JP5304447B2 - Rfタグを内蔵したプレート及び通信システム - Google Patents
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Description
なお、本発明のプレートの用途は、上記通信システムに限らず、種々のシステム等に用いることができる。
また、前記対象物に装着されている場合に前記共振回路の共振周波数が前記質問器からの搬送波の周波数と等しくなるように、前記インピーダンスが変化するので、対象物への装着状態では、質問器からの搬送波によって誘起される起電力が大きくなるので、質問器から離れた場所であっても応答することができる。
また、以下では、プレートを装着する対象物を「ユーザの衣服」として説明を行うが、当該対象物は、どのようなものでもよく、例えば、出荷前の種々の商品や店舗内の種々の商品とすることができ、本実施形態の通信システムは、種々のシステムに適用することができる。
本実施形態に係る通信システムは、図1に示すように、宴会場内において、質問器10を内蔵したRFリーダ1と、RFタグと呼ばれる応答器20をそれぞれ内蔵した複数のプレート2A、2B、2C、・・・とから構成されている(以下、複数のプレートを総称して「プレート2」ということがある。)。また、各プレート2は、宴会場200の入口付近に設置されたテーブル204上に配置され、宴会に参加するユーザは、テーブル204上のプレート2の1つを衣服に装着して当該宴会に参加する。また、宴会から退席するユーザは、プレート2を衣服からはずしてテーブル204に返して当該宴会から退席する。
この状態において、質問器10が搬送波を送信すると、各プレート2A、2B、2C、…の各応答器20は当該搬送波に応答して、ID信号を重畳した変調波を出力する。
この状態において、質問器10が搬送波を送信すると、各プレート2A、2C、…は当該質問器10の交信距離外にあるので応答しないが、プレート2Bは「装着状態」なので応答感度が高くなり(すなわち、交信距離が長くなり)、プレート2Bの応答器20のみが質問器10に応答して、ID信号を重畳した変調波を出力する。
次に、本実施形態の通信システムの具体的な構成について説明する。なお、本通信システムは、一例として上述のようにカラオケシステムに適用されるものであるが、カラオケシステムが有するコマンダ201、リモコン202、マイク203の基本的構成等は、公知のカラオケシステムと同様のものを用いることができ、本発明の理解に直接関係のない部分であるので詳細な説明を省略する。
まず、RFリーダ1の具体的構成について説明する。
RFリーダ1は、図2に示すように、応答器20に対して搬送波を送信し当該応答器20からの応答信号を受信する質問器10と、当該質問器10を制御し、かつ当該質問器10と情報の送受信を行う制御部18とから構成されている。
プレート2は、図3に示すように、プレート本体部4と、プレート本体部4内に収納される名札6と、プレート本体部4の後部に配設され挟持部8A及び挟持部8Bを有するクリップ8と、挟持部8A及び挟持部8Bと接続されている応答器20とから構成されている。プレート2は、いわゆるネームプレートであり、ユーザの名前等が名札6に記載されており、プレート2とユーザとは予め対応付けられているものとする。また、クリップ8は、取付部材として機能する。
なお、図3は「非装着状態」を示しており、挟持部8Aと挟持部8Bとが接触している。
すなわち、プレート2は、ユーザに装着されていない場合には、挟持部8Aと挟持部8Bとが接触する「非装着状態」となり、一方、ユーザに装着されている場合には、挟持部8Aと挟持部8Bとが接触しない「装着状態」となる。なお、図4における装着状態は単なる一例であり、プレート2の装着位置は適宜選択可能である。
次に、プレート2に内蔵される応答器20の具体的な構成について説明する。
応答器20は、図5に示すように、共振回路21と、受信した電波を整流するダイオード26と、ダイオード26で整流された電流を蓄える電源27と、当該応答器20に固有の識別情報を記憶し当該情報を示すID信号を発生するID信号発生回路28と、共振回路21で受信された電波にID信号を重畳して変調波を生成する送信回路25とから構成され、共振回路21から変調波を質問器10に送信するように構成されている。また、共振回路21は、コイル部22とコンデンサ23とからなる並列接続LC回路からなる。
図6(A)は、共振回路21の共振周波数と共振回路21によって起電する起電力との関係を示している。図6(A)に示すように、共振回路21の共振周波数が、質問器10の搬送周波数(ωc)と等しい場合に起電力が最も大きくなり、共振周波数が搬送周波数から離れるにつれて、起電力が小さくなる。
一方、図6(B)は、質問器10からの距離と共振回路21によって起電する起電力との関係を示している。図6(B)に示すように、応答器20が質問器10から離れるにつれて、起電力が小さくなる。
すなわち、共振回路21の共振周波数を変化させることにより、応答器20の交信距離を変化させることができる。
以下、共振回路21のコイル部22の具体的構成について説明する。
図7に示すように、コイル部22は、コイル31と、当該コイル31に直列に接続されたコイル32と、当該コイル32の両端に接続されたスイッチ部33とから構成されている。また、スイッチ部33は、端子33Aと端子33Bを有し、各端子はそれぞれ挟持部8Aと挟持部8Bとに接続している。
「非装着状態」ではL2は短絡状態(L2=0)であるから、共振周波数(ωs)は(ωo)よりも高い周波数(+f)側に移動しており、共振回路21の共振周波数と質問器10の搬送周波数とが異なっているので、質問器10からの電波を受信した場合の共振回路21両端の起電力(ダイオード26の検波出力よって、電源27に供給できる電力)は小さくなるので、送信回路25が動作に必要な電力を得られる範囲が小さくなる。
つまり、応答器20の交信範囲は狭くなり、その交信範囲は、例えば、当該応答器20が配置されているテーブル204周辺のみとなる(図8参照)。したがって、質問器10がテーブル204付近に位置している場合のみ、テーブル204上の応答器20は質問器10に応答することができる。
一方、「装着状態」では、共振回路21の共振周波数と質問器10の搬送周波数とが等しいので、応答器20の交信範囲は、質問器10の搬送周波数と共振回路21の共振周波数が等しくない場合よりも広くなり、その交信範囲は、例えば、宴会場200全体となる(図9参照)。したがって、質問器10が宴会場200のいずれの場所に位置していても、応答器20は質問器10に応答することができる。
また、このように構成することにより、応答器20は、「装着状態」及び「非装着状態」のいずれにおいても、質問器10からの搬送波に対して応答することができる。また、応答器20は、「装着状態」と「非装着状態」とによって出力する識別情報を変更しないので、「装着状態」及び「非装着状態」のいずれにおいても、同一の識別情報で応答する。
次に、RFリーダ1で実行される処理について具体的に説明する。本実施形態では、RFリーダ1は、宴会の開始前に実行される事前数量確認処理と、宴会の途中に実行される装着状態認識処理の2つの処理を実行する。各処理は、制御部18のROM42内に記憶されており、プロセッサ41によって実行される。
まず、事前数量確認処理について図10のフローチャートを参照しつつ説明する。事前数量確認処理は、RFリーダ1がテーブル204周辺に位置する状態で実行される。
S11において、制御部18は、プレート2の必要数量を取得する。この数量は宴会の参加予定人数であり、予めRAM43に記憶していてもよく、所定の入力手段を介して取得してもよい。
S12において、制御部18は、質問器10のリレー17を送信側(すなわち、電波発信回路11側)に切り替える。
S13において、制御部18は、質問器10の電波発信回路11を制御して搬送波を送信する。
S14において、制御部18は、質問器10のリレー17を受信側(すなわち、受信回路12側)に切り替える。
S15において、制御部18は、質問器10が受信した応答器20の識別情報を取得し、RAM43に記憶する。
S16において、制御部18は、RAM43に記憶された識別情報の数量をカウントすることで、応答した応答器20(プレート2)の数量を算出し、RAM43に記憶する。このS16で算出されたプレート2の数量は、テーブル204上に配置(準備)されたプレート2の数量を意味する(以下、この数量を「配置数量」ということがある。)。
S17において、制御部18は、S11で取得したプレート2の必要数量とS16で算出したプレート2の配置数量とを比較する。
S18において、制御部18は、S17の比較結果を、所定のプロセスや所定のデバイスに出力する。この比較結果には、プレート2が宴会の参加予定人数分だけ準備されているか否かを示す情報が含まれている。
また、S11において準備すべき各プレート2の識別情報をRAM43に記憶するように構成し、S16においてRAM43に記憶された識別情報と比較することで、どのプレート2が準備されていないかについても認識することができる。
次に、装着状態認識処理について図10のフローチャートを参照しつつ説明する。装着状態認識処理は、RFリーダ1がテーブル204から離れて位置する状態で実行される。
S21において、制御部18は、プレート2の配置数量を取得する。この数量は、前述の事前数量確認処理においてRAM43に記憶されている。
S22において、制御部18は、質問器10のリレー17を送信側(すなわち、電波発信回路11側)に切り替える。
S23において、制御部18は、質問器10の電波発信回路11を制御して搬送波を送信する。
S24において、制御部18は、質問器10のリレー17を受信側(すなわち、受信回路12側)に切り替える。
S25において、制御部18は、質問器10が受信した応答器20の識別情報を取得し、RAM43に記憶する。
S26において、制御部18は、RAM43に記憶された識別情報の数量をカウントすることで、応答した応答器20(プレート2)の数量を算出する。このS26で算出されたプレート2の数量は、「装着状態」にあるプレート2の数量を意味する。
S27において、制御部18は、S21で取得した配置数量とS26で算出したプレート2の数量とを比較する。両数量が一致した場合は、宴会の参加予定者が全員参加していることを意味し、S26で算出したプレート2の数量の方が少ない場合は、宴会の参加予定者のうち参加していない人(または、退席した人)がいることを意味する。
S28において、制御部18は、S27の比較結果を、所定のプロセスや所定のデバイスに出力する。
また、この装着状態認識処理を所定の間隔で複数回行う場合、前回の装着状態認識処理で認識することができた識別情報が今回の装着状態認識処理では認識することができなかったときは、当該認識することができなかった識別情報に対応するユーザは宴会の途中で退席したことを意味する。そして、この情報をコマンダ201が用いることにより、ユーザがコマンダ201にカラオケ楽曲の予約を行っていた場合には、コマンダ201は当該予約を取り消すための処理を行うことができる。
「装着状態」におけるコンデンサ13のキャパシタンス容量は(1/(1/C1+1/C2))となり、以下に示す「非装着状態」のキャパシタンス容量C1よりも小さい。なお、このときの共振周波数(ωo)で質問器10は質問(搬送波を送信)するものとする。
そして、「非装着状態」でC2は短絡状態となるから、コンデンサ13のキャパシタンス容量はC1となりこのときの共振周波数(ωs)は(ωo)よりも低い周波数(−f)側へ移動する。この場合、コイル部22の特性の変化が共振周波数が(+f)側へ移動する場合とは移動する方向が異なるが、いずれも共振周波数(ωo)の感度特性が低くなる方向へ変化する点においては同様な作用となる(図6(A)参照)。
20…応答器、8…クリップ、8A…挟持部、8B…挟持部、21…共振回路
Claims (3)
- RFタグを内蔵し、かつ非導電性の衣服に装着して用いるプレートであって、
前記プレートは、導電性の取付部材を有し、
前記取付部材は、前記衣服を挟んで装着するための第1挟持部並びに第2挟持部、及び、前記第1挟持部並びに前記第2挟持部の前記衣服を挟む側にそれぞれ配置される2つの端子、を有し、
前記RFタグは、前記第1挟持部並びに前記第2挟持部が前記衣服を挟んだ状態及び挟まない状態のいずれにおいても、質問器からの搬送波に対して同一の識別情報で応答することができ、
前記2つの端子は、前記第1挟持部及び前記第2挟持部が前記衣服を挟まない状態では互いに直接接触し、前記第1挟持部及び前記第2挟持部が前記衣服を挟んだ状態では非接触となり、
前記RFタグは、前記2つの端子が互いに直接接触しているか否かに応じて前記質問器に対する応答に係る起電力が変化し、前記2つの端子が互いに直接接触していないときに前記質問器に対する応答に係る起電力が最大となり、
前記RFタグは、共振回路を有し、
前記共振回路のインピーダンスは、前記2つの端子が互いに直接接触しているか否かに応じて変化し、前記プレートが前記衣服に装着されている場合に前記共振回路の共振周波数が前記質問器からの搬送波の周波数と等しくなるように変化する、ことを特徴とするRFタグを内蔵したプレート。 - 前記RFタグは、前記プレートが前記衣服に装着されていない場合に前記共振回路の共振周波数が前記質問器からの搬送波の周波数とは異なるように前記インピーダンスが変化して、前記2つの端子が互いに直接接触しているときの前記質問器に対する応答に係る出力が最大とならないようにする、ことを特徴とする請求項1のRFタグを内蔵したプレート。
- 質問器とRFタグをそれぞれ内蔵した複数のプレートとからなる通信システムであって、
前記各プレートは、非導電性の衣服に装着して用いるものであり、
前記各プレートは、導電性の取付部材を有し、
前記取付部材は、前記衣服を挟んで装着するための第1挟持部並びに第2挟持部、及び、前記第1挟持部並びに前記第2挟持部の前記衣服を挟む側にそれぞれ配置される2つの端子、を有し、
前記RFタグは、前記第1挟持部並びに前記第2挟持部が前記衣服を挟んだ状態及び挟まない状態のいずれにおいても、質問器からの搬送波に対して同一の識別情報で応答することができ、
前記識別情報は、RFタグごとに異なり、
前記2つの端子は、前記第1挟持部及び前記第2挟持部が前記衣服を挟まない状態では互いに直接接触し、前記第1挟持部及び前記第2挟持部が前記衣服を挟んだ状態では非接触となり、
前記RFタグは、前記2つの端子が互いに直接接触しているか否かに応じて前記質問器に対する応答に係る起電力が変化し、前記2つの端子が互いに直接接触していないときに前記質問器に対する応答に係る起電力が最大となり、
前記RFタグは、共振回路を有し、
前記共振回路のインピーダンスは、前記2つの端子が互いに直接接触しているか否かに応じて変化し、前記プレートが前記衣服に装着されている場合に前記共振回路の共振周波数が前記質問器からの搬送波の周波数と等しくなるように変化し、
一方、前記質問器は、前記各プレートが前記衣服に装着されていない状態のときに、前記搬送波を送信し、当該搬送波に応答した識別情報の数量をカウントすることで、前記プレートの数量を認識する、ことを特徴とする通信システム。
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