JP2005157917A - 無線タグ読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】収納容器の取扱いが簡便で作業性に優れている上、少ないアンテナで高い読取率を実現でき、コストを低減できる読取装置を提供する。
【解決手段】本発明の無線タグ読取装置は、保存したデータを電波により発信可能な複数の無線タグ４を整列させて収納する収納容器１と、この収納容器１を支持可能であり、支持された収納容器の底面側に無線タグとの通信用アンテナ５１を設けてなるアンテナ部２１を備える。そして、このアンテナ部２１にガイド板２５ａ，２５ｂを設け、アンテナ部２１で支持される収納容器１の向きをアンテナから放射される電波の向きに対して一定方向に規制する。そして、アンテナ５１で受信した電波を復調して、ガイド板２５ａ，２５ｂによって規制された向きに置かれた収納容器１内の無線タグ４の保存データを読取る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、収納容器に収納された複数の無線タグにそれぞれ保存されたデータを無線により一括して読取ることが可能な無線タグ読取装置に関する。

近年、固有のＩＤ（ＲＦＩＤ）が設定されるとともに情報の書換可能なメモリエリアを有し、無線を利用して非接触でＩＤの読出しや任意の情報の書込み及び読出しができるデータキャリア、いわゆる無線タグが注目されている。

例えば従来、書留郵便や小包郵便等の記録扱い郵便物に使用される封筒にそれぞれ無線タグを貼付し、この無線タグに当該タグが貼付された封筒に対して設定された追跡管理用コードを書込んで記憶させるとともに、郵便物の引受から配達までの各拠点に無線タグ読取装置をそれぞれ設置し、各拠点において、それぞれ封筒に貼付された無線タグから追跡管理用コードを読取り、情報センターに通知することによって、記録扱い郵便物の一元的な記録管理と迅速な追跡とを可能とするシステムが提案されている。

このシステムの無線タグ読取装置は、ローラコンベアの中途部にトンネル状のアンテナ取付部を設け、このアンテナ取付部の内側上面及び両側面に無線タグとの通信用アンテナを取り付ける。そして、作業者がローラコンベア上に複数の郵便物が収納された収納容器を乗せて移送し、アンテナ取付部のトンネル内を通すことにより、このトンネル内の通信用アンテナを介して各郵便物に付された無線タグのデータを読取るようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１７５６２１号公報

ところで、郵便物に取り付けられた無線タグの読取りに用いられる無線タグ読取装置の場合、多数の無線タグを一括して読取る必要があるため、通信用アンテナと無線タグとの間のデータ伝送方式には電波方式が採用されている。また、電波方式には直線偏波方式と円偏波方式とがあるが、円偏波方式は読取精度が低いので、一般には直線偏波方式が採用されている。

しかしながら、直線偏波方式は、電波を送受信するときに通信用アンテナと無線タグの向きを電波の振動方向に合せる必要があるため、通信用アンテナから放射される電波の向きに対する無線タグの向きに制限があった。このため、前述した従来システムの無線タグ読取装置では、トンネル状のアンテナ取付部の上部だけでなく両側面部にもそれぞれ通信用アンテナを設けて、上部のアンテナでは読取れない向きに置かれた無線タグでもいずれかの側面部のアンテナで読取れるようにしていた。

しかしながら、この従来の無線タグ読取装置においては、トンネル状のアンテナ取付部の上部や両側部に複数枚のアンテナを取り付けなければならず、コスト高であった。また、収納容器をアンテナ取付部のトンネル内に通さなければならなかったので、収納容器の取扱いが不便で作業性が悪いという問題もあった。

本発明はこのような事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、収納容器の取扱いが簡便で作業性に優れている上、少ないアンテナで高い読取率を実現でき、コストを低減できる無線タグ読取装置を提供しようとするものである。

本発明の無線タグ読取装置は、保存したデータを電波により発信可能な複数の無線タグを整列させて収納する収納容器と、この収納容器を所定の向きで支持可能であり、支持された収納容器の底面側に無線タグとの通信用アンテナを設けてなるアンテナ部を備える。そして、アンテナで受信した電波を復調して、アンテナ部に所定の向きに置かれた収納容器内の無線タグの保存データを読取るようにしたものである。

かかる手段を講じた本発明の無線タグ読取装置によれば、複数の無線タグが積層方向に整列されて収納されている収納容器をアンテナ部に所定の向きで支持させることによって各無線タグの保存データが一括して読取られるので、収納容器の取扱いが簡便であり、作業性が良好である。また、通信アンテナはアンテナ部に支持された収納容器の底面側だけに設けられておりアンテナの枚数を節約できるので、高い読取率を低コストで実現できる効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
なお、この実施の形態は、書留郵便や小包郵便等の複数の記録扱い郵便物にそれぞれ貼付された無線タグの保存データを電波方式により非接触で一括読取するようにした無線タグ読取装置に本発明を適用した場合である。

図１乃至図３は本実施の形態を示す模式図である。図１において、符号１は直方体状の収納容器であり、２はこの収納容器１をその底面を滑らせて一方向に搬送する搬送路としてのローラコンベアである。収納容器１には、複数の記録扱い郵便物３（以下、郵便物３と略称する）が収納容器１の長手方向に所定の間隔で積層されて整列収納されている。各郵便物３には、それぞれ所定の箇所に無線タグ４が取り付けられている。したがって、収納容器１に整列収納された郵便物３にそれぞれ取り付けられた無線タグ４は、積層方向に整列された状態で収納容器１内に収納されている。各無線タグ４のメモリ部には、当該タグが取り付けられている郵便物３を識別するためのＩＤ等が保存されている。

ローラコンベア２は、無線タグ４に保存されたメモリデータを無線を利用して読取る無線タグリーダ５のアンテナ５１が設けられたアンテナ部２１と、その前後にそれぞれ延伸された搬入部２２及び搬出部２３とからなる。

アンテナ部２１には、図２に示すように、シャフト３１の両端部に金属，プラスチック樹脂，硬質ゴム等からなる一対のホイール３２ａ，３２ｂがそれぞれトルクリミッタ３３ａ，３３ｂを介して取り付けられた複数本の第１のローラ３４が一定間隔で設けられている。そして、図１に示すように、各第１のローラ３４の各々対向するホイール３２ａ，３２ｂの内面側にエ字型のアンテナ取付板２４が嵌め込まれている。アンテナ取付板２４には、収納容器１の搬送方向と直交する板幅方向略全域の上部空間を無線タグ４との交信エリアとするように、無線タグリーダ５のアンテナ５１が埋設されている。

搬入部１２及び搬出部１３には、それぞれ図２に示すように、第１のローラ３４のシャフト３１と同一長のシャフト３５の略全長に亘って金属，プラスチック樹脂，硬質ゴム等からなる円柱体３６が一体的に取り付けられた複数本の第２のローラ３７が一定間隔で回転自在に設けられている。

また、アンテナ部２１における各第１のローラ３４の各々対向するホイール３２ａ，３２ｂの外面側には、それぞれ両端部が外側に拡張するように折り曲げられた一対のガイド板２５ａ，２５ｂが対峙するように取り付けられている。

ここで、図３に示すように、収納容器１の長手方向の長さをＤとし、この長手方向と直交する方向の長さをＷとしたとき、長さＷは、一対のガイド板２５ａ，２５ｂの最小内面間距離Ａよりも短く、かつ、第１のローラ３４の対向するホイール３２ａ，３２ｂの内面間の距離Ｂより長くなっている。また、長さＤは、一対のガイド板２５ａ，２５ｂの最小内面間距離Ａよりも長くなっている。

したがって、収納容器１をその長手方向がローラコンベア２の搬送方向と略一致するように搬入部２２に載せた場合には、ローラコンベア２上を滑らせて収納容器１をアンテナ部２１に搬入させ、さらに搬出部２３に搬出させることができる。これに対し、収納容器１をその長手方向と直交する方向がローラコンベア２の搬送方向と略一致するように搬入部２２に載せた場合には、ローラコンベア２上を滑らせても収納容器１が一対のガイド板２５ａ，２５ｂに当たってしまうため、アンテナ部２１に搬入させることができない。ここに、一対のガイド板２５ａ，２５ｂは、搬入部２２からアンテナ部２１に搬入され、アンテナ部２１で支持される収納容器１の向きを、アンテナ５１から放射される電波の向きに対して一定方向に規制する位置規制手段として機能する。

図４は無線タグ４及び無線タグリーダ５の要部構成を示すブロック図である。無線タグ４は、帯状の基板の外周に沿って形成されたコイル状のタグアンテナ４１と、当該基板に形成されたＬＳＩチップ４２とからなる。ＬＳＩチップ４２は、タグアンテナ４１で受信した変調電波の整流と安定化を行うことによりＬＳＩチップ４２の各部に電源を供給する電源生成部４３、上記変調電波を復調して制御部４６へ送出する復調部４４、制御部４６から送出されたデータを変調してタグアンテナ４１に送出する変調部４５、復調部４４で復調されたデータのメモリ４７への書込みや、メモリ４７から送信データを読み出して変調部４５へ送出する制御部４６及び不揮発性のメモリ４７で構成されている。メモリ４７には、当該無線タグ４の製造段階で製造業者により割当て設定された固有のＩＤを記憶するＩＤエリアと、ユーザが任意のデータを書込むことができるユーザエリアとが形成されている。

無線タグリーダ５は、例えばパソコン等の上位装置とのインタフェース部５２と、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等で構成される制御部５３と、制御部５３から与えられるデータを無線通信に適した変調信号に変調する変調部５４と、変調信号を増幅してアンテナ５１から直線偏波の電波として放射させる送信アンプ５５と、アンテナ５１で受信した電波信号を増幅する受信アンプ５６と、増幅された電波信号からデータを復調して制御部５３に与える復調部５７とから構成されている。

したがって、アンテナ５１との交信エリア内に入った無線タグ４は、アンテナ５１から発信されている電波を受信すると起電し、ＩＤ等の保存データを変調波としてタグアンテナ４１から発信する。この変調波をアンテナ５１で受信すると、無線タグリーダ５は、この変調波を復調して無線タグ保存データを読取り、インタフェース部５２を介して上位装置に通知するものとなっている。ここに、無線タグリーダ５はタグ読取手段として機能する。

このように構成された本実施の形態の無線タグ読取装置を使用して各郵便物３にそれぞれ取り付けられている無線タグ４のデータ読取作業を行う場合、作業担当者は、先ず、各郵便物３を収納容器１にその長手方向に積層するように立てて収納する。このとき、各郵便物３の所定位置に取り付けられた無線タグ４が所定間隔を開けて一方向に整列するように収納する。次に、作業担当者は、各郵便物３が収納された収納容器１をローラコンベア２の搬入部２２に載せる。そして、収納容器１を上から手で支えて搬出部２３の方向へ移動させる。

このとき、収納容器１の長手方向がローラコンベア２の搬送方向と略一致していた場合には、収納容器１は、一対のガイド板２５ａ，２５ｂの間を通ってアンテナ部２１に搬入される。そして、収納容器１は第１のローラ３４で支持され滑りながらアンテナ５１の上を通過し、搬出部２３に搬送される。

収納容器１がアンテナ５１の上を通過する際の郵便物３に取り付けられた無線タグ４の向きとアンテナ５１から放射される電波の向きとの関係を図５に示す。図示するように、この場合、アンテナ５１から放射される電波は各郵便物３に取り付けられた無線タグ４の面を横切るので、各無線タグ４が動作し、ＩＤ等の保存データが変調波として無線タグ４から発信されてアンテナ５１で受信される。その結果、各無線タグ４のＩＤ等の保存データが無線タグリーダ５によって一括して読取られ、上位装置に与えられて情報処理される。すなわち、無線タグ４の読取率は大変高いものとなる。

これに対し、収納容器１の長手方向と直交する方向がローラコンベア２の搬送方向と略一致していた場合には、収納容器１は、一対のガイド板２５ａ，２５ｂによってアンテナ部２１への搬入が阻止される。

仮に、一対のガイド板２５ａ，２５ｂがなく、収納容器１のアンテナ部２１への搬入が阻止されない場合において、収納容器１がアンテナ５１の上を通過する際の郵便物３に取り付けられた無線タグ４の向きとアンテナ５１から放射される電波の向きとの関係を図６に示す。図示するように、この場合、アンテナ５１から放射される電波は各郵便物３に取り付けられた無線タグ４の面を横切らないので、大部分の無線タグ４は動作しない。したがって、各無線タグ４に保存されたデータの読取率は大変低いものとなる。

このように、本実施の形態の無線タグ読取装置であれば、アンテナ部２１によって支持される収納容器１の向きを、当該収納容器１に収納されている無線タグ４の向きと、アンテナ部２１に設けられているアンテナ５１から放射される電波の向きとの関係から読取率が高くなる一定の方向に規制するようにしたので、無線タグ一括読取りの精度を常に高精度に維持することができる。この場合において、アンテナ５１は、アンテナ部２１に支持された収納容器１の底面側だけに設ければよいのでアンテナの枚数を節約でき、コストの低減を図ることができる。

また、作業者は一対のガイド板２５ａ，２５ｂの間を通過し得る向きにして収納容器１をローラコンベア２上に起き、収納容器１を手で支えてコンベア上を滑らせるだけでよいので、収納容器１の取扱いが簡便であり作業性が良好である。

なお、前記実施の形態では、アンテナ部２１の両側縁部に設けた一対のガイド板２５ａ，２５ｂによって、アンテナ部２１に支持される収納容器１の向きを一定方向に規制したが、位置規制手段はこれに限定されるものではない。例えば、収納容器１の底面中央部に長手方向の溝を形成するとともに、アンテナ部２１のアンテナ取付板２４に、上記溝と嵌合するガイドレールを収納容器１の搬送方向に設置する。こうすることにより、収納容器１はその長手方向を搬送方向と一致させた場合には、溝がガイドレールに嵌合するのでアンテナ５１の上を通過させることができるが、長手方向と直交する方向を搬送方向と一致させた場合には、底面がガイドレールに当たってアンテナ５１の上を通過させることができず、収納容器１の向きを一方向に規制することができる。

また、アンテナ部２１又はその近傍に、収納容器１の向きを作業者に知らせる情報（例えば図，文字等）を印刷又は表示することによって、位置規制手段を省略しても、読取率を高めることができる。

また、前記実施の形態では、アンテナ部２１の前後に搬入部２２及び搬出部２３を延伸させたが、搬入部２２及び搬出部２３の両方またはいずれか一方を省略してもよい。少なくとも搬入部２２を省略した場合、作業者は、収納容器１をアンテナ部２１に直接載置することになるが、この場合も収納容器１の向きは位置規制手段によって規制されるので、同等な作用効果を奏することができる。

また、収納容器１の形状は直方体状に限定されるものではなく、無線タグ４を積層方向に整列させて収納できる形状であれば、ユーザの必要に応じて適宜変形して実施することが可能である。
この他、本発明を郵便物３以外の物品、例えば伝票，封筒，証書，書類，カード等の札状の物品に設けられた無線タグ４の読取装置に適用する等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。

本発明の一実施の形態の概略構成を示す模式図。 同実施の形態におけるローラコンベアの要部を示す斜視図。 同実施の形態における収納容器のローラコンベアに対するサイズ説明に用いる模式図。 同実施の形態における無線タグと無線タグリーダの要部構成を示すブロック図。 同実施の形態において読取率が高いときの無線タグの向きとアンテナから放射される電波の向きとの関係を示す模式図。 同実施の形態において読取率が低いときの無線タグの向きとアンテナから放射される電波の向きとの関係を示す模式図。

符号の説明

１…収納容器、２…ローラコンベア、３…郵便物、４…無線タグ、５…無線タグリーダ、２１…アンテナ部、２２…搬入部、２３…搬出部、２４…アンテナ取付板、２５ａ，２５ｂ…ガイド板、３３…トルクリミッタ、３４…第１のローラ、３７…第２のローラ、５１…アンテナ。

Claims (3)

1. 保存したデータを電波により発信可能な複数の無線タグを整列させて収納する収納容器と、
   前記収納容器を所定の向きで支持可能であり、支持された収納容器の底面側に前記無線タグとの通信用アンテナを設けてなるアンテナ部と、
   前記アンテナで受信した電波を復調して前記アンテナ部に置かれた前記収納容器内の各無線タグから保存データを読取るタグ読取手段と、
   を具備したことを特徴とする無線タグ読取装置。
2. アンテナ部で支持される収納容器の向きをアンテナから放射される電波の向きに対して一定方向に規制する位置規制手段をさらに具備したことを特徴とする請求項１記載の無線タグ読取装置。
3. 収納容器は直方体状の容器であって、その長手方向に各無線タグを積層して整列収納するものであり、
   位置規制手段は、アンテナ部にアンテナを挟んで立設された一対のガイド板であって、
   前記収納容器の長手方向の長さをＤ、長手方向と直交する方向の長さをＷとしたとき、前記ガイド板の間隔Ａを、Ｗ＞Ａ＞Ｄとしたことを特徴とする請求項２記載の無線タグ読取装置。

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