JP4547901B2 - 無線タグリーダライタ - Google Patents

Description

本発明は、無線にて情報の書き込み又は読み出しができる無線タグとの間で非接触にて情報の通信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）から所定のリーダ（質問器）により非接触で情報の読み出しを行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムが知られている。このＲＦＩＤシステムは、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リーダとの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。

上記無線タグに対する情報の読み書きにおいては、その無線タグとの間で通信を行う必要がある。例えば、通信周波数として９００ＭＨｚ乃至は２．４ＧＨｚといったマイクロ波帯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、無線タグリーダライタのカートリッジ内等に収納されている切断前の無線タグテープや既に書き込みの完了した無線タグ等とも通信が行われてしまう可能性があり、対象となる無線タグのみに情報を書き込むのは困難であった。そこで、無線タグへの情報の書き込みに際してその無線タグの共振周波数を制御する技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載されたＲＦＩＤシステムがそれである。このＲＦＩＤシステムによれば、無線タグへの情報の書き込みに際して補助コンデンサを第１コンデンサに並列に接続しつつ、その補助コンデンサの接続による書込用コイルにおける電圧の変化を検出して、その電圧変化に応じて少なくとも１つの第２コンデンサを上記第１コンデンサに並列に接続し又は切り離して無線タグの共振周波数を制御することで、対象となる無線タグのみに確実に情報を書き込むことができる。

特開平１０−８４３０４号公報

しかし、前記従来の技術では、コンデンサの接続を切り換えるための回路やコイルの電圧検出装置等が必要であり、無線タグリーダライタの構成が複雑なものになるという弊害があった。また、コンデンサの接続の切り換えが不安定なものになる可能性があった。すなわち、対象となる無線タグのみとの間で確実に情報の通信を行うことができる簡単な構成の無線タグリーダライタは、未だ開発されていないのが現状である。

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情報の通信を行うことができる簡単な構成の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、無線タグとの間でその無線タグの通信周波数に応じて非接触にて情報の通信を行うことによりその無線タグに対する情報の読み出し及び書き込みの少なくとも一方を行う無線タグリーダライタであって、前記無線タグのアンテナの共振周波数は、前記通信周波数とは異なる値に設定されたものであり、前記無線タグリーダライタには、その無線タグリーダライタと前記無線タグの間の通信に際して、その無線タグが配置させられるべき通信を行うための位置が予め定められたものであり、その通信を行うための位置に前記無線タグが配置された際に、その無線タグのアンテナの共振周波数を、その無線タグとの間で非接触にて情報の通信を行うための前記通信周波数に変化させるための共振周波数変更要素が、前記通信を行うための位置の近傍に配設されていることを特徴とするものである。

このようにすれば、前記無線タグのアンテナの共振周波数は、前記通信周波数とは異なる値に設定されたものであり、前記無線タグリーダライタには、その無線タグリーダライタと前記無線タグの間の通信に際して、その無線タグが配置させられるべき通信を行うための位置が予め定められたものであり、その通信を行うための位置に前記無線タグが配置された際に、その無線タグのアンテナの共振周波数を、その無線タグとの間で非接触にて情報の通信を行うための前記通信周波数に変化させるための共振周波数変更要素が、前記通信を行うための位置の近傍に配設されていることから、その変更後の共振周波数により前記通信を行うための位置に配置された無線タグのみとの間で通信を行うことができ、無線タグリーダライタのカートリッジ内等に収納されている書込前の無線タグ回路や既に書き込みの完了した無線タグラベルに備えられた無線タグ回路等との間で誤って通信が行われるのを好適に防止できる。すなわち、対象となる無線タグ回路のみとの間で確実に情報の通信を行うことができる簡単な構成の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、前記無線タグは、前記無線タグリーダライタとの間で通信を行うためのループアンテナを備えたものであり、前記共振周波数変更要素は、そのループアンテナに対して磁芯として働くことで前記無線タグの共振周波数を変更する磁性体である。このようにすれば、ループアンテナを備えた無線タグに関して対象となる無線タグのみに確実に情報の書き込みを行うことができる簡単な構成の無線タグリーダライタを提供することができる。

また、好適には、前記共振周波数変更要素は、フェライトから成るものである。このようにすれば、その共振周波数変更要素が前記ループアンテナに対して実効ある磁芯として働くことで、前記無線タグの共振周波数を好適に変更することができる。

また、好適には、前記無線タグは、前記無線タグリーダライタとの間で通信を行うためのループアンテナを備えたものであり、前記共振周波数変更要素は、そのループアンテナとの間の相互誘導により前記無線タグの共振周波数を変更するコイルである。このようにすれば、ループアンテナを備えた無線タグに関して対象となる無線タグのみに確実に情報の書き込みを行うことができる簡単な構成の無線タグリーダライタを提供することができる。

また、好適には、前記共振周波数変更要素は、前記無線タグに関して前記無線タグリーダライタのアンテナの反対側に配設されたものである。このようにすれば、ループアンテナを備えた無線タグに関して対象となる無線タグのみに確実に情報の書き込みを行うことができる実用的な態様の無線タグリーダライタを提供することができる。

また、好適には、前記無線タグは、前記無線タグリーダライタとの間で通信を行うためのループアンテナを備えたものであり、前記共振周波数変更要素は、そのループアンテナに並列に接続されることにより前記無線タグの共振周波数を変更する容量素子である。このようにすれば、ループアンテナを備えた無線タグに関して対象となる無線タグのみに確実に情報の書き込みを行うことができる実用的な態様の無線タグリーダライタを提供することができる。

また、好適には、前記無線タグは、前記無線タグリーダライタとの間で通信を行うためのダイポールアンテナを備えたものであり、前記共振周波数変更要素は、情報の書き込みに際して前記無線タグが配置される所定位置に近接してその無線タグと平行を成すように配設された平板状誘電体である。このようにすれば、ダイポールアンテナを備えた無線タグに関して対象となる無線タグのみに確実に情報の書き込みを行うことができる実用的な態様の無線タグリーダライタを提供することができる。

また、好適には、前記無線タグを挟むように配設された１対の前記平板状誘電体を備えたものである。このようにすれば、対象となる無線タグの共振周波数を更に好適に変更できる。

また、好適には、前記共振周波数変更要素により変更された前記無線タグの共振周波数を検出するための共振周波数検出手段を含むものである。このようにすれば、前記無線タグとの間で好適な同調を実現できる。

また、好適には、前記共振周波数検出手段は、通信周波数を低周波から高周波へと変化させつつ前記無線タグとの間で通信を行い、その無線タグからの応答が極大となる通信周波数を共振周波数として検出するものである。このようにすれば、各無線タグの共振周波数を好適に検出することができる。

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３（ｂ）及び（ｃ）等に示す無線タグラベル２４を作成するためのもので、後述するように表面に文字等の印字を施すと共に所望の書き込み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ラベル２４を即座に作成できるようにしたものである。また、無線タグリーダライタ１２は、その無線タグラベル２４を構成するアンテナ部６４及びＩＣ回路部８０から成る無線タグ回路２４ａが所定の間隔で連続して配設された帯状のタグテープ２６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へ案内するための非磁性体材料から成る搬送ガイド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ラベル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、上記無線タグ回路２４ａとの間で通信を行うための送受信アンテナ５４と、対象となる無線タグ回路２４ａの共振周波数ｆを変更するために上記タグテープ２６に関してその送受信アンテナ５４の反対側に配設された共振周波数変更要素であるフェライトコア５５と、上記送受信アンテナ５４を介してそのフェライトコア５５に近接した無線タグ回路２４ａに情報を書き込むための通信回路５６と、その無線タグ回路２４ａ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、通信回路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。また、本実施例では詳しい説明を省略するが、上記タグテープ２６は、例えば、印刷可能表面を有する帯状の第１基材と、上記無線タグ回路２４ａが所定の間隔で連続して配設された帯状の第２基材とが貼り合わされることで形成されるものであり、それら第１基材及び第２基材がそれぞれ巻回された状態で上記カートリッジ２８内に収納されている。

図３は、上記無線タグラベル２４の構成を説明する図であり、（ａ）は無線タグラベルに備えられた無線タグ回路の電気的構成、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）のIII‐III断面図をそれぞれ示している。この図３（ａ）に示すように、上記無線タグ回路２４ａ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に接続されたＩＣ回路部８０とから成り、そのＩＣ回路部８０は、上記アンテナ部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回路２４ａ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。

また、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、前記無線タグラベル２４の片側の面（表面）には、例えば、その無線タグラベル２４の種類を示す「ＲＦ−ＩＤ」等の印字２５ａが印刷されている。また、上記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２５ｂの裏面に固設されており、上記アンテナ部６４は、そのベースフィルム２５ｂの表面に印刷等により形成されている。また、上記ベースフィルム２５ｂの表側には粘着層２５ｃを介して透明なカバーフィルム２５ｄが、裏側には粘着層２５ｅを介して剥離紙２５ｆがそれぞれ接着されている。なお、前記無線タグラベル２４が所定の商品等に貼り付けられる際には、上記剥離紙２５ｆが剥がされて粘着層２５ｅにより接着される。

図４は、前記無線タグ回路２４ａの構成を説明する前記タグテープ２６の平面図である。この図４に示すように、前記無線タグ回路２４ａに備えられたアンテナ部６４は、好適には、所定の共振周波数ｆを有するコイル状のループアンテナであり、前記タグテープ２６には、その同じ共振周波数ｆのアンテナ部６４を備えた無線タグ回路２４ａが所定間隔で連続して配設されている。一般にコイルのリアクタンスＬは、係数をｋ、磁芯の透磁率をμ、コイルの巻数をｎ、コイルの断面積をＳ、コイルの長さをｌとして次の数式１で表される。また、コイル状のループアンテナの共振周波数ｆは、そのループアンテナにより形成される回路のリアクタンスをＬ、キャパシタンスをＣとして次の数式２で表される。すなわち、前記アンテナ部６４の共振周波数ｆは、そのアンテナ部６４により形成される回路のリアクタンスＬ、延いてはコイルに備えられた磁芯の透磁率μの関数である。

［数式１］
Ｌ＝ｋ・μ・ｎ^２ ・Ｓ／ｌ
［数式２］
ｆ＝１／｛２π・（Ｌ・Ｃ）^１／２｝

図５は、前記無線タグリーダライタ１２による前記無線タグ回路２４ａへの情報の書き込み動作を概略的に示す図である。前記無線タグリーダライタ１２に備えられた送受信アンテナ５４は、好適には、ループアンテナである前記アンテナ部６４と磁気結合して通信を行うことで対象となる無線タグ回路２４ａのＩＣ回路部８０への情報の書き込みを行う。共振周波数変更要素である前記フェライトコア５５は、通信を行うための位置に予め位置決めされる対象となる無線タグ回路２４ａのアンテナ部６４の近傍に配設されている。また、換言すれば、対象となる無線タグ回路２４ａが通信を行うための位置に位置決めされることによりその無線タグ回路２４ａのアンテナ部６４の共振周波数ｆを変更し得る位置に配設されている。図５に示すように、対象となる無線タグ回路２４ａが搬送されて前記送受信アンテナ５４の近傍に位置させられると、その無線タグ回路２４ａは前記フェライトコア５５に近接させられる。この場合、斯かるフェライトコア５５は、対象となる無線タグ回路２４ａのループアンテナに対して磁芯として働くことでその共振周波数ｆを変更する。例えば、前記フェライトコア５５の透磁率をμ_ａとすると、そのフェライトコア５５を磁芯とするコイルのリアクタンスＬ_ａは、次の数式３で表され、変更された前記アンテナ部６４の共振周波数ｆ_ａは、次の数式４により表される値となる。この態様における共振周波数変更要素は、ループアンテナである前記アンテナ部６４のリアクタンスＬを十分に変化させ得る磁芯として働くものであればよく、前記フェライトコア５５は、好適には、高周波特性に優れたＭｎＺｎフェライト材等から成り、例えば、周波数が１３．５ＭＨｚ程度では透磁率μが１００以上である他の磁性体から成るコアに置き換えられても構わない。なお、前記搬送ガイド４６は、好適には、斯かる共振周波数変更要素の作用が目的の無線タグ回路２４ａに対して適用されるように、すなわち磁気シールド或いは静電シールドとならないようにプラスチック等の材料から形成される。このように、前記送受信アンテナ５４による情報書込位置すなわちその送受信アンテナ５４及びフェライトコア５５の近傍に位置させられた対象となる無線タグ回路２４ａのみの共振周波数をｆ_ａに変更したうえで、その共振周波数ｆ_ａにより前記送受信アンテナ５４との間で通信を行うことで、対象ではない他の無線タグ回路２４ａとの間で誤って通信が行われるのを好適に防止できる。

［数式３］
Ｌ_ａ＝ｋ・μ_ａ・ｎ^２ ・Ｓ／ｌ
［数式４］
ｆ_ａ＝１／｛２π・（Ｌ_ａ・Ｃ）^１／２｝

図６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６に示すように、前記センサ５２は、例えば、投光器８２及び受光器８４から成る透過型の光電センサであり、その投光器８２と受光器８４の間に前記タグテープ２６乃至は無線タグラベル２４がない場合には、その投光器８２から出力された光が受光器８４に入力されるが、上記投光器８２と受光器８４の間に前記タグテープ２６乃至は無線タグラベル２４がある場合には、その投光器８２から出力された光が遮蔽されて受光器８４からの制御出力が反転させられるようになっている。この制御出力は、前記タグテープ２６乃至は無線タグラベル２４の有無を表す信号として前記制御回路６０に供給される。

図７は、前記制御回路６０の構成を説明する図である。この図７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ＣＰＵ８６、ＲＯＭ（Read Only Memory）８８、及びＲＡＭ（Random Access Memory）９０等から成り、ＲＡＭ９０の一時記憶機能を利用しつつＲＯＭ８８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８は、前記無線タグリーダライタ１２による前記無線タグ回路２４ａ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８に示すように、前記無線タグラベル２４に印刷される印字文字、その無線タグラベル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、前記タグテープ２６等に所定の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、前記無線タグ回路２４ａのＩＤとその無線タグ回路２４ａ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９は、前記通信回路５６の構成を詳しく説明する図である。この図９に示すように、前記通信回路５６は、前記無線タグ回路２４ａに対して所定の信号を送信する送信部９２と、その無線タグ回路２４ａからの反射波を受信する受信部９４とから成り、その送信部９２は、前記制御回路６０からの指令に基づいて前記無線タグ回路２４ａ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９６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９６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９８と、その搬送波変調部９８により変調された変調波を増幅する変調波増幅部１００とを、備えて構成されている。その変調波増幅部１００の出力は、結合回路１０２を介して前記送受信アンテナ５４に伝達され、磁気結合等により前記アンテナ部６４を介して前記ＩＣ回路部８０に供給される。また、上記搬送波発生部９６は、ＰＬＬ（位相制御ループ）９６ａ及びＶＣＯ（電圧制御発振回路）９６ｂを備えており、前記制御回路６０からの指令に応じて発生させる周波数を設定できるようになっている。

前記送受信アンテナ５４により受信された前記無線タグ回路２４ａからの反射波は、上記結合回路１０２を介して上記受信部９４に入力される。その受信部９４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）１０４と、そのＬＮＡ１０４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１０６とを、備えて構成されている。その帯域通過フィルタ１０６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、前記無線タグ回路２４ａ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。また、上記受信部９４には、受信信号の強度を検出するためのＲＳＳＩ回路１０７が備えられている。

図９に示す共振周波数検出手段１０８は、前記制御回路６０の制御機能であり、上記ＲＳＳＩ回路１０７により受信信号の強度を検出して、共振周波数変更要素すなわち前記フェライトコア５５により変更された前記無線タグ回路２４ａの共振周波数ｆ_ａを判定する。好適には、前記搬送波発生部９６により発生させられる搬送波の周波数を制御することにより通信周波数を低周波から高周波へと変化させつつ対象である無線タグ回路２４ａとの間で通信を行い、その無線タグ回路２４ａからの応答信号強度が極大となる通信周波数を変更された共振周波数ｆ_ａとして検出する。この共振周波数検出手段１０８により検出された共振周波数ｆ_ａが対象となる無線タグ回路２４ａに情報を書き込むための通信周波数として用いられる。なお、この共振周波数検出手段１０８は、複数の無線タグ回路２４ａへの情報の書き込みに用いられる通信周波数として１つの無線タグ回路２４ａの変更された共振周波数ｆ_ａを検出するものであってもよいし、全ての無線タグ回路２４ａについて逐一変更された共振周波数ｆ_ａを検出するものであってもよい。また、この共振周波数ｆ_ａは、予め測定結果等に基づいて定められたものであってもよく、前記搬送波発生部９６によりその周波数の搬送波を発生させるものであっても構わない。

前記送受信アンテナ５４の近傍に備えられることで対象となる無線タグ回路２４ａの共振周波数ｆを変更するための共振周波数変更要素は、図１０に示すように、ループアンテナである前記アンテナ部６４との間の相互誘導により前記無線タグ回路２４ａの共振周波数ｆを変更するコイル１１０であってもよい。このコイル１１０は、好適には、前記フェライトコア５５と同様に前記タグテープ２６に関して前記送受信アンテナ５４の反対側に配設される。図１０に示すように、対象となる無線タグ回路２４ａが前記送受信アンテナ５４の近傍に位置させられると、その無線タグ回路２４ａに関して反対側に配設された上記コイル１１０もまたその無線タグ回路２４ａに近接させられる。この場合、対象となる無線タグ回路２４ａのアンテナ部６４とそのコイル１１０との間に相互誘導が生じてそのアンテナ部６４のインダクタンスＬが変化し、延いては共振周波数ｆが変更される。例えば、上記コイル１１０との相互誘導により変更された対象となる無線タグ回路２４ａのアンテナ部６４のリアクタンスをＬ_ｂとすると、変更されたそのアンテナ部６４の共振周波数ｆ_ｂは、次の数式５により表される値となる。この態様では、対象となる無線タグ回路２４ａに情報を書き込むための通信周波数としてこの共振周波数ｆ_ｂを用いることで、対象ではない他の無線タグ回路２４ａとの間で誤って通信が行われるのを好適に防止できる。

［数式５］
ｆ_ｂ＝１／｛２π・（Ｌ_ｂ・Ｃ）^１／２｝

また、前記無線タグリーダライタ１２に備えられる共振周波数変更要素は、対象となる無線タグ回路２４ａのアンテナ部６４に並列に接続されることによりその無線タグ回路２４ａの共振周波数ｆを変更する容量素子１１２であってもよい。図１１は、その容量素子１１２と並列に接続され得る無線タグ回路１１４ａが所定の間隔で連続して配設された帯状のタグテープ１１６の平面図である。また、図１２は、その無線タグ回路１１４ａに上記容量素子１１２が並列に接続された様子を説明する図であり、（ａ）は無線タグラベル２４を鎖線で示す平面図、（ｂ）は（ａ）のXII‐XII断面図である。上記容量素子１１２は、例えば、比誘電率εが３以上であるフィルム状の誘電体１１８と、その誘電体１１８に接続された１対の接続電極１２０とから成るものであり、上記無線タグ回路１１４ａのアンテナ部６４におけるＩＣ回路部８０との接続部近傍には、それら１対の接続電極１２０と電気的に接続されることによりその無線タグ回路１１４ａと容量素子１１２とを並列に接続させるための１対の接続電極１２２が設けられている。図１２（ｂ）に示すように、上記フィルム状の誘電体１１８は、好適には、上記タグテープ２６を搬出口４４へ案内するための搬送ガイド４６の内面に貼り付けられる等して配設されたものである。

図１３は、前記無線タグリーダライタ１２による上記無線タグ回路１１４ａへの情報の書き込み動作を概略的に示す図である。この図１３に示すように、対象となる無線タグ回路１１４ａが前記送受信アンテナ５４の近傍に位置させられることによりその無線タグ回路１１４ａに備えられた接続電極１２２及び上記容量素子１１２に備えられた接続電極１２０が直接或いは容量結合等により間接に電気的に接続されるように上記容量素子１１２が配設されている。上記無線タグ回路１１４ａと容量素子１１２とが並列に接続されると、その無線タグ回路１１４ａのアンテナ部６４により形成される回路は、そのアンテナ部６４のリアクタンスをＬ_１、キャパシタンスをＣ_１、上記容量素子１１２のリアクタンスをＬ_２、キャパシタンスをＣ_２として、図１４の等価回路に示すような構成になり、それにより変更されたアンテナ部６４の共振周波数ｆ_ｃは、数式６により表されるＬ_ｃ及び数式７により表されるＣ_ｃを用いて、次の数式８により表される値となる。この態様では、対象となる無線タグ回路１１４ａに情報を書き込むための通信周波数としてこの共振周波数ｆ_ｃを用いることで、対象ではない他の無線タグ回路１１４ａとの間で誤って通信が行われるのを好適に防止できる。

［数式６］
Ｌ_ｃ＝Ｌ_１
［数式７］
Ｃ_ｃ＝Ｃ_１＋Ｃ_２
［数式８］
ｆ_ｃ＝１／｛２π・（Ｌ_ｃ・Ｃ_ｃ）^１／２｝

また、所定の共振周波数変更要素を前記無線タグリーダライタ１２に配設することにより、ダイポールアンテナを備えた無線タグ回路の共振周波数ｆを変更することができる。図１５は、アンテナ部１２８として共振周波数ｆを有するダイポールアンテナを備えた無線タグ回路１２４ａが所定間隔で連続して配設されたタグテープ１２６の平面図であり、図１６は、その無線タグ回路１２４ａに情報を書き込むための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には、情報の書き込みに際して上記無線タグ回路１２４ａが配置される所定位置に近接してその無線タグ回路１２４ａと平行を成すように平板状誘電体１３０が配設されている。好適には、対象となる無線タグ回路１２４ａを挟むように１対の上記平板状誘電体１３０が前記搬送ガイド４６に固設されている。この平板状誘電体１３０の比誘電率εは、好適には、３以上である。この構成において、前記送出ローラ３８によりタグテープ１２６が図１６の矢印で示す方向に送られて対象となる無線タグ回路１２４ａが上記所定位置に配置されると、図１５に示すように、上記１対の平板状誘電体１３０がその無線タグ回路１２４ａを両側から挟むような相対位置とされ、その無線タグ回路１２４ａのアンテナ部１２８の電気的な長さが変化することでその共振周波数がｆ_ｄに変更される。この態様では、対象となる無線タグ回路１２４ａに情報を書き込むための通信周波数としてこの共振周波数ｆ_ｄを用いることで、対象ではない他の無線タグ回路１２４ａとの間で誤って通信が行われるのを好適に防止できる。

続いて、以上のように構成されたＲＦＩＤシステム１０による前記無線タグ回路２４ａ、１１４ａ、１２４ａ（以下、特に区別しない場合には無線タグ回路２４ａと称する）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１７は、前記ＲＦＩＤシステム１０による前記無線タグ回路２４ａ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の通信回路５６に備えられた搬送波発生部９６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１８は、図１７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、１１６、１２６（以下、特に区別しない場合にはタグテープ２６と称する）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１９は、図１７のＳＰＢにおける前記無線タグリーダライタ１２の通信回路５６に備えられた搬送波発生部９６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１００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９６に備えられたＰＬＬ（Phase Locked Loop）が搬送波周波数に設定されて、同じくその搬送波発生部９６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目的の周波数に固定された後、本ルーチンが終了させられる。

図２０は、前記無線タグリーダライタ１２による前記無線タグ回路２４ａ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、前記無線タグ回路２４ａへ情報を書き込むための準備が行われる。次に、ＳＦＤにおいて、共振周波数変更要素である前記フェライトコア５５、コイル１１０、容量素子１１２、平板状誘電体１３０（以下、特に区別しない場合には共振周波数変更要素と称する）により変更された対象となる無線タグ回路２４ａの共振周波数ｆ_ａ、ｆ_ｂ、ｆ_ｃ、ｆ_ｄ（以下、特に区別しない場合には共振周波数ｆ_ａと称する）が検出される。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回路２４ａが特定される。次に、ＳＷＣにおいて、前記無線タグ回路２４ａ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２１は、図２０のＳＷＡにおける前記無線タグ回路２４ａ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、前記無線タグ回路２４ａ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。これらの情報の対応関係は、前記無線タグ回路２４ａ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、前記無線タグ回路２４ａ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、送信情報をＸ^１６＋Ｘ^１２＋Ｘ^５＋１といった多項式で除した剰余で表される。後述する無線タグ回路２４ａの特定動作では、その無線タグ回路２４ａにより反射変調されて受信されるデータから前記信号処理回路５８等においてＣＲＣ符号の計算が行われ、同様に受信されるＣＲＣ符号の値とその計算結果とが比較されることで通信の誤りが検出される。次に、ＳＷＡ３において、ＳＷＡ１にて設定された情報に基づいてデータフレーム部が作成された後、本ルーチンが終了させられる。

図２２は、前記無線タグ回路２４ａ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回路２４ａを特定したり、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と、図２１のＳＷＡ３にて作成されたデータフレーム部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２２のＳＷＤ２にて決定されるコマンドの種類を図２３に示す。情報の書き込み対象となる前記無線タグ回路２４ａを特定する通信では、その無線タグ回路２４ａ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、前記無線タグ回路２４ａに情報を書き込むための通信では、その無線タグ回路２４ａ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２４は、図２２のＳＷＤ３にて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信号を送信してクロック同期をとるための「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。前記無線タグ回路２４ａ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２３に示す個々のコマンド「CMD」、書き込み対象となる無線タグ回路２４ａのメモリ位置を指定するポインタである「PTR」、情報の長さを示す「LEN」、送信する情報の内容である「VAL」、上記「PTR」、「LEN」、及び「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２５に示す０信号、１信号、及び所定時間の連続した送信パワーオン・オフを要素として構成される。情報の書き込み対象となる前記無線タグ回路２４ａの特定動作や、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信号が前記通信回路５６の搬送波変調部９８に供給され、その搬送波変調部９８において搬送波のＡＳＫ変調が行われて前記送受信アンテナ５４により無線タグ回路２４ａへ送信される。その信号が対象である無線タグ回路２４ａに受信されると、前記制御部７６により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。

前記無線タグ回路２４ａによる情報の返信動作において、以下に詳細に説明するリプライ情報は、図２６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回路２４ａの特定動作では、図２７に示すようなその無線タグ回路２４ａに固有のＩＤを示す信号により変調された反射波が返信される。

図２８は、前記無線タグ回路２４ａのメモリ構成を示す図である。この図２８に示すように、前記無線タグ回路２４ａのメモリ部７２には、前述したＣＲＣ符号の計算結果、その無線タグ回路２４ａに固有のＩＤ、及び「LOCK」コマンドに用いられるパスワードが予め記憶されている。上記リプライ情報は、これらの情報に基づいて作成されるものであり、例えば、図２９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８ビットの「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」、及びその無線タグ回路２４ａ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２３の「PING」コマンドは、複数の前記無線タグ回路２４ａに対して各無線タグ回路２４ａのメモリ部７２に記憶された情報に対応して図２８に示すメモリ上の位置を指定して応答させるためのコマンドであり、図２４に示すように、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。例えば、図３０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８ビット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、前記無線タグ回路２４ａ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３ビットによって決まり、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パルスによって区分される「bin0」乃至「bin7」のうち何れかの区間でリプライ信号が返される。例えば、図３１（ａ）に示すように、「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１ビット目が「VAL」と一致する「0」である無線タグ回路２４ａでは、図３１（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、そのリプライ信号の上位３ビットが「011」であれば、図３２に示される「PING」コマンドに対するリプライの中の区間「bin3」においてそのリプライ信号が返信される。

「PING」コマンドに対するリプライは、前記無線タグリーダライタ１２の通信範囲内に存在する通信可能な無線タグ回路２４ａ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回路２４ａが存在しない場合には、図３２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つの無線タグ回路２４ａが存在する場合には、図３２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つの無線タグ回路２４ａが存在する場合には、図３３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。また、リプライ信号の上位３ビットが等しい場合には、図３３の「CASE4」に示すように、例えば、「bin2」の区間において「ID1」及び「ID2」を示す信号が重なって返信される場合もある。「PTR」、「LEN」、及び「VAL」の値を変化させつつこの「PING」コマンドを繰り返すことで、前記無線タグリーダライタ１２の通信範囲内に存在する返信可能な無線タグ回路２４ａの個数及び各無線タグ回路２４ａ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回路２４ａへ情報を書き込むことができる。

図３４は、図２０のＳＦＤにおける前記無線タグ回路２４ａの共振周波数検出動作を説明するフローチャートである。先ず、ＳＦＤ１において、前記搬送波発生部９６に備えられたＰＬＬの設定が初期値ｆφとされる。次に、ＳＦＤ２において、前記無線タグ回路２４ａからの応答信号の強度であるＲＳＳＩ（Recieved Signal Strength Indicator）データ「RSSI_1」が検出される、「RSSI_φ」としてメモリであるＲＡＭ９０等に記憶される。次に、ＳＦＤ３において、前記搬送波発生部９６に備えられたＰＬＬの設定がｆφ＋ｆｎとされる。ここで、ｆｎはｎが増加するにつれ大きくなる値であり、ＰＬＬの設定値はそのｎの増加に従い低周波から高周波へと変化させられる。次に、ＳＦＤ４において、前記無線タグ回路２４ａからの応答信号の強度であるＲＳＳＩデータ「RSSI_n」が検出されてＲＡＭ９０に記憶される。次に、ＳＦＤ５において、「RSSI_n」が「RSSI_n-1」よりも大きいか否かが判断される。このＳＦＤ５の判断が肯定される場合には、ＳＦＤ７において、「n←n+1」とされた後、ＳＦＤ３以下の処理が再び実行されるが、ＳＦＤ５の判断が否定される場合、すなわち「RSSI_n」が極大であることが確認された場合には、ＳＦＤ６において、前記共振周波数変更要素により変更された対象である無線タグ回路２４ａの共振周波数をｆφ＋ｆｎと検出した後、本ルーチンが終了させられる。以上の制御において、ＳＦＤ１乃至ＳＦＤ７が前記共振周波数検出手段１０８に対応する。

図３５は、図２０のＳＷＢにおける情報の書き込み対象となる前記無線タグ回路２４ａ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=1」が、ＳＷＢ４において、前記「d」におけるｂｉｎ番号である「bn(d)=0」が設定される。次に、ＳＷＢ５において、ＳＷＢ１及びＳＷＢ２にて設定された「PTR」、「LEN」、及び「VAL」に対応する「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４ビットが「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」コマンドフレームが作成されて送信されることで、対象となる無線タグ回路２４ａのＣＲＣ符号及びＩＤを含むリプライ信号が得られる。次に、ＳＷＢ１２において、ＳＷＢ１１にて読みとられたＩＤのＣＲＣ符号が計算され、その計算結果が受信されたＣＲＣ符号と一致するか否かが比較されることでその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であると判断されるため、ＳＷＢ２１においてそのＩＤデータが記憶された後、ＳＷＢ７以下の処理が実行される。一方、ＳＷＢ６の判断が否定される場合にも、ＳＷＢ７以下の処理が実行される。このＳＷＢ７において、ｂｉｎ番号「dn(d)」に「1」が加算された後、ＳＷＢ８において、ｂｉｎ番号「bn(d)」がｂｉｎ区間の総数である「8」より小さいか否かが判断される。このＳＷＢ８の判断が肯定される場合には、ＳＷＢ６以下の処理が再び実行されるが、ＳＷＢ８の判断が否定される場合には、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の判断が否定される場合には、ＳＷＢ１７において、「d」から「1」が引かれ、ＳＷＢ１８において、「bn(d)」に「1」が加算された後、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において、先頭データフラグ「a」の値が「0」であるか否かが判断される。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、前回までに実行された「PING」コマンドによって判別されるデータを元に、再度「PING」コマンドが作成されて送信されることで、更に細かく前記無線タグ回路２４ａのＩＤが分別される。すなわち、ＳＷＢ１３において、「LEN」の長さが再計算された後、ＳＷＢ１４において、「LEN」の長さが前記メモリ部７２の格納総数「MEM_MAX」より大きい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されてＩＤデータが記憶されることなく、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、ＳＷＢ１５において、前回までに実行された「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、ＳＷＢ１６において、「d」に「1」が加算された後、ＳＷＢ４以下の処理が再び実行される。ＳＷＢ１０の判断が肯定される場合、すなわち先頭データフラグ「a」の値が「0」であると判断される場合には、前記メモリ部７２の先頭データが「0」のものが確認されたことになり、ＳＷＢ１９において、「LEN=1」が設定され、ＳＷＢ２０において、「VAL=1」、先頭データフラグ「a=1」と設定された後、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、すなわち先頭データフラグ「a」の値が「0」ではないと判断される場合には、通信範囲内に存在する全ての無線タグ回路２４ａのＩＤが確認されたことになるので、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、複数の無線タグ回路２４ａ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、通信対象ではない無線タグ回路２４ａにおける応答が禁止された後、それに続く処理が進められる。対象となる無線タグ回路２４ａの特定は、例えば、検出されたＩＤの番号が小さいものから行われ、また、無線タグ回路２４ａ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。

なお、前記無線タグリーダライタ１２によれば、複数個の前記無線タグ回路２４ａとの間で誤って通信を行う虞はないため、図２０のＳＷＢにおける無線タグ特定処理は、「PING」コマンドではなく「SCROLL ID」コマンドのみを用いてＣＲＣを含め正しいＩＤを取得する方法でもよい。更には、ＳＷＢにおける無線タグ特定処理を省略しても構わない。このようにすれば、可及的速やかに前記無線タグラベル２４を作成できることに加え、プロトコルの実装を少なくすることができるという利点がある。

図３６は、図２０のＳＷＣにおける前記無線タグ回路２４ａ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回路２４ａ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、前記無線タグ回路２４ａによるリプライ信号からその無線タグ回路２４ａのメモリ部７２に記憶された情報が確認され、前記無線タグ回路２４ａ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、前記無線タグ回路２４ａ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、前記無線タグ回路２４ａによるリプライ信号からその無線タグ回路２４ａ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、前記無線タグ回路２４ａ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、前記無線タグ回路２４ａ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回路２４ａ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、前記無線タグ回路２４ａ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回路２４ａに所望の情報を書き込むことができる。

図３７は、図２０のＳＷＣにおける前記無線タグ回路２４ａへの情報の書き込み動作と並行して行われる、前記タグテープ２６への印字動作及びそのタグテープ２６の送出・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、前記無線タグ回路２４ａのＩＣ回路部８０に書き込まれる書き込みＩＤ及び物品情報等の書込情報が前記通信回線１４を介して前記情報サーバ２２からダウンロード或いはアップロードされる。次に、ＳＴ３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等を介して前記タグテープ２６への印字動作が実行される。次に、ＳＴ４において、前記送出ローラ３８により前記タグテープ２６が図２等に矢印で示す方向に送出される。次に、ＳＴ５において、前記タグテープ２６に備えられた無線タグ回路２４ａが所定の書込位置に達したか否かが前記センサ５２の検出結果等に基づいて判断される。このＳＴ５の判断が否定されるうちは、判断が繰り返されることにより待機させられるが、ＳＴ５の判断が肯定される場合には、ＳＴ６において、前記送出ローラ３８による送出が停止された後、前述したＳＷＣにおける前記無線タグ回路２４ａへの情報の書き込み動作が実行される。次に、ＳＴ７において、所定のベリファイ動作すなわち印字及び情報書き込みの確認動作が実行される。次に、ＳＴ８において、前記送出ローラ３８により前記タグテープ２６が図２等に矢印で示す方向に送出される。次に、ＳＴ９において、前記タグテープ２６が所定の切断位置まで送出されたか否かが前記センサ５２の検出結果等に基づいて判断される。このＳＴ９の判断が否定されるうちは、判断が繰り返されることにより待機させられるが、ＳＴ９の判断が肯定される場合には、ＳＴ１０において、前記カッタ５０によりタグテープ２６が切断される。そして、ＳＴ１１において、前記タグテープ２６から分割された無線タグラベル２４の排出動作が実行された後、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無線タグラベル２４が作成される。

このように、本実施例によれば、通信を行うための位置に予め位置決めされた対象となる無線タグ回路２４ａのアンテナ部６４の近傍に、そのアンテナ部６４の共振周波数ｆを変更するための共振周波数変更要素が配設されていることから、その変更後の共振周波数ｆ_ａによりその無線タグ回路２４ａとの間で通信を行うことで、無線タグリーダライタ１２のカートリッジ２８内等に収納されている切断前のタグテープ２６や既に書き込みの完了した無線タグ回路２４ａ等との間で誤って通信が行われるのを好適に防止できる。すなわち、対象となる無線タグ回路２４ａのみに確実に情報の通信を行うことができる簡単な構成の無線タグリーダライタ１２を提供することができる。

また、前記無線タグ回路２４ａは、前記無線タグリーダライタ１２との間で通信を行うためのアンテナ部６４としてループアンテナを備えたものであり、前記共振周波数変更要素は、そのアンテナ部６４に対して磁芯として働くことで前記無線タグ回路２４ａの共振周波数ｆを変更する磁性体であるため、ループアンテナであるアンテナ部６４を備えた無線タグ回路２４ａに関して対象となる無線タグ回路２４ａのみに確実に情報の書き込みを行うことができる簡単な構成の無線タグリーダライタ１２を提供することができる。

また、前記共振周波数変更要素は、フェライトから成るフェライトコア５５であるため、そのフェライトコア５５が前記アンテナ部６４に対して実効ある磁芯として働くことで、前記無線タグ回路２４ａの共振周波数ｆを好適に変更することができる。

また、前記共振周波数変更要素は、ループアンテナである前記アンテナ部６４との間の相互誘導により前記無線タグ回路２４ａの共振周波数ｆを変更するコイル１１０であるため、ループアンテナであるアンテナ部６４を備えた無線タグ回路２４ａに関して対象となる無線タグ回路２４ａのみに確実に情報の書き込みを行うことができる簡単な構成の無線タグリーダライタ１２を提供することができる。

また、前記共振周波数変更要素は、前記無線タグ回路２４ａに関して前記送受信アンテナ５４の反対側に配設されたものであるため、ループアンテナであるアンテナ部６４を備えた無線タグ回路２４ａに関して対象となる無線タグ回路２４ａのみに確実に情報の書き込みを行うことができる実用的な態様の無線タグリーダライタ１２を提供することができる。

また、前記共振周波数変更要素は、ループアンテナである前記アンテナ部６４に並列に接続されることにより前記無線タグ１１４の共振周波数ｆを変更する容量素子１１２であるため、ループアンテナを備えた無線タグ回路２４ａに関して対象となる無線タグ回路２４ａのみに確実に情報の書き込みを行うことができる実用的な態様の無線タグリーダライタ１２を提供することができる。

また、前記無線タグ１２４は、前記無線タグリーダライタ１２との間で通信を行うためのアンテナ部１２８としてダイポールアンテナを備えたものであり、前記共振周波数変更要素は、情報の書き込みに際して前記無線タグ１２４が配置される所定位置に近接してその無線タグ１２４と平行を成すように配設された平板状誘電体１３０であるため、ダイポールアンテナであるアンテナ部１２８を備えた無線タグ１２４に関して対象となる無線タグ１２４のみに確実に情報の書き込みを行うことができる実用的な態様の無線タグリーダライタ１２を提供することができる。

また、前記無線タグ１２４を挟むように配設された１対の前記平板状誘電体１３０を備えたものであるため、対象となる無線タグ１２４の共振周波数ｆを更に好適に変更できる。

また、前記共振周波数変更要素により変更された前記無線タグ回路２４ａの共振周波数ｆ_ａを検出するための共振周波数検出手段１０８（ＳＦＤ１乃至ＳＦＤ７）を含むものであるため、前記無線タグ回路２４ａとの間で好適な同調を実現できる。

また、前記共振周波数検出手段１０８は、通信周波数を低周波から高周波へと変化させつつ前記無線タグ回路２４ａとの間で通信を行い、その無線タグ回路２４ａからの応答が極大となる通信周波数を変更された共振周波数ｆ_ａとして検出するものであるため、変更された各無線タグ回路２４ａの共振周波数ｆ_ａを好適に検出することができる。

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。

例えば、前述の実施例において、前記無線タグ回路２４ａにはアンテナ部としてループアンテナ或いはダイポールアンテナが設けられていたが、これはあくまで本発明の好適な実施例であり、所定の共振周波数変更要素により共振周波数ｆを変更し得るアンテナであればよく、マイクロストリップアンテナ、八木アンテナ等の様々なアンテナが無線タグの態様に応じて適宜選択されて設けられる。

また、前述の実施例において、前記無線タグリーダライタ１２には前記無線タグ回路２４ａとの間で通信を行うためのアンテナとして平面型の送受信アンテナ５４を備えていたが、例えば、コイル等の情報送受信要素をアンテナとして備えたものであっても構わない。

また、前述の実施例において、前記タグテープ２６に備えられた無線タグ回路２４ａが書込位置に接近したことを検出して、そのタグテープ２６の送出及び印刷動作等を一旦停止させた状態でＲＦＩＤ書込動作を行う無線タグリーダライタ１２について説明したが、前記タグテープ２６の送出を停止させることなく、ＲＦＩＤ書込動作及びベリファイ動作等を繰り返し行うようにして、前記搬送ガイド４６に沿って移動中の無線タグ回路２４ａに対して情報の書き込み等を行うものであっても構わない。

また、前述の実施例において、前記無線タグリーダライタ１２は、前記無線タグ回路２４ａに情報の書き込みを行うと共に、その無線タグラベル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い。また、前記無線タグ回路２４ａに対して情報の書き込み或いは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回路の構成を説明する図である。 図３の無線タグ回路の構成を説明するその無線タグ回路が所定間隔で連続して配設されたタグテープの平面図である。 図２の無線タグリーダライタに共振周波数変更要素としてフェライトコアが配設された態様による図３の無線タグ回路への情報の書き込み動作を概略的に示す図である。 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図３の無線タグ回路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の通信回路の構成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に共振周波数変更要素としてコイルが配設された態様による図３の無線タグ回路への情報の書き込み動作を概略的に示す図である。 図３の無線タグ回路とは態様の異なる無線タグ回路が所定間隔で連続して配設されたタグテープの平面図である。 図１１の無線タグ回路に共振周波数変更要素である容量素子が並列に接続された様子を説明する図である。 図２の無線タグリーダライタに共振周波数変更要素として図１２の容量素子が配設された態様による図３の無線タグ回路への情報の書き込み動作を概略的に示す図である。 図３の無線タグ回路に図１２の容量素子が並列に接続されることにより形成される回路の等価回路を示す図である。 図３の無線タグ回路とは態様の異なる無線タグ回路が所定間隔で連続して配設されたタグテープの平面図である。 図１５の無線タグ回路の共振周波数を変更するための共振周波数変更要素として平板状誘電体が配設された無線タグリーダライタの構成を説明する図である。 図１のＲＦＩＤシステムによる図３の無線タグ回路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１７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１７のＳＰＢにおける無線タグリーダライタの通信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２０のＳＷＡにおける無線タグ回路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の無線タグ回路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２２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２２のコマンドフレーム構造を詳しく説明する図である。 図２２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２３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２０のＳＦＤにおける情報の書き込み対象となる無線タグの変更された共振周波数検出動作を説明するフローチャートである。 図２０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２０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２０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タグテープへの印字動作及びそのタグテープの送出・切断動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１２：無線タグリーダライタ
２４、１１４、１２４：無線タグラベル
５４：送受信アンテナ
５５：フェライトコア（共振周波数変更要素）
６４：アンテナ部（ループアンテナ）
１０８：共振周波数検出手段
１１０：コイル（共振周波数変更要素）
１１２：容量素子（共振周波数変更要素）
１２８：アンテナ部（ダイポールアンテナ）
１３０：平板状誘電体（共振周波数変更要素）

Claims (9)

1. 無線タグとの間で該無線タグの通信周波数に応じて非接触にて情報の通信を行うことにより該無線タグに対する情報の読み出し及び書き込みの少なくとも一方を行う無線タグリーダライタであって、
   前記無線タグのアンテナの共振周波数は、前記通信周波数とは異なる値に設定されたものであり、
   前記無線タグリーダライタには、該無線タグリーダライタと前記無線タグの間の通信に際して、該無線タグが配置させられるべき通信を行うための位置が予め定められたものであり、
   該通信を行うための位置に前記無線タグが配置された際に、該無線タグのアンテナの共振周波数を、該無線タグとの間で非接触にて情報の通信を行うための前記通信周波数に変化させるための共振周波数変更要素が、前記通信を行うための位置の近傍に配設されていることを特徴とする無線タグリーダライタ。
2. 前記無線タグは、前記無線タグリーダライタとの間で通信を行うためのループアンテナを備えたものであり、前記共振周波数変更要素は、該ループアンテナに対して磁芯として働くことで前記無線タグの共振周波数を変更する磁性体である請求項１の無線タグリーダライタ。
3. 前記共振周波数変更要素は、フェライトから成るものである請求項２の無線タグリーダライタ。
4. 前記無線タグは、前記無線タグリーダライタとの間で通信を行うためのループアンテナを備えたものであり、前記共振周波数変更要素は、該ループアンテナとの間の相互誘導により前記無線タグの共振周波数を変更するコイルである請求項１の無線タグリーダライタ。
5. 前記共振周波数変更要素は、前記無線タグに関して前記無線タグリーダライタのアンテナの反対側に配設されたものである請求項２から４の何れかの無線タグリーダライタ。
6. 前記無線タグは、前記無線タグリーダライタとの間で通信を行うためのループアンテナを備えたものであり、前記共振周波数変更要素は、該ループアンテナに並列に接続されることにより前記無線タグの共振周波数を変更する容量素子である請求項１の無線タグリーダライタ。
7. 前記無線タグは、前記無線タグリーダライタとの間で通信を行うためのダイポールアンテナを備えたものであり、前記共振周波数変更要素は、情報の書き込みに際して前記無線タグが配置される所定位置に近接して該無線タグと平行を成すように配設された平板状誘電体である請求項１の無線タグリーダライタ。
8. 前記無線タグを挟むように配設された１対の前記平板状誘電体を備えたものである請求項７の無線タグリーダライタ。
9. 前記共振周波数変更要素により変更された前記無線タグの共振周波数を検出するための共振周波数検出手段を含むものである請求項１から８の何れかの無線タグリーダライタ。

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