JP4156619B2 - Rfidタグの向上した認識率を有する冷蔵庫 - Google Patents

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Description

本発明は、RFIDタグの向上した認識率を有する冷蔵庫に関するもので、詳しくは、保存室内の食品に付着されたRFIDタグを効果的に認識できるRFIDタグの向上した認識率を有する冷蔵庫に関するものである。
RFID(Radio Frequency Identification)とは、無線周波数を認識する自動認識技術であって、一般に、RFIDタグ、RFIDリーダ及びホストコンピューターにより構成される。このRFID技術は、バーコード及びマグネチックカードの代りに非接触式カードを採用しているが、最近、流通分野(物流管理、倉庫管理)、産業分野(工程管理)などの多様な分野で用いられている。
一方、RFID技術は、上述した分野の他にも、家電機器、例えば、冷蔵庫に用いられる。従来の冷蔵庫は、特許文献1に開示されたように、保存室の上下左右壁及び背面壁に設置されたRFIDリーダと、保存室内に収容された食品の保存状態を管理するための食品管理プログラムを行う制御装置と、冷蔵庫の外壁に設置された表示部とを含んでいる。このような従来の冷蔵庫は、食品に付着されたRFIDタグとRFIDリーダとが所定時間ごとに通信を行い、保存中の食品の数量などを確認し、この確認された食品の数量を表示部に表示することで、使用者が使用食品及び在庫食品を頻繁に確認できるようになる。
すなわち、従来の冷蔵庫のRFIDリーダの内部にコイル状のアンテナが備わるが、このRFIDリーダのアンテナが所定周波数の磁力線を発生することで、RFIDリーダのアンテナの磁力線とRFIDタグのコイル状アンテナの磁力線とが鎖交することになる。その後、この鎖交によってRFIDタグのアンテナから電力が発生すると、RFIDタグは、発生した電力を用いてメモリに保存された食品に対するデータをRFIDリーダに送信することで、RFIDリーダとの通信を行う。
しかしながら、従来の冷蔵庫においては、食品に付着されたRFIDタグをRFIDリーダによって認識するとき、RFIDタグを認識できないブラインドエリア(blind area)の発生を防止するために、保存室の全ての壁にRFIDリーダを設置することにより製造原価が増加するという問題点があった。例えば、保存室の側面壁のみにRFIDリーダを設置した冷蔵庫に食品を保存するとき、その食品に付着されたRFIDタグのコイル状アンテナのループ面(コイル状アンテナのターンによって形成された内部面)が保存室の底面と水平に位置すると、RFIDタグのコイル状アンテナのループ面とRFIDリーダのコイル状アンテナのループ面とが互いに垂直になり、RFIDタグから発生する磁力線とRFIDリーダから発生する磁力線とが鎖交しない。その結果、従来の冷蔵庫においては、RFIDリーダがRFIDタグを正確に認識できないので、保存室の側面壁だけでなく、保存室の上/下部壁にもRFIDリーダを設置すべきであるという問題点があった。
日本公開特許特開2002−81848号
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、少数のRFIDリーダによってもRFIDタグを効果的に認識できるRFIDタグの向上した認識率を有する冷蔵庫を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明は、保存室と;アンテナを含むとともに、前記保存室内の保存物に付着されたRFIDタグからデータを受信する複数個のRFIDリーダとを含む冷蔵庫であって、前記RFIDリーダのアンテナのループ面は、前記保存室の壁の内部に、壁面毎に異なる方向に傾斜して設置されることを特徴とする。
本発明は、RFIDリーダのアンテナを保存室の側面壁及び背面壁に傾斜して設置することで、RFIDタグの向上した認識率を有する冷蔵庫を提供する。よって、保存室の上部壁及び下部壁にRFIDリーダを設置することなく、保存室内の食品に付着された全てのRFIDタグを認識できるという効果がある。
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。図1ないし図3に示すように、本発明の一実施形態によるRFIDタグの向上した認識率を有する冷蔵庫は、保存室11を形成するキャビネット10と、このキャビネット10にヒンジ結合されたドア14と、を備えており、保存室11の内部は、着脱自在に設置された棚15によっていくつかの空間に分けられる。
保存室11の側面壁12及び背面壁13の内部には、図2A及び図2Bに示すように、複数個のRFIDリーダ20が設置される。各RFIDリーダ20は、コイル状のアンテナ21を内蔵した板状のケースを含むが、このコイル状アンテナ21のループ面は、ケースの前面または後面に平行に設置され、磁力線がケースの前面または後面を通過するように形成される。
このとき、保存室11の背面壁13に設置されるRFIDリーダ20は、図2Aに示すように、横方向に傾斜して設置されることが好ましい。すなわち、各RFIDリーダ20を保存室11の背面壁13に設置するとき、保存室11の中央部に近いRFIDリーダ20の一側部と保存室11の内部との距離をRFIDリーダ20の他側部と保存室11の内部との距離より短くするか、または、保存室11の中央部に近いRFIDリーダ20の一側部と保存室11の内部との距離をRFIDリーダ20の他側部と保存室11の内部との距離より長くする。
また、保存室11の側面壁12に設置されるRFIDリーダ20は、図2Bに示すように、縦方向に傾斜して設置されることが好ましい。すなわち、各RFIDリーダ20を保存室11の側面壁12に設置するとき、RFIDリーダ20の上部側と保存室11の内部との距離をRFIDリーダ20の下部側と保存室11の内部との距離より短くするか、または、RFIDリーダ20の上部側と保存室11の内部との距離をRFIDリーダ20の下部側と保存室11の内部との距離より長くする。上記したように、RFIDリーダ20が保存室11の側面壁12または背面壁13に傾斜して設置される場合、RFIDリーダ20に内蔵されたアンテナ21も傾斜して設置される。
RFIDリーダ20のアンテナ21が保存室11の側壁面12及び背面壁13に対して傾斜して設置されると、保存室11の上部壁及び下部壁にRFIDリーダ20が設置されなくても、保存室11内の食品に付着されたRFIDタグ30(図3を参照)を正確に認識できる。
これは、複数個のRFIDリーダ20を傾斜して設置することで、RFIDリーダ20によってRFIDタグ30を認識できないブラインドエリアが取り除かれるためである。すなわち、従来は、RFIDタグ30のアンテナ31(図3を参照)が保存室11の底面と平行に位置する場合、保存室11の側面壁12及び背面壁13に設置されたRFIDリーダ20の磁束とRFIDタグ30の磁束とが鎖交せずにRFIDタグ30を正確に認識できなかった。そのため、このような問題を解決するために、保存室11の上部壁及び下部壁にもRFIDリーダ20を追加的に設置したが、本発明では、保存室11の側面壁12及び背面壁13に傾斜して設置したRFIDリーダによって、保存室11の底面と平行に位置するRFIDタグ30を認識できる。
これは、図1、図2A及び図2Bに示すように、RFIDリーダ20を傾斜して設置すると、垂直に設置した従来のRFIDリーダと異なって、RFIDリーダ20のアンテナ21とループ面が水平であるRFIDタグ30のアンテナ31との間に磁束が鎖交するためである。
このように、RFIDリーダ20を保存室11の側面壁12及び背面壁13に傾斜して設置すると、保存室11の側面壁12または背面壁13に設置されたRFIDリーダ20を使用するだけでも、アンテナのループ面が垂直または水平であるRFIDタグ30を正確に認識できる。また、RFIDタグ30が保存室11のいずれの方向に位置しても、保存室11の側面壁12または背面壁13に設置された少なくとも一つのRFIDリーダ20は、RFIDタグ30を認識できる。したがって、保存室11の上部壁及び下部壁には、別途のRFIDリーダ20を追加的に設置する必要がない。
図4に示すように、図1に示した冷蔵庫は、上述した装置の他にも、冷蔵庫の動作を制御する冷蔵庫マイコン16と、冷蔵庫内に保存された食品の種類及び数量と食品の保存日数などを表示するか、または、冷蔵庫の作動状態を表示するディスプレイ部17とをさらに含んでいる。
また、各RFIDリーダ20は、アンテナ21に連結されたリーダマイコン22を含むが、このリーダマイコン22は、ファームウェアアルゴリズムによってRF信号を発信するか、RFIDタグ30から伝送されたRF信号を受信することで、RFIDタグ30のIDまたはデータを解析し、冷蔵庫マイコン16と通信を行う。また、図1ないし図4に示してないが、各RFIDリーダ20は、RF信号を伝送するための同調回路及びRFキャリア発生器なども含む。
以下、本発明の一実施形態によるRFIDタグの向上した認識率を有する冷蔵庫の動作を説明する。リーダマイコン22は、冷蔵庫の作動中、所定周期ごとにRFIDリーダ20のアンテナ21に電流を伝送し、保存室11内に磁界を形成する。そして、この磁界は、RFIDタグ30のアンテナ31に電流を発生することで、RFIDタグ30にエネルギーを供給し(RFIDタグが受動型タグであるとき)、このエネルギーによって活性化されたタグチップ32は、各食品に付着されたRFIDタグ30のID及びデータをRFIDリーダ20に伝送する。このとき、RFIDリーダ20は、複数個のRFIDリーダ20によってRFIDタグ30が同時に認識される場合も、衝突防止(anti-collision)機能によってRFIDタグ30を認識できる。
リーダマイコン22は、RFIDタグ30から伝送されたID及びデータを解析し、この解析されたデータを冷蔵庫マイコン16に伝送する。この冷蔵庫マイコン16は、RFIDリーダ20から伝送されたデータによってディスプレイ部17の表示を変更する。例えば、保存室11内に食品が追加された場合、この追加食品に付着されたRFIDタグ30は、そのID及びデータをRFIDリーダ20に伝送し、RFIDリーダ20は、ID及びデータを解析し、この解析されたデータを冷蔵庫マイコン16に伝送する。その後、冷蔵庫マイコン16は、解析されたデータを通して新しく追加された食品を確認し、ディスプレイ部17によって表示された食品の総数を新しく追加された食品の総数に変更する。
本発明の一実施形態によるRFIDタグの向上した認識率を有する冷蔵庫の内部を示した斜視図である。 保存室の壁内に傾斜して設置されるRFIDリーダを示した断面図である。 保存室の壁内に傾斜して設置されるRFIDリーダを示した断面図である。 食品に付着されたRFIDタグを認識するためのRFIDリーダの動作を示した概念図である。 図1の冷蔵庫を示したブロック図である。
符号の説明
10 キャビネット
11 保存室
12 側面壁
13 背面壁
14 ドア
15 棚
20 RFIDリーダ
30 RFIDタグ
21,31 アンテナ

Claims (5)

  1. 保存室と;アンテナを含むとともに、前記保存室内の保存物に付着されたRFIDタグからデータを受信する複数個のRFIDリーダとを含む冷蔵庫であって、
    前記RFIDリーダのアンテナのループ面は、前記保存室の壁の内部に、壁面毎に異なる方向に傾斜して設置されることを特徴とするRFIDタグの向上した認識率を有する冷蔵庫。
  2. 前記アンテナの傾斜方向は、前記RFIDリーダが設置される壁によって異なることを特徴とする請求項1に記載のRFIDタグの向上した認識率を有する冷蔵庫。
  3. 前記アンテナは、コイル状に形成されており、前記保存室の側面壁に位置するRFIDリーダのアンテナのループ面は、縦方向に傾斜して設置されることを特徴とする請求項1に記載のRFIDタグの向上した認識率を有する冷蔵庫。
  4. 前記アンテナは、コイル状に形成されており、前記保存室の背面壁に位置するRFIDリーダのアンテナのループ面は、横方向に傾斜して設置されることを特徴とする請求項1に記載のRFIDタグの向上した認識率を有する冷蔵庫。
  5. 保存室と、
    前記保存室内の保存物に付着されたRFIDタグからデータを受信するために前記保存室の側面の内部に設置された第1RFIDリーダと、
    前記保存室内の保存物に付着されたRFIDタグからデータを受信するために前記保存室の背面の内部に設置された第2RFIDリーダと、を含んでおり、
    前記第1RFIDリーダのアンテナのループ面は、縦方向に傾斜して設置され、前記第2RFIDリーダのアンテナのループ面は、横方向に傾斜して設置されることを特徴とするRFIDタグの向上した認識率を有する冷蔵庫。
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