能で、Ｒ／Ｗ側アンテナが他の記憶手段との間で送受信を行うという誤動作を防止できる。

本発明は例えば医薬の分野において好適に適用が可能で、多数本の試験管、特に小径の多数の試験管がマトリックス状に密接して配置されているような場合に、特定の試験管以外の他の試験管の記憶手段との間で情報の送受信を行うという不都合を回避できる。
また本発明においてＲ／Ｗ側アンテナ、第一のアンテナ及び第二のアンテナはシート状の回路基板に形成することができ、また、切換手段もマルチプレクサなどのスイッチング素子を用いることでシート状の回路基板に形成することができる。さらに、複数のＲ／Ｗ側アンテナに対して一台又は少数台のＲ／Ｗ装置で対応が可能である。そのため、本発明の非接触通信システムは薄型かつ小型にすることが可能であり、低廉なコストで製造することができる。

以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
［第一の実施形態］
図１（ａ）は本発明の非接触通信システムの第一の実施形態にかかり、非接触通信システムの概略構成を説明する斜視図、図１（ｂ）はＲ／Ｗ側アンテナと第一及び第二のアンテナとの配置例を説明する平面図、図２は本発明の非接触通信システムが適用可能な試験管及び試験管ラックの一例を示す斜視図である。
なお、図１（ａ）の例では、矢印Ｉ方向にＲＦＩＤタグ２が順次送られ、アンテナ（Ｒ／Ｗ側アンテナ）１０１の真上に位置した特定のＲＦＩＤタグ２とアンテナ１０１との間で送受信が行われるものとする。
記憶手段であるＲＦＩＤタグ２は、各試験管Ｓの底部に取り付けられる。ＲＦＩＤタグ２は、記憶素子２１とその周囲に配置されたループ状又はコイル状の記憶手段側アンテナ２２とを有している。

特定のＲＦＩＤタグ２との間で送受信を行うアンテナ１０１は、マッチング回路１０５と共振回路１０４とを介してＲ／Ｗ装置３に接続されている。そして、アンテナ１０１に隣接させて、ＲＦＩＤタグ２の搬送方向（矢印Ｉで示す方向）の上流側に、共振回路１０６を備えた第一のアンテナ１０２と、この第一のアンテナ１０２に重ねて共振回路１０７を備えた第二のアンテナ１０３とを配置する。なお、第一のアンテナ１０２と共振回路１０６を含む回路及び第二のアンテナ１０３と共振回路１０７を含む回路は、それぞれ常に閉じた回路（閉回路）として構成されている。

第一のアンテナ１０２及び第二のアンテナ１０３の共振周波数は、アンテナ１０１に通電した際に、アンテナ１０１と他のＲＦＩＤタグ２との間の送受信が抑制されるものを選択する。このような共振周波数は、アンテナ１０１と第一のアンテナ１０２及び第二のアンテナ１０３との距離、アンテナ１０１の周波数、アンテナ１０１と特定のＲＦＩＤタグ２との距離等の条件に応じて、実験や計算等で求めることができる。

この非接触通信システムによれば、ＲＦＩＤタグ２は矢印Ｉ方向に順次搬送され、特定のＲＦＩＤタグ２がアンテナ１０１の真上に位置したときに当該特定のＲＦＩＤタグ２とＲ／Ｗ装置３との間で情報の送受信が行われるが、第一のアンテナ１０２及び第二のアンテナ１０３の作用により、近接する他のＲＦＩＤタグ２との間での送受信は抑制される。
なお、図１（ａ）の例においては、ＲＦＩＤタグ２の搬送方向Ｉの上流側に向けて第一のアンテナ１０２及び第二のアンテナ１０３の組をさらに一つ又は複数設けてもよい（増設した場合の第一のアンテナ１０２及び第二のアンテナ１０３の組を図１（ａ）中仮想線で示す）。また、例えばひとたび情報の送受信を行ったＲＦＩＤタグ２については再度の送受信を禁止する指令をＲ／Ｗ装置３に設けることで、搬送方向Ｉの下流側には第一のアンテナ１０２及び第二のアンテナ１０３の組を設ける必要はなくなるが、このような指令を設けない場合やエラー発生の可能性を無くしたい場合などには、搬送方向Ｉの下流側にも第一のアンテナ１０２及び第二のアンテナ１０３の組を一つ又は複数設けるとよい。

次に図１（ｂ）の例について説明する。
図１（ｂ）の例では、アンテナ１０１の周囲に第一のアンテナ１０２及び第二のアンテナ１０３の組を配置している。
このような配置はＲＦＩＤタグ２がマトリックス状に配置されている場合に有効である。例えば図２に示すように、試験管ラックＬに多数本の試験管Ｓがマトリックス状に配置して収容されている場合を挙げることができる。試験管Ｓの各々の底部にはＲＦＩＤタグ２（図示せず）が取り付けられ、試験管ラックＬの底部には試験管Ｓの各々のＲＦＩＤタグ２に対応させてＲ／Ｗ装置用のアンテナ（Ｒ／Ｗ側アンテナ）１０１が配置される。
このようなＲＦＩＤタグ２の配置では、特定のアンテナ１０１に通電すると当該アンテナ１０１は真上に位置する特定のＲＦＩＤタグ２とは送受信を行うが、周囲に配置された第一のアンテナ１０２及び第二のアンテナ１０３の作用によって、他のＲＦＩＤタグ２との送受信は抑制される。
この実施形態では、既存のアンテナ（第一のアンテナ１０２）に閉回路として構成された第二のアンテナ１０３を重ねて共振周波数を調整するだけでよく、既存の非接触通信システムに簡単な改良を施すだけでよいという利点がある。

［第二の実施形態］
図３は、本発明の非接触通信システムの第二の実施形態にかかり、非接触通信システムの概略構成を説明する斜視図である。
この実施形態では、ＲＦＩＤタグ２との間で情報の送受信を行うＲ／Ｗ側アンテナ１０は、同心状に重ねて配置された第一のアンテナ１１と第二のアンテナ１２とを有している。

Ｒ／Ｗ装置３の一方の伝送路３ａには、第一のアンテナ１１の一方の伝送路１１ａが接続され、Ｒ／Ｗ装置３の他方の伝送路３ｂには、第一のアンテナ１１の他方の伝送路１１ｂがスイッチング回路１１２を介して接続されている。Ｒ／Ｗ装置３の他方の伝送路３ｂと第一のアンテナ１１の他方の伝送路１１ｂとは、スイッチング回路１１２のＯＮ／ＯＦＦ動作によって接続状態と切断状態との間で切り換えられる。
二つの伝送路１１ａ，１１ｂのそれぞれの途中部位にはマッチング回路１１１が配置されているとともに、伝送路１１ａ，１１ｂを架橋するように共振回路１１０が配置されている。
また、第二のアンテナ１２の一方の伝送路１２ａは、スイッチング回路１１２を介して第一のアンテナ１１の他方の伝送路１１ｂに接続され、第二のアンテナ１２の他方の伝送路１２ｂは第一のアンテナ１１の他方の伝送路１１ｂに接続されている。また、第二のアンテナ１２の一方の伝送路１２ａの途中部位には、共振回路１２０が配置されている。第二のアンテナ１２の一方の伝送路１２ａと第一のアンテナ１１の他方の伝送路１１ｂとは、スイッチング回路１１２のＯＮ／ＯＦＦ動作によって切断状態と接続状態との間で切り換えられる。
上記した第一のアンテナ１１，第二のアンテナ１２，共振回路１１０，１２０，マッチング回路１１１，伝送路１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂが、対応する特定のＲＦＩＤタグ２との間で情報の送受信を行うアンテナユニットＡＵを構成する。この実施形態では、このようなアンテナユニットＡＵが複数配置され、共通のＲ／Ｗ装置３に伝送路３ａ，３ｂを介して接続されている。

共振回路１１０，１２０によって第一のアンテナ１１と第二のアンテナ１２の共振周波数を調整することができる。第一のアンテナ１１と第二のアンテナ１２の共振周波数は、Ｒ／Ｗ装置３と他のアンテナユニットＡＵの第一のアンテナ１１とがスイッチング回路１１２の動作によって接続されたときに、第一のアンテナ１１と他のＲＦＩＤタグ２との間で送受信が行われないように調整される。先の実施形態と同様に、このような共振周波数はアンテナユニットＡＵ間の距離、各アンテナユニットＡＵのアンテナ１１，１２の周波数、送受信を行おうとするアンテナ１０とＲＦＩＤタグ２との距離に応じて実験や計算等によって求めることができる。

スイッチング回路１１２は、例えば電圧等の印加によってＯＮ／ＯＦＦを切り換えることができるものであればよい。リレー式のもののほかマルチプレクサなどの半導体スイッチング素子など公知のものを用いることができる。
スイッチング回路１１２がＯＮ動作すると、第一のアンテナ１１の伝送路１１ｂとＲ／Ｗ装置３の伝送路３ｂとが接続されて第一のアンテナ１１がＲＦＩＤタグ２との間で送受信可能な状態になるとともに、第一のアンテナ１１の伝送路１１ｂと第二のアンテナ１２の伝送路１２ａとが切断されて、第二のアンテナ１２を含む回路が開いた状態（開回路）になる。また、ＯＦＦ動作すると、第一のアンテナ１１の伝送路１１ｂとＲ／Ｗ装置３の伝送路３ｂとが切断されるとともに、第一のアンテナ１１の伝送路１１ｂと第二のアンテナ１２の伝送路１２ａとが接続されて、第二のアンテナ１２を含む回路が閉じた状態（閉回路）になる。

上記構成の本発明の非接触通信システムの作用について説明する。
本発明の非接触通信システムが図２に示すような試験管ラックＬに収容された多数本の試験管Ｓの管理に利用される場合、各々の試験管Ｓに設けられたＲＦＩＤタグ２と試験管Ｓの配置に対応して配置された各アンテナユニットＡＵとの情報の送受信は、各アンテナユニットＡＵのスイッチング回路１１２を数十ｍｓ程度の時間間隔で順次ＯＮ／ＯＦＦ切り換えながら行う。

あるアンテナユニットＡＵ（図３の例では真ん中のアンテナユニット、「当該アンテナユニットＡＵ」と記載する）のスイッチング回路１１２がＯＮ動作すると、当該アンテナユニットＡＵの第一のアンテナ１１に磁界が発生し、特定のＲＦＩＤタグ２との情報の送受信が可能になる。このとき、隣接する他のアンテナユニットＡＵのスイッチング回路１１２はＯＦＦの状態にあり、かつ、それぞれのアンテナ１１，１２が共振回路１１０，１２０によって閉回路を構成していることから、当該アンテナユニットＡＵと、ＯＦＦ状態にある他のアンテナユニットＡＵの第一のアンテナ１１と第二のアンテナ１２との関係が図５（ｂ）に示す状態になっている。そのため、当該アンテナユニットＡＵの第一のアンテナ１１と他のＲＦＩＤタグ２との間で情報の送受信が行われる誤動作を抑制できる。
この実施形態では、多数本の試験管のＲＦＩＤタグとの間の情報の送受信を短時間で行う非接触通信システムを小型・コンパクトにすることができ、製造コスト等も低廉にできるという利点がある。

［他の実施形態］
第一の実施形態において重ねて配置する第一のアンテナ１０２及び第二のアンテナ１０３の数は一つに限らず複数であってもよい。第一の実施形態においては、第一のアンテナ１０２又は第二のアンテナ１０３と同様の構成の別のアンテナを第一のアンテナ１０２又は第二のアンテナ１０３に重ねればよい。
また、第二の実施形態においても第二のアンテナ１２の数は複数であってもよい。この場合、例えば図４の第一のアンテナと第二のアンテナの分解平面図に示すように、第一のアンテナ１１と第二のアンテナ１２とでスイッチング回路１１２ａ，１１２ｂを各々独立して設けるようにするとよい。このようにすれば第二のアンテナ１２の増設が容易になる。図４に示すような例では、スイッチング回路１１２ａのＯＮ／ＯＦＦの切り換えに連動して、スイッチング回路１１２ｂがＯＦＦ／ＯＮ切り換わるようにする。
なお、送受信を行う他のＲ／Ｗ側アンテナ１０との位置関係などに応じて、複数ある第二のアンテナ１２のスイッチング回路１１２ｂのうち一部又は全部をＯＮ状態とし、残りをＯＦＦ状態とすることも可能である（図４参照）。

［実施例１］
以下、本発明の実施例について説明する。
この実施例１では図３に示す第二の実施形態の非接触通信システムを用い、以下の条件で実験を行った。
試験管直径 １２ｍｍ
Ｒ／Ｗ側アンテナ直径 ６ｍｍ
試験管のピッチ（中心間距離） １３．５ｍｍ
ＲＦＩＤタグ ３．２ｍｍ角
通信周波数 １３．５６ＭＨｚ
ＲＦＩＤタグ２とＲ／Ｗ側アンテナ１０との間の上下方向の距離を０ｍｍ〜５ｍｍの間で変化させ、Ｒ／Ｗ側アンテナ１０と他のＲＦＩＤタグ２との間で送受信が生じるか否かを調べた。なお、情報の送受信を行うべき特定のＲＦＩＤタグ２については、０ｍｍ〜８ｍｍの間で送受信ができた。この実施例では、Ｒ／Ｗ側アンテナ１０と他のＲＦＩＤタグ２との間に送受信は生じなかった。

［実施例２］
この実施例２では実施例１の場合よりもさらに小径の試験管を使って、実施例１と同様の実験を行った。
試験管直径 ８ｍｍ
Ｒ／Ｗ側アンテナ直径 ６ｍｍ
試験管のピッチ ９．０ｍｍ
ＲＦＩＤタグ ３．２ｍｍ角
通信周波数 １３．５６ＭＨｚ
その結果、試験管の径を小さくしても本発明のＲ／Ｗ側アンテナ１０が他の試験管ＳのＲＦＩＤタグ２との間で送受信を行うことはなかった。

本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、アンテナ１０１、第一のアンテナ１０２，１１、第二のアンテナ１０３，１２及び記憶手段側アンテナ２２の形状は円形のコイル状又はループ状に限らず、ＲＦＩＤタグ２との間で送受信ができるのであれば方形状や楕円形状など他の形状であってもよい。
また、第一のアンテナ１０２，１１と第二のアンテナ１０３，１２との配置についても、他のＲＦＩＤタグ２との間の送受信の誤動作を抑制できるのであれば同形同心状に限られない。例えば相似形同心状、相似形偏心状、異形同心状又は異形偏心状であってもよい。

本発明は、ＲＦＩＤタグ（ＩＣタグ）等の記憶手段を使って物流や人の管理、試験管等の医薬の試料管理等を行う非接触通信システムに広範に適用が可能である。

（ａ）は本発明の非接触通信システムの第一の実施形態にかかり、非接触通信システムの概略構成を説明する斜視図、（ｂ）はＲ／Ｗ側アンテナと第一及び第二のアンテナとの配置例を説明する平面図である。 試験管を多数本収容した試験管ラックに本発明の非接触通信システムを適用した一例を示す斜視図である。 本発明の第二の実施形態にかかり、非接触通信システムの実施形態にかかり、その構成を説明する概略斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態にかかり、第二の実施形態において第二のアンテナを複数設ける場合の第一のアンテナと第二のアンテナの分解平面図である。 本発明の非接触通信システムの原理を説明する斜視図である。

１０１ Ｒ／Ｗ側アンテナ
１０２ 第一のアンテナ
１０３ 第二のアンテナ
１０４，１０６，１０７ 共振回路
１０５ マッチング回路
１０ Ｒ／Ｗ側アンテナ
１１ 第一のアンテナ
１１ａ，１１ｂ 伝送路
１１０ 共振回路（第一の共振回路）
１１１ マッチング回路
１１２ スイッチング回路（切換手段）
１１２ａ．１１２ｂ スイッチング回路（切換手段）
１２ 第二のアンテナ
１２ａ，１２ｂ 伝送路
１２０ 共振回路（第二の共振回路）
２ ＲＦＩＤタグ（記憶手段）
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 記憶手段
２１ 記憶素子
２２ アンテナ（記憶手段側アンテナ）
３ Ｒ／Ｗ装置
３ａ，３ｂ 伝送路
ＡＵ アンテナユニット
Ｌ 試験管ラック
Ｓ 試験管

Claims (7)

1. 隣接して配置された複数の記憶手段のそれぞれに設けられた記憶手段側アンテナと前記複数の記憶手段のうち特定の前記記憶手段に対応して配置されたリーダ／ライタ装置のＲ／Ｗ側アンテナとを有し、前記記憶手段側アンテナとＲ／Ｗ側アンテナとを介して前記記憶手段と前記リーダ／ライタ装置との間で非接触に情報の送受信を行う非接触通信システムにおいて、
   前記Ｒ／Ｗ側アンテナの周囲に、第一のアンテナと第二のアンテナとを重ねて配置し、
   前記第一のアンテナの共振周波数を調整するため第一の共振回路及び前記第二のアンテナの共振周波数を調整するための第二の共振回路を設けるとともに、前記第一のアンテナを含む回路及び前記第二のアンテナを含む回路の各々を閉回路として形成し、
   前記第一のアンテナ及び前記第二のアンテナの共振周波数は、前記リーダ／ライタ装置と前記特定の記憶手段との間で情報の送受信を行う際に、前記Ｒ／Ｗ側アンテナが他の前記記憶手段との間の送受信を抑制するように設定したこと、
   を特徴とする非接触通信システム。
2. 前記第一のアンテナ又は前記第二のアンテナを複数設けたことを特徴とする請求項１に記載の非接触通信システム。
3. 前記Ｒ／Ｗ側アンテナを前記複数の記憶手段のそれぞれに対応して複数配置し、前記Ｒ／Ｗ側アンテナへの通電をＯＮ／ＯＦＦ切り換えながら前記記憶手段と前記リーダ／ライタ装置との間で送受信を行わせるための切換手段を設け、
   前記複数のＲ／Ｗ側アンテナの各々が前記第一のアンテナと前記第二のアンテナを有し、前記第一のアンテナが前記リーダ／ライタ装置に接続され、
   前記切換手段は、前記Ｒ／Ｗ側アンテナと前記リーダ／ライタ装置との間に設けられて、前記リーダ／ライタ装置と前記第一のアンテナとの接続／切断を切り換えるとともに、前記第二のアンテナを含む回路の開閉を行い、前記リーダ／ライタ装置と前記第一のアンテナとが切断されたときに、前記第二のアンテナを含む前記回路を閉回路とするように構成され、
   前記第一のアンテナ及び前記第二のアンテナの共振周波数は、前記リーダ／ライタ装置と前記第一のアンテナとが前記切換手段によって切断されているときに、特定の前記記憶手段との間で送受信を行うべき前記Ｒ／Ｗ側アンテナが他の前記記憶手段との間で送受信を行わないように設定されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の非接触通信システム。
4. 前記第二のアンテナを複数設けたことを特徴とする請求項３に記載の非接触通信システム。
5. 前記第一のアンテナと前記第二のアンテナとが同一形状又は相似形状若しくは異なる形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の非接触通信システム。
6. 前記第一のアンテナと前記第二のアンテナとが同一平面内又は高さの異なる平面内で同心状又は偏心状に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の非接触通信システム。
7. 前記記憶手段及び前記第一のアンテナと前記第二のアンテナの組がマトリックス状に配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の非接触通信システム。
   

Images