JP4575743B2 - アンテナ - Google Patents

Description

本発明は、アンテナ、より詳細には、物品等の搬入出時に各物品に付された情報記憶媒体（共振タグなど）の読み取り及び書き込み処理を行う通信装置を備えた暖簾状のアンテナに関する。

従来、施設や工場などの物品搬送システムにおいて、物品の識別処理を合理的に行うために、無線を利用したＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグが使用されている。この利用例としては、予めＲＦＩＤタグを物品に付与しておき、これらの物品を搬送する過程で、固定のアンテナから問い合わせ信号を送信し、これに対してＲＦＩＤタグから返信されてくるＩＤ信号を上記アンテナで受信することにより、物品の識別を行う。これにより、人手を介することなく、物品の識別を行えるため、合理化に大きく寄与していた。しかしながら、従来は固定アンテナが搬送ラインの左側あるいは右側近傍に設置されていたため、以下の点に問題があった。
（１）搬送される物品の向きによってはＲＦＩＤタグにアクセスできず、誤動作する可能性がある。
（２）物品の大きさや形によりＲＦＩＤタグと固定アンテナとの距離が変動し、ＲＦＩＤタグにアクセスできない場合がある。
（３）上記誤動作を防止するためにＲＦＩＤタグの送受信能力を高める必要があり、電池を内蔵した高価なＲＦＩＤタグを使用しなくてはならない。

上述のごとき問題点に対して、例えば、特許文献１及び２には、アンテナを備えたシート部材を搬送ライン上に垂設し、このシート部材をくぐるように物品を搬送させるようにして、ＲＦＩＤタグとの通信を確実に行えるようにしたものが開示されている。
特開平１０−２４０８８０号公報 特開平１１−３０１８４３号公報

しかしながら、上記特許文献１及び２に記載の発明では、アンテナとシート部材が一体で設けられているため、アンテナの破損時にはシート部材ごと交換する必要がある上に、アンテナの破損防止対策は施されていなかった。また、アンテナの位置は固定されているため、物品の大きさや形状に合わせて位置を変更できず、ＲＦＩＤタグを正確に読み取れない可能性があった。また、一般にシート部材と物品の包装用ストレッチフィルムとの摩擦が大きいために、シート部材と物品の接触時にシート部材が物品にまとわりつく、所謂ブロッキングを起こし、シート部材やストレッチフィルムの破損などを招来し、スムーズな搬入作業の妨げとなることがあった。さらに、アンテナは通常所定の場所に固定されているため、他の場所に移動させて使用することはできなかった。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、対象物に付された情報記憶媒体と電波を介して通信する通信装置と、その通信装置を着脱可能に配設するためのシート部材とを備えた暖簾形状のアンテナにおいて、通信装置に破損防止対策を施すと共に、対象物の大きさや形状に合わせて通信装置の配設位置を変更可能とし、シート部材と対象物の間でブロッキングを防止し、さらに、シート部材を片持ち支持して移動させることができるようにすること、を目的としてなされたものである。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、対象物に付された情報記憶媒体と電波を介して通信する通信装置と、該通信装置を着脱可能に配設するためのシート部材とを備え、前記対象物が接触したときに揺動可能に垂設されたアンテナにおいて、前記シート部材は、前記通信装置を出し入れ可能に格納するための袋状の格納部を複数箇所に有し、前記シート部材及び前記通信装置に設けられた面ファスナにより該通信装置をその配設位置を調整可能に前記格納部内に固定してなり、前記シート部材の上部に設けられた梁部材の一方の支点を支持部材で支持していることを特徴としたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、該アンテナを移動可能とするための移動手段を前記支持部材の下部に設けていることを特徴としたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記シート部材の表面に凸凹が形成されていることを特徴としたものである。

請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１の発明において、前記通信装置は、該通信装置を保護するための保護部材で覆われていることを特徴としたものである。

請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１の発明において、前記シート部材は、暖簾状に複数列で構成され、該各列の下部に重り部材を設けていることを特徴としたものである。

請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記重り部材は磁石で構成され、該重り部材に対向する床面に磁石あるいは磁性体を設けていることを特徴としたものである。

本発明によれば、対象物に付された情報記憶媒体と電波を介して通信する通信装置と、その通信装置を着脱可能に配設するためのシート部材とを備えた暖簾形状のアンテナにおいて、通信装置に破損防止対策を施すと共に、対象物の大きさや形状に合わせて通信装置の配設位置を変更可能とし、シート部材と対象物を覆うストレッチフィルムなどの間でブロッキングを防止し、さらに、シート部材を片持ち支持して移動させることができるため、物品等の搬入出管理システムにおいて作業性の向上を図ることができる上に、アンテナを移動させて他の場所でも使用することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る暖簾状アンテナの一例について示した図で、図中、１０はＲＦＩＤタグなどの情報記憶媒体、２０は情報記憶媒体１０が付された対象物、３０はアンテナを示す。この暖簾状アンテナ３０は、暖簾状に形成されたシート部材３１、情報記憶媒体１０と電波を介して通信するための通信装置１、通信装置１を制御する制御装置２を有する。シート部材３１は、フレキシブルなプラスチックシートなどで形成され、上部に設けられた梁部材３５の一方の支点を支持部材３６で支持し、暖簾状アンテナ３０を移動可能とするための移動手段３７を支持部材３６の下部に設けている。この移動手段３７には、回転自在に取り付け可能なローラ等を用いることができる。これにより、暖簾状アンテナ３０を移動させて他の場所でも使用することができる。尚、暖簾状アンテナ３０を固定するときは移動手段３７にロックを掛けて回転できないようにすることができる。

また、シート部材３１は、通信装置１を着脱可能に配設するための袋状の格納部３２ａ〜３２ｃを各列３３ａ〜３３ｃに設け、さらに、各列３３ａ〜３３ｃの下部に重り部材３を格納するための重り格納部３４ａ〜３４ｃを設けている。暖簾状アンテナ３０は、対象物２０がシート部材３１に接触したときに搖動可能に垂設され、対象物２０が通過する際に対象物２０に付された情報記憶媒体１０と通信して各種情報の書き込み／読み取りを行う。

尚、書き換え可能なリライタブルペーパ（図示せず）と対象物２０を同時に搬送するシステムの場合、このリライタブルペーパに情報記憶媒体１０を貼付しておき、暖簾状アンテナ３０により情報記憶媒体１０と通信するようにしてもよい。

本実施形態において、制御装置２は、暖簾状アンテナ３０の各格納部３２ａ〜３２ｃに格納される通信装置１の送受信制御を統合的に行うことで、排他処理及び／又は同期処理などを行う。また、各格納部３２ａ〜３２ｃは、開閉可能な袋状になっており、この中に通信装置１が少なくとも１つ（本例では各列に２つ）格納される。そのため、例えば、通信装置１による認識処理が断線や故障により正常に行えない場合であって、交換作業が必要な場合には、交換対象となる通信装置１のみを交換することが可能となる。

また、各格納部３２ａ〜３２ｃは、通信装置１を出し入れ可能とするために、図示しない開口部（スリットを含む）が設けられており、通信装置１が格納された後に粘着テープなどで開口部が塞がれる。このとき、各格納部３２ａ〜３２ｃには空気が残留するため、各格納部３２ａ〜３２ｃはエアークッションとして機能し、中に配設した通信装置１を外部からの衝撃や押圧力などから保護して破損を防止することができる。さらに、暖簾状アンテナ３０から作業者や対象物を保護することもでき、作業の安全性を向上させることができる。

通信装置１は、例えば、両面テープや、マジックテープ（登録商標）等の面ファスナなどの固定部材（後述の図４参照）によりシート部材３１に着脱可能に配設されているため、対象物２０の大きさや形状などに応じて通信装置１の配設位置を調整することができる。特に、面ファスナを利用することが好ましく、これにより通信装置１の着脱を自在に行うことができるため、配設位置の調整をより簡単に行える。このように、本発明の暖簾状アンテナ３０は、通信装置１の配設位置を調整可能としたため、情報記憶媒体１０との通信をより確実に行うことができ、情報の読み取り／書き込み処理の精度を向上させることができる。

暖簾状アンテナ３０（シート部材３１）を工場などの搬入口に設けた場合、暖簾状アンテナ３０によって工場内部と外部が仕切られることになる。この際、シート部材３１がめくれあがった状態になると、外部から塵埃などが流入し、工場内部の環境が汚染されてしまう。そこで、シート部材３１の下部に重り部材３を設けて、シート部材３１がめくれあがらないようにしている。重り部材３としては、例えば、水、砂、ゴム、ジェル、ウレタン、シリコンゴム、衝撃吸収材、磁石などを用いることができる。重り部材３に磁石を用いた場合、重り部材３に対向する床面にも磁石あるいは磁性体を設けておく。これによって、シート部材３１はより強固に保持され、外部から風圧などがかかった場合でも、シート部材３１がめくれあがることがなくなる。

また、一般に対象物２０は包装用のストレッチフィルムなどで保護されており、このストレッチフィルムで覆われた対象物２０が暖簾状アンテナ３０をくぐるときに、対象物２０のストレッチフィルムとシート部材３１（プラスチックシート）との間でブロッキング（すなわち、各フィルムの表面が密着すること）を起こすことがある。以下、暖簾状アンテナ３０に施すブロッキング防止対策の一例を説明する。

（１）シート部材３１の表面を凸凹にするために、マット加工や、ＳｉＯ_２（シリカ）などのフィラー加工を施す。
（２）シート部材３１の表面の摩擦係数を所定値以下に下げる。例えば、シリコンやフッ素をコーティングするなどの方法を用いることができる。表面の摩擦係数は、約０．５以下を目安とする。
（３）シート部材３１の表面の電気抵抗を所定の範囲内にする。これは静電気対策であり、表面の電気抵抗は、約１０^３〜１０^１３Ω／□の範囲を目安とする。

上記のようなブロッキング防止対策を施すことで、シート部材３１や、対象物２０を覆うストレッチフィルムの破損などを防止し、スムーズな搬入作業を実現することができる。

図２は、情報記憶媒体１０の概略構成例を示すブロック図で、情報記憶媒体１０は、ＲＦ回路１１，制御回路１２，ＥＥＰＲＯＭ１３を有している。情報記憶媒体１０は、例えばＲＦ−ＩＤの素子であり、データ等を格納可能な小型の記憶媒体である。

ＲＦ回路１１及びＥＥＰＲＯＭ１３は、各々制御回路１２に接続される。ＲＦ回路１１は、図１に示した通信装置１からの電波を受信するためのアナログ回路であり、制御回路１２はＲＦ回路１１を介して変調処理及び復調処理するなどのデータ処理を行うデジタル回路である。情報記憶媒体１０がリライタブルペーパに貼付されている場合、ＥＥＰＲＯＭ１３には、例えば、対象物２０に関する品種、ロット、スペック（規格と実特性などの特性項目，サイズ，部分的に特性が異なる場合にはその領域）、リライト回数、更新日時、製造日、製造者、出力プリンタ、顧客コードなどの情報が記憶される。

図３は、通信装置１の概略構成例を示すブロック図で、通信装置１は、変調回路２１，送信制御部２２，受信制御部２３，復調回路２４，アンテナ２５，制御部２６，Ｉ／Ｆ部２７，及び出力部２８を備えている。通信装置１は、対象物２０に付される情報記憶媒体１０との間でデータ等の送受信を行い、図示しないホストコンピュータとネットワークを介して通信を行うためのＩ／Ｆ部２７と、送受信するデータ等を記憶したり、情報記憶媒体１０に対する電波の送受信の制御を行ったり、さらには出力部２８に対する制御を行う制御部２６と、制御部２６からの制御に基づいて通信装置１の稼動状態を表す指示に応じてランプあるいは音による出力を行う出力部２８と、送信データに対する所定の変調処理を行う変調回路２１と、外部に変調された変調電波を送信する送信制御部２２と、ＲＦ反応に応じて情報記憶媒体１０から返信されるデータ等を受信する受信制御部２３と、受信した変調電波に対する所定の復調処理を行う復調回路２４と、外部とのデータ等の送受信を送信制御部２２及び受信制御部２３を介して行うためのアンテナ２５から構成されている。

本実施形態に示す通信装置１は、図１に示した制御装置２を内蔵したものであって、すなわち、制御部２６、Ｉ／Ｆ部２７、及び出力部２８を内蔵することにより、情報記憶媒体１０とホストコンピュータの間でデータ通信を可能とする。本実施形態の場合、制御装置２の機能は通信装置１により実現される。尚、図１に示したように、変調回路２１，送信制御部２２，受信制御部２３，復調回路２４，及びアンテナ２５を備える通信装置１と、制御部２６，Ｉ／Ｆ部２７，及び出力部２８を備える制御装置２とを別々に設けるようにしてもよい。

また、通信装置１毎に、帯域の異なるアンテナを設けるようにして、暖簾状アンテナ３０を複数の周波数帯に対応（マルチチャンネル対応）させるようにしてもよい。

図４は、図１に示した暖簾状アンテナ３０のＸＸ′断面の一例を示す図である。本例では暖簾状アンテナ３０の列３３ａの断面を代表例として説明するが、他の列（列３３ｂ、列３３ｃ）も同様の断面構成とする。暖簾状アンテナ３０は、格納部３２ａに通信装置１を格納し、重り格納部３４ａに重り部材３を格納する。格納部３２ａは、その周囲（上下左右）がヒートシール（シール部５）されて袋状に形成され、通信装置１をその配設位置を調整可能に固定するための固定部材４を設けている。この固定部材４としては、前述したように、例えば両面テープや、マジックテープ（登録商標）などの面ファスナを用いることができる。

また、格納部３２ａには、通信装置１を出し入れ可能とするために、図示しない開口部（スリットを含む）が設けられており、通信装置１が格納された後に粘着テープなどで開口部が塞がれる。このとき、格納部３２ａには空気が残留するため、格納部３２ａがエアークッションとして機能し、中に配設した通信装置１を外部からの衝撃等から保護して破損を防止することができる。また、暖簾状アンテナ３０の重り格納部３４ａには重り部材３を設けて、暖簾状アンテナ３０のシート部材がめくれあがらないようにしている。

図５は、図１に示した暖簾状アンテナ３０のＸＸ′断面の他の例を示す図である。本例では暖簾状アンテナ３０の列３３ａの断面を代表例として説明するが、他の列（列３３ｂ、列３３ｃ）も同様の断面構成とする。暖簾状アンテナ３０は、格納部３２ａに通信装置１を格納し、重り格納部３４ａに重り部材３を格納する。本例では、重り部材３として磁石を用いており、重り部材３に対向する床面にも保持部材６（本例では磁石あるいは磁性体）が設けられている。これによって、暖簾状アンテナ３０のシート部材はより強固に保持され、外部から風圧等がかかった場合でも、シート部材がめくれあがることがなくなる。

尚、本実施形態において、重り部材３に磁石、保持部材６に磁性体を用いてもよく、あるいは、重り部材３に磁性体、保持部材６に磁石を用いてもよい。また、上記磁石を電磁石としてもよく、対象物がないときは電磁石のスイッチをＯＮ状態にして、外部との“仕切り板”として機能させ、対象物の接近をセンサなどで感知したときは、電磁石のスイッチをＯＦＦ状態にして、対象物が暖簾状アンテナ３０をくぐりやすくなるようにしてもよい。

図６は、図１に示した暖簾状アンテナ３０のＸＸ′断面の他の例を示す図である。本例では暖簾状アンテナ３０の列３３ａの断面を代表例として説明するが、他の列（列３３ｂ、列３３ｃ）も同様の断面構成とする。暖簾状アンテナ３０は、格納部３２ａに通信装置１を格納し、重り格納部３４ａに重り部材３を格納する。本実施形態の通信装置１は保護部材７で個々に覆われている。この保護部材７には、例えば梱包用のエアーマットなどを用いることができる。通信装置１は保護部材７で保護されるため、格納部３２ａを必ずしも閉じる必要がなくなる。図６に示す例では格納部３２ａの上部はヒートシールされていない。このように、保護部材７で覆うことで通信装置１を外部からの衝撃や押圧力などから保護して破損を防止することができる。さらに、暖簾状アンテナ３０から作業者や対象物を保護することもでき、作業の安全性を向上させることができる。

図７は、本発明の他の実施形態に係る暖簾状アンテナの一例について示した図で、暖簾状アンテナ３０は、暖簾状に形成されたシート部材３１、情報記憶媒体と電波を介して通信するための通信装置１、通信装置１を制御する制御装置２を有する。シート部材３１は、フレキシブルなプラスチックシートなどで形成され、上部に設けられた梁部材３５の一方の支点を支持部材３６で支持し、暖簾状アンテナ３０を移動可能とするための移動手段３７を支持部材３６の下部に設けている。この移動手段３７には、回転自在に取り付け可能なローラ等を用いることができる。これにより、暖簾状アンテナ３０を移動させて他の場所でも使用することができる。

また、シート部材３１は、各列３３ａ〜３３ｃに通信装置１を着脱可能に配設し、さらに、各列３３ａ〜３３ｃの下部に重り部材３を設けている。本実施形態の通信装置１は保護部材７で個々に覆われている。この保護部材７には、例えば梱包用のエアーマットなどを用いることができる。

図８は、図７に示した暖簾状アンテナ３０のＹＹ′断面の他の例を示す図である。本例では暖簾状アンテナ３０の列３３ａの断面を代表例として説明するが、他の列（列３３ｂ、列３３ｃ）も同様の断面構成とする。暖簾状アンテナ３０は、シート部材の列３３ａに、保護部材７で覆われた通信装置１を着脱可能に配設し、その下部には重り部材３を配設している。尚、重り部材３を保護部材で覆うようにしてもよい。また、通信装置１をその配設位置を調整可能に固定するための固定部材４を設けている。この固定部材４としては、前述したように、例えば両面テープや、マジックテープ（登録商標）などの面ファスナを用いることができる。

また、図１に示した実施形態と同様に、対象物は包装用のストレッチフィルムなどで保護されており、このストレッチフィルムで覆われた対象物が暖簾状アンテナ３０をくぐるときに、対象物のストレッチフィルムとシート部材３１（プラスチックシート）との間でブロッキング（すなわち、各フィルムの表面が密着すること）を起こすことがある。これを防止するために、
（１）シート部材３１の表面を凸凹にするために、マット加工や、ＳｉＯ_２（シリカ）などのフィラー加工を施す。
（２）シート部材３１の表面の摩擦係数を所定値以下に下げる。例えば、シリコンやフッ素をコーティングするなどの方法を用いることができる。表面の摩擦係数は、約０．５以下を目安とする。
（３）シート部材３１の表面の電気抵抗を所定の範囲内にする。これは静電気対策であり、表面の電気抵抗は、約１０^３〜１０^１３Ω／□の範囲を目安とする。

上記のようなブロッキング防止対策を施すことで、シート部材３１や、対象物を覆うストレッチフィルムの破損などを防止し、スムーズな搬入作業を実現することができる。

図９は、本発明の他の実施形態に係る暖簾状アンテナの一例について示した図で、暖簾状アンテナ３０は、暖簾状に形成されたシート部材３１、情報記憶媒体と電波を介して通信するための通信装置１、通信装置１を制御する制御装置２を有する。シート部材３１は、フレキシブルなプラスチックシートなどで形成され、上部に設けられた梁部材３５の一方の支点を支持部材３６で支持し、暖簾状アンテナ３０を移動可能とするための移動手段３７を支持部材３６の下部に設けている。この移動手段３７には、回転自在に取り付け可能なローラ等を用いることができる。これにより、暖簾状アンテナ３０を移動させて他の場所でも使用することができる。また、シート部材３１は、各列３３ａ〜３３ｃに通信装置１を着脱可能に配設している。尚、本実施形態の通信装置１は保護部材で個々に覆うようにしてもよい。

本実施形態の暖簾状アンテナ３０は、通信装置１を備えたパーツを複数結合して構成されている。シート部材３１を構成する各パーツは、バネなどの弾性部材で多関節状に結合され、シート部材３１がめくりあがらないようにしている。暖簾状アンテナ３０は、対象物がシート部材３１をくぐった後に前記弾性部材により元の状態に戻される。本実施形態の場合、弾性部材によりシート部材３１のめくりあがりを防止しているため、重り部材３を設けなくてもよい。

尚、本発明のアンテナは、上記した各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の一実施形態に係る暖簾状アンテナの一例について示した図である。 情報記憶媒体の概略構成例を示すブロック図である。 通信装置の概略構成例を示すブロック図である。 図１に示した暖簾状アンテナのＸＸ′断面の一例を示す図である。 図１に示した暖簾状アンテナのＸＸ′断面の他の例を示す図である。 図１に示した暖簾状アンテナのＸＸ′断面の他の例を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る暖簾状アンテナの一例について示した図である。 図７に示した暖簾状アンテナのＹＹ′断面の他の例を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る暖簾状アンテナの一例について示した図である。

符号の説明

１…通信装置、２…制御装置、３…重り部材、４…固定部材、５…シール部、６…保持部材、７…保護部材、１０…情報記憶媒体、１１…ＲＦ回路、１２…制御回路、１３…ＥＥＰＲＯＭ、２０…対象物、２１…変調回路、２２…送信制御部、２３…受信制御部、２４…復調回路、２５…アンテナ、２６…制御部、２７…Ｉ／Ｆ部、２８…出力部、３０…暖簾状アンテナ、３１…シート部材、３２ａ〜３２ｃ…格納部、３３ａ〜３３ｃ…列、３４ａ〜３４ｃ…重り格納部、３５…梁部材、３６…支持部材、３７…移動手段。

Claims (6)

1. 対象物に付された情報記憶媒体と電波を介して通信する通信装置と、該通信装置を着脱可能に配設するためのシート部材とを備え、前記対象物が接触したときに揺動可能に垂設されたアンテナにおいて、
   前記シート部材は、前記通信装置を出し入れ可能に格納するための袋状の格納部を複数箇所に有し、前記シート部材及び前記通信装置に設けられた面ファスナにより該通信装置をその配設位置を調整可能に前記格納部内に固定してなり、前記シート部材の上部に設けられた梁部材の一方の支点を支持部材で支持していることを特徴とするアンテナ。
2. 請求項１に記載のアンテナにおいて、該アンテナを移動可能とするための移動手段を前記支持部材の下部に設けていることを特徴とするアンテナ。
3. 請求項１又は２に記載のアンテナにおいて、前記シート部材の表面に凸凹が形成されていることを特徴とするアンテナ。
4. 請求項１乃至３のいずれか１に記載のアンテナにおいて、前記通信装置は、該通信装置を保護するための保護部材で覆われていることを特徴とするアンテナ。
5. 請求項１乃至４のいずれか１に記載のアンテナにおいて、前記シート部材は、暖簾状に複数列で構成され、該各列の下部に重り部材を設けていることを特徴とするアンテナ。
6. 請求項５に記載のアンテナにおいて、前記重り部材は磁石で構成され、該重り部材に対向する床面に磁石あるいは磁性体を設けていることを特徴とするアンテナ。