JP4005491B2

JP4005491B2 - タグ情報管理装置及びタグ情報管理用アンテナ

Info

Publication number: JP4005491B2
Application number: JP2002358083A
Authority: JP
Inventors: 啓介五十嵐; 衛樋口; 田中　　義則; 裕治雜山; 修古屋
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2002-12-10
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2022-12-10
Also published as: JP2004192223A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送ラインにより搬送される物品がくぐりぬけるようにループアンテナを設け、ループアンテナにより発生される磁界を用いて、搬送ラインにより搬送される物品に付されたタグの情報を読み取り、又はタグに情報を書き込むタグ情報管理装置及びタグ情報管理用アンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、搬送ラインにより搬送される物品に無線タグを取り付け、ループアンテナにより、無線タグの情報を読み取り、或いは書き込むようにしたタグ情報管理装置が知られる。このループアンテナ１は図６に示すように、搬送ライン２に対してループ面が直交するように設けられて、このループアンテナ１を潜るように搬送される物品４に付された無線タグ４の情報を読み取り、或いは無線タグ４に情報を書き込む（交信を行う）。このようなループアンテナ１によれば、搬送ラインの方向に向く磁界が発生され、このループ面に対し、無線タグ４の面（即ちタグに設けられるタグ用ループアンテナのループ面）が平行となるように（４ａの状態で）物品が搬送される場合は、高い信頼性で無線タグと交信を行うことができる。
【０００３】
しかしながら、物品に付された無線タグ４の面がタグ情報管理装置のループアンテナの中央付近でループ面と直交するように物品が搬送されてきた場合（４ｂの状態）は、図７のようにループアンテナの発生する磁界方向が無線タグ４ｂの面と同一方向となり、タグ用ループアンテナがループアンテナから発生される磁界と鎖交し難くなり、特に無線タグ４ｂが搬送ラインの中央に位置するような場合は、読み取り又は書き込み不能となる場合がある。また、物品に付された無線タグの面がアンテナ中央付近で搬送ラインの面と平行となる場合（４ｃの状態）も上記と同様に読み取り又は書き込み不能となる場合がある。
【０００４】
そこで、この問題点を解決するために、本発明とは構造の全く異なる下記特許文献が知られる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２７９３６２号公報（第２−３頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した問題点を解決するため、無線タグの面が一方向を除いて、他のいずれの方向に向いていても、或いは無線タグの面がいずれの方向を向いていても無線タグの情報の読み取り、又は書き込みが可能となり、もって信頼性の高いタグ情報管理装置及びタグ情報管理用アンテナを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明は、搬送ラインにより搬送される物品がくぐりぬけるようにループアンテナを設け、前記ループアンテナにより発生される磁界を用いて、前記搬送ラインにより搬送される物品に付されたタグの情報を読み取り、又はタグに情報を書き込むタグ情報管理装置において、前記ループアンテナは少なくとも二つ備えられ、各ループアンテナのループ面が前記搬送ライン上において互いにクロスすることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明のタグ情報管理装置において、前記二つのループアンテナのループ面は前記搬送ラインの搬送面に対して概ね垂直であることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明のタグ情報管理装置において、前記二つのループアンテナのループ面は前記搬送ラインの搬送面に対して傾斜していることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のタグ情報管理装置において、ループアンテナが互いにクロスする第１のアンテナと第２のアンテナを前記搬送ラインに沿って並設し、前記第１のアンテナは、前記二つのループアンテナのループ面が前記搬送ラインの搬送面に対して垂直であり、前記第２のアンテナは、前記二つのループアンテナのループ面が前記搬送ラインの搬送面に対して傾斜していることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明は、搬送ラインにより搬送される物品がくぐりぬけるように設けられるループアンテナを有するタグ情報管理用アンテナであって、前記ループアンテナは少なくとも二つ備えられ、各ループアンテナのループ面が前記搬送ライン上において互いにクロスすることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態におけるタグ情報管理装置の全体構成を示す図、図２は動作を説明する図である。
実施の形態のタグ情報管理装置は、タグ情報管理用アンテナ１Ａと、タグ情報管理用アンテナ１Ａを構成する後述の二つのループアンテナ１ａ，１ｂのいずれか一方（図では１ａ）に接続され、電流の位相を切替え制御する位相切替器７と、各ループアンテナ１ａ，１ｂへの電力供給を行う分配合成器８と、無線タグの情報を読み取り、或いは無線タグに情報を書き込むリードライト装置５と、リードライト装置５と接続され、リードライト装置５を制御、管理すると共に必要に応じて位相切替器７を制御するＰＣ６とを備えて構成される。
【００１３】
タグ情報管理用アンテナ１Ａは、搬送ライン２を囲むように二つのループアンテナ１ａ，１ｂにより構成され、それらのループ面が搬送ラインの搬送面上で互いにクロスしている。各ループアンテナ１ａ，１ｂのループ面は、搬送ラインの搬送面に対して垂直となっている。更に、二つのループアンテナのループ面は互いに約９０度の角度をなしている。なお、搬送ラインを囲むように設けられるループアンテナについては、その下部は、搬送ラインを構成するベルトコンベアの上側と下側のベルト間を通されるか、又はベルトコンベア全体の下側を通されるかのいずれでも良い。これによりベルト上を搬送される物品（荷物等）はループアンテナをくぐり抜けるように搬送される。
【００１４】
各ループアンテナはループアンテナ面を９０度付近で調整することにより、アンテナ間の相互誘導を無くす構成をとり、二つのループアンテナに対し位相制御が行われて磁束の制御が行われる。即ち、一方のループアンテナ（例えば１ａ）の位相を１８０度切り替えることにより図２に示すように、磁界方向が９０度、即ち、搬送方向とそれに直角な方向に切り換えられる。
【００１５】
したがって、搬送される物品３に付された無線タグ４の面が搬送ラインに対して垂直であれば、いずれも必ず無線タグ４のループアンテナと鎖交する磁界成分が生じる。また、以上の構成によれば、幾何学的にも、物品３に付され、物品と共に搬送されるタグのタグ面がいずれか一方のループアンテナのループ面と直交するような場合は必ず他方のループ面と平行となり、他方のループアンテナにより確実に交信を行うことが可能となる。従って無線タグの面方向が搬送ラインに対して垂直方向におけるいずれの方向を向いていても確実にそれらとの交信を行うことができる。
【００１６】
また、従来のように搬送ラインの搬送方向に対して直交するようにループアンテナを設ける場合に比べ、搬送ライン方向に交信範囲を搬送方向に拡大することができる。すなわち、磁界の方向に対して一定長、ほぼ同じレベルの磁界強度を確保することができ、高速で搬送が行われても、その書き込み、読み取りの時間を十分確保することができ、従って本実施の形態によれば、搬送の高速化に対応可能となり、搬送及びそのタグ情報管理の効率化を図ることが可能となる。なお、ループアンテナの大型化による自己インダクタンスの増加に対しても併せて対策を行っている。
【００１７】
実施の形態２．
実施の形態２は、ループアンテナのループ面が搬送ラインの搬送面に対して所定の角度の傾斜を有する場合について説明する。
図３は実施の形態２を示す斜視図、図４は図３の構成を側面から見た概略側面を示すと共に、その動作を説明する図である。
実施の形態２のタグ情報管理用アンテナ１Ｂは、各ループアンテナ１ｃ、１ｄのループ面が互いに直交し、且つ各ループアンテナ１ｃ、１ｄのループ面は、搬送ライン２の搬送面に対してそれぞれ概ね４５度の角度に傾斜している。
【００１８】
実施の形態２においても、各ループアンテナ１ｃ、１ｄはループアンテナ面を９０度付近で調整することにより、アンテナ間の相互誘導を無くす構成をとり、二つのループアンテナ１ｃ、１ｄに対し位相制御が行われて磁束の制御が行われる。即ち、一方のループアンテナ（例えば１ｃ）の位相を１８０度切り替えることにより図４（ａ）（ｂ）に示すように、磁界方向が９０度、即ち、搬送方向とそれに直角な方向（上下垂直方向）に切り換えられる。
【００１９】
この構成によれば、各ループアンテナによって発生される磁界は、搬送ラインの搬送面に対して垂直方向の成分及び搬送ラインの搬送方向の成分を有することとなって、それらの方向への面方向成分を有する無線タグと確実に交信を行うことができる。
【００２０】
実施の形態３．
図５は、実施の形態１に示したタグ情報管理用アンテナと実施の形態２に示したタグ情報管理用アンテナとを搬送ラインに対して二つ並べて設け、双方のアンテナを用いて交信を行うようにしたものである。
この構成によれば、全ての方向に向く無線タグに対して確実に交信を行うことができ、信頼性に優れたものとなることは言うまでもない。また、本実施の形態によれば搬送方向に無線タグとタグ情報管理用アンテナとの交信可能範囲を大幅に拡大することができ高速の搬送に対応することもできる。
【００２１】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、無線タグの面が一方向を除いて、他のいずれの方向に向いていても、或いは無線タグの面がいずれの方向を向いていても無線タグの情報の読み取り、又は書き込みが可能となり、もって信頼性の高いタグ情報管理装置及びタグ情報管理用アンテナを提供することができる。また、図６示したアンテナ構造に比して、長い搬送距離上で無線タグとの交信を行うことができ、従って、物品搬送の高速化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるタグ情報管理装置の全体構成を示す図である。
【図２】実施の形態１の動作を説明するための図である。
【図３】実施の形態２を示す斜視図である。
【図４】図３の構成を側面から見た概略側面を示すと共に、その動作を説明する図である。
【図５】実施の形態３を示す図である。
【図６】従来のタグ情報管理装置の全体構成を示す図である。
【図７】従来の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂタグ情報管理用アンテナ、１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄループアンテナ、２搬送ライン、３物品、４無線タグ、５リードライト装置、６ＰＣ、７位相切替器、８分配合成器。

Claims

搬送ラインにより搬送される物品がくぐりぬけるようにループアンテナを設け、前記ループアンテナにより発生される磁界を用いて、前記搬送ラインにより搬送される物品に付されたタグの情報を読み取り、又はタグに情報を書き込むタグ情報管理装置において、
第１のアンテナと第２のアンテナを前記搬送ラインの搬送方向に沿って離間して設け、前記第１のアンテナは、二つのループアンテナから構成され、該二つのループアンテナのループ面が前記搬送ラインの搬送面に対して垂直であり、かつ前記搬送ライン上において互いに９０度でクロスするとともに前記二つのループアンテナのうちの一方のループアンテナの位相を１８０度切り換えられることにより、ループアンテナにより形成される合成磁界の方向が搬送方向とそれに直角な水平方向に９０度切り換えられ、
前記第２のアンテナは、二つのループアンテナから構成され、該二つのループアンテナのループ面が前記搬送ラインの搬送面に対して傾斜しており、かつ前記搬送ライン上において互いに９０度でクロスするとともに前記二つのループアンテナのうちの一方のループアンテナの位相を１８０度切り換えられることにより、ループアンテナにより形成される合成磁界の方向が搬送方向とそれに直角な垂直方向に９０度切り換えられることを特徴とするタグ情報管理装置。