JP7334032B2 - RFID tag reader/writer device - Google Patents

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Description

本発明は、検体、細胞、薬剤等を挿入して保存する検体チューブの保管位置を管理すると共に、検体チューブ内に保存した検体等の保存物に関する情報を読み取り、書き込むために使用されるRFIDタグリーダ・ライタ装置に関する。 The present invention is an RFID tag reader used to manage the storage position of a specimen tube into which specimens, cells, drugs, etc. are inserted and stored, and to read and write information related to specimens and other objects stored in the specimen tube. - Regarding the writer device.

試験、検査等において、検体、細胞、薬剤等を挿入して保存するために、広く検体チューブが使用されている。そして、試験等では多数本の検体チューブを使用するため、1本当たりの保管スペースは極力小さくすることが要求される。
よって、検体チューブは、その充填効率を上げるために、検体チューブ同士が接触する程度に狭い間隔、すなわち、略密着状態で収納ケースに収納され、保管されている。その間隔は、よく使用されている一般的な検体チューブ、収納ケースの場合には、14mmピッチ程度である。
さらに、小径、小型の検体チューブが使用される場合には、これよりもさらに狭いピッチで収納ケースに保管されている。
2. Description of the Related Art Specimen tubes are widely used for inserting and storing specimens, cells, drugs, etc. in tests, examinations, and the like. Since a large number of sample tubes are used in tests and the like, it is required to minimize the storage space for each tube.
Therefore, in order to increase the filling efficiency, the sample tubes are housed and stored in the storage case at such a narrow interval that the sample tubes come into contact with each other, that is, in a substantially close contact state. The interval is about 14 mm pitch in the case of a commonly used sample tube and storage case.
Furthermore, when small-diameter and small-sized sample tubes are used, they are stored in the storage case at a narrower pitch than this.

このような検体チューブを管理する場合には、通常、検体チューブの周面に保存物に関する情報を手書きして、その情報を作業者が目視で読み取ったり、バーコード、二次元コード(以下、バーコードと二次元コードを含めてバーコードという。)を印刷したラベルを検体チューブの周面に貼着して、バーコードリーダによってその情報を読み取るようにしていた。 When managing such sample tubes, usually, information about the stored items is handwritten on the circumference of the sample tube, and the information can be visually read by an operator, bar-coded, or two-dimensional code (hereinafter referred to as bar code). Codes and two-dimensional codes are collectively referred to as barcodes.) is attached to the circumference of the sample tube, and the information is read by a barcode reader.

しかし、手書きした表示又はバーコードを読み取る際は、収納ケースから該当する検体チューブを取り出し、目視でその表示を読み取ったり、バーコードリーダをバーコードに近接させて読み取る必要があり、読み取り作業は煩雑で時間を要するものであった。
例えば、10行×10列の100本の検体チューブを収納した収納ケースの場合には、全ての検体チューブの保存物の情報を読み取るのに極めて長い時間を要すると共に、その手間も計り知れないものであった。
又、検体チューブの保存物の情報を読み取る際、収納ケース内における検体チューブの保管位置も同時に確認する必要があるため、作業はさらに煩雑なものとなっていた。
However, when reading handwritten indications or barcodes, it is necessary to remove the corresponding sample tube from the storage case and visually read the indication, or bring the barcode reader close to the barcode to read it, which makes the reading work complicated. It was time consuming.
For example, in the case of a storage case containing 100 sample tubes arranged in 10 rows and 10 columns, it takes an extremely long time to read the information on the stored items of all the sample tubes, and the time and effort required is immeasurable. Met.
In addition, when reading the information on the sample tube stored, it is necessary to confirm the storage position of the sample tube in the storage case at the same time, which makes the work even more complicated.

さらに、検体チューブを-80℃に保持したディープフリーザ内や、-196℃に保持した液体窒素タンク内に保管してある場合には、ディープフリーザ等から取り出し、常温の作業室内に置くと、検体チューブの表面には白い霜が付着するため、保存物に関する情報が読み取り難いという問題があった。
又、液体窒素タンクから検体チューブを取り出すと、接着力が低下しているために、検体チューブに貼着したラベルが剥離してしまうという問題もあった。
Furthermore, if the sample tube is stored in a deep freezer maintained at -80°C or in a liquid nitrogen tank maintained at -196°C, removing it from the deep freezer, etc. and placing it in a work room at room temperature will Since white frost adheres to the surface of the tube, there is a problem that it is difficult to read the information about the stored items.
In addition, when the sample tube is taken out from the liquid nitrogen tank, the adhesive force is reduced, so there is a problem that the label attached to the sample tube is peeled off.

そこで、光学的方法によらない、無線通信技術を適用したRFIDタグによって、検体チューブを管理する方法が採用されるようになってきた。
この場合は、検体チューブの底面又は周面にRFIDタグを貼着又は付設し、そのRFIDタグに保存物に関する情報を記憶させたり、RFIDタグのUIDをキーとして利用し、データベースに記憶させた保存物に関する情報と紐付けるようにする。
そして、RFIDタグの読み取り及び書き込みは、RFIDタグリーダ・ライタ装置のアンテナをRFIDタグに近接することによって実行する。
Therefore, a method of managing sample tubes by using RFID tags to which wireless communication technology is applied without relying on optical methods has come to be adopted.
In this case, an RFID tag is attached or attached to the bottom surface or the peripheral surface of the sample tube, information about the stored item is stored in the RFID tag, or the UID of the RFID tag is used as a key and stored in a database. Try to associate it with information about the object.
Reading and writing of the RFID tag is performed by bringing the antenna of the RFID tag reader/writer device close to the RFID tag.

しかし、上記のように、検体チューブは、略密着状態で収納ケースに収納され、保管されているから、そのままの状態でRFIDタグリーダ・ライタ装置のアンテナをRFIDタグに近接すると、隣接するアンテナ同士が互いに影響を及ぼして、特定のRFIDタグと確実に交信し、情報を正確に読み取ることができない虞があった。 However, as described above, the specimen tube is stored and stored in the storage case in a substantially close contact. There is a risk that they will affect each other, making it impossible to reliably communicate with a specific RFID tag and read information accurately.

そこで、隣接する複数のアンテナ同士が互いに影響を及ぼすことなく、特定のRFIDタグと確実に通信することができるように改良を加えたRFIDタグリーダ・ライタ装置が提案されている。 Therefore, an RFID tag reader/writer device has been proposed that is improved so that a plurality of adjacent antennas can communicate with a specific RFID tag without affecting each other.

例えば、特許文献1に示すものは、RFIDタグリーダ・ライタ装置のアンテナを第1アンテナコイルの上に同一構成の第2アンテナコイルを配置した重層アンテナとし、第1アンテナコイルと第2アンテナコイルの共振周波数を調整することによって、隣接するRFIDタグとの通信を抑制するようにしたものである。 For example, in Patent Document 1, the antenna of the RFID tag reader/writer device is a multilayer antenna in which a second antenna coil having the same configuration is arranged on the first antenna coil, and the resonance of the first antenna coil and the second antenna coil is By adjusting the frequency, communication with adjacent RFID tags is suppressed.

又、特許文献2に示すものは、RFIDタグリーダ・ライタ装置のアンテナを第1アンテナコイルの上に同一構成の第2アンテナコイルを配置した重層アンテナとし、第1アンテナコイルと第2アンテナコイルとの間に電磁波吸収材料(RAM)を介在させることによって、隣接するRFIDタグとの通信を抑制するようにしたものである。 Further, in Patent Document 2, the antenna of the RFID tag reader/writer device is a multi-layer antenna in which a second antenna coil having the same configuration is arranged on the first antenna coil, and the first antenna coil and the second antenna coil are arranged. By interposing an electromagnetic wave absorbing material (RAM) between them, communication with adjacent RFID tags is suppressed.

特開2016-095558号公報JP 2016-095558 A 米国特許公開公報US2015/0122887A1U.S. Patent Publication US2015/0122887A1

しかし、特許文献1及び2の何れのRFIDタグリーダ・ライタ装置も、アンテナを上下2層のアンテナコイルから成る重層構造としたものであるから、重層構造によって部品点数が多くなると共に、上下2層のアンテナコイルの調整が微妙で、煩雑なものとなるという問題点があった。 However, in both of the RFID tag reader/writer devices of Patent Documents 1 and 2, the antenna has a layered structure consisting of two upper and lower antenna coils. There was a problem that the adjustment of the antenna coil was delicate and complicated.

本発明は、かかる問題点を解決するために為されたものであって、アンテナの部品点数を増加させることなく、又、アンテナの調整も容易なRFIDタグリーダ・ライタ装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an RFID tag reader/writer device that does not increase the number of parts of the antenna and that allows easy adjustment of the antenna. do.

上記目的を達成するために、本発明のRFIDタグリーダ・ライタ装置は、底面にRFIDタグを装着し、収納ケース内に縦横に複数収納した検体チューブの保管位置を管理すると共に、前記検体チューブ内の検体に関する情報を前記RFIDタグから読み取り、書き込むために使用されるRFIDタグリーダ・ライタ装置であって、
前記RFIDタグリーダ・ライタ装置は、その内部を乾燥空気で充満させた筐体に回路基板を内蔵し、その回路基板に縦横に複数のアンテナと整合回路とを配置、構成したものであって、
前記アンテナは、円筒状部材に円環状溝部を形成したポットコアを採用し、その円環状溝部にアンテナコイルを挿入、配置したものであって、
前記回路基板に監視回路を追加し、この監視回路によって、前記アンテナに流れるRF電流を監視し、このRF電流の増加を検出することによってRFIDタグが存在することを検知し、選択した検体チューブの存在を判断すると共に
前記回路基板にセレクト回路を形成し、このセレクト回路によって、複数のアンテナを縦横に配置したアンテナ配列の行及び列を選択し、個別に対応するアンテナを選択、作動させて、選択した検体チューブ内の保存物に関する情報を、RFIDタグから読み取り、書き込むことを特徴とするRFIDタグリーダ・ライタ装置である。
In order to achieve the above object, the RFID tag reader/writer device of the present invention has an RFID tag attached to the bottom surface, manages the storage position of a plurality of sample tubes vertically and horizontally stored in a storage case, An RFID tag reader/writer device used to read and write information about a specimen from the RFID tag,
The RFID tag reader/writer device has a built-in circuit board in a housing whose interior is filled with dry air, and a plurality of antennas and matching circuits arranged vertically and horizontally on the circuit board.
The antenna employs a pot core in which an annular groove is formed in a cylindrical member, and an antenna coil is inserted and arranged in the annular groove,
A monitoring circuit is added to the circuit board to monitor the RF current flowing through the antenna, detect the presence of an RFID tag by detecting an increase in this RF current, and Along with judging the existence of
A select circuit is formed on the circuit board, and the select circuit selects rows and columns of an antenna array in which a plurality of antennas are arranged vertically and horizontally, individually selects and operates the corresponding antennas, and selects the sample tube. The RFID tag reader/writer device is characterized by reading and writing information related to stored items from the RFID tag .

ここで、前記ポットコアの材料は、保磁力が低く、透磁率が高い軟磁性材料であることを特徴とする。 Here, the material of the pot core is characterized by being a soft magnetic material with low coercive force and high magnetic permeability.

ここで、セレクト回路は、アンテナ配列の行及び列の選択をリレーの作動によって実行するものであってもよい。 Here, the select circuit may perform the selection of the rows and columns of the antenna array by actuating relays.

又、セレクト回路は、アンテナ配列の行又は列の一方の選択を定電流ダイオード(CRD)の作動によって、他方の選択を電界効果トランジスタ(FET)の作動によって実行するものであってもよい。 The select circuit may also perform selection of one of the rows or columns of the antenna array by actuation of a constant current diode (CRD) and the other by actuation of a field effect transistor (FET).

さらに、セレクト回路は、アンテナ配列の行及び列の選択を高周波チョークコイル(RFC)の作動によって実行するものであってもよい。 Additionally, the select circuit may perform row and column selection of the antenna array by actuating radio frequency choke coils (RFC).

本発明のRFIDタグリーダ・ライタ装置は、又、前記アンテナ配列の行方向及び列方向の外側に配置したLEDを点灯し、その交点を指示することによって、選択した検体チューブの位置を表示することを特徴とする。 The RFID tag reader/writer device of the present invention also displays the position of the selected specimen tube by lighting the LEDs arranged outside the antenna array in the row direction and the column direction and indicating the intersection of the LEDs. Characterized by

又、前記アンテナ配列の行方向及び列方向の外側に配置したレーザダイオードによって光線をライン状に照射し、その一組の光線の交点を指示することによって、選択した検体チューブの位置を表示するようにしてもよい。 Also, laser diodes arranged outside the antenna array in the row and column directions irradiate light beams linearly, and the position of the selected specimen tube is displayed by indicating the intersection of a set of light beams. can be

又、選択した検体チューブの保管位置の周囲3×3の検体チューブに装着されたRFIDタグを常時監視することによって、選択した検体チューブが抜き取られたことを検出することを特徴とする。 Further, the removal of the selected sample tube is detected by constantly monitoring the RFID tags attached to the 3×3 sample tubes around the storage position of the selected sample tube.

さらに、選択した検体チューブの保管位置の周囲3×3の検体チューブに装着されたRFIDタグを常時監視することによって、選択した検体チューブではなく、誤って隣接する検体チューブが抜き取られたことを検出することを特徴とする。 In addition, by constantly monitoring the RFID tags attached to the 3x3 sample tubes around the storage position of the selected sample tube, it is possible to detect when an adjacent sample tube is mistakenly removed instead of the selected sample tube. characterized by

本発明のRFIDタグリーダ・ライタ装置は、又、収納ケースに装着されたRFIDタグと検体チューブに装着されたRFIDタグを同時に読み込むことができることを特徴とする。 The RFID tag reader/writer device of the present invention is also characterized in that it can simultaneously read the RFID tag attached to the storage case and the RFID tag attached to the sample tube.

本発明のRFIDタグリーダ・ライタ装置によれば、アンテナの部品点数を多くすることなく、又、アンテナの調整も容易でありながら、対象となるRFIDタグのみを精度良く読み取り、書き込むことができる。 According to the RFID tag reader/writer device of the present invention, only the target RFID tag can be read and written with high accuracy without increasing the number of antenna parts and while the antenna can be easily adjusted.

検体チューブの斜視図である。1 is a perspective view of a specimen tube; FIG. 検体チューブを収納ケースに収容した状態を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a state in which a sample tube is accommodated in a storage case; 多数の検体チューブを収納した収納ケースをRFIDタグリーダ・ライタ装置に載置し、検体チューブの情報を読み取る状態を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a state in which a storage case containing a large number of sample tubes is placed on an RFID tag reader/writer device and information on the sample tubes is read. 検体チューブに貼着したRFIDタグをRFIDタグリーダ・ライタ装置のアンテナで読み取る状態を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which an RFID tag attached to a specimen tube is read by an antenna of an RFID tag reader/writer device; 本発明のRFIDタグリーダ・ライタ装置におけるアンテナの概略構造を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing a schematic structure of an antenna in an RFID tag reader/writer device of the present invention; FIG. 本発明のRFIDタグリーダ・ライタ装置におけるアンテナの配列状態を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the arrangement state of antennas in the RFID tag reader/writer device of the present invention; 図6に示すRFIDタグリーダ・ライタ装置におけるセレクト回路の一実施例を示す図である。7 is a diagram showing an embodiment of a select circuit in the RFID tag reader/writer device shown in FIG. 6; FIG. 図6に示すRFIDタグリーダ・ライタ装置におけるセレクト回路の他実施例を示す図である。7 is a diagram showing another embodiment of the select circuit in the RFID tag reader/writer device shown in FIG. 6; FIG. 図6に示すRFIDタグリーダ・ライタ装置におけるセレクト回路の他実施例を示す図である。7 is a diagram showing another embodiment of the select circuit in the RFID tag reader/writer device shown in FIG. 6; FIG. ライン状光線を放射する機構を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mechanism which radiates a line-shaped light ray. アンテナの選択位置表示装置の一実施例を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an embodiment of an antenna selection position display device; FIG.

以下、本発明のRFIDタグリーダ・ライタ装置の好適な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
尚、このRFIDタグリーダ・ライタ装置は、指定した位置の検体チューブに取り付けたRFIDタグの情報を読み書きするだけでなく、同時に、検体チューブの保管位置をも管理する機能を有するため、一般的に、ロケーション・リーダと呼んでいる。
Preferred embodiments of the RFID tag reader/writer device of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
This RFID tag reader/writer device not only reads and writes information on the RFID tag attached to the specimen tube at a specified position, but also has a function to manage the storage position of the specimen tube at the same time. We call it the location leader.

先ず、情報の読み取り対象である検体チューブ10は、図1に示すように、本体11と蓋体12とから構成してあり、本体11の底面にはRFIDタグ20を取り付けてある。
このRFIDタグ20は、収納ケースに収納し、保管中の検体チューブをRFIDタグ20付きの検体チューブに入れ替えることなく、現在収納されているものに、後から簡単に装着可能な構造を有する。
First, as shown in FIG. 1, the sample tube 10 from which information is to be read is composed of a main body 11 and a cover 12, and an RFID tag 20 is attached to the bottom surface of the main body 11. As shown in FIG.
This RFID tag 20 is stored in a storage case, and has a structure in which it can be easily attached to the currently stored sample tube later without replacing the stored sample tube with the sample tube with the RFID tag 20 attached.

RFIDタグ20は、図4に示すように、アンテナ21と、このアンテナ21の両端部に接続したICチップ22と、から構成してある。 The RFID tag 20 is composed of an antenna 21 and an IC chip 22 connected to both ends of the antenna 21, as shown in FIG.

そして、多数の検体チューブ10を、図2に示すように、縦横に所定間隔、略密着状態で収納ケース30に収納し、保管してある。 As shown in FIG. 2, a large number of sample tubes 10 are housed and stored in a storage case 30 at predetermined intervals in the vertical and horizontal directions in substantially close contact.

次に、本発明のRFIDタグリーダ・ライタ装置50は、図2乃至4に示すように、筐体60に回路基板70を内蔵してあり、その回路基板70には適宜位置に複数のアンテナ71と整合回路72とを配置、構成してある。
回路基板70上には、複数のアンテナ71から1つのアンテナ71を選択するセレクト回路を一体に組み込んであるが、別々の基板に分離した構成をとることも可能である。
Next, as shown in FIGS. 2 to 4, the RFID tag reader/writer device 50 of the present invention has a circuit board 70 built in a housing 60. The circuit board 70 has a plurality of antennas 71 and antennas 71 at appropriate positions. A matching circuit 72 is arranged and configured.
A select circuit for selecting one antenna 71 from a plurality of antennas 71 is integrally incorporated on the circuit board 70, but it is also possible to adopt a configuration separated on separate boards.

本発明のRFIDタグリーダ・ライタ装置50は、アンテナ71の構成とセレクト回路に特徴を有するものであって、アンテナ71は、図5に示すように、円筒状部材712aに円環状溝部712bを形成したポットコア712を採用し、その円環状溝部712bにアンテナコイル711を挿入、配置したものである。
そして、ポットコア712の材料としては、保磁力が低く、透磁率が高い軟磁性材料、例えば、Mn-Zn系フェライト、Ni-Zn系フェライト、鉄、ニッケル、コバルト、ケイ素鋼、パーマロイ、その他の合金や化合物を採用することができる。
The RFID tag reader/writer device 50 of the present invention is characterized by the configuration and selection circuit of the antenna 71. As shown in FIG. A pot core 712 is adopted, and an antenna coil 711 is inserted and arranged in an annular groove portion 712b thereof.
As the material of the pot core 712, a soft magnetic material having a low coercive force and a high magnetic permeability, such as Mn--Zn ferrite, Ni--Zn ferrite, iron, nickel, cobalt, silicon steel, permalloy, and other alloys. or compounds can be employed.

ポットコア712は、円筒状部材712aに円環状溝部712bを形成したものであって、この円環状溝部712bにアンテナコイル711を挿入、配置することによって、アンテナ71の磁気回路が開かれている上方のみに磁界を集中して放射するので、単一指向性を持たせることができる。
又、ポットコア712は、透磁率の高い軟磁性材料から構成したものであるから、アンテナコイル711に電流を印加した場合に、ポットコア712を有しない従来の空芯コイルに比して、遥かに大きな磁界を発生させることができる。
The pot core 712 is formed by forming an annular groove portion 712b in a cylindrical member 712a. By inserting and arranging the antenna coil 711 in the annular groove portion 712b, the magnetic circuit of the antenna 71 is opened only above. Since the magnetic field is concentrated and radiated in the direction, it is possible to have unidirectionality.
In addition, since the pot core 712 is made of a soft magnetic material having a high magnetic permeability, when a current is applied to the antenna coil 711, the current is much larger than that of a conventional air-core coil without the pot core 712. A magnetic field can be generated.

その結果、小型のRFIDタグ20を読み取る場合にも、大きな通信距離を得ることができ、又、ポットコア712の形状から、図5に示すように、磁力線Hは上方のみに放射され、同一の動作周波数に調整されている隣接するアンテナ71であっても影響を及ぼすことがない。 As a result, even when reading a small RFID tag 20, a large communication distance can be obtained. Further, as shown in FIG. Even adjacent antennas 71 tuned to the frequency have no effect.

上記構成のアンテナ71を採用し、図6に示すように、前記回路基板70上にアンテナ71を縦横に所定間隔で配置して、10行×10列から成るアンテナ配列を構成した。
そして、各アンテナ71を独立して調整できるように、整合回路72を適宜形成して、RFIDタグリーダ・ライタ装置50を構成した。
As shown in FIG. 6, the antennas 71 having the structure described above are arranged on the circuit board 70 at predetermined intervals to form an antenna arrangement of 10 rows×10 columns.
The RFID tag reader/writer device 50 is configured by appropriately forming a matching circuit 72 so that each antenna 71 can be adjusted independently.

上記構成のRFIDタグリーダ・ライタ装置50によれば、図2及び3に示すように、RFIDタグリーダ・ライタ装置50の載置面に多数の検体チューブ10を収納した収納ケース30を載置した時、各アンテナ71を独立して駆動することによって、図4に示すように、各アンテナ71と対向するRFIDタグ20を周囲にあるRFIDタグ20から確実に分離して、そのICチップ22の内容を正確に読み取り、書き込むことができる。 According to the RFID tag reader/writer device 50 configured as described above, as shown in FIGS. By driving each antenna 71 independently, as shown in FIG. 4, the RFID tag 20 facing each antenna 71 can be reliably separated from the surrounding RFID tags 20 so that the contents of the IC chip 22 can be read accurately. can be read and written to.

アンテナの具体例
本発明のアンテナ71では、アンテナコイル711の巻き数を4.5巻きとし、インダクタンスLを0.62μH程度としてある。このアンテナコイル711に、直列に静電容量Cを82pF、並列に静電容量Cを220pFとするコンデンサを接続すると、共振周波数fが13.56MHzで、特性インピーダンスZが50Ωのアンテナ71を構成することができる。
尚、コイルのインダクタンスLの値は一例であって、他の値に設定したとしても、整合回路72のコンデンサの静電容量Cの値を適宜調整することによって、同様に使用することができる。
Specific Example of Antenna In the antenna 71 of the present invention, the number of turns of the antenna coil 711 is 4.5, and the inductance L is about 0.62 μH. When a capacitor having a capacitance C of 82 pF in series and a capacitance C of 220 pF in parallel is connected to the antenna coil 711, the antenna 71 having a resonance frequency f of 13.56 MHz and a characteristic impedance Z of 50Ω is formed. be able to.
Note that the value of the inductance L of the coil is just an example, and even if it is set to another value, it can be used similarly by appropriately adjusting the value of the capacitance C of the capacitor of the matching circuit 72 .

RFIDタグの存在検知
本発明のアンテナ回路には、選択したアンテナ71に流れるRF信号の電流値Iを監視する監視回路を追加してある。
この監視回路によれば、アンテナ71の読み取り範囲にRFIDタグ20が存在するとRF電流が増加するので、この電流値Iを監視することによって、RFIDタグ20の有無を検知することができる。
Detection of Presence of RFID Tag The antenna circuit of the present invention is additionally provided with a monitoring circuit for monitoring the current value I of the RF signal flowing through the selected antenna 71 .
According to this monitoring circuit, if the RFID tag 20 exists within the reading range of the antenna 71, the RF current increases. By monitoring this current value I, the presence or absence of the RFID tag 20 can be detected.

通常の読み取り手順では、RFIDタグ20からの応答がない場合は、念のために数回読み取りを繰り返す、リトライ動作を実行する。
しかし、前記監視回路を使用することによって、RFIDタグ20が存在しないことが判明した場合には、無駄なリトライ動作を実行する必要がなくなるため、収納ケースに検体チューブ10を収納していない空所が存在する場合において、読み取り時間を大幅に短縮することが可能となる。
In a normal reading procedure, if there is no response from the RFID tag 20, a retry operation is executed to repeat reading several times just in case.
However, by using the monitoring circuit, if it is found that the RFID tag 20 does not exist, there is no need to perform a useless retry operation. , the reading time can be greatly reduced.

セレクト回路の具体例
次に、実際に製作した10行×10列のアンテナ配列から成るセレクト回路の構成及び動作について、一隅部の行(Row)0,1、列(Column)0,1のアンテナ部分を抽出して具体的に説明する。
Concrete Example of Select Circuit Next, regarding the configuration and operation of a select circuit consisting of an actually manufactured antenna arrangement of 10 rows and 10 columns, the antennas in rows 0 and 1 and columns 0 and 1 in one corner will be described. Part is extracted and explained concretely.

方式1.リレー方式
このセレクト回路は、図7に示すように、アンテナ71の行及び列の選択をリレーによって実行するものである。
このセレクト回路において、行1、列0のアンテナ71(R1,C0)を選択し、そのアンテナ71にRF信号を供給する場合の信号の流れを説明する。
Method 1. RELAY METHOD This select circuit, as shown in FIG. 7, performs row and column selection of the antenna 71 by means of relays.
In this select circuit, the signal flow when the antenna 71 (R1, C0) of row 1, column 0 is selected and an RF signal is supplied to that antenna 71 will be described.

行選択信号+SelR1及び列選択信号+SelC0をアクティブにして、行1、列0を選択する。
これによって、リレー(Relay1)及びリレー(Relay2)がON状態となり、+12V→R1→リレー(Relay1)→ダイオードD1→アンテナ両端の抵抗R3→ダイオードD2→リレー(Relay2)→R5→0Vという回路が形成され、電流が流れる。
Row 1, column 0 is selected by activating row select signal +SelR1 and column select signal +SelC0.
As a result, the relay (Relay1) and the relay (Relay2) are turned on, forming a circuit of +12V → R1 → relay (Relay1) → diode D1 → resistor R3 at both ends of the antenna → diode D2 → relay (Relay2) → R5 → 0V. and a current will flow.

この結果、ダイオードD1及びダイオードD2がON状態となり、+RFがアンテナ71(R1,C0)の一方の端子、-RFがアンテナ71(R1,C0)の他方の端子に繋がれることになって、アンテナ71(R1,C0)にRF信号が送信されて、アンテナ71(R1,C0)が読み取り状態となる。 As a result, the diodes D1 and D2 are turned on, +RF is connected to one terminal of the antenna 71 (R1, C0), and -RF is connected to the other terminal of the antenna 71 (R1, C0). An RF signal is transmitted to 71 (R1, C0) and the antenna 71 (R1, C0) is in a reading state.

一方、選択したアンテナ以外のリレーは全てOFF状態にあるため、アンテナに繋がれているダイオードには電流が流れない。
よって、これらのダイオードは全てOFF状態となって、選択しないアンテナにはRF信号が供給されず、読み取りできない状態となる。
このように、電圧を印加しない状態では抵抗値が高いダイオードに順電圧を印加して、ダイオードの抵抗値を下げてON状態とすることで、並列に加えたRF信号を制御する仕組みは、ダイオードを使用したRFスイッチとして知られている。
On the other hand, since all the relays other than the selected antenna are in the OFF state, no current flows through the diodes connected to the antennas.
Therefore, all of these diodes are in the OFF state, RF signals are not supplied to antennas not selected, and reading is not possible.
In this way, the mechanism for controlling the RF signal applied in parallel by applying a forward voltage to the diode, which has a high resistance value when no voltage is applied, to lower the resistance value of the diode and turn it on, is the diode is known as an RF switch using

コイルを単純にマトリックス状に配線すると、選択した行及び列の交点に位置するコイル以外に、いくつかのコイルが直列に接続した回路が形成されてしまう。これによって、選択したコイルに供給される電圧が低下する一方、他のコイルにもRF電流が流れてしまうため、混信が発生してしまう。
このような余計に形成されてしまう回路を切断するために、制御回路の行と列の少なくとも一方には、ダイオードを挿入、配置する必要がある。
Simply wiring the coils in a matrix would create a circuit with several coils connected in series other than the coil located at the intersection of the selected row and column. As a result, while the voltage supplied to the selected coil is reduced, the RF current also flows through the other coils, resulting in interference.
In order to disconnect such extra circuits, it is necessary to insert and arrange diodes in at least one of the rows and columns of the control circuit.

選択されたアンテナ71には直流電流が流れるが、この電流値を決定するのは行側の抵抗値、アンテナの抵抗値、及び列側の抵抗値である。これらの抵抗値の比率は、行側の抵抗値R、アンテナの抵抗値R、及び列側の抵抗値Rというように、1:1:1程度に設定するのが好ましい。そして、ここに発生する電圧と、流れる電流によって、アンテナ71のダイナミックレンジが決定される。 A DC current flows through the selected antenna 71, and the value of this current is determined by the row-side resistance, the antenna resistance, and the column-side resistance. It is preferable to set the ratio of these resistance values to about 1:1:1, such as the resistance value R on the row side, the resistance value R of the antenna, and the resistance value R on the column side. The dynamic range of the antenna 71 is determined by the voltage generated here and the flowing current.

電源電圧は、RF電圧のピーク電圧の3倍以上に設定する必要がある。電源電圧が足りないと、RF電圧によって、選択されていない行、列のダイオードがONになるとか、選択されている行、列のダイオードがOFFになったりして、アンテナ71の選択が不確実になる。
一方、十分過ぎる電源電圧を印加すると、消費電力が増大するので好ましくない。
The power supply voltage should be set at least three times the peak voltage of the RF voltage. If the power supply voltage is insufficient, the RF voltage may turn on diodes in unselected rows or columns or turn off diodes in selected rows or columns, making the selection of the antenna 71 uncertain. become.
On the other hand, if a power supply voltage that is too high is applied, power consumption increases, which is not preferable.

行側の抵抗R、アンテナの抵抗及び列側の抵抗Rは、アンテナ71に並列に配置されているため、全てアンテナ71の感度を悪くする方向に作用する。よって、それらの抵抗値を高めに設定するようにして、RF電圧の損失を少なくするのが好ましい。
しかし、その場合には、高い電源電圧が必要になり、又、アンテナ71のダイナミックレンジを確保するために、一定以上の電流を流す必要があるので、消費電力は電源電圧に比例して大きくならざるを得ない。
尚、これらの抵抗の役割は異なっており、アンテナ71の外側に配置された抵抗は、アンテナ71の電圧のダイナミックレンジを確保するために配置され、アンテナ71に並列に配置された抵抗は、アンテナ71の電流のダイナミックレンジを確保するために配置されている。
Since the row-side resistor R, the antenna resistor, and the column-side resistor R are arranged in parallel with the antenna 71 , they all act to degrade the sensitivity of the antenna 71 . Therefore, it is preferable to reduce the loss of the RF voltage by setting their resistance values to be relatively high.
However, in that case, a high power supply voltage is required, and in order to secure the dynamic range of the antenna 71, it is necessary to flow a current above a certain level. I can't help it.
Note that the roles of these resistors are different. The resistor placed outside the antenna 71 is placed to ensure the dynamic range of the voltage of the antenna 71, and the resistor placed in parallel with the antenna 71 serves as the antenna It is arranged to ensure the dynamic range of the current of 71.

方式2.定電流ダイオード(CRD)方式
このセレクト回路は、図8に示すように、アンテナ71の行の選択を定電流ダイオード(CRD)によって、列の選択を電界効果トランジスタ(FET)によって実行するものである。
Method 2. Constant Current Diode (CRD) Method This select circuit, as shown in FIG. 8, selects a row of the antenna 71 by a constant current diode (CRD) and selects a column by a field effect transistor (FET). .

このセレクト回路では、定電流ダイオード(CRD)を使用することによって、リレーに代替することができると共に、RFの損失を抑制することができる。
定電流ダイオード(CRD)は、動作インピーダンスが高いので、電源電圧を低く抑えたままRFの損失を少なくすることができる。しかし、定電流ダイオード(CRD)のOFF状態では、容量が大きいので、直列に高速スイッチング用のダイオードを配置して、OFF特性を改善する。
By using a constant current diode (CRD) in this select circuit, it is possible to replace the relay and to suppress RF loss.
Since the constant current diode (CRD) has a high operating impedance, it is possible to reduce the RF loss while keeping the power supply voltage low. However, since the capacitance of the constant current diode (CRD) is large in the OFF state, a high-speed switching diode is arranged in series to improve the OFF characteristics.

列回路の選択は、通常の電界効果トランジスタ(FET)と抵抗によって実行することとした。行回路はインピーダンスが高いので、列回路はインピーダンスを低く設定しないと、動作電圧が定まらない。
セレクト回路の動作電圧はリレー方式と同一であるが、+RF側だけが動作インピーダンスが高くなり、RFの損失が少なくなっていることと、リレーを使用せずにアンテナ71の選択ができることから、機械的に寿命が短いリレー方式に比較して、制御回路の寿命を延ばすことができ、消費電力を下げることができる。
The selection of column circuits was performed with conventional field effect transistors (FETs) and resistors. Since the impedance of the row circuit is high, the operating voltage cannot be determined unless the impedance of the column circuit is set low.
The operating voltage of the select circuit is the same as that of the relay system, but the operating impedance is higher only on the +RF side, and the RF loss is smaller. The life of the control circuit can be extended and power consumption can be reduced compared to the relay system, which has a relatively short life.

方式3.高周波チョークコイル(RFC)方式
このセレクト回路は、図9に示すように、行選択回路と列選択回路のRF電圧のダイナミックレンジを確保するために、高周波チョークコイル(RFC:RFチョーク)を使用するものである。
Method 3. High Frequency Choke Coil (RFC) Method As shown in FIG. 9, this select circuit uses a high frequency choke coil (RFC: RF choke) to ensure the dynamic range of the RF voltage of the row selection circuit and column selection circuit. It is.

このセレクト回路では、RFチョークに十分な電流を流しておけば、RF電圧、電流ともに十分なダイナミックレンジを確保することができる。そして、必要な電源電圧はアンテナ71の抵抗にかかる電圧だけとなるから、+5Vの単一電源で動作させることができる。又、アンテナ回路に並列に配置してある200Ω程度の抵抗に直列に、RFチョークを配置すると、RFの損失を少なくすることができる。
尚、この200Ωの抵抗を配置しなくとも、アンテナ71は正常に動作する。
In this select circuit, a sufficient dynamic range can be secured for both the RF voltage and the current if a sufficient current is passed through the RF choke. Further, since the necessary power supply voltage is only the voltage applied to the resistance of the antenna 71, it can be operated with a single power supply of +5V. Also, RF loss can be reduced by arranging an RF choke in series with a resistor of about 200Ω arranged in parallel with the antenna circuit.
The antenna 71 operates normally without the 200Ω resistor.

ここで、縦(Y軸)10列、横(X軸)10列の計100個のポットコアアンテナ71の中の1個を選択する制御回路を考える。
この制御回路において、1番から100番までのアンテナ71を高速に切り替え、選択することによって、短い時間で全てのRFIDタグ20の読み取り又は書き込みを実行することができる。
Consider a control circuit that selects one of a total of 100 pot-core antennas 71 arranged in 10 rows vertically (Y-axis) and 10 rows horizontally (X-axis).
In this control circuit, all the RFID tags 20 can be read or written in a short time by switching and selecting antennas 71 numbered 1 to 100 at high speed.

尚、OFFになったダイオードの端子間容量を通して若干のRF信号がアンテナ71に流れてしまう。このことは、余分なRF電流が損失してしまうことになる。
又、RF電流によって、選択していないアンテナが作用してしまうので、この端子間容量の小さいダイオードを選択する必要がある。
この実施例では、容量が約1pFのスイッチングダイオードを使用した。
A small amount of RF signal flows to the antenna 71 through the capacitance between the terminals of the diode that is turned off. This results in the loss of extra RF current.
In addition, since the RF current acts on the unselected antenna, it is necessary to select a diode with a small inter-terminal capacitance.
In this example, a switching diode with a capacitance of about 1 pF was used.

このセレクト回路では、直流電圧にRF信号が重畳するが、RF信号のピークが来ても、選択していないラインのダイオードがOFF状態に留まっていないと、動作が不安定になってしまう。
そこで、選択していない他のX軸とY軸のダイオードが確実にOFF状態になるようにするため、抵抗とLEDを使用して、逆バイアスがかかるように工夫した。
In this select circuit, an RF signal is superimposed on the DC voltage, and the operation becomes unstable unless the diodes of the lines not selected remain in the OFF state even when the RF signal peaks.
Therefore, in order to ensure that the other X-axis and Y-axis diodes that are not selected are turned off, a resistor and an LED are used to apply a reverse bias.

ここで説明したセレクト回路は、アンテナコイルの両端にダイオードスイッチを入れて、アンテナ71の両端が回路から完全に切り離される構成になっている。
しかし、アンテナコイルにRF信号を流さないようにするために、片側のラインのみを切断しても十分な場合がある。RFの出力、アンテナ71の径、Q値、そして、RFIDタグ20の仕様によっては、片側のラインを共通にした構成でも動作が可能であることを確認している。
この実施例では、FETを使用して選択ラインに直流電流を供給したが、これをリレー等に代替することも可能である。
The select circuit described here has a configuration in which diode switches are placed across the antenna coil to completely disconnect both ends of the antenna 71 from the circuit.
However, it may be sufficient to cut only one line to keep the RF signal from flowing through the antenna coil. It has been confirmed that depending on the RF output, the diameter of the antenna 71, the Q value, and the specifications of the RFID tag 20, it is possible to operate even with a configuration in which one line is shared.
In this embodiment, FETs are used to supply DC current to the selection lines, but relays or the like may be used instead.

アンテナ選択位置の表示
本発明のアンテナ回路では、選択したアンテナ71が確認できるように、図6に示すように、アンテナ配列の各行及び各列の外方位置に発光ダイオード(LED)81を並列に接続してある。
このLED81によれば、縦横の点灯したLED81を視認して、そのLED81に対応する行及び列の交点を抽出すれば、その位置にあるアンテナ71が選択されたことを確認することができる。
Display of Selected Position of Antenna In the antenna circuit of the present invention, as shown in FIG. Connected.
According to the LEDs 81, by visually recognizing the vertically and horizontally lit LEDs 81 and extracting the intersection of the rows and columns corresponding to the LEDs 81, it is possible to confirm that the antenna 71 at that position has been selected.

又、本発明のRFIDタグリーダ・ライタ装置50は検索機能を有している。
RFIDタグ20のUID又はRFIDタグ20に記憶されたデータをキーとして検索して、条件に合ったRFIDタグ20が抽出された場合は、そのRFIDタグ20が装着された検体チューブ10の位置を行及び列の数字で表示し、併せて、そのUIDとデータを表示するようになっている。
このような表示は、簡単に該当する検体チューブ10を読むために、対応するアンテナ71を選択することで実現したものである。
さらに、1本の検体チューブ10が検索され、抽出された場合には、その行及び列に対応するLEDが点灯することで、検体チューブ10の所在を示す機能もある。
Further, the RFID tag reader/writer device 50 of the present invention has a search function.
A search is performed using the UID of the RFID tag 20 or the data stored in the RFID tag 20 as a key, and when the RFID tag 20 that meets the conditions is extracted, the position of the sample tube 10 to which the RFID tag 20 is attached is determined. and numbers in columns, together with its UID and data.
Such a display is realized by selecting the corresponding antenna 71 to simply read the corresponding sample tube 10 .
Furthermore, when one sample tube 10 is retrieved and extracted, the LED corresponding to the row and column lights up to indicate the location of the sample tube 10 .

しかし、上記のように点灯した縦横のLED81を視認して、交点を抽出するのは煩雑であって、誤認する虞もある。
そこで、図10に示すように、LED81の直前に円柱形状を呈するロッドレンズ82を配設したライン状光線を放射する機構80を採用して、図11に示すような、アンテナ71の選択位置表示装置90を構成するようにしてもよい。
However, it is troublesome to extract the intersection point by visually recognizing the vertically and horizontally lit LEDs 81 as described above, and there is a risk of misidentification.
Therefore, as shown in FIG. 10, a mechanism 80 for emitting a linear light beam, in which a rod lens 82 having a cylindrical shape is arranged in front of the LED 81, is adopted to display the selected position of the antenna 71 as shown in FIG. A device 90 may be configured.

この選択位置表示装置90によれば、図11に示すように、レーザダイオード又はLED81から放射された光線は、ロッドレンズ82を通過すると、ロッドレンズ82の直径と平行な直線的なライン状光線となる。
よって、縦横の点灯したLED81から放射されたライン状光線の交点を視認することによって、極めて容易に選択されたアンテナ71を特定することができる。
According to this selected position display device 90, as shown in FIG. Become.
Therefore, the selected antenna 71 can be specified very easily by visually recognizing the intersections of the linear light beams emitted from the vertically and horizontally lit LEDs 81 .

検体チューブの抜き取り検知
上記の検索機能を使用して、目的とする検体チューブ10を抽出し、その検体チューブ10を収納ケースから抜き取る際に、アンテナ71を読み取り状態に保持すると、RFIDタグ20が無くなったことを検出でき、これによって、収納ケースから所期の検体チューブ10が抜き取られたことを検知し、表示することができる。
Removal Detection of Specimen Tube Using the above search function, the target specimen tube 10 is extracted, and when the specimen tube 10 is extracted from the storage case, the antenna 71 is kept in the reading state, and the RFID tag 20 disappears. Therefore, it is possible to detect and display that the desired sample tube 10 has been removed from the storage case.

さらに、対象となる検体チューブ10の周囲3×3本の検体チューブ10を常時監視することによって、間違って隣接する検体チューブ10を抜き取ったことを検知し、告知することもできる。
例えば、図6に示すように、アンテナ71A上に位置している検体チューブ10Aを選択して、抜き取りを待っている状態において、上下左右のアンテナ71B上に位置している検体チューブ10Bを間違って抜き取ってしまった場合に、RFIDタグ20の有無を監視することによって、間違った検体チューブ10Bを抜き取ったことを検知することができる。
そして、この検知情報を元に、例えば、「右横の検体チューブが抜かれました」等のエラーメッセージを表示することもできる。
尚、常時監視する範囲は、3×3本の検体チューブ10で十分であるが、さらに、4×4本、5×5本、又は、それ以上に広い範囲を監視するようにしてもよい。
Furthermore, by constantly monitoring 3×3 sample tubes 10 around the target sample tube 10, it is possible to detect and notify that an adjacent sample tube 10 has been erroneously pulled out.
For example, as shown in FIG. 6, when the sample tube 10A positioned on the antenna 71A is selected and waiting to be extracted, the sample tube 10B positioned on the top, bottom, left, and right antennas 71B is mistakenly selected. By monitoring the presence or absence of the RFID tag 20 in the event that the sample tube 10B has been pulled out, it is possible to detect that the wrong sample tube 10B has been pulled out.
Then, based on this detection information, for example, an error message such as "the sample tube on the right side has been pulled out" can be displayed.
Although 3×3 sample tubes 10 are sufficient for the constant monitoring range, 4×4, 5×5, or a wider range may be monitored.

収納ケースに装着したRFIDタグの読み取り
図3に示すように、収納ケース30に個体認識用のRFIDタグ120を取り付け、RFIDタグリーダ・ライタ装置50に収納ケース30を載置した時、収納ケース30に取り付けたRFIDタグ120を読み取るアンテナ171が対向する位置にあって、検体チューブ10に装着したRFIDタグ20を読み取ると同時に、収納ケース30に装着したRFIDタグ120を読み取ることができる構成としてもよい。
このような構成をとれば、FIDタグリーダ・ライタ装置50に接続するデータベースには、収納ケース30のIDと、その収納ケース30に収納されている検体チューブ10のIDと、が階層的に記憶されているので、収納ケース30から取り出された検体チューブ10、又、追加で収納された検体チューブ10を容易に判別することができる。
Reading of RFID Tag Attached to Storage Case As shown in FIG. The antenna 171 for reading the attached RFID tag 120 may be positioned opposite to the RFID tag 20 attached to the sample tube 10, and the RFID tag 120 attached to the storage case 30 may be read at the same time.
With such a configuration, the database connected to the FID tag reader/writer device 50 hierarchically stores the ID of the storage case 30 and the ID of the sample tube 10 stored in the storage case 30 . Therefore, the sample tube 10 taken out from the storage case 30 and the additionally stored sample tube 10 can be easily distinguished.

液体窒素への対応
通常のRFIDタグ20は、-196℃という液体窒素中での環境では動作しないが、ケイ・アール・デイコーポレーション製のRFIDタグ20の中には、-196℃という環境でも動作するものがある。
そこで、液体窒素を注入した収納ケース30内に多数の検体チューブ10を保持させたままで、RFIDタグリーダ・ライタ装置50の載置面に載置して、RFIDタグ20を読み取る際に支障がないよう、載置面にプラスチック製トレイを付設できるようになっている。
このトレイは、収納ケース30から漏れた液体窒素や、空気中の水分が結露して収納ケース30の外側に付着した霜が解けて生成された水等がRFIDタグリーダ・ライタ装置50内に浸入し、誤動作を引き起こさないように、液体の受け皿として機能する。
Compatibility with liquid nitrogen Normal RFID tags 20 do not operate in an environment of -196°C in liquid nitrogen, but some RFID tags 20 made by K.R.D. Corporation can operate in an environment of -196°C. there is something to do
Therefore, while a large number of specimen tubes 10 are held in the storage case 30 filled with liquid nitrogen, they are placed on the mounting surface of the RFID tag reader/writer device 50 so as not to hinder the reading of the RFID tags 20. , a plastic tray can be attached to the mounting surface.
This tray prevents liquid nitrogen leaking from the storage case 30 , water generated by condensation of moisture in the air and melting of frost adhering to the outside of the storage case 30 , and the like to enter the RFID tag reader/writer device 50 . , serves as a reservoir for liquid so as not to cause malfunction.

又、トレイ上に存在する液体窒素によって、トレイ下のRFIDタグリーダ・ライタ装置50内も冷却されるため、装置50内部に充満した気体に水分が含まれていると、結露して装置50の誤動作を引き起こす危険性がある。
その対策として、装置50内部を密封した上で、装置50内部を乾燥した空気で充満させ、さらに、乾燥材を封入してある。
そして、回路基板70の表裏面は、部品も含めて専用のコーティング剤で被覆し、万一水滴等が付着した場合でも、装置50の誤動作が起こらないような構造とした。
In addition, since the inside of the RFID tag reader/writer device 50 under the tray is also cooled by the liquid nitrogen existing on the tray, if the gas filled inside the device 50 contains moisture, dew condensation may occur and the device 50 may malfunction. there is a risk of causing
As a countermeasure, the inside of the device 50 is sealed, the inside of the device 50 is filled with dry air, and a desiccant is enclosed.
The front and rear surfaces of the circuit board 70, including the components, are coated with a special coating agent, so that the device 50 does not malfunction even if water droplets or the like adhere to it.

液体窒素中の-196℃という温度にまで冷却すると、RFIDタグ20のICチップ22は、外から与える13.56MHzの磁界に対する反応が鈍くなり、常温に比べて強い磁界を与えないと起動しなくなる。
又、その応答波形も鈍ってしまい、特に、読み取りエリアに複数のRFIDタグ20があり、アンチコリジョンの機能を使ってRFIDタグ20の分離をする際には、RFIDタグ20の区別ができないという不具合が発生する。
しかし、本発明のRFIDタグリーダ・ライタ装置50において採用したポッドコアアンテナ71は、通常のコイルアンテナに比して、より小さなRF信号によって強い磁界を発生することができるため、液体窒素中の温度下にあるRFIDタグ20を確実に駆動することができる。
When cooled down to a temperature of -196°C in liquid nitrogen, the IC chip 22 of the RFID tag 20 becomes sluggish in response to a 13.56 MHz magnetic field applied from the outside, and cannot be activated unless a strong magnetic field is applied compared to room temperature. .
In addition, the response waveform becomes dull, and in particular, when there are a plurality of RFID tags 20 in the reading area and the RFID tags 20 are separated using the anti-collision function, there is a problem that the RFID tags 20 cannot be distinguished. occurs.
However, since the pod core antenna 71 employed in the RFID tag reader/writer device 50 of the present invention can generate a strong magnetic field with a smaller RF signal than a normal coil antenna, can reliably drive the RFID tag 20 in the position.

10 検体チューブ
20 RFIDタグ
30 収納ケース
50 RFIDタグリーダ・ライタ装置
60 筐体
70 回路基板
71 アンテナ
711 アンテナコイル
712 ポットコア
712a 円筒状部材
712b 円環状溝部
72 整合回路
81 行及び列の表示用LED
120 収納ケース装着RFIDタグ
171 収納ケース装着RFIDタグ用アンテナ
10 Sample tube 20 RFID tag 30 Storage case 50 RFID tag reader/writer device 60 Housing 70 Circuit board 71 Antenna 711 Antenna coil 712 Pot core 712a Cylindrical member 712b Annular groove 72 Matching circuit 81 Row and column display LED
120 Storage case attached RFID tag 171 Storage case attached RFID tag antenna

Claims (10)

底面にRFIDタグを装着し、収納ケース内に縦横に複数収納した検体チューブの保管位置を管理すると共に、前記検体チューブ内の検体に関する情報を前記RFIDタグから読み取り、書き込むために使用されるRFIDタグリーダ・ライタ装置であって、
前記RFIDタグリーダ・ライタ装置は、その内部を乾燥空気で充満させた筐体に回路基板を内蔵し、その回路基板に縦横に複数のアンテナと整合回路とを配置、構成したものであって、
前記アンテナは、円筒状部材に円環状溝部を形成したポットコアを採用し、その円環状溝部にアンテナコイルを挿入、配置したものであって、
前記回路基板に監視回路を追加し、この監視回路によって、前記アンテナに流れるRF電流を監視し、このRF電流の増加を検出することによってRFIDタグが存在することを検知し、選択した検体チューブの存在を判断すると共に
前記回路基板にセレクト回路を形成し、このセレクト回路によって、複数のアンテナを縦横に配置したアンテナ配列の行及び列を選択し、個別に対応するアンテナを選択、作動させて、選択した検体チューブ内の保存物に関する情報を、RFIDタグから読み取り、書き込むことを特徴とするRFIDタグリーダ・ライタ装置。
An RFID tag reader used to manage the storage position of a plurality of specimen tubes, which have an RFID tag attached to the bottom and are vertically and horizontally stored in a storage case, and to read and write information about the specimen in the specimen tube from the RFID tag. - A writer device,
The RFID tag reader/writer device has a built-in circuit board in a housing whose interior is filled with dry air, and a plurality of antennas and matching circuits arranged vertically and horizontally on the circuit board.
The antenna employs a pot core in which an annular groove is formed in a cylindrical member, and an antenna coil is inserted and arranged in the annular groove,
A monitoring circuit is added to the circuit board to monitor the RF current flowing through the antenna, detect the presence of an RFID tag by detecting an increase in this RF current, and Along with judging the existence of
A select circuit is formed on the circuit board, and the select circuit selects rows and columns of an antenna array in which a plurality of antennas are arranged vertically and horizontally, individually selects and operates the corresponding antennas, and selects the sample tube. An RFID tag reader/writer device that reads and writes information about stored items from an RFID tag .
前記ポットコアの材料は、保磁力が低く、透磁率が高い軟磁性材料であることを特徴とする請求項1に記載のRFIDタグリーダ・ライタ装置。 2. The RFID tag reader/writer device according to claim 1, wherein the material of said pot core is a soft magnetic material with low coercive force and high magnetic permeability. 前記セレクト回路は、アンテナ配列の行及び列の選択をリレーの作動によって実行するものであることを特徴とする請求項1又は2に記載のRFIDタグリーダ・ライタ装置。 3. The RFID tag reader/writer device according to claim 1 , wherein the select circuit selects rows and columns of the antenna array by operating relays. 前記セレクト回路は、アンテナ配列の行又は列の一方の選択を定電流ダイオード(CRD)の作動によって、他方の選択を電界効果トランジスタ(FET)の作動によって実行するものであることを特徴とする請求項1又は2に記載のRFIDタグリーダ・ライタ装置。 wherein said select circuit selects one of rows or columns of the antenna array by actuation of a constant current diode (CRD) and selects the other by actuation of a field effect transistor (FET). Item 3. The RFID tag reader/writer device according to Item 1 or 2 . 前記セレクト回路は、アンテナ配列の行及び列の選択を高周波チョークコイル(RFC)の作動によって実行するものであることを特徴とする請求項1又は2に記載のRFIDタグリーダ・ライタ装置。 3. The RFID tag reader/writer device according to claim 1, wherein the select circuit selects rows and columns of the antenna array by operating radio frequency choke coils (RFC). 前記アンテナ配列の行方向及び列方向の外側に配置したLEDを点灯し、その交点を指示することによって、選択した検体チューブの位置を検出することを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載のRFIDタグリーダ・ライタ装置。 6. The position of the selected sample tube is detected by lighting LEDs arranged outside in the row direction and column direction of the antenna array and indicating the intersection of the LEDs. The RFID tag reader/writer device described above. 前記アンテナ配列の行方向及び列方向の外側に配置したレーザダイオードによって光線をライン状に照射し、その一組の光線の交点を指示することによって、選択した検体チューブの位置を検出することを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載のRFIDタグリーダ・ライタ装置。 Laser diodes arranged outside in the row and column directions of the antenna array irradiate a line of light beams, and the position of the selected sample tube is detected by indicating the intersection of a set of light beams. 6. The RFID tag reader/writer device according to any one of claims 1 to 5 . 選択した検体チューブの保管位置の周囲3×3の検体チューブに装着されたRFIDタグを常時監視することによって、選択した検体チューブが抜き取られたことを判断することを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載のRFIDタグリーダ・ライタ装置。 8. It is determined that the selected sample tube has been removed by constantly monitoring the RFID tags attached to the 3×3 sample tubes around the storage position of the selected sample tube. RFID tag reader/writer device according to any one of . 選択した検体チューブの保管位置の周囲3×3の検体チューブに装着されたRFIDタグを常時監視することによって、選択した検体チューブではなく、誤って隣接する検体チューブが抜き取られたことを判断することを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載のRFIDタグリーダ・ライタ装置。 Determining if an adjacent sample tube was mistakenly removed instead of the selected sample tube by constantly monitoring the RFID tags attached to the 3×3 sample tubes around the storage location of the selected sample tube. The RFID tag reader/writer device according to any one of claims 1 to 7, characterized by: 収納ケースに装着されたRFIDタグと検体チューブに装着されたRFIDタグを同時に読み込むことができることを特徴とする請求項1乃至9の何れかに記載のRFIDタグリーダ・ライタ装置。
10. The RFID tag reader/writer device according to claim 1, wherein the RFID tag attached to the storage case and the RFID tag attached to the sample tube can be read simultaneously.
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