JP2020064569A - Rfid読取装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明が解決しようとする課題は、RFID読取装置の組み立てや解体の際に、組立性や解体性の低下を防止可能なRFID読取装置を提供することである。【解決手段】実施形態のRFID読取装置は、開口された入口と出口とを備え内部を通過可能な筐体と、前記筐体の内部に設けられ、電波を放射するとともに、前記筐体内を通過する無線タグの情報を受信するアンテナと、を備えたRFID読取装置であって、前記筐体は、組立解体可能な枠体と前記枠体を覆う壁面とを有し、前記壁面の全部または一部は、前記枠体に磁力によって着脱可能に取り付けられ、前記放射された電波の前記筐体から外部への漏れを防止する電波遮蔽体で構成される。【選択図】図3

Description

本発明の実施形態は、RFID(radio frequency identifier)読取装置に関する。
従来から、商品等の物品を収納する倉庫において、例えば倉庫から出荷する物品や倉庫に収納する物品を検品するために、物品に無線タグを貼付し、無線タグから発せられる電波を受信して、無線タグが貼付された物品の情報を取得するRFID読取装置が存在する。
また最近は、読取用のアンテナを内部に有するトンネル部を備えたRFID読取装置が存在する。このようなRFID読取装置は、トンネル部の入口と出口を有し、人が物品の入ったカート、移動可能な台、カゴ、段ボール等(以降代表して「カート」という)とともにトンネル部の入口から入り出口から出る。その間に、当該トンネル部内において、当該カートに入れられた物品に付された無線タグから電波を受信する。このような装置は大がかりであるが、カートから物品を出さずに、一度に無線タグから電波を受信して検品を行えるメリットがある。
ところで、このような構成のRFID読取装置は、人およびカートが内部を通過できる程度の大きなサイズのRFID読取装置が必要となる。そのため、このようなRFID読取装置は、完成品を外部から持ち込むことは困難な場合が多く、倉庫内で組み立てて完成させるものが多い。そしてこのようなRFID読取装置は、アンテナから発信した電波が外部に漏れだすことを防ぐために、RFID読取装置を構成する筐体は、電波を吸収するための電波吸収体で構成された壁面や天井(以降代表して「壁面」という)を有する。そのため、RFID読取装置を倉庫内で組み立てる際に電波吸収体を壁面として取り付ける。この電波吸収体の取り付けは両面テープ等の接着部材を使用して筐体の骨組みとなる枠体に取り付けていたため、RFID読取装置の組み立てる際の組立性やRFID読取装置の解体の際の解体性を低下させていた。
本発明が解決しようとする課題は、RFID読取装置の組み立てや解体の際に、組立性や解体性の低下を防止可能なRFID読取装置を提供することである。
実施形態のRFID読取装置は、開口された入口と出口とを備え内部を通過可能な筐体と、前記筐体の内部に設けられ、電波を放射するとともに、前記筐体内を通過する無線タグの情報を受信するアンテナと、を備えたRFID読取装置であって、前記筐体は、組立解体可能な枠体と前記枠体を覆う壁面とを有し、前記壁面の全部または一部は、前記枠体に磁力によって着脱可能に取り付けられ、前記放射された電波の前記筐体から外部への漏れを防止する電波遮蔽体で構成される。
図1は、実施形態に係るRFID読取装置の外観構成を示す斜視図である。 図2は、図1に示したRFID読取装置の一部を切り欠いた図である。 図3は、図1に示したRFID読取装置の一部を切り欠いた別の図であって、壁面11の枠体12への取り付けを示す図である。 図4は、図1に示したRFID読取装置において、アンテナから発信した電波についての説明図である。 図5は、図1に示したRFID読取装置の内部を入口側または出口側から見た模式図である。 図6は、図1に示したRFID読取装置において、キャスターを突出させた拡大図である。 図7は、図1に示したRFID読取装置において、キャスターを収納させた拡大図である。 図8は、キャスターの出没の構成を示す図である。
以下、図1〜図8を参照して、実施形態に係るRFID読取装置について詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
図1は、実施形態に係るRFID読取装置の外観構成を示す斜視図である。RFID読取装置1は、物品(実施形態では例えば商品)の出荷する倉庫に設置される。倉庫内に収納されている物品には、無線タグが貼付されている。無線タグとは、アンテナと記憶部を有し、後述するアンテナ13から放射された電波をアンテナが受信すると電力が発生し、発生した電力によって記憶部に記憶されている情報(実施形態では物品を特定する情報)をアンテナ13に向けて発信するタグである。無線タグは、粘着面を有し、粘着力で物品に貼付される。なお、無線タグは物品にバンド等で取り付けられていてもよい。
RFID読取装置1は、筐体2の一面側に入口Iを有し、筐体2の一面側と反対側の反対面側に出口O(図2を参照)を有する。入口Iと出口Oは、それぞれ、人およびカートが出入りできる大きさの開口を有する。物品を庫出しする担当者は、倉庫の入口から物品が入ったカートを入口IからRFID読取装置1に搬入する。そして担当者は、RFID読取装置1の内部(すなわちトンネル部10)を通過して出口Oから外部に出る。無線タグがトンネル部10を通過する間に、RFID読取装置1は、カートに入っている物品の無線タグから発信された情報を受信する。受信した無線タグの情報は、別途設置された、倉庫に収納されている物品の搬出や倉庫への物品の搬入を管理するサーバ(図示せず)に送信される。サーバは、受信した無線タグの情報に基づいて、倉庫に収納されている物品の情報を更新する。
図1に示すように、RFID読取装置1は、例えば直方体状(床面側を除く)の各辺を構成する枠状の枠体12によって組み立てられている。枠体12は、直方体の各辺以外の場所にも設けられている。枠体12は、例えばアルミニウムのような高い剛性の金属で形成されている。枠体12は、RFID読取装置1の筐体2を構成する部材であって、側面や上面に複数本位置し、RFID読取装置1を形作る筐体2の骨組みとして機能する。
枠体12は、組み立て、解体が可能である。すなわち、例えば、枠体12を構成する略「く」の字形状をしているアルミニウム製の各部品を相互にネジ止めして、枠体12として組み立てることが可能である。
壁面11は、RFID読取装置1の筐体2を構成する部材であって、略長方形をしている。壁面11は、電波遮蔽体の一例としての電波吸収体として機能する。壁面11は、その4辺が枠体12と接する大きさに形成されている。すなわち、壁面11は、枠体12で形成された四角の枠にちょうどはめ込まれる大きさである。枠体12にはめ込まれた壁面11は、隙間なく配置され筐体2を形成する。
壁面11は、4辺の位置に磁石を備えている。壁面11は、4辺において、磁石の吸着力によって枠体12に設けられた位置決め部12b(図3を参照)と吸着し、枠体12に取り付けることができる。また、壁面11は、磁石の吸着力よりおおきな力で引っ張ると、枠体12から取り外すことができる。壁面11の枠体12への取り付けについては、図3で説明する。
壁面11は、枠体12に4辺を取り付けることで、RFID読取装置1にほぼ隙間なく取り付けることができる。図1の例では、RFID読取装置1の天井面に4枚の壁面11(壁面11a、図2を参照)が隙間なく取り付けられている。また、RFID読取装置1の両側面には、それぞれ6枚の壁面11(壁面11b)が隙間なく取り付けられている。壁面11aと壁面11bは、面が広い壁面である。また、RFID読取装置1の入口面と出口(図2を参照)面には、それぞれ4枚の壁面11(壁面11c)が隙間なく取り付けられている。壁面11cは壁面11aや壁面11bより面が狭い細い長方形状である。なお、壁面11a、壁面11b、壁面11cを総称して壁面11という。また、RFID読取装置1の床面G(図5を参照)側には、枠体12は設けられておらず、壁面11も取り付けられていない。
また、RFID読取装置1の入口面には、RFID読取装置1への入口Iが形成されている。RFID読取装置1の出口面には、RFID読取装置1からの出口Oが形成されている。すなわち、壁面11cがない入口面側の空間が入口Iである。また、壁面11cがない出口側の空間が出口Oである。入口Iは、人がカートを押してRFID読取装置1に入れる充分な広さである。出口Oは、人がカートを押してRFID読取装置1から出られる充分な広さである。
また、トンネル部10は、壁面11、および入口Iと出口Oで構成される。トンネル部10は、RFID読取装置1内に人がカートを押して通れる空間を有する。
このように隙間なく壁面11が取り付けられたRFID読取装置1では、アンテナ13(図2を参照)から発信した電波は、入口Iと出口O(図2を参照)から漏れ出す電波を除いて、RFID読取装置1の天井側、および両側面側から外部に漏れ出すことはない。すなわち、RFID読取装置1の天井側は、壁面11aが電波を吸収するため、天井側から外部に電波が漏れ出すことがない。また、RFID読取装置1の両側面側は、壁面11bが電波を吸収するため、側面側から外部に電波が漏れ出すことがない。さらに、RFID読取装置1の入口I側および出口O側は、壁面11cが電波を吸収するため、入口Iおよび出口Oから漏れ出す電波を減少させることができる。
また、RFID読取装置1は、4隅の下部に、キャスター16を収納するキャスター収納部14を備える。また、RFID読取装置1は、両側面部のキャスター収納部14に対応した位置に、窓部15を備える。窓部15は、後述するキャスター16(図8を参照)を出没させるための孔である。また、RFID読取装置1は、窓部15を塞ぐカバー15bを備える。カバー15bは、筐体2に対して着脱自在であり、カバー15bを筐体2から取り外すと、窓部15が露出する。
ここで、壁面11a、壁面11b、壁面11cについて説明する。壁面11aと壁面11bは、共振タイプの電波吸収体である。共振タイプの電波吸収体は、例えばフェライトまたはフェライト復号材料で構成される。共振タイプの電波吸収体は、電波吸収体に直角に近い角度で入射される電波を多く吸収する。共振タイプの電波吸収体は、比較的安価である。そのため、共振タイプの電波吸収体は、RFID読取装置1の天井部に取り付けられた壁面11aや側面に取り付けられた壁面11bのように、面積が広い壁面に使用される。
壁面11cは、誘電損失タイプの電波吸収体である。誘電損失タイプの電波吸収体は、カーボン粉などをゴム、発砲ウレタン、発砲ポリスチロールなどの誘電体に混合したものである。誘電損失タイプの電波吸収体は共振タイプの電波吸収体より電波吸収率が高く、かつ電波吸収体に斜めから入射される電波であってもよく吸収する。誘電損失タイプの電波吸収体は比較的高価である。そのため、入口Iや出口Oの周りに設けられた壁面11cに使用される。アンテナ13(図2を参照)から放射された電波は入口I付近および出口O付近において、壁面11cに対して斜めに入射されるが、壁面11cが誘電損失タイプの電波吸収体で構成されているため、入口Iや出口Oから漏れ出す電波を減少させることができる。
また、筐体2は、平面上のパネル31を有する。パネル31は、例えばアルミニウムのような剛性が高い金属の板で構成される。パネル31は、枠体12に外側から取りつけられる。パネル31は、枠体12に対し、例えばネジ止めで取り付けられる。パネル31が取り付けられた筐体2は、パネル31によって隙間なく覆われる。すなわち、パネル31は、筐体2の外壁面を構成する。パネル31が取り付けられた筐体2は、外側からパネル31、内側から壁面11で覆われ、パネル31は壁面11の外側に位置し、パネル31と壁面11は接触している。具体的には、筐体2の天井部は、パネル31aで覆われる。また、筐体2の側面部は、パネル31bで覆われる。筐体2の入口Iと出口Oは、入口Iと出口Oを囲むように、パネル31cで覆われる。
図2は、図1に示したRFID読取装置1の一部(図1の手前側)を切り欠いた図である。図2に示すように、筐体2の中央部(入口Iと出口Oから等距離の位置)に位置する主枠体12aには、アンテナ13が設けられている。アンテナ13は、面13aから電波を発信する。発信した電波は、トンネル部10内を通過する無線タグが受信し、無線タグは受信した電波を起電力として無線タグ内に記憶している物品の情報を含む電波を発信する。アンテナ13は、無線タグが発信した電波を受信して、物品の情報を収集する。アンテナ13は、枠体12に対してネジ止めして固定される。アンテナ13は、枠体12のうちの中央部に位置する主枠体12aに対してネジ止めされていない状態では上下方向に移動可能であり、アンテナ13を枠体12に固定する際、上下方向に位置を調整してからネジ止めして固定する。
図3は、壁面11bの枠体12への取り付けを示す図である。図3に示すように、枠体12には、壁面11bの取り付け位置を定める位置決め部12bが取り付けられている。位置決め部12bは、例えば鉄等の磁石が吸着する素材で構成される。壁面11bの4辺の位置に取り付けられた磁石は、位置決め部12bに対向する位置に取り付けられている。
壁面11bは、位置決め部12bが定める位置に位置決めする。すると、壁面11bに取り付けられた磁石が位置決め部12bと対向するので、磁石を位置決め部12bに吸着させることで壁面11bを枠体12に取り付ける。このように取り付けることで、壁面11bを隙間なく取り付けることができる。なお、壁面11aおよび壁面11cも壁面11bと同様にして枠体12に取り付けられる。
次に、アンテナ13から発信された電波について説明する。図4は、RFID読取装置1を上から見た天井部を取り除いた説明図であって、アンテナ13から発信した電波についての説明図である。図4において、アンテナ13から発信する4方向への電波(電波P1、電波P2、電波P3、電波P4)を模式的に示す。
電波P1はカートKに向けて発信された電波である。電波P1は、カートに入れられた物品に貼付された無線タグMが受信する。無線タグMは内部に記憶する物品の情報を含む電波をアンテナ13に発信する。
電波P2は、壁面11bに向けて発信された電波である。電波P2は、直角に近い角度で入射される電波であり、壁面11bによって吸収され、外部には漏れ出さない。
電波P3は、壁面11cに向けて発信された電波である。電波P3は、斜めから入射される電波であるが、壁面11cによって吸収され、外部には漏れ出さない。
電波P4は、出口Oに向けて発信された電波である。電波P4は、各壁面11では吸収されず、出口Oから外部に漏れ出す。
なお、アンテナ13は、壁面11bより筐体2の内部側に多少突出した位置に位置するように位置決めすることが望ましい。このようにすることにより、アンテナ13から放射された直後の電波が隣接する壁面11bによって吸収されることを防止できる。また、無線タブから発信された電波をアンテナ13が受信する前に壁面11bによって吸収されることを防止できる。
図5は、図4の図形を入口I方向から出口O方向に見た図である。図5に示すように、アンテナ13は、筐体2の天井と側面の角部に1個ずつ(計2個)、また筐体2の床面と側面の角部に1個ずつ(計2個)、計4個取り付けられている。各アンテナ13から放射された電波Dは、筐体2の中央部に向けて放射される。各アンテナ13から放射された電波Dは、筐体2の略中央部を通過するカートKに入れられた無線タグMに届く。無線タグMから発信された電波は、4個のアンテナ13のいずれか、または複数のアンテナ13が受信する。
次に、RFID読取装置1の筐体2に設けられたキャスターについて説明する。図6は、キャスター16が筐体2から下方に向けて突出した状態の部分拡大図である。図6に示すように、キャスター16が筐体2から下方に向けて突出しているため、筐体2は、床面Gから距離dだけ上方に移動していて、上方に浮いている。キャスター16は、回転可能であり、この状態で、RFID読取装置1は、床面Gに沿って移動可能である。人等がRFID読取装置1を押すことで、キャスターが回転して、RFID読取装置1を移動させることができる。なお、RFID読取装置1が床面Gから浮いた状態では、アンテナ13から放出された電波は筐体の下面から外部に漏れ出すため、RFID読取装置1が使用されていない状態でRFID読取装置1を移動させる。
図7は、キャスター16が筐体2に収納した状態の部分拡大図である。図7に示すように、キャスター16が筐体2に収納しているため、筐体2は、床面Gと接している。RFID読取装置1が床面Gと接した状態では、RFID読取装置1は、床面Gに対して移動不可である。RFID読取装置1が床面Gと接した状態では、アンテナ13から放出された電波は筐体の下面から外部に漏れ出ない。RFID読取装置1は、床面Gと接した状態で使用される。
図8は、キャスター16が筐体2に対して出没する構成を示す図である。キャスター16は、キャスター収納部14に収納される。キャスター16は、調整軸部17とつまみ部18を備えている。調整軸部17は、軸にネジ切が形成されている。調整軸部17が回転することで、調整軸部17が上下方向に移動し、キャスター16も上下方向に移動する。つまみ部18は、調整軸部17と一体的または調整軸部17に対して固定的に形成されている。つまみ部18は、例えば略六角柱に形成されている。
また、キャスター収納部14には、固定部20が形成されている。固定部20は、キャスター収納部14内において、接続部21により、枠体12に対して固定的に形成されている。また、固定部20は、略中心部に円形のネジ孔が形成されている。調整軸部17は固定部20のネジ孔に勘合されている。そのため、調整軸部17が回転すると、調整軸部17は固定部20に対して上下方向に移動する。
つまみ部18を矢印R方向に回転させると、調整軸部17は回転して下方(矢印Y1方向)に移動する。調整軸部17が下方に移動すると、キャスター16は下方に移動して筐体2から下方に突出する。キャスター16が下方に突出すると筐体2は上方に持ち上がる。
つまみ部18を矢印L方向に回転させると、調整軸部17は回転して上方(矢印Y2方向)に移動する。調整軸部17が上方に移動すると、キャスター16は上方に移動して筐体2のキャスター収納部14に収納される。キャスター16がキャスター収納部14に収納されると筐体2は下方に下がり床面Gと接触する。
キャスター収納部14に収納されているキャスター16を筐体2の下方に突出させるには、カバー15bを取り外し、例えばスパナを窓部15からキャスター収納部14内に差し込んでつまみ部18に合わせる。そしてスパナのつまみ部18を中心に回動させることによってつまみ部18を矢印R方向に回転させる。すると、キャスター収納部14に収納されていたキャスター16は下方に移動して、筐体2から下方に突出する。
4隅にあるキャスター16をすべて筐体2から下方に突出させると、筐体2(すなわちRFID読取装置1)は、床面Gから上方に浮く。この状態でRFID読取装置1を移動させることができる。
また、下方に突出しているキャスター16をキャスター収納部14に収納させるには、カバー15bを取り外し、例えばスパナを窓部15からキャスター収納部14内に差し込んでつまみ部18に合わせる。そしてスパナのつまみ部18を中心に回動させることによってつまみ部18を矢印L方向に回転させると、突出していたキャスター16は、キャスター収納部14に収納される。
4隅にあるキャスター16をすべてキャスター収納部14に収納すると、上方に浮いていた筐体2(すなわちRFID読取装置1)は、床面Gと接する。この状態では、アンテナ13から放射された電波は、筐体2と床面Gとの間から漏れることはない。
このような実施形態によれば、壁面11は、枠体12に対して磁石によって取り付けることができる。そのため、RFID読取装置1を組立てる場合、枠体12に対して容易に壁面を取り付けることができる。また、壁面11は、磁石によって枠体12から取り外すことができる。そのため、RFID読取装置1を解体する場合に、枠体12から容易に壁面を取り外すことができる。
また、実施形態によれば、壁面は電波吸収体で構成されるため、アンテナ13から放射された電波は、壁面11によって吸収される。そのため、電波が、入口Iと出口Oから漏れ出す電波以外に、RFID読取装置1から外部に漏れだすことがない。そのため外部に位置する無線タグを誤って読む危険性が低い。
また、実施形態によれば、天井を構成する壁面11aと側面を構成する壁面11bは、共振タイプの電波吸収体で構成されている。そのため、RFID読取装置1を比較的安価とすることができる。
また、実施形態によれば、入口Iと出口O付近には、誘電損失タイプの電波吸収率が高い電波吸収体を取り付けた。そのため、入口Iと出口Oから漏れ出す電波を減少させることができる。
また、実施形態によれば、筐体の2の下部4隅に、出没可能なキャスター16を設けた。そのため、キャスター16を突出させて巨大なRFID読取装置1を移動させることができるとともに、RFID読取装置1の稼働時は、キャスター16を収納させることで、RFID読取装置1の下部から電波が漏れ出すことを防止することができる。
以上、本発明の実施形態および変形例を説明したが、この実施形態および変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。この実施形態および変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
例えば実施形態および変形例では、壁面11に磁石を取り付け、枠体12に磁石を吸着する金属を設けた。しかしながら、これに限らず、枠体12に磁石を取り付けて、壁面11に磁石を吸着する金属を設けるようにしてもよい。また、壁面11に磁石を取り付け、枠体12自体を、磁石を吸着する金属で形成するようにしてもよい。
また、壁面11は、電波遮蔽体の一例として電波吸収体で構成するようにした。しかしながら、これに限らず、壁面11は、電波遮蔽体として、例えばEBG(Electromagnetic Band Gap)構造の電波を打ち消す機能を有する素材で形成してもよい。すなわち、電波遮蔽体は、アンテナ13から放射された電波を外部に漏れ出ないように遮蔽する素材であればよい。
また、実施形態では、壁面11aと壁面11bを共振タイプの電波吸収体で構成し、壁面11cを誘電損失タイプの電波吸収体で構成した。しかしながら、これに限らず、例えばすべての壁面を共振タイプの電波吸収体または誘電損失タイプの電波吸収体で構成してもよい。また、適宜共振タイプの電波吸収体と誘電損失タイプの電波吸収体とを混合させて構成してもよい。
また、実施形態では、すべての壁面11を電波吸収体で構成した。しかしながら、一部の壁面11を電波吸収体で構成するようにしてもよい。たとえば、特に電波が漏れ得やすい位置の壁面11を電波吸収体で構成するようにしてもよい。
1 RFID読取装置
2 筐体
4 下部
10 トンネル部
11 壁面
12 枠体
12b 位置決め部
13 アンテナ
14 キャスター収納部
15 窓部
16 キャスター
20 固定部
21 接続部
31 パネル
D 電波
G 床面
I 入口
K カート
O 出口
特開2018−45317号公報

Claims (5)

  1. 開口された入口と出口とを備え内部を通過可能な筐体と、
    前記筐体の内部に設けられ、電波を放射するとともに、前記筐体内を通過する無線タグの情報を受信するアンテナと、
    を備えたRFID読取装置であって、
    前記筐体は、組立解体可能な枠体と前記枠体を覆う壁面とを有し、前記壁面の全部または一部は、前記枠体に磁石の吸着力によって着脱可能に取り付けられ、前記放射された電波の前記筐体から外部への漏れを防止する電波遮蔽体で構成される、
    ことを特徴としたRFID読取装置。
  2. 前記電波遮蔽体は電波を吸収する電波吸収体で形成される、
    ことを特徴とした請求項1に記載のRFID読取装置。
  3. 前記筐体の下部にキャスター部、をさらに備え、
    前記キャスター部は、前記筐体に対して下方に出没可能であって、
    前記キャスター部が前記筐体から下方に突出している場合には前記筐体を上方に浮かして前記RFID読取装置は移動可能であり、前記キャスター部が前記筐体に収納されている場合には前記筐体は床面と接していて前記RFID読取装置は移動不可であるとともに、前記アンテナから放射された電波が、前記筐体の下部と前記床面との隙間から外部に漏れることを防止する、
    ことを特徴とした請求項1または2に記載のRFID読取装置。
  4. 前記筐体は、前記枠体に取り付けられた前記筐体の外壁面を構成する平面状のパネルをさらに備え、前記パネルは前記壁面の外側に取り付けられる、
    ことを特徴とした請求項1乃至3のいずれか一に記載のRFID読取装置。
  5. 前記入口と出口付近に、前記入口側および前記出口側に向けて突出した前記電波遮蔽体で構成された突出部を備え、
    前記入口と出口付近に備えられた前記電波遮蔽体は、電波吸収率が高い電波吸収体である、
    ことを特徴とした請求項1に記載のRFID読取装置。
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