特許 7332329 ＲＦ通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-15

(45)【発行日】2023-08-23

(54)【発明の名称】ＲＦ通信システム

(51)【国際特許分類】

   G06K 7/10 20060101AFI20230816BHJP

   H04B 5/02 20060101ALI20230816BHJP

   G06K 19/07 20060101ALI20230816BHJP

   G01F 23/284 20060101ALN20230816BHJP

【ＦＩ】

G06K7/10 168

H04B5/02

G06K7/10 240

G06K19/07 200

G06K19/07 230

G06K7/10 276

G01F23/284

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019085132

(22)【出願日】2019-04-26

(65)【公開番号】P2020181445

(43)【公開日】2020-11-05

【審査請求日】2022-03-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000148357

【氏名又は名称】株式会社前川製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】柏崎 耕志

(72)【発明者】

【氏名】駒込 敏弘

(72)【発明者】

【氏名】関野 顕

(72)【発明者】

【氏名】狩俣 昌史

【審査官】田名網 忠雄

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０３３７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２５９４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０１９１９６１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００９－０７０１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１０７８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１４８２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１１－５１６９９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２４８５８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｋ ７／１０

Ｈ０４Ｂ ５／０２

Ｇ０６Ｋ １９／０７

Ｇ０１Ｆ ２３／２８４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

リーダと、
前記リーダの交信範囲内に設けられる第１コイルと、
前記第１コイルに接続された第２コイルと、を備え、
前記リーダ及び前記第１コイルは、前記第２コイルに対して隔壁を隔てて配置され、
前記リーダは、前記第１コイルを介して、前記第２コイルの交信範囲内へのＲＦタグの侵入による第２コイル周辺の磁場の変化を読み取るように構成され、
前記ＲＦタグが設置された検出対象である被検出物がコンベアで構成され、
前記コンベアが正常位置にあるとき、前記ＲＦタグは前記第２コイルの交信範囲内に配置され、前記コンベアが脱線したとき、前記ＲＦタグは前記第２コイルの交信範囲外に配置されるように構成された
ことを特徴とするＲＦ通信システム。

【請求項2】

前記隔壁によって囲まれる前記隔壁の内側空間は、温度、圧力又は雰囲気が前記隔壁の外側と異なる環境にあり、
前記隔壁の内側空間に前記第２コイル及び前記ＲＦタグが配置されると共に、前記隔壁の外側に前記リーダ及び前記第１コイルが配置されることを特徴とする請求項１に記載のＲＦ通信システム。

【請求項3】

前記ＲＦタグが設置された検出対象である被検出物であって、異なる前記被検出物又は同一の前記被検出物の異なる部位に複数の前記ＲＦタグが設けられ、
前記複数のＲＦタグの各々に対応して設けられた複数の前記第２コイルと、
前記複数の第２コイルの各々に接続された複数の前記第１コイルと、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のＲＦ通信システム。

【請求項4】

前記ＲＦタグが設置された検出対象である被検出物であって、異なる前記被検出物又は同一の前記被検出物の異なる部位に複数の前記ＲＦタグが設けられ、
前記複数のＲＦタグの各々に対応して設けられた複数の前記第２コイルと、
前記複数の第２コイルの各々に接続された１個の前記第１コイルと、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のＲＦ通信システム。

【請求項5】

前記複数の第２コイルの各々に接続されたアンテナ導線を結線又は断線させるスイッチを備えることを特徴とする請求項４に記載のＲＦ通信システム。

【請求項6】

前記リーダが前記ＲＦタグから得た情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記情報を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のＲＦ通信システム。

【請求項7】

リーダと、
前記リーダの交信範囲内に設けられる第１コイルと、
前記第１コイルに接続された第２コイルと、を備え、
前記リーダ及び前記第１コイルは、前記第２コイルに対して隔壁を隔てて配置され、
前記リーダは、前記第１コイルを介して、前記第２コイルの交信範囲内へのＲＦタグの侵入による第２コイル周辺の磁場の変化を読み取るように構成され、
前記ＲＦタグを移動可能に支持する支持部材を備え、
前記支持部材は、前記ＲＦタグが設置された検出対象である被検出物の第１状態又は第２状態に応じて前記ＲＦタグを前記第２コイルの交信範囲内又は交信範囲外に配置可能に構成されていることを特徴とするＲＦ通信システム。

【請求項8】

前記支持部材は、軸中心に回動可能に支持された棒状体で構成され、
該棒状体は、一端が前記被検出物に接するように配置され、かつ他端に前記ＲＦタグが装着され、
前記被検出物が第１位置に存在するとき、前記ＲＦタグは前記第２コイルの交信範囲内に配置され、前記被検出物が第２位置に存在するとき、前記ＲＦタグは前記第２コイルの交信範囲外に配置されるように構成されたことを特徴とする請求項７に記載のＲＦ通信システム。

【請求項9】

前記ＲＦタグが設置された検出対象である被検出物がコンベアで構成され、
前記リーダが前記ＲＦタグから得た情報を記憶する記憶部を備え、
複数の前記ＲＦタグが前記コンベアの搬送方向において異なる場所に配置され、
前記複数のＲＦタグの各々は固有の識別番号を保持し、
少なくとも前記複数のＲＦタグの各々の前記固有の識別番号及び配置場所が前記記憶部に記憶されることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載のＲＦ通信システム。

【請求項10】

前記ＲＦタグが設置された検出対象である被検出物がコンベアで搬送される被搬送物であり、
前記ＲＦタグは前記被搬送物に装着されていることを特徴とする請求項７又は８に記載のＲＦ通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ＲＦ通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

冷凍庫で食品を冷凍する場合に、冷凍庫内で食品をコンベアで搬送しながら連続的に冷凍する方法がある。このコンベアのコンベアベルトが軌道から脱線する場合があり、これを検知する方法として、コンベアベルトの傍に近接センサを配置し、近接センサで脱線の有無を検知する方法がある。しかし、冷凍庫内は通常－３０℃以下の極低温に保持され、デフロスト運転時には常温以上まで昇温する大きな温度変化に晒され、冷凍庫内の洗浄時には高湿度環境に晒されている。そのため、近接センサに接続された電源線及び信号線の接続部から水分が侵入し、近接センサが故障する事例が生じている。近接センサが故障すると、コンベアが脱線しても検知できないため、脱線が波及し、ついにはコンベアの駆動装置の過負荷により異常停止する事態となる。この波及した脱線を復旧するためには多くの労力と時間が必要となり、冷凍庫の生産性を低下させる問題がある。

【0003】

そこで、近接センサを用いずに、特許文献１～３に開示されているように、被検出物側に設けられたＲＦタグの情報を誘導電磁界又は電磁波によって非接触で離れた位置にあるリーダに供給可能なＲＦＩＤシステムを採用することが考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平０７－１６８９８５号公報

【文献】特開２０１３－１４２６７５号公報

【文献】特開２０１６－７１４６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、ＲＦ通信システムは、ＲＦタグが電池を搭載しないパッシブタイプのＲＦタグの場合、比較的通信可能距離が長い極超短波（ＵＨＦ）帯の電磁波を用いても、通信エリアが限定されるという問題がある。これによって、リーダライタ側機器の配置に様々な制約が生じる。逆に、電池を搭載するアクティブタイプのＲＦタグの場合、高コストであると共に、形状が大きく電池交換が必要になるため、作業性が低下するという問題がある。
また、ＲＦタグが冷凍温度など温度、圧力等が常温、常圧と大きく異なる過酷な環境下、あるいは人体が生存できない環境下に置かれるとき、ＲＦタグほど耐久性がないリーダ側機器をＲＦタグの近くに配置できないという問題がある。

【0006】

本開示に係る一実施形態は、ＲＦ通信システムにおいて、簡易な手段により通信距離を延長でき、リーダ側機器の配置の自由度を広げることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）一実施形態に係るＲＦ通信システムは、
リーダと、
前記リーダの交信範囲内に設けられる第１コイルと、
前記第１コイルに接続された第２コイルと、を備え、
前記リーダ及び前記第１コイルは、前記第２コイルに対して隔壁を隔てて配置され、
前記リーダは、前記第１コイルを介して、前記第２コイルの交信範囲内へのＲＦタグの侵入による第２コイル周辺の磁場の変化を読み取るように構成される。
なお、本明細書において、「リーダ」とは、ＲＦタグが保有する情報を読み取る機能のみを備えるものを指すが、複数のＲＦタグを用い、個々のＲＦタグを識別するため各ＲＦタグに識別番号を書き込む必要がある通信システムに適用される場合などでは、読み取りだけでなく、ＲＦタグに情報を書き込むことが可能なリーダライタとしての機能を有するものを含むものとする。

【0008】

上記（１）の構成によれば、ＲＦＩＤシステムを採用することで、近接センサが不要になるため、近接センサの故障による検知不能や誤検知をなくすことができる。また、第１コイルと第２コイルとを接続する導線を長くし、第１コイルと第２コイル間の距離を長く取ることで、タグ情報の通信距離を延ばすことができるため、リーダ側機器の配置場所の制約を緩和できる。さらに、第１コイルと第２コイルとを隔壁を隔てて配置することで、ＲＦタグが上記隔壁に囲まれ、作業員が立ち入り困難な場所に配置されても、リーダ側機器を上記隔壁外の作動に適した場所に配置できる。これによって、ＲＦ通信システムの用途を広げることができる。

【0009】

（２）一実施形態では、前記（１）の構成において、
前記隔壁によって囲まれる前記壁の内側空間は、温度、圧力又は雰囲気が前記隔壁の外側と異なる環境にあり、
前記隔壁の内側空間に前記第２コイル及び前記ＲＦタグが配置されると共に、前記隔壁の外側に前記リーダ及び前記第１コイルが配置される。
上記（２）の構成によれば、上記隔壁の内側空間が温度、圧力等が常温、常圧と大きく異なる過酷な環境下、あるいは人体に有害な環境下にあり、ＲＦタグ及び第２コイルがかかる環境下に置かれていても、第１コイルと第２コイルとの距離を延ばすことができるため、リーダ及び第１コイルを上記隔壁外の作動に適した環境下に置くことができる。

【0010】

（３）一実施形態では、前記（１）又は（２）の構成において、
前記ＲＦタグが設置された検出対象である被検出物であって、異なる前記被検出物又は同一の前記被検出物の異なる部位に複数の前記ＲＦタグが設けられ、
前記複数のＲＦタグの各々に対応して設けられた複数の前記第２コイルと、
前記複数の第２コイルの各々に接続された複数の前記第１コイルと、
を備える。
ここで、「ＲＦタグが設置された」とは、ＲＦタグが検出対象である被検出物に直接取り付けられる場合と、該被検出物に非接触でかつ該被検出物の動作に対応して位置変動可能な位置に近接配置される場合とを含むものとする。

【0011】

上記（３）の構成によれば、異なる被検出物又は同一の被検出物の異なる部位に設けられた複数のＲＦタグから、同時に複数の情報を得ることができると共に、第１コイル及び第２コイルを含む独立した複数のコイルアセンブリを備えるため、各々の第１コイルで発生する誘導電流が他のコイルアセンブリの第２コイルに分散されて同じコイルアセンブリの第２コイルに流れる電流量が減少してしまうことはなくなる。従って、各ＲＦタグから送られる情報をリーダが正確に読み取ることができる。

【0012】

（４）一実施形態では、前記（１）又は（２）の構成において、
前記ＲＦタグが設置された検出対象である被検出物であって、異なる前記被検出物又は同一の前記被検出物の異なる部位に複数の前記ＲＦタグが設けられ、
前記複数のＲＦタグの各々に対応して設けられた複数の前記第２コイルと、
前記複数の第２コイルの各々に接続された１個の前記第１コイルと、
を備える。
上記（４）の構成によれば、複数の第２コイルに対して１個の第１コイルを設ければよいので、コイルアセンブリを低コスト化できる。

【0013】

（５）一実施形態では、前記（４）の構成において、
前記複数の第２コイルの各々に接続されたアンテナ導線を結線又は断線させるスイッチを備える。
上記（５）の構成によれば、上記スイッチを備えるため、タグ情報がほしいＲＦタグのみリーダ側と結線させ、その他のアンテナ導線をリーダ側と断線させることができる。これによって、第１コイルで発生した誘導電流はタグ情報がほしい第２コイルのみに流れ、他のアンテナ導線には流れないため、第２コイルと第１コイルとの距離を延ばすことができると共に、スイッチを切り替えることにより複数のＲＦタグから送られるタグ情報をリーダで読み取ることができる。

【0014】

（６）一実施形態では、前記（１）～（５）の何れかの構成において、
前記リーダが前記ＲＦタグから得た情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記情報を表示する表示部と、
を備える。
上記（６）の構成によれば、リーダに送られたタグ情報を上記記憶部に記憶させ、必要に応じて上記表示部に表示させることができる。

【0015】

（７）一実施形態では、前記（１）～（６）の何れかの構成において、
前記ＲＦタグを移動可能に支持する支持部材を備え、
前記支持部材は、前記被検出物の第１状態又は第２状態に応じて前記ＲＦタグを前記第２コイルの交信範囲内又は交信範囲外に配置可能に構成される。
上記（７）の構成によれば、上記支持部材を備えることで、ＲＦタグは、被検出物の第１状態又は第２状態に応じて第２コイルの交信範囲内又は交信範囲外に配置されるため、リーダは、被検出物が第１状態又は第２状態にあることを読み取ることができる。

【0016】

（８）一実施形態では、前記（７）の構成において、
前記支持部材は、軸中心に回動可能に支持された棒状体で構成され、
該棒状体は、一端が前記被検出物に接するように配置され、かつ他端に前記ＲＦタグが装着され、
前記被検出物が第１位置に存在するとき、前記ＲＦタグは前記第２コイルの交信範囲内に配置され、前記被検出物が第２位置に存在するとき、前記ＲＦタグは前記第２コイルの交信範囲外に配置されるように構成される。
上記（８）の構成によれば、棒状体で構成された簡易な支持部材を用いて、リーダは、被検出物が第１位置又は第２位置に存在することを読み取ることができる。

【0017】

（９）一実施形態では、前記（１）～（８）の何れかの構成において、
前記ＲＦタグが設置された検出対象である被検出物がコンベアで構成され、
複数の前記ＲＦタグが前記コンベアの搬送方向において異なる場所に配置されている。
上記（９）の構成によれば、複数のＲＦタグがコンベアの搬送方向において異なる場所に設けられるので、コンベアの搬送方向の広い領域でコンベアの作動情報を得ることができる。

【0018】

（１０）一実施形態では、前記（９）の構成において、
前記コンベアのコンベアベルトが正常位置にあるとき、前記ＲＦタグは前記第２コイルの交信範囲内に配置され、前記コンベアベルトが脱線したとき、前記ＲＦタグは前記第２コイルの交信範囲外に配置されるように構成される。
上記（１０）の構成によれば、コンベアベルトの脱線有無を検出できると共に、アンテナ導線の破線などの異常が発生した時も同様の情報がリーダに供給されるため、アンテナ導線の破線発生も異常発生として検出できる。

【0019】

（１１）一実施形態では、前記（９）又は（１０）の構成において、
前記リーダが前記ＲＦタグから得た情報を記憶する記憶部を備え、
複数の前記ＲＦタグが前記コンベアの搬送方向において異なる場所に配置され、
前記複数のＲＦタグの各々は固有の識別番号を保持し、
少なくとも前記複数のＲＦタグの各々の前記固有の識別番号及び配置場所が前記記憶部に記憶される。
上記（１１）の構成によれば、ＲＦタグから供給されるタグ情報がどの場所に配置されたＲＦタグからのものかをリーダ側で読み取りできる。

【0020】

（１２）一実施形態では、前記（１）～（１１）の何れかの構成において、
前記ＲＦタグが設置された検出対象である被検出物がコンベアで搬送される被搬送物であり、
前記ＲＦタグは前記被搬送物に装着されている。
上記（１２）の構成によれば、ＲＦタグから供給されるタグ情報がどの被検出物から供給されるものかを識別できる。従って、コンベアに設けられたＲＦタグからのタグ情報と照合することで、例えば、被搬送物が食品であるとき、該食品のトレーサビリティなどの品質管理が可能となる。

【発明の効果】

【0021】

幾つかの実施形態によれば、電磁波を用いたＲＦ通信システムを用い、かつ簡易な手段で通信距離を延長できるので、ＲＦタグがリーダ側機器と隔壁で隔てられた場所にあっても、リーダで読み取り可能である。これによって、リーダ側機器の配置の制約を緩和でき、ＲＦ通信システムの用途を広げることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】一実施形態に係るＲＦ通信システムの模式図である。

【図2】一実施形態に係るＲＦ通信システムの模式図である。

【図3】一実施形態に係るＲＦ通信システムの模式図である。

【図4】一実施形態に係るＲＦ通信システムの模式図である。

【図5】一実施形態に係るＲＦタグの支持部材の模式図である。

【図6】コンベアに適用した一実施形態に係るＲＦ通信システムの模式図である。

【図7】コンベアベルトの張力調整装置を示す模式図である。

【図8】図７の張力調整装置に適用されるＲＦ通信システムの模式図である。

【図9】一実施形態に係るＲＦタグの支持部材の模式図である。

【図10】一実施形態に係るＲＦタグの支持部材の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載され又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

【0024】

図１は、一実施形態に係るＲＦ通信システム１０（１０Ａ）を示す。ＲＦ通信システム１０（１０Ａ）は、リーダライタ１２と、コイルアセンブリ１４とを備える。コイルアセンブリ１４は、導電性のアンテナ導線で構成される第１コイル１５及び第２コイル１６を含んで構成される。第１コイル１５及び第２コイル１６は導線で接続され、第１コイル１５はリーダライタ１２の交信範囲内に設けられる。リーダライタ１２及び第１コイル１５は第２コイル１６に対して隔壁１７を隔てて配置される。第２コイル１６は、ＲＦタグ２０が第２コイル１６の交信範囲に侵入可能なようにＲＦタグ２０の近傍に配置される。リーダライタ１２によって発生する磁界により、電磁誘導の原理で第１コイル１５に誘導電流が発生する。この誘導電流が第２コイル１６に流れることによって、逆に第２コイル１６に磁界が発生する。ＲＦタグ２０が第２コイル１６の交信範囲に侵入すると、電力伝送を受け、ＲＦタグ内のＩＣが作動する。これによって生じる第２コイル周辺の磁場の変化をリーダライタ１２が読み取ることによって、リーダライタ１２はＲＦタグ２０がもつ被検出物１８に関する情報を識別できる。

【0025】

上記構成によれば、ＲＦＩＤシステムを用いることで、近接センサが不要になるため、近接センサの故障による検知不能や誤検知をなくすことができる。また、第１コイル１５と第２コイル１６間の距離を長くすることで、タグ情報の通信距離を延ばすことができるため、リーダライタ側機器の配置場所の制約を緩和できる。第１コイル１５及び第２コイル１６間を流れる誘導電流は、第１コイル１５及び第２コイル１６を構成するアンテナ導線の抵抗によって減少するため、第１コイル１５及び第２コイル１６間の距離には限りがある。しかし、特許文献１～３に開示されているように、ＲＦタグ２０とリーダライタ１２との間を電磁波で通信することと比較すると、通信距離を長く延ばすことができる。さらに、第１コイル１５と第２コイル１６とを隔壁１７を隔てて配置することで、被検出物１８及びＲＦタグ２０が隔壁１７に囲まれ、作業員が立ち入り困難な場所に配置されても、リーダライタ側機器を隔壁１７外の作動に適した場所に配置できる。これによって、ＲＦ通信システム１０（１０Ａ）の用途を広げることができる。

【0026】

コイルアセンブリ１４に用いられるアンテナ導線は、例えば、抵抗が小さい銅線、アルミ線等が用いられる。

【0027】

一実施形態では、隔壁１７によって囲まれる隔壁１７の内側空間Ｓｉは、温度、圧力又は雰囲気が隔壁１７の外側と異なる環境にあり、かかる環境下の内側空間Ｓｉに第２コイル１６及びＲＦタグ２０が配置される場合がある。内側空間Ｓｉが冷凍庫など温度、圧力等が常温、常圧と大きく異なる過酷な環境下、あるいは人体に有害な環境下にあっても、通信距離を延ばすことができるので、第１コイル１５及びリーダライタ側機器を隔壁１７の外側の作動に適した環境下に置くことができる。

【0028】

一実施形態では、リーダライタ側機器では、リーダライタ１２に電源２２から電力が供給される。上記実施形態では、ＲＦタグ２０が保有する情報を読み込むだけでなく、ＲＦタグ２０に新たに情報を書き込む機能を有するリーダライタ１２を備えている。しかし、ＲＦタグ２０に情報を書き込む必要がない場合、例えば、１個のＲＦタグ２０のみを用いているため、ＲＦタグ２０に識別番号などの識別情報を書き込む必要がない場合や、複数のＲＦタグ２０を用いていても、すでに各ＲＦタグ２０に識別情報が書き込まれており、今後書き込みを行う必要がない場合などでは、リーダライタ１２の代わりに、読み込みのみの機能をもつリーダを用いてもよい。

【0029】

一実施形態では、ＲＦタグ２０は、電池を搭載しないパッシブタイプを用いる。これによって、低コストで電池交換が不要になり、作業性が低下しない利点がある。

【0030】

一実施形態では、図１に示すように、制御部３０は、リーダライタ１２がＲＦタグ２０から得た情報を記憶するメモリを内蔵するプログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２４と、該メモリに記憶された情報を表示するためのディスプレイ２６（表示部）とを備える。これによって、リーダライタ１２に送られたタグ情報を該メモリに記憶させ、必要に応じて該メモリに記憶された情報をディスプレイ２６に表示させることができる。
一実施形態では、制御部３０は警報器２８を内蔵する。ＰＬＣ２４に内蔵されたメモリに記憶されたタグ情報が被検出物１８の異常を示すとき、警報器２８は警報を発するように構成される。

【0031】

一実施形態では、図２に示すＲＦ通信システム１０（１０Ｂ）において、複数のＲＦタグ２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）が設けられる。複数のＲＦタグ２０は、異なる複数の被検出物１８に設けられ、あるいは、図２に示すように、同一の被検出物１８の異なる部位に設けられる。この実施形態において、複数のＲＦタグ２０に対応して夫々同数の第２コイル１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）が設けられ、かつ複数の第２コイル１６に対して隔壁１７を隔てて夫々同数の第１コイル１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）が接続される。即ち、隔壁１７を隔てて複数の独立したコイルアセンブリ１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）が構成される。

【0032】

この実施形態によれば、異なる被検出物１８又は同一の被検出物１８の異なる部位に設けられた複数のＲＦタグ２０から、同時に複数の情報を得ることができると共に、第１コイル１５及び第２コイル１６を含む独立した複数のコイルアセンブリ１４を備えるため、各々の第１コイル１５で発生する誘導電流が他のコイルアセンブリ１４の第２コイル１６に分散されて同じコイルアセンブリ１４の第２コイル１６に流れる電流量が減少してしまうことはなくなる。従って、各ＲＦタグ２０から送られる情報をリーダライタ１２が正確に読み取ることができる。

【0033】

図２に示す被検出物１８（１８ａ）は、コンベアベルト１９（１９ａ）が上下方向にスパイラル状に配置されたスパイラル型コンベアである。３個のＲＦタグ２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）が夫々上部、中部及び下部のコンベアベルト１９（１９ａ）に設けられ、これら３か所でＲＦタグ２０（２０ａ～２０ｃ）から送られる情報によってコンベアベルト１９（１９ａ）の状態を監視できる。

【0034】

図３及び図４は夫々別な実施形態に係るＲＦ通信システム１０（１０Ｃ、１０Ｄ）を示す。これらの実施形態は、複数のＲＦタグ２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）が、異なる複数の被検出物１８に設けられるか、あるいは、図３及び図４に示すように、同一の被検出物１８の異なる部位に設けられる。また、複数のＲＦタグ２０の夫々に対して複数の第２コイル１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）が設けられるが、ＲＦ通信システム１０（１０Ｂ）と異なる構成は、夫々のコイルアセンブリ１４（１４Ａ、１４Ｂ）は、複数の第２コイル１６（１６ａ～１６ｃ）に対し、隔壁１７を隔てて１個の第１コイル１５が接続されて構成される。
この実施形態によれば、複数の第２コイル１６（１６ａ～１６ｃ）に対して１個の第１コイル１５を設ければよいので、コイルアセンブリ１４（１４Ａ、１４Ｂ）の構成を簡易かつ低コスト化できる。

【0035】

図３に示す実施形態では、図２に示す実施形態と同様に、被検出物１８（１８ａ）はスパイラル状のコンベアベルト１９（１９ａ）を有するスパイラル型コンベアで構成される。３個のＲＦタグ２０（２０ａ～２０ｃ）が夫々上部、中部及び下部のコンベアベルト１９（１９ａ）に設けられており、これら３か所でコンベアベルト１９（１９ａ）の状態を監視できる。

【0036】

図４に示す実施形態では、被検出物１８（１８ａ）は水平方向に沿う搬送面を形成するコンベアベルト１９（１９ｂ）を有するコンベアで構成されている。コンベアベルト１９（１９ｂ）は矢印方向に移動し、３個のＲＦタグ２０（２０ａ～２０ｃ）は夫々コンベアベルト１９（１９ｂ）の搬送方向上流側、中流側及び下流側の３か所に設けられている。従って、これら３か所でコンベアベルト１９（１９ａ）の状態を監視できる。

【0037】

一実施形態では、図３及び図４に示すように、複数のＲＦタグ２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）に対して、夫々複数の第２コイル１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）が設けられ、各第２コイル１６に接続されたアンテナ導線を結線又は断線させるスイッチ３２を備える。この実施形態によれば、スイッチ３２を備えるため、タグ情報がほしいＲＦタグ２０のみ第１コイル１５と結線させ、その他のアンテナ導線を第１コイル１５と断線させることができる。これによって、第１コイル１５で発生した誘導電流はタグ情報がほしい第２コイル１６のみに流れ、他のアンテナ導線には流れないため、第２コイル１６と第１コイル１５との距離を延ばすことができると共に、スイッチを切り替えることにより複数のＲＦタグ２０から送られるタグ情報をリーダライタ１２で読み取ることができる。

【0038】

一実施形態では、図５に示すように、被検出物１８に対応して設けられＲＦタグ２０を移動可能に支持する支持部材３４を備える。支持部材３４は、被検出物１８の第１状態Ａ又は第２状態Ｂに応じてＲＦタグ２０を第２コイル１６の交信範囲Ｒ内又は交信範囲Ｒ外に配置可能に構成される。この実施形態によれば、ＲＦタグ２０は、支持部材３４によって被検出物１８の第１状態Ａ又は第２状態Ｂに応じて第２コイル１６の交信範囲Ｒ内又は交信範囲Ｒ外に配置されるため、リーダライタ１２は、被検出物１８が第１状態Ａ又は第２状態Ｂにあることを読み取ることができる。

【0039】

一実施形態では、図５に示すように、支持部材３４は軸中心に回動可能に支持された棒状体３６で構成される。棒状体３６は、一端が被検出物１８に接するように配置され、かつ他端にＲＦタグ２０が装着される。被検出物１８が第１位置Ａに存在するとき、ＲＦタグ２０は第２コイル１６の交信範囲Ｒ内に配置され、被検出物１８が第２位置Ｂに存在するとき、ＲＦタグ２０は第２コイル１６の交信範囲Ｒ外に配置されるように構成される。
この実施形態によれば、棒状体３６で構成された簡易な支持部材３４を用いて、リーダライタ１２は、被検出物１８が第１位置Ａ又は第２位置Ｂに存在するタグ情報を読み取ることができる。

【0040】

一実施形態では、図２～図４に示すように、ＲＦタグ２０の検出対象である被検出物１８がコンベアで構成され、複数のＲＦタグ２０がコンベアの搬送方向において異なる場所に配置される。この実施形態によれば、複数のＲＦタグ２０がコンベアの搬送方向において異なる場所に設けられるので、コンベアの搬送方向の広い領域でコンベアの情報を得ることができる。

【0041】

一実施形態では、被検出物１８であるコンベアのコンベアベルトが正常位置にあるとき、例えば、図５に示す第１位置Ａに存在するとき、ＲＦタグ２０は第２コイル１６の交信範囲Ｒ内に配置され、コンベアベルトが脱線したとき、ＲＦタグ２０は第２コイル１６の交信範囲Ｒ外に配置されるように構成される。この実施形態によれば、コンベアベルトの脱線有無を検出できると共に、アンテナ導線の破線などの異常発生時も、ＲＦタグ２０が第２コイル１６の交信範囲Ｒ外に配置されたときと同様の情報がリーダライタ１２に供給されるため、アンテナ導線の破線発生をリーダライタ１２が異常発生と読み取ることができる。

【0042】

一実施形態では、図２～図４に示すように、複数のＲＦタグ２０が被検出物１８であるコンベアの搬送方向においてコンベアベルト１９（１９ａ、１９ｂ）の異なる場所に配置され、複数のＲＦタグ２０は夫々固有の識別番号を保持する。そして、少なくとも複数のＲＦタグ２０の夫々の固有の識別番号及び配置場所がＰＬＣ２４に内蔵されたメモリに記憶される。この実施形態によれば、ＲＦタグ２０から供給されるタグ情報がコンベアのどの場所に配置されたＲＦタグ２０からの情報かをリーダライタ１２側で読み取りできる。

【0043】

一実施形態では、ＲＦタグ２０が設置された検出対象である被検出物１８がコンベアで搬送される被搬送物４０であり、複数のＲＦタグ２０が夫々異なる複数の被搬送物４０に装着される。この実施形態によれば、各ＲＦタグ２０は夫々固有の識別番号を有するため、リーダライタ１２に供給されるタグ情報がどの被搬送物４０から供給されるものかを識別できる。これによって、特定の被搬送物４０がコンベアの搬送方向でどこの位置にあるかを検出できると共に、被搬送物４０が山積みになったのを検出できる。また、被搬送物４０に設けられたＲＦタグ２０のタグ情報と、コンベアに設けられたＲＦタグ２０からのタグ情報とを照合することで、例えば、被搬送物４０が冷凍庫内に設けられたコンベアで搬送され、搬送中に冷凍される食品であるとき、該食品のトレーサビリティなどの品質管理が可能となる。

【0044】

従来、冷凍庫内に設けられたスパイラル型コンベアに異常が発生したときの緊急停止手段として、コンベアの各所に機械式ロープスイッチが張り巡らされ、異常発生時に異常を発見した作業員がロープを引いてコンベアを緊急停止させる手段が用いられている。一実施形態では、上記手段の代わりに、図６に示すように、ＲＦタグ２０を庫内各所に配置する。コンベアに異常が発生したとき、作業員がロープ４２を引くことにより、ＲＦタグ２０が第２コイル１６から離れ、隔壁１７を隔てて庫外に設けられたリーダライタ１２はこのオフ信号を読み取り、コンベアを停止し、警報を発するように構成される。ＲＦタグ２０とロープ４２との間にバネ部材４４が設けられ、バネ部材４４によってＲＦタグ２０及びロープ４２が元の位置に戻る。

【0045】

図７に示すように、コンベアには、コンベアベルト１９の張力を調整する装置５０が設けられている。この張力調整装置５０は、例えば、コンベアベルト１９を駆動する駆動ローラ４６の近傍に設けられ、一対のガイドローラ５２と、ガイドローラ５２との距離が可変となるように往復動可能な調整ローラ５４と、を備えている。調整ローラ５４がガイドローラ５２との距離を調整することで、コンベアベルト１９の張力を調整できる。
一実施形態では、図８に示すように、調整ローラ５４にＲＦタグ２０が設けられ、調整ローラ５４の往復動の両端位置にあるＲＦタグ２０と対面する位置に第２コイル１６（１６ｄ、１６ｅ）が配置される。調整ローラ５４が該両端位置に来たときに、リーダライタ１２がＲＦタグ２０の侵入による第２コイル１６周辺の磁場変化を読み取り、コンベアベルト１９に異常が起きたと判定する。

【0046】

一実施形態では、冷凍庫内で使用する工具類にＲＦタグ２０を付設し、冷凍庫外に設けられたリーダライタ１２でタグ情報を読み取るようにする。これによって、工具の置忘れを防止できる。

【0047】

一実施形態では、図９に示すように、タンク６０に純水などの非導電性液体が貯留され、非導電性液体中に第２コイル１６及びＲＦタグ２０が配置され、第１コイル１５及びリーダライタ１２がタンク６０の隔壁６０ａの外側に配置される。非導電性液体が非導電性を保持する間、リーダライタ１２はタグ情報を読み取ることができる。他方、非導電性液体の汚れなどにより非導電性液体が導電性になると非導電性液体中に過電流が発生し、リーダライタ１２はＲＦタグ２０の情報を読み取ることができなくなる。これによって、非導電性液体の汚れなどを検出できる。第２コイル１６及びＲＦタグ２０の組合せをタンク６０内の複数箇所に配置すれば、複数箇所の汚れなどのモニタリングが可能になる。

【0048】

図１０は、タンク６０内に貯留された導電性液体の液面レベルを検出する実施形態を示す。図１０において、タンク６０内に第２コイル１６（１６ｆ）及びＲＦタグ２０（２０ｄ）と、第２コイル１６（１６ｇ）及びＲＦタグ２０（２０ｅ）と、が配置され、第２コイル１６（１６ｆ、１６ｇ）と接続された第１コイル１５及びリーダライタ１２がタンク６０の隔壁６０ａの外側に配置される。第２コイル１６（１６ｆ）及びＲＦタグ２０（２０ｄ）は、下限液面レベルｈ_１を検出するために設けられ、第２コイル１６（１６ｆ）とＲＦタグ２０（２０ｄ）とが下限液面レベルｈ_１を挟むように設けられる。第２コイル１６（１６ｇ）及びＲＦタグ２０（２０ｅ）は、上限液面レベルｈ_２を検出するために設けられ、第２コイル１６（１６ｇ）とＲＦタグ２０（２０ｅ）とが上限液面レベルｈ_２を挟むように設けられる。

【0049】

液面レベルがＲＦタグ２０（２０ｄ）の下方にあるとき、リーダライタ１２はタグ情報を読み取ることができるため、従って、このとき液面レベルはＲＦタグ２０（２０ｄ）の下方にあることを検出できる。液面レベルが第２コイル１６とＲＦタグ２０との間にあるとき、リーダライタ１２はタグ情報を読み取りできない。即ち、液面レベルが下限液面レベルｈ_１にあるとき、リーダライタ１２はＲＦタグ２０（２０ｄ）の情報を読み取りできないが、ＲＦタグ２０（２０ｅ）の情報を読み取りできる。液面レベルが上限液面レベルｈ_２にあるとき、リーダライタ１２はＲＦタグ２０（２０ｄ）及びＲＦタグ２０（２０ｅ）の情報を読み取りできない。こうして、液面レベルを把握できる。なお、一つの液面レベルだけを検出する場合は、タンク６０内に１組の第２コイル１６及びＲＦタグ２０を設ければよい。

【0050】

一実施形態では、冷蔵、冷凍庫の開閉扉や、作業員が近寄れない真空環境にある開閉扉及び放射線環境にある開閉扉の開閉状態をモニタリングする場合又は在庫管理する場合に適用できる。この例では、扉側にＲＦタグ２０を設け、扉枠に第２コイル１６を設ける。第２コイル１６がＲＦタグ２０の侵入による磁場変化を読み取ることで、閉状態にあることを読み取り、磁場変化がないとき開状態にあることを読み取る。

【産業上の利用可能性】

【0051】

幾つかの実施形態によれば、ＲＦ通信システムにおいて、簡易な手段により通信距離を延長でき、リーダ側機器の配置の自由度を広げることができ、これによって、ＲＦ通信システムの用途を広げることができる。

【符号の説明】

【0052】

１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ） ＲＦ通信システム
１２ リーダライタ
１４（１４Ａ、１４Ｂ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ） コイルアセンブリ
１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ） 第１コイル
１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ、１６ｇ） 第２コイル
１７ 隔壁
１８（１８ａ、１８ｂ） 被検出物
１９（１９ａ、１９ｂ） コンベアベルト
２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ） ＲＦタグ
２２ 電源
２４ ＰＬＣ
２６ ディスプレイ
２８ 警報器
３０ 制御部
３２ スイッチ
３４ 支持部材
３６ 棒状体
４０ 被搬送物
４２ ロープ
４４ バネ部材
４６ 駆動ローラ
５０ 張力調整装置
５２ ガイドローラ
５４ 調整ローラ
６０ タンク
６０ａ 隔壁
Ａ 第１位置（第１状態）
Ｂ 第２位置（第２状態）
Ｓｉ 内部空間
ｈ_１ 下限液面レベル
ｈ_２ 上限液面レベル
Ｒ 交信範囲

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】