JP4234167B2 - Rfidタグ付物品収容ケースおよびrfidシステム - Google Patents
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Description
内蔵アンテナは絶縁体を介して直接金属製ケースの内表面に取り付けられ、この場合、金属製ケースの外枠がパッチアンテナの接地導体面を構成する。さらに内蔵アンテナに接続される内部同軸コネクタを含み、この内部同軸コネクタと前記外面同軸コネクタまたは中継用送受信アンテナとは同軸ケーブルで接続されることを含む。該中継用送受信アンテナはパッチアンテナであることが望ましい。
さらに、本発明のRFIDシステムは、物品に関連する情報を記憶する記憶装置と、記憶装置とRFIDリーダ・ライタとの間に接続されて、情報を処理するコンピュータ装置とを含む。
図1は、本発明において、使用されるRFIDタグ10及びRFIDタグ10の情報にアクセスする装置であるRFIDリーダ・ライタ20を含むシステム構成例を示す概略図である。一般には電波方式と呼ばれ、アンテナの共振によって信号をやり取りする。この方式で用いられる電波の周波数は2.45GHzおよび950MHz付近(UHF帯)であり、通常通信距離をそれぞれ1m程度、3m程度の通信距離をとれるので応用分野が広がる。以下の説明ではこの電波方式を例に説明する。RFIDタグはそれぞれの周波数に対応して設計されたものを選択する。RFIDリーダ・ライタ20は一般にリーダまたはスキャナとも呼ばれRFIDタグのICチップに含まれる情報を読み取り/書き込みいずれの場合にも適用できる。以降の説明において、読み取りまたは書き込みを含めて、「アクセス」という用語を用いる。
ここでは、図1のような電波方式の場合を用いて説明するが、本発明は電波方式に限定されるものではなく、電磁誘導型(周波数13.56MHz)のループアンテナ(必要に応じて整合回路を介して)を用いる方式にも適用可能であることに留意されたい。
以降の説明において、RFIDタグと内蔵アンテナの間、及び内蔵アンテナに接続された同軸コネクタまたは内蔵アンテナに接続された中継用アンテナとRFIDリーダ・ライタの間で行われる(RFIDリーダ・ライタからの)電力供給およびデータの読み書きをここでは広く、「通信」と呼ぶ。
さらに、図6(a)と図6(c)に示す例では、電力線路を形成するためにパッチアンテナの裏面に形成される接地導体面(地導体)を金属ケース30の筐体外枠が代用可能な構成で、内部同軸コネクタ62のシェル部39を介してケース外枠に接触させて接地(グラウンド)接続される。絶縁体36と絶縁体上の銅パターン64は片面プリント基板を用いても形成してもよい。これに対して図6(b)と図6(d)に示す例では、通常、パッチアンテナを両面プリント回路基板68(絶縁体を挟んで両面に銅箔が形成された基板)の上面に形成し、基板の裏面に接地導体面の役割を果たす導体面をべた状の銅パターンで形成する。一般にプリント回路基板の裏面の導体面と同軸コネクタのシェル部は金属ケース外枠に接地される。
また図8(b)には、ケース30の内蔵アンテナ34に接続するのではなく、ケースの内蔵アンテナに接続された、ケース外表面のパッチアンテナ、すなわち中継用平面アンテナ44を用いる場合を示す。中継用平面アンテナ44に対して適当な配置でRFIDリーダ・ライタ20の送受信アンテナ24を対向させることで、ケースを開けずにRFIDタグを読み取ることが可能となる。この場合、RFIDリーダ・ライタ20のアンテナが別個の送信アンテナと受信アンテナでも送受信共通のアンテナでも用いることができる。通常、据え置き型のRFIDリーダ・ライタは、図のように複数のケースがある場合でもそれぞれのパッチアンテナに順番にアクセスして、ケース内のRFIDタグの情報にアクセスすることが可能である。さらにRFIDリーダ・ライタに接続された送受信アンテナ24とケースの外面同軸コネクタ32に接続されたケースとは別個の中継用アンテナ44が通信する配置(図示せず)でも良い。さらに、送受信アンテナを取り付けたゲート式のRFIDリーダ・ライタを用いて、コの字状のゲートを通すことでケースを開けずに複数のケース内部の複数のRFIDタグに同時にアクセスする方法でも良い。
12 ICチップ
14 アンテナ
16 制御部
18 記憶部
20 RFIDリーダ・ライタ
22 リード・ライト機構(制御部)
24 送受信アンテナ
30 ケース
32 (外面)同軸コネクタ
34 内蔵アンテナ
35 ストリップライン
36 絶縁体
37 パッチアンテナ
38 同軸ケーブル
39 シェル
44 中継用アンテナ
46 アンテナ面
50 コンピュータ装置
60 記憶装置
62 内部同軸コネクタ
63 内部同軸ケーブル
64 銅パターン
66 芯線
68 (両面)プリント回路基板
76 導体面(接地導体面)
100 物品
Claims (14)
- 内部に収容され、RFIDタグが取り付けられる物品の情報にアクセス可能な金属製の可搬性の運搬用物品収容ケースであって、
前記物品に取り付けられる前記RFIDタグと通信する内蔵アンテナであって、前記内蔵アンテナは少なくとも1つのパッチアンテナを含み、前記内蔵アンテナのアンテナ面は前記RFIDタグのアンテナと対向する位置に設けられる、内蔵アンテナと、
前記内蔵アンテナに接続され前記ケースの外表面に設けられる、前記ケースから分離された外部のRFIDリーダ・ライタと通信するための通信用構造体と、
を含み、
前記RFIDリーダ・ライタは前記ケースを開けずに前記物品の情報にアクセスし、前記内蔵アンテナは、絶縁体を介して直接前記ケースの内表面に取り付けられ、前記ケースの筐体外枠が前記内蔵アンテナの前記パッチアンテナの接地導体面を構成する、
物品収容ケース。 - 前記通信用構造体が外面同軸コネクタである、請求項1に記載の物品収容ケース。
- 前記通信用構造体が中継用送受信パッチアンテナである、請求項1に記載の物品収容ケース。
- 前記内蔵アンテナは、アンテナ面と、絶縁体を介してアンテナ面と反対側の面に接地導体面とを含み、前記アンテナ面は複数のパッチアンテナと、それぞれのパッチアンテナ間を接続するストリップラインとを含む、請求項1に記載の物品収容ケース。
- 前記内蔵アンテナは、前記外部のRFIDリーダ・ライタの送受信アンテナを構成する、請求項2に記載の物品収容ケース。
- 前記内蔵アンテナに接続される内部同軸コネクタをさらに含み、前記内部同軸コネクタと前記外面同軸コネクタとは同軸ケーブルを介して接続され、前記外面同軸コネクタは前記内蔵アンテナのアンテナ面に平行に取り付けられる、請求項2に記載の物品収容ケース。
- 内部に収容され、RFIDタグが取り付けられる物品の情報にアクセス可能な金属製の可搬性の運搬用物品収容ケースであって、前記物品に取り付けられる前記RFIDタグと通信する内蔵アンテナであって、前記内蔵アンテナは少なくとも1つのパッチアンテナを含み、前記内蔵アンテナのアンテナ面は前記RFIDタグのアンテナと対向する位置に設けられる、内蔵アンテナと、
前記内蔵アンテナに接続され前記ケースの外表面に設けられる通信用構造体とを含む、少なくとも1つの物品収容ケースと、
リード・ライト機構と送受信アンテナを備え、前記通信用構造体に接続して前記RFIDタグにアクセスする、前記ケースから分離された外部のRFIDリーダ・ライタと、
を含み、
前記RFIDリーダ・ライタは前記ケースを開けずに前記物品の情報にアクセスし、前記内蔵アンテナは、絶縁体を介して直接前記金属製のケースの内表面に取り付けられ、前記ケースの筐体外枠が前記内蔵アンテナの前記パッチアンテナの接地導体面を構成する、
RFIDシステム。 - 前記通信用構造体が外面同軸コネクタまたは中継用送受信パッチアンテナもしくはそれらの組み合わせを含む、請求項7に記載のRFIDシステム。
- 前記RFIDリーダ・ライタのリード・ライト機構が同軸ケーブルを介して前記外面同軸コネクタに直接接続される、請求項8に記載のRFIDシステム。
- 前記外面同軸コネクタに接続される、前記ケースとは別個の中継用送受信アンテナをさらに含む、請求項8に記載のRFIDシステム。
- 前記別個の中継用送受信アンテナがパッチアンテナ、ホーンアンテナ、及びパラボナアンテナの群から選択されるいずれか1つを含む、請求項10に記載のRFIDシステム。
- 前記物品に関連する情報を記憶する記憶装置と、
前記記憶装置と前記RFIDリーダ・ライタとの間に接続され、前記物品の情報を処理するコンピュータ装置と、
をさらに含む、請求項7乃至請求項11に記載のRFIDシステム。 - 物品を管理する方法であって、
前記物品に取り付けられるRFIDタグと通信する内蔵アンテナと、前記内蔵アンテナに接続されかつ外表面に設けられる、外面同軸コネクタまたは中継用パッチアンテナとを含む金属製の可搬性の運搬用ケースを用意するステップであって、前記内蔵アンテナは少なくとも1つのパッチアンテナを含む、ステップと、
前記物品の前記RFIDタグの取り付け面を前記ケースの前記内蔵アンテナのアンテナ面に対向させて配置するステップと、
前記RFIDタグにアクセスするための前記ケースから分離されたRFIDリーダ・ライタを用意するステップと、
前記ケースの前記外面同軸コネクタに前記RFIDリーダ・ライタを同軸ケーブルで接続する、あるいは前記中継用パッチアンテナに前記RFIDリーダ・ライタのアンテナを対向させ近づけることにより、通信可能にするステップと、
前記同軸ケーブルを介してあるいは前記中継用パッチアンテナを介して前記内蔵アンテナに電波を発生させ、前記電波に前記RFIDタグの前記アンテナを共振させることにより、前記RFIDリーダ・ライタが前記物品に取り付けられる前記RFIDタグにアクセスするステップと、
を含み、
前記RFIDリーダ・ライタは前記ケース外部から前記ケースを開けずに前記物品の情報にアクセスし、前記内蔵アンテナは、絶縁体を介して直接前記ケースの内表面に取り付けられ、前記ケースの筐体外枠が前記内蔵アンテナの前記パッチアンテナの接地導体面を構成する、
方法。 - 前記外面同軸コネクタに前記ケースとは別個の中継用アンテナを接続して、該中継用アンテナに前記RFIDリーダ・ライタのアンテナを対向させ近づけることにより通信可能にするステップをさらに含む、請求項13に記載の方法。
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