JP4814190B2 - 通過体情報読取装置 - Google Patents
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Description
本発明は、物品や人等の通過体が備える無線タグに記憶された情報を読み取る通過体情報読取装置に関する。
工場や倉庫等で扱われる物品に無線タグを貼り付けて、物品の管理を行う物品管理システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このような物品管理システムで用いられる無線タグには、用途に応じた情報が記憶されている。そして、無線交信機能を備えた情報読取装置によって、この無線タグに記憶されている情報を読み取ったり、又は新たな情報を無線タグに書き込んだりすることができる。
情報を伝達する方式には、電磁誘導方式と電波方式がある。電磁誘導方式は、受発信手段（アンテナ）のコイルと無線タグのコイルとを磁束結合させてエネルギーや信号を伝達する。そして、電波方式は、受発信手段（アンテナ）と無線タグとの間で電波（電波）のやりとりを行ってエネルギーや信号を伝達する。
電磁誘導方式は電波方式に比べてエネルギーを効率的に伝達できるので、開発が先行し普及しているが、通信可能距離は非常に小さく数十ｃｍ程度である。これに対して、電波方式は、電波を空間に放射して伝達するので、より遠くの無線タグ（ＵＨＦ帯域の電波を利用する場合、５ｍ程度）との通信が可能になる。
しかし、特許文献１記載の物品管理システムでは、無線タグの位置に関わらず無線タグとアンテナとの電波の送受信を可能にするべく、アンテナを多数設置していることから、高コストであるという問題がある。
また、電波方式、特にＵＨＦ帯域の電波を利用したシステムでは、電波の通信可能距離が長いことから、特定のセンシングエリア（通過領域）のみならず隣接されたセンシングエリアに存する無線タグとの間で電波の送受信が行われ、また、他のセンシングエリアに設置されたアンテナから発信された電波が侵入するといったことが行われる場合があるため、本システムを用いて、ベルトコンベア等により搬送される物品の管理や空港等の施設における人等の入退管理を行うには対策が必要である。
特開２００６−２６４９４２号公報
本発明は上記事実を考慮し、通過体が通過する通過領域における当該通過体の無線タグからの情報の読み取りを、より低コストで且つより高精度に行うことが可能な通過体情報読取装置を提供することを課題とする。
請求項１に記載の通過体情報読取装置は、情報を記憶した無線タグを備える通過体が通過する通過領域の少なくとも側方一側から上方側を通されて側方他側へ延設され、前記通過領域の少なくとも上方側及び側方両側を囲繞する導電性管状体であり、前記通過領域へ向けて開口した電波放射口を備える導波管と、前記導波管の管内に電波発信部を備え、前記導波管の管外に前記通過領域側向きの電波受信部を備え、前記無線タグと電波の送受信を行い、前記無線タグに記憶された情報を受信する電波送受信手段と、前記電波受信部で受信された情報を読み取る情報読取手段と、を有することを特徴とする。
請求項１に記載の通過体情報読取装置では、導波管が、通過体が通過する通過領域の少なくとも側方一側から上方側を通されて側方他側へ延設されており、通過領域の少なくとも上方側及び側方両側を囲繞している。このように導波管により囲繞された通過領域を通過する通過体には、情報を記憶した無線タグが備えられている。
また、導波管の管内には電波送受信手段の電波発信部が設けられ、導波管の管外には通過領域向きに電波送受信手段の電波受信部が設けられている。さらに、導波管には、通過領域へ向けて開口した電波放射口が設けられている。
このような通過体情報読取装置では、電波発信部から発信された電波が、導波管により電波放射口まで導かれて電波放射口から通過領域へ放射される。この電波が、電波送受信手段と無線タグとの間で送受信されることにより、無線タグに記憶された情報が、電波送受信手段に受信され、そして、電波受信部で受信された情報が、情報読取手段により読み取られる。
ここで、通過領域の少なくとも上方側及び側方両側を囲繞する導波管は導電性管状体とされている。このため、電波放射口から通過領域へ放射された電波の通過領域の外部への拡散が抑制され、また、通過領域の外部から内部への外来電波の侵入が抑制される。特に、通過体情報読取装置が近接して配置されている場合には、近接する通過体情報読取装置の相互間の誤動作が抑制される。
また、導波管により電波発信部から発信された電波を電波発信部から離れた位置まで導いて電波放射口から通過領域へ放射させることができ、また、放射された電波を、導波管により囲繞された通過領域内で伝播させることができるため、電波送受信手段の位置や設置数に関わらず、通過領域内の任意の位置を通過する無線タグと電波送受信手段との間での電波の送受信が可能となる。
従って、通過体が通過する通過領域における当該通過体の無線タグからの情報の読み取りを、より低コストで且つより高精度に行うことが可能である。
請求項２に記載の通過体情報読取装置は、情報を記憶した無線タグを備える通過体が通過する通過領域の少なくとも側方一側から上方側を通されて側方他側へ延設され、前記通過領域の少なくとも上方側及び側方両側を囲繞する導電性管状体であり、前記通過領域へ向けて開口した電波放射口を備える導波管と、前記導波管の管内に電波発信部及び電波受信部を備え、前記無線タグと電波の送受信を行い、前記無線タグに記憶された情報を受信する電波送受信手段と、前記電波受信部で受信された情報を読み取る情報読取手段と、を有することを特徴とする。
請求項２に記載の通過体情報読取装置では、導波管が、通過体が通過する通過領域の少なくとも側方一側から上方側を通されて側方他側へ延設されており、通過領域の少なくとも上方側及び側方両側を囲繞している。このように導波管により囲繞された通過領域を通過する通過体には、情報を記憶した無線タグが備えられている。
また、導波管の管内には電波送受信手段の電波発信部及び電波受信部が設けられている。さらに、導波管には、通過領域へ向けて開口した電波放射口が設けられている。
このような通過体情報読取装置では、電波発信部から発信された電波が、導波管により電波放射口まで導かれて電波放射口から通過領域へ放射される。この電波が、電波送受信手段と無線タグとの間で送受信されることにより、無線タグに記憶された情報が、電波送受信手段に受信され、そして、電波受信部で受信された情報が、情報読取手段により読み取られる。
ここで、請求項１記載の通過体情報読取装置と同様、通過領域の少なくとも上方側及び側方両側を囲繞する導波管は導電性管状体とされているため、本請求項に係る通過体情報読取装置においても、特定の通過領域を通過する通過体の無線タグからの情報の読み取りを、より低コストで且つより高精度に行うことが可能という効果を得ることができる。
また、電波送受信手段の電波受信部を導波管の管内に配設したことにより、電波発信部と電波受信部とが一体化された電波送受信手段の使用が可能となり、電波送受信手段の設置台数の削減が達成される。
また、電波送受信手段の電波受信部を導波管の管内に配設したことにより、電波送受信手段の受信可能範囲が狭くなることから、センシングエリアを限定することが可能となる。さらに、電波送受信手段が導波管の管外に露出しないため、電波送受信手段への物の衝突を防止でき、電波送受信手段の破損等を防止できる。
請求項３に記載の通過体情報読取装置は、請求項１又は請求項２に記載の通過体情報読取装置であって、前記電波放射口を複数設けたことを特徴とする。
請求項３に記載の通過体情報読取装置では、電波送受信手段の電波発信部から発信された電波が導波管により複数の電波放射口へ導かれ、複数の電波放射口から通過領域へ放射される。これにより、電波送受信手段の設置数を削減できるため、コストを低減できると共に、物品の認識に要する時間を短縮できる。
請求項４に記載の通過体情報読取装置は、請求項３に記載の通過体情報読取装置であって、前記通過領域の上方側に前記電波発信部を備え、前記通過領域の側方両側に前記電波放射口を備えており、
前記導波管の管内に前記電波発信部に対向して配設され、前記電波発信部から発信された電波を側方両側へ分離する電波分離部を有することを特徴とする。
請求項４に記載の通過体情報読取装置では、通過領域の上方側に配設された電波発信部から発信された電波が、電波分離部により側方両側へ分離され、導波管により側方両側に存する電波放射口へ導かれ、当該電波放射口から通過領域へ放射される。これにより、複数の放射口からの電波放射量のバラツキをより小さくすることが可能である。
請求項５に記載の通過体情報読取装置は、請求項４に記載の通過体情報読取装置であって、前記導波管は、前記通過領域の側方両側に立設された一対の柱状部と、一対の前記柱状部の上端部を結合する梁状部とを備えており、前記柱状部の上端部と前記梁状部の両側部とからなるコーナー部に前記電波放射口を備えることを特徴とする。
請求項５に記載の通過体情報読取装置では、通過領域の上方側に存する導波管の梁状部と、通過領域の側方両側に立設された柱状部との結合部であるコーナー部が設けられており、このコーナー部に通過領域向きに電波放射口が設けられている。
これにより、電波が、通過領域の側方上側から通過領域へ放射され、通過領域の内側及び下方へ伝播される。よって、通過領域の上方側における電波強度を高めることが可能である。
請求項６に記載の通過体情報読取装置は、請求項５に記載の通過体情報読取装置であって、前記コーナー部に配設され、前記電波発信部から発信された電波を下方又は前記コーナー部に存する前記電波放射口へ向けて反射する反射部材を有することを特徴とする。
請求項６に記載の通過体情報読取装置では、電波発信部から発信された電波が、導波管の上記コーナー部において、反射部材により下方へ反射されることにより、コーナー部における電波量の減衰が抑制され、通過領域への電波放射量の低下が抑制される。
また、コーナー部において、電波が反射部材によりコーナー部に存する電波放射口へ反射されて当該電波放射口から通過領域へ放射される。これにより、コーナー部における電波減衰量が減少すると共に、通過領域への電波放射量が増加するため、より一層、通過領域への電波放射量の低下を抑制できる。
請求項７に記載の通過体情報読取装置は、請求項４〜請求項６の何れか１項に記載の通過体情報読取装置であって、前記通過領域の側方一側及び他側のそれぞれに複数の前記電波放射口を上下に並べて配置したことを特徴とする。
請求項７に記載の通過体情報読取装置では、電波発信部から発信された電波が、通過領域の側方一側及び他側のそれぞれに上下に並べて配置された複数の電波放射口から、通過領域へ放射される。これにより、通過領域内において生じる電波強度のバラツキをより小さくすることが可能となる。
請求項８に記載の通過体情報読取装置は、請求項７に記載の通過体情報読取装置であって、前記通過領域の側方一側及び他側のそれぞれに対向して配設された複数の前記電波放射口の中で上側に配置された一又は複数の前記電波放射口を、電波の通過量を低下させる電波通過量低下部材により閉塞したことを特徴とする。
請求項８に記載の通過体情報読取装置では、通過領域の側方一側及び他側のそれぞれに対向して配設された複数の電波放射口の中で上側に配置された一又は複数の電波放射口については、電波通過量低下部材により閉塞することで、当該電波放射口から通過領域へ放射される電波量を低下させている。
これにより、導波管内において、複数の電波放射口の中で下側に配置された電波放射口まで十分量の電波を伝播させて当該電波放射口から十分量の電波を放射させることが可能である。
請求項９に記載の通過体情報読取装置は、請求項７又は請求項８に記載の通過体情報読取装置であって、前記通過領域の側方一側及び他側のそれぞれに対向して配設された複数の前記電波放射口の中で上側に配置された一又は複数の前記電波放射口を、上下方向を長手方向とするスリット状に形成したことを特徴とする。
請求項９に記載の通過体情報読取装置では、通過領域の側方一側及び他側のそれぞれに対向して配設された複数の電波放射口の中で上側に配置された一又は複数の電波放射口については、上下方向を長手方向とするスリット状に形成することで、当該電波放射口から通過領域へ放射される電波量を低下させている。
これにより、導波管内において、複数の電波放射口の中で下側に配置された電波放射口まで十分量の電波を伝播させて当該電波放射口から十分量の電波を放射させることが可能である。
請求項１０に記載の通過体情報読取装置は、請求項４〜請求項９の何れか１項に記載の通過体情報読取装置であって、前記電波放射口を前記通過領域の上方側に備えることを特徴とする。
請求項１０に記載の通過体情報読取装置では、電波発信部から発信された電波が、通過領域の上方側に配設された電波放射口から通過領域へ放射され、通過領域内において側方及び下方へ伝播される。これにより、通過領域の上方側における電波強度を高めることが可能である。
請求項１１に記載の通過体情報読取装置は、請求項１〜請求項１０の何れか１項に記載の通過体情報読取装置であって、前記電波放射口を、前記導波管の長手方向に延在するスリット状に形成したことを特徴とする。
請求項１１に記載の通過体情報読取装置では、電波送受信手段の電波発信部から発信された電波が導波管により電波放射口へ導かれ、電波放射口から通過領域へ放射される。ここで、電波放射口は、導波管の長手方向に延在するスリット状に形成されているため、放射される電波の前方向の指向性が向上され、通過領域外への電波の拡散を抑制できる。
本発明は上記構成としたので、通過体が通過する通過領域における当該通過体の無線タグからの情報の読み取りを、より低コストで且つより高精度に行うことが可能な通過体情報読取装置を提供できる。
図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
まず、本発明の第１実施形態に係る通過体情報読取装置１０について説明する。
図１に示すように、本実施形態では、工場や物流センター等の施設においてベルトコンベア１２により搬送される完成品や部品等の物品６０を、通過体情報読取装置１０を用いて管理する。この図に示すように、当該施設では、ベルトコンベア１２が２列並列で設置されており、各列のベルトコンベア１２毎に通過体情報読取装置１０が設置されている。
各通過体情報読取装置１０には、ベルトコンベア１２による物品６０の搬送ラインに設置されたゲート型の導波管７０が備えられている。即ち、各搬送ライン毎に導波管７０が設置されており、これらは、物品６０の搬送方向に対して直交する方向に並列されている。
また、各列のベルトコンベア１２により搬送される物品６０には、無線タグとしてのＲＦＩＤタグ５２が備え付けられている。このＲＦＩＤタグ５２は、無線交信機能を有するＩＣメモリであり、物品６０の物品番号、製造メーカー名、製品名、型番、製造番号、納品日等の情報が記憶されている。また、ＲＦＩＤタグ５２には、９５３ＭＨｚのＵＨＦ帯の電波を受信し、さらにはＲＦＩＤタグ５２に記憶された情報を信号（９５３ＭＨｚのＵＨＦ帯の電波）として発信するためのアンテナを備えている。
図２及び図３に示すように、導波管７０は、物品６０が通過する通過領域１の左右両側に立設された矩形筒状の左右一対の柱状部７０Ａと、左右一対の柱状部７０Ａの上端部を結合する矩形筒状の梁状部７０Ｂとにより構成されており、通過領域１の左側から上方側を通されて右側へ延設されている。
梁状部７０Ｂの左右方向中央上部には、四角錐台形状で上方へ突出した電波挿入部７０Ｃが形成されている。この電波挿入部７０Ｃの天面には、アンテナ５０が配設されており、このアンテナ５０の電波発信部５０Ａが、電波挿入部７０Ｃの内側に下向きに配設されている。また、梁状部７０Ｂの下面中央部には、アンテナ５０の電波受信部５０Ｂが、下向き（通過領域１向き）に配設されている。
また、柱状部７０Ａの通過領域１側の側壁７０Ｄにおける上下方向中間部には、矩形状の電波放射口７４が、通過領域１向きに形成されている。また、柱状部７０Ａ及び梁状部７０Ｂは、木材等により形成された基体部Ｂと基体部Ｂの管内側全面に被覆された導電性被覆部Ｅとにより構成されており、内周面全体に導電性が付与されている。
なお、導電性被覆部Ｅを構成する材料として、９５３ＭＨｚのＵＨＦ帯の電波を反射及び遮蔽する機能を有する導電性材料を用いている。この導電性材料としては、合板等にアルミシートを貼り付けたり亜鉛メッキ銅板で構築したりするのが好適である。
図４に示すように、アンテナ５０は、情報読取手段としてのリーダライタ装置７６に接続され、このリーダライタ装置７６は、パーソナルコンピューター７８に接続されている。パーソナルコンピューター７８は、必要に応じて、ＲＦＩＤタグ発行器、サーバー、及び情報データベース等につなげてもよい。
図２及び図３に示すように、物品６０が通過領域１内に入った状態において、パーソナルコンピューター７８からの命令によって、リーダライタ装置７６を介してアンテナ５０の電波発信部から電波が発信される。
そして、物品６０に備え付けられたＲＦＩＤタグ５２に備えられたアンテナがこの電波を受信する。ここで、ＲＦＩＤタグ５２が受けた電波のエネルギーを電力に変換し、この電力を使って、ＲＦＩＤタグ５２に記憶された情報をＲＦＩＤタグ５２に備えられたアンテナから電波として発信する。
ＲＦＩＤタグ５２から発信された電波はアンテナ５０の電波受信部５０ＢによってＲＦＩＤタグ５２と非接触で受信され、この電波はパーソナルコンピューター７８からの命令により情報としてリーダライタ装置７６に読み取られる。
次に、本実施形態における作用について説明する。
図１に示すように、施設内においてベルトコンベア１４により物品６０が搬送され、当該物品６０が、導波管７０により左右両側及び上方側を囲繞された通過領域１内を通過する。
この間、パーソナルコンピューター７８からの命令によって、リーダライタ装置７６を介してアンテナ５０の電波発信部５０Ａから電波が発信される。そして、物品６０に備え付けられたＲＦＩＤタグ５２がこの電波を受信し、この電波のエネルギーを使って、ＲＦＩＤタグ５２に記憶された情報をＲＦＩＤタグ５２から電波として発信する。ＲＦＩＤタグ５２から発信された電波はアンテナ５０の電波受信部５０Ｂによって受信され、この電波はパーソナルコンピューター７８からの命令により情報としてリーダライタ装置７６に読み取られる。
ここで、図２及び図３に示すように、電波挿入部７０Ｃがアンテナ５０の電波発信部５０Ａから下方側へかけて左右方向外側へ傾斜した四角錐台形状に構成され、また、電波挿入部７０Ｃの内壁に導電性被覆部Ｅが形成されていることにより、アンテナ５０の電波発信部５０Ａから発信された電波は、左右へ伝播する。
また、梁状部７０Ｂ及び柱状部７０Ａの内周面全体が導電性被覆部Ｅとされていることにより、電波挿入部７０Ｃにより左右に伝播された電波は、梁状部７０Ｂ内の導電性被覆部Ｅで反射されてさらに左右へ伝播され、梁状部７０Ｂと柱状部７０Ａとのコーナー部において下方へ反射されて下方へ伝播される。そして、柱状部７０Ａで下方へ伝播された電波は、通過領域１に向けて開口した電波放射口７４から通過領域１へ向けて放射される。
ここで、通過領域１の上側及び左右両側が門型の導電性管状体である導波管７０により囲繞されていることにより、電波放射口７４から放射された電波の通過領域１の外部への拡散が抑制され、当該通過領域１に隣接された通過領域１への電波の飛散が減少される。また、当該通過領域１の周囲から当該通過領域１へ侵入しようとする電波（以下、外来電波という）が導波管７０により遮蔽される。
即ち、門型の導電性管状体である導波管７０により通過領域１の上側及び左右両側を囲繞したことにより、所謂電波ゾーニングされた通過領域１が形成されている。よって、外来電波との干渉を軽減できるため、通過領域１を通過する物品６０に備え付けられたＲＦＩＤタグ５２の読取性能を高精度化でき、通過領域１を通過する物品６０の管理の確実性を向上できる。
また、電波放射口７４から放射された電波を、導波管７０により囲繞された通過領域１内で伝播させることができ、且つ、電波放射口７４を複数形成したことにより、1台のアンテナ５０を用いた場合でも、複数箇所から通過領域１へ電波を放射させて通過領域１の全体をセンシングすることが可能となっている。ここで、例えば、複数台のアンテナ５０を設置した場合には、各アンテナ５０を所定の遅延時間をもって動作させる必要があるため、設置台数に比例してセンシング時間が増加するが、一方、本実施形態では、アンテナ５０の設置台数を削減できているため、センシング時間の短縮化が可能である。また、アンテナ５０の設置台数の削減により、コストの低減が可能である。
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本実施形態では、導波管７０の柱状部７０Ａの側壁７０Ｄに、左右一対の上下方向に延在するスリット状の電波放射口８０が形成されており、上記電波放射口７４と比して通過領域１の前後方向の幅を狭くされた電波放射口８０から通過領域１へと電波が放射される。
これにより、通過領域１へ放射される電波の通過領域１の前後方向の指向性を向上でき、通過領域１の外部への電波の拡散をより一層抑制できる。従って、通過領域１を通過する物品６０に備え付けられたＲＦＩＤタグ５２の読取性能をより一層高精度化でき、通過領域１を通過する物品６０の管理の確実性をより一層向上できる。なお、本実施形態では、２個のスリット状の電波放射口８０を、前後方向に並べて形成したが、1個に減らしてもよく、あるいは、３個以上に増やしてもよい。
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、第1及び第２実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
図６及び図７に示すように、本実施形態では、梁状部７０Ｂの管内における左右方向中央部に、図６の正面視にて三角形状の誘導板８２が設けられることにより電波分離部８１が形成されている。誘導板８２には、上側から下側へかけて左右方向外側へ傾斜した左右一対の傾斜面８２Ａが設けられている。この傾斜面８２Ａの表面は導電性被覆部Ｅにより被覆されている。
また、梁状部７０Ｂの梁成（高さ（上下）方向の内径）Ｈ、及び、柱状部７０Ａの横幅（左右方向の内径）Ｌは、電波の波長と同等（例えば、波長λ＝３１．４８ｃｍに対して、梁成Ｈ＝３２ｃｍ、横幅Ｌ＝３２ｃｍ）とされている。
次に、本実施形態における作用について説明する。
電波挿入部７０Ｃがアンテナ５０の電波発信部５０Ａから下方側へかけて左右方向外側へ傾斜した四角錐台形状に構成され、また、上側から下側へかけて左右方向外側へ傾斜した傾斜面８２Ａが電波発信部５０Ａの下方に設けられ、さらに、電波挿入部７０Ｃの内壁及び傾斜面８２Ａの表面が導電性被覆部Ｅにより被覆されていることにより、電波発信部５０Ａから発信された電波が、電波分離部８１において左右へ分離される。
電波分離部８１において左右に分離された電波は、第１及び第２実施形態と同様に、通過領域１の左右両側の電波放射口７４へ伝播して、電波放射口７４から通過領域１へ放射される。
ここで、アンテナ５０の電波発信部５０Ａを通過領域１の上方中央部に配置し、当該電波発信部５０Ａから発信された電波が、通過領域１の左右両側に配置された電波放射口７４から通過領域１へ放射されるように構成したことにより、電波発信部５０Ａから各電波放射口７４までの導波路が左右対称となっている。これにより、各電波放射口７４からの電波放射量のバラツキをより小さくできる。
また、電波分離部８１においてアンテナ５０から発信された電波を左右に分離させたことにより、梁状部７０Ｂの左右方向中央部における電波の減衰を抑制できる。さらに、梁状部７０Ｂの梁成Ｈ及び柱状部７０Ａの横幅Ｌが電波の波長と同等とされていることから、梁状部７０Ｂ及び柱状部７０Ａで伝播する電波の減衰が抑制される。
以上のことから、通過領域１内全域において所望の電波強度を確保することが可能となり、もって、ＲＦＩＤタグ５２の読取性能を高精度化でき、通過領域１を通過する物品６０の管理の確実性をより一層向上できる。
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、第１〜第３実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
図８に示すように、本実施形態では、柱状部７０Ａの上端部と梁状部７０Ｂの左右両端部との結合部（以下、コーナー部という）７０Ｇの通過領域１側には、電波放射口８４が形成されている。また、該コーナー部７０Ｇには反射部材としての反射板８６が内設されている。この反射板８６は、コーナー部７０Ｇ内の上側隅部に、反射面８６Ａと電波放射口８４とが互いに正面視し合うように配設されている。
また、柱状部７０Ａ内における電波放射口８４より下側には、反射板８８が管内を閉塞するように配設されている。この反射板８８の反射面８８Ａは側壁７０Ｄ側且つ上方に向けられており、反射面８８Ａの法線上には、電波放射口７４が配置されている。
次に、本実施形態における作用について説明する。
電波発信部５０Ａから発信されて電波分離部８１において左右に分離された電波は、コーナー部７０Ｇにおいて反射面８６Ａにより下方及び電波放射口８４へ反射される。下方へ反射された電波の一部は直接、電波放射口７４から通過領域１へ放射され、残りは、電波放射口７４の下側において反射面８８Ａにより電波放射口７４へ向けて反射され、電波放射口７４から通過領域１へ放射される。
コーナー部７０Ｇの電波放射口８４から通過領域１へ放射された電波は、側方及び下方へ伝播され、下側の電波放射口７４から放射された電波は、側方及び上下方向へ伝播される。これにより通過領域１の全体へ電波が伝播される。
また、コーナー部７０Ｇにおいて、電波が反射面８６Ａにより下方へ反射されることにより、コーナー部７０Ｇにおける電波量の減衰が抑制され、通過領域１への電波放射量の低下が抑制される。
また、コーナー部７０Ｇにおいて、電波が反射面８６Ａにより電波放射口８４へ反射されて電波放射口８４から通過領域１へ放射されることにより、コーナー部７０Ｇにおける電波減衰量が減少すると共に、通過領域１への電波放射量が増加するため、より一層、通過領域１への電波放射量の低下を抑制できる。
以上により、通過領域１内全域において所望の電波強度を確保することが可能となり、もって、ＲＦＩＤタグ５２の読取性能を高精度化でき、通過領域１を通過する物品６０の管理の確実性をより一層向上できる。
なお、図９に示すように、反射板８６をＲ状に湾曲させることにより、コーナー部７０Ｇにおける電波の回折減衰をより一層軽減でき、通過領域１への電波放射量の低下をより一層抑制できる。
次に、本発明の第５実施形態について説明する。なお、第１〜第４実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
図１０に示すように、本実施形態では、コーナー部７０Ｇの電波放射口８４に電波通過量低下部材としてのガラス９２が配設されており、電波放射口８４が、ガラス９４により閉塞されている。
また、図１１に示すように、側壁７０Ｄにおける電波放射口８４と電波放射口７４との間には、左右一対の上下方向に延在するスリット状の電波放射口９６が形成されており、電波放射口７４、８４と比して通過領域１の前後方向の幅を狭くされた部８０から通過領域１へ電波が放射される。
次に、本実施形態における作用について説明する。
電波分離部８１において左右に分離された電波は、コーナー部７０Ｇにおいて反射面８６Ａにより電波放射口８４及び下方へ反射される。ここで、電波放射口８４がガラス９４により閉塞されていることにより、電波放射口８４から通過領域１への電波放射量が低下される。
一方、反射面８６Ａにより下方へ反射された電波の一部は、スリット状の電波放射口９６から通過領域１へ放射され、残りの電波は、電波放射口７４から通過領域１へ放射される。
コーナー部７０Ｇの電波放射口８４から通過領域１へ放射された電波は、側方及び下方へ伝播され、電波放射口９６、７４から放射された電波は、側方及び上下方向へ伝播される。これにより通過領域１の全体へ電波が伝播される。
ここで、上下に並べられた複数の電波放射口の中で最も上側に配置された電波放射口８４からの電波放射量がガラス９４により低下され、該電波放射口８４と最も下側に配置された電波放射口７４との間に配置された電波放射口９６がスリット状に形成されることにより、電波放射量が減ぜられている。これにより、導波管７０内において、最も下側に配置された電波放射口７４まで十分量の電波を伝播させて当該電波放射口７４から十分量の電波を通過領域１へ放射させることが可能である。よって、通過領域１内全体の電波強度を所望レベル以上まで高めることが可能である。
なお、本実施形態では、上下に並べられた複数の電波放射口の中で上側に位置する一の電波放射口を電波通過量低下部材で閉塞したが、上側に位置する複数の電波放射口を電波通過量低下部材で閉塞してもよい。また、上下に並べられた複数の電波放射口の中で上側に位置する一の電波放射口をスリット状に形成したが、上側に位置する複数の電波放射口をスリット状に形成してもよい。
次に、本発明の第６実施形態について説明する。なお、第１〜第５実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本実施形態では、誘導板８２が前後２分割されることにより誘導板８２の前後方向中央部に平面視にて矩形状の空間８２Ｂが形成されている。また、梁状部７０Ｂの左右方向中央部には、平面視にて空間８２Ｂと重合する矩形状の電波放射口９８が形成されている。この電波放射口９８はガラス１０２により閉塞されている。
次に、本実施形態における作用について説明する。
電波発信部５０Ａから発信された電波の一部は、誘導板８２により左右両側に分離されてコーナー部７０Ｇ（図１３参照）へ伝播する。一方、残りの電波は、ガラス１０２を透過して電波放射口９８から通過領域１へ放射され、通過領域１内で側方及び下方へ伝播する。これにより、通過領域１内の各部への電波放射量のバラツキをより小さくできる。
次に、本発明の第７実施形態について説明する。なお、第１〜第６実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
図１３及び図１４に示すように、本実施形態では、電波挿入部７０Ｃが、梁状部７０Ｂの左右方向中央部の後方側に配設され、誘導板８２が、電波挿入部７０Ｃの前方側に電波発信部５０Ａに対向して配設されている。電波挿入部７０Ｃは、電波受信部５０Ａの左右両側に配設された平面視にて三角形状の左右一対の誘導板７１により構成されている。
ここで、電波受信部５０Ａ及び左右一対の誘導板７１は、梁状部７０Ｂの後側の立壁７０Ｅに配設されており、電波挿入部７０Ｃは、梁状部７０Ｂの横幅（通過領域１の前後方向の幅）内に収められている。
次に、本実施形態における作用について説明する。
電波発信部５０Ａから発信された電波が、誘導板８２により左右に分離されて導波管７０内において左右両側の電波放射口７４まで伝播され、左右両側の電波放射口７４から通過領域１へ放射される。
ここで、通過領域１の奥行きについては、ベルトコンベア１２の長さ方向へ広く設定することが可能であり、梁状部７０Ｂや柱状部７０Ａのベルトコンベア１２の長さ方向の幅、すなわち当該奥行きを広くすればするほど、導波管７０による通過領域１の電波ゾーニング効果が大きくなるので有効である。一方、梁状部７０Ｂの梁成（高さ）は、高さ方向のスペース制約上、電波の波長と同等程度にまで抑えなければならない場合がある。
本実施形態では、電波挿入部７０Ｃを横向きに倒して梁状部７０Ｂの横幅内に収容し、電波挿入部７０Ｃが梁状部７０Ｂから上方へ突出しないように構成している。即ち、予め広く設定することが可能な梁状部７０Ｂの横幅方向のスペースを有効利用することにより、梁状部７０Ｂが受ける高さ方向のスペース制約に対応している。
次に、本発明の第８実施形態について説明する。なお、第１〜第７実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
図１５に示すように、本実施形態では、電波挿入部７０Ｃに、電波発信部と電波受信部とが一体化された電波送受信手段としてのアンテナ５１が配設されている。
次に、本実施形態における作用について説明する。
アンテナ５１の電波発信部から発信された電波は、電波分離部８１において左右に分離されて導波管７０内で電波放射口７４まで伝播され、電波放射口７４から通過領域１へ放射された電波は、ＲＦＩＤタグ５２に受信され、この電波のエネルギーにより、ＲＦＩＤタグ５２から電波が発信される。ＲＦＩＤタグ５２から発信された電波は、通過領域１内で伝播し、電波放射口７４を通過して導波管７０内においてさらに伝播し、そして、アンテナ５１の電波受信部に受信される。
ここで、アンテナ５１の電波受信部を導波管７０内に配設したことにより、電波発信部と電波受信部とが一体化されたアンテナ５１の使用が可能となっており、アンテナの設置台数の削減が達成されている。
また、アンテナ５１の電波受信部を導波管７０内に配設したことにより、アンテナ５１の受信可能範囲が狭くなることから、センシングエリアを限定することが可能となる。さらに、アンテナ５１が導波管７０の管外に露出しないため、アンテナ５１への物の衝突を防止でき、アンテナ５１の破損等を防止できる。
次に、本発明の第９実施形態について説明する。なお、第１〜第８実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
図１６に示すように、本実施形態では、オフィスビルや空港等の施設における人の入退管理を、通過体情報読取装置１０を用いて行う。この図に示すように、当該施設では、入場ゲート１０２及び退場ゲート１０４が並列されており、それぞれに通過体情報読取装置１０が設置されている。
入場ゲート１０２及び退場ゲート１０４は、導波管７０により構成されている。図１７に示すように、導波管７０により左右両側及び上方側を囲繞された空間が、当該施設への入場者（通過体）２又は当該施設からの退場者（通過体）３が通過する通過領域１とされている。また、上記入場者２及び上記退場者３が所持するＩＤカードやパスポートには、ＲＦＩＤタグ５２が備え付けられている。
次に、本実施形態における作用について説明する。
図１６に示すように、オフィスビルや空港等の施設において、入場者２が、入場ゲート１０２を通過して施設内あるいは搭乗口へ入場し、また、退場者３が、退場ゲート１０４を通過し施設内あるいは搭乗口から退場する。
この間、パーソナルコンピューター７８からの命令によって、リーダライタ装置７６を介してアンテナ５０の電波発信部５０Ａから電波が発信される。そして、入場者２及び退場者３が所持するＩＤカードやパスポート等に備え付けられたＲＦＩＤタグ５２がこの電波を受信し、この電波のエネルギーを使って、ＲＦＩＤタグ５２に記憶された情報をＲＦＩＤタグ５２から電波として発信する。ＲＦＩＤタグ５２から発信された電波はアンテナ５０の電波受信部５０Ｂによって受信され、この電波はパーソナルコンピューター７８からの命令により情報としてリーダライタ装置７６に読み取られる。
ここで、図１７に示すように、本実施形態と上記第１実施形態とでは、導波管７０により左右両側及び上方側を囲繞された通過領域１を通過する通過体が、物品６０であるか、人（入場者２又は退場者３）であるかが相違するのみであり、本実施形態においても上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
即ち、電波放射口７４から放射された電波の通過領域１の外部への拡散を抑制でき、且つ、当該通過領域１の外部から当該通過領域１への外来電波の侵入が抑制される。これにより、入場ゲート１０２内の通過領域１と退場ゲート１０４内の通過領域１との相互間の電波干渉を抑制できるため、入場者２及び退場者３が所持するＲＦＩＤタグ５２の読取性能を高精度化でき、入場者２及び退場者３の管理の確実性を向上できる。
また、導波管７０を用い、電波放射口７４を複数形成したことにより、1台のアンテナ５０を用いた場合でも、複数箇所から通過領域１へ電波を放射させて通過領域１の全体をセンシングすることが可能となっている。また、アンテナ５０の設置台数を削減できていることにより、センシング時間の短縮化が可能である。また、アンテナ５０の設置台数の削減により、コストの低減が可能である。
以上、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、工場や物流センター等の施設における物品管理やオフィスビルや空港等の施設における人の入退管理のために用いられる通過体情報読取装置１０を例に採って本発明を説明したが、本発明に係る通過体情報読取装置は、人や運搬用車両等によって運ばれる物品の管理用や、トラックや動物等の入退管理用としても適用可能である。
また、上記実施形態では、導波管を、通過領域１の上方側及び側方両側を囲繞する門型の導波管７０としたが、例えば、逆Ｕ字型（図１８（Ａ）参照）、Ｏ型（図１８（Ｂ）参照）、逆Ｖ字型（図１８（Ｃ）参照）、及びロの字型（図１８（Ｄ）参照）等の他構成の導波管７０も適用可能である。その中で、図１８（Ｄ）に示すように、通過領域１の下方側に梁状部７０Ｂを通すことで、通過領域１から下階フロアーへの電波の漏洩あるいは下階フロアーから通過領域１への外来電波の侵入を抑制するという効果を得ることができる。さらに、電波発信部は、通過領域１の上方側に設置するのみならず、図１９（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、通過領域１の側方側等、ＲＦＩＤタグ５２の位置等の諸条件を考慮して適当な位置に設置すればよい。
また、上記実施形態では、物品６０や入場者２及び退場者３が通過領域１を通過するか否かのみを管理すればよかったことから、ＲＦＩＤタグ５２からの情報の読み取りのみを行い、ＲＦＩＤタグ５２への情報の書き込みについては行っていないが、これらの双方を行ってもよい。さらに、本実施形態では、ＲＦＩＤ５２を物品６０の上面のみに設けているが、側面等の他の場所に設けてもよく、また、複数設けてもよい。
１ 通過領域
２ 入場者（通過体）
３ 入場者（通過体）
１０ 通過体情報読取装置
５０ アンテナ（電波送受信手段）
５０Ａ 電波発信部
５０Ｂ 電波受信部
５１ アンテナ（電波送受信手段）
５２ ＲＦＩＤタグ（無線タグ）
６０ 物品（通過体）
７０ 導波管
７０Ａ 柱状部
７０Ｂ 梁状部
７０Ｅ 梁状部
７０Ｇ コーナー部
７４ 電波放射口
７６ リーダライタ装置（情報読取手段）
８０ 電波放射口
８１ 電波分離部
８４ 電波放射口
８６ 反射板（反射部材）
９４ ガラス（電波通過量低下部材）
９６ 電波放射口
９８ 電波放射口
１０２ ガラス（電波通過量低下部材）
２ 入場者（通過体）
３ 入場者（通過体）
１０ 通過体情報読取装置
５０ アンテナ（電波送受信手段）
５０Ａ 電波発信部
５０Ｂ 電波受信部
５１ アンテナ（電波送受信手段）
５２ ＲＦＩＤタグ（無線タグ）
６０ 物品（通過体）
７０ 導波管
７０Ａ 柱状部
７０Ｂ 梁状部
７０Ｅ 梁状部
７０Ｇ コーナー部
７４ 電波放射口
７６ リーダライタ装置（情報読取手段）
８０ 電波放射口
８１ 電波分離部
８４ 電波放射口
８６ 反射板（反射部材）
９４ ガラス（電波通過量低下部材）
９６ 電波放射口
９８ 電波放射口
１０２ ガラス（電波通過量低下部材）
Claims (11)
- 情報を記憶した無線タグを備える通過体が通過する通過領域の少なくとも側方一側から上方側を通されて側方他側へ延設され、前記通過領域の少なくとも上方側及び側方両側を囲繞する導電性管状体であり、前記通過領域へ向けて開口した電波放射口を備える導波管と、
前記導波管の管内に電波発信部を備え、前記導波管の管外に前記通過領域側向きの電波受信部を備え、前記無線タグと電波の送受信を行い、前記無線タグに記憶された情報を受信する電波送受信手段と、
前記電波受信部で受信された情報を読み取る情報読取手段と、
を有することを特徴とする通過体情報読取装置。 - 情報を記憶した無線タグを備える通過体が通過する通過領域の少なくとも側方一側から上方側を通されて側方他側へ延設され、前記通過領域の少なくとも上方側及び側方両側を囲繞する導電性管状体であり、前記通過領域へ向けて開口した電波放射口を備える導波管と、
前記導波管の管内に電波発信部及び電波受信部を備え、前記無線タグと電波の送受信を行い、前記無線タグに記憶された情報を受信する電波送受信手段と、
前記電波受信部で受信された情報を読み取る情報読取手段と、
を有することを特徴とする通過体情報読取装置。 - 前記電波放射口を複数設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の通過体情報読取装置。
- 前記通過領域の上方側に前記電波発信部を備え、前記通過領域の側方両側に前記電波放射口を備えており、
前記導波管の管内に前記電波発信部に対向して配設され、前記電波発信部から発信された電波を側方両側へ分離する電波分離部を有することを特徴とする請求項３に記載の通過体情報読取装置。 - 前記導波管は、前記通過領域の側方両側に立設された一対の柱状部と、一対の前記柱状部の上端部を結合する梁状部とを備えており、
前記柱状部の上端部と前記梁状部の両側部とからなるコーナー部に前記電波放射口を備えることを特徴とする請求項４に記載の通過体情報読取装置。 - 前記コーナー部に配設され、前記電波発信部から発信された電波を下方又は前記コーナー部に存する前記電波放射口へ向けて反射する反射部材を有することを特徴とする請求項５に記載の通過体情報読取装置。
- 前記通過領域の側方一側及び他側のそれぞれに複数の前記電波放射口を上下に並べて配置したことを特徴とする請求項４〜請求項６の何れか１項に記載の通過体情報読取装置。
- 前記通過領域の側方一側及び他側のそれぞれに対向して配設された複数の前記電波放射口の中で上側に配置された一又は複数の前記電波放射口を、電波の通過量を低下させる電波通過量低下部材により閉塞したことを特徴とする請求項７に記載の通過体情報読取装置。
- 前記通過領域の側方一側及び他側のそれぞれに対向して配設された複数の前記電波放射口の中で上側に配置された一又は複数の前記電波放射口を、上下方向を長手方向とするスリット状に形成したことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の通過体情報読取装置。
- 前記電波放射口を前記通過領域の上方側に備えることを特徴とする請求項４〜請求項９の何れか１項に記載の通過体情報読取装置。
- 前記電波放射口を、前記導波管の長手方向に延在するスリット状に形成したことを特徴とする請求項１〜請求項１０の何れか１項に記載の通過体情報読取装置。
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