JP2007315768A - 電子計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化を防止するとともに、物理的に配線を取り出すことなく、重量測定の不安定さを無くした、電子計測装置を提供すること。
【解決手段】ＲＦＩＤタグ１０７と通信するアンテナ１１０を備えた載皿台１０６と、載皿台１０６にかかる重量に関する信号を発生する歪ゲージ１０９を有する起歪体１０４と、歪ゲージ１０９からの信号を処理する演算処理回路３０６と、アンテナ１１０と演算処理回路３０６とを接続する第２配線部２０２とを備え、第２配線部２０２を起歪体１０４に設けたことにより、装置が大型にならず、不安定な重量測定もなくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子タグが装着された容器を用いて食料などの重量を測定する電子計測装置に関する。

一般に、食料などの重量を測定し、量り売りをする電子計測装置では、特許文献１に記載されたように、量り売りされる料理などの名前や、その料理の単位重量あたりの価格などが記憶された電子タグを装着された器を計測し、その重量に基づいて容器内の料理の金額が演算処理される。

このような電子計測装置は、電子タグが装着された容器を載せる載皿台と、載皿台の下方に設置された電子タグ読み取り用のアンテナ部と、載皿台に載せられた容器を計測して容器を除く料理のみの重量を算出表示する計測部本体とから構成される。

特許文献１に記載された従来の電子計測装置は、アンテナ部は平面体であって、この平面体に開口部を設け、上端部に載皿台が設けられた支柱を開口部に貫通させ、下端部に重量センサを設けて計測部本体に結合させた構造を有している。

このような電子計測装置は、載皿台に載せられた容器の重量を重量センサで計測する一方で、アンテナ部によって電子タグに記憶された単価を読取り、重量と単価から容器内の料理の金額を計測部本体で演算し、演算結果の金額を再度アンテナ部から電子タグに書き込んでいる。

したがって、この計測後の金額が書き込まれた電子タグを装着した容器を、例えば電子精算システムに適用すれば、無人でも量り売りの料理なども無人で精算できる。

特許文献１に記載された電子計測装置は、載皿台およびその支柱とアンテナ部とがアンテナ部に形成された開口部によって別体で構成されて隔離されているので、これらを一体にした構成に比べて、電子タグからの信号出力用の配線を、アンテナ部と一体化された載皿台から物理的に直接取り出す構成ではないので、配線を載皿台から直接取り出すことによる重量測定の不安定さがなくなり、計測精度が向上する。
特開２００５−３０８６０３号公報

しかしながら、このような電子計測装置は、アンテナ部が載皿台と別体であり、載皿台下部に設置されるため、電子タグとアンテナ部との距離が遠くなる。そのために読み取りおよび書き込み感度を向上させるためにアンテナ部を大きくしなければならず、装置自体が大きくなるという問題があった。

また、重量測定のために載皿台が変移するのに伴い、電子タグとアンテナの位置が変化するため、受信状態が変化する問題もある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、アンテナ部を備えた載皿台部を用いることにより、アンテナ部が容器に設置した電子タグに対して最も近くに設置されるようにし、また載皿台部の変移の影響をなくし、アンテナ部からの信号出力用の配線部を起歪体部に設けることにより、装置の大型化を防止するとともに、受信状態の変化やアンテナ部からの配線の重量測定への影響を無くして正確な測定ができる電子計測装置を提供するものである。

本発明の電子計測装置は、電子タグと通信するアンテナ部を備えた載皿台部と、載皿台部にかかる重量に関する信号を発生する歪測定素子部を有する起歪体部と、歪測定素子部からの信号を処理する演算処理部と、アンテナ部と演算処理部とを接続する配線部とを備え、配線部を起歪体部に設けた構成を有する。

この構成により、アンテナ部が電子タグに対して近くに設置され、アンテナ部からの信号出力用の配線部を起歪体部と一体にできる。

また本発明の電子計測装置は、配線部と歪測定素子部への配線とを同一の柔軟配線部材に形成した構成を有する。

この構成により、配線部と歪測定素子部とを同一の柔軟配線部材で一体物として形成できる。

本発明の電子計測装置は、載皿台部が電子タグと通信するアンテナ部を備え、アンテナ部と演算処理部とを接続する配線部が起歪体部に設けられているので、装置の大型化を防止するとともに、計測感度が向上し、物理的に配線を取り出すことなく、重量測定の不安定さを無くすことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電子計測装置の構成を模式的に示した断面図であり、図２はその要部の斜視図である。

図１および図２において、本実施の形態の電子計測装置は、装置本体部１０１の基部である固定基部１０２と、固定基部１０２と一体に形成された起歪体固定部１０３と、起歪体固定部１０３に一端縁部が他端縁部に載皿台支持部材１０５が固定された起歪体１０４と、載皿台支持部材１０５に設けた載皿台１０６とから構成されている。

載皿台１０６の表面には、ＲＦＩＤタグ（電子タグ）１０７が底面に装着された、被計測物を収容するトレイ１０８が載置される。起歪体１０４には４個の歪ゲージ１０９が上下面に対称的に配置され、４個の歪ゲージ１０９でホイートストンブリッジ回路（以下、ブリッジ回路という）からなる歪測定素子部を形成している。

載皿台１０６の内部には、ＲＦＩＤタグ１０７内の記憶部に記憶された料理などの被測定物の名称や単位重量当たりの金額などの情報を読み出すアンテナ１１０が設けられており、アンテナ１１０は、載皿台支持部材１０５の内部中空部に設けられた支持部材配線部１１１の一端とコネクタ１１２で接続されている。支持部材配線部１１１の他端は、起歪体１０４の表面に形成されたフレキシブル配線基板１１３の一端にコネクタ１１４で結合されている。フレキシブル配線基板１１３の他端は、起歪体固定部１０３に設けられたケーブル１１５の一端に結合され、ケーブル１１５の他端は演算処理回路を有するＣＰＵ基板１１６に結合されている。

以上のような構成からなる本実施の形態の電子計測装置は、被測定物を載せていないトレイ１０８が載皿台１０６に載せられたり、料理などの被計測物が載せられたトレイ１０８が載皿台１０６に載せられると、起歪体固定部１０３を支点として起歪体１０４が下方に歪み、これに伴って起歪体１０４に形成された歪ゲージ１０９によるブリッジ回路の均衡が崩れる。それが電圧出力となってケーブル１１５を経由してＣＰＵ基板１１６に伝えられて演算処理回路で重量を示す値に変換される。演算処理回路では、アンテナ１１０から読み出したＲＦＩＤタグ１０７内に記憶された情報と、歪ゲージ１０９で計測した重量とから、被計測物の金額を演算する。演算した結果は、ケーブル１１５、フレキシブル配線基板１１３、支持部材配線部１１１を経由して、アンテナ１１０からＲＦＩＤタグ１０７に書き込まれる。

図３は本実施の形態における電子計測装置の起歪体１０４を示す拡大斜視図である。

図３において、起歪体１０４の上端面と下端面のそれぞれに、それぞれが対称となる位置に歪ゲージ１０９が２個ずつ設けられている。起歪体１０４の一方の側端面には、上端部で載皿台１０６を支持する載皿台支持部材１０５が固定され、他方の側端面は、下端部が固定基部１０２と一体的に形成された起歪体固定部１０３に固定されている。

また、起歪体１０４の上端面と下端面のそれぞれには、歪ゲージ１０９でブリッジ回路を形成する歪測定素子部を含む第１配線部２０１と、図１に示すアンテナ１１０と接続された支持部材配線部１１１と接続される第２配線部２０２とが、フレキシブル配線基板１１３として形成されている。

第１配線部２０１は、起歪体固定部１０３に設けられたケーブル１１５に、第２配線部２０２は、起歪体固定部１０３に設けられたケーブル１１５および載皿台支持部材１０５に設けられた支持部材配線部１１１に、それぞれ起歪体１０４の内部を経由して接続されている。

フレキシブル配線基板１１３は、一般に用いられているもので、例えば、耐熱ポリエステルなどの樹脂製基材に導体薄膜により配線が形成され、その表面を樹脂材料で覆うことにより形成される。歪ゲージ１０９は起歪体１０４に固定されるとともに、フレキシブル配線基板１１３の所定の位置にブリッジ回路を形成するように接続されている。

図４に、上記ブリッジ回路やフレキシブル配線基板を含む、本実施の形態の電気回路図を示す。

図４において、トレイ１０８に装着されたＲＦＩＤタグ１０７のＲＦＩＤタグ回路３０１は非接触状態で載皿台１０６内部のアンテナコイル３０２と接続されている。アンテナコイル３０２はアンテナ駆動部３０３により駆動される。アンテナ駆動部３０３は載皿台支持部材１０５内部の支持部材配線部１１１を介して起歪体１０４に形成されたフレキシブル配線基板１１３の第２配線部２０２に接続されている。さらに、フレキシブル配線基板１１３の第２配線部２０２は、起歪体固定部１０３に固定されたケーブル１１５を経由して、ＣＰＵ基板１１６に形成されたアンテナ制御部３０４に接続されている。

フレキシブル配線基板１１３のブリッジ回路を形成する第１配線部２０１は、同様に、起歪体固定部１０３に固定されたケーブル１１５を経由して、ＣＰＵ基板１１６に形成された歪ゲージ駆動部３０５に接続されている。

また、アンテナ制御部３０４および歪ゲージ駆動部３０５は、やはりＣＰＵ基板１１６に形成された演算処理回路３０６に接続されている。

すなわち、アンテナコイル３０２と演算処理回路３０６とは、アンテナ駆動部３０３およびアンテナ制御部３０４を介して、支持部材配線部１１１、第２配線部２０２、ケーブル１１５によって接続されている。

したがって、本実施の形態によれば、トレイ１０８が載皿台１０６に載せられて、ＲＦＩＤタグ１０７の情報を読み取る際には、アンテナ制御部３０４から読み取りの制御信号が発せられ、それに基づいてＲＦＩＤタグ１０７内の情報を読み取り、その結果を演算処理回路３０６に送る。

一方、トレイ１０８が載皿台１０６に載せられることによって起歪体１０４が歪むと、歪ゲージ駆動部３０５の制御によって、その歪の変化量が歪ゲージ１０９で形成されるブリッジ回路により電圧出力として検出され、演算処理回路３０６に送られる。

その後、演算処理回路３０６は、歪ゲージ駆動部３０５で読み取られた歪の量を、載皿台１０６に収容された測定対象物の重量に変換して算出し、アンテナ制御部３０４で読み取られたＲＦＩＤタグ１０７の情報のうち単位重量あたりの金額を抽出し、これらから測定対象物の金額を算出する。算出した結果の金額は、アンテナ制御部３０４の制御によって、第２配線部２０２、アンテナ駆動部３０３、アンテナコイル３０２を経由して、ＲＦＩＤタグ回路３０１内の記憶部に記録される。

本実施の形態の電子測定装置を、食堂の自動精算ＰＯＳに適用すれば精算システムの自動化が図れる。

すなわち、本実施の形態のトレイ１０８に食堂の料理皿を用い、量り売りされる料理を収容する料理皿の底面には、量り売りされる料理の単価を記憶させたＲＦＩＤを装着しておく。食堂利用者が好みの料理を選んでトレイ１０８にその料理を摂り、それを本実施の形態の電子計測装置に載せる。これによって、上記したように、ＲＦＩＤ１０７から読み取った料理の単価に基づいて、量り売り料金に対応する価格データをＲＦＩＤタグ１０７内の記憶部に書き込む。

この操作が終了すると、食堂利用者はこのトレイを、ＲＦＩＤタグを採用した自動精算ＰＯＳにセットする。

一般に自動精算ＰＯＳは、それぞれ異なる価格が設定されたＲＦＩＤタグが装着されたトレイが用意されており、それらのトレイには対応する価格に応じた料理が収容され、食堂利用者は好みの料理を選べば、自動精算ＰＯＳは、料理の重量とは関係なく、各トレイに装着されたＲＦＩＤタグ内の金額を加算して食堂利用者が選んだ料理の合計金額が即座に計算され、個人カードなどで決済が行われる。

このような自動精算ＰＯＳに、予め、量り売りの価格データを読み取るプログラムを設定しておく。すなわち、ＲＦＩＤタグのデータとして、例えば、上記のようなトレイ毎のデータとは異なる量り売りによるデータの区別をつけておけば、量り売りのデータが記憶されたＲＦＩＤタグを装着したトレイに対しては、重量によって演算された量り売りの金額が自動精算ＰＯＳで読み取られる。

したがって、自動精算ＰＯＳは、一般のトレイから読み取った金額と量り売りによるトレイから読み取った金額とを加算して、食堂利用者が選んだ料理の合計金額を、量り売りによる料理も含めて計算し、量り売りの計算のための人員を用意することなく、個人カードなどにより決済される。

以上説明してきたように、本実施の形態によれば、載皿台１０６とアンテナ１１０とを一体にすることにより、アンテナコイル３０２がＲＦＩＤタグ１０７に対して近くに設置され、また載皿台１０６の変移によってアンテナコイル３０２とＲＦＩＤタグ１０７の位置が変化しないので、ＲＦＩＤタグ１０７の読み取り感度が向上する。また、アンテナコイル３０２からの信号出力用の第２配線部２０２を起歪体１０４と一体にすることにより、装置の大型化を防止できる。したがって、物理的に配線を取り出すことなく、重量測定の不安定さが無い。

なお、本実施の形態では、支持部材配線部１１１を、載皿台支持部材１０５の内部に形成した空間部に固定した例を説明したが、本発明はこれに限らず、載皿台支持部材１０５の外周に固定するような形態であっても、同様の効が得られる。外周に固定する場合は、支持部材配線部１１１とフレキシブル配線基板１１３の結合は、起歪体１０４の外部で行うことができ、より構造が簡単になる。

本発明は、装置の小型化を図り、ＲＦＩＤタグを読み取るための配線部が重量測定に影響しないので測定精度が向上し、電子タグが装着された容器に収容された食料などの対象物の重量を測定する電子計測装置に有用である。

本発明の一実施の形態における電子計測装置の構成を模式的に示した断面図 本発明の一実施の形態における電子計測装置の要部斜視図 本発明の一実施の形態における電子計計測装置の起歪体を示す拡大斜視図 本発明の一実施の形態における電子計計測装置の電気回路図

符号の説明

１０１ 装置本体部
１０２ 固定基部
１０３ 起歪体固定部
１０４ 起歪体
１０５ 載皿台支持部材
１０６ 載皿台
１０７ ＲＦＩＤタグ
１０８ トレイ
１０９ 歪ゲージ
１１０ アンテナ
１１１ 支持部材配線部
１１２，１１４ コネクタ
１１３ フレキシブル配線基板
１１５ ケーブル
１１６ ＣＰＵ基板
２０１ 第１配線部
２０２ 第２配線部
３０１ ＲＦＩＤタグ回路
３０２ アンテナコイル
３０３ アンテナ駆動部
３０４ アンテナ制御部
３０５ 歪ゲージ駆動部
３０６ 演算処理回路

Claims (2)

1. 電子タグと通信するアンテナ部を備えた載皿台部と、前記載皿台部にかかる重量に関する信号を発生する歪測定素子部を有する起歪体部と、前記歪測定素子部からの信号を処理する演算処理部と、前記アンテナ部と前記演算処理部とを接続する配線部とを備え、前記配線部を前記起歪体部に設けたことを特徴とする電子計測装置。
2. 前記配線部と前記歪測定素子部への配線とを同一の柔軟配線部材に形成したことを特徴とする請求項１に記載の電子計測装置。

Images