JP4639234B2 - アクセス装置、rfidシステムおよび物品管理方法 - Google Patents
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Description
図1(a)は、従来のRFIDタグが金属表面に取り付けられたときの磁路を示す概念図である。RFIDタグは読み取り装置側のアンテナが発生する磁界により起電力を得る。RFIDタグに電流が流れるとタグ・アンテナ周囲にも磁界が発生し、それによってRFIDタグが取り付けられた金属に電流が流れる。ところが、この金属に流れる電流はタグ・アンテナの磁界を打ち消す方向に流れる渦電流であり、結果的にRFIDタグと読み取り装置との間の磁路が形成されず、RFIDタグを認識できない。RFIDタグと金属との間の距離d2がある距離(ここの例では15mm)より小さいと、RFIDタグと読み取り装置との間の距離d1を0mmにしても認識できない場合があった。一方、図1(b)のように、d2がその距離より離れていれば(ここの例では15mm以上であれば)、磁路が形成され、RFIDタグが認識可能となった。
本発明の一態様において、上記電磁誘導型RFIDタグは、金属を含む物品に埋め込まれ、磁芯部材の2つの端部の端面は、物品の表面とほぼ同一の面に配置されることを特徴とする。
磁芯部材は、U字型またはコの字型、あるいは、2つの端面を横切る方向に沿ってその中心を通る断面がE字型の磁性体であることが望ましい。
本発明のRFIDタグにアクセスする装置を用意するステップであって、このアクセス装置は、2つの端部を有する磁芯部材と、磁芯部材に巻き付けられたアンテナコイルと、アンテナコイルに接続された制御部とを含み、2つ端部はそれぞれ端面を有し、一方の端面に入射する磁束の向きに対し、他方の端面から出射する磁束の向きが実質的に180度とされるものである、ステップと、
物品に取り付けられたRFIDタグとアクセス装置とを近接させるステップであって、アクセス装置の磁芯部材の端面とRFIDタグの磁芯部材の端面とが近接して両磁芯部材間で磁路を形成すると、アクセス装置は、物品に取り付けられたRFIDタグにアクセスできるステップと
を含む。
図2は、本発明のRFIDタグ10、及び、RFIDタグの情報にアクセスする装置20である、例えばリーダを示す概略図である。本発明のRFIDタグ10は、物品に関する情報(例えば、物品の識別番号など)を記憶するICチップ11と、ICチップに接続されたアンテナコイル12とを備える。アンテナコイル12は、被覆された銅などの導線であればよく、磁芯部材13に巻き付けられている。アンテナコイル12を流れる電流により生じた磁束30は、アンテナコイル12が巻き付けられた磁芯部材13の内部に集中され、よって磁芯部材13により誘導される。図2に示す磁芯部材13は、U字型をしており、2つの端部14a、14bを有する。2つの端部14a、14bのそれぞれの端面15a、15bは、リーダ20がアクセスする方向に向けられ、磁束30が入射する面(図2では15b)および出射する面(図2では15a)が実質的に同じ平面になるよう誘導する。通常、RFIDタグ10のアンテナコイル12に流れる電流は交流であり、それぞれの端面15a、15bは、電流の向きの切り替わりに従って、交互に入射面/出射面となる。なお、端面15a、15bはかならずしも平面である必要はなく、他に、凸面、凹凸面、または必要に応じて傾斜面であってもよい。磁芯部材13の2つ端部14aおよび14bを区別する必要がない場合、まとめて、符号14として表すことがある。磁芯部材13の2つの端面15aおよび15bについても、同様に、まとめて符号15として表すことがある。
一方、アクセス装置20は、制御部21と、制御部21に接続されたアンテナコイル22とを備える。制御部21は電源及び整合回路を含むが、さらにアンプや通信を制御する回路などの通常アクセス装置で使用されているいかなる部品、回路または素子を含むことができる。制御部については、当業者によく知られているので、ここでは詳細な説明を割愛する。本発明のアクセス装置20もまた、同様のU字型磁芯部材23を備える。制御部21の電源からアンテナコイル22に供給された電流は磁界を発生し、磁束30は磁芯部材23によりRFIDタグ10の方向に向かって、やはり入射面(図2では25a)および出射面(図2では25b)が同じ平面になるように誘導される。ここでも、交流電流のため、入射面/出射面は交互に切り替わる。アクセス装置20の磁芯部材23の端部および端面についても、以下、まとめて符号24および符号25で表すことがある。
高い読み取り精度を得るために重要なことは、タグの磁芯部材とリーダの磁芯部材が、漏洩の小さい磁路を形成することである。そのためには、リーダの読み取り面における磁芯部材の端面の大きさ及び2つの端部間の距離が、タグの読み取り面におけるそれらとほぼ同じであることが好ましい。リーダの磁芯部材と同じものをタグの磁芯部材として使用することができる。
図4に示すように、タグ10を物品40に埋め込んで使用する場合、タグ10の磁芯部材13の端面15は、物品40の表面41と同一面であってもよく、物品40の表面41から10mm程度内側であってもよい。好適には、端面15が物品の表面から0〜3mm内側に位置するように配置される。タグ10の磁芯部材13の端部14が物品40の表面41より外側に延びていても通信可能だが、磁芯部材13に巻き付けられたアンテナコイル12が金属を含む物品40の表面41より外にあると、タグが付けられた個々の物品間でインダクタンスが異なり、十分な読み取り精度が得られないおそれがある。また、磁芯部材13が物品表面41より突出していると、リーダ20など他の物品と接触するなどして破損するおそれがある。リーダ20についても、図5に示すようにリーダ20の磁芯部材23の端面25は、リーダ20の読み取り表面28に対し0〜10mm内側に位置するよう配置される。好適には、0〜3mm内側に位置するよう配置される。前述したように、本発明のリーダ20は金属を含む筐体内に配置することができ、それによって周囲の電磁波ノイズの影響を減少することができる。
11 ICチップ
12 アンテナコイル
13 磁芯部材
14a、14b 端部
15a 端面(出射面)
15b 端面(入射面)
20 アクセス装置またはリーダ
21 制御部
22 アンテナコイル
23 磁芯部材
24a、24b 端部
25a 端面(入射面)
25b 端面(出射面)
35 情報処理装置
36 情報記憶装置
Claims (6)
- 2つの端部を有する磁芯部材であって、前記2つの端部はそれぞれ端面を有し、一方の端面に入射する磁束の向きに対し、他方の端面から出射する磁束の向きが実質的に180
度とされ、前記2つの端部の一方の端面ともう一方の端面とは同一面になく、端面間に段差を有する、磁芯部材と、前記磁芯部材に巻き付けられたアンテナコイルと、前記アンテナコイルに接続されたICチップとを含む、電磁誘導型RFIDタグにアクセスするアクセス装置であって、
2つの端部を有する磁芯部材であって、前記2つの端部はそれぞれ端面を有し、一方の端面に入射する磁束の向きに対し、他方の端面から出射する磁束の向きが実質的に180度とされ、前記2つの端部の一方の端面ともう一方の端面とは同一面になく、端面間に段差を有し、該段差は前記RAIDタグの前記端面間の段差と相補的である、磁芯部材と、
前記磁芯部材に巻き付けられたアンテナコイルと、
前記アンテナコイルに接続された制御部と
を含み、
前記アクセス装置の前記磁芯部材の2つの端面と前記RFIDタグの前記磁芯部材との間の距離および前記アクセス装置から供給される電力の大きさを制御することにより、
前記アクセス装置の前記磁芯部材の2つの端面と前記RFIDタグの前記磁芯部材の2つの端面とが近接し、かつ近接した前記2つの端面のそれぞれの間の距離がほぼ等しいときに、両磁芯部材間で磁路が形成され、前記アクセス装置と前記RFIDタグが通信可能となり、
近接した前記2つの端面のそれぞれの間の距離が異なるときに、前記アクセス装置と前記RFIDタグが通信困難となる、アクセス装置。 - 2つの端部を有するU字型またはコの字型の磁芯部材であって、前記2つの端部はそれぞれ端面を有し、一方の端面に入射する磁束の向きに対し、他方の端面から出射する磁束の向きが実質的に180度とされ、前記2つの端部の一方の端面ともう一方の端面とは同一面になく、端面間に段差を有する、磁芯部材と、前記磁芯部材に巻き付けられたアンテナコイルと、前記アンテナコイルに接続されたICチップとを含む、電磁誘導型RFIDタグと、
2つの端部を有するU字型またはコの字型の磁芯部材であって、前記2つの端部はそれぞれ端面を有し、一方の端面に入射する磁束の向きに対し、他方の端面から出射する磁束の向きが実質的に180度とされ、前記2つの端部の一方の端面ともう一方の端面とは同一面になく、端面間に段差を有し、該段差は前記RFIDタグの前記端面間の段差と相補的である、磁芯部材と、前記磁芯部材に巻き付けられたアンテナコイルと、前記アンテナコイルに接続された制御部とを含む、前記電磁誘導型RFIDタグにアクセスするアクセス装置とを含み、
前記アクセス装置の前記磁芯部材の2つの端面と前記RFIDタグの前記磁芯部材との間の距離および前記アクセス装置から供給される電力の大きさを制御することにより、
前記アクセス装置の前記磁芯部材の2つの端面と前記RFIDタグの前記磁芯部材の2つの端面とが近接し、かつ近接した前記2つの端面のそれぞれの間の距離がほぼ等しいときに、両磁芯部材間で磁路が形成され、前記アクセス装置と前記RFIDタグが通信可能となり、
近接した前記2つの端面のそれぞれの間の距離が異なるときに、前記アクセス装置と前記RFIDタグが通信困難となる、RFIDシステム。 - 前記RFIDタグは金属を含む物品に埋め込まれ、前記RFIDタグの前記磁芯部材の前記端面は、前記物品の表面側に配置される、請求項2に記載のRFIDシステム。
- 前記物品に関連する情報を記憶する記憶装置と、
前記記憶装置と前記アクセス装置との間に接続されて、前記情報を処理する情報処理装置と、
をさらに含む、請求項2に記載のRFIDシステム。 - 物品を管理する方法であって、
電磁誘導型RFIDタグを用意するステップであって、前記RFIDタグは、2つの端
部を有するU字型またはコの字型の磁芯部材であって、前記2つの端部はそれぞれ端面を有し、一方の端面に入射する磁束の向きに対し、他方の端面から出射する磁束の向きが実質的に180度とされ、前記2つの端部の一方の端面ともう一方の端面とは同一面になく、端面間に段差を有する、磁芯部材と、前記磁芯部材に巻き付けられたアンテナコイルと、前記アンテナコイルに接続されたICチップとを含む、ステップと、
前記RFIDタグにアクセスするアクセス装置を用意するステップであって、前記アクセス装置は、2つの端部を有するU字型またはコの字型の磁芯部材であって、前記2つの端部はそれぞれ端面を有し、一方の端面に入射する磁束の向きに対し、他方の端面から出射する磁束の向きが実質的に180度とされ、前記2つの端部の一方の端面ともう一方の端面とは同一面になく、端面間に段差を有し、該段差は前記RFIDタグの前記端面間の段差と相補的である、磁芯部材と、前記磁芯部材に巻き付けられたアンテナコイルと、前記アンテナコイルに接続された制御部とを含む、ステップと、
物品に電磁誘導型RFIDタグを取り付けるステップと、
前記アクセス装置の前記磁芯部材の2つの端面と前記RFIDタグの前記磁芯部材との間の距離および前記アクセス装置から供給される電力の大きさを制御することにより、前記アクセス装置の前記磁芯部材の2つの端面と前記RFIDタグの前記磁芯部材の2つの端面とが近接し、かつ近接した前記2つの端面のそれぞれの間の距離がほぼ等しいときに、両磁芯部材間で磁路が形成され、前記アクセス装置と前記RFIDタグが通信可能となり、近接した前記2つの端面のそれぞれの間の距離が異なるときに、前記アクセス装置と前記RFIDタグが通信困難となるステップと
を含む、方法。 - 前記物品は金属を含み、
前記RFIDタグは前記物品に埋め込まれ、前記RFIDタグの前記磁芯部材の前記端面は、前記物品の表面側に配置される、請求項5に記載の方法。
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