JP5610548B2 - Reader - Google Patents
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Description
本発明は、RFID(Radio Frequency Identification)タグからの情報の読み取りに用いられる読取装置に関する。 The present invention relates to a reading device used for reading information from an RFID (Radio Frequency Identification) tag.
近年、非接触型のICカードに代表されるRFIDタグは、公共の交通機関、小売店での支払い、入退室管理といった多くの分野で採用されているが、RFIDタグと読取装置との間の通信は、電磁誘導を利用して行なわれるため、両者間の距離に制約がある。 In recent years, RFID tags typified by contactless IC cards have been adopted in many fields such as public transportation, payment at retail stores, and entrance / exit management, but between RFID tags and readers. Since communication is performed using electromagnetic induction, the distance between the two is limited.
つまり、RFIDタグと読取装置とが接近しすぎたり、離れすぎたりすると、両者間での通信が不可能となってしまう。図7は、RFIDタグと読取装置との通信が不可能になる領域を示す図である。 That is, if the RFID tag and the reader are too close or too far away, communication between the two becomes impossible. FIG. 7 is a diagram illustrating an area where communication between the RFID tag and the reading device is impossible.
図7において、領域Aは、読取装置のアンテナからの距離が0mm〜Xmmとなる領域であり、領域Aでは、RFIDタグは読取装置に接近しすぎとなり、両者間の通信が不可能となる。なお、RFIDタグが領域Aにあり、読取装置とRFIDタグとの通信が不可能となっている状態は、「NULL」と呼ばれている。 In FIG. 7, an area A is an area where the distance from the antenna of the reading device is 0 mm to X mm. In the area A, the RFID tag is too close to the reading device, and communication between the two becomes impossible. A state in which the RFID tag is in the area A and communication between the reader and the RFID tag is impossible is called “NULL”.
また、領域Cは、読取装置のアンテナからの距離がY(Y>X)mm以上となる領域であり、領域Cでは、RFIDタグは読取装置から離れすぎとなり、両者間の通信が不可能になる。一方、領域Bは、読取装置のアンテナからの距離がXmm〜Ymmとなる領域であり、領域Bでは、RFIDと読取装置との通信が可能となる。 Region C is a region where the distance from the antenna of the reading device is Y (Y> X) mm or more. In region C, the RFID tag is too far from the reading device, and communication between the two becomes impossible. Become. On the other hand, the region B is a region where the distance from the antenna of the reading device is Xmm to Ymm. In the region B, communication between the RFID and the reading device is possible.
このため、例えば、RFIDタグと読取装置との接近しすぎを防止する構造が、読取装置に付加されることがある。この場合、RFIDタグと読取装置との距離は構造的に制約され、NULLが回避される。 For this reason, for example, a structure that prevents the RFID tag and the reader from coming too close may be added to the reader. In this case, the distance between the RFID tag and the reading device is structurally restricted, and NULL is avoided.
また、特許文献1及び2は、RFIDタグとアンテナとの距離を測定するセンサと、測定された距離に応じて自動的に共振周波数を変更するチューニング回路とを実装した、読取装置を提案している。特許文献1又は2に開示された読取装置によれば、RFIDタグの位置に応じて、通信不可能となる領域を変更でき、通信不能な状態の発生が抑制される。
更に、特許文献3は、アンテナと接続された整合回路においてインピーダンスを調整できるようにした読取装置を開示している。具体的には、特許文献3に開示された読取装置は、整合回路に加えて、インピーダンス調整回路と、これを制御する制御ユニットとを備えている。
Further,
このうち、インピーダンス調整回路は、インピーダンス素子及びスイッチからなる直列回路を複数個備えている。そして、制御ユニットは、RFIDタグがNULLとなると、各直列回路のスイッチを切り替えて、整合回路のインピーダンスを調整する。この結果、RFIDタグに供給される電力が大きくなり、NULLが回避される。特許文献3に開示された読取装置によっても、通信不能な状態の発生が抑制される。
Among these, the impedance adjustment circuit includes a plurality of series circuits including impedance elements and switches. Then, when the RFID tag becomes NULL, the control unit switches the switch of each series circuit to adjust the impedance of the matching circuit. As a result, the power supplied to the RFID tag is increased, and NULL is avoided. Even with the reading device disclosed in
ところで、読取装置に対して、構造的に距離に制約を加える場合は、読取装置の筐体が大きくなるという問題と、実質的な通信距離が短くなるという問題とが発生してしまう。また、特許文献1及び2に開示された読取装置では、距離センサ及びその制御回路が新たに必要となるため、回路コストが大きく上昇するという問題が発生する。
By the way, when the distance is structurally limited with respect to the reading device, there arises a problem that the housing of the reading device becomes large and a problem that a substantial communication distance becomes short. Further, in the reading devices disclosed in
これに対して、特許文献3に開示された読取装置では、このような問題には対応できると考えられるが、RFIDタグと読取装置との間の通信に時間がかかるという別の問題が発生する。
On the other hand, the reading device disclosed in
即ち、特許文献3に開示された読取装置において、通信不能となる状態を回避するためには、インピーダンス調整回路に多数の直列回路を搭載する必要がある。しかし、このような構成とすると、直列回路におけるスイッチを何度も切り替えなければ、インピーダンスを適切な値に調整できない場合があり、結果、RFIDタグと読取装置との間の通信に時間がかかってしまう。
That is, in the reading apparatus disclosed in
本発明の目的の一例は、上記問題を解消し、通信不能状態の発生を抑制しつつ、RFIDタグとの通信時間の短縮化を図り得る、読取装置を提供することにある。 An example of an object of the present invention is to provide a reading apparatus that can solve the above-described problem and suppress the occurrence of an incommunicable state while shortening the communication time with the RFID tag.
上記目的を達成するため、本発明の一側面における読取装置は、RFIDタグから情報を読み取るための読取装置であって、前記情報の読み取りのための信号を出力する、アンテナと、前記信号の供給側のインピーダンスと前記RFIDタグのインピーダンスとを整合させる、整合部と、前記信号の出力及び前記情報の読み取りのための制御を行なう、制御部と、を備え、前記整合部は、複数のインピーダンス素子と、前記制御部からの指示に応じて、前記アンテナに接続させる前記インピーダンス素子の切り替えを行なうスイッチと、を備え、前記制御部は、複数の前記インピーダンス素子に対して前記アンテナに接続させる際の順序を設定し、前記RFIDタグから前記情報を読み取れない場合に、前記スイッチに対して、前記順序に従って、前記インピーダンス素子の切り替えを行なわせ、その後、再度前記情報の読み取りを実行する、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a reading device according to one aspect of the present invention is a reading device for reading information from an RFID tag, which outputs a signal for reading the information, and supply of the signal A matching unit that matches the impedance of the RFID tag with the impedance of the RFID tag, and a control unit that performs control for outputting the signal and reading the information, and the matching unit includes a plurality of impedance elements. And a switch for switching the impedance element to be connected to the antenna in response to an instruction from the control unit, wherein the control unit is configured to connect the plurality of impedance elements to the antenna. When the order is set and the information cannot be read from the RFID tag, the switch is followed according to the order. Te, to perform the switching of the impedance element, then perform a read again the information, characterized in that.
以上のように、本発明における読取装置によれば、通信不能状態の発生を抑制しつつ、RFIDタグとの通信時間の短縮化を図ることができる。 As described above, according to the reading device of the present invention, it is possible to shorten the communication time with the RFID tag while suppressing the occurrence of the communication disabled state.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1における読取装置について、図1〜図3を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the reading apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[装置構成]
最初に、本実施の形態1における読取装置10の構成を、図1及び図2を用いて説明ずる。図1は、本発明の実施の形態1における読取装置の構成を示すブロック図である。図2は、図1に示す整合部の具体的構成を示す構成図である。
[Device configuration]
First, the configuration of the
図1に示す、本実施の形態1における読取装置10は、RFIDタグ20から、情報を読み取るための装置である。図1の例では、RFIDタグ20は、カード状に形成されたICカードであり、以下、「ICカード20」と表記する。なお、本実施の形態1において、RFIDタグは、カード状に限定されることはなく、ラベル状、はがき状、帯状等いずれであっても良い。
The
図1に示すように、読取装置10は、アンテナ11と、整合部12と、制御部13と、RF部14とを備えている。更に、読取装置10は、読み取った情報の出力先となる上位システム30に接続されている。上位システム30としては、交通機関の自動改札システム、入退管理システム、商品管理システム、などが挙げられる。
As shown in FIG. 1, the
また、アンテナ11は、情報の読み取りのための信号(以下「情報読取用信号」と表記する。)の出力に用いられる。RF部14は、整合部12を介して、アンテナ11に情報読取用信号を供給する。
The
具体的には、RF部14は、搬送波となる高周波を生成し、これを増幅した後、搬送波に情報読取信号をのせて出力する。アンテナは、情報読取用信号を搬送する搬送波(電波)を放射する。また、RF部14は、ICカード20が負荷変調によって情報を出力すると、検波及び復調を行なって情報を抽出し、抽出した情報を制御部13に出力する。
Specifically, the
整合部12は、情報読取用信号の供給側(RF部14)のインピーダンスとICカード(RFID)20のインピーダンスとを整合させる整合回路である。具体的には、図2に示すように、整合部12は、RF部14とアンテナ12とを接続させる配線124と、配線上に設けられた結合容量125とを備えている。
The matching
また、図2に示すように、整合部12は、更に、インピーダンス素子121及び122と、スイッチ120とを備えている。このうち、スイッチ120は、制御部13からの指示に応じて、アンテナ11(配線124)に接続させるインピーダンス素子を切り替える。
As shown in FIG. 2, the
制御部13は、情報読取用信号の出力及び情報の読み取りのための制御、具体的には、RF部14の制御を行なう。また、制御部13は、RF部14の制御に加えて、インピーダンス素子121及び122に対してアンテナ11に接続させる際の順序を設定する。そして、制御部13は、ICカード20から情報を読み取れない場合が発生すると、スイッチ120に対して、設定順序に従って、インピーダンス素子の切り替えを行なわせ、その後、再度、情報の読み取りを実行する。
The
このように、本実施の形態1における読取装置10では、ICカードの読み取りの可否をインプットとして、整合回路におけるインピーダンスが切り替えられる。つまり、ICカード20がアンテナ11に近づいて、情報読取用信号の供給側のインピーダンスが、ICカード20のインピーダンスからずれた場合は、再度、インピーダンス整合が行なわれる。結果、ミスマッチロスが小さくなり、送信電力は大きくなるので、ICカードからの情報の読み取りが可能となる。
As described above, in the
従って、本実施の形態1における読取装置10によれば、距離に制約を与える構造は必要ないので、実質的な通信距離が短くなるという問題が発生する余地はない。また、距離センサ及びその制御回路は、必要とされないので、回路コストが上昇するという問題も発生しない。
Therefore, according to the
更に、本実施の形態1では、情報の読取が不可能であった場合のインピーダンス整合は、インピーダンス素子を、設定順序に沿って切り替えることによって行なわれるので、RFIDタグと読取装置10との間の通信にかかる時間を短縮できる。また、本実施の形態1では、順序の設定の仕方は、特に限定されるものではないが、無駄な切り替えが発生しないように、例えば、順序は、過去の実績、読取装置10の使用環境等に基づいて設定されているのが好ましい。
Further, in the first embodiment, impedance matching when information cannot be read is performed by switching the impedance elements in accordance with the setting order. Therefore, between the RFID tag and the
また、本実施の形態1において、インピーダンス素子121及び122の具体例としては、チップコンデンサ、インダクタなどが挙げられる。そして、各インピーダンス素子の仕様は、例えば、ICカード20とアンテナとの距離が確保されている場合(図7に示す領域B参照)、又はICカード20がアンテナに接近し過ぎている場合(図7に示す領域A参照)に、情報読取用信号の供給側のインピーダンスとICカード20のインピーダンスとの整合が図られるように設定される。
In the first embodiment, specific examples of the
更に、本実施の形態1において、インピーダンス素子の数は、限定されず、2以上であれば良い。また、インピーダンス素子の数が3以上であるときは、各インピーダンス素子の仕様は、ICカード20とアンテナとの距離が確保されている場合、ICカード20がアンテナに接近し過ぎている場合に加えて、それぞれの前後の場合にも整合が図られるように設定される。
Furthermore, in the first embodiment, the number of impedance elements is not limited and may be two or more. When the number of impedance elements is 3 or more, the specification of each impedance element is in addition to the case where the distance between the
また、本実施の形態1において、スイッチ120は、制御部13からの指示に応じてインピーダンス素子の切り替えを行なえるものであれば特に限定されるものではない。具体例としては、ディスクリート部品の高周波スイッチが挙げられる。この場合、スイッチ120は、各インピーダンス素子に対応する複数のダイオードを備えており、制御部13からの制御信号に応じてダイオードを切り替える。結果、インピーダンス素子の切り替えが実行される。
In the first embodiment, the
更に、各インピーダンス素子が、単体スイッチの機能を有している場合であれば、スイッチ120は、各インピーダンス素子のスイッチ機能によって構成されていても良い。この場合は、回路の簡易化を図ることができ、整合部12の製造コストの低減が図られる。
Furthermore, if each impedance element has a function of a single switch, the
[装置動作]
次に、本発明の実施の形態1における読取装置10の動作について図3を用いて説明する。図3は、本発明の実施の形態1における読取装置の動作を示すフロー図である。また、以下の説明では、適宜、図1及び図2を参照する。
[Device operation]
Next, the operation of the
更に、以下においては、(1)ICカード20が領域Bに位置している場合、(2)ICカード20が領域Aに位置している場合、及び(3)ICカード20が領域Cに位置している場合のそれぞれについて(図7参照)、読取装置10の動作を説明する。
Further, in the following, (1) the
まず、読取装置10の初期設定について説明する。整合部12は、図2に示したように、2つのインピーダンス素子121及び122を備えている。よって、整合部12における整合回路のパターン数Nは「2」となる(N=2)。なお、本実施の形態1では、Nは2以上(N≧2)であれば良い。
First, the initial setting of the
インピーダンス素子121の仕様は、ICカード20がアンテナに接近し過ぎている場合(図7に示す領域A参照)に、情報読取用信号の供給側のインピーダンスとICカード20のインピーダンスとの整合が図られるように設定されている。インピーダンス素子122の仕様は、ICカード20とアンテナとの距離が確保されている場合(図7に示す領域B参照)に、情報読取用信号の供給側のインピーダンスとICカード20のインピーダンスとの整合が図られるように設定されている。
The specification of the
また、図3の例では、制御部13は、インピーダンス素子をアンテナ11に接続させる際の切り替えの順序を、(1)インピーダンス素子122、(2)インピーダンス素子121の順に設定する。よって、初期状態では、インピーダンス素子122が整合回路に接続されており、このとき、図3に示す変数xの値は1となる(x=1)。また、インピーダンス素子121が整合回路に接続された状態では、変数xの値は2となる(x=2)。
In the example of FIG. 3, the
(1)ICカードが領域Bにある場合
最初に、制御部13は、順序が先頭のインピーダンス素子を整合回路に接続させ、そして、RF部14に、情報読取用信号を乗せた搬送波を生成させて、これを出力させる。これにより、アンテナ11から、情報読取信号が送信される(ステップA1)。
(1) When IC card is in region B First, the
次に、制御部13は、ICカード20からの情報の読み取りが可能であったかどうかを判定する(ステップA2)。具体的には、制御部13は、RF部14から、それによって抽出された情報が出力されてきているかどうかを判定する。
Next, the
ICカード20は、図7に示す領域Bに位置しており、更に、初期状態(x=1)ではインピーダンス素子122が整合回路に接続されているので、情報の読み取りは可能となる。ステップA2において、制御部13は、読み取りが可能であると判定する(ステップA2においてYes)。
The
制御部13がステップA2においてYesと判定した場合は、情報読取装置10において、情報の読み取りのための処理は終了する。なお、この後、制御部13は、更に、読み取った情報を上位システム30(図1参照)に送信するといった処理も行なう。
When the
また、制御部13は、ステップA2においてYesと判定した後に、更に、xの値が1より大きいかどうかを判定することができる。この場合、上述したように、初期状態(x=1)であるので、制御部13は、xの値が1より大きくないと判定する。そして、この結果から、制御部13は、ICカード20はアンテナ11から一定の距離をおいた領域(領域B)に位置していると判断する。
The
(2)ICカードが領域Aにある場合
最初に、上記(1)の場合と同様に、制御部13は、順序が先頭のインピーダンス素子を整合回路に接続させ、そして、RF部14に、アンテナ11を介して、情報読取信号を送信させる(ステップA1)。続いて、制御部13は、ICカード20からの情報の読み取りが可能であったかどうかを判定する(ステップA2)。
(2) When IC Card is in Area A First, as in the case of (1) above, the
ICカード20は、図7に示す領域Aに位置しており、更に、初期状態(x=1)ではインピーダンス素子122が整合回路に接続されているので、インピーダンスが整合せず、情報の読み取りは不可能となる。ステップA2において、制御部13は、読み取りが不可能であると判定する(ステップA2においてNo)。
The
次に、制御部13は、xの値に「1」を加算する(ステップA3)。これにより、xの値は「2」となる(x=2)。続いて、制御部13は、xの値がN(=2)以下であるかどうかを判定する(ステップA4)。
Next, the
上述したように、x=2となっているので、ステップA4において、制御部13は、xの値はN以下であると判定する(ステップA4においてYes)。次に、制御部13は、整合部12のスイッチ120にインピーダンス素子の切り替えを指示し(ステップA5)、その後、再度、ステップA1を実行する。これにより、インピーダンス素子121が整合回路に接続された状態で、情報の読み取りが実行される。
As described above, since x = 2, in step A4, the
次に、ステップA1の実行後、制御部13は、ステップA2を実行して、ICカード20からの情報の読み取りが可能であったかどうかを判定する。この場合は、インピーダンス素子121が整合回路に接続されているので、インピーダンスが整合し、情報の読み取りは可能となる(ステップA2においてYes)。
Next, after executing Step A1, the
制御部13がステップA2においてYesと判定した場合は、情報読取装置10において、情報の読み取りのための処理は終了する。なお、この後、制御部13は、更に、読み取った情報を上位システム30(図1参照)に送信するといった処理も行なう。
When the
また、制御部13は、(1)の場合と同様に、(2)の場合においても、ステップA2においてYesと判定した後に、更に、xの値が1より大きいかどうかを判定することができる。上述したように、x=2であるので、制御部13は、xの値が1より大きいと判定する。そして、この結果から、制御部13は、ICカード20はアンテナ11に最接近した領域(領域A)に位置していると判断する。
Further, similarly to the case of (1), the
(3)ICカードが領域Cにある場合
最初に、上記(1)及び(2)の場合と同様に、制御部13は、順序が先頭のインピーダンス素子を整合回路に接続させ、そして、RF部14に、アンテナ11を介して、情報読取信号を送信させる(ステップA1)。続いて、制御部13は、ICカード20からの情報の読み取りが可能であったかどうかを判定する(ステップA2)。
(3) When IC card is in region C First, as in the case of (1) and (2) above, the
ICカード20は、図7に示す領域Cに位置しており、インピーダンスを整合させるインピーダンス素子は存在しないので、情報の読み取りは不可能となる。よって、ステップA2において、制御部13は、読み取りが不可能であると判定する(ステップA2においてNo)。
Since the
次に、制御部13は、ステップA3及びA4を実行する。この場合も、上記(2)の場合と同様に、ステップA4において、制御部13は、xの値はN以下であると判定する。そして、制御部13は、ステップA5でインピーダンス素子を切り替えた後、再度、ステップA1を実行する。
Next, the
次に、制御部13は、再度、ステップA2を実行するが、ステップA5でインピーダンス素子が切り替えられていても情報の読み取りは不可能となるので、ステップA2において、再度、読み取りが不可能であると判定する。
Next, the
従って、制御部13は、ステップA3及びA4を実行するが、ステップA3でxの値は「3」となるので、ステップA4において、xの値はN以下でないと判定する(ステップA4においてNo)。その後、制御部13は、ICカード20はアンテナ11から離れすぎた領域(領域C)に位置していると判断する(ステップA6)。
Therefore, although the
ステップA6の実行により、情報読取装置10において、情報の読み取りのための処理は終了する。但し、制御部13は、上位システム30(図1参照)に対しては、ICカード20の位置が離れすぎていることによって情報を読み取れない旨を通知する。
By executing step A6, the
以上のように本実施の形態1では、ICカード20からの情報の読み取りができなかったことをインプットとして、インピーダンス素子の切り替えが行なわれる。また、その切り替えの順序は、無駄な切り替えが発生し難いように、設定されている。従って、情報読取装置10によれば、通信不能状態の発生を抑制しつつ、ICカード(RFIDタグ)20との通信時間の短縮化を図ることができる。
As described above, in the first embodiment, the impedance element is switched with the input that information could not be read from the
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2における読取装置について、図4〜図6を参照しながら説明する。
(Embodiment 2)
Next, a reading apparatus according to
[装置構成]
最初に、本実施の形態2における読取装置の構成を、図4を用いて説明ずる。図4は、本発明の実施の形態2における読取装置が備える整合部の具体的構成を示す構成図である。
[Device configuration]
First, the configuration of the reading apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a specific configuration of the matching unit included in the reading device according to the second embodiment of the present invention.
本実施の形態2における読取装置は、制御部が情報の読み取りの実績に応じて設定順序の見直しを行なう点において、実施の形態1で図1に示した読取装置10と異なっている。以下に、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
The reading device according to the second embodiment is different from the
なお、図4に示すように、本実施の形態2では、整合部12は、3つのインピーダンス素子121〜123を備えているが、これはインピーダンス素子の数を限定する趣旨ではない。また、これらの点以外においては、本実施の形態2における読取装置は、図1に示した読取装置10と同様であるので、以下の説明では、適宜、図1を参酌する。
As shown in FIG. 4, in the second embodiment, matching
本実施の形態2においては、制御部13は、インピーダンス素子毎に、ICカード20からの情報の読み取りが可能となった回数を計測し、回数が多いほど順位が早くなるように、切り替えの際の順序を設定する。また、制御部13は、回数が同じとなった2以上のインピーダンス素子に対しては、情報の読み取りが可能となった時期が新しいほど順位が早くなるように、順序を設定することもできる。
In the second embodiment, the
このため、本実施の形態2においては、実運用上で最も使用頻度の高いインピーダンス素子が優先的に選択されるため、インピーダンス素子の切り替えにかかる時間を短縮化でき、結果、ICカードと読取装置との間の通信時間をいっそう短縮化できる。 For this reason, in the second embodiment, since the most frequently used impedance element in actual operation is preferentially selected, the time required for switching the impedance element can be shortened. As a result, the IC card and the reader Communication time between them can be further shortened.
また、本実施の形態2では、インピーダンス素子それぞれの回数の合計に対して閾値が設定されていても良い。この場合、制御部13は、回数の合計が閾値を越えると、最も古い時期に実行された情報の読み取りを回数に含んでいるインピーダンス素子について、その回数を減算することができる。この結果、切り替えの際の設定順序がよりいっそう適切なものとなる。
In the second embodiment, a threshold may be set for the total number of impedance elements. In this case, when the total number of times exceeds the threshold value, the
ここで、図4及び図5を参照しながら、制御部13による順序の設定処理の具体例について説明する。図5は、本発明の実施の形態2における設定処理の一連の流れを説明するための図であり、図5(a)〜図5(g)それぞれは、設定処理における主な工程を示している。なお、以下の説明では、インピーダンス素子121を「A」、インピーダンス素子122を「B」、インピーダンス素子123を「C」と表記する(図4参照)。
Here, a specific example of order setting processing by the
まず、図5(a)に示すように、初期状態では、切り替えの順序は、「A→B→C」に設定されている。また、各インピーダンス素子において、ICカード20からの情報の読み取りが可能となった回数(以下「読取成功回数」と表記する。)の初期値は、「0」に設定されている。 First, as shown in FIG. 5A, in the initial state, the switching order is set to “A → B → C”. In each impedance element, the initial value of the number of times information can be read from the IC card 20 (hereinafter referred to as “the number of successful readings”) is set to “0”.
次に、図5(b)に示すように、1回目の通信により、ICカード20からの情報の読み取りが成功するとする。整合回路には、Aが接続されているので、制御部13は、Aの読取成功回数に「1」を加算する。
Next, as shown in FIG. 5B, it is assumed that reading of information from the
この場合、最も回数が多いのは、Aの読取成功回数であるので、順序は、初期状態「A→B→C」のままである。 In this case, since the highest number of times is the number of successful readings of A, the order remains the initial state “A → B → C”.
次に、図5(c)に示すように、整合回路に接続されているインピーダンス素子が、Bに切り替えられた状態で、2回目の通信が行なわれ、ICカード20からの情報の読み取りが成功するとする。制御部13は、Bの読取成功回数に「1」を加算する。
Next, as shown in FIG. 5C, the second time communication is performed with the impedance element connected to the matching circuit switched to B, and reading of information from the
この場合、Aの読取成功回数と、Bの読取成功回数とは、共に「1」であるが、情報の読み取りが可能となった時期が新しいのは、Bである。従って、制御部13は、順序を入れ替え、「B→A→C」の順に変更する。
In this case, the number of successful readings of A and the number of successful readings of B are both “1”, but it is B that has a new time when information can be read. Therefore, the
次に、図5(d)に示すように、整合回路に接続されているインピーダンス素子が、再度、Aに切り替えられた状態で、3回目の通信が行なわれ、ICカード20からの情報の読み取りが成功するとする。制御部13は、Aの読取成功回数に「1」を加算する。
Next, as shown in FIG. 5D, in a state where the impedance element connected to the matching circuit is switched to A again, the third communication is performed and information is read from the
この場合、最も回数が多いのは、Aの読取成功回数となるので、制御部13は、順序を入れ替え、「A→B→C」の順に変更する。
In this case, since the highest number of times is the number of successful readings of A, the
次に、図5(e)に示すように、整合回路に接続されているインピーダンス素子が、Cに切り替えられた状態で、4回目の通信が行なわれ、ICカード20からの情報の読み取りが成功するとする。制御部13は、Cの読取成功回数に「1」を加算する。
Next, as shown in FIG. 5E, with the impedance element connected to the matching circuit switched to C, the fourth communication is performed, and the reading of information from the
この場合、Cの読取成功回数と、Bの読取成功回数とは、共に「1」であるが、情報の読み取りが可能となった時期が新しいのは、Cである。但し、読取成功回数が最も多いのは、Aのままである。従って、制御部13は、順序を入れ替え、「A→C→B」の順に変更する。
In this case, the number of successful readings of C and the number of successful readings of B are both “1”, but it is C that has a new time when information can be read. However, A has the highest number of successful readings. Therefore, the
次に、図5(f)に示すように、インピーダンス素子それぞれの読取成功回数の合計に対して、閾値として「100」が設定されているとする。そして、読取成功回数の合計が100回になったときに、Aの読取成功回数が「4」、Bの読取成功回数が「90」、Cの読取成功回数が「6」であったとする。 Next, as shown in FIG. 5F, it is assumed that “100” is set as the threshold for the total number of successful readings of each impedance element. Then, when the total number of successful readings reaches 100, it is assumed that the number of successful readings of A is “4”, the number of successful readings of B is “90”, and the number of successful readings of C is “6”.
この場合、順序は、「B→C→A」に設定される。また、この場合の順序は、読取装置の設置環境、RFIDタグの種類などに応じた最適な順序であると考えられる。よって、閾値を超えた時点で、順序は固定されても良い。 In this case, the order is set as “B → C → A”. Further, the order in this case is considered to be the optimum order according to the installation environment of the reader, the type of RFID tag, and the like. Therefore, the order may be fixed when the threshold value is exceeded.
一方、図5(g)に示すように、インピーダンス素子それぞれの読取成功回数の合計が、閾値を超えた場合に、制御部13は、最も古い時期に実行された情報の読み取りを成功読取回数に含んでいるインピーダンス素子について、その成功読取回数を減算することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 5G, when the total number of successful readings of the impedance elements exceeds the threshold, the
例えば、整合回路に接続されているインピーダンス素子が、Cに切り替えられた状態で、101回目の通信が行なわれ、ICカード20からの情報の読み取りが成功するとする。制御部13は、Cの読取成功回数に「1」を加算すると共に、1回目の通信での情報の読み取りに成功したAの読取成功回数から「1」を減算する。
For example, assume that the 101st communication is performed in a state where the impedance element connected to the matching circuit is switched to C, and reading of information from the
このように、読取成功回数の合計を固定値とした上で、新しく読み取りが成功する度に各成功読取回数を更新すれば、読取装置の設置環境が変わった場合等において、迅速に順序の最適化を行なうことが可能となる。なお、図5(g)の例では、順序に変動は無く、「B→C→A」のままとなる。 In this way, if the number of successful readings is set to a fixed value and the number of successful readings is updated each time a new reading is successful, the order can be optimized quickly when the installation environment of the reading device changes. Can be performed. In the example of FIG. 5G, there is no change in the order, and “B → C → A” remains.
[装置動作]
次に、本発明の実施の形態2における読取装置の動作について図6を用いて説明する。図6は、本発明の実施の形態2における読取装置の動作を示すフロー図である。また、以下の説明では、適宜、図1及び図2を参照する。
[Device operation]
Next, the operation of the reading apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the reading apparatus according to
まず、本実施の形態2における読取装置の初期設定について説明する。整合部12は、図4に示したように、3つのインピーダンス素子121〜123(A、B、C)を備えている。よって、整合部12における整合回路のパターン数Nは「3」となる(N=3)。
First, the initial setting of the reading apparatus according to the second embodiment will be described. As shown in FIG. 4, the matching
また、各インピーダンス素子の仕様は、情報読取用信号の供給側のインピーダンスとICカード20のインピーダンスとの整合が図られるときの、ICカード20とアンテナ11との距離が、A、B、Cの順で長くなるように、設定されている。更に、A、B、Cそれぞれの成功読取回数を「a」、「b」、「c」とし、それぞれの初期値は「0」とする。
The specifications of each impedance element are such that the distance between the
例えば、Aのインピーダンス素子121は、ICカードのアンテナからの距離が0mm〜5mmとなる領域に対応し、Bのインピーダンス素子122は、ICカードのアンテナからの距離が5mm〜15mmとなる領域に対応し、Cのインピーダンス素子123は、ICカードのアンテナからの距離が15mm〜20mmとなる領域に対応する。
For example, the
また、図6では、xは、インピーダンス素子の順序を管理する変数であり、順位が先頭のインピーダンス素子が整合回路に接続された状態では、変数xの値は1に設定される(x=1)。また、順位が2番目のインピーダンス素子が整合回路に接続された状態では、変数xの値は2に設定され(x=2)、順位が3番目のインピーダンス素子が整合回路に接続された状態では、変数xの値は3に設定される(x=3)。 In FIG. 6, x is a variable for managing the order of the impedance elements, and the value of the variable x is set to 1 (x = 1) in a state where the first impedance element in the rank is connected to the matching circuit. ). In the state where the second impedance element is connected to the matching circuit, the value of the variable x is set to 2 (x = 2), and in the state where the third impedance element is connected to the matching circuit. The value of the variable x is set to 3 (x = 3).
最初に、図6に示すように、制御部13は、各インピーダンス素子の成功読取回数a、b、cの値をメモリ等の記憶装置(図示せず)から読み出す(ステップB1)。なお、一度もICカード20からの情報の読み取りが行なわれていない場合、各成功読取回数がリセットされている場合は、a、b、cそれぞれの値は初期状態の「0」となる。
First, as shown in FIG. 6, the
次に、制御部13は、最新の情報の読取時に使用されたインピーダンス素子を特定し、そして、特定したインピーダンス素子と、読み込んだ各成功読取回数a〜cとに基づいて、図5に示した処理に沿って切り替えの順序を設定する(ステップB2)。また、ステップB2において、制御部13は、xの値を1に設定する(x=1)。
Next, the
続いて、ステップB1及びB2の実行後、制御部13は、順序が先頭のインピーダンス素子を整合回路に接続させ、そして、RF部14に、情報読取用信号を乗せた搬送波を生成させて、これを出力させる。これにより、アンテナ11から、情報読取信号が送信される(ステップB3)。
Subsequently, after executing Steps B1 and B2, the
次に、制御部13は、ICカード20からの情報の読み取りが可能であったかどうかを判定する(ステップB4)。具体的には、制御部13は、RF部14から、それによって抽出された情報が出力されてきているかどうかを判定する。
Next, the
ステップB4の判定の結果、ICカード20からの情報の読み取りが可能であった場合は、制御部13は、整合回路に接続されているインピーダンス素子の成功読取回数に「1」を加算する(ステップB5)。また、ステップB5では、制御部13は、加算後の成功読取回数を記憶装置(図示せず)に格納する。
As a result of the determination in step B4, if the information can be read from the
更に、a、b、cの合計に対して閾値が設定されている場合であれば、ステップB5において、制御部13は、合計が閾値を超えているかどうかを判断することができる。そして、制御部13は、合計が閾値を越えると判断する場合は、最も古い時期に実行された情報の読み取りを成功読取回数に含んでいるインピーダンス素子について、その成功読取回数を減算する。
Furthermore, if a threshold is set for the sum of a, b, and c, in step B5, the
一方、ステップB4の判定の結果、ICカード20からの情報の読み取りが不可能であった場合は、制御部13は、xの値に「1」を加算する(ステップB6)。続いて、制御部13は、xの値がN(=3)以下であるかどうかを判定する(ステップB7)。
On the other hand, if the result of determination in step B4 is that information cannot be read from the
ステップB7の判定の結果、xの値がN以下である場合は、制御部13は、整合部12のスイッチ120にインピーダンス素子の切り替えを指示し(ステップB8)、その後、再度、ステップB3を実行する。
As a result of the determination in step B7, when the value of x is N or less, the
一方、ステップB7の判定の結果、xの値がN以下でない場合は、制御部13は、ICカード20はアンテナ11から離れすぎた領域(領域C:図7参照)に位置していると判断する(ステップB9)。
On the other hand, if the value of x is not less than or equal to N as a result of the determination in step B7, the
制御部13がステップB5又はステップB9を実行すると、情報読取装置10において、情報の読み取りのための処理は終了する。なお、この後、制御部13は、更に、読み取った情報を上位システム30(図1参照)に送信するといった処理も行なう。
When the
以上のステップB1〜B9は、利用者が、ICカード20を、読取装置のアンテナ11に近づける度に実行される。つまり、本実施の形態における読取装置では、ICカードとの通信が行なわれる度に、過去の成功読取回数に基づいて、インピーダンス素子について最適な順序が設定される。
The above steps B1 to B9 are executed each time the user brings the
このように、本実施の形態2によれば、上述したように、実運用上で最も使用頻度の高いインピーダンス素子が優先的に選択される。よって、インピーダンス素子の切り替えにかかる時間を短縮化でき、ICカードと読取装置との間の通信時間はいっそう短縮化される。 Thus, according to the second embodiment, as described above, the impedance element that is most frequently used in actual operation is preferentially selected. Therefore, the time required for switching the impedance element can be shortened, and the communication time between the IC card and the reader is further shortened.
以上のように、本発明によれば、ICカードなどのRFIDタグと読取装置との通信不能状態の発生を抑制しつつ、両者間の通信時間の短縮化を図ることができる。本発明は、RFIDタグを用いた情報の読み取りが必要となる全ての分野、例えば、交通機関での自動管理システム乗車券の確認処理、入退管理システム、小売店での商品管理システムなどで有用である。 As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the communication time between the RFID tag such as an IC card and the reader while suppressing the occurrence of the communication disabled state. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful in all fields that require reading of information using an RFID tag, for example, an automatic management system in a transportation system, a confirmation process of a ticket, an entrance / exit management system, a merchandise management system in a retail store, etc. It is.
10 読取装置
11 アンテナ
12 整合部
13 制御部
14 RF部
20 ICカード
30 上位システム
120 スイッチ
121 インピーダンス素子
122 インピーダンス素子
123 インピーダンス素子
124 配線
125 結合容量
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記情報の読み取りのための信号を出力する、アンテナと、
前記信号の供給側のインピーダンスと前記RFIDタグのインピーダンスとを整合させる、整合部と、
前記信号の出力及び前記情報の読み取りのための制御を行なう、制御部と、
を備え、
前記整合部は、
複数のインピーダンス素子と、
前記制御部からの指示に応じて、前記アンテナに接続させる前記インピーダンス素子の切り替えを行なうスイッチと、を備え、
前記制御部は、
前記インピーダンス素子毎に、前記RFIDタグからの前記情報の読み取りが可能となった回数を計測し、
更に、前記インピーダンス素子それぞれの前記回数の合計に対して閾値が設定されており、前記合計が閾値を越えた場合は、最も古い時期に実行された前記情報の読み取りを回数に含んでいる前記インピーダンス素子について、その前記回数を減算し、
そして、回数が多いほど順位が早くなるようにして、複数の前記インピーダンス素子に対して前記アンテナに接続させる際の順序を設定し、
前記RFIDタグから前記情報を読み取れない場合に、前記スイッチに対して、前記順序に従って、前記インピーダンス素子の切り替えを行なわせ、その後、再度前記情報の読み取りを実行する、
ことを特徴とする読取装置。 A reading device for reading information from an RFID tag,
An antenna for outputting a signal for reading the information;
A matching unit that matches the impedance of the signal supply side with the impedance of the RFID tag;
A control unit that performs control for outputting the signal and reading the information;
With
The matching portion is
A plurality of impedance elements;
A switch for switching the impedance element to be connected to the antenna in response to an instruction from the control unit,
The controller is
For each impedance element, measure the number of times the information can be read from the RFID tag,
Furthermore, a threshold is set for the total number of times of each of the impedance elements, and when the total exceeds the threshold, the impedance includes the reading of the information executed at the oldest time. Subtract the number of times for the element,
And, the higher the number of times, the faster the order, the order when connecting to the antenna for a plurality of the impedance elements,
When the information cannot be read from the RFID tag, the switch is made to switch the impedance element according to the order, and then the information is read again.
A reading device.
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