JP3250492B2 - Ｉｄタグ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動作用の電力を外
部から電波により受ける形式のＩＤタグに係り、特に、
相互に接近して複数のＩＤタグが存在する場合に、互い
に他のＩＤタグに電力用電波の受信に悪影響を与えるこ
とのないようにしたものに関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】例えば、移動体の識別
システムとして、高周波数の電波を利用したリモートＩ
Ｄシステムがある。これは、コントローラとＩＤタグと
の間で電波による通信を行い、離れた位置にあるＩＤタ
グのデータを読み取ったり、ＩＤタグにデータを書き込
んだりするものである。

【０００３】上記ＩＤタグは、送受信のための変復調
部、メモリ、送受信の制御を行うＭＰＵ（マイクロプロ
セッサユニット）等を備えている。そして、従来のＩＤ
タグでは、上記の各種電子部品の動作用電源として、一
般に内蔵電池が用いられていたが、電池を動作用電源と
するものでは、電池の寿命がそのＩＤタグの寿命とな
り、動作可能期間に限界がある。

【０００４】そこで、最近では、コントローラから電力
用電波信号を送信するようにし、そして、ＩＤタグ側で
は、アンテナ用コイルと共振コンデンサからなる共振回
路により電力用電波信号を受信し、その受信した交流電
力を整流して直流の動作用電力を得るようにしている。

【０００５】このように動作用の電力を電波信号として
外部から受けるＩＤタグでは、例えば組み立てラインに
おいて、コンベア上を順次送られてくるパレットのＩＤ
タグからデータを読み取る場合、或いは、配送センター
において、順次送られてくる荷物に付けられたＩＤタグ
からデータを読み取る場合などのように、一つずつ順番
にＩＤタグに電波信号を送信できるような場合には良い
が、例えば重ね置かれる事情のある物品にＩＤタグが付
けられていた場合、電力用電波信号を受信したＩＤタグ
の近くの他のＩＤタグは電力用電波信号を受信できなく
なるという不具合を生ずる。

【０００６】これは、コントローラに近いＩＤタグの共
振回路が電力用電波信号を受信すると、そのコイルに大
きな電流が流れるが、この電流が、近くに存在するＩＤ
タグのコイルに対しては、電力用電波信号を打ち消すよ
うに作用するからである。そして、このように十分な強
さの電力用電波信号を受信することができないＩＤタグ
が存在することは、そのＩＤタグとは交信できないこと
を意味する。

【０００７】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、所定の処理を実行した後は、電波信号
を受信しないように、或いは受信しても小電力分しか受
信しないようにすることができ、これにより、他のＩＤ
タグの電波信号の受信に支承のないようにすることがで
きるＩＤタグを提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、所定のコマンドに応答する処理動作を
実行すると、スイッチ要素をオフし、コイルが抵抗と直
列に接続された状態にするので、受信電力が少くなる。
このため、他のＩＤタグは、その動作にとって必要な電
力用電波信号を受信することができる。しかも、処理を
終えたＩＤタグは、少ないけれども電力用電波信号を受
信し続けるので、その受信電力によってスイッチ要素を
オフ状態に維持できる。 従って、上下に重ねられる物品
にＩＤタグが設けられていても、それら物品に付けられ
たＩＤタグの一つ一つと交信することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
参照しながら説明する。なお、この実施例は、回転すし
店において使用される皿に設けられるＩＤタグに適用し
たものである。ここで、回転すし店とは、次のようなシ
ステムのすし店である。

【００１０】店内には、ループ状のコンベアが設けら
れ、そのコンベアに沿って客席が設けられている。寿司
は皿に載せられ、コンベアによって客席へと運ばれる。
客は、コンベアによって運ばれてくる皿のうちから、好
みの寿司が載せられた皿を取り、食べ終えた後の皿は順
にテーブル上に重ねて置いておく。店側では、寿司をそ
の値段に応じた色或いは模様の皿に載せるので、客は、
重ね置いた皿の色と枚数とから、店に支払うべき金額の
おおよそを知ることができるようになっている。食事を
終えた後は、店員によって皿の枚数が色或いは模様別に
数えられ、店に支払うべき金額が計算される。

【００１１】さて、図３に示すように、寿司を載せる皿
１は、例えばメラニン樹脂などのプラスチック製のもの
で、その内部には、電波信号を送受信するためのアンテ
ナ用のコイル２と、タグ主部３とが埋め込まれている。
このタグ主部３は、図１に示すように、共振コンデンサ
４と、スイッチ要素としてのリレー５と、抵抗６と、制
御用ＩＣチップ７と、平滑部８とを図示しないプリント
基板に実装して構成されている。なお、リレー５は、フ
ォトＭＯＳリレー、ＳＳＲ（ソリッドステートリレー）
などの無接点リレーによって構成される。

【００１２】上記制御用ＩＣチップ７は、制御部として
のＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）９の他、整流
部１０、変復調部１１、メモリ部１２などを構成する半
導体素子をワンチップ化したものである。また、平滑部
８は、図示はしないが平滑コンデンサ、ツェナーダイオ
ードを有している。

【００１３】さて、共振コンデンサ４は、アンテナ用の
コイル２と並列に接続されて並列共振回路（以下単に、
共振回路）１３を構成するもので、上記リレー５は、コ
イル２と直列に接続され、このコイル２とリレー５の直
列回路が共振コンデンサ４と並列に接続されていると共
に、抵抗６がリレー５と並列に接続されている。この共
振回路１３は、外部機器から所定の高周波数の電力用電
波信号が送信されてくると、これをコイル２により受信
し、その受信した電力用電波信号は、整流部１０に入力
される。この場合、リレー５は、常にはオン状態にあ
り、このためコイル２が受信した電波は常にはリレー５
を介して整流部１０に与えられる。整流部１０は、平滑
部８と共に動作用電源回路を構成するもので、電力用電
波信号を整流し、平滑部８により平滑し且つ一定電圧の
直流電力（動作用電力）にしてＭＰＵ９などに供給す
る。

【００１４】外部機器から送られるコマンドやデータ等
の信号は、電力用電波信号に重畳して送信されるように
なっており、その信号は、変復調部１１により復調され
てＭＰＵ９に与えられる。ＭＰＵ９は、メモリ部１２が
有するＲＯＭに記憶された動作プログラムに従って動作
するもので、変復調部１１から入力される信号に応じた
処理を実行し、受信したデータをメモリ部１２が有する
ＥＥＰＲＯＭ等の消去可能な不揮発性メモリに書き込ん
だり、メモリ部１２からデータを読み出して変復調部１
１により変調し、アンテナ用コイル２から電波信号とし
て送信したりする。

【００１５】この皿１のタグ主部３との間で送受信する
外部機器としては、コンベアの定位置に固定して設けら
れた主コントローラ（図示しない）、図４に示すよう
に、ハンディ型コントローラたる集計器１４がある。主
コントローラは、皿１側に、値段に関する皿の種類、寿
司の種類、作製時刻、コンベアに載せられた後の周回回
数などのデータを送信したり、或いは、作製後所定時間
以上経過した皿やコンベアを所定回数以上周回した皿な
どを判別してコンベアから取り出したりする等のため
に、皿１側に寿司作製時刻やコンベアの周回回数などの
データの送信を要求したりする。

【００１６】一方、集計器１４は、客が食べた種類別皿
数を検出して支払金額を演算したりするためのもので、
動作用電源として電池を内蔵している。この集計器１４
は、図４に示すように、操作部１５、液晶ディスプレイ
等の表示器１６を備えている。操作部１５は、例えば複
数のキースイッチから構成され、このキースイッチによ
り、動作内容を指示したり、集計に必要な基礎的デー
タ、例えば皿１の種類別単価などを入力したりする。

【００１７】集計器１４の内部には、図５に示すよう
に、全体の制御を行うＭＰＵ１７、ＲＯＭ１８、ＲＡＭ
１９等が設けられている。ＭＰＵ１７は、操作部１５か
ら動作指示の信号を受けると、ＲＯＭ１８に記憶された
動作プログラムに従って、操作部１５による指示内容に
応じた動作を実行する。そして、その指示内容、操作部
１５からの入力データ、或いは、集計動作の際に最終的
に集計された金額等は、表示器１６に表示されるように
なっている。

【００１８】また、この集計器１４は、皿１側と送受信
を行うために、送信用アンテナ２０と受信用アンテナ２
１を備えている。ＭＰＵ１７は、皿１側と送受信する
際、まずキャリア信号のみを変調部２２により変調し、
送信部２３から送信用アンテナ２０を介して電力用電波
信号として送信する。その後、ＭＰＵ１７は、送信すべ
きデータをＲＡＭ１９から読み出し、これを変調部２２
により電力用電波信号に重畳するように変調し、送信部
２３から送信用アンテナ２０を介して送信する。

【００１９】一方、皿１側から発信された電波信号は、
受信用アンテナ２１を介して受信部２４により受信さ
れ、復調部２５により復調されてデータとして弁別され
る。ＭＰＵ１５は、復調部２５から送られてくるデータ
をＲＡＭ１９に記憶させ、最終的にそれらＲＡＭ１９に
記憶されたデータから例えば客が支払うべき金額を計算
する。なお、集計器１４は、主コントローラとの間でデ
ータを授受するためのＩ／０部２６を備えている。

【００２０】次に上記構成の作用を図２に示すフローチ
ャートを参照しながら説明する。食事を済ませた客の支
払い金額を集計するために、集計器１４の操作部１５を
操作して、集計動作を行わせる。

【００２１】すると、まず、集計器１４から電力用電波
信号が送信され、次いで、その電力用電波信号に重畳し
てコマンド信号が送信される。そして、皿１側では、そ
の電力用電波信号を共振回路１３のコイル２により受
け、その電波信号は整流部１０および平滑部８により整
流され、一定電圧の直流電力に変換されてＭＰＵ９等に
動作用電力として供給される。

【００２２】ＭＰＵ９は、動作用電力の供給により動作
を開始し、まず、ステップＳ１で初期設定動作を行い、
次のステップＳ２で集計器１４から送信されたコマンド
を入力し、ステップＳ３で、その入力した信号が所定の
コマンド信号、この実施例ではマルチリードコマンドで
あるか否かを判断する。ここで、マルチリードコマンド
とは、集計器１４が、複数の皿１のタグ主部３からデー
タを得るために、複数の皿１のタグ主部３の全てと交信
するためのコマンドである。

【００２３】なお、コマンドとしては、上記マルチリー
ドコマンドの他、シングルリードコマンド、シングルラ
イトコマンド等がある。シングルリードコマンドとは、
例えば、主コントローラがコンベアに載せられて搬送さ
れてくる皿１と順次交信して周回回数や寿司の作製時刻
等のデータを発信させたりする場合のコマンドをいう。
また、シングルライトコマンドとは、例えば、主コント
ローラがコンベアに載せられて搬送されてくる皿１と順
次交信して周回回数等のデータを送信し、メモリ部１２
に書き込ませる場合のコマンドをいう。

【００２４】ここでは、集計器１４は、積み重ねられた
皿１の枚数を色或いは模様別に数える動作を実行するの
であるから、そのコマンドはマルチリードコマンドであ
り、従って、ステップＳ２で入力したコマンドはマルチ
コマンドであるから、タグ主部３のＭＰＵ９は、ステッ
プＳ３で「ＹＥＳ」と判断し、次のステップＳ４でデー
タを送信する。この送信データは、皿１（タグ主部３）
のＩＤ番号、皿１の種類等のデータ等である。

【００２５】ここで、集計器１４から送信される電力用
電波信号は、高周波で、指向性が高く、重ねられた複数
枚の皿１の上から電力用電波信号を送信すると、その電
力用電波信号は、余り横方向に広がらず、上下に重なっ
ている皿１に集中して送られるようになる。また、電力
用電波信号は、２〜３枚の皿１のタグ部３が同時に動作
用電力として得ることができる程度の強さに設定されて
いる。

【００２６】このような電力用電波信号が集計器１４か
ら送信されると、２〜３枚の皿１のＭＰＵ９が動作用電
力の供給を受けて極く短い時間間隔をおいてほぼ同時期
に電波信号を発信することがある。しかしながら、集計
器１４は、同時に複数の皿１と交信することはできな
い。

【００２７】そこで、集計器１４は、複数の皿１からほ
ぼ同時に電波信号を受信した場合、例えば、最初に受信
した電波信号のＩＤ番号を検知し、そして、そのＩＤ番
号を指定する信号を送信するようにしている。皿１側で
は、ＭＰＵ９が、受信したＩＤ番号とメモリ部１２のＥ
ＥＰＲＯＭ等に記憶されているＩＤ番号とを比較し、両
者が一致したとき、データを送信するように構成されて
いる。これにより、集計器１４は、重ねられた複数枚の
皿１と一枚ずつ交信し、データを得ることができるよう
になっている。

【００２８】さて、集計器１４と交信している皿１のＭ
ＰＵ９がマルチコマンドに対応するデータの送信を終了
すると、その皿１のＭＰＵ９は、リレー５に制御信号を
送って該リレー５をオフする。すると、タグ主部３の共
振回路８のコイル２は抵抗６を介して整流部９に接続さ
れた状態となるので、そのコイル２は僅かな電力用電波
信号しか受信しなくなる。

【００２９】このため、リレー５のオフ後も、整流部１
０には、コイル２から抵抗６を介して制限された必要最
小限の電力用電波信号が与えられるので、ＭＰＵ９など
に動作用電力を供給し続けることができ、全ての皿１の
タグ主部３との交信が終了する前にリレー５がオン状態
に復することはない。

【００３０】このように、マルチコマンドに対応するデ
ータの送信を終了した皿１のタグ主部３は、その後は僅
かな電力用電波信号しか受信しなくなるので、集計器１
４から送信される電力用電波信号が、上の方の皿１だけ
に受信されることがなくなり、下の方の皿１のタグ主部
３にまで受信できるようになり、集計器１４は、重ねら
れた全ての皿１と交信することができるものであり、全
ての皿１からデータを得た後、客の支払うべき金額を演
算する。

【００３１】なお、受信したコマンドがシングルライト
コマンドやシングルリードコマンドであった場合には、
ＭＰＵ９は、ステップＳ３で「ＮＯ」と判断し、ステッ
プＳ６に移行して受信したコマンドに対応した処理を実
行し、ステップＳ２に戻る、という動作を行う。このシ
ングルライトコマンドやシングルリードコマンドは、コ
ンベアに載せられて周回している時、主コントローラか
ら送信されるものであるから、コンベアの移動に伴って
皿１が主コントローラから離れると、電力用電波信号を
受信しなくなるので、自然に図２に示すフローチャート
の実行は停止されるものである。

【００３２】なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施
例に限定されるものではなく、以下のような拡張或いは
変更が可能である。リレー５は、トランジスタ、サイリ
スタなどの半導体スイッチ素子に代えても良い。本発明
のＩＤタグは、回転すし店で用いられる皿１ばかりでな
く、上下に重ねられる事情がある物品、狭い範囲に複数
置かれる事情がある物品等、電力用電波信号を複数のＩ
Ｄタグが受信する可能性のある物品に付すものであって
も良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すＩＤタグのブロック図

【図２】ＩＤタグの外部機器との送受信の制御内容を示
すフローチャート

【図３】ＩＤタグを設けた皿の斜視図

【図４】集計器による集計の状態を示す図

【図５】集計器のブロック図

【符号の説明】

図中、１は皿、２はコイル、３はタグ主部、４は共振コ
ンデンサ、５はリレー（スイッチ要素）、６は抵抗、８
は平滑部、９はＭＰＵ、１０は整流部、１３は共振回
路、１４は集計器である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−126318（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−36623（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−129630（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−29084（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06K 19/07 - 19/077 G01S 13/74 H04B 5/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルとコンデンサとを有する並列共振
   回路を備え、外部機器から送られてくる電波信号を前記
   並列共振回路により受け、これを動作用電力として外部
   機器と電波による通信を行うＩＤタグにおいて、前記並列共振回路のコイルと直列にスイッチ要素を接続
   し、このコイルとスイッチ要素の直列回路を前記コンデ
   ンサと並列に接続すると共に、前記スイッチ要素と並列
   に抵抗を接続し、 前記外部機器から送信された電波信号が所定のコマンド
   信号であるとき、そのコマンドに応答する処理を実行し
   た後、前記スイッチ要素をオフするように構成したこと
   を特徴とするＩＤタグ。