JP2018117285A - Ｒｆｉｄシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ＲＦＩＤタグとの無線交信に用いるアンテナに漏洩同軸ケーブルを用い，複数の物品それぞれに貼られたＲＦＩＤタグを一括して認識できるシステムを提供する。【解決手段】本発明に係るＲＦＩＤシステム１は，上記の課題を解決するために、複数の物品２０にそれぞれ貼り付けたＲＦＩＤタグ２と，複数の漏洩同軸ケーブル３０を紐のれん状に吊り下げたケーブル型アンテナ３と，ケーブル型アンテナ３を利用してＲＦＩＤタグ２と交信するリーダライタ４を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は，物品に貼り付けたＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグを認識するための技術に関する。

近年，ＲＦＩＤタグは，ＲＦＩＤタグを貼り付けた物品の物品管理に用いられている。ＲＦＩＤタグを用いて物品管理を行うシステムでは，ＲＦＩＤタグを貼り付けた物品の搬送に用いる通路にＲＦＩＤタグと交信するリーダライタのアンテナを配置し，運搬車（台車や低床式のハンドリフターなど）に複数の物品を積載して搬送する際，リーダライタのアンテナを利用して，複数の物品に貼られたＲＦＩＤタグそれぞれからデータを一括して読み出すことが行われている。

しかしながら，ＲＦＩＤタグを貼り付けた複数の物品を乱雑に積載すると，物品の搬送に用いる通路に配置したアンテナと交信しづらくなるＲＦＩＤタグが発生し，アンテナを用いて電波を発信するリーダライタが，複数の物品それぞれに貼られたＲＦＩＤタグを一括して認識できない場合がある。

複数の物品それぞれに貼られたＲＦＩＤタグを一括して認識できるようにした発明として，リーダライタのアンテナが放射する電波を反射させる反射板を設けたシステムが特許文献１で開示されている。特許文献１で開示されているシステムでは，ＲＦＩＤタグを貼り付けた物品を積載した運搬車の通路の天井付近にメインアンテナを配置し，メインアンテナが放射する電波を反射する反射板を通路脇に配置することで，メインアンテナが放射する電波の迂回経路を形成し，反射板における電波の反射方向にＲＦＩＤタグを向ける姿勢制御ユニットを運搬車に備えさせている。

特許文献１で開示されているシステムは，反射板や姿勢制御ユニットなどが必要になり，システムが大がかりな構成になる問題がある。簡素な構成で，ＲＦＩＤタグから正確にデータを読み出せるようにしたシステムとして，ＲＦＩＤタグとの無線交信に用いるアンテナに，アンテナ機能を有するケーブルである漏洩同軸ケーブルを用いたシステムが特許文献２で開示されている。

しかしながら，ＲＦＩＤタグとの無線交信に用いるアンテナに漏洩同軸ケーブルを用いた特許文献１に係る発明は，複数の物品それぞれに貼られたＲＦＩＤタグを一括して認識できるように構成されていない。

特開２００７−８８５１９号公報 ＷＯ２０１６／０２７６８６号公報

そこで，本発明は，ＲＦＩＤタグとの無線交信に用いるアンテナに漏洩同軸ケーブルを用い，複数の物品それぞれに貼られたＲＦＩＤタグを一括して認識できるシステムを提供することを課題とする。

上述した課題を解決する本発明は，複数の物品にそれぞれ貼り付けたＲＦＩＤタグと，複数の漏洩同軸ケーブルを紐のれん状に吊り下げたケーブル型アンテナと，前記ケーブル型アンテナを利用して前記ＲＦＩＤタグと交信するリーダライタを備えたことを特徴とするＲＦＩＤシステムである。
また，本発明では，前記ケーブル型アンテナの中心部に吊り下げる前記漏洩同軸ケーブルの長さを最も短くし，吊り下げる位置が端部になるほど前記漏洩同軸ケーブルの長さを長くなるようにしてもよい。
また，本発明では，前記ケーブル型アンテナを正面から見て，中心部に吊り下げる前記漏洩同軸ケーブルを奥に配置し，吊り下げる位置が端部になるほど手前になるように配置してもよい。
更に，本発明では，前記リーダライタは，前記漏洩同軸ケーブルを選択して用いるための分配器を備えていてもよい。
なお，本出願では，本発明に係るＲＦＩＤシステムに必要なケーブル型アンテナについても特許権を請求する。

本発明によれば，ＲＦＩＤタグとの無線交信に用いるアンテナに漏洩同軸ケーブルを用い，複数の物品それぞれに貼られたＲＦＩＤタグを一括して認識できるシステムを提供できる。

本実施形態に係るＲＦＩＤシステムの構成を説明する図。 ケーブル型アンテナを説明する図。 運搬車がくぐり抜けるときのＬＣＸの状態を説明する図。 ＲＦＩＤシステムの効果を説明する図。 変形例１に係るケーブル型アンテナを説明する図。 変形例２に係るケーブル型アンテナを説明する図。 変形例３に係るリーダライタを説明する図。

ここから，本発明の好適な実施形態を記載する。なお，以下の記載は本発明の技術的範囲を束縛するものでなく，理解を助けるために記述するものである。

図１は，本実施形態に係るＲＦＩＤシステム１の構成を説明する図である。本実施形態に係るＲＦＩＤシステム１は，ＲＦＩＤタグ２との無線交信に用いるアンテナに漏洩同軸ケーブル（LCX：Leaky Coaxial Cable）３０を用い，複数の物品２０それぞれに貼られたＲＦＩＤタグ２を一括して認識できるように発案されたシステムである。

図１のＲＦＩＤシステム１は，複数の物品２０にそれぞれ貼り付けたＲＦＩＤタグ２と，複数のＬＣＸ３０を紐のれん状に吊り下げたケーブル型アンテナ３と，ケーブル型アンテナ３を用いてＲＦＩＤタグ２と無線通信するリーダライタ４から少なくとも構成され，リーダライタ４は，ＲＦＩＤタグ２が記憶しているデータを用いて物品２０を管理する機能を有するサーバ５とＬＡＮ５ａを介して接続している。

図２は，ケーブル型アンテナ３を説明する図である。本実施形態に係るケーブル型アンテナ３は，フレーム３８を利用して，等間隔を隔て複数（図２では７本）の同じ長さのＬＣＸ３０を紐のれん状に吊り下げた形態になっている。

複数のＬＣＸ３０を吊り下げるフレーム３８の内部には，ＬＣＸ３０とリーダライタ４を接続させるアプローチケーブル３７が通っており，ＬＣＸ３０は，ＬＣＸ３０の上端に設けられたコネクタ３６により，ＬＣＸ３０に対応するアプローチケーブル３７と接続している。なお，ＬＣＸ３０の下端は固定されておらず，信号の反射を抑える終端抵抗器３５がＬＣＸ３０の下端に設けられる。

ケーブル型アンテナ３が有する一本のＬＣＸ３０は，ＲＦＩＤタグ２の周波数帯に対応した高周波信号の信号線となる中心導体３１と，中心導体３１を同心状に取り巻く外部導体３２と，中心導体３1と外部導体３２を絶縁する絶縁体３３と，ＬＣＸ３０の一番外側になるシース３４とから構成される。

ＬＣＸ３０の中心導体３１には，アルミや銅を材料とするパイプまたは導線（金属線）が利用される。ＬＣＸ３０の外部導体３２には，アルミ箔などの金属箔が利用される。ＬＣＸ３０の絶縁体３３は，ポリエチレンなどを材料とするパイプが利用される。ＬＣＸ３０のシース３４には，黒色のポリエチレンが利用される。なお，ＬＣＸ３０の可とう性を高めるために，本実施形態のＬＣＸ３０には支持線を設けていない。

ＬＣＸ３０外部導体３２には，中心導体３１に流す高周波信号の周波数帯に応じて複数のスロット３２ａ（細長い穴）が一定周期で形成されている。ＬＣＸ３０の外部導体３２に形成したスロット３２ａは，アンテナとして機能するためのもので，中心導体３１に流れる高周波信号のエネルギーの一部を電波としてスロット３２ａから放射し，スロット３２ａを利用して，ＲＦＩＤタグ２が送信した信号を受信することになる。なお，スロット３２ａは，ＬＣＸ３０の長手方向に沿って連続して形成されるので，ＲＦＩＤタグ２が用いる周波数帯に応じた電波を，ＬＣＸ３０の長手方向に沿って均一に放射することができる。

ＬＣＸ３０の間隔は，運搬車２１の幅よりも短い間隔になる。図１で図示したように，ＲＦＩＤタグ２を貼り付けた物品２０の搬送に用いる通路６の幅方向に，運搬車２１の幅方向よりも短い間隔で複数のＬＣＸ３０を並べても，ＬＣＸ３０は可とう性を有するので，ＬＣＸ３０をかきわけることで運搬車の通行は可能である。

運搬車２１で運送する物品２０に貼り付けたＲＦＩＤタグ２と交信するリーダライタ４は，ケーブル型アンテナ３に吊り下げたＬＣＸ３０それぞれとアプローチケーブル３７を介して接続し，所定の周波数帯の電波を利用してＲＦＩＤタグ２と交信する装置である。運搬車２１で運送する物品２０に貼り付けたＲＦＩＤタグ２と交信することを考慮すると，リーダライタ４とＲＦＩＤタグ２の交信に用いる周波数帯としては，最大の通信距離が５ｍ程度になるＵＨＦ帯（例えば，860M〜960MHz）を用いることが望ましい。

図３は，運搬車２１がくぐり抜けるときのＬＣＸ３０の状態を説明する図である。可とう性を持たせたＬＣＸ３０を紐のれん状に吊り下げることで，運搬車２１がＬＣＸ３０の間をくぐり抜ける際，運搬車２１または運搬車２１の積載した物品２０に接触したＬＣＸ３０は左右に押し分けられ，運搬車２１の側面にＬＣＸ３０が触れるか，または，ＲＦＩＤタグ２が貼られた荷物の近傍にＬＣＸ３０がくることになる。よって，運搬車２１がくぐり抜けるとき，ＬＣＸ３０は長手方向に沿った電波を運搬車２１の側面に放射することができ，他の荷物の影になる物品２０（下段に積まれた物品２０）に貼られたＲＦＩＤタグ２と交信できる。

図４は，ＲＦＩＤシステム１の効果を説明する図である。図４（ａ）では，紐のれん状に吊り下げたＬＣＸ３０に運搬車２１が到達する前の状態を図示している。紐のれん状に吊り下げたＬＣＸ３０に運搬車２１が到達する前，紐のれん状に吊り下げたＬＣＸ３０は通路６に対してほぼ垂直状態で，ＬＣＸ３０が放射する電波は運搬車２１の正面に放射されるため，リーダライタ４は，ＬＣＸ３０を利用して，運搬車２１の正面にあるＲＦＩＤタグ２ｂと交信できる。

図４（ｂ）では，紐のれん状に吊り下げたＬＣＸ３０を運搬車２１がくぐり抜けるときの状態を図示している。紐のれん状に吊り下げたＬＣＸ３０を運搬車２１がくぐり抜けるとき，図３を用いて説明したように，ＬＣＸ３０は左右に押し分けられる格好になり，ＬＣＸ３０が放射する電波は運搬車２１の側面に放射されるため，リーダライタ４は，ＬＣＸ３０を利用して，運搬車２１の側面にあるＲＦＩＤタグ２ａと交信できる。

図４（ｃ）では，紐のれん状に吊り下げたＬＣＸ３０を運搬車２１がくぐり抜けた直後の状態を図示している。紐のれん状に吊り下げたＬＣＸ３０を運搬車２１がくぐり抜けると，紐のれん状に吊り下げたＬＣＸ３０は運搬車２１の背面になり，ＬＣＸ３０が放射する電波は運搬車２１の背面に放射されるため，リーダライタ４は，ＬＣＸ３０を利用して，運搬車２１の背面になるＲＦＩＤタグ２ｄと交信できる。

また，運搬車２１の正面に放射される電波の一部は，運搬車２１の上面にも届くため，リーダライタ４は，ＬＣＸ３０を利用して，運搬車２１の上面になるＲＦＩＤタグ２ｃと交信できる。
このように，複数のＬＣＸ３０を紐のれん状に吊り下げたケーブル型アンテナ３を，物品２０の搬送に用いる通路６に設置することで，紐のれん状に吊り下げたＬＣＸ３０を運搬車２１がくぐり抜ける際，ＬＣＸ３０を利用して，四方八方の様々な方向から電波が運搬車２１に届くため，複数の物品２０それぞれに貼られたＲＦＩＤタグ２を一括して認識できるようになる。

なお，本発明は上述した実施形態に限定されることなく，様々な変更が可能である。

図５は，変形例１に係るケーブル型アンテナ７を説明する図である。上述した実施形態に係るケーブル型アンテナ３では，紐のれん状に吊り下げるＬＣＸ３０それぞれの長さを同一にしていたが，変形例１に係るケーブル型アンテナ７では，ＬＣＸ７０を吊り下げる位置に応じてＬＣＸ７０の長さを変更している。具体的に，フレーム７８の中心部に吊り下げるＬＣＸ７０の長さを最も短くし，ＬＣＸ７０を吊り下げる位置がフレーム７８の端部に近いほど，ＬＣＸ７０の長さが長くなるようにしている。紐のれん状に吊り下げるＬＣＸ７０それぞれで長さを図５で図示したようにしても，上述の実施形態と同様な効果を得ることができる。更に，紐のれん状に吊り下げるＬＣＸ７０それぞれで長さを図５で図示したようにすると，紐のれん状に吊り下げた複数のＬＣＸ７０をくぐり抜ける箇所を運搬車２１の運転手に示すことができ，また，変形例１に係るケーブル型アンテナ７の中心部に吊り下げるＬＣＸ７０が運搬車２１に積んだ荷物の上に乗るため，リーダライタ４は，ＬＣＸ７０を利用して，運搬車２１の上面になるＲＦＩＤタグ２と交信し易くなる。

図６は，変形例２に係るケーブル型アンテナ８を説明する図である。上述した実施形態に係るケーブル型アンテナ３では，ＬＣＸ３０を一直線状に吊り下げていたが，変形例２に係るケーブル型アンテナ８では，変形例２に係るケーブル型アンテナ８を上から見たときにＶ字状になるようにＬＣＸ８０をフレーム８８に吊り下げている。具体的には，変形例２に係るケーブル型アンテナ８の中心部に吊り下げるＬＣＸ８０を，変形例２に係るケーブル型アンテナ８の正面から見て最も奥に配置し，ＬＣＸ３０を吊り下げる位置が端部に近いほど，変形例２に係るケーブル型アンテナ８の正面から見て手前に配置している。紐のれん状に吊り下げる複数のＬＣＸ３０を図６のように配置することで，紐のれん状に吊り下げたＬＣＸ３０を運搬車２１がくぐり抜ける際，運搬車２１の正面と運搬車２１の側面から同時に電波を放射できる。

図７は，変形例３に係るリーダライタ９を説明する図である。図１，２で図示したように，運搬車２１の幅よりも短い間隔でＬＣＸ３０を並べると，ＬＣＸ３０が放射する電波の強さによっては，ＬＣＸ３０が放射する電波同士が干渉してしまい，ＲＦＩＤタグ２と交信できなくなることがある。電波の干渉を防ぐために，変形例３に係るリーダライタ９は，ＬＣＸ３０を選択して使用するための分配器９０を備え，例えば，所定時間間隔毎にＬＣＸ３０を切り替えて使用する。

１ ＲＦＩＤシステム
２ ＲＦＩＤタグ
２０ 物品
２１ 運搬車
３ ケーブル型アンテナ
３０ 漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ）
３８ フレーム
４ リーダライタ
７ 変形例１に係るケーブル型アンテナ
７０ 変形例１に係る漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ）
８ 変形例２に係るケーブル型アンテナ
８０ 変形例２に係る漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ）
９ 変形例３に係るリーダライタ

Claims (7)

1. 複数の物品にそれぞれ貼り付けたＲＦＩＤタグと，複数の漏洩同軸ケーブルを紐のれん状に吊り下げたケーブル型アンテナと，前記ケーブル型アンテナを利用して前記ＲＦＩＤタグと交信するリーダライタを備えたことを特徴とするＲＦＩＤシステム。
2. 前記ケーブル型アンテナの中心部に吊り下げる前記漏洩同軸ケーブルの長さを最も短くし，吊り下げる位置が端部になるほど前記漏洩同軸ケーブルの長さを長くなるようにしたことを特徴とする，請求項１に記載したＲＦＩＤシステム。
3. 前記ケーブル型アンテナを正面から見て，中心部に吊り下げる前記漏洩同軸ケーブルを奥に配置し，吊り下げる位置が端部になるほど手前になるように配置したことを特徴とする，請求項１または２に記載したＲＦＩＤシステム。
4. 前記漏洩同軸ケーブルを選択して用いるための分配器を前記リーダライタに備えさせたことを特徴とする，請求項１から３のいずれか一項に記載したＲＦＩＤシステム。
5. 紐のれん状に吊り下げた複数の漏洩同軸ケーブルを備えたことを特徴とするケーブル型アンテナ。
6. 中心部に吊り下げる前記漏洩同軸ケーブルの長さを最も短くし，吊り下げる位置が端部になるほど前記漏洩同軸ケーブルの長さを長くなるようにしたことを特徴とする，請求項５に記載したケーブル型アンテナ。
7. 正面から見て，中心部に吊り下げる前記漏洩同軸ケーブルを奥に配置し，吊り下げる位置が端部になるほど手前になるように配置したことを特徴とする，請求項５または６に記載したケーブル型アンテナ。
   

Images