JP2016071772A - Ｉｃタグ読取装置および物品管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＣタグの読取性能を向上する。
【解決手段】ＩＣタグ２０の読み取りを行うＩＣタグ読取装置２６は、ＩＣタグ２０と無線通信するための読取用ループアンテナ２２と、導電性材料で形成された中空筒状体２４とを備える。中空筒状体２４は、読取用ループアンテナ２２で生じた磁束を中空筒状体２４の内部に入力する第１開口部２４ａと、中空筒状体２４の内部を伝播した磁束を外部に放出してＩＣタグ２０に作用させる第２開口部２４ｂとを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、物品に取り付けられたＩＣ（Integrated Circuit）タグを読み取るＩＣタグ読取装置および物品管理システムに関する。

従来、読取用ループアンテナを棚板に取り付け、棚板上に置かれたＩＣタグ付き物品を管理する物品管理システムが知られている（例えば特許文献１、２参照）。このような物品管理システムでは、定期的にＩＣタグと読取用ループアンテナとが通信を行っている。ＩＣタグ付き物品が棚から取り出されるとＩＣタグと読取用ループアンテナとが通信を行うことができなくなるため、棚から取り出された物品を検出したり、棚に収容されている物品を管理したりすることができる。

特開２００２−６００２１号公報 特開２００３−７２９１９号公報

ＩＣタグと読取用ループアンテナの通信では、読取用ループアンテナから放出された磁束がＩＣタグ内のループアンテナを通過するとＩＣタグ内のＩＣチップが励起され、この励起されたＩＣチップから情報が読み取られる。従って、ＩＣタグと読取用ループアンテナの通信においては、ＩＣチップの励起に必要な磁界強度が求められる。このＩＣチップの励起に必要な磁界強度は、読取用ループアンテナのエレメント（すなわち導線）からＩＣタグまでの距離や、読取用ループアンテナに対するＩＣタグの向きなどによって異なる。

このため、ＩＣタグと読取用ループアンテナの通信可能距離（すなわちＩＣタグの読取可能距離）は、読取用ループアンテナのエレメント内の全領域において一定ではない。例えば、ＩＣタグと読取用ループアンテナが正対する場合、読取用ループアンテナのエレメント内の中央領域の通信可能距離は、エレメント内の周辺領域の通信可能距離よりも長くなる。また、ＩＣタグと読取用ループアンテナが直交する場合、読取用ループアンテナのエレメント近傍では通信可能となるが、読取用ループアンテナのエレメント内の中央領域では通信を行うことができない。このような読取用ループアンテナのアンテナ面内における通信可能距離の変動は、ＩＣタグの読取性能に悪影響を与えるおそれがある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＩＣタグの読取性能を向上することのできるＩＣタグ読取装置および物品管理システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様は、ＩＣタグの読み取りを行うＩＣタグ読取装置である。この装置は、ＩＣタグと無線通信するためのループアンテナと、導電性材料で形成された中空筒状体であって、ループアンテナで生じた磁束を中空筒状体内部に入力する第１開口部と、中空筒状体内部を伝播した磁束を外部に放出してＩＣタグに作用させる第２開口部とを有する中空筒状体と、を備える。

本発明の別の態様は、物品管理システムである。この物品管理システムは、物品に付されたＩＣタグと、ＩＣタグの読み取りを行うＩＣタグ読取装置と、ＩＣタグ読取装置で読み取られた情報に基づいて物品を管理する管理手段と、を備える。ＩＣタグ読取装置は、ＩＣタグと無線通信するためのループアンテナと、導電性材料で形成された中空筒状体であって、ループアンテナで生じた磁束を中空筒状体内部に入力する第１開口部と、中空筒状体内部を伝播した磁束を外部に放出してＩＣタグに作用させる第２開口部とを有する中空筒状体と、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、ＩＣタグの読取性能を向上したＩＣタグ読取装置および物品管理システムを提供できる。

本発明の実施形態に係る物品管理システムを説明するための概略斜視図である。 本発明の実施形態に係る物品管理システムを説明するための概略縦断面図である。 本発明の実施形態に係る物品管理システムの概略正面図を示す図である。 本発明の実施形態に係るＩＣタグ読取装置を説明するための図である。 中空筒状体を備えていない従来の物品管理システムの動作を説明するための図である。 中空筒状体を備えていない従来の物品管理システムにおける、通信可能距離の測定結果を示す図である。 本発明の実施形態に係る物品管理システムの動作を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る物品管理システムにおける、通信可能距離の測定結果を示す図である。 図９（ａ）および（ｂ）は、本発明の別の実施形態に係る物品管理システムを説明するための図である。 中空筒状体を備えていない従来の物品管理システムにおける、通信可能距離の測定結果を示す図である。 本発明の別の実施形態に係る物品管理システムにおける、通信可能距離の測定結果を示す図である。 図１２（ａ）および（ｂ）は、本発明のさらに別の実施形態に係る物品管理システムを説明するための図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る物品管理システムにおける、通信可能距離の測定結果を示す図である。 図１４（ａ）および（ｂ）は、本発明のさらに別の実施形態に係る物品管理システムを説明するための図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る物品管理システムにおける、通信可能距離の測定結果を示す図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る物品管理システムを示す図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

図１は、本発明の実施形態に係る物品管理システム１０を説明するための概略斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る物品管理システム１０を説明するための概略縦断面図（ＹＺ断面図）である。物品管理システム１０は、略直方体形状の枠体１２と、該枠体１２内に収容された複数のカセッタ１４とを備える。

枠体１２は、２枚の側板１２ａ、１２ｂと、天板１２ｃと、底板１２ｄと、背面板１２ｅとから構成される。枠体１２は、合成樹脂（例えばプラスチック）、ガラス、木材などの非金属材料から形成されてよい。図１では、物品管理システム１０の内部構造を示すために、天板１２ｃおよび側板１２ａの一部が切り取られている。

カセッタ１４は、略直方体形状の容器１６と、容器１６内に収容された状態から前方に引き出し可能な略直方体形状のトレー１８とから構成される。容器１６およびトレー１８は、合成樹脂（例えばプラスチック）、ガラス、木材などの非金属材料から形成されてよい。

カセッタ１４は、容器１６の表面に形成された凹凸を利用して、上下左右に連結可能である。本実施形態では、図１に示すように、横方向に（Ｘ方向）に５個、縦方向（Ｚ方向）に７個（すなわち５列７段）の合計３５個のカセッタ１４が連結され、枠体１２内に収容されている。１個のカセッタ１４の寸法は、例えば幅６３ｍｍ×高さ６３ｍｍ×奥行き１７５ｍｍである。各トレー１８は、枠体１２の背面板１２ｅに対して直交する方向に移動可能である。

本実施形態に係る物品管理システム１０おいて、各トレー１８の背面（すなわち、枠体１２の背面板１２ｅと対向する面）にはＩＣタグ２０が貼り付けられている。また、枠体１２には、ＩＣタグ２０の読み取りを行うためのＩＣタグ読取装置２６が設けられている。本実施形態に係る物品管理システム１０においては、ＩＣタグ２０とＩＣタグ読取装置２６との間で通信を定期的に行うことで、各トレー１８が容器１６内に収容された状態であるか、容器１６から引き出された状態であるかを管理することができる。

ＩＣタグ２０は、ＩＣチップとＩＣタグ用ループアンテナ（ともに図示せず）を備える。ＩＣタグ２０は、ＩＣタグ読取装置２６のループアンテナからの磁束によって励起し、ループアンテナと無線通信する、いわゆるパッシブタイプのＩＣタグである。ＩＣタグ２０は、例えば１３．５６ＭＨｚ帯を通信周波数として利用したものであってよい。ＩＣタグ２０の直径は、例えば３０ｍｍであってよい。本実施形態において、ＩＣタグ２０（より具体的には、ＩＣタグ用ループアンテナのアンテナ面）は、枠体１２の背面板１２ｅ（ＸＺ面）と平行に設けられている。

ＩＣタグ読取装置２６は、ＩＣタグ２０と無線通信するための読取用ループアンテナ２２と、読取用ループアンテナ２２で発生した磁束を制御するための複数（本実施形態では３５個）の中空筒状体２４と、通信処理を行うためのＩＣチップなどを備えるＩＣタグリーダ本体（図１，２には図示せず）とを備える。

図３は、本実施形態に係る物品管理システム１０の概略正面図を示す。構造を明瞭にするために、図３では側板、天板、底板、カセッタなどの図示を省略している。図３に示すように、読取用ループアンテナ２２は、枠体１２の背面板１２ｅの外縁に沿って、エレメント（導線）を略矩形状に略１巻きしたものである。本実施形態において、読取用ループアンテナ２２は、導電性塗料（例えば、銀ペースト）を印刷および焼成することによって構成した導電パターンであり、背面板１２ｅに埋め込まれている。本明細書において、ループアンテナにより囲まれる面を「アンテナ面」と呼ぶ。枠体１２の背面板１２ｅに埋め込まれた読取用ループアンテナ２２のアンテナ面は、トレー１８の背面に取り付けられたＩＣタグ２０と平行である。また、トレー１８は、読取用ループアンテナ２２のアンテナ面に対して直交する方向に移動可能である。読取用ループアンテナ２２のエレメント幅は、例えば５ｍｍであってよい。読取用ループアンテナ２２のループ内径は、例えば２９７ｍｍ×４２０ｍｍであってよい。

図３に示すように、読取用ループアンテナ２２の端子はＩＣタグリーダ本体３０に接続される。このＩＣタグリーダ本体３０は、上位システムであるＰＣ３２と通信可能に接続されている。このＰＣ３２は、ＩＣタグ読取装置２６で読み取られた情報に基づいて物品（すなわちトレー）を管理する管理手段として機能する。ＩＣタグリーダ本体３０は、ＰＣ３２からの指示に基づいて、読取用ループアンテナ２２を介して各ＩＣタグ２０と定期的に無線通信を行う。ＩＣタグリーダ本体３０は、ＩＣタグ２０から読み取った情報をＰＣ３２に送る。

トレー１８が容器１６内に収容されているとき、トレー１８に付されたＩＣタグ２０は読取用ループアンテナ２２で発生した磁束が届く距離に位置しているため、磁束によって励起して読取用ループアンテナ２２と通信を行うことができる。ＩＣタグリーダ本体３０は、読み取ったＩＣタグ２０の情報をＰＣ３２に送る。ＰＣ３２は、ＩＣタグ２０の情報を読み取ることができたことに基づいて、トレー１８が容器１６内に収容されていると検知することができる。

一方、トレー１８が容器１６から引き出されたことによりＩＣタグ２０が読取用ループアンテナ２２から離間し、ＩＣタグ２０に（励起に必要な強度の）磁束が届かなくなると、ＩＣタグ２０は励起できないため読取用ループアンテナ２２と通信を行うことができない。ＩＣタグリーダ本体３０は、ＩＣタグ２０の情報を読み取れなかったことを表す情報をＰＣ３２に送る。ＰＣ３２は、この情報に基づいて、トレー１８が容器１６から引き出されていると検知できる。あるいは、ＩＣタグリーダ本体３０は、読取用ループアンテナ２２と通信を行うことができない場合、ＰＣ３２に何の情報も送らなくてもよい。ＰＣ３２は、ＩＣタグリーダ本体３０から情報が送られてこないことに基づいて、トレー１８が容器１６から引き出されていると検知できる。

ここで、一般的に、ループアンテナを用いたＩＣタグの読み取りには以下のような課題がある。本実施形態のように読取用ループアンテナ２２のサイズがＩＣタグ２０のサイズと比べて十分大きい場合、ＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２の通信可能距離（すなわちＩＣタグ２０の読取可能距離）は、読取用ループアンテナ２２のアンテナ面内において一定とならない。例えば、ＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２が正対する場合、ＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２の通信可能距離はアンテナ面の周辺領域ほど短くなり、アンテナ面の中央領域ほど長くなる。このようにＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２の通信可能距離が一定でない場合、トレー１８が容器１６内に収容されているか否かの判定が好適に行うことができない可能性がある。例えば、通信可能距離の短いアンテナ面の周辺領域に位置するトレー１８については、僅かに引き出されただけで容器１６からの引き出しを検知できるのに対し、通信可能距離の長いアンテナ面の中央領域に位置するトレー１８については、最大限に引き出されても容器１６からの引き出しを検知できない、といった状況が生じる可能性がある。

そこで、本実施形態に係る物品管理システム１０では、ＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２のアンテナ面との間に、導電性材料で形成された中空筒状体２４が設けられている。本実施形態では、１つのＩＣタグ２０に対応して１つの中空筒状体２４が設けられている。本実施形態では、図３に示すように、横方向に（Ｘ方向）に５個、縦方向（Ｚ方向）に７個の合計３５個の中空筒状体２４が、各ＩＣタグ２０に対応するように配置されている。

図４は、本発明の実施形態に係るＩＣタグ読取装置２６を説明するための図である。上述したように、ＩＣタグ読取装置２６は、読取用ループアンテナ２２と、中空筒状体２４とを備える。

中空筒状体２４は、例えば幅１４５ｍｍ×長さ８００ｍｍの短冊状の電磁波シールドフィルムを例えば直径５０ｍｍ程度の円筒形（中は空洞）となるようにＮ巻き（Ｎは例えば２〜１０）することにより形成されてよい。電磁波シールドフィルムは、例えば電磁波を遮断する導電繊維をメッシュ状に編み上げたものであってよい。このような電磁波シールドフィルムは、プラズマディスプレイ用として流通されており、容易に入手可能である。本実施形態では、電磁波シールドフィルムを用いたが、導電性材料で形成されたフィルムであれば中空筒状体２４の形成に用いることができる。このように導電性材料のフィルムをＮ巻きして形成された中空筒状体２４は、完全一体型の中空筒状体よりも簡素且つ安価という利点がある。なお、本実施形態では、軸方向に垂直な断面が円形となる中空筒状体２４を例示しているが、中空筒状体２４の断面形状は円形に限定されず、例えば楕円形、四角形、瓢箪型などであってもよい。

中空筒状体２４は、軸方向の両端に２つの開口部（第１開口部２４ａおよび第２開口部２４ｂ）を備える。中空筒状体２４は、軸方向が読取用ループアンテナ２２のアンテナ面と直交するとともに、第１開口部２４ａが読取用ループアンテナ２２のアンテナ面の近傍に位置するように配置される。本実施形態では、図２に示すように中空筒状体２４の第１開口部２４ａは、読取用ループアンテナ２２のアンテナ面上に位置しているが、中空筒状体２４の第１開口部２４ａは、読取用ループアンテナ２２のアンテナ面から若干離間していてもよい。例えば、図２において、中空筒状体２４は、第２開口部２４ｂが容器１６の背面に当接するように配置されてもよい。

中空筒状体２４の第１開口部２４ａは、読取用ループアンテナ２２で生じた磁束Ｆを中空筒状体２４の内部に入力する。第２開口部２４ｂは、中空筒状体２４の内部を伝播した磁束Ｆを外部に放出してＩＣタグ２０に作用させる（すなわちＩＣタグ２０に電磁誘導を生じさせる）。本実施形態では、ＩＣタグ２０は読取用ループアンテナ２２のアンテナ面に対して平行である。中空筒状体２４の第２開口部２４ｂから放出された磁束がＩＣタグ２０のＩＣタグ用ループアンテナを通過すると電磁誘導によりＩＣタグ２０が起動し、読取用ループアンテナ２２からの信号に応答する。このように読取用ループアンテナ２２で発生した磁束Ｆが中空筒状体２４内を伝播することにより、読取用ループアンテナ２２のアンテナ面内の任意の位置において、ＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２の通信可能距離を長くすることが可能となり、ＩＣタグ読取装置２６のＩＣタグ読取性能を向上できる。この通信可能距離の延長効果は、特に読取用ループアンテナ２２のアンテナ面の周辺領域で大きい。

図５は、中空筒状体を備えていない従来の物品管理システム１００の動作を説明するための図である。図５は、読取用ループアンテナ２２のアンテナ面の周辺領域に位置する第１トレー１８ａのＩＣタグ２０ａを通信可能距離ｄ１だけアンテナ面から離間させ、アンテナ面の中央領域に位置する第２トレー１８ｂのＩＣタグ２０ｂを通信可能距離ｄ２だけアンテナ面から離間させた状態を示す。通信可能距離ｄ１とｄ２の間には、大きな通信可能距離差Δｄ＝ｄ２−ｄ１が存在する。

周辺領域に位置する第１トレー１８ａのＩＣタグ２０ａは通信可能距離ｄ１が短いため、第１トレー１８ａを僅かに容器１６から引き出されただけでＩＣタグ２０ａと読取用ループアンテナ２２は通信ができなくなり、引き出しを検知できる。一方、中央領域に位置する第２トレー１８ｂのＩＣタグ２０ｂは通信可能距離ｄ２がｄ１に比べてかなり大きいため、第２トレー１８ｂを目一杯容器１６から引き出さないと、引き出しを検知できない。このようなトレー位置による引き出し検知のばらつきは、物品管理システムにおいて不都合である。例えば、第２トレー１８ｂが半分程度引き出された場合にはこれを検知できないことになる。

図６は、中空筒状体を備えていない従来の物品管理システム１００における、通信可能距離の測定結果を示す。図３に示すような５列７段のＩＣタグ２０の配列において、左端列から順にＡ列、Ｂ列・・・Ｅ列とし、下端段から順に１段、２段・・・７段とする。試作した物品管理システム１００において、各ＩＣタグ２０を読取用ループアンテナ２２のアンテナ面から離間させていき、通信可能な最大距離（すなわち通信可能距離）を実測した。例えば、Ａ列１段のＩＣタグ２０の通信可能距離は１６．０ｃｍである。この図６の測定結果から、中央領域に位置するＩＣタグ２０ほど通信可能距離が長く、周辺領域ほど通信可能距離が短くなっていることが分かる。Ｃ列４段のＩＣタグ２０は通信可能距離が最も長い２９．０ｃｍであるのに対し、Ｅ列７段に位置するＩＣタグ２０は通信可能距離が最も短い１５．０ｃｍであり、実に１４．０ｃｍもの通信可能距離差が存在している。

図７は、本実施形態に係る物品管理システム１０の動作を説明するための図である。図７は、読取用ループアンテナ２２のアンテナ面の周辺領域に位置する第１トレー１８ａのＩＣタグ２０ａを通信可能距離ｄ１’だけアンテナ面から離間させ、アンテナ面の中央領域に位置する第２トレー１８ｂのＩＣタグ２０ｂを通信可能距離ｄ２’だけアンテナ面から離間させた状態を示す。

上述したように、中空筒状体２４を設けることにより、ＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２の通信可能距離を長くすることができる。この通信可能距離の延長効果は、読取用ループアンテナ２２のアンテナ面の中央領域よりも周辺領域の方が大きいため、通信可能距離ｄ１’とｄ２’間の通信可能距離差Δｄ’＝ｄ２’−ｄ１’は、従来の物品管理システム１００における通信可能距離差Δｄよりも大幅に小さくなる。すなわち、本実施形態に係る物品管理システム１０においては、ＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２の通信可能距離を読取用ループアンテナ２２のアンテナ面内においてほぼ均一化することができる、あるいは少なくとも読取用ループアンテナ２２のアンテナ面内における通信可能距離の変動を抑制することができる。その結果、トレー１８の位置による引き出し検知のばらつきが発生しない、あるいは少なくともトレー１８の位置による引き出し検知のばらつきが抑制された、好適な物品管理システムを実現できる。

図８は、本実施形態に係る物品管理システム１０における、通信可能距離の測定結果を示す。図６と同様に、５列７段のＩＣタグ２０の配列において、左端列から順にＡ列、Ｂ列・・・Ｅ列とし、下端段から順に１段、２段・・・７段とする。試作した物品管理システム１０において、各ＩＣタグ２０を読取用ループアンテナ２２のアンテナ面から離間させていき、通信可能距離を実測した。この図８の測定結果から、中央領域に位置するＩＣタグ２０と周辺領域に位置するＩＣタグ２０との間で通信可能距離の差が小さくなっていることが分かる。図８に示す測定結果では、Ａ列７段に位置するＩＣタグ２０の通信可能距離が最も短い２１．０ｃｍであるのに対し、Ｃ列２段やＣ列３段などに位置するＩＣタグ２０の通信距離が最も長い２５．５ｃｍであった。通信可能距離差は４．５ｃｍであり、このことから、本実施形態に係る物品管理システム１０は、読取用ループアンテナ２２のアンテナ面内における通信可能距離の変動を抑制できることが分かる。各中空筒状体２４の長さを適宜調整することで、さらに通信可能距離差を短くすることができる。なお、読取用ループアンテナ２２のアンテナ面の中央領域については、図５から分かるように元々の（すなわち中空筒状体が設けられていない場合の）通信可能距離が長い。従って、読取用ループアンテナ２２のアンテナ面の中央領域には中空筒状体が配置されなくてもよい。

図９（ａ）および（ｂ）は、本発明の別の実施形態に係る物品管理システム２００を説明するための図である。図９（ａ）は、物品管理システム２００の概略正面図を示す。構造を明瞭にするために、図９（ａ）では側板、天板、底板、カセッタなどの図示を省略している。図９（ｂ）は、物品管理システム２００の概略縦断面図を示す。

物品管理システム２００においても、ＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２のアンテナ面との間に中空筒状体２４が設けられている。中空筒状体２４は、軸方向が読取用ループアンテナ２２のアンテナ面と直交するとともに、第１開口部２４ａが読取用ループアンテナ２２のアンテナ面の近傍に位置するように配置される。

本実施形態に係る物品管理システム２００においては、ＩＣタグ２０（より具体的には、ＩＣタグ用ループアンテナのアンテナ面）は、読取用ループアンテナ２２のアンテナ面に対して直交するようトレー１８に取り付けられている。ＩＣタグ２０は、トレー１８における一方の側面に取り付けられている。

図１０は、中空筒状体を備えていない従来の物品管理システムにおける、通信可能距離の測定結果を示す。ここで測定に用いた物品管理システムにおいても、ＩＣタグは、読取用ループアンテナのアンテナ面に対して直交するようトレーに取り付けられている。図１０において、例えばＣ列４段では通信可能距離が０．０ｃｍとなっている。この通信可能距離が０．０ｃｍとは、距離にかかわらず通信不可能であることを意味する。図１０の測定結果から分かるように、ＩＣタグと読取用ループアンテナのアンテナ面が直交する場合、読取用ループアンテナ２２のエレメント付近のみ通信可能で、アンテナ面の中央領域では通信不可能であることが分かる。

図１１は、本実施形態に係る物品管理システム２００における、通信可能距離の測定結果を示す。図１１に示すように、本実施形態の物品管理システム２００においては、読取用ループアンテナ２２のアンテナ面の中央領域でもＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２とが通信可能であることが分かる。また、図１１に示す測定結果では、Ａ列１段、Ａ列２段などに位置するＩＣタグ２０の通信可能距離が最も短い１７．０ｃｍであるのに対し、Ｅ列２段やＥ列３段などに位置するＩＣタグ２０の通信距離が最も長い１９．０ｃｍであった。通信可能距離差は２．０ｃｍであり、このことから、本実施形態に係る物品管理システム２００においても、読取用ループアンテナ２２のアンテナ面内における通信可能距離の変動を抑制できることが分かる。

また、本実施形態に係る物品管理システム２００では、ＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２が直交することにより、ＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２の通信可能距離を、ＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２が平行な場合よりも短くすることができる。その結果、物品管理システムの奥行き方向の寸法を小さくすることができ、コンパクトな物品管理システムを実現できる。

図１２（ａ）および（ｂ）は、本発明のさらに別の実施形態に係る物品管理システム３００を説明するための図である。図１２（ａ）は、物品管理システム３００の概略正面図を示す。構造を明瞭にするために、図１２（ａ）では側板、天板、底板、カセッタなどの図示を省略している。図１２（ｂ）は、物品管理システム３００の概略縦断面図を示す。

この物品管理システム３００は、ＩＣタグ２０が移動する経路の一部にシールド部材３０２を備える点が図９（ａ）および（ｂ）に示す物品管理システム２００と異なる。シールド部材３０２は、例えば金属フィルム等であってよい。シールド部材３０２は、容器１６の一方の側面に取り付けられる。シールド部材３０２の取り付け位置は、トレー１８が容器１６内に完全に収容されたときのＩＣタグ２０位置よりも前側（すなわち読取用ループアンテナ２２と反対側）である。

トレー１８が容器１６内に完全に収容された状態から、トレー１８が引き出されると、図１２（ｂ）に示すようにＩＣタグ２０とシールド部材３０２が重なる。このとき、ＩＣタグ２０に入る又はＩＣタグ２０から出る磁束がシールド部材３０２により遮断されるため、ＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２は通信不能となる。このように、シールド部材３０２を設けることで、トレー１８を僅かに移動しただけでＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２が通信可能な状態から通信不能な状態に切り替えることができる。

図１３は、本実施形態に係る物品管理システム３００における、通信可能距離の測定結果を示す。図１３に示す測定結果では、読取用ループアンテナ２２のアンテナ面の全ての領域で、ＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２の通信可能距離が１７．０ｃｍであった。このように本実施形態に係る物品管理システム３００によれば、ＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２の通信可能距離を均一にできるため、好適な物品管理システムを実現できる。

また、本実施形態に係る物品管理システム３００によれば、シールド部材３０２を用いてＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２を通信不能とするため、個々のＩＣタグ２０に応答性のばらつきがある場合でも、同じトレー１８の移動量で引き出しを検知できる。

図１４（ａ）および（ｂ）は、本発明のさらに別の実施形態に係る物品管理システム４００を説明するための図である。図１４（ａ）は、物品管理システム４００の概略正面図を示す。構造を明瞭にするために、図１４（ａ）では側板、天板、底板、カセッタなどの図示を省略している。図１４（ｂ）は、物品管理システム４００の概略縦断面図を示す。

物品管理システム４００においても、ＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２のアンテナ面との間に中空筒状体２４が設けられている。本実施形態に係る物品管理システム４００では、中空筒状体２４は、軸方向が読取用ループアンテナ２２のアンテナ面と平行となるように配置される。

図１４（ａ）に示すように、本実施形態では、１段に２個の中空筒状体２４を配置している。それぞれの中空筒状体２４は、第１開口部２４ａが読取用ループアンテナ２２のエレメントの近傍に位置し、第２開口部２４ｂが読取用ループアンテナ２２のアンテナ面の中央領域の近傍に位置するように配置される。このような配置とすることで、１段に１個の中空筒状体２４を配置した場合と比較して、アンテナ面内における磁界強度の変動が抑制され、通信可能距離の変動を少なくすることができる。

本実施形態に係る物品管理システム４００において、ＩＣタグ２０は、読取用ループアンテナ２２のアンテナ面に対して直交するようトレー１８に取り付けられている。すなわち、ＩＣタグ２０は、中空筒状体２４の軸方向に直交するようトレー１８に取り付けられている。ＩＣタグ２０は、トレー１８における一方の側面に取り付けられている。さらに、本実施形態に係る物品管理システム４００においては、図１２（ａ）および（ｂ）に示す物品管理システム３００と同様に、容器１６の一方の側面にシールド部材３０２が取り付けられている。

本実施形態に係る物品管理システム４００では、読取用ループアンテナ２２で発生した磁束は、エレメントの近傍に位置する第１開口部２４ａから中空筒状体２４内に入り、中空筒状体２４内を伝播して第２開口部２４ｂから放出される。この磁束は、中空筒状体２４の外側を通って読取用ループアンテナ２２に戻るため、中空筒状体２４の外側において、中空筒状体２４の軸方向に直交するＩＣタグ２０と通信が可能となる。

図１５は、本実施形態に係る物品管理システム４００における、通信可能距離の測定結果を示す。図１５に示す測定結果では、読取用ループアンテナ２２のアンテナ面の全ての領域で、ＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２の通信可能距離が９．０ｃｍであった。このように本実施形態に係る物品管理システム４００によれば、ＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２の通信可能距離を均一にできるため、好適な物品管理システムを実現できる。

また、本実施形態に係る物品管理システム４００によれば、シールド部材３０２を用いてＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２を通信不能とするため、個々のＩＣタグ２０に応答性のばらつきがある場合でも、同じトレー１８の移動量で引き出しを検知できる。

さらに、本実施形態に係る物品管理システム４００によれば、中空筒状体２４の軸方向を読取用ループアンテナ２２のアンテナ面と平行としたことにより、中空筒状体２４の軸方向を読取用ループアンテナ２２のアンテナ面と直交させた場合（例えば図１２（ａ）および図（ｂ）にしめす物品管理システム３００）と比較して、ＩＣタグ２０の通信可能距離を短くすることができる。これにより、物品管理システムの奥行き方向の寸法をさらに小さくすることができ、より一層コンパクトな物品管理システムを実現できる。

なお、上述の物品管理システム４００では、シールド部材３０２を設けたが、シールド部材３０２は無くてもよい。

図１６は、本発明のさらに別の実施形態に係る物品管理システム５００を示す。この物品管理システム５００は、上述の実施形態と異なり、例えば百貨店などにおいて展示中の宝飾品を管理するためのシステムである。

この物品管理システム５００は、展示台５０２に設けられたＩＣタグ読取装置２６と、管理対象の物品であるネックレス５０６に取り付けられたＩＣタグ２０とを備える。ネックレス５０６は、展示台５０２上に配置されたスタンドトルソー５０４に掛けられている。

ＩＣタグ読取装置２６は、ＩＣタグ２０と無線通信するための読取用ループアンテナ２２と、読取用ループアンテナ２２で発生した磁束を制御するための中空筒状体２４とを備える。読取用ループアンテナ２２は、展示台５０２に埋め込まれている。中空筒状体２４は、スタンドトルソー５０４内に設けられている。中空筒状体２４は、軸方向が読取用ループアンテナ２２のアンテナ面と直交するとともに、第１開口部２４ａが読取用ループアンテナ２２のアンテナ面の近傍に位置するように配置される。

次に、物品管理システム５００の動作を説明する。読取用ループアンテナ２２で発生した磁束は、エレメントの近傍に位置する第１開口部２４ａから中空筒状体２４内に入り、中空筒状体２４内を伝播して第２開口部２４ｂから放出される。第２開口部２４ｂから放出された磁束によってネックレス５０６に取り付けられたＩＣタグ２０が励起され、ＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２の通信が行われる。ネックレス５０６がスタンドトルソー５０４から取り外されると、ＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２が通信不能となるため、ネックレス５０６の取り外しを検知することができる。

本実施形態に係る物品管理システム５００によれば、中空筒状体２４を設けたことにより、ＩＣタグ２０と読取用ループアンテナ２２の通信可能距離を長くできる。これにより、ＩＣタグ２０の高さにばらつきがある場合でも、好適にネックレス５０６の取り外しを検知できる。

また、本実施形態に係る物品管理システム５００によれば、ＩＣタグ２０の向きが読取用ループアンテナ２２のアンテナ面と平行な場合だけでなく、アンテナ面と直交する場合にもネックレス５０６の取り外しを検知できる。これにより、ネックレス５０６をスタンドトルソー５０４に掛けた際に、ＩＣタグ２０がどのような向きであろうとも適切にネックレス５０６の取り外しを検知できる。

このように、本字形態に係る物品管理システム５００によれば、ＩＣタグ２０の読取性能を向上することができる。

以上、実施の形態にもとづき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎないことはいうまでもなく、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能であることはいうまでもない。

１０，２００，３００，４００，５００ 物品管理システム、 １２ 枠体、 １４ カセッタ、 １６ 容器、 １８ トレー、 ２０ ＩＣタグ、 ２２ 読取用ループアンテナ、 ２４ 中空筒状体、 ２６ ＩＣタグ読取装置、 ３０ ＩＣタグリーダ本体、 ３２ ＰＣ、 ３０２ シールド部材。

Claims (12)

1. ＩＣタグの読み取りを行うＩＣタグ読取装置であって、
   前記ＩＣタグと無線通信するためのループアンテナと、
   導電性材料で形成された中空筒状体であって、前記ループアンテナで生じた磁束を中空筒状体内部に入力する第１開口部と、中空筒状体内部を伝播した磁束を外部に放出して前記ＩＣタグに作用させる第２開口部とを有する中空筒状体と、
   を備えることを特徴とするＩＣタグ読取装置。
2. 前記中空筒状体は、導電性材料で形成されたフィルムを筒状に巻くことにより形成されることを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグ読取装置。
3. 前記中空筒状体は、軸方向が前記ループアンテナのアンテナ面と直交するように配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のＩＣタグ読取装置。
4. 前記中空筒状体は、前記第１開口部が前記ループアンテナのアンテナ面の近傍に位置するように配置されることを特徴とする請求項３に記載のＩＣタグ読取装置。
5. 前記中空筒状体は、軸方向が前記ループアンテナのアンテナ面と平行となるように配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のＩＣタグ読取装置。
6. 前記中空筒状体は、前記第１開口部が前記ループアンテナのエレメントの近傍に位置し、前記第２開口部が前記ループアンテナのアンテナ面の中央領域の近傍に位置するように配置されることを特徴とする請求項５に記載のＩＣタグ読取装置。
7. 物品に付されたＩＣタグと、
   前記ＩＣタグの読み取りを行うＩＣタグ読取装置と、
   前記ＩＣタグ読取装置で読み取られた情報に基づいて前記物品を管理する管理手段と、 を備える物品管理システムであって、
   前記ＩＣタグ読取装置は、
   前記ＩＣタグと無線通信するためのループアンテナと、
   導電性材料で形成された中空筒状体であって、前記ループアンテナで生じた磁束を中空筒状体内部に入力する第１開口部と、中空筒状体内部を伝播した磁束を外部に放出して前記ＩＣタグに作用させる第２開口部とを有する中空筒状体と、
   を備えることを特徴とする物品管理システム。
8. 前記中空筒状体は、導電性材料で形成されたフィルムを筒状に巻くことにより形成されることを特徴とする請求項７に記載の物品管理システム。
9. 前記中空筒状体は、軸方向が前記ループアンテナのアンテナ面と直交するとともに、前記第１開口部が前記ループアンテナのアンテナ面の近傍に位置するように配置され、
   前記物品は、前記ループアンテナのアンテナ面に対して直交する方向に移動可能であり、
   前記ＩＣタグは、前記ループアンテナのアンテナ面に対して平行となるよう前記物品に取り付けられることを特徴とする請求項７または８に記載の物品管理システム。
10. 前記中空筒状体は、軸方向が前記ループアンテナのアンテナ面と直交するとともに、前記第１開口部が前記ループアンテナのアンテナ面の近傍に位置するように配置され、
    前記物品は、前記ループアンテナのアンテナ面に対して直交する方向に移動可能であり、
    前記ＩＣタグは、前記ループアンテナのアンテナ面に対して直交するよう前記物品に取り付けられることを特徴とする請求項７または８に記載の物品管理システム。
11. 前記中空筒状体は、軸方向が前記ループアンテナのアンテナ面と平行となるとともに、前記第１開口部が前記ループアンテナのエレメントの近傍に位置し、前記第２開口部が前記ループアンテナのアンテナ面の中央領域の近傍に位置するように配置され、
    前記物品は、前記ループアンテナのアンテナ面に対して直交する方向に移動可能であり、
    前記ＩＣタグは、前記中空筒状体の軸方向に対して直交するよう前記物品に取り付けられることを特徴とする請求項７または８に記載の物品管理システム。
12. 前記物品に取り付けられた前記ＩＣタグが移動する経路の一部に設けられた、前記ＩＣタグと前記ループアンテナとの間の通信を不能にするためのシールド部材をさらに備えることを特徴とする請求項１０または１１に記載の物品管理システム。

Images