JP2009251699A - Icタグを用いた書庫管理システム及びこれに用いられるファイル管理箱 - Google Patents

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Abstract

【課題】金属製ロッカー内の棚に並べられたファイル管理箱に重なって収納されたファイルに貼付されたICタグを漏れなく読み出すことを可能にする。
【解決手段】ICタグTAGが貼付されたファイルを内部に収納して棚に載置されるファイル管理箱BXと、前記ファイル管理箱に設けられた誘導アンテナ1と、前記棚に設置された棚アンテナ2と、前記棚アンテナに接続され、前記誘導アンテナを経由して前記ファイルの前記ICタグと通信を行うリーダライタ3と、前記リーダライタと通信を行い、前記ICタグの情報を収集することで前記書庫内に存在するファイルを管理するサーバ5とを備える。
【選択図】 図1

Description

この発明は、ファイルに貼付されたICタグの読み書きを行うことでファイルを管理するための書庫管理システム及びこれに用いられるファイル管理箱に関する。
商品管理・在庫管理・流通管理などの分野においてICタグが広く用いられている。これは、ID情報が埋め込まれたIC(集積回路)を含み、電磁界や電波などを用いた近距離の非接触通信によってICと情報をやりとりするものである。RFID(Radio Frequency IDentificationの略)と呼ばれることもある。また、タグ同士を接近させて読み取りできるタイプがある。
ICタグを用いた管理システムとして、下記特許文献1〜6に記載されたものがある。
特開2002−83369号公報「商品管理システム」 棚に設置された管理装置が無線電磁波を発することにより商品に取り付けられたICタグの情報を読み取り、その情報を表示する。情報とは商品の賞味期限、製造年月日などの鮮度情報や価格情報である。 特開2006−222582号公報「三軸タグアンテナ及び物品管理システム」 ベルトコンベアーを流れる物品に備え付けられたRFタグチップと固定した位置に配置したリーダーライターの間で管理情報のやりとりを行うことによりRFタグチップより情報を読み取ったり、書き込んだりする。 特開2007−96940号公報 カゴ車等に取り付けられたRFIDタグの情報をゲートに取り付けられたリーダーライターが読み取ることによりカゴ車等の出入りの管理を行う。RFIDタグのアンテナ位置によりリーダーライターが情報を読み取れないことがあるが、特許文献3記載の発明ではカゴ車等に誘導アンテナを複数設けることによりリーダーライターがRFIDタグの情報を読み取れるようにする。カゴ車等は鉄枠によりできている。 特開2007−115219号公報 収納部に収納された複数枚のファイルそれぞれにICタグが貼られ、収納部が置かれた部分がリーダライタとなっており、そこから電波を放射して、複数枚のファイルのICタグの情報を読み取る。予め定められたファイルの数(収納数)に達すると放射を停止する。予め定められた収納数に達しない場合は、その足りない数をカウントする。 特開2007−65991号公報 ファイル管理箱の縦方向と横方向に無線タグを、ファイル管理箱の底と背面を覆うようにスキャナ台が置かれている。このスキャナ台の下部分と横部分にアンテナが設置されている。ファイル管理箱に収納されたシート状の物品に取り付けられたタグ情報をスキャナ台の2方向に取り付けられたアンテナが、ファイル管理箱に2方向に取り付けられた無線タグを介して読み取ることができる。 特開2007−4678号公報 棚部分とそれに対して垂直に書籍等を置かれた状態で、棚部分にあるアンテナが本等にあるタグ情報を棚の裏面真空部分に設置されたアンテナを介して読み取る。
ファイルに貼付されたICタグの読み書きを行うことでファイルを管理するためには、全てのICタグを確実に読み書きする必要がある。しかし、多数のファイルが重なってファイル管理箱に収納された状態で、それぞれのファイルに貼られたICタグの情報を外部から読み出すことは困難である。例えば、一般的な900mmのファイル棚に6個程度のファイルボックスが並び、それぞれにファイルが多数詰め込まれる(実際にはこのような使い方がなされる)と、多数のICタグが密着することになり、それら全てのタグを読むことは至難である。一部のICタグを読み出すことができても、全部のICタグを読み出すことはできず漏れが生じてしまう。一般に、多数重なった状態のICタグの全部を漏れなく読み出すのは困難である。アンテナの近くのICタグは読めても、アンテナから離れるにつれて読めない可能性が高くなるためである。リーダライタを使ってICタグの情報の読み書きを行うためには、最適な場所に複数のアンテナを設置しなければならなかった。
特許文献1、特許文献3及び特許文献6には、多数重なった状態のICタグの全部を漏れなく読み出すことについての記載はない。
特許文献2記載の発明は、三方向(X軸、Y軸、Z軸)にループアンテナを設置し、このループアンテナを介してRFタグとリーダライタが管理情報の読み書きを行うものである。ループアンテナが三方向から磁界を誘導することによりRFタグの位置に関わらずRFタグから管理情報が読み取れるが、多数重なった状態のICタグの全部を漏れなく読み出すことはできない。
特許文献4は、重なったICタグの情報を読み出すことの開示があるが、多数重なった状態のICタグの全部を漏れなく読み出すことについての記載はない。
特許文献5記載の発明は、ファイル管理箱の底と背面にアンテナを設置することでICタグを読み書きするものであるが、多数重なった状態のICタグの全部を漏れなく読み出すことは困難である。特に、ファイル管理箱が多数並べられた場合にはICタグの全部を漏れなく読み出すことは困難である。
この発明は、多数のファイルが重なってファイル管理箱に収納された状態で、それぞれのファイルに貼られたICタグの情報を全部漏れなく読み出すことができる、ICタグを用いた書庫管理システム及びこれに用いられるファイル管理箱を提供することを目的とする。
この発明は、ICタグの貼付されたファイルを複数収納可能な箱状のファイル管理箱であって、
前記ファイルを収納するための略直方体状の箱体と、ループ状の導体を含む誘導アンテナを備え
前記ループ状の導体は、一方の端を含む第1部分と、他の端を含む第2部分と、前記第1部分と前記第2部分に挟まれる第3部分とに区分され、前記第1部分及び前記第2部分は、それぞれ、前記第3部分に対して略直角に折り曲げられ、前記第1部分及び前記第2部分は、それぞれ互いに対向するように前記箱体の側面に配置され、前記第3部分は、前記箱体の底面に配置されており、
前記第1部分及び前記第2部分は、それぞれ、前記箱体に収納されたファイルのICタグと通信を行うものであり、前記第3部分は、前記箱体が載置される棚に設置された棚アンテナと通信を行うものである、ものである。
前記ループ状の導体を前記箱体に配置した状態において前記第2部分で発生する磁界の方向が前記第1部分で発生する磁界の方向と一致するように、前記第2部分と前記第3部分の接続箇所において、前記導体を交差させるとよい。
前記第1部分において、前記導体によりさらにループを形成するようにしてもよい。
前記ループ状の導体が形成される基板を備え、
前記基板は略コの字型に折り曲げられており、その底面は前記箱体の底面と同じか大きく、前記略コの字型の開口部分が前記箱体に嵌り込むようにしてもよい。
前記ループ状の導体が、少なくとも1箇所で切断されており、切断された箇所に共振周波数を調整するためのコンデンサを接続してもよい。
前記第1部分及び/又は前記第2部分の外側には、導体からなる遮蔽部材及び/又は磁性体からなる遮蔽部材を設けるようにしてもよい。
この発明は、内部に棚が設けられた書庫と、ICタグが貼付されたファイルを内部に収納して前記棚に載置されるファイル管理箱と、前記棚に設置された棚アンテナと、前記棚アンテナに接続され、前記ファイルの前記ICタグと通信を行うリーダライタと、前記リーダライタと通信を行い、前記ICタグの情報を収集することで前記書庫内に存在するファイルを管理するサーバと、を備えるICタグを用いた書庫管理システムであって、
前記ファイル管理箱は、前記ファイルを収納するための略直方体状の箱体と、ループ状の導体を含む誘導アンテナを備え
前記ループ状の導体は、一方の端を含む第1部分と、他の端を含む第2部分と、前記第1部分と前記第2部分に挟まれる第3部分とに区分され、前記第1部分及び前記第2部分は、それぞれ、前記第3部分に対して略直角に折り曲げられ、前記第1部分及び前記第2部分は、それぞれ互いに対向するように前記箱体の側面に配置され、前記第3部分は、前記箱体の底面に配置されており、
前記第1部分及び前記第2部分は、それぞれ、前記箱体に収納されたファイルのICタグと通信を行うものであり、前記第3部分は、前記箱体が載置される棚に設置された棚アンテナと通信を行うものであり、
前記リーダライタは、前記誘導アンテナを経由して前記ファイルの前記ICタグと通信を行う、ものである。
図1は、発明の実施の形態に係る、ICタグを用いた書庫管理システムの全体のブロック図である。当該システムは、金属製ロッカーやセキュリティ機能をもったロッカーに使用できる棚アンテナとICタグおよび誘導アンテナを含む。
図1において、1はファイル管理箱の両側に取り付けられる誘導アンテナ、2は金属製のロッカーの棚に設置された棚アンテナ、3はICタグTAGのリーダライタである。リーダライタ3は、例えば、金属性のロッカーの内部に設けられている。4はネットワーク(LAN)、5は、誘導アンテナ1と棚アンテナ2を経由して読み書きしたICタグTAGのデータに基づき、ロッカー内のファイルの管理を行うサーバである。また、15、17は、隣接するファイル管理箱BX同士で信号が干渉しないようにするための遮蔽板である。BXはファイル管理箱の箱体、TAGはファイルに貼付されたICタグ(図3参照)である。なお、ファイル管理箱は、ファイルを収納する箱体BXとこれに取り付けられた誘導アンテナ1とを備えるものであるが、図1においては、符号BXは箱体を示す。以下の説明において、誤解のおそれがないときは、符号BXをファイル管理箱に使用することもある。
図1のシステムにおいて、棚アンテナ2は誘導アンテナ1と通信を行う(正確には箱体BXの底面に位置する誘導アンテナ1の部分と通信を行う)。ICタグTAGも誘導アンテナ1と通信を行う(正確には箱体BXの側面に位置する誘導アンテナ1の部分と通信を行う)。すなわち、ICタグTAGと棚アンテナ2は、誘導アンテナ1を中継して通信を行っている。これらの通信は非接触であり、誘導アンテナ1自体は電源や信号用の配線を必要としない。したがって、誘導アンテナ1は箱体BXに着脱自在で、ロッカーへのファイル管理箱の収納と取り出しも自在であり、非常に使い易い。
発明の実施の形態に係るシステムは、金属製のロッカーに収納される複数枚収納されるファイルの持ち出し状況(いつ、どのファイルが持ち出され、戻されたか)を、ファイル単位でコンピューターを用いて管理するためのものである。
図2(a)は発明の実施の形態に係るロッカーの正面斜視図、同図(b)は同図(a)のA−A矢視断面図を示す。これらの図において、TBは棚(棚板)、RKはロッカーを示す。これらの図からわかるように、棚アンテナ2は、棚TBに取り付けられた水平ループアンテナである。棚アンテナ2が発生する磁界は、棚TBに対して垂直である。棚アンテナ2と誘導アンテナ1の位置関係は、箱体BKを棚TBに載置したときに、上下方向に重なるようになっている。すなわち、図2(b)の点線で示すように、箱体BKを棚TBに載置した状態において、棚アンテナ2が発生する磁界は、誘導アンテナ1の底面の部分を貫くようになっている。
図3は、発明の実施の形態に係るファイル管理箱、すなわちICタグを用いた書庫管理システムに用いられるファイル管理箱の説明図である。同図(a)は正面図、同図(b)は右側面図、同図(c)は底面図、同図(d)はB−B矢視断面図、同図(e)はファイル管理箱の箱体BKに収納されるファイルFLの斜視図である。
図3からわかるように、誘導アンテナ1はコの字型をしており、その開口で箱体BXに嵌り込むようになっている。したがって、誘導アンテナ1を着脱自在に構成することは容易である。ファイルFLは通常の紙ファイルなどであり、その側面にICタグTAGが貼付されている。
図3(d)を参照すれば理解できるように、ICタグTAGと誘導アンテナ1の側面の部分(後述の第1部分と第2部分)はほぼ平行であり、したがって磁界を通じて誘導アンテナ1からICタグTAGへ給電できるとともに、両者は通信を行うことができる。これに対し、ICタグTAGと誘導アンテナ1の底面の部分(後述の第3部分)あるいは棚アンテナ2のなす角度はほぼ直角であり、棚アンテナ2の磁束はICタグTAGを貫くことがなく、これによる給電及び通信は困難である。
これにより、誘導アンテナ1は無給電で、電磁誘導作用により磁界の向きを変え、垂直に置かれたICタグTAGの情報を効率よく読み込むものである。誘導アンテナ1は、その底面部で水平ループアンテナである棚アンテナ2から磁界を誘導し、その側面部で垂直に置かれたICタグTAGの情報を読み込めるようにしている。したがって、発明の実施の形態では、図1に示したように、ファイルFLのICタグTAGと棚アンテナ2は、誘導アンテナ1を介して通信を行うことで、ファイルFLに貼付されたICタグのデータの読み取り及び書き込みを行う。
図2及び図3(d)から理解できるように、ファイルFLのICタグTAGと棚アンテナ2の位置関係は互いに垂直なので通信を行うことができない。したがって、棚アンテナ2だけでは、複数枚重なってファイル管理箱に収納されたファイルFL(実際は非常に多数のファイルが収納されている)のICタグTAGの情報を、ロッカー内に取り付けられたリーダライタ3で読み取ったり、書き込んだりすることが困難である。しかし、発明の実施の形態では、誘導アンテナ1を介して通信を行うことで、ファイルFLに貼付されたICタグTAGのデータの読み取り及び書き込みを行うことができるようになった。
図4は、発明の実施の形態に係る誘導アンテナ1を斜め上から見た図である。図5(a)は誘導アンテナ1の正面図、同図(b)は同右側面図、同図(c)は誘導アンテナ1の展開図(コの字型の誘導アンテナ1、特に導体12を含む基板11を平面上に広げたときの平面図)である。同図(d)は誘導アンテナ1の他の展開図である。
図6は誘導アンテナ1の動作説明図である。同図(a)は最も簡単な単ループの誘導アンテナ1の展開図、同図(b)はその上面図(コの字型をその開口から見た図、言い換えれば棚TBの垂直上方から誘導アンテナ1を見た図)、同図(c)は単ループの一部(第2部分)の配線をクロスした誘導アンテナ1の展開図、同図(d)はその上面図である。
なお、図6における中黒○印と×○印は電流の流れる方向を示す記号である。前者は紙面に垂直な電線を紙面上方(読者側)に向かって電流が流れることを意味し、後者はその反対側に電流が流れることを意味する。
図4乃至図6を参照して、発明の実施の形態に係る誘導アンテナについて説明する。
1は、ループ状の導体12を含む誘導アンテナである。導体12は、その端を含む第1部分LP1と、他の端を含む第2部分LP2と、第1部分LP1と第2部分LP2に挟まれる第3部分LP3とに区分される。第1部分LP1及び第2部分LP2は、それぞれ、第3部分LP3と略直角に折り曲げられることで、コの字型を形成している。このため、第1部分LP1及び第2部分LP2は互いに対向するように配置される。第3部分LP3は箱体BXの底面に沿って配置されることとなる。
当該コの字型の開口が箱体BKに嵌り込むことで、第1部分LP1及び第2部分LP2は、それぞれ、箱体BXの側面に沿って配置されるようになる。
第1部分LP1及び第2部分LP2は、それぞれ、箱体BXに収納されたファイルFLのICタグTAGと通信を行い、第3部分LP3は、箱体BXが載置される棚TBに設置された棚アンテナ2と通信を行う。
ループ状の導体12を前記箱体に取り付けた状態において、第2部分LP2で発生する磁界の方向が、第1部分LP1で発生する磁界の方向と一致するように、第2部分LP2と第3部分LP3の接続箇所(図5(c)の符号D)において、導体12が交差(クロス)している。このため、第1部分LP1と第2部分LP2では電流の流れる向きが反対になるが、このことと第1部分LP1及び第2部分LP2が第3部分LP3と略直角に折り曲げられていることと相俟って、両者が発生する磁界の方向が一致するようになる(図6及びその説明参照)。
図5(c)の例では、第1部分LPにおいて、導体12によりさらにひとつのループが形成されている。なお、ループの交差箇所(図5(c)の符号C)では、導体12同士の短絡の防止がなされている。
11は、ループ状の導体12が形成される基板である。図4においては、基板11が2つ積層されている(二重構造になっている)が、これは必須ではない。図5は単層の基板11を示す。
ループ状の導体12が、少なくとも1箇所で切断されており(図4等の例では第1部分LP1の上端近傍)、切断された箇所に、共振周波数を最適に調整するためのコンデンサ14が接続されている。
第1部分LP1及び/又は第2部分LP2の外側には、導体からなる遮蔽板17及び/又は磁性体からなる遮蔽板15が設けられている。遮蔽板15,17は、棚TBにファイル管理箱が複数置かれたとき、それらの誘導アンテナ1同士が干渉しないようにするためのものである。磁性体として、磁性シートを使用することができる。
16は、遮蔽板15と17の間に空間を設けるためのスペーサ(絶縁体)である。
なお、図5(d)に示すように、第3部分LP3において、導体12によりさらにひとつのループを形成するようにしてもよい。図示しないが、第2部分LP2においてもループを追加するようにしてもよい。
なお、誘導アンテナ1の導体12のパターンは、図6(a)に示すようなものでもよい。同図は最も単純なものであり、第1部分LP1〜第3部分LP3の全体においてひとつのループが形成されている。符号Iは電流の流れる方向の例示である。同図のパターンでも、第1部分LP1と第2部分LP2でICタグTAGと通信し、第3部分で棚アンテナ2と通信することは可能で、一定の作用効果を奏することができる。しかし、第1部分LP1及び第2部分LP2は、それぞれ、第3部分LP3と略直角に折り曲げられているので、図6(a)のパターンでは、第1部分LP1と第2部分LP2を流れる電流は、図6(b)に示すように互いに反対になり、それらの発生する磁界Hが互いに打ち消し合うことになる。
そのため、誘導アンテナ1の導体12のパターンは、図6(c)に示すように、第2部分LP2と第3部分LP3の間(第1部分LP1と第3部分LP3の間でもよい)において、クロスさせるとよい。このようにすると、第1部分LP1と第2部分LP2を流れる電流は、図6(d)に示すように同じ方向になり、それらの発生する磁界Hが互いに強めあうようになる。
誘導アンテナ1の導体12のパターンは、図5(c)(あるいは同図(d))であることが好ましいが、図6(c)でも構わない。磁界Hの相殺の影響があまりないのであれば、図6(a)のものも使用可能である。
発明の実施の形態によれば、ファイルを収納するための箱体にループ状の導体を含む誘導アンテナに設けるとともに、両端に位置する第1部分及び前記第2部分を、それぞれ、底面に位置する第3部分と直角に折り曲げ、前記第1部分及び前記第2部分を互いに対向するように配置することで、前記第1部分及び前記第2部分は、それぞれ、前記箱体に収納されたファイルのICタグと通信を行うことができ、かつ、前記第3部分は、前記箱体が載置される棚に設置された棚アンテナと通信を行うことができる。したがって、棚アンテナが誘導アンテナを介して通信を行うことで、ファイルに貼付されたICタグのデータの読み取り及び書き込みを行うことができるようになった。
ファイルのICタグと棚アンテナの位置関係が垂直になる場合、誘導アンテナがないと棚アンテナはICタグと通信できない。これに対し、発明の実施の形態に係る誘導アンテナを備えることで、多数重なってファイル管理箱に収納されたファイルのそれぞれのICタグの情報を、棚に設置された棚アンテナを介して、ロッカー内に取り付けられたリーダライタで読み取ったり、書き込んだりすることができるようになったのである。
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
発明の実施の形態に係る、ICタグを用いた書庫管理システムの全体のブロック図である。 図2(a)は発明の実施の形態に係るロッカーの正面斜視図、同図(b)は同図(a)のA−A矢視断面図を示す。 発明の実施の形態に係るファイル管理箱及びこれに収納されるファイルの説明図である。 発明の実施の形態に係る誘導アンテナの斜視図である。 図5(a)は発明の実施の形態に係る誘導アンテナの正面図、同図(b)は同右側面図、同図(c)は誘導アンテナ1の展開図、同図(d)は誘導アンテナの他の展開図である。 発明の実施の形態に係る誘導アンテナの動作説明図である。
符号の説明
1 誘導アンテナ
2 棚アンテナ
3 リーダライタ
4 通信回線
5 サーバ
11 基板
12 導体
14 可変又は固定コンデンサ
15 遮蔽板
16 スペーサ(絶縁体)
17 遮蔽板
BX 箱体
FL ファイル
LP1 第1部分
LP2 第2部分
LP3 第3部分
TAG ICタグ
RK ロッカー(書庫)
TB 棚

Claims (7)

  1. ICタグの貼付されたファイルを複数収納可能な箱状のファイル管理箱であって、
    前記ファイルを収納するための略直方体状の箱体と、ループ状の導体を含む誘導アンテナを備え
    前記ループ状の導体は、一方の端を含む第1部分と、他の端を含む第2部分と、前記第1部分と前記第2部分に挟まれる第3部分とに区分され、前記第1部分及び前記第2部分は、それぞれ、前記第3部分に対して略直角に折り曲げられ、前記第1部分及び前記第2部分は、それぞれ互いに対向するように前記箱体の側面に配置され、前記第3部分は、前記箱体の底面に配置されており、
    前記第1部分及び前記第2部分は、それぞれ、前記箱体に収納されたファイルのICタグと通信を行うものであり、前記第3部分は、前記箱体が載置される棚に設置された棚アンテナと通信を行うものである、ことを特徴とするファイル管理箱。
  2. 前記ループ状の導体を前記箱体に配置した状態において前記第2部分で発生する磁界の方向が前記第1部分で発生する磁界の方向と一致するように、前記第2部分と前記第3部分の接続箇所において、前記導体が交差していることを特徴とする請求項1記載のファイル管理箱。
  3. 前記第1部分において、前記導体によりさらにループが形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のファイル管理箱。
  4. 前記ループ状の導体が形成される基板を備え、
    前記基板は略コの字型に折り曲げられており、その底面は前記箱体の底面と同じか大きく、前記略コの字型の開口部分が前記箱体に嵌り込むようになっていることを特徴とする請求項1乃至請求項3いずれかに記載のファイル管理箱。
  5. 前記ループ状の導体が、少なくとも1箇所で切断されており、切断された箇所に共振周波数を調整するためのコンデンサが接続されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4いずれかに記載のファイル管理箱。
  6. 前記第1部分及び/又は前記第2部分の外側には、導体からなる遮蔽部材及び/又は磁性体からなる遮蔽部材が設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項5いずれかに記載のファイル管理箱。
  7. 内部に棚が設けられた書庫と、ICタグが貼付されたファイルを内部に収納して前記棚に載置されるファイル管理箱と、前記棚に設置された棚アンテナと、前記棚アンテナに接続され、前記ファイルの前記ICタグと通信を行うリーダライタと、前記リーダライタと通信を行い、前記ICタグの情報を収集することで前記書庫内に存在するファイルを管理するサーバと、を備えるICタグを用いた書庫管理システムであって、
    前記ファイル管理箱は、前記ファイルを収納するための略直方体状の箱体と、ループ状の導体を含む誘導アンテナを備え
    前記ループ状の導体は、一方の端を含む第1部分と、他の端を含む第2部分と、前記第1部分と前記第2部分に挟まれる第3部分とに区分され、前記第1部分及び前記第2部分は、それぞれ、前記第3部分に対して略直角に折り曲げられ、前記第1部分及び前記第2部分は、それぞれ互いに対向するように前記箱体の側面に配置され、前記第3部分は、前記箱体の底面に配置されており、
    前記第1部分及び前記第2部分は、それぞれ、前記箱体に収納されたファイルのICタグと通信を行うものであり、前記第3部分は、前記箱体が載置される棚に設置された棚アンテナと通信を行うものであり、
    前記リーダライタは、前記誘導アンテナを経由して前記ファイルの前記ICタグと通信を行う、ことを特徴とするICタグを用いた書庫管理システム。
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