ＲＦＩＤシステム及びリーダ並びにＲＦＩＤタグ
【課題】 リーダに設けられるアンテナを小型に済ませることができながらも、ＲＦＩＤタグとの間での良好な通信性能を得る。
【解決手段】 リーダライタの読取口の近傍に、ＲＦＩＤタグ１との間での通信を行うダイポールアンテナからなるリーダ側アンテナ１７を設ける。読取口の近傍に、リーダ側アンテナ１７の偏波方向を示すための、２個のスポット状のマーカ光Ｍを通信方向（前方）に出射するマーカ光出射部２０を設ける。このとき、２個のマーカ光Ｍは、リーダライタ２の通信可能範囲ａ内の最も遠い位置において交差し、通信可能最大距離を同時に示すものとなる。ＲＦＩＤタグ１の表面に、タグ側アンテナ３の偏波方向を示す向き表示を設ける。向き表示の示すの方向とマーカ光Ｍの示す向きとを合わせるように、リーダライタ２を位置合せして通信を行うことにより、良好な通信性能を得ることができる。
【解決手段】 リーダライタの読取口の近傍に、ＲＦＩＤタグ１との間での通信を行うダイポールアンテナからなるリーダ側アンテナ１７を設ける。読取口の近傍に、リーダ側アンテナ１７の偏波方向を示すための、２個のスポット状のマーカ光Ｍを通信方向（前方）に出射するマーカ光出射部２０を設ける。このとき、２個のマーカ光Ｍは、リーダライタ２の通信可能範囲ａ内の最も遠い位置において交差し、通信可能最大距離を同時に示すものとなる。ＲＦＩＤタグ１の表面に、タグ側アンテナ３の偏波方向を示す向き表示を設ける。向き表示の示すの方向とマーカ光Ｍの示す向きとを合わせるように、リーダライタ２を位置合せして通信を行うことにより、良好な通信性能を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば識別されるべき物体に付されるＲＦＩＤタグと、そのＲＦＩＤタグとの間で電磁波による通信を行ってデータを読取るリーダとを備えるＲＦＩＤシステム、及び、そのシステムに用いられるリーダ並びにＲＦＩＤタグに関する。
【背景技術】
【０００２】
リーダとＲＦＩＤタグとの間で電磁波による通信を行うＲＦＩＤシステムにおいては、一般に、マイクロ波やＵＨＦ帯の周波数の電波が用いられている。このＲＦＩＤシステムでは、ＲＦＩＤタグに対し、リーダを任意の位置に配置して通信（読取）を行う事情があるが、電磁波の偏波特性により、リーダ側のアンテナ及びＲＦＩＤタグのアンテナに、直線（線型）偏波方式のアンテナを採用した場合、ＲＦＩＤタグに対するリーダの配置（アンテナ相互間の角度）によって、通信（読取）距離が大きく変化する問題がある。
【０００３】
そこで、従来では、リーダ側のアンテナに、円偏波方式のアンテナを採用することにより、上記問題を解決するようにしていた（例えば特許文献１参照）。尚、この円偏波方式のアンテナとしては、例えば２個のダイポールアンテナをクロスして配置したもの、あるいはパッチアンテナ等が用いられる。
【特許文献１】特開２００３−２４９８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のように、リーダ側のアンテナに円偏波方式のアンテナを採用した場合には、アンテナが比較的大型となり、設置に広い面積を必要とするため、リーダの小型化の障害となる問題があった。特に、携帯型（ハンディ）型のリーダにおいては、機器の小型化を図ることが望ましく、その観点からは、ダイポールアンテナのような直線偏波方式のアンテナを採用する方が好ましい。
【０００５】
この場合、リーダ側のアンテナ及びＲＦＩＤタグのアンテナに、ダイポールアンテナのような直線偏波方式のアンテナを採用した場合でも、それら両アンテナの偏波方向を合わせた状態で通信を行うことができれば、良好な通信性能が得られる。ところが、従来では、そのようなアンテナの向き（偏波方向）を合わせて通信を行うことについては、何ら工夫がなされていなかった。
【０００６】
尚、例えば米国特許第６３１８６３６号明細書には、ＲＦＩＤタグの読取りと、バーコードの光学的な読取りとの双方が可能な、ハンディ型のリーダが示されており、バーコードを読取る際の位置合わせを行うためのマーカ光を照射する構成が示されている。しかし、このマーカ光は、バーコードを読取る際の読取方向を示すものに止まり、通信時のアンテナの向きを合わせるために役に立つものではなかった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、リーダに設けられるアンテナを小型に済ませることができながらも、ＲＦＩＤタグとの間での良好な通信性能を得ることができるＲＦＩＤシステム、及び、そのシステムに用いるに好適なリーダ並びにＲＦＩＤタグを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、ＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤタグ側及びリーダ側のアンテナに、共にダイポールアンテナのような直線偏波方式のアンテナを採用した場合でも、ユーザによって、ＲＦＩＤタグに対するリーダの読取向きの配置（アンテナ相互間の角度）を、両アンテナが同じ偏波方向となるように容易に調整することができれば、良好な通信性能を得ることができるといった着想の下、本発明を成し遂げたのである。
【０００９】
即ち、本発明のＲＦＩＤシステムは、リーダ及びＲＦＩＤタグが、それぞれ直線偏波方式のリーダ側アンテナ及びタグ側アンテナを備えて構成されるものにあって、前記リーダは、前記リーダ側アンテナの偏波方向に対応した向きを示すためのマーカ光を通信方向に向けて出射するマーカ光出射手段を備えており、前記ＲＦＩＤタグの表面には、前記タグ側アンテナの偏波方向に対応した向き表示がなされており、前記マーカ光出射手段から出射され前記ＲＦＩＤタグに照射されたマーカ光の示す向きと、該ＲＦＩＤタグの向き表示とを合わせることにより、前記リーダ側アンテナとタグ側アンテナとが同じ偏波方向となるように構成されているところに特徴を有する（請求項１の発明）。
【００１０】
これによれば、ユーザは、ＲＦＩＤタグの表面に設けられた向き表示によって、タグ側アンテナの偏波方向に対応した向きを知ることができる。一方、リーダに設けられたマーカ光出射手段から、リーダ側アンテナの偏波方向に対応した向きを示すためのマーカ光が、通信方向に向けて出射されるので、ユーザが、ＲＦＩＤタグの表面にそのマーカ光が照射されるように位置合わせし、且つ、そのマーカ光の示す向きとＲＦＩＤタグの向き表示とを合わせるようにすれば、リーダ側アンテナとタグ側アンテナとが同じ偏波方向となるように、通信時のアンテナの向きを容易に合わせることができる。
【００１１】
この結果、本発明のＲＦＩＤシステムによれば、リーダに設けられるリーダ側アンテナを小型に済ませることができながらも、ＲＦＩＤタグとの間での良好な通信性能を得ることができる。尚、本発明にいうリーダとは、ＲＦＩＤタグのデータの読取り専用のものは勿論、ＲＦＩＤタグに対するデータの読取り及び書込みの双方が可能なリーダライタも含むものである。
【００１２】
このとき、直線偏波方式のアンテナであるダイポールアンテナは、基板上に直接的にパターンを設けることで簡単に形成することができ、しかも直線的なパターンを設けるだけの極めて小さな面積で済むものとなっている。そこで、前記リーダ側アンテナ及びタグ側アンテナを、共にダイポールアンテナから構成すれば（請求項２の発明）、アンテナを簡単で安価に設けることができると共に、リーダ及びＲＦＩＤタグの小型化を図ることができる。
【００１３】
また、上記マーカ光を、リーダ側アンテナとタグ側アンテナとの通信可能距離をも併せて示すように構成すれば（請求項３の発明）、ユーザは、マーカ光を見て、通信可能距離をも知ることができるので、通信可能距離から外れた位置で通信を行おうとすることを未然に防止でき、より一層効果的となる。
【００１４】
本発明のＲＦＩＤシステムにおいては、前記リーダを、ユーザが手で持って操作するハンディ型に構成することができる（請求項４の発明）。ユーザが、ＲＦＩＤタグの読取時に、リーダの向きや方向、距離を容易に調整することができ、また、リーダ側アンテナを小型にできるので、リーダ全体の小型化を図ることができ、ハンディタイプのものとして望ましいものなる。
【００１５】
本発明のリーダは、ＲＦＩＤタグとの間で電磁波による通信を行ってデータを読取るものにあって、直線偏波方式のアンテナを備えると共に、前記アンテナの偏波方向を示すためのマーカ光を通信方向に向けて出射するマーカ光出射手段を備えるところに特徴を有する（請求項５の発明）。
【００１６】
これによれば、マーカ光出射手段から、リーダ側アンテナの偏波方向を示すためのマーカ光が、通信方向に向けて出射されるので、ユーザが、ＲＦＩＤタグの表面にそのマーカ光が照射されるように位置合わせし、且つ、そのマーカ光の示す偏波方向とＲＦＩＤタグのアンテナの偏波方向とを合わせるようにすれば、リーダ側のアンテナとタグ側のアンテナとが同じ偏波方向となるように、通信時のアンテナの向きを容易に合わせることができる。この結果、アンテナを小型に済ませることができながらも、ＲＦＩＤタグとの間での良好な通信性能を得ることができる。
【００１７】
このとき、前記アンテナをダイポールアンテナから構成すれば（請求項６の発明）、アンテナを簡単で安価に設けることができると共に、リーダ全体の小型化を図ることができる。
【００１８】
また、上記マーカ光を、ＲＦＩＤタグとの通信可能距離をも併せて示すように構成すれば（請求項７の発明）、ユーザは、マーカ光を見て、通信可能距離をも知ることができるので、通信可能距離から外れた位置でＲＦＩＤタグとの通信を行おうとすることを未然に防止でき、より一層効果的となる。
【００１９】
さらに、本発明のリーダを、ユーザが手で持って操作するハンディ型に構成すれば（請求項８の発明）、ユーザが、ＲＦＩＤタグの読取時に、リーダの向きや方向、距離を容易に調整することができ、また、アンテナを小型にできるので、リーダ全体の小型化を図ることができ、ハンディタイプのものとして望ましいものなる。
【００２０】
より具体的には、前記マーカ光を、通信電磁波の偏波面と並行に出射される２個のスポット光から構成し、それら２点のスポット光を結ぶ線が偏波方向を示すようにすることができる（請求項９の発明）。マーカ光出射手段を比較的簡単な構成としながらも、偏波方向を判りやすく示すことができる。
【００２１】
このとき、２個のスポット光を、前記偏波面上に出射する構成とすれば（請求項１０の発明）、リーダ側のアンテナとタグ側のアンテナとの間で、偏波面同士を位置合わせすることが容易となり、通信効率を高めることができる。
【００２２】
さらに、それら２個のスポット光を、通信可能最大距離において交差するように斜め方向に出射する構成とすることができる（請求項１１の発明）。これにより、ＲＦＩＤタグに照射される２個のスポット光が、通信可能最大距離において１個に重なるようになり、そこから離れるほど２個のスポット光の間隔が広くなっていく。簡単な構成で通信可能最大距離を示すことが可能となる。
【００２３】
ところで、マーカ光出射手段によるマーカ光の出射は、電源オン時に常に（断続的に）行うようにしたり、ユーザのスイッチ操作によって行うようにしたりしても良いが、マーカ光を、アンテナからの電磁波の出力時にのみ出射する構成とすることができる（請求項１２の発明）。これにより、必要時にはマーカ光を出射することができながらも、マーカ光の出射による電力消費を小さく抑えることができる。
【００２４】
本発明のリーダは、情報コードを光学的に読取る光学情報読取手段を併せて備えるものとすることができる。そして、この場合、マーカ光出射手段を、光学情報読取手段による情報コードの読取時に、その読取位置を示すためのマーカ光を出射する手段と兼用する構成とすることができる（請求項１３の発明）。これにより、マーカ光出射手段を、ＲＦＩＤタグのデータの読取りと情報コードの読取りとに兼用することができ、その分構成を簡単に済ませることができる。
【００２５】
本発明のＲＦＩＤタグは、リーダとの間で電磁波による通信を行うものであって、直線偏波方式のアンテナを備えると共に、表面に、前記アンテナの偏波方向を示す向き表示がなされているところに特徴を有する（請求項１４の発明）。これによれば、ユーザは、ＲＦＩＤタグの表面に設けられた向き表示によって、アンテナの偏波方向を知ることができる。従って、ユーザが、ＲＦＩＤタグの表面の向き表示と、リーダ側のアンテナの偏波方向とを合わせるようにすれば、リーダ側のアンテナとタグ側のアンテナとが同じ偏波方向となるように、通信時のアンテナの向きを容易に合わせることができる。この結果、アンテナを小型に済ませることができながらも、リーダとの間での良好な通信性能を得ることができる。
【００２６】
このとき、前記アンテナを、ダイポールアンテナから構成することができる（請求項１５の発明）。アンテナを簡単で安価に設けることができると共に、ＲＦＩＤタグ全体の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を具体化した一実施例について、図面を参照しながら説明する。
本実施例に係るＲＦＩＤシステムは、例えば商品などの物品に付されるＲＦＩＤタグ１（図１、図４参照）と、そのＲＦＩＤタグ１との間で電磁波（例えばマイクロ波やＵＨＦ帯の周波数の電波）による通信を行って電力の供給及びデータの読取りを行うリーダとしてのリーダライタ２（図２（ａ）参照）とを備えて構成される。
【００２８】
尚、このリーダライタ２は、データの読取りだけでなく、ＲＦＩＤタグ１に対するデータの書込みも行うものとなっている。また、このリーダライタ２は、ユーザが手で持って操作可能なハンディ型に構成されている。さらに、本実施例では、このリーダライタ２は、バーコードや二次元コード等の図示しない情報コードを、光学的に読取る光学情報読取装置の機能をも備えて構成されている。
【００２９】
詳しく図示はしないが、前記ＲＦＩＤタグ１は、例えばプラスチック製の荷札状（矩形板状）をなし、その内部に、リーダライタ２との間での通信を行うためのタグ側アンテナ３を備えると共に、データの保持及び応答信号を発生するＲＦＩＤチップを備えて構成される。前記タグ側アンテナ３は、直線偏波方式のアンテナからなり、ここではダイポールアンテナが採用されている。この場合、図示のように、タグ側アンテナ３は、例えばＲＦＩＤタグ１の長手方向に沿って延びるように配設されている。そして、後にも述べるように、このＲＦＩＤタグ１の表面には、タグ側アンテナ３の偏波方向（タグ側アンテナ３の延びる方向）を示すための例えば両矢印からなる向き表示４（図４参照）が、印刷等により記されている。
【００３０】
また、周知のように、前記ＲＦＩＤチップは、リーダライタ２の給電用信号から動作電源を得るための整流・平滑回路、通信等の制御を行うＣＰＵ、送受信信号の変調，復調を行う変復調回路、動作プログラム等を記憶するＲＯＭ、データを記憶する読書き可能なＥＥＰＲＯＭ等をワンチップＩＣ化して構成されている。このＲＦＩＤチップのＥＥＰＲＯＭには、添付されるべき商品に関するデータが記憶されるようになっている。
【００３１】
一方,前記リーダライタ２は、次のように構成されている。図２（ａ）に示すように、このリーダライタ２は、ケース５内に、前記ＲＦＩＤタグ１との間での電波による通信を行う通信手段たる通信機構６、バーコード等の情報コードを光学的に読取る光学情報読取手段としての光学情報読取機構７、マイコンを主体として構成され全体の制御などを行う制御装置８（図３参照）等を組込んで構成される。
【００３２】
前記ケース５は、基端側（図２（ａ）で右側）が握り部とされ、先端側がやや幅広となると共に前方にやや下降傾斜するように折曲がり、その先端部分が読取口５ａとされている。この読取口５ａは、やや横長な矩形状をなしている。このケース５の上面部には、複数のキースイッチ９ａからなるキー入力部９が設けられると共に、例えばＬＣＤからなる表示部１０が設けられている。さらに、ケース５の側面部には、読取り（書込み）指示用のトリガキー（図示せず）も設けられている。キースイッチ９ａや表示部１０等は、ケース５内に配設されたプリント基板１１に実装されており、また、詳しく図示はしないが、そのプリント基板１１には、前記制御装置８や後述する各回路等も実装されている。尚、ケース５内には、電源となる二次電池（図示せず）なども組込まれている。
【００３３】
前記光学情報読取機構７は、前記プリント基板１１の下面側に実装されたＣＣＤエリアセンサ等の撮像素子１２、その前方に配置されたミラー１３、前記読取口５ａの内側近傍に配置された光学系ユニット１４等からなる周知構成を備えている。前記光学系ユニット１４は、基板１４ａに、結像レンズ１５や、複数個のＬＥＤ等からなる照明光源１６を設けて構成されている。
【００３４】
これにて、ユーザが、ケース５の読取口５ａをバーコード等の読取対象に向けた状態で、読取操作（トリガキーのオン操作）を行うことにより、照明光源からの照明光が読取対象に照射され、その反射光が、結像レンズ１５を通して入射され、ミラー１３で折返されて撮像素子１２に入力されるようになっている。そして、その撮影画像データから、前記制御装置８により、バーコード等のデコード処理が行われるようになっている。
【００３５】
そして、前記通信機構６は、図３に示すように、リーダ側アンテナ１７と、このリーダ側アンテナ１７に接続された送信回路１８及び受信回路１９とを備えている。前記リーダ側アンテナ１７は、直線偏波方式のアンテナからなり、ここではダイポールアンテナが採用されている。この場合、図２（ｂ）や図１にも示すように、このリーダ側アンテナ１７は、例えば下部の奥側において横方向に沿って水平に延びるように配設されている。
【００３６】
また、図３に示すように、前記送信回路１８及び受信回路１９は前記制御装置８により制御されるようになっている。このとき、前記制御装置８は、前記送信回路１８を通じてリーダ側アンテナ１７に電力信号を出力すると共に、リーダ側アンテナ１７が受けた受信信号を、受信回路１９を通じて復調してデータとして抽出するようになっている。これにて、リーダ側アンテナ１７（ケース５の読取口５ａ）を、読取るべきＲＦＩＤタグ１に近接させた状態で、該ＲＦＩＤタグ１に対して電波により電力供給が行われると共に、データの通信（書込み及び読取り）が行われるようになっている。
【００３７】
尚、上記したダイポールアンテナからなる直線偏波方式のリーダ側アンテナ１７は、電界磁束がダイポール軸と並行に走るアンテナであるため、リーダライタ２が水平方向に配置された場合、図６に実線で示すように、水平に偏波する電波が出力される。ここで、同様なダイポールアンテナからなるタグ側アンテナ３（ＲＦＩＤタグ１）が水平方向に配置されていれば、偏波方向が一致し、適切な通信性能が得られる。これに対し、タグ側アンテナ３（ＲＦＩＤタグ１）が、地球表面に対し垂直に配置されている場合には、図６に破線で示すように、垂直な偏波面を持つことになり、この場合、通信効率が最低となり、ＲＦＩＤタグ１の受信信号は、例えば３ｄＢの損失を生ずる。
【００３８】
さて、本実施例のリーダライタ２は、図２に示すように、ケース５内の読取口５ａの近傍に、前記リーダ側アンテナ１７の偏波方向を示すためのマーカ光Ｍを通信方向（読取口５ａの前方）に出射するためのマーカ光出射手段たるマーカ光出射部２０が設けられている。詳しく図示はしないが、このマーカ光出射部２０は、例えば、ＬＥＤやレーザダイオードからなる光源の前部に集光レンズを配置して構成されており、前記基板１４ａに実装されている。これにより、マーカ光出射部２０から出射されるマーカ光Ｍは、図４に示すように、拡がりのほとんど無い（少ない）平行光線からなる断面が円形のスポット光状とされている。
【００３９】
このとき、本実施例では、図１及び図２（ｂ）にも示すように、マーカ光出射部２０は、リーダ側アンテナ１７の左右に対称的に位置して読取口５ａ側を向くように一対が設けられている。これらマーカ光出射部２０は、リーダ側アンテナ１７の通信電磁波の偏波面に沿って、並行にマーカ光Ｍを出射するように設けられ、従って２個のマーカ光Ｍ（スポット光）を結ぶ線がリーダ側アンテナ１７の偏波方向を示すものとなる。
【００４０】
更にこのとき、図１に示すように、一対のマーカ光出射部２０は、リーダ側アンテナ１７の電波放射方向中心線Ｏに対して、互いにやや斜め内側を向くように配置されている。従って、２個のマーカ光Ｍは、読取口５ａの前方の所定位置で交差することになるが、ここでは、図１にリーダライタ２の通信可能範囲ａを破線で示しており、２個のマーカ光Ｍは、ほぼ通信可能最大距離（通信可能範囲ａ内の最も遠い位置）において交差するようになっている。
【００４１】
これにより、例えばＲＦＩＤタグ１に対してリーダライタ２を近接させた状態から離れる方向に次第に移動させていくと、ＲＦＩＤタグ１に照射される２個のマーカ光Ｍの間隔は次第に狭くなっていき、通信可能最大距離において、１点に重なり、その後は、２個のマーカ光Ｍの間隔が次第に広がっていくことになる。以上により、マーカ光Ｍは、リーダ側アンテナ１７の偏波方向、及び、ＲＦＩＤタグ１の読取方向（ＲＦＩＤタグ１に対してリーダライタ２を向ける空間的な方向）、並びに、通信可能最大距離を同時に示すものとなる。
【００４２】
そして、図３に示すように、これらマーカ光出射部２０は、前記制御装置８により、マーカ駆動回路２１を介して制御（オン・オフ制御）されるようになっている。本実施例では、制御装置８は、そのソフトウエア的構成（制御プログラムの実行）により、前記リーダ側アンテナ１７からの電波の出力時にのみ、マーカ光出射部２０をオンさせてマーカ光Ｍを出射させるようになっている。
【００４３】
尚、このリーダライタ２は、上記光学情報読取機構７による情報コードの光学的な読取りと、上記通信機構６によるＲＦＩＤタグ１との間の通信（データ読取）との双方が可能となっているのであるが、それら機能の切替えは、例えば、ユーザがキー入力部９を操作してモードを選択することにより行われるようになっている。
【００４４】
次に、上記構成の作用について、図５も参照しながら述べる。ユーザが、リーダライタ２を用いて、例えば商品に付されたＲＦＩＤタグ１のデータを読取る（あるいは書込む）場合には、ケース５の読取口５ａをＲＦＩＤタグ１に近接させた状態で、トリガキーをオン操作する。すると、リーダライタ２により、ＲＦＩＤタグ１に対して電波（電磁界）により電力供給が行われると共に、ＲＦＩＤタグ１との間でのデータの通信（書込み及び読出し）が行われる。また、このときのリーダ側アンテナ１７からの電波の出力時に、マーカ光出射部２０がオンされてマーカ光Ｍが出射されるようになっている。
【００４５】
図５のフローチャートは、制御装置８が実行するマーカ光出射部２０の制御手順を示している。即ち、処理が開始されると、ステップＳ１にて、リーダ側アンテナ１７からの電波の出力中かどうかが判断される。そして、電波の出力中であれば（ステップＳ１にてＹｅｓ）、ステップＳ２にて、マーカ光出射部２０がオンされ、マーカ光Ｍが出射される。これに対し、電波の出力中でなければ（ステップＳ１にてＮｏ）、ステップＳ３にて、マーカ光出射部２０がオフされ、マーカ光Ｍの出射が停止される。
【００４６】
ところで、上述のように、リーダライタ２とＲＦＩＤタグ１との間での通信を行う際には、もし、リーダ側アンテナ１７の偏波方向と、タグ側アンテナ３の偏波方向とが直角（９０度あるいは２７０度）をなしていると、通信性能が大幅に低下してしまう事情がある。ところが、本実施例では、ＲＦＩＤタグ１の表面にタグ側アンテナ３の偏波方向示す向き表示４がなされており、これと共に、リーダライタ２からは、リーダ側アンテナ１７の偏波方向等を示すマーカ光Ｍが出射される。
【００４７】
そこで、図４に示すように、ユーザは、ＲＦＩＤタグ１に対してマーカ光Ｍが照射されるようにすると共に、ＲＦＩＤタグ１の向き表示４の方向とマーカ光Ｍの示す向きとを合わせるように、両者（リーダライタ２）を位置合せする、特にリーダライタ２のケース５の向き（リーダ側アンテナ１７の電波放射方向中心線Ｏまわりの回転角度）の調整を行うようにする。これにより、リーダ側アンテナ１７の偏波方向とタグ側アンテナ３の偏波方向とを容易に合せることができ、その状態で通信を行うことによって、良好な通信性能を得ることができるのである。
【００４８】
また、ユーザは、ＲＦＩＤタグ１に照射されたマーカ光Ｍ（２個のマーカ光Ｍの間隔）を見て通信可能距離を知ることができるので、常に通信可能範囲ａ内で通信を行うことができ、通信可能範囲ａから外れた位置で通信を行おうとすることが未然に防止されるのである。
【００４９】
このように本実施例によれば、次のような効果を得ることができる。即ち、リーダライタ２に設けられるリーダ側アンテナ１７として、基板上に直接的にパターンを設けることで簡単に形成することができ、しかも直線的なパターンを設けるだけの極めて小さな面積で済むダイポールアンテナを採用した。従って、リーダ側アンテナ１７を簡単で安価に設けることができると共に、リーダライタ２の小型化を図ることができる。特に、ユーザが手で持って操作するハンディ型のリーダライタ２として好適となる。ＲＦＩＤタグ１に内蔵されるタグ側アンテナ３としても、同様のダイポールアンテナを採用したので、ＲＦＩＤタグ１の小型化を図ることができる。
【００５０】
そして、リーダライタ２にマーカ光出射部２０を設け、更にＲＦＩＤタグ１に向き表示４を設けるようにしたので、ユーザが、リーダ側アンテナ１７とタグ側アンテナ３とが同じ偏波方向となるように、通信時の両アンテナ１７，３の向きを容易に合わせることができる。この結果、リーダライタ２とＲＦＩＤタグ１との間で、通信距離が変動してしまうことを防止し、常に良好な通信性能を得ることができる。
【００５１】
また、特に本実施例では、マーカ光出射部２０から出射されるマーカ光Ｍを、リーダ側アンテナ１７の偏波面と並行（偏波面上）に出射される２個のスポット光から構成し、それら２点のスポット光を結ぶ線が偏波方向を示すようにすると共に、通信可能最大距離において交差するように構成したので、マーカ光出射部２０を比較的簡単な構成としながらも、偏波方向を判りやすく示すことができ、しかも、ユーザがマーカ光Ｍを見て通信可能距離をも容易に知ることができる。更に、本実施例では、マーカ光Ｍを、リーダ側アンテナ１７からの電磁波の出力時にのみ出射する構成とするとしたので、必要時にはマーカ光Ｍを出射することができながらも、マーカ光Ｍの出射による電力消費を小さく抑えることができるものである。
【００５２】
尚、詳しく説明しなかったが、上記実施例のリーダライタ２において、光学情報読取機構７を用いてバーコード等の情報コードを光学的に読取る場合には、ユーザが、離れた位置からケース５の読取口５ａをバーコード等の読取対象に向けた状態で、読取操作を行うようにすれば良い。このとき、上記マーカ光出射部２０を、読取口５ａと情報コードとの位置合せ用（読取位置を示すため）のマーカ光Ｍを出射する手段と兼用させることができ、その分構成を簡単に済ませることができる。
【００５３】
但しこの場合、通信機構６によるＲＦＩＤタグ１との通信可能距離と、光学情報読取機構７による情報コードの読取可能距離とは異なっているので、マーカ光出射部２０を情報コードの読取用に兼用させるためには、例えば、光源の前部に配置される集光レンズを光軸方向に移動させたり、複数種類のレンズを切替えたり、光源を光軸方向に移動させたりするといった、双方に対応させるための工夫を設けることが望ましい。
【００５４】
その他、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、次のような種々の変形が可能である。即ち、上記実施例では、ＲＦＩＤタグ１をタグ形状のものとしたが、カード状や、コイン形状等、様々な形状とすることができる。また、上記実施例では、ＲＦＩＤタグ１の向き表示４及びマーカ光Ｍの示す向きを、共に偏波方向に一致させるよにしたが、例えば、共に偏波方向から９０度ずれた向きを示すようにしても良く、要するに、向き表示４とマーカ光Ｍの示す向きとを合わせた状態で、双方のアンテナが同じ偏波方向となれば良い。
【００５５】
ＲＦＩＤタグ１に設けられる向き表示４としても、矢印形状に限らず、様々な変形が可能である。例えば、ＲＦＩＤタグが細長い形状をなし、タグ側アンテナの偏波方向（ダイポール軸方向）をユーザが容易に判るような場合には、向き表示４を省略することも可能であり、この場合、リーダ側にマーカ光出射手段を設けることにより、所期の目的を達成することができる。
【００５６】
更には、マーカ光Ｍのパターン（形状）としても、２点のスポット光に限らず、様々な変形が可能である。マーカ光出射手段によるマーカ光の出射のタイミングとしては、電源オン時に常に（断続的に）マーカ光を出射するようにしたり、ユーザのスイッチ操作によってマーカ光を出射するようにしたりしても良い。また、上記実施例では、リーダライタ２として説明したが、データの読取りのみを行うリーダであっても良く、光学情報読取機構７を備えるものでなくても良いことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、ＲＦＩＤシステムの要部の構成を示す平面図
【図２】リーダライタの内部構成を概略的に示す縦断側面図（ａ）及びその矢印Ａ方向から見たリーダ側アンテナとマーカ光出射部との配置関係を示す図（ｂ）
【図３】要部の電気的構成を示すブロック図
【図４】ＲＦＩＤタグにマーカ光が照射された様子を示す図
【図５】マーカ光出射部の制御の手順を示すフローチャート
【図６】偏波の方向を説明するための図
【符号の説明】
【００５８】
図面中、１はＲＦＩＤタグ、２はリーダライタ（リーダ）、３はタグ側アンテナ（ダイポールアンテナ）、４は向き表示、５はケース、５ａは読取口、６は通信機構（通信手段）、７は光学情報読取機構（光学情報読取手段）、８は制御装置（制御手段）、１７はリーダ側アンテナ（ダイポールアンテナ）、２０はマーカ光出射部（マーカ光出射手段）、２１はマーカ駆動回路、Ｍはマーカ光を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば識別されるべき物体に付されるＲＦＩＤタグと、そのＲＦＩＤタグとの間で電磁波による通信を行ってデータを読取るリーダとを備えるＲＦＩＤシステム、及び、そのシステムに用いられるリーダ並びにＲＦＩＤタグに関する。
【背景技術】
【０００２】
リーダとＲＦＩＤタグとの間で電磁波による通信を行うＲＦＩＤシステムにおいては、一般に、マイクロ波やＵＨＦ帯の周波数の電波が用いられている。このＲＦＩＤシステムでは、ＲＦＩＤタグに対し、リーダを任意の位置に配置して通信（読取）を行う事情があるが、電磁波の偏波特性により、リーダ側のアンテナ及びＲＦＩＤタグのアンテナに、直線（線型）偏波方式のアンテナを採用した場合、ＲＦＩＤタグに対するリーダの配置（アンテナ相互間の角度）によって、通信（読取）距離が大きく変化する問題がある。
【０００３】
そこで、従来では、リーダ側のアンテナに、円偏波方式のアンテナを採用することにより、上記問題を解決するようにしていた（例えば特許文献１参照）。尚、この円偏波方式のアンテナとしては、例えば２個のダイポールアンテナをクロスして配置したもの、あるいはパッチアンテナ等が用いられる。
【特許文献１】特開２００３−２４９８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のように、リーダ側のアンテナに円偏波方式のアンテナを採用した場合には、アンテナが比較的大型となり、設置に広い面積を必要とするため、リーダの小型化の障害となる問題があった。特に、携帯型（ハンディ）型のリーダにおいては、機器の小型化を図ることが望ましく、その観点からは、ダイポールアンテナのような直線偏波方式のアンテナを採用する方が好ましい。
【０００５】
この場合、リーダ側のアンテナ及びＲＦＩＤタグのアンテナに、ダイポールアンテナのような直線偏波方式のアンテナを採用した場合でも、それら両アンテナの偏波方向を合わせた状態で通信を行うことができれば、良好な通信性能が得られる。ところが、従来では、そのようなアンテナの向き（偏波方向）を合わせて通信を行うことについては、何ら工夫がなされていなかった。
【０００６】
尚、例えば米国特許第６３１８６３６号明細書には、ＲＦＩＤタグの読取りと、バーコードの光学的な読取りとの双方が可能な、ハンディ型のリーダが示されており、バーコードを読取る際の位置合わせを行うためのマーカ光を照射する構成が示されている。しかし、このマーカ光は、バーコードを読取る際の読取方向を示すものに止まり、通信時のアンテナの向きを合わせるために役に立つものではなかった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、リーダに設けられるアンテナを小型に済ませることができながらも、ＲＦＩＤタグとの間での良好な通信性能を得ることができるＲＦＩＤシステム、及び、そのシステムに用いるに好適なリーダ並びにＲＦＩＤタグを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、ＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤタグ側及びリーダ側のアンテナに、共にダイポールアンテナのような直線偏波方式のアンテナを採用した場合でも、ユーザによって、ＲＦＩＤタグに対するリーダの読取向きの配置（アンテナ相互間の角度）を、両アンテナが同じ偏波方向となるように容易に調整することができれば、良好な通信性能を得ることができるといった着想の下、本発明を成し遂げたのである。
【０００９】
即ち、本発明のＲＦＩＤシステムは、リーダ及びＲＦＩＤタグが、それぞれ直線偏波方式のリーダ側アンテナ及びタグ側アンテナを備えて構成されるものにあって、前記リーダは、前記リーダ側アンテナの偏波方向に対応した向きを示すためのマーカ光を通信方向に向けて出射するマーカ光出射手段を備えており、前記ＲＦＩＤタグの表面には、前記タグ側アンテナの偏波方向に対応した向き表示がなされており、前記マーカ光出射手段から出射され前記ＲＦＩＤタグに照射されたマーカ光の示す向きと、該ＲＦＩＤタグの向き表示とを合わせることにより、前記リーダ側アンテナとタグ側アンテナとが同じ偏波方向となるように構成されているところに特徴を有する（請求項１の発明）。
【００１０】
これによれば、ユーザは、ＲＦＩＤタグの表面に設けられた向き表示によって、タグ側アンテナの偏波方向に対応した向きを知ることができる。一方、リーダに設けられたマーカ光出射手段から、リーダ側アンテナの偏波方向に対応した向きを示すためのマーカ光が、通信方向に向けて出射されるので、ユーザが、ＲＦＩＤタグの表面にそのマーカ光が照射されるように位置合わせし、且つ、そのマーカ光の示す向きとＲＦＩＤタグの向き表示とを合わせるようにすれば、リーダ側アンテナとタグ側アンテナとが同じ偏波方向となるように、通信時のアンテナの向きを容易に合わせることができる。
【００１１】
この結果、本発明のＲＦＩＤシステムによれば、リーダに設けられるリーダ側アンテナを小型に済ませることができながらも、ＲＦＩＤタグとの間での良好な通信性能を得ることができる。尚、本発明にいうリーダとは、ＲＦＩＤタグのデータの読取り専用のものは勿論、ＲＦＩＤタグに対するデータの読取り及び書込みの双方が可能なリーダライタも含むものである。
【００１２】
このとき、直線偏波方式のアンテナであるダイポールアンテナは、基板上に直接的にパターンを設けることで簡単に形成することができ、しかも直線的なパターンを設けるだけの極めて小さな面積で済むものとなっている。そこで、前記リーダ側アンテナ及びタグ側アンテナを、共にダイポールアンテナから構成すれば（請求項２の発明）、アンテナを簡単で安価に設けることができると共に、リーダ及びＲＦＩＤタグの小型化を図ることができる。
【００１３】
また、上記マーカ光を、リーダ側アンテナとタグ側アンテナとの通信可能距離をも併せて示すように構成すれば（請求項３の発明）、ユーザは、マーカ光を見て、通信可能距離をも知ることができるので、通信可能距離から外れた位置で通信を行おうとすることを未然に防止でき、より一層効果的となる。
【００１４】
本発明のＲＦＩＤシステムにおいては、前記リーダを、ユーザが手で持って操作するハンディ型に構成することができる（請求項４の発明）。ユーザが、ＲＦＩＤタグの読取時に、リーダの向きや方向、距離を容易に調整することができ、また、リーダ側アンテナを小型にできるので、リーダ全体の小型化を図ることができ、ハンディタイプのものとして望ましいものなる。
【００１５】
本発明のリーダは、ＲＦＩＤタグとの間で電磁波による通信を行ってデータを読取るものにあって、直線偏波方式のアンテナを備えると共に、前記アンテナの偏波方向を示すためのマーカ光を通信方向に向けて出射するマーカ光出射手段を備えるところに特徴を有する（請求項５の発明）。
【００１６】
これによれば、マーカ光出射手段から、リーダ側アンテナの偏波方向を示すためのマーカ光が、通信方向に向けて出射されるので、ユーザが、ＲＦＩＤタグの表面にそのマーカ光が照射されるように位置合わせし、且つ、そのマーカ光の示す偏波方向とＲＦＩＤタグのアンテナの偏波方向とを合わせるようにすれば、リーダ側のアンテナとタグ側のアンテナとが同じ偏波方向となるように、通信時のアンテナの向きを容易に合わせることができる。この結果、アンテナを小型に済ませることができながらも、ＲＦＩＤタグとの間での良好な通信性能を得ることができる。
【００１７】
このとき、前記アンテナをダイポールアンテナから構成すれば（請求項６の発明）、アンテナを簡単で安価に設けることができると共に、リーダ全体の小型化を図ることができる。
【００１８】
また、上記マーカ光を、ＲＦＩＤタグとの通信可能距離をも併せて示すように構成すれば（請求項７の発明）、ユーザは、マーカ光を見て、通信可能距離をも知ることができるので、通信可能距離から外れた位置でＲＦＩＤタグとの通信を行おうとすることを未然に防止でき、より一層効果的となる。
【００１９】
さらに、本発明のリーダを、ユーザが手で持って操作するハンディ型に構成すれば（請求項８の発明）、ユーザが、ＲＦＩＤタグの読取時に、リーダの向きや方向、距離を容易に調整することができ、また、アンテナを小型にできるので、リーダ全体の小型化を図ることができ、ハンディタイプのものとして望ましいものなる。
【００２０】
より具体的には、前記マーカ光を、通信電磁波の偏波面と並行に出射される２個のスポット光から構成し、それら２点のスポット光を結ぶ線が偏波方向を示すようにすることができる（請求項９の発明）。マーカ光出射手段を比較的簡単な構成としながらも、偏波方向を判りやすく示すことができる。
【００２１】
このとき、２個のスポット光を、前記偏波面上に出射する構成とすれば（請求項１０の発明）、リーダ側のアンテナとタグ側のアンテナとの間で、偏波面同士を位置合わせすることが容易となり、通信効率を高めることができる。
【００２２】
さらに、それら２個のスポット光を、通信可能最大距離において交差するように斜め方向に出射する構成とすることができる（請求項１１の発明）。これにより、ＲＦＩＤタグに照射される２個のスポット光が、通信可能最大距離において１個に重なるようになり、そこから離れるほど２個のスポット光の間隔が広くなっていく。簡単な構成で通信可能最大距離を示すことが可能となる。
【００２３】
ところで、マーカ光出射手段によるマーカ光の出射は、電源オン時に常に（断続的に）行うようにしたり、ユーザのスイッチ操作によって行うようにしたりしても良いが、マーカ光を、アンテナからの電磁波の出力時にのみ出射する構成とすることができる（請求項１２の発明）。これにより、必要時にはマーカ光を出射することができながらも、マーカ光の出射による電力消費を小さく抑えることができる。
【００２４】
本発明のリーダは、情報コードを光学的に読取る光学情報読取手段を併せて備えるものとすることができる。そして、この場合、マーカ光出射手段を、光学情報読取手段による情報コードの読取時に、その読取位置を示すためのマーカ光を出射する手段と兼用する構成とすることができる（請求項１３の発明）。これにより、マーカ光出射手段を、ＲＦＩＤタグのデータの読取りと情報コードの読取りとに兼用することができ、その分構成を簡単に済ませることができる。
【００２５】
本発明のＲＦＩＤタグは、リーダとの間で電磁波による通信を行うものであって、直線偏波方式のアンテナを備えると共に、表面に、前記アンテナの偏波方向を示す向き表示がなされているところに特徴を有する（請求項１４の発明）。これによれば、ユーザは、ＲＦＩＤタグの表面に設けられた向き表示によって、アンテナの偏波方向を知ることができる。従って、ユーザが、ＲＦＩＤタグの表面の向き表示と、リーダ側のアンテナの偏波方向とを合わせるようにすれば、リーダ側のアンテナとタグ側のアンテナとが同じ偏波方向となるように、通信時のアンテナの向きを容易に合わせることができる。この結果、アンテナを小型に済ませることができながらも、リーダとの間での良好な通信性能を得ることができる。
【００２６】
このとき、前記アンテナを、ダイポールアンテナから構成することができる（請求項１５の発明）。アンテナを簡単で安価に設けることができると共に、ＲＦＩＤタグ全体の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を具体化した一実施例について、図面を参照しながら説明する。
本実施例に係るＲＦＩＤシステムは、例えば商品などの物品に付されるＲＦＩＤタグ１（図１、図４参照）と、そのＲＦＩＤタグ１との間で電磁波（例えばマイクロ波やＵＨＦ帯の周波数の電波）による通信を行って電力の供給及びデータの読取りを行うリーダとしてのリーダライタ２（図２（ａ）参照）とを備えて構成される。
【００２８】
尚、このリーダライタ２は、データの読取りだけでなく、ＲＦＩＤタグ１に対するデータの書込みも行うものとなっている。また、このリーダライタ２は、ユーザが手で持って操作可能なハンディ型に構成されている。さらに、本実施例では、このリーダライタ２は、バーコードや二次元コード等の図示しない情報コードを、光学的に読取る光学情報読取装置の機能をも備えて構成されている。
【００２９】
詳しく図示はしないが、前記ＲＦＩＤタグ１は、例えばプラスチック製の荷札状（矩形板状）をなし、その内部に、リーダライタ２との間での通信を行うためのタグ側アンテナ３を備えると共に、データの保持及び応答信号を発生するＲＦＩＤチップを備えて構成される。前記タグ側アンテナ３は、直線偏波方式のアンテナからなり、ここではダイポールアンテナが採用されている。この場合、図示のように、タグ側アンテナ３は、例えばＲＦＩＤタグ１の長手方向に沿って延びるように配設されている。そして、後にも述べるように、このＲＦＩＤタグ１の表面には、タグ側アンテナ３の偏波方向（タグ側アンテナ３の延びる方向）を示すための例えば両矢印からなる向き表示４（図４参照）が、印刷等により記されている。
【００３０】
また、周知のように、前記ＲＦＩＤチップは、リーダライタ２の給電用信号から動作電源を得るための整流・平滑回路、通信等の制御を行うＣＰＵ、送受信信号の変調，復調を行う変復調回路、動作プログラム等を記憶するＲＯＭ、データを記憶する読書き可能なＥＥＰＲＯＭ等をワンチップＩＣ化して構成されている。このＲＦＩＤチップのＥＥＰＲＯＭには、添付されるべき商品に関するデータが記憶されるようになっている。
【００３１】
一方,前記リーダライタ２は、次のように構成されている。図２（ａ）に示すように、このリーダライタ２は、ケース５内に、前記ＲＦＩＤタグ１との間での電波による通信を行う通信手段たる通信機構６、バーコード等の情報コードを光学的に読取る光学情報読取手段としての光学情報読取機構７、マイコンを主体として構成され全体の制御などを行う制御装置８（図３参照）等を組込んで構成される。
【００３２】
前記ケース５は、基端側（図２（ａ）で右側）が握り部とされ、先端側がやや幅広となると共に前方にやや下降傾斜するように折曲がり、その先端部分が読取口５ａとされている。この読取口５ａは、やや横長な矩形状をなしている。このケース５の上面部には、複数のキースイッチ９ａからなるキー入力部９が設けられると共に、例えばＬＣＤからなる表示部１０が設けられている。さらに、ケース５の側面部には、読取り（書込み）指示用のトリガキー（図示せず）も設けられている。キースイッチ９ａや表示部１０等は、ケース５内に配設されたプリント基板１１に実装されており、また、詳しく図示はしないが、そのプリント基板１１には、前記制御装置８や後述する各回路等も実装されている。尚、ケース５内には、電源となる二次電池（図示せず）なども組込まれている。
【００３３】
前記光学情報読取機構７は、前記プリント基板１１の下面側に実装されたＣＣＤエリアセンサ等の撮像素子１２、その前方に配置されたミラー１３、前記読取口５ａの内側近傍に配置された光学系ユニット１４等からなる周知構成を備えている。前記光学系ユニット１４は、基板１４ａに、結像レンズ１５や、複数個のＬＥＤ等からなる照明光源１６を設けて構成されている。
【００３４】
これにて、ユーザが、ケース５の読取口５ａをバーコード等の読取対象に向けた状態で、読取操作（トリガキーのオン操作）を行うことにより、照明光源からの照明光が読取対象に照射され、その反射光が、結像レンズ１５を通して入射され、ミラー１３で折返されて撮像素子１２に入力されるようになっている。そして、その撮影画像データから、前記制御装置８により、バーコード等のデコード処理が行われるようになっている。
【００３５】
そして、前記通信機構６は、図３に示すように、リーダ側アンテナ１７と、このリーダ側アンテナ１７に接続された送信回路１８及び受信回路１９とを備えている。前記リーダ側アンテナ１７は、直線偏波方式のアンテナからなり、ここではダイポールアンテナが採用されている。この場合、図２（ｂ）や図１にも示すように、このリーダ側アンテナ１７は、例えば下部の奥側において横方向に沿って水平に延びるように配設されている。
【００３６】
また、図３に示すように、前記送信回路１８及び受信回路１９は前記制御装置８により制御されるようになっている。このとき、前記制御装置８は、前記送信回路１８を通じてリーダ側アンテナ１７に電力信号を出力すると共に、リーダ側アンテナ１７が受けた受信信号を、受信回路１９を通じて復調してデータとして抽出するようになっている。これにて、リーダ側アンテナ１７（ケース５の読取口５ａ）を、読取るべきＲＦＩＤタグ１に近接させた状態で、該ＲＦＩＤタグ１に対して電波により電力供給が行われると共に、データの通信（書込み及び読取り）が行われるようになっている。
【００３７】
尚、上記したダイポールアンテナからなる直線偏波方式のリーダ側アンテナ１７は、電界磁束がダイポール軸と並行に走るアンテナであるため、リーダライタ２が水平方向に配置された場合、図６に実線で示すように、水平に偏波する電波が出力される。ここで、同様なダイポールアンテナからなるタグ側アンテナ３（ＲＦＩＤタグ１）が水平方向に配置されていれば、偏波方向が一致し、適切な通信性能が得られる。これに対し、タグ側アンテナ３（ＲＦＩＤタグ１）が、地球表面に対し垂直に配置されている場合には、図６に破線で示すように、垂直な偏波面を持つことになり、この場合、通信効率が最低となり、ＲＦＩＤタグ１の受信信号は、例えば３ｄＢの損失を生ずる。
【００３８】
さて、本実施例のリーダライタ２は、図２に示すように、ケース５内の読取口５ａの近傍に、前記リーダ側アンテナ１７の偏波方向を示すためのマーカ光Ｍを通信方向（読取口５ａの前方）に出射するためのマーカ光出射手段たるマーカ光出射部２０が設けられている。詳しく図示はしないが、このマーカ光出射部２０は、例えば、ＬＥＤやレーザダイオードからなる光源の前部に集光レンズを配置して構成されており、前記基板１４ａに実装されている。これにより、マーカ光出射部２０から出射されるマーカ光Ｍは、図４に示すように、拡がりのほとんど無い（少ない）平行光線からなる断面が円形のスポット光状とされている。
【００３９】
このとき、本実施例では、図１及び図２（ｂ）にも示すように、マーカ光出射部２０は、リーダ側アンテナ１７の左右に対称的に位置して読取口５ａ側を向くように一対が設けられている。これらマーカ光出射部２０は、リーダ側アンテナ１７の通信電磁波の偏波面に沿って、並行にマーカ光Ｍを出射するように設けられ、従って２個のマーカ光Ｍ（スポット光）を結ぶ線がリーダ側アンテナ１７の偏波方向を示すものとなる。
【００４０】
更にこのとき、図１に示すように、一対のマーカ光出射部２０は、リーダ側アンテナ１７の電波放射方向中心線Ｏに対して、互いにやや斜め内側を向くように配置されている。従って、２個のマーカ光Ｍは、読取口５ａの前方の所定位置で交差することになるが、ここでは、図１にリーダライタ２の通信可能範囲ａを破線で示しており、２個のマーカ光Ｍは、ほぼ通信可能最大距離（通信可能範囲ａ内の最も遠い位置）において交差するようになっている。
【００４１】
これにより、例えばＲＦＩＤタグ１に対してリーダライタ２を近接させた状態から離れる方向に次第に移動させていくと、ＲＦＩＤタグ１に照射される２個のマーカ光Ｍの間隔は次第に狭くなっていき、通信可能最大距離において、１点に重なり、その後は、２個のマーカ光Ｍの間隔が次第に広がっていくことになる。以上により、マーカ光Ｍは、リーダ側アンテナ１７の偏波方向、及び、ＲＦＩＤタグ１の読取方向（ＲＦＩＤタグ１に対してリーダライタ２を向ける空間的な方向）、並びに、通信可能最大距離を同時に示すものとなる。
【００４２】
そして、図３に示すように、これらマーカ光出射部２０は、前記制御装置８により、マーカ駆動回路２１を介して制御（オン・オフ制御）されるようになっている。本実施例では、制御装置８は、そのソフトウエア的構成（制御プログラムの実行）により、前記リーダ側アンテナ１７からの電波の出力時にのみ、マーカ光出射部２０をオンさせてマーカ光Ｍを出射させるようになっている。
【００４３】
尚、このリーダライタ２は、上記光学情報読取機構７による情報コードの光学的な読取りと、上記通信機構６によるＲＦＩＤタグ１との間の通信（データ読取）との双方が可能となっているのであるが、それら機能の切替えは、例えば、ユーザがキー入力部９を操作してモードを選択することにより行われるようになっている。
【００４４】
次に、上記構成の作用について、図５も参照しながら述べる。ユーザが、リーダライタ２を用いて、例えば商品に付されたＲＦＩＤタグ１のデータを読取る（あるいは書込む）場合には、ケース５の読取口５ａをＲＦＩＤタグ１に近接させた状態で、トリガキーをオン操作する。すると、リーダライタ２により、ＲＦＩＤタグ１に対して電波（電磁界）により電力供給が行われると共に、ＲＦＩＤタグ１との間でのデータの通信（書込み及び読出し）が行われる。また、このときのリーダ側アンテナ１７からの電波の出力時に、マーカ光出射部２０がオンされてマーカ光Ｍが出射されるようになっている。
【００４５】
図５のフローチャートは、制御装置８が実行するマーカ光出射部２０の制御手順を示している。即ち、処理が開始されると、ステップＳ１にて、リーダ側アンテナ１７からの電波の出力中かどうかが判断される。そして、電波の出力中であれば（ステップＳ１にてＹｅｓ）、ステップＳ２にて、マーカ光出射部２０がオンされ、マーカ光Ｍが出射される。これに対し、電波の出力中でなければ（ステップＳ１にてＮｏ）、ステップＳ３にて、マーカ光出射部２０がオフされ、マーカ光Ｍの出射が停止される。
【００４６】
ところで、上述のように、リーダライタ２とＲＦＩＤタグ１との間での通信を行う際には、もし、リーダ側アンテナ１７の偏波方向と、タグ側アンテナ３の偏波方向とが直角（９０度あるいは２７０度）をなしていると、通信性能が大幅に低下してしまう事情がある。ところが、本実施例では、ＲＦＩＤタグ１の表面にタグ側アンテナ３の偏波方向示す向き表示４がなされており、これと共に、リーダライタ２からは、リーダ側アンテナ１７の偏波方向等を示すマーカ光Ｍが出射される。
【００４７】
そこで、図４に示すように、ユーザは、ＲＦＩＤタグ１に対してマーカ光Ｍが照射されるようにすると共に、ＲＦＩＤタグ１の向き表示４の方向とマーカ光Ｍの示す向きとを合わせるように、両者（リーダライタ２）を位置合せする、特にリーダライタ２のケース５の向き（リーダ側アンテナ１７の電波放射方向中心線Ｏまわりの回転角度）の調整を行うようにする。これにより、リーダ側アンテナ１７の偏波方向とタグ側アンテナ３の偏波方向とを容易に合せることができ、その状態で通信を行うことによって、良好な通信性能を得ることができるのである。
【００４８】
また、ユーザは、ＲＦＩＤタグ１に照射されたマーカ光Ｍ（２個のマーカ光Ｍの間隔）を見て通信可能距離を知ることができるので、常に通信可能範囲ａ内で通信を行うことができ、通信可能範囲ａから外れた位置で通信を行おうとすることが未然に防止されるのである。
【００４９】
このように本実施例によれば、次のような効果を得ることができる。即ち、リーダライタ２に設けられるリーダ側アンテナ１７として、基板上に直接的にパターンを設けることで簡単に形成することができ、しかも直線的なパターンを設けるだけの極めて小さな面積で済むダイポールアンテナを採用した。従って、リーダ側アンテナ１７を簡単で安価に設けることができると共に、リーダライタ２の小型化を図ることができる。特に、ユーザが手で持って操作するハンディ型のリーダライタ２として好適となる。ＲＦＩＤタグ１に内蔵されるタグ側アンテナ３としても、同様のダイポールアンテナを採用したので、ＲＦＩＤタグ１の小型化を図ることができる。
【００５０】
そして、リーダライタ２にマーカ光出射部２０を設け、更にＲＦＩＤタグ１に向き表示４を設けるようにしたので、ユーザが、リーダ側アンテナ１７とタグ側アンテナ３とが同じ偏波方向となるように、通信時の両アンテナ１７，３の向きを容易に合わせることができる。この結果、リーダライタ２とＲＦＩＤタグ１との間で、通信距離が変動してしまうことを防止し、常に良好な通信性能を得ることができる。
【００５１】
また、特に本実施例では、マーカ光出射部２０から出射されるマーカ光Ｍを、リーダ側アンテナ１７の偏波面と並行（偏波面上）に出射される２個のスポット光から構成し、それら２点のスポット光を結ぶ線が偏波方向を示すようにすると共に、通信可能最大距離において交差するように構成したので、マーカ光出射部２０を比較的簡単な構成としながらも、偏波方向を判りやすく示すことができ、しかも、ユーザがマーカ光Ｍを見て通信可能距離をも容易に知ることができる。更に、本実施例では、マーカ光Ｍを、リーダ側アンテナ１７からの電磁波の出力時にのみ出射する構成とするとしたので、必要時にはマーカ光Ｍを出射することができながらも、マーカ光Ｍの出射による電力消費を小さく抑えることができるものである。
【００５２】
尚、詳しく説明しなかったが、上記実施例のリーダライタ２において、光学情報読取機構７を用いてバーコード等の情報コードを光学的に読取る場合には、ユーザが、離れた位置からケース５の読取口５ａをバーコード等の読取対象に向けた状態で、読取操作を行うようにすれば良い。このとき、上記マーカ光出射部２０を、読取口５ａと情報コードとの位置合せ用（読取位置を示すため）のマーカ光Ｍを出射する手段と兼用させることができ、その分構成を簡単に済ませることができる。
【００５３】
但しこの場合、通信機構６によるＲＦＩＤタグ１との通信可能距離と、光学情報読取機構７による情報コードの読取可能距離とは異なっているので、マーカ光出射部２０を情報コードの読取用に兼用させるためには、例えば、光源の前部に配置される集光レンズを光軸方向に移動させたり、複数種類のレンズを切替えたり、光源を光軸方向に移動させたりするといった、双方に対応させるための工夫を設けることが望ましい。
【００５４】
その他、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、次のような種々の変形が可能である。即ち、上記実施例では、ＲＦＩＤタグ１をタグ形状のものとしたが、カード状や、コイン形状等、様々な形状とすることができる。また、上記実施例では、ＲＦＩＤタグ１の向き表示４及びマーカ光Ｍの示す向きを、共に偏波方向に一致させるよにしたが、例えば、共に偏波方向から９０度ずれた向きを示すようにしても良く、要するに、向き表示４とマーカ光Ｍの示す向きとを合わせた状態で、双方のアンテナが同じ偏波方向となれば良い。
【００５５】
ＲＦＩＤタグ１に設けられる向き表示４としても、矢印形状に限らず、様々な変形が可能である。例えば、ＲＦＩＤタグが細長い形状をなし、タグ側アンテナの偏波方向（ダイポール軸方向）をユーザが容易に判るような場合には、向き表示４を省略することも可能であり、この場合、リーダ側にマーカ光出射手段を設けることにより、所期の目的を達成することができる。
【００５６】
更には、マーカ光Ｍのパターン（形状）としても、２点のスポット光に限らず、様々な変形が可能である。マーカ光出射手段によるマーカ光の出射のタイミングとしては、電源オン時に常に（断続的に）マーカ光を出射するようにしたり、ユーザのスイッチ操作によってマーカ光を出射するようにしたりしても良い。また、上記実施例では、リーダライタ２として説明したが、データの読取りのみを行うリーダであっても良く、光学情報読取機構７を備えるものでなくても良いことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、ＲＦＩＤシステムの要部の構成を示す平面図
【図２】リーダライタの内部構成を概略的に示す縦断側面図（ａ）及びその矢印Ａ方向から見たリーダ側アンテナとマーカ光出射部との配置関係を示す図（ｂ）
【図３】要部の電気的構成を示すブロック図
【図４】ＲＦＩＤタグにマーカ光が照射された様子を示す図
【図５】マーカ光出射部の制御の手順を示すフローチャート
【図６】偏波の方向を説明するための図
【符号の説明】
【００５８】
図面中、１はＲＦＩＤタグ、２はリーダライタ（リーダ）、３はタグ側アンテナ（ダイポールアンテナ）、４は向き表示、５はケース、５ａは読取口、６は通信機構（通信手段）、７は光学情報読取機構（光学情報読取手段）、８は制御装置（制御手段）、１７はリーダ側アンテナ（ダイポールアンテナ）、２０はマーカ光出射部（マーカ光出射手段）、２１はマーカ駆動回路、Ｍはマーカ光を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＤタグと、このＲＦＩＤタグとの間で電磁波による通信を行ってデータを読取るリーダとを備えると共に、前記リーダ及びＲＦＩＤタグは、それぞれ直線偏波方式のリーダ側アンテナ及びタグ側アンテナを備えて構成されるＲＦＩＤシステムであって、
前記リーダは、前記リーダ側アンテナの偏波方向に対応した向きを示すためのマーカ光を通信方向に向けて出射するマーカ光出射手段を備えており、
前記ＲＦＩＤタグの表面には、前記タグ側アンテナの偏波方向に対応した向き表示がなされており、
前記マーカ光出射手段から出射され前記ＲＦＩＤタグに照射されたマーカ光の示す向きと、該ＲＦＩＤタグの向き表示とを合わせることにより、前記リーダ側アンテナとタグ側アンテナとが同じ偏波方向となるように構成されていることを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【請求項２】
前記リーダ側アンテナ及びタグ側アンテナは、共にダイポールアンテナからなることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項３】
前記マーカ光は、前記リーダ側アンテナとタグ側アンテナとの通信可能距離をも併せて示すように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項４】
前記リーダは、ユーザが手で持って操作するハンディ型に構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項５】
ＲＦＩＤタグとの間で電磁波による通信を行ってデータを読取るリーダであって、
直線偏波方式のアンテナを備えると共に、
前記アンテナの偏波方向を示すためのマーカ光を通信方向に向けて出射するマーカ光出射手段を備えることを特徴とするリーダ。
【請求項６】
前記アンテナは、ダイポールアンテナからなることを特徴とする請求項５記載のリーダ。
【請求項７】
前記マーカ光は、前記ＲＦＩＤタグとの通信可能距離をも併せて示すように構成されていることを特徴とする請求項５又は６記載のリーダ。
【請求項８】
ユーザが手で持って操作するハンディ型に構成されていることを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載のリーダ。
【請求項９】
前記マーカ光は、通信電磁波の偏波面と並行に出射される２個のスポット光からなり、それら２点のスポット光を結ぶ線が偏波方向を示すことを特徴とする請求項５ないし８のいずれかに記載のリーダ。
【請求項１０】
前記２個のスポット光は、前記偏波面上に出射されることを特徴とする請求項９記載のリーダ。
【請求項１１】
前記２個のスポット光は、通信可能最大距離において交差するように斜め方向に出射されることを特徴とする請求項９又は１０記載のリーダ。
【請求項１２】
前記マーカ光は、前記アンテナからの電磁波の出力時にのみ出射されることを特徴とする請求項５ないし１１のいずれかに記載のリーダ。
【請求項１３】
情報コードを光学的に読取る光学情報読取手段を併せて備えるものであって、前記マーカ光出射手段は、前記光学情報読取手段による前記情報コードの読取時に、その読取位置を示すためのマーカ光を出射する手段と兼用されることを特徴とする請求項５ないし１２のいずれかに記載のリーダ。
【請求項１４】
リーダとの間で電磁波による通信を行うＲＦＩＤタグであって、
直線偏波方式のアンテナを備えると共に、
表面に、前記アンテナの偏波方向を示す向き表示がなされていることを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項１５】
前記アンテナは、ダイポールアンテナからなることを特徴とする請求項１４記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１】
ＲＦＩＤタグと、このＲＦＩＤタグとの間で電磁波による通信を行ってデータを読取るリーダとを備えると共に、前記リーダ及びＲＦＩＤタグは、それぞれ直線偏波方式のリーダ側アンテナ及びタグ側アンテナを備えて構成されるＲＦＩＤシステムであって、
前記リーダは、前記リーダ側アンテナの偏波方向に対応した向きを示すためのマーカ光を通信方向に向けて出射するマーカ光出射手段を備えており、
前記ＲＦＩＤタグの表面には、前記タグ側アンテナの偏波方向に対応した向き表示がなされており、
前記マーカ光出射手段から出射され前記ＲＦＩＤタグに照射されたマーカ光の示す向きと、該ＲＦＩＤタグの向き表示とを合わせることにより、前記リーダ側アンテナとタグ側アンテナとが同じ偏波方向となるように構成されていることを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【請求項２】
前記リーダ側アンテナ及びタグ側アンテナは、共にダイポールアンテナからなることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項３】
前記マーカ光は、前記リーダ側アンテナとタグ側アンテナとの通信可能距離をも併せて示すように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項４】
前記リーダは、ユーザが手で持って操作するハンディ型に構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項５】
ＲＦＩＤタグとの間で電磁波による通信を行ってデータを読取るリーダであって、
直線偏波方式のアンテナを備えると共に、
前記アンテナの偏波方向を示すためのマーカ光を通信方向に向けて出射するマーカ光出射手段を備えることを特徴とするリーダ。
【請求項６】
前記アンテナは、ダイポールアンテナからなることを特徴とする請求項５記載のリーダ。
【請求項７】
前記マーカ光は、前記ＲＦＩＤタグとの通信可能距離をも併せて示すように構成されていることを特徴とする請求項５又は６記載のリーダ。
【請求項８】
ユーザが手で持って操作するハンディ型に構成されていることを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載のリーダ。
【請求項９】
前記マーカ光は、通信電磁波の偏波面と並行に出射される２個のスポット光からなり、それら２点のスポット光を結ぶ線が偏波方向を示すことを特徴とする請求項５ないし８のいずれかに記載のリーダ。
【請求項１０】
前記２個のスポット光は、前記偏波面上に出射されることを特徴とする請求項９記載のリーダ。
【請求項１１】
前記２個のスポット光は、通信可能最大距離において交差するように斜め方向に出射されることを特徴とする請求項９又は１０記載のリーダ。
【請求項１２】
前記マーカ光は、前記アンテナからの電磁波の出力時にのみ出射されることを特徴とする請求項５ないし１１のいずれかに記載のリーダ。
【請求項１３】
情報コードを光学的に読取る光学情報読取手段を併せて備えるものであって、前記マーカ光出射手段は、前記光学情報読取手段による前記情報コードの読取時に、その読取位置を示すためのマーカ光を出射する手段と兼用されることを特徴とする請求項５ないし１２のいずれかに記載のリーダ。
【請求項１４】
リーダとの間で電磁波による通信を行うＲＦＩＤタグであって、
直線偏波方式のアンテナを備えると共に、
表面に、前記アンテナの偏波方向を示す向き表示がなされていることを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項１５】
前記アンテナは、ダイポールアンテナからなることを特徴とする請求項１４記載のＲＦＩＤタグ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３０３９０７（Ｐ２００６−３０３９０７Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２２６８０（Ｐ２００５−１２２６８０）
【出願日】平成１７年４月２０日（２００５．４．２０）
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２０日（２００５．４．２０）
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]