JP2006252181A

JP2006252181A - 情報読取装置、電子識別票、及び情報読取方法

Info

Publication number: JP2006252181A
Application number: JP2005067774A
Authority: JP
Inventors: Keita Mizushima; 慶太水嶋; Kensho Sakata; 憲昭坂田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-03-10
Filing date: 2005-03-10
Publication date: 2006-09-21

Abstract

【課題】ビニール袋やダンボール箱などにまとめて多くの物品を混載させた状態でも、電子識別票の読取が可能となる情報読取装置、電子識別票、及び情報読取方法を提供する。
【解決手段】搬送路上に設けた回転板１と、回転板１を回転する駆動装置と、回転板を跨いで設けた略ガントリ状のゲート２と、ＲＦＩＤタグに向けて電波を出射するとともにＲＦＩＤタグから出射する電波を受信するためにゲート２に設けたアンテナ３と、ＲＦＩＤタグから出射する電波をアンテナ３に向けて反射させるためにアンテナ３の両側に設けた金属性の反射板４と、ＲＦＩＤタグから出射される電波を受信したアンテナ３から出力する情報信号を入力して情報信号を読取る装置本体とを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子識別票を取付けた物品が多数まとめて収納された混載容器を搬送路上の読取位置まで搬送手段で搬送し、物品に取付けてある電子識別票をまとめて読取ることができる情報読取装置、電子識別票及び情報読取方法に関する。

一般に、物流システムなどにあっては、商品の管理や配送等のために、例えば各種の情報を記録したＩＣチップとアンテナなどを備えたＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグなどの電子的な電子識別票が開発され、対象となる商品などに取付けて使用され始めている。また、この電子識別票、例えばＲＦＩＤタグを読取るためにハンディな読取装置(以下、タグリーダとよぶ)も開発されている(例えば、特許文献１参照)。

通常、このようなタグリーダでＲＦＩＤタグを読取る場合には、例えば、読取るべきＲＦＩＤタグを取付けた商品などを一方の手で持ったまま、他方の手に持ったタグリーダをＲＦＩＤタグの近くにかざして情報の読取りを行なうなど、商品１個ずつ読取るようになっている。

一方、大量の物品管理や配送システムなどにおいて、その物品に取付けてあるＲＦＩＤタグなどの電子識別票を効率的に読取るために、例えば物品を搬送しながら、その通過する搬送路上のいずれかに据置式の読取装置を設置してＲＦＩＤタグなどの電子識別票の読取作業を行なう方法も提案されている(例えば、特許文献２参照)。
特開２００３−２０４２８６号公報特表２００４−５３４４３０号公報

ところで、多数の物品に取付けたＲＦＩＤタグなどの電子識別票を効率よく迅速に読取っていくために、個別に搬送させながら個別に読取っていくのは非常に効率が悪い。そこで、ＲＦＩＤタグなどを取付けた物品を袋やダンボールなどに多数収容(混載)して搬送させながら、まとめてＲＦＩＤタグなどを読取ることができる情報読取装置の開発も試みられている。

ところで、ＲＦＩＤタグはどんな向きでも確実に読取ることができるというわけではなく、一般に、読取り方向は、設置する情報読取装置のアンテナの向きなどにより最適な読取方向が指定されてしまう。ところが、読取対象であるＲＦＩＤタグを取付けた物品は、あつかう物品の大きさや形状がまちまちの場合もあるので、物品に取付けてあるＲＦＩＤタグをまとめて読取ろうとしても、ＲＦＩＤタグの向きが読取りに適した状態に揃っているとは限らない。従って、このような場合には、混載された物品のＲＦＩＤタグは、従来の情報読取装置での読取が不可能である。このような事情から、袋やダンボールなどの容器に混載された多数の物品に対して、その物品に取付けてあるＲＦＩＤタグなどの電子識別票をまとめて読取ることができる情報読取装置の開発が求められている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ビニール袋やダンボール箱などにまとめて多くの物品を混載させた状態でも、電子識別票の読取が可能となる情報読取装置、電子識別票、及び情報読取方法を提供することを目的とする。

本発明の情報読取装置は、多数の物品を搬送手段で搬送し、前記各物品に取付けてある前記電子識別票をまとめて読取る情報読取装置であって、前記搬送路上の一部に設けた回転板と、前記物品を前記搬送手段から前記回転板に移載したのち前記回転板により前記物品を回転させる駆動装置と、前記回転板を跨いで設けた略ガントリ状のゲートと、前記電子識別票に向けて電波又は電磁波を出射するとともに前記電波又は電磁波を受信した前記電子識別票から出射する電波又は電磁波を受信するために、前記ゲートに設けたアンテナと、前記電子識別票から出射する電波又は電磁波を前記アンテナに向けて反射させるために前記アンテナの両側に設けた金属性の反射板と、前記電子識別票から出射される電波又は電磁波を受信した前記アンテナから出力する情報信号を入力して前記情報信号を読取る装置本体とを備えたものである。

本発明の情報読取装置は、前記駆動装置が、前記物品が搭載されると前記読取位置まで前記回転板上で前記物品を搬送する送出手段と、前記物品が前記送出手段で前記読取位置まで搬送されるとこれを検出して前記送出手段を停止するための検出信号を前記装置本体へ出力するセンサとを備えたものである。

本発明の情報読取装置は、前記装置本体が、前記アンテナから送信する際の電波又は電磁波の周波数を調整する周波数制御部と、前記読取った情報を格納するメモリと、前記駆動装置、前記周波数制御部及び前記メモリを制御する制御部とを備えたものである。

本発明の情報読取装置は、前記反射板が、中心が前記対向する相手側のアンテナの中心位置での法線と一致する位置及び向きに配置したものである。

本発明の電子識別票は、上記のいずれかに記載の情報読取装置で読取る電子識別票であって、各物品の角隅に取付けたものである。

本発明の情報読取方法は、多数まとまった状態の物品を、搬送路を跨いで設けた略ガントリ状のゲートに設けてある読取位置まで搬送し、前記各物品の角隅に取付けてある電子識別票を前記読取位置でまとめて読取る情報読取方法であって、前記搬送路上を搬送する前記物品を前記回転板に移載すると前記回転板に設けた搬送手段が作動し、前記物品が前記回転板上で前記読取位置まで搬送されるとこれを検出してセンサから前記搬送手段を停止するための検出信号を出力し、前記物品が移載された前記回転板が回転を始めるのと同時に前記読取位置にある前記物品の電子識別票に向けて前記ゲートに設けたアンテナから電波又は電磁波を出射し、前記電波又は電磁波を受信した前記電子識別票から出射する電波又は電磁波を受信し、前記電子識別票から出射される前記電波又は電磁波を受信した前記アンテナから出力する情報信号を入力して前記情報信号を読取るものである。

本発明によれば、アンテナからの電波又は電磁波を反射板で反射させることで、前回とは異なる方向からも物品の電子識別票へ放射させることができるので、ビニール袋やダンボール箱などにまとめて多くの物品を混載させた状態でも、それらの物品に取付けてある電子識別票の情報読取が可能となる情報読取装置、電子識別票、及び情報読取方法を提供できる。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る情報読取装置を示すものであり、この情報読取装置は、搬送手段であるベルトコンベア６Ａに積載されて搬送されてくる物品(以下、読取物品とよぶ)７に取付けてあるＲＦＩＤタグ（電子識別票）Ｔに記載の情報を、電波(本発明では電磁波でもよい)を介して読取るものであり、大略構成として、読取物品７を搬送する搬送路上に設けた回転板１と、送受信用のアンテナ３及び反射板４を備えたゲート２と、アンテナ３で受信した信号を処理する装置本体５とを備えている。

ＲＦＩＤタグ（電子識別票）Ｔは、特に読取物品７の角隅部分に固着されている。このため、例えば図２に示すように、多くの読取物品７がビニール袋Ｂ（或いはダンボール）などに無造作にまとめて収容されてあったとしても、個々の読取物品７に取付けてあるＲＦＩＤタグＴは、何れかの方向では一部が露出した状態にあるため、情報の読取りを行うことができるようになっている。なお、このＲＦＩＤタグＴは、個々の読取物品７に関する固有情報などを記録した図示外のＩＣチップと図示外のアンテナとを備えており、このアンテナと情報読取装置側のアンテナ３との間で電波の送受信を行うようになっている。

回転板１は、送出用のベルトコンベア６Ａと取込用のベルトコンベア６Ｂとの間に設置しており、この回転板１上に読取物品７を移載したのち、この読取物品７を読取位置まで移動させてから読取物品７を回転板１とともに回転させる。このため、回転板１には、駆動装置１０が付設されている。

即ち、この駆動装置１０には、図３に示す搬送機構１０Ａと、図４に示す回転機構１０Ｂを備えている。このうち、搬送機構１０Ａは、図３に示すように、回転板１上で読取位置である中央部まで読取物品７を送出す送出手段である搬送ベルト１１と、この搬送ベルト１１を回転駆動する第１モータ１２及び動力伝達機構１３と、送出し用のベルトコンベア６Ａ(図１参照)から回転板１へ読取物品７が送り込まれると、この読取物品７を検出して検出信号を後述する駆動用制御部１０Ｃ(図５参照)へ出力して搬送ベルト１１を回転させるスタートセンサ１４(図５参照)と、読取物品７が読取位置まで搬送されるとこれを検出して搬送ベルト１１を停止するための検出信号を駆動用制御部１０Ｃへ出力するストップセンサ１５(図５参照)とを、円盤状の回転台１Ａに備えている。スタートセンサ１４及びストップセンサ１５は、読取物品７の存在を光学的（又は物理的に検出してもよい）に検出するものであり、本実施形態では、それぞれ、回転板１に設けた透明窓の直下の回転台１上に設けた（発光部を構成する）ＬＥＤ１４Ａ及び１５Ａと、発光部直上のゲート２の天井面に設置した（図５に示す受光部を構成する）フォトセンサ１４Ｂ及び１５Ｂ(図１参照)とを備えている。

フォトセンサ１４Ｂ及びストップセンサ１５Ｂは、図５に示すように、それぞれの出力が回転台１Ａに設置する駆動用制御部１０Ｃの入力に接続されている。また、駆動用制御部１０Ｃは、それぞれ出力が第１モータ１２及び後述する第２モータ１９に接続されており、駆動用制御部１０Ｃからの制御信号で第１モータ１２及び第２モータ１９を制御する。なお、駆動用制御部１０Ｃは、後述する固定台１Ｂ(図４参照)に設置してもよい。

一方、回転機構１０Ｂには、図５に示すストップセンサ２５からの検出信号を駆動用制御部１０Ｃが入力すると、回転板１と回転台１Ａとを一体に３６０角度回転させるため、図４において、回転板１及び回転台１Ａに一体に固着した回転軸１６を回転自在に支持する前述の固定台１Ｂと、回転軸１６に固設する歯車１７と、この歯車１７に係合するタイミングベルト１８と、このタイミングベルト１８を回転駆動させるために固定台１Ｂに固設された第２モータ１９とを備えている。なお、回転軸１６への回転力の伝達手段としては、歯車１７とタイミングベルト１８の組み合わせの他に、スプロケットとチェーンなどの組み合わせたものでも良い。

ゲート２は、図６に示すように、回転板1を跨いでガントリ状(門型状)に設置しており、詳細には、回転板１を挟んで互いに対向する一対の支柱２１、２２と、この支柱間に掛け渡した架体２３とを備えており、各支柱２１、２２の対向面及び架体２３の天井面にアンテナ３及び反射板４を設けている。

アンテナ３は、読取物品７に取付けたＲＦＩＤタグＴに設けた図示外のアンテナとの間で電波を介して送受信を行うものであり、前述したように、ゲート２の３面にそれぞれ１対ずつ、都合６個のもの（第１アンテナ３Ａ〜第６アンテナ３Ｆ、但し、図６には２個のみ表示する）を設置している。これらのアンテナ３は、図７に示すように、出力が後述する情報読取装置の装置本体５に内蔵する受信部５４の入力に接続されており、メイン制御部５１を介して読取られた情報がメモリ５６に格納される。

反射板４は、ＲＦＩＤタグＴから出射する電磁波を対向するアンテナ３に向けて反射させるために各アンテナ３の両端に設けたものであり、電波を効果的に反射する適宜の金属、例えばアルミニウム、鉄、ステンレスなどで形成されている。また、この反射板４は、図８に示すように、互いに対向するアンテナ３において、その中央位置に引いた法線Ｎから所定の角度α（設置する回転板１の大きさ等によって異なる）外側寄りに傾いた補助線Ｍを引き、この補助線Ｍで垂直２等分されるように各アンテナの両端部から引いたときの線分が、本実施形態の反射板４の長さＬ及び傾斜角度βとなる。

装置本体５は、図７に示すように、メイン制御部５１と、周波数制御部５２と、送信部５３と、受信部５４と、信号処理部５５と、メモリ５６と、表示部５７と、インターフェース部５８とを備えている。このうち、周波数制御部５２は、ＲＦＩＤタグＴと送信する際の周波数を調整するものであり、入力がメイン制御部５１に接続されているとともに、出力が送信部５３の入力に接続されている。信号処理部５５は、ＲＦＩＤタグＴのＩＣチップに記録された各種の情報を読取るためのものであり、入力が受信部５４の出力に接続されているとともに、出力がメイン制御部５１の入力に接続されている。メモリ５６は、特に混載された複数の読取物品７のＲＦＩＤタグＴについてまとめて情報を読取った際に、これらの情報を取込んだのちホストコンピュータ９へ出力するものであり、本実施形態ではＳＲＡＭ（Static RAM；記憶保持操作が不要なメモリ）を用いている。表示部５７は、ＲＦＩＤタグＴの読取り動作中に点灯して操作者にこれを知らせるとともに、読取り異常が発生した場合には点滅して外部に警告するようになっている。

次に、本発明の情報読取方法について、本実施形態の情報読取装置を用いて説明する。
本発明の情報読取方法では、図２に示すように、サイズの異なる各種の読取物品７がビニール袋Ｂにまとめて収容された混載物品に対して、この混載物品を構成する各読取物品７に取付けてあるＲＦＩＤタグＴをまとめて読取るようになっている。

即ち、初めに、図１において、例えば図２に示すような混載物品をベルトコンベア６Ａに積載し、このベルトコンベア６Ａの移動とともに読取装置のゲート２に向けて送出す。そして、ベルトコンベア６Ａの終端部まで送出すると、混載物品の先端部が回転板１に設けたスタートセンサ１４に到達するので、このスタートセンサ１４から出力する検出信号によって駆動用制御部１０Ｃが混載物品の到達を検知する。すると、図５に示す駆動用制御部１０Ｃからの制御信号によりベルトコンベア６Ａが停止するとともに、第１モータ１２が作動を開始する。これにより、搬送ベルト１１が動き出し、混載物品がベルトコンベア６Ａから回転板１に移載される。

次に、回転板１上に移載された後の混載物品は、回転板１上の読取位置に向けて送出されて行き、混載部品の先端部がストップセンサ１５に到達すると、このストップセンサ１５が混載部品の存在を検知して検出信号を出力し、この検出信号を入力する駆動用制御部１０Ｃから制御信号を第１モータ１２と及び第２モータ１９へ出力する。これにより、第１モータ１２が駆動を停止するとともに第２モータ１９が駆動を開始し、回転板１が回転を始める。また、これと同時に、ストップセンサ１５からの検出信号が図７に示すメイン制御部５１へ出力される。その結果、メイン制御部５１では送信部５３を介して第１アンテナ３Ａ〜第６アンテナ３Ｆから所定周波数の電波を放射する。これにより、第１アンテナ３Ａ〜第６アンテナ３Ｆからの電波が、回転板１上の混載物品に向けて放射される。

ここで、混載物品を構成する各読取物品７は回転板１と共に回転中するので、図２のように複数の読取物品７がビニール袋やダンボール箱などにまとめて混載されてあっても、各読取物品７に取付けてあるＲＦＩＤタグＴのアンテナと情報読取装置のアンテナ４との間での電波を介した送受信を、３６０度何れかの方向において行なうことができる。特に、本発明では、対向するアンテナ３に向けて反対側のアンテナ３から放射する電波が各読取物品７のＲＦＩＤタグＴに入射しなかったとしても、その電波を反射板４で拾って再びアンテナ３又は相手側の反射板４へ再反射させることができるので、前回とは異なる各種方向へも電波を反射させて各読取物品７のＲＦＩＤタグＴへ放射することができ、読取率を向上させることができる。

このようにして、回転板１が３６０度回転を行ない、回転板１上の各読取物品７に取付けてある各読取物品７のＲＦＩＤタグＴでの情報読取作業を完了したならば、駆動用制御部１０Ｃの制御により第１モータ１２が駆動を開始するとともに、第２モータ１９が駆動を停止する。従って、回転板１が回転を停止するとともに搬送ベルト１１が再び回転を始める。これにより、回転板１上の混載物品がベルトコンベア６Ｂに向けて移載されるが、この移載動作が完了すると、ストップセンサ１５が混載物品を検出しなくなるので、ベルトコンベア６Ｂへの移載動作が完了したことを駆動用制御部１０Ｃで検出する。次に、混載物品が移載されたベルトコンベア６Ｂは、この移載動作の完了に合わせて駆動を開始し、読取物品７がゲート２から退出する。
以下、同様の動作がベルトコンベア６Ａで送り込まれる各読取物品７に対して行なわれるが、その読取物品７が混在物品であるか否かに関わらず、以上のような動作が繰返し行なわれる。

次に、第１の実施形態に係る反射板５を付設したアンテナ４を備える読取装置（本実施例）と、反射板を付設しないアンテナ４のみを備える読取装置（比較例）とについて、ビニール袋やダンボール箱などに読取物品７を３０個混載させた混載物品について、各読取物品７に取付けてあるＲＦＩＤタグＴの読取実験を行なってみた。その結果、下記の[表１]に記載のような結果が得られた(但し、この表１では、第１回目から第３０回目までの実験において、それぞれ読取ることができたＲＦＩＤタグＴの数を示す)。

また、同様の実験を全部で５０回及び１００回行なったときの読取率について、[表２]に記載のような結果が得られた。

これにより、反射板５を付設しない比較例の読取装置の方は、５０回及び１００回のいずれの実験でも凡そ８０％強の読取率しか得られなかった。一方、反射板５を付設した本実施例の読取装置の方は、５０回及び１００回のいずれの実験でも、ＲＦＩＤタグＴを確実に（１００％の確立で）読取ることができる、との知見が得られた。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。

本発明の読取装置は、ビニール袋やダンボール箱などにまとめて多くの物品を混載させた状態でも電子識別票の読取ができる効果を有し、物流、運輸などの各種分野において、商品管理やその他の各種処理などのために大量に流れ作業で商品情報の読取作業を行うことができる据置式の情報読取装置等に有用である。

本発明の実施形態に係る情報読取装置の構成を示す概略斜視図本発明の実施形態に係る混載部品を示す斜視図本発明の実施形態に係る回転板などの概略構成を示す破断斜視図本発明の実施形態に係る回転板などの概略構成を示す平面図本発明の実施形態に係る情報読取装置に設けた駆動装置の構成を示すブロック図本発明の実施形態に係るゲート部分の概略構成を示す斜視図本発明の実施形態に係る情報読取装置の装置本体での電気的構成を示す斜視図本発明の実施形態に係るアンテナ及び反射板の配置関係を示す説明図

符号の説明

１回転板
１Ａ回転台
１Ｂ固定台
１０駆動装置
１０Ａ搬送機構
１０Ｂ回転機構
１０Ｃ駆動用制御部
１１搬送ベルト（送出手段）
１２第１モータ
１３動力伝達機構
１４スタートセンサ
１５ストップセンサ
１６回転軸
１９第２モータ
２ゲート
２１、２２支柱
２３架体
３アンテナ
３Ａ〜３Ｆ第１アンテナ〜第６アンテナ
４反射板
５装置本体
５１メイン制御部
５２周波数制御部
５３送信部
５４受信部
５５信号処理部
５６メモリ
６Ａベルトコンベア
６Ｂベルトコンベア
７物品(読取物品)
ＴＲＦＩＤタグ（電子識別票）

Claims

多数の物品を搬送手段で搬送し、前記各物品に取付けてある前記電子識別票をまとめて読取る情報読取装置であって、
前記搬送路上の一部に設けた回転板と、
前記物品を前記搬送手段から前記回転板に移載したのち前記回転板により前記物品を回転させる駆動装置と、
前記回転板を跨いで設けた略ガントリ状のゲートと、
前記電子識別票に向けて電波又は電磁波を出射するとともに前記電波又は電磁波を受信した前記電子識別票から出射する電波又は電磁波を受信するために、前記ゲートに設けたアンテナと、
前記電子識別票から出射する電波又は電磁波を前記アンテナに向けて反射させるために前記アンテナの両側に設けた金属性の反射板と、
前記電子識別票から出射される電波又は電磁波を受信した前記アンテナから出力する情報信号を入力して前記情報信号を読取る装置本体と
を備えた情報読取装置。
前記駆動装置は、
前記物品が搭載されると前記読取位置まで前記回転板上で前記物品を搬送する送出手段と、前記物品が前記送出手段で前記読取位置まで搬送されるとこれを検出して前記送出手段を停止するための検出信号を前記装置本体へ出力するセンサとを備えた請求項１に記載の情報読取装置。
前記装置本体は、
前記アンテナから送信する際の電波又は電磁波の周波数を調整する周波数制御部と、
前記読取った情報を格納するメモリと、
前記駆動装置、前記周波数制御部及び前記メモリを制御する制御部と
を備えた請求項１又は２に記載の情報読取装置。
前記反射板は、中心が前記対向する相手側のアンテナの中心位置での法線と一致する位置及び向きに配置した請求項1から３の何れか１項に記載の情報読取装置。
請求項１から４のいずれか１項に記載の情報読取装置で読取る電子識別票であって、
各物品の角隅に取付けた電子識別票。
多数まとまった状態の物品を、搬送路を跨いで設けた略ガントリ状のゲートに設けてある読取位置まで搬送し、前記各物品の角隅に取付けてある電子識別票を前記読取位置でまとめて読取る情報読取方法であって、
前記搬送路上を搬送する前記物品を前記回転板に移載すると前記回転板に設けた搬送手段が作動し、
前記物品が前記回転板上で前記読取位置まで搬送されるとこれを検出してセンサから前記搬送手段を停止するための検出信号を出力し、
前記物品が移載された前記回転板が回転を始めるのと同時に前記読取位置にある前記物品の電子識別票に向けて前記ゲートに設けたアンテナから電波又は電磁波を出射し、
前記電波又は電磁波を受信した前記電子識別票から出射する電波又は電磁波を受信し、
前記電子識別票から出射される前記電波又は電磁波を受信した前記アンテナから出力する情報信号を入力して前記情報信号を読取る情報読取方法。