JP2008052682A - タグユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】アンテナの設置箇所を一箇所とすることができるのでアンテナの数を最小限にして、装置コストの低減を図ると共に、リーダライタとの交信を常に正確に行なうことができるタグユニットを提供する。
【解決手段】浮きタグ37は、図示しないアンテナを介して、電力用搬送波の受信と所定の変復調方式に基づくデータの授受を非接触にて行うRFタグ(非接触情報記録媒体)200と、RFタグ200を取り付けた円板状の浮き部材30と、浮き部材30の下部適所に取り付けられ、懸垂棒31の先端に取り付けられた錘32と、を備えて構成されている。また、タグユニット36は、密閉状態にした液体38中に浮きタグ37を浮遊させる密閉容器33により構成されている。
【選択図】図3
【解決手段】浮きタグ37は、図示しないアンテナを介して、電力用搬送波の受信と所定の変復調方式に基づくデータの授受を非接触にて行うRFタグ(非接触情報記録媒体)200と、RFタグ200を取り付けた円板状の浮き部材30と、浮き部材30の下部適所に取り付けられ、懸垂棒31の先端に取り付けられた錘32と、を備えて構成されている。また、タグユニット36は、密閉状態にした液体38中に浮きタグ37を浮遊させる密閉容器33により構成されている。
【選択図】図3
Description
本発明は、タグユニットに関し、さらに詳しくは、非接触情報記録媒体の向きが常に鉛直方向に自動的に向くようにしたタグユニットの構成技術に関するものである。
近年、ICカードと呼ばれる情報記録媒体が、市場に広く出回っている。ICカードとは、クレジットカード、銀行カード、ポイントカード等のカード状あるいはシート状の形状を備え、カード内、或いはカード上にICが組み込まれている読み書き可能な記録媒体を総称した名称である。特に、非接触型ICカードは、例えば、鉄道等の交通機関の駅構内への入退場時に使用される定期券、プリペイドカードとして多く使用されている。また、非接触型ICカードの一種として、構造的には非接触型ICカードと全く同様であり、且つ識別番号及び履歴情報等に関する管理情報を記録したRFタグ(Radio Frequency tag)があり、このRFタグの一種として郵便物あるいは荷物等を分類管理するために使用される非接触型RFタグ(以下、単にRFタグと記す)が知られている。
従来例えばRFタグを取り付けた荷物を、ベルトコンベアにより搬送しながらリーダライタにより管理情報を読み書きする場合、リーダライタのアンテナが決まった位置に固定されているときは、ベルトコンベアによる搬送開始前に荷物に取り付けられたRFタグの位置を確認してRFタグがリーダライタのアンテナ側に向くように、人手により予め荷物の向きを設定する必要があった。また、このような煩雑な事前操作を行わずに管理情報を読み書きすることを可能ならしめようとする場合には、RFタグに対する情報の読み書きに最も適すると予想される他の方向にもリーダライタのアンテナを複数設置する必要があった。
このような問題を解決するために、特許文献1の従来技術には、移動する応答器(ICカード)に対して複数の質問器が同一信号を無線通信する質問器システムであって、複数の質問器をアンテナの通信可能領域を重複させて設けて通信可能領域を拡大し、各質問器のアンテナによる送受信を同期させることにより、質問器に他の質問器からの送信信号が受信されるといった干渉を防止する質問器システムについて開示されている。
特開2003−283367公報
しかしながら、特許文献1に開示されている従来技術や、ベルトコンベアにより搬送しながらリーダライタにより管理情報を読み書きする従来方法にあっては、複数のアンテナを各方向に設置しなければならず、アンテナの設置個数の増大によるコスト増、広い設置スペースの確保という問題の他に、RFタグを取り付けた物品を全てのアンテナの位置まで必ず搬送しなければならないために搬送距離が長大化するといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、RFタグを取り付けた浮き部材の下部適所に錘を取り付けて浮きタグを構成し、この浮きタグを液体を密閉した容器内に浮遊させてタグユニットを構成した場合、密閉容器の向きに関係なくRFタグの向きを一定とすることにより、アンテナの設置箇所を一箇所とすることができるのでアンテナの数を最小限にして、装置コストの低減を図ると共に、リーダライタとの交信を常に正確に行なうことができるタグユニットを提供することを目的とする。
本発明はかかる課題を解決するために、請求項1は、電力用搬送波の受信と所定の変復調方式に基づくデータの授受を非接触にて行うアンテナを有した非接触情報記録媒体、該非接触情報記録媒体を支持した浮き部材、及び該浮き部材の適所に取り付けられた錘を有する浮きタグと、封入した液体中に前記浮きタグを浮遊させる密閉容器と、を備え、前記浮きタグは、前記液体中において、前記非接触情報記録媒体を構成するアンテナ面が該密閉容器の向きとは無関係に常に鉛直方向を向くように構成されていることを特徴とする。
非接触情報記録媒体とリーダライタ間でデータの授受を行なうためには、非接触情報記録媒体に備えられたアンテナと直交するように磁束が交差することが望ましい。しかし、非接触情報記録媒体の向きは物品の向きに左右されてしまい、一方向から磁束を放射した場合、必ずしもアンテナと直交するように磁束が交差するとは限らない。そのため、従来ではリーダライタのアンテナを3軸方向に設置して、非接触情報記録媒体がどのような向きに配置されても、3軸の何れかのアンテナによりデータの授受を行なえるようにしていた。そのため、アンテナの設備コストが高くなり、更に、アンテナを切り替えるための装置も必要であった。そこで本発明では、リーダライタのアンテナを1箇所に配置し、非接触情報記録媒体のアンテナが物品の向きに無関係に常に鉛直方向に向くようにして、そのアンテナと直交するように磁束を交差させるものである。これにより、アンテナの数が1つで済み、且つ物品の向きを配慮することなく非接触情報記録媒体と確実にデータの交信を行うことができる。
請求項2は、前記非接触情報記録媒体を構成するアンテナ面は、前記浮き部材の支持面と平行に取り付けられていることを特徴とする。
アンテナ面を浮き部材の支持面と平行に取り付けられている場合、浮き部材の支持面は常に鉛直方向に向くため、アンテナ面も必ず鉛直方向に向くようになる。これにより、鉛直方向と直交する方向から磁束を放射すれば、必ずアンテナと磁束が直交するように交差することができる。
アンテナ面を浮き部材の支持面と平行に取り付けられている場合、浮き部材の支持面は常に鉛直方向に向くため、アンテナ面も必ず鉛直方向に向くようになる。これにより、鉛直方向と直交する方向から磁束を放射すれば、必ずアンテナと磁束が直交するように交差することができる。
請求項3は、電力用搬送波の受信と所定の変復調方式に基づくデータの授受を非接触にて行うアンテナを有した非接触情報記録媒体、該非接触情報記録媒体を支持した浮き部材、該浮き部材の適所に取り付けられた錘、及び該浮き部材の端部適所に取り付けられた磁石を有する浮きタグと、封入した液体中に前記浮きタグを浮遊させる密閉容器と、を備え、前記非接触情報記録媒体を構成するアンテナ面は、前記浮き部材の支持面と直交して取り付けられ、前記浮きタグは、前記液体中において、前記非接触情報記録媒体を構成するアンテナ面が該密閉容器の向きとは無関係に常に鉛直方向を向くように構成されていることを特徴とする。
本発明は、浮き部材の端部適所に磁石を取り付け、浮き部材の支持面に対してアンテナ面が直交するように非接触情報記録媒体を取り付けたものである。このようにすることにより、Y軸(水平線)又はZ軸(鉛直線)方向からの磁束とアンテナ面が直交するように交差することができる。
本発明は、浮き部材の端部適所に磁石を取り付け、浮き部材の支持面に対してアンテナ面が直交するように非接触情報記録媒体を取り付けたものである。このようにすることにより、Y軸(水平線)又はZ軸(鉛直線)方向からの磁束とアンテナ面が直交するように交差することができる。
請求項4は、前記浮きタグは、前記密閉容器外から放射された磁束により、前記磁石が吸引される方向に該浮きタグの軸を中心に回転して停止することを特徴とする。
浮き部材の支持面に対してアンテナ面が直交するように非接触情報記録媒体を取り付けた場合、浮き部材が軸を中心に回転した場合、必ずしもY軸又はZ軸方向からの磁束とアンテナ面が直交する方向に停止するとは限らない。そこで本発明では、必ず一方向に停止させるために、外部に異なる極性の磁石を配置して、浮き部材に取り付けた磁石と吸引させるようにして停止させるものである。これにより、浮き部材が鉛直方向に向くと共に、浮き部材の軸を中心に必ず同じ方向に回転して停止させて、Y軸(水平線)又はZ軸(鉛直線)方向からの磁束とアンテナ面を直交させることができる。
浮き部材の支持面に対してアンテナ面が直交するように非接触情報記録媒体を取り付けた場合、浮き部材が軸を中心に回転した場合、必ずしもY軸又はZ軸方向からの磁束とアンテナ面が直交する方向に停止するとは限らない。そこで本発明では、必ず一方向に停止させるために、外部に異なる極性の磁石を配置して、浮き部材に取り付けた磁石と吸引させるようにして停止させるものである。これにより、浮き部材が鉛直方向に向くと共に、浮き部材の軸を中心に必ず同じ方向に回転して停止させて、Y軸(水平線)又はZ軸(鉛直線)方向からの磁束とアンテナ面を直交させることができる。
請求項5は、前記非接触情報記録媒体を少なくとも2つ備え、各非接触情報記録媒体を構成する各アンテナ面は前記浮き部材の支持面と直交して取り付けられ、且つ、互いに直交するように取り付けられていることを特徴とする。
物品が金属により構成されている場合、磁束の向きが一方向の場合、その金属により磁束が乱されて良好に交信ができない場合がある。そこで本発明では、少なくとも2軸方向に非接触情報記録媒体を備え、金属の物品がどのように配置されても、何れかの磁束によりアンテナ面と直交して交差させるものである。これにより、金属性の物品がどのような向きに配置されても、必ず何れかの磁束によりアンテナ面と直交して交差させることができる。
物品が金属により構成されている場合、磁束の向きが一方向の場合、その金属により磁束が乱されて良好に交信ができない場合がある。そこで本発明では、少なくとも2軸方向に非接触情報記録媒体を備え、金属の物品がどのように配置されても、何れかの磁束によりアンテナ面と直交して交差させるものである。これにより、金属性の物品がどのような向きに配置されても、必ず何れかの磁束によりアンテナ面と直交して交差させることができる。
請求項6は、前記非接触情報記録媒体は、前記錘と反対方向の前記浮き部材の支持面に取り付けられていることを特徴とする。
錘は浮き部材の支持面に対して必ず下になる。従って、浮き部材の支持面は平坦な面であるため本発明では、この面に非接触情報記録媒体を取り付けるものである。これにより、錘に邪魔されずに非接触情報記録媒体を自由に配置することができる。
錘は浮き部材の支持面に対して必ず下になる。従って、浮き部材の支持面は平坦な面であるため本発明では、この面に非接触情報記録媒体を取り付けるものである。これにより、錘に邪魔されずに非接触情報記録媒体を自由に配置することができる。
請求項7は、前記浮きタグは、前記浮き部材の端部が前記密閉容器に接触した際に、該密閉容器と前記非接触情報記録媒体との間に所定の距離が生じるように構成されていることを特徴とする。
密閉容器が金属製の物品に密着した場合、非接触情報記録媒体と金属の距離が最も近くなる。そして、その距離が余り近づきすぎると、金属の影響を受けて磁束が乱される虞がある。そこで本発明では、浮き部材が密閉容器の内壁に接触しても金属製の物品と所定の距離が生じるように構成して、金属の影響を最小限にするものである。これにより、金属と非接触情報記録媒体との間に必ず所定の距離が生じるので、金属により磁束が乱される弊害を防止することができる。
密閉容器が金属製の物品に密着した場合、非接触情報記録媒体と金属の距離が最も近くなる。そして、その距離が余り近づきすぎると、金属の影響を受けて磁束が乱される虞がある。そこで本発明では、浮き部材が密閉容器の内壁に接触しても金属製の物品と所定の距離が生じるように構成して、金属の影響を最小限にするものである。これにより、金属と非接触情報記録媒体との間に必ず所定の距離が生じるので、金属により磁束が乱される弊害を防止することができる。
請求項8は、前記非接触情報記録媒体は、前記錘と同一方向の前記浮き部材の支持面に取り付けられていることを特徴とする。
錘は浮き部材の支持面に対して必ず下になる。即ち、重心は浮き部材の必ず下になるので、この面に非接触情報記録媒体を取り付けた方がバランス的に安定する。そこで本発明では、錘と同一方向の浮き部材の支持面に非接触情報記録媒体を取り付けることにより、浮きタグの安定性を増加することができ、且つ錘の重量を軽くすることができる。
錘は浮き部材の支持面に対して必ず下になる。即ち、重心は浮き部材の必ず下になるので、この面に非接触情報記録媒体を取り付けた方がバランス的に安定する。そこで本発明では、錘と同一方向の浮き部材の支持面に非接触情報記録媒体を取り付けることにより、浮きタグの安定性を増加することができ、且つ錘の重量を軽くすることができる。
請求項9は、前記浮きタグの比重は、前記液体の比重より大きくなるように前記浮き部材の浮力と前記錘の重量が決定されることを特徴とする。
浮きタグは液体中に浮遊し、且つ周囲の密閉容器の内壁と接触しない位置が最も好ましい。そのように浮遊させるためには、浮きタグ全体の比重が液体の比重より若干大きい必要がある。そこで本発明では、浮き部材の浮力と錘の重量により構成される浮きタグの比重が、液体の比重より大きくなるようにするものである。これにより、浮きタグを常に液体中に浮遊させておくことができる。
浮きタグは液体中に浮遊し、且つ周囲の密閉容器の内壁と接触しない位置が最も好ましい。そのように浮遊させるためには、浮きタグ全体の比重が液体の比重より若干大きい必要がある。そこで本発明では、浮き部材の浮力と錘の重量により構成される浮きタグの比重が、液体の比重より大きくなるようにするものである。これにより、浮きタグを常に液体中に浮遊させておくことができる。
請求項10は、前記密閉容器の形状は、球形であることを特徴とする。
浮きタグは密閉容器内を自由に浮遊することが重要である。しかも、密閉容器の向きにより動きが左右されないことが重要である。その意味では、密閉容器の形状は球形が理想的である。これにより、浮きタグは密閉容器内を自由に浮遊することができ、球形とすることで応力により密閉容器が破損しない強度を確保することができる。
浮きタグは密閉容器内を自由に浮遊することが重要である。しかも、密閉容器の向きにより動きが左右されないことが重要である。その意味では、密閉容器の形状は球形が理想的である。これにより、浮きタグは密閉容器内を自由に浮遊することができ、球形とすることで応力により密閉容器が破損しない強度を確保することができる。
本発明によれば、電力用搬送波の受信と所定の変復調方式に基づくデータの授受を非接触にて行うアンテナを有した非接触情報記録媒体と非接触情報記録媒体を支持した浮き部材と浮き部材の適所に取り付けられた錘とを有する浮きタグと、封入した液体中に浮きタグを浮遊させる密閉容器と、を備え、浮きタグは、液体中において、非接触情報記録媒体を構成するアンテナ面が密閉容器の向きとは無関係に常に鉛直方向を向くように構成されているので、アンテナの数が1つで済み、且つ物品の向きを配慮することなく非接触情報記録媒体と確実にデータの交信を行うことができる。
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
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、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アンテナ9とを備えて構成されている。
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、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アンテナ9とを備えて構成されている。
次に、本構成によるリーダライタ100の動作を説明する前に、ICカード(RFタグ)(非接触情報記録媒体)の構成を先に説明しておく。図2は、ICカード(RFタグ)の構成を示すブロック図である。このICカード(RFタグ)200は、リーダライタ100からの電力用搬送波によりデータの授受をするアンテナ20と、書き込みコマンド読み出しコマンドを生成する送受信回路21と、アンテナ20からの電力用搬送波を受け、それを整流して直流電力に変換する電力生成回路22と、制御用ファームウェアとデータの記憶を司るメモリ装置23と、制御回路26からの送信コマンドに搬送波を乗せて変調する変調器24と、送受信回路21からの搬送波データから2値化データに変換する検波器25と、ICカード(RFタグ)200の全体の動作を制御する制御回路26から構成されている。
次に、図1と図2を併せて参照してそれぞれ単独の動作について説明する。リーダライタ100は、図示しない電源が入れられると制御装置2のイニシャル動作後、メモリ装置3に記憶されたプログラムに従い動作を開始する。まず、初期化が行われる。次に、制御装置2は、ICカード(RFタグ)200に供給する電力供給用信号と、ポーリング信号を交互に電力増幅器7から送信する。その信号は、アンテナ9から電磁波として外部に放射される。次に、ICカード(RFタグ)200がリーダライタ100に近接すると、アンテナ20が電力供給用信号を受信し、電力生成回路22によりその搬送波を整流して直流電力に変換して、RFタグ内の全ての回路に供給する。電力を供給されて制御回路26が駆動すると、メモリ装置23に格納されたプログラムに従って、制御を開始する。
次に、制御回路26は、まず送受信回路21からコマンドを検波器25で復調して2値化信号に変換し、そのコマンドを解析する。その結果自分が呼び出されていることを認識すると、レスポンスを変調器24により変調して送受信回路21を介してアンテナ20から送信する。このレスポンスをリーダライタ100がアンテナ9で受信して、検波復調器8で2値化コードに変換し、制御回路2により解析してICカード(RFタグ)200が規格に合致したICカード(RFタグ)であると認識する。それにより、以後リーダライタ100とICカード(RFタグ)200の間でポーリングが行われる。
図3は本発明の第1の実施形態に係るタグユニットの構成を示す図である。図3(a)は浮きタグの構成図、図3(b)はタグユニットの構成図である。図3(a)に示す浮きタグ37は、図示しないアンテナを介して、電力用搬送波の受信と所定の変復調方式に基づくデータの授受を非接触にて行うRFタグ(非接触情報記録媒体)200と、RFタグ200を取り付けた円板状の浮き部材30と、浮き部材30の下部適所に取り付けられ、懸垂棒31の先端に取り付けられた錘32と、を備えて構成されている。また、図3(b)に示すタグユニット36は、密閉状態にした液体38中に浮きタグ37を浮遊させる密閉容器33により構成されている。そして、浮きタグ37は液体38中に浮遊するように比重が決定されている。即ち、錘32が密閉容器33の内壁面に接触しないように液体38中を浮遊するように浮きタグ37の比重が決定されている。具体的には液体38が水の場合は、浮きタグ37の比重Hは、H>1となるように、浮き部材30の浮力と錘32の重量が決定される。また、密閉容器33には、タグユニット36を物品に取り付けるための取り付け部材34を設けるようにしても良い。
即ち、RFタグ200と図示しないリーダライタ間でデータの授受を行なうためには、RFタグ200に備えられたアンテナと直交するように磁束が交差することが望ましい。しかし、RFタグ200の向きは物品の向きに左右されてしまい、一方向から磁束を放射した場合、必ずしもアンテナと直交するように磁束が交差するとは限らない。そのため、従来ではリーダライタのアンテナを3軸方向に設置して、RFタグ200がどのような向きに配置されても、3軸の何れかのアンテナによりデータの授受を行なえるようにしていた。そのため、アンテナの設備コストが高くなり、更に、アンテナを切り替えるための装置も必要であった。そこで本実施形態では、リーダライタのアンテナを1箇所に配置し、RFタグ200のアンテナが物品の向きに無関係に常に鉛直方向に向くようにして、そのアンテナと直交するように磁束を交差させるものである。これにより、アンテナの数が1つで済み、且つ物品の向きを配慮することなくRFタグ200と確実にデータの交信を行うことができる。そしてアンテナ面を浮き部材30の支持面と平行に取り付けることにより、浮き部材30の支持面は常に鉛直方向に向くため、アンテナ面も必ず鉛直方向に向くようになる。これにより、鉛直方向と直交する方向から磁束を放射すれば、必ずアンテナと磁束が直交するように交差することができる。
図4はタグユニットを物品に取り付けた場合に、物品との位置関係の態様を示す図である。尚、図4ではリーダライタから放射された磁束が下から上に放射された場合について説明する。図4(a)は物品の側面にタグユニットが懸垂された図であり、物品41の側面にタグユニット36が並行に懸垂されている。この場合、浮きタグ37は錘32を下にして浮遊するため、磁束40に対してRFタグ200が直交する位置関係となり、最も磁気結合が強力な位置関係となる。
図4(b)は物品の下面にタグユニットが懸垂された図であり、物品41の下面にタグユニット36が垂直に懸垂されている。この場合も、浮きタグ37は錘32を下にして浮遊するため、磁束40に対してRFタグ200が直交する位置関係となり、最も磁気結合が強力な位置関係となる。
図4(b)は物品の下面にタグユニットが懸垂された図であり、物品41の下面にタグユニット36が垂直に懸垂されている。この場合も、浮きタグ37は錘32を下にして浮遊するため、磁束40に対してRFタグ200が直交する位置関係となり、最も磁気結合が強力な位置関係となる。
図4(c)は物品の上面にタグユニットが載置された図であり、物品41の上面にタグユニット36が乗っている状態である。この場合も、浮きタグ37は錘32を下にして浮遊するため、磁束40に対してRFタグ200が直交する位置関係となり、最も磁気結合が強力な位置関係となる。但し、物品41が金属で構成されている場合は、その影響により磁束40が弱められる可能性がある。
図4(d)は斜めになった物品の下面にタグユニットが懸垂された図であり、物品41の下面にタグユニット36が斜めに懸垂されている。この場合も、浮きタグ37は錘32を下にして浮遊するため、磁束40に対してRFタグ200が直交する位置関係となり、最も磁気結合が強力な位置関係となる。但し、物品41が金属で構成されている場合は、図4(c)ほど影響は強くないが、磁束40が若干弱められる可能性がある。
図4(d)は斜めになった物品の下面にタグユニットが懸垂された図であり、物品41の下面にタグユニット36が斜めに懸垂されている。この場合も、浮きタグ37は錘32を下にして浮遊するため、磁束40に対してRFタグ200が直交する位置関係となり、最も磁気結合が強力な位置関係となる。但し、物品41が金属で構成されている場合は、図4(c)ほど影響は強くないが、磁束40が若干弱められる可能性がある。
図5は本発明の第2の実施形態に係るタグユニットの構成を示す図である。同じ構成要素には図3と同じ参照番号を付して説明する。図5(a)は浮きタグの構成図、図5(b)はタグユニットの構成図である。この浮きタグ54は、RFタグ200を取り付けた円板状の浮き部材30と、浮き部材30の下部適所に取り付けられ、懸垂棒31の先端に取り付けられた錘32と、を備えて構成されている。また、図5(b)に示すタグユニット55は、密閉状態にした液体38中に浮きタグ54を浮遊させる密閉容器33により構成されている。そして、浮きタグ54は液体38中に浮遊するように比重が決定されている。即ち、錘32が密閉容器33の内壁面に接触しないように液体38中を浮遊するように浮きタグ54の比重が決定されている。具体的には液体38が水の場合は、浮きタグ54の比重Hは、H>1となるように、浮き部材30の浮力と錘32の重量が決定される。
また、密閉容器33には、タグユニット55を物品に取り付けるための取り付け部材34を設けるようにしても良い。そしてRFタグ200を構成するアンテナ面は、浮き部材30の支持面と直交して取り付けられ、浮きタグ54は、液体38中において、RFタグ200を構成するアンテナ面が密閉容器33の向きとは無関係に常に鉛直方向を向くように構成されている。更に、周囲に配置されたリーダライタ100に磁石43を備えることにより、浮きタグ54は、リーダライタ100から放射された磁界44により、磁石42が吸引される方向に浮きタグ54の軸を中心に回転して停止する構成である。
即ち、本実施形態では、浮き部材30の端部適所に磁石42を取り付け、浮き部材30の支持面に対してアンテナ面が直交するようにRFタグ200を取り付けたものである。このようにすることにより、Y軸(水平線)又はZ軸(鉛直線)方向からの磁束とアンテナ面が直交するように交差することができる。
即ち、本実施形態では、浮き部材30の端部適所に磁石42を取り付け、浮き部材30の支持面に対してアンテナ面が直交するようにRFタグ200を取り付けたものである。このようにすることにより、Y軸(水平線)又はZ軸(鉛直線)方向からの磁束とアンテナ面が直交するように交差することができる。
また、浮き部材30の支持面に対してアンテナ面が直交するようにRFタグ200を取り付けた場合、浮き部材30が軸を中心に回転した場合、必ずしもY軸又はZ軸方向からの磁束とアンテナ面が直交する方向に停止するとは限らない。そこで本実施形態では、必ず一方向に停止させるために、リーダライタ100に異なる極性の磁石43を配置して、浮き部材30に取り付けた磁石42と吸引させるようにして停止させるものである。これにより、浮き部材30が鉛直方向に向くと共に、浮き部材30の軸を中心に必ず同じ方向に回転して停止させて、Y軸又はZ軸方向からの磁束とアンテナ面を直交させることができる。
図6は図5の浮きタグ54が外部の磁石により定位置に停止する様子を説明する図である。同じ構成要素には図5と同じ参照番号を付して説明する。図6(a)では磁束40に対してRFタグ200が直交しない向きにある。またリーダライタ100には極性が異なる磁石43が備えられ、そこから磁界44が放射されている。その磁界44は磁石42に到達し、図6(b)のように矢印の方向にモーメントが発生して浮きタグ54の軸を中心に矢印の方向に浮き部材を回転させる。そして磁石42と磁石43が最も接近した位置で停止する。これにより、磁束40とRFタグ200が直交するようになる。
図7は本発明の第3の実施形態に係るタグユニットの構成を示す図である。同じ構成要素には図5と同じ参照番号を付して説明する。図7(a)は浮きタグの構成図、図7(b)はタグユニットの構成図である。この浮きタグ53は、RFタグ200a、200b、200cを備え、各RFタグ200b、200cを構成する各アンテナ面は浮き部材30の支持面と直交して取り付けられ、且つ、互いに直交するように取り付けられている。また、RFタグ200aを構成するアンテナ面を浮き部材30の支持面と平行に取り付ける。また、図7(b)に示すタグユニット56は、密閉状態にした液体38中に浮きタグ53を浮遊させる密閉容器33により構成されている。そして、浮きタグ53は液体38中に浮遊するように比重が決定されている。即ち、錘32が密閉容器33の内壁面に接触しないように液体38中を浮遊するように浮きタグ53の比重が決定されている。具体的には液体38が水の場合は、浮きタグ53の比重Hは、H>1となるように、浮き部材30の浮力と錘32の重量が決定される。
また、密閉容器33には、タグユニット56を物品に取り付けるための取り付け部材34を設けるようにしても良い。そして各RFタグ200b、200cを構成するアンテナ面は、浮き部材30の支持面と直交して取り付けられ且つ、互いに直交するように取り付けられている。また、RFタグ200aを構成するアンテナ面を浮き部材30の支持面と平行に取り付ける。浮きタグ53は、液体38中において、RFタグ200aを構成するアンテナ面が密閉容器33の向きとは無関係に常に鉛直方向を向くように構成されている。更に、周囲に配置されたリーダライタ100bに磁石43を備えることにより、浮きタグ53は、リーダライタ100bから放射された磁界44により、磁石42が吸引される方向に浮きタグ53の軸を中心に回転して停止する構成である。
即ち、物品が金属により構成されている場合、磁束の向きが一方向の場合、その金属により磁束が乱されて良好に交信ができない場合がある。そこで本実施形態では、3軸方向にRFタグ200a、200b、200cを備え、金属の物品がどのように配置されても、何れかの磁束40a、40b、40cによりアンテナ面と直交して交差させるものである。これにより、金属性の物品がどのような向きに配置されても、必ず何れかの磁束によりアンテナ面と直交して交差させることができる。
図8はタグユニットを物品に取り付けた場合に、物品との位置関係の態様を示す図である。尚、図8ではリーダライタから放射された磁束が3軸から放射された場合について説明する。図8(a)は物品の側面にタグユニットが懸垂された図であり、物品41の側面にタグユニット56が並行に懸垂されている。この場合、浮きタグ53は錘32を下にして浮遊するため、磁束40aに対してRFタグ200aが直交する位置関係となり、最も磁気結合が強力な位置関係となる。
図8(b)は物品の下面にタグユニットが懸垂された図であり、物品41の下面にタグユニット56が垂直に懸垂されている。この場合も、浮きタグ53は錘32を下にして浮遊するため、磁束40bに対してRFタグ200bが直交する位置関係となり、磁束40cに対してRFタグ200cが直交する位置関係となり、最も磁気結合が強力な位置関係となる。
図8(b)は物品の下面にタグユニットが懸垂された図であり、物品41の下面にタグユニット56が垂直に懸垂されている。この場合も、浮きタグ53は錘32を下にして浮遊するため、磁束40bに対してRFタグ200bが直交する位置関係となり、磁束40cに対してRFタグ200cが直交する位置関係となり、最も磁気結合が強力な位置関係となる。
図8(c)は物品の上面にタグユニットが載置された図であり、物品41の上面にタグユニット56が乗っている状態である。この場合も、浮きタグ53は錘32を下にして浮遊するため、磁束40bに対してRFタグ200bが直交する位置関係となり、磁束40cに対してRFタグ200cが直交する位置関係となり、最も磁気結合が強力な位置関係となる。
図8(d)は斜めになった物品の下面にタグユニットが懸垂された図であり、物品41の下面にタグユニット56が斜めに懸垂されている。この場合も、浮きタグ53は錘32を下にして浮遊するため、磁束40cに対してRFタグ200cが直交する位置関係となり、最も磁気結合が強力な位置関係となる。
図8(d)は斜めになった物品の下面にタグユニットが懸垂された図であり、物品41の下面にタグユニット56が斜めに懸垂されている。この場合も、浮きタグ53は錘32を下にして浮遊するため、磁束40cに対してRFタグ200cが直交する位置関係となり、最も磁気結合が強力な位置関係となる。
図9は本発明の第4の実施形態に係る浮きタグの構成を示す図である。同じ構成要素には図3、5、7と同じ参照番号を付して説明する。図9(A)は斜視図、(B)は側面図である。これらの浮きタグ37a、54a、53aは、各RFタグ200が、錘32と同一方向の浮き部材30の支持面に取り付けられている点が共通している。即ち、錘32は浮き部材30の支持面に対して必ず下になる。即ち、重心は浮き部材30の必ず下になるので、この面にRFタグ200を取り付けた方がバランス的に安定する。そこで本実施形態では、錘32と同一方向の浮き部材30の支持面にRFタグ200を取り付けることにより、浮きタグ37a、54a、53aの安定性を増加することができ、且つ錘32の重量を軽くすることができる。
以上で説明した密閉容器の形状は、球形であることが好ましい。即ち、浮きタグ30は密閉容器33内を自由に浮遊することが重要である。しかも、密閉容器33の向きにより動きが左右されないことが重要である。その意味では、密閉容器33の形状は球形が理想的である。これにより、浮きタグ30は密閉容器33内を自由に浮遊することができる。また、球形とすることで応力により密閉容器が破損しない強度を確保することができる。
30 浮き部材、31 懸垂棒、32錘、33 密閉容器、34 取り付け部材、36 タグユニット、37 浮きタグ、38 液体、41 物品、42 磁石、100 リーダライタ、200 RFタグ
Claims (10)
- 電力用搬送波の受信と所定の変復調方式に基づくデータの授受を非接触にて行うアンテナを有した非接触情報記録媒体、該非接触情報記録媒体を支持した浮き部材、及び該浮き部材の適所に取り付けられた錘を有する浮きタグと、封入した液体中に前記浮きタグを浮遊させる密閉容器と、を備え、
前記浮きタグは、前記液体中において、前記非接触情報記録媒体を構成するアンテナ面が該密閉容器の向きとは無関係に常に鉛直方向を向くように構成されていることを特徴とするタグユニット。 - 前記非接触情報記録媒体を構成するアンテナ面は、前記浮き部材の支持面と平行に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載のタグユニット。
- 電力用搬送波の受信と所定の変復調方式に基づくデータの授受を非接触にて行うアンテナを有した非接触情報記録媒体、該非接触情報記録媒体を支持した浮き部材、該浮き部材の適所に取り付けられた錘、及び該浮き部材の端部適所に取り付けられた磁石を有する浮きタグと、封入した液体中に前記浮きタグを浮遊させる密閉容器と、を備え、
前記非接触情報記録媒体を構成するアンテナ面は、前記浮き部材の支持面と直交して取り付けられ、前記浮きタグは、前記液体中において、前記非接触情報記録媒体を構成するアンテナ面が該密閉容器の向きとは無関係に常に鉛直方向を向くように構成されていることを特徴とするタグユニット。 - 前記浮きタグは、前記密閉容器外から放射された磁束により、前記磁石が吸引される方向に該浮きタグの軸を中心に回転して停止することを特徴とする請求項3に記載のタグユニット。
- 前記非接触情報記録媒体を少なくとも2つ備え、各非接触情報記録媒体を構成する各アンテナ面は前記浮き部材の支持面と直交して取り付けられ、且つ、互いに直交するように取り付けられていることを特徴とする請求項3又は4に記載のタグユニット。
- 前記非接触情報記録媒体は、前記錘と反対方向の前記浮き部材の支持面に取り付けられていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載のタグユニット。
- 前記浮きタグは、前記浮き部材の端部が前記密閉容器に接触した際に、該密閉容器と前記非接触情報記録媒体との間に所定の距離が生じるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載のタグユニット。
- 前記非接触情報記録媒体は、前記錘と同一方向の前記浮き部材の支持面に取り付けられていることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載のタグユニット。
- 前記浮きタグの比重は、前記液体の比重より大きくなるように前記浮き部材の浮力と前記錘の重量が決定されることを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載のタグユニット。
- 前記密閉容器の形状は、球形であることを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載のタグユニット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006231412A JP2008052682A (ja) | 2006-08-28 | 2006-08-28 | タグユニット |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012173126A (ja) * | 2011-02-21 | 2012-09-10 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | トレーサー |
-
2006
- 2006-08-28 JP JP2006231412A patent/JP2008052682A/ja active Pending
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