JP2005141388A - 無線タグリーダ - Google Patents

Abstract

【課題】装置の簡単化を図り、しかも、収納箱に収納されている物品に付いている全ての無線タグからのデータの読み取りを迅速に行う。
【解決手段】収納箱１の内部に複数の仕切り部材２を所定の間隔で配置して無線タグを取付けた物品３の収納空間を形成する。仕切り部材は１対の板部材２ａ，２ｂを間に間隙をあけて配置したもので細長な空洞部２ｃを形成している。収納箱には各仕切り部材が位置する部位にスリット６を形成している。一方、アンテナ保持部材７にアンテナ８を取付けた平板９を仕切り部材と同じ間隔で取付けている。そして、アンテナ保持部材の上に質問器１０を配置している。質問器が無線タグのデータを読み取るときに、アンテナ保持部材が蓋体の上に載置され、アンテナを取付けた平板がそれぞれスリットから各仕切り部材の空洞部に挿入される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、無線タグを付けた物品を複数収納箱内に収納し、質問器を使用して各無線タグに対するリードを行う無線タグリーダに関する。

従来、無線データキャリアを書留郵便物に付け、キャリアケースに収納した書留郵便物に付けた無線データキャリアのデータを読み書きする読取り書込み装置が知られている。このデータ読取り書込み装置に使用するキャリアケースは書留郵便物を１つずつ収納するための仕切り板で分割した部屋を設け、さらに各仕切り板にアンテナを取付けている。データ読取り書込み装置は、質問器のアンテナをキャリアケースの外側に配置して、このアンテナと仕切り板に取付けたアンテナとの相互誘導を利用することで質問器が無線データキャリアからＩＤ番号を読み取る。そして、質問器のアンテナをキャリアケースに沿って移動させるか、逆にキャリアケースを移動させるか、両者の相対的位置をずらせることでキャリアケース内の全ての書留郵便物に付けられた無線データキャリアからＩＤを読み取るようにしている。また、無線データキャリアからＩＤを読み取る他の方法として、各仕切り板に取付けたアンテナのコイルをそれぞれ信号線を介してコネクタに接続し、このコネクタからの出力を切換えスイッチを介して質問器に取込むようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３７４２５公報

質問器のアンテナをキャリアケースの外側に配置し、質問器のアンテナとキャリアケースの相対的位置をずらせることでキャリアケース内の書留郵便物に付けられた無線データキャリアからＩＤを読み取るデータ読取り書込み装置では、質問器のアンテナをキャリアケースに沿って移動させる移動機構、あるいはキャリアケースを移動させる移動機構が必要となるので、装置の構造が複雑になりコストが高くなる。しかも、移動機構によって移動させながら読み取るので時間が掛かるという問題がある。

また、各仕切り板に取付けたアンテナのコイルを、それぞれ信号線を介してコネクタに接続し、このコネクタからの出力を切換えスイッチを介して質問器に取込むデータ読取り書込み装置では、キャリアケースにコネクタを設け、このコネクタと仕切り部材に埋設或いは表面に設けたアンテナとを信号線で接続する必要があり、キャリアケースの構造が複雑になりコストが高くなる。キャリアケースは書留郵便物を入れて運搬する物であり、運搬においては多数のキャリアケースが使用されるので、キャリアケースのコストが高いと、全体のシステムのコストが非常に高くなる。
そこで、本発明は、装置の構成が簡単化で、しかも、収納箱に収納されている物品に付いている全ての無線タグからのデータの読み取りを迅速に行うことができる無線タグリーダを提供する。

本発明は、複数の仕切り部材を所定の間隔に配置して無線タグを付けた郵便封筒などの物品を収納する空間部を複数形成した収納箱と、各仕切り部材と同数のアンテナを各仕切り部材と同じ間隔で保持するアンテナ保持部材と、各アンテナに接続し、この各アンテナを介して無線タグからデータをリードする質問器とを備え、各仕切り部材は、収納箱にアンテナ保持部材を取付けたとき各アンテナをそれぞれ収納する空洞部を形成したことにある。

本発明によれば、装置の構成が簡単で、しかも、収納箱に収納されている物品に付いている全ての無線タグからのデータの読み取りを迅速に行うことができる。

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）
図１に示すように、上方が開放した直方体形状の収納箱１の内部に複数の仕切り部材２を所定の間隔で配置して物品３の収納空間を形成している。前記物品３は、例えば郵便封筒などで、図２に示すように、側面に無線タグ４を取付けている。

前記無線タグ４は、図３に示すように、基板４ａ上にＩＣチップ４ｂとアンテナ４ｃを配置して構成されている。前記ＩＣチップ４ｂには例えば宛先などの情報が記録されている。前記各仕切り部材２は１対の板部材２ａ，２ｂを間に間隙をあけて配置し細長な空洞部２ｃを形成している。

前記収納箱１の上方開放部には蓋体５が嵌合する。前記蓋体５には、収納箱１に嵌合したときに各仕切り部材２が位置する部位に、その仕切り部材２の空洞部２ｃに沿ってその空洞部２ｃと同じ幅のスリット６を形成している。
また、アンテナ保持部材７は、前記収納箱１に配置された仕切り部材２と同数で、各仕切り部材２の配置間隔と同じ間隔で配置された平板状のアンテナ８を取付けた平板９を保持している。そして、前記アンテナ保持部材７の上に質問器１０とアンテナ切替えスイッチ１１を配置している。

前記アンテナ保持部材７を蓋体５の上に置き、前記アンテナ保持部材７の各平板９を蓋体５のスリット６に差し込むことによって、各アンテナ８は各仕切り部材２の空洞部２ｃに挿入される。前記空洞部２ｃ及びスリット６の幅は前記平板９が容易に挿入されるように平板９の幅よりも大きく設定されている。前記平板状アンテナ８としては、例えば、パッチアンテナやループアンテナ等を使用する。

前記収納箱１に配置した仕切り部材２が、例えば５つであれば、使用するアンテナ８も５個である。この場合、図４に示すように、質問器１０と各アンテナ８-1，８-2，８-3，８-4，８-5との接続は、前記アンテナ切替えスイッチ１１を介して行われる。このアンテナ切替えスイッチ１１は概念的に示したもので、図５に具体的回路例を示す。

すなわち、前記各アンテナ８-1〜８-5をそれぞれ直流カット用のコンデンサ１２-1，１２-2，１２-3，１２-4，１２-5を介してダイオード１３-1，１３-2，１３-3，１３-4，１３-5のアノード端子に接続している。そして、前記各ダイオード１３-1〜１３-5のカソード端子を互いに接続し、その接続点を抵抗１４を介して接地するとともにコンデンサ１５を介して前記質問器１０に接続している。前記各ダイオード１３-1〜１３-5としては、高周波特性に優れているショットキーダイオードが望ましい。

また、前記各ダイオード１３-1〜１３-5のアノード端子を、インダクタ１６-1，１６-2，１６-3，１６-4，１６-5を介して前記質問器１０に接続している。
前記質問器１０は接続するアンテナ８に対応したダイオード１３のアノード端子にインダクタ１６を介して直流電圧を印加することでダイオード１３をオンさせるようになっている。例えば、アンテナ８-1を接続するときには、インダクタ１６-1を介してダイオード１３-1のアノード端子に直流電圧を印加してそのダイオード１３-1をオンする。そして、物品３の側面に取付けた無線タグ４からデータを読み取る。前記質問器１０は各インダクタ１６-1〜１６-5に対する直流電圧の印加の切換えを、無線タグ４からデータを読み取るのに十分な時間間隔で行い、これを繰り返す。
なお、蓋体５を無くし、前記アンテナ保持部材７の各平板９を欠く仕切り部材２の空洞部２ｃに差し込んで、前記アンテナ保持部材７を収納箱１に取付けても良い。

本実施の形態によれば、質問器１０を配置し複数の平板９を保持したアンテナ保持部材７を収納箱１に取付けると、アンテナ８を取付けた各平板９が各仕切り部材２の空洞部２ｃに挿入される。また、アンテナ保持部材７は、複数の収納箱１に対して共通に使用することができる。従って、装置の構成は簡単で、コストも安価である。

また、アンテナ保持部材７に配置された質問器１０はアンテナ切替えスイッチ１１を切り替えてデータの読込みに使用するアンテナ８を切換える。これにより、質問器１０は、収納箱１に収納されている物品３に取付けられた全ての無線タグ４からのデータの読み取りを迅速に行うことができる。

更に、各アンテナ８を各仕切り部材２の空洞部２ｃに挿入する過程において、アンテナ８と無線タグ４との位置関係が感度的に一番良い状態になる場合があり、そのときに無線タグ４からのデータの読み取りを行うことで確実なデータの読み取りが可能になる。すなわち、アンテナ８の挿入位置によって感度を調整することができる。

（第２の実施の形態）
なお、前述した第１の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図６に示すように、収納箱１に形成した各収納空間を、仕切板１７によってさらに左右２分割したもので、これにより、物品３を収納する空間部を倍に増やすことができ、収納箱１に一度に多数の物品３を収納することができる。しかも、各仕切り部材２、スリット６及びアンテナ８の形状は変わらないので、左右の収納空間部に収納された２つの物品３の無線タグ４は１つのアンテナ８を共有することになる。すなわち、収納できる物品数に比べて使用するアンテナ８の数を減らすことができる。
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。

（第３の実施の形態）
なお、前述した第１の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図７に示すように、収納箱として、空間部を左右に分割する仕切板２０を設け、この仕切板２０によって分割された左右の空間部にそれぞれ円形の空洞部を形成した複数の仕切り部材２１を所定の間隔で配置した収納箱２２を使用している。そして、この各仕切り部材２１で区切られるぞれぞれの空間部に物品３を収納するようになっている。

前記収納箱２２の上方開放部には蓋体２４が嵌合する。前記蓋体２４には、収納箱２２に嵌合したときに各仕切り部材２１が位置する部位に、その仕切り部材２１の空洞部と同じ形状で大きさのアンテナ挿入孔２３を形成している。
また、アンテナ保持部材２６は、前記各仕切り部材２１と同数で、しかも同一位置となるように配置した棒状のアンテナ２５を保持している。前記棒状アンテナ２５としては、例えば、モノポールアンテナやヘリカルアンテナ等を使用する。
なお、質問器１０と各棒状アンテナ２５との接続関係は、基本的には図５と同様である。

本実施の形態によれば、収納箱２２の各空間部にそれぞれ物品３が収納され、蓋体２４が嵌合されている状態で、アンテナ保持部材２６を収納箱１に取り付けると、アンテナ保持部材２６の各棒状アンテナ２５がアンテナ挿入孔２３から各仕切り部材２１の空洞部に挿入される。これにより、質問器１０はアンテナ２５を介して物品３に取付けられた無線タグ４からデータを読み取ることが可能になる。従って、前述した第２の実施の形態と同様、収納箱２２に収納する物品３の数を増やすことができる。また、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。

（第４の実施の形態）
この実施の形態はアンテナとして漏洩伝送路を使用したものについて述べる。
図８に示すように、上方が蓋体によって開閉される直方体形状の収納箱３１の内部に複数の仕切り部材３２を所定の間隔で配置して図２に示す構成の物品３の収納空間を形成している。そして、前記収納箱３１内に、その側壁と各仕切り部材３２に沿うように１本の漏洩伝送路３３を蛇行配置している。

前記漏洩伝送路３３は一端にコネクタ３４を接続すると共に他端にこの漏洩伝送路３３の特性インピーダンスに等しいインピーダンスの終端器３５を接続している。そして、質問器３６に同軸ケーブル３７を介してコネクタ３８を接続し、この質問器３６が物品３の無線タグ４と通信を行うときには前記コネクタ３８を前記漏洩伝送路３３のコネクタ３４に接続するようになっている。

前記漏洩伝送路３３としては、図９に示すように、中心部に内部導体３３ａを配置し、その周囲を絶縁体３３ｂで覆い、その絶縁体３３ｂの周囲に外部導体３３ｃを配置し、その外部導体３３ｃを被覆部材３３ｄで被覆した同軸ケーブル状のもので、前記外部導体３３ｃには一定の間隔で所定幅、所定長さのスロット３３ｅを設けている。なお、スロットの形状や寸法は使用する周波数や減衰特性、結合損失などを勘案して決められ、一般的にスロットは一様に設けられる。そして、このスロット３３ｅを経由して電波を外部に放射させることでアンテナとしての役目を果たすようになっている。

本実施の形態によれば、収納箱３１内に１本の漏洩伝送路３３を蛇行配置し、この漏洩伝送路３３と質問器３６との接続は、アンテナ切替えスイッチを介さずコネクタ３４，３８によって１ヶ所行えば良い。従って、構成が簡単であり、コストも安価となる。
しかも、質問器３６が自ら制御して収納箱３１に収納されている物品３に付いている全ての無線タグ４からのデータを順次読み取ればよく、データの読み取りを迅速に行うことができる。

（第５の実施の形態）
この実施の形態もアンテナとして漏洩伝送路を使用したものであり、前述した第４の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図１０に示すように、漏洩伝送路として、各仕切り部材３２に沿う箇所４０にのみスロットを形成した漏洩伝送路４１を使用したものである。その他は前述した第４の実施の形態と同一である。

本実施の形態によれば、漏洩伝送路４１が収容箱３１の側壁に沿う部分は物品３に取付けられている無線タグ４と接することが無いので、無線タグ４からのデータの読み取りには寄与しない。従って、この部分のスロットを省略することができる。このことは、漏洩伝送路全体としてスロット数を減らすことができ、その分全体の伝送損失を小さくできる。従って、１スロット当たりの輻射量を大きくでき、無線タグ４からのデータの読み取り感度をより良好にできる。
なお、その他については前述した第４の実施の形態と同一の作用効果が得られるものである。

（第６の実施の形態）
この実施の形態もアンテナとして漏洩伝送路を使用したものであり、前述した第４の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図１１に示すように、収納箱として、仕切り部材の無い収納箱５１を使用し、この収納箱５１内に、一部をその側壁に沿わせて１本の漏洩伝送路３３を蛇行配置している。すなわち、漏洩伝送路３３を収納箱５１の側壁で支持している。

前記漏洩伝送路３３は一方の側壁から他方の側壁に跨った部分が、収納箱５１内に図２に示す構成の物品３を収納する空間部を形成するための仕切り部材を兼用している。前記漏洩伝送路３３は図９に示す構成であり、比較的硬く仕切り部材として十分に兼用できるものである。

本実施の形態によれば、仕切り部材を不要にできるので、収納箱５１の構成は極めて簡単になる。従って、構成が簡単であり、コストも安価となる。なお、その他については前述した第４の実施の形態と同一の作用効果が得られるものである。

本発明の、第１の実施の形態を示す分解斜視図。 同実施の形態で使用する物品の構成を示す斜視図。 同実施の形態で使用する無線タグの構成を示す図。 同実施の形態においてアンテナ切替えスイッチを概念的に示したときの全体の回路構成を示すブロック図。 同実施の形態における全体の具体的回路例を示す図。 本発明の、第２の実施の形態を示す分解斜視図。 本発明の、第３の実施の形態を示す分解斜視図。 本発明の、第４の実施の形態を示す斜視図。 同実施の形態で使用する漏洩伝送路の構成を示す一部切欠した斜視図。 本発明の、第５の実施の形態を示す斜視図。 本発明の、第６の実施の形態を示す斜視図。

符号の説明

１…収納箱、２…仕切り部材、３…物品、４…無線タグ、７…アンテナ保持部材、８…アンテナ、９…平板、２ｃ…空洞部、１０…質問器。

Claims (4)

1. 複数の仕切り部材を所定の間隔に配置して無線タグを付けた物品を収納する空間部を複数形成した収納箱と、前記各仕切り部材と同数のアンテナを前記各仕切り部材と同じ間隔で保持するアンテナ保持部材と、前記各アンテナに接続し、この各アンテナを介して前記無線タグからデータをリードする質問器とを備え、
   前記各仕切り部材は、前記収納箱に前記アンテナ保持部材を取付けたとき前記各アンテナをそれぞれ収納する空洞部を形成したことを特徴とする無線タグリーダ。
2. 複数の仕切り部材を所定の間隔に配置して無線タグを付けた物品を収納する空間部を複数形成した収納箱と、この収納箱内に前記各仕切り部材に沿うようにして蛇行配置された漏洩伝送路と、この漏洩伝送路に接続し前記無線タグからデータをリードする質問器とを備えたことを特徴とする無線タグリーダ。
3. 漏洩伝送路は、スロットを仕切り部材に沿う個所にのみ配置したことを特徴とする請求項２記載の無線タグリーダ。
4. 無線タグを付けた物品を収納する収納箱と、この収納箱内に所定の高さを維持しつつ所定の間隔で蛇行配置し、前記物品を収納する空間部を複数に仕切る仕切り部材も兼用した漏洩伝送路と、この漏洩伝送路に接続し前記無線タグからデータをリードする質問器とを備えたことを特徴とする無線タグリーダ。

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