JP5269687B2

JP5269687B2 - Ｒｆｉｄシステムのリーダ・ライタのホルダー

Info

Publication number: JP5269687B2
Application number: JP2009106081A
Authority: JP
Inventors: 建男中澤
Original assignee: ネムス株式会社
Priority date: 2009-04-24
Filing date: 2009-04-24
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2029-04-24
Also published as: JP2010257185A

Description

本発明は、工場内などの作業現場において作業員が着用して使用するＲＦＩＤシステムのリーダ・ライタのホルダーに関する。

ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）（電波方式認識）は、一般にチップやアンテナを内蔵したＲＦカードタグ（以下ＩＣタグという）を媒介として、電波による情報交換で人やものを認識したり、追加情報を書き込んだりできるシステムの技術である。

ＲＦＩＤシステムは、物流の管理、商品在庫の管理、鉄道駅に使用される定期券、建物や部屋への入場、入室のキーなどのほか、最近では少量多品種の製品の生産現場において部品のピッキングに活用されている。ＩＣタグの情報の読み込み（あるいは書き込み）を行うリーダ・ライタは、従来手持ち型の端末機が用いられていた。

ところが、工場の生産現場で作業員が使用するリーダ・ライタが手持ち型の端末機では、ＩＣタグの情報の読取り、あるいは情報の書き込みの操作のために、一旦作業の手を止めて端末機を作業着のポケットから取り出し、あるいは保管場所から取り出し、これをＩＣタグに翳してその情報の読み書きを行わなければならならない。

そこで、このような問題を解決するため、ハンズフリーのリーダ・ライタが開発された。ハンズフリーのリーダ・ライタには、アンテナを手首に取付ける形式のもの、コントローラを手首に取付け、読取部であるアンテナを指の背側に取付けるもの、さらには手袋の手の胛側にアンテナを取付けたものなどが知られている。（特許文献１〜３及び非特許文献１参照）

しかしながら、これらのリーダ・ライタは、ハンズフリーではあるものの、いずれもリーダ・ライタのアンテナをＩＣタグに翳して読み書きを行うという考え方に基づくものであり、手首や掌を返してアンテナをＩＣタグに「翳す」という行為は工場内の現場作業では異例の行為であるだけでなく、アンテナはＩＣタグの正面に正対させなければリード・ライトの性能がでないという事情もあって、操作によっては無理な姿勢をとらざるを得ない場合がある。

この点、特許文献２に記載されているように人差し指の背側の第２関節付近にアンテナを取付ける形式のものでは、指差しの動作によって読み書きを行うため、比較的無理のない動作によって読み書きができるが、そもそも、「翳す」という行為によってＩＣタグの情報の読み込みまたは書き込みを行うことが難しい場合がある。その理由は、ＩＣタグが必ずしも定位置に固定されている場合だけに限らないからである。

特開２００７―２９３５７２特開２００９−２６１２４特開２００９−８１８０９

ＷＥＬＣＡＴ社ホームページ製品紹介ＲＦＩＤリーダライタＷＩＴ−１５０−Ｔ（http://www.welcat.co.jp/products/rfid/wit150t/）

解決しようとする問題点は、ＩＣタグの情報の読取り、あるいは情報の書き込みを行うときに、従来のリーダ・ライタでは、手首や掌を返してそのアンテナをＩＣタグに近づけて「翳す」という身体的動作が必要であり、作業によっては無理な姿勢をとらざるを得ない場合があり、また、ＩＣタグが定位置に固定されていないときには、アンテナをＩＣタグに「翳す」ことが必ずしも容易でない場合があるという点である。

本発明においては、ＩＣタグを手指で「つまむ」又は「つかむ」あるいは「押さえる」という動作によって情報の読取り、あるいは情報の書き込みを確実に行う点を最大の特徴とする。

本発明によれば、工場内で行う現場作業の動作、すなわち作業中にごく自然に行われる「物をつまむ」、「物をつかむ」あるいは「押さえる」といった通常の動作でＩＣタグの情報の読取り、あるいは書き込みを行うことができ、情報の読み書きのために特別の動作あるいは操作は不要であり、現場の作業を中断することなく、現場作業に専念したままでＩＣタグの情報の読取り、書き込みを行って製品や部品の運搬、組み立て、在庫管理その他の作業を能率よく行うことができる。また、アンテナのホルダーに親指の指サック部を有する手っ甲型のホルダーを用い、アンテナを指サック部の指先の背側（爪の上）に設置することにより、「物をつまむ」、「物をつかむ」動作によって自ずから指の厚さに相当する間隔でアンテナをＩＣタグの正面に正対させることができ、リード・ライトを正常に機能させることができる。

ＲＥＩＤシステムの概要を示す図である。本発明ＲＦＩＤリーダ・ライタの基本的構成を示す図である。ＲＦＩＤリーダ・ライタを組み込んだホルダーの背面図である。本発明のＲＦＩＤリーダ・ライタを着用したときに手の甲側から見た図である。本発明のＲＦＩＤリーダ・ライタを着用したときの手の平側から見た図である。ＩＣタグを手指で摘んで情報の読み出し、書き込みを行っている状態を示す図である。ＩＣタグを貼り付けた物品を掴んで情報の読み出し、書き込みを行っている状態を示す図である。

ＩＣタグの情報の読み出し、あるいは書き込みをするという目的を、指の形状を象った指サック部を有する手っ甲型のホルダーを用い、指サック部の指先の背側にアンテナを配置することによって実現した。

本発明は、アンテナをホルダーに有するＲＦＩＤシステムのリーダ・ライタである。アンテナは、ＩＣタグに記録された情報を読み出し、あるいはＩＣタグに情報を書き込むものであり、ホルダーに取り付けられている。ホルダーは、人体の手に着用され、前記アンテナを特定の指、たとえば親指の指先の背側（爪の上）に配置し、指先の腹側で押さえたＩＣタグの面に対して前記アンテナを平行の姿勢に保持させるものである。

図１にＲＡＩＤシステムの基本構成を示す。図において、ＲＡＩＤシステムは、ＩＣタグ１と、リーダ・ライタ２と、上位装置３との組み合わせによって構成される。リーダ・ライタ２は、アンテナ２ａと、コントローラ２ｂと、電源２ｃとからなり、コントローラ２ｂは、ＣＰＵであり、有線又は無線によって上位装置３につながれ、上位装置３の指令を受けてアンテナ２ａを制御し、ＩＣタグ１に内蔵された半導体メモリ１ａに情報を書き込みあるいは半導体メモリ１ａに書き込まれた情報の読み出しを行うものである。情報は、コントローラをとおして有線叉は無線によって上位装置３に伝送され、その情報は上位装置３で管理される。上位装置３は、例えばパソコンである。

図２にリーダ・ライタのホルダーの１実施例の概念図を示す。図２のホルダーは、右手用の手っ甲型に加工したものであり、背後から見た形状を模式的に示している。この実施例において、ホルダー４は布、皮革又は合成樹脂シートなどの柔軟性を有する基材を用いて特定の指、この実施例では親指の指先の形状をかたどった指サック部５を有する手っ甲型に縫製、叉は成型加工されたものであり、手の甲にあてがう甲当て部分の領域を中心としてとしてその両側方に延びて人間の手首に巻きつける左右の緊締バンド部７ａ、７ｂと、甲当て部分６の中央から上向きに伸びる中指の指カバー部８と、甲当て部分６から斜め上向きに伸びる親指の指サック部５とによって構成され、中指の指カバー部８の先端部に、指止め用の止め輪９（ゴム輪）を設けたものである。図３に内側から見たホルダーの形状、構造を示す。

本発明は、このホルダー４に前記リーダ・ライタ２を取付けたものであり、リーダ・ライタ２のアンテナ２ａは、親指の指サック部５の指先背側に、また、コントローラ２ｂは甲当て部分６の中央領域に、さらに電源２ｃは、甲当て部分６の基部にそれぞれ分散して配設している。

本発明において、アンテナ２ａを親指の指サック部５の指先の背側に取付ける理由は、作業員がホルダー４の手っ甲を着用した状態で、親指と他の指の指先で物を摘んだり、掴んだりするときの動作や、物を掴んだときに物から受ける感触の妨げにならないようにするためである。アンテナ２ａは、ホルダー４の表面に露出しないようにホルダー４を形成する表裏の基材層間に内装されている。

コントローラ２ｂ及び電源２ｃの取付け位置は特段限定されるものではないが、物品を掴んだり摘んだりする動作の妨げにならない位置に設置することが必要である。この実施例において、コントローラ２ｂは、ホルダー４の甲当て部分６の中央領域でホルダー４を形成する基材層に内装し、電源２ｃはホルダー４の甲当て部分６の基材表面に形成されたポケット１０内に脱着可能に挿入されている。アンテナ２ａ及びコントローラ２ｂは、故障や断線といった格別の問題がない限り、ホルダー４の基材層から取り外す必要は無いが、電源２ｃは充電あるいは交換のために脱着可能であることが必要である。もっとも、電源にはソーラ電池の使用も可能であるが、回路を駆動するエネルギー確保に工夫が必要である。

この実施例において、工場内の生産現場において、ＲＦＩＤシステムは、例えば、製造オーダー、単品識別番号、製造担当者コード、作業工程場所、作業開始時刻、終了時刻、製造確認結果情報（正常／以上手直し／異常廃棄）等の作業進捗に必要な情報発信や作業経過情報の記録のために使用される。この事例でＩＣタグの取付けに関しては、以下の２例を予定している。

その１は、製造単品である製品（例えばパイプ）にリード線で結びつけられた短冊型のＩＣタグ１の情報を読み取る例、その２は、作業者の胸の名札の裏に貼り付けられた作業者を特定するコード（作業者コード）を書き込んだＩＣタグ（通常作業者タグという）１の情報を読み取る例である。もちろん本発明によるＲＦＩＤシステムの利用はこれらの例に限られるものではない。

実施例において、作業者は、本発明によるＲＦＩＤリーダ・ライタのホルダー４の指サック部５に右手の親指の指先を差込み、図４に示すように手首を甲当て部分６で覆い、中指の背側を指カバー部８で覆った状態で指止め用の止め輪９に引っ掛け、図５に示すように甲当て部分６から両側方に延びる左右の緊締バンド部７ａ、７ｂを手首に巻きつけ、その両端を重ね合わせて面ファスナー１１で止める。

これによってホルダーは、手の甲に定着し、指サック部に取付けられたアンテナ２ａは、親指の指先の背側の先端、すなわち親指の爪の上の定位置に保持される。作業員は、本発明によるリーダーライタのホルダー４を手にはめ、さらにその上から通常通り作業用手袋（軍手・皮手袋）を着用して作業を行う。この実施例において、ＩＣタグ１の情報を読み取る（あるいは書き込む）操作は、図６に示すように親指と人差し指との２本の指で「つまむ」動作によって行う。

すなわち、パイプ（製品）にリード線で結びつけられたＲＦＩＣタグ１あるいは作業者の胸の名札の裏に貼り付けられている作業者タグを指でつまむことによって、ＩＣタグとＲＦＩＤリーダ・ライタのアンテナ間の通信によってＩＣタグの情報は親指を透過してＲＦＩＤリーダ・ライタに読み出され（あるいは逆にＩＣタグに情報が書き込まれ）る。ＩＣタグ１とＲＦＩＤリーダ・ライタのアンテナ２ａ間の通信には電波を利用しているので、指は通信に障害を与えることなく、指先（厚みｄ）を透過してＩＣタグ１の情報の自動識別が可能である。また、ＩＣタグ１とアンテナ２ａとは、親指の厚みｄの間隔で向き合い、自ずから互いに平行に配置されることになって、ＲＦＩＤリーダ・ライタを正常に機能させることができる。

以上実施例においては、専らＩＣタグを２本の指の指先で「つまむ」という動作によって情報の授受を行う例を説明した。つまむという動作は、認識すべきＩＣタグを特定するためにも重要な動作である。また、ＩＣタグは必ずしも定位置に固定されている場合に限らず、パイプや丸棒その他、不定形の部品などにはリード線を用いてＩＣタグが吊り下げられている場合も少なくはない。ＩＣタグが不安定な状態で製品に取付けられているときに、ＲＦＩＤリーダ・ライタを「翳す」という操作で情報を認識するのは必ずしも容易ではない場合があるが、「つまむ」という動作によってＩＣタグは安定に保持されるので情報の認識、授受を確実に行うことができる。

また、作業者の胸の名札の裏に貼り付けられている作業者タグについても、無理な姿勢や態勢によらなくても、名札（ＩＣタグ）を指でつまむことによって確実に情報を読み取る（あるいは逆に情報を書き込む）ことができる。本発明において、ＩＣタグを指先でつまむ動作によってＩＣタグの情報の認識、授受を行う場合に限らず、物（製品）や工具あるいは扉や引き出しの取っ手などの物品Ｍの特定部分にＩＣタグ１を貼り付け、あるいは埋め込んでおけば、その特定部分の上を「持つ」あるいは、図７のように「つかむ」という動作によって、物品の運搬その他現場作業としての流れの中でＩＣタグの情報の読取り（書き込み）を確実に行うことができる。

なお、つまむ、つかむという動作は、同時に「押さえる」という動作を伴っているが、本発明によれば、物をつまむ、つかむという動作に限らず。押しボタン操作をする場合の親指の指先で「押さえる」という動作によってＩＣタグを認識することもできる。以上実施例において、親指を差し込む指サック部を有する手っ甲型のホルダーを用いる例を説明した。指サック部はアンテナを定位置に支えるために設けるものであって、アンテナは、必ずしも親指の指先の背側に配置する場合に限らず、たとえば、人差し指の背側に配置されてもかまわないが、特別の事情がない限り、通常、物を「つまむ」あるいは「つかむ」という動作は親指と他の指との指先間で行われる動作であるから、親指の指サック部を用いて親指の指先の背側にアンテナを配置するのが望ましい。以上実施例においては、右手操作用のホルダーの例について説明したが、リーダ・ライタを左手用のホルダーに同じ要領で取付けて、左利きの作業者用に対応できるのは言うまでもない。

また、ホルダーには、５指の指サック部を有する手袋あるいはグローブ型のホルダーを使用することももちろんできるが、工場内の現場作業は通常軍手を着用して行われるため、部品、製品を扱う上に操作性を妨げず、また軍手を通しての部品、製品の手触りや感触を損なわないためにも、手の甲だけを覆う手っ甲型のホルダーが望ましい。

本発明によれば、工場での生産管理、品質管理、物流管理、商品の在庫管理などの分野に広く活用できるが、とりわけ工場内で作業員が着用してハンドフリーで行う部品のピッキング、すなわち、部品の実装、組み立て作業に広く活用することができる。

１ＩＣタグ、１ａ半導体メモリ、２リーダ・ライタ、２ａアンテナ、２ｂコントローラ、２ｃ電源、３上位装置、４ホルダー、５指サック部、６甲当て部分、７ａ、７ｂバンド部、８指カバー部、９止め輪、１０ポケット、１１面ファスナー

Claims

アンテナを有するＲＦＩＤシステムのリーダ・ライタのホルダーであって、
アンテナは、ＩＣタグに記録された情報を読み出し、あるいはＩＣタグに情報を書き込むものであり、
前記ホルダーは、手の甲にあてがう甲当て部分を本体としてその両側方に延びて人間の手首に巻きつける左右の緊締バンド部と、甲当て部分の中央から上向きに伸びる中指の指カバー部と、甲当て部分から斜め上向きに伸びる親指の指サック部とによって構成され、中指の指カバー部の先端部には、指止め用の止め輪を有し、
前記アンテナは、親指の指サック部の指先背側に取り付けられているものであることを特徴とするＲＦＩＤシステムのリーダ・ライタのホルダー。