JP2021044756A - 無線タグ読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】漏れ出す電波を低減することができる無線タグ読取装置を提供する。【解決手段】無線タグ読取装置は、トンネルと、アンテナと、開口とを備える。前記アンテナは、無線タグを読み取る電波を前記トンネルの内部に放射する。前記開口は、前記トンネルに当該トンネルの内部まで貫通するように設けられ、前記アンテナが放射した前記電波の波長よりも小さい。【選択図】図５

Description

本発明の実施形態は、無線タグ読取装置に関する。

従来、無線タグ読取装置において、無線タグがゲートを通過したかを検出する技術が知られている。このような無線タグ読取装置において、ゲートの外部にある無線タグは読み取り対象ではない。そのため、ゲートの外部にある無線タグを読み取ってしまうことを防止する必要がある。すなわち、ゲートの外部に電波が漏れだしてしまうことを防止する必要がある。

しかしながら、ゲートには人や物品等の出入口が設けられている。そのため、ゲートの出入口から電波が漏れだしてしまう場合がある。これにより、無線タグ読取装置は、ゲートの外部にある無線タグを読み取ってしまうこと場合がある。

本発明が解決しようとする課題は、漏れ出す電波を低減することができる無線タグ読取装置を提供することである。

実施形態の無線タグ読取装置は、トンネルと、アンテナと、開口とを備える。前記アンテナは、無線タグを読み取る電波を前記トンネルの内部に放射する。前記開口は、前記トンネルに当該トンネルの内部まで貫通するように設けられ、前記アンテナが放射した前記電波の波長よりも小さい。

図１は、本実施形態に係る無線タグ読取装置の外観の一例を示す斜視図である。 図２は、本実施形態に係る無線タグ読取装置の外観の一例を示す正面断面図である。 図３は、本実施形態に係る無線タグ読取装置の上面の一例を示す図である。 図４は、指向性を有する電波を放出するスロットの一例を示す図である。 図５は、無線タグ読取装置から放射される電波の伝達領域の一例を示す図である。 図６は、本実施形態に係る無線タグ読取装置の外観の一例を示す側面断面図である。 図７は、本実施形態に係るスロットの配置の一例を示す図である。 図８は、本実施形態に係るスロットの配置の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、無線タグ読取装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、無線タグ読取装置の一実施形態であって、その構成や仕様等を限定するものではない。本実施形態の無線タグ読取装置は、入庫や出庫の際に、在庫管理のために無線タグを読み取る無線タグ読取装置への適用例である。

図１は、本実施形態に係る無線タグ読取装置１の外観の一例を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る無線タグ読取装置１の外観の一例を示す正面断面図である。

無線タグ読取装置１は、トンネル１０を備える。トンネル１０は、第１側面１１と、第２側面１２と、上面１３とを備える。第１側面１１は、第２側面１２と対向する位置に配置される。また、第１側面１１と、第２側面１２とは、地面に対して略垂直に立てられる。そして、第１側面１１と、第２側面１２とは、上面１３を支持する。上面１３は、トンネル１０の天井を形成する。

第１側面１１と、第２側面１２との間は、無線タグが付された物品を載せた台車等が通過する通路を形成する。このように、無線タグ読取装置１は、トンネル１０の内部に通路を備える。無線タグ読取装置１の操作者は、無線タグが付された物品を載せた台車を押すことで、トンネル１０の内部を通過させる。無線タグ読取装置１は、無線タグがトンネル１０の内部を通過する際に、無線タグを読み取る。

ここで、無線タグは、ＲＦ（Radio Frequency）タグ等のタグである。無線タグは、情報を記憶するＩＣ（Integrated Circuit）チップとアンテナとを備えている。無線タグは、無線タグ読取装置１との無線通信によってＩＣチップに記憶された情報の読み取りや書き込みを実行する。無線タグは、ＩＣチップに記憶された情報を読み取った場合に、無線タグ読取装置１に送信する。例えば、無線タグには、自装置が付されている物品を識別可能な物品情報が含まれている。

無線タグ読取装置１は、第１アンテナ２１、第２アンテナ２２、第３アンテナ２３、及び第４アンテナ２４をトンネル１０の内部に備える。第１アンテナ２１は、トンネル１０において物品が台車に載せられて搬送される搬送方向の略中央であって、トンネル１０の高さ方向の中央よりも下方の第１側面１１に設置される。第２アンテナ２２は、トンネル１０において物品が台車に載せられて搬送される搬送方向の略中央であって、第１側面１１の上部に設置される。第３アンテナ２３は、トンネル１０において物品が台車に載せられて搬送される搬送方向の略中央であって、トンネル１０の高さ方向の中央よりも下方の第２側面１２に設置される。第４アンテナ２４は、トンネル１０において物品が台車に載せられて搬送される搬送方向の略中央であって、第２側面１２の上部に設置される。

第１アンテナ２１、第２アンテナ２２、第３アンテナ２３、及び第４アンテナ２４は、無線タグを読み取る電波をトンネル１０内に放射する。また、第１アンテナ２１、第２アンテナ２２、第３アンテナ２３、及び第４アンテナ２４は、無線タグから出力された物品情報を有する電波を受信する。なお、以下、第１アンテナ２１、第２アンテナ２２、第３アンテナ２３、及び第４アンテナ２４を区別しない場合には、アンテナ２０と記載する。

ここで、各アンテナ２０が同時に電波を放射した場合、各アンテナ２０から放射された電波が互いに干渉しあい無線タグの読み取りに失敗してしまうことがある。そこで、各アンテナ２０は、時分割により何れか一つのアンテナ２０が電波を放射する。なお、本実施形態では、無線タグ読取装置１がアンテナ２０を４個備えている場合を例に説明する。しかし、アンテナ２０は、５個以上であってもよいし、３個以下であってもよい。

また、無線タグ読取装置１は、トンネル１０の出入口を閉じる閉鎖部（不図示）を備える。閉鎖部は、例えば、トンネル１０の出入口を閉じる扉である。トンネル１０に入口と出口との両方がある場合には、閉鎖部は入口と出口との両方を閉じる。閉鎖部は、アンテナ２０が放射する電波を遮蔽する電波遮蔽材により形成される。例えば、閉鎖部は、電波を遮蔽する金属をメッシュ状に形成したシールドメッシュである。なお、閉鎖部は、シールドメッシュに限らず、穴が開けられた金属板であってもよいし、電波を遮蔽する他の部材であってもよい。

ところで、トンネル１０は、無線タグが付された物品が載置された台車の出入口を備えている。そのため、出入口から電波が漏れだしてしまう場合がある。無線タグ読取装置１は、出入口から漏れ出した電波により、無線タグ読取装置１の外部にある物品に付された無線タグを読み取ってしまう可能性がある。そこで、出入口から漏れ出してしまう電波を低減させる必要がある。

そこで、トンネル１０は、電波を漏れださせるスロット３０（図３参照）を備えている。トンネル１０は、第１アンテナ２１、第２アンテナ２２、第３アンテナ２３、及び第４アンテナ２４が放射した電波の一部をスロット３０から放出させることで、トンネル１０の出入口から漏れ出す電波を軽減している。

例えば、トンネル１０は、トンネル１０の上面１３にスロット３０を備えている。図３は、本実施形態に係る無線タグ読取装置１の上面１３の一例を示す図である。図３に示すように、トンネル１０は、上面１３に１以上のスロット３０を備えている。すなわち、スロット３０は、トンネル１０の天井に設けられている。

スロット３０は、トンネル１０にトンネル１０の内部まで貫通するように設けられ、アンテナ２０が放射した電波の波長よりも小さい開口である。そして、１以上のスロット３０は、電波を放出する。このように、アンテナ２０から放射された電波を放出するスロット３０を備えているため、無線タグ読取装置１は、出入口から漏れ出してしまう電波を低減することができる。

ここで、無線タグ読取装置１は、スロット３０から放出された電波により、無線タグ読取装置１の外部にある無線タグを誤って読み取ってしまう場合がある。このような誤読を防止するために、スロット３０は、指向性を有する電波を放出する。指向性を有する電波を放出させることで、スロット３０から放出された電波により無線タグを読み取ってしまう領域を想定可能にする。そして、想定される領域には、無線タグを進入させないようにすることで、無線タグ読取装置１が誤って無線タグを読み取ってしまうことを防止する。

また、図３に示すように、トンネル１０の上面１３にスロット３０が設けられている場合、上面１３から上方に電波は放出される。上面１３より上方に無線タグが付された物品が載置されることは想定されづらい。よって、無線タグ読取装置１が誤って無線タグを読み取ってしまうことを防止することができる。なお、図３に示すスロット３０の長手方向の向きは一例であって任意に変更してもよい。すなわち、スロット３０の長手方向の向きは、Ｙ軸方向と略平行に限らず、Ｘ軸方向と略平行であってもよいし、Ｙ軸又はＸ軸となす角を形成する向きに向けられていてもよい。

ここで、スロット３０は、スロット３０の形状により指向性を有する電波を放出する。図４は、指向性を有する電波を放出するスロット３０の一例を示す図である。スロット３０の長手方向の長さは、下記に示す式（１）により表現される。
λ／２０ ≦ スロット３０の長手方向の長さ ≦ λ （式１）
λ：アンテナが放射する電波の波長

図４に示すスロット３０は、長方形の形状となっている。しかし、上記した条件を満たしていれば、スロット３０の形状は、長方形に限定しない。例えば、スロット３０の形状は、長方形の角に丸みを持たせた形状であってもよいし、他の形状であってもよい。

スロット３０の長手方向の長さは、電波の波長の２０分の１以上、且つ波長以下である。さらに、スロット３０の長手方向の長さを、波長λ／２、波長λ／４、又は波長λ／８等の電波と共振しやすい長さであることが好ましい。また、スロット３０の短手方向の長さは、任意であるが、例えば１ｍｍ以上であることが好ましい。このような形状にすることで、スロット３０は、指向性を有する電波を放出する。

ここで、図５は、無線タグ読取装置１から放射される電波の伝達領域Ｒ１、Ｒ２の一例を示す図である。図５に示すように、トンネル１０にスロット３０が設けられていない場合に、無線タグ読取装置１は、電波の伝達領域Ｒ１を成形する。一方、トンネル１０の上面１３にスロット３０を設けることで、無線タグ読取装置１は、トンネル１０の出入口から漏れ出す電波の領域が減少した電波の伝達領域Ｒ２を成形する。このように、スロット３０から電波が放出されるため、無線タグ読取装置１は、伝達領域Ｒ１が狭まった伝達領域Ｒ２を成形する。よって、無線タグ読取装置１は、スロット３０が設けられていない場合よりも、トンネル１０の出入口から放出される電波を減らすことができる。

また、無線タグ読取装置１は、スロット３０の外部に、アンテナ２０が放射した電波を吸収する電波吸収体（不図示）を備える。電波吸収体は、例えばフェライトシート等の磁性体である。そして、電波吸収体でスロット３０の外部を覆うことで、スロット３０から放出された電波を電波吸収体が吸収する。よって、電波吸収体は、トンネル１０の外部にある無線タグを読み取ってしまうことを防止することができる。

また、トンネル１０は、上面１３と同様に、第１側面１１及び第２側面１２にスロット３０を設けてもよい。図６は、本実施形態に係る無線タグ読取装置１の外観の一例を示す側面断面図である。図６に示すように、第１側面１１には、スロット３０が設けられている。なお、図６に示すスロット３０の長手方向の向きは一例であって任意に変更してもよい。すなわち、スロット３０の長手方向の向きは、Ｙ軸方向と略平行に限らず、Ｘ軸方向と略平行であってもよいし、Ｙ軸又はＸ軸となす角を形成する向きに向けられていてもよい。

ここで、図７は、本実施形態に係るスロット３０の配置の一例を示す図である。図７に示すように、第１側面１１は、第１アンテナ２１と複数のスロット３０とを備えている。そして、スロット３０とスロット３０との間隔は、第１アンテナ２１が放射する電波の波長の４分の１である。このように、スロット３０とスロット３０との間隔を波長λ／４にすることで、各スロット３０から放出される位相は９０度ずつずれる。そして、スロット３０から放出された電波は、９０度ずつ位相がずれた電波が重ね合わされることになる。これにより、スロット３０から無線タグ読取装置１の内側に放出される電波強度が上がる。よって、無線タグ読取装置１は、無線タグの読み取り精度を向上させることができる。なお、図７では、第１アンテナ２１の場合を例に説明した。第２アンテナ２２、第３アンテナ２３、及び第４アンテナ２４も同様である。

また、スロット３０が無い場合、アンテナ２０から放射された電波が第１側面１１の表面を伝う表面波となりトンネル１０の出入口から放出されてしまうことがある。一方、図６に示すように、スロット３０を設けることにより表面波がスロット３０から放出されるため、トンネル１０の出入口から放出されてしまうことを低減することができる。この場合、アンテナ２０からスロット３０までの間隔を、アンテナ２０が放射する電波の波長λ／４以上の距離にすることで、トンネル１０の出入口から放出される電波を低減することができる。

また、スロット３０とスロット３０との間隔をアンテナ２０が放射する電波の波長λ／２にすることで、無線タグ読取装置１の外部にある無線タグを誤って読み取ってしまうことを低減することができる。ここで、図８は、本実施形態に係るスロット３０の配置の一例を示す図である。図８に示すように、スロット３０とスロット３０との間隔は、電波の波長の２分の１である。このように、スロット３０とスロット３０との間隔を波長の１／２にすることで、各スロット３０から放出される位相は１８０度ずつずれる。そして、スロット３０から放出された電波は、９０度ずつ位相がずれた電波が重ね合わされることになる。これにより、スロット３０から放出される電波は打ち消し合うことなる。よって、無線タグ読取装置１は、無線タグ読取装置１の外部にある無線タグを誤って読み取ってしまうことを低減することができる。なお、図８では、第１アンテナ２１の場合を例に説明した。第２アンテナ２２、第３アンテナ２３、及び第４アンテナ２４も同様である。

以上のように、本実施形態に係る無線タグ読取装置１は、アンテナ２０が放射した電波の一部をトンネル１０の外部に放出するスロット３０を備えている。これにより、無線タグ読取装置１は、トンネル１０から漏れ出す電波を低減することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、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。

また、上記実施形体では、無線タグが付せられた物品が載せられた台車を操作者が押すことでトンネル１０の内部に入れられる無線タグ読取装置１の場合を例に説明した。しかしながら、無線タグ読取装置１は、ベルトコンベア等により無線タグが付せられた物品を搬送することでトンネル１０の内部に入れられるものであってもよい。

１ 無線タグ読取装置
１０ トンネル
１１ 第１側面
１２ 第２側面
１３ 上面
２０ アンテナ
２１ 第１アンテナ
２２ 第２アンテナ
２３ 第３アンテナ
２４ 第４アンテナ
３０ スロット
Ｒ１、Ｒ２ 伝達領域

特開２００６−７２６７２号公報

Claims (5)

1. トンネルと、
   無線タグを読み取る電波を前記トンネルの内部に放射するアンテナと、
   前記トンネルに当該トンネルの内部まで貫通するように設けられ、前記アンテナが放射した前記電波の波長よりも小さい開口と、
   を備える無線タグ読取装置。
2. 前記開口は、前記トンネルの天井に設けられる、
   請求項１に記載の無線タグ読取装置。
3. 前記開口の長手方向の長さは、前記電波の波長の２０分の１以上、且つ当該波長以下である、
   請求項１又は２に記載の無線タグ読取装置。
4. 前記開口における前記トンネルの外部に、前記アンテナが放射した前記電波を吸収する電波吸収体を備える、
   請求項１乃至３の何れか一項に記載の無線タグ読取装置。
5. 前記開口と前記開口との間隔は、前記電波の波長の２分の１である、
   請求項１乃至４の何れか一項に記載の無線タグ読取装置。

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