JP4938049B2 - 無線タグ読取処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、スーパーマーケットやショッピングセンターなどレジを複数配置している小売店において、顧客がショッピングカートに載せた商品をショッピングカートに載せたまま決済を行うための無線タグ読取処理装置に関する。

近年、無線タグを活用することにより、小売店での決済処理時間を短縮するための技術開発が盛んに行われている。
即ち、商品情報を発信する無線タグを各商品にそれぞれ取り付け、顧客がショッピングカート（移動体）に入れた購入商品を精算装置のゲートまで運ぶだけで、その購入商品に対する代金の決済が処理される会計システムが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、スーパーマーケットやショッピングセンター等の大規模な小売店では、多くの客の会計を同時に処理する必要がある。

そこで、従来においては、店舗の会計場所に複数のゲートを設け、それぞれのゲートで会計処理できるようにしている。

また、各ゲート間の間隔は、設置スペースの関係からできるだけ詰めて設置することが望まれている。

しかしながら、上記したゲートには、無線タグと交信して無線タグのデータを読み取るための無線タグリーダのアンテナが設けられている。

このため、間隔を詰めて複数のゲートを設けた場合、無線タグリーダのアンテナから発信される電波が隣のゲートまで届いてしまい、誤って隣のゲートを通過するカート内の商品情報を読取ってしまう虞がある。このような誤読を防ぐためには、例えばゲートを電波吸収材で覆う方法が考えられるが、そうした場合にはゲートそのものが大型化するため、省スペースが求められる店舗利用には好ましくない。

本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、ゲートを電波吸収材で覆うことなく、隣のゲートを通過する移動体内の商品情報を誤って読取ってしまうことのないようにした無線タグ読取処理装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、無線タグを付した商品を収納する収納体を備えた移動体を通過させるゲートと、このゲートを開閉する開閉ドアと、この開閉ドアにアンテナを備え、前記アンテナから前記移動体の収納体に対しその前部側から後部側に向かって電波を放射して前記無線タグのデータを読み取る読取手段と、この読取手段によって読み取られた前記無線タグのデータに基づいて前記商品の決済を行なう決済手段とを具備し、前記アンテナは、前記移動体の収納体に対しその下部側から斜め上方に向かって電波を斜めに放射することを特徴とする。

本発明によれば、ゲートを電波吸収材で覆うことなく、隣のゲートを通過する移動体内の商品情報を誤って読取ってしまうことのないようにした無線タグ読取処理装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態である無線タグ読取処理装置を備えるチェックアウトゲートを示す斜視図。 図１の無線タグ読取処理装置を拡大して示す斜視図。 図２の無線タグ読取処理装置を示す平面図。 図２の無線タグ読取処理装置のアンテナの取付状態とその電波の放射方向を示す図。 図２の無線タグ読取処理装置を示すブロック図。 図２の無線タグ読取処理装置の無線タグ読取部の構成を示す図。 図２の無線タグ読取処理装置の処理動作を示すフローチャート図。 図２のタッチパネル付ディスプレーに表示された案内画面を示す図。 図２のタッチパネル付ディスプレーに表示された更新表示画面を示す図。 図２のタッチパネル付ディスプレーに表示された支払い意思確認表示の画面を示す図。 図２のタッチパネル付ディスプレーに表示された支払い中止の画面を示す図。 図２のタッチパネルに表示された支払い完了の画面を示す図。 本発明の他の実施の形態である無線タグ読取処理装置を示す斜視図。 本発明のさらに他の実施の形態である無線タグ読取処理装置を示す斜視図。

以下、本発明の無線タグ読取処理装置を、スーパーマーケット等のような大規模小売店向けの会計システムに適用した一実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施の形態における会計システムの概略図である。

このシステムは、複数（図では３基）の会計用ゲート１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，…と、これら会計用ゲート１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，…にそれぞれ設けられる複数の無線タグ読取処理装置２とによって構成されている。

本実施形態では、店で販売される商品の１つ１つに無線タグを取り付け、各無線タグにそれぞれ設定されている固有のタグＩＤを、その無線タグが付された商品の商品ＩＤとして設定している。

各会計用ゲート１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，…は、図２に拡大して示すように、それぞれ買物客が移動体としてのショッピングカート（図１に示す）５を押して通過できる間隔を存して対向配置されるゲート本体２８と補助板２９とによって構成されている。ショッピングカート５は、無線タグを取り付けた商品を収納する収納体としてのカゴ５ａを備えている。

ゲート本体２８の側面部には開閉ドアとしてのフラップドア３０が開閉自在に設けられている。フラップドア３０の内部には無線タグ読取用のアンテナ６が設けられている。フラップドア３０は閉じられた状態で、その無線タグ読取用のアンテナ６を図３に示すように、ショッピングカート５のカゴ５ａの前面側に対向させるようになっている。そして、この無線タグ読取用のアンテナ６は図４に示すように、その電波３６の放射方向３５がショッピングカート５のカゴ５ａの前方下部側から後方上部側に向かって斜め上向きになるように斜め状態で取り付けられている。

これにより、無線タグ読取用のアンテナ６から放射された電波３６が隣接するゲートのショッピングカートに向かわないようにするとともに、後方に並ぶショッピングカートにも向かわないようにして不要な商品の無線タグの読取りを防止できるようにしている。

また、ゲート本体２８の前部側の上面部には、図２及び図３に示すように決済手段としての決済処理部３７が設けられている。図３に示すようにフラップドア３０から決済処理部３７までの距離Ｌは、ショッピングカート５の進行方向に沿う長さｌよりも大とされている。

これにより、ショッピングカート５がゲート１Ａ（１Ｂ，１Ｃ…）内に押し込まれてその先端面部がフラップドア３０に対向されたときには、顧客が決済処理部３７の前面側に位置できるようになっている。決済処理部３７の前面部には操作表示部としてのタッチパネル付ディスプレー７が設けられ、決済処理部３７の前面側に位置した顧客によってタッチパネルを押圧操作できるようになっている。

また、ゲート本体２８の上面部には図２に示すように決済処理部３７に近接してレシート発行手段としてのレシートプリンタ３９と、このレシートプリンタ３９の手前側に位置し、発行されるレシートを光学的に検知するレシート検知センサ４０とが設けられている。

さらに、ゲート本体２８の側面部にはゲート内に押し込まれてくるショッピングカートを検出するための移動体検出センサとしてのカート検出センサ４６が設けられている。カート検出センサ４６には、反射型フォトセンサ等を用いることができる。

フラップドア３０からカート検出センサ４６までの距離ｍは、ショッピングカート５の進行方向に沿う長さの半分の長さと等しくされ、ショッピングカートを確実に検出できるようになっている。

上記したアンテナ６は、ゲート本体２８と補助板２９との間を通過するショッピングカート５のカゴ５ａ内に収容された商品、あるいは該カート５を押す買物客が所持する商品に取り付けられている無線タグと無線通信を行い、その無線タグからタグＩＤ、すなわち商品ＩＤを受信する。

タッチパネル付ディスプレイ７は、後述する精算案内画面、登録商品画面、決済画面、決済中止画面等を表示するとともに、各画面に表示されるボタンの入力装置として機能する。

決済処理部３７は、現金またはクレジットカードによる商品代金の決済を処理する。現金決済の場合は、現金投入口から投入された金額と商品代金とから釣銭額を算出し、釣銭を釣銭払出口から払い出すとともに、レシートを印字発行する。クレジットカード決済の場合は、カードリーダで読取ったクレジットカードによる決済の認証をホストに問い合わせ、承認されるとクレジット伝票を印字発行する。

図５は、無線タグ読取処理装置２の要部構成を示すブロック図である。

無線タグ読取処理装置２は決済処理部３７を備え、この決済処理部３７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１を備えている。そして、このＣＰＵ１１に、アドレスバス，データバス等のバスライン１２を介して、ＲＯＭ（Read Only Memory）１３及びＲＡＭ（Random Access Memory）１４の記憶部と、現在日時を計時する時計部１５と、タッチパネルインターフェース１７及び外部装置インターフェース１８とを接続している。

タッチパネルインターフェース１７は、タッチパネル付ディスプレイ７との間で行うデータ信号の送受信を制御する。外部装置インターフェース１８は、後述する無線タグ読取装置２０との間で行うデータ信号の送受信を制御する。

また、外部装置インターフェース１８には、上記したカート検出センサ４６、フラップドア３０を開閉するためのドア開閉装置４７、無線タグ読取アンテナ６を備える無線タグ読取装置２０、レシートプリンタ３９、レシート検知センサ４０がそれぞれ接続されている。タッチパネルインターフェース１７にはタッチパネル付きディスプレー７が接続されている。

図６は、無線タグ読取装置２０の要部構成を示すブロック図である。

無線タグ読取装置２０は、無線処理部２１、メモリ部２２、通信部２３、ＰＬＬ（Phase Lock1ed Loop）部２４、送信部２５及び受信部２６を備えている。また、無線タグ読取装置２０は、サーキュレータ等の方向性結合器２７を介して前記アンテナ６を接続している。

無線処理部２１は、送信データを例えばＰＩＥ（Pulse Interval Encoding）符号によりデジタル符号化し、符号化された送信データを、送信部２５に送出する。送信部２５は、符号化された送信データをＤＡコンバータ３１でアナログ信号に変換し、このアナログ信号を帯域フィルタ３２で帯域制限した後、ミキサ３３に供給する。ミキサ３３には、ＰＬＬ部２４から出力される搬送波周波数と同じ周波数のローカル信号が入力されており、送信部２５は、ミキサ３３で、このローカル信号をアナログ信号により振幅変調する。

さらに、送信部２５は、この振幅変調された送信信号をパワーアンプ３４で増幅した後、方向性結合器２７を介してアンテナ６に送出し、電波として放射させる。

一方、無線タグから放射された電波をアンテナ６が受信すると、アンテナ６から方向性結合器２７を介して、電波信号が受信部２６に入力される。受信部２６は、電波信号をローノイズアンプ４１で増幅した後、ミキサ４２に供給する。ミキサ４２には、ＰＬＬ部２４から出力される前記ローカル信号が入力されており、受信部２６は、ミキサ４２で、電波信号と前記ローカル信号とを混合して、受信信号を生成する。

受信部２６は、ミキサ４２で生成された受信信号から、帯域フィルタ４３により不要な周波数成分を除去する。その後、この受信信号を、可変利得増幅器４４で増幅し、ＡＤコンバータ４５でデジタル信号に変換した後、無線処理部２１に供給する。

無線処理部２１は、受信部２６から供給された受信信号を無線タグの応答信号変調方式、例えばＦＭ０変調といった変調方式に応じて、無線タグの応答データに復号する。複合された無線タグの応答データは、通信部２３を介して外部インターフェース１８に出力される。

次に、上記したように構成された無線タグ読取処理装置の動作について図７乃至図１２を参照して説明する。

まず、カゴ５ａ内に無線タグ付きの商品を収納したショッピングカート５がチェックアウトゲート１Ａ（１Ｂ，１Ｃ…）内に押し込まれてカート検出センサ４６によって検出されると（ステップＳＴ１）、その検出情報が決済処理部３７に通知される。この通知があると、ドア開閉装置４７が動作されてフラップドア３０が閉じられる（ステップＳＴ２）。そして、タッチパネル付きディスプレー７に例えば、図８に示すような案内画面が表示される（ステップＳＴ３）。顧客はこの案内画面を見てその読取開始ボタン７ａを押圧操作する。これにより、無線タグ読取装置２０がその無線タグ読取用のアンテナ６から電波を放射して商品の無線タグの読取を開始する（ステップＳＴ４）。無線タグ読取装置２０は無線タグの読取を完了するまで、無線タグから読み取った商品情報（商品ＩＤ）を決済処理部３７に送信する。なお、無線タグの読取開始は、読取開始ボタン７ａの押圧操作によることなく、ショッピングカート５がフラップドア３０に到達する前に、即ち、その押し込み途中から無線タグの読取りを開始してもよい。この場合には、顧客の待ち時間を短縮できるとともに、ショッピングカート５の移動に伴って商品が移動することにより、無線タグがヌル点に配置されることによる読取漏れを防止することが可能となる。従って、無線タグの読取開始はカート検出センサ４６がショッピングカート５を検出した時点とする方が望ましい。

決済処理部３７は商品情報を受信すると、例えば、図９に示すように画面表示を更新する（ステップＳＴ５）。ショッピングカート５のカゴ５ａ内の全ての無線タグの読取を完了した場合には、顧客は読取完了ボタン７ｂを押圧操作し、完了しなければ商品再読み取りボタン７ｃを押圧操作する（ステップＳＴ６）。読取完了ボタン７ｂが押圧操作された場合には、決済処理部３７はタッチパネル付きディスプレー７に図１０に示すように支払い意思確認表示を行なう（ステップＳＴ７）。なお、無線タグの読取の完了は、例えば、無線タグ読取装置から無線タグに向けたインベントリ操作に対して無線タグからの応答がなくなったことに基づいて読取が完了したと判断するようにしてもよい。

ステップＳＴ７での支払い意思確認表示の画面を見て顧客は、支払いするべきか否かの判断を行い（ステップＳＴ８）。支払いすると判断した場合には、顧客により支払いボタン７ｄが押圧操作され、支払しない判断した場合には、中止ボタン７ｅが押圧操作される。支払いボタン７ｄが押圧操作されると、決済処理が行なわれ（ステップＳＴ９）、中止ボタン７ｅが押圧操作されると、タッチパネル付きディスプレー７に図１１に示すように支払い中止の画面が表示される（ステップＳＴ１０）。

決済処理が行なわれると、図１２に示すような支払い完了が表示される（ステップＳＴ１１）。こののち、レシートプリンタ３９によってレシートが発行され（ステップＳＴ１２）、この発行されたレシートがレシート検知センサ４０によって検出されるか否かによってレシートが顧客によって取られたか否かが判別される（ステップＳＴ１３）。レシートが取られたと判別された場合には、フラップドア３０が開放されて一連の処理を完了する（ステップＳＴ１４）。

上記したように、この実施の形態によれば、無線タグ読取装置２０のアンテナ６をフラップドア３０に設け、電波をショッピングカート５のカゴ５ａの前部側から後部側に向かって上昇するように斜めに放射するため、アンテナ６から放射される電波が隣接するゲートのショッピングカートに向かうことがないとともに、後続のショッピングカートに対しても向かうことがない。

従って、隣接するゲートのショッピングカートの商品の無線タグを読み取ったり、後続するショッピングカートの商品の無線タグを読み取ったりすることなく、所望するショッピングカートの商品の無線タグのみを読み取ることができ、正確な決済が可能となる。

また、アンテナ６をフラップドア３０に設けたことにより、ゲート本体２８を構成する部品が少なくなり、ゲート本体２８の小型化を実現することが可能となる。

図１３は、本発明の第２の実施の形態である無線タグ読取処理装置を示すものである。

なお、上記した第１の実施の形態で示した部分と同一部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

この第２の実施の形態では、開閉ドアとしてのフラップドア５１をゲート本体２８の側面部に水平な状態で開閉自在に設けている。そして、このフラップドア５１内に無線タグ読取用のアンテナ５２が設けられている。無線タグ読取用のアンテナ５２は電波を上方に向かって放射するようになっている。

この第２の実施の形態において、カゴ５ａ内に無線タグ付きの商品を収納したショッピングカート５がチェックアウトゲート１Ａ（１Ｂ，１Ｃ…）内に押し込まれてカート検出センサ４６によって検出されると、フラップドア５１が閉じられる。そして、ショッピングカート５が所定位置まで進行すると、そのカゴ５ａの下面側にフラップドア５１が位置して対向する。この状態から無線タグ読取用のアンテナ５２から電波が上方に向かって放射されてカゴ内の商品の無線タグが読み取られる。

この第２の実施の形態によれば、無線タグ読取用のアンテナ５２から放射される電波が隣接するゲートのショッピングカートに向かうことがないのは勿論のこと、後続のショッピングカートに対しても向かうことがない。

従って、隣接するゲートのショッピングカートの商品の無線タグを読み取ったり、後続するショッピングカートの商品の無線タグを読み取ったりすることなく、所望するショッピングカートの商品の無線タグのみをより一層確実に読み取ることができ、正確な決済が可能となる。

図１４は、本発明の第３の実施の形態である無線タグ読取処理装置を示すものである。

なお、上記した第１の実施の形態で示した部分と同一部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

この第３の実施の形態では、開閉部としての円筒状のゲートバー６１がゲート本体２８の側面部に開閉自在に設けられている。そして、このゲートバー６１内に無線タグ読取用のアンテナ６２が矢印方向に回動自在に設けられている。無線タグ読取用のアンテナ６２は回動されることにより、電波の放射方向を上下方向に変更してショッピングカート５のカゴ５ａの前部側から後部側に向かって上昇するように斜めに放射できるようになっている。

この第３の実施の形態において、カゴ５ａ内に無線タグ付きの商品を収納したショッピングカート５がチェックアウトゲート１Ａ（１Ｂ，１Ｃ…）内に押し込まれてカート検出センサ４６によって検出されると、ゲートバー６１が閉じられる。そして、ショッピングカート５が所定位置まで進行してゲートバー６１に対向すると、無線タグ読取用のアンテナ６２から電波がショッピングカート５のカゴ５ａの前部側から後部側に向かって上昇するように斜めに放射されて商品の無線タグが読取される。

この第３の実施の形態によれば、無線タグ読取アンテナ６２から放射される電波が隣接するゲートのショッピングカートに向かうことがないのは勿論のこと、後続のショッピングカートに対しても向かうことがない。

従って、隣接するゲートのショッピングカートの商品の無線タグを読み取ったり、後続するショッピングカートの商品の無線タグを読み取ったりすることなく、所望するショッピングカートの商品の無線タグのみを読み取ることができ、正確な決済が可能となる。

なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。

１Ａ（１Ｂ，１Ｃ…）…ゲート、５…ショッピングカート（移動体）、５ａ…カゴ（収納体）、６，５２，６２…アンテナ、７…タッチパネル付きディスプレー（操作部）、２０…無線タグ読取装置（読取手段）、３７…決済処理部（決済手段）、３９…レシートプリンタ（レシート発行部）、４０…レシート検出センサ、４６…カート検出センサ（移動体検出センサ）、５１…開閉ドア、６１…ゲートバー（開閉部）。

特開平１１−１２０４３８号公報

Claims (5)

1. 無線タグを付した商品を収納する収納体を備えた移動体を通過させるゲートと、
   このゲートを開閉する開閉ドアと、
   この開閉ドアにアンテナを備え、前記アンテナから前記移動体の収納体に対しその前部側から後部側に向かって電波を放射して前記無線タグのデータを読み取る読取手段と、
   この読取手段によって読み取られた前記無線タグのデータに基づいて前記商品の決済を行なう決済手段とを具備し、
   前記アンテナは、前記移動体の収納体に対しその下部側から斜め上方に向かって電波を斜めに放射することを特徴とする無線タグ読取処理装置。
2. 前記決済手段は操作部を有し、
   前記操作部と前記開閉ドアとの間の距離は、前記移動体の進行方向に沿う長さ寸法よりも大きくされたことを特徴とする請求項１記載の無線タグ読取処理装置。
3. 前記開閉ドアは、前記決済手段による決済が完了するのに基づいて開放されることを特徴とする請求項１または２記載の無線タグ読取処理装置。
4. 前記決済手段によって決済されるのに基づいて決済情報を記録したレシートを発行するレシート発行部と、
   このレシート発行部によって発行されたレシートが取られたことを検出するレシート検出センサとを備え、
   前記開閉ドアは、前記検出センサがレシートが取られたことを検出するのに基づいて開放されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の無線タグ読取処理装置。
5. 前記ゲート内に進入してくる移動状態の前記移動体を検出する移動体検出センサを備え、
   前記読取手段は、前記移動体検出センサが前記移動体を検出した際に無線タグのデータの読取を開始することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の無線タグ読取処理装置。

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