JP2007180819A

JP2007180819A - 無線ｉｃタグ用多面アンテナユニット

Info

Publication number: JP2007180819A
Application number: JP2005376015A
Authority: JP
Inventors: Shusuke Okada; 秀輔岡田
Original assignee: PAAMU KK; LSI Japan Co Ltd
Current assignee: PAAMU KK; LSI Japan Co Ltd
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2007-07-12

Abstract

【課題】複数枚のアンテナパネルを回動可能なように連結し、ＩＣタグのＩＤ情報を読み取る際、連結されたアンテナパネルの角度を、状況に応じて任意に変形させることにより、読み取りの確実性を高め、作業効率の向上を図ることができる無線ＩＣタグ用多面アンテナユニットを提供する。
【解決手段】基部２と、内部にアンテナエレメント５ａ〜５ｄがそれぞれ配置された４枚のアンテナパネル３ａ〜３ｄとによって構成され、アンテナパネル３ａ〜３ｄを、ジョイントプレート６を介して回動可能なように直列に連結した。各アンテナパネル３ａ〜３ｄの連結部には、適度な摩擦力が作用するように構成されており、重力に抗して、動作後における姿勢をそのまま維持できるようになっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線ＩＣタグより発信されたＩＤ情報を読み取るための、或いは、読み取りと書き込みを行うためのアンテナユニットに関し、特に、複数枚のアンテナパネルを回動自在なように連結し、必要に応じて様々な姿勢を取らせることができる無線ＩＣタグ用多面アンテナユニットに関する。

近年、無線ＩＣタグを使用した通信技術が実用化され、現在では、生産管理、物流、物販などの分野を始めとする各種の分野において、広範に利用されている。この技術は、基本的には、ＩＤ情報が記録されたＩＣタグと、タグリーダー或いはリーダーライターとの間で無線通信を行い、情報の読み取り或いは書き込み等を行うというものであるが、その通信方式や使用されるハードウェアには、様々なタイプのものがある。

例えば、ＩＣタグには、電池を内蔵し、自ら電波を発するもの（アクティブタグ）や、タグリーダから発せられた電波をエネルギー源として動作するもの（パッシブタグ）などがあり、また、リーダーライターからの電波を受けて情報の書き込みができるものなどもある。通信方式には、ＡＭ変調、ＦＭ変調、ＰＭ変調、それらの組み合わせ変調などがあり、１３５ｋＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、８６０〜９６０ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚなどの周波数帯の電波が用いられている。

ＩＣタグに記録されているＩＤ情報の読み取りは、通常、タグリーダ（或いはリーダーライター）に接続されたアンテナユニットにより、ＩＣタグからの電波を受信することによって行われる。アンテナユニットの大きさ、性能、設置数は、用途や適用対象によって様々であるが、装置構成については、単一パネル状のもの（内側にループアンテナのエレメントを備えたアンテナパネルを一枚のみ有するもの）が主流となっている。

しかしながら、単一パネル状のアンテナユニットは、「読み取りの信頼性」の面で不安がある、という問題がある。より具体的に説明すると、ＩＣタグを使用した通信技術は、ハード面でもソフト面でもまだまだ開発途上であり、また、適用対象や応用範囲が急速に拡がっていく中で、ＩＣタグが付された対象物とアンテナユニットの相対的位置関係により通信条件（電波の照射角度、強度）が変わり、情報の処理速度や送受信の確実性等のファクターが複雑に作用することにより、様々な事態が想定され得る。

例えば、工場において、出荷直前の完成品、半製品、或いは、部品等の一つ一つにＩＣタグを取り付け、工場内での生産管理を行おうとする場合において、ＩＣタグが取り付けられる対象物が、ライン化されて大量生産されるものである場合や、大きさ、形状が均一である場合には、取り付けたＩＣタグより発信される電波の照射角度や相対位置関係を容易に把握することができるため、単一パネル状のアンテナユニットであっても、生産設備に対して的確に対応することができるが、対象物が少数生産品である場合や、大きさ、形状が不均一である場合には、アンテナユニットとの相対的位置関係や通信条件が、対象物毎に大きく変動してしまう可能性があり、この場合、ＩＣタグから発せられるＩＤ情報を正しく読み取ることができない、という事態も生じかねない。

本発明は、このような従来技術における問題を解決すべくなされたものであって、アンテナエレメントを内蔵した複数のアンテナパネルを回動可能なように連結し、ＩＣタグのＩＤ情報を読み取る際、連結されたアンテナパネルの角度を、状況に応じて任意に変形させることにより、読み取りの確実性を高め、作業効率の向上を図ることができる無線ＩＣタグ用多面アンテナユニットを提供することを目的とする。

本発明の無線ＩＣタグ用多面アンテナは、基部と、内部にアンテナエレメントがそれぞれ配置された複数枚のアンテナパネルとによって構成され、複数枚（２枚以上）のアンテナパネルは、連結手段を介して回動可能なように直列に連結され、各アンテナパネルの連結部には、適度な摩擦力が作用し、重力に抗して、動作後における姿勢をそのまま維持できるように構成されていることを特徴としている。

尚、連結手段としてジョイントプレートを使用し、各アンテナエレメントの上縁或いは下縁と平行な仮想軸線周りに回動可能なように各アンテナエレメントが連結されていることが好ましい。或いは、ジョイントプレートを使用しない単一蝶番機構や、ボールジョイントを連結手段として使用する。このボールジョイント機構はボールを中心としてあらゆる方向へ傾け、或いは、回転させることができるように各アンテナエレメントが連結されていることが好ましい。更に、基部は、内部にタグリーダ又はリーダーライターを収容できるように構成されていることが好ましい。また、基部に自走手段を搭載してもよい。

本発明の無線ＩＣタグ用多面アンテナユニットは、対象物に取り付けたＩＣタグより発信される電波の照射角度に合わせて、アンテナパネルの角度を自由に変えることができるため、ＩＣタグのＩＤ情報の読み取りや書き込みが行われる状況や条件、ＩＣタグの性能や性質等に応じて、最も好適な通信環境を創出することができる。

例えば、工場内での生産管理に適用する際、対象物が少数生産品である場合や、大きさ、形状が不均一である場合などのように、アンテナユニットとの相対的位置関係や通信条件が、対象物毎に大きく変動してしまう可能性がある場合でも、ベルトコンベヤやテーブルの傍らにこのアンテナユニットを設置し、ベルトコンベヤ等の両サイド、及び、上方を覆うようにアンテナパネルを渡し架ける、というようなことが可能となるため、ＩＣタグから発せられるＩＤ情報を正しく読み取ることができ、読み取りエラー等の問題が発生する可能性を限りなく小さくすることができる。

以下、添付図面に沿って、本発明の無線ＩＣタグ用多面アンテナユニットを実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明「多面アンテナユニット」の第１の実施形態の斜視図である。この多面アンテナユニット１は、図示されているように、基部２と、４枚のアンテナパネル３（３ａ〜３ｄ）とによって構成されている。

図２は、図１の多面アンテナユニット１の内部構造を示す図であり、この図からも明らかなように、基部２の内部には、リーダーライター４が収容され、各アンテナパネル３の内部には、ループアンテナのエレメント５（５ａ〜５ｄ）がそれぞれ配置されている。

４枚のアンテナパネル３ａ〜３ｄは、ジョイントプレート６を介して縦方向へ直列に連結されており、また、最下段のアンテナパネル３ｄは、基部２の頂部に形成されている突出片７，７を介して基部２に接続されている。そして、これらのアンテナパネル３ａ〜３ｄはいずれも、各上縁或いは下縁と平行な仮想軸線Ｃ１〜Ｃ４周りに、それぞれ回動自在なように構成されている。

尚、各連結部（アンテナパネル３ａ〜３ｄと各ジョイントプレート６との接続部分、及び、アンテナパネル３ｄと基部２の突出片７，７との接続部分）には、適度な摩擦力が作用するように構成されており、人間の手の力によって簡単に回動動作を実現することができる一方で、重力に抗して、回動動作後における姿勢をそのまま維持できるようになっている。

従って、図３や図４に示すような姿勢を始めとして、様々な形態を構成することができ、ＩＣタグのＩＤ情報の読み取り（或いは書き込み）が行われる状況や条件、ＩＣタグの性能や性質等に応じて、最も好適な通信環境を創出することができる。また、図５に示すように、折り畳んだ状態とすることもできる。

尚、第１の実施形態においては、図１〜図５に示したように、アンテナパネル３ａ〜３ｄは、ジョイントプレート６を介して連結されているが、連結手段はこれに限定されるものではなく、例えば、図６（第２の実施形態に係る多面アンテナユニット１における連結部の拡大図）に示すように、ボールジョイント８を介してアンテナパネル３，３を連結することもできる。この場合、ボールジョイント８を中心としてあらゆる方向へアンテナパネル３を傾けたり、また、回転させることができる。従って、形態の自由度がより大きくなり、より複雑な形態をとらせることが可能となる。

また、図７（第３の実施形態に係る多面アンテナユニット１の斜視図）に示すように、基部２に自走手段（車輪９（又は無限軌道）、駆動モーター、制御装置等）を搭載することもできる。この場合、例えば工場において出荷直前の完成品、半製品、或いは、部品等の一つ一つにＩＣタグを取り付け、工場内での生産管理を行おうとするような場合、対象物が棚或いは台の上に並べられている状態で、その棚或いは台に沿って、この多面アンテナユニット１を走行させ、その際にＩＤ情報の読み取りを行う、という方法が可能となる。尚、自走手段の駆動モーターへ駆動電力を供給するバッテリーを搭載した場合には、電源コードが不要となるため、電源コードによる制約を受けることなく、自在に走行させることができる。

また、遠隔操作により多面アンテナユニット１の走行を制御できるように構成することが好ましく、更に、人間がコントローラを手動操作して行う手動遠隔操作のほか、コンピュータによる自動遠隔操作が行えるように構成することが好ましい。この場合、規定時間毎に多面アンテナユニット１が自動的に走行（及びＩＤ情報の読み取り）を開始し、工場内における対象物の位置や状態をタイムリーに把握するというような管理を実現することができる。

また、遠隔操作ではなく、多面アンテナユニット１を走行させようとする進路に沿って、床面に予め誘導ラインを描いておき、これを光学的に読み取らせながら、当該誘導ラインから外れないように走行させるための手段（ＣＣＤカメラ、情報処理装置、制御装置等）を搭載してもよいし、また、進路に沿って床面上にガイドレールを敷設することにより、規定の軌道上を自動走行させるように構成してもよい。

更に、床面ではなく、天井面にレールを配置し（或いは、天井面からレールを吊り下げ）、多面アンテナユニット１が当該レールから吊り下げられた状態で、そのレールに沿って自動走行する（或いは、牽引ケーブル等による外力を受けて移動する）ように構成してもよい。

本発明の第１の実施形態に係る多面アンテナユニット１の斜視図。図１の多面アンテナユニット１の内部構造を示す図。図１の多面アンテナユニット１の変形姿勢の一例を示す図。図１の多面アンテナユニット１の変形姿勢の一例を示す図。図１の多面アンテナユニット１を折り畳んだ状態を示す図。本発明の第２の実施形態に係る多面アンテナユニット１における連結部の拡大図。本発明の第３の実施形態に係る多面アンテナユニット１の斜視図。

符号の説明

１：多面アンテナユニット、
２：基部、
３，３ａ〜３ｄ：アンテナパネル、
４：リーダーライター、
５，５ａ〜５ｄ：エレメント、
６：ジョイントプレート、
７：突出片、
８：ボールジョイント、
９：車輪、
Ｃ１〜Ｃ４：アンテナパネルの回動中心線

Claims

基部と、内部にアンテナエレメントがそれぞれ配置された複数枚のアンテナパネルとによって構成され、
前記複数枚のアンテナパネルは、連結手段を介して回動可能なように直列に連結され、
各アンテナパネルの連結部には、適度な摩擦力が作用し、重力に抗して、動作後における姿勢をそのまま維持できるように構成されていることを特徴とする無線ＩＣタグ用多面アンテナユニット。
前記アンテナパネルが２枚以上連結されていることを特徴とする、請求項１に記載の無線ＩＣタグ用多面アンテナユニット。
前記連結手段として、ジョイントプレートが使用され、各アンテナエレメントの上縁或いは下縁と平行な仮想軸線周りに回動可能なように各アンテナエレメントが連結されていることを特徴とする、請求項１に記載の無線ＩＣタグ用多面アンテナユニット。
前記連結手段として、ボールジョイントが使用され、このボールジョイントを中心としてあらゆる方向へ傾け、或いは、回転させることができるように各アンテナエレメントが連結されていることを特徴とする、請求項１に記載の無線ＩＣタグ用多面アンテナユニット。
前記基部が、内部にタグリーダ又はリーダーライターを収容できるように構成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の無線ＩＣタグ用多面アンテナユニット。
自走手段を具備していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の無線ＩＣタグ用多面アンテナユニット。