JP3657481B2 - Non-contact type data storage device for data storage and non-contact ID tag reading device for cafeteria settlement - Google Patents

Non-contact type data storage device for data storage and non-contact ID tag reading device for cafeteria settlement Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触データ記憶体を用いたデータ処理装置及び方法に関し、特に、応答感度の異なる複数種類の非接触データ記憶体を用いることができるデータ処理装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、RFID(Radio Frequency Identification)システムとして、電波を用いたIDタグ(非接触IDタグ)を食器やトレイに埋設して食堂の自動精算処理を行うようにしたシステムや、スキー場のリフト券等に応用したシステムなどが実現されている。近年、IDタグが比較的安価になってきたこともあって、様々な分野への応用が研究され、実現されつつある。
【0003】
非接触IDタグを用いた食堂システムとして、例えば特開平8−115475号公報に示されるものがある。この食堂システムは、料理が顧客に渡される際に、書込み台に置かれた食器のIDタグに所要のID情報を書込む書込手段と、顧客が料理をレジ精算する際に、読込み台に置かれたトレイのIDタグからID情報を読込む読込手段と、読込手段により読込んだID情報及び予め登録されている価格情報に基づき当該料理の価格を求めて料金を精算する精算手段とを具備したものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようなIDタグを用いた食堂システムに適用されるIDタグ読出装置は、同一の応答感度を有するIDタグを用い、そのIDタグを予めトレイ或いは食器に付けておき、IDタグ読出装置の励起アンテナ(励磁アンテナ或いは励振アンテナとも言い)から一定周波数の電磁波を発射し、この電磁波の電磁誘導を利用してIDタグからのIDコードを非接触で読み出すようにしている。
【0005】
このようなIDタグ読出装置では、異なる応答感度を有する複数種類のIDタグが混在する状態で読み出すことは想定していなかった。そのため、複数種類のIDタグを用いてそれらが混在する状態で読み出す場合には、応答感度の違いに伴ってIDタグ間で相互干渉が発生するため、従来の読出装置ではIDタグからのIDコードを正しく認識できない事態が生じる可能性があり、同一応答感度のタグを用いることを前提としていた。
【0006】
また、従来のIDタグ読出装置は、読出領域を囲んで周回するように形成された励起アンテナを用いて磁界を発生するものが一般的であり、読出領域の位置によって磁界の強さが異なり、IDタグが存在する位置によってはIDコードを認識できないことがあるので、IDタグを付けた対象物の置き場所がある程度限定されていた。そのため、トレイ上の各食器に付されたIDタグを読み出すような広い検出エリアを要する食堂システムでは、食器の形状やトレイ上の置き場所を任意とすることができなかった。
【0007】
本発明は上述のような事情から成されたものであり、本発明の目的は、応答感度(磁界の感度,出力特性)が異なる複数種類の非接触型データ記憶体が混在した状態でも、各データ記憶体のデータを読出すことができる装置及び方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、広い検出エリアを必要とする装置において、検出エリア内のどの位置に非接触型データ記憶体があっても適切な磁界で励起を可能とする装置及び方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも読出しができる非接触型データ記憶体のデータ処理装置及び方法、並びに食堂精算用非接触IDタグ読出装置に関するものであり、本発明の上記目的は、データ処理装置の発明においては、応答感度が異なる複数の種類の非接触データ記憶体を乗せる載置台と、前記載置台の下方に配置され、導線を巻き回して成る複数の受信アンテナ群と、該受信アンテナ群を周回するように形成された励磁コイルで成る励磁アンテナとが同一平面上に配置されたアンテナモジュールと、前記励磁コイルを励磁する励磁手段とを備え、
前記励磁手段によって励磁された励磁アンテナによって、前記非接触型データ記憶体の電源電圧を誘起し、その内部に記憶されている情報を前記受信アンテナを介して受信するとともに、前記各非接触型データ記憶体間の相互干渉が生じない励磁用電界となるように、前記励磁手段の励磁する励磁コイルの電流を、前記異なる応答感度を有する非接触型データ記憶体のタイプに応じて、励磁電流の大きさを段階的に可変させる制御部を設けることによって達成される。
【0009】
また、食堂精算用非接触IDタグ読出装置の発明においては、非接触IDタグが埋め込まれた食器が載ったトレイから採取された当該IDのメニューを取出し精算をする食堂のレジ精算システムに使用する非接触IDタグ読出装置であって、該非接触IDタグ読出装置は、複数の励磁電流で前記非接触IDタグを励磁することができる励磁手段と、エリア毎にグループ化された複数の受信アンテナを有し個々の受信アンテナを選択して前記非接触IDタグの送信するIDを読出すIDタグ読出手段とを備えるとともに
その感度及び出力が複数種類の非接触IDタグが混在した食器が載置された状態で読出しを開始し、複数の励磁電流で励磁させると共に、前記受信アンテナにより読出しを行わせ、該読み出したIDに前記受信アンテナのアンテナ番号若しくは位置情報を付加して記憶し、前記アンテナ番号若しくは位置情報を手がかりとして、同一グループ内にある複数の受信アンテナにより同一のIDを読み出したと判断した場合は重複分を削除するとともに、さらに、異なるグループ間においても同一IDが重複して読み出されたかを判断し、重複していればこれを削除することによって達成される。
【0011】
さらに、本発明の上記他の目的は、少なくとも読出しができる非接触型データ記憶体を用いたデータ処理装置において、該リーダは、読出領域を囲んで周回する励磁コイルから成る励起アンテナを励磁して前記データ記憶体に前記電源エネルギーを与える励磁手段と、前記励磁手段によって電源電圧が誘起されてその電源により記憶している情報を外部に発信する複数の前記データ記憶体を乗せる載置台と、前記励起アンテナの周回する前記読出領域を複数に分割した各分割エリアに配置される複数の受信アンテナと、前記励磁手段の励磁する励磁コイルの電流を可変することができる制御部とを備え、前記読出領域の中央部の前記非接触データ記憶体を読出すときには、該読出領域の外周領域を読出すときよりも強い励磁電流を前記励起アンテナに与えることによって達成される。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明では、非接触型データ記憶体のデータ処理装置において、励起アンテナに与える励磁電流の大きさ(強度)を可変できるようにすることで、非接触型データ記憶体に与える励磁用電界の強さを制御できるようにしており、第1の発明では、IDタグの相互干渉が生じないように、異なる応答感度を有する非接触型データ記憶体のタイプに応じて励磁電流の大きさを段階的に変えるように制御し、当該応答感度の非接触型データ記憶体を適切な励磁用電界の強さの下で順次読み出すようにすることで、複数種類のデータ記憶体が混在した状態でもそれぞれのIDコードを読出せるようにしている。
【0013】
また、第2の発明では、励磁用アンテナの形状等に伴って読出領域内での場所によって生じる磁界の強さの違いに応じて読出領域を複数のエリアに分割し、各分割エリアに対応する受信アンテナを記憶しておき、励磁電流の大きさを段階的に変化させて、各分割エリアで励磁用電界がほぼ同一となる状態を順次発生させるようにしている。そして、そのときの励磁電流の大きさに対応する分割エリア内の受信アンテナからのデータを対象としてIDコードを読出すように制御することで、受信アンテナを介して入力される応答信号の強さが全ての受信アンテナでほぼ同一となるようにし、励起アンテナの物理的な大きさに伴う各場所での電界分布特性の違いによる影響を回避できるようにしている。
【0014】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例について詳細に説明する。始めに、本発明に係る非接触型データ記憶体について説明する。本発明に適用される非接触型データ記憶体は、固有の番号(ID番号)を有し、非接触的なアンテナの電磁結合により電力を受けた際には自らが特定の周波数でIDデータをシリアル出力するもので、RFID素子若しくはトランスポンダ素子をID用のチップとしたデータキャリアであり、無電池方式のものに限らず、電池を内蔵したものも含まれる。
【0015】
図1は本発明に適用される非接触型データ記憶体と、データ処理装置側のアンテナ部の構成の一例をそれぞれ示している。非接触型データ記憶体10は、本例ではIDタグであり、同図に示すように、アンテナとして機能するコイル11と、整流回路12a,メモリのアクセス及び応答信号の変調機能を有するタグ制御回路12b及びEEPROM12cから成るIC部とで構成されている。本例ではIDタグ10のメモリとしてEEPROMを用い、書込コマンドによりデータを書込み可能な構成としている。
【0016】
図2(A)及び(B)は、IDタグ10の構造の一例を示しており、IDタグ10は周囲にコイル11が巻き回してあり、その中にIC部12がある。本例では、円盤状の樹脂ホルダ13の中央部に形成された円形の凹部にコイル11とIC部12を配置し、その上部を樹脂モールド14でカバーすることで、円盤状のIDタグ10を形成している。なお、図2の例においてはIC部12が矩形であり、IC部12の外周に環状のコイル11を配設した例としているが、コイル11とIC部12の形状や配置は用途に応じて適宜変更可能である。
【0017】
後述する食堂のレジ精算システムでは、上記のようなIDタグ10を食器に貼り付け或いは埋設しておき、食堂の食器トレイに載った状態で読出すようにしており、その実施例では固有の番号(例えば、20〜40ビット程度の固有のIDコード)をEEPROM12cに書き込んでおき、読出しのみを行うようにしている。
【0018】
ここで、IDタグの読出しの原理について図1を参照して説明する。データ処理装置側のタグ読出部には励起アンテナ(励磁アンテナ)121が設けられており、励起アンテナ121に高周波電流を流すと、励起アンテナ121からの基本発振信号の電磁誘導によりタグ10の内部に電源電圧が誘起されると共に基本クロックが誘起される。この電源の電力のもとに誘起された基本クロックに同期してEEPROM12cの内容がタグ制御回路12bによって読出され、変調器によって変調されたシリアル信号がアンテナコイル11から出力され、データ処理装置側の受信アンテナ111で受信されるようになっている。タグ10に記憶されているデータは本例ではIDのみで、初期書き込みにてIDを書き込み、その後は常に読出し専用で使用するようにしている。
【0019】
次に、本発明に係るデータ処理装置の構成について説明する。
【0020】
図3は、本発明に係るデータ処理装置の読出部の構成の一例をブロック図で示している。データ処理装置100の読出部(リーダ)は、複数の制御CPU130を備えており、受信アンテナ群の信号処理をグループ単位で並行して行うようにしている。本例では、読出領域を複数のエリアに分割し、各分割エリア内の受信アンテナ群をそれぞれ1グループとして、各グループの分割エリア内におけるIDタグの読出処理をそれぞれの制御CPU130の制御の下に並行して実施する構成としている。
【0021】
図3において、各受信部110は、当該グループの受信アンテナ111と、当該グループの各受信アンテナを切替えるアンテナ切替部112a、IDタグからの応答信号(シリアル信号)を増幅する増幅部112bと、増幅後の信号を復調する復調部112cと、復調された応答信号をIDコードに変換するデコード部112dとで構成されている。一方、送信部(励磁部)120は、所定の発振周波数を与える発振部122aと、励起アンテナに与える励磁電流を可変すると共に励磁電流のオン/オフを制御する電流制御部122bと、励振ドライバー122cと、励起アンテナ(励磁アンテナ)121とで構成されており、送信部120内の電流制御部122bでは、全体を制御する制御CPU130aからの指令に従い、指令された大きさの励磁電流を励起アンテナ121に与え、IDタグの読出領域内に適切な磁界を生じさせるようにしている。本例では、データ処理装置100の読出部全体の制御と送信部120の制御とを制御CPU130a(以下、マスターCPUと言う)で行い、後述する各分割エリアにおけるIDタグの読出制御をマスターCPU130aと、その他の制御CPU130b(以下、スレーブCPUと言う)で行う構成としている。
【0022】
図4は、読出部の構成要素であるアンテナモジュールの構成の一例を示している。このアンテナモジュール101は、IDタグを有する構造体(IDタグ付きの食器等)を乗せる載置台の下方に配置される。ここでは、後述する食堂の精算システムに適用する場合を例としており、食堂で使用される食器トレイに合わせて矩形状としている。図4において、アンテナモジュール101は、導線を巻回して成るコイル111を受信アンテナ(タグリードアンテナ)として用い、各受信アンテナ111が互いに干渉しないように読出領域内に配置し、その受信アンテナ群を周回するように形成された矩形状の励磁コイルで成る励起アンテナ121を同一平面状に配置した構成としている。
【0023】
図4の例では、アンテナモジュール101は60個の受信アンテナ111を備えており、例えばIDタグの読出領域を4分割して4個の制御CPU130で並行処理して読み出す場合は、分割した1つのエリア内に15個の受信アンテナ111が含まれるように、長手方向又は短手方向に4分割、田の字型に4分割、或いは矩形を4段階に縮小して4分割するというように所定の形状で分割する。
【0024】
図5はIDタグの読出領域102aを長手方向に4分割した例を示している。データ処理装置100では、各分割エリアP1,P2,P3,P4内の15個の受信アンテナ111を1グループとして、前述のマスターCPU130aと各スレーブCPU130bの合計4個の制御CPUによって、各グループ毎にIDタグの読出動作を制御する。IDタグの読出しについては、4個の制御CPUには同じプログラムが内蔵されており、4グループの受信アンテナ郡をそれぞれ同じ要領と同じ速度でスキャンしていく。
【0025】
ここで、読出対象となるIDタグの特性と、複数の特性を有するIDタグが混在した状態での本発明の読出方法について説明する。
【0026】
使用中のIDタグが生産中止等により、入手困難となった時、システムに使用するIDタグを新しいものに切り替える必要が生じることがある。市場には同一変調方式且つ同一周波数で使用できるIDタグが数多く存在するが、磁界に関する感度及び一定磁界で励起した時の出力はそれぞれ異なっているのが実状である。このため、システムに使用するIDタグの種類の切り替え途中では、同一励起で、出力が異なるIDタグを混在して使用する必要が生じる。IDタグには衝突防止機能が無く、磁界があればデータを送信し続けるが、このようなIDタグを使用する時は、励磁電流の大きさを制御することにより、タグ間の影響程度を少なくして個々のIDタグを読取ることが可能となる。
【0027】
本発明では、制御部(マスターCPU130a)の制御の下で、励起アンテナ121に与える励磁電流の大きさを電流制御部122bを介して可変することで、IDタグに与える励磁用電界の強さを制御できるようにしている。そして、第1の発明では、異なる応答感度を有するIDタグのタイプに応じて全体を段階的に可変して制御することで、複数種類のIDタグが混在した状態でもそれぞれのタグのIDコードを読出せるようにしている。
【0028】
図6は、応答感度(磁界の感度,出力特性)が異なる2種類の非接触IDタグa,bの出力特性の例を示しており、縦軸Vは出力電圧を示し、横軸Hは磁界の強さを示している。タグaは、図6中の特性曲線に示すように、タグbに比べて弱い磁界でも動作するとともに高い出力を呈することができる高感度/高出力タイプの非接触IDタグである。一方、タグbはタグaよりも強い磁界で動作し、出力が低いものである。図6中の相互干渉ラインとは、許容最低タグ間距離において、タグa(又はb)の影響でタグb(又はa)が読めなくなる時のタグの出力レベルである。これらのタグaとタグbが混在した状態で読出す場合には、例えば最初に弱い磁界をかけてタグaを読出し、次に相互干渉による影響が避けられる範囲で磁界を強くしてタグbを読出すことにより、異なる特性をもつ2種類のタグの読出しを実現することができる。
【0029】
図6の例では、タグaを読む時は、励磁電流1で励磁し、タグbからの影響がないAの磁界の下で読出し、次にタグbを読む時は、励磁電流2で励磁することにより、タグaからの影響が少ないBの磁界の下で読出すことにより、それぞれのタグのデータを読出すことができる。
【0030】
上述のような励磁電流の大きさの制御機能を備えたデータ処理装置は、例えばIDタグを用いた食堂の自動精算システムに好適に提供することができる。すなわち、食堂では、非接触IDタグを取り付けた食器を毎日使用する訳であるが、“配膳”→“食事に使用”→“洗浄乾燥”といったサイクルを繰り返し、ある期間が来ると食器自体の寿命により古くなったものは廃棄し、新しい食器と入れ替えるといったことが常に行われている。従って旧いタイプのIDタグは必然的に新しいタイプのIDタグに置き換わることになるが、全てを一気に置き換えることは資源の無駄となり、その過程において旧、新のタイプが混在することは経費の問題から避けられないということになる。本発明の第1の発明におけるデータ処理装置では、これらの新旧タイプのIDタグが混在した状態でもそれぞれのIDタグを読出すことが可能となる。
【0031】
以下、本発明に係るデータ処理装置を食堂の自動精算システムに適用した場合を例として説明する。
【0032】
セルフ方式の食堂では、通常メニュー選択コーナーで自分の好きな単品の食器(料理)を選択して取ったり、注文したりして食器をトレイに載せ、食前又は食後に精算するようにしている。本システムでは、食器に装着されたIDタグのID番号に応じてサーバにメニュー番号,メニュー名称,単価等が別途登録されている。本発明に係るデータ処理装置を備えた自動精算機(以下、「オートレジ端末機」と言う)では、各メニューに対応しているIDタグの読出データから支払い金額を計算すると共に、非接触IDカードのデータから利用者を特定して決済情報をサーバへ送出して決済をする。決済用には利用者はプリペイドカード、社員IDカード(非接触ICカード,磁気カード等)を使用する。決済の形態としては、ポストペイド方式による決済と、読込専用の非接触IDカード又は書換可能な非接触IDカード(非接触ICカード)をプリペイドカードとして利用した場合のプリペイド方式による決済とがあり、また、無人,有人の観点からは、決済用の無人レジでの決済と一般的なPOSレジ(有人レジ)での決済とがある。
【0033】
図7は、食堂用自動精算システムの全体構成の一例を示している。図7において、サーバ500は、利用者を特定するIDに対応させてオーダデータ及び金額データを記憶し、決済情報等を集計及び管理する装置であり、LANなどの通信ラインを介して他の装置と接続されている。トッピング端末600は、IDタグに対して価格変更が生じた際、新価格を登録するための端末であり、トッピングメニューに対応し、価値変更のあったタグコードを新価格とともにサーバ500に通知する。オートレジ端末機200は、利用料金を自動精算するための端末機であり、前述のデータ処理装置(以下、非接触IDタグ読出装置と言う),サーバ500とのデータ通信等を行うプロセッサ本体,カードリーダー等から構成されている。
【0034】
オートレジ端末機200には予めサーバ500からIDに対応するメニュー名と価格等のデータがダウンロードされて記憶されている。メニューの追加、変更、値段設定変更があればその都度サーバ500から変更箇所の差分或いは全部のデータのダウンロードを行う。オートレジ端末機200では、載置台の上に乗せられたトレイ上の食器タグからIDコードを非接触IDタグ読出装置により読出し、そのIDコードに対応する金額データ及び料理名称コード等をオーダ情報としてサーバ500に通知する。その際、非接触IDカード(以下、非接触ICカードを例とし、ICカードと言う)がポストペイドカードとして利用された場合は、ICカードから読取った利用者のIDコードをサーバ500に通知する。一方、プリペイドカードとしてICカードが利用された場合は、オートレジ端末機200でプリペイド残金の減算を行い、処理結果(決済情報)をサーバ500に通知する。
【0035】
決済端末300は、プリペイドカードとしてICカードが利用され、プリペイド残金が不足した場合などの料金の支払いに伴う精算と決済をする端末である。また、自己のID(利用者ID)に基づく照会機能として、支払いの明細や月内の利用額合計を表示する機能や、オーダの内容からカロリー値等の栄養値を計算して表示する機能を備えている。決済端末300では、ICカードのIDコードでサーバ500からオーダ情報及び金額データをダウンロードし、決済処理を行う。決済端末300では、プリペイドカードとして購入したICカードを用いて支払う方法と社員用ICカードを用いて支払う方法の他に、別システムで使用しているプリペイドカードによるプリペイド決済、磁気カードによるID決済、現金支払いによる現金決済がある。POSレジ400Aは、オートレジ端末機200や決済端末300で異常が発生した場合の精算処理を行う有人レジであり、一般的なPOS端末400が設置されている。このPOS端末400では、決済端末300と同様に、別システムで使用しているプリペイドカードによるプリペイド決済、磁気カードによるID決済、現金支払いによる現金決済による支払いが可能である。
【0036】
以下、本発明を適用したオートレジ端末機200の構成と動作例について詳細に説明する。
【0037】
図8はオートレジ端末機200の内部構成を図3に示した読出部の構成例に対応させて示している。図8において、オートレジ端末機200は、前述のデータ処理装置(非接触IDタグ読出装置)100と、自動精算処理に係る全体の制御及び上位コンピュータとのデータ通信の制御を行うプロセッサ本体(パーソナルコンピュータ)211と、タッチパネル式の液晶ディスプレー212と、カード決済を行うためのカードリーダー213と、載置台に乗せられた食器トレイを検知するためのトレイ検知センサ214などから構成される。非接触IDタグ読出装置100の部分の構成は前述のデータ処理装置と同一構成のため、ここでは説明を省略する。
【0038】
図9は、オートレジ端末機200の主要部の構成を模式的に示している。全体制御用のプロセッサ本体211は、載置台102を有する非接触IDタグ読出装置100と、RS−232C等のインタフェースのケーブルによって接続されている。
【0039】
図10は、食堂に設置されるオートレジ端末機200の主要部の外観構成の一例を示している。図10において、利用者は、各種食器1を載せたトレイ2をトレイ載置台102上に置き、カードリーダーの読取部213aの上方で非接触ICカードをかざして利用料金を精算するようになっている。トレイ載置台102の下方には、前述の非接触IDタグ読出装置のアンテナモジュール101が設けられており、トレイ2に載せられた各食器1に埋められたIDタグ10のIDコードが読出され、各IDコードに対応する金額データから求めた合計金額(請求金額)と各IDコードに対応する料理名称(メニューの詳細)等が表示部212に表示される。
【0040】
例えば、図9のような食器1a,1b,1c,1dがトレイ上にある場合、オートレジ端末機200のプロセッサ本体211は、非接触IDタグ読出装置100からの読出情報(IDコード,当該受信アンテナのアンテナ番号或いは位置を特定する座標データ)に基づき、図11(A)に示すトレイ2上の各食器1a,1b,1c,1dの位置を認識し、図11(B)に示すにように、合計金額をディスプレー212上に表示すると同時に、ディスプレー212上の対応する位置に、各食器1a,1b,1c,1dを示すシンボル画像1A,1B,1C,1Dと共にそれぞれの料理名称と金額、カロリー計算値等を表示する。
【0041】
ここで利用者はディスプレー212の表示を見て、支払いに同意する場合には非接触ICカードを図10中のカードリーダーの読取部213aの上方でかざすことにより利用料金を精算する。オートレジ端末機200では、図10中の操作部の「OK」ボタン215aの表示を点灯し、処理の終了を知らせる。これで利用者の精算は完了し、オートレジ端末機200では、ポストペイドカードとしてICカードが利用された場合には、カードリーダー213によってICカードから読取った利用者のIDコード及びオーダ情報を決済情報としてサーバ500に送信し、給与天引等により利用料金の決済をする。
【0042】
上述のような構成において、本発明に係る非接触IDタグ読出装置を備えたオートレジ端末機200の動作例を詳細に説明する。
【0043】
先ず、第1の発明におけるマスターCPUの読出動作に係る制御例を図12のフローチャートの流れに沿って説明する。
【0044】
マスターCPU130a(制御CPU1)では、載置台102の上にトレイが乗せられたか否かを反射型のトレイ検知センサ214により検知し(ステップS1)、トレイを検知したのであれば、励起アンテナ121に励磁する励磁電流として先ず第1の励磁電流1を設定する(ステップS2)。そして、各スレーブCPU130bに読出開始コマンド(第1の励磁電流1による読出開始指令)を送出し、マスターCPU130aと各スレーブCPU130bの制御の下に第1段階の励磁磁界の強度下におけるIDタグの読出しを各グループの受信アンテナ群毎に一斉に開始する(ステップS3)。
【0045】
本例では、読出領域を4つのエリアに分割し、各分割エリアに複数のアンテナを配設しておき、図5に示したように各分割エリアP1,P2,P3,P4を1グループとして個々のグループをそれそれマスターCPU130aと各スレーブCPU130bで並行処理してタグの読出しを行う(ステップS4)。その際、当該分割エリア内の複数の受信アンテナ111の中から1つのアンテナを駆動対象として選択し、アンテナ切替部30で各アンテナ111を順次切替えて駆動して当該アンテナからのIDコードを読出し、当該アンテナのアンテナ番号(或いは位置を特定する座標データ)をIDコードに付加し、読出情報として一時記憶する(ステップS5)。
【0046】
マスターCPU130aでは、上記IDコードの読出し処理を自分のエリア内で指定された分の全受信アンテナについて行い(ステップS6)、別途、テーブル(後述の制御テーブル)で指定された所定のアンテナの処理が終了したのであれば、励起アンテナ121に励磁する励磁電流として第2の励磁電流2を設定して(ステップS7)、各スレーブCPU130bに読出開始コマンド(第2の励磁電流2による読出開始指令)を送出し、第2段階の励磁磁界の強度下におけるIDタグの読出しを各グループ単位で行う(ステップS8)。そして、上記ステップS4〜ステップS6と同様に、自分のエリア内の別途指定された全受信アンテナについてIDコードの読出処理を行い(ステップS9〜ステップS11)、全受信アンテナの処理が終了したのであれば、他のグループ(各スレーブCPU130b)の読出しが全て完了したか否かを後述する終了フラグによりチェックし(ステップS12)、完了したのであれば、各スレーブCPU130bから読出情報を受信する(ステップS13)。
【0047】
上記ステップS5とS10で読出したタグの読出情報は、1個のタグに対して隣接するアンテナ2〜3個で読まれておりデータが重複しており、更に、2段階の磁界の強度下においても該当アンテナにより同一IDを読出している場合があるので、IDコードの値とその位置情報(読出情報に含まれるアンテナ番号又は座標データ)を基に、同一IDコードのデータが重複しているか否かを判断し、自分のエリア内での重複分(該当する受信アンテナ111の読出情報)を削除して整理する。また、上記ステップS13において受信した各スレーブCPU130bの読出情報は、当該エリア内での重複分が同様に削除されて送信されてくる。マスターCPU130aでは、自分のエリア内の分と各スレーブCPU130bで読出した分を合わせて、各CPUで読出した読出情報の中に複数のエリアにまたがって重複して読出しているものがあるかどうかをIDコードの値とその位置情報を基に判断し、重複分を削除して1個のタグに対して1個の読出情報となるように整理する。そして、整理後の各タグの読出情報を読出結果とし(ステップS14)、読出動作を全て終了する。
【0048】
次に、スレーブCPU130bにおける読出動作に係る制御例を図13のフローチャートの流れに沿って説明する。なお、第1の励磁電流1を用いたIDタグの読出動作、第2の励磁電流2を用いたIDタグの読出動作、重複している読出情報の削除処理は、それぞれマスターCPU130aの動作と同一であるため、簡略化して説明する。
【0049】
各スレーブCPU130bでは、マスターCPU130aからの第1の励磁電流1による読出開始コマンドを待ち、読出開始コマンドの受信によってIDタグの読出動作を一斉に開始する(ステップS21)。第1段階の励磁磁界の強度下におけるIDタグの読出動作が完了すると(ステップS22〜S24)、読出終了フラグをオンにしてマスターCPU130aからの読出開始コマンドを待ち、マスターCPU130aから受信した第2の励磁電流2による読出開始コマンドにより、第2段階の励磁磁界の強度下におけるIDタグの読出動作を開始する(ステップS25)。そして、その読出動作が完了すると(ステップS26〜S28)、第2段階における読出終了フラグをオンにすると共に、自分のエリア内の読出情報の重複分を削除して整理し(ステップS29)、整理後の読出情報をマスターCPU130aに送出し(ステップS30)、当該スレーブCPU130bの読出動作を全て終了する。
【0050】
上述のようにして読み出されたIDタグの読出情報は、マスタ制御CPU130aからプロセッサ本体211に送信される。オートレジ端末機200内のプロセッサ本体211では、カードリーダー213によってICカードから読取ったカードID利用者のIDコードとマスターCPU130aからのIDタグ読出情報に基づいて前述の精算処理を行い、自動精算処理を終了する。
【0051】
尚、上述のフローチャートの説明では記載していないが、図6のIDタグ特性図において、励磁電流2で励磁することにより、タグaとタグbの両方が読出せることになるが、受信側の感度を下げることによりタグbのみを受信するということも有効である。
【0052】
次に、本発明の第2の発明について説明する。なお、データ処理装置(非接触IDタグ読出装置)100の構成及びその装置を備えたオートレジ端末機200のハードウェア構成は、第1の発明と同一構成のため、説明を省略する。
【0053】
広い検出エリアを必要とする装置、例えば本例のように食器トレイの大きさに合わせた読出領域を必要とする装置において、図4に示したアンテナモジュール101のように、その読出領域を囲んで周回する励起アンテナ121を用いて磁界を発生する場合、読出領域内のIDタグの存在場所によって磁界の強度が異なってくると言う問題が生じる。
【0054】
図14(A)及び(B)は、読出領域内の各場所での磁界の強さの違いを例示したもので、読出領域を囲んで周回する励起アンテナ121を用いて所定の励磁電流で励磁した場合、同図(B)に示すように、励起アンテナ121の直近以降は、励起アンテナ121から遠ざかるにつれて磁界の強さが減少するという現象が起きる。図14の横方向において適切な励磁の範囲は、図14(B)中の適切励磁上限SUと適切励磁下限SLの範囲内であり、図14(A)の読出領域においてAxの範囲が該当する。図14の縦方向においても同じ現象が起き、図14(A)の読出領域においてAyの範囲が適切励磁範囲となり、図14(A)中の破線枠内は適切励磁範囲外となる。このような磁界の下において、図14(A)に示すような位置にタグaおよびタグbが存在する場合、タグに対しては適切な磁界となっているが、タグに対しては適切な磁界となっていない。励起アンテナ121は本例では一つであり、1回の励起で、タグaおよびタグb双方に適切な磁界を提供することは不可能である。
【0055】
そこで、タグaを読む時は弱磁界で、タグbを読む時は強磁界でそれぞれ読むことにより、いずれのタグも適切な出力を期待することができる。すなわち、読出領域の線枠外のエリアを励磁で読出し、線枠内のエリアを強励磁で読出せば、適切な磁界の下で各エリアを読出すことが可能となる。
【0056】
前述の第1の発明では、制御部(制御CPU1)の制御の下で、励起アンテナに与える励磁電流の大きさをIDタグの感度に応じて電流制御部により変えることで、読出対象となるIDタグに与える励磁用電界の強さを調整し、異なる感度を有するIDタグの干渉を回避して当該感度のIDタグの読出しを行うようにしている。本第2の発明では、読出領域内の各場所における磁界の強さを測定し、その磁界の強さの違いに応じて読出領域を分割しておき、制御部(制御CPU1)の制御の下で、各分割領域の磁界の強さが一定となるように励起アンテナに与える励磁電流の大きさを順次可変し、当該分割領域内の受信アンテナを対象として読出しを順次行うことで、ほぼ同一の磁界強さの下で読出領域の全域を読出すようにしている。このように励磁電流を変化させることにより、広い検出エリアを必要とする装置において、検出エリア内のどの位置にタグがあっても適切な磁界で励起を可能としている。本例では、複数のCPUにより並行処理するようにしており、並行処理用の前記各グループ毎の分割エリア(第1の分割エリア)と、上記磁界の強さに対応する分割エリア(第2の分割エリア)とは異なり、並行処理用の第1の分割エリアには、1つの制御CPUが処理する1グループについて上記第2の分割エリアが複数存在する場合がある。そこで、第2の発明では、次のような制御テーブルを用意してIDタグの読出しを制御する。
【0057】
図15は、第2の発明に用いる制御テーブルの一例を示している。60個を4分割した15個の受信アンテナ111からの読出処理を1グループとして、1つの制御CPUが1グループのIDタグの読出動作を制御する場合、図15のように15個の受信アンテナ1〜15を弱励起用アンテナ(弱励起時の読出対象アンテナ)と、強励起用アンテナ(強励起時の読出対象アンテナ)とに分類し、各受信アンテナ111(1〜15)について励起電流種別を認識するためのテーブルを用意しておく。なお、図15中の1〜15がアンテナ番号で、00はデータの終りを示している。また、本例では、図14(A)のように、読出領域を2分割し、破線枠内に受信アンテナ7〜10が配置されている場合を例としている。この場合、強励起用すなわち、強磁界の励磁下で読出す番号は7,8,9,10番の番号の受信アンテナである。
【0058】
上記のテーブルは、本例では4CPU分用意され、励起アンテナに励磁電流を2段階に分けて与え、それぞれの段階で読出処理を行う。読出制御の方法としては、例えば、マスターCPU用、スレーブCPU1,2,3用の合計4テーブルをマスターCPU130a側のメモリに備え、マスターCPU130aが各スレーブCPU130bに読出し開始のコマンドと共に読出対象の受信アンテナの番号を送る。そして、スレーブCPU130bは受取ったアンテナの番号のみ読出す処理を実行する。
【0059】
以下、第2の発明における読出動作について詳細に説明する。
【0060】
先ず、マスターCPU130aにおける読出動作に係る制御例を図16及び図17のフローチャートの流れに沿って説明する。
【0061】
マスターCPU130aでは、載置台102の上にトレイが乗せられたか否かを反射型のトレイ検知センサ214により検知し(ステップS31)、トレイを検知したのであれば、励起アンテナ121に励磁する励磁電流として先ず弱励磁電流を設定する(ステップS32)。そして、第1段階において読出対象となる弱励起用アンテナの番号を各CPU用の制御テーブルから読出し、読出開始コマンド(弱励磁電流による読出開始指令)に読出対象のアンテナ番号の情報を含めて各スレーブCPU130bに送出し、マスターCPU130aと各スレーブCPU130bの制御の下に弱励磁電流による第1段階のIDタグの読出しを、弱励起用アンテナを対象として各グループの受信アンテナ群毎に一斉に開始する(ステップS33)。
【0062】
マスターCPU130aでは、弱励起用アンテナの先頭の番号をセットしてIDコードを読出す(ステップS35)、そして、所定のアンテナが終了したか否かを制御テーブルにより判定し(ステップS36)、終了していなければ次の弱励起用アンテナの番号をセットし、アンテナ切替部30で当該アンテナに切替えて駆動し(ステップS37)、次のアンテナからのIDコードを読出す。
【0063】
マスターCPU130aでは、上記IDコードの読出処理を自分のエリア内の弱励起用の全受信アンテナについて行い、全受信アンテナの処理が終了したのであれば、他のグループ(各スレーブCPU130b)の読出しが全て完了したか否かを後述する終了フラグによりチェックし(ステップS38)、完了したのであれば、制御テーブルをサーチして次の段階での読出対象のアンテナがあるか否かをチェックし(ステップS39)、無ければステップS47に移行する。本例では、弱励起用と強励起用の2段階あり、強励起用アンテナがあるので、励起アンテナに励磁する励磁電流として強電流を設定して励起アンテナを駆動し(ステップS40)、第2段階において読出対象となる強励起用アンテナの番号を各CPU用の制御テーブルから読出し、読出開始コマンド(強励磁電流による読出開始指令)に読出対象のアンテナ番号の情報を含めて各スレーブCPU130bに送出し、強励磁電流による第2段階のIDタグの読出しを弱励起用アンテナを対象として各グループ単位で行う(ステップS41)。
【0064】
そして、上記ステップS34〜ステップS37と同様に、自分のエリア内の強励起用アンテナの全てについてIDコードの読出処理を行い(ステップS42〜ステップS45)、全ての強励起用アンテナの処理が終了したのであれば、他のグループ(各スレーブCPU130b)の読出しが全て完了したか否かを後述する終了フラグによりチェックし(ステップS46)、完了したのであれば、各スレーブCPU130bから読出情報を受信する(ステップS47)。
【0065】
マスターCPU130aでは、第1の発明と同様に、同一IDコードのデータが重複している分を全て削除して1個のタグに対して1個の読出情報となるように整理する。そして、整理後の各タグの読出情報を読出結果とし(ステップS48)、読出動作を全て終了する。
【0066】
次に、スレーブCPU130bにおける読出動作に係る制御例を図18のフローチャートの流れに沿って説明する。なお、弱励磁電流を用いたIDタグの読出動作、強励磁電流を用いたIDタグの読出動作、重複している読出情報の削除処理は、それぞれマスターCPU130aの動作と同一であるため、簡略化して説明する。
【0067】
各スレーブCPU130bでは、マスターCPU130aからの弱励磁電流による読出開始コマンドを待ち、読出開始コマンドの受信によってIDタグの読出動作を一斉に開始する(ステップS51)。弱励磁電流による第1段階のIDタグの読出動作が完了すると(ステップS52〜S54)、読出終了フラグをオンにすると共に読出開始コマンド待ちのタイマーをセットし、マスターCPU130aからの読出開始コマンドを待つ(ステップS55)。タイムアウトの場合は、次の段階での読出対象のアンテナが無いものと判断し、ステップS60に移行する。本例では、弱励起用と強励起用の2段階あり、マスターCPU130aから受信した読出開始コマンドにより、強励磁電流による第2段階のIDタグの読出動作を開始する(ステップS56)。そして、その読出動作が完了すると(ステップS57〜S59)、読出終了フラグをオンにすると共に、自分のエリア内の読出情報の重複分を削除して整理し(ステップS60)、整理後の読出情報をマスターCPU130aに送出し(ステップS61)、当該スレーブCPU130bの読出動作を全て終了する。
【0068】
以上の処理により、読出領域の全域で適切な磁界の下にIDタグを読出せるようになり、励起アンテナが発生する励磁用電界の場所による違いの影響を回避することができる。
【0069】
なお、上述した実施の形態では、説明が複雑になるため第1の発明と第2の発明とを分けて説明したが、第1及び第2の発明を組合せたものも本発明に含まれる。すなわち、例えば第2の発明によって適切な磁界とした当該エリアについて、第1の発明の励磁電流の制御方法を適用すれば良い。また、第1の発明では、応答感度が異なる2種類の非接触データ記憶体を対象とした場合を例として説明したが、2種類に限るものではない。また、フローチャートの流れは第1及び第2の発明とも、第1段階と第2段階の順序を逆にしても良い。
【0070】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の第1の発明によれば、磁界の応答感度及び出力特性が異なる複数の非接触IDタグが混在した状態でも、各非接触IDタグのデータを読出すことが可能となる。そのため、例えば従来の食堂精算システムでは、食器自体の寿命によって廃棄した食器を新しいものと入れ替える際、以前使用していた古いタイプの非接触IDタグ、又はそのタグを備えた食器を取寄せたり、寿命となっていないIDタグや食器を廃棄して新しいタイプのものに全て交換したりする必要が無くなり、資源を有効に使用することが可能になると共に、経費を大幅に軽減することが可能になる。
【0071】
また、本発明の第2の発明によれば、読出領域のどの位置に非接触型データ記憶体が存在しても適切な磁界の下で当該データ記憶体を励起することが可能となり、励起アンテナの物理的な大きさに伴う各場所での電界分布特性の違いによる影響を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る非接触型データ記憶体の構成の一例を示すブロック図である。
【図2】図1の非接触型データ記憶体の構造の一例を示す平面図と側面図である。
【図3】本発明に係るデータ処理装置の読出部の構成の一例を示すブロック図である。
【図4】本発明に係るアンテナモジュールの構成の一例を示す斜視構造図である。
【図5】非接触型データ記憶体の読出領域の分割方法の一例を示す図である。
【図6】本発明の第1の発明に係るIDタグの出力特性の例を示す図である。
【図7】本発明を適用した食堂用自動精算システムの全体構成の一例を示すブロック図である。
【図8】本発明に係るオートレジ端末機の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図9】本発明に係るオートレジ端末機の主要部の構成を模式的に示す図である。
【図10】本発明に係るオートレジ端末機の外観構成の一例を示す図である。
【図11】本発明に係るオートレジ端末機でのトレイ上の料理に対する表示例を示す図である。
【図12】本発明の第1の発明におけるデータ処理装置のマスターCPUにおける動作の一例を示すフローチャートである。
【図13】本発明の第1の発明におけるデータ処理装置のスレーブCPUにおける読出動作の一例を示すフローチャートである。
【図14】本発明の第2の発明に係る読出領域内の各場所での磁界の強さの違いを示す図である。
【図15】本発明の第2の発明に用いる制御テーブルの一例を示す図である。
【図16】本発明の第2の発明におけるデータ処理装置のマスターCPUにおける動作の一例を示すフローチャートである。
【図17】図16のフローチャートの分図である。
【図18】本発明の第2の発明におけるデータ処理装置のスレーブCPUにおける読出動作の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 食器
2 トレイ
10 非接触型データ記憶体(IDタグ)
11 アンテナコイル
12 ICチップ
12a 整流回路
12b タグ制御回路
12c EEPROM
100 データ処理装置(非接触IDタグ読出装置)
101 アンテナモジュール
102 載置台
110 受信部
111 受信アンテナ
112 読出回路
112a アンテナ切替部
112b 増幅部
112c 復調部
112d デコード部
120 送信部
121 励起アンテナ
122 発振制御回路
122a 発振部
122b 電流制御部
122c ドライバ
130 制御CPU
130a マスタ−CPU
130b スレーブCPU
200 オートレジ端末機
211 プロセッサ本体
212 液晶ディスプレー
213 カードリーダー
214 トレイ検知センサ
215 操作部
300 決済端末(無人レジ用)
400 決済端末(有人レジ用)
500 サーバ
600 トッピング端末
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a data processing apparatus and method using a non-contact data storage body, and more particularly to a data processing apparatus and method capable of using a plurality of types of non-contact data storage bodies having different response sensitivities.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an RFID (Radio Frequency Identification) system, a system in which an ID tag (non-contact ID tag) using radio waves is embedded in tableware or a tray to perform automatic settlement processing of a cafeteria, or a ski lift ticket The system etc. which were applied to etc. are realized. In recent years, ID tags have become relatively inexpensive, and their application in various fields has been studied and realized.
[0003]
As a canteen system using a non-contact ID tag, for example, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-115475. This canteen system has a writing means for writing the required ID information on the ID tag of the tableware placed on the writing table when the food is delivered to the customer, and a reading table when the customer pays the cash register. Reading means for reading the ID information from the ID tag of the placed tray, and a payment means for calculating the price of the food based on the ID information read by the reading means and the price information registered in advance. It is equipped.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The ID tag reading device applied to the cafeteria system using the ID tag as described above uses an ID tag having the same response sensitivity, attaches the ID tag to a tray or tableware in advance, and the ID tag reading device An electromagnetic wave having a constant frequency is emitted from an excitation antenna (also called an excitation antenna or an excitation antenna), and an ID code from an ID tag is read out in a non-contact manner using electromagnetic induction of the electromagnetic wave.
[0005]
In such an ID tag reading device, it is not assumed that reading is performed in a state where a plurality of types of ID tags having different response sensitivities are mixed. Therefore, when reading with a plurality of types of ID tags in a mixed state, mutual interference occurs between the ID tags due to the difference in response sensitivity. Therefore, in the conventional reading apparatus, the ID code from the ID tag is used. It is assumed that a tag having the same response sensitivity may be used.
[0006]
In addition, the conventional ID tag reading device generally generates a magnetic field using an excitation antenna formed so as to circulate around the reading region, and the strength of the magnetic field varies depending on the position of the reading region, Since the ID code may not be recognized depending on the position where the ID tag exists, the place where the object to which the ID tag is attached is limited to some extent. Therefore, in a cafeteria system that requires a wide detection area for reading out the ID tag attached to each tableware on the tray, the shape of the tableware and the place on the tray cannot be made arbitrary.
[0007]
The present invention has been made in the circumstances as described above, and the object of the present invention is to provide each type of non-contact type data storage device having different response sensitivities (magnetic field sensitivity, output characteristics) even in a mixed state. An object of the present invention is to provide an apparatus and a method capable of reading data in a data storage body. Another object of the present invention is to provide an apparatus and a method that enable excitation with an appropriate magnetic field in an apparatus that requires a wide detection area, regardless of where the non-contact data storage body is located in the detection area. It is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a data processing device and method for a non-contact type data storage that can be read at least, and a non-contact ID tag reading device for canteen settlement. The above object of the present invention is to provide a data processing device. ,A mounting table on which a plurality of types of non-contact data storage bodies having different response sensitivities are placed, a plurality of receiving antenna groups that are arranged below the mounting table and wound with conductive wires, and circulate around the receiving antenna groups An antenna module having an excitation antenna formed by an excitation coil formed on the same plane, and excitation means for exciting the excitation coil;
The excitation antenna excited by the excitation means induces a power supply voltage of the non-contact type data storage body, receives information stored therein via the reception antenna, and each non-contact type data In order to obtain an exciting electric field that does not cause mutual interference between the storage bodies, the excitation coil current excited by the excitation means is set according to the type of the non-contact type data storage body having the different response sensitivity. A control unit is provided to change the size step by step.Is achieved.
[0009]
Further, in the invention of the non-contact ID tag reading device for canteen settlement, it is used for a checkout settlement system for a canteen that takes out the menu of the ID collected from the tray on which the tableware embedded with the non-contact ID tag is placed and performs settlement. A non-contact ID tag reading device,The non-contact ID tag reading device includes:Excitation means capable of exciting the non-contact ID tag with a plurality of excitation currents;Grouped by areaHas multiple receiving antennas,ID tag reading means for selecting an individual receiving antenna and reading an ID transmitted by the non-contact ID tagAnd,
  Non-contact with multiple types of sensitivity and outputIDStart reading with the tableware mixed with tags, excited with a plurality of excitation currents, and read by the receiving antenna,When it is determined that the same ID is read by a plurality of receiving antennas in the same group with the antenna number or position information of the receiving antenna added to the read ID and stored. Deletes duplicates and determines whether the same ID has been read redundantly between different groups.Is achieved by removing
[0011]
Furthermore, another object of the present invention is to provide a data processing apparatus using a non-contact type data storage capable of reading at least, wherein the reader excites an excitation antenna comprising an excitation coil that surrounds the reading area. Excitation means for applying the power source energy to the data storage body, a mounting table on which a plurality of the data storage bodies for transmitting information stored by the power source when a power supply voltage is induced by the excitation means is mounted, A plurality of receiving antennas arranged in each of the divided areas obtained by dividing the readout area that circulates the excitation antenna, and a control unit that can vary a current of an excitation coil that is excited by the excitation means; When reading the non-contact data storage at the center of the area, a stronger excitation current is applied than when reading the outer peripheral area of the read area. It is achieved by providing the container.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the present invention, in the data processing apparatus of the non-contact type data storage body, the magnitude (intensity) of the excitation current applied to the excitation antenna can be varied, thereby increasing the strength of the excitation electric field applied to the non-contact type data storage body. In the first invention, the magnitude of the excitation current is stepped in accordance with the type of the non-contact type data storage having different response sensitivities so that mutual interference between ID tags does not occur. The non-contact type data storage body of the response sensitivity is sequentially read out under the strength of the appropriate excitation electric field, so that each type of data storage body can be mixed even in a mixed state. The ID code can be read out.
[0013]
In the second aspect of the invention, the read area is divided into a plurality of areas in accordance with the difference in magnetic field strength caused by the location in the read area in accordance with the shape of the excitation antenna, etc., and corresponds to each divided area. Receiving antennas are stored, and the magnitude of the excitation current is changed stepwise to sequentially generate states in which the excitation electric fields are substantially the same in each divided area. The strength of the response signal input through the receiving antenna is controlled by reading the ID code for the data from the receiving antenna in the divided area corresponding to the magnitude of the excitation current at that time. Is substantially the same for all receiving antennas, so that the influence of the difference in the electric field distribution characteristics at each location due to the physical size of the excitation antenna can be avoided.
[0014]
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, a non-contact type data storage body according to the present invention will be described. The non-contact type data storage body applied to the present invention has a unique number (ID number), and when receiving power by electromagnetic coupling of a non-contact antenna, the non-contact type data storage body itself stores ID data at a specific frequency. This is a data carrier that outputs serially and uses an RFID chip or a transponder element as an ID chip. The data carrier is not limited to the battery-free type but also includes a battery.
[0015]
FIG. 1 shows an example of the configuration of a non-contact type data storage applied to the present invention and an antenna unit on the data processing apparatus side. The non-contact type data storage body 10 is an ID tag in this example, and, as shown in the figure, a coil 11 that functions as an antenna, a rectifier circuit 12a, a tag control circuit that has a memory access and response signal modulation function 12b and an IC section composed of an EEPROM 12c. In this example, an EEPROM is used as the memory of the ID tag 10 and data can be written by a write command.
[0016]
FIGS. 2A and 2B show an example of the structure of the ID tag 10. The ID tag 10 has a coil 11 wound around it, and an IC portion 12 is included therein. In this example, the coil 11 and the IC part 12 are arranged in a circular recess formed in the center of the disk-shaped resin holder 13, and the upper part is covered with a resin mold 14. Forming. In the example of FIG. 2, the IC part 12 is rectangular, and an annular coil 11 is provided on the outer periphery of the IC part 12. However, the shape and arrangement of the coil 11 and the IC part 12 are dependent on the application. It can be changed as appropriate.
[0017]
In the restaurant cash register settlement system to be described later, the ID tag 10 as described above is pasted or embedded in tableware, and is read out in a state of being placed on the tableware tray of the cafeteria. (For example, a unique ID code of about 20 to 40 bits) is written in the EEPROM 12c, and only reading is performed.
[0018]
Here, the principle of reading the ID tag will be described with reference to FIG. An excitation antenna (excitation antenna) 121 is provided in the tag reading unit on the data processing device side. When a high-frequency current is passed through the excitation antenna 121, the tag 10 is inside the tag 10 by electromagnetic induction of the fundamental oscillation signal from the excitation antenna 121. A power supply voltage is induced and a basic clock is induced. The contents of the EEPROM 12c are read out by the tag control circuit 12b in synchronization with the basic clock induced under the power of the power supply, and the serial signal modulated by the modulator is output from the antenna coil 11, and the data processor side The signal is received by the receiving antenna 111. The data stored in the tag 10 is only the ID in this example, and the ID is written in the initial writing, and thereafter, it is always used exclusively for reading.
[0019]
Next, the configuration of the data processing apparatus according to the present invention will be described.
[0020]
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the reading unit of the data processing apparatus according to the present invention. The reading unit (reader) of the data processing apparatus 100 includes a plurality of control CPUs 130 and performs signal processing of the receiving antenna group in parallel on a group basis. In this example, the reading area is divided into a plurality of areas, each receiving antenna group in each divided area is set as one group, and the ID tag reading process in the divided area of each group is controlled by each control CPU 130. The configuration is implemented in parallel.
[0021]
In FIG. 3, each reception unit 110 includes a reception antenna 111 of the group, an antenna switching unit 112a that switches each reception antenna of the group, an amplification unit 112b that amplifies a response signal (serial signal) from the ID tag, and an amplification It comprises a demodulator 112c that demodulates the later signal and a decoder 112d that converts the demodulated response signal into an ID code. On the other hand, the transmission unit (excitation unit) 120 includes an oscillation unit 122a that provides a predetermined oscillation frequency, a current control unit 122b that varies the excitation current applied to the excitation antenna and controls on / off of the excitation current, and an excitation driver 122c. And the excitation antenna (excitation antenna) 121, and the current control unit 122 b in the transmission unit 120 sends the excitation current of the commanded magnitude according to the command from the control CPU 130 a that controls the entire excitation antenna 121. And an appropriate magnetic field is generated in the reading area of the ID tag. In this example, control of the entire reading unit of the data processing apparatus 100 and control of the transmission unit 120 are performed by a control CPU 130a (hereinafter referred to as a master CPU), and ID tag reading control in each divided area described later is performed with the master CPU 130a. The other control CPU 130b (hereinafter referred to as a slave CPU) is used.
[0022]
FIG. 4 shows an example of the configuration of an antenna module that is a component of the reading unit. The antenna module 101 is disposed below a mounting table on which a structure having an ID tag (such as tableware with an ID tag) is placed. Here, the case where it applies to the settlement system of the dining room mentioned later is taken as an example, and it is made into the rectangular shape according to the tableware tray used in a dining room. In FIG. 4, an antenna module 101 uses a coil 111 formed by winding a conducting wire as a receiving antenna (tag lead antenna), and arranges the receiving antenna group in a reading area so that the receiving antennas 111 do not interfere with each other. Excitation antennas 121 made up of rectangular excitation coils formed so as to circulate are arranged in the same plane.
[0023]
In the example of FIG. 4, the antenna module 101 includes 60 receiving antennas 111. For example, when the ID tag reading area is divided into four parts and read out in parallel by four control CPUs 130, In order to include 15 receiving antennas 111 in the area, it is divided into four in the longitudinal direction or in the short direction, divided into four in a square shape, or divided into four by reducing the rectangle into four stages. Divide by shape.
[0024]
FIG. 5 shows an example in which the ID tag read area 102a is divided into four in the longitudinal direction. In the data processing apparatus 100, the 15 reception antennas 111 in each divided area P1, P2, P3, and P4 are grouped into one group, and the master CPU 130a and the slave CPUs 130b described above have a total of four control CPUs for each group. The reading operation of the ID tag is controlled. Regarding the reading of the ID tag, the same program is built in the four control CPUs, and the four groups of receiving antenna groups are scanned at the same speed and at the same speed.
[0025]
Here, the reading method of the present invention in a state where the characteristics of an ID tag to be read and ID tags having a plurality of characteristics are mixed will be described.
[0026]
When an ID tag in use becomes difficult to obtain due to production stoppage or the like, it may be necessary to switch the ID tag used in the system to a new one. There are many ID tags on the market that can be used with the same modulation method and the same frequency, but the actual situation is that the sensitivity with respect to the magnetic field and the output when excited with a constant magnetic field are different. For this reason, during the switching of the type of ID tag used in the system, it is necessary to use a mixture of ID tags with the same excitation and different outputs. The ID tag does not have a collision prevention function and continues to transmit data if there is a magnetic field. However, when such an ID tag is used, the degree of influence between the tags is reduced by controlling the magnitude of the excitation current. Thus, individual ID tags can be read.
[0027]
In the present invention, under the control of the control unit (master CPU 130a), the magnitude of the excitation current applied to the excitation antenna 121 is varied via the current control unit 122b, so that the strength of the excitation electric field applied to the ID tag can be increased. I can control it. In the first invention, the ID code of each tag can be controlled even in a state where a plurality of types of ID tags are mixed by controlling the whole in a stepwise manner according to the types of ID tags having different response sensitivities. It can be read.
[0028]
FIG. 6 shows an example of output characteristics of two types of non-contact ID tags a and b having different response sensitivities (magnetic field sensitivity and output characteristics), the vertical axis V indicates the output voltage, and the horizontal axis H indicates the magnetic field. Shows the strength of As shown in the characteristic curve in FIG. 6, the tag a is a high-sensitivity / high-output type non-contact ID tag that can operate even in a magnetic field weaker than the tag b and can exhibit a high output. On the other hand, the tag b operates with a magnetic field stronger than the tag a and has a low output. The mutual interference line in FIG. 6 is a tag output level when the tag b (or a) cannot be read due to the influence of the tag a (or b) at the allowable minimum inter-tag distance. In the case of reading in a state where these tags a and b are mixed, for example, the tag a is read by applying a weak magnetic field first, and then the magnetic field is strengthened within a range in which the influence of mutual interference can be avoided. By reading, two types of tags having different characteristics can be read.
[0029]
In the example of FIG. 6, when reading the tag a, excitation is performed with the excitation current 1, reading is performed under the magnetic field of A that is not affected by the tag b, and when reading the tag b next, excitation is performed with the excitation current 2. Thus, the data of each tag can be read by reading under the magnetic field of B with little influence from the tag a.
[0030]
A data processing apparatus having a function for controlling the magnitude of the excitation current as described above can be suitably provided for, for example, an automatic settlement system for a dining room using an ID tag. In other words, in the cafeteria, tableware with a non-contact ID tag is used every day, but the cycle of “cooking” → “use for meals” → “cleaning and drying” is repeated, and when the period comes, the life of the tableware itself is reached. The old ones are always discarded and replaced with new dishes. Therefore, the old type ID tag will inevitably be replaced with the new type ID tag, but replacing all at once will be a waste of resources, and the old and new types will be mixed in the process due to cost problems. It will be inevitable. In the data processing apparatus according to the first aspect of the present invention, it is possible to read out each ID tag even when these new and old type ID tags are mixed.
[0031]
Hereinafter, the case where the data processing apparatus according to the present invention is applied to an automatic settlement system of a cafeteria will be described as an example.
[0032]
In a self-service cafeteria, you usually select and pick up your favorite single dishes (dish) at the menu selection corner and place them on a tray for checkout before or after meals. In this system, the menu number, menu name, unit price, etc. are separately registered in the server in accordance with the ID number of the ID tag attached to the tableware. In an automatic checkout machine (hereinafter referred to as “auto register terminal”) provided with a data processing device according to the present invention, a payment amount is calculated from read data of an ID tag corresponding to each menu, and a non-contact ID card The user is identified from the data and the payment information is sent to the server for payment. For settlement, the user uses a prepaid card or an employee ID card (non-contact IC card, magnetic card, etc.). As the form of payment, there are a payment by a postpaid method and a payment by a prepaid method when a read-only contactless ID card or a rewritable contactless ID card (contactless IC card) is used as a prepaid card, From the viewpoint of unmanned and manned, there are settlement at an unattended cash register for settlement and settlement at a general POS cash register (manned cash register).
[0033]
FIG. 7 shows an example of the overall configuration of a restaurant automatic checkout system. In FIG. 7, a server 500 is a device that stores order data and money amount data in association with an ID for identifying a user, and totals and manages settlement information, etc., and other devices via a communication line such as a LAN. Connected with. The topping terminal 600 is a terminal for registering a new price when a price change occurs for the ID tag. The topping terminal 600 corresponds to the topping menu and notifies the server 500 of the tag code whose value has been changed along with the new price. . The auto cash register terminal 200 is a terminal for automatically adjusting the usage fee, and includes a data processing device (hereinafter referred to as a non-contact ID tag reading device), a processor main body that performs data communication with the server 500, a card, and the like. It consists of leaders.
[0034]
Data such as a menu name and a price corresponding to the ID are downloaded from the server 500 and stored in advance in the auto cash register terminal 200. Whenever there is a menu addition, change, or price setting change, the difference of the changed part or the entire data is downloaded from the server 500. In the auto cash register terminal 200, the ID code is read from the tableware tag on the tray placed on the mounting table by the non-contact ID tag reading device, and the amount data corresponding to the ID code, the dish name code, and the like are used as order information in the server. 500 is notified. At that time, when a non-contact ID card (hereinafter referred to as a non-contact IC card as an example and referred to as an IC card) is used as a postpaid card, the server 500 is notified of the ID code of the user read from the IC card. . On the other hand, when an IC card is used as a prepaid card, the prepaid balance is subtracted by the auto cash register terminal 200 and the processing result (payment information) is notified to the server 500.
[0035]
The settlement terminal 300 is a terminal that performs settlement and settlement with payment of charges such as when an IC card is used as a prepaid card and the prepaid balance is insufficient. In addition, as a reference function based on the user's own ID (user ID), a function for displaying the payment details and the total amount used in the month, and a function for calculating and displaying a nutritional value such as a calorie value from the contents of the order. I have. The payment terminal 300 downloads order information and amount data from the server 500 using an IC card ID code, and performs payment processing. In the payment terminal 300, in addition to the method of paying using an IC card purchased as a prepaid card and the method of paying using an IC card for employees, prepaid payment using a prepaid card used in another system, ID payment using a magnetic card, There is cash settlement by cash payment. The POS cash register 400A is a manned cash register that performs a settlement process when an abnormality occurs in the auto cash register terminal 200 or the payment terminal 300, and a general POS terminal 400 is installed. In the POS terminal 400, similarly to the payment terminal 300, payment by prepaid payment using a prepaid card used in another system, ID payment using a magnetic card, and cash payment using cash payment is possible.
[0036]
Hereinafter, a configuration and an operation example of the automatic cash register terminal 200 to which the present invention is applied will be described in detail.
[0037]
FIG. 8 shows the internal configuration of the auto cash register terminal 200 in correspondence with the configuration example of the reading unit shown in FIG. In FIG. 8, an auto cash register terminal 200 includes a data processing device (non-contact ID tag reading device) 100 and a processor main body (personal computer) that performs overall control related to automatic settlement processing and data communication control with a host computer. ) 211, a touch panel type liquid crystal display 212, a card reader 213 for performing card payment, a tray detection sensor 214 for detecting a tableware tray placed on the mounting table, and the like. Since the configuration of the non-contact ID tag reading device 100 is the same as that of the data processing device described above, description thereof is omitted here.
[0038]
FIG. 9 schematically shows a configuration of a main part of the auto cash register terminal 200. The processor body 211 for overall control is connected to the non-contact ID tag reading device 100 having the mounting table 102 by an interface cable such as RS-232C.
[0039]
FIG. 10 shows an example of the external configuration of the main part of the auto cash register terminal 200 installed in the cafeteria. In FIG. 10, the user places the tray 2 on which the various dishes 1 are placed on the tray mounting table 102 and holds the contactless IC card over the reading unit 213a of the card reader so as to settle the usage fee. Yes. Below the tray mounting table 102, the antenna module 101 of the above-described non-contact ID tag reading device is provided, and the ID code of the ID tag 10 embedded in each tableware 1 placed on the tray 2 is read. The total amount (billed amount) obtained from the amount data corresponding to each ID code, the dish name (menu details) corresponding to each ID code, and the like are displayed on the display unit 212.
[0040]
For example, tableware 1a, 1b, 1c, 1d as shown in FIG.2If it is above, the processor main body 211 of the automatic cash register terminal 200 is based on the read information from the non-contact ID tag reading device 100 (ID code, coordinate data specifying the antenna number or position of the receiving antenna) (see FIG. 11). The position of each tableware 1a, 1b, 1c, 1d on the tray 2 shown in A) is recognized, and the total amount is displayed on the display 212 as shown in FIG. Each dish name, amount, calorie calculation value, and the like are displayed together with the symbol images 1A, 1B, 1C, and 1D indicating the respective dishes 1a, 1b, 1c, and 1d.
[0041]
Here, the user looks at the display 212 and, when agreeing to pay, pays the usage fee by holding the non-contact IC card over the reading unit 213a of the card reader in FIG. In the automatic cash register terminal 200, the display of the “OK” button 215a of the operation unit in FIG. 10 is turned on to notify the end of the process. When the IC card is used as a postpaid card, the automatic checkout terminal 200 completes the payment of the user, and when the IC card is used as the postpaid card, the payment information is obtained from the ID code and order information of the user read from the IC card by the card reader 213. To the server 500, and the usage fee is settled by payroll deduction.
[0042]
An operation example of the auto cash register terminal 200 having the above-described configuration and including the contactless ID tag reading device according to the present invention will be described in detail.
[0043]
First, a control example related to the read operation of the master CPU in the first invention will be described along the flow of the flowchart of FIG.
[0044]
In the master CPU 130a (control CPU 1), a tray is placed on the mounting table 102.2Is detected by the reflection type tray detection sensor 214 (step S1).2Is detected, first, the first excitation current 1 is set as the excitation current for exciting the excitation antenna 121 (step S2). Then, a read start command (read start command by the first excitation current 1) is sent to each slave CPU 130b, and the ID tag is read under the intensity of the first-stage excitation magnetic field under the control of the master CPU 130a and each slave CPU 130b. Are simultaneously started for each group of receiving antennas (step S3).
[0045]
In this example, the read area is divided into four areas, and a plurality of antennas are arranged in each divided area. As shown in FIG. 5, each divided area P1, P2, P3, P4 is grouped into one group. Each group is processed in parallel by the master CPU 130a and each slave CPU 130b, and the tag is read (step S4). At that time, one antenna is selected as a driving target from the plurality of receiving antennas 111 in the divided area, and the antenna switching unit 30 sequentially switches and drives each antenna 111 to read the ID code from the antenna, The antenna number (or coordinate data specifying the position) of the antenna is added to the ID code and temporarily stored as read information (step S5).
[0046]
In the master CPU 130a, the ID code reading process is performed for all the receiving antennas designated in its own area (step S6), and the processing of a predetermined antenna designated in a table (a control table described later) is performed separately. If completed, the second exciting current 2 is set as the exciting current for exciting the exciting antenna 121 (step S7), and a reading start command (reading start command by the second exciting current 2) is sent to each slave CPU 130b. The ID tag is read out in units of groups under the intensity of the excitation magnetic field in the second stage (step S8). Then, in the same manner as in steps S4 to S6, the ID code reading process is performed for all the receiving antennas separately designated in its own area (steps S9 to S11), and the processing of all the receiving antennas is completed. For example, it is checked whether or not the reading of the other group (each slave CPU 130b) is completed by an end flag described later (step S12). If the reading is completed, the reading information is received from each slave CPU 130b (step S13). ).
[0047]
The tag read information read in steps S5 and S10 is read by two to three adjacent antennas for one tag, and the data is duplicated. Since the same ID may be read by the corresponding antenna, whether or not the data of the same ID code is duplicated based on the value of the ID code and its position information (antenna number or coordinate data included in the read information). Is determined, and the overlap (read information of the corresponding receiving antenna 111) in its own area is deleted and arranged. In addition, the read information of each slave CPU 130b received in step S13 is transmitted with the duplication in the area similarly deleted. In the master CPU 130a, it is determined whether or not there is information that has been read over a plurality of areas in the read information read out by each CPU by combining the amount in its own area and the amount read by each slave CPU 130b. Judgment is made based on the value of the ID code and its position information, and the duplicates are deleted and arranged so that one piece of read information is obtained for one tag. Then, the read information of each tag after arrangement is set as a read result (step S14), and all the read operations are finished.
[0048]
Next, a control example related to the reading operation in the slave CPU 130b will be described along the flow of the flowchart of FIG. Note that the ID tag read operation using the first excitation current 1, the ID tag read operation using the second excitation current 2, and the process of deleting the duplicate read information are the same as the operations of the master CPU 130a. Therefore, the description will be simplified.
[0049]
Each slave CPU 130b waits for a read start command by the first excitation current 1 from the master CPU 130a, and starts the ID tag read operation all at once upon receipt of the read start command (step S21). When the reading operation of the ID tag under the intensity of the excitation magnetic field in the first stage is completed (steps S22 to S24), the reading end flag is turned on, a read start command from the master CPU 130a is waited, and the second received from the master CPU 130a is waited for. In response to the read start command by the excitation current 2, the ID tag read operation under the intensity of the excitation magnetic field in the second stage is started (step S25). When the read operation is completed (steps S26 to S28), the read end flag in the second stage is turned on, and the read information overlapped in the area is deleted and arranged (step S29). The subsequent read information is sent to the master CPU 130a (step S30), and all the read operations of the slave CPU 130b are finished.
[0050]
The ID tag read information read out as described above is transmitted from the master control CPU 130a to the processor main body 211. The processor main body 211 in the auto cash register terminal 200 performs the above-described settlement process based on the ID code of the card ID user read from the IC card by the card reader 213 and the ID tag read information from the master CPU 130a, and performs the automatic settlement process. finish.
[0051]
Although not described in the above description of the flowchart, both the tag a and the tag b can be read by exciting with the excitation current 2 in the ID tag characteristic diagram of FIG. It is also effective to receive only the tag b by lowering the sensitivity.
[0052]
Next, the second invention of the present invention will be described. The configuration of the data processing device (non-contact ID tag reading device) 100 and the hardware configuration of the auto cash register terminal 200 equipped with the device are the same as those in the first invention, and thus the description thereof is omitted.
[0053]
In an apparatus that requires a wide detection area, for example, an apparatus that requires a reading area that matches the size of the tableware tray as in this example, the reading area is surrounded by the antenna module 101 shown in FIG. When a magnetic field is generated using the circulating excitation antenna 121, there arises a problem that the strength of the magnetic field varies depending on the location of the ID tag in the reading area.
[0054]
FIGS. 14A and 14B illustrate the difference in magnetic field strength at each location in the readout region, and excitation is performed with a predetermined excitation current using an excitation antenna 121 that circulates around the readout region. In this case, as shown in FIG. 5B, a phenomenon occurs in which the strength of the magnetic field decreases with increasing distance from the excitation antenna 121 immediately after the excitation antenna 121. The appropriate excitation range in the horizontal direction of FIG. 14 is within the range of the appropriate excitation upper limit SU and the appropriate excitation lower limit SL in FIG. 14B, and the Ax range corresponds to the readout region of FIG. . The same phenomenon also occurs in the vertical direction of FIG. 14, and the range of Ay is an appropriate excitation range in the readout region of FIG. 14A, and the inside of the broken line frame in FIG. 14A is outside the appropriate excitation range. Under such a magnetic field, when tag a and tag b are present at positions as shown in FIG.aIs a suitable magnetic field, but the tagbIs not an appropriate magnetic field. The excitation antenna 121 is one in this example, and it is impossible to provide an appropriate magnetic field to both the tag a and the tag b by one excitation.
[0055]
Therefore, by reading the tag a with a weak magnetic field and reading the tag b with a strong magnetic field, any tag can be expected to output appropriately. That is, the read areaBreakThe area outside the line frameweakRead by excitation,BreakIf the areas in the line frame are read with strong excitation, each area can be read under an appropriate magnetic field.
[0056]
In the first invention described above, under the control of the control unit (control CPU 1), the magnitude of the excitation current applied to the excitation antenna is changed by the current control unit according to the sensitivity of the ID tag, so that the ID to be read out is changed. The intensity of the excitation electric field applied to the tag is adjusted to avoid the interference of ID tags having different sensitivities and read out the ID tag having the sensitivity. In the second aspect of the invention, the strength of the magnetic field at each location in the readout area is measured, the readout area is divided according to the difference in the strength of the magnetic field, and is controlled by the control unit (control CPU 1). Thus, by sequentially varying the magnitude of the excitation current applied to the excitation antenna so that the magnetic field strength of each divided area is constant, and sequentially reading out the reception antennas in the divided area, it is possible to obtain substantially the same. The entire reading area is read under the magnetic field strength. By changing the excitation current in this manner, in an apparatus that requires a wide detection area, excitation can be performed with an appropriate magnetic field regardless of the position of the tag in the detection area. In this example, parallel processing is performed by a plurality of CPUs, a divided area (first divided area) for each group for parallel processing, and a divided area (second area) corresponding to the strength of the magnetic field. Unlike the divided area, there may be a plurality of the second divided areas for one group processed by one control CPU in the first divided area for parallel processing. Therefore, in the second invention, the following control table is prepared to control reading of the ID tag.
[0057]
FIG. 15 shows an example of a control table used in the second invention. When one control CPU controls the reading operation of one group of ID tags by setting the reading process from 15 receiving antennas 111 obtained by dividing 60 into one group, 15 receiving antennas 1 as shown in FIG. -15 are classified into weak excitation antennas (read target antennas during weak excitation) and strong excitation antennas (read target antennas during strong excitation), and the excitation current type is set for each receiving antenna 111 (1-15). Prepare a table for recognition. In FIG. 15, 1 to 15 are antenna numbers, and 00 indicates the end of data. Further, in this example, as shown in FIG. 14A, a case where the reading area is divided into two and the receiving antennas 7 to 10 are arranged in a broken line frame is taken as an example. In this case, the numbers read out under strong excitation, that is, under the excitation of a strong magnetic field, are the receiving antennas numbered 7, 8, 9, and 10.
[0058]
The above table is prepared for 4 CPUs in this example, the excitation current is given to the excitation antenna in two stages, and the reading process is performed at each stage. As a method of reading control, for example, a total of four tables for master CPU and slave CPUs 1, 2 and 3 are provided in the memory on the master CPU 130a side, and the master CPU 130a receives each slave CPU 130b together with a read start command and a receiving antenna to be read Send the number. Then, the slave CPU 130b executes a process of reading only the received antenna number.
[0059]
Hereinafter, the reading operation in the second invention will be described in detail.
[0060]
First, a control example related to the reading operation in the master CPU 130a will be described along the flow of the flowcharts of FIGS.
[0061]
The master CPU 130a detects whether or not the tray is placed on the mounting table 102 by the reflective tray detection sensor 214 (step S31). If the tray is detected, the master CPU 130a generates an excitation current for exciting the excitation antenna 121. First, a weak excitation current is set (step S32). Then, the number of the weak excitation antenna to be read in the first stage is read from the control table for each CPU, and the read start command (read start command by the weak excitation current) includes information on the antenna number to be read. Sending out to the slave CPU 130b, under the control of the master CPU 130a and each slave CPU 130b, the first stage ID tag reading by the weak excitation current is started simultaneously for each reception antenna group of each group for the weak excitation antenna. (Step S33).
[0062]
The master CPU 130a sets the leading number of the weak excitation antenna and reads the ID code (step S35). Then, the master CPU 130a determines whether or not the predetermined antenna has ended by using the control table (step S36). If not, the number of the next weak excitation antenna is set, and the antenna switching unit 30 switches to the antenna to drive (step S37), and reads the ID code from the next antenna.
[0063]
In the master CPU 130a, the ID code reading process is performed for all receiving antennas for weak excitation in its own area. If the processing of all the receiving antennas is completed, all the other groups (each slave CPU 130b) are read. Whether or not it is completed is checked by an end flag to be described later (step S38). If it is completed, the control table is searched to check whether or not there is an antenna to be read in the next stage (step S39). If not, the process proceeds to step S47. In this example, there are two stages for weak excitation and strong excitation, and there is a strong excitation antenna. Therefore, the excitation antenna is driven by setting a strong current as the excitation current to excite the excitation antenna (step S40). The number of the strong excitation antenna to be read in the stage is read from the control table for each CPU, and the read start command (read start command by strong excitation current) includes the information of the antenna number to be read and sent to each slave CPU 130b. Then, reading of the second stage ID tag by the strong excitation current is performed in units of groups for the weak excitation antenna (step S41).
[0064]
Then, in the same manner as in steps S34 to S37, ID code reading processing is performed for all strong excitation antennas in the area (steps S42 to S45), and processing of all strong excitation antennas is completed. If it is, it is checked whether or not reading of the other group (each slave CPU 130b) is completed by an end flag to be described later (step S46), and if completed, read information is received from each slave CPU 130b ( Step S47).
[0065]
Similarly to the first invention, the master CPU 130a deletes all duplicate data of the same ID code and arranges it so that one read information is obtained for one tag. Then, the read information of each tag after arrangement is set as a read result (step S48), and all the read operations are completed.
[0066]
Next, a control example related to the reading operation in the slave CPU 130b will be described along the flow of the flowchart of FIG. Note that the ID tag read operation using the weak excitation current, the ID tag read operation using the strong excitation current, and the process for deleting the duplicated read information are the same as the operation of the master CPU 130a, and therefore simplified. I will explain.
[0067]
Each slave CPU 130b waits for a read start command based on the weak excitation current from the master CPU 130a, and starts the ID tag read operation simultaneously upon reception of the read start command (step S51). When the first stage ID tag read operation by the weak excitation current is completed (steps S52 to S54), the read end flag is turned on, a read start command wait timer is set, and a read start command from the master CPU 130a is awaited. (Step S55). In the case of time-out, it is determined that there is no antenna to be read in the next stage, and the process proceeds to step S60. In this example, there are two stages for weak excitation and strong excitation, and the read operation of the second stage ID tag by the strong excitation current is started by the read start command received from the master CPU 130a (step S56). When the read operation is completed (steps S57 to S59), the read end flag is turned on, and the read information in the area is deleted and arranged (step S60). To the master CPU 130a (step S61), and all the reading operations of the slave CPU 130b are terminated.
[0068]
With the above processing, the ID tag can be read under an appropriate magnetic field throughout the reading area, and the influence of the difference depending on the location of the excitation electric field generated by the excitation antenna can be avoided.
[0069]
In the above-described embodiment, since the description is complicated, the first invention and the second invention are described separately. However, a combination of the first and second inventions is also included in the present invention. That is, for example, the excitation current control method of the first invention may be applied to the area in which the magnetic field is made appropriate by the second invention. Further, in the first invention, the case where two types of non-contact data storage bodies having different response sensitivities are described as an example, but the present invention is not limited to two types. In the flow of the flowchart, the order of the first stage and the second stage may be reversed in both the first and second inventions.
[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, even when a plurality of non-contact ID tags having different magnetic field response sensitivity and output characteristics are mixed, data of each non-contact ID tag is read. Is possible. Therefore, for example, in a conventional dining room settlement system, when replacing the discarded tableware with a new one due to the life of the tableware itself, the old type non-contact ID tag used before or the tableware provided with the tag can be ordered or the lifetime It is no longer necessary to discard ID tags and tableware that have not been replaced and replace them with new ones, making it possible to use resources effectively and to significantly reduce expenses. .
[0071]
According to the second aspect of the present invention, it is possible to excite the data storage body under an appropriate magnetic field regardless of the position of the non-contact type data storage body in the readout region. It is possible to avoid the influence due to the difference in the electric field distribution characteristics at each location due to the physical size of the.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a non-contact type data storage body according to the present invention.
FIGS. 2A and 2B are a plan view and a side view showing an example of the structure of the non-contact type data storage body of FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a configuration of a reading unit of the data processing apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a perspective structural view showing an example of a configuration of an antenna module according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a method of dividing a read area of a non-contact type data storage body.
FIG. 6 is a diagram showing an example of output characteristics of an ID tag according to the first invention of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing an example of the overall configuration of a restaurant automatic payment system to which the present invention is applied.
FIG. 8 is a block diagram showing an example of an internal configuration of an auto cash register terminal according to the present invention.
FIG. 9 is a diagram schematically showing a configuration of a main part of an auto cash register terminal according to the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an external configuration of an auto cash register terminal according to the present invention.
FIG. 11 is a view showing a display example for dishes on a tray in the auto cash register terminal according to the present invention.
FIG. 12 is a flowchart showing an example of the operation of the master CPU of the data processing device according to the first aspect of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart showing an example of a read operation in the slave CPU of the data processing device according to the first aspect of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing a difference in magnetic field strength at each location in a read area according to the second aspect of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing an example of a control table used in the second invention of the present invention.
FIG. 16 is a flowchart showing an example of the operation of the master CPU of the data processing device according to the second aspect of the present invention.
FIG. 17 is a partial view of the flowchart of FIG. 16;
FIG. 18 is a flowchart showing an example of a read operation in the slave CPU of the data processing device according to the second aspect of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Tableware
2 trays
10 Non-contact data storage (ID tag)
11 Antenna coil
12 IC chip
12a Rectifier circuit
12b Tag control circuit
12c EEPROM
100 Data processing device (non-contact ID tag reading device)
101 Antenna module
102 mounting table
110 Receiver
111 Receiving antenna
112 Read circuit
112a Antenna switching unit
112b Amplifier
112c Demodulator
112d decoding unit
120 Transmitter
121 Excitation antenna
122 Oscillation control circuit
122a Oscillator
122b Current control unit
122c driver
130 Control CPU
130a Master CPU
130b Slave CPU
200 Auto cash register terminal
211 Processor body
212 LCD display
213 card reader
214 Tray detection sensor
215 Operation unit
300 payment terminal (for unattended cash register)
400 payment terminal (for manned cash register)
500 servers
600 topping terminal

Claims (2)

少なくとも読出しができる非接触型データ記憶体を用いたデータ処理装置において、前記データ処理装置は、
応答感度が異なる複数の種類の非接触データ記憶体を乗せる載置台と、
前記載置台の下方に配置され、導線を巻き回して成る複数の受信アンテナ群と、該受信アンテナ群を周回するように形成された励磁コイルで成る励磁アンテナとが同一平面上に配置されたアンテナモジュールと、
前記励磁コイルを励磁する励磁手段とを備え、
前記励磁手段によって励磁された励磁アンテナによって、前記非接触型データ記憶体の電源電圧を誘起し、その内部に記憶されている情報を前記受信アンテナを介して受信するとともに、
前記各非接触型データ記憶体間の相互干渉が生じない励磁用電界となるように、前記励磁手段の励磁する励磁コイルの電流を、前記異なる応答感度を有する非接触型データ記憶体のタイプに応じて、励磁電流の大きさを段階的に可変させる制御部を設けたことを特徴とする非接触型データ記憶体のデータ処理装置。
In a data processing apparatus using a non-contact data storage that can be read at least, the data processing apparatus includes:
A mounting table on which a plurality of types of non-contact data storage bodies having different response sensitivities are placed;
An antenna in which a plurality of receiving antenna groups, which are arranged below the mounting table and are formed by winding a conducting wire, and an exciting antenna made of an exciting coil formed so as to go around the receiving antenna group are arranged on the same plane Module,
An excitation means for exciting the excitation coil,
The excitation antenna excited by the excitation means induces a power supply voltage of the non-contact type data storage body, and receives information stored therein via the reception antenna,
The current of the exciting coil excited by the exciting means is changed to the type of the non-contact type data storage body having the different response sensitivity so that the excitation electric field does not cause mutual interference between the non-contact type data storage bodies. Accordingly, a data processing device for a non-contact type data storage body provided with a control unit that varies the magnitude of the excitation current stepwise.
非接触IDタグが埋め込まれた食器が載ったトレイから採取された当該IDのメニューを取出し精算をする食堂のレジ精算システムに使用する非接触IDタグ読出装置であって、該非接触IDタグ読出装置は、
複数の励磁電流で前記非接触IDタグを励磁することができる励磁手段と、
エリア毎にグループ化された複数の受信アンテナを有し個々の受信アンテナを選択して前記非接触IDタグの送信するIDを読出すIDタグ読出手段とを備えるとともに
その感度及び出力が複数種類の非接触IDタグが混在した食器が載置された状態で読出しを開始し、複数の励磁電流で励磁させると共に、前記受信アンテナにより読出しを行わせ、該読み出したIDに前記受信アンテナのアンテナ番号若しくは位置情報を付加して記憶し、
前記アンテナ番号若しくは位置情報を手がかりとして、同一グループ内にある複数の受信アンテナにより同一のIDを読み出したと判断した場合は重複分を削除するとともに、さらに、異なるグループ間においても同一IDが重複して読み出されたかを判断し、重複していればこれを削除することを特徴とする食堂精算用非接触IDタグ読出装置。
The contactless ID tag reading device for use in the contactless ID tag diner to checkout taken out menu of the ID tableware was taken from the tray rests embedded cash register payment system, noncontact ID tag reading apparatus Is
Excitation means capable of exciting the non-contact ID tag with a plurality of excitation currents;
A plurality of receiving antennas that are grouped for each area, and a reading ID tags reading means to transmit to the ID of each receiving antenna selection to the contactless ID tag Rutotomoni,
Reading is started in a state in which the tableware in which a plurality of types of non-contact ID tags are mixed is placed on the sensitivity and output, and excitation is performed with a plurality of excitation currents, and reading is performed by the receiving antenna. Is added and stored with the antenna number or position information of the receiving antenna,
When it is determined that the same ID is read by a plurality of receiving antennas in the same group using the antenna number or position information as a clue, the duplicate is deleted, and further, the same ID is duplicated between different groups. A non-contact ID tag reading device for cafeteria settlement , wherein it is judged whether it has been read and deleted if it is duplicated .
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