特開 2024-5908 無線タグ読取装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024005908

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】無線タグ読取装置

(51)【国際特許分類】

   G06K 7/10 20060101AFI20240110BHJP

   G01N 35/02 20060101ALI20240110BHJP

【ＦＩ】

G06K7/10 240

G06K7/10 264

G01N35/02 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022106370

(22)【出願日】2022-06-30

(71)【出願人】

【識別番号】390029148

【氏名又は名称】大王製紙株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】井川 太郎

(72)【発明者】

【氏名】嶋田 卓朗

(72)【発明者】

【氏名】菅 エリナ

(72)【発明者】

【氏名】カート カレンダー

(72)【発明者】

【氏名】ピーター スーレ

(72)【発明者】

【氏名】ドン スピアーズ

【テーマコード（参考）】

2G058

【Ｆターム（参考）】

2G058CB15

2G058GC03

2G058GC05

(57)【要約】

【課題】無線タグの読取性能を向上でき、かつ装置の小型化が図れる無線タグ読取装置を提供する。
【解決手段】無線タグ読取装置１は、ＲＦＩＤタグ１０６が貼付される被測定物が載置される載置面２３と、載置面２３に載置されているＲＦＩＤタグ１０６から情報を読み取るアンテナ部１１と、アンテナ部１１の動作を制御する読取制御部１２と、を備え、アンテナ部１１及び読取制御部１２は単一の筐体２に収容され、アンテナ部１１は複数のアンテナ３Ａ～３Ｄを有し、複数のアンテナ３Ａ～３Ｄは、載置面２３の中心Ｃ側でそれぞれの電波放射範囲が重なるように配置される。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線タグが貼付される被測定物が載置される載置面と、
前記載置面に載置されている前記無線タグから情報を読み取るアンテナ部と、
前記アンテナ部の動作を制御する読取制御部と、を備え、
前記アンテナ部及び前記読取制御部は、単一の筐体に収容され、
前記アンテナ部は複数のアンテナを有し、
前記複数のアンテナは、前記載置面の中心側でそれぞれの電波放射範囲が重なるように配置される、
無線タグ読取装置。

【請求項2】

前記複数のアンテナは、前記載置面の中心まわりの周方向に沿って配置され、かつ、前記中心側の前記載置面との距離が、前記載置面の遠心側より大きくなるように傾斜して設置される、
請求項１に記載の無線タグ読取装置。

【請求項3】

前記載置面は正方形状に形成され、
前記複数のアンテナは、前記載置面に対して各アンテナを並列配置可能な大きさの正方形状で形成され、
前記筐体のうち前記載置面の裏面に、前記複数のアンテナのそれぞれの前記中心側と前記遠心側の対角を篏合して固定する、前記複数のアンテナと同数の複数組の篏合部が設けられ、
前記複数組の篏合部は、設置される前記アンテナの中央側、かつ、前記載置面と反対側に突出する段差部が設けられ、
前記中心側の前記篏合部に設けられる前記段差部の裏面からの高さが、前記遠心側の前記篏合部に設けられる前記段差部の裏面からの高さより大きくなるよう形成される、
請求項２に記載の無線タグ読取装置。

【請求項4】

前記アンテナ部と前記読取制御部との間に設けられ、前記複数のアンテナから放射される電波が前記読取制御部に伝わるのを遮蔽する遮蔽部を備える、
請求項１に記載の無線タグ読取装置。

【請求項5】

前記読取制御部は、前記アンテナ部の動作を制御する制御基板を有し、
前記遮蔽部は、金属板製の遮蔽プレートであり、
前記遮蔽プレートは、前記複数のアンテナを挟んで前記載置面と反対側にて前記複数のアンテナの全体を覆う第１部分と、前記制御基板より前記載置面側にて前記制御基板の全体を覆う第２部分と、前記第１部分と前記第２部分とを連結する第３部分とを有し、
前記第１部分及び前記第２部分が前記載置面と平行に配置され、
前記第１部分の前記載置面との距離が、前記第２部分より大きくなるよう配置され、
前記第３部分が、前記第１部分と前記第２部分に対して直角に配置される、
請求項４に記載の無線タグ読取装置。

【請求項6】

前記読取制御部は、前記アンテナ部を介して前記無線タグに情報を書き込む機能を有する、
請求項１に記載の無線タグ読取装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、無線タグ読取装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグなどの無線タグを用いて物品の管理を行う技術が知られている。

【0003】

例えば特許文献１には、検体が入った試験管等の検体容器にＲＦＩＤタグを取り付け、ＲＦＩＤタグを読み取るアンテナを用いて、ＲＦＩＤタグに記憶された情報を読み出したり、ＲＦＩＤタグに情報を記憶したりする技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－２３１３５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１などに記載の従来の無線タグ読取システムでは、無線タグとの情報の読み書きを行うアンテナ部と、アンテナ部の動作を制御するリーダライタとが別装置で構成される。このため、装置接続用などの付属品が多かったり、システム全体の設置面積が大きいなどの問題がある。また、多数の検体容器から纏めて無線タグの読み書きを行う場合など、被測定物が比較的大きくなると、ＲＦＩＤタグを読み取る際に一般的に用いられるパッチアンテナの電界は一様ではないため、無線タグの読取に失敗するケースも生じ得るなど、無線タグの読取性能にも改善の余地がある。

【0006】

本開示は、無線タグの読取性能を向上でき、かつ装置の小型化が図れる無線タグ読取装置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】

【0007】

本発明の実施形態の一観点に係る無線タグ読取装置は、無線タグが貼付される被測定物が載置される載置面と、前記載置面に載置されている前記無線タグから情報を読み取るアンテナ部と、前記アンテナ部の動作を制御する読取制御部と、を備え、前記アンテナ部及び前記読取制御部は、単一の筐体に収容され、前記アンテナ部は複数のアンテナを有し、前記複数のアンテナは、前記載置面の中心側でそれぞれの電波放射範囲が重なるように配置される。

【0008】

この態様によれば、複数のアンテナを、載置面の中心側でそれぞれの電波放射範囲が重なるように配置する構成、すなわち、複数のアンテナの指向性を載置面の中心側にずらす構成をとる。この構成によって、載置面の中心を含む中央部分のアンテナ利得の低減を抑制することが可能となるので、従来より小型のアンテナを用いても、載置面の中央部のアンテナ利得を従来と同等にできる。したがって、所望の読取性能を実現するために適用するアンテナを小型化できる。さらに、載置面の中心を含む中央部分のアンテナ利得を相対的に高くできるので、載置面の全体に亘ってアンテナ利得をより均一化でき、載置面上における無線タグの読取性能を向上できる。この結果、無線タグの読取性能を向上でき、かつ装置の小型化が図れる。

【0009】

本発明の実施形態の他の観点に係る無線タグ読取装置では、前記複数のアンテナは、前記載置面の中心まわりの周方向に沿って配置され、かつ、前記中心側の前記載置面との距離が、前記載置面の遠心側より大きくなるように傾斜して設置される構成でもよい。

【0010】

この態様によれば、各アンテナの電波受信方向を載置面の中心の方向へ傾斜するように配置することが可能となるので、複数のアンテナの電波放射範囲が、載置面の中心側でより確実に重なるように配置することができ、無線タグのより一層の読取性能の向上と、装置のより一層の小型化が図れる。

【0011】

本発明の実施形態の他の観点に係る無線タグ読取装置では、前記載置面は正方形状に形成され、前記複数のアンテナは、前記載置面に対して各アンテナを並列配置可能な大きさの正方形状で形成され、前記筐体のうち前記載置面の裏面に、前記複数のアンテナのそれぞれの前記中心側と前記遠心側の対角を篏合して固定する、前記複数のアンテナと同数の複数組の篏合部が設けられ、前記複数組の篏合部は、設置される前記アンテナの中央側、かつ、前記載置面と反対側に突出する段差部が設けられ、前記中心側の前記篏合部に設けられる前記段差部の裏面からの高さが、前記遠心側の前記篏合部に設けられる前記段差部の裏面からの高さより大きくなるよう形成される構成でもよい。

【0012】

この態様によれば、各アンテナの電波受信方向を載置面の中心の方向へ傾斜するようにより確実に配置することができ、載置面の中心側でそれぞれの電波放射範囲が重なるように、より確実に配置することができる。

【0013】

本発明の実施形態の他の観点に係る無線タグ読取装置では、前記アンテナ部と前記読取制御部との間に設けられ、前記複数のアンテナから放射される電波が前記読取制御部に伝わるのを遮蔽する遮蔽部を備える構成でもよい。

【0014】

この態様によれば、アンテナ部と読取制御部とが、遮蔽部に対して区分して配置されるので、アンテナ部の各アンテナから放射される電波が読取制御部に伝わるのを良好に遮蔽することができる。

【0015】

本発明の実施形態の他の観点に係る無線タグ読取装置では、前記読取制御部は、前記アンテナ部の動作を制御する制御基板を有し、前記遮蔽部は、金属板製の遮蔽プレートであり、前記遮蔽プレートは、前記複数のアンテナを挟んで前記載置面と反対側にて前記複数のアンテナの全体を覆う第１部分と、前記制御基板より前記載置面側にて前記制御基板の全体を覆う第２部分と、前記第１部分と前記第２部分とを連結する第３部分とを有し、前記第１部分及び前記第２部分が前記載置面と平行に配置され、前記第１部分の前記載置面との距離が、前記第２部分より大きくなるよう配置され、前記第３部分が、前記第１部分と前記第２部分に対して直角に配置される構成でもよい。

【0016】

この態様によれば、アンテナ部の各アンテナと、読取制御部の制御基板とが、板状の遮蔽プレートに対して上側と下側に区分して配置できる。また、遮蔽プレートの第１部分の位置を第２部分の位置より下方に配置する構成により、各アンテナをより下方に配置でき、かつ、制御基板をより上方に配置することができるので、各アンテナと制御基板の上下方向の位置が重畳するように配置することが可能となる。これにより、電波遮蔽性能を維持しつつ、筐体の高さ方向の寸法を縮小することが可能となり、無線タグ読取装置をさらに小型化できる。

【0017】

本発明の実施形態の他の観点に係る無線タグ読取装置では、前記読取制御部は、前記アンテナ部を介して前記無線タグに情報を書き込む機能を有する構成でもよい。

【0018】

この態様によれば、無線タグの情報の読み取りと書き込みの両方を行うことが可能となるので、無線タグ読取装置がさまざまな用途に対応可能となり、汎用性を向上できる。

【発明の効果】

【0019】

本開示によれば、無線タグの読取性能を向上でき、かつ装置の小型化が図れる無線タグ読取装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】実施形態に係る無線タグ読取装置の斜視図

【図2】図１に示す無線タグ読取装置を上側から視た平面図

【図3】図１に示す無線タグ読取装置を下側から視た平面図

【図4】図１に示す無線タグ読取装置を前方側から視た正面図

【図5】図１に示す無線タグ読取装置を後方側から視た背面図

【図6】図１に示す無線タグ読取装置をアンテナ部側から視た側面図

【図7】図１に示す無線タグ読取装置を読取制御部側から視た側面図

【図8】図１に示す無線タグ読取装置の分解斜視図

【図9】図８中の上カバーを下側から視た斜視図

【図10】図９に示す篏合部に１つのアンテナを篏合させた状態を示す斜視図

【図11】図２中のＡ－Ａ断面図

【図12】図２中のＢ－Ｂ断面図

【図13】無線タグ読取装置を含む無線タグ読取システムの構成図

【図14】無線タグ読取システムの使用時の状態を示す上方から視た平面図

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

【0022】

なお、以下の説明において、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに垂直な方向である。Ｘ方向及びＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向である。Ｘ方向は、無線タグ読取装置１の左右方向であり、アンテナ部１１及び読取制御部１２の配列方向である。Ｙ方向は、無線タグ読取装置１の前後方向である。また、以下では説明の便宜上、Ｚ正方向側を上側、Ｚ負方向側を下側とも表現する場合がある。

【0023】

＜無線タグ読取装置１の外部構成＞
図１は、実施形態に係る無線タグ読取装置１の斜視図である。図２は、図１に示す無線タグ読取装置１を上側から視た平面図である。図３は、図１に示す無線タグ読取装置１を下側から視た平面図（底面図）である。図４は、図１に示す無線タグ読取装置１を前方側から視た正面図である。図５は、図１に示す無線タグ読取装置１を後方側から視た背面図である。図６は、図１に示す無線タグ読取装置１をアンテナ部１１側から視た側面図である。図７は、図１に示す無線タグ読取装置１を読取制御部１２側から視た側面図である。

【0024】

なお、図２中に図示されている点線や二点鎖線は、装置の内部構造を説明するために便宜上追記したものであり、装置表面の模様ではない。図２中の点線は、装置の内部要素を示し、二点鎖線は断面線を示す。

【0025】

図１に示すように、無線タグ読取装置１は、その外観が単一の筐体２で構成されている。筐体２は、上下方向の寸法が相対的に薄い略直方体形状で形成されている。すなわち、図１～図７に示すように、筐体２は、無線タグ読取装置１が机などの作業面上に設置された使用時に、鉛直上方（Ｚ正方向）を向く上面２Ａと、鉛直下方（Ｚ負方向）を向く下面２Ｂと、前方（Ｙ負方向）を向く前面２Ｃと、後方（Ｙ正方向）を向く背面２Ｄと、正面から視たときの幅方向右方向（Ｘ正方向）を向くアンテナ部側側面２Ｅと、正面から視たときの幅方向左方向（Ｘ負方向）を向く読取制御部側面２Ｆと、を有する。

【0026】

無線タグ読取装置１は、無線タグが貼付される被測定物が所定位置に載置された状態で、これらの無線タグから情報を読み取る装置である。本実施形態では、無線タグの一例としてＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ１０６を挙げ、複数のＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３ＤによってＲＦＩＤタグ１０６から情報を読み取る構成を例示する。また、本実施形態の無線タグ読取装置１は、採血管１０５などの医療用検体を収容する長尺状の容器の所定位置にＲＦＩＤタグ１０６が貼付され、これらのＲＦＩＤタグ１０６の情報を読み取る構成を例示する。また、本実施形態の無線タグ読取装置１は、被測定物として、上述の採血管１０５を１００本設置可能なラック１０４を所定位置に設置して、各採血管１０５に貼付されるＲＦＩＤタグ１０６から纏めて情報の読み取りを行う構成を例示する（図１３、図１４参照）。このため、本実施形態の無線タグ読取装置１は、「採血管リーダ」や「病院検体用ＲＦＩＤリーダ」とも表現できる。

【0027】

図１、図２、図４、図５、図６に示すように、無線タグ読取装置１は、ＲＦＩＤタグ１０６が貼付される被測定物が載置される所定位置として、筐体２の上面２Ａに載置面２３を備える。載置面２３は、無線タグ読取装置１の使用時に水平面となるような平面で形成されるのが好ましい。載置面２３の平面視の形状は、被測定物の形状に合わせて任意の形状で形成されればよく、本実施形態では後述のラック１０４の外形に合わせて正方形状に形成されている。また、図１、図２に示すように、本実施形態では、載置面２３は、一方の対辺がＸ方向と平行となり、他方の対辺がＹ方向と平行となるよう形成される。なお、本実施形態で用いる「正方形」とは、略正方形を含み、隣接する２辺の長さが若干異なる場合、あるいは隣接する角が正確な直角でない場合等を含む。

【0028】

図１～図７に示すように、無線タグ読取装置１は、アンテナ部１１と読取制御部１２とを備える。アンテナ部１１は、載置面２３に載置されているＲＦＩＤタグ１０６から情報を読み取る。読取制御部１２は、アンテナ部１１の動作を制御する。特に本実施形態では、アンテナ部１１及び読取制御部１２は、単一の筐体２に収容される。図１、図２、図４、図５に示すように、本実施形態では、アンテナ部１１と読取制御部１２とは正面から視たときの左右方向（Ｘ方向）に隣接して並列配置されており、右側（Ｘ正方向側）にアンテナ部１１が配置され、左側（Ｘ負方向側）に読取制御部１２が配置されている。

【0029】

また、図１、図２、図４、図５、図６に示すように、筐体２のうちアンテナ部１１と読取制御部１２との境界部分には、Ｙ方向に沿って段差面２４が形成されている。筐体２の上面２Ａは、読取制御部１２のほうがアンテナ部１１より上方（Ｚ正方向）に突出するように形成されている。また、アンテナ部１１の上面全体は載置面２３となっている。すなわち、上面２Ａに形成される段差面２４は、載置面２３の方向（Ｘ正方向）を向くように形成されており、正方形状の載置面２３のＸ負方向側の一辺に沿って形成されている。

【0030】

また、筐体２の上面２Ａには、アンテナ部１１の背面側（Ｙ正方向側）の端部、すなわち、正方形状の載置面２３のＹ正方向側の一辺に沿って、載置面２３から上方に立設し、かつ、Ｘ方向に沿って延在する筋状の凸部２５が設けられている。

【0031】

これらの段差面２４と凸部２５は、「載置面２３の外縁部の少なくとも一部に設けられる、載置面２３から突出して形成され、載置面２３に載置される被測定物（ラック１０４）と当接可能な位置決め部」として機能する。より詳細には、位置決め部は、載置面２３が正方形状の場合には、載置面２３の少なくとも二辺に沿って設けられるのが好ましい。本実施形態では、位置決め部としての段差面２４と凸部２５は、正方形状の載置面２３の四辺のうち、隣接するＹ正方向側の一辺と、Ｘ負方向側の一辺の二辺に沿って設けられている。

【0032】

本実施形態では、このような位置決め部としての段差面２４と凸部２５を設けることによって、ラック１０４を載置面２３上に載置する際には、ラック１０４の正方形状の外形の二辺が段差面２４と凸部２５とに突き当たるようにすれば、載置面２３とラック１０４との相対的な位置関係を容易に一定にできる。すなわち、後述するアンテナ部１１の各アンテナ３Ａ～３Ｄとラック１０４上のＲＦＩＤタグ１０６との相対的な位置関係が一定化するように正確かつ容易に位置決めできる。したがって、無線タグ読取装置１の使用時に、被測定物の設置を容易にできると共に、ＲＦＩＤタグの読取性能も安定化できる。

【0033】

また、従来の無線タグ読取システムでは、無線タグとの情報の読み書きを行うアンテナ部と、アンテナ部の動作を制御するリーダライタとが別装置で構成されていたので、装置接続用などの付属品が多い、システム全体の設置面積が大きいなどの問題がある。これに対して本実施形態では、アンテナ部１１と読取制御部１２とを、単一の筐体２に収容する構成をとるので、この構成により従来システムの上記の問題を解決でき、装置の小型化を図ることができる。このように、本実施形態の無線タグ読取装置１は、装置の小型化を図れ、かつ、被測定物の設置を容易にできる。

【0034】

また、本実施形態では、位置決め部としての段差面２４と凸部２５は、矩形状の載置面２３の二辺に沿って設けられる。なお、本実施形態で用いる「矩形」とは、略矩形を含み、対辺の長さが若干異なる場合、あるいは隣接する角が正確な直角でない場合等を含む。

【0035】

この構成により、ラック１０４を載置面２３上に載置する際には、ラック１０４の正方形状の外形の二辺が段差面２４と凸部２５とに突き当たるようにすれば、載置面２３とラック１０４との相対的な位置関係をより確実に、かつ、容易に一定にできる。

【0036】

また、本実施形態では、位置決め部のうち載置面２３の一辺に該当する部分は、筐体２のうちアンテナ部１１と読取制御部１２との境界部分に形成される段差面２４である。この構成により、アンテナ部１１と読取制御部１２とを一体化するために生じた段差面２４を位置決め部として流用できるので、位置決め専用の要素を筐体２の表面に追加形成する手間を省け、筐体２の形状を簡略化でき、製作容易性を向上できる。

【0037】

図５に示すように、筐体２の背面２Ｄのうち、読取制御部１２の部分には、ケーブル接続部２８が設けられる。ケーブル接続部２８は、例えばＵＳＢケーブル１０３を接続可能であり、読取制御部１２の内部の制御基板５と、ＵＳＢケーブル１０３のＰＣ１０１などの外部機器とを通信可能に接続することができる（図１３参照）。

【0038】

＜無線タグ読取装置１の内部構成＞
図８は、図１に示す無線タグ読取装置１の分解斜視図である。図９は、図８中の上カバー２１を下側から視た斜視図である。図１０は、図９に示す篏合部２６Ａ、２６Ｂに１つのアンテナ３Ａを篏合させた状態を示す斜視図である。図１１は、図２中のＡ－Ａ断面図である。すなわち、図１１は、正方形状の載置面２３の対角線に沿ったアンテナ部１１の断面図である。図１２は、図２中のＢ－Ｂ断面図である。すなわち、図１２は、正方形状の載置面２３のＸ方向の辺の延在方向に沿った断面図であり、かつ、読取制御部１２の内部の制御基板５を通過する断面線に沿った断面図である。

【0039】

図８に示すように、筐体２は、上カバー２１と下カバー２２とを有する。上カバー２１は、載置面２３、段差面２４、凸部２５などが設けられる上面２Ａを含む部分である。下カバー２２は、下面２Ｂを含む部分である。上カバー２１と下カバー２２とは、例えば上カバー２１の外形枠の下端部と、下カバー２２の外形枠の上端部とが篏合して一体的に組み立てられて、さらにネジ締結などにより連結固定されて、筐体２を形成することができる。

【0040】

筐体２の内部には、４つのＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄと、遮蔽プレート４と、制御基板５とが内蔵される。

【0041】

ＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄは、載置面２３上に載置されたＲＦＩＤタグ１０６から情報を読み取る。なお、ＲＦＩＤタグ１０６とＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄとの間の通信は、通信距離を考慮すると短距離通信に適するＨＦ帯を用いるのが好ましいが、タグのＩＣチップの小型化に有利なＵＨＦ帯を用いてもよい。また、ＲＦＩＤタグ１０６は、ＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄから放射された電波により駆動するパッシブタグでもよいし、内部電源により駆動して通信するアクティブタグでもよい。

【0042】

上述のように、本実施形態では載置面２３は正方形状に形成される。このため、ＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄも、載置面２３に対して各アンテナを並列配置可能な大きさの正方形状で形成される。また、各ＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄは、載置面２３の中心Ｃまわりの周方向に沿って配置される。

【0043】

ここで、４つのＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄの配置について図２を参照してさらに説明する。図２に示すように、載置面２３の中心Ｃを通り、Ｘ軸、Ｙ軸にそれぞれ平行なＸ１軸、Ｙ１軸を設定する。このとき、載置面２３は、Ｘ１軸及びＹ１軸を含む二次元平面となり、Ｘ１軸及びＹ２軸により第１～第４象限の４つの領域に区分できる。このとき、ＲＦＩＤアンテナ３Ａが第１象限に配置され、ＲＦＩＤアンテナ３Ｂが第２象限に配置され、ＲＦＩＤアンテナ３Ｃが第３象限に配置され、ＲＦＩＤアンテナ３Ｄが第４象限に配置されるのが好ましい。また、各ＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄは、中心Ｃ側のＸ１軸及びＹ１軸と、遠心側の載置面２３の外形の正方形状の各辺と略等距離に配置されるのが好ましい。また、各ＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄの読取可能範囲は、少なくとも各アンテナが配置される各象限の領域を含むように設定されるのが好ましい。

【0044】

これらの構成により、アンテナ部１１の読取可能範囲が載置面２３の全体に亘るように設定しやすくできる。なお、本実施形態で用いる「正方形状」とは、必ずしも四辺の長さが同一の正方形であることには限定されず、上述の載置面２３の４つの象限の区分や、各アンテナの各象限への配置などの条件を満たすことができる範囲で、一方の対辺と他方の対辺の長さに差異がある形状まで含むものとする。

【0045】

また、本実施形態ではアンテナ部１１が４個のＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄを有する構成を例示しているが、載置面２３の全体に亘ってＲＦＩＤタグ１０６から情報を読み取ることが可能であればよく、ＲＦＩＤアンテナの個数は例えば３個以下でも５個以上でもよい。例えば載置面２３の形状や大きさと、各アンテナの読取可能範囲との関係などに応じて任意の複数個であってよい。

【0046】

図９に示すように、筐体２の上カバー２１のうち載置面２３の裏面の部分２１Ａには、複数のアンテナ３Ａ～３Ｄと同数の複数組（本実施形態では４組）の篏合部２６Ａ、２６Ｂが設けられる。各組の篏合部２６Ａ、２６Ｂは、４つのＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄのそれぞれの、載置面２３の中心Ｃ側と、載置面２３の正方形の各角部側（遠心側）の対角を篏合して固定する。図９の例では、一方の篏合部２６Ａが載置面２３の中心Ｃ側に配置され、他方の篏合部２６Ｂが載置面２３の遠心側に配置されている。各篏合部２６Ａ、２６Ｂは、裏面２１ＡからＺ負方向側に突出して形成される。各篏合部２６Ａ、２６Ｂの形状は、Ｚ方向から視たときに略Ｌ字状であり、篏合される各アンテナ３Ａ～３Ｄの対角部分を篏合可能な形状で形成されている。

【0047】

そして特に本実施形態では、ＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄは、載置面２３の中心Ｃ側でそれぞれの電波放射範囲が重なるように配置される。図１１では４つのＲＦＩＤアンテナのうち載置面２３の対角線方向に配置される２つのＲＦＩＤアンテナ３Ｂ、３Ｄを図示している。図１１の例を参照すると、各ＲＦＩＤアンテナ３Ｂ、３Ｄは、各アンテナ３Ｂ、３Ｄの主面の法線方向に指向性を有し、各アンテナ３Ｂ、３Ｄから法線方向に沿った上方に、電波を受信可能な方向１３Ｂ、１３Ｄを有する。そして、本実施形態では、各ＲＦＩＤアンテナ３Ｂ、３Ｄは、これらの電波受信方向１３Ｂ、１３Ｄが載置面２３の中心Ｃの方向へ傾斜するように配置されている。

【0048】

なお、図１１には図示されていない他の２つのＲＦＩＤアンテナ３Ａ、３Ｃについても同様である。また、各ＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄの電波受信方向の、載置面２３の中心軸Ｃに対する傾斜角度は、例えば２度である。

【0049】

このようにＲＦＩＤアンテナを配置するための構成として、本実施形態では、各ＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄは、載置面２３の中心Ｃ側の載置面２３との距離が、載置面２３の遠心側より大きくなるように傾斜して設置される。具体的には、図９に示すように、上述の複数組の篏合部２６Ａ、２６Ｂには、設置される各アンテナ３Ａ～３Ｄの主面の中央側、かつ、載置面２３と反対側（Ｚ負方向側）に突出する段差部２７Ａ、２７Ｂがそれぞれ設けられる。そして、中心Ｃ側の篏合部２６Ａに設けられる段差部２７Ａの裏面２１Ａからの高さｈ１が、遠心側の篏合部２６Ｂに設けられる段差部２７Ｂの裏面２１Ａからの高さｈ２より大きくなるよう形成される。

【0050】

このような段差部２７Ａ、２７Ｂを設けることにより、篏合部２６Ａ、２６ＢにＲＦＩＤアンテナを篏合したときには、図１０に示すように、各篏合部２６Ａ、２６Ｂにおいて、ＲＦＩＤアンテナ３Ａの中心Ｃ側の角部３Ａ１が段差部２７Ａと当接し、遠心側の角部３Ａ２が段差部２７Ｂと当接する。上述のように、段差部２７Ａの高さｈ１が段差部２７Ｂの高さｈ２より大きいので、ＲＦＩＤアンテナ３Ａの中心Ｃ側の角部３Ａ１が篏合部２６ＡからＺ負方向側にはみ出る部分の寸法ｈ３は、ＲＦＩＤアンテナ３Ａの遠心側の角部３Ａ２が篏合部２６Ｂからはみ出る部分の寸法ｈ４より大きくなる。これにより、ＲＦＩＤアンテナ３Ａの主面の法線方向が載置面２３の中心Ｃ側へ傾斜するように、ＲＦＩＤアンテナ３Ａは篏合部２６Ａ、２６Ｂに篏合された状態となる。

【0051】

他の３つのＲＦＩＤアンテナ３Ｂ～３Ｄに関しても、図１０に示すＲＦＩＤアンテナ３Ａと同様の状態で篏合部２６Ａ、２６Ｂに取り付けられる。図１１には、２つのＲＦＩＤアンテナ３Ｂ、３Ｄが傾斜して設置されている状態が示される。この結果、各ＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄは、これらの電波受信方向（図１１の１３Ｂ，１３Ｄ）を載置面２３の中心Ｃの方向へ傾斜するようにより確実に配置することができ、載置面２３の中心Ｃ側でそれぞれの電波放射範囲が重なるように、より確実に配置することができる。

【0052】

ここで、本実施形態に対する比較例として、所定方向に指向性を有する複数のＲＦＩＤアンテナを、本実施形態とは異なり載置面２３と平行な同一平面上に配置して、指向性を同一方向とした場合を考える。

【0053】

一般に、ＲＦＩＤアンテナとは、ＲＦＩＤタグを効率良く読み取れるように電波を一定の方向に集束させる仕組みで作製される。このようなＲＦＩＤアンテナの読取性能を示す指標としてアンテナ利得が用いられる場合が多い。アンテナ利得とは、電波を一方向に集束させた時と収束させなかった時の効率性の差を表しており、電波を受信する場合の効率性を数値化したものである。アンテナ利得の数値（ｄＢ）は、数値が高いほど性能が良いことを意味し、電波をキャッチしやすくなる。

【0054】

また、一般的なＲＦＩＤアンテナは、各アンテナの中心付近のアンテナ利得が外側より外周側より高くなり、アンテナの主面全体にわたってアンテナ利得にムラがある場合が多い。このため、比較例の場合、載置面２３上では各アンテナの中央部のアンテナ利得が相対的に高くなり、複数のアンテナ同士の中間の位置となる載置面２３の中央部のアンテナ利得は相対的に低くなると考えられる。したがって、比較例の場合、載置面２３の中央部の受信感度が、各アンテナの中央部と比較して相対的に悪いと考えられる。

【0055】

また、載置面２３において被測定物が載置される場所は載置面２３の中央部である場合が多いと考えられる。このため、比較例においてアンテナ部１１の受信感度を高めようとすると、複数のＲＦＩＤアンテナを大型化して、各アンテナの出力を高めて、載置面２３の中央部のアンテナ利得を相対的に高くする必要がある。つまり、比較例では所望の読取性能を担保するために装置全体の体格を大型化することになる。

【0056】

これに対して本実施形態では、複数のＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄを、載置面２３の中心Ｃ側でそれぞれの電波放射範囲が重なるように配置する構成、すなわち、複数のＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄの指向性を載置面２３の中心Ｃ側にずらす構成をとる。この構成によって、載置面２３の中心Ｃを含む中央部分のアンテナ利得の低減を抑制することが可能となるので、比較例よりも小型のアンテナを用いても、載置面２３の中央部のアンテナ利得を比較例と同等にできる。したがって、所望の読取性能を実現するために適用するＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄを小型化できる。

【0057】

さらに、載置面２３の中心Ｃを含む中央部分のアンテナ利得を相対的に高くできるので、載置面２３の全体に亘ってアンテナ利得をより均一化でき、載置面２３上におけるＲＦＩＤタグ１０６の読取性能を向上できる。この結果、本実施形態の無線タグ読取装置１は、ＲＦＩＤタグ１０６の読取性能を向上でき、かつ装置の小型化が図れる。

【0058】

また、本実施形態では、複数のＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄは、載置面２３の中心Ｃまわりの周方向に沿って配置され、かつ、中心Ｃ側の載置面２３との距離ｈ１が、載置面２３の遠心側の距離ｈ２より大きくなるように傾斜して設置される。この構成により、各ＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄの電波受信方向を載置面２３の中心Ｃの方向へ傾斜するように配置することが可能となるので、複数のＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄの電波放射範囲が、載置面２３の中心Ｃ側でより確実に重なるように配置することができ、ＲＦＩＤタグ１０６のより一層の読取性能の向上と、装置のより一層の小型化が図れる。

【0059】

図８、図１２に示すように、遮蔽プレート４（遮蔽部）は、アンテナ部１１と読取制御部１２との間に設けられ、複数のＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄから放射される電波が読取制御部１２の制御基板５に伝わるのを遮蔽する。なお、遮蔽プレート４は、例えば金属板製であるが、電波遮蔽性能を有するものであれば金属以外の材質で形成してもよい。

【0060】

制御基板５は、読取制御部１２の主要部であり、アンテナ部１１の動作を制御する。

【0061】

遮蔽プレート４は、アンテナ部１１に配置される第１部分４１と、読取制御部１２に配置される第２部分４２と、アンテナ部１１と読取制御部１２との境界部分に配置される第３部分４３とを有する。

【0062】

第１部分４１は、複数のアンテナ３Ａ～３Ｄを挟んで載置面２３と反対側（Ｚ負方向側）にて、複数のアンテナ３Ａ～３Ｄの全体を覆うよう配置される。第２部分４２は、制御基板５より載置面２３側にて制御基板５の全体を覆うよう配置される。第３部分４３は、第１部分４１と第２部分４２とを連結する。

【0063】

さらに、第１部分４１及び第２部分４２は載置面２３と平行に配置される。第１部分４１の載置面２３との距離が、第２部分４２より大きくなるよう配置される。これにより、第１部分４１及び第２部分４２のＺ方向の位置に格差が生じるため、第３部分４３が、第１部分４１と第２部分４２に対して直角に配置される。なお、本実施形態で用いる「直角」とは、略直角を含み、正確な直角でない場合等を含む。

【0064】

このような遮蔽プレート４を設けることにより、アンテナ部１１の各ＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄと、読取制御部１２の制御基板５とが、板状の遮蔽プレート４に対して上側と下側に区分して配置される。これにより、アンテナ部１１のＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄから放射される電波が読取制御部１２の制御基板５に伝わるのを良好に遮蔽することができる。

【0065】

また、遮蔽プレート４を第１部分４１、第２部分４２、第３部分４３を有する構成とし、第１部分４１のＺ方向の位置を第２部分４２の位置より下方に配置する構成とする。この構成により、ＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄをより下方に配置でき、かつ、制御基板５をより上方に配置することができるので、ＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄと制御基板５のＺ方向の位置が重畳するように配置することが可能となる。これにより、電波遮蔽性能を維持しつつ、筐体２の高さ方向（Ｚ方向）の寸法を縮小することが可能となり、無線タグ読取装置１をさらに小型化できる。

【0066】

なお、ＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄを載置面２３の中心Ｃ側でそれぞれの電波放射範囲が重なるように配置することが可能であれば、ＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄの設置構造は上記の図９～図１１に例示したものに限られない。例えば、遮蔽プレート４の上面に篏合部２６Ａ、２６Ｂや段差部２７Ａ、２７Ｂと同様の要素を設けて、遮蔽プレート４にＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄを固定する構成や、篏合部２６Ａ、２６Ｂや段差部２７Ａ、２７Ｂを設けずに、上カバー２１の裏面２１Ａに傾斜面を設け、ＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄの主面がこの傾斜面上に載置するようにテープなど貼り付ける構成や、ＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄの一対の主面を平行配置せずに一方を他方に対して傾斜させる形状として、傾斜するほうの主面を上カバー２１の裏面２１Ａや遮蔽プレート４の上面に接着する構成、などが挙げられる。また、載置面２３が正方形状以外の形状である場合には、少なくとも各アンテナが載置面の中心側に傾斜するように、例えば対辺を篏合するなど、アンテナの一対の対角（例えば図１０の対角３Ａ１、３Ａ２）以外を篏合固定する構成でもよい。

【0067】

＜無線タグ読取装置１の使用例＞
図１３は、無線タグ読取装置１を含む無線タグ読取システム１００の構成図である。図１４は、無線タグ読取システム１００の使用時の状態を示す上方から視た平面図である。

【0068】

上述のように、ここでは無線タグ読取装置１の被測定物として、採血管１０５を１００本設置可能なラック１０４を所定位置に設置して、各採血管１０５に貼付されるＲＦＩＤタグ１０６から纏めて情報の読み取りを行う構成を例示して説明する。ラック１０４は、例えば図１３に示すように上面及び底面が載置面２３と略同一面積の正方形で形成される直方体形状であり、上面に１００本の採血管１０５を個別に設置可能な１００個の孔部１０４Ｃを有する。

【0069】

図１３に示すように、本実施形態に係る無線タグ読取装置１は、無線タグ読取システム１００の一要素として用いられる。無線タグ読取システム１００は、無線タグ読取装置１と、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）１０１と、電波吸収体囲い１０２と、ＵＳＢケーブル１０３と、を備える。

【0070】

無線タグ読取装置１は、電波吸収体囲い１０２の内部に設置される。電波吸収体囲い１０２は、図１３、図１４に示すように、底板１０２Ａと、一対の側板１０２Ｂ、１０２Ｃと、背板１０２Ｄとを有する。底板１０２Ａの形状は、無線タグ読取装置１の筐体２の下面２Ｂと同様の矩形状であり、かつ、下面２Ｂの全体が外縁より内部に収まる大きさで形成されている。側板１０２Ｂ、１０２Ｃは、それぞれ底板１０２Ａの矩形状の外縁のうちＸ方向の対辺の部分に沿って下端が接続され、鉛直上方に立設されている。背板１０２Ｄは、底板１０２Ａの矩形状の外縁のうちＹ正方向側の一辺の部分に沿って下端が接続され、鉛直上方に立設されている。

【0071】

図１３に示すように、一対の側板１０２Ｂ、１０２Ｃと、背板１０２Ｄは、Ｚ方向の高さ寸法が揃えられて形成されている。背板１０２Ｄの形状は、例えば幅方向（Ｘ方向）が長辺、高さ方向（Ｚ方向）が短辺の長方形である。一対の側板１０２Ｂ、１０２Ｃの形状は、例えば前後方向（Ｙ方向）が長辺、高さ方向（Ｚ方向）が短辺の長方形状であり、前端かつ上端の角部が面取りされた形状である。背板１０２Ｄは、Ｘ方向両端の短辺の部分で一対の側板１０２Ｂ、１０２ＣのそれぞれのＹ正方向側の短辺と接続されている。

【0072】

したがって、電波吸収体囲い１０２は、側方と後方は側板１０２Ｂ、１０２Ｃと背板１０２Ｄによって高さ方向の部分が遮蔽されているが、前方の高さ方向の部分と上方は遮蔽されない構成をとる。このように前方と上方が解放されているため、無線タグ読取装置１の内部への設置作業が容易である。電波吸収体囲い１０２の各部は、プラスチックや電波シールド材で形成され、外部から伝播される電波を吸収して、囲い１０２の内部への進入を防止する。

【0073】

ＵＳＢケーブル１０３は、ＰＣ１０１と無線タグ読取装置１とを通信可能に接続する。また、電波吸収体囲い１０２の内部に設置されている無線タグ読取装置１と、外部のＰＣ１０１とを接続するための構造として、例えば図１３に示すように、電波吸収体囲い１０２の側板１０２Ｂと背板１０２Ｄとの接続部分において、上端から下方に所定長の切り欠き部１０２Ｅが設けられている。ＵＳＢケーブル１０３は、この切り欠き部１０２Ｅを通されて電波吸収体囲い１０２の外部から内部へ導入される。切り欠き部の幅寸法は、少なくともＵＳＢケーブル１０３の径より大きければよい。切り欠き部の高さ方向の深さ寸法は、電波吸収体囲い１０２の上端部と、無線タグ読取装置１のケーブル接続部２８（図５参照）との高さ方向の位置関係に応じて適宜設定できる。

【0074】

なお、ＰＣ１０１と無線タグ読取装置１との接続にはＵＳＢケーブル以外のケーブルを用いてもよい。また、ＵＳＢケーブル１０３を波吸収体囲い１０２の外部から内部へ導入する構造は切り欠き部１０２Ｅ以外でもよい。例えば、電波吸収体囲い１０２の底板１０２Ａと、一対の側板１０２Ｂ、１０２Ｃと、背板１０２Ｄのいずれかに、ＵＳＢケーブル１０３を通す穴を設けてもよい。また、電波吸収体囲い１０２の構成は、図１３、図１４に例示する構成に限られず、少なくとも内部に設置される無線タグ読取装置１への外部からの電波の伝播を遮蔽できる構成であればよい。

【0075】

ＰＣ１０１は、無線タグ読取装置１の動作を制御し、無線タグ読取装置１により読み取られたＲＦＩＤタグ１０６の情報を取得して保存する。なお、ＰＣ１０１の代わりに、サーバーや専用機、制御基板などの他の制御装置を適用してもよい。

【0076】

ＰＣ１０１は、物理的には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、主記憶装置であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、通信モジュール、補助記憶装置、などを含むコンピュータシステムとして構成することができる。上述したＰＣ１０１の各機能は、ＣＰＵやＲＡＭなどに所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵの制御のもとで各種ハードウェアを動作させると共に、ＲＡＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。

【0077】

次に無線タグ読取システム１００の動作について説明する。

【0078】

第１段階では、図１３左下に示すように、無線タグ読取装置１は、電波吸収体囲い１０２の内部に設置され、ＵＳＢケーブル１０３を介してＰＣ１０１と通信可能に接続される。

【0079】

第２段階では、図１３右上に示すように、ＲＦＩＤタグ１０６が所定位置に貼付されている採血管１０５がラック１０４の各孔部１０４Ｃに設置される。ラック１０４には、例えば図１３に示すように１００本の採血管１０５を設置できる。

【0080】

第３段階では、図１３に矢印Ａで示すように、採血管１０５が設置されたラック１０４が、無線タグ読取装置１の載置面２３に載置される。このとき、図１４に示すように、ラック１０４の４つの側面のうちＸ負方向側の一の側面１０４Ａが、無線タグ読取装置１の上面２Ａの段差面２４と当接する。また、この側面１０４Ａと直交かつ隣接するＹ正方向側の他の側面１０４Ｂが、無線タグ読取装置１の上面２Ａの凸部２５と当接する。このように、ラック１０４を段差面２４と凸部２５に突き当てるだけで、ラック１０４を載置面２３の所定位置に容易に設置可能となる。これにより、ラック１０４に設置される１００本の採血管１０５と、これらの採血管１０５にそれぞれ貼付されるＲＦＩＤタグ１０６と、無線タグ読取装置１のアンテナ部１１に内蔵される各アンテナ３Ａ～３Ｄとの相対的な位置関係を常に一定にすることができ、読取能力を安定化できる。

【0081】

第４段階では、ＰＣ１０１から操作指令が無線タグ読取装置１の読取制御部１２に送信され、これに応じて読取制御部１２がアンテナ部１１を制御して載置面２３上の各ＲＦＩＤタグ１０６から情報を読み取る。読取制御部１２は、読み取った情報をＰＣ１０１に出力する。ＰＣ１０１は、読取制御部１２から取得した各ＲＦＩＤタグ１０６の情報について、データベース化などの所定の処理を行う。また、ＰＣ１０１は、読取制御部１２から取得した情報に基づき、載置面２３上に設置されたすべてのＲＦＩＤタグ１０６から情報を読み取れたか否かの判定を行う構成としてもよい。この場合、一部のＲＦＩＤタグ１０６からの情報取得に失敗したと判定するとき、ＰＣ１０１は読取制御部１２に再度の読取処理を指示することができる。

【0082】

なお、無線タグ読取装置１の読取制御部１２は、アンテナ部１１を介してＲＦＩＤタグ１０６に情報を書き込む機能を有する構成でもよい。この場合、無線タグ読取システム１００は、上記の第４段階において、載置面２３上の各ＲＦＩＤタグ１０６に情報を書き込む処理を行うこともできる。これにより、ＲＦＩＤタグ１０６の情報の読み取りと書き込みの両方を行うことが可能となるので、さまざまな用途に対応可能となり、汎用性を向上できる。

【0083】

また、無線タグ読取システム１００では、被測定物は上述のラック１０４に設置された採血管１０５のＲＦＩＤタグ１０６に限られず、載置面２３上に載置可能なものであればラック１０４以外の他のものでもよい。例えば検尿カップや輸血パックなど、ＲＦＩＤタグ１０６が貼付されている医療用具を載置面２３に直接載置して読み取りを行うことも可能である。また、被測定物に合わせて載置面２３の形状や、ＲＦＩＤアンテナ３Ａ～３Ｄの個数や配置を適宜変更することも可能である。

【0084】

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

【符号の説明】

【0085】

１ 無線タグ読取装置
２ 筐体
３Ａ～３Ｄ ＲＦＩＤアンテナ
４ 遮蔽プレート（遮蔽部）
４１ 第１部分
４２ 第２部分
４３ 第３部分
５ 制御基板
１１ アンテナ部
１２ 読取制御部
２３ 載置面
２４ 段差面（位置決め部）
２５ 凸部（位置決め部）
２６Ａ、２６Ｂ 篏合部
２７Ａ、２７Ｂ 段差部
１０６ ＲＦＩＤタグ（無線タグ）
Ｃ 載置面の中心

【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13】

【図14】