JP6387194B2

JP6387194B2 - Ｒｆｉｄシステム

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Publication number: JP6387194B2
Application number: JP2017539170A
Authority: JP
Inventors: 典貢佐伯
Original assignee: TAKAYA CORPORATION
Current assignee: TAKAYA CORPORATION
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2016-09-06
Publication date: 2018-09-05
Anticipated expiration: 2036-09-06
Also published as: JPWO2017043482A1; WO2017043482A1

Description

本発明は、ＲＦＩＤ型のＲＦタグを搭載した管理対象についてその姿勢や配置に関する情報を取得するＲＦＩＤシステムに関する。

ＩＣカードを用いたシステムとして、試合に関する情報を記憶するＩＣカードと、選手に関する情報が赤外線のパターンとして記録された選手カードとを用い、端末装置の選手カード配置パネル上に配置された選手カードの位置を加味して試合を進行させるカードゲーム装置が公知となっている（特許文献１）。この装置では、管理対象物である選手カードに電池を搭載せずに、位置、表裏、及び回転角を識別している。

ＲＦＩＤタグシステムとして、アンテナエレメントをマトリクス状に並べたマトリックスアンテナと、ＲＦＩＤタグと交信中のアンテナエレメントの座標位置をＲＦＩＤタグの位置と判定する位置判定ユニットとを備えるシステムが公知となっている（特許文献２）。このシステムでは、マトリクスアンテナのスキャンによって、ＲＦＩＤタグを取り付けた管理対象物の位置だけでなく回転を検知することができる（図１６〜１８等参照）。

ＩＣタグを用いた移動体管理システムとして、ＩＣタグと送受信部とを有し移動体に装着される移動体側端末等を備えるシステムが公知となっている（特許文献３）。このシステムでは、移動体に対してＩＣタグのほかに、ＧＰＳ受信機、加速度センサー等を搭載することによって、位置その他の状態を検知することができる（段落〔００２２〕参照）。

しかしながら、上記特許文献１の装置では、管理対象カードの傾きを検知することができない。また、特許文献１の装置では、複数の管理対象カードが重なるといずれの管理対象カードも検出できなくなる。さらに、特許文献１の装置では、管理対象カードに保持している情報を変更することが容易でない。

特許文献２の装置では、管理対象物の回転角を検知する場合、１つの管理対象物に複数のＲＦＩＤタグを搭載する必要があり、装置構成が複雑化する割に検出できる情報が少ない。なお、特許文献２の装置では、姿勢としてアンテナ平行面上の回転角のみを検出するに過ぎない。また、特許文献２の装置では、複数のアンテナエレメントが略同一平面上に配置されていないと管理対象物の回転角を検出することができない。

特許文献３の装置は、通信基地局やＧＰＳの情報から管理対象物の位置を特定するものであり、広範囲な領域内での位置特定を目的とした技術であるため、カードその他の管理対象物について狭い領域で細かな位置情報を取得することは困難である。

特開２００２−３０１２６４号公報特開２００６−１４１１０号公報特開２００７−３２４９４５号公報

本発明は、上記背景技術の問題に鑑みてなされたものであり、カードその他の比較的小型の管理対象の位置及び姿勢を簡易かつ正確に検出できるＲＦＩＤシステムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るＲＦＩＤシステムは、１つ以上の管理対象にそれぞれ取り付けられたＲＦタグのデータを読み取るリーダーライターと、リーダーライターに接続されてＲＦタグとの通信を可能にする複数のＲＦＩＤアンテナと、リーダーライターを制御する管理装置とを備え、ＲＦタグは、当該ＲＦタグの姿勢情報を取得する姿勢情報検出部と、姿勢情報を保管するためのメモリーと、タグ制御部とを有し、複数のＲＦＩＤアンテナのいずれか１つ以上から供給される電力によって動作し、タグ制御部は、姿勢情報検出部によって取得した姿勢情報をメモリーに保管するとともに、リーダーライターからの要求に応じてメモリーから姿勢情報を読み出してリーダーライターに送信し、管理装置は、メモリーから姿勢情報を読み出した際にＲＦタグに給電したＲＦＩＤアンテナからＲＦタグの配置に関する位置情報を得る。ここで、姿勢情報検出部は、例えばＲＦタグに及ぼされる機械的又は磁気的な情報を検出するためのセンサーを内蔵するものとできる。

上記ＲＦＩＤシステムでは、タグ制御部が、リーダーライターからの要求に応じて姿勢情報検出部によって取得した姿勢情報を読み出してリーダーライターに送信するので、複数のＲＦＩＤアンテナによって得た位置情報に付帯させて姿勢情報を得ることができる。

第１実施形態に係るＲＦＩＤシステムについて説明するブロック図である。図１のシステムのカード配置識別システムへの適用を説明する図である。図１のシステムを構成するＲＦタグ又はカードの構造を説明するブロック図である。図４Ａ及び図４Ｂは、ループアンテナの配列を説明する図である。図１に示すループアンテナ及びその周辺の回路を説明する図である。図１のシステムの変形例を説明する図である。図１のシステムの別の変形例を説明する図である。第２実施形態に係るＲＦＩＤシステムに用いられるＲＦタグ又はカードについて説明する図である。

〔第１実施形態〕
以下、図１等を参照して、本発明の第１実施形態に係るＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムについて説明する。

図１に示すＲＦＩＤシステム１００は、管理対象５０の固有情報、位置情報、及び回転角その他の姿勢情報を特定するためのものであり、信号の送受信用のアンテナ装置１０と、アンテナ装置１０のうち特定のループアンテナ（ＲＦＩＤアンテナ）を動作させるアンテナ切替装置２０と、アンテナ装置１０を駆動するリーダーライター３０と、リーダーライター３０を動作させてカードの配置を識別する管理装置８０とを備える。

ＲＦＩＤシステム１００による管理対象５０は、本実施形態の場合、例えば矩形で薄板状の外観を有するカードである。各管理対象５０は、無線タグであるＲＦタグ６０を内蔵し、例えば内部外周にリーダーライター３０と通信するためのタグアンテナ６１を有する。

図２は、図１のＲＦＩＤシステム１００をカード配置識別システムに適用した例を説明するものである。ＲＦＩＤシステム１００は、これを内蔵するケース７０の盤面７１上に載置された管理対象５０である複数のカード５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃのそれぞれについて、盤面７１上の配置を位置情報として検出し、盤面７１上における向き（例えばｙ軸を基準とする回転角θ）を姿勢情報として検出する。なお、カード配置識別システムは、例えば遊戯装置として用いることができる。この場合、盤面７１は、プレイフィールドとなり、盤面７１上に複数のカード、フィギュア等のアイテムを配置して使用する。

図３を参照して、ＲＦタグ６０の構造について説明する。ＲＦタグ６０は、アンテナ装置１０を構成するループアンテナ（ＲＦＩＤアンテナ）から供給される電力によって動作するものであり、タグアンテナ６１と、ＲＦ回路６２と、メモリー６４と、姿勢情報検出部６６と、タグ制御部６８とを有する。

タグアンテナ６１は、図１に示すように、管理対象５０の例えば外周に対応する輪郭を有し、管理対象５０の輪郭に対して例えば対称性を有する状態で埋め込まれている。タグアンテナ６１は、リーダーライター３０からの無線信号を含む電波を受けて電力を発生する。

ＲＦ回路６２は、受信した電波からデータを復調するとともにタグ制御部６８から出力されたデータから無線信号を生成してタグアンテナ６１に出力する。なお、詳細な説明は省略するが、ＲＦ回路６２に付随して給電回路が設けられており、タグアンテナ６１で受けた電力をＲＦ回路６２、メモリー６４、姿勢情報検出部６６、及びタグ制御部６８に供給する。

メモリー６４は、不揮発性メモリーを有し、ＲＦタグ６０の動作を記述したプログラムを記憶する。メモリー６４には、ＲＦタグ６０の固有ＩＤ情報が保管されている。メモリー６４には、固有ＩＤ情報に付随して認証用データを保管することもできる。また、メモリー６４には、ＲＦ回路６２や姿勢情報検出部６６等を適切に動作させるためのデータが格納されており、姿勢情報検出部６６を動作させて得た姿勢情報を保管することができる。メモリー６４は、特定の情報に関して読出し専用に設定することができる。

姿勢情報検出部６６は、本実施形態の場合、ＲＦタグ６０の方位角又は回転角を検出するための地磁気センサー６６ａと、地磁気センサー６６ａの駆動回路６６ｂとを内蔵している。地磁気センサー６６ａは、例えば複数のホール素子を組み合わせたものからなり、駆動回路６６ｂは、地磁気センサー６６ａの検出出力を利用してＲＦタグ６０の方位角を決定する。姿勢情報検出部６６は、検出した方位角をデジタルデータ又はアナログデータとしてタグ制御部６８に出力する。

タグ制御部６８は、タグアンテナ６１、ＲＦ回路６２、メモリー６４、及び姿勢情報検出部６６の動作を統括的に制御するロジック回路である。タグ制御部６８は、タグアンテナ６１及びＲＦ回路６２を介してリーダーライター３０から受信したコマンドに従って動作し、例えばメモリー６４に保管された固有ＩＤ情報や姿勢情報（具体的には方位角）を含むデータをタグアンテナ６１等を介してリーダーライター３０に送信するといった各種応答の処理を行う。

特に、本実施形態のタグ制御部６８は、リーダーライター３０の要求に応じて、固有ＩＤ情報その他の固有情報だけでなく、姿勢情報検出部６６を動作させて得たＲＦタグ６０の方位角つまり管理対象５０の方位角をＲＦ回路６２及びタグアンテナ６１を介してリーダーライター３０に送信する。

以上のように、タグ制御部６８は、アンテナ装置１０を構成する複数のループアンテナ（ＲＦＩＤアンテナ）のいずれか１つ以上から受信した電磁波から得た電力によって姿勢情報検出部を動作させることによって取得させた姿勢情報をメモリー６４に保管し、電磁波に姿勢情報の読み出しを要求する制御信号が含まれる場合、メモリー６４に保管された姿勢情報をリーダーライター３０に送信する。なお、以上の場合、姿勢情報検出部６６を含むＲＦタグ６０をループアンテナ（ＲＦＩＤアンテナ）からの供給電力のみで動作させることができ、電源を持たないＲＦタグ６０を姿勢センサーとして機能させることができるものとなっている。

図１に戻って、アンテナ装置１０は、ｘ方向用の第１アンテナユニット１１と、ｙ方向用の第２アンテナユニット１２とを有する。

第１アンテナユニット１１は、第１の方向である横のｘ方向に延び当該第１の方向に対して直交する状態で交差する第２の方向である縦のｙ方向に例えば等間隔その他の所定間隔で並べられた複数の第１ループアンテナ（ＲＦＩＤアンテナ）１３と、これらの第１ループアンテナ１３に付随して設けられた複数のマッチング回路１４とを備える。具体例では、第１ループアンテナ１３は、ｎ（ｎは自然数）個の第１ループアンテナＲ１〜Ｒ５，…Ｒｎからなり、マッチング回路１４も、ｎ個のマッチング回路ＭＲ１〜ＭＲ５，…ＭＲｎからなる。

図４Ａに模式的に示すように、第１アンテナユニット１１の第１ループアンテナＲ１〜Ｒｎは、マッチング回路ＭＲ１〜ＭＲｎにそれぞれ個別に接続されている。第１ループアンテナＲ１〜Ｒｎは、全体としてｘ方向及びｙ方向２次元的な広がりを有する第１アンテナ面ＡＰ１を形成している。なお、各第１ループアンテナＲ１〜Ｒｎの中心軸間の間隔は、第１ループアンテナＲ１〜Ｒｎの配列間隔ＳＲ１と略等しくなっている。

図５に模式的に示すように、第１アンテナユニット１１は、第１ループアンテナＲ１〜Ｒｎとマッチング回路ＭＲ１〜ＭＲｎとの間に配置されて第１ループアンテナＲ１〜Ｒｎを個別に短絡することができるスイッチ回路１８をさらに有している。

図１に戻って、第２アンテナユニット１２は、第２の方向である縦のｙ方向に延び第１の方向である横のｘ方向に例えば等間隔その他の所定間隔で並べられた複数の第２ループアンテナ（ＲＦＩＤアンテナ）１５と、これらの第２ループアンテナ１５に付随して設けられた複数のマッチング回路１６とを備える。具体例では、第２ループアンテナ１５は、ｎ個の第２ループアンテナＣ１〜Ｃ５，…Ｃｎからなり、マッチング回路１６も、ｎ個のマッチング回路ＭＣ１〜ＭＣ５，…ＭＣｎからなる。

なお、第２アンテナユニット１２を構成する第２ループアンテナ（ＲＦＩＤアンテナ）１５の数は、第１アンテナユニット１１を構成する第１ループアンテナ（ＲＦＩＤアンテナ）１３の数と一致させても相違させてもよい。

図４Ｂに模式的に示すように、第２アンテナユニット１２の第２ループアンテナＣ１〜Ｃｎは、マッチング回路ＭＣ１〜ＭＣｎにそれぞれ個別に接続されている。第２ループアンテナＣ１〜Ｃｎは、全体としてｘ方向及びｙ方向２次元的な広がりを有する第２アンテナ面ＡＰ２を形成している。この第２アンテナ面ＡＰ２は、第１アンテナ面ＡＰ１と重畳しており、略等しい面積を有する。なお、各第２ループアンテナＣ１〜Ｃｎの中心軸間の間隔は、第２ループアンテナＣ１〜Ｃｎの配列間隔ＳＣ１と略等しくなっている。具体例では、第２ループアンテナＣ１〜Ｃｎの配列間隔ＳＣ１は、第１ループアンテナＲ１〜Ｒｎの配列間隔ＳＲ１と略等しくしているが、両配列間隔ＳＣ１，ＳＲ１を異なるものとすることもできる。また、第２ループアンテナＣ１〜Ｃｎのループ幅Ｗｃは、第１ループアンテナＲ１〜Ｒｎのループ幅Ｗｒと略等しくしているが、両ループ幅Ｗｒ，Ｗｃを異なるものとすることもできる。

以上の場合、第１ループアンテナＲ１〜Ｒｎと第２ループアンテナＣ１〜Ｃｎとが交差する位置として、ＲＦタグ６０（あるいはこれを取り付けた管理対象５０）の位置情報を得ることができる。つまり、少数のアンテナによって位置情報を得ることができる。

図１に戻って、第２アンテナユニット１２は、図示を省略するが、第２ループアンテナＣ１〜Ｃｎとマッチング回路ＭＣ１〜ＭＣｎとの間に配置されて第２ループアンテナＣ１〜Ｃｎを個別に短絡することができるスイッチ回路をさらに有している。なお、第２アンテナユニット１２のスイッチ回路は、第１アンテナユニット１１のスイッチ回路１８と同様の構造を有している。

アンテナ切替装置２０は、リーダーライター３０からの制御信号に基づいて動作しており、第１ループアンテナＲ１〜Ｒｎ及び第２ループアンテナＣ１〜Ｃｎのいずれか１つを循環的に選択して動作させる。この際、アンテナ切替装置２０は、図５のスイッチ回路１８によって、第１ループアンテナＲ１〜Ｒｎ及び第２ループアンテナＣ１〜Ｃｎのうち選択されず動作させないループアンテナを短絡させる。つまり、リーダーライター３０が管理対象５０からＲＦタグのデータを読み取るアンテナとして、ループアンテナＲ１〜Ｒｎ，Ｃ１〜Ｃｎのうちいずれかのループアンテナを選択した時は、このループアンテナに接続された上記スイッチ回路１８が開放状態となることで共振アンテナとして機能する。一方、リーダーライター３０が管理対象５０からＲＦタグのデータを読み取るアンテナとして、ループアンテナＲ１〜Ｒｎ，Ｃ１〜Ｃｎのうちいずれかを選択していない時は、このループアンテナに接続された上記スイッチ回路１８が短絡状態となることで共振アンテナとして機能しなくなる。これにより、選択しているループアンテナの特性に、他のループアンテナが影響を与えないようにし、当該他のループアンテナの共振周波数をずらすことができ、管理対象５０のＲＦタグからのデータの読み取り結果から得られる位置情報の精度を高めることができる。以上のように、ＲＦＩＤシステム１００は、複数のＲＦＩＤアンテナとしての第１ループアンテナＲ１〜Ｒｎや第２ループアンテナＣ１〜Ｃｎを選択的にリーダーライター３０に接続するアンテナ切替装置２０を備えることで、各アンテナＲ１〜Ｒｎ，Ｃ１〜ＣｎのいずれによってＲＦタグへの給電が行われたかを特定でき、単一のリーダーライター３０によって広範囲に亘って位置情報を得ることができる。また、ＲＦＩＤシステム１００は、各ループアンテナＲ１〜Ｒｎ，Ｃ１〜Ｃｎを短絡することができるスイッチ回路１８を有することで、アンテナ切替装置２０によって選択されたループアンテナと、選択されなかったループアンテナとの間での電磁誘導が生じることを回避し、両ループアンテナに関してＲＦタグ６０との間で通信可能なエリアが干渉することを抑制できる。

なお、図６に示すように、アンテナ切替装置２０を第１ループアンテナＲ１〜Ｒｎと第２ループアンテナＣ１〜Ｃｎとに個別に設けることができ、この場合、各アンテナ切替装置２０にリーダーライター３０を設けることができる。さらに、第１ループアンテナＲ１〜Ｒｎを小グループに分割して、各グループごとにアンテナ切替装置２０やリーダーライター３０を設けることもできる。さらに、図７に示すように、管理装置８０によって複数タイプのリーダーライター３０を動作させることができる。この場合、１つのリーダーライター３０によって１つのループアンテナ１１８を直接動作させつつ、別のリーダーライター３０によって１つ以上のアンテナ切替装置２０を介してアンテナ切替装置２０に接続された複数のループアンテナ１１８を切り換えつつ動作させることができる。なお、図７のループアンテナ１１８は、図１のループアンテナＲ１〜Ｒｎ，Ｃ１〜Ｃｎ及びマッチング回路１４，１６に相当し、ループアンテナ１１８を特定することで、ｍを自然数として検出したＲＦタグ６０−１〜６０−ｍ（すなわち管理対象５０−１〜５０−ｍ）について盤面７１上の位置情報を取得することができる。さらに、各ＲＦタグ６０−１〜６０−ｍからは、管理対象５０−１〜５０−ｍを特定する固有情報とともに管理対象５０−１〜５０−ｍの姿勢情報を取得することができる。

図１に示すリーダーライター３０は、詳細な説明を省略するが、送信信号を生成する送信回路と、受信信号を受け取って解読する受信回路と、リーダーライター３０の動作を制御する制御回路とを備える。これらのうち制御回路は、アンテナ切替装置２０及びスイッチ回路１８に制御信号を出力することで、ループアンテナＲ１〜Ｒｎ，Ｃ１〜Ｃｎのうちいずれか１つのループアンテナを選択して検出動作を行なわせる。リーダーライター３０は、選択されたループアンテナによって検出された受信信号から管理対象５０内のＲＦタグの固有ＩＤ情報等のタグ情報を抽出するとともに、固有ＩＤ情報（タグ情報）に関連付けて選択されたループアンテナＲ１〜Ｒｎ，Ｃ１〜Ｃｎの番号（アンテナ情報）を取得する。

管理装置８０は、リーダーライター３０の動作を制御しており、リーダーライター３０によって読み取ったＲＦタグ６０すなわち管理対象５０の固有ＩＤ情報等のタグ情報と、その際選択されて読み取りに利用されたループアンテナＲ１〜Ｒｎ，Ｃ１〜Ｃｎの番号等であるアンテナ情報とを関連付けて保管する。ここで、１つのＲＦタグ６０に関連づけられて保管される複数のアンテナ情報、つまりループアンテナＲ１〜Ｒｎ，Ｃ１〜Ｃｎの番号の組み合わせは、アンテナ１３，１５の交点を与え、ＲＦタグ６０の位置情報に相当するものとなっている。つまり、管理装置８０は、管理対象５０を特定するタグ情報とともに、管理対象５０の位置情報を保管する。この位置情報は、ＲＦタグ６０すなわち管理対象５０の盤面７１上におけるディスクリートな位置を示すものであり、ｘｙ座標において第１ループアンテナＲ１〜Ｒｎの配列間隔ＳＲ１や第２ループアンテナＣ１〜Ｃｎの配列間隔ＳＣ１を最小単位とする格子上の点又はマス目を表す。また、管理装置８０は、管理対象５０の固有ＩＤ情報等とともに読み出したＲＦタグ６０の方位角つまり管理対象５０の方位角を、位置情報と関連付けて保管する。つまり、管理対象５０の固有ＩＤ情報（固有情報）とともに、この管理対象５０の方位角である姿勢情報と、ディスクリートなｘｙ座標位置である位置情報とが記憶部８１に保管される。すなわち、管理装置８０は、リーダーライター３０から通知された各種データ又は情報に基づいて１つのＲＦタグ６０に関連づけられた複数のアンテナ情報を検出することができ、これによって、当該１つのＲＦタグ６０が存在するアンテナの交点を算出することができる。また、この際、盤面７１の方位角が既知又は検出可能であれば、具体的には例えばケース７０にその方位角を検出するセンサーを内蔵させておけば、管理装置８０は、管理対象５０又はＲＦタグ６０の姿勢情報としての方位角を、盤面７１上の例えばｙ軸を基準とするｚ軸周りの回転角に変換して記憶部８１に保管し管理することができる。さらに、管理装置８０は、管理対象５０又はＲＦタグ６０の位置情報及び姿勢情報を時刻とともに記録することができる。この場合、管理対象５０の移動及び姿勢の軌跡を記録し分析することができる。

以上で説明した第１実施形態のＲＦＩＤシステム１００では、タグ制御部６８が、リーダーライター３０からの要求に応じて姿勢情報検出部６６によって取得した姿勢情報を読み出してリーダーライター３０に送信するので、複数のループアンテナ（ＲＦＩＤアンテナ）Ｒ１〜Ｒｎ，Ｃ１〜Ｃｎによって得た位置情報に付帯させて方位又は回転に関する姿勢情報を得ることができる。また、ＲＦタグ６０にはバッテリーやＧＰＳ位置検出装置を搭載しないため、スマートフォン、ビーコン等を使用した同様のシステムよりも簡易かつ安価に位置姿勢検出システムを構築できる。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係るＲＦＩＤシステムについて説明する。なお、第２実施形態に係るＲＦＩＤシステムは、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。第２実施形態の場合、管理対象５０がカード状である場合に限らず、例えば立体的な形状となって傾斜状態も変化させることができる。

図８に示すように、第２実施形態のＲＦＩＤシステムを構成するＲＦタグ６０は、姿勢情報検出部６６において、ＲＦタグ６０の傾きを検出するための加速度センサー６６ｃと、加速度センサー６６ｃの駆動回路６６ｄとを内蔵している。加速度センサー６６ｃは、例えばＭＥＭＳ加速度センサーからなり、駆動回路６６ｄは、加速度センサー６６ｃの検出出力を利用してＲＦタグ６０の傾斜角（例えば重力加速度の受け方に基づくＲＦタグ６０の傾き角）を決定する。姿勢情報検出部６６は、検出した傾斜角をデジタルデータ又はアナログデータとしてタグ制御部６８に出力する。なお、傾斜角は、単なる傾斜量を示すものに限らず、ＲＦタグ６０を基準とする角度傾斜の方位を示すようなものとできる。姿勢情報検出部６６に関して纏めると、以上の場合、姿勢情報検出部６６は、ＲＦタグ６０（管理対象５０）の方位だけでなく、ＲＦタグ６０（管理対象５０）の方位若しくは回転、及び傾きを検出することができる。また、ＲＦタグ６０（管理対象５０）の３次元的な姿勢を管理することができる。

結果的に、管理装置８０は、管理対象５０又はＲＦタグ６０の姿勢情報として、その方位角及び傾斜角を一括して管理することになる。

本実施形態の場合、位置情報に付帯させて、管理対象５０の方位又は回転に関する姿勢情報だけでなく、管理対象５０の傾斜に関する姿勢情報を得ることができる。つまり、本実施形態において得られる姿勢情報は、３次元的な回転姿勢の情報となる。なお、管理対象５０がカード状である場合、本実施形態のＲＦＩＤシステムによって、方位又は回転に関する姿勢情報とともに裏表の姿勢情報を取得することができる。

以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、アンテナユニット１１，１２のアンテナ面ＡＰ１，ＡＰ２の輪郭形状は、四角形であったが、これに限らず、様々な形状とすることができる。

また、管理対象５０の位置情報と姿勢情報とをすべて検出するのではなく、例えば管理対象５０の姿勢情報のみを検出することもできる。

上記のように、第１ループアンテナＲ１〜Ｒｎの配列間隔ＳＲ１と、第２ループアンテナＣ１〜Ｃｎの配列間隔ＳＣ１とは、互いに一致させたり相違させたりすることができるが、第１ループアンテナＲ１〜Ｒｎ内で、ループアンテナ１３の配列間隔が異なっていてもよく、同様に、第２ループアンテナＣ１〜Ｃｎ内で、ループアンテナ１５の配列間隔が異なっていてもよい。さらに、第１ループアンテナＲ１〜Ｒｎや第２ループアンテナＣ１〜Ｃｎ内で、ループアンテナ１３，１５のループ幅が互いに異なっていてもよい。

以上では、第１ループアンテナＲ１〜Ｒｎのうち１つのループアンテナ１３と、第２ループアンテナＣ１〜Ｃｎのうち１つのループアンテナ１５との交点領域には１つのＲＦタグ６０が存在することが前提となっていたが、斯かる交点領域の１つに複数のＲＦタグ６０が存在してもよい。この場合、１つの交点領域に配置した複数のＲＦタグ６０すなわち複数のカードの情報を識別することになる。

以上では、１つの管理対象５０に１つのＲＦタグ６０を組み込むことを前提としていたが、１つの管理対象５０に複数のＲＦタグ６０を組み込んでもよい。

以上では、リーダーライター３０がアンテナ情報を得て管理装置８０に送信することが前提となっていたが、管理装置８０側でアンテナ情報を指定することができる。具体的には、管理装置８０から、読み取りを行うアンテナを指定するため、アンテナ番号を含むアンテナ切替コマンドをリーダーライター３０に対して送信する。リーダーライター３０は、アンテナ番号によって指定されたループアンテナを選択する。管理装置８０は、リードコマンドをリーダーライター３０に対して送信する。リーダーライター３０は、読み取り処理を行い、ＲＦタグ６０から得たデータ（以下タグデータとも呼ぶ）のみを管理装置８０に送信する。管理装置８０は、自身が指定したアンテナ番号が分かっているので、そのアンテナ番号と、それに応じて取得したタグデータとを関連づけて管理する。すなわち、以上のような場合、管理装置８０側でループアンテナを指定することによってアンテナ情報を得て、アンテナの交点を算出することになる。

Claims

１つ以上の管理対象にそれぞれ取り付けられたＲＦタグのデータを読み取るリーダーライターと、
前記リーダーライターに接続されて前記ＲＦタグとの通信を可能にするとともに前記ＲＦタグに電力を供給する複数のＲＦＩＤアンテナと、
前記リーダーライターを制御する管理装置とを備え、
前記ＲＦタグは、前記複数のＲＦＩＤアンテナのいずれか１つ以上と通信可能で電力を得ることが可能な範囲内における当該ＲＦタグの姿勢情報を取得する姿勢情報検出部と、前記姿勢情報を保管するためのメモリーと、タグ制御部とを有し、
前記タグ制御部は、電力を供給されているあいだ前記姿勢情報検出部によって取得した前記姿勢情報を前記メモリーに保管するとともに、前記リーダーライターからの要求に応じて前記メモリーから前記姿勢情報を読み出して前記リーダーライターに送信し、
前記管理装置は、前記メモリーから前記姿勢情報を読み出した際に前記ＲＦタグに給電したＲＦＩＤアンテナから前記ＲＦタグの配置に関する位置情報を得るＲＦＩＤシステム。
前記ＲＦタグは、前記複数のＲＦＩＤアンテナのいずれか１つ以上から供給される電力のみによって動作する、請求項１に記載のＲＦＩＤシステム。
前記管理装置は、前記姿勢情報から前記ＲＦタグに取り付けられた前記管理対象の姿勢の変化を検出する、請求項１に記載のＲＦＩＤシステム。
前記姿勢情報検出部は、前記姿勢情報として、前記ＲＦタグの方位若しくは回転、及び傾きを検出する、請求項１に記載のＲＦＩＤシステム。
前記複数のＲＦＩＤアンテナを選択的に前記リーダーライターに接続するアンテナ切替装置をさらに備える、請求項１に記載のＲＦＩＤシステム。
前記タグ制御部は、前記複数のＲＦＩＤアンテナのいずれか１つ以上から受信した電磁波から得た電力によって前記姿勢情報検出部を動作させることによって取得させた姿勢情報を前記メモリーに保管し、前記電磁波に前記姿勢情報の読み出しを要求する制御信号が含まれる場合、前記メモリーに保管された前記姿勢情報を前記リーダーライターに送信する、請求項１に記載のＲＦＩＤシステム。
第１アンテナユニットと、第２アンテナユニットとをさらに備え、
前記第１アンテナユニットは、第１の方向に延び当該第１の方向に交差する第２の方向に所定の間隔で並べられた複数の第１ループアンテナを前記複数のＲＦＩＤアンテナとして有し、第１のアンテナ面を形成し、
前記第２アンテナユニットは、前記第２の方向に延び前記第１の方向に所定の間隔で並べられた複数の第２ループアンテナを前記複数のＲＦＩＤアンテナとして有し、第２のアンテナ面を形成し、
前記第１のアンテナ面と前記第２のアンテナ面とは、重畳する、請求項１に記載のＲＦＩＤシステム。
前記リーダーライターは、前記第１及び第２アンテナユニットの前記複数の第１及び第２ループアンテナを区別しつつＲＦタグのデータを読み取り、読み取りが可能であったループアンテナを特定するアンテナ情報とＲＦタグのデータとを組み合わせて前記管理装置に通知し、
前記管理装置は、前記リーダーライターから通知された複数の前記アンテナ情報と前記データから得たＲＦタグを特定するタグ情報とに基づいて、アンテナの交点を算出し、データを得たＲＦタグの位置情報を得る、請求項７に記載のＲＦＩＤシステム。
前記リーダーライターは、前記第１及び第２アンテナユニットの前記複数の第１及び第２ループアンテナのうち前記管理装置から指定されたループアンテナによってＲＦタグのデータを読み取って前記管理装置に通知し、
前記管理装置は、前記リーダーライターに指定したアンテナ情報と、前記リーダーライターから通知された前記データから得たＲＦタグを特定するタグ情報とに基づいて、アンテナの交点を算出し、データを得たＲＦタグの位置情報を得る、請求項７に記載のＲＦＩＤシステム。
前記複数のＲＦＩＤアンテナを選択的に前記リーダーライターに接続するアンテナ切替装置をさらに備え、
各ＲＦＩＤアンテナは、ループアンテナと、前記ループアンテナに付随して設けられたマッチング回路と、前記ループアンテナを短絡することができるスイッチ回路とを有する、請求項１に記載のＲＦＩＤシステム。
前記姿勢情報検出部として、前記ＲＦタグの方位角又は回転角を検出する地磁気センサーを内蔵する、請求項１に記載のＲＦＩＤシステム。
前記姿勢情報検出部として、前記ＲＦタグの傾きを検出する加速度センサーを内蔵する、請求項１に記載のＲＦＩＤシステム。