JP5392214B2

JP5392214B2 - Portable RFID reader

Info

Publication number: JP5392214B2
Application number: JP2010214855A
Authority: JP
Inventors: 哲水野
Original assignee: Denso Wave Inc
Current assignee: Denso Wave Inc
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2030-09-27
Also published as: JP2012069034A

Description

本発明は、携帯型ＲＦＩＤリーダに関するものである。 The present invention relates to a portable RFID reader.

現在、ＲＦＩＤタグ等のＲＦＩＤタグを読み取るＲＦＩＤリーダとして、携帯型のものが広く提供されている。この種の携帯型ＲＦＩＤリーダは、様々な場所に持ち運ばれ、色々な姿勢、角度で使用されることが想定されるため、端末本体とＲＦＩＤタグ（ＲＦＩＤタグ等）との位置関係によって読み取り易さが変化しにくい構成が望まれている。 Currently, portable RFID readers that read RFID tags such as RFID tags are widely provided. Since this type of portable RFID reader is assumed to be carried in various places and used in various postures and angles, it is easy to read depending on the positional relationship between the terminal body and the RFID tag (RFID tag, etc.). There is a demand for a configuration that is difficult to change.

このような要望を解決するためには、偏波面をＲＦＩＤタグに合わせなくても良好に受信ができるよう、偏波面を円状に切り替える円偏波アンテナを用いることが有効である。なお、特許文献１には、ＲＦＩＤタグを読み取る無線リーダにおいて円偏波アンテナを用いた技術が開示されている。 In order to solve such a demand, it is effective to use a circularly polarized antenna that switches the polarization plane into a circular shape so that reception can be satisfactorily performed without matching the polarization plane with the RFID tag. Patent Document 1 discloses a technique using a circularly polarized antenna in a wireless reader that reads an RFID tag.

特表２００９−５１６９４４公報Special table 2009-516944

ところで、円偏波アンテナは、一般的には水平方向の利得と垂直方向の利得をほぼ等しくしており、軸比を極力小さくするように設計されている。円偏波アンテナを搭載した無線リーダでも同様であり、ＲＦＩＤタグがどのような向きであっても同様の読み取り性能を確保するように、上記のように設計されるのが一般的である。しかしながら、読み取りをより一層良好に行うためには、常に真円の円偏波を放射するのではなく、円偏波アンテナの軸比がＲＦＩＤタグとの位置関係に応じて最適化されることが望ましい。 By the way, the circularly polarized antenna is generally designed so that the horizontal gain and the vertical gain are substantially equal, and the axial ratio is made as small as possible. The same applies to a wireless reader equipped with a circularly polarized antenna, and is generally designed as described above so as to ensure the same reading performance regardless of the orientation of the RFID tag. However, in order to perform reading more satisfactorily, instead of always radiating a circularly circularly polarized wave, the axial ratio of the circularly polarized antenna may be optimized according to the positional relationship with the RFID tag. desirable.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、円偏波の電波を送信可能な携帯型ＲＦＩＤリーダにおいて、軸比をより適切に調整することができ、読み取りをより良好に行い得る構成を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and in a portable RFID reader capable of transmitting circularly polarized radio waves, the axial ratio can be adjusted more appropriately, and the reading can be performed better. An object is to provide a possible configuration.

請求項１の発明は、携帯型ＲＦＩＤリーダに係るものであり、円偏波の電波を放射可能に構成され、且つ前記円偏波の軸比を変更可能な軸比可変アンテナと、前記軸比可変アンテナを保持するケースと、前記軸比可変アンテナを介して送受信される電波を媒介としてＲＦＩＤタグを読み取る通信手段と、鉛直方向に対する前記ケースの傾きに応じた計測値を取得する端末傾斜計測手段と、鉛直方向に対する前記ＲＦＩＤタグの傾きに応じた計測値を取得する媒体傾斜計測手段と、前記端末傾斜計測手段によって取得された計測値と、前記媒体傾斜計測手段によって取得された計測値とに基づき、前記軸比可変アンテナから放射される前記円偏波の軸比を、前記ＲＦＩＤタグに対する前記ケースの傾斜状態に応じた値に変更する軸比調整手段と、を備えたことを特徴としている。 The invention of claim 1 relates to a portable RFID reader, and is configured to be capable of emitting circularly polarized radio waves and capable of changing the axial ratio of the circularly polarized wave, and the axial ratio. A case for holding a variable antenna, a communication means for reading an RFID tag through radio waves transmitted and received via the variable axial ratio antenna, and a terminal inclination measuring means for acquiring a measurement value corresponding to the inclination of the case with respect to the vertical direction Medium inclination measurement means for acquiring a measurement value corresponding to the inclination of the RFID tag with respect to the vertical direction, measurement value acquired by the terminal inclination measurement means, and measurement value acquired by the medium inclination measurement means An axial ratio adjusting means for changing the axial ratio of the circularly polarized wave radiated from the variable axial ratio antenna to a value corresponding to an inclination state of the case with respect to the RFID tag; It is characterized by comprising a.

請求項２の発明は、請求項１に記載の携帯型ＲＦＩＤリーダにおいて、前記媒体傾斜計測手段が、前記ＲＦＩＤタグを撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって得られた撮像画像から、前記ＲＦＩＤタグの画像を認識する認識手段と、を備え、前記認識手段によって認識された前記ＲＦＩＤタグの画像に基づいて、鉛直方向に対する前記ＲＦＩＤタグの傾きに応じた計測値を取得している。 According to a second aspect of the present invention, in the portable RFID reader according to the first aspect, the medium inclination measuring unit is configured to capture the RFID tag from an imaging unit that captures the RFID tag and a captured image obtained by the imaging unit. Recognizing means for recognizing the image, and obtaining a measurement value corresponding to the inclination of the RFID tag with respect to the vertical direction based on the image of the RFID tag recognized by the recognizing means.

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の携帯型ＲＦＩＤリーダにおいて、前記軸比可変アンテナが、水平方向の利得が垂直方向の利得以上となる楕円偏波の指向性特性を有し、前記軸比調整手段は前記軸比可変アンテナから放射される楕円偏波の軸比を調整可能とされている。 According to a third aspect of the present invention, in the portable RFID reader according to the first or second aspect, the variable axial ratio antenna has an elliptically polarized wave directivity characteristic in which a horizontal gain is equal to or higher than a vertical gain. And the axial ratio adjusting means can adjust the axial ratio of the elliptically polarized wave radiated from the variable axial ratio antenna.

請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の携帯型ＲＦＩＤリーダにおいて、前記軸比可変アンテナが第１の給電点と第２の給電点とを備えた２点給電パッチアンテナによって構成されている。
更に、前記通信手段は、前記ＲＦＩＤタグに対する送信信号を出力する送信部を備え、前記軸比調整手段は、前記送信部によって出力された送信信号を、前記第１の給電点側への信号と、前記第２の給電点側への信号とに分配する電力分配回路と、前記電力分配回路によって前記第１の給電点側に分離された信号と前記第２の給電点側に分離された信号との位相差を調整する可変位相器と、前記端末傾斜計測手段によって取得された計測値と、前記媒体傾斜計測手段によって取得された計測値とに基づき、少なくとも前記第２の給電点に供給する電力を、前記ＲＦＩＤタグに対する前記ケースの傾斜状態に応じたレベルに減衰させる給電状態調整手段とを備えている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the portable RFID reader according to any one of the first to third aspects, wherein the variable axial ratio antenna includes a first feeding point and a second feeding point. It is composed of a point-fed patch antenna.
Further, the communication unit includes a transmission unit that outputs a transmission signal to the RFID tag, and the axial ratio adjustment unit uses the transmission signal output by the transmission unit as a signal to the first feeding point side. , A power distribution circuit that distributes the signal to the second feeding point side, a signal that is separated to the first feeding point side by the power distribution circuit, and a signal that is separated to the second feeding point side A variable phase shifter that adjusts the phase difference between the first and second terminals, a measured value acquired by the terminal tilt measuring means, and a measured value acquired by the medium tilt measuring means, and at least supplied to the second feeding point Power supply state adjusting means for attenuating electric power to a level corresponding to the inclination state of the case with respect to the RFID tag.

請求項５の発明は、請求項４に記載の携帯型ＲＦＩＤリーダにおいて、前記軸比調整手段が、前記端末傾斜計測手段によって取得された計測値と、前記媒体傾斜計測手段によって取得された計測値とに応じた制御信号を生成する制御信号生成手段を備えている。
更に、前記制御信号生成手段によって生成された制御信号と、前記送信部によって生成された送信信号とが重畳して伝搬される共通伝搬路と、前記共通伝搬路にて伝搬される重畳信号から前記制御信号を分離して前記給電状態調整手段に分配する信号分離回路とが設けられている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the portable RFID reader according to the fourth aspect, the axial ratio adjusting unit measures a measurement value acquired by the terminal tilt measuring unit and a measured value acquired by the medium tilt measuring unit. Control signal generating means for generating a control signal according to the above.
Further, the control signal generated by the control signal generation means and the transmission signal generated by the transmission unit are superimposed and propagated, and the superimposed signal propagated in the common propagation path And a signal separation circuit for separating the control signal and distributing it to the power supply state adjusting means.

請求項１の発明では、円偏波の軸比を変更可能な軸比可変アンテナが用いられており、更に、鉛直方向に対するケースの傾きに応じた計測値を取得する端末傾斜計測手段と、鉛直方向に対するＲＦＩＤタグの傾きに応じた計測値を取得する媒体傾斜計測手段と、端末傾斜計測手段によって取得された計測値と、媒体傾斜計測手段によって取得された計測値とに基づき、軸比可変アンテナから放射される円偏波の軸比を、ＲＦＩＤタグに対するケースの傾斜状態に応じた値に変更する軸比調整手段が設けられている。
この構成によれば、ＲＦＩＤタグに対してケースがどのような傾きになっているかを適切に把握した上で、軸比可変アンテナから放射される円偏波の軸比をＲＦＩＤタグに対するケースの傾斜状態に応じた適切な値に調整し易くなる。 In the invention of claim 1, a variable axial ratio antenna capable of changing the axial ratio of circularly polarized waves is used, and further, a terminal inclination measuring means for acquiring a measured value corresponding to the inclination of the case with respect to the vertical direction, Based on the medium inclination measuring means for acquiring the measured value according to the inclination of the RFID tag with respect to the direction, the measured value acquired by the terminal inclination measuring means, and the measured value acquired by the medium inclination measuring means, the variable axial ratio antenna There is provided an axial ratio adjusting means for changing the axial ratio of the circularly polarized light radiated from the terminal to a value corresponding to the inclination state of the case with respect to the RFID tag.
According to this configuration, after properly grasping the inclination of the case with respect to the RFID tag, the axial ratio of the circularly polarized wave radiated from the variable axial ratio antenna is set to the inclination of the case with respect to the RFID tag. It becomes easy to adjust to an appropriate value according to the state.

請求項２の発明では、媒体傾斜計測手段が、ＲＦＩＤタグを撮像する撮像手段と、撮像手段によって得られた撮像画像から、ＲＦＩＤタグの画像を認識する認識手段と、を備え、認識手段によって認識されたＲＦＩＤタグの画像に基づいて、鉛直方向に対するＲＦＩＤタグの傾きに応じた計測値を取得している。
このようにすると、ＲＦＩＤタグを実際に撮像した撮像画像に基づいてＲＦＩＤタグの傾きをより正確に把握することができるようになる。 According to a second aspect of the present invention, the medium inclination measuring means includes an imaging means for imaging the RFID tag, and a recognition means for recognizing an image of the RFID tag from a captured image obtained by the imaging means. Based on the RFID tag image thus obtained, a measured value corresponding to the inclination of the RFID tag with respect to the vertical direction is acquired.
In this way, the inclination of the RFID tag can be grasped more accurately based on the captured image obtained by actually capturing the RFID tag.

請求項３の発明は、軸比可変アンテナが、水平方向の利得が垂直方向の利得以上となる楕円偏波の指向性特性を有し、軸比調整手段は軸比可変アンテナから放射される楕円偏波の軸比を調整可能とされている。この構成によれば、楕円偏波の指向性特性を有する軸比可変アンテナにおいて適切に軸比を調整することが可能となる。 According to a third aspect of the invention, the variable axial ratio antenna has an elliptically polarized directivity characteristic in which the horizontal gain is equal to or higher than the vertical gain, and the axial ratio adjusting means is an elliptical radiated from the variable axial ratio antenna. The axial ratio of the polarization can be adjusted. According to this configuration, it is possible to appropriately adjust the axial ratio in the variable axial ratio antenna having elliptical polarization directivity characteristics.

請求項４の発明は、軸比可変アンテナが第１の給電点と第２の給電点とを備えた２点給電パッチアンテナによって構成されている。更に、通信手段は、ＲＦＩＤタグに対する送信信号を出力する送信部を備え、軸比調整手段は、送信部によって出力された送信信号を、第１の給電点側への信号と、第２の給電点側への信号とに分配する電力分配回路と、電力分配回路によって第１の給電点側に分離された信号と第２の給電点側に分離された信号との位相差を調整する可変位相器と、端末傾斜計測手段によって取得された計測値と、媒体傾斜計測手段によって取得された計測値とに基づき、少なくとも第２の給電点に供給する電力を、ＲＦＩＤタグに対するケースの傾斜状態に応じたレベルに減衰させる給電状態調整手段とを備えている。
このようにすると、複雑な構成を用いることなく、２点給電パッチアンテナの各給電点に対する給電状態の調整によって良好に軸比を変更できるようになる。 According to a fourth aspect of the present invention, the variable axial ratio antenna is constituted by a two-point feeding patch antenna having a first feeding point and a second feeding point. Further, the communication unit includes a transmission unit that outputs a transmission signal to the RFID tag, and the axial ratio adjustment unit uses the transmission signal output by the transmission unit as a signal to the first feeding point side and a second feeding point. A power distribution circuit that distributes the signal to the signal to the point side, and a variable phase that adjusts a phase difference between the signal separated by the power distribution circuit to the first feeding point side and the signal separated by the second feeding point side The power supplied to at least the second feeding point according to the tilt state of the case with respect to the RFID tag based on the measured value acquired by the device, the terminal tilt measuring means, and the measured value acquired by the medium tilt measuring means Power supply state adjusting means for attenuation to a certain level.
If it does in this way, it will become possible to change an axial ratio satisfactorily by adjusting the feeding state with respect to each feeding point of the two-point feeding patch antenna without using a complicated configuration.

請求項５の発明は、軸比調整手段が、端末傾斜計測手段によって取得された計測値と、媒体傾斜計測手段によって取得された計測値とに応じた制御信号を生成する制御信号生成手段を備えている。更に、制御信号生成手段によって生成された制御信号と、送信部によって生成された送信信号とが重畳して伝搬される共通伝搬路と、共通伝搬路にて伝搬される重畳信号から制御信号を分離して給電状態調整手段に分配する信号分離回路とが設けられている。
このようにすると、軸比を制御するための制御信号を伝送するラインと、ＲＦＩＤタグに対する送信信号を伝送するラインを兼用して用いることができるようになり、装置構成の小型化及び部品点数の削減を図り易くなる。 According to a fifth aspect of the present invention, the axial ratio adjusting unit includes a control signal generating unit that generates a control signal according to the measured value acquired by the terminal tilt measuring unit and the measured value acquired by the medium tilt measuring unit. ing. Furthermore, the control signal generated by the control signal generation means and the transmission signal generated by the transmitter are superimposed and propagated, and the control signal is separated from the superimposed signal propagated through the common propagation path And a signal separation circuit for distributing the power supply state adjusting means.
In this way, it is possible to use both a line for transmitting a control signal for controlling the axial ratio and a line for transmitting a transmission signal for the RFID tag, thereby reducing the size of the apparatus and reducing the number of parts. It becomes easy to plan reduction.

図１（Ａ）は、第１実施形態に係る携帯型ＲＦＩＤリーダを概略的に例示する平面図であり、図１（Ｂ）はその側面図である。FIG. 1A is a plan view schematically illustrating the portable RFID reader according to the first embodiment, and FIG. 1B is a side view thereof. 図２は、第１実施形態に係る携帯型ＲＦＩＤリーダの電気的構成を概略的に例示するブロック図である。FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating an electrical configuration of the portable RFID reader according to the first embodiment. 図３（Ａ）は、図２の情報コード読取部を概略的に例示するブロック図であり、図３（Ｂ）は、図２の無線タグ処理部を概略的に例示するブロック図である。3A is a block diagram schematically illustrating the information code reading unit in FIG. 2, and FIG. 3B is a block diagram schematically illustrating the wireless tag processing unit in FIG. 図４は、第１実施形態に係る携帯型ＲＦＩＤリーダによって読み取られる無線タグの電気的構成を概略的に例示するブロック図である。FIG. 4 is a block diagram schematically illustrating an electrical configuration of the wireless tag read by the portable RFID reader according to the first embodiment. 図５は、図３（Ｂ）の無線タグ処理部の具体的構成を例示するブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating a specific configuration of the wireless tag processing unit in FIG. 図６（Ａ）は、電力分配回路の一例を示す説明図であり、図６（Ｂ）は電力分配回路の別例を示す説明図である。FIG. 6A is an explanatory diagram illustrating an example of the power distribution circuit, and FIG. 6B is an explanatory diagram illustrating another example of the power distribution circuit. 図７（Ａ）は、軸比可変アンテナの外観（表面）を概略的に説明する説明図であり、図７（Ｂ）は、その裏面を概略的に説明する説明図であり、図７（Ｃ）、はその側面を概略的に説明する説明図である。FIG. 7A is an explanatory diagram schematically illustrating the appearance (front surface) of the variable axial ratio antenna, and FIG. 7B is an explanatory diagram schematically illustrating the back surface thereof. (C) is explanatory drawing which illustrates the side roughly. 図８、図１の携帯型ＲＦＩＤリーダで行われる通信処理の流れを例示するフローチャートである。8 is a flowchart illustrating the flow of communication processing performed by the portable RFID reader of FIGS. 8 and 1. 図９は、図１の携帯型ＲＦＩＤリーダを用いて行われる読取操作の一例を説明する説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of a reading operation performed using the portable RFID reader of FIG. 図１０は、図９とは異なる動かし方で操作した場合を説明する説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a case where the operation is performed differently from FIG. 9. 図１１（Ａ）は、携帯型ＲＦＩＤリーダの向きと検出される傾斜角度との関係を説明する説明図であり、図１１（Ｂ）は、ＲＦＩＤタグの向きと検出される傾斜角度との関係等を説明する説明図である。FIG. 11A is an explanatory diagram for explaining the relationship between the orientation of the portable RFID reader and the detected tilt angle, and FIG. 11B shows the relationship between the orientation of the RFID tag and the detected tilt angle. It is explanatory drawing explaining etc. 図１２（Ａ）は、図８の通信処理で用いるマップデータを概念的に示す説明図であり、図１２（Ｂ）は、そのマップデータを補正した補正マップデータを示す説明図である。FIG. 12A is an explanatory diagram conceptually showing map data used in the communication process of FIG. 8, and FIG. 12B is an explanatory diagram showing corrected map data obtained by correcting the map data. 図１３は、切替回路の変形例を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a modification of the switching circuit.

[第１実施形態]
以下、本発明の携帯型ＲＦＩＤリーダを具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
（携帯型ＲＦＩＤリーダの全体構成）
まず、本発明の第１実施形態に係る携帯型ＲＦＩＤリーダ１の全体構成について説明する。なお、図１（Ａ）は、第１実施形態に係る携帯型ＲＦＩＤリーダを概略的に例示する平面図であり、図１（Ｂ）はその側面図である。図２は、第１実施形態に係る携帯型ＲＦＩＤリーダの電気的構成を概略的に例示するブロック図である。図３（Ａ）は、図２の情報コード読取部を概略的に例示するブロック図であり、図３（Ｂ）は、図２の無線タグ処理部を概略的に例示するブロック図である。図４は、第１実施形態に係る携帯型ＲＦＩＤリーダによって読み取られる無線タグの電気的構成を概略的に例示するブロック図である。 [First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of a portable RFID reader according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(Overall configuration of portable RFID reader)
First, the overall configuration of the portable RFID reader 1 according to the first embodiment of the present invention will be described. 1A is a plan view schematically illustrating the portable RFID reader according to the first embodiment, and FIG. 1B is a side view thereof. FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating an electrical configuration of the portable RFID reader according to the first embodiment. 3A is a block diagram schematically illustrating the information code reading unit in FIG. 2, and FIG. 3B is a block diagram schematically illustrating the wireless tag processing unit in FIG. FIG. 4 is a block diagram schematically illustrating an electrical configuration of the wireless tag read by the portable RFID reader according to the first embodiment.

図１（Ａ）（Ｂ）に例示される携帯型ＲＦＩＤリーダ１は、長手状の外観をなしており、その一端側のほぼ半分の領域（キー操作部１１付近の領域）が把持領域とされ、ユーザによって把持されつつ使用される構成をなしている。この携帯型ＲＦＩＤリーダ１は、バーコードや二次元コードなどの情報コードを読み取る情報コードリーダとしての機能と、無線タグとの間で無線通信を行う無線タグリーダとしての機能とを備えており、ユーザによって携帯されて様々な場所で情報コードの読み取りや無線タグとの無線通信を行うことができるように構成されている。 The portable RFID reader 1 illustrated in FIGS. 1A and 1B has a longitudinal appearance, and a substantially half area (an area near the key operation unit 11) on one end side is a gripping area. , And is used while being gripped by the user. The portable RFID reader 1 has a function as an information code reader that reads an information code such as a barcode or a two-dimensional code, and a function as a wireless tag reader that performs wireless communication with a wireless tag. The information code can be read and wireless communication with the wireless tag can be performed at various places.

図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、携帯型ＲＦＩＤリーダ１は長手状のケース２によって外郭が構成されている。このケース２は、各種部品（各種電気部品等）を収容するものであり、例えば樹脂材料などからなる複数のケース体（例えば、上ケース及び下ケースの２つのケース体）によって構成され、これらが結合した箱状形態をなしている。 As shown in FIGS. 1A and 1B, the portable RFID reader 1 has an outer case 2 constituted by a long case 2. The case 2 accommodates various components (such as various electrical components), and is constituted by a plurality of case bodies (for example, two case bodies including an upper case and a lower case) made of a resin material. Combined box shape.

また、図１に示すように、ケース２から露出する形態で様々な部品が取り付けられている。例えば、上面側には、小型液晶表示部などからなる表示部１０が設けられると共に、ＬＥＤ表示部や複数個の操作キー１１ａ（数字キーや機能キー等）を有するキー操作部１１などが設けられ、側部には、読取指示用のトリガスイッチ７が設けられている。 Moreover, as shown in FIG. 1, various components are attached in a form exposed from the case 2. For example, a display unit 10 including a small liquid crystal display unit is provided on the upper surface side, and a key operation unit 11 having an LED display unit and a plurality of operation keys 11a (numeric keys, function keys, etc.) is provided. A trigger switch 7 for reading instructions is provided on the side.

図２に示すように、携帯型ＲＦＩＤリーダ１のケース２内には、携帯型ＲＦＩＤリーダ１全体を制御する制御部８が設けられている。この制御部８は、マイコンを主体として構成され、メモリ１２と共に情報処理装置として機能するものであり、ＣＰＵ、システムバス、入出力インターフェース等を有している。 As shown in FIG. 2, a control unit 8 that controls the entire portable RFID reader 1 is provided in the case 2 of the portable RFID reader 1. The control unit 8 is configured mainly with a microcomputer, functions as an information processing apparatus together with the memory 12, and includes a CPU, a system bus, an input / output interface, and the like.

また、制御部８には、無線タグ処理部２０及び情報コード読取部３０がそれぞれ接続されている。情報コード読取部３０は、図３（Ａ）に示すように、ＣＣＤエリアセンサなどの固体撮像素子からなる受光センサ３３、結像レンズ３７、複数個のＬＥＤやレンズ等から構成される照明部３１などを備えた構成をなしており、制御部８と協働して読取対象物Ｒに付された情報コードＣ（バーコードやＱＲコード（登録商標）等）を読み取るように機能する。 In addition, a wireless tag processing unit 20 and an information code reading unit 30 are connected to the control unit 8. As shown in FIG. 3A, the information code reading unit 30 includes a light receiving sensor 33 including a solid-state imaging device such as a CCD area sensor, an imaging lens 37, an illumination unit 31 including a plurality of LEDs and lenses. The information code C (bar code, QR code (registered trademark), etc.) attached to the reading object R is read in cooperation with the control unit 8.

この情報コード読取部３０では、情報コードの読み取りを行う場合、まず、制御部８から指令を受けた照明部３１にて照明光Ｌｆが出射され、この照明光Ｌｆが図示しないケースに形成された読取口（図示略）を通って読取対象物Ｒに照射されるようになっている。そして、照明光Ｌｆが情報コードＣにて反射した反射光Ｌｒは読取口を通って装置内に取り込まれ、結像レンズ３７を通って受光センサ３３に受光される。読取口と受光センサ３３との間に配される結像レンズ３７は、情報コードＣの像を受光センサ３３上に結像させる構成をなしており、受光センサ３３はこの情報コードＣの像に応じた受光信号を出力する。受光センサ３３から出力される受光信号は、画像データとしてメモリ１２（図２）に記憶され、デコード処理などに用いられるようになっている。なお、情報コード読取部３０には、受光センサ３３からの信号を増幅する公知の増幅回路や、その増幅された信号をデジタル信号に変換する公知のＡＤ変換回路等が設けられているがこれらの回路については図示を省略している。 In the information code reading unit 30, when reading the information code, first, the illumination light Lf is emitted from the illumination unit 31 that has received a command from the control unit 8, and the illumination light Lf is formed in a case (not shown). The reading object R is irradiated through a reading port (not shown). Then, the reflected light Lr reflected from the information code C by the illumination light Lf is taken into the apparatus through the reading port, and is received by the light receiving sensor 33 through the imaging lens 37. The imaging lens 37 disposed between the reading port and the light receiving sensor 33 is configured to form an image of the information code C on the light receiving sensor 33, and the light receiving sensor 33 converts the image of the information code C to the image of the information code C. The corresponding light reception signal is output. The light receiving signal output from the light receiving sensor 33 is stored as image data in the memory 12 (FIG. 2) and used for decoding processing and the like. The information code reading unit 30 is provided with a known amplification circuit that amplifies the signal from the light receiving sensor 33, a known AD conversion circuit that converts the amplified signal into a digital signal, and the like. Illustration of the circuit is omitted.

無線タグ処理部２０は、アンテナ４０及び制御部８と協働してＲＦＩＤタグ５０（後述）との間で電磁波による通信を行い、ＲＦＩＤタグ５０に記憶されるデータの読み取り、或いはＲＦＩＤタグ５０へのデータの書き込みを行うように機能している。この無線タグ処理部２０は、公知の電波方式で伝送を行う回路として構成されており、図３（Ｂ）に示すように、送信回路２１、受信回路２２、切替回路２４などを有している。 The wireless tag processing unit 20 communicates with the RFID tag 50 (described later) in cooperation with the antenna 40 and the control unit 8 to read data stored in the RFID tag 50 or to the RFID tag 50. It functions to write data. The wireless tag processing unit 20 is configured as a circuit that performs transmission using a known radio wave system, and includes a transmission circuit 21, a reception circuit 22, a switching circuit 24, and the like as illustrated in FIG. .

送信回路２１は、キャリア発振器、符号化部、増幅器、送信部フィルタ、変調部などによって構成されており、キャリア発振器から例えば周波数９５３ＭＨｚのキャリア（搬送波）が出力される構成をなしている。また、符号化部は、制御部８に接続されており、当該制御部８より出力される送信データを符号化して変調部に出力している。変調部は、キャリア発振器からのキャリア（搬送波）、及び符号化部からの送信データが入力される部分であり、キャリア発振器より出力されるキャリア（搬送波）に対し、通信対象へのコマンド送信時に符号化部より出力される符号化された送信符号（変調信号）によってＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調された被変調信号を生成し、増幅器に出力している。増幅器は、入力信号（変調部によって変調された被変調信号）を所定のゲインで増幅し、その増幅信号を送信部フィルタに出力しており、送信部フィルタは、増幅器からの増幅信号をフィルタリングした送信信号を、切替回路２４を介してアンテナ４０に出力している。このようにしてアンテナ４０に送信信号が出力されると、その送信信号が電磁波として当該アンテナ４０より外部に放射される。 The transmission circuit 21 includes a carrier oscillator, an encoding unit, an amplifier, a transmission unit filter, a modulation unit, and the like, and is configured to output a carrier (carrier wave) having a frequency of 953 MHz, for example, from the carrier oscillator. The encoding unit is connected to the control unit 8, encodes transmission data output from the control unit 8, and outputs the encoded transmission data to the modulation unit. The modulation unit is a part to which the carrier (carrier wave) from the carrier oscillator and the transmission data from the encoding unit are input. The carrier (carrier wave) output from the carrier oscillator is encoded at the time of command transmission to the communication target. A modulated signal that is ASK (Amplitude Shift Keying) modulated by the encoded transmission code (modulated signal) output from the encoding unit is generated and output to the amplifier. The amplifier amplifies the input signal (the modulated signal modulated by the modulation unit) with a predetermined gain, and outputs the amplified signal to the transmission unit filter. The transmission unit filter filters the amplified signal from the amplifier. The transmission signal is output to the antenna 40 via the switching circuit 24. When a transmission signal is output to the antenna 40 in this way, the transmission signal is radiated to the outside from the antenna 40 as an electromagnetic wave.

一方、アンテナ４０によって受信された電波信号は、切替回路２４を介して受信回路２２に入力される。この受信回路２２は、受信部フィルタ、増幅器、復調部、二値化処理部、複号化部などによって構成されており、アンテナ４０を介して受信された信号を受信部フィルタによってフィルタリングした後、増幅器によって増幅し、その増幅信号を復調部によって復調する。そして、その復調された信号波形を二値化処理部によって二値化し、復号化部にて復号化した後、その復号化された信号を受信データとして制御部８に出力している。なお、アンテナ４０や切替回路２４の具体的構成については後に詳述する。
なお、本実施形態では、制御部８及び無線タグ処理部２０が「通信手段」の一例に相当し、軸比可変アンテナ４０を介して送受信される電波を媒介としてＲＦＩＤタグ５０を読み取るように機能する。また、本実施形態では、送信回路２１が「送信部」の一例に相当し、ＲＦＩＤタグ５０に対する送信信号を出力するように機能する。 On the other hand, the radio signal received by the antenna 40 is input to the receiving circuit 22 via the switching circuit 24. The reception circuit 22 is configured by a reception unit filter, an amplifier, a demodulation unit, a binarization processing unit, a decoding unit, and the like, and after filtering a signal received via the antenna 40 with a reception unit filter, The signal is amplified by an amplifier, and the amplified signal is demodulated by a demodulator. Then, the demodulated signal waveform is binarized by the binarization processing unit, decoded by the decoding unit, and then the decoded signal is output to the control unit 8 as reception data. Note that specific configurations of the antenna 40 and the switching circuit 24 will be described in detail later.
In the present embodiment, the control unit 8 and the wireless tag processing unit 20 correspond to an example of “communication means”, and function to read the RFID tag 50 through radio waves transmitted and received via the variable axial ratio antenna 40. To do. In the present embodiment, the transmission circuit 21 corresponds to an example of a “transmission unit” and functions to output a transmission signal to the RFID tag 50.

制御部８には、トリガスイッチ７、ＬＥＤ９、表示部１０、キー操作部１１、メモリ１２、外部インターフェース１３、傾斜センサ１７などが接続されている。更に、ケース２内には、電源となるバッテリ１５や電源部１６が設けられており、これらによって制御部８や各種電気部品に電力が供給されるようになっている。 The control unit 8 is connected to a trigger switch 7, an LED 9, a display unit 10, a key operation unit 11, a memory 12, an external interface 13, an inclination sensor 17, and the like. Further, the case 2 is provided with a battery 15 and a power supply unit 16 serving as a power source, and power is supplied to the control unit 8 and various electrical components.

制御部８に接続される傾斜センサ１７は、「端末傾斜計測手段」鉛直方向に対するケースの傾きに応じた計測値を取得するものである。この傾斜センサ１７は、例えば三軸加速度センサなど、端末の傾斜を検出し得る公知の傾斜センサによって構成され、本実施形態では、例えばケース２の長手方向（図１に示す矢印Ｌの方向）と鉛直方向とのなす角度θ１が三軸加速度センサの各軸方向の検出値に基づいて検出可能とされている。なお、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の加速度を検出し得る三軸加速度センサを端末内に配置し、この端末の基準方向（例えば長手方向）と鉛直方向とのなす角度を求める技術は公知であるので詳細は省略する。 The inclination sensor 17 connected to the control unit 8 obtains a measurement value corresponding to the inclination of the case with respect to the “terminal inclination measuring means” in the vertical direction. The tilt sensor 17 is configured by a known tilt sensor that can detect the tilt of the terminal, such as a triaxial acceleration sensor, and in the present embodiment, for example, the longitudinal direction of the case 2 (the direction of the arrow L shown in FIG. 1) The angle θ1 formed with the vertical direction can be detected based on the detection values in the respective axial directions of the triaxial acceleration sensor. A technique in which a triaxial acceleration sensor capable of detecting accelerations of the X axis, the Y axis, and the Z axis orthogonal to each other is arranged in the terminal, and an angle formed by the reference direction (for example, the longitudinal direction) of the terminal and the vertical direction is obtained. Since it is publicly known, details are omitted.

なお、傾斜センサ１７からの出力（例えば三軸加速度センサの各軸方向の出力）は、図示しない増幅回路によって増幅された後、Ａ／Ｄコンバータによってデジタル信号に変換され、この信号が制御部８に入力されるようになっている。そして、この入力された検出値（角度θ１を特定し得る値）に基づいて制御部８が角度θ１を算出している。 The output from the tilt sensor 17 (for example, the output in the direction of each axis of the triaxial acceleration sensor) is amplified by an amplifier circuit (not shown) and then converted into a digital signal by an A / D converter. To be input. Then, the control unit 8 calculates the angle θ1 based on the input detection value (a value that can specify the angle θ1).

（ＲＦＩＤタグの構成）
ここで、携帯型ＲＦＩＤリーダ１の読取対象となるＲＦＩＤタグ５０について説明する。
図４に示すように、ＲＦＩＤタグ５０は、アンテナ５１，電源回路５２，復調回路５３，制御回路５４，メモリ５５，変調回路５６などによって構成されている。電源回路５２は、アンテナ５１を介して受信した携帯型ＲＦＩＤリーダ１からの送信信号（キャリア信号）を整流、平滑して動作用電源を生成するものであり、その動作用電源を、制御回路５４をはじめとする各構成要素に供給している。 (Configuration of RFID tag)
Here, the RFID tag 50 to be read by the portable RFID reader 1 will be described.
As shown in FIG. 4, the RFID tag 50 includes an antenna 51, a power supply circuit 52, a demodulation circuit 53, a control circuit 54, a memory 55, a modulation circuit 56, and the like. The power supply circuit 52 rectifies and smoothes a transmission signal (carrier signal) from the portable RFID reader 1 received via the antenna 51 to generate an operation power supply. The operation power supply is used as the control circuit 54. And other components.

また、復調回路５３は、送信信号（キャリア信号）に重畳されているデータを復調して制御回路５４に出力している。メモリ５５は、ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ等の各種半導体メモリによって構成されており、制御プログラムやＲＦＩＤタグ５０を識別するための識別情報（タグＩＤ）、或いはＲＦＩＤタグ５０の用途に応じたデータなどが記憶されている。制御回路５４は、メモリ５５から上記情報やデータを読み出し、それを送信データとして変調回路５６に出力する構成をなしており、変調回路５６は、キャリア信号を当該送信データで負荷変調してアンテナ５１から反射波として送信するように構成されている。 The demodulating circuit 53 demodulates the data superimposed on the transmission signal (carrier signal) and outputs it to the control circuit 54. The memory 55 is configured by various semiconductor memories such as a ROM and an EEPROM, and stores a control program, identification information (tag ID) for identifying the RFID tag 50, data corresponding to the use of the RFID tag 50, and the like. ing. The control circuit 54 is configured to read the information and data from the memory 55 and output it as transmission data to the modulation circuit 56. The modulation circuit 56 performs load modulation on the carrier signal with the transmission data and performs the antenna 51. Is transmitted as a reflected wave.

また、本実施形態で用いられるＲＦＩＤタグ５０は、全体として長手状に構成されており、例えば、図９のように、ＲＦＩＤタグ５０自身の長手方向(以下、タグ方向ともいう)と水平方向（鉛直方向に対して直交する方向）とのなす角度が所定角度となるように配置されるようになっている。なお、図９の例では、箱状のコンテナＣｎの前面において横方向に延びるようにＲＦＩＤタグ５０が取り付けられており、コンテナＣｎの底面の方向とタグ方向とが略同方向となっている。つまり、コンテナＣｎを水平面に載置したときにＲＦＩＤタグ５０の長手方向（タグ方向）が水平方向に沿うように取り付けられている。 Further, the RFID tag 50 used in the present embodiment has a longitudinal shape as a whole. For example, as shown in FIG. 9, the RFID tag 50 itself has a longitudinal direction (hereinafter also referred to as a tag direction) and a horizontal direction ( The angle formed with the direction perpendicular to the vertical direction is a predetermined angle. In the example of FIG. 9, the RFID tag 50 is attached so as to extend in the lateral direction on the front surface of the box-shaped container Cn, and the direction of the bottom surface of the container Cn and the tag direction are substantially the same. That is, when the container Cn is placed on a horizontal plane, the RFID tag 50 is attached so that the longitudinal direction (tag direction) is along the horizontal direction.

（軸比調整手段）
次に、本実施形態に係る携帯型ＲＦＩＤリーダ１の特徴の一つである軸比調整手段等について説明する。
図５は、図３（Ｂ）の無線タグ処理部の具体的構成を例示するブロック図である。図６（Ａ）は、電力分配回路の一例を示す説明図であり、図６（Ｂ）ハ電力分配回路の別例を示す説明図である。図７（Ａ）は、軸比可変アンテナの外観（表面）を概略的に説明する説明図であり、図７（Ｂ）は、その裏面を概略的に説明する説明図であり、図７（Ｃ）は、その側面を概略的に説明する説明図である。 (Axial ratio adjustment means)
Next, the axial ratio adjusting means and the like, which are one of the features of the portable RFID reader 1 according to this embodiment, will be described.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a specific configuration of the wireless tag processing unit in FIG. FIG. 6A is an explanatory diagram illustrating an example of the power distribution circuit, and FIG. 6B is an explanatory diagram illustrating another example of the power distribution circuit. FIG. 7A is an explanatory diagram schematically illustrating the appearance (front surface) of the variable axial ratio antenna, and FIG. 7B is an explanatory diagram schematically illustrating the back surface thereof. (C) is explanatory drawing which illustrates the side roughly.

本実施形態では用いられる軸比可変アンテナ４０は、円偏波の電波を放射可能に構成され、且つ円偏波の軸比を変更可能に構成されている。なお、円偏波アンテナにおいて軸比を変更する原理は公知であり、本発明では軸比が変更可能なアンテナであれば様々な構成のものを採用できるが、以下では、その一例として、図７に示すように軸比可変アンテナ４０が第１の給電点４１と第２の給電点４２とを備えた２点給電パッチアンテナによって構成され、各給電点への電力分配及び各給電点の位相を調整することで、アンテナから放射される円偏波の軸比を切り替える例を説明する。また、各給電点への電力分配及び各給電点に供給される電力の位相を調整する方法は公知の様々な方法を採用することができるが、以下では代表例として、水平方向の利得が垂直方向の利得以上となる楕円偏波の指向性特性を有するように設定された軸比可変アンテナ４０を例に挙げ、図５のような回路を用いて軸比を調整する方法について説明する。なお、軸比可変アンテナ４０の水平方向とは、ケース２の長手方向に対して所定の関係（例えば平行関係）をなす平面方向を意味しており、軸比可変アンテナ４０の垂直方向とはこの水平方向と直交する平面方向を意味している。本実施形態では、このような軸比可変アンテナ４０から放射される楕円偏波の軸比を後述する「軸比調整手段」によって調整可能とされている。 The variable axial ratio antenna 40 used in the present embodiment is configured to be able to radiate circularly polarized radio waves, and is configured to be able to change the axial ratio of circularly polarized waves. Note that the principle of changing the axial ratio in a circularly polarized antenna is known, and in the present invention, various antennas can be used as long as the axial ratio can be changed. In the following, as an example, FIG. As shown in FIG. 3, the variable axial ratio antenna 40 is constituted by a two-point feeding patch antenna having a first feeding point 41 and a second feeding point 42, and the power distribution to each feeding point and the phase of each feeding point are determined. An example of switching the axial ratio of circularly polarized waves radiated from the antenna by adjusting will be described. Various known methods can be adopted as a method for distributing power to each feeding point and adjusting the phase of the power supplied to each feeding point. In the following, as a representative example, the horizontal gain is vertical. A method for adjusting the axial ratio using a circuit as shown in FIG. 5 will be described by taking as an example an axial ratio variable antenna 40 set to have elliptical polarization directivity characteristics that are greater than the direction gain. The horizontal direction of the variable axial ratio antenna 40 means a plane direction that forms a predetermined relationship (for example, a parallel relationship) with respect to the longitudinal direction of the case 2, and the vertical direction of the variable axial ratio antenna 40 means this The plane direction orthogonal to the horizontal direction is meant. In the present embodiment, the axial ratio of elliptically polarized waves radiated from such an axial ratio variable antenna 40 can be adjusted by an “axial ratio adjusting means” described later.

無線タグ処理部２０は、具体的には図５のような構成をなしており、上述の送信回路２１と、制御信号生成回路６２と、信号結合回路６３と、信号分離回路７１と、電力分配回路７２と、可変位相器７３と、可変減衰器７４とを備えている。そして、電力分配回路７２からの出力がパッチアンテナ（軸比可変アンテナ４０）の第１の給電点４１（以下、ＯＵＴ１とも称する）に接続され、可変減衰器７４からの出力が第２の給電点４２（以下ＯＵＴ２とも称する）に接続されている。 Specifically, the wireless tag processing unit 20 has a configuration as shown in FIG. 5, and includes the above-described transmission circuit 21, control signal generation circuit 62, signal coupling circuit 63, signal separation circuit 71, and power distribution. A circuit 72, a variable phase shifter 73, and a variable attenuator 74 are provided. The output from the power distribution circuit 72 is connected to the first feeding point 41 (hereinafter also referred to as OUT1) of the patch antenna (axial ratio variable antenna 40), and the output from the variable attenuator 74 is the second feeding point. 42 (hereinafter also referred to as OUT2).

制御信号生成回路６２は、後述する通信処理によって生成された軸比を指示する信号（具体的には、可変位相器７３での位相変化量を指示する信号Ｆ１及び可変減衰器７４の減衰量を指示する信号Ｆ２）を所定周波数の信号に変換し、信号結合回路６３に出力している。なお、制御信号生成回路６２で生成、出力される制御信号は、軸比を指示する数ビットのデータをＲＦ帯よりも低い周波数帯の低周波信号で表わしたものであり可変位相器７３を制御する制御信号Ｆ１と可変減衰器７４を制御する制御信号Ｆ２を含んでいる。なお、制御信号Ｆ１とＦ２は、例えば異なる周波数帯の信号とされている。 The control signal generation circuit 62 is a signal for instructing an axial ratio generated by communication processing to be described later (specifically, the signal F1 for instructing the amount of phase change in the variable phase shifter 73 and the amount of attenuation of the variable attenuator 74). The instructing signal F2) is converted into a signal of a predetermined frequency and output to the signal coupling circuit 63. The control signal generated and output by the control signal generation circuit 62 represents several bits of data indicating an axial ratio as a low-frequency signal in a frequency band lower than the RF band, and controls the variable phase shifter 73. And a control signal F2 for controlling the variable attenuator 74. The control signals F1 and F2 are, for example, signals in different frequency bands.

信号結合回路６３は、送信回路２１にて生成された高周波（ＲＦ帯）の送信信号（送信データ）と、制御信号生成回路６２で生成された軸比を指示する信号（制御信号Ｆ１、Ｆ２）とをミキシングし、送信データと制御信号とが重畳した重畳信号を生成・出力している。 The signal coupling circuit 63 is a high-frequency (RF band) transmission signal (transmission data) generated by the transmission circuit 21 and signals (control signals F1 and F2) indicating the axial ratio generated by the control signal generation circuit 62. And a superimposition signal in which transmission data and a control signal are superimposed is generated and output.

共通伝搬路８０は、例えば同軸ケーブルなどによって構成されており、制御信号生成回路６２（制御信号生成手段）によって生成された制御信号Ｆ１、Ｆ２と、送信回路２１（送信部）によって生成された送信信号Ｆ３とが重畳した重畳信号を信号分離回路７１に伝搬している。 The common propagation path 80 is configured by a coaxial cable, for example, and the control signals F1 and F2 generated by the control signal generation circuit 62 (control signal generation means) and the transmission generated by the transmission circuit 21 (transmission unit). The superimposed signal on which the signal F3 is superimposed is propagated to the signal separation circuit 71.

信号分離回路７１は、共通伝搬路８０にて伝搬される重畳信号から制御信号Ｆ１、Ｆ２を分離して可変位相器７３及び可変減衰器７４（給電状態調整手段）に分配するように機能するものであり、例えば、異なる周波数の信号を分離する公知の周波数分離回路として構成されている。この信号分離回路７１は、制御信号生成回路６２にて生成された制御信号Ｆ１，Ｆ２を送信信号Ｆ３からそれぞれ分離して可変位相器７３及び可変減衰器７４に出力し、送信回路２１にて生成された送信信号Ｆ３を電力分配回路７２に出力している。 The signal separation circuit 71 functions to separate the control signals F1 and F2 from the superimposed signal propagated through the common propagation path 80 and distribute them to the variable phase shifter 73 and the variable attenuator 74 (feeding state adjusting means). For example, it is configured as a known frequency separation circuit that separates signals having different frequencies. The signal separation circuit 71 separates the control signals F1 and F2 generated by the control signal generation circuit 62 from the transmission signal F3 and outputs them to the variable phase shifter 73 and the variable attenuator 74, which are generated by the transmission circuit 21. The transmitted signal F3 is output to the power distribution circuit 72.

電力分配回路７２は、送信回路２１（送信部）によって出力された送信信号Ｆ３を、第１の給電点４１側への信号と、第２の給電点４２側への信号とに分配するように機能するものである。なお、本発明では、ＲＦ帯の信号を２つの経路の分配し得る回路であれば公知の様々な電力分配回路を用いることができるが、本実施形態では、例えば図６（Ａ）或いは図６（Ｂ）のような構成をなしている。例えば図６（Ａ）の電力分配回路７２では、ＣＭ結合回路７２ａのカップリング量によりＩＮ端子からの入力信号（送信信号Ｆ３）に対してＯＵＴ１側とＯＵＴ２側に所望の電力差（例えば６ｄｂ以上の電力差）を生成しつつ電力分配を行う。また、図６（Ｂ）は、Ｃ結合により電力分配を実現するものであり、コンデンサＣの容量値によりＯＵＴ１側とＯＵＴ２側に所望の電力差（例えば６ｄｂ以上の電力差）を生成しつつ電力分配を行っている。 The power distribution circuit 72 distributes the transmission signal F3 output by the transmission circuit 21 (transmission unit) into a signal to the first feeding point 41 side and a signal to the second feeding point 42 side. It functions. In the present invention, various known power distribution circuits can be used as long as the circuit can distribute the RF band signal in two paths, but in this embodiment, for example, FIG. 6A or FIG. (B) is comprised. For example, in the power distribution circuit 72 in FIG. 6A, a desired power difference (for example, 6 db or more) between the OUT1 side and the OUT2 side with respect to the input signal (transmission signal F3) from the IN terminal due to the coupling amount of the CM coupling circuit 72a. The power distribution is performed while generating the power difference. FIG. 6B realizes power distribution by C coupling, and generates a desired power difference (for example, a power difference of 6 db or more) between the OUT1 side and the OUT2 side by the capacitance value of the capacitor C. Distribution is performed.

可変位相器７３は、電力分配回路７２によって第１の給電点４１側に分離された信号と第２の給電点４２側に分離された信号との位相差を調整するように機能するものであり、ＭＳＬ（マイクロストリップライン）の線路長により位相差を生成する方式、或いは集中定数となるインダクタ等により位相差を生成する方式等の公知の可変位相器によって構成されている。この可変位相器７３は、制御信号Ｆ１に応じて位相を制御しており、例えばＯＵＴ１出力（即ち、第１の給電点４１への出力）とＯＵＴ２出力（即ち、第２の給電点４２への出力）の間の位相が９０度となるように制御している。 The variable phase shifter 73 functions to adjust the phase difference between the signal separated on the first feeding point 41 side by the power distribution circuit 72 and the signal separated on the second feeding point 42 side. The phase difference is generated by the MSL (microstrip line) line length, or the phase variable is generated by a lumped constant inductor or the like. The variable phase shifter 73 controls the phase in accordance with the control signal F1, for example, OUT1 output (ie, output to the first feeding point 41) and OUT2 output (ie, output to the second feeding point 42). The phase during output is 90 degrees.

可変減衰器７４は、公知の可変減衰器によって構成されており、制御信号Ｆ２によって減衰量が制御され、ＯＵＴ１出力（即ち、第１の給電点４１への出力）とＯＵＴ２出力（即ち、第２の給電点４２への出力）との電力比が制御信号Ｆ２に対応する電力比となるようにＯＵＴ２側の電力を減衰させている。 The variable attenuator 74 is configured by a known variable attenuator. The attenuation amount is controlled by the control signal F2, and the OUT1 output (that is, the output to the first feeding point 41) and the OUT2 output (that is, the second output) The power on the OUT2 side is attenuated so that the power ratio to the power supply point 42 becomes a power ratio corresponding to the control signal F2.

以上のような構成により、制御信号Ｆ１、Ｆ２によって指定された電力比及び位相差となるようにＯＵＴ１（第１の給電点４１）とＯＵＴ２（第２給電端子）の出力が調整され、これにより、軸比可変アンテナ４０（２点給電パッチアンテナ）から出力される円偏波の軸比が調整されるようになっている。 With the above configuration, the outputs of OUT1 (first feeding point 41) and OUT2 (second feeding terminal) are adjusted so that the power ratio and phase difference specified by the control signals F1 and F2 are obtained. The axial ratio of the circularly polarized wave output from the variable axial ratio antenna 40 (two-point feeding patch antenna) is adjusted.

（読取動作及び通信処理）
次に、携帯型ＲＦＩＤリーダ１を用いて行われる読取動作及び通信処理について説明する。
図８、図１の携帯型ＲＦＩＤリーダで行われる通信処理の流れを例示するフローチャートである。図９は、図１の携帯型ＲＦＩＤリーダを用いて行われる読取操作の一例を説明する説明図である。図１０は、図９とは異なる動かし方で操作した場合を説明する説明図である。図１１（Ａ）は、携帯型ＲＦＩＤリーダの向きと検出される傾斜角度との関係を説明する説明図であり、図１１（Ｂ）は、ＲＦＩＤタグの向きと検出される傾斜角度との関係等を説明する説明図である。 (Reading operation and communication processing)
Next, a reading operation and communication processing performed using the portable RFID reader 1 will be described.
8 is a flowchart illustrating the flow of communication processing performed by the portable RFID reader of FIGS. 8 and 1. FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of a reading operation performed using the portable RFID reader of FIG. FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a case where the operation is performed differently from FIG. 9. FIG. 11A is an explanatory diagram for explaining the relationship between the orientation of the portable RFID reader and the detected tilt angle, and FIG. 11B shows the relationship between the orientation of the RFID tag and the detected tilt angle. It is explanatory drawing explaining etc.

図８に示す通信処理は、例えば、所定物品に付されたＲＦＩＤタグ５０を読み取るときに行うものであり、以下の説明では、図９、図１０のように配されたＲＦＩＤタグ５０を読み取る場合を代表例として説明する。図９、図１０の例では、上述したように箱状のコンテナＣｎの前面において横方向に延びるようにＲＦＩＤタグ５０が取り付けられており、各コンテナＣｎに取り付けられるＲＦＩＤタグ５０の長手方向（タグ方向）がほぼ水平方向となっている。 The communication process shown in FIG. 8 is performed when, for example, the RFID tag 50 attached to a predetermined article is read. In the following description, the RFID tag 50 arranged as shown in FIGS. 9 and 10 is read. Will be described as a representative example. 9 and 10, the RFID tag 50 is attached so as to extend in the lateral direction on the front surface of the box-shaped container Cn as described above, and the longitudinal direction of the RFID tag 50 attached to each container Cn (tag Direction) is almost horizontal.

本実施形態の携帯型ＲＦＩＤリーダ１では、例えばトリガスイッチ７が押圧されたときに図８の通信処理が開始され、まず、端末角度のセンシングを行っている（Ｓ１）。上述したように、携帯型ＲＦＩＤリーダ１では、傾斜センサ１７によって例えば鉛直方向とケース２の長手方向Ｌ１とのなす角度θ１を検出するように構成されており、Ｓ１ではこの角度θ１を取得している。なお、本実施形態では、図１１（Ａ）のように、ケース２の長手方向Ｌにおいて、表示部１０が設けられる側を前側、それとは反対側を後側としており（図１参照）、前側が鉛直上方を向く場合のθ１を０°、前側が鉛直下方を向く場合のθ１を１８０°としている。 In the portable RFID reader 1 of this embodiment, for example, when the trigger switch 7 is pressed, the communication process of FIG. 8 is started, and first, terminal angle sensing is performed (S1). As described above, the portable RFID reader 1 is configured to detect, for example, the angle θ1 between the vertical direction and the longitudinal direction L1 of the case 2 by the tilt sensor 17, and in S1, the angle θ1 is acquired. Yes. In this embodiment, as shown in FIG. 11A, in the longitudinal direction L of the case 2, the side where the display unit 10 is provided is the front side, and the opposite side is the rear side (see FIG. 1). Θ1 when the side faces vertically upward is 0 °, and θ1 when the front side faces vertically downward is 180 °.

その後、ＲＦＩＤタグ５０の向きを検出する処理を行う（Ｓ２）。Ｓ２の処理では、例えば所定の撮像開始条件が成立した時（例えば、所定操作時或いは所定の撮像タイミング到来時）に受光センサ３３によって撮像領域内の画像を撮像しており、ＲＦＩＤタグ５０が撮像領域内にある場合にこのＲＦＩＤタグ５０の画像が撮像されるようになっている。更に、Ｓ２では、得られた撮像画像に基づいてＲＦＩＤタグ５０の長手方向の向きを検出している。具体的には、公知の境界認識技術等を用いて撮像画像の中からＲＦＩＤタグ５０の画像領域を認識し、その認識されたＲＦＩＤタグ５０の画像領域において、ＲＦＩＤタグ５０の長手方向と画像の列方向（即ち画素の列方向）とのなす角度αを求める。そして、この角度αに基づいて水平方向とＲＦＩＤタグ５０の長手方向とのなす角度θ２を算出する。なお、本実施形態では、受光センサ３３の長手方向（即ち横方向に細長に並ぶ受光素子の当該横方向）が画素の列方向に対応している。 Thereafter, processing for detecting the orientation of the RFID tag 50 is performed (S2). In the process of S2, for example, when a predetermined imaging start condition is satisfied (for example, when a predetermined operation or a predetermined imaging timing comes), an image in the imaging area is captured by the light receiving sensor 33, and the RFID tag 50 captures the image. An image of the RFID tag 50 is taken when it is within the area. Further, in S2, the longitudinal direction of the RFID tag 50 is detected based on the obtained captured image. Specifically, the image area of the RFID tag 50 is recognized from the captured image using a known boundary recognition technique or the like, and in the recognized image area of the RFID tag 50, the longitudinal direction of the RFID tag 50 and the image An angle α formed with the column direction (that is, the pixel column direction) is obtained. Based on this angle α, an angle θ2 formed by the horizontal direction and the longitudinal direction of the RFID tag 50 is calculated. In the present embodiment, the longitudinal direction of the light receiving sensor 33 (that is, the horizontal direction of the light receiving elements arranged in a slender shape in the horizontal direction) corresponds to the column direction of the pixels.

例えば、携帯型ＲＦＩＤリーダ１を所定方向に配置して撮像することを決めておく場合（例えば、長手方向Ｌを鉛直方向の向きに設定して撮像することが前提となる場合）には、撮像画像内におけるＲＦＩＤタグ５０の方向と画素列方向とのなす角度αを検出することで、このαに基づいて水平方向とＲＦＩＤタグ５０の長手方向とのなす角度θ２を算出することができる（θ２＝９０°−α）。例えば、図１１（Ｂ）における符号５０ａのようなタグ画像が得られた場合（なお、画素の列方向は、横方向（即ち９０°の方向））、画素列方向とＲＦＩＤタグ５０の長手方向とのなす角度αは９０°であるため、タグ長手方向と水平方向とのなす角度θ２は９０°となる。また、図１１（Ｂ）における符号５０ｂのようなタグ画像が得られた場合、画素列方向とＲＦＩＤタグ５０の長手方向とのなす角度αは０°であるため、タグ長手方向と水平方向とのなす角度θ２は０°となる。なお、本実施形態では、ＲＦＩＤタグ５０の長手方向において前後の向きを特定せずに上記θ２を算出している。 For example, when it is determined that the portable RFID reader 1 is arranged in a predetermined direction and imaging is performed (for example, when it is assumed that the longitudinal direction L is set in the vertical direction), the imaging is performed. By detecting the angle α formed between the direction of the RFID tag 50 and the pixel column direction in the image, the angle θ2 formed between the horizontal direction and the longitudinal direction of the RFID tag 50 can be calculated based on this α (θ2 = 90 ° -α). For example, when a tag image like reference numeral 50a in FIG. 11B is obtained (the pixel column direction is the horizontal direction (ie, 90 ° direction)), the pixel column direction and the longitudinal direction of the RFID tag 50 Is 90 °, the angle θ2 between the tag longitudinal direction and the horizontal direction is 90 °. In addition, when a tag image like the reference numeral 50b in FIG. 11B is obtained, the angle α formed by the pixel column direction and the longitudinal direction of the RFID tag 50 is 0 °. The angle θ2 formed by is 0 °. In the present embodiment, θ2 is calculated without specifying the front-rear direction in the longitudinal direction of the RFID tag 50.

また、上記のように撮像時の携帯型ＲＦＩＤリーダ１の向きを決めておかない場合でも、撮像時の携帯型ＲＦＩＤリーダ１の上記角度θ１（傾斜センサ１７の検出値に基づいて算出される角度）と、撮像画像内におけるＲＦＩＤタグ５０の長手方向と画素列方向とのなす角度αに基づいて、水平方向とＲＦＩＤタグ５０の長手方向とのなす角度θ２を算出することもできる。 Even when the orientation of the portable RFID reader 1 at the time of imaging is not determined as described above, the angle θ1 of the portable RFID reader 1 at the time of imaging (an angle calculated based on the detection value of the tilt sensor 17). ) And the angle α formed between the longitudinal direction of the RFID tag 50 and the pixel column direction in the captured image, the angle θ2 formed between the horizontal direction and the longitudinal direction of the RFID tag 50 can also be calculated.

なお、本実施形態では、受光センサ３３及び制御部８が「媒体傾斜計測手段」の一例に相当し、鉛直方向に対するＲＦＩＤタグ５０の傾きに応じた計測値（上記θ２）を取得するように機能する。具体的には、受光センサ３３が「撮像手段」の一例に相当する。また、制御部８が「認識手段」の一例に相当し、受光センサ３３（撮像手段）によって得られた撮像画像から、ＲＦＩＤタグ５０の画像を認識するように機能する。そして、制御部８は、この認識されたＲＦＩＤタグ５０の画像に基づいて、鉛直方向に対するＲＦＩＤタグ５０の傾きに応じた計測値（即ち、鉛直方向とＲＦＩＤタグ５０の長手方向Ｌ２とのなす角度θ２）を取得している。 In the present embodiment, the light receiving sensor 33 and the control unit 8 correspond to an example of “medium inclination measuring means”, and function to acquire a measurement value (the above θ2) corresponding to the inclination of the RFID tag 50 with respect to the vertical direction. To do. Specifically, the light receiving sensor 33 corresponds to an example of “imaging means”. The control unit 8 corresponds to an example of a “recognition unit” and functions to recognize an image of the RFID tag 50 from a captured image obtained by the light receiving sensor 33 (imaging unit). Based on the recognized image of the RFID tag 50, the control unit 8 measures the measured value corresponding to the inclination of the RFID tag 50 with respect to the vertical direction (that is, the angle formed between the vertical direction and the longitudinal direction L 2 of the RFID tag 50). θ2) is acquired.

そして、このように得られた角度θ１とθ２とに基づいて、ＲＦＩＤタグ５０の長手方向Ｌ２と携帯型ＲＦＩＤリーダ１の長手方向Ｌとのなす角度θ３を算出し、このθ３が４５°以上か否かを判断する（Ｓ３）。即ち、図１０における上側の一点鎖線円の関係に近い場合（ＲＦＩＤタグ５０の長手方向Ｌ２の向きと携帯型ＲＦＩＤリーダ１の長手方向Ｌの向きが遠い場合）であるか否かを判断する。 Then, based on the angles θ1 and θ2 obtained in this way, an angle θ3 formed by the longitudinal direction L2 of the RFID tag 50 and the longitudinal direction L of the portable RFID reader 1 is calculated, and whether this θ3 is 45 ° or more. It is determined whether or not (S3). That is, it is determined whether or not the relationship is close to the relationship between the upper and lower dashed lines in FIG. 10 (when the direction of the RFID tag 50 in the longitudinal direction L2 is far from the direction of the portable RFID reader 1 in the longitudinal direction L).

図１０における上側の一点鎖線円の関係に近い場合には、図１２（Ａ）に示すマップデータに基づいて利得レベルＧａを算出する（Ｓ４）。一方、図１０における下側の一点鎖線円の関係に近い場合（ＲＦＩＤタグ５０の長手方向の向きと携帯型ＲＦＩＤリーダ１の長手方向Ｌの向きが近い場合）には、図１２のマップデータを９０°補正したマップデータ（図１２（Ｂ）のような補正データ）を生成し、そのマップデータに基づいて利得レベルＧａを算出する（Ｓ４）。図１２（Ｂ）のデータは、図１２（Ａ）の各端末角度から９０度を引いたデータであり、例えば図１２（Ａ）の端末角度９０°のときのデータは、この端末角度から９０°引いた０°のときのデータとするように補正している。同様に、図１２（Ａ）の端末角度１３５°のときのデータは、この端末角度から９０°引いた４５°のときのデータとするように補正している。 When the relationship is close to the relationship of the one-dot chain line on the upper side in FIG. 10, the gain level Ga is calculated based on the map data shown in FIG. 12A (S4). On the other hand, when the relationship of the lower one-dot chain line circle in FIG. 10 is close (when the longitudinal direction of the RFID tag 50 is close to the longitudinal direction L of the portable RFID reader 1), the map data of FIG. Map data (corrected data as shown in FIG. 12B) corrected by 90 ° is generated, and a gain level Ga is calculated based on the map data (S4). The data in FIG. 12B is data obtained by subtracting 90 degrees from each terminal angle in FIG. 12A. For example, the data at the terminal angle 90 ° in FIG. The correction is made so that the data is 0 ° minus 0 °. Similarly, the data at the terminal angle of 135 ° in FIG. 12A is corrected to be data at 45 ° that is 90 ° subtracted from this terminal angle.

また、上記マップデータでは、デフォルトの軸比のときの、θ３の角度と利得レベル（ＲＦＩＤタグ５０との通信し易さの度合いを示す値）とが対応付けられており、上記のように算出されたθ３に基づいて利得レベルＧａを算出する。 In the map data, the angle θ3 and the gain level (value indicating the degree of ease of communication with the RFID tag 50) at the default axial ratio are associated with each other, and calculated as described above. The gain level Ga is calculated on the basis of the θ3 thus obtained.

なお、この例では、図１２（Ｂ）のような補正データを算出していたが、図１２（Ｂ）のような補正データを予め備えていてもよい。或いは、図１０のいずれの一点鎖線円の場合でも関係なくθ３の値に基づいて利得レベルを決定するようにしてもよい。 In this example, correction data as shown in FIG. 12B is calculated, but correction data as shown in FIG. 12B may be provided in advance. Alternatively, the gain level may be determined based on the value of θ3 regardless of any one-dot chain line circle in FIG.

Ｓ４の後には、マップデータに基づいて軸比変更時の利得レベル（Ｇｂ）を算出する（Ｓ５）。例えば、θ３に対応する利得レベルＧａが、Ｓ３で選択されたマップデータにおいて最も高い利得レベルでない場合には、最も高い利得レベルに近づくように複数の軸比パターンの中から軸比を選択することを試み、その時の利得レベルを算出する。本実施形態では、例えば、予め複数の軸比のパターンが用意されており、例えば各軸比毎に図１２と同様のマップデータが用意され、角度毎に端末角度θ３に対応する利得レベルが設定されている。従って、Ｓ４で算出された利得レベルＧａが最高レベル（図１２では「５」）でない場合、用意された各軸比のマップデータのいずれか又は全てから端末角度θ３に対応する利得レベル（軸比が変更された場合の利得レベルＧｂ）を取得する。そして、軸比が変更された場合の利得レベルＧｂとＳ３、Ｓ４でマップデータに基づいて算出された利得レベルＧａとを比較し、いずれの軸比でもＧａがＧｂ以上であれば現状のまま読み取りを行い、ＧａがＧｂ未満となる軸比があれば、このような関係となる新たな軸比に変更して読み取りを行う。 After S4, the gain level (Gb) when changing the axial ratio is calculated based on the map data (S5). For example, when the gain level Ga corresponding to θ3 is not the highest gain level in the map data selected in S3, the axial ratio is selected from a plurality of axial ratio patterns so as to approach the highest gain level. To calculate the gain level at that time. In the present embodiment, for example, a plurality of axial ratio patterns are prepared in advance. For example, the same map data as in FIG. 12 is prepared for each axial ratio, and a gain level corresponding to the terminal angle θ3 is set for each angle. Has been. Therefore, when the gain level Ga calculated in S4 is not the highest level (“5” in FIG. 12), the gain level (axial ratio) corresponding to the terminal angle θ3 from any or all of the prepared map data of each axial ratio. To obtain a gain level Gb). Then, the gain level Gb when the axial ratio is changed is compared with the gain level Ga calculated based on the map data at S3 and S4, and if Ga is equal to or higher than Gb at any axial ratio, the current state is read. If there is an axial ratio at which Ga is less than Gb, reading is performed by changing to a new axial ratio having such a relationship.

なお、本実施形態では、制御部８、及び切替回路２４が「軸比調整手段」の一例に相当し、端末傾斜計測手段によって取得された計測値と、媒体傾斜計測手段によって取得された計測値とに基づき、軸比可変アンテナ４０から放射される円偏波の軸比を、ＲＦＩＤタグ５０に対するケースの傾斜状態に応じた値に変更するように機能する。 In the present embodiment, the control unit 8 and the switching circuit 24 correspond to an example of an “axis ratio adjusting unit”, and a measured value acquired by the terminal tilt measuring unit and a measured value acquired by the medium tilt measuring unit. Based on the above, the axial ratio of the circularly polarized wave radiated from the variable axial ratio antenna 40 functions to change to a value corresponding to the inclination state of the case with respect to the RFID tag 50.

また、制御部８及び制御信号生成回路６２が「制御信号生成手段」の一例に相当し、端末傾斜計測手段によって取得された計測値と、媒体傾斜計測手段によって取得された計測値とに応じた制御信号を生成するように機能する。 The control unit 8 and the control signal generation circuit 62 correspond to an example of a “control signal generation unit”, and correspond to the measurement value acquired by the terminal inclination measurement unit and the measurement value acquired by the medium inclination measurement unit. It functions to generate a control signal.

また、電力分配回路７２及び可変減衰器７４が「給電状態調整手段」の一例に相当し、端末傾斜計測手段によって取得された計測値と、媒体傾斜計測手段によって取得された計測値とに基づき、少なくとも第２の給電点４２に供給する電力を、ＲＦＩＤタグ５０に対するケース２の傾斜状態に応じたレベルに減衰させるように機能する。 Further, the power distribution circuit 72 and the variable attenuator 74 correspond to an example of a “power supply state adjusting unit”, and based on the measured value acquired by the terminal tilt measuring unit and the measured value acquired by the medium tilt measuring unit, It functions to attenuate power supplied to at least the second feeding point 42 to a level corresponding to the inclination state of the case 2 with respect to the RFID tag 50.

（第１実施形態の主な効果）
第１実施形態に係るＲＦＩＤタグリーダ１では、円偏波の軸比を変更可能な軸比可変アンテナ４０が用いられており、更に、鉛直方向に対するケースの傾きに応じた計測値を取得する端末傾斜計測手段と、鉛直方向に対するＲＦＩＤタグ５０の傾きに応じた計測値を取得する媒体傾斜計測手段と、端末傾斜計測手段によって取得された計測値と、媒体傾斜計測手段によって取得された計測値とに基づき、軸比可変アンテナ４０から放射される円偏波の軸比を、ＲＦＩＤタグ５０に対するケースの傾斜状態に応じた値に変更する軸比調整手段が設けられている。
この構成によれば、ＲＦＩＤタグ５０に対してケースがどのような傾きになっているかを適切に把握した上で、軸比可変アンテナ４０から放射される円偏波の軸比をＲＦＩＤタグ５０に対するケースの傾斜状態に応じた適切な値に調整し易くなる。 (Main effects of the first embodiment)
In the RFID tag reader 1 according to the first embodiment, the variable axial ratio antenna 40 that can change the axial ratio of circularly polarized waves is used, and further, the terminal inclination that acquires the measured value according to the inclination of the case with respect to the vertical direction. Measurement means, medium inclination measurement means for obtaining a measurement value corresponding to the inclination of the RFID tag 50 with respect to the vertical direction, measurement value obtained by the terminal inclination measurement means, and measurement value obtained by the medium inclination measurement means Based on this, there is provided an axial ratio adjusting means for changing the axial ratio of the circularly polarized light radiated from the variable axial ratio antenna 40 to a value corresponding to the inclination state of the case with respect to the RFID tag 50.
According to this configuration, after properly grasping the inclination of the case with respect to the RFID tag 50, the axial ratio of the circularly polarized wave radiated from the variable axial ratio antenna 40 is determined with respect to the RFID tag 50. It becomes easy to adjust to an appropriate value according to the inclination state of the case.

また、第１実施形態に係るＲＦＩＤタグリーダ１では、ＲＦＩＤタグ５０を撮像する撮像手段と、撮像手段によって得られた撮像画像から、ＲＦＩＤタグ５０の画像を認識する認識手段とが設けられ、認識手段によって認識されたＲＦＩＤタグ５０の画像に基づいて、鉛直方向に対するＲＦＩＤタグ５０の傾きに応じた計測値を取得している。
このようにすると、ＲＦＩＤタグ５０を実際に撮像した撮像画像に基づいてＲＦＩＤタグ５０の傾きをより正確に把握することができるようになる。 Further, in the RFID tag reader 1 according to the first embodiment, an imaging unit that images the RFID tag 50 and a recognition unit that recognizes an image of the RFID tag 50 from a captured image obtained by the imaging unit are provided. The measurement value according to the inclination of the RFID tag 50 with respect to the vertical direction is acquired based on the image of the RFID tag 50 recognized by the above.
In this way, the inclination of the RFID tag 50 can be grasped more accurately based on the captured image obtained by actually capturing the RFID tag 50.

また、本実施形態では、軸比可変アンテナ４０が、水平方向の利得が垂直方向の利得以上となる楕円偏波の指向性特性を有し、軸比調整手段は軸比可変アンテナ４０から放射される楕円偏波の軸比を調整可能とされている。この構成によれば、楕円偏波の指向性特性を有する軸比可変アンテナ４０において適切に軸比を調整することが可能となる。 In this embodiment, the variable axial ratio antenna 40 has elliptically polarized directivity characteristics in which the horizontal gain is equal to or higher than the vertical gain, and the axial ratio adjusting means is radiated from the variable axial ratio antenna 40. It is possible to adjust the axial ratio of elliptical polarization. According to this configuration, it is possible to appropriately adjust the axial ratio in the variable axial ratio antenna 40 having elliptically polarized wave directivity characteristics.

また、本実施形態では、軸比可変アンテナ４０が第１の給電点と第２の給電点とを備えた２点給電パッチアンテナによって構成されている。更に、通信手段は、ＲＦＩＤタグ５０に対する送信信号を出力する送信部を備え、軸比調整手段は、送信部によって出力された送信信号を、第１の給電点側への信号と、第２の給電点側への信号とに分配する電力分配回路と、電力分配回路によって第１の給電点側に分離された信号と第２の給電点側に分離された信号との位相差を調整する可変位相器と、端末傾斜計測手段によって取得された計測値と、媒体傾斜計測手段によって取得された計測値とに基づき、少なくとも第２の給電点に供給する電力を、ＲＦＩＤタグ５０に対するケースの傾斜状態に応じたレベルに減衰させる給電状態調整手段とを備えている。
このようにすると、複雑な構成を用いることなく、２点給電パッチアンテナの各給電点に対する給電状態の調整によって良好に軸比を変更できるようになる。 In the present embodiment, the variable axial ratio antenna 40 is configured by a two-point feeding patch antenna including a first feeding point and a second feeding point. Further, the communication unit includes a transmission unit that outputs a transmission signal to the RFID tag 50, and the axial ratio adjustment unit uses the transmission signal output by the transmission unit as a signal to the first feeding point side, A power distribution circuit that distributes the signal to the feed point side, and a variable that adjusts a phase difference between the signal separated to the first feed point side and the signal separated to the second feed point side by the power distribution circuit The inclination state of the case with respect to the RFID tag 50 based on the measured value acquired by the phase shifter, the terminal inclination measuring means, and the measured value acquired by the medium inclination measuring means, at least to the second feeding point Power supply state adjusting means for attenuating to a level corresponding to
If it does in this way, it will become possible to change an axial ratio satisfactorily by adjusting the feeding state with respect to each feeding point of the two-point feeding patch antenna without using a complicated configuration.

また、本実施形態では、軸比調整手段が、端末傾斜計測手段によって取得された計測値と、媒体傾斜計測手段によって取得された計測値とに応じた制御信号を生成する制御信号生成手段を備えている。更に、制御信号生成手段によって生成された制御信号と、送信部によって生成された送信信号とが重畳して伝搬される共通伝搬路と、共通伝搬路にて伝搬される重畳信号から制御信号を分離して給電状態調整手段に分配する信号分離回路とが設けられている。
このようにすると、軸比を制御するための制御信号を伝送するラインと、ＲＦＩＤタグ５０に対する送信信号を伝送するラインを兼用して用いることができるようになり、装置構成の小型化及び部品点数の削減を図り易くなる。 Further, in the present embodiment, the axial ratio adjustment unit includes a control signal generation unit that generates a control signal according to the measurement value acquired by the terminal inclination measurement unit and the measurement value acquired by the medium inclination measurement unit. ing. Furthermore, the control signal generated by the control signal generation means and the transmission signal generated by the transmitter are superimposed and propagated, and the control signal is separated from the superimposed signal propagated through the common propagation path And a signal separation circuit for distributing the power supply state adjusting means.
In this way, it is possible to use both a line for transmitting a control signal for controlling the axial ratio and a line for transmitting a transmission signal for the RFID tag 50, thereby reducing the size of the apparatus and the number of parts. It becomes easy to plan reduction.

［第２実施形態］
次に第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態は切替回路の構成が第１実施形態と異なり、それ以外は第１実施形態と同様である。本実施形態でも、軸比可変アンテナ４０が、第１の給電点４１と第２の給電点４２とを備えた２点給電パッチアンテナによって構成されている。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. The second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the switching circuit, and is otherwise the same as the first embodiment. Also in this embodiment, the variable axial ratio antenna 40 is configured by a two-point feeding patch antenna including a first feeding point 41 and a second feeding point 42.

本実施形態でも、ＲＦＩＤタグ５０に対する送信信号Ｆ３を出力する送信回路２１（送信部）が設けられ、第１実施形態と同様のＲＦ帯の信号Ｆ３が制御信号Ｆ１、Ｆ２と重畳されて信号分離回路２７１に入力されるようになっている。また、信号分離回路２７１は第１実施形態の信号分離回路７１と同様に公知の周波数分離回路によって構成されており、ＲＦ帯の信号Ｆ３を電力分配回路２７２に入力するようになっている。また、電力分配回路２７３は、第１実施形態の電力分配回路７２と同様の構成をなしている。これにより、ＲＦ帯の信号Ｆ３に基づく電力がスイッチＳＷ１側の経路と、スイッチＳＷ２側の経路に分配されるようになっている。 Also in the present embodiment, a transmission circuit 21 (transmission unit) that outputs a transmission signal F3 to the RFID tag 50 is provided, and an RF band signal F3 similar to that of the first embodiment is superimposed on the control signals F1 and F2 to perform signal separation. The signal is input to the circuit 271. Similarly to the signal separation circuit 71 of the first embodiment, the signal separation circuit 271 is configured by a known frequency separation circuit, and an RF band signal F3 is input to the power distribution circuit 272. Further, the power distribution circuit 273 has the same configuration as the power distribution circuit 72 of the first embodiment. As a result, power based on the RF band signal F3 is distributed to the switch SW1 side path and the switch SW2 side path.

一方、制御部８は、第１実施形態と同様の方法で取得された角度θ１と、同じく第１実施形態と同様の方法で取得された角度θ２とに基づき、ＲＦＩＤタグ５０の長手方向と携帯型ＲＦＩＤリーダ１の長手方向とのなす角度θ３を求め、このθ３に基づいて、送信回路２１にて出力される送信信号Ｆ３の経路を、第１の給電点４１及び第２の給電点４２のいずれかに切り替えている。 On the other hand, the control unit 8 determines the longitudinal direction of the RFID tag 50 and the mobile phone based on the angle θ1 acquired by the same method as in the first embodiment and the angle θ2 acquired by the same method as in the first embodiment. An angle θ3 formed with the longitudinal direction of the RFID reader 1 is obtained, and based on this θ3, the path of the transmission signal F3 output from the transmission circuit 21 is changed between the first feeding point 41 and the second feeding point 42. Switch to either.

具体的には、θ３が第１の角度範囲のときには、電力分配回路７２から直接出力される電力の経路をＯＵＴ１側に設定し、可変位相器７３から出力される電力の経路をＯＵＴ２側に設定する。即ち、θ３が第１の角度範囲のときには、制御信号Ｆ２に含まれる信号Ｆ２１、Ｆ２２がこのような指示を与える信号となる。また、θ３が第１の角度範囲から外れた第２の角度範囲のときには、電力分配回路７２から直接出力される電力の経路をＯＵＴ２側に設定し、可変位相器７３から出力される電力の経路をＯＵＴ１側に設定する。即ち、θ３が第２の角度範囲のときには、制御信号Ｆ２に含まれる信号Ｆ２１、Ｆ２２がこのような指示を与える信号となる。このようにすることで、θ３が第１の角度範囲のときと、第２の角度範囲のときとで位相を９０°切り替えることができるようになり、軸比を２段階に瞬時に切り替え得る構成を実現できる。 Specifically, when θ3 is in the first angle range, the power path directly output from the power distribution circuit 72 is set to the OUT1 side, and the power path output from the variable phase shifter 73 is set to the OUT2 side. To do. That is, when θ3 is in the first angle range, the signals F21 and F22 included in the control signal F2 are signals that give such instructions. Further, when θ3 is in the second angle range outside the first angle range, the power path directly output from the power distribution circuit 72 is set to the OUT2 side, and the power path output from the variable phase shifter 73 is set. Is set to the OUT1 side. That is, when θ3 is in the second angle range, the signals F21 and F22 included in the control signal F2 are signals that give such instructions. By doing so, it becomes possible to switch the phase by 90 ° when θ3 is in the first angle range and when it is in the second angle range, and the configuration in which the axial ratio can be instantaneously switched in two stages. Can be realized.

本実施形態の構成によれば、複雑な構成を用いることなく、２点給電パッチアンテナの各給電点に対する給電状態の切替及び位相の切替によって軸比を迅速に変更できるようになる。 According to the configuration of the present embodiment, the axial ratio can be quickly changed by switching the feeding state and switching the phase for each feeding point of the two-point feeding patch antenna without using a complicated configuration.

［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。 [Other Embodiments]
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

上記実施形態では、受光センサ３３によって撮像された画像に基づいてＲＦＩＤタグ５０の長手方向を特定していたが、このような方法に限られない。例えば、ＲＦＩＤタグ５０の長手方向を特定可能なデータ（例えば水平方向とＲＦＩＤタグ５０の長手方向とのなす角度θ２）をユーザが入力できるようにし、このような入力によってＲＦＩＤタグ５０の角度を取得してもよい。 In the above embodiment, the longitudinal direction of the RFID tag 50 is specified based on the image picked up by the light receiving sensor 33. However, the present invention is not limited to this method. For example, the user can input data that can specify the longitudinal direction of the RFID tag 50 (for example, the angle θ2 formed between the horizontal direction and the longitudinal direction of the RFID tag 50), and the angle of the RFID tag 50 can be obtained by such input. May be.

上記実施形態では、図８のような軸比の変更方法を用いたが、このような方法に限られない。例えば、上記θ３の値に応じて対応する軸比を定めるようなテーブルデータを用意し、θ３が得られたときにテーブルデータを参照して対応する軸比を読み出し、設定するようにしてもよい。 In the above embodiment, the method for changing the axial ratio as shown in FIG. 8 is used. However, the present invention is not limited to this method. For example, table data that determines the corresponding axial ratio according to the value of θ3 may be prepared, and when θ3 is obtained, the corresponding axial ratio may be read and set by referring to the table data. .

１…携帯型ＲＦＩＤリーダ
２…ケース
８…制御部（認識手段、通信手段、媒体傾斜計測手段、軸比調整手段、制御信号生成手段）
１７…傾斜センサ（端末傾斜計測手段）
２０…無線タグ処理部（通信手段）
２１…送信回路（送信部）
２３…受光センサ（媒体傾斜計測手段、撮像手段）
２４…切替回路（軸比調整手段）
４０…軸比可変アンテナ
４１…第１の給電点
４２…第２の給電点
５０…ＲＦＩＤタグ
７１…信号分離回路
７２…電力分配回路（給電状態調整手段）
７３…可変位相器（軸比調整手段、位相調整手段）
７４…可変減衰器（給電状態調整手段）
８０…共通伝搬路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Portable RFID reader 2 ... Case 8 ... Control part (recognition means, communication means, medium inclination measurement means, axial ratio adjustment means, control signal generation means)
17 ... Tilt sensor (terminal tilt measuring means)
20 ... RFID tag processing unit (communication means)
21 ... Transmission circuit (transmission unit)
23. Light receiving sensor (medium inclination measuring means, imaging means)
24... Switching circuit (axis ratio adjusting means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 40 ... Variable axial ratio antenna 41 ... 1st feeding point 42 ... 2nd feeding point 50 ... RFID tag 71 ... Signal separation circuit 72 ... Power distribution circuit (feeding state adjustment means)
73 ... Variable phase shifter (axial ratio adjusting means, phase adjusting means)
74. Variable attenuator (power supply state adjusting means)
80 ... Common propagation path

Claims

A variable axial ratio antenna configured to radiate circularly polarized radio waves and capable of changing the axial ratio of the circularly polarized wave;
A case for holding the variable axial ratio antenna;
Communication means for reading the RFID tag through radio waves transmitted and received via the variable axial ratio antenna;
A terminal inclination measuring means for obtaining a measurement value according to the inclination of the case with respect to the vertical direction;
Medium inclination measuring means for obtaining a measurement value corresponding to the inclination of the RFID tag with respect to the vertical direction;
Based on the measured value acquired by the terminal tilt measuring unit and the measured value acquired by the medium tilt measuring unit, the axial ratio of the circularly polarized wave radiated from the variable axial ratio antenna is determined with respect to the RFID tag. Axis ratio adjusting means for changing to a value according to the inclination state of the case;
A portable RFID reader, comprising:

The medium inclination measuring means includes
Imaging means for imaging the RFID tag;
Recognition means for recognizing the image of the RFID tag from the captured image obtained by the imaging means;
With
2. The portable RFID reader according to claim 1, wherein a measurement value corresponding to an inclination of the RFID tag with respect to a vertical direction is acquired based on an image of the RFID tag recognized by the recognition unit.

The variable axial ratio antenna has a directivity characteristic of elliptically polarized waves in which the horizontal gain is equal to or higher than the vertical gain,
3. The portable RFID reader according to claim 1, wherein the axial ratio adjusting unit is capable of adjusting an axial ratio of elliptically polarized light radiated from the variable axial ratio antenna. 4.

The variable axial ratio antenna comprises a two-point feeding patch antenna having a first feeding point and a second feeding point,
The communication means includes a transmission unit that outputs a transmission signal to the RFID tag,
The axial ratio adjusting means is
A power distribution circuit that distributes a transmission signal output by the transmission unit into a signal to the first feeding point side and a signal to the second feeding point side;
A variable phase shifter that adjusts a phase difference between the signal separated to the first feeding point side and the signal separated to the second feeding point side by the power distribution circuit;
Based on the measurement value acquired by the terminal inclination measurement unit and the measurement value acquired by the medium inclination measurement unit, at least the power supplied to the second feeding point is the inclination state of the case with respect to the RFID tag Power supply state adjusting means for attenuation to a level according to
The portable RFID reader according to any one of claims 1 to 3, further comprising:

The axial ratio adjusting unit includes a control signal generating unit that generates a control signal according to the measured value acquired by the terminal tilt measuring unit and the measured value acquired by the medium tilt measuring unit,
Further, a common propagation path through which the control signal generated by the control signal generation means and the transmission signal generated by the transmission unit are superimposed and propagated,
A signal separation circuit that separates the control signal from the superimposed signal propagated in the common propagation path and distributes the control signal to the power supply state adjusting means;
The portable RFID reader according to claim 4, wherein the portable RFID reader is provided.