JPWO2006129370A1 - Ｒｆｉｄタグ構造体及びｒｆｉｄ評価装置 - Google Patents

Abstract

ＲＦＩＤタグにおいて、電波の方向性の特定を容易にしてアンテナの最適な設置位置を探ることができる技術を提供する。ＩＣとアンテナとを備えたＲＦＩＤインレットを中空筒に組み込み、その中空筒の端部を接合子１０３により接続して多面体形状としたＲＦＩＤタグ構造体２００。多面体形状の電波吸収体の辺又は面上にＲＦＩＤインレットを設置したＲＦＩＤタグ構造体。ＲＦＩＤタグを多面体構成とすることにより、ＲＦＩＤタグのアンテナ方向が多方向になる。

Description

本発明は、ＲＦＩＤタグ構造体及びＲＦＩＤ評価装置に関し、特に、リーダライタ装置における最適なアンテナ設置位置を容易に検証するための、ＲＦＩＤタグの形状及びリーダライタ装置の制御プログラム方式に適用して有効な技術に関する。

本発明者が検討した技術として、例えば、物体の識別に利用される無線ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップを搭載したＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグにおいては、以下の技術が考えられる。

ＲＦＩＤシステム構築におけるリーダライタ装置の設営に関し、リーダライタ装置に付属するアンテナを、適切な位置に設営するためのアンテナ設置位置調整は、対象物に実際にＲＦＩＤタグを貼り付けて、アンテナ及び対象物をいろいろな向きに替えながら、最適なアンテナの設置位置及びアンテナ設置仰角を探る必要があり、煩雑な手間を要する。

このようなＲＦＩＤタグに関する技術として、特許文献１〜４記載の技術がある。特許文献１においては、２つのＲＦＩＤタグをＬ字形状に配置し、送受信感度の方向性の制限を緩和したＲＦＩＤタグが記載されている。特許文献２においては、球の表面に直交方向に交差するアンテナ又はＲＦＩＤタグを配置することにより、全方向の電波を送受信可能なＲＦＩＤタグが記載されている。特許文献３においては、リーダライタ装置側に複数のアンテナを設置し、ＲＦＩＤタグが貼られた物品の位置を、アンテナを切り替えることより位置を特定する装置が記載されている。特許文献４においては、装飾を目的にしてアンテナを立体形状にしたＲＦＩＤタグが記載されている。
特開２００２−１８３６９５号公報 特開２００２−７６７６８号公報 特開２００１−９７５１２号公報 特開２００４−３２６３８０号公報

ところで、前記のようなＲＦＩＤタグの技術について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。

特許文献１〜３記載のＲＦＩＤタグは、電波の方向性を緩和するための技術であり、電波の方向性の特定が困難である。

そこで、本発明の目的は、ＲＦＩＤタグにおいて、電波の方向性の特定を容易にしてアンテナの最適な設置位置を探ることができる技術を提供することにある。

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

すなわち、本発明によるＲＦＩＤタグ構造体は、ＩＣとアンテナとを備えたＲＦＩＤインレットを中空筒に組み込み、その中空筒の端部を接合子により接続して多面体形状としたものである。ＲＦＩＤタグを多面体構成とすることにより、ＲＦＩＤタグのアンテナ方向が多方向になる。

また、本発明によるＲＦＩＤタグ構造体は、多面体形状の部材の辺又は面上にＲＦＩＤインレットを設置したものである。同様に、ＲＦＩＤタグを多面体構成とすることにより、ＲＦＩＤタグのアンテナ方向が多方向になる。

また、本発明によるＲＦＩＤ評価装置は、多面体構成のＲＦＩＤタグ構造体と、そのＲＦＩＤタグ構造体の各ＲＦＩＤインレットと通信を行うためのアンテナと、そのアンテナにより受信した各ＲＦＩＤインレットからの電波の強度を検出する電波強度検出回路とを有するものである。各ＲＦＩＤインレットからの受信電波強度を比較することにより、アンテナの適切な設置位置を探ることが可能となる。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

（１）多面体構成の検出用ＲＦＩＤタグを置く事により、リーダライタ装置システムが自動的に最適位置を明示することにより、短時間に最適なアンテナ位置を決定可能となる。

（２）多面体構成のＲＦＩＤタグを標準検出タグとして使うことにより、メンテナンスも容易になる。

（３）多面体構成のＲＦＩＤタグを識別専用タグとして使うことにより、製造ラインでの品種切換事前準備としても使用可能となる。

（４）多面体構成のＲＦＩＤタグを使うことにより、製造ライン、顧客先で現地調整時間の短縮が可能であり、ＲＦＩＤシステム構築が容易になる。

本発明の一実施の形態によるＲＦＩＤタグ構造体におけるＲＦＩＤインレットの構成を示す平面図である。 本発明の一実施の形態によるＲＦＩＤタグ構造体におけるＲＦＩＤタグユニットの構成を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態によるＲＦＩＤタグ構造体の構成の一例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態によるＲＦＩＤタグ構造体の構成の一例を示す斜視図である。 （ａ），（ｂ）は本発明の一実施の形態によるＲＦＩＤタグ構造体の構成の一例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態によるＲＦＩＤタグ構造体の構成の一例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態によるＲＦＩＤ評価装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態によるＲＦＩＤ評価装置のメモリ構成の一例を示す説明図である。 本発明の一実施の形態によるＲＦＩＤ評価装置の表示装置画面の一例を示す図である。 本発明の一実施の形態によるＲＦＩＤ評価装置の応用の一例を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１は本発明の一実施の形態によるＲＦＩＤタグ構造体におけるＲＦＩＤインレットの構成を示す平面図、図２はＲＦＩＤタグユニットの構成を示す斜視図、図３〜図５はＲＦＩＤタグ構造体の構成の一例を示す斜視図である。

まず、図３により、本実施の形態によるＲＦＩＤタグ構造体の構成の一例を説明する。本実施の形態のＲＦＩＤタグ構造体２００は、例えば、複数のＲＦＩＤタグユニット１１０などから構成されている。図３に示すように、複数のＲＦＩＤタグユニット１１０を接合子１０３により接続することにより、自由な立体構造を構築可能である。図３は、４面体の例を示しているが、複数のＲＦＩＤタグユニット１１０により他の多面体も構築可能である。

図２に示すように、ＲＦＩＤタグユニット１１０は、ＲＦＩＤインレット１００、接合子１０３、保護中空筒１０４などからなる。保護中空筒１０４の中空にＲＦＩＤインレット１００が挿入され、保護中空筒１０４の端部に接合子１０３が接続されている。このＲＦＩＤタグユニット１１０を複数個、接合子１０３により保護中空筒１０４の端部を接続することにより、ＲＦＩＤタグ構造体２００が構成される。

図１に示すように、ＲＦＩＤインレット１００は、ＩＣ１０１、アンテナ１０２などから構成されている。アンテナ１０２はＩＣ１０１の端子に接続されている。

ＲＦＩＤタグを多面体ソリッド形状とし各柱（保護中空筒１０４）の中にＲＦＩＤインレットを組み込むにより、任意の形状を構成できるＲＦＩＤタグ集合体を形成することができる。このように、ＲＦＩＤタグを多面体構成とすることにより、ＲＦＩＤタグのアンテナ方向が多方向になる。

また、図４に示すように、ＲＦＩＤタグ構造体２００の内側に、フェライトコア等の電波吸収体２０１を装着することにより、反対側にあるＲＦＩＤインレットが電波に反応することを防止することができる。

ＲＦＩＤタグユニット１１０を複数個組み合わせることにより、任意の立体構造を構築することが可能である。例えば、図５（ａ）に示すような正六面体のＲＦＩＤタグ構造体２０２、図５（ｂ）に示すような正八面体のＲＦＩＤタグ構造体２０３などである。

図６は本発明のＲＦＩＤタグ構造体の構成の他の一例を示す斜視図である。図６により、本実施の形態によるＲＦＩＤタグ構造体の構成の一例を説明する。

本実施の形態のＲＦＩＤタグ構造体２１０は、例えば、電波吸収体２１１、複数のＲＦＩＤインレット１００などから構成されている。

本実施の形態では、前記実施の形態の骨組み構造の代わりに、多面体形状の部材（電波吸収体２１１）の各面、各辺にＲＦＩＤインレット１００を設置している。例えば、多面体形状の電波吸収体２１１の面上にＲＦＩＤインレット１００を貼付したり、各辺に沿って面上にＲＦＩＤインレット１００を貼付したりする。

図６は、正十二面体の電波吸収体２１１にＲＦＩＤインレット１００を設置した例であるが、電波吸収体２１１は、多面体であればどのような形状であってもよい。このように、ＲＦＩＤタグ構造体を多面体構成とすることにより、ＲＦＩＤタグのアンテナ方向が多方向になる。また、電波吸収体２１１により、反対側にあるＲＦＩＤインレットが電波に反応することを防止することができる。

図７は本発明の一実施の形態によるＲＦＩＤ評価装置の構成の一例を示すブロック図、図８はＲＦＩＤ評価装置のメモリ構成の一例を示す説明図、図９はＲＦＩＤ評価装置の表示装置画面の一例を示す図である。

図７により、本実施の形態によるＲＦＩＤ評価装置の構成の一例を説明する。本実施の形態のＲＦＩＤ評価装置は、例えば、前述のＲＦＩＤタグ構造体２００，２０２，２０３，２１０、ＲＦＩＤリーダライタ装置３００などから構成されている。

図７に示すように、ＲＦＩＤリーダライタ装置３００は、例えば、アンテナ３０３がそれぞれ接続された複数のＲＦＩＤ通信ユニット（ＵＮＩＴ１）３０１、ＣＰＵ３０４、フラッシュメモリ（ＦＬＡＳＨ）３０５、メモリ（ＲＡＭ）４０４などから構成されている。複数のＲＦＩＤ通信ユニット３０１、ＣＰＵ３０４、フラッシュメモリ３０５、メモリ４０４は、それぞれ、バス（ＢＵＳ）３０６により接続されている。

ＲＦＩＤ通信ユニット３０１は、電波強度検出回路３０２を備えており、各ＲＦＩＤインレットからの電波の強度を検出する。すなわち、本実施の形態に係るＲＦＩＤリーダライタ装置３００は、ＲＦＩＤ通信ユニット３０１を複数設置可能な構造を有し、各ＲＦＩＤ通信ユニット３０１には、前述のＲＦＩＤタグ構造体のＲＦＩＤインレットより受信した電波強度を検出する機能を設ける。リーダライタ装置３００は、受信電波の強度を検出することにより、相対的な位置を検出する。

ＣＰＵ３０４はＲＦＩＤリーダライタ装置３００全体の制御を行い、フラッシュメモリ３０５には制御プログラムが保存され、メモリ４０４にはデータが保存される。

図８に示すように、前述のＲＦＩＤタグ構造体２００，２０２，２０３，２１０の各辺のＲＦＩＤインレットが、どのアンテナ３０３で検出できたかというデータを、リーダライタ装置３００内のメモリ４０４に格納する。

例えば、受信検出できた各ＲＦＩＤインレットのＩＤコード４０１、電波強度レベル４０２、検出通信ユニット番号４０３をメモリ４０４に格納する。そして、事前にＲＦＩＤメモリ４０４に保存されているＲＦＩＤタグ構造体のＲＦＩＤインレット情報（例えばＩＤコード、設置位置ベクトル情報４０５）と照合し、そのベクトル情報４０５によりアンテナ方向を計算する。格納された情報を比較し、アンテナをどこに移動させるのが良いか、制御プログラムにより、最適な位置を算出する。アンテナ、ＲＦＩＤタグを自動または手動で移動することにより適切な設置位置を求めることが可能となる。

そして、照合・計算結果を、図９に示すような表示装置画面５００に表示する。この画面に、ＲＦＩＤタグ構造体５０１（ＲＦＩＤタグ構造体２００，２０２，２０３，２１０に相当）の検出したＲＦＩＤインレット５０２，５０３を強調表示し、最適なアンテナ番号５０４を強調表示する。また、画面内に電波方向、強度情報を特定表示エリア５０５に表示する。

図１０は本発明の一実施の形態によるＲＦＩＤ評価装置の応用の一例を示す説明図である。

図１０により、本実施の形態によるＲＦＩＤ評価装置の応用の一例を説明する。図１０に示す応用例は、物流ライン又は製造ラインの自動化ラインに本発明に係るＲＦＩＤ評価装置を適用した場合である。

ＲＦＩＤリーダライタ装置３００に、対象物Ａ６０２のＲＦＩＤタグＡ６０３、対象物Ｂ６０７のＲＦＩＤタグＢ６０８のタグ貼り付け位置情報を記憶する。

前記実施の形態のＲＦＩＤタグ構造体２００，２０２，２０３，２１０と同じ構造を持つＲＦＩＤタグ構造体６０１，６０６に対象物情報とタグ貼り付け位置情報を記憶する。

移動コンベア６００上を、対象物Ａ６０２を流す前に、ＲＦＩＤタグ構造体６０１を設置する。ＲＦＩＤリーダライタ装置３００はＲＦＩＤタグ構造体６０１の情報により、次に流れてくる対象物を事前に認識する。その時、タグ貼り付け位置情報によりＲＦＩＤタグ構造体６０１の各ＲＦＩＤインレットが正常に読めるか否かを確認する。

対象物が通過する前に、ＲＦＩＤタグ構造体読み取り分布によりアンテナ３０３を切換え、最適位置へ調整する。

違う形状の対象物６０７を連続に作業させる場合も、同様にして自動化が可能である。

したがって、上記実施の形態のＲＦＩＤタグ構造体及びＲＦＩＤ評価装置によれば、検出用ＲＦＩＤタグを置く事により、リーダライタ装置システムが自動的に最適位置を明示することにより、短時間に最適なアンテナ位置を決定することが可能となる。また、標準検出ＲＦＩＤタグとして使うことによりメンテナンスも容易になる。

識別専用ＲＦＩＤタグとして使うことにより、製造ラインでの品種切換事前準備としても使用が可能となる。

本発明は、ＲＦＩＤシステム設置に関して、製造ライン、店舗、事務所等、設営設計・工事のアンテナ設営治具などで適用可能である。また、ＲＦＩＤ専用標準器タグ、設置環境に合わせた各種形状のＲＦＩＤタグにも適用可能である。

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

本発明は、工業製品の製造ライン、物流ライン等において、物体の識別に利用されるＲＦＩＤタグについて利用可能である。

Claims (10)

1. ＩＣと、前記ＩＣに接続されたアンテナとを備えたＲＦＩＤインレットと、
   前記ＲＦＩＤインレットを中空に備えた中空筒と、
   前記中空筒の端部を接続するための接合子とを有することを特徴とするＲＦＩＤタグ構造体。
2. 請求項１記載のＲＦＩＤタグ構造体において、
   複数の前記中空筒の端部を複数の前記接合子により接続して構成されることを特徴とするＲＦＩＤタグ構造体。
3. 請求項２記載のＲＦＩＤタグ構造体において、
   前記ＲＦＩＤタグ構造体の内部に電波吸収体を有することを特徴とするＲＦＩＤタグ構造体。
4. ＩＣと、前記ＩＣに接続されたアンテナとを備えたＲＦＩＤインレットと、
   多面体形状の部材とを有し、
   前記ＲＦＩＤインレットは、前記多面体形状の部材の面上に貼付されていることを特徴とするＲＦＩＤタグ構造体。
5. 請求項４記載のＲＦＩＤタグ構造体において、
   前記多面体形状の部材は、電波吸収体であることを特徴とするＲＦＩＤタグ構造体。
6. 請求項４記載のＲＦＩＤタグ構造体において、
   複数の前記ＲＦＩＤインレットが、前記多面体形状の部材の各辺に沿って貼付されていることを特徴とするＲＦＩＤタグ構造体。
7. 請求項４記載のＲＦＩＤタグ構造体において、
   複数の前記ＲＦＩＤインレットが、前記多面体形状の部材の各面上に貼付されていることを特徴とするＲＦＩＤタグ構造体。
8. 多面体形状の部材の少なくとも２以上の辺又は面上にＲＦＩＤインレットを備えたＲＦＩＤタグ構造体と、
   前記ＲＦＩＤタグ構造体の各ＲＦＩＤインレットと通信を行うためのアンテナと、
   前記アンテナにより受信した前記各ＲＦＩＤインレットからの電波の強度を検出する電波強度検出回路とを有することを特徴とするＲＦＩＤ評価装置。
9. 請求項８記載のＲＦＩＤ評価装置において、
   前記電波強度検出回路により検出された前記各ＲＦＩＤインレットからの電波の強度に基づいて、前記アンテナと前記ＲＦＩＤインレットとの最適な相対位置を決定する手段を有することを特徴とするＲＦＩＤ評価装置。
10. 請求項８記載のＲＦＩＤ評価装置において、
    前記ＲＦＩＤタグ構造体の各ＲＦＩＤインレットと通信を行うための第１のアンテナと、
    前記第１のアンテナにより受信した前記各ＲＦＩＤインレットからの電波の強度を検出する第１の電波強度検出回路と、
    前記ＲＦＩＤタグ構造体の各ＲＦＩＤインレットと通信を行うための第２のアンテナと、
    前記第２のアンテナにより受信した前記各ＲＦＩＤインレットからの電波の強度を検出する第２の電波強度検出回路とを有し、
    前記第１の電波強度検出回路及び前記第２の電波強度検出回路により検出された前記各ＲＦＩＤインレットからの電波の強度に基づいて、前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナと前記ＲＦＩＤインレットとの最適な相対位置を決定する手段を有することを特徴とするＲＦＩＤ評価装置。

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