JP4114582B2

JP4114582B2 - 無線タグリーダライタ

Info

Publication number: JP4114582B2
Application number: JP2003327687A
Authority: JP
Inventors: 拓也永井; 和也滝; 勉大橋
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2023-09-19
Also published as: JP2005094584A; CN1853358A; CN100517997C

Description

本発明は、無線にて情報の書き込みや読み出しができる無線タグに対して情報の読み書きを行う無線タグリーダライタに関する。

所定の情報が記憶された小型の無線タグ（応答器）に対して所定の無線タグリーダライタや読み出し専用の質問器等により非接触で情報の書き込みや読み出しを行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムが知られている。このＲＦＩＤシステムは、前記無線タグが汚れている場合や見えない位置に配置されている場合であっても無線通信によりその無線タグに記憶された情報を読み出すことが可能であることから、商品管理や検査工程等の様々な分野において実用が期待されている。例えば、特許文献１に記載されたＲＦＩＤタグを用いた検査システムがそれである。

特開２００２−３０８４３７号公報

前記無線タグに対する情報の書き込みや読み出しにおいては、その無線タグとの間に情報の通信を行う必要がある。例えば、ＵＨＦ帯等の高周波を用いた通信により斯かる情報の読み書きが行われるが、高周波を用いる場合には通信距離が長いことから、対象となる無線タグのみに情報を書き込むためにはシールドされた環境下で行うか、その無線タグを識別する通信を行わねばならなかった。斯かる弊害を解消するために、前記無線タグリーダライタの出力を下げることが考えられるが、前記無線タグの態様によっては、対象ではない無線タグからの通信と混信してしてしまい、正常な通信が行われなくなる可能性が残される。

ところで、前記無線タグのアンテナと無線タグリーダライタのアンテナとの距離をそれらが接触しないようにしつつ極接近させた場合、それらのアンテナが相互結合して双方のアンテナの共振周波数が変動する。本発明者等は、この相互作用に着目して鋭意研究を継続した結果、対象となる無線タグのみとの間で確実に通信を行い得る無線タグリーダライタを発案するに至った。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、対象となる無線タグのみとの間で確実に通信を行う無線タグリーダライタを提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、無線タグとの間で通信を行うことにより情報の読み書きを行う無線タグリーダライタであって、その無線タグが所定の近接通信範囲内に配置されたときのその無線タグのアンテナと前記無線タグリーダライタのアンテナとの相互結合によって変化したその無線タグのアンテナの共振周波数に基づいてその無線タグリーダライタが送信する搬送波の周波数を設定することを特徴とするものである。

このようにすれば、前記無線タグが所定の近接通信範囲内に配置されたときのその無線タグのアンテナと前記無線タグリーダライタのアンテナとの相互結合によって変化したその無線タグのアンテナの共振周波数をその無線タグリーダライタが送信する搬送波の周波数として設定するものであることから、その近接範囲内にある通信対象となる無線タグは感度が強く、それ以外の無線タグは感度が弱くなるため、通信対象となる無線タグとの通信が通信対象ではない無線タグと混信するを好適に防止することができる。すなわち、対象となる無線タグのみとの間で確実に通信を行う無線タグリーダライタを提供することができる。

ここで、好適には、前記近接通信範囲は、前記無線タグのアンテナと前記無線タグリーダライタのアンテナとの距離がその無線タグが単体で存在する場合、或いは無線タグリーダライタのアンテナと無線タグのアンテナとの相互結合が無視できる位置に置かれたときの共振周波数（以下、自由空間共振周波数と称する）に対応する波長の０．１倍以下となる範囲であり、前記無線タグのアンテナと前記無線タグリーダライタのアンテナとの距離がその無線タグの自由空間共振周波数に対応する波長の０．５倍の位置におけるその無線タグのアンテナの共振周波数より高い周波数を有する搬送波を発生させるものである。このようにすれば、前記無線タグのアンテナと前記無線タグリーダライタのアンテナとの相互結合によるその無線タグのアンテナの共振周波数の変化は、その無線タグのアンテナと前記無線タグリーダライタのアンテナとの距離がその無線タグの自由空間共振周波数に対応する波長の０．５倍となる位置で極大値を示し、０．１倍以下となる位置においてはその極大値を超える値をとることから、その範囲の周波数及び通信範囲を用いて通信を行うことで、更に確実に対象となる無線タグのみとの間で通信を行うことができる。

また、好適には、前記アンテナとして半波長ダイポールアンテナを備えた無線タグとの間で通信を行うことにより情報の読み書きを行う無線タグリーダライタであって、前記近接通信範囲は、前記無線タグのアンテナと前記無線タグリーダライタのアンテナとの距離がその無線タグの自由空間共振周波数に対応する波長の０．０５倍以下となる範囲であり、前記無線タグの自由空間共振周波数の１．０３倍以上の周波数を有する搬送波を発生させるものである。このようにすれば、前記無線タグの自由空間共振周波数の１．０３倍以上の周波数を発生させた場合、前記無線タグのアンテナと前記無線タグリーダライタのアンテナとの距離がその無線タグの自由空間共振周波数に対応する波長の０．０５倍以下となる位置において感度が高い値を示すことから、その範囲の周波数及び通信範囲を用いて通信を行うことで、更に確実に対象となる無線タグのみとの間で通信を行うことができる。

また、好適には、前記近接通信範囲は、前記無線タグのアンテナと前記無線タグリーダライタのアンテナとの距離がその無線タグの自由空間共振周波数に対応する波長の０．２倍以上０．４倍以下となる範囲であり、前記無線タグのアンテナと前記無線タグリーダライタのアンテナとの距離がその範囲内である位置におけるその無線タグのアンテナの共振周波数を有する搬送波を発生させるものである。このようにすれば、前記無線タグのアンテナと前記無線タグリーダライタのアンテナとの相互結合によるその無線タグのアンテナの共振周波数の変化は、その無線タグのアンテナと前記無線タグリーダライタのアンテナとの距離がその無線タグの自由空間共振周波数に対応する波長の０．２倍以上０．４倍以下となる範囲で極小値を示すことから、その範囲の周波数及び通信範囲を用いて通信を行うことで、更に確実に対象となる無線タグのみとの間で通信を行うことができる。

また、好適には、前記近接通信範囲内にある無線タグのみと通信する近接通信モードと、その近接通信範囲外にある無線タグと通信する遠方通信モードとを切り換えるモード切換部を備えており、前記近接通信モードにおいて発生させる搬送波の周波数と、前記遠方通信モードにおいて発生させる搬送波の周波数とを、それぞれ異なる周波数に設定するものである。このようにすれば、前記近接通信範囲内外における前記無線タグリーダライタが送信する搬送波の周波数をそれぞれ設定できることから、前記近接通信範囲内にある無線タグのみとの間で確実に通信を行うことができると共に、その近接通信範囲外にある無線タグとも好適に通信を行うことができる。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明が好適に適用されるＲＦＩＤシステム１０を説明する図である。このＲＦＩＤシステム１０において、本発明の一実施例である複数の無線タグリーダライタ１２は、有線或いは無線による通信回線１４を介してルートサーバ１６、端末１８、汎用コンピュータ２０、及び複数の情報サーバ２２に接続されている。

図２は、上記無線タグリーダライタ１２の構成を説明する図である。この無線タグリーダライタ１２は、図４に示す無線タグ２４を作成するためのもので、後述するように所定の印字文字等の印刷を施したり、所望の書き込みＩＤ及び物品情報等をＩＣ回路部８０に書き込む等してユーザの要望に応じた無線タグ２４を即座に作成できるようにしたもので、その無線タグ２４の基材となるタグテープ２６を生成するための後述するカバーフィルム８６、インクリボン９８、アンテナ部６４及びＩＣ回路部８０から成る無線タグ回路２４ａが所定の間隔で帯状に配設された基材テープ９２等を収納する着脱自在のカートリッジ２８と、カートリッジ用モータ３０を駆動してそのカートリッジ２８からのタグテープ２６の送出を制御するカートリッジ用モータ駆動回路３２と、上記タグテープ２６に印刷を行うためにサーマルヘッド３４の駆動を制御する印刷駆動回路３６と、そのタグテープ２６を矢印で示す方向に送出するための送出ローラ３８と、送出ローラ用モータ４０を介してその送出ローラ３８の駆動を制御する送出ローラ駆動回路４２と、上記タグテープ２６をカートリッジ２８から搬出口４４へ案内するための搬送ガイド４６と、ソレノイド４８の駆動に応じてそのタグテープ２６を所定の長さで切断して個々の無線タグ２４に分割するカッタ５０と、上記搬出口４４におけるそのタグテープ２６の有無を検出するセンサ５２と、上記無線タグ２４との間で通信を行うための送受信アンテナ５４と、その送受信アンテナ５４を介してその無線タグ２４に情報を書き込むための高周波回路５６と、その無線タグ２４から読み出された信号を処理して情報を読み出すための信号処理回路５８と、上記カートリッジ用モータ駆動回路３２、印刷駆動回路３６、送出ローラ駆動回路４２、ソレノイド４８、高周波回路５６、及び信号処理回路５８等を介して上記無線タグリーダライタ１２の駆動を制御するための制御回路６０とを、備えて構成されている。その制御回路６０は、入出力インターフェイス６２により上記通信回線１４に接続されている。

図３は、上記無線タグ２４の構成を説明する図である。この図３に示すように、上記無線タグ２４は、前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４との間で、或いはその無線タグリーダライタ１２とは異なる質問器との間で信号の送受信を行うためのアンテナ部６４と、そのアンテナ部６４により受信された搬送波を整流する整流部６６と、その整流部６６により整流された搬送波のエネルギを蓄積するための電源部６８と、上記アンテナ部６４により受信された搬送波からクロック信号を抽出して制御部７６に供給するクロック抽出部７０と、所定の情報信号を記憶し得る情報記憶部として機能するメモリ部７２と、上記アンテナ部６４に接続された変復調部７４と、上記整流部６６、クロック抽出部７０、及び変復調部７４等を介して上記無線タグ２４の作動を制御するための制御部７６とを、備えて構成されている。この制御部７６は、前記無線タグリーダライタ１２と通信を行うことにより上記メモリ部７２に上記所定の情報を記憶する制御や、上記アンテナ部６４により受信された搬送波を上記変復調部７４において上記メモリ部７２に記憶された情報信号に基づいて変調したうえで反射波として上記アンテナ部６４から反射返信する制御等の基本的な制御を実行する。上記アンテナ部６４は、好適には、一対の線状エレメントから成る半波長ダイポールアンテナである。

図４は、前記無線タグ２４の外観を説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。また、図５は、図４のV‐V視断面図である。この図４（ａ）に示すように、前記無線タグ２４の片側の面（表面）には、例えば、その無線タグ２４の種類を示す「ＲＦ−ＩＤ」等の印字７８が印刷されている。図５に示すように、上記整流部６６、電源部６８、クロック抽出部７０、メモリ部７２、変復調部７４、及び制御部７６等を含むＩＣ回路部８０は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等から成る色付きのベースフィルム８２と一体的に設けられており、上記アンテナ部６４は、そのベースフィルム８２の表面に印刷等により形成されている。そして、そのベースフィルム８２の表側には粘着層８４を介して透明なカバーフィルム８６が、裏側には粘着層８８を介して剥離紙９０がそれぞれ接着されている。上記印字７８は、上記カバーフィルム８６の裏面すなわち上記粘着層８４側の面に印刷されている。また、前記無線タグ２４が所定の商品等に貼り付けられる際には、上記剥離紙９０が剥がされて粘着層８８により接着される。

図６は、前記カートリッジ２８の構成を詳しく説明する図である。このカートリッジ２８には、一部を拡大して示すように、前記アンテナ部６４及びＩＣ回路部８０等が連続配置された帯状の基材テープ９２が巻回された第１ロール９４と、その基材テープ９２と略同じ幅である前記カバーフィルム８６が巻回された第２ロール９６と、インクリボン９８が巻回されたインクリボンロール１００と、そのインクリボン９８を巻き取るための巻取ローラ１０２と、上記基材テープ９２とカバーフィルム８６とを押圧してそれらを接着させつつ矢印で示す方向にテープ送りをする圧着ローラ１０４とが、それぞれの軸心回りに自転可能に設けられている。上記インクリボンロール１００及び巻取ローラ１０２は、上記カバーフィルム８６の裏面側すなわち上記基材テープ９２と接着される側に配設されており、上記インクリボン９８は、前記無線タグリーダライタ１２本体に設けられたサーマルヘッド３４に押圧されることで、上記カバーフィルム８６の裏面に当接させられるようになっている。

前記タグテープ２６の形成においては、前記カートリッジ用モータ３０の駆動により上記巻取ローラ１０２と圧着ローラ１０４とが矢印で示す方向にそれぞれ同期して自転させられる。この際に、前記印刷駆動回路３６により前記サーマルヘッド３４に備えられた複数の発熱素子に通電されると、前記カバーフィルム８６の裏面すなわち上記基材テープ９２と接着される側の面に所定の文字や記号、或いはバーコード等が印刷され、その印刷が行われたうえで上記圧着ローラ１０４により上記基材テープ９２と接着されて前記タグテープ２６として形成される。前記無線タグ２４の作成に際しては、前記高周波回路５６等によりそのタグテープ２６に備えられた各ＩＣ回路部８０に所定の情報が書き込まれた後、前記カッタ５０に所定の長さで切断されて個々の無線タグ２４に分割される。

図７は、前記センサ５２の電気的構成を説明する図である。この図７に示すように、前記センサ５２は、例えば、投光器１０６及び受光器１０８から成る透過型の光電センサである。その投光器１０６と受光器１０８の間に前記タグテープ２６乃至は無線タグ２４がない場合には、その投光器１０６から出力された光が受光器１０８に入力される一方、上記投光器１０６と受光器１０８の間に前記タグテープ２６乃至は無線タグ２４がある場合には、その投光器１０６から出力された光が遮蔽されて受光器１０８からの制御出力が反転させられるようになっている。

図８は、前記制御回路６０の構成を説明する図である。この図８に示すように、前記制御回路６０は、中央演算処理装置であるＣＰＵ１１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１２、及びＲＡＭ（Random Access Memory）１１４等から成り、ＲＡＭ１１４の一時記憶機能を利用しつつＲＯＭ１１２に予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う所謂マイクロコンピュータシステムである。また、この制御回路６０は、前記入出力インターフェイス６２を介して前記通信回線１４に接続されており、前記ルートサーバ１６、端末１８、汎用コンピュータ２０、及び情報サーバ２２等との間で情報のやりとりが可能とされている。図９は、前記無線タグリーダライタ１２による前記無線タグ２４への情報の書き込みに際して、前記端末１８又は汎用コンピュータ２０に表示される画面の一例である。この図９に示すように、前記無線タグ２４に印刷される印字文字、その無線タグ２４に固有のＩＤである書き込みＩＤ、前記情報サーバ２２に記憶された物品情報のアドレス、及び前記ルートサーバ１６におけるそれらの対応情報の格納先アドレス等が前記端末１８又は汎用コンピュータ２０に表示可能とされており、その端末１８又は汎用コンピュータ２０の操作により前記無線タグリーダライタ１２が作動させられて、前記カバーフィルム８６に上記印字文字が印刷されると共に、前記ＩＣ回路部８０に上記書き込みＩＤ及び物品情報等の情報が書き込まれる。また、前記無線タグ２４のＩＤとその無線タグ２４に書き込まれた情報との対応関係が前記ルートサーバ１６に記憶され、必要に応じて参照できるようになっている。

図１０は、前記高周波回路５６の構成を詳しく説明する図である。この図１０に示すように、前記高周波回路５６は、前記無線タグ２４に対して所定の信号を送信する送信部１１６と、その無線タグ２４からの反射波を受信する受信部１１８とから成り、その送信部１１６は、前記無線タグ２４に情報を書き込むための搬送波を発生させる搬送波発生部１２０と、前記信号処理回路５８から供給される情報信号に基づいてその搬送波発生部１２０により発生させられた搬送波を変調（例えば、ＴＸ−ＡＳＫ信号に基づく振幅変調）する搬送波変調部１２２と、その搬送波変調部１２２により変調された変調波を増幅する変調波増幅部１２４とを、備えて構成されている。その変調波増幅部１２４の出力は、カプラ１２６を介して前記送受信アンテナ５４に伝達され、その送受信アンテナ５４から送信されて前記無線タグ２４のアンテナ部６４を介してＩＣ回路部８０に供給される。

前記送受信アンテナ５４により受信された前記無線タグ２４からの反射波は、上記カプラ１２６を介して上記受信部１１８に入力される。その受信部１１８は、前記送受信アンテナ５４からの受信信号を増幅するＬＮＡ（Low Noise Amp）１２８と、そのＬＮＡ１２８により増幅された受信信号における所定の周波数帯域の信号のみを通過させる帯域通過フィルタ１３０とを、備えて構成されている。その帯域通過フィルタ１３０の出力は、前記信号処理回路５８に入力されてその信号処理回路５８により復調処理され、前記無線タグ２４による変調に関する情報すなわち前記メモリ部７２に記憶された情報が読み出される。

図１０に示すモード切換部１３２及び周波数設定部１３４は、何れも前記制御回路６０の制御機能であり、このモード切換部１３２は、所定の近接通信範囲内にある前記無線タグ２４のみと通信する近接通信モードと、その近接通信範囲外にある前記無線タグ２４と通信する遠方通信モードとを切り換える。周波数設定部１３４は、斯かる近接通信モードにおいて前記高周波回路５６の搬送波発生部１２０により発生させられる搬送波の周波数と、遠方通信モードにおいてその高周波回路５６の搬送波発生部１２０により発生させられる搬送波の周波数とを、予め定められたそれぞれ異なる周波数に設定する。

図１１は、前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４と前記無線タグ２４のアンテナ部６４との距離を変えた場合の共振周波数の変化について説明する図であり、それらのアンテナが何れも線状エレメント長さ５７．０ｍｍ、断面半径０．５ｍｍ、抵抗５０Ω、自由空間共振周波数２．４４ＧＨｚの半波長ダイポールアンテナである場合を例示している。前記高周波回路５６から出力される通常の搬送波すなわち相互結合による共振周波数の変化を考慮せず通信を行う際の理想的な搬送波（以下、基本搬送波と称する）の周波数は約２．４４ＧＨｚである。図１１に示すように、前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４と前記無線タグ２４のアンテナ部６４との距離を変えた場合、共振周波数の変化はその距離が上記基本搬送波の４分の１波長周期で変動し、２分の１波長となる位置で極大値を示す。そして、それよりも近接してその極大値を超えるのは、前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４と前記無線タグ２４のアンテナ部６４との距離が上記基本搬送波の約１０分の１波長以下となる位置である。図１２は、図１１と同様に、前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４と前記無線タグ２４のアンテナ部６４との距離を変えた場合の共振周波数の変化について説明する図であり、それらのアンテナが何れも線状エレメント長さ１１４．０ｍｍ、断面半径０．５ｍｍ、抵抗５０Ω、２．４４ＧＨｚで約１波長の長さとなるダイポールアンテナである場合を例示している。この場合においても、共振周波数の変化は上記基本搬送波の４分の１波長周期で変動しており、前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４と前記無線タグ２４のアンテナ部６４との距離が上記基本搬送波の２分の１波長となる位置で極大値を示し、それよりも近接してその極大値を超えるのはその距離が１０分の１波長以下となる位置であることが分かる。

前記周波数設定部１３４は、好適には、前記近接通信モードにおいて前記高周波回路５６の搬送波発生部１２０により発生させられる搬送波の周波数を、前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４と前記無線タグ２４のアンテナ部６４との距離が上記基本搬送波の２分の１波長すなわちその波長の０．５倍となる位置における共振周波数より高い周波数に設定する。また、前記遠方通信モードにおいて前記高周波回路５６の搬送波発生部１２０により発生させられる搬送波の周波数を、上記基本搬送波の周波数に設定する。この態様では、前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４と前記無線タグ２４のアンテナ部６４との距離が上記基本搬送波の１０分の１波長以下すなわちその波長の０．１倍以下となる範囲が前記近接通信範囲とされ、それ以外の範囲が遠方通信範囲とされる。その近接通信範囲内における共振周波数は、前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４と前記無線タグ２４のアンテナ部６４との距離が上記基本搬送波の２分の１波長となる位置における共振周波数より高いことから、前記近接通信モードでは、上記近接範囲内にある無線タグ２４は感度が強く、それ以外の無線タグ２４は感度が弱くなるため、その近接範囲内にある無線タグ２４のみとの間で確実に通信を行うことができるのである。

また、図１１及び図１２に示すように、前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４と前記無線タグ２４のアンテナ部６４との距離が前記基本搬送波の２０分の１波長以内となる位置では、共振周波数が前記無線タグ２４の自由空間共振周波数である２．４４ＧＨｚの１．０３倍以上であることが分かる。

前記周波数設定部１３４は、好適には、前記近接通信モードにおいて前記高周波回路５６の搬送波発生部１２０により発生させられる搬送波の周波数を、前記無線タグ２４のアンテナ部６４単体の共振周波数の１．０３倍以上の周波数に設定する。この態様では、前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４と前記無線タグ２４のアンテナ部６４との距離が前記基本搬送波の２０分の１波長以下すなわちその波長の０．０５倍以下となる範囲が前記近接通信範囲とされ、それ以外の範囲が遠方通信範囲とされる。前記高周波回路５６の搬送波発生部１２０により前記無線タグ２４のアンテナ部６４単体の共振周波数の１．０３倍の周波数の搬送波が発生させられた場合、上記近接範囲内にある無線タグ２４は感度が強く、それ以外の無線タグ２４は感度が弱くなるため、その近接範囲内にある無線タグ２４のみとの間で確実に通信を行うことができるのである。

また、図１１及び図１２に示すように、前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４と前記無線タグ２４のアンテナ部６４との距離が前記基本搬送波の５分の１波長以上５分の２波長以下となる位置では、共振周波数がアンテナ単体の共振周波数である２．４４ＧＨｚの０．９７倍程度の値をとり極小値を示していることが分かる。

前記近接通信範囲は、好適には、前記近接通信モードにおいて前記高周波回路５６の搬送波発生部１２０により発生させられる搬送波の周波数を、前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４と前記無線タグ２４のアンテナ部６４との距離がその無線タグ２４のアンテナ部６４単体の共振周波数に対応する波長の０．２倍以上０．４倍以下となる範囲内である位置におけるその無線タグ２４のアンテナ部６４の共振周波数に設定する。この態様では、上記範囲すなわち前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４と前記無線タグ２４のアンテナ部６４との距離がその無線タグ２４のアンテナ部６４単体の共振周波数に対応する波長の０．２倍以上０．４倍以下となる範囲が前記近接通信範囲とされ、それ以外のより遠方の範囲が遠方通信範囲とされる。このように、前記基本搬送波の周波数よりも低い周波数を用いることによっても、前記近接通信モードでは、上記近接範囲内にある無線タグ２４は感度が強く、それ以外の無線タグ２４は感度が弱くなるため、その近接範囲内にある無線タグ２４のみとの間で確実に通信を行うことができるのである。

続いて、以上のように構成されたＲＦＩＤシステム１０による無線タグ２４への情報書き込み動作及びそれに先立つ書き込み準備動作について説明する。

図１３は、前記ＲＦＩＤシステム１０による無線タグ２４への情報書き込みに先立ち実行される、前記無線タグリーダライタ１２の初期化動作を説明するフローチャートである。先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）ＳＰＡにおいて、前記無線タグリーダライタ１２の機械情報が初期化される。次に、ＳＰＢにおいて、前記無線タグリーダライタ１２の高周波回路５６に備えられた搬送波発生部１２０の設定が初期化された後、本ルーチンが終了させられる。

図１４は、図１３のＳＰＡにおける前記無線タグリーダライタ１２の機械情報の初期化動作を説明するフローチャートである。先ず、ＳＰＡ１において、前記カートリッジ２８の有無が判定される。次に、ＳＰＡ２において、前記カートリッジ２８の種別すなわち前記タグテープ２６の幅及びＲＦＩＤの有無等が判定される。次に、ＳＰＡ３において、前記カートリッジ２８のタグテープ２６が使い切られているか等が判定された後、本ルーチンが終了させられる。

図１５は、図１３のＳＰＢにおける前記無線タグリーダライタ１２の高周波回路５６に備えられた搬送波発生部１２０の設定初期化動作を説明するフローチャートである。先ず、ＳＰＢ１において、前記変調波増幅部１２４へ供給されて送信信号強度を定める信号ＴＸ＿ＰＷＲがオフとされる。次に、ＳＰＢ２において、前記搬送波発生部１２０に備えられたＰＬＬ（Phase Locked Loop）に搬送波周波数設定されて、同じくその搬送波発生部１２０に備えられたＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）の発振周波数がＰＬＬからの制御電圧により固定された後、本ルーチンが終了させられる。

図１６は、前記無線タグリーダライタ１２による無線タグ２４への情報書き込み動作を説明するフローチャートである。先ず、ＳＷＡにおいて、前記無線タグ２４へ情報を書き込むための準備が行われる。次に、ＳＷＢにおいて、情報の書き込み対象となる前記無線タグ２４が特定される。次に、ＳＷＣにおいて、前記無線タグ２４への情報の書き込みが行われた後、本ルーチンが終了させられる。

図１７は、図１６のＳＷＡにおける前記無線タグ２４へ情報を書き込むための準備動作を説明するフローチャートである。先ず、ＳＷＡ１において、前記無線タグ２４へ書き込まれる情報である書き込みＩＤ及び物品情報等が設定される。この情報の対応関係は、前記無線タグ２４への情報の書き込みに前後して前記通信回線１４を介して前記情報サーバ２２に登録される。次に、ＳＷＡ２において、ＳＷＡ１にて設定された情報からＣＲＣ（Cyclic Readundancy Check）符号が計算される。このＣＲＣ符号とは、前記無線タグ２４との間における通信の誤りを検出するための信号であり、例えば、Ｘ^１６＋Ｘ^１２＋Ｘ^５＋１といった多項式で表される。後述する無線タグ２４の特定動作において、無線タグリーダライタ１２は、受信したデータからＣＲＣ符号の計算を行い、同様に受信したＣＲＣ符号の値とその計算結果とを比較することで通信の誤りを検出する。次に、ＳＷＡ３において、ＳＷＡ１にて設定された情報に基づいてコマンドフレームが作成された後、本ルーチンが終了させられる。

図１８ａは、前記無線タグ２４に情報を送信するための変調情報の生成について説明するフローチャートである。先ず、ＳＷＤ１において、情報の書き込み対象となる前記無線タグ２４を特定する、或いは前記無線タグ２４への情報の書き込みを行う等のファンクションが設定される。次に、ＳＷＤ２において、ＳＷＤ１にて設定されたファンクションに応じたコマンドが決定される。次に、ＳＷＤ３において、ＳＷＤ２にて決定されたコマンド、図１７のＳＷＡ１にて設定された書き込み情報、及びＳＷＡ２にて設定されたＣＲＣ符号等からコマンドフレームが作成される。次に、ＳＷＤ４において、ＳＷＤ３にて作成されたコマンドフレームが前記制御回路６０のメモリバッファに記憶される。そして、ＳＷＤ５において、そのメモリバッファに記憶されたコマンドフレームに基づく変調情報であるＴＸ−ＡＳＫ信号が前記信号処理回路５８により生成される。

図１８ａのコマンドで決定されるコマンドの種類を図１８ｂに示す。情報の書き込み対象となる前記無線タグ２４を特定する通信では、その無線タグ２４に記憶された情報を読み出すための「PING」及び「SCROLL ID」等のコマンドが用いられる。また、前記無線タグ２４に情報を書き込むための通信では、その無線タグ２４に記憶された情報を初期化するための「ERASE ID」、情報を書き込むための「PROGRAM ID」、書き込まれた情報を確認するための「VERIFY」、新たな情報の書き込みを禁止するための「LOCK」等のコマンドが用いられる。

図１９は、図１８ａのＳＷＤ３で作成されるコマンドフレーム構造を詳しく説明する図である。前記コマンドフレームは、Ｔ_０を１ビットの情報を送信するための時間として、２Ｔ_０の送信パワーオフである「GAP」、５Ｔ_０の送信パワーオンである「PREAMBL」、２０箇の０信号を送信する「CLKSYNC」、コマンドの内容である「COMMAND」、８Ｔ_０の送信パワーオンである「SET UP」、及び１箇の１信号を送信する「SYNC」から成る。タグにより解釈される部分である「COMMAND」は、コマンドの開始を示す「SOF」、図１８ｂに示す個々のコマンド「CMD」、書き込み対象となる無線タグ２４のメモリ位置を指定するポインタである「PTR」、書き込まれる情報の長さを示す「LEN」、書き込まれる情報の内容である「VAL」、「PTR」、「LEN」、「VAL」のパリティ情報である「P」、及びコマンドの終了を示す「EOF」から成る。

前記コマンドフレームは、図２０に示す０信号、１信号、及び送信パワーオン・オフを要素として一連の信号を構成する。情報の書き込み対象となる前記無線タグ２４の特定動作、或いは前記無線タグ２４への情報の書き込み動作では、このコマンドフレームに基づく変調情報であるＴＸ−ＡＳＫ信号が前記高周波回路５６の搬送波変調部１２２に供給され、その搬送波変調部１２２において搬送波のＡＳＫ変調が行われて前記無線タグ２４へ送信される。その信号を受信した無線タグ２４では、コマンドに対応する前記メモリ部７２への情報の書き込みや、情報の返信動作等が行われる。

前記無線タグ２４による情報の返信動作では、以下に詳細に説明するリプライ情報は、図２１に示す０信号及び１信号を要素とするＦＳＫ変調された一連の信号として構成され、その信号に基づいて搬送波が反射変調されて前記無線タグリーダライタ１２へ返信される。例えば、情報の書き込み対象となる前記無線タグ２４の特定動作では、図２２に示すようなその無線タグ２４に固有のＩＤを示す信号により変調された反射波が前記無線タグリーダライタ１２へ返信される。

図２３は、前記無線タグ２４のメモリ構成を示す図である。この図２３に示すように、前記無線タグ２４のメモリ部７２には、前述したＣＲＣ符号の計算結果、その無線タグ２４に固有のＩＤ、及びパスワードが予め記憶されている。図２４に示すように、「SCROLL ID」コマンドを含む信号が受信された場合には、０ｘＦＥで表される８ｂｉｔの「PREAMBLE」信号と、前記メモリ部７２に記憶されたＣＲＣ符号の計算結果である「CRC」、及びその無線タグ２４のＩＤを示す「ID」から成るリプライ信号が作成される。

前述した図１８ｂの「PING」コマンドは、複数の前記無線タグ２４に対して各無線タグ２４のメモリ部７２に記憶された情報のうち、この「CRC」及び「ID」に該当する部分すなわち読み出し開始位置を指定して読み出しを行うものであり、図１９に示すように、「PING」コマンドは、開始アドレスポインタ「PTR」、データ長「LEN」、及び値「VAL」の情報を含む。図２５に示すように、前記メモリ部７２に記憶された情報のうち「PTR」番目から後ろ「LEN」個のデータが「VAL」と等しい場合、「PTR+LEN+1」番目以降８ｂｉｔのデータがリプライ信号となる。前記メモリ部７２に記憶された情報のうち「PTR」番目から後ろ「LEN」個のデータが「VAL」と等しくない場合には、返信対象となっていないためリプライ信号は生成されない。

また、前記無線タグ２４の「PING」コマンドに対する返信タイミングは、リプライ信号の上位３ｂｉｔによって決まり、前記無線タグリーダライタ１２から「PING」に続けて送られるＢＩＮパルスによって区切られた「bin0」乃至「bin7」の何れかの区間でリプライ信号が返される。例えば、「PING」コマンドとして「PTR=0」、「LEN=1」、「VAL=0」が送られてきた場合、前記メモリ部７２に記憶された情報のうち１ｂｉｔ目が「VAL」と同じ０と一致した無線タグ２４の場合には、図２６（ｂ）に示すような信号が抽出されてリプライ信号に組み込まれ、リプライ信号の上位３ｂｉｔが「011」なら、図２７に示される「PING」コマンドに対するリプライの中の区間「bin3」において返信される。

「PING」コマンドに対するリプライは、タグの数によって以下のように異なったものとなる。すなわち、前記無線タグリーダライタ１２の通信範囲内に通信可能な無線タグ２４が存在しない場合には、図２７の「CASE1」に示すように、いかなるリプライ信号も返信されない。通信範囲内に通信可能な１つの無線タグ２４が存在する場合には、図２７の「CASE2」に示すように、例えば、「bin3」の区間において「ID1」を示すリプライ信号が返信される。通信範囲内に返信可能な２つの無線タグ２４が存在する場合には、図２８の「CASE3」に示すように、例えば、「bin0」の区間において「ID1」を示すリプライ信号が返信されると共に、「bin2」の区間において「ID2」を示す信号が返信される。通信範囲内に返信可能な２つの無線タグ２４が存在する場合には、図２８の「CASE4」に示すように、例えば、「bin2」の区間において「ID1」及び「ID2」を示す信号が返信される場合もある。これは、「ID1」及び「ID2」の上位３ｂｉｔが等しいためである。「PTR」、「LEN」、「VAL」の値を変化させてからこの「PING」コマンドを繰り返すことで、返信可能な無線タグ２４の個数及び各無線タグ２４のＩＤを知ることができ、そのＩＤを用いて書き込み対象となる無線タグ２４へ情報を書き込むことができる。

図２９は、図１６のＳＷＢにおける情報の書き込み対象となる前記無線タグ２４の特定動作を説明するフローチャートである。先ず、ＳＷＢ１において、「PTR=0」及び「LEN=1」が、ＳＷＢ２において、「VAL=0」及び先頭データフラグ「a=0」が設定される。次に、ＳＷＢ３において、「PING」コマンドの回数を示す値「d」に「1」を、ＳＷＢ４において、前記「d」におけるｂｉｎ番号である「bn(d)」に「0」が設定され、ＳＷＢ５において、「PING」コマンドフレームが作成されて送信される。次に、ＳＷＢ６において、「bin(bn(d))」すなわち「bin0」にリプライ信号があるか否かが判断される。このＳＷＢ６の判断が肯定される場合には、メモリ部７２の先頭から４ｂｉｔが「0000」となっているタグであると推定できるので、この情報を元にＳＷＢ１１において、「SCROLL ID」コマンドフレームを作成して送信することにより、その無線タグ２４のＣＲＣ符号及びＩＤを読みとることができる。次に、ＳＷＢ１２において、その読みとられたＩＤのＣＲＣ符号が計算され、その計算結果が送られてきたＣＲＣ符号と一致するか否かが比較され、その結果が一致するか否かで斯かるＩＤが有効なＩＤが否かが判断される。ＳＷＢ１２の判断が肯定される場合には、読みとられたＩＤが有効なＩＤであると判るため、ＳＷＢ２１においてそのＩＤデータが記憶された後、ＳＷＢ７の処理が実行される。また、上記ＳＷＢ６の判断が否定される場合にも、ＳＷＢ７の処理が実行される。このＳＷＢ７において、ｂｉｎ番号「dn(d)」に「1」が加算される。次に、ＳＷＢ８において、ｂｉｎ番号「bn(d)」がｂｉｎ区間の総数である「8」に達したか否かが判断される。このＳＷＢ８の判断が否定される場合には、上述したＳＷＢ６以下の処理が再び実行されるが、ＳＷＢ８の判断が肯定される場合には、ＳＷＢ９において、「PING」コマンドの回数を示す「d」が「1」であるか否かが判断される。このＳＷＢ９の処理が否定される場合には、ＳＷＢ１７において、「d」に「1」が加算され、ＳＷＢ１８において、「bn(d)」に「1」が加算された後、上述したＳＷＢ６以下の処理が再び実行されるが、ＳＷＢ９の判断が肯定される場合には、前記メモリ部７２の先頭データが同じものは全て確認されたことになるため、ＳＷＢ１０の処理が実行される。一方、ＳＷＢ１２の判断が否定される場合には、「bin(bn(d))」の区間で複数のタグが応答していることが考えられ、前回までに行った「PING」コマンドによって判別されるデータを元に、再度「PING」コマンドを作成して送信することで、更に細かく前記無線タグ２４のＩＤを分別する必要がある。この場合、先ず、ＳＷＢ１３において、「LEN」の長さが再計算される。次に、ＳＷＢ１４において、「LEN」の長さが前記メモリ部７２の格納総数「MEM_MAX」を超えているか否かが判断される。このＳＷＢ１４の判断が肯定される場合には、前記メモリ部７２のデータが全て読み出されたうえで且つデータにエラーがあるということになり、そのメモリ部７２のデータに何らかの欠陥があるものとみなしてＩＤデータを記憶することなく、ＳＷＢ２２において、「d」から「1」が引かれて次のＢＩＮ区間の判定に移るが、ＳＷＢ１４の判断が否定される場合には、更に細かく前記無線タグ２４を分別するために、ＳＷＢ１５において、前回までに行った「PING」コマンドによって判別されたデータを元に「VAL」の値が変更される。次に、ＳＷＢ１６において、「d」に「1」が加算された後、上述したＳＷＢ４以下の処理が再び実行される。ＳＷＢ１０では、先頭ｂｉｔデータフラグ「a」の値が「0」であるか否かが判断される。このＳＷＢ１０の判断が肯定される場合には、前記メモリ部７２の先頭データが「0」のものを確認したことになり、次に、ＳＷＢ１９において、「LEN=1」が設定され、ＳＷＢ２０において、「VAL=1」、先頭ｂｉｔデータフラグ「a=1」と設定された後、上述したＳＷＢ４以下の処理が再び実行されるが、ＳＷＢ１０の判断が否定される場合には、通信範囲内の全てのタグのＩＤを確認したことになるので、本ルーチンはそれをもって終了させられる。なお、本ルーチンにおいて、複数の無線タグ２４が検出された場合には、詳細な説明を省略する「Quiet」コマンドにより、対象外のタグは以後のコマンドに応答しないようにした後、処理が進められる。対象となるタグの特定は、例えば、検出されたＩＤの番号が小さいものから判定することで行われる。また、無線タグ２４が１つも検出されなかった場合には、エラーとして終了させられる。

図３０は、図１６のＳＷＣにおける前記無線タグ２４への情報の書き込み動作を説明するフローチャートである。先ず、ＳＷＣ１において、「N=0」及び「M=0」が設定された後、ＳＷＣ２において、「ERASE ID」コマンドに基づいて変調された信号が前記送受信アンテナ５４から送信されて、書き込み対象となる無線タグ２４のメモリ部７２が初期化される。次に、ＳＷＣ３において、「VERIFY」コマンドに基づいて変調された信号が前記送受信アンテナ５４から送信された後、ＳＷＣ４において、前記無線タグ２４によるリプライ信号からその無線タグ２４のメモリ部７２に記憶された情報が確認され、前記無線タグ２４のメモリ部７２が正常に初期化されているか否かが判断される。このＳＷＣ４の判断が肯定される場合には、ＳＷＣ５において、「PROGRAM ID」コマンドに基づいて変調された信号が前記送受信アンテナ５４から送信されて、前記無線タグ２４に情報が書き込まれる。次に、ＳＷＣ６において、「VERIFY」コマンドに基づいて変調された信号が前記送受信アンテナ５４から送信された後、ＳＷＣ７において、前記無線タグ２４によるリプライ信号からその無線タグ２４のメモリ部７２に記憶された情報が確認され、ＳＷＣ５にて書き込まれた情報と一致するか否かが判断される。このＳＷＣ７の判断が肯定される場合には、ＳＷＣ８において、「LOCK」コマンドに基づいて変調された信号が前記送受信アンテナ５４から送信されて、前記無線タグ２４への新たな情報の書き込みが禁止された後、本ルーチンが終了させられるが、ＳＷＣ７の判断が否定される場合には、ＳＷＣ９において、「N←N+1」とされた後、ＳＷＣ１０において、「N=5」であるか否かが判断される。このＳＷＣ１０の判断が否定される場合には、ＳＷＣ５以下の処理が再び実行されるが、ＳＷＣ１０の判断が肯定される場合、すなわちＳＷＣ５以下の書き込み処理を５回以上失敗した場合には、ＳＷＣ１１において、前記無線タグ２４への情報の書き込み失敗が確認された後、本ルーチンが終了させられる。一方、ＳＷＣ４の判断が否定される場合、すなわち前記無線タグ２４のメモリ部７２が正常に初期化されていないと判断される場合には、ＳＷＣ１２において、「M←M+1」とされた後、ＳＷＣ１３において、「M=5」であるか否かが判断される。このＳＷＣ１３の判断が否定される場合には、ＳＷＣ２以下の処理が再び実行されるが、ＳＷＣ１３の判断が肯定される場合、すなわちＳＷＣ２以下の初期化処理を５回以上失敗した場合には、ＳＷＣ１１において、前記無線タグ２４への情報の書き込み失敗が確認された後、本ルーチンが終了させられる。以上のルーチンにより、通信範囲内にある前記無線タグ２４に所望の情報を書き込むことができる。

なお、本発明を用いることにより、複数個の前記無線タグ２４と通信することはできなくなるため、図１６のＳＷＢによる処理は、「PING」コマンドではなく「SCROLL ID」コマンドのみを用いてもよい。この場合、ＳＷＢにおけるタグ特定処理時間が大幅に削減できるという利点がある。

図３１は、図１６のＳＷＣにおける前記無線タグ２４への情報の書き込み動作と並行して行われる、前記カバーフィルム８６への印字動作及びタグテープ２４の切断動作を説明するフローチャートである。先ず、ＳＴ１において、前記通信回線１４を介して前記情報サーバ２２から印字書き込み情報がダウンロード或いはアップロードされる。次に、ＳＴ２において、前記カートリッジ用モータ駆動回路３２、印刷駆動回路３６、及び送出ローラ駆動回路４２等を介して前記カバーフィルム８６への印字動作が実行されると共に、前記センサ５２がオンとされるまで前記送出ローラ３８等により前記タグテープ２６が送出される。次に、前述したＳＷＣにおける前記無線タグ２４への情報の書き込み動作が実行される。次に、前記ソレノイド４８等を介して前記カッタ５０により前記タグテープ２６が切断され、前記センサ５２がオフとされるまで前記送出ローラ３８等により分割された前記無線タグ２４が送出される。そして、ＳＴ４において、印字及び情報書き込み動作の成功が確認された後、本ルーチンが終了させられる。以上のルーチンにより、所定の印字が行われると共に所定の情報が書き込まれた前記無線タグ２４が生成される。

このように、本実施例によれば、前記無線タグ２４が所定の近接通信範囲内に配置されたときのその無線タグ２４のアンテナ部６４と前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４との相互結合によって変化したその無線タグ２４のアンテナ部６４の共振周波数をその無線タグリーダライタ１２が送信する搬送波の周波数として設定することで、前記近接通信範囲内に配置された無線タグ２４のみと通信するものであることから、その近接範囲内にある通信対象となる無線タグ２４は感度が強く、それ以外の無線タグ２４は感度が弱くなるため、通信対象となる無線タグ２４との通信が通信対象ではない無線タグ２４の通信と混信するのを好適に防止することができる。すなわち、対象となる無線タグ２４のみとの間で確実に通信を行う無線タグリーダライタ１２を提供することができる。

また、前記近接通信範囲は、前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４と前記無線タグ２４のアンテナ部６４との距離がその無線タグ２４のアンテナ部５４の自由空間共振周波数に対応する波長の０．１倍以下となる範囲であり、前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４と前記無線タグ２４のアンテナ部６４との距離がその無線タグ２４の自由空間共振周波数に対応する波長の０．５倍の位置におけるその無線タグ２４のアンテナ部５４の共振周波数より高い周波数を有する搬送波を発生させるものであるため、共振周波数の容量性・誘導性の変化は、前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４と前記無線タグ２４のアンテナ部６４との距離がその無線タグ２４の自由空間共振周波数を有する搬送波の２分の１波長となる位置で極大値を示し、その距離がそれらアンテナ単体の１０分の１波長以下となる位置においてはその極大値を超える値をとることから、その範囲の周波数及び通信範囲を用いて通信を行うことで、更に確実に対象となる無線タグ２４のみとの間で通信を行うことができる。

また、前記アンテナ部６４として半波長ダイポールアンテナを備えた無線タグ２４との間で通信を行うことにより情報の読み書きを行う無線タグリーダライタ１２であって、前記近接通信範囲は、前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４と前記無線タグ２４のアンテナ部６４との距離がその無線タグ２４の自由空間共振周波数に対応する波長の０．０５倍以下となる範囲であり、前記無線タグ２４の自由空間共振周波数の１．０３倍以上の周波数を有する搬送波を発生させるものであるため、その無線タグ２４のアンテナ部６４単体の共振周波数の１．０３倍以上の周波数を発生させた場合、前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４と前記無線タグ２４のアンテナ部６４との距離が前記無線タグ２４の自由空間共振周波数を有する搬送波の２０分の１波長以下となる位置において感度が高い値を示すことから、その範囲の周波数及び通信範囲を用いて通信を行うことで、更に確実に対象となる無線タグ２４のみとの間で通信を行うことができる。

また、前記近接通信範囲は、前記無線タグ２４のアンテナ部６４と前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４との距離がその無線タグ２４の自由空間共振周波数に対応する波長の０．２倍以上０．４倍以下となる範囲であり、前記無線タグ２４のアンテナ部６４と前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４との距離がその範囲内である位置におけるその無線タグ２４のアンテナ部６４の共振周波数を有する搬送波を発生させるものであるため、前記無線タグ２４のアンテナ部６４と前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４との相互結合によるその無線タグ２４のアンテナ部６４の共振周波数の変化は、その無線タグ２４のアンテナ部６４と前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４との距離がその無線タグ２４の自由空間共振周波数に対応する波長の０．２倍以上０．４倍以下となる範囲で極小値を示すことから、その範囲の周波数及び通信範囲を用いて通信を行うことで、更に確実に対象となる無線タグ２４のみとの間で通信を行うことができる。

また、前記近接通信範囲内にある無線タグ２４のみと通信する近接通信モードと、その近接通信範囲外にある無線タグ２４と通信する遠方通信モードとを切り換えるモード切換部１３２を備えており、前記近接通信モードにおいて前記搬送波発生部１２０により発生させる搬送波の周波数と、前記遠方通信モードにおいてその搬送波発生部１２０により発生させる搬送波の周波数とを異なる周波数に設定するものであるため、前記近接通信範囲内外における前記無線タグリーダライタ１２が送信する搬送波の周波数をそれぞれ設定できることから、前記近接通信範囲内にある無線タグ１４のみとの間で確実に通信を行うことができると共に、その近接通信範囲外にある無線タグ２４とも好適に通信を行うことができる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。

図３２は、前記無線タグリーダライタ１２の通信対象となる無線タグの他の態様を説明する図である。この図３２に示す無線タグ１３６は、高絶縁体等から成る基板１３８の上面に形成されたアンテナパッチ１４０と下面に形成された地板１４２とから成るマイクロストリップアンテナを備えたものである。前記無線タグリーダライタ１２は、斯かる無線タグ１３６との間でも好適に通信を行うことができる。その他、本発明の無線タグリーダライタの通信対象となる無線タグとしては、図３３に示すようなマイクロストリップアンテナを備えた無線タグ１４４や、八木アンテナを備えた無線タグ等、様々な態様が考えられる。

また、前述の実施例において例示した前記高周波回路５６の搬送波発生部１２０により発生させられる搬送波の周波数及び前記無線タグリーダライタ１２の近接通信範囲は、あくまで好適な一実施例に過ぎず、前記無線タグ２４のアンテナ部６４と前記無線タグリーダライタ１２の送受信アンテナ５４との相互結合によって変化するその無線タグ２４のアンテナ部６４の共振周波数に基づいて適宜定められるものである。

また、前記無線タグリーダライタ１２は、前記無線タグ２４に情報の書き込みを行うと共に、その無線タグ２４を識別するための印刷を行うものであったが、この印刷は必ずしも行われなくともよく、書き込みのみ或いは情報の読み出しのみを行うものであっても構わない。

その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

本発明が好適に適用されるＲＦＩＤシステムを説明する図である。本発明の一実施例である無線タグリーダライタの構成を説明する図である。本発明の一実施例である無線タグの構成を説明する図である。図３の無線タグの外観を説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。図４のV‐V視断面図である。図２のカートリッジの構成を詳しく説明する図である。図２のセンサの電気的構成を説明する図である。図２の制御回路の構成を説明する図である。図２の無線タグリーダライタによる無線タグへの情報の書き込みに際して、図１の端末又は汎用コンピュータに表示される画面の一例である。図２の高周波回路を詳しく説明する図である。図２の無線タグリーダライタの送受信アンテナと図３の無線タグのアンテナ部との距離を変えた場合の共振周波数の変化について説明する図であり、それらのアンテナが何れも線状エレメント長さ５７．０ｍｍ、断面半径０．５ｍｍ、抵抗５０Ω、単体の共振周波数２．４４ＧＨｚの半波長ダイポールアンテナである場合を例示するものである。図２の無線タグリーダライタの送受信アンテナと図３の無線タグのアンテナ部との距離を変えた場合の共振周波数の変化について説明する図であり、それらのアンテナが何れも線状エレメント長さ１１４．０ｍｍ、断面半径０．５ｍｍ、抵抗５０Ω、単体の共振周波数２．４４ＧＨｚの１波長ダイポールアンテナである場合を例示するものである。図１のＲＦＩＤシステムによる図３の無線タグへの情報書き込みに先立ち実行される、図２の無線タグリーダライタの初期化動作を説明するフローチャートである。図１３のＳＰＡにおける無線タグリーダライタの機械情報の初期化動作を説明するフローチャートである。図１３のＳＰＢにおける無線タグリーダライタの高周波回路に備えられた搬送波発生部の設定初期化動作を説明するフローチャートである。図２の無線タグリーダライタによる図３の無線タグへの情報書き込み動作を説明するフローチャートである。図１６のＳＷＡにおける無線タグへ情報を書き込むための準備動作を説明するフローチャートである。図３の無線タグに情報を送信するための変調情報の生成について説明するフローチャートである。図１８ａのコマンド決定ルーチンにて決定されるコマンドの種類を示す表である。図１８ａのコマンドフレーム構造を詳しく説明する図である。図１８ａのコマンドフレームの構成要素である０信号及び１信号について説明する図である。図３の無線タグからのリプライ信号の作成に用いられる０信号及び１信号について説明する図である。図３の無線タグに固有のＩＤを示す信号を例示する図である。図３の無線タグのメモリ構成を示す図である。図３の無線タグにおいて「SCROLL ID」コマンドを含む信号が受信された場合に返信される「SCROLL ID Reply」について説明する図である。図３のメモリ部に記憶された情報の一部である「LEN」に続く情報が抽出される様子を説明する図である。図２４の「SCROLL ID Reply」について詳しく説明する図である。図２の無線タグリーダライタが通信範囲内の無線タグを識別する動作を行った際に考えられる無線タグからの返信状態を例示する図である。図２の無線タグリーダライタが通信範囲内の無線タグを識別する動作を行った際に考えられる無線タグからの返信状態を例示する図である。図１６のＳＷＢにおける情報の書き込み対象となる無線タグの特定動作を説明するフローチャートである。図１６のＳＷＣにおける無線タグへの情報の書き込み動作を説明するフローチャートである。図１６のＳＷＣにおける無線タグへの情報の書き込み動作と並行して行われる、カバーフィルムへの印字動作及びタグテープの切断動作を説明するフローチャートである。図２の無線タグリーダライタの通信対象となる無線タグの他の態様を説明する図である。図２の無線タグリーダライタの通信対象となる無線タグの更に別の態様を説明する図である。

符号の説明

１２：無線タグリーダライタ
２４、１３６、１４４：無線タグ
５４：送受信アンテナ
６４：アンテナ部
１３２：モード切換部

Claims

無線タグとの間で通信を行うことにより情報の読み書きを行う無線タグリーダライタであって、
該無線タグが所定の近接通信範囲内に配置されたときの該無線タグのアンテナと前記無線タグリーダライタのアンテナとの相互結合によって変化した該無線タグのアンテナの共振周波数に基づいて該無線タグリーダライタが送信する搬送波の周波数を設定することを特徴とする無線タグリーダライタ。
前記近接通信範囲は、前記無線タグのアンテナと前記無線タグリーダライタのアンテナとの距離が該無線タグが単体で存在するときのアンテナの共振周波数に対応する波長の０．１倍以下となる範囲であり、
前記無線タグのアンテナと前記無線タグリーダライタのアンテナとの距離が該無線タグが単体で存在するときの共振周波数に対応する波長の０．５倍の位置における該無線タグのアンテナの共振周波数より高い周波数を有する搬送波を発生させるものである請求項１の無線タグリーダライタ。
前記アンテナとして半波長ダイポールアンテナを備えた無線タグとの間で通信を行うことにより情報の読み書きを行う無線タグリーダライタであって、
前記近接通信範囲は、前記無線タグのアンテナと前記無線タグリーダライタのアンテナとの距離が該無線タグが単体で存在するときの共振周波数に対応する波長の０．０５倍以下となる範囲であり、
前記無線タグが単体で存在するときの共振周波数の１．０３倍以上の周波数を有する搬送波を発生させるものである請求項１の無線タグリーダライタ。
前記近接通信範囲は、前記無線タグのアンテナと前記無線タグリーダライタのアンテナとの距離が該無線タグが単体で存在するときの共振周波数に対応する波長の０．２倍以上０．４倍以下となる範囲であり、
前記無線タグのアンテナと前記無線タグリーダライタのアンテナとの距離が該範囲内である位置における該無線タグのアンテナの共振周波数を有する搬送波を発生させるものである請求項１の無線タグリーダライタ。
前記近接通信範囲内にある無線タグのみと通信する近接通信モードと、該近接通信範囲外にある無線タグと通信する遠方通信モードとを切り換えるモード切換部を備えており、前記近接通信モードにおいて発生させる搬送波の周波数と、前記遠方通信モードにおいて発生させる搬送波の周波数とを、それぞれ異なる周波数に設定するものである請求項１から４の何れかの無線タグリーダライタ。