JP2000148930A - 手持式idタグ用リーダライタ - Google Patents

手持式idタグ用リーダライタ

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JP2000148930A
JP2000148930A JP10320503A JP32050398A JP2000148930A JP 2000148930 A JP2000148930 A JP 2000148930A JP 10320503 A JP10320503 A JP 10320503A JP 32050398 A JP32050398 A JP 32050398A JP 2000148930 A JP2000148930 A JP 2000148930A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転すし店のすし皿に設けられたIDタグと
電波により通信する手持式リーダライタにおいて、皿の
積み重ね枚数を推定する。 【解決手段】 手持式リーダライタの本体12に設けら
れた突出部22を積み重ねられた皿1の最上部に当て、
測距スイッチ17を操作して超音波センサから超音波を
発射させ、その反射波を受信するまでの時間から皿1の
積み重ね高さを検出する。そして、その皿1の積み重ね
高さから皿1の積み重ね枚数を算出する。この後、スタ
ートスイッチ18を操作し、各皿1のIDタグと通信
し、請求料金等を演算する。このとき、皿1の積み重ね
高さから求めた枚数と通信したIDタグの数とが一致し
ていれば、全ての皿1のIDタグと通信し終えたことが
分かる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は対象物に設けられた
IDタグと電波により通信してデータの授受を行う手持
式IDタグ用リーダライタに関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】例えば、移動体の識別
システムとして、高周波の電波を利用したリモートID
システムがある。これは、コントローラとIDタグとの
間で電波による通信を行い、離れた位置にあるIDタグ
のデータを読み取ったり、IDタグにデータを書き込ん
だりするものである。
【0003】このようなリモートIDシステムは、配送
システム、在庫管理システム、販売システムなど種々の
システムに応用することが考えられている。その一例と
して、例えば回転すし店の集計システムがある。このシ
ステムの概要は、すしを載せる皿に埋め込んたIDタグ
に、すしの種類、作った時刻、売値などのデータを記録
して置き、客が食事を終えたとき、食べたすしの皿を一
か所に集めてそれら皿のIDタグと通信し、そして、I
Dタグからデータを得て客の支払うべき金額を算出する
というものである。
【0004】このような集計システムに応用したような
場合、IDタグと通信するリーダライタが固定式のもの
である場合には、その固定式リーダライタの通信エリア
内に皿を置いて集計すれば良い。ところが、固定式リー
ダライタでは、皿をそこまで運んでこなければならない
ため、不便である。そこで、客が座っているテーブル上
で簡易に集計できるようにするために、手持式のリーダ
ライタが考えられている。
【0005】手持式リーダライタでは、通常、リーダラ
イタ本体をテーブル上に積み重ねられた皿の上方に保持
して送受信の操作を行う。ところが、操作者は、通常、
皿の枚数を認識していないため、全ての皿のIDタグと
通信したか否かの確認が困難である。積み重ねられた皿
の枚数が5〜6枚ならば、操作者は枚数を認識できるの
で、表示部に通信を行ったIDタグの数を表示するよう
にすれば、全ての皿のIDタグと通信したか否かを認識
できるが、それ以上になると、見ただけでは皿の枚数を
認識できないため、表示を見ても全部の皿のIDタグと
通信を完了したか否か分からないという問題があった。
【0006】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、積み重ねられた対象物の個数を推定す
ることができる手持式IDタグ用リーダライタを提供す
るにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、測距手段により検出された積み重ね高さに基づいて
積み重ねられた対象物の個数を推定することができる。
このため、全ての対象物のIDタグと通信を完了したか
否かを認識することが可能となる。
【0008】上記の測距手段としては、種々のものが考
えられるが、超音波を発射してから反射波を受信するま
での時間により距離を測る超音波センサが低コストで済
む。このため、測距手段を超音波センサにより構成する
請求項2記載の発明では、製造コストを極力低く押さえ
ることができる。対象物の積み重ね個数が多過ぎて電波
が下の方にある対象物まで届かなかったり、或いは対象
物と対象物との間に電波を遮断する物が挟み込まれてい
たりすると、積み重ねられている全ての対象物のIDタ
グと通信することができない。請求項3記載の発明で
は、測距手段の検出高さにより推定した対象物の個数と
実際に通信したIDタグの数との一致、不一致を報知で
きるので、積み重ね個数を減らしたり、電波を遮断する
物を取り除いたりする等の処置をとることができる。
【0009】請求項4記載の発明では、本体に、積み重
ねられた最上部の対象物に当てる測距基準部が設けられ
ているので、積み重ねられた対象物の高さをより正確に
測定できる。この場合、本体が傾いていると、測距手段
による測定高さに誤りを生ずる。このことに関し、請求
項5記載の発明では、測距時の本体の傾きを検出する傾
き検出手段を設けたので、対象物の積み重ね高さをより
一層正確に測定できる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1〜
図6を参照しながら説明する。なお、この実施例は、回
転すし店の集計システムに適用したものである。ここ
で、回転すし店とは、次のようなシステムの店である。
店内にはループ状のコンベアが設けられ、そのコンベア
に沿って客席が設けられている。すしは皿に載せられ、
コンベアによって客席へと運ばれる。客は、コンベアに
よって運ばれてくる皿のうちから、好みのすしが載せら
れている皿を取り、食べ終えた後の皿は順にテーブル上
に重ね置いて行く。店側では、すしをその売値に応じた
色或いは模様の皿に載せるので、客は、重ね置いた皿と
枚数とから店に支払うべきおおよその金額を知ることが
できるようになっている。食事を終えた後は、店員によ
って皿の枚数が色或いは模様別に数えられ、店に支払う
べき金額が決定される。
【0011】さて、図5に示すように、すしを載せる皿
1(リードライト対象物)は、例えばメラニン樹脂など
のプラスチック製のもので、その内部には、IDタグ2
が埋め込まれている。上記IDタグ2は、図6に示すよ
うに、電波信号を送受信するためのアンテナ用コイル3
と、共振コンデンサ4と、制御用IC5と、平滑部6と
から構成され、共振コンデンサ4、制御用IC5および
平滑部6はプリント配線基板7上に搭載されている。
【0012】上記制御用IC5は、制御部としてのMP
U(マイクロプロセッサユニット)8の他、整流部9、
変復調部10、メモリ部11などを構成する半導体素子
をワンチップ化したものである。また、平滑部6は、図
示はしないが平滑コンデンサ、ツェナーダイオードなど
を有している。
【0013】そして、上記アンテナ用コイル3は、共振
コンデンサ4と並列に接続されて共振回路を構成し、外
部機器であるリーダライタから所定の高周波数の電力用
電波信号が送信されてくると、これを受信して整流部9
に送信する。整流部9は、平滑部6と共に動作用電源回
路を構成するもので、共振回路から送信されてきた電力
用電波信号を整流し、平滑部6により平滑化し且つ一定
電圧の直流電力(動作用電力)にしてMPU8などに供
給する。
【0014】リーダライタから送信されてくるデータな
どの信号は、電力用電波信号に重畳して送信されるよう
になっており、その信号は、変復調部10により復調さ
れてMPU8に与えられる。MPU8は、メモリ部11
が有するROMに記憶された動作プログラムに従って動
作するもので、変復調部10から入力される信号に応じ
た処理を実行し、受信したデータをメモリ部11が有す
るEEPROMなどの消去可能な不揮発性メモリに書き
込んだり、メモリ部11からデータを読み出して変復調
部10により変調し、アンテナ用コイル3から電波信号
として送信したりする。
【0015】図3にはIDタグ2と通信する手持式リー
ダライタの本体12が示されている。この手持式リーダ
ライタ本体12は、手持ち部を兼用する操作部13と、
この操作部13の一端側に設けられた頭部14とから構
成されており、頭部14には例えば液晶からなる表示部
15が設けられている。操作部13には、集計に必要な
基礎的データ、例えば商品の種類、値段などを入力した
りする複数のキースイッチ16、測距動作開始用の操作
手段としての測距スイッチ17および通信開始用の操作
手段としてのスタートスイッチ18などが設けられてい
る。
【0016】一方、頭部14の前面部側(表示部15
側)には、IDタグ1と通信するためのコイル状の送信
アンテナ19および受信アンテナ20、測距手段として
の例えば超音波送受信器からなる超音波センサ21等が
設けられている。超音波センサ21は、超音波を発射し
てから反射波を受信するまでの時間により距離を測定す
る。この測距時に手持式リーダライタ本体12を、積み
重ねられている皿1群の最上部に正確に保持するため
に、頭部14の先端部に測距基準部としての突出部22
が突設されている。
【0017】また、超音波センサ21は、測距時の手持
式リーダライタ本体12の傾きを検出する傾き検出手段
としても機能するようになっている。すなわち、手持式
リーダライタ本体12がほぼ水平に保持されて、超音波
センサ21から発射された超音波が皿1が載せられてい
るテーブルに直角に当たって反射した場合と、手持式リ
ーダライタ本体12が傾いた状態にあって、超音波セン
サ21から発射された超音波がテーブルに斜めに当たっ
て反射した場合とでは、超音波センサ21が受信する反
射波の強度が異なる。そこで、超音波センサ21が受信
した反射波を解析し、その強度が所定の範囲にあるとき
は、手持式リーダライタ本体12はほぼ水平の保持され
ているとし、所定範囲を越えているときは、手持式リー
ダライタ本体12の傾きが大きいとするように構成され
ている。
【0018】手持式リーダライタ本体12は、その電気
的構成を示す図4のように、制御手段としての主制御部
23およびリモート制御部24を備えている。そのう
ち、主制御部23には、前記キースイッチ16群、測距
スイッチ17およびスタートスイッチ18がスイッチ回
路25を介して接続されていると共に、前記表示部1
5、超音波センサ21および上位装置(例えばパソコ
ン)との間でデータの授受を行う通信部26等が接続さ
れている。
【0019】リモート制御部24には、前記送信アンテ
ナ19、受信アンテナ20およびブザーなどの発音部2
7が接続されている。ここで、両制御部23,24は、
図示はしないが、それぞれMPU、動作プログラムを記
憶したROM、データを一時的に記憶するRAMなどか
ら構成されており、主制御部23とリモート制御部24
とは、それぞれの通信部を通じてデータの授受を行うよ
うになっている。
【0020】そして、リモート制御部24は、送信部2
8および受信部29を備えており、IDタグ2と通信を
行う際には、まず、キャリア信号を送信部28で変調し
て電力用電波信号として送信アンテナ19から送信し、
その後、送信すべきデータを電力用電波信号に重畳する
ように送信部28で変調して送信アンテナ19から送信
する。IDタグ2から放射された電波信号については、
これを受信アンテナ20により受信し、受信部29で復
調してデータとして弁別する。そして、リモート制御部
24は、受信部29で復調されたデータをRAMに一時
的に記憶し、その後、そのデータを通信部を介して主制
御部23側に送信するようになっている。以上のような
電気的構成を有する手持式リーダライタ本体12は、そ
の動作用電源として電池30(図4参照)を備えてい
る。
【0021】次に上記構成の作用を図1に示すフローチ
ャートをも参照して説明する。電源が等入力された状態
では、主制御部23は、測距スイッチ17或いはスター
トスイッチ18が操作されたか否かを常時監視する状態
となっている(ステップS1で「NO」、ステップS2
で「NO」の繰り返し)。
【0022】この状態で、図2に示すように、手持式リ
ーダライタ本体12の頭部14を下向きにして突出部2
2を積み重ねられている皿1群の最上部の皿1に当て
る。そして、測距スイッチ17をオン操作する。する
と、主制御部23は、ステップS1で「YES」と判断
し、ステップS9に移行して超音波センサ21に超音波
を発射させる。次に、主制御部23は、ステップS10
で超音波センサ21の受信器が受信した反射波を解析
し、ステップS11で本体12の傾きを検出すると共
に、次のステップS12で超音波の発射から反射波の受
信までの時間に基づいて本体12から皿1が置かれたテ
ーブルまでの距離、すなわち積み重ねられた皿1群の積
み重ね高さHを求める。
【0023】その後、主制御部23は、ステップS13
に移行して超音波の発射を停止させ、次のステップS1
4において反射波の強度から手持式リーダライタ本体1
2の傾きが許容範囲であるか否かを判断する。許容範囲
内にある場合には、主制御部23は、ステップS14で
「YES」となってステップS15に移行し、ここで、
積み重ね高さHから皿1の枚数を求める。この場合、図
2に示すように、1枚の皿1の全高をh1、皿1を2枚
積み重ねたときに下の皿1の糸底1aの下面と上の皿1
の糸底1aの下面との間の距離をh2とすると、積み重
ねた皿1の枚数nは、次の(1)式で求めることができ
る。 n=(H−h1)/h2+1……(1)
【0024】次に、主制御部23は、ステップS16に
移行して、上記のようにして求めた皿1の枚数をRAM
に記憶し、続くステップS17で測距を終了した旨を表
示部15に表示すると共に、リモート制御部24に測距
終了の報知指令を出力して発音部27に測距終了の発音
動作(例えば、ピッ音)を行わせる。
【0025】また、主制御部23は、本体12の傾きが
許容される一定範囲であるか否かを判断するステップS
14で「NO(一定範囲を越えた傾き)」となった場合
には、ステップS18に移行して表示部15に傾き不良
であることを表示させると共に、リモート制御部24に
過大傾斜報知指令を出力して発音部27に傾き不良であ
る旨の発音動作(例えば、ピッ、ピッ音)を行わせる。
そして、主制御部23は、ステップS1に戻り、測距ス
イッチ17のオン操作を待つ状態となる。
【0026】さて、測距を完了すると、主制御部23
は、測距を終了した旨の表示および発音を行うステップ
S17からステップS2に戻る。そして、使用者は、表
示部15の表示、発音部27の発音動作から測距が終了
したことを知る。そこで、使用者が、手持式リーダライ
タ本体12の頭部14を積み重ねられている皿1群の上
に保持し、スタートスイッチ19を操作すると、主制御
部23は、ステップS2で「YES」と判断してステッ
プS3に移行し、ここで皿1の積み重ね枚数データがR
AMに格納されているか否かを判断する。枚数データが
ない場合には、主制御部23は、ステップS19に移行
して表示部15に枚数データなしの表示を行わせると共
に、リモート制御部24に枚数データなしの報知指令を
出力して発音部27に枚数データがない旨の発音動作
(例えば、ピッ、ピッ音)を実行させ、そしてステップ
S1に戻る。
【0027】枚数データがRAMに格納されていた場
合、主制御部23は、ステップS3で「YES」となっ
てステップS4に移行し、集計指令をリモート制御部2
4に送信する。この集計指令により、リモート制御部2
4は、キャリア信号を送信部28で変調して電力用電波
信号として送信アンテナ19から送信すると共に、送信
すべきデータを電力用電波信号に重畳するように送信部
28で変調して送信アンテナ19から送信する。
【0028】すると、皿1のIDタグ2側では、送信さ
れた電波信号をアンテナ用コイル3により受け、その電
波信号を整流部9および平滑部6で整流平滑して一定電
力の直流電力に変換し、MPU8などの動作用電源とし
て供給する。動作用電力の供給により、各皿1のIDタ
グ2のMPU8は動作を開始し、送信されてきた信号の
内容に応じた処理、この場合には、メモリ部1から皿2
のID番号、皿2の種類などのデータを読み出し、これ
を変復調部10で変調してアンテナ用コイル3から送信
するという動作を行う。各皿1のIDタグ2から送信さ
れた電波信号は、手持式リーダライタ本体12の受信ア
ンテナ20により受信され、その受信信号は受信部29
で復調され、復調されたデータはRAMに記憶される。
【0029】このようにして、積み重ねられている皿1
のIDタグ2と通信を行い、全ての皿1のIDタグ2と
の通信を完了したと判断すると、主制御部23は、ステ
ップS4からステップS5に移行し、通信を行ったID
タグ2の数とRAMに記憶されている枚数データとが一
致しているか否かを判断する。
【0030】ここで、全ての皿1のIDタグ2との通信
を完了したことの判断は次のようにして行う。すなわ
ち、リモート制御部24は、一つのIDタグ2と通信を
行うと、そのIDタグ2のID番号をRAMに記憶させ
る。このとき、そのID番号が既に記憶されている場合
には、RAMへの格納を行わない。通信したIDタグ2
が増えると、RAMに記憶されるID番号も増加する
が、積み重ねられている全ての皿1のIDタグ2と通信
すると、以後の通信では、RAMに記憶されているID
番号以外の番号はなくなる。この状態が所定時間続いた
とき、主制御部23は、全ての皿1のIDタグ2との通
信を完了したと判断するものである。
【0031】さて、通信を行ったIDタグ2の数とRA
Mに記憶されている枚数データとが一致していた場合に
は、主制御部23は、ステップS5で「YES」と判断
してステップS6に移行し、全数通信完了した旨を表示
部15に表示させると共に、リモート制御部24に指令
を出力して発音部27に全数通信完了の発音動作(例え
ば、ピッ、ピッ、ピッ音)を行わせる。続いて、主制御
部23は、ステップS7に移行してRAMに記憶されて
いる各皿25の種類(値段)およびその数などから客が
支払うべき金額を演算し、そして、ステップS8でRA
MUに記憶されている枚数データを消去し、エンドとな
る。
【0032】さて、このようにして、全ての皿1のID
タグ2との通信を完了したと判断されたとき、その通信
完了のIDタグ数がRAMに記憶されている枚数データ
と一致しないとき、主制御部23は、ステップS5で
「NO」と判断し、再びステップS4に戻って通信動作
を行わせる。そして、通信を行ったIDタグ2の数とR
AMに記憶されている枚数データとが不一致のとき、主
制御部23は、再び通信動作を行わせる、というように
通信を行ったIDタグ2の数がRAMに記憶されている
枚数データと一致するまで通信動作を繰り返し行わせ
る。
【0033】このように通信動作が何回も行われるこ
と、換言すれば、全数通信完了の報知がなされないこと
から、使用者は異常に気付き、皿1の積み重ね枚数が多
過ぎる場合には、2つに分けたり、或いは、銀紙のよう
な電波を遮断するような物が皿1に残されているような
場合には、それを除去する。そして、再び、上述のよう
な動作を行わせる。
【0034】このように構成した本実施例によれば、皿
1の積み重ね高さに基づいて積み重ねられている皿1の
枚数を推定することができるので、全ての皿1と通信を
完了したか否かを確認することができる。
【0035】ところで、皿1の積み重ね高さを測定する
場合、手持式リーダライタ本体12を積み重ねられてい
る最上部の皿1と同じ高さに保持する必要があり、この
ようにしないと、皿1の積み重ね高さを正確に測定でき
なくなる。しかるに、本実施例では、手持式リーダライ
タ本体12に突出部22を設けたので、その突出部22
を最上部の皿1に当てることで、手持式リーダライタ本
体12を積み重ねられている最上部の皿1と同じ高さに
容易に保持するこたができ、その積み重ね高さをより正
確に測定することができる。
【0036】また、手持式リーダライタ本体12が傾い
ていると、超音波センサ21の高さが積み重ねられてい
る皿1の高さと異なるようになり、皿1の積み重ね高さ
を正確に検出できなくなる。このことに関し、本実施例
では、超音波センサ21が発した超音波の反射波の強度
から手持式リーダライタ本体12の傾きを検出し、その
傾きが一定の範囲を越えて傾いていた場合には、これを
報知するようにしたので、使用者に手持式リーダライタ
本体12が傾き過ぎていることを知らせることができ
る。従って、使用者は、常に、手持式リーダライタ本体
12をほぼ水平に保持した状態で皿1の積み重ね高さを
測定するようになり、より正確に積み重ね高さ、ひいて
は積み重ねられている皿1の枚数を推定することができ
るようになる。
【0037】図7および図8は本発明の他の実施例を示
す。この実施例が前記一実施例と異なるところは、積み
重ねられた皿1間に異物が挟み込まれていたような場
合、これを検出するようにしたところにある。超音波セ
ンサ21により測定される皿1の積み重ね高さ(測定距
離)は、誤差がないと仮定すると、測定距離と皿枚数と
の関係は、図8(a)に示すように、点で表される。超
音波センサ21の測定誤差を考慮に入れると、測定距離
と皿枚数との関係は、図8(b)に示すように、階段状
の線分で表される。
【0038】そして、積み重ねられた皿1の枚数をn、
超音波センサ21の測定距離をL、最大測定誤差をΔL
とすると、超音波センサ21の測定距離Hは次の(2)
式となる。 [h2(n−1)+h1−ΔL]≦L≦[h2(n−1)+h1+ΔL] ……(2) 皿1の相互間に異物が挟み込まれていたりした場合に
は、超音波センサ21の測定距離をLは、上記の(2)
式で表される距離から外れる。そこで、本実施例では、
主制御部23は、超音波センサ21で測定した皿1の積
み重ね高さLから皿1の枚数を算出(ステップSA1
5)した後、測定距離Lが上記の(2)式の範囲に入っ
ているか否かを判断する(ステップSA16)。
【0039】測定距離Lが上記(2)式の範囲に入って
いる場合には、主制御部23は、ステップSA16で
「YES」と判断し、枚数データをRAMに記憶する。
また、測定距離Lが上記(2)式の範囲に入っていない
場合には、主制御部23は、ステップSA16で「N
0」と判断し、ステップSA21に移行して表示部15
に異物存在の表示を行わせると共に、リモート制御部2
4に異物存在指令を出力して発音部27に異物が存在し
ている旨の発音動作を行わせ、ステップSA1に戻る。
【0040】なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施
例に限定されるものではなく、以下のような変更或いは
拡張が可能である。積み重ね高さから、積み重ねられて
いる皿1の枚数を算出したとき、その枚数を表示部15
に表示するようにしても良い。皿1の積み重ね高さを検
出する手段としては、超音波センサ21に限られず、光
センサなどであっても良い。リードライト対象物は皿1
に限られない。突出部22は頭部14の先端ばかりでな
く、側部に設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における制御内容を示すフロ
ーチャート
【図2】測距時の状態を示す側面図
【図3】手持式リーダライタを示し、(a)は正面図、
(b)は側面図
【図4】手持式リーダライタの電気的構成を示すブロッ
ク図
【図5】皿の斜視図
【図6】IDタグの電気的構成を示すブロック図
【図7】本発明の他の実施例を示す図1相当図
【図8】測距センサによる積み重ね高さの検出範囲を示
すグラフ
【符号の説明】
図中、1は皿、2はIDタグ、12は手持式リーダライ
タ本体、13は操作部、14は頭部、17は測距スイッ
チ、18はスタートスイッチ、21は超音波センサ(測
距手段、傾き検出手段)、22は突出部(測距基準
部)、23は主制御部(制御手段)、24はリモート制
御部である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リードライト対象物に付されたIDタグ
    と電波によって通信する手持式IDタグ用リーダライタ
    において、 本体に、前記対象物が複数個積み重ねられた状態にある
    とき、その積み重ね高さを検出する測距手段を設け、こ
    の測距手段により検出された積み重ね高さに基づいて前
    記積み重ねられた対象物の個数を推定するように構成し
    たことを特徴とする手持式IDタグ用リーダライタ。
  2. 【請求項2】 前記測距手段は、超音波センサにより構
    成されていることを特徴とする請求項1記載の手持式I
    Dタグ用リーダライタ。
  3. 【請求項3】 前記測距手段の検出高さにより推定した
    前記対象物の個数と、実際に通信した前記IDタグの個
    数との一致、不一致を報知可能に構成されていることを
    特徴とする請求項1または2記載の手持式IDタグ用リ
    ーダライタ。
  4. 【請求項4】 前記本体に、前記積み重ねられた最上部
    の対象物に当てる測距基準部が設けられていることを特
    徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の手持式I
    Dタグ用リーダライタ。
  5. 【請求項5】 測距時における前記本体の傾きを検出す
    る傾き検出手段が設けられていることを特徴とする請求
    項1ないし4のいずれかに記載の手持式IDタグ用リー
    ダライタ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011053898A (ja) * 2009-09-01 2011-03-17 Toshiba Tec Corp 無線タグ読取システム、ホスト、および無線タグ読取装置

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