無線リーダ装置及び物品管理システム
【課題】本発明は、狭間隔に配置した複数の携帯型情報端末等に装着した複数の金属対応ＩＣタグとの通信を良好に行うことができ、複数の携帯型情報端末等に装着した複数の金属対応ＩＣタグとの通信を行う場合においてもアンテナのインピーダンス調整が不要で設置時の利便性に優れた無線リーダ装置及び物品管理システムを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の装置は、予め接地用の導体板を有し、その導体板に電気的に設置された接地型多巻きループアンテナ部１であって、接地型多巻きループアンテナ部１の開口面Ｓ２の中心軸に合致せず、多巻きループアンテナ部１の開口面を通らない中心軸に略平行な軸と、複数の携帯型情報端末等に装着された金属対応ＩＣタグ３０のアンテナ部の開口面の中心軸とを略一致させて、複数の携帯型情報端末等に装着された複数の金属対応ＩＣタグ３０との通信が一括して可能となる。
【解決手段】本発明の装置は、予め接地用の導体板を有し、その導体板に電気的に設置された接地型多巻きループアンテナ部１であって、接地型多巻きループアンテナ部１の開口面Ｓ２の中心軸に合致せず、多巻きループアンテナ部１の開口面を通らない中心軸に略平行な軸と、複数の携帯型情報端末等に装着された金属対応ＩＣタグ３０のアンテナ部の開口面の中心軸とを略一致させて、複数の携帯型情報端末等に装着された複数の金属対応ＩＣタグ３０との通信が一括して可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＨＦ帯（１３．５６ＭＨｚ帯）の周波数を利用し、複数のＩＣタグとの通信を行う無線リーダ装置及びそれを含む物品管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、個人情報の保護に関する法律が施行されると共に、各行政機関や各企業等での個人情報や顧客情報、社内機密情報等の情報管理の重要性が見直されている。個人情報保護法には、個人情報取扱事業者の義務として、このような情報の安全管理のために必要な措置を講じなければならないと記されている。また、ノート型パーソナルコンピュータ（以下、「ノートパソコン」）に代表される携帯型情報端末等は、その携帯性・利便性に優れているがゆえに、紛失、盗難等の事故に遭遇しやすく、その管理の重要性が重視されている。このような背景において、従来、ＨＦ帯（１３．５６ＭＨｚ帯）の周波数を利用したノートパソコン等の管理には、ハンディー型のＲＦ−ＩＤリーダーライター装置を用いていた。
【０００３】
この場合、ハンディー型ＲＦＩＤリーダーライター装置用のアンテナとして、一般的に同一平面上に構成された一回巻きもしくは複数回巻きの円形または矩形のループアンテナが実用に供されている。このハンディー型ＲＦＩＤリーダーライター装置用ループアンテナは、その開口面Ｓに垂直な方向（中心軸方向）の磁界強度が最も大きい。よって、ノートパソコン等の貼付されたＲＦ−ＩＤタグ側のループアンテナとＲＦＩＤリーダーライター装置用ループアンテナの位置関係は、お互いの開口面Ｓが平行になる様に対向して配置されるのが一般的であった。具体的には、ノートパソコン等に装着された金属対応ＩＣタグと上記ハンディー型のＲＦＩＤリーダーライター装置のアンテナを対向させる位置関係で情報の受け渡しを行っていた。そのため、複数台のノートパソコンを管理する場合、ノートパソコン１台毎にその操作を繰り返す必要があり、人がその作業を行わざるを得ず多くの時間と労力を費やしていた。
【０００４】
また、従来の一般的な同一平面上に構成された一回巻き、若しくは、複数回巻きの円形または矩形のループアンテナを用いて、重なり合わせるように隣接配置した複数ノートパソコンに装着した金属対応ＩＣタグとの通信を行う場合、ノートパソコンの筐体や内部プリント基板等の金属部分の電磁波遮蔽効果により、基本的に磁束が遮断され、第一のノートパソコンの背面に配置された第二のノートパソコンへ磁束が届かず、磁界強度の減衰によりタグの読取が極めて難しく、複数台のノートパソコンに貼付装着した金属対応ＩＣタグとの通信ができず、同時に複数台と通信出来ないという欠点があった。
【０００５】
ここで、図１０は、従来のハンディー型ＲＦＩＤリーダーライター装置用のアンテナを示す説明図である。図１０（ａ）に示すように、一般的な同一平面上に構成された一回巻きもしくは複数回巻きの円形または矩形のループアンテナ１０１においては、その開口面Ｓの中心軸Ｚ上が最も磁界強度が大きく、中心軸Ｚ上の点ｐとループアンテナ１０１との距離をｄとした場合の距離ｄの増加による点ｐでの磁界強度は、距離ｄの増加に伴い磁界強度が減衰する。また図１０（ｂ）に示すように、この場合の磁束１０２の密度は、距離ｄの増加に伴い磁束密度が疎になって行く事がわかる。
【０００６】
更に、図１１に示すように、従来のハンディー型ＲＦＩＤリーダーライター装置用アンテナを複数のノートパソコンを隣接に配置して、複数の金属対応ＩＣタグとの通信を行おうとする場合、図１２に示す様に従来のループ型アンテナから発した磁束は、第一のノートパソコンの筐体の天板等に貼付された金属対応ＩＣタグに到達し、金属対応ＩＣタグ内に設けられた薄い板状の磁性体に沿って迂回し、金属対応ＩＣタグを構成するループアンテナに電力と送信データを供給し、金属対応ＩＣタグのループアンテナに接続されたＩＣから負荷変動の受信データを取得し通信する。しかしながら図１２からも明らかなように、第一の携帯型情報端末の裏側に配置された、第二の携帯型情報端末においては、第一の携帯型情報端末の筐体や内部の金属製部品やプリント基板の金属部分の電磁波遮蔽効果により、磁束が遮蔽され金属対応ＩＣタグのループアンテナに接続されたＩＣを動作させるだけの電力が供給されず、通信が出来ないという欠点があった。
【特許文献１】特開２００６−５３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、従来の技術においては、携帯型情報端末等の金属筐体（金属板）を有する物品をＲＦＩＤタグにて管理する用途において、この欠点はタグ読取性能に関して大きな障害である。具体例としては、一括して複数台のノートパソコン等の管理が出来ないがゆえに、複数台のノートパソコンを管理する場合、ノートパソコン１台毎にその操作を繰り返す必要があり、人がその作業を行わざるを得ず、多くの時間と労力を要すると共に、人的な管理上の問題もあった。
【０００８】
そこで、本発明は、金属板を有する物品に無線タグを貼付して当該物品を管理することができる無線リーダ装置及び物品管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、所定の距離だけ離隔して配置された複数の金属板の側面に設けられた各ＩＣタグからの情報を読み取る無線リーダ装置であって、電力供給を受けて磁界を生成する複数のアンテナ素子を有するアンテナ部と、当該アンテナ部が受信した信号を解読する読取部と、を備え、上記各アンテナ素子により発生する磁界の磁束が上記タグのアンテナとそれぞれ交差するように上記金属板の間の空間に上記各アンテナ素子が配置された状態にて上記アンテナ部を作動させて上記各ＩＣタグの情報を読み取るように構成されている。
【００１０】
第２の発明は、上記アンテナ素子が生成する上記磁界を上記ＩＣタグと上記金属板とで挟む状態にて上記アンテナ部を作動させるように構成されている。
【００１１】
第３の発明は、上記各アンテナ素子は導線を有し、当該導線に流れる電流の方向が同一であるように構成されている。
【００１２】
第４の発明は、上記アンテナ部の複数のアンテナ素子は、互いに平行に一列に並べられかつ当該各アンテナ素子のアンテナ面は上記列方向に対してほぼ直角に配置されている。
【００１３】
第５の発明は、上記ＩＣタグは上記各金属板表面の同じ側に貼付された状態にて、上記ＩＣタグの情報を読み取るように構成されている。
【００１４】
第６の発明は、ＩＣタグからの情報を読み取る無線リーダ装置と、当該無線リーダ装置の動作を制御する制御部とを備え、当該アンテナ部上に互いに離隔して立設された複数の金属板の側面に設けられた各ＩＣタグからの情報を読み取る物品管理システムにおいて、上記無線リーダ装置は、複数のアンテナ素子を有するアンテナ部と、当該アンテナ部が受信した信号を解読する読取部と、を備え、上記アンテナ部は、電力供給を受けて磁界を生成する複数のアンテナ素子を有し、当該各アンテナ素子は、上記アンテナ素子が生成する上記磁界を上記ＩＣタグと上記金属板とで挟む状態にて、発生する磁界の磁束が上記タグのアンテナとそれぞれ交差するように配置され、上記制御部により上記アンテナ部を動作させて上記各ＩＣタグの情報を読み取るように構成されている。
【００１５】
第７の発明は、上記アンテナ部の複数のアンテナ素子は、互いに平行に一列に並べられかつ当該各アンテナ素子のアンテナ面は上記列方向に対してほぼ直角に配置されている。
【００１６】
第８の発明は、上記ＩＣタグは上記各金属板表面の同じ側に貼付された状態にて、上記ＩＣタグの情報を読み取るように構成されている。
【００１７】
第９の発明は、上記制御部は、設定された時間に読取動作を行うモードと所定の時間間隔にて読取動作を行うモードを切り換えるように構成されている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、概一直線上に狭間隔に隣接配置された複数台の携帯型情報端末（ノートパソコン）等の金属板を有する物品に装着された複数枚の金属対応ＩＣタグとの通信が一括して可能となり、更に、携帯型情報端末（ノートパソコン）等を収納管理する管理棚等の棚板等の材質に影響されずアンテナインピーダンス調整が不要で設置時の利便性に富み、尚かつ重なり合うように狭間隔に配置した複数台の携帯型情報端末（ノートパソコン）等に装着された金属対応ＩＣタグとの通信を良好に行うことができることにより、上記のような金属板を有する物品の管理が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
第１の発明は、所定の距離だけ離隔して配置された複数の金属板の側面に設けられた各ＩＣタグからの情報を読み取る無線リーダ装置であって、電力供給を受けて磁界を生成する複数のアンテナ素子を有するアンテナ部と、当該アンテナ部が受信した信号を解読する読取部と、を備え、上記各アンテナ素子により発生する磁界の磁束が上記タグのアンテナとそれぞれ交差するように金属板の間の空間に上記各アンテナ素子が配置された状態にて上記アンテナ部を作動させて上記各ＩＣタグの情報を読み取るように構成されている。この構成により、金属板を有する物品に貼付された複数の無線ＩＣタグをアンテナ調整の必要なくしてほぼ同時に迅速に読み取ることができる。
【００２０】
第２の発明は、上記アンテナ素子が生成する上記磁界を上記ＩＣタグと上記金属板とで挟む状態にて上記アンテナ部を作動させるように構成されている。この構成により金属板を有する物品に貼付された無線ＩＣタグをほぼ同時に正確に読み取ることができる。
【００２１】
第３の発明は、上記各アンテナ素子は導線を有し、当該導線に流れる電流の方向が同一であるように構成されている。この構成により、金属板を有する物品に貼付された複数のＩＣタグをほぼ同時に正確に読み取ることができる。
【００２２】
第４の発明は、上記アンテナ部の複数のアンテナ素子は、互いに平行に一列に並べられかつ当該各アンテナ素子のアンテナ面は上記列方向に対してほぼ直角に配置されている。この構成により、金属板を有する物品に貼付されたＩＣタグをほぼ同時に正確に読み取ることができる。
【００２３】
第５の発明は、上記ＩＣタグは上記各金属板表面の同じ側に貼付された状態にて、上記ＩＣタグの情報を読み取るように構成されている。この構成により、金属板を有する物品に貼付された無線ＩＣタグをほぼ同時に正確に読み取ることができる。
【００２４】
第６の発明は、ＩＣタグからの情報を読み取る無線リーダ装置と、当該無線リーダ装置の動作を制御する制御部とを備え、当該アンテナ部上に互いに離隔して立設された複数の金属板の側面に設けられた各ＩＣタグからの情報を読み取る物品管理システムにおいて、上記無線リーダ装置は、複数のアンテナ素子を有するアンテナ部と、当該アンテナ部が受信した信号を解読する読取部と、を備え、上記アンテナ部は、電力供給を受けて磁界を生成する複数のアンテナ素子を有し、当該各アンテナ素子は、上記アンテナ素子が生成する上記磁界を上記ＩＣタグと上記金属板とで挟む状態にて、発生する磁界の磁束が上記タグのアンテナとそれぞれ交差するように配置され、上記制御部により上記アンテナ部を動作させて上記各ＩＣタグの情報を読み取るように構成されている。この構成により、金属板を有する物品に貼付された複数の無線ＩＣタグをアンテナ調整の必要なくしてほぼ同時に迅速に読み取ることができると共に、ユーザは無線リーダ装置を動作制御する制御部をもって物品管理が可能となる。
【００２５】
第７の発明は、上記アンテナ部の複数のアンテナ素子は、互いに平行に一列に並べられかつ当該各アンテナ素子のアンテナ面は上記列方向に対してほぼ直角に配置されている。この構成により、金属板を有する物品に貼付された無線ＩＣタグをほぼ同時に正確に読み取ることができる。
【００２６】
第８の発明は、上記ＩＣタグは上記各金属板表面の同じ側に貼付された状態にて、上記ＩＣタグの情報を読み取るように構成されている。この構成により、金属板を有する物品に貼付された無線ＩＣタグをほぼ同時に正確に読み取ることができる。
【００２７】
第９の発明は、上記制御部は、設定された時間に読取動作を行うモードと所定の時間間隔にて読取動作を行うモードを切り換えるように構成されている。この構成によって、ユーザは、物品の種類や性質により適切なモードに変更することができる。
【００２８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるＲＦＩＤタイプの無線ＩＣタグの読み取り機能を用いた無線リーダ装置を示す斜視図である。図１において、この無線リーダ装置には、接地型多巻きのアンテナ素子を含むループアンテナ部１、ＲＦＩＤタイプの無線リーダライタの読取装置２、上記ループアンテナ部１と上記読取装置２とを連結する同軸ケーブル４を示す。
【００２９】
更に、３０は複数のノートパソコンＰに貼付された金属対応ＩＣタグであり、また、３１は当該ＩＣタグ３０に設けられたループアンテナであり、Ｓ１はそのループアンテナ３１の開口面（アンテナ内周面）を示している。尚、ループアンテナ部１は、樹脂製の筐体１Ａに収納され、その内部構造の詳細は、図７（斜視図）、図８（底面図）、図９（側面図）にて詳細に後述する。
【００３０】
また、図１に示すように、金属表面を有する複数の携帯型情報端末（ノートパソコン等）Ｐは、ループアンテナ部１の上側表面にて、その長手方向に沿ってほぼ垂直に立った状態で、かつ、全部の上記端末が概一直線状に隣接配置されている。尚、この端末の互いの離隔する距離はほぼ同じである。
【００３１】
更に、図１及び図２に示すように、携帯型情報端末（ノートパソコン）Ｐの天板部の下側端部付近に金属対応ＩＣタグが貼付装着されている。即ち、図１では、図２の金属対応ＩＣタグが貼付装着された携帯型情報端末Ｐが、金属対応ＩＣタグを当該情報端末の主表面の下側に位置するように添付されて直立した状態で配置されている。
【００３２】
以下に、図１に示すようなアンテナ部１とその上に配置された上記端末に貼付されたＩＣタグとの位置関係を詳細に説明する。ループアンテナ部１は、当該ループアンテナ部１の開口面Ｓ２の中心軸Ａ−Ａを有している。また、上記複数の金属対応ＩＣタグ３０は、各ノートパソコンＰの２つの主表面の同じ側に貼付されてほぼ垂直方向に配置され、複数のＩＣタグ３０の各アンテナ３１は共通の中心軸Ｂ−Ｂを有している。即ち、中心軸Ａ−Ａと中心軸Ｂ−Ｂとは離隔してほぼ同じ水平面上に位置している。
【００３３】
図３は、図１に図示したループアンテナ部１から、筐体１Ａ及び接地用導体板等を取り除いたループアンテナ部１の分解斜視図である。図３よりループアンテナ部１の上側面上に複数の携帯型情報端末（ノートパソコン等）がループアンテナ部１の長手方向と垂直方向上側の位置に配置されている。また、アンテナ基板内にフェライト等の高透磁率で低損失の磁性材料２１を充填することにより、磁束を集中させ、さらなる薄型化・小型化を実現すると共に効率良く磁界を放射し、受信負荷変動を検知し通信性能の向上を実現している。
【００３４】
更に、図４は、ループアンテナ部１の断面の部分拡大図であり（図面上、２つのアンテナ導体（アンテナ素子）６のうち左側のアンテナ導体は最端のもの）、ループアンテナ部１から発生する磁界分布を示す図である。尚、図１に示す読取装置２から送信された高周波電力は、同軸ケーブル４を介してループアンテナ部１に供給されるようになっている。
【００３５】
図４の図中にて、ｔは経過時間を示し、また、Ｔは周期を示す。但し、Ｔ＝1／ｆｏ、ｆｏ＝１３．５６ＭＨｚである。即ち、図４は、１／８周期毎の時間の経過に伴う磁界の変化を示している。尚、図中の△マークは、磁界ベクトルで磁界の大きさとその方向を示している。図４から明らかなように、経過時間に伴い、多巻きループアンテナ部１の上部近傍の磁界が周期的に方向を変えて変化している。
【００３６】
更に、図５は、ループアンテナ部１の複数のアンテナ素子６が磁界を生成している一瞬の状態の磁束の様子を示した説明図である。この多巻きのループアンテナ部１を構成する各アンテナ導体６に流れる電流の方向は、それぞれ同一方向に流れるため、ループアンテナ部１の近傍では、それぞれの磁束が図５のように分布している。即ち、上記磁束の分布は、アンテナ素子６から発生し、金属板であるパソコンＰに両側を挟まれた状態となり、そのパソコンＰの表面のアンテナ素子側に貼付されたＩＣタグがその磁束領域（磁界）に入り込んだ状態となる。
【００３７】
従って、複数の携帯型情報端末をほぼアンテナ素子間の距離だけ離隔してかつその距離のほぼ半分の距離だけずらして配置した場合、隣接する携帯型情報端末間に磁束が回り込み、複数の携帯型情報端末の天板下部に貼付装着された金属対応ＩＣタグに磁束が到達し、全ての金属対応ＩＣタグとの通信が可能となる。
【００３８】
このような構成によって、本実施の形態の無線リーダ装置は、ループアンテナ部１の外周側面上の全ての携帯型情報端末に貼付装着された複数の金属対応ＩＣタグ３０との通信を実現することが可能となる。
【００３９】
ここで、ループアンテナ部１の内部構造の詳細を図７の斜視図、図８の底面図、図９の側面図を用いて詳細を説明する。詳細には、図７は、本発明の実施の形態１における無線リーダ装置用のアンテナ部１の内部構造を示す斜視図、図８は、本発明の実施の形態１における無線リーダ装置用のループアンテナ部１の接地用導体板及びスペーサーを取り除いた状態を示す底面図である。
【００４０】
また、図９は、本発明の実施の形態１における無線リーダ装置用のアンテナ部１を示す内部構造の側面図である。尚、図７、図８及び図９は、接地型多巻きのループアンテナ部１の筐体１Ａを取り除いた状態の詳細を示している。
【００４１】
図７、図８及び図９において、１は多巻きのループアンテナ部、５はアンテナ基板、６はアンテナ導体、６０は交差部、７はコネクタ、８は始端部、９は終端部、１０は接続部、１１は伝送線路、１２は共振整合回路部であり、更に、１３は接地用導体板、１４は接地用パターン、１５は接地用金属性ピン、１６は樹脂スペーサーを示す。
【００４２】
図７に示すように、ループアンテナ１は、このループアンテナ１が接地用導体板１３に概平行にアンテナ保持用の樹脂スペーサー１６を介して配置されており、給電部付近の接地用パターン１４に接地用金属性ピン１５を介して、接地用導体板１３に電気的に接続された構成である。多巻きループアンテナ１は、アンテナ基板５にアンテナ導体６を備え、幅Ｗを備えるアンテナ導体６を間隔Ｐで等間隔に多巻き（ｎ回巻き）した構成である。尚、図７では、５回巻きした場合を示している。
【００４３】
また、図８に示すように、それぞれ一巻きのアンテナ導体６は交差部６０を介して接続されたコイル状の構成となっている。多巻きループアンテナ部１の始端部８、終端部９、即ち、アンテナ導体６の巻き始めである始端部８と、巻き終わりである終端部９との間には、伝送線路１１が設けられている。そして、伝送線路１１の一方の端部は終端部９との接続部１０となっており、他方の端部付近には、共振回路部及び同軸ケーブル４との整合回路部からなる共振整合回路部１２を設けた構成である。この共振整合回路部１２は、多巻きループアンテナ部１における給電部となっている。そして、共振整合回路部１２は、同軸ケーブル４の一方の端部に接続され、この同軸ケーブル４の他方の端部には、ＲＦＩＤリーダーライターである読取装置２との接続を行うコネクタ７が設けられている。尚、共振整合回路部１２において、整合回路部は給電部の近傍にあることが好ましいが、共振回路部は伝送線路１１の中央付近にあってもよい。しかし、双方を共振整合回路部１２を一つとして給電部近傍に配置することがより好ましい。
【００４４】
また、図７、図８、図９において、１７は第二のループアンテナであり、第二のループアンテナ１７は、少なくとも一巻き以上の巻き数を有する。１８は開放端の一端部、１９は共振整合負荷回路部である。
【００４５】
更に、第二のループアンテナ１７の開放端の一端部１８は、接地用パターン１４に接続され、更に接地用金属性ピン１５を介して、接地用導体板１３に電気的に設置されている。更に、第二のループアンテナ部１７を構成するアンテナ導体の巻き始め部と巻き終わり部との間に共振回路部及び整合負荷部からなる共振整合負荷回路部１９を設けた構成である。
【００４６】
この構成により、多巻きループアンテナ１ａの共振周波数を、共振整合回路部１２のコンデンサもしくはコイルから成る回路定数を、所望の周波数ｆｏに共振するように選択すると共に、第二のループアンテナ１７の共振周波数を、共振整合負荷回路部１９の共振回路部のコンデンサもしくはコイルから成る回路定数を、所望の周波数ｆｏに共振するように選択すると共に、共振整合負荷回路部１９の整合負荷部の抵抗から成る回路定数を最適に選択する事により、２つのループアンテナ、即ち多巻きループアンテナ１ａと第二のループアンテナ１７との相互干渉効果により、共振整合回路部１２に接続された同軸ケーブル４の他端部のコネクタ７から見たアンテナ全体（接地型多巻きループアンテナ１として）のアンテナインピーダンスの周波数特性の広帯域化を図ることが可能となる。
【００４７】
これにより、周波数特性の広帯域化が図られた事により図７に示すアンテナを用いて、木製の棚や金属製の棚に配置して、商品等に貼付したタグとの通信を行う場合、棚の材質に影響される事無く、設置時のアンテナインピーダンスの調整が不要となり設置時の利便性を、更に大幅に改善できる。
【００４８】
図９において、軸Ａ−Ａは開口面Ｓの中心軸、軸Ｂ−Ｂは中心軸Ａ−Ａに合致せず、かつ多巻きループアンテナ１ａの開口面Ｓを通らない、かつ中心軸Ａ−Ａに略平行な軸を示す。
【００４９】
本実施の形態では、重なり合うように狭間隔に配置した複数の携帯型情報端末等の金属板に装着した複数の金属対応ＩＣタグとの通信を良好に行うことができ、尚かつこのアンテナを金属製の棚に配置して、複数の携帯型情報端末等に装着した複数の金属対応ＩＣタグとの通信を行う場合においてもアンテナのインピーダンス調整が不要で設置時の利便性に優れ、金属製の棚に設置する場合、うず電流の発生を抑え、それにより磁束の放射効率を向上できる。
【００５０】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２におけるＲＦＩＤを用いた携帯型情報端末等に用いる物品管理システムを示す斜視図である。図６において、Ｇは携帯型情報端末等の管理用棚であり、棚Ｇは金属性もしくは木製あるいは樹脂製である。この棚Ｇの収納スペースに図１〜図５にて示した携帯型情報端末（ノートパソコン等）に金属対応ＩＣタグ３０を貼付し、接地型多巻きループアンテナ１との間で通信を行うようにしたものを収納しており、同図ではアンテナを２セット収納した状態を示す。
【００５１】
接地型多巻きのループアンテナ部１はアンテナ接続用の同軸ケーブル４を介して、アンテナ切り替えスイッチＪＪに接続され、更にその後ＲＦ−ＩＤリーダーライター装置（読取装置）ＭＪに接続されている。ＲＦＩＤリーダーライター装置ＭＪは、更にネットワーク接続機器ＲＪに接続され、ネットワーク回線ＫＪを経由して、コントロール用のコンピュータ（制御部）ＱＪに接続された構成である。
【００５２】
先ず、本物品管理システムは、制御部としてのＰＣからのユーザ設定により、所定時間になると読取装置が動作するモード及び自動的に所定の時間間隔で読取動作が始まるモードを有し、それぞれのモードにおいて、ＰＣからの動作モード設定の指示により読取装置がそのモードに従って動作し、ＳＷに読取指示を出して、ＳＷはその都度読取動作を行う。
【００５３】
このような構成により、携帯型情報端末（ノートパソコン等）を収納した携帯型情報端末等管理用棚Ｇから距離を隔てた位置において、ＬＡＮなどのネットワーク通信網を経由して携帯型情報端末の遠隔管理が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の無線リーダ装置及び当該無線リーダ装置を含む物品管理システムは、重なり合うように狭間隔に配置した複数の携帯型情報端末等に装着した複数の金属対応ＩＣタグとの通信が必要とされるＨＦ帯（１３．５６ＭＨｚ帯）の周波数を利用し、複数のＲＦＩＤタグとの通信を行うＲＦＩＤリーダーライター装置用アンテナ及びそれを用いたＲＦＩＤリーダーライター装置並びにＲＦＩＤ管理システムの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１における無線リーダ装置を示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における無線リーダ装置と金属対応ＩＣタグとの位置関係を示す斜視図
【図３】本発明の実施の形態１における無線リーダ装置用のアンテナ部と複数の携帯型情報端末との位置関係を示す斜視図
【図４】本発明の実施の形態１における無線リーダ装置の動作状態での磁界分布の時間的変化を示す部分断面拡大説明図
【図５】本発明の実施の形態１における無線リーダ装置用のアンテナ部の磁束の様子を示したある一瞬の時間を止めた状態の説明図
【図６】本発明の実施の形態２における物品管理システムを示す斜視図
【図７】本発明の実施の形態１及び２における無線リーダ装置の読取装置用のアンテナ部を示す斜視図
【図８】本発明の実施の形態１及び２における無線リーダ装置の読取装置用のアンテナ部を示す底面図
【図９】本発明の実施の形態１及び２における無線リーダ装置の読取装置用のアンテナ部を示す側面図
【図１０】従来のハンディー型ＲＦＩＤリーダーライター装置用のアンテナを示す説明図
【図１１】従来のハンディー型ＲＦＩＤリーダーライター装置用のアンテナと携帯型情報端末等の位置関係を示す説明図
【図１２】従来のハンディー型ＲＦＩＤリーダーライター装置用のアンテナの発する磁束と携帯型情報端末等と金属対応ＩＣタグの関係を示す説明図
【符号の説明】
【００５６】
１ ループアンテナ部
２ 読取装置
４ 同軸ケーブル
５ アンテナ基板
６ アンテナ導体（アンテナ素子）
７ コネクタ
８ 始端部
９ 終端部
１０ 接続部
１１ 伝送線路
１２ 共振整合回路部
１３ 接地用導体板
１４ 接地用パターン
１５ 接地用金属性ピン
１６ 樹脂スペーサー
１７ 第二のループアンテナ
１８ 開放端の一端部
１９ 共振整合負荷回路部
２０ 磁束
２１ 磁性材料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＨＦ帯（１３．５６ＭＨｚ帯）の周波数を利用し、複数のＩＣタグとの通信を行う無線リーダ装置及びそれを含む物品管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、個人情報の保護に関する法律が施行されると共に、各行政機関や各企業等での個人情報や顧客情報、社内機密情報等の情報管理の重要性が見直されている。個人情報保護法には、個人情報取扱事業者の義務として、このような情報の安全管理のために必要な措置を講じなければならないと記されている。また、ノート型パーソナルコンピュータ（以下、「ノートパソコン」）に代表される携帯型情報端末等は、その携帯性・利便性に優れているがゆえに、紛失、盗難等の事故に遭遇しやすく、その管理の重要性が重視されている。このような背景において、従来、ＨＦ帯（１３．５６ＭＨｚ帯）の周波数を利用したノートパソコン等の管理には、ハンディー型のＲＦ−ＩＤリーダーライター装置を用いていた。
【０００３】
この場合、ハンディー型ＲＦＩＤリーダーライター装置用のアンテナとして、一般的に同一平面上に構成された一回巻きもしくは複数回巻きの円形または矩形のループアンテナが実用に供されている。このハンディー型ＲＦＩＤリーダーライター装置用ループアンテナは、その開口面Ｓに垂直な方向（中心軸方向）の磁界強度が最も大きい。よって、ノートパソコン等の貼付されたＲＦ−ＩＤタグ側のループアンテナとＲＦＩＤリーダーライター装置用ループアンテナの位置関係は、お互いの開口面Ｓが平行になる様に対向して配置されるのが一般的であった。具体的には、ノートパソコン等に装着された金属対応ＩＣタグと上記ハンディー型のＲＦＩＤリーダーライター装置のアンテナを対向させる位置関係で情報の受け渡しを行っていた。そのため、複数台のノートパソコンを管理する場合、ノートパソコン１台毎にその操作を繰り返す必要があり、人がその作業を行わざるを得ず多くの時間と労力を費やしていた。
【０００４】
また、従来の一般的な同一平面上に構成された一回巻き、若しくは、複数回巻きの円形または矩形のループアンテナを用いて、重なり合わせるように隣接配置した複数ノートパソコンに装着した金属対応ＩＣタグとの通信を行う場合、ノートパソコンの筐体や内部プリント基板等の金属部分の電磁波遮蔽効果により、基本的に磁束が遮断され、第一のノートパソコンの背面に配置された第二のノートパソコンへ磁束が届かず、磁界強度の減衰によりタグの読取が極めて難しく、複数台のノートパソコンに貼付装着した金属対応ＩＣタグとの通信ができず、同時に複数台と通信出来ないという欠点があった。
【０００５】
ここで、図１０は、従来のハンディー型ＲＦＩＤリーダーライター装置用のアンテナを示す説明図である。図１０（ａ）に示すように、一般的な同一平面上に構成された一回巻きもしくは複数回巻きの円形または矩形のループアンテナ１０１においては、その開口面Ｓの中心軸Ｚ上が最も磁界強度が大きく、中心軸Ｚ上の点ｐとループアンテナ１０１との距離をｄとした場合の距離ｄの増加による点ｐでの磁界強度は、距離ｄの増加に伴い磁界強度が減衰する。また図１０（ｂ）に示すように、この場合の磁束１０２の密度は、距離ｄの増加に伴い磁束密度が疎になって行く事がわかる。
【０００６】
更に、図１１に示すように、従来のハンディー型ＲＦＩＤリーダーライター装置用アンテナを複数のノートパソコンを隣接に配置して、複数の金属対応ＩＣタグとの通信を行おうとする場合、図１２に示す様に従来のループ型アンテナから発した磁束は、第一のノートパソコンの筐体の天板等に貼付された金属対応ＩＣタグに到達し、金属対応ＩＣタグ内に設けられた薄い板状の磁性体に沿って迂回し、金属対応ＩＣタグを構成するループアンテナに電力と送信データを供給し、金属対応ＩＣタグのループアンテナに接続されたＩＣから負荷変動の受信データを取得し通信する。しかしながら図１２からも明らかなように、第一の携帯型情報端末の裏側に配置された、第二の携帯型情報端末においては、第一の携帯型情報端末の筐体や内部の金属製部品やプリント基板の金属部分の電磁波遮蔽効果により、磁束が遮蔽され金属対応ＩＣタグのループアンテナに接続されたＩＣを動作させるだけの電力が供給されず、通信が出来ないという欠点があった。
【特許文献１】特開２００６−５３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、従来の技術においては、携帯型情報端末等の金属筐体（金属板）を有する物品をＲＦＩＤタグにて管理する用途において、この欠点はタグ読取性能に関して大きな障害である。具体例としては、一括して複数台のノートパソコン等の管理が出来ないがゆえに、複数台のノートパソコンを管理する場合、ノートパソコン１台毎にその操作を繰り返す必要があり、人がその作業を行わざるを得ず、多くの時間と労力を要すると共に、人的な管理上の問題もあった。
【０００８】
そこで、本発明は、金属板を有する物品に無線タグを貼付して当該物品を管理することができる無線リーダ装置及び物品管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、所定の距離だけ離隔して配置された複数の金属板の側面に設けられた各ＩＣタグからの情報を読み取る無線リーダ装置であって、電力供給を受けて磁界を生成する複数のアンテナ素子を有するアンテナ部と、当該アンテナ部が受信した信号を解読する読取部と、を備え、上記各アンテナ素子により発生する磁界の磁束が上記タグのアンテナとそれぞれ交差するように上記金属板の間の空間に上記各アンテナ素子が配置された状態にて上記アンテナ部を作動させて上記各ＩＣタグの情報を読み取るように構成されている。
【００１０】
第２の発明は、上記アンテナ素子が生成する上記磁界を上記ＩＣタグと上記金属板とで挟む状態にて上記アンテナ部を作動させるように構成されている。
【００１１】
第３の発明は、上記各アンテナ素子は導線を有し、当該導線に流れる電流の方向が同一であるように構成されている。
【００１２】
第４の発明は、上記アンテナ部の複数のアンテナ素子は、互いに平行に一列に並べられかつ当該各アンテナ素子のアンテナ面は上記列方向に対してほぼ直角に配置されている。
【００１３】
第５の発明は、上記ＩＣタグは上記各金属板表面の同じ側に貼付された状態にて、上記ＩＣタグの情報を読み取るように構成されている。
【００１４】
第６の発明は、ＩＣタグからの情報を読み取る無線リーダ装置と、当該無線リーダ装置の動作を制御する制御部とを備え、当該アンテナ部上に互いに離隔して立設された複数の金属板の側面に設けられた各ＩＣタグからの情報を読み取る物品管理システムにおいて、上記無線リーダ装置は、複数のアンテナ素子を有するアンテナ部と、当該アンテナ部が受信した信号を解読する読取部と、を備え、上記アンテナ部は、電力供給を受けて磁界を生成する複数のアンテナ素子を有し、当該各アンテナ素子は、上記アンテナ素子が生成する上記磁界を上記ＩＣタグと上記金属板とで挟む状態にて、発生する磁界の磁束が上記タグのアンテナとそれぞれ交差するように配置され、上記制御部により上記アンテナ部を動作させて上記各ＩＣタグの情報を読み取るように構成されている。
【００１５】
第７の発明は、上記アンテナ部の複数のアンテナ素子は、互いに平行に一列に並べられかつ当該各アンテナ素子のアンテナ面は上記列方向に対してほぼ直角に配置されている。
【００１６】
第８の発明は、上記ＩＣタグは上記各金属板表面の同じ側に貼付された状態にて、上記ＩＣタグの情報を読み取るように構成されている。
【００１７】
第９の発明は、上記制御部は、設定された時間に読取動作を行うモードと所定の時間間隔にて読取動作を行うモードを切り換えるように構成されている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、概一直線上に狭間隔に隣接配置された複数台の携帯型情報端末（ノートパソコン）等の金属板を有する物品に装着された複数枚の金属対応ＩＣタグとの通信が一括して可能となり、更に、携帯型情報端末（ノートパソコン）等を収納管理する管理棚等の棚板等の材質に影響されずアンテナインピーダンス調整が不要で設置時の利便性に富み、尚かつ重なり合うように狭間隔に配置した複数台の携帯型情報端末（ノートパソコン）等に装着された金属対応ＩＣタグとの通信を良好に行うことができることにより、上記のような金属板を有する物品の管理が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
第１の発明は、所定の距離だけ離隔して配置された複数の金属板の側面に設けられた各ＩＣタグからの情報を読み取る無線リーダ装置であって、電力供給を受けて磁界を生成する複数のアンテナ素子を有するアンテナ部と、当該アンテナ部が受信した信号を解読する読取部と、を備え、上記各アンテナ素子により発生する磁界の磁束が上記タグのアンテナとそれぞれ交差するように金属板の間の空間に上記各アンテナ素子が配置された状態にて上記アンテナ部を作動させて上記各ＩＣタグの情報を読み取るように構成されている。この構成により、金属板を有する物品に貼付された複数の無線ＩＣタグをアンテナ調整の必要なくしてほぼ同時に迅速に読み取ることができる。
【００２０】
第２の発明は、上記アンテナ素子が生成する上記磁界を上記ＩＣタグと上記金属板とで挟む状態にて上記アンテナ部を作動させるように構成されている。この構成により金属板を有する物品に貼付された無線ＩＣタグをほぼ同時に正確に読み取ることができる。
【００２１】
第３の発明は、上記各アンテナ素子は導線を有し、当該導線に流れる電流の方向が同一であるように構成されている。この構成により、金属板を有する物品に貼付された複数のＩＣタグをほぼ同時に正確に読み取ることができる。
【００２２】
第４の発明は、上記アンテナ部の複数のアンテナ素子は、互いに平行に一列に並べられかつ当該各アンテナ素子のアンテナ面は上記列方向に対してほぼ直角に配置されている。この構成により、金属板を有する物品に貼付されたＩＣタグをほぼ同時に正確に読み取ることができる。
【００２３】
第５の発明は、上記ＩＣタグは上記各金属板表面の同じ側に貼付された状態にて、上記ＩＣタグの情報を読み取るように構成されている。この構成により、金属板を有する物品に貼付された無線ＩＣタグをほぼ同時に正確に読み取ることができる。
【００２４】
第６の発明は、ＩＣタグからの情報を読み取る無線リーダ装置と、当該無線リーダ装置の動作を制御する制御部とを備え、当該アンテナ部上に互いに離隔して立設された複数の金属板の側面に設けられた各ＩＣタグからの情報を読み取る物品管理システムにおいて、上記無線リーダ装置は、複数のアンテナ素子を有するアンテナ部と、当該アンテナ部が受信した信号を解読する読取部と、を備え、上記アンテナ部は、電力供給を受けて磁界を生成する複数のアンテナ素子を有し、当該各アンテナ素子は、上記アンテナ素子が生成する上記磁界を上記ＩＣタグと上記金属板とで挟む状態にて、発生する磁界の磁束が上記タグのアンテナとそれぞれ交差するように配置され、上記制御部により上記アンテナ部を動作させて上記各ＩＣタグの情報を読み取るように構成されている。この構成により、金属板を有する物品に貼付された複数の無線ＩＣタグをアンテナ調整の必要なくしてほぼ同時に迅速に読み取ることができると共に、ユーザは無線リーダ装置を動作制御する制御部をもって物品管理が可能となる。
【００２５】
第７の発明は、上記アンテナ部の複数のアンテナ素子は、互いに平行に一列に並べられかつ当該各アンテナ素子のアンテナ面は上記列方向に対してほぼ直角に配置されている。この構成により、金属板を有する物品に貼付された無線ＩＣタグをほぼ同時に正確に読み取ることができる。
【００２６】
第８の発明は、上記ＩＣタグは上記各金属板表面の同じ側に貼付された状態にて、上記ＩＣタグの情報を読み取るように構成されている。この構成により、金属板を有する物品に貼付された無線ＩＣタグをほぼ同時に正確に読み取ることができる。
【００２７】
第９の発明は、上記制御部は、設定された時間に読取動作を行うモードと所定の時間間隔にて読取動作を行うモードを切り換えるように構成されている。この構成によって、ユーザは、物品の種類や性質により適切なモードに変更することができる。
【００２８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるＲＦＩＤタイプの無線ＩＣタグの読み取り機能を用いた無線リーダ装置を示す斜視図である。図１において、この無線リーダ装置には、接地型多巻きのアンテナ素子を含むループアンテナ部１、ＲＦＩＤタイプの無線リーダライタの読取装置２、上記ループアンテナ部１と上記読取装置２とを連結する同軸ケーブル４を示す。
【００２９】
更に、３０は複数のノートパソコンＰに貼付された金属対応ＩＣタグであり、また、３１は当該ＩＣタグ３０に設けられたループアンテナであり、Ｓ１はそのループアンテナ３１の開口面（アンテナ内周面）を示している。尚、ループアンテナ部１は、樹脂製の筐体１Ａに収納され、その内部構造の詳細は、図７（斜視図）、図８（底面図）、図９（側面図）にて詳細に後述する。
【００３０】
また、図１に示すように、金属表面を有する複数の携帯型情報端末（ノートパソコン等）Ｐは、ループアンテナ部１の上側表面にて、その長手方向に沿ってほぼ垂直に立った状態で、かつ、全部の上記端末が概一直線状に隣接配置されている。尚、この端末の互いの離隔する距離はほぼ同じである。
【００３１】
更に、図１及び図２に示すように、携帯型情報端末（ノートパソコン）Ｐの天板部の下側端部付近に金属対応ＩＣタグが貼付装着されている。即ち、図１では、図２の金属対応ＩＣタグが貼付装着された携帯型情報端末Ｐが、金属対応ＩＣタグを当該情報端末の主表面の下側に位置するように添付されて直立した状態で配置されている。
【００３２】
以下に、図１に示すようなアンテナ部１とその上に配置された上記端末に貼付されたＩＣタグとの位置関係を詳細に説明する。ループアンテナ部１は、当該ループアンテナ部１の開口面Ｓ２の中心軸Ａ−Ａを有している。また、上記複数の金属対応ＩＣタグ３０は、各ノートパソコンＰの２つの主表面の同じ側に貼付されてほぼ垂直方向に配置され、複数のＩＣタグ３０の各アンテナ３１は共通の中心軸Ｂ−Ｂを有している。即ち、中心軸Ａ−Ａと中心軸Ｂ−Ｂとは離隔してほぼ同じ水平面上に位置している。
【００３３】
図３は、図１に図示したループアンテナ部１から、筐体１Ａ及び接地用導体板等を取り除いたループアンテナ部１の分解斜視図である。図３よりループアンテナ部１の上側面上に複数の携帯型情報端末（ノートパソコン等）がループアンテナ部１の長手方向と垂直方向上側の位置に配置されている。また、アンテナ基板内にフェライト等の高透磁率で低損失の磁性材料２１を充填することにより、磁束を集中させ、さらなる薄型化・小型化を実現すると共に効率良く磁界を放射し、受信負荷変動を検知し通信性能の向上を実現している。
【００３４】
更に、図４は、ループアンテナ部１の断面の部分拡大図であり（図面上、２つのアンテナ導体（アンテナ素子）６のうち左側のアンテナ導体は最端のもの）、ループアンテナ部１から発生する磁界分布を示す図である。尚、図１に示す読取装置２から送信された高周波電力は、同軸ケーブル４を介してループアンテナ部１に供給されるようになっている。
【００３５】
図４の図中にて、ｔは経過時間を示し、また、Ｔは周期を示す。但し、Ｔ＝1／ｆｏ、ｆｏ＝１３．５６ＭＨｚである。即ち、図４は、１／８周期毎の時間の経過に伴う磁界の変化を示している。尚、図中の△マークは、磁界ベクトルで磁界の大きさとその方向を示している。図４から明らかなように、経過時間に伴い、多巻きループアンテナ部１の上部近傍の磁界が周期的に方向を変えて変化している。
【００３６】
更に、図５は、ループアンテナ部１の複数のアンテナ素子６が磁界を生成している一瞬の状態の磁束の様子を示した説明図である。この多巻きのループアンテナ部１を構成する各アンテナ導体６に流れる電流の方向は、それぞれ同一方向に流れるため、ループアンテナ部１の近傍では、それぞれの磁束が図５のように分布している。即ち、上記磁束の分布は、アンテナ素子６から発生し、金属板であるパソコンＰに両側を挟まれた状態となり、そのパソコンＰの表面のアンテナ素子側に貼付されたＩＣタグがその磁束領域（磁界）に入り込んだ状態となる。
【００３７】
従って、複数の携帯型情報端末をほぼアンテナ素子間の距離だけ離隔してかつその距離のほぼ半分の距離だけずらして配置した場合、隣接する携帯型情報端末間に磁束が回り込み、複数の携帯型情報端末の天板下部に貼付装着された金属対応ＩＣタグに磁束が到達し、全ての金属対応ＩＣタグとの通信が可能となる。
【００３８】
このような構成によって、本実施の形態の無線リーダ装置は、ループアンテナ部１の外周側面上の全ての携帯型情報端末に貼付装着された複数の金属対応ＩＣタグ３０との通信を実現することが可能となる。
【００３９】
ここで、ループアンテナ部１の内部構造の詳細を図７の斜視図、図８の底面図、図９の側面図を用いて詳細を説明する。詳細には、図７は、本発明の実施の形態１における無線リーダ装置用のアンテナ部１の内部構造を示す斜視図、図８は、本発明の実施の形態１における無線リーダ装置用のループアンテナ部１の接地用導体板及びスペーサーを取り除いた状態を示す底面図である。
【００４０】
また、図９は、本発明の実施の形態１における無線リーダ装置用のアンテナ部１を示す内部構造の側面図である。尚、図７、図８及び図９は、接地型多巻きのループアンテナ部１の筐体１Ａを取り除いた状態の詳細を示している。
【００４１】
図７、図８及び図９において、１は多巻きのループアンテナ部、５はアンテナ基板、６はアンテナ導体、６０は交差部、７はコネクタ、８は始端部、９は終端部、１０は接続部、１１は伝送線路、１２は共振整合回路部であり、更に、１３は接地用導体板、１４は接地用パターン、１５は接地用金属性ピン、１６は樹脂スペーサーを示す。
【００４２】
図７に示すように、ループアンテナ１は、このループアンテナ１が接地用導体板１３に概平行にアンテナ保持用の樹脂スペーサー１６を介して配置されており、給電部付近の接地用パターン１４に接地用金属性ピン１５を介して、接地用導体板１３に電気的に接続された構成である。多巻きループアンテナ１は、アンテナ基板５にアンテナ導体６を備え、幅Ｗを備えるアンテナ導体６を間隔Ｐで等間隔に多巻き（ｎ回巻き）した構成である。尚、図７では、５回巻きした場合を示している。
【００４３】
また、図８に示すように、それぞれ一巻きのアンテナ導体６は交差部６０を介して接続されたコイル状の構成となっている。多巻きループアンテナ部１の始端部８、終端部９、即ち、アンテナ導体６の巻き始めである始端部８と、巻き終わりである終端部９との間には、伝送線路１１が設けられている。そして、伝送線路１１の一方の端部は終端部９との接続部１０となっており、他方の端部付近には、共振回路部及び同軸ケーブル４との整合回路部からなる共振整合回路部１２を設けた構成である。この共振整合回路部１２は、多巻きループアンテナ部１における給電部となっている。そして、共振整合回路部１２は、同軸ケーブル４の一方の端部に接続され、この同軸ケーブル４の他方の端部には、ＲＦＩＤリーダーライターである読取装置２との接続を行うコネクタ７が設けられている。尚、共振整合回路部１２において、整合回路部は給電部の近傍にあることが好ましいが、共振回路部は伝送線路１１の中央付近にあってもよい。しかし、双方を共振整合回路部１２を一つとして給電部近傍に配置することがより好ましい。
【００４４】
また、図７、図８、図９において、１７は第二のループアンテナであり、第二のループアンテナ１７は、少なくとも一巻き以上の巻き数を有する。１８は開放端の一端部、１９は共振整合負荷回路部である。
【００４５】
更に、第二のループアンテナ１７の開放端の一端部１８は、接地用パターン１４に接続され、更に接地用金属性ピン１５を介して、接地用導体板１３に電気的に設置されている。更に、第二のループアンテナ部１７を構成するアンテナ導体の巻き始め部と巻き終わり部との間に共振回路部及び整合負荷部からなる共振整合負荷回路部１９を設けた構成である。
【００４６】
この構成により、多巻きループアンテナ１ａの共振周波数を、共振整合回路部１２のコンデンサもしくはコイルから成る回路定数を、所望の周波数ｆｏに共振するように選択すると共に、第二のループアンテナ１７の共振周波数を、共振整合負荷回路部１９の共振回路部のコンデンサもしくはコイルから成る回路定数を、所望の周波数ｆｏに共振するように選択すると共に、共振整合負荷回路部１９の整合負荷部の抵抗から成る回路定数を最適に選択する事により、２つのループアンテナ、即ち多巻きループアンテナ１ａと第二のループアンテナ１７との相互干渉効果により、共振整合回路部１２に接続された同軸ケーブル４の他端部のコネクタ７から見たアンテナ全体（接地型多巻きループアンテナ１として）のアンテナインピーダンスの周波数特性の広帯域化を図ることが可能となる。
【００４７】
これにより、周波数特性の広帯域化が図られた事により図７に示すアンテナを用いて、木製の棚や金属製の棚に配置して、商品等に貼付したタグとの通信を行う場合、棚の材質に影響される事無く、設置時のアンテナインピーダンスの調整が不要となり設置時の利便性を、更に大幅に改善できる。
【００４８】
図９において、軸Ａ−Ａは開口面Ｓの中心軸、軸Ｂ−Ｂは中心軸Ａ−Ａに合致せず、かつ多巻きループアンテナ１ａの開口面Ｓを通らない、かつ中心軸Ａ−Ａに略平行な軸を示す。
【００４９】
本実施の形態では、重なり合うように狭間隔に配置した複数の携帯型情報端末等の金属板に装着した複数の金属対応ＩＣタグとの通信を良好に行うことができ、尚かつこのアンテナを金属製の棚に配置して、複数の携帯型情報端末等に装着した複数の金属対応ＩＣタグとの通信を行う場合においてもアンテナのインピーダンス調整が不要で設置時の利便性に優れ、金属製の棚に設置する場合、うず電流の発生を抑え、それにより磁束の放射効率を向上できる。
【００５０】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２におけるＲＦＩＤを用いた携帯型情報端末等に用いる物品管理システムを示す斜視図である。図６において、Ｇは携帯型情報端末等の管理用棚であり、棚Ｇは金属性もしくは木製あるいは樹脂製である。この棚Ｇの収納スペースに図１〜図５にて示した携帯型情報端末（ノートパソコン等）に金属対応ＩＣタグ３０を貼付し、接地型多巻きループアンテナ１との間で通信を行うようにしたものを収納しており、同図ではアンテナを２セット収納した状態を示す。
【００５１】
接地型多巻きのループアンテナ部１はアンテナ接続用の同軸ケーブル４を介して、アンテナ切り替えスイッチＪＪに接続され、更にその後ＲＦ−ＩＤリーダーライター装置（読取装置）ＭＪに接続されている。ＲＦＩＤリーダーライター装置ＭＪは、更にネットワーク接続機器ＲＪに接続され、ネットワーク回線ＫＪを経由して、コントロール用のコンピュータ（制御部）ＱＪに接続された構成である。
【００５２】
先ず、本物品管理システムは、制御部としてのＰＣからのユーザ設定により、所定時間になると読取装置が動作するモード及び自動的に所定の時間間隔で読取動作が始まるモードを有し、それぞれのモードにおいて、ＰＣからの動作モード設定の指示により読取装置がそのモードに従って動作し、ＳＷに読取指示を出して、ＳＷはその都度読取動作を行う。
【００５３】
このような構成により、携帯型情報端末（ノートパソコン等）を収納した携帯型情報端末等管理用棚Ｇから距離を隔てた位置において、ＬＡＮなどのネットワーク通信網を経由して携帯型情報端末の遠隔管理が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の無線リーダ装置及び当該無線リーダ装置を含む物品管理システムは、重なり合うように狭間隔に配置した複数の携帯型情報端末等に装着した複数の金属対応ＩＣタグとの通信が必要とされるＨＦ帯（１３．５６ＭＨｚ帯）の周波数を利用し、複数のＲＦＩＤタグとの通信を行うＲＦＩＤリーダーライター装置用アンテナ及びそれを用いたＲＦＩＤリーダーライター装置並びにＲＦＩＤ管理システムの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１における無線リーダ装置を示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における無線リーダ装置と金属対応ＩＣタグとの位置関係を示す斜視図
【図３】本発明の実施の形態１における無線リーダ装置用のアンテナ部と複数の携帯型情報端末との位置関係を示す斜視図
【図４】本発明の実施の形態１における無線リーダ装置の動作状態での磁界分布の時間的変化を示す部分断面拡大説明図
【図５】本発明の実施の形態１における無線リーダ装置用のアンテナ部の磁束の様子を示したある一瞬の時間を止めた状態の説明図
【図６】本発明の実施の形態２における物品管理システムを示す斜視図
【図７】本発明の実施の形態１及び２における無線リーダ装置の読取装置用のアンテナ部を示す斜視図
【図８】本発明の実施の形態１及び２における無線リーダ装置の読取装置用のアンテナ部を示す底面図
【図９】本発明の実施の形態１及び２における無線リーダ装置の読取装置用のアンテナ部を示す側面図
【図１０】従来のハンディー型ＲＦＩＤリーダーライター装置用のアンテナを示す説明図
【図１１】従来のハンディー型ＲＦＩＤリーダーライター装置用のアンテナと携帯型情報端末等の位置関係を示す説明図
【図１２】従来のハンディー型ＲＦＩＤリーダーライター装置用のアンテナの発する磁束と携帯型情報端末等と金属対応ＩＣタグの関係を示す説明図
【符号の説明】
【００５６】
１ ループアンテナ部
２ 読取装置
４ 同軸ケーブル
５ アンテナ基板
６ アンテナ導体（アンテナ素子）
７ コネクタ
８ 始端部
９ 終端部
１０ 接続部
１１ 伝送線路
１２ 共振整合回路部
１３ 接地用導体板
１４ 接地用パターン
１５ 接地用金属性ピン
１６ 樹脂スペーサー
１７ 第二のループアンテナ
１８ 開放端の一端部
１９ 共振整合負荷回路部
２０ 磁束
２１ 磁性材料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の距離だけ離隔して配置された複数の金属板の側面に設けられた各ＩＣタグからの情報を読み取る無線リーダ装置であって、
電力供給を受けて磁界を生成する複数のアンテナ素子を有するアンテナ部と、
当該アンテナ部が受信した信号を解読する読取部と、を備え、
前記各アンテナ素子により発生する磁界の磁束が前記タグのアンテナとそれぞれ交差するように前記金属板の間の空間に前記各アンテナ素子が配置された状態にて前記アンテナ部を作動させて前記各ＩＣタグの情報を読み取ることを特徴とする無線リーダ装置。
【請求項２】
前記アンテナ素子が生成する前記磁界を前記ＩＣタグと前記金属板とで挟む状態にて前記アンテナ部を作動させることを特徴とする無線リーダ装置。
【請求項３】
前記各アンテナ素子は導線を有し、当該導線に流れる電流の方向が同一であることを特徴とする無線リーダ装置。
【請求項４】
前記アンテナ部の複数のアンテナ素子は、互いに平行に一列に並べられかつ当該各アンテナ素子のアンテナ面は前記列方向に対してほぼ直角に配置されていることを特徴とする請求項１記載の無線リーダ装置。
【請求項５】
前記ＩＣタグは前記各金属板表面の同じ側に貼付された状態にて、前記ＩＣタグの情報を読み取ることを特徴とする請求項１記載の無線リーダ装置。
【請求項６】
ＩＣタグからの情報を読み取る無線リーダ装置と、当該無線リーダ装置の動作を制御する制御部とを備え、当該アンテナ部上に互いに離隔して立設された複数の金属板の側面に設けられた各ＩＣタグからの情報を読み取る物品管理システムにおいて、
前記無線リーダ装置は、複数のアンテナ素子を有するアンテナ部と、当該アンテナ部が受信した信号を解読する読取部と、を備え、
前記アンテナ部は、電力供給を受けて磁界を生成する複数のアンテナ素子を有し、当該各アンテナ素子は、前記アンテナ素子が生成する前記磁界を前記ＩＣタグと前記金属板とで挟む状態にて、発生する磁界の磁束が前記タグのアンテナとそれぞれ交差するように配置され、前記制御部により前記アンテナ部を動作させて前記各ＩＣタグの情報を読み取ることを特徴とする物品管理システム。
【請求項７】
前記アンテナ部の複数のアンテナ素子は、互いに平行に一列に並べられかつ当該各アンテナ素子のアンテナ面は前記列方向に対してほぼ直角に配置されていることを特徴とする請求項６記載の物品管理システム。
【請求項８】
前記ＩＣタグは前記各金属板表面の同じ側に貼付された状態にて、前記ＩＣタグの情報を読み取ることを特徴とする請求項６記載の物品管理システム。
【請求項９】
前記制御部は、設定された時間に読取動作を行うモードと所定の時間間隔にて読取動作を行うモードを切り換えることを特徴とする請求項６記載の物品管理システム。
【請求項１】
所定の距離だけ離隔して配置された複数の金属板の側面に設けられた各ＩＣタグからの情報を読み取る無線リーダ装置であって、
電力供給を受けて磁界を生成する複数のアンテナ素子を有するアンテナ部と、
当該アンテナ部が受信した信号を解読する読取部と、を備え、
前記各アンテナ素子により発生する磁界の磁束が前記タグのアンテナとそれぞれ交差するように前記金属板の間の空間に前記各アンテナ素子が配置された状態にて前記アンテナ部を作動させて前記各ＩＣタグの情報を読み取ることを特徴とする無線リーダ装置。
【請求項２】
前記アンテナ素子が生成する前記磁界を前記ＩＣタグと前記金属板とで挟む状態にて前記アンテナ部を作動させることを特徴とする無線リーダ装置。
【請求項３】
前記各アンテナ素子は導線を有し、当該導線に流れる電流の方向が同一であることを特徴とする無線リーダ装置。
【請求項４】
前記アンテナ部の複数のアンテナ素子は、互いに平行に一列に並べられかつ当該各アンテナ素子のアンテナ面は前記列方向に対してほぼ直角に配置されていることを特徴とする請求項１記載の無線リーダ装置。
【請求項５】
前記ＩＣタグは前記各金属板表面の同じ側に貼付された状態にて、前記ＩＣタグの情報を読み取ることを特徴とする請求項１記載の無線リーダ装置。
【請求項６】
ＩＣタグからの情報を読み取る無線リーダ装置と、当該無線リーダ装置の動作を制御する制御部とを備え、当該アンテナ部上に互いに離隔して立設された複数の金属板の側面に設けられた各ＩＣタグからの情報を読み取る物品管理システムにおいて、
前記無線リーダ装置は、複数のアンテナ素子を有するアンテナ部と、当該アンテナ部が受信した信号を解読する読取部と、を備え、
前記アンテナ部は、電力供給を受けて磁界を生成する複数のアンテナ素子を有し、当該各アンテナ素子は、前記アンテナ素子が生成する前記磁界を前記ＩＣタグと前記金属板とで挟む状態にて、発生する磁界の磁束が前記タグのアンテナとそれぞれ交差するように配置され、前記制御部により前記アンテナ部を動作させて前記各ＩＣタグの情報を読み取ることを特徴とする物品管理システム。
【請求項７】
前記アンテナ部の複数のアンテナ素子は、互いに平行に一列に並べられかつ当該各アンテナ素子のアンテナ面は前記列方向に対してほぼ直角に配置されていることを特徴とする請求項６記載の物品管理システム。
【請求項８】
前記ＩＣタグは前記各金属板表面の同じ側に貼付された状態にて、前記ＩＣタグの情報を読み取ることを特徴とする請求項６記載の物品管理システム。
【請求項９】
前記制御部は、設定された時間に読取動作を行うモードと所定の時間間隔にて読取動作を行うモードを切り換えることを特徴とする請求項６記載の物品管理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−３１０４６４（Ｐ２００８−３１０４６４Ａ）
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５６０３２（Ｐ２００７−１５６０３２）
【出願日】平成１９年６月１３日（２００７．６．１３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１３日（２００７．６．１３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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