ＩＣタグとの非接触式データ読み書き方式
【課題】非接触式データ読み書き装置のコスト低下を図ったうえ、利用者の便宜をも図ることを可能とする。
【解決手段】一方で、データの読み書き装置１にＲＦＩＤタグ２１の方向を照射するスポット光４の光源部１３と読み書き動作を駆動開始する操作ボタン１４とを設け、他方、ＲＦＩＤタグ２１側ではＲＦＩＤタグ２１を取り付けた物体の表面に描かれた外側標識３ｏと内側標識３ｉとを備えている。外側標識３ｏと内側標識３ｉとは、ＲＦＩＤタグ２１位置を示し、ＲＦＩＤタグ２１との位置関係が読み書き処理を確実にする適正照射領域を環状領域で示している。利用者は、読み書き装置１のスポット光４が適正照射領域にあるように読み書き装置１を移動し、これを目視５で確認して操作ボタン１４を操作する。この操作で、読み書き装置１は読み書き動作を駆動開始する。
【解決手段】一方で、データの読み書き装置１にＲＦＩＤタグ２１の方向を照射するスポット光４の光源部１３と読み書き動作を駆動開始する操作ボタン１４とを設け、他方、ＲＦＩＤタグ２１側ではＲＦＩＤタグ２１を取り付けた物体の表面に描かれた外側標識３ｏと内側標識３ｉとを備えている。外側標識３ｏと内側標識３ｉとは、ＲＦＩＤタグ２１位置を示し、ＲＦＩＤタグ２１との位置関係が読み書き処理を確実にする適正照射領域を環状領域で示している。利用者は、読み書き装置１のスポット光４が適正照射領域にあるように読み書き装置１を移動し、これを目視５で確認して操作ボタン１４を操作する。この操作で、読み書き装置１は読み書き動作を駆動開始する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ（集積回路）チップとアンテナとを内蔵する微小なＩＣタグにデータ読み書き装置によりデータを非接触で書き込み、かつ書き込まれたデータを非接触で読み取る非接触式データ読み書き方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線（ＲＦ：Radio Frequency）電波を用いて識別（ＩＤ：Identification）コードなどの情報を送受信することにより、読み書きするＩＣタグ（以後、ＲＦＩＤタグと呼称する）の普及が進み、リーダライタと呼ばれる非接触式データ読み書き装置により上記ＲＦＩＤタグに情報を読み書きさせている。しかし、今まで多く使用されてきた光の投反射によりデータを読むバーコードとそのリーダとは異なり、ＲＦＩＤタグとリーダライタとは視覚に感じない無線電波を用いて通信する。このため、ＲＦＩＤタグの読み書きにリーダライタを使用する際には非接触でよいので、使用者は両者の相対位置および間隔距離の判定に悩むという問題が生じた。特に、確実に読み書きできる非接触範囲が認識できないので、読み書きに失敗する機会が多発する。すなわち、通信未了率が増加する。
【０００３】
従来の非接触式データ読み書き装置には、例えば鉄道の改札口で通信未了のため通過できない事態を回避することを目的として下記特許文献１が開示されている。
【０００４】
この文献による非接触式データ読み書き装置は、例えば、図７に示されるように、データ読み書き装置１０１の通信未了を低減させるため、ＲＦＩＤタグ１００の案内通路を設けている。すなわち、この案内通路にＲＦＩＤタグ１００を通過させることにより確実に読み書きができるものである。
【０００５】
この目的のため、鉄道などの改札口に設置する読み書き装置１０１は、装置本体１０２にアンテナ１０３を設け、このアンテナ設置面に平行に案内平面１０４を有する。装置本体１０２と案内平面１０４との間がＲＦＩＤタグ１００の案内通路となる。通信が確実となるように案内通路を通過させるため、案内平面１０４には光源１０５が備えられ、アンテナ１０３の中央部分を照射する。
【０００６】
このような構造により、案内通路にＲＦＩＤタグ１００を通過させる際に、利用者がＲＦＩＤタグ１００の面に光源１０５から照射された光を当てることにより、装置本体１０２のアンテナ１０３とＲＦＩＤタグ１００のアンテナ（図示省略）との間に通信可能に充分な距離と位置とが確保される。
【０００７】
しかし、ＲＦＩＤタグが薄型で軽量なＩＣカードに装備される場合は問題ないが、大きな商品または重い物体の表面に貼り付けられている場合のＲＦＩＤタグに対しては利用できない。このような状態に対応するには、手持ち形状（ハンディ）の非接触式データ読み書き装置が有効である。特に、手持ち式のタグリーダの電源が電池の場合では、電池消耗を回避することも必要である。
【０００８】
このような必要性を満たす非接触式データ読み書き装置が、例えば下記特許文献２に、ＲＦＩＣタグ内のアンテナ位置の自動認識を可能にするタグリーダおよびＲＦタグとして、開示されている。
【０００９】
図８および図９はこれを説明するブロック図およびフローチャートである。
【００１０】
図８によれば、タグリーダ（読取り機）１１１は、投光部１１２、撮影部１１３、および撮像処理部１１４を有し、ＲＦタグ１１５はアンテナ１１６に対応して標識１１７を有する。投光部１１２はスポット光１１８によりＲＦタグ１１５表面の標識１１７を照射する。撮影部１１３は照射した面の映像を撮影する。撮像処理部１１４は、撮影部１１３から受けた映像のうち、標識１１７の撮影画像が所定の位置範囲にあることを解析して読取り可能を判定する。
【００１１】
タグリーダ１１１は撮像処理部１１４による読取り可能の判定に基づいてＲＦタグ１１５からの読み取りを実行する。ＲＦタグ１１５には、内蔵するアンテナ１１６に対応して、タグリーダ１１１により照射される表面に標識１１７がマークされている。
【００１２】
従って、図９に示されるように、タグリーダ１１１は、利用者による読取り設定を受付け（手順Ｓ１０１）したのち、利用者から読取りの指示を受付け（手順Ｓ１０２）した際、光源１１２からスポット光１１８を発光してＲＦタグ１１５に投射（手順Ｓ１０３）する。同時に、タグリーダ１１１では、撮影部１１３が稼動し、スポット光１１８により照射された映像を撮影（手順Ｓ１０４）して撮像処理部１１４へ送付する。撮像処理部１１４は、撮影部１１３から受けた映像のうち、標識１１７の撮影画像が所定の位置範囲にあることを解析して読取り可能を判定する処理（手順Ｓ１０５）を行う。タグリーダ１１１は、撮像処理部１１４により読取り可能の判定（手順Ｓ１０６のＹＥＳ）があった場合、ＲＦタグ１１５との無線通信処理のため、アンテナ（図示省略）を介してＲＦタグ１１５を駆動開始（手順Ｓ１０７）し、読取り処理を実行（手順Ｓ１０８）する。
【００１３】
しかしながらこの方法では、確実な読取りを可能とするため、撮影するカメラ機能とその撮影画像を処理して、読取り可能範囲を自動判定するので、コストの上昇は免れない。更に、撮影画像を解析してその形状および位置を判定するため簡単な図形による標識、例えば短い太線などを採用する必要がある。
【００１４】
【特許文献１】特開平８−２６３７０６号公報
【特許文献２】特開２００３−１７８２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
解決しようとする課題は、非接触式データ読み書き装置のコスト上昇が免れないうえ、標識形状に制限があり、かつ誤差範囲の自動判定が困難なことである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、ＲＦＩＤタグと呼称される無線電波を利用するＩＣタグに対して、低コストで確実な読み書きを容易に可能とするデータ読み書き装置またはリーダライタを提供する非接触式データ読み書き方式である。このため、非接触式のデータ読み書き装置からスポット光を標識に投射して、利用者の目視により物体表面に予め描かれた標識を狙ったスポット光がＩＣタグの適正照射領域を示す標識位置に合致した際、利用者の指示により所定の読み書きが実行されることを主要な特徴とする。
【００１７】
すなわち、標識は、ＩＣタグのアンテナに対応する位置に、データ読み書き装置とＩＣタグとの無線交信可能な範囲を適正照射領域として示すものである。また、ＩＣタグは物体に埋め込まれている場合もあるので、スポット光の投射目標は標識により示される適正照射領域である。更に、埋め込まれたＩＣタグは無線電波の通信のため物体表面から浅い位置である。
【００１８】
このため、利用者の目視による読み書き実行の指示が必要であるが、利用者の目視が標識位置により示される所定の範囲を有する適正照射領域のため、その決定が容易であり、利用者に対してほとんど負担をかけることなく、非接触式データ読み書き装置のコスト低減を実現している。
【００１９】
従って、データ読み書き装置は光源部と操作ボタンとを装置回路に加えて備えている。光源部はＩＣタグと無線交信するアンテナの放射方向に対応してスポット光を投射する。操作ボタンは、物体の表面で、ＩＣタグのアンテナに対応する標識により示される適正照射領域に、スポット光の照射位置が合致した際に、利用者からの操作を受ける。装置回路は、操作ボタンの操作を受付けた際に、ＩＣタグを駆動して予め設定されたデータの書込み／読取りを実行する。
【００２０】
上記光源部には、例えば、レーザ光源、または集光光学系を伴う発光ダイオード光源を用いることができる。また、スポット光は、例えば、光源部を頂点とする円錐形状または扇形状でよいが、アンテナのタイプ、形状に対応したものであることが望ましい。
【００２１】
また、ＩＣタグ側では、ＩＣタグを表面部分に取り付けた物体が、スポット光の投射を受けるため、ＩＣタグのアンテナに対応する位置に、データ読み書き装置とＩＣタグとの無線交信可能な範囲を適正照射領域として示す標識を備えることを特徴とする。標識は、例えば円形状、直線形状など、単純がよいが、適正照射領域が明確になるならば、スポット光の形状に対応するどのような形状であってもよい。
【００２２】
この標識は、その外部領域では無線電波が微弱で読み書き不良が懸念される外側標識とその内部領域では無線電波が強力でリミッタ機能が稼動して読み書き不能が懸念される内側標識とを備えることが望ましい。従って、円形標識の場合、環状の適正照射領域が出現する。また、標識は、アンテナのタイプに対応した形状、例えば、ダイポールアンテナに対しては直線形状照射位置に対して垂直な短い棒形状であるように、どのような形状でも上記機能を満たす限り採用可能である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の非接触式データ読み書き方式は、データ読み書き装置からスポット光を標識に投射して、利用者の目視により物体表面に予め描かれた標識を狙ったスポット光がＩＣタグの適正照射領域を示す標識位置に合致した際、利用者の指示により所定の読み書きが実行される。この結果、読み書きの実行に、利用者からの指示が必要であるが、データ読み書き装置の構成および動作が簡素化されコストの低減を図ることができる。
【００２４】
また、標識は、ＩＣタグのアンテナに対応する位置に、データ読み書き装置とＩＣタグとの無線交信可能な範囲を適正照射領域として示しているので、標識による適正照射領域を利用者に明示する説明があれば、利用者による読み書きの実行判断を容易に決定できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
ＲＦＩＤタグと呼称される無線電波を利用するＩＣタグに対して、低コストで確実な読み書きを可能とするという目的を実現するため、非接触式データ読み書き装置は、アンテナを有する先端面にスポット光を投射する光源と、ＲＦＩＤタグへの駆動電波を発射して読み書き処理の実行を開始させる操作ボタンとを備える。また、ＲＦＩＤタグを表面部に有する物体がその表面に標識を設けている。この標識は、上記光源からスポット光の投射を受けて形成されるスポット光の照射位置がデータ読み書き装置とＲＦＩＤタグとの無線電波による交信を可能とする範囲、すなわち適正照射領域を示すように形成されている。
【００２６】
このような構成により、データ読み書き装置からスポット光を対象物体の標識に投射し、利用者の目視によりスポット光の照射位置が上記標識による適正照射領域に合致した際に、利用者による上記操作ボタンの操作を受ける。この結果、データ読み書き装置は上記標識に対応するＲＦＩＤタグと確実に無線電波による交信ができるので、所定の読み書きを実行することができる。
【００２７】
まず、ＲＦＩＤタグについて説明する。ＲＦＩＤタグは内部にアンテナとＩＣチップとを有している。ＩＣチップにはアンテナと接続する送受信部、制御部、およびＩＣメモリが含まれる。非接触式のデータ読み書き装置は、ＩＣメモリにデータを書き込み、またはＩＣメモリに書き込まれたデータを読み取るためにＲＦＩＣタグに対応して用意される。データ読み書き装置は、アンテナおよび送受信部を有し、ＲＦＩＤタグのアンテナに近づいた場合、アンテナ間でデータ読み書き装置からの無線電波によりＲＦＩＤタグに誘導電力を発生させる。この誘導電力によりＩＣチップが駆動されるので、ＩＣチップを有するＲＦＩＤタグが非接触でデータ読み書き装置によるデータの読み書きを可能としている。
【００２８】
当然のことながら、データ読み書き装置がＲＦＩＤタグから離れている場合はＩＣチップが駆動されない。ちなみに、実質的な読取り距離は「０．１ｍからほぼ３ｍまで」であり、使用する周波数帯により、１３．５６ＭＨｚでは「０．７ｍ」まで、９５０ＭＨｚでは「２または３ｍ」まで、または２．４ＧＨｚでは「２ｍ」までとそれぞれ相違している。
【００２９】
一方、非接触式のデータ読み書き装置が、離れた距離から駆動できるような強力な磁界発生機能を有する場合、データ読み書き装置がＲＦＩＤタグに近づきすぎるとＩＣチップの破壊が発生する。ＩＣチップの破壊を防止するため、例えば「ＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３」規格では、ＩＣチップ表面において最大５Ａ／ｍという数値が示されている。この規格により、ＲＦＩＤタグは、リミッタを内蔵して電力発生を停止し、ＩＣチップの破壊を防止している。
【実施例１】
【００３０】
本発明の実施例１について図１を参照して説明する。
【００３１】
図１は、本発明による非接触式のデータ読み書き装置（以後、リーダライタと略称する）１の実施例１における使用状態を説明する斜視図である。
【００３２】
図示されるリーダライタ１は、装置回路１１、Ｒ／Ｗ（リーダライタ）アンテナ１２、光源部１３、および操作ボタン１４を有する。物体２は、その表面に沿った例えば円形スパイラル形状のタグアンテナ（図示省略）を有するＲＦＩＤタグ２１を貼付している。また、物体２の表面にはＲＦＩＤタグ２１のタグアンテナに対応する二重の円を形成する外側標識３ｏおよび内側標識３ｉが描かれている。外側標識３ｏは例えばタグアンテナまたはＲＦＩＤタグ２１の外周より外側に、また内側標識３ｉは例えばタグアンテナまたはＲＦＩＤタグ２１の外周より内側に、それぞれ描かれている。実際の標識位置は、後述するように、リーダライタ１の無線電波出力およびスポット光の形状により決定される。
【００３３】
装置回路１１はリーダライタ１の主要機能回路を内部に有するもので、後に図３および図４を参照して実施の一形態を説明する。Ｒ／Ｗアンテナ１２は操作ボタン１４の操作を受けた装置回路１１により無線電波を送信してその電磁波により、タグアンテナを介してＲＦＩＤタグ２１を駆動する。光源部１３はリーダライタ１の先端面に備えられ、読み書きの設定終了で円錐形の可視光線のスポット光４をＲ／Ｗアンテナ１２の電磁波放射方向に投射する。操作ボタン１４は、利用者によりリーダライタ１の読み書きが可能と判断された際に、操作される。
【００３４】
タグアンテナは、ＲＦＩＤタグ２１に内蔵されるものであり、ＲＦＩＤタグ２１と共に物体２の表面に貼付されるか、または物体２の表層下に埋め込まれている。外側標識３ｏと内側標識３ｉとはリーダライタ１の光源部１３から投射されるスポット光４を受け、その照射位置４Ｓを決定するために用いられる。すなわち、外側標識３ｏと内側標識３ｉとに挟まれる環状領域が、リーダライタ１により確実にデータの読み書きを可能とする適正照射領域に設定される。すなわち、照射位置４Ｓの外周線がその環状領域にある状態である。このため、利用者は目視５により、リーダライタ１の照射位置４Ｓを、リーダライタ１を左右上下に平面移動させてその中心軸を一致させ、かつ遠近方向に距離Ｄを調整させてその適正照射領域となる環状領域に合致させている。
【００３５】
次に、図２を参照して、リーダライタ１による読み書きが確実な適正照射領域に照射位置を合致させる距離Ｄの調整ついて説明する。
【００３６】
図２（Ａ）は、距離Ｄａとした際のスポット光４ａによる照射位置４Ｓａの外周線が環状領域内に合致した例を示している。この状態が適正照射領域内にスポット光４ａを位置させているので、利用者は図１の操作ボタン１４を操作して、リーダライタ１に読み書きを実行させることができる。
【００３７】
図２（Ｂ）では、距離Ｄｂが近すぎるのでスポット光４ｂによる照射位置４Ｓｂの外周線が小さく、内側標識３ｉの更に内側にある。このように適正照射領域より内側にある状態では、リーダライタ１がＲＦＩＤタグ２１に近すぎる。従って、ＲＦＩＤタグ２１で発生の誘導電力が強力なのでリミッタが動作して、読み書きができない場合がある。
【００３８】
図２（Ｃ）では、距離Ｄｃが遠すぎるのでスポット光４ｃによる照射位置４Ｓｃの外周線が大きく、外側標識３ｏの更に外側にある。このように適正照射領域より外側にある状態では、リーダライタ１がＲＦＩＤタグ２１から遠すぎる。従って、ＲＦＩＤタグ２１で発生の誘導電力が不足でＩＣチップの駆動ができず読み書きができない場合がある。
【００３９】
すなわち、内側標識３ｉおよび外側標識３ｏそれぞれは、これら二つの標識により形成される環状領域内でリーダライタ１が確実に機能を発揮できるような位置に描かれている。
【００４０】
次に、図３を参照してリーダライタ１の装置回路１１における主要構成について説明する。
【００４１】
リーダライタ１としては、図１を参照して、本発明の特徴であるＲ／Ｗアンテナ１２、光源部１３、および操作ボタン１４が説明された。図３に示される装置回路１１は、従来の基本構成と同様、送受信部３１、信号処理部３２、入力操作部３３、出力表示部３４、および中央処理部３５により構成される。
【００４２】
送受信部３１は、一方にＲ／Ｗアンテナ１２を、他方に信号処理部３２を、それぞれ接続し、信号処理部３２を介して中央処理部３５から駆動指示を受けた際にはＲ／Ｗアンテナ１２を介してＲＦＩＤタグ２１での誘導電力発生のため電磁波を送出する。信号処理部３２は、送受信部３１と中央処理部３５との間に位置し、中央処理部３５からの送信信号を符号化および変調して送受信部３１へ、また、送受信部３１からの受信信号を復調および復号して中央処理部３５へ転送する。入力操作部３３は、キーボードおよび機能ボタンを有し利用者の操作により、設定および指示の入力を受ける。出力表示部３４は、リーダライタ１の状態、入力操作部３３からの入力データ、中央処理部３５の処理結果などを、文字・画像による画面表示と発光ダイオードなどの色別および点灯・点滅によるランプ表示とがある。
【００４３】
中央処理部３５は、従来と異なり、光源部１３および操作ボタン１４の制御機能を有する。上述した操作ボタン１４は入力操作部３３のキーボタンの操作で代用してもよい。
【００４４】
次に、図４に図１から図３までを併せ参照して本発明に係る中央処理部３５の動作手順ついて説明する。
【００４５】
まず、利用者が、入力操作部３３を使ってリーダライタ１にＲＦＩＤタグ２１への読み書き内容を設定し、リーダライタ１の先端をＲＦＩＤタグ２１に対応する物体２表面上の外部標識３ｏに向けたのち、入力操作部３３を使って読み書きの実行を指示する。
【００４６】
すなわち、リーダライタ１は、入力操作部３３からＲＦＩＤタグ２１への読み書き設定を受付け（手順Ｓ１）したのち、続いて、読み書き実行の指示を受付け（手順Ｓ２）する。リーダライタ１は、その手順Ｓ２により読み書き実行の指示を受付けした際、先端の光源部１３から円錐形状にスポット光４を投射（手順Ｓ３）する。
【００４７】
利用者は、スポット光４の照射位置４Ｓを目視５により確認しつつリーダライタ１を移動させ、照射位置４Ｓの中心点を外側標識３ｏの中心点に合わせ、次いで、距離Ｄを調整して照射位置４Ｓの外周線を物体２表面上の外側標識３ｏより内側で内側標識３ｉの外側の上述した環状領域すなわち適性照射領域にあるようにする。照射位置４Ｓの外周線が適性照射領域に落ち着いた際、利用者は、読み書きの処理実行を操作ボタン１４の操作によりリーダライタ１に指示する。
【００４８】
すなわち、リーダライタ１では、操作ボタン１４で読み書き処理の実行開始指示を受付け（手順Ｓ４のＹＥＳ）するので、中央処理部３５は、それを受け、無線通信のため信号処理部３２を駆動開始（手順Ｓ５）する。この結果、送受信部３１はＲ／Ｗアンテナ１２を介してＲＦＩＤタグ２１で誘導電力を発生させる電磁波を送出する。この時点で、リーダライタ１はＲＦＩＤタグ２１に対して適切な位置にあるので、ＲＦＩＤタグ２１を駆動して先に設定した読み書き設定の処理を確実に実行（手順Ｓ６）することができる。図示されていないが、照射位置４Ｓの外周線が上述の環状領域外の場合、リーダライタ１は所定の読み書きが実行されないので、その状態が出力表示部３４で警告表示される。
【００４９】
このような構成を採用したので、リーダライタと呼称したデータ読み書き装置は、自己の構成要素を複雑化することなく、ＲＦＩＤタグと呼称したＩＣタグに対する確実な読み書き処理を実行することができる。
【００５０】
実施例１での上記説明では外側標識と内側標識とで形成される環状領域を適正照射領域としたが、リーダライタが送信する電磁波が弱いため、リーダライタをＲＦＩＤタグに近づけて使用するようなリミッタ動作範囲に未達の場合には内側標識が不要であり、一重の標識でよいことは明らかである。
【００５１】
また、スポット光は、円錐形状をなすと説明されているが、末広がりの形状であればよく、例えば、外周縁が適正照射領域にあれば適性とするように設定できる。
【実施例２】
【００５２】
本発明の実施例２について図５を参照して説明する。
【００５３】
図５に示される実施例２では、リーダライタ５１がダイポールアンテナ５２を有している。ダイポールアンテナ５２は直線偏波のため所定方向から９０度傾いた場合には完全な交信は不可能である。従って、細長形状のＲＦＩＤタグ５３に対応して例えば図示されるような細い長方形の外側標識３ｄｏと内側標識３ｄｉとがＲＦＩＤタグ５３を有する物体表面に描かれる。この標識は、図示されるように、太めの短辺のみであってもよい。
【００５４】
スポット光４ｄは、実施例１と異なり、光源部から末広がりをなす平面形状であり、照射位置４Ｓｄでは直線形状をなす。従って、利用者は、直線形状の照射位置４Ｓｄの方向を細い長方形の外側標識３ｄｏの長辺に合わせて中央に位置させると共に、遠近調整により照射位置４Ｓｄの両端を外側標識３ｄｏと内側標識３ｄｉとの間の適正照射領域に合わせる。この調整の結果、確実な読み書き処理が実行できる。
【００５５】
上記実施例１と同様、リーダライタが送信する電磁波が弱い場合、内側標識３ｄｉは不要である。
【実施例３】
【００５６】
本発明の光源部について、実施例３として図６（Ａ）を参照し説明する。
【００５７】
図６（Ａ）に示される実施例３は、光源にレーザ光源６１を採用している。レーザ光は、直進性が高く散乱が低いため、投射光が明確になり、読み書き位置の設定が他の光源より正確にできる。
【００５８】
これを上記実施例１または実施例２に適用するため、投射光学系６２がそれぞれの照射位置形状に合致したスポット光を形成している。
【実施例４】
【００５９】
本発明の光源部について、実施例４として図６（Ｂ）を参照し説明する。
【００６０】
図６（Ｂ）に示される実施例４は、光源にＬＥＤ（発光ダイオード）光源６３を採用している。ＬＥＤ光は、集光性が低いため、集光光学系６４によりスポット光を作成し、投射光学系６５がそれぞれの照射位置形状に合致したスポット光を形成している。
【００６１】
［その他の実施例］
上述した標識の形状は、実施例１で円形、実施例２で直線形を図示して説明したが、例えば、多角形、複数の線などを使用することもできる。更に、標識は、単純がよいが、適正照射領域が明確になるならば、スポット光の形状に対応することが望ましい。スポット光は、例えば、光源部を頂点とする円錐形状または扇形状でよいが、アンテナのタイプ、形状に対応したものであることが望ましい。
【００６２】
また、光源は、実施例３でレーザ、実施例４でＬＥＤそれぞれについて挙げて説明したが、本発明の目的を達成できるものであれば、他の光源でもよい。
【００６３】
また、標識による適正照射領域の設定を汎用とするため、非接触式のデータ読み書き装置の無線電波出力は、例えばＩＳＯ／ＩＥＣ規格に準拠した値のうち、範囲を限定して規格化することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明によれば、ＩＣタグを表面部分に有する物体表面にＩＣタグに対応して予め描かれた適正照射領域を示す標識を、利用者がＩＣタグに読み書きするデータ読み書き装置から投射するスポット光を用いて照射した際、利用者に適正照射領域を照射していることを容易に判断させることができ、利用者の指示により非接触式データ読み書き装置がＩＣタグと所定データの読み書きを確実に処理できる。
【００６５】
従って、本発明は、利用者の指示を必要とするが、データ読み書き装置のコスト低下を図ることが必要な用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明による非接触式データ読み書き方式における基本構成の実施の一形態を説明する斜視図である。（実施例１）
【図２】図１における適正照射領域を説明する図である。（Ａ）は適正、（Ｂ）は近づきすぎ、（Ｃ）は離れすぎ、それぞれの相互位置関係にある場合を説明する図である。（実施例１）
【図３】図１の読み書き装置１におけるブロック構成の実施の一形態を説明する図である。（実施例１）
【図４】図１の読み書き装置１における主要動作手順の実施の一形態を説明するフローチャートである。（実施例１）
【図５】本発明による非接触式データ読み書き方式における基本構成の実施の一形態を説明する斜視図である。（実施例２）
【図６】（Ａ）は、光源にレーザを用いた光源部構成の実施の一形態を説明するブロック図である。（実施例３）（Ｂ）は、光源にＬＥＤを用いた光源部構成の実施の一形態を説明するブロック図である。（実施例４）
【図７】従来の非接触式データ読み書き方式における構成の一例を説明する斜視図である。
【図８】図７とは別の従来の非接触式データ読み書き方式における構成の一例を説明するブロック図である。
【図９】図８の読み書き装置における主要動作手順の一例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１ データ読み書き装置
２ 物体
３ｄｉ、３ｉ 内側標識
３ｄｏ、３ｏ 外側標識
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ スポット光
４Ｓ、４Ｓａ、４Ｓｂ、４Ｓｃ、４Ｓｄ 照射位置
５ 目視
１１ 装置回路
１２ Ｒ／Ｗアンテナ
１３ 光源部
１４ 操作ボタン
２１、５３ ＲＦＩＤタグ
３１ 送受信部
３２ 信号処理部
３３ 入力操作部
３４ 出力表示部
３５ 中央処理部
５１ リーダライタ
５２ ダイポールアンテナ
６１ レーザ光源
６２、６５ 投射光学系
６３ ＬＥＤ光源
６４ 集光光学系
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ（集積回路）チップとアンテナとを内蔵する微小なＩＣタグにデータ読み書き装置によりデータを非接触で書き込み、かつ書き込まれたデータを非接触で読み取る非接触式データ読み書き方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線（ＲＦ：Radio Frequency）電波を用いて識別（ＩＤ：Identification）コードなどの情報を送受信することにより、読み書きするＩＣタグ（以後、ＲＦＩＤタグと呼称する）の普及が進み、リーダライタと呼ばれる非接触式データ読み書き装置により上記ＲＦＩＤタグに情報を読み書きさせている。しかし、今まで多く使用されてきた光の投反射によりデータを読むバーコードとそのリーダとは異なり、ＲＦＩＤタグとリーダライタとは視覚に感じない無線電波を用いて通信する。このため、ＲＦＩＤタグの読み書きにリーダライタを使用する際には非接触でよいので、使用者は両者の相対位置および間隔距離の判定に悩むという問題が生じた。特に、確実に読み書きできる非接触範囲が認識できないので、読み書きに失敗する機会が多発する。すなわち、通信未了率が増加する。
【０００３】
従来の非接触式データ読み書き装置には、例えば鉄道の改札口で通信未了のため通過できない事態を回避することを目的として下記特許文献１が開示されている。
【０００４】
この文献による非接触式データ読み書き装置は、例えば、図７に示されるように、データ読み書き装置１０１の通信未了を低減させるため、ＲＦＩＤタグ１００の案内通路を設けている。すなわち、この案内通路にＲＦＩＤタグ１００を通過させることにより確実に読み書きができるものである。
【０００５】
この目的のため、鉄道などの改札口に設置する読み書き装置１０１は、装置本体１０２にアンテナ１０３を設け、このアンテナ設置面に平行に案内平面１０４を有する。装置本体１０２と案内平面１０４との間がＲＦＩＤタグ１００の案内通路となる。通信が確実となるように案内通路を通過させるため、案内平面１０４には光源１０５が備えられ、アンテナ１０３の中央部分を照射する。
【０００６】
このような構造により、案内通路にＲＦＩＤタグ１００を通過させる際に、利用者がＲＦＩＤタグ１００の面に光源１０５から照射された光を当てることにより、装置本体１０２のアンテナ１０３とＲＦＩＤタグ１００のアンテナ（図示省略）との間に通信可能に充分な距離と位置とが確保される。
【０００７】
しかし、ＲＦＩＤタグが薄型で軽量なＩＣカードに装備される場合は問題ないが、大きな商品または重い物体の表面に貼り付けられている場合のＲＦＩＤタグに対しては利用できない。このような状態に対応するには、手持ち形状（ハンディ）の非接触式データ読み書き装置が有効である。特に、手持ち式のタグリーダの電源が電池の場合では、電池消耗を回避することも必要である。
【０００８】
このような必要性を満たす非接触式データ読み書き装置が、例えば下記特許文献２に、ＲＦＩＣタグ内のアンテナ位置の自動認識を可能にするタグリーダおよびＲＦタグとして、開示されている。
【０００９】
図８および図９はこれを説明するブロック図およびフローチャートである。
【００１０】
図８によれば、タグリーダ（読取り機）１１１は、投光部１１２、撮影部１１３、および撮像処理部１１４を有し、ＲＦタグ１１５はアンテナ１１６に対応して標識１１７を有する。投光部１１２はスポット光１１８によりＲＦタグ１１５表面の標識１１７を照射する。撮影部１１３は照射した面の映像を撮影する。撮像処理部１１４は、撮影部１１３から受けた映像のうち、標識１１７の撮影画像が所定の位置範囲にあることを解析して読取り可能を判定する。
【００１１】
タグリーダ１１１は撮像処理部１１４による読取り可能の判定に基づいてＲＦタグ１１５からの読み取りを実行する。ＲＦタグ１１５には、内蔵するアンテナ１１６に対応して、タグリーダ１１１により照射される表面に標識１１７がマークされている。
【００１２】
従って、図９に示されるように、タグリーダ１１１は、利用者による読取り設定を受付け（手順Ｓ１０１）したのち、利用者から読取りの指示を受付け（手順Ｓ１０２）した際、光源１１２からスポット光１１８を発光してＲＦタグ１１５に投射（手順Ｓ１０３）する。同時に、タグリーダ１１１では、撮影部１１３が稼動し、スポット光１１８により照射された映像を撮影（手順Ｓ１０４）して撮像処理部１１４へ送付する。撮像処理部１１４は、撮影部１１３から受けた映像のうち、標識１１７の撮影画像が所定の位置範囲にあることを解析して読取り可能を判定する処理（手順Ｓ１０５）を行う。タグリーダ１１１は、撮像処理部１１４により読取り可能の判定（手順Ｓ１０６のＹＥＳ）があった場合、ＲＦタグ１１５との無線通信処理のため、アンテナ（図示省略）を介してＲＦタグ１１５を駆動開始（手順Ｓ１０７）し、読取り処理を実行（手順Ｓ１０８）する。
【００１３】
しかしながらこの方法では、確実な読取りを可能とするため、撮影するカメラ機能とその撮影画像を処理して、読取り可能範囲を自動判定するので、コストの上昇は免れない。更に、撮影画像を解析してその形状および位置を判定するため簡単な図形による標識、例えば短い太線などを採用する必要がある。
【００１４】
【特許文献１】特開平８−２６３７０６号公報
【特許文献２】特開２００３−１７８２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
解決しようとする課題は、非接触式データ読み書き装置のコスト上昇が免れないうえ、標識形状に制限があり、かつ誤差範囲の自動判定が困難なことである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、ＲＦＩＤタグと呼称される無線電波を利用するＩＣタグに対して、低コストで確実な読み書きを容易に可能とするデータ読み書き装置またはリーダライタを提供する非接触式データ読み書き方式である。このため、非接触式のデータ読み書き装置からスポット光を標識に投射して、利用者の目視により物体表面に予め描かれた標識を狙ったスポット光がＩＣタグの適正照射領域を示す標識位置に合致した際、利用者の指示により所定の読み書きが実行されることを主要な特徴とする。
【００１７】
すなわち、標識は、ＩＣタグのアンテナに対応する位置に、データ読み書き装置とＩＣタグとの無線交信可能な範囲を適正照射領域として示すものである。また、ＩＣタグは物体に埋め込まれている場合もあるので、スポット光の投射目標は標識により示される適正照射領域である。更に、埋め込まれたＩＣタグは無線電波の通信のため物体表面から浅い位置である。
【００１８】
このため、利用者の目視による読み書き実行の指示が必要であるが、利用者の目視が標識位置により示される所定の範囲を有する適正照射領域のため、その決定が容易であり、利用者に対してほとんど負担をかけることなく、非接触式データ読み書き装置のコスト低減を実現している。
【００１９】
従って、データ読み書き装置は光源部と操作ボタンとを装置回路に加えて備えている。光源部はＩＣタグと無線交信するアンテナの放射方向に対応してスポット光を投射する。操作ボタンは、物体の表面で、ＩＣタグのアンテナに対応する標識により示される適正照射領域に、スポット光の照射位置が合致した際に、利用者からの操作を受ける。装置回路は、操作ボタンの操作を受付けた際に、ＩＣタグを駆動して予め設定されたデータの書込み／読取りを実行する。
【００２０】
上記光源部には、例えば、レーザ光源、または集光光学系を伴う発光ダイオード光源を用いることができる。また、スポット光は、例えば、光源部を頂点とする円錐形状または扇形状でよいが、アンテナのタイプ、形状に対応したものであることが望ましい。
【００２１】
また、ＩＣタグ側では、ＩＣタグを表面部分に取り付けた物体が、スポット光の投射を受けるため、ＩＣタグのアンテナに対応する位置に、データ読み書き装置とＩＣタグとの無線交信可能な範囲を適正照射領域として示す標識を備えることを特徴とする。標識は、例えば円形状、直線形状など、単純がよいが、適正照射領域が明確になるならば、スポット光の形状に対応するどのような形状であってもよい。
【００２２】
この標識は、その外部領域では無線電波が微弱で読み書き不良が懸念される外側標識とその内部領域では無線電波が強力でリミッタ機能が稼動して読み書き不能が懸念される内側標識とを備えることが望ましい。従って、円形標識の場合、環状の適正照射領域が出現する。また、標識は、アンテナのタイプに対応した形状、例えば、ダイポールアンテナに対しては直線形状照射位置に対して垂直な短い棒形状であるように、どのような形状でも上記機能を満たす限り採用可能である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の非接触式データ読み書き方式は、データ読み書き装置からスポット光を標識に投射して、利用者の目視により物体表面に予め描かれた標識を狙ったスポット光がＩＣタグの適正照射領域を示す標識位置に合致した際、利用者の指示により所定の読み書きが実行される。この結果、読み書きの実行に、利用者からの指示が必要であるが、データ読み書き装置の構成および動作が簡素化されコストの低減を図ることができる。
【００２４】
また、標識は、ＩＣタグのアンテナに対応する位置に、データ読み書き装置とＩＣタグとの無線交信可能な範囲を適正照射領域として示しているので、標識による適正照射領域を利用者に明示する説明があれば、利用者による読み書きの実行判断を容易に決定できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
ＲＦＩＤタグと呼称される無線電波を利用するＩＣタグに対して、低コストで確実な読み書きを可能とするという目的を実現するため、非接触式データ読み書き装置は、アンテナを有する先端面にスポット光を投射する光源と、ＲＦＩＤタグへの駆動電波を発射して読み書き処理の実行を開始させる操作ボタンとを備える。また、ＲＦＩＤタグを表面部に有する物体がその表面に標識を設けている。この標識は、上記光源からスポット光の投射を受けて形成されるスポット光の照射位置がデータ読み書き装置とＲＦＩＤタグとの無線電波による交信を可能とする範囲、すなわち適正照射領域を示すように形成されている。
【００２６】
このような構成により、データ読み書き装置からスポット光を対象物体の標識に投射し、利用者の目視によりスポット光の照射位置が上記標識による適正照射領域に合致した際に、利用者による上記操作ボタンの操作を受ける。この結果、データ読み書き装置は上記標識に対応するＲＦＩＤタグと確実に無線電波による交信ができるので、所定の読み書きを実行することができる。
【００２７】
まず、ＲＦＩＤタグについて説明する。ＲＦＩＤタグは内部にアンテナとＩＣチップとを有している。ＩＣチップにはアンテナと接続する送受信部、制御部、およびＩＣメモリが含まれる。非接触式のデータ読み書き装置は、ＩＣメモリにデータを書き込み、またはＩＣメモリに書き込まれたデータを読み取るためにＲＦＩＣタグに対応して用意される。データ読み書き装置は、アンテナおよび送受信部を有し、ＲＦＩＤタグのアンテナに近づいた場合、アンテナ間でデータ読み書き装置からの無線電波によりＲＦＩＤタグに誘導電力を発生させる。この誘導電力によりＩＣチップが駆動されるので、ＩＣチップを有するＲＦＩＤタグが非接触でデータ読み書き装置によるデータの読み書きを可能としている。
【００２８】
当然のことながら、データ読み書き装置がＲＦＩＤタグから離れている場合はＩＣチップが駆動されない。ちなみに、実質的な読取り距離は「０．１ｍからほぼ３ｍまで」であり、使用する周波数帯により、１３．５６ＭＨｚでは「０．７ｍ」まで、９５０ＭＨｚでは「２または３ｍ」まで、または２．４ＧＨｚでは「２ｍ」までとそれぞれ相違している。
【００２９】
一方、非接触式のデータ読み書き装置が、離れた距離から駆動できるような強力な磁界発生機能を有する場合、データ読み書き装置がＲＦＩＤタグに近づきすぎるとＩＣチップの破壊が発生する。ＩＣチップの破壊を防止するため、例えば「ＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３」規格では、ＩＣチップ表面において最大５Ａ／ｍという数値が示されている。この規格により、ＲＦＩＤタグは、リミッタを内蔵して電力発生を停止し、ＩＣチップの破壊を防止している。
【実施例１】
【００３０】
本発明の実施例１について図１を参照して説明する。
【００３１】
図１は、本発明による非接触式のデータ読み書き装置（以後、リーダライタと略称する）１の実施例１における使用状態を説明する斜視図である。
【００３２】
図示されるリーダライタ１は、装置回路１１、Ｒ／Ｗ（リーダライタ）アンテナ１２、光源部１３、および操作ボタン１４を有する。物体２は、その表面に沿った例えば円形スパイラル形状のタグアンテナ（図示省略）を有するＲＦＩＤタグ２１を貼付している。また、物体２の表面にはＲＦＩＤタグ２１のタグアンテナに対応する二重の円を形成する外側標識３ｏおよび内側標識３ｉが描かれている。外側標識３ｏは例えばタグアンテナまたはＲＦＩＤタグ２１の外周より外側に、また内側標識３ｉは例えばタグアンテナまたはＲＦＩＤタグ２１の外周より内側に、それぞれ描かれている。実際の標識位置は、後述するように、リーダライタ１の無線電波出力およびスポット光の形状により決定される。
【００３３】
装置回路１１はリーダライタ１の主要機能回路を内部に有するもので、後に図３および図４を参照して実施の一形態を説明する。Ｒ／Ｗアンテナ１２は操作ボタン１４の操作を受けた装置回路１１により無線電波を送信してその電磁波により、タグアンテナを介してＲＦＩＤタグ２１を駆動する。光源部１３はリーダライタ１の先端面に備えられ、読み書きの設定終了で円錐形の可視光線のスポット光４をＲ／Ｗアンテナ１２の電磁波放射方向に投射する。操作ボタン１４は、利用者によりリーダライタ１の読み書きが可能と判断された際に、操作される。
【００３４】
タグアンテナは、ＲＦＩＤタグ２１に内蔵されるものであり、ＲＦＩＤタグ２１と共に物体２の表面に貼付されるか、または物体２の表層下に埋め込まれている。外側標識３ｏと内側標識３ｉとはリーダライタ１の光源部１３から投射されるスポット光４を受け、その照射位置４Ｓを決定するために用いられる。すなわち、外側標識３ｏと内側標識３ｉとに挟まれる環状領域が、リーダライタ１により確実にデータの読み書きを可能とする適正照射領域に設定される。すなわち、照射位置４Ｓの外周線がその環状領域にある状態である。このため、利用者は目視５により、リーダライタ１の照射位置４Ｓを、リーダライタ１を左右上下に平面移動させてその中心軸を一致させ、かつ遠近方向に距離Ｄを調整させてその適正照射領域となる環状領域に合致させている。
【００３５】
次に、図２を参照して、リーダライタ１による読み書きが確実な適正照射領域に照射位置を合致させる距離Ｄの調整ついて説明する。
【００３６】
図２（Ａ）は、距離Ｄａとした際のスポット光４ａによる照射位置４Ｓａの外周線が環状領域内に合致した例を示している。この状態が適正照射領域内にスポット光４ａを位置させているので、利用者は図１の操作ボタン１４を操作して、リーダライタ１に読み書きを実行させることができる。
【００３７】
図２（Ｂ）では、距離Ｄｂが近すぎるのでスポット光４ｂによる照射位置４Ｓｂの外周線が小さく、内側標識３ｉの更に内側にある。このように適正照射領域より内側にある状態では、リーダライタ１がＲＦＩＤタグ２１に近すぎる。従って、ＲＦＩＤタグ２１で発生の誘導電力が強力なのでリミッタが動作して、読み書きができない場合がある。
【００３８】
図２（Ｃ）では、距離Ｄｃが遠すぎるのでスポット光４ｃによる照射位置４Ｓｃの外周線が大きく、外側標識３ｏの更に外側にある。このように適正照射領域より外側にある状態では、リーダライタ１がＲＦＩＤタグ２１から遠すぎる。従って、ＲＦＩＤタグ２１で発生の誘導電力が不足でＩＣチップの駆動ができず読み書きができない場合がある。
【００３９】
すなわち、内側標識３ｉおよび外側標識３ｏそれぞれは、これら二つの標識により形成される環状領域内でリーダライタ１が確実に機能を発揮できるような位置に描かれている。
【００４０】
次に、図３を参照してリーダライタ１の装置回路１１における主要構成について説明する。
【００４１】
リーダライタ１としては、図１を参照して、本発明の特徴であるＲ／Ｗアンテナ１２、光源部１３、および操作ボタン１４が説明された。図３に示される装置回路１１は、従来の基本構成と同様、送受信部３１、信号処理部３２、入力操作部３３、出力表示部３４、および中央処理部３５により構成される。
【００４２】
送受信部３１は、一方にＲ／Ｗアンテナ１２を、他方に信号処理部３２を、それぞれ接続し、信号処理部３２を介して中央処理部３５から駆動指示を受けた際にはＲ／Ｗアンテナ１２を介してＲＦＩＤタグ２１での誘導電力発生のため電磁波を送出する。信号処理部３２は、送受信部３１と中央処理部３５との間に位置し、中央処理部３５からの送信信号を符号化および変調して送受信部３１へ、また、送受信部３１からの受信信号を復調および復号して中央処理部３５へ転送する。入力操作部３３は、キーボードおよび機能ボタンを有し利用者の操作により、設定および指示の入力を受ける。出力表示部３４は、リーダライタ１の状態、入力操作部３３からの入力データ、中央処理部３５の処理結果などを、文字・画像による画面表示と発光ダイオードなどの色別および点灯・点滅によるランプ表示とがある。
【００４３】
中央処理部３５は、従来と異なり、光源部１３および操作ボタン１４の制御機能を有する。上述した操作ボタン１４は入力操作部３３のキーボタンの操作で代用してもよい。
【００４４】
次に、図４に図１から図３までを併せ参照して本発明に係る中央処理部３５の動作手順ついて説明する。
【００４５】
まず、利用者が、入力操作部３３を使ってリーダライタ１にＲＦＩＤタグ２１への読み書き内容を設定し、リーダライタ１の先端をＲＦＩＤタグ２１に対応する物体２表面上の外部標識３ｏに向けたのち、入力操作部３３を使って読み書きの実行を指示する。
【００４６】
すなわち、リーダライタ１は、入力操作部３３からＲＦＩＤタグ２１への読み書き設定を受付け（手順Ｓ１）したのち、続いて、読み書き実行の指示を受付け（手順Ｓ２）する。リーダライタ１は、その手順Ｓ２により読み書き実行の指示を受付けした際、先端の光源部１３から円錐形状にスポット光４を投射（手順Ｓ３）する。
【００４７】
利用者は、スポット光４の照射位置４Ｓを目視５により確認しつつリーダライタ１を移動させ、照射位置４Ｓの中心点を外側標識３ｏの中心点に合わせ、次いで、距離Ｄを調整して照射位置４Ｓの外周線を物体２表面上の外側標識３ｏより内側で内側標識３ｉの外側の上述した環状領域すなわち適性照射領域にあるようにする。照射位置４Ｓの外周線が適性照射領域に落ち着いた際、利用者は、読み書きの処理実行を操作ボタン１４の操作によりリーダライタ１に指示する。
【００４８】
すなわち、リーダライタ１では、操作ボタン１４で読み書き処理の実行開始指示を受付け（手順Ｓ４のＹＥＳ）するので、中央処理部３５は、それを受け、無線通信のため信号処理部３２を駆動開始（手順Ｓ５）する。この結果、送受信部３１はＲ／Ｗアンテナ１２を介してＲＦＩＤタグ２１で誘導電力を発生させる電磁波を送出する。この時点で、リーダライタ１はＲＦＩＤタグ２１に対して適切な位置にあるので、ＲＦＩＤタグ２１を駆動して先に設定した読み書き設定の処理を確実に実行（手順Ｓ６）することができる。図示されていないが、照射位置４Ｓの外周線が上述の環状領域外の場合、リーダライタ１は所定の読み書きが実行されないので、その状態が出力表示部３４で警告表示される。
【００４９】
このような構成を採用したので、リーダライタと呼称したデータ読み書き装置は、自己の構成要素を複雑化することなく、ＲＦＩＤタグと呼称したＩＣタグに対する確実な読み書き処理を実行することができる。
【００５０】
実施例１での上記説明では外側標識と内側標識とで形成される環状領域を適正照射領域としたが、リーダライタが送信する電磁波が弱いため、リーダライタをＲＦＩＤタグに近づけて使用するようなリミッタ動作範囲に未達の場合には内側標識が不要であり、一重の標識でよいことは明らかである。
【００５１】
また、スポット光は、円錐形状をなすと説明されているが、末広がりの形状であればよく、例えば、外周縁が適正照射領域にあれば適性とするように設定できる。
【実施例２】
【００５２】
本発明の実施例２について図５を参照して説明する。
【００５３】
図５に示される実施例２では、リーダライタ５１がダイポールアンテナ５２を有している。ダイポールアンテナ５２は直線偏波のため所定方向から９０度傾いた場合には完全な交信は不可能である。従って、細長形状のＲＦＩＤタグ５３に対応して例えば図示されるような細い長方形の外側標識３ｄｏと内側標識３ｄｉとがＲＦＩＤタグ５３を有する物体表面に描かれる。この標識は、図示されるように、太めの短辺のみであってもよい。
【００５４】
スポット光４ｄは、実施例１と異なり、光源部から末広がりをなす平面形状であり、照射位置４Ｓｄでは直線形状をなす。従って、利用者は、直線形状の照射位置４Ｓｄの方向を細い長方形の外側標識３ｄｏの長辺に合わせて中央に位置させると共に、遠近調整により照射位置４Ｓｄの両端を外側標識３ｄｏと内側標識３ｄｉとの間の適正照射領域に合わせる。この調整の結果、確実な読み書き処理が実行できる。
【００５５】
上記実施例１と同様、リーダライタが送信する電磁波が弱い場合、内側標識３ｄｉは不要である。
【実施例３】
【００５６】
本発明の光源部について、実施例３として図６（Ａ）を参照し説明する。
【００５７】
図６（Ａ）に示される実施例３は、光源にレーザ光源６１を採用している。レーザ光は、直進性が高く散乱が低いため、投射光が明確になり、読み書き位置の設定が他の光源より正確にできる。
【００５８】
これを上記実施例１または実施例２に適用するため、投射光学系６２がそれぞれの照射位置形状に合致したスポット光を形成している。
【実施例４】
【００５９】
本発明の光源部について、実施例４として図６（Ｂ）を参照し説明する。
【００６０】
図６（Ｂ）に示される実施例４は、光源にＬＥＤ（発光ダイオード）光源６３を採用している。ＬＥＤ光は、集光性が低いため、集光光学系６４によりスポット光を作成し、投射光学系６５がそれぞれの照射位置形状に合致したスポット光を形成している。
【００６１】
［その他の実施例］
上述した標識の形状は、実施例１で円形、実施例２で直線形を図示して説明したが、例えば、多角形、複数の線などを使用することもできる。更に、標識は、単純がよいが、適正照射領域が明確になるならば、スポット光の形状に対応することが望ましい。スポット光は、例えば、光源部を頂点とする円錐形状または扇形状でよいが、アンテナのタイプ、形状に対応したものであることが望ましい。
【００６２】
また、光源は、実施例３でレーザ、実施例４でＬＥＤそれぞれについて挙げて説明したが、本発明の目的を達成できるものであれば、他の光源でもよい。
【００６３】
また、標識による適正照射領域の設定を汎用とするため、非接触式のデータ読み書き装置の無線電波出力は、例えばＩＳＯ／ＩＥＣ規格に準拠した値のうち、範囲を限定して規格化することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明によれば、ＩＣタグを表面部分に有する物体表面にＩＣタグに対応して予め描かれた適正照射領域を示す標識を、利用者がＩＣタグに読み書きするデータ読み書き装置から投射するスポット光を用いて照射した際、利用者に適正照射領域を照射していることを容易に判断させることができ、利用者の指示により非接触式データ読み書き装置がＩＣタグと所定データの読み書きを確実に処理できる。
【００６５】
従って、本発明は、利用者の指示を必要とするが、データ読み書き装置のコスト低下を図ることが必要な用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明による非接触式データ読み書き方式における基本構成の実施の一形態を説明する斜視図である。（実施例１）
【図２】図１における適正照射領域を説明する図である。（Ａ）は適正、（Ｂ）は近づきすぎ、（Ｃ）は離れすぎ、それぞれの相互位置関係にある場合を説明する図である。（実施例１）
【図３】図１の読み書き装置１におけるブロック構成の実施の一形態を説明する図である。（実施例１）
【図４】図１の読み書き装置１における主要動作手順の実施の一形態を説明するフローチャートである。（実施例１）
【図５】本発明による非接触式データ読み書き方式における基本構成の実施の一形態を説明する斜視図である。（実施例２）
【図６】（Ａ）は、光源にレーザを用いた光源部構成の実施の一形態を説明するブロック図である。（実施例３）（Ｂ）は、光源にＬＥＤを用いた光源部構成の実施の一形態を説明するブロック図である。（実施例４）
【図７】従来の非接触式データ読み書き方式における構成の一例を説明する斜視図である。
【図８】図７とは別の従来の非接触式データ読み書き方式における構成の一例を説明するブロック図である。
【図９】図８の読み書き装置における主要動作手順の一例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１ データ読み書き装置
２ 物体
３ｄｉ、３ｉ 内側標識
３ｄｏ、３ｏ 外側標識
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ スポット光
４Ｓ、４Ｓａ、４Ｓｂ、４Ｓｃ、４Ｓｄ 照射位置
５ 目視
１１ 装置回路
１２ Ｒ／Ｗアンテナ
１３ 光源部
１４ 操作ボタン
２１、５３ ＲＦＩＤタグ
３１ 送受信部
３２ 信号処理部
３３ 入力操作部
３４ 出力表示部
３５ 中央処理部
５１ リーダライタ
５２ ダイポールアンテナ
６１ レーザ光源
６２、６５ 投射光学系
６３ ＬＥＤ光源
６４ 集光光学系
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ間で無線電波を使用してＩＣタグとデータ読み書き装置によりデータの読取り／書込みを行う非接触式データ読み書き方式において、
前記ＩＣタグを表面部分に取り付けた物体は、前記ＩＣタグのアンテナに対応する位置に、前記データ読み書き装置と前記ＩＣタグとの無線交信可能な範囲を適正照射領域として示す標識を備え、かつ、
前記データ読み書き装置は、
前記ＩＣタグと無線交信するアンテナの放射方向に対応するスポット光を投射する光源部と、
前記物体の表面で、前記ＩＣタグのアンテナに対応する標識により示される前記適正照射領域に、前記スポット光の照射位置が合致した際に、利用者から操作を受ける操作ボタンと、
前記操作ボタンの操作を受付けた際に、前記ＩＣタグを駆動して予め設定されたデータの書込み／読取りを実行する装置回路とを備え、
前記データ読み書き装置が、利用者の操作によりスポット光を投射し、その照射位置が利用者の目視により前記適正照射領域に合致した場合、利用者の前記操作ボタンの操作により、所定の読み書きを実行する
ことを特徴とする非接触式データ読み書き方式。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触式データ読み書き方式において、前記光源部はレーザ光源であることを特徴とする非接触式データ読み書き方式。
【請求項３】
請求項１に記載の非接触式データ読み書き方式において、前記光源部は集光光学系を伴う発光ダイオード光源であることを特徴とする非接触式データ読み書き方式。
【請求項４】
請求項１に記載の非接触式データ読み書き方式において、前記スポット光は光源を頂点とする円錐形状であり、前記標識は円形状を有することを特徴とする非接触式データ読み書き方式。
【請求項５】
請求項１に記載の非接触式データ読み書き方式において、前記スポット光は光源を頂点とする扇形状であることを特徴とする非接触式データ読み書き方式。
【請求項６】
アンテナ間で無線電波を使用してＩＣタグとデータ読み書き装置によりデータの読取り／書込みを行う際に、データ読み書き装置から前記無線電波の放射方向を示すスポット光を投射する非接触式データ読み書き方式において、
前記ＩＣタグを表面部分に取り付けた物体は、前記スポット光の投射を受けるため、前記ＩＣタグのアンテナに対応する位置に、前記データ読み書き装置と前記ＩＣタグとの無線交信可能な範囲を適正照射領域として示す標識を備えることを特徴とする非接触式データ読み書き方式。
【請求項７】
請求項１または請求項６に記載の非接触式データ読み書き方式において、前記標識は、その外部領域では無線電波が微弱で読み書き不良が懸念される外側標識と、その内部領域では無線電波が強力でリミッタ機能が稼動して読み書き不能が懸念される内側標識とを備えることを特徴とする非接触式データ読み書き方式。
【請求項８】
請求項１または請求項６に記載の非接触式データ読み書き方式において、前記標識は、前記アンテナのタイプに対応した形状を有することを特徴とする非接触式データ読み書き方式。
【請求項９】
請求項８に記載の非接触式データ読み書き方式において、前記標識は、ダイポールアンテナに対応した直線形状照射位置に対して垂直な短い棒形状であることを特徴とする非接触式データ読み書き方式。
【請求項１】
アンテナ間で無線電波を使用してＩＣタグとデータ読み書き装置によりデータの読取り／書込みを行う非接触式データ読み書き方式において、
前記ＩＣタグを表面部分に取り付けた物体は、前記ＩＣタグのアンテナに対応する位置に、前記データ読み書き装置と前記ＩＣタグとの無線交信可能な範囲を適正照射領域として示す標識を備え、かつ、
前記データ読み書き装置は、
前記ＩＣタグと無線交信するアンテナの放射方向に対応するスポット光を投射する光源部と、
前記物体の表面で、前記ＩＣタグのアンテナに対応する標識により示される前記適正照射領域に、前記スポット光の照射位置が合致した際に、利用者から操作を受ける操作ボタンと、
前記操作ボタンの操作を受付けた際に、前記ＩＣタグを駆動して予め設定されたデータの書込み／読取りを実行する装置回路とを備え、
前記データ読み書き装置が、利用者の操作によりスポット光を投射し、その照射位置が利用者の目視により前記適正照射領域に合致した場合、利用者の前記操作ボタンの操作により、所定の読み書きを実行する
ことを特徴とする非接触式データ読み書き方式。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触式データ読み書き方式において、前記光源部はレーザ光源であることを特徴とする非接触式データ読み書き方式。
【請求項３】
請求項１に記載の非接触式データ読み書き方式において、前記光源部は集光光学系を伴う発光ダイオード光源であることを特徴とする非接触式データ読み書き方式。
【請求項４】
請求項１に記載の非接触式データ読み書き方式において、前記スポット光は光源を頂点とする円錐形状であり、前記標識は円形状を有することを特徴とする非接触式データ読み書き方式。
【請求項５】
請求項１に記載の非接触式データ読み書き方式において、前記スポット光は光源を頂点とする扇形状であることを特徴とする非接触式データ読み書き方式。
【請求項６】
アンテナ間で無線電波を使用してＩＣタグとデータ読み書き装置によりデータの読取り／書込みを行う際に、データ読み書き装置から前記無線電波の放射方向を示すスポット光を投射する非接触式データ読み書き方式において、
前記ＩＣタグを表面部分に取り付けた物体は、前記スポット光の投射を受けるため、前記ＩＣタグのアンテナに対応する位置に、前記データ読み書き装置と前記ＩＣタグとの無線交信可能な範囲を適正照射領域として示す標識を備えることを特徴とする非接触式データ読み書き方式。
【請求項７】
請求項１または請求項６に記載の非接触式データ読み書き方式において、前記標識は、その外部領域では無線電波が微弱で読み書き不良が懸念される外側標識と、その内部領域では無線電波が強力でリミッタ機能が稼動して読み書き不能が懸念される内側標識とを備えることを特徴とする非接触式データ読み書き方式。
【請求項８】
請求項１または請求項６に記載の非接触式データ読み書き方式において、前記標識は、前記アンテナのタイプに対応した形状を有することを特徴とする非接触式データ読み書き方式。
【請求項９】
請求項８に記載の非接触式データ読み書き方式において、前記標識は、ダイポールアンテナに対応した直線形状照射位置に対して垂直な短い棒形状であることを特徴とする非接触式データ読み書き方式。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１１８３９（Ｐ２００６−１１８３９Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８８２３７（Ｐ２００４−１８８２３７）
【出願日】平成１６年６月２５日（２００４．６．２５）
【出願人】（０００２２７２０５）ＮＥＣインフロンティア株式会社 (1,047)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２５日（２００４．６．２５）
【出願人】（０００２２７２０５）ＮＥＣインフロンティア株式会社 (1,047)
【Ｆターム（参考）】
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