JP4944538B2 - Reader device, IC tag, IC tag system using them, and communication method of IC tag system - Google Patents
Reader device, IC tag, IC tag system using them, and communication method of IC tag system Download PDFInfo
- Publication number
- JP4944538B2 JP4944538B2 JP2006217746A JP2006217746A JP4944538B2 JP 4944538 B2 JP4944538 B2 JP 4944538B2 JP 2006217746 A JP2006217746 A JP 2006217746A JP 2006217746 A JP2006217746 A JP 2006217746A JP 4944538 B2 JP4944538 B2 JP 4944538B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tag
- signal
- voltage signal
- reader device
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 55
- 239000010408 film Substances 0.000 description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 11
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000013611 frozen food Nutrition 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Description
本発明は、ICタグシステムにかかり、特に、電界の変化を利用してデータの送受信を行うICタグシステムに関する。 The present invention relates to an IC tag system, and more particularly to an IC tag system that transmits and receives data using a change in an electric field.
近年、RFIDタグといったICタグの技術が向上し、種々の用途に利用されつつある。例えば、物流業界にて貨物にICタグを貼り付けてこれを認識することによって貨物の配送管理を行ったり、店舗などで販売する商品にICタグを貼り付けてレジにて認識することによって商品の精算を行う、というシステムへの利用も検討されている。 In recent years, the technology of an IC tag such as an RFID tag has been improved and is being used for various purposes. For example, in the logistics industry, IC tags are attached to cargo and recognized, and the delivery of the cargo is managed, or IC tags are attached to products sold at stores etc. and recognized at the cash register. The use of a system for payment is also being considered.
しかし、従来例におけるICタグシステムでは、リーダ部分とICタグ部分との間におけるデータ信号の送受信は、無線電波を介して行う方法が一般的であったため、ICタグが電波吸収体に隣接している場合には、リーダ側から送信されたデータ信号を受信できないなどの問題が生じ、ICタグシステムの利用範囲や方法が限られていた。 However, in the conventional IC tag system, since transmission and reception of data signals between the reader part and the IC tag part are generally performed via radio waves, the IC tag is adjacent to the radio wave absorber. In such a case, there arises a problem that the data signal transmitted from the reader side cannot be received, and the usage range and method of the IC tag system are limited.
具体的に、従来の無線電波を利用したICタグが有する問題点は、金属や水分を多く含む果物などの電波吸収体を含む貨物の梱包箱にICタグが取り付けられた場合は、データ信号を認識できない、あるいは、認識率が低下する、ということである。また、貨物の梱包箱が多く積み重ねられた状態でデータ信号を一括認識する場合や、段ボール箱などが湿っている場合には、認識率が低いという問題も生じる。さらには、冷凍食品などに取り付けられた状態で中身が動くとデータ信号を認識しにくい、という問題も生じる。また、無線電波を用いることから、使用する周波数帯域が限られている、という問題もあった。以上のように、従来例における無線電波を用いたICタグシステムでは、上述した不都合があり実用面で問題があった。 Specifically, the problem with conventional IC tags using wireless radio waves is that if an IC tag is attached to a cargo packaging box that contains radio wave absorbers such as fruits containing a lot of metal or moisture, the data signal is It means that it cannot be recognized or the recognition rate is lowered. In addition, when the data signals are collectively recognized with a large number of cargo boxes stacked, or when the cardboard boxes are damp, there is a problem that the recognition rate is low. Furthermore, there is a problem that it is difficult to recognize a data signal if the contents move while attached to frozen food or the like. In addition, since radio waves are used, there is a problem that the frequency band to be used is limited. As described above, the IC tag system using radio waves in the conventional example has the above-described disadvantages and has a problem in practical use.
これに対し、下記の特許文献1では、PVDFフィルムなどの圧電超音波トランスデューサをリーダ側とタグ側で用いて、超音波データの送受信を行う技術が開示されている。このように、データの送受信に超音波振動を利用することで、空気、水及び固体を介して超音波振動をデータ信号として伝達できるため、従来のICタグシステムでは困難であった積み重ねられた貨物、金属や飲料などの電波吸収体、水分が多い果物などに取り付けられたICタグも、一括認識することが可能となる。また、電波照射により障害を起こす可能性がある精密電子機器や電子デバイスの貨物認識にも使用可能となる。
On the other hand,
しかしながら、超音波振動は、その伝播距離が短いため、リーダ側とICタグ側との距離が長いと確実な通信を行うことが困難である、という問題が生じる。例えば、40〜125kHzの超音波振動は、空中であると1m先でそのパワー(強度)が約100分の1にまで減衰してしまうため、上述したような貨物などに取り付けて認識に利用することが困難である。 However, since the propagation distance of ultrasonic vibration is short, there is a problem that it is difficult to perform reliable communication if the distance between the reader side and the IC tag side is long. For example, the ultrasonic vibration of 40 to 125 kHz is attenuated to about 1/100 in 1 m in the air, so it is attached to the cargo as described above and used for recognition. Is difficult.
一方で、超音波振動のパワー(強度)を上げることも考えられるが、そのパワーの値によっては動植物細胞に影響を与える、という問題が生じる。例えば、ICタグを貼り付けた貨物や商品が生鮮食料品である場合には、これらの品質に悪影響を与える可能性があり、また、周囲にいる人物に対しても人体に悪影響を与えてしまう可能性が生じる。 On the other hand, although it is conceivable to increase the power (intensity) of the ultrasonic vibration, depending on the value of the power, there is a problem that it affects animal and plant cells. For example, if a freight or product with an IC tag affixed is a perishable food product, the quality may be adversely affected, and the human body may also be adversely affected by surrounding people. A possibility arises.
さらに、超音波は物体に照射されると反射する性質があるため、ICタグを検出するために発信される超音波振動によって、リーダの受信部が影響を受けてしまい、高精度な送受信を行うことが困難となってしまう、という問題が生じる。 Furthermore, since ultrasonic waves have a property of reflecting when irradiated on an object, the ultrasonic wave transmitted to detect the IC tag affects the reader's receiving unit, and performs highly accurate transmission / reception. The problem arises that it becomes difficult.
このため、本発明では、上記従来例の有する不都合を改善し、特に、汎用性に優れ、認識精度の高いICタグシステムを提供する、ことをその目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an IC tag system that improves the disadvantages of the above-described conventional example and that is particularly versatile and has high recognition accuracy.
そこで、本発明の一形態であるリーダ装置は、
ICタグを読み取る電圧信号を発生して出力する電圧信号出力手段と、この電圧信号を検出可能なICタグから当該電圧信号に対して返送される応答信号を検出するICタグ信号受信手段と、電圧信号の出力動作と応答信号の受信動作とを制御する制御手段と、
を備えたことを特徴としている。
Therefore, a reader device according to one aspect of the present invention is
A voltage signal output means for generating and outputting a voltage signal for reading the IC tag; an IC tag signal receiving means for detecting a response signal returned from the IC tag capable of detecting the voltage signal to the voltage signal; and a voltage Control means for controlling the signal output operation and the response signal reception operation;
It is characterized by having.
上記発明によると、まず、リーダ装置から、ICタグに対する読取信号が、電界の変化によって表された電圧信号にて出力される。そして、ICタグにて、上記電界の変化による読取信号が検出されると、これに応答する応答信号が返送される。そして、この応答信号をリーダ装置が受信することで、ICタグが取り付けられた物体の存在を検出することができる。 According to the above invention, first, a read signal for the IC tag is output from the reader device as a voltage signal represented by a change in electric field. When the IC tag detects the read signal due to the change in the electric field, a response signal in response thereto is returned. Then, when the reader device receives this response signal, the presence of the object to which the IC tag is attached can be detected.
従って、上記構成では、ICタグに対して電圧信号にて読取信号を出力しているため、読取信号に従来から使用されている電波を用いることがなく、当該読取信号を電波吸収体の影響を受けず出力することができ、ICタグとの高精度な通信を行うことができる。また、超音波も用いていないため、通信距離を長くすることができ、動植物細胞に悪影響を与えることも抑制できる。その結果、ICタグが貼り付けられた物体の損傷を抑制することができると共に、人体への影響も抑制でき、汎用性の高いICタグシステムを提供することができる。 Therefore, in the above configuration, since the read signal is output as a voltage signal to the IC tag, the read signal is not affected by the radio wave absorber without using the conventionally used radio wave. Can be output without receiving, and high-accuracy communication with the IC tag can be performed. In addition, since no ultrasonic waves are used, the communication distance can be increased, and adverse effects on animal and plant cells can be suppressed. As a result, damage to the object to which the IC tag is attached can be suppressed, and the influence on the human body can be suppressed, so that a highly versatile IC tag system can be provided.
そして、上記電圧信号出力手段を、一対の電極にて形成した、ことを特徴としている。このとき、一対の電極を、ICタグが付された物体が位置する箇所の近辺に設けた、ことを特徴としている。さらには、一対の電極を、ICタグが付された物体が位置する箇所を挟むよう設けた、ことを特徴としている。 The voltage signal output means is formed by a pair of electrodes. At this time, a pair of electrodes is provided in the vicinity of a place where an object to which an IC tag is attached is located. Further, the present invention is characterized in that a pair of electrodes are provided so as to sandwich a portion where an object with an IC tag is located.
これにより、電圧信号出力手段を簡易な構成にて形成することができ、装置の低コスト化を図ることができる。そして、一対の電極を、ICタグが付された物体が位置する箇所の近辺に、また、位置する箇所を挟むように設けることで、ICタグにてより精度よく検出されるよう読取信号を出力することができる。 Thereby, the voltage signal output means can be formed with a simple configuration, and the cost of the apparatus can be reduced. Then, by providing a pair of electrodes in the vicinity of the location where the object to which the IC tag is attached is located so as to sandwich the location, the read signal is output so that the IC tag can detect it more accurately. can do.
また、電圧信号出力手段にて電圧信号が出力されると共にICタグが付された物体が位置する箇所となる空間を囲い、少なくとも外部からの電磁波を遮蔽する遮蔽手段を備えた、ことを特徴としている。このとき、遮蔽手段は、外部からの超音波を遮蔽する機能をも有する、ことを特徴としている。また、ICタグ信号受信手段を、ICタグが付された物体が位置する箇所側となる遮蔽手段の内側に配置した、ことを特徴としている。さらに、上述した一対の電極の一方を、上記遮蔽手段にて形成した、ことを特徴としている。 In addition, a voltage signal is output by the voltage signal output means, and a shielding means for shielding an electromagnetic wave from the outside is provided, which surrounds a space where an object with an IC tag is located and shields at least electromagnetic waves from the outside. Yes. At this time, the shielding means has a function of shielding the ultrasonic wave from the outside. In addition, the IC tag signal receiving means is arranged inside the shielding means on the side where the object to which the IC tag is attached is located. Furthermore, one of the pair of electrodes described above is formed by the shielding means.
これにより、ICタグを検出する空間に、周囲から電磁波や超音波が進入することを抑制でき、読取信号や応答信号の送受信をより高精度に実現できる。このとき、遮蔽手段を読取信号を出力する一方の電極として利用することで、リーダ装置を効率よく構成することができる。 Thereby, it can suppress that electromagnetic waves and an ultrasonic wave approach from the circumference | surroundings to the space which detects an IC tag, and can transmit / receive a read signal and a response signal with higher precision. At this time, the reader device can be efficiently configured by using the shielding means as one electrode for outputting a read signal.
そして、本発明では、特に、ICタグ信号受信手段は、多孔性圧電フィルムであると望ましい。これにより、ICタグが多孔性圧電フィルムである場合に、その応答信号として電圧信号や超音波信号が出力された場合であっても、かかる応答信号をより精度よく受信することができる。 In the present invention, the IC tag signal receiving means is particularly preferably a porous piezoelectric film. Thereby, when the IC tag is a porous piezoelectric film, even when a voltage signal or an ultrasonic signal is output as the response signal, the response signal can be received with higher accuracy.
また、本発明の他の形態であるICタグは、
リーダ装置から出力されるICタグを読み取るための電圧信号を検出する電圧信号検出手段と、この電圧信号に対する応答信号を出力する応答信号出力手段と、電圧信号の検出動作と応答信号の出力動作を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。例えば、電圧信号検出手段は、多孔性圧電フィルムである。そして、応答信号出力手段は、応答信号を電圧信号にて出力する、ことを特徴としており、このとき、電圧信号検出手段と応答信号出力手段とは、1つの多孔性圧電フィルムにて構成するとよい。
In addition, an IC tag which is another embodiment of the present invention is
Voltage signal detection means for detecting a voltage signal for reading an IC tag output from the reader device, response signal output means for outputting a response signal to the voltage signal, voltage signal detection operation and response signal output operation And a control means for controlling. For example, the voltage signal detection means is a porous piezoelectric film. The response signal output means outputs the response signal as a voltage signal. At this time, the voltage signal detection means and the response signal output means may be constituted by one porous piezoelectric film. .
これにより、リーダ装置から出力された読取信号である電圧信号による電界の変化を、多孔性圧電フィルムといった電圧信号検出手段にてより高精度に検出することができる。そして、電圧信号検出手段と応答信号出力手段とを、1つの多孔性圧電フィルムで構成することができるため、ICタグの小型化かつ低コスト化を図ることができる。 Thereby, the change of the electric field by the voltage signal which is the read signal output from the reader device can be detected with higher accuracy by the voltage signal detecting means such as the porous piezoelectric film. And since a voltage signal detection means and a response signal output means can be comprised with one porous piezoelectric film, size reduction and cost reduction of an IC tag can be achieved.
また、本発明では、上述したリーダ装置及びICタグを備えたICタグシステムを提供している。 The present invention also provides an IC tag system including the above-described reader device and IC tag.
さらに、本発明の他の形態であるICタグシステムの通信方法は、
リーダ装置が読取信号を出力し、この読取信号をICタグが検出する第一の工程と、
ICタグが検出した読取信号に応じて応答信号を出力し、この応答信号をリーダ装置が受信する第二の工程と、
を有するICタグシステムの通信方法であって、
第一の工程は、リーダ装置が読取信号を電圧信号にて出力し、この電圧信号による読取信号をICタグが検出する、
ことを特徴としている。
Furthermore, the communication method of the IC tag system according to another aspect of the present invention is as follows:
A first step in which the reader device outputs a read signal and the IC tag detects the read signal;
A second step of outputting a response signal according to the read signal detected by the IC tag, and receiving the response signal by the reader device;
A communication method of an IC tag system having
In the first step, the reader device outputs a read signal as a voltage signal, and the IC tag detects the read signal based on the voltage signal.
It is characterized by that.
また、上記第二の工程は、ICタグが応答信号を電圧信号にて出力し、この電圧信号による応答信号を前記リーダ装置が受信する、ことを特徴としている。 The second step is characterized in that the IC tag outputs a response signal as a voltage signal, and the reader device receives the response signal based on the voltage signal.
上述したICタグシステム及びその通信方法の発明であっても、上記リーダ装置あるいはICタグと同様に作用するため、上述した本発明の目的を達成することができる。 Even the invention of the above-described IC tag system and its communication method operates in the same manner as the reader device or the IC tag, so that the object of the present invention described above can be achieved.
本発明は、以上のように構成され機能するので、これによると、ICタグに対して電圧信号にて読取信号を出力しているため、読取信号に従来から使用されている電波を用いることがなく、当該読取信号を電波吸収体の影響を受けず出力することができ、ICタグとの高精度な通信を行うことができる。さらに、超音波も用いていないことから、通信距離を長くすることができ、動植物細胞に悪影響を与えることも抑制できるため、ICタグが貼り付けられた物体の損傷を抑制することができると共に、人体への影響も抑制でき、汎用性の向上を図ることができる、という従来にない優れた効果を有する。 Since the present invention is configured and functions as described above, according to this, since a read signal is output as a voltage signal to the IC tag, a conventionally used radio wave is used for the read signal. Therefore, the read signal can be output without being affected by the radio wave absorber, and high-accuracy communication with the IC tag can be performed. Furthermore, since the ultrasonic wave is not used, the communication distance can be increased, and it is possible to suppress the adverse effect on the animal and plant cells, so that it is possible to suppress the damage to the object to which the IC tag is attached, It has an unprecedented excellent effect that the influence on the human body can be suppressed and the versatility can be improved.
本発明におけるICタグシステムは、電圧信号を介してデータの送受信を行うことに特徴を有する。以下、具体的な構成及び動作を、実施例を参照して説明する。 The IC tag system according to the present invention is characterized in that data is transmitted and received through a voltage signal. Hereinafter, specific configurations and operations will be described with reference to examples.
本発明の第1の実施例を、図1乃至図7を参照して説明する。図1乃至図4は、ICタグの構成や特性を示す図である。図5乃至図6は、リーダ装置とICタグから成るICタグシステムの構成を示す図である。図7は、通信に用いられる信号を示す図である。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 are diagrams showing the configuration and characteristics of an IC tag. 5 to 6 are diagrams showing the configuration of an IC tag system including a reader device and an IC tag. FIG. 7 is a diagram illustrating signals used for communication.
[構成]
本発明であるICタグシステムは、貨物などの物体40に取り付けられるICタグ20と、当該ICタグ20と通信するリーダ装置10と、を備えている。そして、リーダ装置10にて、ICタグ20の存在を検知する、というシステムである。例えば、リーダ装置10は、スーパーマーケットのレジに設置され、ICタグ20は、スーパーマーケットにて販売される商品に取り付けられ、利用される。以下、各構成について詳述する。
[Constitution]
The IC tag system according to the present invention includes an
<ICタグ>
ICタグ20は、例えば、図5に示すように、スーパーマーケットなどで販売されている商品といった貨物に付される付け札であり、薄板状に形成されている。具体的には、図1(a)の上面図、及び、図1(b)の側面図に示すように、物体40に取り付けられる薄板状の基材フィルム21上に、制御部となるICタグチップ23と、アンテナとなる多孔性FEP23と、が設けられて構成されている。例えば、幅15mm、長さ30mm、厚さ1〜4mmにて構成することが可能である。
<IC tag>
For example, as shown in FIG. 5, the
ここで、多孔性FEP23について、図2を参照して詳述する。この多孔性FEP23は、多孔性の圧電フィルムであり、その構成は、図2(a)の断面図に示すように、蒸着電極23bに挟まれた、分極処理された発泡FEP23aを備えて構成されている。そして、この多孔性FEP23は、空間電荷分極により、圧電効果が高められている点に特徴を有する。ここで、同様なものとして多孔質PPがあるが、最高使用温度が、多孔質PPはプラス50℃程度であるのに対して、本実施例で用いる発泡FEPはプラス80℃程度と高いという特徴を有する。なお、上記特許文献1に挙げられているPVDFにて蒸着電極に挟まれているポリフッ化ビニリデンは多孔性ではなく、かかる点で、本発明は従来技術とは異なる。ちなみに、「FEP」は、「テトラフロロエチレン−ヘキサフロロプロピレン共重合体」である。
Here, the
この多孔性FEP23の性質としては、図2(b)に示すように、電気から圧力(振動)への変換定数(d33)や、その逆の圧電縦効果における圧力(振動)から電気への変換定数(g33)が、PZTやPVDFよりも格段に優れている。
As shown in FIG. 2B, the properties of the
また、多孔性FEP23は、電界の変化に敏感に反応する性質を有する。この性質について、図3乃至図4を参照して説明する。図3は、上記性質を計測するための装置を示す図であり、この図に示すように、ピエゾドライバに接続された+電極101から電圧信号、つまり、電界Eを出力し、これをオシロスコープにて、プローブ102に接続された多孔性FEP103を検出センサとして、検出するという計測を行う。そして、そのときの計測結果を図4に示す。なお、計測結果の表では、多孔性FEP103の+電極101からの距離を、高さとして示している。すると、多孔性FEP23は、電界の変化を高精度に検出することが可能であることがわかり、電圧信号を検出する手段として機能する。
Further, the
以上より、多孔性FEP23をICタグ20のセンサ(アンテナ)として用いることで、後述するようにリーダ装置10から出力される読取信号としての電圧信号を、精度よく検出することができる。
As described above, by using the
なお、ICタグ20にて多孔性FEP23が載置される基板フィルム21は、例えば、プラスチックシートやプリント基板である。
The
そして、ICタグ20のICタグチップ22(制御手段)は、図6に示すように、フィルタ及び増幅回路22a、電源回路22b、符号化回路22c、制御回路22d、メモリ22e、符号化回路22f、駆動回路22f、などを備えている。そして、これら各回路は、図6の矢印Y1に示すようにリーダ装置10から出力された読取信号である電圧信号を検出し、多孔性FEP23を駆動して、読取信号に対する応答信号、例えば、自身のメモリ22eに記憶されている識別情報を含めた応答信号を、多孔性FEP23にて返送するよう機能する。
Then, as shown in FIG. 6, the IC tag chip 22 (control means) of the
このとき、多孔性FEP23は、駆動回路22gから電圧が印加されることで、圧電効果により振動し、超音波を発信する。つまり、リーダ装置10に対する応答信号を、超音波にて出力し、応答信号出力手段にて機能する。このとき、駆動回路22gによる駆動制御によって、多孔性FEP23は電圧信号をも発しており、電圧信号によっても応答信号が出力されている。ここで、応答信号は、図7(b)に示すように、超音波や電圧信号の強弱の変化によって「0,1」の二値を表す信号であり、例えば、「私のIDは・・・です」という信号を出力する。
At this time, the
このように、多孔性FEP23は、リーダ装置10からの電圧信号による読取信号を検出するよう作動する(電圧信号検出手段)と共に、これに対する応答信号を出力するよう作動もする(応答信号出力手段)。
Thus, the
ここで、上述したICタグチップ22を構成する各回路は、従来のICタグシステムとほぼ同様に、受信した読取信号に対して応答信号を出力するよう機能するため、その詳細な説明は省略する。
Here, each circuit constituting the above-described
なお、上記では、リーダ装置10からの電圧信号による読取信号を検出する手段として、多孔性FEPを用いた場合を例示したが、他の電圧信号を検出することが可能な素子(電圧信号検出手段)を用いてもよい。また、上記では、多孔性FEP23を、応答信号を電圧信号や超音波にて出力する素子としても利用しているが、応答信号を出力する素子を同様の機能を有する別の素子(応答信号出力手段)にて構成してもよい。
In the above description, the case where the porous FEP is used as the means for detecting the read signal based on the voltage signal from the
<リーダ装置>
次に、リーダ装置10について説明する。図5に示すように、リーダ装置10は、ICタグ20が付された物体が搬送される箇所に設置され当該ICタグ20に対する読取信号となる電圧信号を発する電圧信号発生器11(電圧信号出力手段)と、ICタグ20の読取箇所となり電圧信号が発信される箇所の周囲を囲う磁気・超音波を遮蔽するシールド14(遮蔽手段)と、このシールド14の内面側に装備されたICタグ20からの応答信号を受信するセンサ12(ICタグ信号受信手段)と、リーダ装置20自体の動作を制御する制御回路13(制御手段)と、を備えている。
<Reader device>
Next, the
そして、図5に示すように、リーダ装置10の電圧信号発生器11は、一対の電極にて構成されている。そして、この電極間に、制御回路13の駆動回路13cからの駆動信号に基づいて電圧が印加されると、シールド14にて囲まれた空間に、電界の変化による電圧信号が出力されることとなる。このとき、出力される電圧信号は、図7(a)に示すように、電界の強弱の変化による「0,1」の二値を表す電圧信号であり、例えば、「ICタグが存在するか」と呼びかける信号と、その呼びかけの終了信号と、を送出する。なお、図5に示すように、電圧信号発生器11上にICタグ20が付された物体が搬送され通過することとなるが、このように、ICタグ20付きの物体が位置する箇所の近辺に電圧信号発生器11を設けることで、より高精度にICタグ20と通信を行うことができる。
And as shown in FIG. 5, the
ここで、シールド14は、例えば、銅やアルミニウムにてトンネル状に形成されており、その内部では、外部からの電波や超音波が遮蔽された状態にある。そして、そのトンネル内部には、ICタグ20が付された物体が通過されるようコンベアなどが装備されており、底面には、上述した電圧信号発生器11である一対の電極が装備されている。従って、このシールド14に囲まれたトンネル内には、電圧信号発生器11から出力された電圧信号による読取信号、及び、ICタグ20から出力された超音波や電圧信号による応答信号、のみが存在することとなる。
Here, the
また、上記センサ12としての多孔性FEPは、上述したICタグ20に用いられるものと同様の構成であり、超音波や電圧信号を検出することが可能である。従って、上述したように、ICタグ20の多孔性FEP23から出力される図7(b)に示すような応答信号としての超音波や電圧信号を検出することができ、この検出した信号を、制御回路13aを介してホストコンピュータに通知する。
The porous FEP as the
また、リーダ装置10の制御回路13は、図6に示すように、ホストコンピュータと接続される制御回路13aと、符号化回路13bと、駆動回路13cと、電源回路13fと、を備え、これらの動作によって上述したように電圧信号発生器11から読取信号としての電圧信号が出力される。また、リーダ装置10の制御回路13は、フィルタ及び増幅回路13dと、符号化回路13eと、を備え、多孔性FEP12にてICタグ20から送信された超音波信号や電圧信号を検出して、制御回路13aを介してホストコンピュータに通知する。
Further, as shown in FIG. 6, the
[動作]
次に、上述したICタグシステムの動作を説明する。なお、利用場面としては、スーパーマーケットのレジを想定し、かかるレジに上述したリーダ装置10が装備されている。そして、商品にはそれぞれICタグ20が付されており、買い物客が、商品が入った買い物籠をリーダ装置10内を通過させることとする。
[Operation]
Next, the operation of the above-described IC tag system will be described. Note that a supermarket cash register is assumed as a usage scene, and the above-described
まず、リーダ装置10は、駆動回路13cにより、ICタグ20を読み取るための読取信号を表す電圧信号を発生し(図6の矢印Y1参照)、シールド14内に出力する。ここに、買い物籠に入れられた商品が搬送されてくると、読取信号がICタグ20の多孔性FEP23にて検出される(第一の工程)。このとき、シールド14内では、外部からの電波や超音波が遮蔽されているため、ICタグ20の多孔性FEP23は、より高精度に、リーダ装置10からの読取信号のみに反応しうる。そして、リーダ装置10から出力された読取信号は電圧信号であるため、電波吸収体の存在の有無に関わらず長距離に伝播し、複数の商品に付された各ICタグ20にて漏れなく検出される。
First, the
そして、ICタグ20では、上記検出した読取信号に応じて、メモリ22e内に記憶された固有のIDを、駆動回路22gへ伝達して多孔性FEP23を駆動し、応答信号となる超音波振動や電圧信号を発生させ、シールド14内に出力する(図6の矢印Y2参照)。すると、シールド14内では、外部からの電波や超音波が遮蔽されているため、シールド14の内壁に取り付けられたリーダ装置10のセンサ12にて、応答信号が高精度に検出される。これにより、リーダ装置10は、存在するICタグ20を一括して認識することができる(第二の工程)。その後、リーダ装置10にて受信された応答信号は、制御回路13aを介してホストコンピュータに通知され、会計処理される。
In the
以上のように、本実施例におけるICタグシステムは、まず、リーダ装置10から出力される読取信号に電圧信号を用いているため、電波吸収体の存在に関わらずあらゆる場面にて利用することができる。つまり、電波に敏感な装置や電子デバイスなどの貨物にも適用でき、さらには、食料品などの商品にもICタグを取り付けて利用することができる。また、超音波をも利用していないことから、人体への影響をも抑制でき、伝播距離も延ばすことができる。その結果、ICタグ20が付された物体の一括認識が可能となり、例えば、物流業界、流通業界などでICタグ20を貨物に取り付けたり、スーパーマーケットで商品に取り付けて利用することができ、物流貨物の管理やレジでの精算処理の効率の向上を図ることができる。
As described above, since the IC tag system according to the present embodiment first uses a voltage signal as a read signal output from the
次に、本発明の第2の実施例について、図8を参照して説明する。本実施例におけるICタグ120は、上述したICタグ20とほぼ同様の構成を採っているが、図8に示すように、基材フィルムに換えて、ICタグ120をアクティブ型として機能させるための薄型のフィルム電池121が設けられている。このフィルム電池121は、ICタグチップ122に給電し、これにより、読取信号の検出処理時の駆動電源として用いられたり、あるいは、応答信号発信時の駆動電源として用いられる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The IC tag 120 in this embodiment has almost the same configuration as the
このように、フィルム電池121上に多孔性FEP123を載置して構成することで、多孔性FEP23による読取信号の感度が高くなる、つまり、電圧信号である読取信号を検出したときの起電力が大きくなる、ことが実験にて確認されている。
As described above, by configuring the porous FEP 123 on the
次に、本発明の第3の実施例を、図9を参照して説明する。本実施例におけるリーダ装置110は、上述したリーダ装置10とほぼ同様の構成であるが、電圧信号発生器11の構成が異なる。この異なる構成について詳述する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The reader device 110 in the present embodiment has a configuration substantially similar to that of the
図9に示すように、本実施例におけるリーダ装置110は、まず、上記実施例同様に、トンネル状のシールド114と、その内壁に取り付けられたセンサ112と、制御回路113と、を備えている。そして、さらに、電圧信号発生器111は、シールド114の底面に位置する+電極側となる電圧可変電極111aと、シールド114自体から成るアース側電極111bと、により構成されている。これにより、両電極111a,111b間にてICタグ20が付された物体が通過する位置が挟まれた状態になり、底面からシールド114に向かって、つまり、下方から上方に向かって、読取信号となる電圧信号(電界の変化)を発生させることができる。なお、+側電極とアース側電極とを入れ替えて構成してもよい。
As shown in FIG. 9, the reader device 110 in the present embodiment first includes a tunnel-shaped
以上より、ICタグ20が通過する箇所を挟むように一対の電極が設けられているため、ICタグ20にてより精度よく検出されるよう読取信号を出力することができる。その結果、ICタグ20を高精度に一括認識することができる。
As described above, since the pair of electrodes are provided so as to sandwich the portion through which the
次に、本発明の第4の実施例を、図10を参照して説明する。本実施例におけるリーダ装置210は、装置全体を保持する筐体210aと、この筐体210aに取り付けられ読取対象となるICタグ220が付された貨物240に対して超音波振動による読取信号を出力する圧電アクチュエータ211(読取信号出力手段)と、読取信号に対するICタグ220からの応答信号を受信するセンサ212(応答信号受信手段)と、貨物240を囲い電波や超音波を遮蔽するシールド214(遮蔽手段)と、を備えている。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The reader device 210 in this embodiment outputs a reading signal by ultrasonic vibration to a case 210a holding the whole device and a cargo 240 attached to the case 210a and attached with an
圧電アクチュエータ211は、例えば、ランジュバン型圧電セラミック振動子であり、板211aを介して貨物240に当接している。そして、圧電アクチュエータ211は、超音波振動にて、図7(a)に示すような読取信号を出力しており、貨物240に対して超音波振動が直接伝達するよう出力する。このとき、本実施例における貨物240は、全てが接触して積まれているため、全ての貨物240に対して超音波による読取信号がより確実に伝達される。すると、各貨物240に付されているICタグ220にも、読取信号が伝達されることとなる。
The
そして、貨物240に取り付けられているICタグ220には、センサとして上述した多孔性FEPが設けられており、この多孔性FEPによって、超音波振動である読取信号が検出され、電気信号に変換される。また、ICタグ220には、上述同様に、読取信号の検出処理とこれに対する応答信号の出力処理を行うICタグチップが設けられている。このICタグチップにて、検出された読取信号に対する応答信号が生成され、この応答信号を出力するようセンサとして用いた多孔性FEPに電圧信号を印加して駆動する。これにより、ICタグ220上の多孔性FEPは、超音波振動や電圧信号による応答信号を出力することができる。
The
上記ICタ220から出力された応答信号は、シールド214に設けられたリーダ装置210の一部であるセンサ212にて受信される。このセンサ212は多孔性FEPにて構成されており、上述したように、超音波や電圧信号による応答信号を検出することが可能である。これにより、ICタグ220を検知することができる。
The response signal output from the
ここで、上述したICタグ220は、ほぼ図1に示すものとほぼ同様の構成を採っているが、基材フィルム21の代わりに横波フィルタを用い、その上に、多孔性FEPとICタグチップとを搭載して構成してもよい。これにより、ICタグ220が貼り付けられる物体と多孔性FEPとの間に、横波フィルタが位置することとなる。なお、横波フィルタは、例えば、水などの液体、具体的には、プラスチックの袋に水を入れたものや、ゲル状体が考えられる。
Here, the
これにより、ICタグが物体に取り付けられている場合であっても、かかる物体を透過中の他の信号に混在する横波を除去することができ、より高精度の検出を行うことができる。 Thereby, even when the IC tag is attached to an object, it is possible to remove the transverse wave mixed in other signals that are transmitted through the object, and to perform detection with higher accuracy.
本発明のICタグシステムによると、積み重ねられた貨物や買い物カゴの商品データ信号を一括認識することが可能となるため、物流業界、流通業界、スーパーマーケットのレジなどで利用することができ、産業上の利用可能性を有する。 According to the IC tag system of the present invention, it is possible to collectively recognize product data signals of stacked cargo and shopping carts, which can be used in the logistics industry, distribution industry, supermarket cash register, etc. With the availability of
10 リーダ装置
11 電圧信号発生器
12 センサ(多孔性FEP)
13 制御回路
14 シールド
20 ICタグ
21 基材フィルム
22 ICタグチップ
23 多孔性FEP
23a 発泡FEP
23b 蒸着電極
40 物体
10
13
23a Foamed FEP
Claims (6)
前記電圧信号出力手段を、一対の電極にて形成し、
前記電圧信号出力手段にて電圧信号が出力されると共に前記ICタグが付された物体が通過する箇所となる空間を囲い、少なくとも外部からの電磁波を遮蔽する遮蔽手段を備え、
前記ICタグ信号受信手段を、前記ICタグが付された物体が通過する箇所側となる前記遮蔽手段の内側に配置し、
前記一対の電極の一方を、前記遮蔽手段にて形成すると共に、当該一対の電極を、前記ICタグが付された物体が通過する箇所を挟むよう設けた、
ことを特徴とするリーダ装置。 A voltage signal output means for generating and outputting a voltage signal for reading the IC tag; an IC tag signal receiving means for detecting a response signal returned from the IC tag capable of detecting the voltage signal to the voltage signal; e Bei control means for controlling the receiving operation of the output operation and the response signal of the voltage signal, and
The voltage signal output means is formed by a pair of electrodes ,
A voltage signal is output by the voltage signal output means and a space for shielding an electromagnetic wave from the outside is provided, surrounding a space where an object to which the IC tag is attached passes.
The IC tag signal receiving means is disposed inside the shielding means on the side where the object to which the IC tag is attached passes,
One of the pair of electrodes is formed by the shielding means, and the pair of electrodes is provided so as to sandwich a portion through which an object to which the IC tag is attached passes.
A reader device.
前記ICタグが検出した読取信号に応じて応答信号を出力し、この応答信号を前記リーダ装置が受信する第二の工程と、
を有するICタグシステムの通信方法であって、
前記第一の工程は、前記リーダ装置が、前記ICタグが付された物体が通過する箇所を挟むよう設けた一対の電極により発生した電圧信号にて前記読取信号を出力すると共に、前記一対の電極の一方は、前記電圧信号が出力され前記ICタグが付された物体が通過する箇所となる空間を囲い少なくとも外部からの電磁波を遮蔽する遮蔽手段にて形成されており、前記電圧信号による読取信号を前記ICタグが検出し、
前記第二の工程は、前記ICタグが前記応答信号を電圧信号にて出力し、この電圧信号による応答信号を、前記ICタグが付された物体が通過する箇所側となる前記遮蔽手段の内側に配置されたICタグ信号受信手段にて前記リーダ装置が受信する、
ことを特徴とするICタグシステムの通信方法。 A first step in which the reader device outputs a read signal and the IC tag detects the read signal;
A second step of outputting a response signal according to the read signal detected by the IC tag, and receiving the response signal by the reader device;
A communication method of an IC tag system having
In the first step, the reader device outputs the read signal as a voltage signal generated by a pair of electrodes provided so as to sandwich a portion through which an object to which the IC tag is attached passes. One of the electrodes is formed by shielding means that surrounds a space where the object to which the voltage tag is output and the IC tag is attached passes, and at least shields electromagnetic waves from the outside. The IC tag detects the signal ,
In the second step, the IC tag outputs the response signal as a voltage signal, and the response signal based on the voltage signal is inside the shielding means on the side where the object to which the IC tag is attached passes. The reader device receives the IC tag signal receiving means arranged in the
An IC tag system communication method characterized by the above.
ことを特徴とする請求項4記載のICタグシステムの通信方法。 In the first step, the IC tag detects the read signal output as a voltage signal from the reader device with a porous piezoelectric film,
The communication method of an IC tag system according to claim 4 .
ことを特徴とする請求項4又は5記載のICタグシステムの通信方法。
In the second step, the reader device receives the response signal output as a voltage signal from the IC tag by a porous piezoelectric film.
6. A communication method for an IC tag system according to claim 4 or 5, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006217746A JP4944538B2 (en) | 2006-08-10 | 2006-08-10 | Reader device, IC tag, IC tag system using them, and communication method of IC tag system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006217746A JP4944538B2 (en) | 2006-08-10 | 2006-08-10 | Reader device, IC tag, IC tag system using them, and communication method of IC tag system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008041008A JP2008041008A (en) | 2008-02-21 |
JP4944538B2 true JP4944538B2 (en) | 2012-06-06 |
Family
ID=39175902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006217746A Expired - Fee Related JP4944538B2 (en) | 2006-08-10 | 2006-08-10 | Reader device, IC tag, IC tag system using them, and communication method of IC tag system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4944538B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012039712A (en) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Toshiba Schneider Inverter Corp | Inverter device, peripheral equipment of the same, and package |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61295678A (en) * | 1985-06-25 | 1986-12-26 | Japan Gore Tex Inc | Manufacture of piezoelectric film |
JPS63178695A (en) * | 1987-01-20 | 1988-07-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | Remote control system |
JPH03171385A (en) * | 1989-11-30 | 1991-07-24 | Sony Corp | Information card |
JP3180196B2 (en) * | 1992-05-28 | 2001-06-25 | 日本バイリーン株式会社 | Composite piezoelectric body and method of manufacturing the same |
JPH07200750A (en) * | 1993-11-29 | 1995-08-04 | Kenichi Suzuki | Data transmitter/receiver |
JPH0918377A (en) * | 1995-06-30 | 1997-01-17 | Nec Home Electron Ltd | Data communication equipment |
JP2000172811A (en) * | 1998-12-04 | 2000-06-23 | Hitachi Maxell Ltd | Housing device |
JP2005217962A (en) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Communication device and information processing apparatus equipped with it |
-
2006
- 2006-08-10 JP JP2006217746A patent/JP4944538B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008041008A (en) | 2008-02-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7755489B2 (en) | Intelligent packaging method and system based on acoustic wave devices | |
US7319393B2 (en) | RFID tags for enabling batch reading of stacks of cartons | |
US7180423B2 (en) | RFID devices for enabling reading of non-line-of-sight items | |
JP6493627B2 (en) | Attention for retail goods and retail goods with the same | |
US8026819B2 (en) | Radio tag and system | |
US20070080804A1 (en) | Systems and methods for enhanced RFID tag performance | |
US8384524B2 (en) | Passive surface acoustic wave sensing system | |
US20100066561A1 (en) | Sensor transponder unit and method for operating it | |
CN102209971A (en) | RF communication device with energy enhancement | |
US20070024447A1 (en) | Radio energy propagation channel network for detecting RFID tagged items | |
JP2007018067A (en) | Rfid tag and rfid system | |
JPWO2006109701A1 (en) | RFID system, power supply apparatus and power supply method | |
JP2008064586A (en) | Specimen feed rack | |
US20110163882A1 (en) | Passive Low Frequency Inductive Tagging | |
JP2006268578A (en) | Information providing system and image formation device | |
JP5182548B2 (en) | Tag communication device | |
JP2007200072A (en) | Reader, ic tag, and ic tag system using the same | |
JP4944538B2 (en) | Reader device, IC tag, IC tag system using them, and communication method of IC tag system | |
US10402711B1 (en) | Combined RFID tag assembly | |
JP2009193116A (en) | Ic tag equipment and rfid system using the same | |
Dong et al. | A multi-resolution passive SAW chemical sensor | |
JP4692399B2 (en) | In-case information management device | |
JP4968433B2 (en) | Non-contact type data carrier device with non-contact type switch and sensor system using non-contact type data carrier device | |
Wei et al. | Surface acoustic wave based radio frequency identification tags | |
WO2018147848A1 (en) | Signal adapters |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080812 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20100604 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110711 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110719 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110914 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120214 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120302 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150309 Year of fee payment: 3 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |