特許 7362105 データキャリア構造体及びデータキャリアシステム

(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】2023-10-06

(45)【発行日】2023-10-17

(54)【発明の名称】データキャリア構造体及びデータキャリアシステム

(51)【国際特許分類】

   G06K 19/07 20060101AFI20231010BHJP

   G06K 19/073 20060101ALI20231010BHJP

   G06K 19/077 20060101ALI20231010BHJP

   G06K 7/10 20060101ALI20231010BHJP

   H01Q 7/00 20060101ALI20231010BHJP

   H01Q 1/52 20060101ALI20231010BHJP

   H01Q 21/28 20060101ALI20231010BHJP

【ＦＩ】

G06K19/07 200

G06K19/07 230

G06K19/073 027

G06K19/077 264

G06K7/10 232

G06K7/10 240

G06K7/10 184

H01Q7/00

H01Q1/52

H01Q21/28

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019138136

(22)【出願日】2019-07-26

(65)【公開番号】P2021022156

(43)【公開日】2021-02-18

【審査請求日】2022-06-24

(73)【特許権者】

【識別番号】598005878

【氏名又は名称】吉川工業アールエフセミコン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090273

【弁理士】

【氏名又は名称】國分 孝悦

(72)【発明者】

【氏名】川島 裕嗣

(72)【発明者】

【氏名】石井 英一

【審査官】田名網 忠雄

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１６／１７４７９７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００７－２５７５３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｋ １９／０７

Ｇ０６Ｋ １９／０７３

Ｇ０６Ｋ １９／０７７

Ｇ０６Ｋ ７／１０

Ｈ０１Ｑ ７／００

Ｈ０１Ｑ １／５２

Ｈ０１Ｑ ２１／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の面側に配置された第１のアンテナコイルを有する第１のデータキャリアと、
前記第１の面と対向する第２の面側に配置された第２のアンテナコイルを有する第２のデータキャリアと、
前記第１のアンテナコイルと前記第２のアンテナコイルとの間において前記第２のアンテナコイルの近傍に配置された金属箔とを有し、
前記第２のアンテナコイルの大きさは、前記第１のアンテナコイルの大きさと略同じ又は小さく、
前記金属箔の大きさは、前記第２のアンテナコイルの大きさより小さいことを特徴とするデータキャリア構造体。

【請求項2】

前記第２のアンテナコイルと前記金属箔との距離は、前記第１のアンテナコイルと前記金属箔との距離よりも短いことを特徴とする請求項１記載のデータキャリア構造体。

【請求項3】

前記金属箔は、
前記第２のアンテナコイルから、前記第２のアンテナコイルによって閉じられる領域の面積と等しい面積となる真円の直径の（１／１０）～（１／５）の距離を離して配置され、
前記第１のアンテナコイルから、前記第１のアンテナコイルによって閉じられる領域の面積と等しい面積となる真円の直径の（１／２）以上の距離を離して配置されていることを特徴とする請求項１記載のデータキャリア構造体。

【請求項4】

前記金属箔は、前記第２のアンテナコイルの大きさに対して前記第２のアンテナコイルによって閉じられる領域の面積と等しい面積となる真円の直径の（１／１０）～（１／５）分全外周について内側に小さいことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のデータキャリア構造体。

【請求項5】

前記第２のアンテナコイルの大きさは、前記第１のアンテナコイルの大きさと略同じであることを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載のデータキャリア構造体。

【請求項6】

前記第２のアンテナコイルの大きさは、前記第１のアンテナコイルによって閉じられる領域の面積の略（１／２）であることを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載のデータキャリア構造体。

【請求項7】

前記金属箔は、アルミ、銅、及びステンレスの内の何れかで形成されていることを特徴とする請求項１～６の何れか１項に記載のデータキャリア構造体。

【請求項8】

請求項１～７の何れか１項に記載のデータキャリア構造体と、
前記データキャリア構造体が有するデータキャリアと通信するリーダ／ライタ装置とを有するデータキャリアシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、データキャリア構造体及びデータキャリアシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

データキャリアの用途として、管理対象に無線（ＲＦＩＤ：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグを取り付けて管理することが一般に行われている。管理対象に取り付けられた無線タグとリーダ／ライタ装置とが無線信号を用いて通信を行うことで、無線タグに対して、例えば管理対象に係るデータ（情報）等の書き込みや読み出しを行うことが可能である。また、管理対象に無線タグとともに加速度センサーを内蔵して、管理対象に係る情報として管理対象の向きも取得可能にしたデータキャリアシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－７７３８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のように、管理対象の向きを認識するために加速度センサーを内蔵するとコストが増大してしまう。本発明の目的は、加速度センサー等のコストの高い素子を用いることなく、データキャリアを有する管理対象とリーダ／ライタ装置のアンテナとの相対的な向きを認識できるようにすることである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明に係るデータキャリア構造体は、第１の面側に配置された第１のアンテナコイルを有する第１のデータキャリアと、前記第１の面と対向する第２の面側に配置された第２のアンテナコイルを有する第２のデータキャリアと、前記第１のアンテナコイルと前記第２のアンテナコイルとの間において前記第２のアンテナコイルの近傍に配置された金属箔とを有し、前記第２のアンテナコイルの大きさは、前記第１のアンテナコイルの大きさと略同じ又は小さく、前記金属箔の大きさは、前記第２のアンテナコイルの大きさより小さいことを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、コストの高い素子を用いることなく、データキャリアを有する管理対象とリーダ／ライタ装置のアンテナとの相対的な向きを認識することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１の実施形態におけるデータキャリア構造体の例を説明する図である。

【図2】第１の実施形態におけるデータキャリア構造体の他の例を説明する図である。

【図3】第１の実施形態におけるデータキャリアの機能構成例を示す図である。

【図4】第１の実施形態における通信動作を説明する図である。

【図5】第１の実施形態における通信動作を説明する図である。

【図6】第１の実施形態におけるデータキャリア構造体の他の例を説明する図である。

【図7】第２の実施形態におけるデータキャリア構造体の例を説明する図である。

【図8】第２の実施形態におけるリーダ／ライタ装置を説明する図である。

【図9】第２の実施形態における受信アンテナを説明する図である。

【図10】第２の実施形態において管理対象をサービスエリアに並べた例を示す図である。

【図11】第２の実施形態におけるリーダ／ライタ装置（受信系）の構成例を示す図である。

【図12】第３の実施形態におけるデータキャリア構造体の例を説明する図である。

【図13】第３の実施形態におけるリーダ／ライタ装置のアンテナの例を示す図である。

【図14】第３の実施形態におけるリーダ／ライタ装置による磁界強度を説明する図である。

【図15】第３の実施形態におけるリーダ／ライタ装置の構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0009】

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。
図１を参照して、第１の実施形態におけるデータキャリア構造体について説明する。図１（Ａ）～図１（Ｃ）は、第１の実施形態におけるデータキャリア構造体としての管理対象１００の内部の構成例を示す図である。図１（Ａ）は、管理対象１００の構成を示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、管理対象１００の構成を示す側面図である。また、図１（Ｃ）は、第１の面の上方から見た管理対象１００の構成を示している。

【0010】

第１の実施形態におけるデータキャリア構造体としての管理対象１００は、第１のデータキャリア１１０、第２のデータキャリア１２０、及び金属箔１３０を有する。管理対象１００内における第１の面（例えば、表面）１０１側に第１のデータキャリア１１０が配され、第１の面に対向する第２の面（例えば、裏面）１０２側に第２のデータキャリア１２０が配され、第１のデータキャリア１１０と第２のデータキャリア１２０との間に金属箔１３０が配されている。

【0011】

第１のデータキャリア１１０は、第１のアンテナコイル１１１及び第１のタグチップ１１２を有する。第１のタグチップ１１２は、第１のアンテナコイル１１１に誘導される電圧を動作電源として動作する。また、第２のデータキャリア１２０は、第２のアンテナコイル１２１及び第２のタグチップ１２２を有する。第２のタグチップ１２２は、第２のアンテナコイル１２１に誘導される電圧を動作電源として動作する。金属箔１３０は、例えばアルミ箔である。なお、金属箔１３０は、アルミ箔に限らず、強磁性を示さない金属が適用でき、例えば銅（Ｃｕ）や磁石につかないステンレス等で形成されていてもよい。

【0012】

第１のアンテナコイル１１１と第２のアンテナコイル１２１は、同じ又は略同じ大きさである。また、第１のアンテナコイル１１１と第２のアンテナコイル１２１は、平行又は略平行になるように配置されている。金属箔１３０は、第２のアンテナコイル１２１の大きさ（第２のアンテナコイル１２１によって閉じられる領域）よりも小さく、第２のアンテナコイル１２１の近傍に配置されている。金属箔１３０は、第２の面１０２から見て第２のアンテナコイル１２１の背面に配置されている。このように、本実施形態におけるデータキャリア構造体としての管理対象１００においては、第２のアンテナコイル１２１の近くに金属箔１３０が存在するため、第２のデータキャリア１２０が通信可能な距離限界は第１のデータキャリア１１０より短くなっている。

【0013】

例えば、第２のアンテナコイル１２１の形状が円形である場合、金属箔１３０は、第２のアンテナコイル１２１の直径の（１／１０）～（１／５）分だけ全外周について内側に小さいサイズとする。また、金属箔１３０は、第２のアンテナコイル１２１から、第２のアンテナコイル１２１の直径の（１／１０）～（１／５）の距離を離して配置し、第１のアンテナコイル１１１から、第１のアンテナコイル１１１の直径の（１／２）以上の距離を離して配置する。なお、第１のアンテナコイル１１１や第２のアンテナコイル１２１の形状が真円でなく、例えば楕円や方形等である場合には、等しい面積となる真円の直径をアンテナコイルの直径と換算して距離を決める。

【0014】

一例として、第１のアンテナコイル１１１及び第２のアンテナコイル１２１の直径が２０ｍｍであるとする。この場合、金属箔１３０は、大きさが第２のアンテナコイル１２１に対して全外周について３ｍｍ程度内側に小さく、第２のアンテナコイル１２１から３ｍｍ程度離れた位置で、かつ第１のアンテナコイル１１１から１０ｍｍ以上離れた位置に配置される。

【0015】

ここで、管理対象１００において、第１のデータキャリア１１０、第２のデータキャリア１２０、及び金属箔１３０を除いたその内部は、交流磁界に影響を及ぼしにくい（交流磁界が減衰されにくい）物質で構成されている。例えば、管理対象１００の内部は、樹脂、木材、陶器、ガラス、セラミック、紙、磁石、絶縁された金属粉等で構成されている。なお、第１のデータキャリア１１０、第２のデータキャリア１２０、及び金属箔１３０の一部又は全部を、支持部材等を用いて管理対象１００の内面等に固定するようにして、内部を空間とするようにしてもよい。

【0016】

なお、図１（Ａ）～（Ｃ）には、第１のアンテナコイル１１１及び第２のアンテナコイル１２１の形状が円形である例を示したが、アンテナコイルの形状は、これに限定されるものではない。例えば、アンテナコイルの形状は、楕円であったり、方形であったりしてもよい。一例として、図２（Ａ）～図２（Ｃ）に、アンテナコイルの形状が方形である場合の第１の実施形態におけるデータキャリア構造体としての管理対象２００の内部の構成例を示す。図２（Ａ）は、管理対象２００の構成を示す斜視図であり、図２（Ｂ）は、管理対象２００の構成を示す側面図である。また、図２（Ｃ）は、第１の面の上方から見た管理対象２００の構成を示している。

【0017】

第１の実施形態におけるデータキャリア構造体としての管理対象２００は、第１のデータキャリア２１０、第２のデータキャリア２２０、及び金属箔２３０を有する。管理対象２００内における第１の面（例えば、表面）２０１側に第１のデータキャリア２１０が配され、第１の面に対向する第２の面（例えば、裏面）２０２側に第２のデータキャリア２２０が配され、第１のデータキャリア２１０と第２のデータキャリア２２０との間に金属箔２３０が配されている。

【0018】

第１のデータキャリア２１０は、図１に示した第１のデータキャリア１１０と同様に、第１のアンテナコイル２１１及び第１のタグチップ２１２を有する。また、第２のデータキャリア２２０は、図１に示した第２のデータキャリア１２０と同様に、第２のアンテナコイル２２１及び第２のタグチップ２２２を有する。金属箔２３０は、図１に示した金属箔１３０と同様である。

【0019】

図３は、本実施形態におけるデータキャリアの機能構成例を示すブロック図である。本実施形態におけるデータキャリアは、アンテナ３０１、送受信部３０２、電源部３０３、制御部３０４、及びメモリ３０５を有する。

【0020】

アンテナ３０１は、リーダ／ライタ装置との間で無線信号を含む電波を送受信し、リーダ／ライタ装置と通信するためのアンテナである。アンテナ３０１は、例えば図１に示したアンテナコイル１１１、１２１や図２に示したアンテナコイル２１１、２２１が相当する。送受信部３０２は、アンテナ３０１で受信した電波からデータを復調するとともに、制御部３０４から出力されるデータを基に無線信号を生成してアンテナ３０１に出力する。電源部３０３は、アンテナ３０１で受信した電波を基に電力を生成する。制御部３０４は、データキャリアの各機能部を統括的に制御する。制御部３０４は、例えばリーダ／ライタ装置から送信されたコマンドに応じた処理を行う。メモリ３０５は、データキャリアの動作に係るプログラムやデータ等を記憶する不揮発性メモリである。

【0021】

第１の実施形態における管理対象１００とリーダ／ライタ装置４０１との通信動作について説明する。図４（Ａ）は、管理対象１００の第１の面（例えば、表面）１０１側から駆動して通信させるときの動作を説明する図である。図４（Ａ）において、破線で示すようにリーダ／ライタ装置４０１のアンテナコイル４０２から発生する磁束が、第１のデータキャリア１１０が有する第１のアンテナコイル１１１を通過することにより第１のデータキャリア１１０は十分に駆動される。よって、第１のデータキャリア１１０は、リーダ／ライタ装置４０１と通信する。一方、第２のデータキャリア１２０は、第２のアンテナコイル１２１に近い位置にある金属箔１３０がリーダ／ライタ装置４０１のアンテナコイル４０２から発生する磁束の通過を妨害するために十分には駆動されない。よって、第２のデータキャリア１２０は、リーダ／ライタ装置４０１と通信しない。

【0022】

図４（Ｂ）は、管理対象１００の第２の面（例えば、裏面）１０２側から駆動して通信させるときの動作を説明する図である。図４（Ｂ）に示すように、管理対象１００の第２の面（例えば、裏面）１０２側から駆動する場合、金属箔１３０は、リーダ／ライタ装置４０１のアンテナコイル４０２に対して、第２のデータキャリア１２０が有する第２のアンテナコイル１２１の背面側にあることになる。したがって、金属箔１３０による影響は小さく、図４（Ｂ）において、破線で示すようにリーダ／ライタ装置４０１のアンテナコイル４０２から発生する磁束が、第２のデータキャリア１２０が有する第２のアンテナコイル１２１を通過することにより第２のデータキャリア１２０は十分に駆動される。よって、第２のデータキャリア１２０は、リーダ／ライタ装置４０１と通信する。また、第１のデータキャリア１１０は、金属箔１３０との距離が大きいため、リーダ／ライタ装置４０１のアンテナコイル４０２から発生する磁束の第１のアンテナコイル１１０の通過について金属箔１３０による影響は小さい。よって、第１のデータキャリア１１０は、リーダ／ライタ装置４０１と通信できる場合もあれば通信できない場合もある。

【0023】

以上のように、管理対象１００の第１の面（例えば、表面）１０１側から駆動して通信させる場合、リーダ／ライタ装置４０１は、第１のデータキャリア１１０と通信でき、第２のデータキャリア１２０と通信できない。また、管理対象１００の第１の面（例えば、表面）１０１側から駆動して通信させる場合、リーダ／ライタ装置４０１は、第２のデータキャリア１２０と通信でき、第１のデータキャリア１１０と通信できる場合と通信できない場合がある。したがって、第１のデータキャリア１１０とのみ通信できた場合には管理対象１００の第１の面（例えば、表面）１０１側から駆動したと判断でき、第１のデータキャリア１１０との通信にはかかわらず第２のデータキャリア１２０と通信できた場合には管理対象１００の第２の面（例えば、裏面）１０２側から駆動したと判断できる。つまり、加速度センサー等のコストの高い素子を用いることなく、複数のデータキャリアを用いることで、リーダ／ライタ装置４０１のアンテナコイル４０２に対して、管理対象１００の第１の面（例えば、表面）１０１が向いているか、第２の面（例えば、裏面）１０２が向いているかを認識することが可能となる。

【0024】

また、図４（Ｃ）に示すように管理対象１００の第１の面１０１及び第２の面１０２が重力方向に対してほぼ平行となる場合、加速度センサーだけでは管理対象１００の向きを検出することができない。それに対して、本実施形態によれば、リーダ／ライタ装置４０１と第１のデータキャリア１１０及び第２のデータキャリア１２０との間の通信状況（通信の成否）に基づいて、リーダ／ライタ装置４０１のアンテナコイル４０２に対して、管理対象１００の第１の面（例えば、表面）１０１が向いているか、第２の面（例えば、裏面）１０２が向いているかを認識することができる。

【0025】

第１の実施形態における管理対象１００とリーダ／ライタ装置４０１との通信動作の他の例について説明する。図５（Ａ）～図５（Ｆ）は、管理対象１００の側面からリーダ／ライタ装置４０１のアンテナコイル４０２をかざして通信する場合を説明する図である。図５（Ａ）～図５（Ｆ）は、リーダ／ライタ装置４０１のアンテナコイル４０２に対する管理対象１００の位置を順次ずらした状態を示している。

【0026】

図５（Ａ）～図５（Ｃ）においては、リーダ／ライタ装置４０１のアンテナコイル４０２から発生した磁束は、第１のデータキャリア１１０が有する第１のアンテナコイル１１１を通過し、第２のデータキャリア１２０が有する第２のアンテナコイル１２１を通過しにくい。よって、リーダ／ライタ装置４０１は、第１のデータキャリア１１０と通信し、第２のデータキャリア１２０と通信しない。

【0027】

また、図５（Ｄ）においては、リーダ／ライタ装置４０１のアンテナコイル４０２から発生した磁束は、第１のデータキャリア１１０が有する第１のアンテナコイル１１１及び第２のデータキャリア１２０が有する第２のアンテナコイル１２１を通過している。よって、リーダ／ライタ装置４０１は、第１のデータキャリア１１０及び第２のデータキャリア１２０と通信する。

【0028】

また、図５（Ｅ）～図５（Ｆ）においては、リーダ／ライタ装置４０１のアンテナコイル４０２から発生した磁束は、第２のデータキャリア１２０が有する第２のアンテナコイル１２１を通過し、第１のデータキャリア１１０が有する第１のアンテナコイル１１１を通過しにくい。これは、リーダ／ライタ装置４０１のアンテナコイル４０２の中心部に近づくことで、アンテナコイル４０２による磁界が第１のアンテナコイル１１１と平行な方向に近づくためである。よって、リーダ／ライタ装置４０１は、第２のデータキャリア１２０と通信し、第１のデータキャリア１１０と通信しない。なお、管理対象１００をリーダ／ライタ装置４０１のアンテナコイル４０２の中心付近に配置すると、同様の理由からリーダ／ライタ装置４０１は、第１のデータキャリア１１０及び第２のデータキャリア１２０ともに通信できない。

【0029】

管理対象１００の側面から駆動して通信させる場合には、通信しやすい位置関係になるように管理対象１００を配置するガイド枠等を設けることが望ましい。例えば、リーダ／ライタ装置４０１のアンテナコイル４０２が台等に埋め込まれている場合には、その台上に管理対象をおく場合に位置や向き等を示すガイドを設けることが望ましい。なお、管理対象１００の側面から駆動して通信させる場合に通信可能な範囲を広げるには、リーダ／ライタ装置４０１に複数のアンテナコイル４０２を設け、複数のアンテナコイル４０２を並べて配置し通信に使用するアンテナコイルを順次切り替えることで実現可能である。

【0030】

図６（Ａ）～図６（Ｃ）は、第１の実施形態におけるデータキャリア構造体としての管理対象１００の他の構成例を示す図である。図６（Ａ）は、管理対象１００の構成を示す斜視図であり、図６（Ｂ）は、管理対象１００の構成を示す側面図である。また、図６（Ｃ）は、第１の面の上方から見た管理対象１００の構成を示している。この図６（Ａ）～図６（Ｃ）において、図１（Ａ）～図１（Ｃ）に示した構成要素と対応する構成要素には同一の符号を付している。

【0031】

図６（Ａ）～図６（Ｃ）に示す例は、第１のデータキャリア１１０が有する第１のアンテナコイル１１１に対して、第２のデータキャリア１２０が有する第２のアンテナコイル１２１の大きさを小さくしている。例えば、第２のアンテナコイル１２１の大きさを、第１のアンテナコイル１１１の大きさの約（１／２）程度とする。

【0032】

図１（Ａ）～図１（Ｃ）に示した例と比較すると、第２のアンテナコイル１２１の大きさが小さいので、図６（Ａ）～図６（Ｃ）に示す例では、第２のデータキャリア１２０の通信可能距離が短くなる。したがって、リーダ／ライタ装置４０１のアンテナコイル４０２の出力を大きくしても、図４（Ａ）に示したような駆動状態でリーダ／ライタ装置４０１が第２のデータキャリア１２０と通信しないことを担保することができる。このように図６（Ａ）～図６（Ｃ）に示した構成とすることで、リーダ／ライタ装置４０１のアンテナコイル４０２の出力を大きくすることが可能となり、通信可能な距離を延ばしたり、管理対象１００の側面から駆動するときの通信特性を改善したりすることができる。

【0033】

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。以下、第２の実施形態におけるデータキャリアシステムのデータキャリア構造体及びリーダ／ライタ装置について説明する。

【0034】

図７を参照して、第２の実施形態におけるデータキャリア構造体について説明する。図７（Ａ）～図７（Ｃ）は、第２の実施形態におけるデータキャリア構造体としての管理対象７００の内部の構成例を示す図である。図７（Ａ）は、管理対象７００の構成を示す斜視図であり、図７（Ｂ）は、管理対象７００の構成を示す側面図である。また、図７（Ｃ）は、第１の面の上方から見た管理対象７００の構成を示している。

【0035】

第２の実施形態におけるデータキャリア構造体としての管理対象７００は、第１のデータキャリア７１０及び第２のデータキャリア７２０を有する。第２の実施形態における管理対象７００は、第１の実施形態とは異なり、金属箔を有していない。管理対象７００内における第１の面（例えば、表面）７０１側に第１のデータキャリア７１０が配され、第１の面に対向する第２の面（例えば、裏面）７０２側に第２のデータキャリア７２０が配される。

【0036】

第１のデータキャリア７１０は、第１のアンテナコイル７１１及び第１のタグチップ７１２を有する。第１のタグチップ７１２は、第１のアンテナコイル７１１に誘導される電圧を動作電源として動作する。また、第２のデータキャリア７２０は、第２のアンテナコイル７２１及び第２のタグチップ７２２を有する。第２のタグチップ７２２は、第２のアンテナコイル７２１に誘導される電圧を動作電源として動作する。

【0037】

第１のアンテナコイル７１１と第２のアンテナコイル７２１は、同じ又は略同じ大きさである。また、第１のアンテナコイル７１１と第２のアンテナコイル７２１は、アンテナコイルの大きさ（形状が円形であればアンテナコイルの直径）以上の距離を空けて、平行又は略平行になるように配置されている。なお、アンテナコイルの形状が真円でなく、例えば楕円や方形等である場合には、等しい面積となる真円の直径をアンテナコイルの大きさと換算して距離を決める。

【0038】

管理対象７００において、第１のデータキャリア７１０及び第２のデータキャリア７２０を除いたその内部は、交流磁界に影響を及ぼしにくい（交流磁界が減衰されにくい）物質で構成されている。例えば、管理対象７００の内部は、樹脂、木材、陶器、ガラス、セラミック、紙、磁石、絶縁された金属粉等で構成されている。なお、第１のデータキャリア７１０及び第２のデータキャリア７２０の一部又は全部を、支持部材等を用いて管理対象７００の内面等に固定するようにして、内部を空間とするようにしてもよい。

【0039】

図８は、第２の実施形態におけるリーダ／ライタ装置を説明する図である。第２の実施形態におけるリーダ／ライタ装置は、データキャリア７１０、７２０からの返信信号レベルの強さを検出する機能を有する。第２の実施形態におけるリーダ／ライタ装置は、アンテナ装置として、図８（Ａ）に示すような、駆動用の駆動アンテナコイル８１１及び受信用の受信アンテナ８２１、８２２、８２３、８２４を有する。図８（Ａ）には４チャネル分の受信アンテナ８２１～８２４を有する例を示している。受信アンテナ８２１～８２４は、例えば特許第４０７１８５８号公報に記載されているような、多数の小ループコイル（セル）を組み合わせたアンテナである。受信アンテナ８２１～８２４のそれぞれは、例えば図８（Ｂ）に示すような６個×１０個の複数の小ループコイル８３１を組み合わせて構成される。

【0040】

また、受信アンテナ８２１～８２４は、その上方から見た場合、異なる受信アンテナ８２１～８２４のアンテナコイル（小ループコイル）が重なり合わないように、位置をずらして配置されている。例えば、小ループコイルの１辺の長さをＬとすると、図８（Ａ）に示すように、受信アンテナ８２１に対して、受信アンテナ８２２は第１の方向に（Ｌ／２）ずらして配置され、受信アンテナ８２３は第１の方向に対して垂直な第２の方向に（Ｌ／２）ずらして配置され、受信アンテナ８２４は第１の方向及び第２の方向にそれぞれ（Ｌ／２）ずらして配置される。なお、受信アンテナ８２１～８２４をずらす量は、これに限定されるものではなく、０からＬまでの間であれば任意である。このように、異なる受信アンテナ８２１～８２４のアンテナコイルの小ループコイルが重なり合わないように配置することで、リーダ／ライタ装置において受信信号の不感帯が生じることを防止することができる。

【0041】

ここで、受信アンテナ８２１～８２４は、それぞれが図９（Ａ）に示すような４つの小ループコイルを結合した構造を基本構成９０１～９０４として構成されている。各基本構成９０１～９０４において、図９（Ｂ）に示すように、４つの小ループコイル９１１～９１４は、巻線数と表面積が等しく、隣接する小ループコイルでは、コイルの巻線の向きが逆になるように配置される。図９（Ｂ）に示した小ループコイル９１１の巻線方向が時計回りである場合には、右隣の小ループコイル９１２の巻線方向及び下方の小ループコイル９１３の巻線方向は反時計回りとなる。また、小ループコイル９１１の対角に位置する小ループコイル９１４の巻線方向は、小ループコイル９１１と同じ時計回り方向となる。

【0042】

このような構成において、図面裏側から手前方向への垂直磁界が発生している場合、小ループコイル９１１～９１４には、図９（Ｂ）中に矢印で示したように、それぞれ時計回りの電流が発生する。小ループコイル９１１、９１４では巻線方向と同じ向きの電流が発生するが、小ループコイル９１２、９１３では巻線方向と逆向きの電流が発生することになる。したがって、各小ループコイル内を通過する磁界の強さが等しい場合には、小ループコイル９１１、９１４で発生した電流と、小ループコイル９１２、９１３で発生した電流が互いに打ち消し合い、端子ａ，ｂ間に出力される電流はゼロとなる。つまり、このような小ループコイル９１１～９１４を結合して構成した受信アンテナ８２１～８２４は、駆動アンテナコイル８１１からの信号や周囲の環境からの雑音を相殺し、データキャリアからの受信信号を効率よく検出することが可能となる。

【0043】

なお、小ループコイルの１辺の長さＬは、例えば下記の（式１）に基づいて設定される。
（データキャリアのアンテナコイルのサイズ）＋最大通信距離×係数Ａ・・・（式１）
（但し、１≦Ａ≦２）
（式１）より求められた値より１辺の長さを短くすると、データキャリアのアンテナコイルから発せられる磁力線が複数の小ループコイルにまたがって通過するおそれがあり、相殺されて検出感度が低下するために実用的ではない。また、（式１）より求められた値より１辺の長さを長くすると、雑音に対する相殺能力が低下したり、データキャリアのアンテナコイルから発せられる磁力線が１つの小ループコイルを通過しても、同じコイルを再度通過してデータキャリアのアンテナコイル側へ戻ってしまうことで磁力線が相殺されたりして検出感度が低下するおそれがあるために、実用的ではない。

【0044】

図１０には、駆動アンテナコイル８１１と受信アンテナ８２１～８２４とを重ねて組み込んだ台の上のサービスエリア内に複数の管理対象を並べた例を示している。リーダ／ライタ装置の駆動アンテナコイル８１１と、受信アンテナ８２１～８２４（図１０においては図示せず）を重ねた領域との外周は、ほぼ同じ大きさとしており、サービスエリア１００１は、それより周囲が一回り（例えば１ｃｍ程度）内側に小さくなっている。また、駆動アンテナコイル８１１及び受信アンテナ８２１～８２４の形状は、同時に通信しようとする管理対象７００を並べる領域に対応した形状となっている。図１０に示した例は、リーダ／ライタ装置におけるサービスエリア１００１内に、１列に１０個で３列に並べ、総数で３０個の管理対象７００を並べられるサイズの例である。

【0045】

図１１は、第２の実施形態におけるリーダ／ライタ装置（受信系）の構成例を示す図である。図１１には、前述した例と同様に、４チャンネル分の受信アンテナ８２１～８２４を有する場合を一例として示している。リーダ／ライタ装置（受信系）は、図８に一例を示した受信アンテナ８２１～８２４と、信号処理部１１０１とを有する。信号処理部１１０１は、各種の制御等を行うＣＰＵ１１１０と、受信アンテナ８２１～８２４にそれぞれ対応して設けられた信号検出部１１２０とを有する。

【0046】

信号検出部１１２０は、対応する受信アンテナ８２１～８２４の出力を受けて、データキャリア７１０、７２０からの信号を検出する。信号検出部１１２０の各々は、受信アンプ１１２１、検波器１１２２、コンパレータ１１２３、基準電圧１１２４、アナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ：Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１１２５、及びメモリ１１２６を有する。

【0047】

受信アンプ１１２１は、対応する受信アンテナ８２１～８２４の出力（受信信号）を増幅して出力する。検波器１１２２は、受信アンプ１１２１の出力からデータキャリア７１０、７２０の返信信号を取り出す（検波する）。

【0048】

コンパレータ１１２３は、検波器１１２２の出力と、基準電圧１１２４とを比較し、データキャリア７１０、７２０からの信号を受信したか否かを判定する。コンパレータ１１２３は、例えば検波器１１２２から出力される信号レベルが、所定の基準電圧より高い場合にデータキャリア７１０、７２０からの信号を受信したと判定する。コンパレータ１１２３での判定結果は、ＣＰＵ１１１０へ供給される。

【0049】

ＡＤＣ１１２５は、検波器１１２２の出力、すなわちデータキャリア７１０、７２０の返信信号の信号レベルをアナログ－デジタル変換し、信号強度に応じたデジタル値を出力する。ＡＤＣ１１２５の出力、言い換えればデータキャリア７１０、７２０の返信信号の信号レベルは、メモリ１１２６に記憶され、ＣＰＵ１１１０へ供給される。ＣＰＵ１１１０は、例えば、それぞれの信号検出部１１２０から供給されるコンパレータ１１２３での判定結果、及びメモリ１１２６に記憶された信号強度に応じたデジタル値に基づいて、管理対象７００の向きを判断する。なお、各信号検出部１１２０にメモリ１１２６を設けずに、ＡＤＣ１１２５の出力をＣＰＵ１１１０へ供給し、ＣＰＵ１１１０においてＡＤＣ１１２５の出力を保持するようにしてもよい。

【0050】

ここで、アンテナコイルが駆動して発生する磁界の強度は、アンテナコイル面とその直近、例えばアンテナのサイズ（直径相当）の１０％程度まではほぼ同じ強さであり、それを越えてアンテナコイル面から遠ざかるにつれて小さくなり、アンテナのサイズ（直径相当）の（１／２）より遠ざかると急激に低下する。前述したように、本実施形態におけるリーダ／ライタ装置の駆動用の駆動アンテナコイル８１１のサイズは、同時に通信させる管理対象７００の大きさ及び数に応じた大きさとしている。

【0051】

駆動アンテナコイル８１１のサイズと比較して、駆動アンテナコイル８１１面から管理対象７００が有するデータキャリア７１０、７２０のアンテナコイル７１１、７１２までの距離の差は小さい。駆動アンテナコイル８１１のサイズを考慮すると、遠い側に位置するデータキャリア７１０、７２０のアンテナコイル７１１、７１２までの距離も、ほぼ同じ磁界強度で駆動できる範囲内にある。よって、管理対象７００が有する第１のデータキャリア７１０及び第２のデータキャリア７２０を駆動する磁界強度は、ほぼ同等である。

【0052】

一方、管理対象７００が有する第１のデータキャリア７１０及び第２のデータキャリア７２０からの返信信号が、リーダ／ライタ装置の受信用の受信アンテナ８２１～８２４で検出される信号レベルには差がある。これは、受信アンテナ８２１～８２４に対して、データキャリア７１０、７２０のアンテナコイル７１１、７１２の一方がほぼ密着している状態であり、他方がアンテナコイル７１１、７１２の大きさ以上離れている状態であり、さらに受信アンテナ８２１～８２４を構成する小ループコイルのサイズが小さく設定されているからである。

【0053】

例えば、受信アンテナ８２１～８２４の小ループコイルのサイズを、第１のアンテナコイル７１１と第２のアンテナコイル７２１との間の距離の４倍のサイズまで小さくすると、受信アンテナ８２１～８２４で検出されるデータキャリア７１０、７２０からの返信信号は、約１．３倍以上の信号レベルの差がある。また、受信アンテナ８２１～８２４の小ループコイルのサイズを、アンテナコイル７１１、７２１間の距離の３倍のサイズまで小さくすると、受信アンテナ８２１～８２４で検出されるデータキャリア７１０、７２０からの返信信号は、約１．５倍以上の信号レベルの差がある。また、受信アンテナ８２１～８２４の小ループコイルのサイズを、アンテナコイル７１１、７２１間の距離の２倍のサイズまで小さくすると、受信アンテナ８２１～８２４で検出されるデータキャリア７１０、７２０からの返信信号は、約２倍以上の信号レベルの差がある。

【0054】

管理対象７００が有するデータキャリア７１０、７２０を駆動する磁界強度は、管理対象７００がサービスエリア１００１内のどの位置にあるかで変わるが、同一の管理対象７００が有するデータキャリア７１０、７２０は、同じレベルの磁界で駆動される。これは、駆動アンテナコイル８１１面に対して、データキャリア７１０、７２０のアンテナコイル７１１、７２１が、駆動アンテナコイル８１１のサイズに対して十分に小さな距離しか離れずに、上下に同じ位置で重なっているためである。また、駆動アンテナコイル８１１の外周部では距離が離れたときの磁界はより急激に弱くなるが、データキャリア７１０、７２０の内の駆動アンテナコイル８１１面に近い側のデータキャリアのみ通信できれば良いので問題とはならない。

【0055】

以上の説明から明らかなように第２の実施形態によれば、リーダ／ライタ装置が、各管理対象７００が有する第１のデータキャリア７１０及び第２のデータキャリア７２０と順次、個別に通信する。第１のデータキャリア７１０及び第２のデータキャリア７２０ともに通信できた場合、検出した第１のデータキャリア７１０及び第２のデータキャリア７２０からの返信信号の信号レベルを比較することで、信号レベルの大きい方のデータキャリアが受信アンテナ８２１～８２４に近い側にあると判断できる。また、第１のデータキャリア７１０及び第２のデータキャリア７２０の内の一方のデータキャリアしか通信できない場合、通信できたデータキャリアが受信アンテナ８２１～８２４に近い側にあると判断できる。

【0056】

すなわち、リーダ／ライタ装置が、管理対象７００が有する第１のデータキャリア７１０及び第２のデータキャリア７２０ともに通信でき、受信アンテナ８２１～８２４を介して検出された返信信号の信号レベルにおいて第１のデータキャリア７１０からの返信信号が最も大きい信号レベルである場合、リーダ／ライタ装置の駆動アンテナコイル８１１に対して、管理対象７００の第１の面（例えば、表面）７０１が向いていると判断できる。同様に、リーダ／ライタ装置が、第１のデータキャリア７１０及び第２のデータキャリア７２０ともに通信でき、検出された返信信号の信号レベルにおいて第２のデータキャリア７２０からの返信信号が最も大きい信号レベルである場合、リーダ／ライタ装置の駆動アンテナコイル８１１に対して、管理対象７００の第２の面（例えば、裏面）７０２が向いていると判断できる。

【0057】

また、リーダ／ライタ装置が、第１のデータキャリア７１０と通信でき、第２のデータキャリア７２０とは通信できない場合、リーダ／ライタ装置の駆動アンテナコイル８１１に対して、管理対象７００の第１の面（例えば、表面）７０１が向いていると判断できる。同様に、リーダ／ライタ装置が、第１のデータキャリア７１０とは通信できず、第２のデータキャリア７２０と通信できた場合、リーダ／ライタ装置の駆動アンテナコイル８１１に対して、管理対象７００の第２の面（例えば、裏面）７０２が向いていると判断できる。

【0058】

このように第２の実施形態によれば、加速度センサー等のコストの高い素子を用いることなく、複数のデータキャリアを用いることで、リーダ／ライタ装置の駆動アンテナコイル８１１に対して、管理対象７００の第１の面（例えば、表面）７０１が向いているか、第２の面（例えば、裏面）７０２が向いているかを認識することが可能となる。なお、管理対象７００における第１の面７０１及び第２の面７０２以外の４側面からの駆動については、第１の実施形態と同様の通信状態を実現することができる。

【0059】

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。以下、第３の実施形態におけるデータキャリアシステムのデータキャリア構造体及びリーダ／ライタ装置について説明する。

【0060】

図１２を参照して、第３の実施形態におけるデータキャリア構造体について説明する。図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、第３の実施形態におけるデータキャリア構造体としての管理対象１２００の内部の構成例を示す図である。図１２（Ａ）は、管理対象１２００の構成を示す斜視図であり、図１２（Ｂ）は、管理対象１２００の構成を示す側面図である。

【0061】

第３の実施形態におけるデータキャリア構造体としての管理対象１２００は、その内部における第１の面（例えば、表面）１２０１側に配された第１のデータキャリア１２１０を有する。第１のデータキャリア１２１０は、第１のアンテナコイル１２１１及び第１のタグチップ１２１２を有する。第１のタグチップ１２１２は、第１のアンテナコイル１２１１に誘導される電圧を動作電源として動作する。

【0062】

第１のデータキャリア１２１０の第１のアンテナコイル１２１１は、管理対象１２００における第１の面に対向する第２の面（例えば、裏面）１２０２とアンテナコイルの大きさ（形状が円形であればアンテナコイルの直径）以上の距離を離して配置されている。なお、アンテナコイルの形状が真円でなく、例えば楕円や方形等である場合には、等しい面積となる真円の直径をアンテナコイルの大きさと換算して距離を決める。管理対象１２００において、第１の面１２０１と第２の面１２０２とは、平行又は略平行となっている。

【0063】

管理対象１２００において、第１のデータキャリア１２１０を除いたその内部は、交流磁界に影響を及ぼしにくい（交流磁界が減衰されにくい）物質で構成されている。例えば、管理対象１２００の内部は、樹脂、木材、陶器、ガラス、セラミック、紙、磁石、絶縁された金属粉等で構成されている。なお、第１のデータキャリア１２１０を、支持部材等を用いて管理対象１２００の内面等に固定するようにして、内部を空間とするようにしてもよい。

【0064】

第３の実施形態におけるリーダ／ライタ装置について説明する。第３の実施形態におけるリーダ／ライタ装置は、駆動アンテナコイルの駆動レベルを第１のレベルと、第１のレベルより強い第２のレベルとに切り替えることが可能となっている。図１３は、第３の実施形態におけるリーダ／ライタ装置の駆動アンテナコイルの構成例を示す図である。図１３（Ａ）には、形状が正方形の駆動アンテナコイルの例を示しており、図１３（Ｂ）には、形状が長方形の駆動アンテナコイルの例を示している。

【0065】

図１３（Ａ）に示す駆動アンテナコイル１３０１は、その辺の長さＬ１が第１のデータキャリア１２１０の第１のアンテナコイル１２１１の大きさ（形状が円形であればアンテナコイルの直径）と同じ又は略同じとなっている。また、図１３（Ｂ）に示す駆動アンテナコイル１３０２は、その短辺の長さＬ２が第１のデータキャリア１２１０の第１のアンテナコイル１２１１の大きさ（形状が円形であればアンテナコイルの直径）と同じ又は略同じとなっており、長辺の長さＬ３が長さＬ２より長くなっている。

【0066】

以下に説明するように、図１３（Ａ）に示した駆動アンテナコイル１３０１に交流電流を流すことで発生する磁界の強度は、駆動アンテナコイル１３０１面に密着した状態での磁界強度に対して、駆動アンテナコイル１３０１面から辺の長さＬ１相当分離れた点での磁界強度は大きな比で小さくなる。同様に、図１３（Ｂ）に示した駆動アンテナコイル１３０２に交流電流を流すことで発生する磁界の強度は、駆動アンテナコイル１３０２面に密着した状態での磁界強度に対して、駆動アンテナコイル１３０２面から短辺の長さＬ２相当分離れた点での磁界強度は大きな比で小さくなる。

【0067】

図１４は、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示した駆動アンテナコイル１３０１、１３０２により発生する磁界強度と距離の関係の例を示す図である。ここで、リーダ／ライタ装置における駆動アンテナコイルの駆動レベルは、弱い側である第１のレベルであるとする。また、第１のデータキャリア１２１０の第１のアンテナコイル１２１１の大きさを０．０２ｍ（＝２０ｍｍ）とし、駆動アンテナコイル１３０１、１３０２面からの距離（通信距離）が０．００５ｍ（＝５ｍｍ）の位置での磁界強度が同じ（１０ＡＴ／ｍ）になるようにして駆動した例を示している。すなわち、駆動アンテナコイル１３０１の辺の長さＬ１及び駆動アンテナコイル１３０２の短辺の長さＬ２が０．０２ｍ（＝２０ｍｍ）である例を示している。なお、駆動アンテナコイル１３０２の長辺の長さＬ３は、一例として０．３ｍ（＝３００ｍｍ）とする。

【0068】

図１４において、駆動アンテナコイル面からの距離（通信距離）に対する駆動アンテナコイル１３０１による磁界強度を実線１４０１で示し、駆動アンテナコイル１３０２による磁界強度を破線１４０２で示している。図１４から明らかなように、駆動アンテナコイルの大きさが小さいほど、駆動アンテナコイル面からの距離（通信距離）が離れると磁界強度が小さくなる。

【0069】

データキャリアは、一般に、リーダ／ライタ装置の駆動アンテナコイルからできるだけ遠くまで通信動作を行えるように、小さな磁界強度でも動作するように設計されている。また、データキャリアは、一般に、リーダ／ライタ装置の駆動アンテナコイルに近づいて強い磁界強度でも正常に通信動作を行えるように、許容磁界強度の上限は大きく設計されている。

【0070】

以下、駆動アンテナコイル１３０１、１３０２による磁界強度が図１４に示したように変化するものとし、管理対象１２００が有する第１のデータキャリア１２１０が動作可能な磁界強度の下限が４～８ＡＴ／ｍの範囲にあり、上限が１５０ＡＴ／ｍ以上である場合の例を説明する。

【0071】

図１４に示したように、駆動アンテナコイル面からの距離（通信距離）が約５ｍｍで磁界強度が１０ＡＴ／ｍになるように設定しているので、第１のデータキャリア１２１０は、動作可能な磁界強度の下限が大きい側にばらついて８ＡＴ／ｍであっても、密着状態から５ｍｍまでは、下限値を超えた強さの磁界で駆動されるので通信動作を行える。一方、駆動アンテナコイル面からの距離（通信距離）が１５ｍｍより遠いと、第１のデータキャリア１２１０は、動作可能な磁界強度の下限が小さい側にばらついて４ＡＴ／ｍであっても、駆動アンテナコイルによる磁界強度が下限値に達しないので通信動作を行えない。

【0072】

すなわち、管理対象１２００の第１の面（例えば、表面）１２０１がリーダ／ライタ装置の駆動アンテナコイル１３０１、１３０２に接している場合には、第１のデータキャリア１２１０は、リーダ／ライタ装置と通信する。一方、管理対象１２００の第２の面（例えば、裏面）１２０２がリーダ／ライタ装置の駆動アンテナコイル１３０１、１３０２に接している場合には、第１のデータキャリア１２１０は、リーダ／ライタ装置と通信しない。

【0073】

ここで、第３の実施形態におけるリーダ／ライタ装置は、駆動アンテナコイルの駆動レベルを第１のレベルより強い第２のレベルに切り替えられるように構成されている。駆動アンテナコイルの駆動レベルを、第２のレベルとして第１のレベルの１０倍に大きくすれば、駆動アンテナコイル面からの距離（通信距離）が約２５ｍｍでも磁界強度が８ＡＴ／ｍを超えるので、第１のデータキャリア１２１０は、動作可能な磁界強度の下限が大きい側にばらついて８ＡＴ／ｍであっても、下限値を超えた強さの磁界で駆動されるので通信動作を行える。

【0074】

すなわち、リーダ／ライタ装置における駆動アンテナコイルの駆動レベルを第２のレベルとして第１のレベルの１０倍にすれば、駆動アンテナコイル面に対する管理対象１２００の向きによらず、第１のデータキャリア１２１０とリーダ／ライタ装置とを通信させることができる。なお、駆動アンテナコイルの駆動レベルを第２のレベルとして第１のレベルの１０倍にし、駆動アンテナコイル面に対して第１のデータキャリア１２１０を密着状態としても、そのときの磁界強度は１３０ＡＴ／ｍ程度であり、第１のデータキャリア１２０の動作可能な磁界強度の範囲にある。

【0075】

前述した例では、第２のレベルを第１のレベルの１０倍としたが、これは駆動アンテナコイル面からの距離（通信距離）が２５ｍｍでも通信可能なように余裕を持たせているためであり、第２のレベルは第１のレベルの１０倍に限定されるものではない。例えば、駆動アンテナコイル面からの距離（通信距離）が２０ｍｍの位置において磁界強度を１０ＡＴ／ｍとするには、図１３（Ａ）に示した駆動アンテナコイル１３０１では第１のレベルの６．５倍で駆動すればよく、図１３（Ｂ）に示した駆動アンテナコイル１３０２では第１のレベルの４倍で駆動すればよい。第２のレベルは、駆動アンテナコイルの大きさや通信可能とする距離等に応じて適宜設定すればよい。

【0076】

図１５（Ａ）は、第３の実施形態におけるリーダ／ライタ装置（駆動系）の構成例を示す図である。図１５（Ａ）に示すように、第３の実施形態におけるリーダ／ライタ装置（駆動系）は、駆動制御部１５１０及び駆動アンテナコイル１５１５を有する。駆動制御部１５１０は、ＣＰＵ１５１１、電源部１５１２、及び駆動部１５１３を有する。ＣＰＵ１５１１は、リーダ／ライタ装置における各種の制御等を行う。ＣＰＵ１５１１は、例えば駆動レベルに応じた電圧で電力を供給するよう電源部１５１２を制御する。電源部１５１２は、ＣＰＵ１５１１による制御に従って、駆動部１５１３に電力を供給する。駆動部１５１３は、電源部１５１２から電力の供給を受けて、駆動アンテナコイル１５１５を駆動する。図１５（Ａ）に示したリーダ／ライタ装置においては、ＣＰＵ１５１１からの制御指示に応じて、駆動部１５１３に電力を供給する電源部１５１２からの電圧を切り替えるようにすることで、第１のレベル、又は第１のレベルより強い第２のレベルで駆動アンテナコイル１５１５を駆動する。

【0077】

図１５（Ｂ）は、第３の実施形態におけるリーダ／ライタ装置（駆動系）の他の構成例を示す図である。図１５（Ｂ）に示すように、第３の実施形態におけるリーダ／ライタ装置（駆動系）は、駆動制御部１５２０及び駆動アンテナコイル１５２５を有する。駆動制御部１５２０は、ＣＰＵ１５２１、電源部１５２２、駆動部１５２３、及びレベル制御部１５２４を有する。ＣＰＵ１５２１は、リーダ／ライタ装置における各種の制御等を行う。ＣＰＵ１５２１は、例えば駆動レベルに応じた信号レベルの調整を行うようレベル制御部１５２４を制御する。電源部１５２２は、所定の電圧で駆動部１５２３に電力を供給する。駆動部１５２３は、電源部１５２２から電力の供給を受けて、駆動アンテナコイル１５２５を駆動する。レベル制御部１５２４は、ＣＰＵ１５１１による制御に従って、駆動部１５２３から駆動アンテナコイル１５２５に供給される信号レベルを制御する。レベル制御部１５２４は、例えばアッテネーター（減衰器）であり、ＣＰＵ１５１１による制御に従って減衰量が切り替えられる。図１５（Ｂ）に示したリーダ／ライタ装置においては、ＣＰＵ１５２１からの制御指示に応じて、駆動アンテナコイル１５２５に供給される駆動部１５２３からの駆動信号のレベルを切り替えるようにすることで、第１のレベル、又は第１のレベルより強い第２のレベルで駆動アンテナコイル１５２５を駆動する。

【0078】

以上説明したように第３の実施形態におけるデータキャリアシステムでは、リーダ／ライタ装置における駆動アンテナコイルの駆動レベルが強い第２のレベルである場合には、管理対象１２００の向きによらず、リーダ／ライタ装置と第１のデータキャリア１２１０とが通信する。それに対して、リーダ／ライタ装置における駆動アンテナコイルの駆動レベルが弱い第１のレベルである場合には、管理対象１２００の第１の面（例えば、表面）１２０１が駆動アンテナコイル面に接している状態ではリーダ／ライタ装置と第１のデータキャリア１２１０とが通信し、管理対象１２００の第２の面（例えば、裏面）１２０２が駆動アンテナコイル面に接している状態ではリーダ／ライタ装置と第１のデータキャリア１２１０とが通信しない。

【0079】

したがって、第３の実施形態によれば、リーダ／ライタ装置が、駆動アンテナコイルの駆動レベルを第１のレベル及び第２のレベルで切り替えて通信動作を実行することで、どの管理対象１２００が、リーダ／ライタ装置におけるサービスエリアにあるか検出することができ、また加速度センサー等のコストの高い素子を用いることなく管理対象１２００の向きも検出することが可能となる。なお、本実施形態では、駆動アンテナコイルは、サイズを小さく、又は幅（短辺）を狭くする必要があるが、広いサービスエリアを実現するには、駆動アンテナコイルを複数用い、配置位置をずらして順次切り替えて通信するようにすればよい。

【0080】

なお、前記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

【符号の説明】

【0081】

１００、２００、７００ 管理対象
１０１、２０１、７０１ 第１の面
１０２、２０２、７０２ 第２の面
１１０、２１０、７１０ 第１のデータキャリア
１１１、２１１、７１１ 第１のアンテナコイル
１１２、２１２、７１２ 第１のタグチップ
１２０、２２０、７２０ 第２のデータキャリア
１２１、２２１、７２１ 第２のアンテナコイル
１２２、２２２、７２２ 第２のタグチップ
１３０、２３０ 金属箔
３０１ アンテナ
３０２ 送受信部
３０３ 電源部
３０４ 制御部
３０５ メモリ
８１１、１５１５、１５２５ 駆動アンテナコイル
８２１～８２４ 受信アンテナ
１１０１ リーダ／ライタ装置
１１１０、１５１１、１５２１ ＣＰＵ
１１２０ 信号検出部
１１２１ 受信アンプ
１１２２ 検波器
１１２３ コンパレータ
１１２４ 基準電圧
１１２５ アナログ－デジタル変換器
１１２６ メモリ
１５１０、１５２０ 駆動制御部
１５１２、１５２２ 電源部
１５１３、１５２３ 駆動部
１５２４ レベル制御部

【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】

【図15】