CN106575350B - 带rfid标签的物品的读取方法及rfid系统 - Google Patents

带rfid标签的物品的读取方法及rfid系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够以小型且简单的构成防止与其他装置的干涉并且正确读取RFID标签的信息的带RFID标签的物品的读取方法及RFID系统。物品(12)在传送带(10)上被传送。另外，在物品(12)上安装RFID标签。RFID标签的信息利用配置在传送带(10)的附近作为固定式RW天线的泄漏同轴电缆(14)(电缆状的行波天线)来读取。具体而言，泄漏同轴电缆(14)被配置在传送带(10)的上方，其至少一部分横切传送带(10)。

Description

带RFID标签的物品的读取方法及RFID系统
技术领域
本发明涉及带RFID标签的物品的读取方法，特别是涉及利用接近配置的固定式RW天线来读取安装在沿一个方向传送的物品上的RFID标签的信息的带RFID标签的物品的读取方法。
另外，本发明涉及RFID系统，特别是涉及具有为了读取安装在沿一个方向传送的物品上的RFID标签的信息而接近配置的固定式RW天线的RFID系统。
背景技术
近年，物流管理、工序管理也有利用RFID管理系统的情况。该系统中，被安装至传送带上所传送的物品上的RFID标签的信息由配置在传送带的附近的固定式RW天线读取。
这里，在传送的物品的朝向不一样的情况下，即RFID标签的位置、朝向不一致的情况下，无法正确读取RFID标签的信息。因而，例如专利文献1所公开的那样，存在利用能够切换RW天线的极化波方向的RFID读取器装置的情况。
另外，存在从RW天线发射的电磁波对其他装置产生影响或者受到其他装置的影响的情况。因而，例如专利文献2所公开的那样，存在用隧道型的电磁波极屏蔽体覆盖读取区域的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2009-282662号公报
专利文献2:日本专利特开2014-115994号公报
专利文献3:日本专利特开2004-352436号公报
专利文献4:日本专利特开2005-020360号公报
专利文献5:日本专利特开2009-146104号公报
发明内容
发明所要解决的问题
通过这些方法，虽然能够防止与其他装置的干涉并正确读取RFID标签的信息，但是无法避免装置的复杂化、大型化、高成本化。另外，如专利文献3、专利文献4或专利文献5那样，也有配置多个天线来包围传送带的情况。但是，为了在传送带上均匀构成读取区域，需要采用多个天线。另外，由于这些天线接近配置因此产生干涉等问题时，为了避免干涉需要进行使各天线同步的导通/截止控制。因而，与上述同样，无法避免装置的复杂化、大型化、高成本化。
因此，本发明的主要目的是提供以小型且简单的构成就能够防止与其他装置的干涉，并能正确读取RFID标签的信息的带RFID标签的物品的读取方法及RFID系统。
解决问题所采用的技术方案
本发明所涉及的带RFID标签的物品的读取方法，利用接近配置的固定式RW天线读取安装于沿一个方向传送的物品的RFID标签的信息，采用电缆状的行波天线作为固定式RW天线，行波天线被配置为使其至少一部分对物品的传送方向进行横切，利用在行波天线的周围形成的电磁场，读取RFID标签的信息。
优选地，电缆状的行波天线被配置为卷绕物品的周围。
优选地，电缆状的行波天线被配置为至少两处对物品的传送方向进行横切。
进一步优选地，电缆状的行波天线被配置为相对于物品的传送方向蜿蜒前进，或者，在物品的传送方向的周围配置为螺旋状。
优选地，将电缆状的行波天线的前端部侧沿物品的传送方向配置在下游。
优选地，电缆状的行波天线被配置为沿物品的传送方向，使下游侧比上游侧更靠近物品。
本发明所涉及的RFID系统，其具有沿着一个方向传送安装有RFID标签的物品的传送台，以及为了读取安装于物品的RFID标签的信息而配置在传送台的附近的固定式RW天线，利用电缆状的行波天线作为固定式RW天线，行波天线被配置为使其至少一部分对物品的传送方向进行横切。
优选地，电缆状的行波天线被配置为卷绕传送台的周围。
优选的是，电缆状的行波天线被配置为至少两处对物品的传送方向进行横切。
而且，优选的是，电缆状的行波天线被配置为以沿着物品的传送方向蜿蜒前进，或者在传送台的周围配置为螺旋状。
优选的是，将电缆状的行波天线的前端部侧沿物品的传送方向配置在下游。
优选的是，电缆状的行波天线被配置为沿物品的传送方向，使下游侧比上游侧更靠近物品。
发明的效果
固定式RW天线是泄漏电缆中代表性的电缆状的行波天线，因此，仅仅接近电缆描绘的线的区域成为发射区域，即标签的可读取区域。另外，该行波天线的周围形成大致一样的电磁场，实质上不产生驻波。通过将这样的天线配置为至少一部分横切传送带，能够以小型且简单的构成防止与其他装置干涉并能正确读取RFID标签的信息。
特别是，不会产生多个天线间的干涉问题，因此不需要进行各天线的控制等的复杂控制电路，能够简易地构成RFID系统。
本发明的上述的目的、其他目的、特征及优点通过参照附图进行以下的实施例的详细说明能够变得更加清楚。
附图说明
图1是表示构成该实施例的RFID系统的传送带和由其传送的物品的一例的立体图。
图2是表示构成该实施例的RFID系统的泄漏同轴电缆的一例的外观图。
图3是表示物品和埋入其中的RFID标签的一例的示意图。
图4(A)是表示泄漏同轴电缆的延伸方向上的电磁波的分布状态的一例的示意图，(B)是表示泄漏同轴电缆的径向上的电磁波的分布状态的一例的示意图。
图5是表示在传送物品的传送带上配置了泄漏同轴电缆的状态的一例的立体图。
图6是表示从图5所示配置的泄漏同轴电缆发射的电磁波和由传送带传送的物品的位置关系的一例的示意图。
图7是表示配置了泄漏同轴电缆来包围传送物品的传送带的状态的一例的立体图。
图8是表示从图7所示配置的泄漏同轴电缆发射的电磁波和传送带传送的物品的位置关系的一例的示意图。
图9是表示配置了泄漏同轴电缆使其在传送物品的传送带上蜿蜒前进的状态的一例的立体图。
图10是表示从图9所示配置的泄漏同轴电缆和传送带传送的物品的位置关系的一例的示意图。
图11是表示另一个实施例的RFID系统的示意图。
图12是表示物品和埋入其中的RFID标签的另一例的示意图。
图13是表示另一个实施例的RFID系统的一部分的示意图。
图14是表示再另一个实施例的RFID系统的一部分的示意图。
图15是表示泄漏同轴电缆和传送带传送的物品的位置关系的一例的示意图。
具体实施方式
[实施例1]
参照图1～图3，该实施例的RFID系统是以UHF频带为载波频率的UHF频带RFID系统，包含沿着一个方向传送安装了RFID标签16的物品12的传送台(传送带10)、和发射电磁波的泄漏同轴电缆14。泄漏同轴电缆14为了从RFID标签16读取标签信息、或向RFID标签16写入标签信息，固定地配置在传送带10的上方(详细情况后述)。从而，泄漏同轴电缆14在该实施例的RFID系统中用作固定式RW天线。
另外，固定式RW天线的“RW”是读写器的首字母，表示“读取器(读取)”和“写入器(写入)”的一方或两方。另外，物品12例如是在表层、内层搭载了包含RFIC元件16cp的多个芯片部件(图示省略)的印刷布线板，为了向回流炉等投入、或从回流炉等移出而在传送带10上传送。在该印刷布线板内置RFIC元件16cp，在印刷布线板的内层形成的接地电极用作天线元件16at，由RFIC元件16cp和天线元件16at构成RFID标签16。另外，泄漏同轴电缆14与未图示的RFID读取器装置连接，成为发射的电磁波的来源的高频信号由该RFID读取器装置提供至泄漏同轴电缆14。
泄漏同轴电缆14的构造如图2所示。泄漏同轴电缆14是电缆状行波天线的一种，具有连接到读写器的连接端部和前端部，是具有挠性的电缆天线，能够沿着其延伸方向自由弯曲。泄漏同轴电缆14的与延伸方向正交的截面形成正圆。在正圆的中心，埋入中心导体(芯线)14cc。在中心导体14cc的外周，按顺序设置绝缘体14is、外部导体(外导体)14oc及套管14sh。这里，中心导体14cc及外部导体14oc的材料是铜，绝缘体14is的材料是发泡聚乙烯，套管14sh的材料是难燃聚乙烯。中心导体14cc是信号线路，外部导体14oc是将金属线材网状编织而成的接地。
在泄漏同轴电缆14的终端设置终端器14tm。另外，中心导体14cc连续地设置为遍及泄漏同轴电缆14的整个长度，另一方面绝缘体14is、外部导体14oc及套管14sh每隔规定长度出现缺失。即，在泄漏同轴电缆14每隔规定长度形成缺失部14lck，中心导体14cc在该缺失部14lck中向外部露出。
如上文所述，泄漏同轴电缆14用作固定式RW天线时，该泄漏同轴电缆14作为电缆状的行波天线发挥作用。换言之，泄漏同轴电缆14被定位为电缆状的行波天线的一例。另外，电缆状的行波天线也称为行波型(形)电缆天线，是利用行波的电缆天线。
在泄漏同轴电缆14传输的高频信号的一部分作为电磁波从缺失部14lck泄漏。如图4(A)及图4(B)所示，电磁波的泄漏范围在泄漏同轴电缆14的延伸方向上遍及泄漏同轴电缆14的全长，另一方面在泄漏同轴电缆14的径向上限定于泄漏同轴电缆14的周边。即，泄漏同轴电缆14仅仅以接近电缆描绘的线的区域作为发射区域。
另外，图4(A)及图4(B)中，阴影密的区域是强电磁场区域(电磁波强的区域)，阴影疏的区域是弱电磁场区域(电磁波弱的区域)。
另外，将与泄漏同轴电缆14所描绘的线正交的方向设为0°，终端器14tm侧设为+θ，供电侧设为-θ时，电磁波往往沿着+θ方向倾斜发射。但是，发射源有多个，其配置依赖于电缆的形状，因此泄漏的电磁波的极化波面不是固定的。
该实施例中，准备泄漏同轴电缆14作为固定式RW天线(准备工序)，配置在传送带10的上方，使其至少一部分(至少2处)横切传送带10(相对于物品12的传送方向正交)(配置工序)。另外，配置的泄漏同轴电缆14的连接器与RFID读取器装置连接。泄漏同轴电缆14相对于传送物品12的传送带10，具有图5所示的位置关系。另外，从泄漏同轴电缆14发射的电磁波如图6所示分布，安装在物品12的RFID标签16基于发射的电磁波进行启动。启动的RFID标签16发射表示自身的标签信息(ID信息)的高频信号(电磁波)。发射的高频信号经由泄漏同轴电缆14提供给RFID读取器装置，从而，标签信息由RFID读取器装置读取。
从以上的说明可知，泄漏同轴电缆14即行波电缆天线仅仅将接近电缆描绘的线的区域设为可读取区域。另外，由泄漏同轴电缆14发射的电磁波的极化波面不是固定的。将具有这样的特性的一根泄漏同轴电缆14配置为其至少一部分(至少两处)横切传送带10，从而，能够以小型且简单的构成防止与相邻设置的其他RFID系统等产生干涉，并且正确读取RFID标签16的信息。特别地，不会产生多个天线间的干涉问题，因此，不需要进行各天线的控制等的复杂控制电路，能够简易地构成RFID系统。
[实施例2]
参照图7，在另一个实施例的RFID系统中，也准备泄漏同轴电缆14作为固定式RW天线(准备工序)，配置为使其至少一部分(至少两处)横切传送带10(配置工序)。配置的泄漏同轴电缆14的连接器与未图示的RFID读取器装置连接。安装到物品12的RFID标签16基于从泄漏同轴电缆14发射的电磁波进行启动，发射表示自身的标签信息的高频信号(电磁波)。发射的高频信号经由泄漏同轴电缆14提供给RFID读取器装置，从而，标签信息由RFID读取器装置读取。
但是，泄漏同轴电缆14被配置为卷绕传送带10的周围(包围传送带10)。从而，从泄漏同轴电缆14发射的电磁波如图8所示分布。通过这样配置泄漏同轴电缆14，即使在传送带10的侧部也能够充分地确保发射特性，避免在标签信息的读取中发生遗漏。另外，物品12通过泄漏同轴电缆14描绘的环的内侧，因此即使泄漏同轴电缆14的输出变小，也能够正确读取RFID标签16的信息。
[实施例3]
参照图9，另一个实施例的RFID系统中，也准备泄漏同轴电缆14作为固定式RW天线(准备工序)，配置为使其至少一部分(至少两处)横切传送带10(配置工序)。配置的泄漏同轴电缆14的连接器与未图示的RFID读取器装置连接。安装到物品12的RFID标签16基于从泄漏同轴电缆14发射的电磁波来启动，发射表示自身的标签信息的高频信号(电磁波)。RFID读取器装置经由泄漏同轴电缆14获取发射的高频信号，读取RFID标签16的信息。
但是，泄漏同轴电缆14被配置在传送带10的上方，使其相对于物品12的传送方向蜿蜒前进(波浪状或蜿蜒状)。由此，泄漏同轴电缆14多次跨过传送带10将其横切。
另外，泄漏同轴电缆14被配置为其前端部侧沿物品12的传送方向位于下游。泄漏同轴电缆14即行波电缆天线在前端附近示出比较大的电磁场强度。由此，在行波电缆天线中，通过将连接到RFID读取器装置的连接端配置在传送方向的上游，将前端部配置在传送方向的下游，从而易于防止漏读取。
进一步地，将传送方向上的泄漏同轴电缆14的分布范围的长度设为“D1”时，物品12隔着充分超过长度D1的长度D2而被传送(参照图10)。由此，能够避免标签信息的读取发生遗漏，并且能够避免误读取其他物品12的标签信息。但是，RFID读取器装置也存在能够一并对多个物品12、12、…的标签信息进行区别并读取的情况，在该情况下，也可以使多个物品12接近并传送。
[实施例4]
参照图11，在另一个实施例的RFID系统中，也准备泄漏同轴电缆14作为固定式RW天线(准备工序)，配置为使其至少一部分(至少两处)横切传送带10(配置工序)。配置的泄漏同轴电缆14的连接器(连接端)经由走线用的同轴电缆18与终端装置20连接。
在传送带10载置的物品12′构成为如图12所示。板状的接地电极作为发射体的天线元件16at′形成在基板12bs′的上表面。基板12bs′以多氯联苯作为材料。在天线元件16at′的上表面除了RFIC元件16cp′还安装多个电子元器件12ep′、12ep′、…。RFID标签16′由RFIC元件16cp′及天线元件16at构成。
安装在物品12′的RFID标签16′基于从泄漏同轴电缆14发射的电磁波进行启动，发射表示自身的标签信息的高频信号(电磁波)。发射的高频信号经由泄漏同轴电缆14及回绕用的同轴电缆18提供给终端装置20。在终端装置20内置R/W本体，标签信息由R/W本体读取。
该实施例中，泄漏同轴电缆14即行波电缆天线也仅仅将与电缆所描绘的线接近的区域设为可读取区域。另外，由泄漏同轴电缆14发射的电磁波的极化波面不是固定的。具有这样的特性的一根泄漏同轴电缆14被配置在传送带10的上方，使其相对于物品12′的传送方向蜿蜒前进。
由此，能够以小型且简单的构成防止与相邻设置的其他RFID系统等产生干涉，并且正确读取RFID标签16′的信息。特别地，不会产生多个天线间的干涉问题，因此不需要进行各天线的控制等的复杂控制电路，能够简易地构成RFID系统。
[实施例5]
参照图13，除了在具有传送带10的传送路径的周围以螺旋状卷绕泄漏同轴电缆14，且前端部侧沿物品12′的传送方向配置在下游以外，另一个实施例的RFID系统与图11所示RFID系统相同。
即使在将泄漏同轴电缆14配置为螺旋状的情况下，也与图11所示蜿蜒状的配置同样地，能够可靠地读取附于物品12′的RFID标签16′。另外，由于泄漏同轴电缆14具有挠性，因此这样的构成能够简单地实现。
进一步地，泄漏同轴电缆14在前端附近示出较大的电磁场强度，因此，在泄漏同轴电缆14中，通过将连接到终端装置的连接端配置在传送方向的上游，将前端部配置在传送方向的下游，从而易于防止漏读。
[实施例6]
参照图14及图15，除了泄漏同轴电缆14的前端部侧沿物品12′的传送方向配置在下游，及从侧面观察时从前端部到传送带10的距离比从与终端装置连接的连接端到传送带10的距离短以外，另一个实施例的RFID系统与图11所示RFID系统相同。
泄漏同轴电缆14在前端附近示出较大的电磁场强度，因此，在泄漏同轴电缆14中，与传送方向的上游相比，使下游更靠近物品12′，从而易于防止漏读。另外，从泄漏同轴电缆14到传送带10的距离除了如图15所示连续地靠近以外，也可以为阶段性地靠近。
另外，这些实施例中采用泄漏同轴电缆14，但只要是作为电缆状的行波天线发挥作用，也可以采用泄漏同轴电缆14以外的电缆以及天线。另外，作为带RFID标签的物品，不限于印刷布线板，例如可以采用粘贴RFID标签的行李箱等各种带标签物品。
标号说明
10…传送带
12，12′…物品
14…泄漏同轴电缆
14cc…中心导体
14oc…外部导体
14sh…套管
14is…绝缘体
14tm…终端器
16，16′…RFID标签

Claims (6)

1.一种带RFID标签的物品的读取方法，利用接近配置的固定式RW天线读取安装于沿一个方向传送的物品的RFID标签的信息，其特征在于，
采用电缆状天线作为所述固定式RW天线，该电缆状天线具有一端和另一端，所述一端与读取装置连接，所述另一端构成前端部，
将所述电缆状天线配置为使其至少第1部分和第2部分对所述物品的传送方向进行横切，利用在所述电缆状天线的周围形成的电磁场，读取所述RFID标签的信息，
所述电缆状天线的所述第1部分对所述传送方向进行横切的位置与所述电缆状天线的所述第2部分对所述传送方向进行横切的位置在所述传送方向上不同，
所述电缆状天线被配置为相对于所述物品的传送方向蜿蜒前进，或者，在所述物品的传送方向的周围配置为螺旋状。
2.如权利要求1所述的带RFID标签的物品的读取方法，其特征在于，
将所述电缆状天线的前端部侧沿所述物品的传送方向配置在下游。
3.如权利要求1所述的带RFID标签的物品的读取方法，其特征在于，
所述电缆状天线被配置为沿所述物品的传送方向，使下游侧比上游侧更靠近所述物品。
4.一种RFID系统，具有沿着一个方向传送安装有RFID标签的物品的传送台，以及为了读取安装于所述物品的所述RFID标签的信息而配置在所述传送台的附近的固定式RW天线，其特征在于，
利用电缆状天线作为所述固定式RW天线，该电缆状天线具有一端和另一端，所述一端与读取装置连接，所述另一端构成前端部，
所述电缆状天线被配置为使其至少第1部分和第2部分对所述物品的传送方向进行横切，
所述电缆状天线的所述第1部分对所述传送方向进行横切的位置与所述电缆状天线的所述第2部分对所述传送方向进行横切的位置在所述传送方向上不同，
所述电缆状天线被配置为以沿着所述物品的传送方向蜿蜒前进，或者，在所述传送台的周围配置为螺旋状。
5.如权利要求4所述的RFID系统，其特征在于，
将所述电缆状天线的前端部侧沿所述物品的传送方向配置在下游。
6.如权利要求4所述的RFID系统，其特征在于，
所述电缆状天线被配置为沿所述物品的传送方向，使下游侧比上游侧更靠近所述物品。
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