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公開番号2025139492
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-26
出願番号2024038459
出願日2024-03-12
発明の名称拡張アンテナ装置
出願人株式会社リコー
代理人個人
主分類H02J 50/40 20160101AFI20250918BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】第一コイルと第二コイルとの間を接続する接続線を安価としたり、曲げ等に強くて引き回しが容易になったりする拡張アンテナ装置を提供する。
【解決手段】送信元コイル11との間の電磁誘導により第一コイル51aに発生する誘導電流信号を、第一コイルに接続線を介して接続された第二コイル52aから電磁誘導により送信先コイル41に伝送する拡張アンテナ装置50であって、第一コイルの巻き線の一端側と第二コイルの巻き線の一端側は、単一の接続線53によって互いに接続され、第一コイルの巻き線の他端側51cと第二コイルの巻き線の他端側52cは、いずれも開放されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
送信元コイルとの間の電磁誘導により第一コイルに発生する誘導電流信号を、該第一コイルに接続線を介して接続された第二コイルから電磁誘導により送信先コイルに伝送する拡張アンテナ装置であって、
前記第一コイルの巻き線の一端側と前記第二コイルの巻き線の一端側は、単一の接続線によって互いに接続され、
前記第一コイルの巻き線の他端側と前記第二コイルの巻き線の他端側は、いずれも開放されていることを特徴とする拡張アンテナ装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載の拡張アンテナ装置において、
前記送信元コイルは、電磁誘導によりデータ送信を行うデータ送信用コイルであることを特徴とする拡張アンテナ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の拡張アンテナ装置において、
前記第一コイル及び第二コイルは、前記送信元コイルからの前記データ送信の通信周波数に同調するように構成されていることを特徴とする拡張アンテナ装置。
【請求項４】
請求項１に記載の拡張アンテナ装置において、
前記送信元コイルは、電磁誘導により電力を伝送するワイヤレス給電用コイルであることを特徴とする拡張アンテナ装置。
【請求項５】
請求項４に記載の拡張アンテナ装置において、
前記第一コイル及び第二コイルは、前記送信元コイルからの電力の伝送周波数に同調するように構成されていることを特徴とする拡張アンテナ装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の拡張アンテナ装置において、
前記単一の接続線は、非シールド線であることを特徴とする拡張アンテナ装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の拡張アンテナ装置において、
前記単一の接続線によって互いに接続される前記第一コイル及び前記第二コイルを含む複数のコイルユニットを有し、
前記複数のコイルユニットのうちの一のコイルユニットを構成するコイルと該複数のコイルユニットのうちの他のコイルユニットを構成するコイルとが互いに電磁誘導により接続される箇所に配置されていることを特徴とする拡張アンテナ装置。
【請求項８】
請求項７に記載の拡張アンテナ装置において、
前記複数のコイルユニットは、３つ以上のコイルユニットであり、
前記３つ以上のコイルユニットのうちの少なくとも３つのコイルユニットそれぞれに含まれるコイル同士が互いに電磁誘導により接続される箇所に配置され、かつ、該少なくとも３つのコイルユニットそれぞれに含まれる他のコイル同士が互いに電磁誘導により接続されない箇所に配置されていることを特徴とする拡張アンテナ装置。
【請求項９】
請求項７に記載の拡張アンテナ装置において、
前記複数のコイルユニットは、３つ以上のコイルユニットであり、
前記３つ以上のコイルユニットのうちの第一コイルユニットの前記第二コイルとの間で電磁誘導により接続される送信先コイルが該３以上のコイルユニットのうちの第二コイルユニットの前記第一コイルとなり、かつ、該第二コイルユニットの前記第二コイルとの間で電磁誘導により接続される送信先コイルが該３以上のコイルユニットのうちの第三コイルユニットの前記第一コイルとなるように、配置されていることを特徴とする拡張アンテナ装置。
【請求項１０】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の拡張アンテナ装置において、
前記単一の接続線の一部を巻き線とした第三コイルを備えることを特徴とする拡張アンテナ装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡張アンテナ装置に関するものである。
続きを表示（約 3,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、送信元コイルとの間の電磁誘導により第一コイルに発生する誘導電流信号を、該第一コイルに接続線を介して接続された第二コイルから電磁誘導により送信先コイルに伝送する拡張アンテナ装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、相互に離間しているが導電体により相互に接続されている２つのＲＦアンテナコイルを含むブリッジアンテナ（拡張アンテナ装置）が開示されている。２つのＲＦアンテナコイルのうちの一方（第二コイル）はＲＦＩＤタグ内のコイル（送信先コイル）に近接して配置され、他方（第一コイル）はリーダのコイル（送信元コイル）に近接して配置される。リーダのコイルによって生成された電磁搬送波（キャリヤ）信号は、前記他方のＲＦアンテナコイルに送信され、次いで導電体を通して前記一方のＲＦアンテナコイルに送信され、当該一方のＲＦアンテナコイルからＲＦＩＤタグのコイルへ送信される。
【０００４】
また、特許文献２には、給電装置から離間している受電装置に電力を給電するための非接触延長コード（拡張アンテナ装置）が開示されている。非接触延長コードは、中継受電コイル（第一コイル）と中継送電コイル（第二コイル）を有し、各コイルそれぞれの巻き線の両端同士が互いに接続されている。中継受電コイルは、給電装置の送電コイル（送信元コイル）と磁気結合するように対向配置され、送電コイルが発生する交番磁界と交鎖して誘導起電力を中継送電コイルに出力する。中継送電コイルは、受電装置の受電コイル（送信先コイル）と磁気結合するように対向配置され、中継送電コイルが発生する交番磁界と交鎖して受電コイルに誘導起電力が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来の拡張アンテナ装置は、第一コイルと第二コイルとの間を接続する接続線が２線となり高価であったり、曲げ等に弱くて引き回しが難しかったりするといった問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明は、送信元コイルとの間の電磁誘導により第一コイルに発生する誘導電流信号を、該第一コイルに接続線を介して接続された第二コイルから電磁誘導により送信先コイルに伝送する拡張アンテナ装置であって、前記第一コイルの巻き線の一端側と前記第二コイルの巻き線の一端側は、単一の接続線によって互いに接続され、前記第一コイルの巻き線の他端側と前記第二コイルの巻き線の他端側は、いずれも開放されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、第一コイルと第二コイルとの間を接続する接続線を安価としたり、曲げ等に強くて引き回しが容易になったりする拡張アンテナ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態１に係るＲＦＩＤタグ読取システムにおいて、拡張アンテナ装置を用いない使用態様を示す説明図。
実施形態１に係るＲＦＩＤタグ読取システムにおいて、拡張アンテナ装置を用いる使用態様の一例を示す説明図。
同拡張アンテナ装置の等価回路を示す説明図。
（ａ）は、使用例１における拡張アンテナ装置の内部構造を示す平面図。（ｂ）は、同拡張アンテナ装置を示す側面図。（ｃ）は、同拡張アンテナ装置の第二コイル部の角度を同図（ｂ）の角度から変えたときの側面図。
同拡張アンテナ装置をスマートフォンに装着して使用するときの説明図。
（ａ）は物流拠点の現場の様子を示すイメージ図。（ｂ）は製造工場の現場の様子を示すイメージ図。（ｃ）は医療や介護の現場の様子を示すイメージ図。
ユーザーの腕に装着されたスマートフォンに装着されている同拡張アンテナ装置を用いて薬パックのＲＦＩＤタグを読み取る様子を示すイメージ図。
（ａ）は、ＲＦＩＤタグを備えた名札がユーザーの胸ポケットに取り付けられている様子を示すイメージ図。（ｂ）は、ユーザーの胸ポケットに取り付けられた名札のＲＦＩＤタグを、スマートフォンで直接読み取る様子を示す説明図。
使用例２における拡張アンテナ装置を示す斜視図。
使用例３における拡張アンテナ装置を使用したＲＦＩＤタグ読取システムを示す説明図。
（ａ）は、同拡張アンテナ装置を構成する３つのコイルユニットの分解図。（ｂ）は、同３つのコイルユニットを組み合わせた状態を示す説明図。
使用例４における拡張アンテナ装置を使用したＲＦＩＤタグ読取システムを示す説明図。
４つのコイルを単一の接続線で直列的に接続した比較構成例を示す説明図。
使用例５における拡張アンテナ装置をロボットアームに搭載した例を示す説明図。
使用例６における拡張アンテナ装置を使用したＲＦＩＤタグ読取システムを示す説明図。
同拡張アンテナ装置の構成を示す説明図。
変形例１における拡張アンテナ装置を使用したＲＦＩＤタグ読取システムを示す説明図。
使用例７における拡張アンテナ装置を使用したＲＦＩＤタグ読取システムを示す説明図。
使用例８における拡張アンテナ装置をＲＦＩＤタグを備えた収納箱に適用した例の説明図。
使用例８の収納箱のＲＦＩＤタグの情報を、互いに異なる３つの位置に配置されるリーダアンテナで読み取る状態を示す説明図。
リーダアンテナの拡張のために使用例８の拡張アンテナ装置を適用した例を示す説明図。
変形例２における拡張アンテナ装置を使用したＲＦＩＤタグ読取システムを示す説明図。
変形例２の拡張アンテナ装置に設けられるコイル切替器の構成を示す説明図。
変形例２の拡張アンテナ装置を用いてＲＦＩＤタグの情報を読み取る流れを示すフローチャート。
使用例９における拡張アンテナ装置を使用したＲＦＩＤタグ読取システムを示す説明図。
使用例９において、配薬トレイにセットされる小分けボックスを示す斜視図。
使用例９において、同配薬トレイにセットされる小分けボックス内の薬パックに備わったＲＦＩＤタグから読み取った情報を、ロボットアーム（ピッキングロボット）の制御に用いる例を示す説明図。
使用例１０において、管理義務のある薬品などを保管する保管庫システムを示す説明図。
同保管庫システムに利用される拡張アンテナ装置を使用したＲＦＩＤタグ読取システム１を示す説明図。
同保管庫システムにおいて、保管ケースの各薬品載置場所に重量センサを設置した例を示す説明図。
使用例１１における拡張アンテナ装置を使用したＲＦＩＤタグ読取システムを示す説明図。
実施形態２に係るワイヤレス給電システムにおいて、拡張アンテナ装置を用いない使用態様を示す説明図。
同ワイヤレス給電システムにおいて、拡張アンテナ装置を用いる使用態様の一例を示す説明図。
使用例１２における拡張アンテナ装置を示す斜視図。
使用例１３における拡張アンテナ装置を用いてスマートフォンを充電するワイヤレス給電システムの例を示す説明図。
同拡張アンテナ装置の構成を示す説明図。
使用例１４における拡張アンテナ装置を用いて電気自動車を充電するワイヤレス給電システムの例を示す説明図。
使用例１５における拡張アンテナ装置を用いて電気自動車を充電するワイヤレス給電システムの例を示す説明図。
使用例１６における拡張アンテナ装置を用いて電気自動車を充電するワイヤレス給電システムの例を示す説明図。
（ａ）～（ｃ）は、使用例１７における拡張アンテナ装置を使用したＲＦＩＤタグ読取システムを示す説明図。
同拡張アンテナ装置を構成する１つのコイルユニットに関わる構成を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
〔実施形態１〕
以下、本発明を、ＲＦＩＤタグの読み取りを行うＲＦＩＤリーダの通信可能領域を拡張する拡張アンテナ装置に適用した一実施形態（以下、本実施形態を「実施形態１」という。）について説明する。
なお、ここでいう通信可能領域の「拡張」とは、ＲＦＩＤリーダの通信可能領域よりも離れた場所での通信を可能にすることを意味し、通信可能領域の広さを拡げることや、ＲＦＩＤリーダから離れた場所まで通信可能領域を移動させることなどを含む。
【００１０】
図１は、本実施形態１に係るＲＦＩＤタグ読取システム１において、拡張アンテナ装置を用いない使用態様を示す説明図である。
本実施形態１のＲＦＩＤタグ読取システムは、リーダアンテナ１０と、ＲＦＩＤリーダ２０と、ＰＣ（パソコン）等の情報処理装置３０と、を含む。ＲＦＩＤリーダ２０は、通信ケーブル３１によって情報処理装置３０に接続されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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