JP2004260576A - Radio tag reader - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線タグのデータを無線で読み取る無線タグ読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
無線タグ読取装置において、無線タグのデータの読み取り範囲を広げるには電波の照射範囲を広げる必要がある。そして、電波の照射範囲を広げるには複数のアンテナを並べることで対処していた。
例えば、複数のアンテナを上下に並べて配置し、車両とともに移動する無線カードと無線通信して料金の支払処理を無人で行うものが知られている。(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平4−315283号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した公報の方式を指向性のある平面アンテナに使用すると問題が生じる。すなわち、無線タグは無線タグ読取装置から電波を受けて電力の供給を受けるためデータを送信するための送信電力は極めて弱い。このため無線タグ読取装置のアンテナの指向性を高くして電波の照射距離を延ばす必要がある。そして、アンテナの指向性を高めると電波の照射方向が絞られ、電波の照射範囲がアンテナ面よりも狭くなる。
【0005】
従って、図13に示すように、指向性の高い3つの平面アンテナ1,2,3を上下に並べた場合に、各平面アンテナ1,2,3の電波の照射範囲1a,2a,3aの間に電波の届かない不感帯4が生じ、無線タグがこの不感帯4を通過することがあると無線タグのデータを読み取ることができなくなる問題があった。
そこで、本発明は、無線タグに対して少ないアンテナ数で確実な読み取りができる無線タグ読取装置を提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、平面アンテナから電波を放射し、この電波を受信した無線タグが送信するデータを平面アンテナで受信してデータを読み取る無線タグ読取装置において、無線タグの通過領域に向けて配置された平面アンテナを上下に移動させる駆動手段を備えたことにある。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
なお、この実施の形態は本発明を店舗における客の来店を管理するゲートシステムに適用したものについて述べる。
図1は、ゲートシステムの構成図を示す。アンテナ装置14が、店舗の出入口付近で、無線タグ11を所持している客12が通過する通過領域13の側面に配置される。そして、前記アンテナ装置14の中央部に上下に亘ってリニアモータ15を配置し、そのリニアモータ15のレール上に円偏波アンテナ或は直線偏波アンテナからなる平面アンテナ16を配置している。従って、無線タグ11の移動方向13に沿った面と前記平面アンテナ16のアンテナ面が平行になるように配置される。前記リニアモータ15は駆動手段を構成する。
【0008】
前記平面アンテナ16はリーダ17と同軸ケーブル18によって接続され、リーダ17は平面アンテナ16が受信した信号を、同軸ケーブル18を介して取り込むようになっている。前記リニアモータ15はパーソナルコンピュータ19によって制御されるようになっている。前記アンテナ装置14とリーダ17は無線タグ読取装置を構成する。
【0009】
無線タグ11を所持している客12の移動方向13に沿って、前記平面アンテナ16よりも手前に物体、すなわち、客12の通過を検出する第1の検出器20を配置し、また、前記平面アンテナ16よりも後方に客12の通過を検出する第2の検出器21を配置している。なお、各検出器20、21としては、赤外線センサーなど一般に自動扉等に使用しているセンサーが使用できる。そして、前記各検出器20,21を前記パーソナルコンピュータ19に接続している。
【0010】
前記パーソナルコンピュータ19はリニアモータ15を駆動制御して平面アンテナ16を、図2に示すように、上下の所定の範囲内で、図中矢印で示すように往復移動制御するようになっている。
【0011】
次に、図3の流れ図に基づいてゲートシステムの動作について述べる。
先ず、S1にて、第1の検出器20による人の通過をチェックする。第1の検出器20が人の通過を検出すると、その情報がパーソナルコンピュータ19に送られ、パーソナルコンピュータ19は、S2にて、リーダ17に無線タグ11の読み取り開始を指示する。これにより、リーダ17は、S3にて、平面アンテナ16からの電波照射を開始させ、無線タグ11からのデータ読み取りを開始させる。また、パーソナルコンピュータ19は、S4にて、リニアモータ15の駆動を開始させ、平面アンテナ16を上下に移動させる。
【0012】
続いて、パーソナルコンピュータ19は、S5にて、リーダ17からの読み取り情報によって無線タグ11からのデータ読み取りが成功したかをチェックし、読み取り成功を確認すると、S6にて、リニアモータ15の駆動を停止させ、S7にて、リーダ17に無線タグ11の読み取り停止を指示する。これにより、リーダ17は、S8にて、平面アンテナ16からの電波照射を停止させる。こうして一連の制御が終了する。
【0013】
また、S5にて、無線タグ11からのデータ読み取りの成功を確認できないまま、S9にて、第2の検出器21が人の通過を検出すると、S6にて、リニアモータ15の駆動を停止させ、S7にて、リーダ17に無線タグ11の読み取り停止を指示する。これにより、リーダ17は、S8にて、平面アンテナ16からの電波照射を停止させる。こうして一連の制御が終了する。
【0014】
また、S5にて、無線タグ11からのデータ読み取りの成功が確認されず、また、S9にて、第2の検出器21よる人の通過検出ができないまま、S10にて、一定時間が経過すると、S6にて、リニアモータ15の駆動を停止させ、S7にて、リーダ17に無線タグ11の読み取り停止を指示する。これにより、リーダ17は、S8にて、平面アンテナ16からの電波照射を停止させる。こうして一連の制御が終了する。
【0015】
このような構成においては、無線タグ11を所持した客12が来店し、第1の検出器20の前を通過すると、パーソナルコンピュータ19はリーダ17に無線タグ11の読み取りを開始させ、リーダ17は平面アンテナ16からの電波照射を開始させる。また、パーソナルコンピュータ19はリニアモータ15の駆動を開始させる。
【0016】
これにより、平面アンテナ16は電波を照射しながらリニアモータ15によって所定の範囲上下動する。従って、平面アンテナ16からの電波の照射範囲は、図4及び図5に斜線で示す範囲となる。なお、クロスで示す範囲は平面アンテナ16が図に示す位置にあるときの照射範囲である。
【0017】
このように、平面アンテナ16が移動範囲の上端に位置しているときの電波照射範囲の上端から、移動範囲の下端に位置しているときの電波照射範囲の下端までの間において不感帯は全く発生しない。従って、無線タグ11がこの間を通過する場合にはリーダ17によって無線タグ11からデータが確実に読み取られる。しかも、使用する平面アンテナ16は1個と少ない。
【0018】
そして、リーダ17によって無線タグ11からデータが読み取られ、パーソナルコンピュータ19が読み取りの成功を判断すると、リニアモータ15の動作、リーダ17の読み取り動作、平面アンテナ16からの電波の照射が順次停止される。従って、リニアモータ15が動作し続け、平面アンテナ16が電波を出し続けることはない。
【0019】
また、もし、パーソナルコンピュータ19が無線タグ11からのデータの読み取りを確認できなかった時には、第2の検出器21が客12の通過を検出した時にリニアモータ15の動作、リーダ17の読み取り動作、平面アンテナ16からの電波の照射が順次停止される。また、何らかの事情によって第2の検出器21が客12の通過を検出できなくなっても一定時間経過後にはリニアモータ15の動作、リーダ17の読み取り動作、平面アンテナ16からの電波の照射が順次停止される。
【0020】
これにより、無線タグ11からデータを読み取る所定の期間だけリニアモータ15によってアンテナ16を移動動作することになり、アンテナが不要に動作し続けるのを防止できる。換言すれば、無線タグ11がアンテナ16の近傍に無い時にはアンテナの移動動作やアンテナからの電波照射が行われることはない。
【0021】
なお、この実施の形態においては、リーダ17による無線タグ11のデータ読み取りが成功した時、あるいは、データの読み取りが不成功に終わっても第2の検出器21が人の通過を検出した時にリニアモータ15の動作、リーダ17の読み取り動作、平面アンテナ16からの電波の照射を順次停止するようにしたが必ずしもこれに限定するものではなく、図6に示すように、S5の無線タグからのデータ読み取り成功チェックを省略してもよい。また、第2の検出器21による人の通過検出を省略してもよい。
【0022】
(第2の実施の形態)
この実施の形態も本発明を店舗における客の来店を管理するゲートシステムに適用したものについて述べる。
図7及び図8に示すように、平面アンテナとして、直線偏波アンテナ26を使用している。そして、この直線偏波アンテナ26をモータ27によって図8に点線で示すようにアンテナ面と平行な面上の任意の1点を中心に回転できるようになっている。そして、前記モータ27をリニアモータ15のレール上に配置している。その他の構成は図1と同様であり、その制御は図3と同様である。
【0023】
直線偏波アンテナ26は電波の偏波方向が一方向であるが、円偏波アンテナと比べて電波の照射距離を延ばすことができる。さらに、直線偏波アンテナ26を回転させることで、円偏波アンテナと同様に偏波方向を変化させることができる。
従って、この実施の形態においても前述した第1の実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。しかも、電波の照射距離を延ばすことができるというさらなる効果がある。
この実施の形態においても図3に示す制御に限定されるものではなく、図6に示す制御のように無線タグからのデータ読み取り成功チェックを省略しても、また、第2の検出器21による人の通過検出を省略してもよい。
【0024】
(第3の実施の形態)
この実施の形態も本発明を店舗における客の来店を管理するゲートシステムに適用したものについて述べる。
図9に示すように、1対のゲート31,41を、間に客が通過する通路を介して対向配置し、前記ゲート31の中央部の下半分に上下に亘ってリニアモータ32を配置し、そのリニアモータ32のレール上に円偏波アンテナ或は直線偏波アンテナからなる平面アンテナ33を配置し、また、前記ゲート41の中央部の上半分に上下に亘ってリニアモータ42を配置し、そのリニアモータ42のレール上に円偏波アンテナ或は直線偏波アンテナからなる平面アンテナ43を配置している。なお、その他の構成は図1と同様である。
【0025】
このような構成においては、客が通過する通路に対して電波照射領域が重ならないように平面アンテナ33は下半分をカバーし、平面アンテナ43は上半分をカバーする。従って、各平面アンテナ33,43の移動範囲は1台のときに比べて半分になる。このように各平面アンテナ33,43の移動距離が短いので、無線タグ11を所持した客12が通過する時間内においていずれかの平面アンテナ33,43によって無線タグ11からの電波をより確実に受信することができる。なお、その他については前述した第1の実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。
【0026】
(第4の実施の形態)
この実施の形態は、本発明を店舗における精算部に適用したものについて述べる。
図10に示すように、客が店舗内を廻って商品を入れた籠51をレジ台52に載せ、これを店員が図中矢印で示すように読み取りのための位置へ移動させる。この読み取り位置のレジ台52にはセンサー53が配置され、籠51がその位置に来たことを検出するようになっている。前記籠51内には無線タグ54を貼り付けた商品55が収納されている。
【0027】
前記レジ台52の読み取り位置の裏面側には平面アンテナ56が配置され、この平面アンテナ56の裏面中央にはこの平面アンテナ56をこのアンテナ面と垂直な面上の任意の1点を中心に左右に回動するモータ57が設けられている。すなわち、前記平面アンテナ56は、無線タグ54が通過する通過領域に向けて配置され、モータ57によってそのレジ台52の面に対するアンテナ面の角度を変化させるようになっている。
【0028】
前記平面アンテナ56はリーダ58と同軸ケーブル59によって接続され、リーダ58は平面アンテナ56が受信した信号を、同軸ケーブル59を介して取り込むようになっている。前記モータ57はパーソナルコンピュータ60によって制御されるようになっている。また、前記センサー53を前記パーソナルコンピュータ60の入力ポートに接続している。
【0029】
前記パーソナルコンピュータ60は、前記センサー53が籠51を検出すると、前記モータ57を駆動して前記平面アンテナ56を図11に示すように左右に回動させるようになっている。そして、リーダ58を制御し、前記平面アンテナ56から電波照射を開始させ、商品55に貼られている無線タグ54からのデータ読み取りを行わせるようになっている。
【0030】
前記パーソナルコンピュータ60は、リーダ58による無線タグ54からのデータ読み取りが成功したと判断した時、前記モータ57の動作を停止させ、さらに、リーダ58による平面アンテナ56からの電波照射を停止させるようになっている。また、リーダ58による無線タグ54からのデータ読み取りが不成功であっても前記センサー53が籠51の離脱を検出すると、前記パーソナルコンピュータ60は、前記モータ57の動作を停止させ、さらに、リーダ58による平面アンテナ56からの電波照射を停止させるようになっている。平面アンテナ56とモータ57とリーダ58は無線タグ読取装置を構成する。
【0031】
このような構成においては、客が商品55を入れた籠51をレジ台52の上に載せると、店員は籠51を読み取り位置へ引き寄せる。これにより、センサー53が籠51を検出し、パーソナルコンピュータ60に知らせる。パーソナルコンピュータ60は、モータ57を駆動し平面アンテナ56をこの平面アンテナ56と垂直な面上の1点を中心として左右に回動させる。さらに、リーダ58を制御し、平面アンテナ56から電波照射を開始させる。
【0032】
平面アンテナ56からの電波は商品55に貼られている無線タグ54に到達し、無線タグ54から電波が発射される。平面アンテナ56はこの電波を受信することでリーダ58は無線タグ54からのデータを読み取る。リーダ58によるデータの読み取りが成功すると、パーソナルコンピュータ60は、モータ57の動作を停止させ、さらに、リーダ58による平面アンテナ56からの電波照射を停止させる。
【0033】
このように、1個の平面アンテナ56を左右に回動させることで、平面アンテナ56からの電波は切れ目無く連続して左右に照射される。従って、電波照射範囲において不感帯は全く発生しない。無線タグ54が平面アンテナ56に対して略垂直に近い角度で籠51内に置かれた場合は、平面アンテナ56は無線タグ54からの電波を受信できない可能性がある。しかし、平面アンテナ56を左右に回動させることで、平面アンテナ56のアンテナ面の無線タグ54に対する角度が変化するので、平面アンテナ56は無線タグ54からの電波を受信できる。従って、読取装置に設置された籠51におる商品55に付された無線タグ54のデータを、リーダ58は、平面アンテナ56を介して確実に読み取ることができる。
【0034】
なお、この実施の形態においては、レジ台52に配置したセンサー53が籠51を検出した時無線タグ54の読み取りに関する一連の動作を開始させたが、センサー53を省略し、パーソナルコンピュータ60を操作する店員がキー操作で開始させても良い。
【0035】
すなわち、図12に示すように、S11にて、店員がパーソナルコンピュータ60のキーボードを操作して読み取り開始指示を入力すると、S12にて、パーソナルコンピュータ60によりリーダ58が読み取り制御を開始する。そして、S13にて、平面アンテナ56からの電波照射が開始され、S14にて、モータ57の動作が開始される。これにより、平面アンテナ56は左右に回動しながら電波を照射する。
【0036】
続いて、S15にて、店員が読み取り位置まで籠51を引き寄せ、S16にて、籠51内の商品55に付された無線タグ54からのデータの読み取りが行われる。そして、読み取りが成功すると、例えば、パーソナルコンピュータ60に表示される。店員はそれを確認すると、S17にて、パーソナルコンピュータ60のキーボードを操作して読み取り終了指示を入力する。これにより、S18にて、モータ57の動作が停止され、S19にて、リーダ58の読み取り制御が停止され、S20にて、平面アンテナ56からの電波の照射が停止される。
このように、店員がパーソナルコンピュータ60を操作して読み取り開始、読み取り終了を指示しても同様の作用効果が得られるものである。
【0037】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、無線タグに対して少ないアンテナ数で確実な読み取りができる無線タグ読取装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における第1の実施の形態を示すゲートシステムの構成図。
【図2】同実施の形態におけるゲート部の構成を示す図。
【図3】同実施の形態におけるシステム全体の制御を示す流れ図。
【図4】同実施の形態における平面アンテナの電波照射範囲を示す正面図。
【図5】同実施の形態における平面アンテナの電波照射範囲を示す側面図。
【図6】同実施の形態におけるシステム全体の制御を示す他の流れ図。
【図7】本発明における第2の実施の形態を示すゲート部の構成を示す図。
【図8】同実施形態における直線偏波アンテナを示す図。
【図9】本発明における第3の実施の形態を示すゲート部の構成を示す図。
【図10】本発明における第4の実施の形態を示すゲートシステムの構成図。
【図11】同実施形態における平面アンテナの動作を示す図。
【図12】同実施の形態における他の制御例を示す流れ図。
【図13】従来例を示す図。
【符号の説明】
11…無線タグ、14…ゲート、15…リニアモータ、16…平面アンテナ、
17…リーダ、19…パーソナルコンピュータ、20,21…検出器。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wireless tag reader that wirelessly reads data of a wireless tag.
[0002]
[Prior art]
In the wireless tag reader, it is necessary to increase the irradiation range of the radio wave in order to increase the data reading range of the wireless tag. In order to extend the range of radio wave irradiation, multiple antennas were arranged to deal with the problem.
For example, there is known an antenna in which a plurality of antennas are arranged vertically and wirelessly communicate with a wireless card that moves with a vehicle to perform a fee payment process unattended. (For example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-4-315283
[Problems to be solved by the invention]
However, a problem arises when the method disclosed in the above publication is used for a directional planar antenna. That is, since the wireless tag receives electric waves from the wireless tag reader and receives power, the transmission power for transmitting data is extremely weak. For this reason, it is necessary to increase the directivity of the antenna of the wireless tag reader to extend the irradiation distance of the radio wave. When the directivity of the antenna is increased, the direction of radio wave irradiation is narrowed, and the range of radio wave irradiation becomes narrower than the antenna surface.
[0005]
Therefore, as shown in FIG. 13, when three
Therefore, the present invention provides a wireless tag reader that can reliably read a wireless tag with a small number of antennas.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention radiates a radio wave from a planar antenna, and in a wireless tag reading device that reads data by receiving data transmitted by a wireless tag that has received the radio wave with a planar antenna, the wireless tag is arranged toward a pass area of the wireless tag. There is provided driving means for moving the planar antenna up and down.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First Embodiment)
In this embodiment, a description will be given of an embodiment in which the present invention is applied to a gate system for managing visits of customers in a store.
FIG. 1 shows a configuration diagram of the gate system. The
[0008]
The
[0009]
An object, that is, a
[0010]
The
[0011]
Next, the operation of the gate system will be described based on the flowchart of FIG.
First, in S1, the passage of a person by the
[0012]
Subsequently, in S5, the
[0013]
In S5, if the
[0014]
Also, in S5, the success of reading data from the
[0015]
In such a configuration, when the
[0016]
As a result, the
[0017]
Thus, no dead zone is generated from the upper end of the radio wave irradiation range when the
[0018]
When the
[0019]
If the
[0020]
As a result, the
[0021]
In this embodiment, when the
[0022]
(Second embodiment)
This embodiment also describes a case in which the present invention is applied to a gate system for managing visits of customers in stores.
As shown in FIGS. 7 and 8, a linearly
[0023]
The linearly
Therefore, in this embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained. Moreover, there is a further effect that the irradiation distance of the radio wave can be extended.
Also in this embodiment, the control is not limited to the control shown in FIG. 3. Even if the data read success check from the wireless tag is omitted as in the control shown in FIG. The detection of passage of a person may be omitted.
[0024]
(Third embodiment)
This embodiment also describes a case in which the present invention is applied to a gate system for managing visits of customers in stores.
As shown in FIG. 9, a pair of
[0025]
In such a configuration, the
[0026]
(Fourth embodiment)
In this embodiment, an embodiment in which the present invention is applied to a settlement section in a store will be described.
As shown in FIG. 10, the customer goes around the store and places the
[0027]
A
[0028]
The
[0029]
When the
[0030]
When the
[0031]
In such a configuration, when the customer places the
[0032]
The electric wave from the
[0033]
In this way, by rotating one
[0034]
In this embodiment, a series of operations related to reading of the
[0035]
That is, as shown in FIG. 12, when the clerk operates the keyboard of the
[0036]
Subsequently, in S15, the clerk pulls the
As described above, the same operation and effect can be obtained even when the clerk operates the
[0037]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a wireless tag reader that can reliably read a wireless tag with a small number of antennas.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a gate system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a gate portion in the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing control of the entire system in the embodiment.
FIG. 4 is a front view showing a radio wave irradiation range of the planar antenna in the embodiment.
FIG. 5 is a side view showing a radio wave irradiation range of the planar antenna according to the embodiment.
FIG. 6 is another flowchart showing control of the entire system in the embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a gate unit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a linearly polarized antenna in the embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a gate unit according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram of a gate system according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a view showing the operation of the planar antenna according to the embodiment.
FIG. 12 is a flowchart showing another control example in the embodiment.
FIG. 13 shows a conventional example.
[Explanation of symbols]
11: wireless tag, 14: gate, 15: linear motor, 16: planar antenna,
17 ... reader, 19 ... personal computer, 20, 21 ... detector.
Claims (7)
前記無線タグの通過領域に向けて配置された前記平面アンテナを上下に移動させる駆動手段を備えたことを特徴とする無線タグ読取装置。In a wireless tag reader that radiates radio waves from a planar antenna and receives data transmitted by a radio tag that has received the radio waves with the antenna and reads the data,
A wireless tag reader, comprising: driving means for vertically moving the planar antenna arranged toward a passage area of the wireless tag.
前記無線タグの通過領域に向けて配置された前記平面アンテナを、この平面アンテナと平行な面上の任意の1点を中心として、電波の偏波方向を変化させるように回転させる駆動手段を備えたことを特徴とする無線タグ読取装置。In a wireless tag reader that radiates radio waves from a planar antenna and receives data transmitted by a radio tag that has received the radio waves with the antenna and reads the data,
Driving means for rotating the planar antenna disposed toward the passage area of the wireless tag so as to change the polarization direction of a radio wave around an arbitrary point on a plane parallel to the planar antenna. A wireless tag reader.
前記無線タグの通過領域に向けて配置された前記平面アンテナを、この平面アンテナと垂直な面上の任意の1点を中心として、前記無線タグと前記平面アンテナとの角度を変化させるように回動させる駆動手段を備えたことを特徴とする無線タグ読取装置。In a wireless tag reader that radiates radio waves from a planar antenna and receives data transmitted by a radio tag that has received the radio waves with the antenna and reads the data,
The planar antenna arranged toward the passage area of the wireless tag is rotated around an arbitrary point on a plane perpendicular to the planar antenna so as to change the angle between the wireless tag and the planar antenna. A wireless tag reading device comprising a driving means for moving.
前記無線タグの通過領域を挟んで対向配置される1対の平面アンテナを、互いの電波照射範囲が重ならないように上下に移動させる駆動手段を備えたことを特徴とする無線タグ読取装置。In a wireless tag reader that radiates radio waves from a planar antenna and receives data transmitted by a radio tag that has received the radio waves with the antenna and reads the data,
A wireless tag reader comprising: a driving unit for vertically moving a pair of planar antennas disposed to face each other with a passage area of the wireless tag therebetween so that their radio wave irradiation ranges do not overlap each other.
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