JP2015023457A - ハンディアンテナ、棚卸装置、棚卸システム及び棚卸方法 - Google Patents

ハンディアンテナ、棚卸装置、棚卸システム及び棚卸方法 Download PDF

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Abstract

【課題】薄型かつ軽量化で簡単に取り扱うことができ、しかもスタイリッシュな外観を呈するハンディアンテナ、該ハンディアンテナを備えた棚卸装置、該棚卸装置を備えた棚卸システム及び棚卸方法を提供する。【解決手段】ハンディアンテナ1は、無線通信に用いられるハンディアンテナであって、アンテナ部11と該アンテナ部11の縁に設けられた持ち手部12とを備え、アンテナ部11は、薄板状のアンテナ本体111と二つの基板部112、113とを備え、アンテナ本体111は、二つの基板部112、113の間で狭着状態に保持されていることを特徴とする。【選択図】図2

Description

本発明は、ハンディアンテナ、該ハンディアンテナを備えた棚卸装置、該棚卸装置を備えた棚卸システム及び棚卸方法に関するものである。
従来、服飾業界の店舗においては、商品(被服)は、陳列棚に重ねた状態、あるいは水平方向に延びたパイプにハンガーで横並びに吊り下げられた状態で展示されている。このように展示された商品は、商品を手に取った顧客が商品を元の位置に戻さないことが多い上に、サイズ以外は同一の商品が複数存在するなど各商品の見分けがつきにくいため、棚卸の際の商品在庫を数えるなどの管理作業が煩雑であった。
このような作業を簡単にするため、棚卸システム、例えば、RFID(Radio Frequency Identification)システムが導入されている。このRFIDシステムは、管理対象物品に付されるRFIDタグと、RFIDタグのタグデータを読み書きする棚卸装置と、棚卸装置から送信されたタグデータを蓄積するホストコンピュータとからなる。棚卸装置は、RFIDタグのICチップ内のメモリから情報を非接触で読み取るとともに、該RFIDタグのICチップ内のメモリに情報を非接触で書き込む持ち運び可能なアンテナ(以下、ハンディアンテナと称す。)と、該ハンディアンテナに読み取り及び書き込み指示を行うRFIDタグリーダーライターとからなる。このような棚卸装置として、特許文献1〜3のような棚卸装置があった。
特許文献1の棚卸装置は、略矩形のアンテナ筺体と、該アンテナ筺体に収納されるパッチアンテナとを備え、アンテナ筺体の標識部でのみRFIDタグの通信が可能であるとともに、送信出力を調整することで、例えば数メートル離れた距離に放射された電波が届くようなアンテナ利得を有するように構成されたハンディアンテナを備える。
特許文献2の棚卸装置は、略矩形のアンテナ筺体と、該アンテナ筺体に収納される複合アンテナとを備え、複合アンテナは、第一の放射素子と、第二の放射素子と、地導体と、第一の誘電体層と、第二の誘電体層とを有するハンディアンテナを備える。
特許文献3の棚卸装置は、ループアンテナからなるアンテナ本体を板状の保護ケースに収納してアンテナ頭部を構成し、これをアンテナ支持棒の一端にアンテナ角度調節器を介して連結した構造となったハンディアンテナを備える。
特開2011−66494号 特開2011−66495号 特開2004−187048号
しかしながら、従来の棚卸装置は、いずれもアンテナ本体を筺体又はケースに収納する構造であるため、ハンディアンテナの厚みが大きくなり、使用者がハンディアンテナを取り扱いにくなったり、狭小な空間にハンディアンテナを差し入れることが困難であるという問題があった。また、いずれの棚卸装置も、アンテナ本体を筺体又はケースに固定治具等で固定する構造であるため、ハンディアンテナが重くなり、使用者がハンディアンテナを取り扱う際に負担となるという問題があった。さらに、いずれの棚卸装置も、アンテナ本体を筺体又はケースに収納する構造であるため、ハンディアンテナの呈する外観が平凡であった。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであって、薄型かつ軽量化で簡単に取り扱うことができ、しかもスタイリッシュな外観を呈するハンディアンテナ、該ハンディアンテナを備えた棚卸装置、該棚卸装置を備えた棚卸システム及び棚卸方法を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、無線通信に用いられるハンディアンテナであって、前記ハンディアンテナは、アンテナ部と該アンテナ部の縁に設けられた持ち手部とを備え、前記アンテナ部は、薄板状のアンテナ本体と二つの基板部とを備え、前記アンテナ本体は、二つの前記基板部の間で狭着状態に保持されていることを特徴とする。
これによれば、アンテナ本体と基板部との間に隙間がなくなるため、アンテナ部の厚みを薄くすることができる。また、アンテナ本体を基板部に固定するための固定治具などが不要であるため、アンテナ部全体の重量を軽くすることができる。このため使用者は薄型かつ軽量のハンディアンテナを簡単に取り扱うことができ、しかも薄型のハンディアンテナはスタイリッシュな外観を呈することができる。
また、前記基板部は、透明または半透明とされるのが好ましい。これによれば、基板部に挟まれたアンテナ本体が透けて見え、ハンディアンテナがより一層スタイリッシュな外観を呈することができる。
また、前記基板部は、PET樹脂で形成されているのが好ましい。これによれば、PET樹脂が充分な強度を備えしかも安価であるため、充分な強度を備えた基板部を安価に製造することができる。
また、前記基板部は、前記持ち手部に連なる縁部において、前記持ち手部から前記アンテナ本体に向かう方向に延びる突条が形成されているのが好ましい。これによれば、アンテナ本体における持ち手部付近が構造的に補強されるため、使用時における破損を防止することができる。
また、前記アンテナ本体は、前記アンテナ部の中心より前記持ち手部に近い位置に重心を有するのが好ましい。これによれば、アンテナ本体の重心がアンテナ部の中心より持ち手部に近くなるため、ハンディアンテナを取り扱う際に手に生じるモーメントが小さくなって、ハンディアンテナを一層取り扱い易くなり、使用者の負担をさらに軽減することができる。
本発明に係る棚卸装置は、上記のハンディアンテナと、該ハンディアンテナに有線又は無線で接続され、前記ハンディアンテナに読み取り及び/又は書き込み指示を行うリーダライタ装置とを備えたことを特徴とする。これによれば、薄型かつ軽量のハンディアンテナを備えた棚卸装置を提供することができる。
本発明に係る棚卸システムは、上記の棚卸装置と、該棚卸装置のリーダライタ装置と通信可能に接続されたホストコンピュータと、商品に付されたタグとからなり、前記タグに記録されたタグデータを前記ハンディアンテナを介して前記棚卸装置のリーダライタ装置が読み取り及び/又は書き込みし、該リーダライタ装置で読み取ったタグデータを前記ホストコンピュータが蓄積することを特徴とする。これによれば、薄型かつ軽量のハンディアンテナを備えた棚卸システムを提供することができる。また、ハンディアンテナが取り扱い易いため、該棚卸システムを利用したときの作業効率が向上する。さらに、読み取ったタグデータをホストコンピュータが蓄積するため、タグデータを管理することが容易となる。
本発明に係る棚卸方法は、上記の棚卸システムに用いられる棚卸方法であって、タグに記録されたタグデータを請求項7に記載の棚卸装置のリーダライタ装置で読み取り及び/又は書き込みし、該リーダライタ装置で読み取ったタグデータをホストコンピュータが蓄積することを特徴とする。これによれば、薄型かつ軽量のハンディアンテナを用いた棚卸方法を提供することができる。また、ハンディアンテナが取り扱い易いため、棚卸システムを利用したときの作業効率が向上する。さらに、読み取ったタグデータをホストコンピュータが蓄積するため、タグデータを管理することが容易となる。
本発明によれば、アンテナ本体と基板部との間に隙間がなくなるため、アンテナ部の厚みを薄くすることができる。また、アンテナ本体を基板部に固定するための固定治具などが不要であるため、アンテナ部全体の重量を軽くすることができる。このため使用者は薄型かつ軽量のハンディアンテナを簡単に取り扱うことができ、しかも薄型のハンディアンテナはスタイリッシュな外観を呈することができる。したがって、ハンディアンテナを例えば商品の棚卸に使用した場合、ハンディアンテナが取り扱い易いため、棚卸装置や棚卸システムを利用したときの作業効率が向上する。その上、読み取ったタグデータをホストコンピュータが蓄積すると、タグデータを管理することが容易となる。
本発明に係る棚卸システムの全体構成図である。 ハンディアンテナの(a)平面図、(b)正面図である。 アンテナ部11のA−A線断面矢視図である。 アンテナ本体の(a)平面図、(b)B−B線断面矢視図、(c)部分拡大図である。 基板部の(a)C−C線断面矢視図、(b)平面図、(c)D−D線に断面断面矢視図、(d)E−E線断面矢視図である。 ハンディアンテナの使用状態を示す図である。
<棚卸システムの全体構成>
本発明に係る棚卸システム100は、ハンディアンテナ1及びハンディアンテナ1に有線又は無線で接続されたRFIDタグリーダライタ2からなる棚卸装置10と、棚卸装置10と通信可能に接続されたホストコンピュータ3と、棚卸装置10により記憶されている情報(タグデータ)の読み書きが可能なRFIDタグ4とを備える。
まず、RFIDリーダライタ2は指示信号をハンディアンテナ1に送信し、ハンディアンテナ1は、この送信された指示信号に基づいてRFIDタグ4に応答を要求する無線電波を生成する。そして、ハンディアンテナ1は、この生成された無線電波をRFIDタグ4に向けて送信する。RFIDタグ4は、該無線電波を受信し、内部に記憶されているタグデータに基づいて変調された無線電波(以下、応答電波という。)をハンディアンテナ1に向けて送信する。RFIDタグリーダライタ2は、ハンディアンテナ1からケーブルを介して伝送される応答電波をタグデータに復調する。RFIDタグリーダライタ2は、ホストコンピュータ3へ逐次にまたは蓄積されたタグデータを送る。ホストコンピュータ3は、送られたタグデータに基づいて商品の搬送搬入などの管理を行う。
<ハンディアンテナ>
次に、本発明に係るハンディアンテナの一の実施形態について図1〜図6を参照しつつ説明する。
本実施形態に係るハンディアンテナ1は、RFIDシステムに用いられるハンディアンテナであって、図2に示すように、アンテナ部11と該アンテナ部11に設けられた持ち手部12とを備える。
アンテナ部11は、薄板状のアンテナ本体111と、該アンテナ本体111を挟持する二つの基板部112、113とを備え、基板部112、113の周縁には枠114が設けられている。
アンテナ本体111は、図4に示すように、アンテナ板111aとその周縁部111cを覆う枠111bとからなる。アンテナ板111aは、厚さ3.3mm程度とされ角が落とされた正方形状の板である。枠111bは、周縁部111cの上面111dと、側面111eと、下面111fとを円弧状に高さ1.5mm程度盛り上がって覆っている。
基板部112は、図5に示すように、アンテナ本体111の片面を覆うことが可能な拡がりをもって形成されており、基板部112の先端部と基端部とを結ぶ線(図5におけるC−C線)を軸としてに線対称に延びている。また、この基板部112は、肉厚の周縁112aを有し、平面視で左右の側縁が先端部に向かうに従い細くなる形状となった下膨れの形(洋ナシ型)に形成されている。
また、基板部112は、中央部に設けられた略正方形の収容部112cと、収容部112cの周囲に設けられた当接部112bとからなる。
収容部112cは、アンテナ本体111を収容するためのものであって、当接部112bから1.7mm程度(アンテナ本体111の厚みの半分)上方にオフセットされている。また、収容部112cの周縁部112dは、図5(a)に示すように、アンテナ本体111の枠111bに沿う形状の断面円弧状に形成されている。
また、収容部112cは、その中心が基板部112全体の中心より持ち手部12側に位置するように設けられている。このため、収納部112cと基板部112の先端部との距離は、収容部112cと基板部112の持ち手12側の基端部との距離より長くなっている。これにより、収容部112cに収容されたアンテナ本体111の重心がアンテナ部11の中心より持ち手部12に近い位置になるため、使用者Uの手に加わるモーメントが小さくなり、使用者Uの負担を軽減することができる。
また、基板部112は、持ち手部12付近において長さ50mm程の突条112eが設けられている。この突条112eは、対称軸(図5におけるC−C線)上で持ち手部12から収容部112cに向かう方向に延びている。また、この突状112eは、図5(c)(d)に示すように、基板部112自体を湾曲させることにより形成されている。これによれば、アンテナ本体11における持ち手12側付近が構造的に補強されるため、使用時における破損を防止することができる。
また、基板部112は、材料として、例えば透明または半透明のPET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂などが好適に使用される。このように基板部112がPET樹脂製であるため、送受信の際電波障害が生じる虞がなく、また外観の意匠性も高くなる。
なお、基板部113は、基板部112と同一の部材であり、基板部112の上下を反転させたものであるため、同一の符号(アルファベット)を付して、その説明を省略する。
枠部114は、図2に示すように、アンテナ部11を補強するために、アンテナ部11の周縁に設けられている。枠部114は、基板部12,13の縁部112a、113aとを上下から挟み付けている。枠部114の上面及び下面には、座繰り穴114aが設けられており、この座繰り穴114aにビスが挿入されることで、枠部114がアンテナ部11に取り付けられている。これによりアンテナ部11からビスが突き出る虞がなく、被服と被服との隙間に該ハンディアンテナ1を差し入れても、被服を傷付ける虞がなくなる。
而して、アンテナ本体111は、図3に示すように、二つの基板部112、113の間で挟着状態で保持されている。具体的には、基板部112(収容部112c)の裏面とアンテナ本体111の一方の面とが面接触するともに、基板部113(収容部113c)の裏面とアンテナ本体111の他方の面とが面接触している。これにより、基板部112(収容部112c)、アンテナ本体111および基板部113(収容部113c)がこの順で互いに面接触しながら積層され、アンテナ本体111は二つの基板部112(収容部112c)、113(収容部113c)の間で挟着状態で保持された構造となる。
このような狭着状態の積層構造とすることにより、アンテナ本体111と基板部112、113との間に隙間がなくなるため、アンテナ部11全体の厚みを薄くすることができる。また、アンテナ本体111を基板部112、113に固定するための固定治具などが不要であるため、アンテナ部11全体の重量を軽くすることができる。
また、アンテナ本体111を挟着している基板部112、113の周縁部では、当接部112bの裏面と当接部113bの裏面とが互いに面接触している。このため、基板部12,13の収容部112c、113c内に収容されているアンテナ本体111の平面方向の移動が規制されている。
持ち手部12は、図2に示すように、手に持つための筒状の部材であり、一方の端面にアンテナ部11の縁11aが嵌り込む溝12aが形成されている。持ち手部12に形成された溝12aには、図2(b)に示すように、アンテナ部11が嵌め込まれ、ビス止めにより固定される。なお、突条112eの裏面と突条113eの裏面とで挟まれた空間と、筒状の持ち手部12内部の空間とには、アンテナ板111aに接続されたケーブル1aが通され、ケーブル1aは後述するリーダライタ2に接続されている。
<リーダライタ>
リーダライタ2は、図1に示すように、筺体の内部に本体部21と駆動バッテリ22とを備える。本体部21は、中央演算処理装置である制御部、ハンディアンテナ1に対して制御処理を行うアンテナ制御部、ホストコンピュータと通信を行う外部通信部、ハンディアンテナ1からの電波が正常に発信されているか否かを検出する電波検知用アンテナを有する電波検知部、駆動バッテリと接続されハンディアンテナ1に電力を供給する電源部、この電源部のON/OFFを切り替えるための電源スイッチ、および各種のプログラムやデータを記憶する記憶部により構成されている。駆動バッテリ22は、本体部21へ駆動電力を供給するためのもので、一次電池および二次電池が適用できる。リーダライタ2の筺体は、ショルダバッグ23に収納されており、リーダライタ2は、使用の際に、図6に示すようにハンディアンテナ1の使用者Uの肩から下げられる。
<ホストコンピュータ>
ホストコンピュータ3は、図1に示すように、一般に用いられている汎用コンピュータで、デスクトップ型PC(パーソナルコンピュータ)、ノート型PC、又はPDA(Personal Digital Assistance)や携帯電話などの携帯情報端末など、データを確認可能な電子計算機などである。構成的には、制御部、通信部、入力部、表示部および記憶部などを備えている。
<RFIDタグ>
RFIDタグ4は、図1に示すように、RFIDシステムの媒体として、電波を用いて非接触で情報の交信ができるタグである。RFIDタグ4は、紙やプラスチック等の基材に設けたアンテナパターン41とICチップからなり、該アンテナパターン41とICチップに内蔵された容量素子とにより共振回路を形成している。
このRFIDタグ4には、「非接触ICタグ」、「非接触データキャリア」、「無線ICタグ」、「非接触IC」、「非接触ICラベル」、「非接触ICカード」、「トランスポンダ」等と、種々の名称で表現される場合もあるので、本発明においては、代表して「RFIDタグ」と表現し、前記のように表現されている名称のものも包含するものとする。
RFIDタグ4が交信に使用する周波数は、UHF−SHF帯(850〜950MHzと、2.4〜5GHz)、HF帯(10〜15MHz)、LF−MF帯(100〜500KHz)があり、本発明ではいずれの周波数を用いるRFIDタグも適用できる。UHF−SHF帯やHF帯の周波数を用いる電磁誘導方式のRFIDタグでは、交信距離が長いが価格的に高い。LF−MF帯の周波数を用いる静電結合方式のRFIDタグは、読み取り距離が比較的短いが、RFIDタグ、リーダライタを含めてのシステム全体の価格が比較的安価で用途面も広く、本発明には好適に使用することができる。
アンテナパターン41は、コイル形状で導通部材によりRFIDタグ基体の裏面でジャンピング回路を形成して、コイル接続素子によりICチップのバンプまたはパッドに接続している。RFID基体の材料としては、絶縁性材料であれば特に限定されるものではなく、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリカーボネイト、ポリエーテルサルフィン、ポリアミド、酢酸セルロースなどのフィルムが適用できる。該フィルムの厚みも、特に限定されるものではなく、12μm〜100μm程度が好適である。また、RFIDタグ基体には、機能に影響のない範囲で、着色剤、帯電防止剤、滑剤、安定剤などの添加剤を混入させても良い。
このようなRFIDタグ4は、RFIDタグ基体にラミネートしたアルミ箔や銅箔など金属箔をフォトエッチングやレジスト印刷後のエッチングによりコイル状としてアンテナパターン41を形成し、ICチップを装着して形成することができる。
<棚卸方法>
次に、本発明に係る棚卸システム100を使用した棚卸方法を説明する。
まず、使用者Uは、図6に示すように、リーダライタ2を肩から下げるとともに、ハンディアンテナ1を手に持った上で、商品のRFIDタグ4付近にハンディアンテナ1をかざすことにより、商品のRFIDタグ4との間で情報を送受信を行う。
具体的に説明すると、ハンディアンテナ1は、本体部21のアンテナ制御部からの制御に基づいて、通信範囲に存在するRFIDタグ4との間で所定の周波数の無線電波を送受信する。つまり、ハンディアンテナ1は、アンテナ制御部から送信された情報や指示信号に基づいてRFIDタグ4に応答を要求する無線電波を生成してRFIDタグ4に向けて送信する。
RFIDタグ4は、応答要求電波を受信することによって駆動電力を生成し、内部に設けられている集積回路を起動させる。そして内部に記憶されているタグデータに基づいて変調された無線電波(以下、応答電波という。)を送信する。リーダライタ2のアンテナ制御部は、ハンディアンテナ1からケーブル1aを介して伝送される応答電波をタグデータに復調する。
リーダライタ2は、搬送搬入の管理を行うホストコンピュータ3へ、該ホストコンピュータ3の送受信手段を通じて、逐次または蓄積した管理物品情報を送る。送受信手段としては、端子から有線による方法、電波や赤外線による無線通信による方法が適用できる。この電波による無線通信としては、エリクソン社・ノキア社・IBM社・インテル社および東芝社の5社により提唱された2.45GHz帯のマイクロ波を使用する近距離無線通信規格「ブルートゥース」、および5GHz帯のマイクロ波なども使用できる。
なお、上記実施形態では、アンテナ本体111は、角が落とされた正方形状としたが、これに限られず、三角形状、円形状、八角形状の板であればよい。
また、基板部112、113は線対称に延びるものとしたが、基板部112、113は線対称に延びたものでなくてもよい。また、基板部113は、基板部112と同一の部材としたが、同一でなくてもよい。
また、基板部112、113は、アンテナ本体111に直接的に面接触するものとしたが、アンテナ本体111との間にシート状または板状の部材を介して面接触してもよい。
また、基板部112、113は、ビス止めにより収容を固定されるものとしたが、接着などのその他の方法で固定されてもよい。
また、基板部112、113は、PET樹脂としたが、ガラス、透明シリコンなどのその他の材料であってもよい。
また、基板部112、113の当接部112b、113bは必ずしも互いに面接触していてなくてもよく、当接部112b、113bの間に隙間が設けられてもよい。
また、収納部112cの中心は、基板部112の中心より持ち手12側の縁部112fに寄っているものとしたが、これに限られない。
また、突条112eは、基板部112を湾曲させて形成されているが、これに限られず、例えば、基板部112に取り付けられたリブであってもよい。また、突条112eは、形成されていなくてもよい。
また、持ち手部12は、筒状の部材とされているが、中空のものに限られない。持ち手部12は、横断面の輪郭が円形、四角形、八角形であるなどの手になじむ形状であればよい。
また、ハンディアンテナ1は、RFIDシステムに用いられるものに限られず、その他の方式の無線通信に用いられるものであってもよい。
また、ハンディアンテナ1は、商品の棚卸システムに用いるものとしたが、その他の用途のシステムや装置に用いられてもよい。
以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、本発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
1…ハンディアンテナ
11…アンテナ部
111…アンテナ本体
112、113…基板部
112a…縁部
112b…当接部
112c…収容部
112d…周縁部
112e…突条
114…枠部
12…持ち手部
2…リーダライタ
3…ホストコンピュータ
4…RFIDタグ
10…棚卸装置
100…棚卸システム

Claims (8)

  1. 無線通信に用いられるハンディアンテナであって、
    前記ハンディアンテナは、アンテナ部と該アンテナ部の縁に設けられた持ち手部とを備え、
    前記アンテナ部は、薄板状のアンテナ本体と二つの基板部とを備え、
    前記アンテナ本体は、二つの前記基板部の間で狭着状態に保持されていることを特徴とするハンディアンテナ。
  2. 前記基板部は、透明または半透明の素材からなる請求項1に記載のハンディアンテナ。
  3. 前記基板部は、PET樹脂からなる請求項1または請求項2に記載のハンディアンテナ。
  4. 前記基板部は、前記持ち手部に連なる縁部において、前記持ち手部から前記アンテナ本体に向かう方向に延びる突条が形成されている請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のハンディアンテナ。
  5. 前記アンテナ本体は、前記アンテナ部の中心より前記持ち手部に近い位置に重心を有する請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のハンディアンテナ。
  6. 請求項1ないし5のいずれかに記載のハンディアンテナと、該ハンディアンテナに有線又は無線で接続され、前記ハンディアンテナに読み取り及び/又は書き込み指示を行うリーダライタ装置とを備えた棚卸装置。
  7. 請求項6に記載の棚卸装置と、該棚卸装置のリーダライタ装置と通信可能に接続されたホストコンピュータと、商品に付されたタグとからなり、
    前記タグに記録されたタグデータを前記ハンディアンテナを介して前記棚卸装置のリーダライタ装置が読み取り及び/又は書き込みし、該リーダライタ装置で読み取ったタグデータを前記ホストコンピュータが蓄積することを特徴とする棚卸システム。
  8. 請求項7に記載の棚卸システムを用いた棚卸方法であって、
    タグに記録されたタグデータを請求項7に記載の棚卸装置のリーダライタ装置で読み取り及び/又は書き込みし、該リーダライタ装置で読み取ったタグデータをホストコンピュータが蓄積することを特徴とする棚卸方法。
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