JP2000020839A - タグ情報読取り装置 - Google Patents

タグ情報読取り装置

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JP2000020839A
JP2000020839A JP10183403A JP18340398A JP2000020839A JP 2000020839 A JP2000020839 A JP 2000020839A JP 10183403 A JP10183403 A JP 10183403A JP 18340398 A JP18340398 A JP 18340398A JP 2000020839 A JP2000020839 A JP 2000020839A
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antenna
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JP10183403A
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Isao Tomon
功 外門
Hidefumi Ito
秀文 伊藤
Katsuji Miwa
勝二 三輪
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NIPPON INFORMATION SYSTEM KK
Koden Electronics Co Ltd
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NIPPON INFORMATION SYSTEM KK
Koden Electronics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】任意の形状の物品の表面や内部に取付けられた
タグに対して電波を送信し、このタグから電子情報を含
む応答を確実に受信することができるタグ情報読取り装
置を提供することにある。 【解決手段】この発明のタグ情報読取り装置は、電子情
報を保持しかつ物品(A,B) の表面又は内部に取付けられ
るタグに対して電波を送信し、このタグから電子情報を
含む応答を受信するアンテナ(6R,6L ・・・) を備えて
いる。そして,このタグ情報読取り装置は、物品(A,B)
の輪郭を検出する輪郭検出部(1R,1L,2R,2L・・・) と、
この輪郭検出部で検出された物品(A,B) の輪郭に接近さ
せるようにアンテナの位置を制御するアンテナ位置制御
部(5R,5L・・・) とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、物品の識別に利用され
るタグ情報読取り及び書込み装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本出願人等の先願に係わる特公平7ー48
691 号公報などには、移動体に識別情報を保持するデー
タキャリア部を取付け、固定の主装置から電波を送信し
てこのデータキャリア部から識別情報を読取ることによ
り、この移動体を識別する移動体識別システムが開示さ
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の移動体識別
システムでは、移動体として製造システム内などを走行
する自動搬送装置などが想定されてきた。このような従
来の移動体識別システムを、手荷物などの自動仕分けシ
ステムなどに応用しようとした場合、各種の問題が生じ
る。
【0004】まず、情報を保持するためのデータキャリ
ア部を使い捨てとするために、その構成を薄型のIDタ
グなどとして大幅に簡易化する必要がある。このため、
このような簡易・安価なIDタグを、量産に伴う低廉化
が期待できるICカードで実現することが考えられる。
このような安価なIDタグとしては、日本インフォメー
ションシステムズ社から市販されている米国シングルチ
ョプシステムズ(SCS)社のS−ラベルなどがある。
【0005】本発明者の検討結果によれば、このような
薄型のIDタグに対して固定装置側のアンテナから電波
を送信する場合、この送信電波の強さや指向性に関して
電波法上の規制が問題になることが判明した。アンテナ
を含む装置全体を電磁遮蔽すれば、アンテナからの送信
電波の強さを必要なだけ大きくできるが、この場合、電
磁遮蔽のための余分な設備や空間が必要になるという問
題がある。電磁遮蔽を行わないものとすれば、送信電波
の強さの制限から、アンテナをIDタグに十分に接近さ
せて配置する必要がある。
【0006】しかしながら、手荷物などにIDタグを貼
付する場合、まず、手荷物の形状が千差万別であり、し
かも、IDタグの貼付位置も千差万別であるため、どこ
にアンテナを接近させてよいかが不明である。仮に、I
Dタグを添付する手荷物上の位置を予め指定したとして
も、ベルトコンベアななどの自動搬送機構上への手荷物
の置き方に応じてIDタグの位置が千差万別に変化する
ことになる。このように、位置の不確定なIDタグに対
してアンテナを極力接近させなければならないという困
難な問題が生じる。
【0007】解決策の一つとして、IDタグの手荷物上
の貼付位置を光学的なセンサなどを利用して検出すると
いう案が考えられる。そのような光学的なセンサとして
は工業用カメラや、IDタグの一部に形成した良好な反
射面に光ビームを照射して反射ビームを検出する装置な
どが考えられる。しかしながら、手荷物表面には、ID
タグと紛らわしい種々の模様や反射面が存在するため、
誤検出のおそれが大きい。また、IDタグの貼付位置が
手荷物の底面など光学装置の視野外にある場合には、そ
の位置の検出は不可能である。
【0008】また、仮に、そのようなIDタグの手荷物
上の貼付位置が判明した場合、多関節アームの先端など
に取付けたアンテナをそのようなIDタグに接近させる
ことになる。しかしながら、そのようなIDタグが貼付
された手荷物の周辺の形状が不明なため、IDタグに向
けて接近させたアンテナを搬送中の手荷物に衝突させて
しまう危険が生ずる。
【0009】従って、本発明の目的は、任意の形状の物
品の表面や内部に取付けられたタグに対して電波を送信
し、このタグから電子情報を含む応答を確実に受信する
ことができるタグ情報読取り装置を提供することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のタグ情報読取り
装置は、タグが取付けられた物品の輪郭を検出する輪郭
検出部と、この輪郭検出部で検出された物品の輪郭に接
近させるようにアンテナの位置を制御するアンテナ位置
制御部とを備えている。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態によれ
ば、タグが取付けられた物品はベルトコンベヤーなどの
自動搬送機構によって搬送される。
【0012】本発明の他の好適な実施の形態によれば、
アンテナは物品の自動搬送経路の左右、上下に配置さ
れ、輪郭検出部は自動搬送中の物品の左右、上下の輪郭
を検出するように構成され、各アンテナは、異なるタイ
ミングで電波を送信する。またタグは、アンテナから送
信された電波を受信して動作電力を得る手段を備えてい
る。更に、輪郭検出部は、レーザ光線などの光波や超音
波を放射し、物品からの反射波を受信する手段を備えて
いる。
【0013】
【実施例】図1と図2は、本発明の一実施例のタグ情報
読取り装置の構成を、読取り対象のIDタグが貼付され
た物品と、これら物品の自動搬送機構と共に示す平面図
と側面図である。図1と図2において、各構成要素に付
された参照符号のうち同一の算用数字1,2,3・・・
は左、右、上、下の異なる系統に属する同一の構成要素
を示しており、これら算用数字1,2,3・・・に付さ
れた4個の英字L,R,U,Dは左、右、上、下の4個
の異なる系統に属する構成要素であることを示してい
る。
【0014】このタグ情報読取り装置のうち、左側、右
側及び上側の各系統は、レーザ送受波器1、輪郭検出回
路2、輪郭メモリ回路3、メモリ読取り回路4、アンテ
ナ位置制御回路5、送受信アンテナ6及びタグデータ読
取り回路7を備え、下側の系統は送受信アンテナ6とタ
グデータ読取り回路7のみを備え、かつ上記4個の系統
は共通の搬送速度検出回路8とプロセッサ9とを備えて
いる。
【0015】自動搬送機構を構成するベルトコンベアS
上を、矢印で示す方向(図中右側の方向)に、手荷物A
やBが一定の速度で搬送されている。これらの手荷物の
うち実線で示すものは現在の位置を、点線で示すものは
過去の位置を示している。これらの手荷物の表面のいず
れかの箇所には、それぞれの所有者の名称や送り先など
の個人情報を含むIDタグが貼付されているが、その貼
付位置は千差万別である。このようなIDタグとして
は、前述したような、米国シングルチョプシステムズ
(SCS)社製のS−ラベルなどが使用される。このS
−ラベルは、電子情報を保持するICチップと、小型の
ダイポールアンテナを備えている。
【0016】まず、このタグ情報読取り装置を構成する
4個の系統のうち図1の平面図に示す左右の系統に着目
する。この系統では、搬送経路の上流の左側と右側のベ
ルトコンベアSの表面よりも多少高い位置にレーザ送受
波器1Lと1Rが設置されている。輪郭検出回路2Lの
指令に基づきレーザ送受波器1LからベルトコンベアS
のやや上方に向けて水平にレーザビームが放射される。
ベルトコンベアS上の手荷物で生じた反射波は送受波器
1Lで受信され、輪郭検出回路2Lに通知される。輪郭
検出回路2Lは、レーザ送受波器1Lからレーザビーム
が放射されたのちその反射波が受信されるまでの時間差
を検出し、この時間差からレーザ送受波器1Lとこの反
射波を発生させた手荷物との間の距離を算定する。
【0017】輪郭検出回路2Lは、上記ベルトコンベア
Sによって一定の速度で移動してゆく手荷物との距離の
測定を所定の時間間隔で反復することにより、この手荷
物を水平面上に投影した左側の輪郭を検出する。同様
に、右側の輪郭検出回路2Rは、レーザ送受波器1Rを
用いて上記ベルトコンベアSによって一定の速度で移動
してゆく手荷物との距離の測定を所定の時間間隔で反復
することにより、この手荷物を水平面上に投影した右側
の輪郭を検出する。これら左右の輪郭は、このベルトコ
ンベアSの左右の端部など適宜な既知の位置からの相対
距離によって表わされる。
【0018】左右の輪郭検出回路2Lと2Rは、上述の
ようにして検出した手荷物の左右の輪郭を、ディジタル
データに変換し、輪郭データとしてそれぞれ輪郭メモリ
3Lと3Rに書込む。この輪郭メモリ3Lと3Rに書込
まれたディジタル輪郭データは、その書込みの時点から
所定時間遅れてメモリ読取り回路4Lと4Rとによって
読取られ、対応のアンテナ位置制御回路5Lと5Rに転
送される。メモリ読取り回路4Lと4Rは、搬送速度検
出回路8で検出された搬送速度に応じて、輪郭メモリか
らの輪郭データの読取りのタイミングを調整する。
【0019】左右のアンテナ位置制御回路5Lと5R
は、対応のメモリ読取り回路4Lと4Rから転送されて
きたディジタル輪郭データをアナログ輪郭データに変換
し、これによって示される手荷物の輪郭よりも多少大き
な、例えば数cm程度大きな、接近輪郭を算定し、この
接近輪郭を内蔵のアクチュエータに転送する。電動機や
油圧機構などから成るアクチュエータは、転送されてき
た接近輪郭データに応じた位置に送受信アンテナを移動
させるための変位を対応の送受信アンテナ6Lと6Rと
に与える。各送受信アンテナの変位は、ベルトコンベア
Sに直交する方向に行われる。この結果、左右の送受信
アンテナ6Lと6Rが、図1中に実線で示す現在の位置
の手荷物の輪郭の外側に数cm程度離して点線で示した
軌跡をそれぞれの先端部分が描くように、矢印の方向に
前進と後退とを繰り返す。
【0020】左右の送受信アンテナ6Lと6Rは、パッ
チアンテナなどで構成されている。送受信アンテナ6L
と6Rは、IDタグへの応答指令を含む2.45GHz 帯の電
波を送信する。これらの電波は、予め設定された一定の
周期で、かつ相互の干渉を回避するために設定された異
なるタイミングで、給電線を通して対応のタグデータ読
取り回路7Lや7Rから転送されてくる。これらの送受
信アンテナの近傍に、手荷物に貼付されたIDタグが存
在していれば、このIDタグは、送信された電波を受信
し、内蔵のICメモリに保存中の電子情報を含む応答電
波を送信する。この応答電波は、送受信アンテナと給電
線とを経てタグデータ読取り回路7Lや7Rに受信され
る。
【0021】このように、IDタグが手荷物のどこに貼
付されているかは不明であるが、ベルトコンベアS上に
載置された手荷物の左側又は右側の側面に貼付されてい
るとすれば、このIDタグに保持されている電子情報
が、この手荷物の左側又は右側の側面に接近して配置さ
れる左右の送受信アンテナ5L又は5Rを通して、左右
のタグデータ読取り回路7L又は7Rに読取られる。
【0022】次に、図2の側面図を参照すると、上側の
系統は、上述した左右の系統と全く同様に、レーザ送受
波器1U、輪郭検出回路2U、輪郭メモリ回路3U、メ
モリ読取り回路4U、アンテナ位置制御回路5U、送受
信アンテナ6U及びタグデータ読取り回路7Uを備えて
いる。これに対して、下側の系統は、送受信アンテナ6
Dとタグデータ読取り回路7Dのみを備えている。
【0023】ただし、図3に例示するように、上側の系
統の送受信アンテナ6Uは、手荷物の上方に接近せしめ
られるアンテナ素子Uと、手荷物の前方に接近せしめら
れるアンテナ素子Fと、手荷物の後方に接近せしめられ
るアンテナ素子Rとから構成されている。
【0024】上側の系統の動作は、上述した左右の系統
の動作と全く同一である。すなわちベルトコンベアSの
上方に下方に向けて設置されたレーザ送受波器1Uと輪
郭検出回路2Uとによって、レーザ送受波器1Uとこの
反射波を発生させた手荷物との間の距離を算定され、こ
の手荷物の上側の輪郭が検出される。この検出された手
荷物の上側の輪郭は、輪郭メモリ3Uに書込まれ、この
書込みの時点から所定時間遅れてメモリ読取り回路4U
によって読取られ、対応のアンテナ位置制御回路5Uに
転送される。
【0025】上側のアンテナ位置制御回路5Uは、メモ
リ読取り回路4Uから転送されてきたディジタル輪郭デ
ータから接近輪郭を算定し、これを内蔵のアクチュエー
タに転送することにより、図3に例示した形状の送受信
アンテナ6Uの最も外側の部分が点線で示した軌跡を描
くように、この送受信アンテナ6Uを上下に移動させ
る。すなわち、先行の手荷物Aの上部ではアンテナ素子
Uがこの手荷物の上面に接近せしめられ、手荷物Aの後
端部ではアンテナ素子Rがこの手荷物の後端面に接近せ
しめられ、後続の手荷物Bの前端部ではアンテナ素子F
がこの手荷物Bの前端面に接近せしめられる。
【0026】この送受信アンテナの近傍に、手荷物に取
付けられたIDタグが存在していれば、このIDタグ
は、送信された電波を受信し、内蔵のICメモリに保存
中の電子情報を含む応答電波を送信する。この応答電波
は、送受信アンテナと給電線とを経てタグデータ読取り
回路7Uに受信される。
【0027】IDタグが取付けられた手荷物はベルトコ
ンベアS上に載置されているため、このベルトコンベア
Sは手荷物の下側の輪郭に外接する平面を形成する。下
側の送受信アンテナ6Dは、電波の透過を許容するゴム
を素材とするベルトコンベアSの僅か下方に固定されて
いる。この送受信アンテナ6Dは、必要に応じて、ベル
トコンベアSの幅の方向に複数個設置され、互いに並列
に接続された複数の部分から構成される。
【0028】送受信アンテナ6Dから放射された電波
は、ベルトコンベアSを透過して手荷物の底面に到達す
る。従って、手荷物の底にIDタグが貼付されていれ
ば、このIDタグは、送受信アンテナ6Dから送信され
た電波を受信し、内蔵のICメモリに保存中の電子情報
を含む応答電波を送信する。この応答電波は、送受信ア
ンテナDと給電線とを経てタグデータ読取り回路7Dに
受信される。
【0029】上述のように、IDタグが手荷物のどこに
取付けられているかは全く不明であるが、ベルトコンベ
アS上に載置された手荷物の左右の側面、上面、底面、
あるいは前後の端面のうちのどこかに取付けられている
限り、このIDタグに保持されている電子情報が、この
手荷物の左右の側面、上面、底面、あるいは前後の端面
に接近して配置される左右、上下の送受信アンテナ6
L、6R、6U又は6Dのどれかを通して、タグデータ
読取り回路7L、7R、7U又は7Dのうちのどれかに
読取られる。タグデータ読取り回路で読取られたタグデ
ータは、プロセッサ9に転送され、処理される。
【0030】IDタグの好適な一例としては、簡易・小
型化・低廉化のために電池を内蔵しておらず、送受信ア
ンテナから放射される応答を指令する電波を受信し、整
流することによって動作用の直流電力を発生させる形式
のものである。また、ICタグからの応答電波として
は、送受信アンテナからの指令電波をICチップに保持
中の電子情報に従って変調しながら反射する反射型のタ
グなどが使用できる。このような反射型のマイクロ波通
信装置としては、特公平7ー48691 号公報に開示された
ものと類似のものなどが使用できる。
【0031】また、ICタグ側の送受信アンテナとして
は、前述したS- ラベルのように、8の字を回転させた
形状の指向性を有する小型のダイポールアンテナを使用
すると、ICタグに平行に入射する電波も受信すること
ができる。
【0032】以上、自動搬送機構としてベルトコンベア
を例示した。しかしながら、このような自動搬送機構と
しては、天井などに設置されたレールと、このレールに
沿って移動する移動体とから成り、物品が各移動体に吊
り下げられた状態で搬送される形式のものなど適宜なも
のが考えられる。このような自動搬送機構において、物
品の形状や寸法によってそれぞれの底面の高さが変化す
る場合には、下方の送受信アンテナを固定せずに、これ
がそれぞれの底面に接近するように前段で検出した高さ
に応じてこの送受信アンテナを昇降させればよい。
【0033】また、IDタグが物品の表面に添付されて
いる場合を例示した。しかしながらそのようなIDタグ
が添付されたコンピュータなどの商品がダンボールの箱
に収容された状態で自動搬送機構によって搬送される場
合などのように、輪郭の検出の対象となる容器などの物
品の内部にIDタグが取付けられている場合にも、本発
明を適用できる。
【0034】また、物品に取付けられたIDタグから保
持中の電子情報を読取るタグ情報読取り装置を例にとっ
て本発明を説明した。しかしながら、逆に、物品に取付
けられたIDタグに電子情報を書込む構成のタグ情報書
込み装置、あるいは、電子情報の読取りと書込みを行う
IDタグ情報の読取り書込み装置にも本発明を適用でき
ることは明らかである。
【0035】さらに、物品に貼付するタグとしてICカ
ードを使用場合を例示した。しかしながら、磁気カード
やCDカード、光磁気カードなど、センサを接近させて
情報を読取るような他の近接センサの形式のカードの読
取り装置に対しても本発明を適用できることは明らかで
ある。
【0036】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のタ
グ情報読取り装置は、タグが取付けられた物品の輪郭を
検出する輪郭検出部と、この輪郭検出部で検出された物
品の輪郭に接近させるようにアンテナや近接センサの位
置を制御する位置制御部とを備える構成であるから、任
意の形状の物品の表面や内部に取付けられたタグについ
て、それが実際には物品のどこに貼付されているかを全
く考慮することなく、電波を送信し、このタグから電子
情報を含む応答を確実に受信することができるという効
果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のタグ情報読取り装置の構成
を、読取り対象のIDタグが貼付された物品と、これら
物品の自動搬送機構と共に示す平面図である。
【図2】上記実施例のタグ情報読取り装置の構成を、読
取り対象のIDタグが貼付された物品と、これら物品の
自動搬送機構と共に示す側面図である。
【図3】上方に配置されるアンテナ6Uの外観を示す斜
視図である。
【符号の説明】
1R,1L,1U レーザ送受波器 2R,2L,2U 輪郭検出回路 3R,3L,3U 輪郭メモリ回路 4R,4L,4U メモリ読取り回路 5R,5L,5U アンテナ位置制御回路 6R,6L,6U,6D 送受信アンテナ 7R,7L,7U,7D タグデータ読取り回路 8 搬送速度検出回路 9 プロセッサ U 手荷物の上面に接近せしめられるアンテナ素
子 F 手荷物の前端面に接近せしめられるアンテナ
素子 R 手荷物の後端面に接近せしめられるアンテナ
素子 S ベルトコンベア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 秀文 東京都八王子市大和田町3ー18ー24 溝口 ハイツ301 (72)発明者 三輪 勝二 埼玉県草加市新栄町1000新栄町団地3ー9 ー107 Fターム(参考) 5C084 AA03 AA06 AA14 AA20 BB32 CC16 CC22 CC25 CC26 CC35 DD03 DD07 DD25 DD34 DD36 DD66 DD71 EE01 FF02 FF27 GG05 GG07 GG09 GG39 GG42 GG43 GG46 GG52 GG66 GG68 GG73 GG74 5J070 AB30 AC20 AD01 AD05 AF01 BC06 BC08 BC29 BC33

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子情報を保持しかつ物品の表面又は内部
    に取付けられるタグに対して電波を送信し、このタグか
    ら前記電子情報を含む応答を受信するアンテナを備えた
    タグ情報読取り装置であって、 前記タグが表面又は内部に取付けられた物品の輪郭を検
    出する輪郭検出部と、この輪郭検出部で検出された前記
    物品の輪郭に接近させるようにアンテナの位置を制御す
    るアンテナ位置制御部と を備えたことを特徴とするタグ情報読取り装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、 前記物品は、搬送機構によって搬送されることを特徴と
    するタグ情報読取り装置。
  3. 【請求項3】請求項2において、 前記アンテナは、前記物品の搬送経路の左右、上下、前
    後に配置され、前記輪郭検出部は搬送中の前記物品の左
    右、上下の輪郭を検出することを特徴とするタグ情報読
    取り装置。
  4. 【請求項4】請求項3において、 前記物品の搬送経路の左右、上下、前後に配置された前
    記各アンテナは、異なるタイミングで電波を送信するこ
    とを特徴とするタグ情報読取り装置。
  5. 【請求項5】請求項2乃至4のそれぞれにおいて、 前記物品の搬送経路はこの物品を載置する構造を有し、
    前記物品の下に配置されるアンテナはこの搬送経路の下
    側に固定され、前記物品の下の輪郭を検出する輪郭検出
    部が除去されたことを特徴とするタグ情報読取り装置。
  6. 【請求項6】請求項4又は5のそれぞれにおいて、 前記タグは、前記アンテナから送信された電波を受信し
    て動作電力を得る手段を備えたことを特徴とするタグ情
    報読取り装置。
  7. 【請求項7】請求項1乃至6のそれぞれにおいて、 前記輪郭検出部は、光波又は超音波を放射し、物品から
    の反射波を受信する手段を備えたことを特徴とするタグ
    情報読取り装置。
  8. 【請求項8】請求項1 乃至7 のそれぞれにおいて、 前記物品の内部に取付けられるタグは、この物品の内部
    に収納された他の物品の表面に取付けられたことを特徴
    とするタグ情報読取り装置。
  9. 【請求項9】物品の表面又は内部に取付けられるタグに
    対して電波を送信し、このタグに電子情報を書込むアン
    テナを備えたタグ情報書込み装置であって、 前記タグが表面又は内部に取付けられた物品の輪郭を検
    出する輪郭検出部と、 この輪郭検出部で検出された前記物品の輪郭に接近させ
    るようにアンテナの位置を制御するアンテナ位置制御部
    とを備えたことを特徴とするタグ情報書込み装置。
  10. 【請求項10】電子情報を保持しかつ物品の表面又は内部
    に取付けられるタグに対して接近せしめられ、このタグ
    から前記電子情報を読取る読取りセンサを備えたタグ情
    報読取り装置であって、 前記タグが表面又は内部に取付けられた物品の輪郭を検
    出する輪郭検出部と、 この輪郭検出部で検出された前記物品の輪郭に接近させ
    るように前記読取りセンサの位置を制御する読取りセン
    サ位置制御部とを備えたことを特徴とするタグ情報読取
    り装置。
  11. 【請求項11】物品の表面又は内部に取付けられるタグに
    対して接近せしめられ、このタグに電子情報を書込む書
    込みセンサを備えたタグ情報書込み装置であって、 前記タグが表面又は内部に取付けられた物品の輪郭を検
    出する輪郭検出部と、 この輪郭検出部で検出された前記物品の輪郭に接近させ
    るように前記書込みセンサの位置を制御する書込みセン
    サ位置制御部とを備えたことを特徴とするタグ情報書込
    み装置。
  12. 【請求項12】物品の表面又は内部に取付けられるタグに
    対して接近せしめられ、このタグに電子情報を書込み、
    このタグから電子情報を読取るセンサを備えたタグ情報
    書込み読取り装置であって、 前記タグが表面又は内部に取付けられた物品の輪郭を検
    出する輪郭検出部と、 この輪郭検出部で検出された前記物品の輪郭に接近させ
    るように前記センサの位置を制御するセンサ位置制御部
    とを備えたことを特徴とするタグ情報書込み読取り装
    置。
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