JP2010258846A - Rfid reader/writer antenna apparatus, and antenna adjusting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、RFID(Radio Frequency Identification)タグとRFIDリーダライタ間で通信を行うためにRFIDリーダライタに接続される、RFIDリーダライタ用アンテナ装置、及びその調整を行うためのアンテナ調整装置に関する。 The present invention relates to an RFID reader / writer antenna device connected to an RFID reader / writer for communication between an RFID (Radio Frequency Identification) tag and an RFID reader / writer, and an antenna adjusting device for adjusting the RFID reader / writer.
物流センタや工場での物品管理などに、無線方式で通信可能なRFIDタグが利用される事例が多くなっている。特に、電池を内蔵しないことから低価格化が期待できるパッシブタグは、UHF(Ultra-High Frequency)帯を利用することで最大10m程度の通信距離を確保できるため、従来にも増して利用範囲が拡大していくものと見られている。 In many cases, RFID tags that can communicate wirelessly are used for goods management at distribution centers and factories. In particular, passive tags that can be expected to lower the price because they do not have a built-in battery can secure a maximum communication distance of about 10 meters by using the UHF (Ultra-High Frequency) band, and therefore have a wider range of use than before. It is expected to expand.
ところで、従来物品管理などに利用されているRFIDシステムの多くは、RFIDタグからの信号を受信するためのアンテナが取り付けられたゲートを、物品の移動経路の途中に設置し、物品がゲートを通過するときにRFIDタグとの通信を行う、ゲート方式を採用している。 By the way, in many RFID systems conventionally used for article management etc., a gate with an antenna for receiving a signal from an RFID tag is installed in the middle of the movement path of the article, and the article passes through the gate. In this case, a gate method is employed in which communication with the RFID tag is performed.
しかしながら、RFIDタグからの信号が指向性を有するなどの理由で、単一のゲートだけを用いた場合には、RFIDタグの姿勢によっては、ゲートアンテナのすぐ近くを通過したときでも通信が行えず、物品が識別不能となってしまうという問題があった。特に、パッシブタグは、アンテナから照射される電磁波のエネルギーによって駆動され、出力も微弱であるため、ある程度指向性を持たせないと通信距離を伸ばすことが難しく、この問題が発生し易い特性を有している。 However, if only a single gate is used because the signal from the RFID tag has directivity, communication may not be possible even if it passes close to the gate antenna, depending on the attitude of the RFID tag. There was a problem that the article could not be identified. In particular, passive tags are driven by the energy of electromagnetic waves radiated from an antenna and have a weak output. Therefore, it is difficult to extend the communication distance unless directivity is provided to some extent, and this problem is likely to occur. is doing.
従来技術として、特許文献1には、アンテナをゲートの両側だけではなく上下にも設置することで、遮蔽物の影響などによる通信不能の問題を回避する技術が開示されている。また、特許文献2には、ゲートの入口と出口の両側に斜めに向けたアンテナを付加することで、通信可能な領域を拡大する技術が開示されている。
As a conventional technique,
しかしながら、特許文献1に開示されている技術によっても、例えば、シート状のRFIDタグに内蔵されるアンテナ(以下、「タグアンテナ」という。)のアンテナ面が物品の搬送方向を向いたままゲートを横切った場合には、やはり通信不能となってしまう。また、特許文献2に開示されている技術によっても、同様に、タグアンテナのアンテナ面が地面に平行な状態でゲートを通過した場合には、やはり通信不能となってしまう。
However, even with the technique disclosed in
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、搬送路上を移動する物品に貼付されたRFIDタグとの通信不能の問題を解消し、RFIDタグを漏れなく識別できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, solves the problem of inability to communicate with an RFID tag attached to an article moving on a conveyance path, and can identify the RFID tag without omission. The purpose is to do so.
前記の目的を達成するために、本発明は、RFIDタグから放射される電磁波信号を受信してRFIDリーダライタに中継するRFIDリーダライタ用アンテナ装置において、物品の搬送路の上空に、前記搬送路に交叉する方向に複数組のアンテナ群を備え、それら複数組のアンテナ群によって形成される少なくとも2つの通信可能領域が互いに重なり合う部分(以下、「双通信可能領域」という。)を、前記搬送路上を搬送される物品に貼付されたRFIDタグが通過するように、前記複数組のアンテナ群間の間隔または前記通信可能領域の方向、もしくはその両者を調整する調整手段を備えた。 In order to achieve the above object, the present invention provides an antenna device for an RFID reader / writer that receives an electromagnetic wave signal radiated from an RFID tag and relays it to an RFID reader / writer. A portion (hereinafter referred to as “bi-communicable region”) in which at least two communicable areas formed by the plural antenna groups overlap each other (hereinafter referred to as “bi-communicable area”) is provided on the conveyance path. Adjusting means for adjusting the interval between the plurality of sets of antenna groups and / or the direction of the communicable region so that the RFID tag attached to the article to be conveyed passes.
また、前記複数組のアンテナ群の天井面からの高さを調整する高さ調整手段を備えた。 Moreover, the height adjustment means which adjusts the height from the ceiling surface of the said multiple groups of antenna group was provided.
また、前記複数組のアンテナ群全体を前記搬送路の上流から下流に向けて首振り動作させる首振り制御手段、または、前記搬送路の上流方向への指向性を有する第3のアンテナ群を備えた。 In addition, a swing control means for swinging the plurality of antenna groups as a whole from upstream to downstream of the transport path, or a third antenna group having directivity in the upstream direction of the transport path is provided. It was.
さらに、アンテナ調整装置に、前記アンテナ装置の直下における前記RFIDタグの通過範囲を指定するだけで、指定された前記通過範囲が前記双通信可能領域に包含されるように、前記複数組のアンテナ群間の間隔、前記通信可能領域の方向、及び前記天井面からの高さのうちの少なくとも一つを制御する制御手段を備えた。 Further, the plurality of sets of antenna groups are set so that the designated passing range is included in the dual communication possible area only by designating the passing range of the RFID tag immediately below the antenna device to the antenna adjustment device. Control means for controlling at least one of the interval between, the direction of the communicable area, and the height from the ceiling surface is provided.
本発明によれば、搬送路上を移動する物品に貼付されたRFIDタグとの通信不能の問題を解消でき、RFIDタグを漏れなく識別できるようになる。 According to the present invention, the problem of inability to communicate with an RFID tag attached to an article moving on a conveyance path can be solved, and the RFID tag can be identified without omission.
以下、本発明を実施するための2つの形態を、図面を参照しながら順に説明する。 Hereinafter, two modes for carrying out the present invention will be described in order with reference to the drawings.
<第一実施形態>
図1は、本発明の第一実施形態に係るRFIDリーダライタ用アンテナ装置(以下、「アンテナ装置」と略記。)1が搬送路に跨る形で天井面Cに設置されたときの様子を、搬送路の上流側から見た模式図であり、通信可能領域A1などは、アンテナ装置1の直下における断面の形状が図示されている。
<First embodiment>
FIG. 1 shows a state when an RFID reader / writer antenna device (hereinafter abbreviated as “antenna device”) 1 according to a first embodiment of the present invention is installed on a ceiling surface C in a form straddling a conveyance path. FIG. 5 is a schematic view seen from the upstream side of the conveyance path, and a communicable area A1 and the like have a cross-sectional shape immediately below the
図1において、不図示の搬送路は、アンテナ装置1の直下の床面F上に、図の手前から奥の方向に設けられているものとする。また、RFIDタグ(以下、「タグ」とも略記。)2が貼付された不図示の物品は、不図示の台車などに不規則に積み重ねられて搬送路上を搬送され、タグ2は、図1に例示したように、タグ通過範囲A3(破線で描かれた長方形の内部)を、様々な姿勢と高さで図の手前から奥の方向に並行移動していく。そして、アンテナ装置1は、タグ通過範囲A3を通過するこれらすべてのタグ2と漏れなく通信可能であることが要求される。
In FIG. 1, a conveyance path (not shown) is provided on the floor surface F immediately below the
アンテナ装置1は、左右2つのアンテナ群16を両端に備えた伸縮可能かつ回動可能な水平アーム12を、伸縮可能な垂直アーム13と天井固定部11とによって、天井面Cから吊り下げることができる構造となっている。垂直アーム13の代わりに伸縮可能なケーブルを用いてもよい。
In the
図1では、左右それぞれのアンテナ群16は、アンテナ取付軸14によって2つの平面アンテナ15が水平アーム12の長手方向に連結されているが、平面アンテナ15の数や連結手段はこれに限らず、隣接する2つの平面アンテナ15の通信可能領域A1(一点鎖線で描かれた台形の内部)間に隙間ができないように、それぞれの平面アンテナ15の角度が変更できるようになっていればよい。それによって、左右それぞれのアンテナ群16としてのビーム幅の調整を適切に行うことができる。
In FIG. 1, each of the left and
つまり、図1のように、各平面アンテナ15の通信可能領域A1が所定のビーム幅(例えば30度)をもつのであれば、平面アンテナ15を2つ連結することによって、アンテナ群16としてのビーム幅を所定のビーム幅のおよそ1〜2倍の範囲(例えば約30〜60度の範囲)で調整することができる。また、通信距離を伸ばすためにもっと指向性を高めたい場合には、例えば、ビーム幅15度の平面アンテナ15を4つ連結すれば、およそ15度から60度の範囲でアンテナ群16としてのビーム幅を調整することができる。
That is, as shown in FIG. 1, if the communicable area A1 of each
なお、アンテナ群16としてのビーム幅を調整するときには、始めに、最も外側(搬送路から遠い側)の平面アンテナ15を、その通信可能領域A1の外側端部がほぼ真下を向くように設定し、それを基準として順次内側の平面アンテナ15の角度を設定していくとよい。
When adjusting the beam width of the
このビーム幅の調整が可能な左右2つのアンテナ群16によって形成される通信可能領域A1同士が重なる部分(図1で斜線が施されている部分)A2は、左右双方のアンテナ群16との通信が可能な領域であるので、これを「双通信可能領域」と呼ぶ。
A portion A2 where the communicable areas A1 formed by the two left and
本実施形態に係るアンテナ装置1を設置するときには、与えられたタグ通過範囲A3(破線で描かれた長方形の内部)がこの双通信可能領域A2内に包含されるように、水平アーム12及び垂直アーム13の長さと、各平面アンテナ15の角度の調整を行う。この調整方法については後記にて詳しく説明する。
When the
次に、本実施形態に係るアンテナ装置1の首振り動作について説明する。図2は、アンテナ装置1の首振り動作を示した模式図であり、タグ2が貼付された不図示の物品は、図の左から右方向に台車などに積まれて所定以上の間隔を置いて搬送されるものとする。
Next, the swinging operation of the
アンテナ装置1は、水平アーム12を軸回りに回転させることによって、搬送される物品を自動的に追尾するようにアンテナ群16を左位置P1(図では16(P1)と標記。)から右位置P2(図では16(P2)と標記。)まで移動させる首振り運動を行う。それによって、上下の破線で示したタグ通過範囲A3内を左から右方向に平行移動するタグ2が双通信可能領域A2(斜線が施されている部分)内に入っている状態を、長時間にわたって維持する。
The
この首振り運動の制御方法としては、例えば、アンテナ群16が左位置P1にある初期状態から通信可能なタグ2の数を監視し、通信可能なタグ2の数が増えるか変化しないときにはそのままの位置を保ち、通信可能なタグ2の数が減ったらその数が増えるように、つまり、通信可能なタグ2の検出数が極大となるように右位置P2の方向にアンテナ群16を回転させる方法や、搬送路上の物品の位置を検出するための赤外線センサやイメージセンサの出力に連動してアンテナ群16を回転させる方法がある。また、ベルトコンベアなどのように一定の速度で物品が搬送される場合には、物品の到来を検知するためのスイッチを設け、物品の到来を検知した時点から所定のパターンで首振り動作をさせてもよい。逆に、首振り動作のパターンに、物品の動きを同期させてもよい。
As a control method of the swing motion, for example, the number of
次に、図3を参照してアンテナ装置1の機器構成を説明する。図3は、アンテナ装置1の機器構成と他装置との接続形態を示したブロック図である。
Next, the device configuration of the
アンテナ装置1は、タグ2との通信を行うRFIDリーダライタ3に接続され、RFIDリーダライタ3からの指令にしたがって平面アンテナ15からデータ送信用の電磁波を照射し、タグ2から送信される信号をキャッチしてRFIDリーダライタ3に中継する。このとき、各平面アンテナ15は、アンテナ切替スイッチ5によって、一定時間毎(例えば100ミリ秒毎)にサイクリックに作動するように、時分割制御が行われる。それにより、同時には1つの平面アンテナ15しか作動しないので、複数の平面アンテナ15間での電磁波の相互干渉は発生しない。
The
なお、タグ2には公知のアンチコリージョン機能を備えることが望ましく、それによって近接するタグ2から放射される電磁波間の相互干渉を回避することができるので、仮にタグ2同士が重なり合っていたとしても、それぞれのタグ2と順次通信を行うことが可能となる。
Note that it is desirable for the
また、アンテナ装置1は、各平面アンテナ15の位置や角度を調整するためのアーム長制御モータ7、8とアンテナ角制御モータ9とを備え、アンテナ調整装置4からの指令にしたがって、水平アーム12及び垂直アーム13の長さと、アンテナ取付軸14に対する平面アンテナ15の角度の制御を行う。また、アンテナ装置1はさらに、首振り制御モータ6を備え、RFIDリーダライタ3からの指令にしたがって水平アーム12を回転させる首振り動作の制御を行う。
The
続いて、図4及び図5を参照して、タグ2の姿勢の変化によってアンテナ装置1との通信が不能となる問題の原理と本発明によるその解決方法を説明する。
Next, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, the principle of the problem that communication with the
図4は、アンテナ装置1が真下を向いている状態における双通信可能領域A2を物品の搬送方向上流から見た模式図(図1を簡略化したもの)と、そのときの左アンテナ群中心及び右アンテナ群中心から見たタグ2の見え方との関係を示したものである。
FIG. 4 is a schematic diagram (simplified FIG. 1) of the dual communication possible area A2 in a state where the
また、図5は、アンテナ装置1の首振り動作に伴って移動する双通信可能領域A2の軌跡を物品搬送方向の右側から見た模式図(図2を簡略化したもの)と、そのときの左アンテナ群中心及び右アンテナ群中心から見たタグ2の見え方との関係を示したものである。
FIG. 5 is a schematic diagram (a simplified view of FIG. 2) of the trajectory of the two-communicable area A2 that moves in accordance with the swinging motion of the
図4及び図5に黒丸印で表されている左右のアンテナ群中心とは、左右それぞれのアンテナ群16によって形成されるビーム幅θの通信可能領域(図4の一点鎖線で描かれた三角形の内部)を形成する仮想的な照射点であり、各平面アンテナ15から見たタグ2の見え方は、これらアンテナ群中心から見たタグ2の見え方によって近似することができる。
The left and right antenna group centers represented by black circles in FIGS. 4 and 5 are the communicable areas of the beam width θ formed by the left and right antenna groups 16 (the triangles drawn by the one-dot chain line in FIG. 4). The appearance of the
一般に、タグ2には指向性がある。例えば、物品管理などに利用されているシート状のタグは、シート面にタグアンテナが配置されるため、シート面に対して垂直な方向に指向性をもち、シート面との角度が小さくなるほど電波が弱まり、ついにはほとんど通信不能となってしまう。
In general, the
したがって、例えば、図4のタグ2aは、右アンテナ群中心からはシート面が真横を向いて見えるので、右アンテナ群16とは通信不能となってしまう。しかし、左アンテナ群中心からはシート面がほぼ正対して見えるので、左アンテナ群16とは通信可能である。また、タグ2bは、右アンテナ群中心と左アンテナ群中心から見たシート面の角度がほぼ等しく、双方のアンテナ群16との通信が可能である。
Therefore, for example, the
ところが、タグ2cのように、シート面が物品の搬送方向に対して垂直となっているときには、図4の表の最下段に示すように、左アンテナ群中心から見ても右アンテナ群中心から見てもシート面が真横を向くので、左右いずれのアンテナ群16とも通信不能となってしまう。
However, when the sheet surface is perpendicular to the conveying direction of the article as in the
このタグ2cのように、アンテナ装置1の直下では、左右いずれのアンテナ群16とも通信不能となる場合の対策として有効なのが、前記した首振り動作である。
As in the case of the
図5において、図4の状態では左右いずれのアンテナ群16とも通信不能なタグ2cが貼付された物品が、左から右方向にそのままの姿勢で搬送され、アンテナ装置1はアンテナ群16が常にその物品の方向を向くように首振り制御されるものと仮定する。このとき、タグ2cの位置は、図5の2c−1、2c−2、2c−3の順に変化する。これを、首振り動作を行っているアンテナ装置1の左アンテナ群中心及び右アンテナ群中心から見ると、図5の表のようになる。
In FIG. 5, in the state of FIG. 4, the article with the
つまり、2c−2の位置ではいずれもシート面が真横に向いてしまう場合であっても、2c-1及び2c−3の位置ではシート面を一定以上の角度で見通すことができ、それらの位置は双通信可能領域A2に入っているので、いずれも通信が可能となる。
In other words, even when the sheet surface is oriented to the side at the
以上説明したように、第一実施形態に係るアンテナ装置1によれば、タグの姿勢に起因する通信不能の問題を解消でき、搬送路上を搬送される物品に貼付されたすべてのタグとの間で確実に通信を行うことができる。
さらに、従来のゲート方式では、搬送される物品や台車などがゲートに衝突する危険性があったり、ゲートを設置することにより設備のレイアウトに制約が生じたりするという不都合もあったが、第一実施形態に係るアンテナ装置1によれば、物品を搬送するときに障害となるゲートを床面に設置する必要がないので、これらの不都合をも解消することができる。
As described above, according to the
Furthermore, the conventional gate method has a disadvantage that a transported article, a carriage, or the like may collide with the gate, or the facility layout is restricted by the installation of the gate. According to the
次に、図6から図8を参照して、アンテナ調整装置4(図3参照)を用いたアンテナ装置1の調整方法を説明する。アンテナ調整装置4は、不図示のアンテナ調整プログラムが実行される携帯型のコンピュータであり、キーボードなどの入力部と、液晶ディスプレイなどの表示部と、モータなど外部装置を制御するための入出力インタフェースとを有する。
Next, an adjustment method of the
図6は、アンテナ調整装置4によって実行されるアンテナ調整プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。図7は、アンテナ調整用のパラメータ入力画面の表示例である。また、図8は、アンテナ調整用のパラメータと調整動作についての説明図である。 FIG. 6 is a flowchart showing a process flow of the antenna adjustment program executed by the antenna adjustment device 4. FIG. 7 is a display example of a parameter input screen for antenna adjustment. FIG. 8 is an explanatory diagram of antenna adjustment parameters and adjustment operations.
アンテナ調整プログラムが起動されると、まず始めに、ステップS1において、図7に例示したようなアンテナ調整用のパラメータ入力画面を不図示の表示部に表示させる。このパラメータ入力画面では、タグ通過範囲A3の幅w(mm)、上端の高さhu(mm)、下端の高さhl(mm)、天井の高さhc(mm)、及びビーム幅θ(度)が入力される(図8参照)。なお、ビーム幅θ(度)については、平面アンテナ15のビーム幅と連結数とに対応して定められる調整可能範囲(図7の例では「30〜90」)を表示し、その範囲内の値のみを受け付ける。
When the antenna adjustment program is started, first, in step S1, an antenna adjustment parameter input screen illustrated in FIG. 7 is displayed on a display unit (not shown). In this parameter input screen, the width w (mm) of the tag passage range A3, the height hu (mm) of the upper end, the height hl (mm) of the lower end, the height hc (mm) of the ceiling, and the beam width θ (degrees). ) Is input (see FIG. 8). For the beam width θ (degrees), an adjustable range (“30 to 90” in the example of FIG. 7) determined in accordance with the beam width and the number of connections of the
次に、ステップS2において、不図示のキーボードなどから入力されたこれら各パラメータ値を取り込み、ステップS3において、w、hu、hl及びθの値から、アンテナ群中心の高さha(mm)の値を計算する(図8参照)。 Next, in step S2, each of these parameter values input from a keyboard (not shown) is fetched. In step S3, the value of the height ha (mm) of the center of the antenna group is determined from the values of w, hu, hl, and θ. Is calculated (see FIG. 8).
次に、ステップS4において、w、ha及びhcの値から、必要となる水平アーム長と垂直アーム長とを計算し、ステップS5において、計算結果の妥当性を判定する。具体的には、求めた水平アーム長と垂直アーム長とがいずれも所定の調整可能な範囲内にあり、かつ、タグ通過範囲A3が双通信可能領域A2に含まれる、つまり、図8のdの値が平面アンテナ15の最大通信距離に対応して定められる所定値以下であれば妥当であると判定し、そうでなければ妥当ではないと判定する。
Next, in step S4, the required horizontal arm length and vertical arm length are calculated from the values of w, ha, and hc. In step S5, the validity of the calculation result is determined. Specifically, the obtained horizontal arm length and vertical arm length are both within a predetermined adjustable range, and the tag passing range A3 is included in the dual communication possible area A2, that is, d in FIG. Is determined to be appropriate if it is less than or equal to a predetermined value determined corresponding to the maximum communication distance of the
そして、計算結果が妥当ではないと判定した場合は(ステップS5でNo)、ステップS7に分岐して、不図示の表示部にパラメータ値の再入力を促すエラーメッセージを表示した後、ステップS1に戻って前記の処理を繰り返す。 If it is determined that the calculation result is not valid (No in step S5), the process branches to step S7, and an error message prompting re-input of the parameter value is displayed on the display unit (not shown), and then the process goes to step S1. Return and repeat the above process.
また、計算結果が妥当であると判定した場合は(ステップS5でYes)、ステップS6に進んで、不図示の入出力インタフェースを介して図3の各制御モータ7、8、9を制御することによって、水平アーム長、垂直アーム長及び各アンテナ角の調整を実行し、処理を終了する。
If it is determined that the calculation result is valid (Yes in step S5), the process proceeds to step S6 to control the
前記のアンテナ調整プログラムは、パラメータ入力画面にパラメータ値を入力してもらうものであったが、アンテナ調整用のツールを利用することによって、実際の搬送路上でタグ通過範囲A3の大きさを指定するようにしてもよい。 The above-described antenna adjustment program has a parameter value input on the parameter input screen. By using an antenna adjustment tool, the size of the tag passing range A3 is designated on the actual conveyance path. You may do it.
図9は、アンテナ調整用のツールであるテスト用ポールを例示したものである。また、図10は、不図示の表示部に表示される案内メッセージの例である。 FIG. 9 illustrates a test pole as a tool for antenna adjustment. FIG. 10 is an example of a guidance message displayed on a display unit (not shown).
図9(a)に示したテスト用ポール10aは、所定の位置検出用タグ2dが先端に貼付されている伸縮可能なポールである。また、図9(b)に示したスタンド式テスト用ポール10bは、伸縮可能なポールの上端に位置検出用タグ2eが貼付され、下部にもう1つの位置検出用タグ2fが上下に移動可能に取り付けられて、キャスター付きのスタンドにより床面を移動できるようになっている。 A test pole 10a shown in FIG. 9A is a telescopic pole having a predetermined position detection tag 2d attached to the tip. Further, the stand type test pole 10b shown in FIG. 9B has a position detection tag 2e attached to the upper end of the extendable pole, and another position detection tag 2f can be moved up and down. Attached and can be moved on the floor by a stand with casters.
図10(a)は、テスト用ポール10aを利用するときに表示される案内の例であり、このような案内にしたがって、人がテスト用ポール10aを支持して、順次タグ通過範囲A3の4隅の境界点に位置検出用タグ2dを配置し、アンテナ調整装置4が、平面アンテナ15の角度を変更しながら位置検出用タグ2dの読取可否を判別することによって、タグ通過範囲A3を把握することができる。
FIG. 10A shows an example of guidance displayed when the test pole 10a is used. According to such guidance, a person supports the test pole 10a and sequentially passes through the tag passage range A3-4. The position detection tag 2d is arranged at the corner boundary point, and the antenna adjustment device 4 determines whether or not the position detection tag 2d can be read while changing the angle of the
また、図10(b)は、スタンド式テスト用ポール10bを利用してタグ通過範囲A3の大きさを指定するときに表示される案内の例であり、案内にしたがって、人がタグ通過範囲A3の上端と下端との高さにそれぞれ位置検出用タグ2eと2fとを合わせて、タグ通過範囲A3の左境界線と右境界線の2箇所にテスト用ポール10bを設置し、アンテナ調整装置4が、平面アンテナ15の角度を変更しながら位置検出用タグ2eと2fとの読取可否を判別するようにしてもよい。
FIG. 10B shows an example of guidance displayed when the size of the tag passage range A3 is specified using the stand-type test pole 10b. According to the guidance, a person can follow the tag passage range A3. The position detection tags 2e and 2f are aligned with the heights of the upper end and the lower end, respectively, and test poles 10b are installed at two locations on the left boundary line and the right boundary line of the tag passage range A3. However, it may be determined whether or not the position detection tags 2e and 2f can be read while changing the angle of the
以上説明したように、本実施形態に係るアンテナ調整装置によれば、搬送される物品の大きさや搬送形態に応じてタグの通過範囲を指定するだけで、個々のアンテナ装置の設置条件に対応した調整が自動で行われるので、アンテナ装置の設置及び調整作業の能率を大きく向上させることができる。 As described above, according to the antenna adjustment device according to the present embodiment, it is possible to correspond to the installation conditions of individual antenna devices only by specifying the tag passage range according to the size of the article to be conveyed and the conveyance form. Since the adjustment is performed automatically, the efficiency of installation and adjustment work of the antenna device can be greatly improved.
<第二実施形態>
図11は、本発明の第二実施形態に係るアンテナ装置1aが搬送路に跨る形で天井面Cに設置されたときの様子を、搬送路の上流側から見た模式図、及び、物品搬送方向の右側から見た模式図である。また、図12は、第二実施形態に係るアンテナ装置1aの機器構成と他装置との接続形態を示したブロック図である。
<Second embodiment>
FIG. 11 is a schematic view of the antenna device 1a according to the second embodiment of the present invention when installed on the ceiling surface C so as to straddle the conveyance path, and an article conveyance, as viewed from the upstream side of the conveyance path. It is the schematic diagram seen from the right side of the direction. FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of the antenna device 1a according to the second embodiment and a connection form with other devices.
図11及び図12に示すように、第二実施形態に係るアンテナ装置1aは、図1〜図3に示した第一実施形態に係るアンテナ装置1における首振り動作に代わるものとして、搬送路上流方向に指向性を有する第3のアンテナ群17を備え、首振り制御モータ6の代わりに、アンテナ群取付ヒンジ19を回転させてアンテナ群17の俯角の制御を行うアンテナ群俯角制御モータ18を備えたものである。他の構成要素は、第一実施形態と同様であるので、共通する要素には同一の符号を付して説明を省略し、前記第一実施形態との差異を中心に説明する。
As shown in FIGS. 11 and 12, the antenna device 1 a according to the second embodiment is arranged on the upstream side of the conveyance path as an alternative to the swinging operation of the
アンテナ群17は、その通信可能領域A4が搬送路上流方向を向き、物品搬送方向に対する俯角γが調整可能なように、アンテナ群取付ヒンジ19によって水平アーム12aに取り付けられる。アンテナ群17を構成する平面アンテナ15aは、アンテナ群16を構成する平面アンテナ15より指向性を高め、通信可能距離を大きくする。それにより、図4のタグ2cのような姿勢で移動してくるために、図11の2c−2の位置では通信不能となる場合であっても、先に図5で説明したのと同様な原理によって、図11の2c−1の位置で、アンテナ群17を介して通信を行うことができる。なお、1つの平面アンテナ15aだけでもその通信可能領域A4が、搬送路上流において一定の俯角以下となるタグ通過範囲A3a(図11参照)を包含するのであれば、アンテナ群17は1つの平面アンテナ15aで構成してもよい。
The
以上説明した第二実施形態に係るアンテナ装置1aによれば、首振り動作を行う必要がないので、物品が頻繁にもしくは連続的に搬送される場合であっても、タグの姿勢に起因する通信不能の問題を解消でき、搬送路上を搬送される物品に貼付されたすべてのタグとの間で確実に通信を行うことができる。 According to the antenna device 1a according to the second embodiment described above, since it is not necessary to perform a swinging motion, even if an article is frequently or continuously conveyed, communication caused by the posture of the tag The problem of impossibility can be solved, and communication can be reliably performed with all the tags attached to the articles conveyed on the conveyance path.
以上で本発明を実施するための形態の説明を終えるが、本発明の実施形態はこれらに限定されるものではなく、アンテナ装置の形状や構造などは適宜変更してもよいし、アンテナ調整装置の機能をRFIDリーダライタにもたせるようにしてもよい。例えば、アンテナ装置の天井面への取付位置をレールによって調整可能としてもよいし、あるいは、左右のアンテナ群を分離して、それぞれを天井面に取り付けるようにしてもよい。搬送路の幅が広い場合などには、左右1対のアンテナ群を複数組有する構成や、左右のアンテナ群の中間にビーム幅が大きい追加のアンテナ群を加える構成にして、通信範囲を分割するようにしてもよい。 Although description of the form for implementing this invention is finished above, embodiment of this invention is not limited to these, You may change the shape of an antenna apparatus, a structure, etc. suitably, and an antenna adjustment apparatus This function may be provided to the RFID reader / writer. For example, the mounting position of the antenna device on the ceiling surface may be adjustable by rails, or the left and right antenna groups may be separated and each mounted on the ceiling surface. When the width of the transport path is wide, the communication range is divided by a configuration in which a plurality of pairs of left and right antenna groups are combined or an additional antenna group having a large beam width is added between the left and right antenna groups. You may do it.
また、RFIDタグの形状はシート状に限らないし、パッシブタグでもアクティブタグでもよい。使用するアンテナは、一定の指向性を有するものであれば平面アンテナでなくてもよい。その他の構成要素についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。 Further, the shape of the RFID tag is not limited to a sheet shape, and may be a passive tag or an active tag. The antenna to be used may not be a planar antenna as long as it has a certain directivity. Other components can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
1,1a アンテナ装置(RFIDリーダライタ用アンテナ装置)
2,2a,2b,2c,2d,2e,2f RFIDタグ
3 RFIDリーダライタ
4 アンテナ調整装置
5 アンテナ切替スイッチ
6 首振り制御モータ(首振り制御手段)
7,8 アーム長制御モータ(アーム長制御手段)
9 アンテナ角制御モータ(角度制御手段)
10a テスト用ポール
10b スタンド式テスト用ポール
11 天井固定部
12,12a 水平アーム
13 垂直アーム
14 アンテナ取付軸
15,15a 平面アンテナ(アンテナ)
16 アンテナ群
17 アンテナ群(第3のアンテナ群)
18 アンテナ群俯角制御モータ
19 アンテナ群取付ヒンジ
A1,A4 通信可能領域
A2 双通信可能領域
A3 タグ通過範囲
1,1a Antenna device (RFID reader / writer antenna device)
2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f
7, 8 Arm length control motor (arm length control means)
9 Antenna angle control motor (angle control means)
10a Test pole 10b Stand
16
18 Antenna group depression
Claims (10)
物品の搬送路の上空に、前記搬送路に交叉する方向に複数組のアンテナ群を備え、それら複数組のアンテナ群によって形成される少なくとも2つの通信可能領域が互いに重なり合う部分である双通信可能領域を、前記搬送路上を搬送される物品に貼付されたRFIDタグが通過するように、前記複数組のアンテナ群間の間隔または前記通信可能領域の方向、もしくはその両者を調整する調整手段
を備えたことを特徴とするRFIDリーダライタ用アンテナ装置。 An RFID reader / writer antenna device that receives an electromagnetic wave signal radiated from an RFID tag and relays it to an RFID reader / writer,
A dual communicable area provided with a plurality of antenna groups in a direction crossing the transport path above the article transport path, wherein at least two communicable areas formed by the plurality of antenna groups overlap each other. Adjusting means for adjusting the interval between the plurality of antenna groups and / or the direction of the communicable area so that the RFID tag attached to the article conveyed on the conveyance path passes. An antenna device for an RFID reader / writer.
前記複数組のアンテナ群が取り付けられた伸縮可能な水平アームの長さを制御するアーム長制御手段である
ことを特徴とする請求項1に記載のRFIDリーダライタ用アンテナ装置。 The adjusting means for adjusting the interval between the plurality of sets of antenna groups,
2. The RFID reader / writer antenna device according to claim 1, wherein the antenna device is an arm length control means for controlling a length of a telescopic horizontal arm to which the plurality of sets of antenna groups are attached.
前記通信可能領域の方向を調整する調整手段は、
それぞれの前記アンテナの通信可能範囲の一部が隣接する前記アンテナの通信可能範囲の一部と互いに重なるように、前記各アンテナの角度を制御する角度制御手段である
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のRFIDリーダライタ用アンテナ装置。 In the antenna group, two or more antennas having directivity are connected in the longitudinal direction of the horizontal arm,
The adjusting means for adjusting the direction of the communicable area includes:
2. The angle control means for controlling an angle of each antenna so that a part of a communicable range of each antenna overlaps a part of a communicable range of the adjacent antenna. An antenna device for an RFID reader / writer according to claim 2.
をさらに備えたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のRFIDリーダライタ用アンテナ装置。 The RFID reader / writer antenna device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a height adjusting unit that adjusts a height of the plurality of antenna groups from a ceiling surface. .
ことを特徴とする請求項4に記載のRFIDリーダライタ用アンテナ装置。 5. The RFID reader / writer antenna device according to claim 4, wherein the height adjusting means is a means for controlling a length of a telescopic vertical arm or cable that suspends the plurality of antenna groups.
をさらに備えたことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のRFIDリーダライタ用アンテナ装置。 2. The apparatus according to claim 1, further comprising a swing control unit that swings the plurality of antenna groups from upstream to downstream of the transport path so that the number of detected RFID tags is maximized. The antenna device for RFID reader / writer according to claim 5.
をさらに備えたことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のRFIDリーダライタ用アンテナ装置。 The RFID according to any one of claims 1 to 5, further comprising a third antenna group having directivity in an upstream direction of the transport path and capable of adjusting a depression angle thereof. Antenna device for reader / writer.
前記アンテナ装置の直下における前記RFIDタグの通過範囲を指定する通過範囲指定手段を備え、指定された前記通過範囲が前記双通信可能領域に包含されるように、前記複数組のアンテナ群間の間隔、前記アンテナの角度、及び前記天井面からの高さのうちの少なくとも一つを制御する制御手段
を備えたことを特徴とするアンテナ調整装置。 It is connected to the antenna device for RFID reader / writer according to any one of claims 1 to 7,
A passing range specifying means for specifying a passing range of the RFID tag immediately below the antenna device is provided, and an interval between the plurality of sets of antenna groups is included so that the specified passing range is included in the dual communication possible region. An antenna adjustment apparatus comprising: control means for controlling at least one of an angle of the antenna and a height from the ceiling surface.
ことを特徴とする請求項8に記載のアンテナ調整装置。 9. The antenna adjustment apparatus according to claim 8, wherein the passing range designating unit is an input unit that inputs a width and a height of the passing range.
ことを特徴とする請求項8に記載のアンテナ調整装置。 9. The antenna adjustment device according to claim 8, wherein the passing range specifying means is configured such that a person places predetermined RFID tags at a plurality of positions indicating boundaries of the passing range in accordance with guidance.
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