JP5205884B2 - IC tag reader / writer and method for arranging multiple antenna units - Google Patents

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Description

本発明は、ＩＣタグ用リーダ・ライタ、及び複数アンテナユニットの配置方法に関する。   The present invention relates to a reader / writer for an IC tag and a method for arranging a plurality of antenna units.

ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ（ＩＣタグ、無線タグ）が、移動する物体の２次元位置を検出する位置検出システムで利用されることがある。   An RFID (Radio Frequency Identification) tag (IC tag, wireless tag) may be used in a position detection system that detects a two-dimensional position of a moving object.

上記のように、移動する物体の２次元位置をＲＦＩＤタグを使用して検出する具体的方法として、２通りの代表的なものが挙げられる。
（１）夫々固有のＩＤを有するタグを平面に埋め込み、移動物体に付属するリーダ・ライタにタグの位置を読み込ませ、適切な通信手段によりリーダ・ライタから位置収集システムに伝達する方法と、
（２）移動物体に付属するタグを、平面に多数埋め込まれたリーダ・ライタに検出させ、タグを検出したリーダ・ライタの位置をリーダ・ライタから位置収集システムに伝達する方法と
である。 As described above, there are two typical methods for detecting a two-dimensional position of a moving object using an RFID tag.
(1) A method of embedding tags each having a unique ID in a plane, causing a reader / writer attached to a moving object to read the position of the tag, and transmitting the tag from the reader / writer to the position collection system by appropriate communication means;
(2) A method in which a number of tags attached to a moving object are detected by a reader / writer embedded in a plane, and the position of the reader / writer that has detected the tag is transmitted from the reader / writer to the position collection system.

前者（１）の方法では、移動する物体や人は、無線タグリーダ・ライタを装備する必要があり（特許文献１参照）、更に、別の無線装置などでその位置データを位置収集システムに伝達する必要がある。また、移動する物体や人は、平面に散在するタグを活性化するための電源を併せて装備する必要がある。一方、タグそのものは、一般にリーダ・ライタよりも廉価であるから、位置検出精度を良くするために小サイズのタグを多数平面に埋め込むようにしても、コスト上大きな問題が生じるものではない。   In the former method (1), it is necessary for a moving object or person to be equipped with a wireless tag reader / writer (see Patent Document 1), and the position data is transmitted to the position collection system by another wireless device or the like. There is a need. In addition, moving objects and people need to be equipped with a power source for activating tags scattered on a plane. On the other hand, since the tag itself is generally cheaper than a reader / writer, even if a large number of small-sized tags are embedded in a plane in order to improve the position detection accuracy, no significant cost problem arises.

後者（２）の方法では、移動する物体や人は、タグのみを装備すればよい。ただし、精度良い位置検出を実現するには、（タグより一般に高価な）リーダ・ライタを多数平面に埋め込む必要がある。そこで、多数のリーダ・ライタを安定的に設置できる方法が様々案出されている(特許文献２、特許文献３参照）。図３は、後者（２）の方法を実現し多数のリーダ・ライタを安定的に設置する特許文献３の位置検出システムの概略ブロック図である。このシステムでは、ＩＣタグ１２０と通信する多数のアンテナユニット１０４が、少数の制御回路部１０１により制御される。ただしこのシステムでは、多数のアンテナユニット１０４を少数の制御回路部１０１で制御することから、各アンテナへは時分割でのアクセスとなり、ＩＣタグ１２０へのＩＤ取得を試みる機会が少ない、即ち、反応速度が遅いという欠点がある。   In the latter method (2), a moving object or person only needs to be equipped with a tag. However, in order to realize accurate position detection, it is necessary to embed a large number of readers / writers (generally more expensive than tags) in a plane. Therefore, various methods have been devised that can stably install a large number of readers / writers (see Patent Documents 2 and 3). FIG. 3 is a schematic block diagram of the position detection system of Patent Document 3 that realizes the method (2) and stably installs a number of readers / writers. In this system, a large number of antenna units 104 communicating with the IC tag 120 are controlled by a small number of control circuit units 101. However, in this system, since a large number of antenna units 104 are controlled by a small number of control circuit units 101, each antenna is accessed in a time-sharing manner, and there is little opportunity to try to acquire an ID in the IC tag 120, that is, a reaction There is a disadvantage that the speed is slow.

図４は、従来技術である特許文献２に記載の位置検出用ＲＦＩＤ装置の、２次元状に配置された複数リーダ・ライタのアンテナ配置図である。該ＲＦＩＤ装置の複数リーダ・ライタでは、制御回路部を搭載した回路ユニット２０２はシリアルデジタル信号通信を行う信号伝送路２０６を介して１６個の変復調回路部２０８と繋がり、変復調回路部２０８は夫々アンテナ２０４と繋がっている。回路ユニット２０２とアンテナ２０４とはシリアルデジタル信号でインタフェースを行うことになる。なお、ＲＦＩＤには種々の周波数の電波を利用した規格が存在するが、例えば、１３．５６ＭＨｚ帯の周波数を利用する場合、タグとリーダ・ライタアンテナの間の通信可能距離が短いために、図４に示すようにアンテナを敷き詰めると、タグを検出できるアンテナが限られるので位置検出を行いやすい。   FIG. 4 is an antenna arrangement diagram of a plurality of reader / writers arranged two-dimensionally in the position detection RFID device described in Patent Document 2 as a conventional technique. In a plurality of reader / writers of the RFID device, a circuit unit 202 equipped with a control circuit unit is connected to 16 modulation / demodulation circuit units 208 via a signal transmission path 206 for serial digital signal communication, and each of the modulation / demodulation circuit units 208 is an antenna. 204 is connected. The circuit unit 202 and the antenna 204 interface with a serial digital signal. Although there are standards using radio waves of various frequencies for RFID, for example, when using a frequency of 13.56 MHz band, the communicable distance between the tag and the reader / writer antenna is short. If antennas are laid out as shown in FIG. 4, the antennas that can detect the tag are limited, so that the position can be easily detected.

回路ユニット２０２は、変復調回路部２０８のアドレス０ｘ０〜０ｘＦ（１６進数）を指定しながら、順次アクセスを試みる。１つのアンテナ２０４及び変復調回路部２０８で１つのＩＣタグのＩＤ取得に要する時間は決められており、その時間をＴとすると、図４のように敷きつめられたアンテナの上面にあるタグを検出するのに最大１６Ｔの時間を要することになる。   The circuit unit 202 attempts to access sequentially while designating the addresses 0x0 to 0xF (hexadecimal) of the modulation / demodulation circuit unit 208. The time required for acquiring the ID of one IC tag is determined by one antenna 204 and modulation / demodulation circuit unit 208, and when the time is T, the tag on the upper surface of the antenna laid as shown in FIG. 4 is detected. It takes a maximum time of 16T.

図５は、図４より更に広い範囲の、特許文献２に記載の位置検出のための複数リーダ・ライタのアンテナ配置図である。図５に示すアンテナ配置図は、図４のアンテナ配置図を１単位として、４単位を集めたものである。図５の配置図では、８×８の６４分割された場所のどの位置にタグがあるかが検出され得る。この例では、隣接するアンテナの干渉を排するために４つの回路ユニット２０２を同期させて、アドレス０から順にＩＣタグへのアクセスが試みられる。図５では、アドレス０の変復調回路２０８に付属するアンテナ２０４によるアクセスを示し、図６では、アドレス１の変復調回路２０８に付属するアンテナ２０４によるアクセスを示す。一つの回路ユニット２０２に含まれる制御回路部が制御する（アンテナ２０４の）変復調回路部２０８の数を増やせば、制御回路部の数を減らしてコストを下げることができる。しかし、ＩＣタグの検出時間がその分増える。   FIG. 5 is an antenna arrangement diagram of a plurality of reader / writers for position detection described in Patent Document 2 in a wider range than FIG. The antenna layout shown in FIG. 5 is a collection of 4 units with the antenna layout of FIG. 4 as one unit. In the layout diagram of FIG. 5, it can be detected at which position of the 8 × 8 divided 64 locations the tag is located. In this example, in order to eliminate interference of adjacent antennas, the four circuit units 202 are synchronized, and access to the IC tag is tried in order from address 0. 5 shows access by the antenna 204 attached to the modulation / demodulation circuit 208 at address 0, and FIG. 6 shows access by the antenna 204 attached to the modulation / demodulation circuit 208 at address 1. If the number of modulation / demodulation circuit units 208 (of the antenna 204) controlled by the control circuit unit included in one circuit unit 202 is increased, the number of control circuit units can be reduced and the cost can be reduced. However, the IC tag detection time increases accordingly.

例えば、床に多数埋め込まれたリーダ・ライタで、人の靴底に含まれたＩＣタグの位置を検出するような場合、床に多数埋め込まれたリーダ・ライタのＩＤ取得動作の成功はごく一部に限られ、ほとんどがタグ応答なしで動作すると推測され得る。   For example, when the position of an IC tag included in a person's shoe sole is detected by a large number of readers / writers embedded in the floor, the success of the ID acquisition operation of the large number of readers / writers embedded in the floor is very rare. It can be inferred that most operate without tag responses.

なお、特許文献１は、ＩＣタグを床などに設置し、移動体にＩＣタグリーダ・ライタ、及び無線通信手段を備えて位置検出を行う位置検出システムを開示する。この移動体には、電力の必要な、ＩＣタグリーダ・ライタ及び無線通信手段を備える必要がある。また、特許文献２に開示されるＩＣタグ用リーダ・ライタでは、回路ユニット内の制御回路部とアンテナユニット内の変復調回路部の間が伝送路を介して接続される。該ＩＣタグ用リーダ・ライタでは、制御回路部と変復調回路部の間の位置関係の自由度は高いといえる。しかし、上述のように、複数のアンテナユニットを回路ユニットに接続すると、全てのアンテナでＩＤ取得を試みるのに時間が掛かるという問題点を抱える。更に、特許文献３に開示されるＩＣタグ用リーダ・ライタは、複数のＩＤタグに対してそれぞれ１つのアンテナユニットで通信を行う。
特開２００６−１９４６９３公報 特開２００６−６０７６３公報 特開２００６−１７２３０３公報 Patent Document 1 discloses a position detection system in which an IC tag is installed on a floor or the like, and a mobile body is equipped with an IC tag reader / writer and a wireless communication means to perform position detection. This mobile body needs to be provided with an IC tag reader / writer and wireless communication means that require electric power. In the IC tag reader / writer disclosed in Patent Document 2, the control circuit unit in the circuit unit and the modulation / demodulation circuit unit in the antenna unit are connected via a transmission line. It can be said that the IC tag reader / writer has a high degree of freedom in the positional relationship between the control circuit section and the modem circuit section. However, as described above, when a plurality of antenna units are connected to the circuit unit, there is a problem that it takes time to attempt ID acquisition with all antennas. Further, the IC tag reader / writer disclosed in Patent Document 3 communicates with each of a plurality of ID tags with one antenna unit.
JP 2006-194893 A JP 2006-60763 A JP 2006-172303 A

本発明は、移動する物体がタグを持つだけでよいという利点を生かしつつ、検出位置の精度を落とすことなく、タグのＩＤ取得機会を増やすことにより、反応速度を上げるＩＣタグ用リーダ・ライタを提供する。   The present invention provides an IC tag reader / writer that increases the reaction speed by increasing the ID acquisition opportunity of the tag without lowering the accuracy of the detection position while taking advantage of the fact that the moving object only needs to have a tag. provide.

本発明は、上記の目的を達成するために為されたものである。本発明に係る請求項１に記載のＩＣタグ用リーダ・ライタは、
アンテナと変復調回路部を含むアンテナユニットと、制御回路部を含む回路ユニットとを有し、一つの回路ユニットに複数のアンテナユニットが接続され、
前記アンテナユニットと前記回路ユニットとはシリアルデジタル信号でインタフェースを行い、通信を制御回路部で制御するＩＣタグ用リーダ・ライタであって、
複数のアンテナユニットが配置される平面上の位置を、直交するＸ軸とＹ軸で規定し、前記平面と平行する第１の層には、ＩＣタグの位置を検出する第１のアンテナユニットが敷き詰められ、前記平面と平行する第２の層には、第１のアンテナユニットの大きさと比べて、Ｘ軸方向Ｎ倍（Ｎは自然数）、Ｙ軸方向Ｍ倍（Ｍは自然数）の大きさであり、ＩＣタグのＩＤ取得を行う第２のアンテナユニットが複数、配置され、
前記第２のアンテナユニットの平面上内部にＸ軸方向Ｎ個、Ｙ軸方向Ｍ個の第１のアンテナユニットが配置されており、
前記第２の層における複数の前記第２のアンテナユニットによりＩＣタグのＩＤ取得を試みＩＣタグのＩＤ取得がなされた場合にのみ、前記第１の層の第１のアンテナユニットにより詳細位置の検出が行われる。 The present invention has been made to achieve the above object. An IC tag reader / writer according to claim 1 of the present invention is provided.
An antenna unit including an antenna and a modulation / demodulation circuit unit, and a circuit unit including a control circuit unit, and a plurality of antenna units are connected to one circuit unit,
The antenna unit and the circuit unit are readers / writers for IC tags that interface with serial digital signals and control communication with a control circuit unit,
A position on a plane where a plurality of antenna units are arranged is defined by orthogonal X-axis and Y-axis, and the first antenna unit for detecting the position of the IC tag is located on the first layer parallel to the plane. The second layer that is spread and parallel to the plane has a size that is N times (N is a natural number) in the X-axis direction and M times (M is a natural number) in the Y-axis direction, compared to the size of the first antenna unit. A plurality of second antenna units for obtaining the ID of the IC tag are arranged,
N pieces of first antenna units in the X-axis direction and M pieces in the Y-axis direction are arranged inside the plane of the second antenna unit ,
Only when a plurality of the second antenna units in the second layer attempt to acquire an ID of an IC tag and an ID of the IC tag is acquired, the detailed position is detected by the first antenna unit of the first layer. Is done .

本発明に係る請求項２に記載のＩＣタグ用リーダ・ライタは、
前記第２のアンテナユニットのアンテナが、前記平面の垂直方向に関して前記第１のアンテナユニットのアンテナと重ならないように、複数配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグ用リーダ・ライタである。 An IC tag reader / writer according to claim 2 of the present invention is provided.
2. The IC tag reader according to claim 1, wherein a plurality of antennas of the second antenna unit are arranged so as not to overlap with the antenna of the first antenna unit in the vertical direction of the plane.・ It is a writer.

本発明に係る請求項３に記載のＩＣタグの位置検出方法は、
アンテナと変復調回路部を含むアンテナユニットと、制御回路部を含む回路ユニットとを有し、一つの回路ユニットに複数のアンテナユニットが接続され、
前記アンテナユニットと前記回路ユニットとはシリアルデジタル信号でインタフェースを行い、通信を制御回路部で制御するＩＣタグ用リーダ・ライタを用いた、ＩＣタグの位置検出方法であって、
複数のアンテナユニットを配置する平面上の位置を、直交するＸ軸とＹ軸で規定し、前記平面と平行する第１の層には、ＩＣタグの位置を検出する第１のアンテナユニットを敷き詰め、前記平面と平行する第２の層には、第１のアンテナユニットの大きさと比べて、Ｘ軸方向Ｎ倍（Ｎは自然数）、Ｙ軸方向Ｍ倍（Ｍは自然数）の大きさであり、ＩＣタグのＩＤ取得を行う第２のアンテナユニットを複数、配置し、
前記第２のアンテナユニットの平面上内部にＸ軸方向Ｎ個、Ｙ軸方向Ｍ個の第１のアンテナユニットを配置しており、
前記第２の層における複数の前記第２のアンテナユニットによりＩＣタグのＩＤ取得を試みＩＣタグのＩＤ取得がなされた場合にのみ、前記第１の層の第１のアンテナユニットにより詳細位置の検出が行われる。
The method for detecting the position of an IC tag according to claim 3 according to the present invention comprises:
An antenna unit including an antenna and a modulation / demodulation circuit unit, and a circuit unit including a control circuit unit, and a plurality of antenna units are connected to one circuit unit,
The antenna unit and the circuit unit are a method of detecting the position of an IC tag using an IC tag reader / writer that interfaces with a serial digital signal and controls communication with a control circuit unit,
The position on the plane where the plurality of antenna units are arranged is defined by the orthogonal X axis and Y axis, and the first antenna unit for detecting the position of the IC tag is spread on the first layer parallel to the plane. The second layer parallel to the plane has a size N times (N is a natural number) in the X-axis direction and M times (M is a natural number) in the Y-axis direction, compared to the size of the first antenna unit. , Arranging a plurality of second antenna units for obtaining the ID of the IC tag,
N pieces of first antenna units in the X-axis direction and M pieces in the Y-axis direction are arranged inside the plane of the second antenna unit,
Only when a plurality of the second antenna units in the second layer attempt to acquire an ID of an IC tag and an ID of the IC tag is acquired, the detailed position is detected by the first antenna unit of the first layer. Is done.

本発明を利用することにより、移動する物体あるいは人に簡便なＩＣタグを装着するだけでよいという一般的なＩＣタグ用リーダ・ライタの利点を生かしつつ、精度を損なわない迅速な位置検出を廉価な装置で行うことができる。   By using the present invention, it is inexpensive to perform quick position detection without losing accuracy while taking advantage of a general IC tag reader / writer that only requires a simple IC tag to be attached to a moving object or person. Can be done with any device.

以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態を説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

［第１の実施形態］
本発明は、上述の移動する物体の２次元位置をＲＦＩＤタグを使用して検出する具体的方法のうち、「（２）移動物体に付属するタグを、平面に多数埋め込まれたリーダ・ライタに検出させ、タグを検出したリーダ・ライタの位置をリーダ・ライタから位置収集システムに伝達する方法」を実現するためのＩＣタグ用リーダ・ライタに関し、とりわけ、図４、図５及び図６に示すアンテナ（ユニット）を更に改良するものである。具体的には、アンテナを重なり合うように多層に配置し、１つの位置に対して、複数のアンテナで検知できるようにしている。 [First Embodiment]
Among the specific methods for detecting the two-dimensional position of a moving object using an RFID tag, “(2) a reader / writer embedded with a number of tags attached to a moving object on a plane is provided. The reader / writer for an IC tag for realizing "a method for detecting and transmitting the position of a reader / writer from which a tag has been detected from a reader / writer to a position collection system", in particular, as shown in FIGS. The antenna (unit) is further improved. Specifically, the antennas are arranged in multiple layers so as to overlap each other so that one position can be detected by a plurality of antennas.

図１（１）は、本発明の第１の実施形態に係るＩＣタグ用リーダ・ライタの概略の平面配置図である。第１の実施形態に係るＩＣタグ用リーダ・ライタでは、図１（２）及び（３）に示すアンテナユニット４を、次のように配置している。   FIG. 1A is a schematic plan layout view of an IC tag reader / writer according to a first embodiment of the present invention. In the IC tag reader / writer according to the first embodiment, the antenna unit 4 shown in FIGS. 1 (2) and (3) is arranged as follows.

つまり、複数のアンテナユニットが配置される平面上の位置を直交するＸ軸とＹ軸で規定して、ＩＣタグの最小検出精度の大きさを単位長さとした場合、Ｎ、Ｍを整数として、上記平面と平行する１層目（下層）にＸ軸方向が単位長さであり、Ｙ軸方向が単位長さのＭ倍である、アンテナを持つアンテナユニット４（図１（２）参照）をＮ個配置する。次に、上記平面と平行する２層目（上層）にＹ軸が単位長さであり、Ｘ軸方向が単位長さのＮ倍である、アンテナを持つアンテナユニット４（図１（３）参照）をＭ個配置する。
That is, when the position on the plane where a plurality of antenna units are arranged is defined by the orthogonal X-axis and Y-axis, and the minimum detection accuracy of the IC tag is the unit length, N and M are integers, In the first layer (lower layer) parallel to the plane, an antenna unit 4 (see FIG. 1 (2)) having an antenna whose X-axis direction is a unit length and whose Y-axis direction is M times the unit length. N are arranged. Next, in the second layer (upper layer) parallel to the plane, the antenna unit 4 having an antenna whose Y axis is a unit length and whose X axis direction is N times the unit length (see FIG. 1 (3)). M) are arranged.

なお、第１の実施形態に係るＩＣタグ用リーダ・ライタでは、図４に示すリーダ・ライタと同様に、制御回路部を搭載した回路ユニット２は、シリアルデジタル信号通信を行う信号伝送路６を介して８個の変復調回路部８と繋がり、変復調回路部８は夫々アンテナユニット４と繋がっている。回路ユニット２とアンテナユニット４とはシリアルデジタル信号でインタフェースを行うことになる。   In the IC tag reader / writer according to the first embodiment, as in the reader / writer shown in FIG. 4, the circuit unit 2 equipped with the control circuit unit has a signal transmission path 6 for performing serial digital signal communication. The modulation / demodulation circuit unit 8 is connected to the antenna unit 4. The circuit unit 2 and the antenna unit 4 interface with a serial digital signal.

上記のようにアンテナが配置されたＩＣタグ用リーダ・ライタにおいて、アンテナ１４及び変復調回路部１８を備えるＩＣタグ２０のＩＤ取得動作では、まず、Ｘ軸方向に並ぶ、図１（１）の例では、アドレス０、１、２、３が付されるアンテナユニット４によるＩＤ取得が繰り返される。   In the IC tag reader / writer provided with the antenna as described above, in the ID acquisition operation of the IC tag 20 including the antenna 14 and the modulation / demodulation circuit unit 18, the example shown in FIG. Then, ID acquisition by the antenna unit 4 to which addresses 0, 1, 2, and 3 are attached is repeated.

上記ＩＤ取得動作で、その殆どがタグ応答無しとなると推測されるので、図１（１）に示す配置におけるＩＣタグの有無の判断は、Ｎ×Ｔの時間で済む。タグ応答があった場合にのみＸ軸方向の位置xを先ず記憶し、今度はＹ軸方向に並ぶ、図１（１）の例では、アドレス４、５、６、７が付されるアンテナユニット４によるＩＤ取得を行い、Ｙ軸の位置yを特定する。このようにして、ＩＣタグ２０の位置（x,y）が特定され得る。   Since most of the ID acquisition operations are assumed to have no tag response, the determination of the presence or absence of the IC tag in the arrangement shown in FIG. Only when there is a tag response, the position x in the X-axis direction is first stored, and this time, in the example of FIG. 1 (1), the antenna units with addresses 4, 5, 6, and 7 are attached. ID acquisition by 4 is performed, and the position y of the Y axis is specified. In this way, the position (x, y) of the IC tag 20 can be specified.

図１（１）に示す第１の実施形態に係るＩＣタグ用リーダ・ライタでは、検出精度は図４に示す従来技術のものと同じであるが、敷き詰められるアンテナユニット（リーダ・ライタ）の数は２分の１、タグの応答の有無を判断するまでの時間は４分の１となる。   In the IC tag reader / writer according to the first embodiment shown in FIG. 1 (1), the detection accuracy is the same as that of the prior art shown in FIG. 4, but the number of antenna units (readers / writers) to be laid down is the same. Is one-half, and the time until the presence / absence of a tag response is determined is one-fourth.

［第２の実施形態］
図２は、本発明の第２の実施形態に係るＩＣタグ用リーダ・ライタの概略の平面配置図である。第２の実施形態に係るＩＣタグ用リーダ・ライタは、第１の実施形態に係るＩＣタグ用リーダ・ライタと略同様のものである。従って、同一の部位には同一の符号を付して説明を省略し、両者の差異を中心に説明する。 [Second Embodiment]
FIG. 2 is a schematic plan layout view of an IC tag reader / writer according to a second embodiment of the present invention. The IC tag reader / writer according to the second embodiment is substantially the same as the IC tag reader / writer according to the first embodiment. Therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and differences between the two will be mainly described.

まず、複数のアンテナユニットが配置される平面と平行する１層目（下層）には、ＩＣタグ２０の位置検出の精度を決める大きさのアンテナユニット４−（１）が敷き詰められる。次に、複数のアンテナユニットが配置される平面と平行する２層目（上層）には、１層目のアンテナユニットの大きさと比べて、Ｘ軸方向Ｎ倍、Ｙ軸方向Ｍ倍の大きさのアンテナユニット４−（２）が敷き詰められる。そして、２層目のアンテナユニット４−（２）内部には、Ｘ軸方向Ｎ個、Ｙ軸方向Ｍ個の、１層目のアンテナユニット４−（１）が配置されることになる。   First, the antenna unit 4- (1) having a size that determines the accuracy of position detection of the IC tag 20 is spread on the first layer (lower layer) parallel to the plane on which the plurality of antenna units are arranged. Next, the second layer (upper layer) parallel to the plane on which the plurality of antenna units are arranged has a size that is N times in the X-axis direction and M times in the Y-axis direction compared to the size of the antenna unit in the first layer The antenna unit 4- (2) is spread. In the second-layer antenna unit 4- (2), N first-layer antenna units 4- (1) having N pieces in the X-axis direction and M pieces in the Y-axis direction are arranged.

このようなＩＣタグ用リーダ・ライタにおいて、まず、２層目のより大きなアンテナユニット４−（２）が大まかにＩＣタグ２０のＩＤ取得を試みる。ＩＣタグのＩＤ取得がなされた場合にのみ、１層目のより小さなアンテナユニット４−（１）による詳細位置の検出が行われる。このようにすることにより、ＩＣタグの詳細位置検出までの時間をより短縮することができる。   In such an IC tag reader / writer, first, the larger antenna unit 4- (2) in the second layer tries to obtain the ID of the IC tag 20 roughly. Only when the ID of the IC tag is acquired, the detailed position is detected by the smaller antenna unit 4- (1) in the first layer. By doing in this way, time until detailed position detection of an IC tag can be shortened more.

ＩＣタグ用リーダ・ライタにおいて、アンテナは、エポキシ樹脂等の回路基板上にパターンとして形成されることが多い。そのような回路基板であれば、両面基板の表裏にパターンを形成することも可能である。   In an IC tag reader / writer, an antenna is often formed as a pattern on a circuit board such as an epoxy resin. With such a circuit board, a pattern can be formed on the front and back of the double-sided board.

更に、多層基板であれば、３層以上のアンテナを構成することもできる。   Furthermore, if it is a multilayer substrate, an antenna having three or more layers can be formed.

本発明の第１の実施形態に係るＩＣタグ用リーダ・ライタの概略の平面配置図である。1 is a schematic plan layout view of an IC tag reader / writer according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施形態に係るＩＣタグ用リーダ・ライタの概略の平面配置図である。FIG. 5 is a schematic plan layout view of an IC tag reader / writer according to a second embodiment of the present invention. 従来技術のＩＣタグ用リーダ・ライタのブロック図である。It is a block diagram of the reader / writer for IC tags of a prior art. 従来技術の位置検出用ＲＦＩＤ装置の、２次元状に配置された複数リーダ・ライタのアンテナ配置図である。It is an antenna arrangement diagram of a plurality of readers / writers arranged two-dimensionally in a conventional position detection RFID device. 図４より更に広い範囲の、従来技術の位置検出のための複数リーダ・ライタのアンテナ配置図である。FIG. 5 is an antenna arrangement diagram of a plurality of readers / writers for position detection according to the prior art in a wider range than FIG. 4. 図４より更に広い範囲の、従来技術の位置検出のための複数リーダ・ライタのアンテナ配置図である。FIG. 5 is an antenna arrangement diagram of a plurality of readers / writers for position detection according to the prior art in a wider range than FIG. 4.

符号の説明Explanation of symbols

２・・・回路ユニット、４・・・アンテナユニット、６・・・伝送路、８・・・変復調回路部、１４・・・アンテナ、１８・・・変復調回路部、２０・・・ＩＣタグ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Circuit unit, 4 ... Antenna unit, 6 ... Transmission path, 8 ... Modulation / demodulation circuit unit, 14 ... Antenna, 18 ... Modulation / demodulation circuit unit, 20 ... IC tag.

Claims (3)

アンテナと変復調回路部を含むアンテナユニットと、制御回路部を含む回路ユニットとを有し、一つの回路ユニットに複数のアンテナユニットが接続され、
前記アンテナユニットと前記回路ユニットとはシリアルデジタル信号でインタフェースを行い、通信を制御回路部で制御するＩＣタグ用リーダ・ライタであって、
複数のアンテナユニットが配置される平面上の位置を、直交するＸ軸とＹ軸で規定し、前記平面と平行する第１の層には、ＩＣタグの位置を検出する第１のアンテナユニットが敷き詰められ、前記平面と平行する第２の層には、第１のアンテナユニットの大きさと比べて、Ｘ軸方向Ｎ倍（Ｎは自然数）、Ｙ軸方向Ｍ倍（Ｍは自然数）の大きさであり、ＩＣタグのＩＤ取得を行う第２のアンテナユニットが複数、配置され、
前記第２のアンテナユニットの平面上内部にＸ軸方向Ｎ個、Ｙ軸方向Ｍ個の第１のアンテナユニットが配置されており、
前記第２の層における複数の前記第２のアンテナユニットによりＩＣタグのＩＤ取得を試みＩＣタグのＩＤ取得がなされた場合にのみ、前記第１の層の第１のアンテナユニットにより詳細位置の検出が行われる
ことを特徴とするＩＣタグ用リーダ・ライタ。 An antenna unit including an antenna and a modulation / demodulation circuit unit, and a circuit unit including a control circuit unit, and a plurality of antenna units are connected to one circuit unit,
The antenna unit and the circuit unit are readers / writers for IC tags that interface with serial digital signals and control communication with a control circuit unit,
A position on a plane where a plurality of antenna units are arranged is defined by orthogonal X-axis and Y-axis, and the first antenna unit for detecting the position of the IC tag is located on the first layer parallel to the plane. The second layer that is spread and parallel to the plane has a size that is N times (N is a natural number) in the X-axis direction and M times (M is a natural number) in the Y-axis direction, compared to the size of the first antenna unit. A plurality of second antenna units for obtaining the ID of the IC tag are arranged,
N pieces of first antenna units in the X-axis direction and M pieces in the Y-axis direction are arranged inside the plane of the second antenna unit,
Only when a plurality of the second antenna units in the second layer attempt to acquire an ID of an IC tag and an ID of the IC tag is acquired, the detailed position is detected by the first antenna unit of the first layer. A reader / writer for an IC tag, wherein 前記第２のアンテナユニットのアンテナが、前記平面の垂直方向に関して前記第１のアンテナユニットのアンテナと重ならないように、複数配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグ用リーダ・ライタ。   2. The IC tag reader according to claim 1, wherein a plurality of antennas of the second antenna unit are arranged so as not to overlap with the antenna of the first antenna unit in the vertical direction of the plane. ·lighter. アンテナと変復調回路部を含むアンテナユニットと、制御回路部を含む回路ユニットとを有し、一つの回路ユニットに複数のアンテナユニットが接続され、
前記アンテナユニットと前記回路ユニットとはシリアルデジタル信号でインタフェースを行い、通信を制御回路部で制御するＩＣタグ用リーダ・ライタを用いた、ＩＣタグの位置検出方法であって、
複数のアンテナユニットを配置する平面上の位置を、直交するＸ軸とＹ軸で規定し、前記平面と平行する第１の層には、ＩＣタグの位置を検出する第１のアンテナユニットを敷き詰め、前記平面と平行する第２の層には、第１のアンテナユニットの大きさと比べて、Ｘ軸方向Ｎ倍（Ｎは自然数）、Ｙ軸方向Ｍ倍（Ｍは自然数）の大きさであり、ＩＣタグのＩＤ取得を行う第２のアンテナユニットを複数、配置し、
前記第２のアンテナユニットの平面上内部にＸ軸方向Ｎ個、Ｙ軸方向Ｍ個の第１のアンテナユニットを配置しており、
前記第２の層における複数の前記第２のアンテナユニットによりＩＣタグのＩＤ取得を試みＩＣタグのＩＤ取得がなされた場合にのみ、前記第１の層の第１のアンテナユニットにより詳細位置の検出が行われる
ことを特徴とするＩＣタグの位置検出方法。 An antenna unit including an antenna and a modulation / demodulation circuit unit, and a circuit unit including a control circuit unit, and a plurality of antenna units are connected to one circuit unit,
The antenna unit and the circuit unit are a method of detecting the position of an IC tag using an IC tag reader / writer that interfaces with a serial digital signal and controls communication with a control circuit unit,
The position on the plane where the plurality of antenna units are arranged is defined by the orthogonal X axis and Y axis, and the first antenna unit for detecting the position of the IC tag is spread on the first layer parallel to the plane. The second layer parallel to the plane has a size N times (N is a natural number) in the X-axis direction and M times (M is a natural number) in the Y-axis direction, compared to the size of the first antenna unit. , Arranging a plurality of second antenna units for obtaining the ID of the IC tag,
N pieces of first antenna units in the X-axis direction and M pieces in the Y-axis direction are arranged inside the plane of the second antenna unit,
Only when a plurality of the second antenna units in the second layer attempt to acquire an ID of an IC tag and an ID of the IC tag is acquired, the detailed position is detected by the first antenna unit of the first layer. A method for detecting the position of an IC tag, wherein:
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