JP2007235896A - アンテナ及び物品管理収納庫 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このアンテナAは、例えば板状の形状を有するフェライトコア(磁心部材)42と、フェライトコア42に所定回数巻回したループコイル43と、を備えて構成されている。そして、ループコイル43をフェライトコア42に巻回する場合、フェライトコア42の両端近傍部分を除いた中心部分に集約してループコイル43を巻回するように構成したものである。
【選択図】図3
Description
本発明は、かかる課題に鑑み、ループコイルを磁心部材に巻回する場合、ループコイルを磁心部材の中心部分に集約して巻回することにより、隣接する磁心部材に磁界が伝達しないようにして、隣接アンテナ間の磁気結合を防止したアンテナを提供することを目的とする。
本発明は磁界が磁心部材の軸方向に広がらないようにするために、ループコイルを磁心部材の中央部分に集約して巻回するものである。これにより、磁心部材から放射する磁界は軸方向に広がらずに、軸方向に直交する方向に広がるようになり、隣接するアンテナへの影響を最小限にすることができる。
本発明は磁心部材の大きさを必要最小限にするために、ループコイルを巻回している部分のみに磁心部材を設けるものである。即ち、磁心部材は磁界の磁路として働くため、ループコイルが存在しない部分に磁心部材があると、その分横方向に磁界が広がることになる。そこで本発明では、ループコイルの巻き幅と同じ幅の磁心部材にして、不要な磁界の広がりを防ぐものである。
本発明は、磁心部材の軸方向全体に亘って巻回した第2のループコイルと、その第2のループコイルの中心部分からタップを取り出して始点と終点とする第1のループコイルを備え、磁界が放射される距離が異なるアンテナを構成するものである。
磁界を強める磁心部材は、比透磁率が大きくヒステリシス現象の小さいものが良い。フェライトは高周波における鉄損が少なく、最大比透磁率や飽和特性が良い。また純鉄は、安価で比透磁率が大きい。また珪素鋼は、純鉄に比べて抵抗率、比透磁率が共に増加する。また鉄・ニッケル合金は、できるだけ大きい透磁率の磁心が必要なときに使用される。またダストコアは、高周波における比透磁率の減少を防ぐ。
本発明では一般的な本棚タイプの収納部の使用を想定している。本発明が最も特徴とする点は、アンテナの間隔を狭めてもアンテナ間の干渉を最小限にするために、本発明のアンテナを備えて構成した点である。これにより、常に安定した情報の読み取り可能とすることができる。
本発明のアンテナを使う場合は、基本的に遮蔽部材は必要としないが、アンテナ間隔を更に狭める必要がある場合は、遮蔽部材を設ける必要がある。
磁力線は導体内を通過するときにジュール熱としてエネルギーが減衰する。その結果、磁力線が減衰する。従って、遮蔽部材の材料としては反磁性材料である銅、若しくはアルミニュウムが好ましい。
図1は、一般的なリーダライタの構成を示すブロック図である。このリーダライタ100は、リーダライタ100との間でデータの授受を行ってシステム全体を制御するPC50によって制御される。リーダライタ100は、外部のPC50とのデータの通信プロトコルを司る送受信装置1と、リーダライタ100全体の動作を制御する制御装置2と、制御装置2を動作させる手順を記録したファームウェアと読み取ったデータを格納するメモリ装置3と、制御装置2からのデータを搬送波に乗せて変調する変調器4と、操作コマンドを入力する入力装置5と、制御装置2により制御された情報を表示する表示装置6と、制御装置2からの交流信号である電力供給用信号と変調器4からの書き込みコマンドを電力増幅する電力増幅器7と、ループアンテナ9から受信した搬送波から2値化データに変換する検波復調器8と、図示しないICカード(RFタグ)との電力用搬送波とデータの授受をするループアンテナ9とを備えて構成されている。
図6(e)は本発明の第3の実施形態に係るアンテナの動作を説明する図である。本実施形態ではアンテナとRFタグとの距離を長くするために、フェライトコア47にループコイル48を中心部分に集約して巻回した場合、フェライトコア47の長さをループコイル48の巻き始めから巻き終わりまでの巻き幅と略等しくなるように構成したものである。これにより、フェライトコア47を最小限の大きさとすることができ、材料費が削減できると共に、フェライトコアの端面からRFタグの端面までの距離d3を最も長くすることができる。この場合、フェライトコアの端面からRFタグの端面までの距離d3はd2より遠くなり、RFタグと磁界が直交する面と磁界の距離D3はD2より近くなる。以上のことから、図6(b)、(c)、(e)との間にはd1<d2<d3、D1>D2>D3の関係が成立する。
この物品管理収納庫は、物品68を物品単位に収納する収納部65と、各収納部65に備えられた図3から図6で説明した本発明のアンテナ67と、アンテナ67の何れか1つを選択するアンテナ切替器(切替手段)66と、RFタグ200との間で所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うリーダライタ100と、アンテナ切替器66及びリーダライタ100を制御するPC(制御手段)50と、を備えて構成される。尚、本実施形態では収納部65が複数あり、縦方向をA〜Dで表し、横方向を1〜4で表し、夫々の交点(例えば、最上段の左端をA−1として示す)が1つの物品の収納部として指示される。
この実施形態においては、例えば、PC50がアンテナ切替器66を順次切り替えて行き、そのときのアンテナ67から読み取られる物品に付されたRFタグ200の情報を読むことにより、どの収納部にどのような物品が収納或いは未収納であるかをリアルタイムに管理することができる。当然、必要なときにアンテナ切替器66を駆動して、その都度検索するようにしても良い。
また、フェライトコア47にループコイル48を中心部分に集約して巻回した場合、フェライトコア47の長さをループコイル48の巻き始めから巻き終わりまでの巻き幅と略等しくなるように構成したので、フェライトコア47のコストを低減すると共に、アンテナ間を更に近接して配置することができる。
また、棒状又は板状の形状を有するフェライトコア60と、フェライトコア60に所定回数巻回したループコイル61と、を備え、フェライトコア60の両端面に亘って等間隔にループコイル61を巻回し、このループコイル61の始端a及び終端間bに形成されるCL−Aと、このCL−Aの中心部分を始端cと終端dとするCL−Bと、を備えたので、一つのループコイルで距離の異なる磁界を放射することができる。
また、物品を物品単位に収納する収納部65と、各収納部65に備えられた本発明のアンテナ67と、アンテナ67の何れか1つを選択するアンテナ切替器66と、RFタグ200との間で所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うリーダライタ100と、アンテナ切替器66及びリーダライタ100を制御するPC50と、を備え、各アンテナから放射する磁力線が隣接するアンテナの磁心部材に伝播しない距離に夫々配置されるので、常に安定した情報の読み取り可能とすることができる。
また、アンテナを少なくとも2つ以上隣接して配置する場合、各磁心部材間に遮蔽部材を更に配置するので、更にアンテナを近接して配置することができる。
また、遮蔽部材としては反磁性材料である銅、鉄若しくはアルミニュウムを使用するので、比較的安価で且つ磁力線の減衰効果を高めることができる。
Claims (7)
- 非接触情報記録媒体に対して情報をリード、又はライトするための電波を授受するアンテナであって、
磁心部材と、該磁心部材に所定回数巻回した導電線から成るループコイルと、を備え、
該ループコイルを前記磁心部材の軸方向両端近傍部分を除いた中心部分に集約して巻回するように構成したことを特徴とするアンテナ。 - 非接触情報記録媒体に対して情報をリード、又はライトするための電波を授受するアンテナであって、
磁心部材と、該磁心部材に所定回数巻回した導電線から成るループコイルと、を備え、前記磁心部材の軸方向長を前記ループコイルの軸方向長と略等しくなるように構成したことを特徴とするアンテナ。 - 非接触情報記録媒体に対して情報をリード、又はライトするための電波を授受するアンテナであって、
磁心部材と、該磁心部材に所定回数巻回した導電線から成るループコイルと、を備え、
前記ループコイルは、前記磁心部材の軸方向中央部に集約して巻回した第1のループコイルと、該第1のループコイルの両端から突出した磁心部材に巻回した第2のループコイルとから成り、前記第1のループコイルの両端部と、各第2のループコイルの内側端部は電気的に接続されると共に、該接続部にタップを備えたことを特徴とするアンテナ。 - 前記磁心部材は、フェライト、純鉄、珪素鋼、鉄・ニッケル合金又はダストコアであることを特徴とする請求項1、2又は3に記載のアンテナ。
- 非接触情報記録媒体を取り付けた物品を管理収納する物品管理収納庫であって、
前記物品を物品単位に収納する収納部と、各収納部に備えられた請求項1乃至4の何れか一項に記載のアンテナと、該アンテナの何れか1つを選択する切替手段と、前記非接触情報記録媒体との間で所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うリーダライタと、前記切替手段及びリーダライタを制御する制御手段と、を備え、
前記各アンテナは、該各アンテナから放射する磁力線が隣接するアンテナの前記磁心部材に伝播しない距離に夫々配置されることを特徴とする物品管理収納庫。 - 前記アンテナを少なくとも2つ以上隣接して配置する場合、各磁心部材間に遮蔽部材を更に配置することを特徴とする請求項5に記載の物品管理収納庫。
- 前記遮蔽部材は、銅、若しくはアルミニュウムにより構成されていることを特徴とする請求項5又は6に記載の物品管理収納庫。
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JP2006058462A JP2007235896A (ja) | 2006-03-03 | 2006-03-03 | アンテナ及び物品管理収納庫 |
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Cited By (1)
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2006
- 2006-03-03 JP JP2006058462A patent/JP2007235896A/ja active Pending
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