WO2007125935A1

WO2007125935A1 - Ｒｆｉｄ通信システム及びｒｆｉｄ通信方法

Info

Publication number: WO2007125935A1
Application number: PCT/JP2007/058907
Authority: WO
Inventors: Shigeru Hatakeyama; Shigeru Yamazaki; Hiroki Murayama; Koichi Hirano
Original assignee: Nec Corporation
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2007-04-25
Publication date: 2007-11-08
Also published as: JP2007299232A; JP4609373B2

Description

明細書

RFID通信システム及び RFID通信方法

技術分野

[0001] 本発明は、対象物に取り付けられた RFIDタグとアンテナの間でリードライトの通信を行う RFID通信システムに関する。

背景技術

[0002] 商店や工場の床面または台に積み上げられた物品の情報、または商店の通路または製造ラインを通過する台車等に積み上げられた物品の情報を、一括して入手し管理する手段を必要としてヽる。

[0003] 前記管理手段としては、複数の物品に RFIDタグを取り付け、 RFIDタグの情報を読み込み（リード）、またリーダライタでその RFIDタグに物品の情報を書き込む (ライト）ことにより、一括して管理する方式が開発されている。

[0004] 前記管理方式において、複数の RFIDタグが立体的に広い範囲に分散し、それぞれの RFIDタグのアンテナがランダムな方向を向いていても、通路または製造ラインの上方に設置されたアンテナでまとめて複数の RFIDタグに対してリードライトを行う必要がある。

[0005] そこで、複数の RFIDタグと反射板を用いて、 RFIDタグとの通信を行う技術が開発されている（特許文献 1〜4)。

特許文献 1 :特開 2005— 4532号

特許文献 2 :特開 2005— 192030号

特許文献 3：特開 2003 - 283365号

特許文献 4：特開 2000— 56830号

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] 前記特許文献に開示された技術は、反射板の組み合わせにより、アンテナからの電磁波を RFIDタグに向けて伝送するための伝送路を設定し、その伝送路に沿つてアンテナ力ゝらの電磁波を RFIDタグに伝搬させる構成である。 [0007] したがって、 RFIDタグが物品の側面に取り付けられて、 RFIDタグのアンテナがランダムな方向に向、て、る場合、 RFIDタグを搬送する方向に直交する方向カも電磁波を RFIDタグに導く伝送路は、前記特許文献に開示された技術により確保することは用意であるが、 RFIDタグのアンテナが RFIDタグを搬送する方向に向ヽて、る場合には、前記特許文献の技術により電磁波の伝送路を確保することは不可能であつた o

[0008] 前記搬送方向の伝送路を前記特許文献の技術により確保するには、物品の搬送をー且停止させ、その前方位置カゝら反射板で電磁波を RFDIタグのアンテナに向けて反射させる必要がある。この方式では、物品の搬送をリードライドする毎に一時停止するため、物品の搬送に時間を要し、作業効率が低下することが考えられる。

[0009] 本発明の目的は、 RFIDタグを取り付けた対象物を一時停止させることなぐ対象物の側面に取り付けられてランダムな方向を向いた RFIDとリーダライタのアンテナの間でリードライトの通信を可能にした RFID通信システム及び RFID通信方法を提供することにめる。

課題を解決するための手段

[0010] 前記目的を達成するため、本発明に係る RFID通信システムは、対象物に取り付けられた RFIDタグとリードライトの通信を行うアンテナと、前記アンテナからの電磁波を受ける位置に設置され、回転して前記電磁波を前記 RFIDタグに向けて反射する反射板を有することを特徴とするものである。

[0011] 本発明によれば、対象物に取り付けられた RFIDタグとリードライトの通信を行うアンテナからの電磁波を、回転する反射板にて前記 RFIDに向けて反射させ、前記アンテナと前記 RFDIタグの間でリードライトの通信を行う。

[0012] この場合、前記対象物の移動に伴って前記 RFIDタグが移動する経路の側方に設置され、前記反射板からの反射波を前記 RFIDタグに向けて反射する反射板を有する構成としてもよいものである。また、前記反射板を、前記経路の両側に配置してもよいものである。

発明の効果

[0013] 以上説明したように本発明によれば、 1個のアンテナと、回転する 1個の反射板と、搬送路の側方に固定された反射板を利用することにより、複数の RFIDタグが立体的に広い範囲に分散してそれぞれの RFIDタグのアンテナ面がランダムな方向を向いていても、全ての RFIDタグと確実にリードライトの通信を行うことができる。

[0014] さらに、反射板を回転させることにより、複数のアンテナを通路または製造ラインを通過する台車の位置に応じて切り替える方式の通信システムより、安価かつ容易に R FIDタグとの通信を行うことができる。

発明を実施するための最良の形態

[0015] 以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。

[0016] (実施形態 1)

図 1に示すように、商店の通路または工場の製造ライン等の搬送路 5には、台車 8 が自動制御又は人力により移動可能に配置されている。図 1では、台車 8は図の左側から右側への X方向に移動する。なお、台車 8は、搬送路 5上を往復移動するようにしてもよいものである。

[0017] 前記台車 8上には、対象物としての複数の物品 13が立体的に積み上げられており、複数の物品 13の側面には、 1個又は複数の RFIDタグ 3が取り付けられ、前記 RFI Dタグ 3は台車 8上に立体的に積み上げられ、それぞれの RFIDタグ 3のアンテナ面（以下、 RFIDタグ面という。）はランダムな方向を向いている。なお、台車 8上には、大型の物品 13が 1個積み上げられ、その 1個の物品 13の側面に 1個または複数の RFI Dタグ 3が取り付けられて!/、てもよ!/、ものである。

[0018] 図 1に示す本発明の実施形態 1においては、前記搬送路 5の途中に、 RFIDタグ 3 とアンテナ 21との間でリードライトの通信を行うための領域 50が設定されている。本発明の実施形態 1においては、前記台車 8が前記領域 50内の搬送路 5を進行する方向には、前記リードライトの通信を行うための機器が設置されておらず、物品 13を搭載した台車 8は、領域 50内の搬送路 5上を自由に移動可能になっている。

[0019] 図 1及び図 2に示す本発明の実施形態 1は、台車 8が領域 50内の搬送路 5上に移動する際に、物品 13の側面に取り付けられて RFIDタグ 3のアンテナがランダムな方向に向いていた場合にも前記 RFIDタグ 3とアンテナ 2の間でリードライトの通信を可能にしたことを特徴とするものである。 [0020] 具体的に説明すると、図 1及び図 2に示す本発明の実施形態 1においては、前記 1 個のアンテナ 21は、前記領域 50内の上方位置であって、物品 13を搭載した台車 8 の移動に支障を与えない高さ位置にアンテナ固定具 31に支持されて設置されている。前記アンテナ 21は、電磁波 6を上方に向けて放射する姿勢で前記アンテナ固定具 31に取り付けられている。なお、前記アンテナ 21は、搬送路 5上を進行する台車 8 に対してほぼ真上位置に設置される。

[0021] 前記アンテナ 21の高さより高い位置、例えば天井 32にはモーター 30が、そのモーター軸 29を縦方向に向けて設置され、前記モーター軸 29の下端には、第 1の反射板 28が取り付けられている。

[0022] また、台車 8が走行する搬送路 5の側方位置であって、台車 3の走行に支障を与えない位置には、第 2の反射板 4が配置されている。

[0023] 次に、前記アンテナ 21と、上方位置の第 1の反射板 28と、側方位置の第 2の反射板 4との関係について具体的に説明する。すなわち、前記反射板 28は、前記モータ一軸 29に対して仰角 Θを持って傾斜した姿勢で取り付けられ、この姿勢を保ったままでモーター 28の角回転に伴ってモーター軸 29を回転中心として、図 4に示す第 1 の反射領域 A,第 2の反射領域 B,第 3の反射領域 Cに渡って回転される。図 4は、搬送路 5を見下ろす位置力も第 1の反射板 28が水平面内を回転される軌跡を示すものである。

[0024] 第 1の反射領域 Aの範囲を回転される第 1の反射板 28は図 1における X · Zの象限内で一端 28aが上方に向き、他端 28bが下方を向いた実線で示す傾斜姿勢となり、台車 8が X方向に進行する際における物品 13の前方側面 13aに取り付けられた RF ID3に対して、アンテナ 21からの電磁波 7aを反射波 7bとして反射する。

[0025] 第 2の反射領域 Bは、第 1の反射領域 Bに連続する回転領域であり、第 2の反射領域 B内に回転される第 1の反射板 28は、図 2における Ζ·Υの象限内で一端 28aが上方に向き、他端 28bが下方を向いた実線で示す傾斜姿勢となり、搬送路 5の側方位置に配置した反射板 4に向けてアンテナ 21からの電磁波 6を反射波 7aとして反射する。

[0026] 第 3の反射領域 Cは、第 2の反射領域 Bに連続する回転領域であり、第 3の反射領域 C内に回転される第 1の反射板 28は、図 1の Ζ·Χの象限内で一端 28aが上方に向き、下端 28bが下方を向いた点線で示す傾斜姿勢となり、台車 8が X方向に進行する際における物品 13の後方側面 13bに取り付けられた RFID3に対して、アンテナ 21 からの電磁波 6を反射波 7bとして反射する。

[0027] 前記搬送路 5の側方位置に配置された前記第 2の反射板 4は、上下方向に複数段に配置され、図 2に示す第 2の反射位置 Bに姿勢転換された第 1の反射板 28が反射した反射波 7cを略水平方向に反射して、その反射波 7dを物品 13の側方側面 13cに取り付けた RFIDタグ 3に向けて放射する。なお、図 1及び図 2に示す反射板 4は、 4 段に配置した力これに限られるものではなぐその反射面の大きさによっては、 1個の反射板 4を配置してもよぐ図 1及び図 2に示す反射板 4の配置個数に限られるものではない。

[0028] 前記第 1の反射板 28の反射面は、パラボラ又は平面反射面として形成されている。

アンテナ 21からの電磁波は上方に向け放射され、第 1の反射板 28で反射されて、電磁波の放射方向が斜め下方に変更される。

[0029] 前記第 1の反射板 28の反射面の形状は回転放物面であり、その反射面の焦点にアンテナ 21が設置される。第 1の反射板 28で反射された電磁波は、平行な放射特性で拡散せずに鋭い指向性を持って、第 1の反射板 28の回転に伴い下方の搬送路 5 及び第 2の反射板 4に向けて放射される。第 1の反射板 28は、天井 32に固定されたモーター 30のモーター軸 29に俯角 Θを持って固定され、この俯角 Θを保ってモータ一軸 29を中心にモーター 30で回転させる。図 1では破線で第 1の反射板 28が回転する軌跡を示している。

[0030] 第 1の反射板 28の回転に伴いアンテナ 21からの電磁波は、第 2の反射板 4に放射される。 1個または複数の第 2の反射板 4は、第 1の反射板 28からの反射波 7cを反射して水平またはほぼ水平方向に反射波 7dを放射するように傾けて設置される。台車 8が第 2の反射板 4の側方を通過する区間に来ると、立体的に積み上げられた RFID タグ 3へ、側方力それぞれ水平方向にある第 2の反射板 4力反射波 7dが放射される。それぞれの第 2の反射板 4が第 1の反射板 28からの電磁波 7cを水平または、ほぼ水平方向に反射して、反射波 7dを立体的に積み上げられた RFIDタグ 3に放射する。なお、第 1の反射板 28の反射面の形状は平面でもよい。第 1の反射板 28の回転に伴い、第 1の反射板 28の平面形状の反射面で反射された電磁波は、回転放物面に比較して拡散しながら下方の搬送路 5及び第 2の反射板 4に向けて放射される。

[0031] アンテナ 21からの電磁波は、第 1の反射板 28の回転に伴い、台車 8が搬送路 5を通過している間に、台車 8の進行方向（図 1の X軸進行方向）の物品 13の前方側面 1 3a,側方側面 13c,後方側面 13bの全ての面に向けて放射される。アンテナ 21からの電磁波は、台車 8上の物品に取り付けられたランダムな方向を向いている 1個または複数の RFIDタグ 3にもそれぞれ異なる方向から放射され、有効な通信経路が形成され、 RFIDタグ 3と通信が行える。

[0032] 図 2に示すように、第 2の反射板 4の個数は、第 2の反射板 4の高さ方向の幅と立体的に積み上げられた RFIDタグ 3の積み上げ高さにより変化し、第 2の反射板 4の幅が小さいと反射板 4の個数は増加し、また RFIDタグ 3の積み上げ高さが大きいと第 2 の反射板 4の個数は増加する。ただし、第 2の反射板 4の幅が電磁波の波長と同じ長さ、或いは電磁波の波長の 3Z4、 1Z2などと同じ長さになると、第 2の反射板 4上で電磁波の共振が起きて衰退し、反射波の電力が落ちてしまう。第 2の反射板 4の幅は、電磁波の波長以上の長さに設定する必要がある。

[0033] 1個または複数の第 2の反射板 4は、商店や工場の壁面、または商店の通路ゃェ場の製造ラインなどの搬送路 5の側方に設けられた支柱などに、金具などを利用してほぼ縦方向に取り付けられる。第 2の反射板 4は、四角形の金属製または電磁波反射剤が塗布された四角形の合成樹脂製であり、その反射面の形状は平面、二次放物柱面、円柱面、楕円体面等からなる。反射板 4の反射面の形状を二次放物柱面、円柱面、楕円体面とすると、平面形状の反射板 4に比較し、反射板 4からの反射波 7 dが拡散しない。反射板 4の反射面が二次放物柱面、円柱面、楕円体面である場合、反射波 7dが集束し立体的に積み上げられた RFIDタグ 3の中央に向力つて強くなつていく放射特性を示す。

[0034] アンテナ 21はリーダライタ 11に接続され、 RFIDタグ 3とリードライト通信により得られたデータは、コンピュータ端末 15に送られる。コンピュータ端末 15は、ネットワーク 16を介してサーバ 17に接続され、サーバ 17との間にデータの遣り取りを行う。サーノ 17は、 RFIDタグ 3とリードライト通信により得られたデータをコンピュータ端末 15から収集し、データベース化して保存する。そのデータは商店の物品管理や、工場の製造管理に利用される。

[0035] 図 4に示すように、領域 50内の搬送路 5に沿ってセンサ 41〜44が設置されている。これらのセンサ 41〜44は、台車 8を検出するものである。センサ 41は、領域 50内に進行しょうとする台車 8を検出するものである。センサ 42は、第 1の反射板 28が第 1 の反射領域 Aから第 2の反射領域 Bに切り替わる位置に設置されて、る。センサ 43 は、第 1の反射板 28が第 2の反射領域 Bから第 3の反射領域 Cに切り替わる位置に設置されている。センサ 44は、領域 50を抜け出る台車 8を検出位置に設置されている。

[0036] 前記コンピュータ端末 15の CPUを利用して、モーター 30を駆動制御するための制御部 46が構成されている。前記制御部 46は、コンピュータ端末 15の CPUが内部メモリに記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより構成される。前記制御部 46は、領域 50内における台車 8の現在位置を算出するためのデータベース 47 と、第 1の反射板 28の向きを第 1の反射位置 A,第 2の反射位置 B,第 3の反射位置 Cに切替制御する反射板指向制御用のデータベース 48を備えて、る。

[0037] 前記制御部 46は、センサ 41〜44から入力する検知信号と、タイマ 45かた入力する時間情報と、現在位置用のデータベース 47に含まれる台車 8の速度情報などに基づいて、領域 50内における台車 8の現在の位置を割り出す。前記制御部 46は、前記割り出した台車 8の現在位置情報に基づ、て、反射板指向制御用のデータベース 48に含まれる情報、駆動制御部 49から入力する第 1の反射板 28の現在の姿勢情報などに基づいて、第 1の反射板 28を第 1の反射領域 A,第 2の反射領域 B,第 3の反射領域 Cに回転させるための指令を前記駆動制御部 49に出力する。前記駆動制御部 49は、前記制御部 46から出力される駆動指令に基づいて前記モーター 30を制御することにより、第 1の反射板 28を第 1の反射領域 A,第 2の反射領域 B,第 3の反射領域 Cに回転させる。

[0038] 次に、本発明の実施形態 1に係る RFID通信システムを用いて、 RFIDタグ 3とアンテナ 2の間で RFID通信を行う場合について説明する。 [0039] 実施形態 1において、通路または製造ライン等の搬送路 5の上方に設置された 1個のアンテナ 21と第 1の反射板 28、及び搬送路 5の側方に設置された 1個または複数の第 2の反射板 4により、台車 8上に立体的に積み上げられた複数の RFIDタグ 3とリ一ドライトの通信を行う。

[0040] 台車 8上に立体的に積み上げられた複数の RFIDタグ 3の RDIDタグ面は、ランダムな方向を向いている。アンテナ 21から見た RDIDタグ面の電磁波の有効受信領域に比例して RDIDタグ 3の受信電磁波レベルは変化し、 RDIDタグ面に垂直にアンテナ 21からの電磁波が入射するとき、 RDIDタグ面の電磁波の有効受信領域は最大となり、受信電磁波レベルは最大となる。

[0041] 図 1において、台車 8は、搬送路 5を X軸の進行方向に沿って移動してくる。図 5のステップ S1において、図 3に示す制御部 46は、センサ 41により台車 8が搬送路 5の領域 50内、すなわちアンテナ 21とのリードライト通信可能範囲に入って否かを監視する。前記制御部 46は、台車 8が領域 50内の入口を通過するまで前記監視を継続する（ステップ Sl ;NO)。

[0042] 前記制御部 46は、センサ 41が台車 8の進行を検知すると (ステップ S1； YES)、その検知信号をトリガとして、タイマ 45からの時間情報及び現在位置用のデータベース 47の記憶情報に基づいて、台車 8が領域 50の入口側に進行したことを検出する。

[0043] 次に図 5のステップ S2において、制御部 46は、反射板指向制御用データベース 4 8の記憶情報と、駆動制御部 48からの第 1の反射板 28の回転位置に関する情報に基づいて、第 1の反射板 28を図 4に示す第 1の反射領域 Aの範囲に回転させる旨の決定を行う。前記制御部 46は、駆動制御部 49から入力する反射板 28が図 4に示す第 1の反射領域 Aの範囲に回転されている場合 (ステップ S2 ; YES)、駆動制御部 49 に、反射板 28を現状のままで回転させるように指令する。

[0044] 前記制御部 46は、駆動制御部 49から入力する第 1の反射板 28の回転位置が第 1 の反射領域 Aの範囲からずれている場合には、駆動制御部 49に、第 1の反射板 28 の回転を制御する指令を出力する。前記駆動制御部 49は、前記制御部 46から指令を受けると、モーター 30を駆動し、反射板 28の回転範囲を図 4に示す第 1の反射領域 Aに変更する。 [0045] アンテナ 21からは、リードライタ 11からの信号に基づいて電磁波が第 1の反射板 2 8に向けて放射されて、るため、第 1の反射領域 Aの範囲で回転する第 1の反射板 2 8は、回転を継続しながら、アンテナ 21からの電磁波を図 1の X軸方向に進行する台車 8上の物品 13における進行方向の前方側面 13aに向けて電磁波 7aを反射する。

[0046] したがって、台車 8に積み上げられた 1個または複数の物品に取り付けられた 1個または複数の RFIDタグ 3のうち台車進行方向の前方側面 13aに取り付けられた RFID タグ 3は、第 1の反射板 28からの電磁波 7aを受けるので、アンテナ 21との通信を行う。前記 RFIDタグ 3とアンテナ 21の間の通信は、第 1の反射板 28から放射される電磁波 7aが該 RFIDタグ 3に向けて放射されている間に行われる。前記制御部 46は、前記駆動制御部 49に指令を出力し、前記駆動制御部 49は、モーター 30による第 1の反射板 28の回転速度を、アンテナ 21と RFIDタグ 3の間で通信開始力完了までの一連のリードライトの通信を可能な速度に制御する。

[0047] アンテナ 21から RFIDタグ 3への通信に用いる電磁波に円偏波を用いる。 RFIDタグ 3は、電磁波を受信する場合、右旋回、左旋回の両方の円偏波が受信可能である。 RFIDタグ 3のアンテナとしては、モノポールアンテナ、ダイポールアンテナ、 2組のダイポールアンテナを互いに 90度で組み合わせたターンスタイルアンテナ、平面ァンテナなどが用いられ、これらのアンテナが RFIDタグ 3の RFIDタグ面に実装される。 RFID3のアンテナがモノポールアンテナ、ダイポールアンテナである場合、 RFID タグ 3の表裏の両面、及び側面力も電磁波を受信可能である。 RFID3のアンテナが平面アンテナである場合、 RFIDタグ 3の表裏の両面力も電磁波を受信可能である。

[0048] RFIDタグ 3が受信する電磁波レベルは、アンテナ 21から RFIDタグ 3までの経路の長さ、アンテナ 21または第 1の反射板 28からの放射方向と RFIDタグ 3のアンテナの長さまたはアンテナが実装された RFIDタグ 3の RFIDタグ面の向きにより変化する。

[0049] RFID3のアンテナがモノポールアンテナ、ダイポールアンテナである場合、放射方向からみた RFIDタグ 3のアンテナの長さを受信有効長、平面アンテナである場合、放射方向からみた RFIDタグ面の面積を受信有効面積とすると、放射方向と RFIDタグ面が垂直のときに受信有効長または受信有効面積は最大となり、受信電磁波レべルは最大値を示す。 [0050] 図 1及び図 4に示すように、台車 8は、搬送路 5を X軸の進行方向に沿ってさらに移動する。台車 8が第 1の反射領域 Aから第 2の反射領域 Bに移動すると、センサ 42が台車 8の存在を検知する。

[0051] 前記制御部 46は、センサ 42が第 2の反射領域 Bに進行した台車 8を検知すると、その検知信号をトリガとして、タイマ 45からの時間情報及び現在位置用のデータベース 47の記憶情報に基づいて、台車 8が第 2の反射領域 Bの範囲内に進行したことを検出する。

[0052] 次に図 5のステップ S3において、制御部 46は、反射板指向制御用データベース 4 8の記憶情報と、駆動制御部 48からの第 1の反射板 28の回転位置に関する情報に基づいて、第 1の反射板 28の回転位置を図 4に示す第 2の反射領域 Bの範囲に切り替わって!/、るか否かを判定する。

[0053] 前記制御部 46は、駆動制御部 49から入力する反射板 28が図 4に示す第 2の反射領域 Bの範囲に回転されている場合 (ステップ S3 ; YES)、駆動制御部 49に、反射板 28を現状のままで回転させるように指令する。

[0054] 前記制御部 46は、駆動制御部 49から入力する第 1の反射板 28の回転位置が第 2 の反射領域 Bの範囲からずれている場合、駆動制御部 49に、第 1の反射板 28の回転を制御する指令を出力する。前記駆動制御部 49は、前記制御部 46から指令を受けると、モーター 30を駆動し、反射板 28の回転範囲を図 4に示す第 2の反射領域 B の範囲に修正する。

[0055] 台車 8が第 2の反射板 4の側方まで進むと、台車 8上に積み上げられた 1個または複数の物品 13の側方側面 13b取り付けられた 1個または複数の RFIDタグ 3が、図 1 及び図 2に示す第 2の反射板 4と面している。

[0056] 第 1の反射板 28は、第 2の反射領域 B内を回転するため、アンテナ 21からの電磁波 6は、第 1の反射板 28により第 2の反射板 4に向けて反射される。したがって、台車 8の進行方向の右側面 13bの RFIDタグ 3は、第 2の反射板 4力もの電磁波 7dを受けて通信が可能になるので、アンテナ 21とリードライトの通信を行う。前記通信は、アンテナ 21から放射された電磁波 6が第 1の反射板 28で反射され，さらにその反射波 7c が第 2の反射板 4で反射され、その反射波 7dが RFIDタグに向けて放射されている間に行われる。

[0057] 前記制御部 46は、前記駆動制御部 49に指令を出力し、前記駆動制御部 49は、モ一ター 30による第 1の反射板 28の回転速度を、アンテナ 21と RFIDタグ 3の間で通信開始力も完了までの一連のリードライトの通信を可能な速度に制御する。

[0058] さらに図 5のステップ S4において、台車 8上に積み上げられた 1個または複数の物品に取り付けられた 1個または複数の RFIDタグ 3のうち、図 2において第 2の反射板 4と面していない台車進行方向左側面 13dの RFIDタグ 3とは、台車 8に装備された図示しな!ヽ自動制御機構或ヽは人力により、物品 13を支えて、る台車 8の図示しな V、台座を 180度回転させ、左側面の RFIDタグ 3を第 2の反射板 4からの電磁波を受信できる位置に位置変更する。

[0059] 前記制御部 46は、センサ 42から検知信号が出力されたこと、次のセンサ 43が台車 8の存在を検出していないこと、タイマ 45からの時間情報に基づいてセンサ 43が設定時間内に台車 8の存在を検出しないことを条件として、前記駆動制御部 49に第 1 の反射板 28を第 2の反射領域 B内に逆回転させることを出力する。前記駆動制御部 49は、前記制御部 46から指令を受け取ると、第 1の反射板 28を第 2の反射領域 B内に逆回転させて、物品 13の左側側面 13dに取り付けられた RFIDタグ 3とアンテナ 21 とのリードライトの通信を確保する。

[0060] 前記制御部 46は、前記駆動制御部 49から第 1の反射板 28を第 2の反射領域 B内を逆回転させた旨の出力を受けると、前記駆動制御部 49に指令を出力する。前記駆動制御部 49は、前記制御部 46からの指令に基づいて第 1の反射板 28を第 2の反射領域 Bの終端まで正回転させ、次のリードライトに備える。

[0061] 台車 8が X軸の進行方向に沿ってさらに移動して、第 2の反射板 4の側方を抜け出ると、センサ 43が第 3の反射領域 C内に進行した台車 8の存在を検知する。

[0062] 前記制御部 46は、センサ 43が第 3の反射領域 Cに進行した台車 8を検知すると、その検知信号をトリガとして、タイマ 45からの時間情報及び現在位置用のデータべース 47の記憶情報に基づいて、台車 8が第 3の反射領域 Cの範囲内に進行したことを検出する。

[0063] 次に図 5のステップ S5において、制御部 46は、反射板指向制御用データベース 4 8の記憶情報と、駆動制御部 48からの第 1の反射板 28の回転位置に関する情報に基づいて、第 1の反射板 28の回転位置を図 4に示す第 3の反射領域 Cの範囲に切り替わって!/、るか否かを判定する。

[0064] 前記制御部 46は、駆動制御部 49から入力する反射板 28が図 4に示す第 3の反射領域 Cの範囲に回転されている場合 (ステップ S5 ; YES)、駆動制御部 49に、反射板 28を現状のままで回転させるように指令する。

[0065] 前記制御部 46は、駆動制御部 49から入力する第 1の反射板 28の回転位置が第 3 の反射領域 Cの範囲からずれている場合、駆動制御部 49に、第 1の反射板 28の回転を制御する指令を出力する。前記駆動制御部 49は、前記制御部 46から指令を受けると、モーター 30を駆動し、反射板 28の回転範囲を図 4に示す第 3の反射領域 C の範囲に修正する。

[0066] 台車 8上に積み上げられた 1個または複数の物品に取り付けられた 1個または複数の RFIDタグ 3のうち、台車進行方向後面 13cの RFIDタグ 3が回転する第 1の反射板 18からの反射波 7cを受けて通信が可能になるので、アンテナ 21とリードライトの通信を行う。前記通信は、第 1の反射板 28から放射される電磁波が該 RFIDタグ 3に向けて放射されて、る間に行われる。

[0067] 前記制御部 46は、前記駆動制御部 49に指令を出力し、前記駆動制御部 49は、モ一ター 30による第 1の反射板 28の回転速度を、アンテナ 21と RFIDタグ 3の間で通信開始力も完了までの一連のリードライトの通信を可能な速度に制御する。

[0068] 台車 8がさらに移動して、領域 50、すなわちリードライト通信可能範囲から抜け出ると、センサ 44は図 5のステップ S6において、台車 8が領域 50から抜け出たことを検出する。前記制御部 46は、センサ 44からの検知信号をトリガとして、 RFIDタグ 3とアンテナ 21間の通信を完了させる。さらに、前記制御部 46は、前記駆動制御部 49から第 1の反射板 28を第 3の反射領域 C内を回転させた旨の出力を受けると、前記駆動制御部 49に指令を出力する。前記駆動制御部 49は、前記制御部 46からの指令に基づいて第 1の反射板 28を第 1の反射領域 Aの始端まで逆回転させ、次のリードライトに備える。

[0069] 以上説明したように、本発明の実施形態 1によれば、 1個のアンテナと、回転する 1 個の反射板と、搬送路の側方に固定された反射板を利用することにより、複数の RFI Dタグが立体的に広い範囲に分散してそれぞれの RFIDタグのアンテナ面がランダムな方向を向いていても、全ての RFIDタグと確実にリードライトの通信を行うことができる。

[0070] さらに、反射板を回転させることにより、複数のアンテナを通路または製造ラインを通過する台車の位置に応じて切り替える方式の通信システムより、安価かつ容易に R FIDタグとの通信を行うことができる。

[0071] (実施形態 2)

図 6は、本発明の実施形態 2を示す側面図、図 7は、本発明の実施形態 2を示す正面図である。

[0072] 本発明の実施形態 2は、実施形態 1における 1個または複数の第 2の反射板 4を 2 組にし、台車進行方向の両側に第 2の反射板 4を設置したものである。図 6では、片側の 1組（図 4の左側の第 2の反射板 4)は省略してある。

[0073] 前記 2組の第 2の反射板 4は、商店や工場の向かい合った両壁面に、または商店の通路や工場の製造ラインなどの搬送路 5を挟む向かい合った両側方に設けられた支柱などに金具などを利用してほぼ縦方向に取り付けられる。

[0074] 本発明の実施形態 2は、第 1の反射領域 A及び第 3の反射領域 Cにおける動作が共通するが、第 2の反射領域 Bにおいて台車 8上の物品 13を 180° 回転させない点で相違している。具体的に説明する。

[0075] 前記制御部 46は、センサ 42が第 2の反射領域 Bに進行した台車 8を検知すると、その検知信号をトリガとして、タイマ 45からの時間情報及び現在位置用のデータベース

47の記憶情報に基づいて、台車 8が第 2の反射領域 Bの範囲内に進行したことを検出する。

[0076] 次に図 5のステップ S3において、制御部 46は、反射板指向制御用データベース 4 8の記憶情報と、駆動制御部 48からの第 1の反射板 28の回転位置に関する情報に基づいて、第 1の反射板 28の回転位置を図 4に示す第 2の反射領域 Bの範囲に切り替わって!/、るか否かを判定する。

[0077] 前記制御部 46は、駆動制御部 49から入力する反射板 28が図 4に示す第 2の反射領域 Bの範囲に回転されている場合（図 5のステップ S3 ; YES)、駆動制御部 49に、反射板 28を現状のままで回転させるように指令する。

[0078] 前記制御部 46は、駆動制御部 49から入力する第 1の反射板 28の回転位置が第 2 の反射領域 Bの範囲からずれている場合、駆動制御部 49に、第 1の反射板 28の回転を制御する指令を出力する。前記駆動制御部 49は、前記制御部 46から指令を受けると、モーター 30を駆動し、反射板 28の回転範囲を図 4に示す第 2の反射領域 B の範囲に修正する。

[0079] 台車 8が第 2の反射板 4の側方まで進むと、台車 8上に積み上げられた 1個または複数の物品 13の側方側面 13b取り付けられた 1個または複数の RFIDタグ 3が、図 6 及び図 7に示す 2組の第 2の反射板 4と面している。

[0080] 第 1の反射板 28は、第 2の反射領域 B内を回転するため、アンテナ 21からの電磁波 6は、第 1の反射板 28により一方の第 2の反射板 4に向けて反射される。したがって、台車 8の進行方向の右側面 13bの RFIDタグ 3は、第 2の反射板 4力もの電磁波 7d を受けて通信が可能になるので、アンテナ 21とリードライトの通信を行う。前記通信は、アンテナ 21から放射された電磁波 6が第 1の反射板 28で反射され，さらにその反射波 7cが第 2の反射板 4で反射され、その反射波 7dが RFIDタグに向けて放射されている間に行われる。

[0081] 前記制御部 46は、前記駆動制御部 49に指令を出力し、前記駆動制御部 49は、モ一ター 30による第 1の反射板 28の回転速度を、アンテナ 21と RFIDタグ 3の間で通信開始力も完了までの一連のリードライトの通信を可能な速度に制御する。

[0082] さらに、台車 8上に積み上げられた 1個または複数の物品に取り付けられた 1個または複数の RFIDタグ 3のうち、台車進行方向左側面 13dの RFIDタグ 3は、他方の第 2 の反射板 4と面している。

[0083] したがって、物品 13を支えている台車 8の図示しない台座を 180度回転させる必要がない。

[0084] 前記制御部 46は、センサ 42から検知信号が出力されたこと、次のセンサ 43が台車 8の存在を検出していないこと、タイマ 45からの時間情報に基づいてセンサ 43が設定時間内に台車 8の存在を検出しないことを条件として、前記駆動制御部 49に第 1 の反射板 28を第 2の反射領域 B内に正回転させることを出力する。前記駆動制御部 49は、前記制御部 46から指令を受け取ると、第 1の反射板 28を第 2の反射領域 B内に正回転させて、物品 13の左側側面 13dに取り付けられた RFIDタグ 3とアンテナ 21 とのリードライトの通信を確保する。

[0085] 前記制御部 46は、前記駆動制御部 49から第 1の反射板 28を第 2の反射領域 B内を逆回転させた旨の出力を受けると、前記駆動制御部 49に指令を出力する。前記駆動制御部 49は、前記制御部 46からの指令に基づいて第 1の反射板 28を第 2の反射領域 Bの終端まで正回転させ、次のリードライトに備える。この後の動作は、実施形態 1と同様である。

[0086] 以上説明したように本発明の実施形態 2によれば、 1個または複数の第 2の反射板 4を台車進行方向の左側にも 1組追加して設置したものである。台車 8が通路または製造ラインなどの搬送路 5を X軸の進行方向に沿って移動し、台車 8が第 2の反射板 4の側方まで進んで来た時、実施形態 1では、第 2の反射板 4からみて反対面の RFI Dタグ 3に電波が届かないため、台車を 180度回転させる必要があった力本実施形態 2では、第 2の反射板 4を台車進行方向左側にも設置しているため、台車進行方向左側にある RFIDタグ 3は左側方の第 2の反射板 4力もの電磁波を受けることができ、台車 8を回転せずとも通信を行うことができるという利点がある。

産業上の利用可能性

[0087] 以上説明したように本発明によれば、ベルトコンベアまたは台車などで移動する物品、部材、装置の管理システム、工場、倉庫、流通経路などに保管されている物品、部材、装置の管理システム、 RFIDタグが使用される個人認知システム、入退場管理システム、 RFIDタグが使用される動物認知システム、動物管理システムなどに適用することができる。

図面の簡単な説明

[0088] [図 1]図 1は、本発明の実施形態 1に係る RFID通信システムを示す図であって、図 2 の Y軸方向力見た側面図である。

[図 2]図 2は、図 1の X軸方向から見た正面図である。

[図 3]本発明の実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。圆 4]本発明の実施形態の動作を説明する図である。

圆 5]本発明の実施形態の動作を説明するフローチャートである。

[図 6]図 6は、本発明の実施形態 2に係る RFID通信システムを示す図であって、図 7 の Y軸方向力見た側面図である。

[図 7]図 7は、図 6の X軸方向から見た正面図である。

符号の説明

3 RFIDタグ

4 第 2の反射板

5 搬送路

6 アンテナカゝら放射される直接波である電磁波

7a, 7b, 7c 反射板からの反射波

8 台車

11 リーダライタ

15 コンピュータ端末

16 ネットワーク

17 サーバ

21 アンテナ

28 第 1の反射板

30 モーター

41〜44 センサ

46 制御部

49 駆動制御部

Claims

請求の範囲

[1] 対象物に取り付けられた RFIDタグとリードライトの通信を行うアンテナと、

前記アンテナからの電磁波を受ける位置に設置され、回転して前記電磁波を前記

RFIDタグに向けて反射する反射板を有することを特徴とする RFID通信システム。

[2] 前記対象物の移動に伴って前記 RFIDタグが移動する経路の側方に設置され、前記反射板からの反射波を前記 RFIDタグに向けて反射する反射板を有することを特徴とする請求項 1に記載の RFID通信システム。

[3] 前記反射板を、前記経路の両側に配置したことを特徴とする請求項 2に記載の RFI

D通信ステム。

[4] 対象物に取り付けられた RFIDタグとリードライトの通信を行うアンテナからの電磁波を、回転する反射板にて前記 RFIDに向けて反射させ、前記アンテナと前記 RFDIタグの間でリードライトの通信を行うことを特徴とする RFID通信方法。

[5] 前記対象物の移動に伴って前記 RFIDタグが移動する経路の側方位置で、前記反射板からの反射波を前記 RFIDタグに向けて反射させることを特徴とする請求項 4に記載の RFID通信方法。

[6] 前記経路の両側位置で、前記反射板からの反射波を前記 RFIDタグに向けて反射させることを特徴とする請求項 5に記載の RFID通信方法。