JP2005260687A - 無線タグ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】収納容器の取扱いを簡便にし作業性を向上させるとともに、低コスト化及び無線タグの読取り速度向上を図る。
【解決手段】郵便物に付された無線タグを収納するための収納部を有した収納容器と、この収納容器を載置可能で無線タグとの通信アンテナを設けた無線タグ読取り台とを備え、無線タグ読取り台に載置された収納容器の収納部に収納された無線タグと通信アンテナを介して無線通信を行って当該無線タグのデータを読取る。このものにおいて、無線タグ読取り台の通信アンテナを複数のアンテナ素子１〜１２から構成し、各アンテナ素子を、収納容器を無線タグ読取り台３に第１の向きで載置したときに当該収納容器の収納部４５，４８，４９が位置する部位と、第１の向きとは反対の第２の向きで載置したときに当該収納容器の収納部４５，４８，４９が位置する部位に配置する。
【選択図】 図４

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処理装置に関する。

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、無線通信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き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、情報管理センタ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

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のみならず両側部にも無線タグとの通信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、通信アンテナは、通常、複数のアンテナ素子からなり、各アンテナ素子を順次サーチして無線タグからの情報を読取っている。このため、従来は通信アンテナの数が多かったので、その分サーチするアンテナ素子の数も多くなり、無線タグの読取りに時間を要していた。しかも、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、低コスト化を図り得、かつ無線タグの読取り速度を向上できる無線タグ処理装置を提供しようとするものである。

本発明は、例えば郵便物に付された無線タグを収納するための収納部を有した収納容器と、この収納容器を載置可能で無線タグとの通信アンテナを設けた無線タグ読取り台とを備え、無線タグ読取り台に載置された収納容器の収納部に収納された無線タグと通信アンテナを介して無線通信を行って当該無線タグのデータを読取る無線タグ処理装置において、無線タグ読取り台の通信アンテナを複数のアンテナ素子から構成し、各アンテナ素子を、収納容器を無線タグ読取り台に第１の向きで載置したときに当該収納容器の収納部が位置する部位と、第１の向きとは異なる第２の向きで載置したときに当該収納容器の収納部が位置する部位に配置したものである。

かかる手段を講じた本発明によれば、収納容器を台に載せるだけでこの容器に収納された物品に付されている無線タグのデータが読取られるので、収納容器の取扱いが簡便で作業性に優れている上、通信アンテナは無線タグ読取り台だけに設ければよいので、低コスト化を図り得るとともに無線タグの読取り速度を向上できる無線タグ処理装置を提供できる。

以下、本発明の一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に保存されたデータを非接触で読取る無線タグリーダに本発明を適用した場合である。

図１は本実施の形態における無線タグリーダの要部構成を示すブロック図である。無線タグリーダは、無線タグとの通信アンテナ１とデータ処理装置２とからなる。データ処理装置２は、ネットワークを介して接続される外部コンピュータとのインターフェイス部２１、データの入力や表示等を行う入力・表示部２２、無線タグへの送信データや無線タグからの受信データを処理するデータ処理部２３、無線タグへの送信データを変調する変調器２４、変調信号を増幅して通信アンテナ１から電波として放射させる送信アンプ２５、通信アンテナ１で受信した電波信号を増幅する受信アンプ２６、増幅された電波信号からデータを復調してデータ処理部２３に与える復調器２７等で構成している。

通信アンテナ１は、図２に示す平板状の無線タグ読取り台３に埋設、若しくは無線タグ読取り台３の裏面に取り付けられており、無線タグ読取り台３の上面方向に電波が放射されるようになっている。無線タグ読取り台３は、長手方向の長さをＸ、長手方向と直交する方向の長さをＹ（Ｘ＞Ｙ）とした直方体をなす収納容器４の底面と面積が略同一若しくは若干広い上面３１を有しており、この上面３１に前記収納容器４が載置される。無線タグ読取り台３には、その上面３１に前記収納容器４が載置されたことを検出するためのセンサ、いわゆる容器センサ５が設けられている。この容器センサ５は、例えば発光素子から発光される光の反射光を所定時間内に検出すると出力信号をオフ状態からオン状態にして、上面３１に収納容器４が載置されたものとみなす光学式のセンサである。この容器センサ５のオン，オフ出力信号は、図１に示すように、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）コンバータ５１によりディジタル信号に変換されて、データ処理装置のデータ処理部２３に供給される。

前記収納容器４は、その長手方向の両側面４１，４２間に第１の仕切り板４３が容器長手方向と直交する方向に固定されており、この仕切り板４３と相対する一方の面４４との間に幅広の第１の収納部４５が形成されている。また、第１の仕切り板４３と相対する他方の面４６との間に第２の仕切り板４７が容器長手方向に固定されており、この仕切り板４７と両側面４１，４２との間に横幅の狭い２つの第２の収納部４８，４９が形成されている。

第２の収納部４８，４９には、それぞれ書留郵便等の定形の郵便物６Ａが立てられた状態で容器長手方向に複数通整列収納可能となっている。第１の収納部４５には、第２の収納部４８，４９では収納できない定形外の郵便物６Ｂがやはり立てられた状態で容器長手方向に複数通整列収納可能となっている。

各郵便物６Ａ，６Ｂには、その郵便物６Ａ，６Ｂの引受局において郵便追跡用の無線タグ７が取り付けられる。収納容器４には、郵便物６Ａ，６Ｂの引受局又は中継局において容器識別用の無線タグ８が当該収納容器４の配送局等を記したラベル９とともに貼り付けられる。容器識別用無線タグ８及びラベル９は、収納容器４における第１の収納部４５側の外周面４４に貼り付けられている。

郵便追跡用無線タグ７及び容器識別用無線タグ８は、いずれも短冊状の基板にアンテナとＩＣチップを設けたもので、ＩＣチップには、アンテナで受信した変調電波の整流と安定化を行うことによりＩＣチップの各部に電源を供給する電源生成部と、ＥＰＲＯＭ等の書換可能な不揮発性のメモリと、アンテナで受信した変調電波を復調し、得られたデータを上記メモリに書き込んだり、メモリからデータを読み出し、変調してアンテナから発信させたりする送受信制御部とが形成されている。メモリには、当該無線タグ７，８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が保存されている。また、ユーザが任意のデータを書き込むことができるユーザエリアが確保されている。そして、郵便追跡用無線タグ７のユーザエリアには、その郵便物６Ａ，６Ｂの引受局において任意の追跡管理用コードが書き込まれる。容器識別用無線タグ８のユーザエリアには、郵便物６Ａ，６Ｂの引受局又は中継局において当該収納容器４の配送局を識別する配送局コード等が書き込まれる。

通信アンテナ１は、複数のアンテナ素子からなる。本実施の形態では、図３に示すように１２個のアンテナ素子１-1〜１-12からなり、各アンテナ素子１-1〜１-12は、無線タグ読取り台３の上面３１に“口”状に配置されている。こうすることにより、収納容器４を該容器４に貼付された容器識別用無線タグ８が右側に来る第１の向きで無線タグ読取り台３の面３１に載置した際には、図４（ａ）に示すように、第１の収納部４５と第２の収納部４８，４９の各下側にアンテナ素子１-6を除く１１個のアンテナ素子が位置する。また、第１の向きとは反対の向き、すなわち収納容器４を容器識別用無線タグ８が左側に来る第２の向きで無線タグ読取り台３の面３１に載置した際には、図４（ｂ）に示すように、第１の収納部４５と第２の収納部４８，４９の各下側にアンテナ素子１-7を除く１１個のアンテナ素子が位置する。

したがって、収納容器４が第１の向きまたは第２の向きのいずれかの向きで無線タグ読取り台３に置かれたとしても、データ処理装置２は各アンテナ素子１-1〜１-12を順番にサーチすることによって、無線タグ読取り台３に載置された収納容器４の第１の収納部４５及び第２の収納部４８，４９にそれぞれ収納された無線タグのデータを一括して読取ることができる。

図５はデータ処理装置２のデータ処理部２３が実行する本発明に係わる処理の要部手順を示す流れ図である。はじめに、データ処理部２３は、ＳＴ(ステップ)１として容器センサ５の出力信号をチェックする。ここで、センサ出力信号がオン、つまりは無線タグ読取り台３の上面３１に物体が載せられている場合には、センサ出力信号がオフ、つまりはその物体が取り除かれるのを待機する。

ＳＴ１にてセンサ出力信号がオフしていることを確認したならば、データ処理部２３は、ＳＴ２として容器センサ５の出力信号がオンするのを待機する。そして、無線タグ読取り台３の上面３１に物体が置かれために容器センサ５の出力信号がオンすると、データ処理部２３は、ＳＴ３として無線タグへの質問電波発信用データを変調器２４に与える。これにより、通信アンテナ１の各アンテナ素子１-1〜１-12から無線タグ読取り台３の上面方向に向けて質問電波が発信される。このとき、電波の交信エリア内に無線タグが存在するとその無線タグが起電し、メモリに保存されているＩＤやユーザエリア内のデータが読み出され、当該無線タグの応答データとして無線発信される。この無線タグの応答データはいずれかのアンテナ素子１-1〜１-12で受信され、復調器２７にて復調された後、データ処理部２３に取り込まれる。

そこで、データ処理部２３は、ＳＴ４として収納容器４が第１の向きで置かれた場合にその容器４に付されている容器識別用無線タグ８に最も近い第１方向判定用アンテナ素子（本実施の形態ではアンテナ素子１-5）からのデータをサーチして、無線タグからの応答データを受信しているか調べる（載置方向判定手段）。

ここで、ＳＴ５として無線タグからの応答データを受信しており、その応答データの中に配送局コードを含む応答データを検知した場合には、第１方向判定用アンテナ素子は容器識別用無線タグ８からの応答データを受信しているので、データ処理部２３は、ＳＴ６として収納容器４が第１の向きで置かれた場合にその容器４のいずれの収納部４５，４８，４９も位置しない部位に配置されているアンテナ素子（本実施の形態ではアンテナ素子１-6）をサーチ対象アンテナ素子群から除外する（アンテナ制御手段）。そして、ＳＴ１０の処理に進む。

一方、ＳＴ５にて第１方向判定用アンテナ素子が容器識別用無線タグ８からの応答データを受信していなかった場合には、データ処理部２３は、ＳＴ７として収納容器４が第２の向きで置かれた場合にその容器４に付されている容器識別用無線タグ８に最も近い第２方向判定用アンテナ素子（本実施の形態ではアンテナ素子１-8）からのデータをサーチして、無線タグからの応答データを受信しているか調べる（載置方向判定手段）。

ここで、ＳＴ８として無線タグからの応答データを受信しており、その応答データの中に配送局コードを含む応答データを検知した場合には、第２方向判定用アンテナ素子は容器識別用無線タグ８からの応答データを受信しているので、データ処理部２３は、ＳＴ９０として収納容器４が第２の向きで置かれた場合にその容器４のいずれの収納部４５，４８，４９も位置しない部位に配置されているアンテナ素子（本実施の形態ではアンテナ素子１-7）をサーチ対象アンテナ素子群から除外する（アンテナ制御手段）。そして、ＳＴ１０の処理に進む。

なお、ＳＴ８にて第２方向判定用アンテナ素子が容器識別用無線タグ８からの応答データを受信していなかった場合には、収納容器４以外の物体が無線タグ読取り台３に置かれたので、データ処理部２３は、ＳＴ１の処理に戻り、センサ出力信号がオフするのを待機する。

ＳＴ１０では、データ処理部２３は、予めサーチ対象アンテナ素子群として設定された順番に各アンテナ素子１-1〜１-12からのデータをサーチする。ただし、ＳＴ６またはＳＴ９の処理にてサーチ対象アンテナ素子から除外されたアンテナ素子１-6または１-7はサーチしない。

除外されたアンテナ素子を除く各アンテナ素子１-1〜１-12からのデータをサーチした結果、ＳＴ１１として追跡管理用コードを含む応答データを検知した場合には、郵便追跡用無線タグ７からの応答データを受信しているので、データ処理部２３は、ＳＴ１２としてタグデータの読取り処理を実行する。すなわち、その応答データから郵便追跡用無線タグ７のメモリに保存されているＩＤと追跡管理コードとを取得する。そして、新規のＩＤであれば、追跡管理コードをメモリに一時格納する（タグ読取手段）。

各アンテナ素子１-1〜１-12のサーチは、センサ出力信号がオフするまで繰返し実行する。そして、ＳＴ１３として容器センサ５の出力信号がオフしたことを検知したならば、データ処理部２３は、ＳＴ１５としてタグデータの情報処理を実行する。すなわち、メモリに格納した追跡管理コードをインターフェイス部２１を介して例えば情報管理センタの外部コンピュータに送信する。また、追跡管理用コードの取得数を収納容器４に収納された郵便物６Ａ，６Ｂの総数として入力・表示部２２に表示させる。その後、ＳＴ２の処理に戻り、容器センサ５の出力信号が再びオンするのを待機する。

このように本実施の形態においては、定形外郵便物６Ｂを第１の収納部４５に収納し、定形郵便物６Ａを第２の収納部４８，４９に収納した収納容器４を、ラベル９を右向きまたは左向きにして無線タグ読取り台３の上に載置するだけで、その郵便物６Ａ，６Ｂに付された郵便追跡用無線タグ７のデータが読取られて情報処理される。したがって、収納容器４の取扱いが簡便で作業性に優れている。また、無線タグリーダ・ライタの通信アンテナ１も収納容器４に対して底面側の一面だけでよいので、低コスト化を図り得る。

また、本実施の形態においては、収納容器４を無線タグ読取り台３の上に載置する際に、当該容器４の一側面に貼られたラベル９を右向きとしたときには、いずれの収納部４５，４８，４９の位置しない部位のアンテナ素子１-6をサーチ対象アンテナから除外し、反対の左向きとしたときには、やはりいずれの収納部４５，４８，４９の位置しない部位のアンテナ素子１-7をサーチ対象アンテナから除外したので、アンテナデータのサーチに要する処理速度を向上させることができる。

なお、前記実施の形態では収納容器４の形状を直方体とし、無線タグ読取り台３に対して左右２方向にのみ載置可能な場合について説明したが、本発明を適用可能な収納容器４の形状はこれに限定されるものではない。

例えば、図６に示すように、その形状を略立方体とし、その内部を平板状の仕切り板４０１で仕切って定形郵便物６Ａの収納部４０２，４０３を形成してなる収納容器４００の場合には、図７に示すように、無線タグ読取り台３の面３１に８個のアンテナ素子１-1，１-8を“口”状に配置する。こうすることにより、収納容器４００を該容器４００に貼付された容器識別用無線タグ８が右側に来る第１の向きで無線タグ読取り台３の面３１に載置した際には、図８（ａ）に示すように、両収納部４０２，４０３の各下側にアンテナ素子１-4，１-5を除く６個のアンテナ素子が位置する。同様に、第１の向きとは反対の向き、すなわち収納容器４を容器識別用無線タグ８が左側に来る第２の向きで無線タグ読取り台３の面３１に載置した際にも、図８（ｂ）に示すように、両収納部４０２，４０３の各下側にアンテナ素子１-4，１-5を除く６個のアンテナ素子が位置する。

これに対し、収納容器４００を容器識別用無線タグ８が手前側に来る第１の向きとは直交する第３の向きで無線タグ読取り台３の面３１に載置した際には、図８（ｃ）に示すように、両収納部４０２，４０３の各下側にアンテナ素子１-2，１-7を除く６個のアンテナ素子が位置する。同様に、第３の向きとは反対の向き、すなわち収納容器４を容器識別用無線タグ８が奥側に来る第４の向きで無線タグ読取り台３の面３１に載置した際にも、図８（ｄ）に示すように、両収納部４０２，４０３の各下側にアンテナ素子１-4，１-5を除く６個のアンテナ素子が位置する。

そこでこの場合には、データ処理部２３は、図５のＳＴ４の処理において、第１方向判定用アンテナ素子をアンテナ素子１-3とアンテナ素子１-6とし、いずれか一方のアンテナ素子で容器識別用無線タグ８からの応答データを受信していた場合には、ＳＴ６の処理においてアンテナ素子１-4とアンテナ素子１-5とをサーチ対象アンテナ素子群から除外する。また、ＳＴ７の処理において、第２方向判定用アンテナ素子をアンテナ素子１-1とアンテナ素子１-8とし、いずれか一方のアンテナ素子で容器識別用無線タグ８からの応答データを受信していた場合には、ＳＴ９の処理においてアンテナ素子１-2とアンテナ素子１-7とをサーチ対象アンテナ素子群から除外する。

以上の如く構成することによって、収納容器４００を第１〜第４のいずれの方向に載置した場合でも無駄なアンテナ素子のサーチが除外されるので、処理速度の向上を図ることができる。

また、前記実施の形態では、無線タグ読取り台３に容器センサ５を設け、収納容器４が検出されたことを条件に無線タグの読取動作を開始したが、容器センサ５を省略し、例えば入力・表示部２２からの指令入力により無線タグの読取動作を開始する無線タグリーダにも本発明は適用できるものである。

また、前記実施の形態では、容器識別用無線タグ８及びラベル９を収納容器４における第１の収納部４５側の外周面４４に貼り付けたが、容器識別用無線タグ８及びラベル９の貼付け面は外周面４４に限定されるものではない。また、容器識別用無線タグ８とラベル９とを別々の面に貼り付けてもよい。要は、収納容器４のいずれかの一側面に付された容器識別用無線タグ８からの電波を受信したアンテナ素子の位置から収納容器４の載置方向を判定できればよいものである。

この他、アンテナ素子の個数及びその配置形状や、本発明を郵便物以外の物品に付される無線タグの処理装置に適用する等、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要部構成を示すブロック図。 同実施の形態における収納容器と台との関係を示す模式図。 同実施の形態において無線タグ読取り台に配置されるアンテナ素子のレイアウトを示す模式図。 図３に示すレイアウトで配置されているアンテナ素子とその上に載置された収納容器との位置関係を示す模式図。 同実施の形態においてデータ処理部が実行する主要な処理手順を示す流れ図。 本発明の他の実施の形態における収納容器と台との関係を示す模式図。 同他の実施の形態において無線タグ読取り台に配置されるアンテナ素子のレイアウトを示す模式図。 図７に示すレイアウトで配置されているアンテナ素子とその上に載置された収納容器との位置関係を示す模式図。

符号の説明

１…通信アンテナ、１-1〜１-12…アンテナ素子、２…データ処理装置、３…無線タグ読取り台、４，４００…収納容器、５…容器センサ、６Ａ，６Ｂ…郵便物、７…郵便追跡用無線タグ、８…容器識別用無線タグ、２１…データ処理部、２２…入力・表示部、２３…データ処理部。

Claims (3)

1. 無線タグを収納するための収納部を有した収納容器と、
   この収納容器を載置可能で無線タグとの通信アンテナを設けた無線タグ読取り台と、
   この無線タグ読取り台に載置された前記収納容器の収納部に収納された無線タグと前記通信アンテナを介して無線通信を行って当該無線タグのデータを読取るタグ読取手段とを具備し、
   前記無線タグ読取り台の通信アンテナは複数のアンテナ素子からなり、各アンテナ素子は、前記収納容器を前記無線タグ読取り台に第１の向きで載置したときに当該収納容器の収納部が位置する部位と、第１の向きとは異なる第２の向きで載置したときに当該収納容器の収納部が位置する部位に配置されていることを特徴とする無線タグ処理装置。
2. 前記無線タグ読取り台に前記収納容器が第１の向きで載置されたのか第２の向きで載置されたのかを判定する載置方向判定手段と、
   前記収納容器が第１の向きで載置されたと判定された場合にはその向きで配置された収納容器の収納部が位置しない部位に配置されているアンテナ素子を除いて無線タグデータの読取を行い、第２の向きで載置されたと判定された場合にはその向きで配置された収納容器の収納部が位置しない部位に配置されているアンテナ素子を除いて無線タグデータの読取を行うアンテナ制御手段と、
   を具備したことを特徴とする請求項１記載の無線タグ処理装置。
3. 前記載置方向判定手段は、前記収納容器のいずれかの一側面に付された無線タグからの電波を受信したアンテナ素子の位置から判定することを特徴とする請求項２記載の無線タグ処理装置。

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