JP2021196612A - 読取システム - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で無線タグの読み取り精度を向上できる読取システムを提供する。【解決手段】読取システム１は、収容箱１０に投入された、物品Ｓに貼付されたＲＦＩＤタグ６から情報を読み取るものであり、収容箱１０の内部に設けられ、収容箱１０に投入されたＲＦＩＤタグ６を受けて下方に誘導する傾斜面５を有する誘導部２と、収容箱１０の内部にて傾斜面５と対向して配置され、誘導部２を移動するＲＦＩＤタグ６から物品Ｓに関する情報を読み取るＲＦＩＤアンテナ３と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、読取システムに関する。

近年、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグなどの無線タグを用いて物品の管理を行う技術が知られている。典型的な無線タグを用いた管理システムは、例えば管理対象の物品に無線タグを貼付し、アンテナによってその無線タグに非接触でアクセスし、タグから取得した情報に基づき物品の有無の検知や追跡を行う（例えば特許文献１，２）。

特開２００６−２４８７７８号公報 特開２０１７−１９６０２号公報

従来の無線タグを用いた物品の管理システムでは、無線タグの読み取り精度を向上するために、例えば特許文献１，２に示されるようにアンテナの数を増やす手法が取られる場合がある。しかしアンテナの数を増やすと、コストが高くなってしまうし、配線等のシステム構成が複雑になる。

本開示は、簡易な構成で無線タグの読み取り精度を向上できる読取システムを提供することを目的とする。

本発明の実施形態の一観点に係る読取システムは、収容箱に投入された、物品に貼付された無線タグから情報を読み取る読取システムであって、前記収容箱の内部に設けられ、前記収容箱に投入された前記無線タグを受けて下方に誘導する傾斜面を有する誘導部と、前記収容箱の内部にて前記傾斜面と対向して配置され、前記誘導部を移動する前記無線タグから前記情報を読み取る読取部と、を備える。

本開示によれば、簡易な構成で無線タグの読み取り精度を向上できる読取システムを提供することができる。

実施形態に係る読取システムの概略構成を示す断面図 読取システムによるＲＦＩＤタグの読取動作を説明する図 第１変形例の概略構成を示す断面図 第２変形例の誘導部の概略形状を示す斜視図

以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

なお、以下の説明において、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向は互いに垂直な方向である。ｘ方向及びｙ方向は水平方向であり、ｚ方向は鉛直方向である。ｘ方向は、傾斜面５の傾斜方向である。ｙ方向は、傾斜面５の幅方向である。また、以下では説明の便宜上、ｚ正方向側を上側、ｚ負方向側を下側とも表現する場合がある。

図１は、実施形態に係る読取システム１の概略構成を示す断面図である。本実施形態の読取システム１は、収容箱１０に投入された物品Ｓから情報を読み取るためのシステムである。物品ＳにはＲＦＩＤタグ６（無線タグ）が貼付されており、読取システム１はＲＦＩＤタグ６に記憶されている情報を読み取ることで物品Ｓの情報を取得することができる。

物品Ｓの具体例としては、例えば使用済の注射器や薬品容器などの医療廃棄物が挙げられる。この場合、収容箱１０は、医療廃棄物の回収用容器である。また、物品Ｓは商品自体ではなく商品のパッケージの一部でもよい。例えば、商品のパッケージの表面に商品から切り離し可能なシート状の部材を設け、このシート状部材にＲＦＩＤタグ６が一体的に形成される構成が挙げられる。この構成の場合、商品の使用後にパッケージからシート状部材が剥がされて、ＲＦＩＤタグ６と共に収容箱１０に投入される。

収容箱１０は、例えば六面体形状であり、その表面に外部から物品Ｓを内部に投入するための投入口１１が設けられる。投入口１１は例えば図１に示すように収容箱１０の上面１０Ａに開口されている。投入口１１の形状は、投入対象の物品Ｓの形状に合わせて適宜設定することができる。例えば物品Ｓがシート状のものや薄い袋の場合には、投入口１１はｙ方向を長手方向とする長方形状にできる。

なお、投入口１１は、収容箱１０の前面１０Ｂ（図１ではｘ負方向側の側面）の上部など、上面１０Ａ以外の位置に設けられる構成でもよい。また、投入口１１に扉を設け、物体Ｓの投入時に扉を開いて開口部を露出する構成でもよい。

読取システム１は、誘導部２と、ＲＦＩＤアンテナ３（読取部）と、制御装置４とを備える。

誘導部２は、収容箱１０の内部に設けられ、投入口１１から収容箱１０に投入された物品Ｓを受けて下方に誘導する傾斜面５を有する。

図１の例では、誘導部２の傾斜面５は、所定の第１高さ位置Ｈ１に沿ってｙ方向に沿って延在する上端部５Ａと、第１高さ位置Ｈ１より低い第２高さ位置Ｈ２に沿って延在する下端部５Ｂとを有し、上端部５Ａと下端部５Ｂとの間で同一の傾斜角度αの平面で形成される。

誘導部２は、投入口１１の直下に傾斜面５の一部が配置されるよう設けられ、これにより、投入口１１に投入された物品Ｓを傾斜面５で直接受けることができ、物品Ｓを確実に傾斜面５に誘導できるよう構成されている。また、誘導部２は、傾斜面５のうち中間位置より上端部５Ａ側の上方部分が投入口１１の直下に配置されるよう設けられるのが好ましい。これにより、傾斜面５上に落下した物体Ｓが傾斜面５上を下端部５Ｂまで移動する距離を比較的長くできる。

また、誘導部２の傾斜面５のｙ方向の幅は、投入口１１の長辺（ｙ方向の長さ）よりも長いのが好ましい。これにより、物体Ｓを投入口１１のｙ方向のどの位置に投入しても、傾斜面５の下端部５Ｂまで到達せずに途中でｙ方向両側からはみ出て落下するのを抑制でき、傾斜面５の下端部５Ｂまで物体Ｓを誘導しやすくできる。

ＲＦＩＤアンテナ３は、収容箱１０の内部にて傾斜面５と対向して配置され、誘導部２を移動する物品Ｓに貼付されているＲＦＩＤタグ６から情報を読み取る。ＲＦＩＤアンテナ３は、読み取った情報を制御装置４に送信することができる。

なお、ＲＦＩＤタグ６とＲＦＩＤアンテナ３との間の通信は、通信距離を考慮すると短距離通信に適するＨＦ帯を用いるのが好ましいが、タグのＩＣチップの小型化に有利なＵＨＦ帯を用いてもよい。また、ＲＦＩＤタグ６は、ＲＦＩＤアンテナ３から放射された電波により駆動するパッシブタグでもよいし、内部電源により駆動して通信するアクティブタグでもよい。

本実施形態では、誘導部２の傾斜面５の法線方向がｘ正方向側かつｚ正方向側の方向となるように誘導部２が収容箱１０内に設置される。このため、ＲＦＩＤアンテナ３は、傾斜面５に対してｘ正方向側かつｚ正方向側の収容箱１０内の位置に配置される。また、ＲＦＩＤアンテナ３は、傾斜面５上が受信範囲Ｒとなるように設置され、これにより傾斜面５上を移動する物品Ｓに貼付されているＲＦＩＤタグ６から情報を読取可能となるよう構成されている。ＲＦＩＤアンテナ３の受信範囲Ｒは、傾斜面５上の領域との重畳部分が多いほど好ましい。これにより、傾斜面５上を移動するＲＦＩＤタグ６から情報を読み取る頻度を増やすことができ、より確実に情報を取得できる。

なお、ＲＦＩＤアンテナ３の読取精度を向上させるため、誘導部２近傍の収容箱１０の内面（例えば上面１０Ａの裏面）の表面を、電波を吸収するような性状としてもよい。これにより、例えば、傾斜面５上の単一の物品ＳのＲＦＩＤタグ６から発せられた電波が収容箱１０の内壁に反射して、ＲＦＩＤアンテナ３が複数の方向から電波を受信することになり、この結果、ＲＦＩＤアンテナ３が複数のＲＦＩＤタグ６から電波を受信したと誤って認識するようなケースを回避できる。また、例えば収容箱１０に投入された物品Ｓのものではなく、収容箱１０の外部にある別のＲＦＩＤタグ６から発せられた電波をＲＦＩＤアンテナ３が誤って読み取ることも防止できる。

制御装置４は、ＲＦＩＤアンテナ３など読取システム１の構成要素の動作を制御する。例えば、収容箱１０の前面１０Ｂの近傍などに設けられるセンサ（焦電センサ、赤外センサ、超音波センサなど）によって、物品Ｓを投入する利用者の存在が検知されたときに、制御装置４がＲＦＩＤアンテナ３の動作を開始させ、これによりＲＦＩＤアンテナ３による電力消費を抑制できる構成としてもよい。

また、制御装置４は、ＲＦＩＤアンテナ３により取得された物品Ｓに係る情報を集約して記憶したり、情報に基づき計数や在庫管理などの処理を実行する構成であってもよい。

制御装置４は、物理的には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、主記憶装置であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、通信モジュール、補助記憶装置、などを含むコンピュータシステムとして構成することができる。上述した制御装置４の各機能は、ＣＰＵやＲＡＭなどに所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵの制御のもとで各種ハードウェアを動作させると共に、ＲＡＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。

図１に加えて図２を参照して、本実施形態の読取システム１においてＲＦＩＤアンテナ３が物品Ｓに貼付されたＲＦＩＤタグ６から情報を読み取る読取動作について説明する。図２は、読取システム１によるＲＦＩＤタグ６の読取動作を説明する図である。図２の構成の概略は図１と同様である。

まず図１に示すように、ＲＦＩＤタグ６が貼付された物品Ｓが投入口１１から収容箱１０内部に投入される。このとき、ＲＦＩＤアンテナ３は制御装置４により動作が開始されており、誘導部２の傾斜面５上が受信範囲Ｒとなっている。ＲＦＩＤアンテナ３は、所定のリフレッシュレートにしたがって読み取りを継続している。

投入口１１から投入された物品Ｓは、誘導部２の傾斜面５のうち、投入口１１の直下の部分に着地して、図２に示すように、以降は重力によって傾斜面５の傾斜方向（図１、図２の例では右斜め下方）に沿って誘導される。そして、物品Ｓが傾斜面５上のＲＦＩＤアンテナ３の受信範囲Ｒを通過している間に、ＲＦＩＤアンテナ３によってＲＦＩＤタグ６の情報がリフレッシュレートごとに複数回読み取られる。

ＲＦＩＤアンテナ３によって読み取られた情報は制御装置４に出力される。制御装置４は、読み取られた情報を記憶する。物品Ｓは傾斜面５の下端部５Ｂを越えると、以降は収容箱１０の底面側に自由落下する。

このように本実施形態の読取システム１は、収容箱１０に投入された、物品Ｓに貼付されたＲＦＩＤタグ６から情報を読み取るものであり、収容箱１０の内部に設けられ、収容箱１０に投入された物品Ｓ（ＲＦＩＤタグ６）を受けて下方に誘導する傾斜面５を有する誘導部２と、収容箱１０の内部にて傾斜面５と対向して配置され、誘導部２を移動する物品Ｓに貼付されているＲＦＩＤタグ６から物品Ｓに関する情報を読み取るＲＦＩＤアンテナ３と、を備える。ＲＦＩＤタグ６は、物品Ｓに貼付されたままの状態で収容箱１０に投入される。

この構成により、収容箱１０に投入された物品Ｓを誘導部２の傾斜面５上で移動させることで、自由落下させる場合と比較して、上端部５Ａの高さ位置Ｈ１から下端部５Ｂの高さ位置Ｈ２に到達するまでの移動経路を延ばすことができ、物品Ｓの下方への移動速度を緩やかにできる。これにより、物品ＳがＲＦＩＤアンテナ３の受信範囲Ｒに滞在する時間を増やすことができるので、同一のＲＦＩＤタグ６の読み取り回数を増やすことが可能となり、より確実にＲＦＩＤタグ６から情報を読み取ることが可能となる。したがって、本実施形態の読取システム１は、従来のようにＲＦＩＤアンテナ３を２つ以上に増やすことなく、単一のＲＦＩＤアンテナ３のみを用いる簡易な構成でＲＦＩＤタグ６の読み取り精度を向上できる。

また、傾斜面５の表面粗さを大きくしたり、傾斜面５の材質をゴムなど滑りにくいものにするなど、傾斜面５の表面の摩擦力を相対的に増やす構成としてもよい。この構成により、物品Ｓの傾斜面５上での移動速度をさらに低減でき、ＲＦＩＤタグ６の読み取り精度をさらに向上できる。

また、誘導部２の傾斜面５の表面に抗菌加工を施す構成としてもよい。これにより、物品Ｓとして医療廃棄物を投入した場合でも、収容箱１０の内部で雑菌の増殖を抑えることができ、衛生面で問題が生じない。

図３、図４を参照して変形例を説明する。図３は、第１変形例の概略構成を示す断面図である。第１変形例では、誘導部１２の傾斜面１５の形状が上記実施形態の傾斜面５と異なる。図３に示すように、誘導部１２の傾斜面１５は、所定の第１高さ位置Ｈ１に沿って延在する上端部１５Ａと、第１高さ位置Ｈ１より低い第２高さ位置Ｈ２に沿って延在する下端部１５Ｂとを有し、上端部１５Ａと下端部１５Ｂとの間で傾斜角度が変化するよう湾曲した曲面で形成される。

傾斜面１５の曲面は、傾斜角度が上端部１５Ａから下端部１５Ｂに進むほど緩やかになるような、ｘ負方向側かつｚ負方向側に凹んだ形状であるのが好ましい。

この構成により、傾斜面１５上を下方に移動する物品Ｓは、下方に進むほど傾斜角度が緩やかになって物品Ｓの移動速度を減速できるため、図１、図２の平面の場合と比較して、より長い時間に亘って傾斜面１５上のＲＦＩＤアンテナ３の受信範囲内に物品Ｓを滞在させることができる。これにより、物品Ｓに貼付されたＲＦＩＤタグ６の読み取り回数をさらに増やすことができ、ＲＦＩＤタグ６の読み取り精度をさらに向上できる。

図４は、第２変形例の誘導部２２の概略形状を示す斜視図である。第２変形例も、第１変形例と同様に、誘導部２２の傾斜面２５の形状が上記実施形態の傾斜面５と異なる。誘導部２２の傾斜面２５は、所定の第１高さ位置Ｈ１に沿って延在する上端部２５Ａと、第１高さ位置Ｈ１より低い第２高さ位置Ｈ２に沿って延在する下端部２５Ｂとを有し、下端部２５Ｂの延在方向が上端部２５Ａの延在方向に対して平行な位置から捻じれた形状で形成される。

この構成により、図４に経路Ｐで示すように、傾斜面２５上の物品Ｓの移動経路を、下端部５Ｂの捻じれに沿った斜め方向にできるので、傾斜面２５上の移動量を増やすことができ、図１、図２に示した平面形状の傾斜面５の場合と比較して、より長い時間に亘って傾斜面２５上のＲＦＩＤアンテナ３の受信範囲Ｒ内に物品Ｓを滞在させることができる。これにより、物品Ｓに貼付されたＲＦＩＤタグ６の読み取り回数をさらに増やすことができ、ＲＦＩＤタグ６の読み取り精度をさらに向上できる。また、傾斜面２５の傾斜角度を浅くしても十分に物品Ｓの移動速度を減速できる。

さらに、物品Ｓが傾斜面２５上の経路Ｐを移動する間に、ＲＦＩＤアンテナ３に対するＲＦＩＤタグ６の相対的な位置が変化するので、例えば傾斜面２５への落下当初はＲＦＩＤタグ６を読み取りにくい姿勢だった場合でも、傾斜面２５の移動中にＲＦＩＤタグ６を読み取りやすい姿勢に変えられる機会が増え、ＲＦＩＤタグ６の読み取り精度をさらに向上できる。

なお、上記の実施形態の傾斜面５の同一の傾斜角度αの平面で形成される構成、第１変形例の傾斜面１５の傾斜角度が変化する曲面で形成される構成、及び、第２変形例の傾斜面２５の捻じれ形状の構成は、必ずしも傾斜面の上端部と下端部の間の全域に亘って形成されなくてもよく、上端部と下端部の間の少なくとも一部の区間において形成される構成でもよい。また、実施形態の傾斜面５、第１変形例の傾斜面１５、第２変形例の傾斜面２５の一部または全部が組み合わされる構成でもよい。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

上記実施形態では、ＲＦＩＤタグ６が貼付された物品Ｓが収容箱１０に投入されたときに、ＲＦＩＤアンテナ３が物品Ｓに貼付されているＲＦＩＤタグ６から情報を読み取る構成を例示したが、少なくとも収容箱１０に投入されたＲＦＩＤタグ６からＲＦＩＤアンテナ３が情報を読み取る構成であればよく、ＲＦＩＤタグ６が物品Ｓから剥がされて、物品Ｓから分離された状態で、ＲＦＩＤタグ６のみが収容箱１０に投入される構成でもよい。この場合、ＲＦＩＤタグ６を物品Ｓから剥がしてＲＦＩＤタグ６のみを投入する構成であれば収容箱１０の容積を小さくすることができる。

また、ＲＦＩＤタグ６と物品Ｓとを分離した後、それぞれを収容箱１０に投入する場合も生じ得る。この場合、ＲＦＩＤタグ６と物品Ｓとを収容箱１０に同時に投入しても、投入された物品ＳとＲＦＩＤタグ６との大きさの違い、形状の違いあるいは摩擦係数の違いで、ＲＦＩＤタグ６と物品Ｓとが異なるタイミングで移動するので、ＲＦＩＤタグ６の情報は物品Ｓに邪魔されずにＲＦＩＤアンテナ３で読み取ることができる。またＲＦＩＤタグ６と物品Ｓとの大きさの違いを利用して、例えば物品Ｓは落下しないが、ＲＦＩＤタグ６は必ず落下するスクリーン（網目）を設けて、別々に集積し、物品Ｓのみを回収することもできる。

１ 読取システム
２、１２、２２ 誘導部
３ ＲＦＩＤアンテナ（読取部）
５、１５、２５ 傾斜面
１０ 収容箱
１１ 投入口

Claims (7)

1. 収容箱に投入された、物品に貼付された無線タグから情報を読み取る読取システムであって、
   前記収容箱の内部に設けられ、前記収容箱に投入された前記無線タグを受けて下方に誘導する傾斜面を有する誘導部と、
   前記収容箱の内部にて前記傾斜面と対向して配置され、前記誘導部を移動する前記無線タグから前記情報を読み取る読取部と、
   を備える読取システム。
2. 前記無線タグは、前記物品に貼付されたままの状態で前記収容箱に投入される、
   請求項１に記載の読取システム。
3. 前記無線タグは、前記物品から分離された状態で前記収容箱に投入される、
   請求項１に記載の読取システム。
4. 前記誘導部の前記傾斜面は、所定の第１高さ位置に沿って延在する上端部と、前記第１高さ位置より低い第２高さ位置に沿って延在する下端部とを有し、前記上端部と前記下端部との間の少なくとも一部の区間において同一の傾斜角度の平面で形成される、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の読取システム。
5. 前記誘導部の前記傾斜面は、所定の第１高さ位置に沿って延在する上端部と、前記第１高さ位置より低い第２高さ位置に沿って延在する下端部とを有し、前記上端部と前記下端部との間の少なくとも一部の区間において傾斜角度が変化する曲面で形成される、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の読取システム。
6. 前記誘導部の前記傾斜面は、前記上端部と前記下端部との間の少なくとも一部の区間において、前記下端部の延在方向が前記上端部の延在方向に対して平行な位置から捻じれた形状で形成される、
   請求項４または５に記載の読取システム。
7. 前記収容箱には前記物品を内部に投入するための投入口が設けられ、
   前記誘導部は、前記投入口の直下に前記傾斜面の一部が配置されるよう設けられる、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の読取システム。

Images