JP6106138B2 - Radiated radio wave detector - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、放射電波検知装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a radiation wave detection device.
近年、商品の在庫管理などの現場において、RFID(Radio Frequency IDentification)の技術が用いられている。すなわち、商品にRFタグを付け、RFタグをRFID読取装置によって読み取ることにより、在庫を把握する技術が実用化されている。RFID読取装置は、RFタグへ向けて電波を放射し、当該電波を受けたRFタグが発した電波を受けることにより、RFタグの内蔵メモリのデータを読み取る。 In recent years, RFID (Radio Frequency IDentification) technology has been used in the field of inventory management of goods. That is, a technology for grasping inventory by attaching an RF tag to a product and reading the RF tag with an RFID reader has been put into practical use. The RFID reader radiates a radio wave toward the RF tag, and reads the data in the built-in memory of the RF tag by receiving the radio wave emitted by the RF tag that has received the radio wave.
仮に、RFID読取装置が正しく電波を発しない場合、RFタグのデータを読み取ることはできない。しかしながら、電波は不可視である。このため、RFID読取装置が正しく電波を発しているかの検査には、電波を受けると人が認知可能な所定の反応を示す装置が必要である。 If the RFID reader does not emit radio waves correctly, the RF tag data cannot be read. However, radio waves are invisible. For this reason, inspecting whether the RFID reader correctly emits radio waves requires a device that shows a predetermined reaction that can be recognized by a person when receiving the radio waves.
一方、従来のRFID読取装置は、RFタグとの電波授受を受け持つアンテナの特性を損なわないために、当該アンテナが受信した電波からデータを読み取るRFIDモジュールを、アンテナと別体にしている。そのような装置は、使い勝手がよくなく、操作性向上が求められている。 On the other hand, the conventional RFID reader separates the RFID module that reads data from the radio wave received by the antenna separately from the antenna so as not to impair the characteristics of the antenna that handles radio waves with the RF tag. Such an apparatus is not easy to use and is required to improve operability.
また、RFID読取装置は、例えばアパレル(服飾)店の棚卸業務などに用いられるが、営業中の店内で用いることもある装置には、店の雰囲気を損なわない外観が求められる。 The RFID reader is used for, for example, an inventory of an apparel store, but an apparatus that may be used in a store in operation is required to have an appearance that does not impair the atmosphere of the store.
本発明が解決しようとする課題は、従来ない構成によって使い勝手をよくしたRFID読取装置に想定される電波放射チェックが必要となる場面において、好適にチェックを行うことができる放射電波検知装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a radiated radio wave detection device that can suitably perform a check in a situation where a radio wave radiance check assumed for an RFID reader that is easy to use due to an unconventional configuration is required. That is.
実施形態の放射電波検知装置は、RFID読取装置に取り付けられて用いられる放射電波検知装置であって、第一アンテナと、第二アンテナと、第一報知部と、第二報知部と、取付部材と、を備える。第一アンテナは、長手方向を縦方向に向けた金属棒状である。第二アンテナは、長手方向を横方向に向けた金属棒状である。第一報知部は、前記RFID読取装置が放射する電波を受けて前記第一アンテナが発生させた電力を利用して人が認知可能な所定の反応を示す。第二報知部は、前記RFID読取装置が放射する電波を受けて前記第二アンテナが発生させた電力を利用して人が認知可能な所定の反応を示す。取付部材は、前記第一アンテナおよび前記第二アンテナを、前記RFID読取装置に着脱自在に取り付ける。 The radiation wave detection device of the embodiment is a radiation wave detection device used by being attached to an RFID reader, and includes a first antenna, a second antenna, a first notification unit, a second notification unit, and an attachment member. And comprising. The first antenna has a metal bar shape with the longitudinal direction oriented in the vertical direction. The second antenna has a metal bar shape with the longitudinal direction oriented in the lateral direction. The first notification unit receives a radio wave radiated from the RFID reader and shows a predetermined reaction that can be recognized by a person using the power generated by the first antenna. The second notification unit receives a radio wave radiated from the RFID reader and shows a predetermined reaction that can be recognized by a person using the power generated by the second antenna. The attachment member removably attaches the first antenna and the second antenna to the RFID reader.
実施形態について図面を用いて説明する。図1および図2は、実施形態のRFIDハンディ(RFID読取装置)100の外観を正面側および背面側から示す斜視図である。図3は、RFIDハンディ100の使用状態例を示す図である。図4は、RFIDハンディ100が内蔵するアンテナ装置200の外観を示す正面図である。図5は、RFIDハンディ100の機能構成を示すブロック図である。
Embodiments will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are perspective views showing an external appearance of an RFID handy (RFID reader) 100 according to the embodiment from the front side and the back side. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a usage state of the RFID handy 100. FIG. 4 is a front view showing an appearance of the
RFIDハンディ100は、アンテナ装置200と、外装300とを備えている。外装300は、筐体310と、グリップ320と、外部装置保持部330とを有している。RFIDハンディ100は、正面101側に位置するRFタグ(不図示)が内蔵するメモリのデータを読み取る。RFタグは、管理対象物品に付される。
The RFID handy 100 includes an
筐体310は、薄い箱型であって、厚さ方向が前後方向であって、当該前後方向に2分割される。筐体310の前後に2分割されるそれぞれのうち、後側は本体部311であり、前側が蓋部312である。本体部311は、前面開口の箱であり、アンテナ装置200が収納される。蓋部312は、本体部311の開口を閉じる。
The
蓋部312は、アンテナ装置200を保護するとともに、RFIDハンディ100の外観を良好にする。蓋部312は、RFIDハンディ100の外観の変更などのために、交換可能とされている。蓋部312の交換後には、RFIDハンディ100が発する電波の検査を要する。蓋部312の交換後に電波に悪影響が出る例としては、作業中の金属片混入によるショートや、蓋部312の性質による影響などがある。
The
グリップ320は、RFIDハンディ100の持ち手である。グリップ320は、概ね棒状で、握り部分321を残して上端部322が扁平に形成され、当該上端部322を含む全長の三分の一程度が前方へ所定角度曲げられている。グリップ320は、上端に、本体部311への連結部323を備えている。連結部323は、本体部311に対して、グリップ320を、所定角度回動自在に連結する。
The
外部装置保持部330は、上端部322に設けられ、一対の挟持片331,332を有している。外部装置保持部330は、当該挟持片331,332によって、スマートデバイスなどの外部装置Sを保持する。
The external
アンテナ装置200は、放射器210と、給電板220と、グランド板金(金属部材)230と、を備えている。また、アンテナ装置200は、RFIDモジュール240と、I/F基板250と、Bluetooth(登録商標)モジュール260とを備えている(図5参照)。これら(RFIDモジュール240、I/F基板250、Bluetoothモジュール260)は、グランド板金230の裏に配されている。
The
放射器210は、板状であって、給電板220からの電力供給に応じた電波を放射するとともに、他装置(例えばRFタグ(不図示))が発する電波を受信する。この放射器210は、概ね円形の板金であって、外周211の複数個所に、切欠き212を有している。この放射器210は、円偏波を放射する。
給電板220は、放射器210に対して、容量結合により電力供給を行う。給電板220は、長方形の板金であって、放射器210と所定距離をあけて対面するように配されている。所定距離は、容量結合する条件を満たす距離である。給電板220の長手方向は、放射器210の径方向にほぼ沿っていて、給電板220は、放射器210の中心部から外周部に渡って位置している。
The
グランド板金230は、基準電位との電位差が0であるグランド(グラウンド、Ground)である。グランド板金230は、薄い箱型で、箱の底部にあたる平板部231と、平板部231を囲む側板部232とを有している。平板部231と側板部232とは概ね直交する。また、平板部231は、四角形の4つの角のうち対向する2つが面取りされたような六角形をなす。このグランド板金230は、放射器210との間に給電板220を挟む位置に位置し、放射器210が放射する電波の放射範囲を定める。特に、側板部232は、電波が平板部231の平面方向に拡散するのを防ぐ。平板部231は、RFIDモジュール240が取り付けられる板状の部分として機能する。
The
RFIDモジュール240は、放射器210からの出力を受けてRFタグが内蔵するメモリのデータを読み取る。このRFIDモジュール240は、グランド板金230における放射器210に面しない位置(すなわち、放射器210に向かう面の裏面)に取り付けられている。より詳しくは、RFIDモジュール240は、グランド板金230の背面に取り付けられている。背面は、グランド板金230の平板部231の給電板220に対抗する側の面の裏面である。
The
I/F基板250は、アンテナ装置200と各種外部機器とのインターフェースとして機能する。Bluetoothモジュール260は、I/F基板250に接続されている。Bluetoothモジュール260は、外部装置Sと通信する。外部装置Sは、Bluetoothモジュール260およびI/F基板250を介して、RFIDモジュール240が読み取ったデータを得る。
The I /
RFIDモジュール240、I/F基板250、およびBluetoothモジュール260は、プリント基板に各種チップが取り付けられたものである。I/F基板250およびBluetoothモジュール260も、RFIDモジュール240同様、グランド板金230の背面に取り付けられている。
The
RFIDモジュール240と放射器210とは、同軸ケーブル(不図示)で接続されることにより、電気信号の授受が可能である。グランド板金230の平板部231は、同軸ケーブルを貫通させる孔(不図示)を有している。
The
上述のようなアンテナ装置200は、外装300に収納された状態で業務に適した特性が出るよう、利得調整される。
The
円偏波アンテナは、方形ないし円形の平面アンテナに切欠きを入れるなどすることにより得られる。図6は、一般的な円偏波アンテナの概念および形状例を示す図である。図7は、図6の円偏波アンテナの特性を示すグラフである。 A circularly polarized antenna can be obtained by cutting a rectangular or circular planar antenna. FIG. 6 is a diagram illustrating a concept and a shape example of a general circularly polarized antenna. FIG. 7 is a graph showing characteristics of the circularly polarized antenna of FIG.
ここでは、図6に示す概ね方形の円偏波アンテナ400を例に円偏波について説明する。しかし、円偏波アンテナの形状はこの例に限られるものではない。円偏波アンテナは、例えば図4に示すような概ね円形の放射器210を有することもあり、また、他の形状であることもある。
Here, circularly polarized waves will be described by taking the generally square circularly
円偏波アンテナでは、互いに直交する二つの電流が励振される。図6に示す円偏波アンテナ400の対角の寸法がa、該対角に直交する寸法がbとする。この場合、当該円偏波アンテナ400においては、例えば波長がa,bであって直交する2モードの偏波が励振される。
In the circularly polarized antenna, two currents orthogonal to each other are excited. The diagonal dimension of the circularly
円偏波アンテナ400が励振する2モードの偏波はそれぞれ、周波数F1および周波数F2で感度のピークを迎える(図7参照)。周波数F1は波長a、周波数F2は波長bにそれぞれ対応する。
The two-mode polarized waves excited by the circularly polarized
周波数帯Xは、円偏波アンテナ400による通信が可能となる感度の閾値を上回る周波数の範囲である。つまり、この範囲の周波数であれば、偏波方向によらず、円偏波アンテナ400による通信が可能となる。
The frequency band X is a frequency range that exceeds the threshold of sensitivity at which communication by the circularly polarized
ここで、RFIDハンディ100は、例えばアパレル店の店内において、図3に示すように店員の肩から紐で吊り下げて携帯するなどの使用法を想定したものである。このため、店の求めに応じて外観(例えば色や質感)を変更できるよう、蓋部312が交換可能となっている。ただし、蓋部312の交換は、アンテナ装置200の感度を変化させることがある。さらに、蓋部312の交換によって、RFIDハンディ100の機能を十分に果たせなくなるおそれがある。このため、蓋部312を交換した場合には、出力の確認が必要となる。
Here, the RFID handy 100 is assumed to be used in a store of an apparel store, for example, as shown in FIG. For this reason, the
図8は、放射電波検知装置500の外観および使用状態を正面側から示す斜視図である。図9は、放射電波検知装置500の外観および使用状態を背面側から示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing the appearance and use state of the radiated radio
放射電波検知装置500は、RFIDハンディ100の筐体310の正面に取り付けられて用いられる。放射電波検知装置500は、第一アンテナ510と、第二アンテナ520と、第一報知部530と、第二報知部540と、取付部材550とを備える。
The radiated radio
以下、説明の便宜上、第一アンテナ510と第二アンテナ520とをまとめてアンテナ510,520と呼称することがある。同様に、説明の便宜上、第一報知部530と第二報知部540とをまとめて報知部530,540と呼称することがある。
Hereinafter, for convenience of explanation, the
第一アンテナ510および第二アンテナ520は、金属棒状の部材である。第一アンテナ510は、長手方向を縦方向に向けて配され、第二アンテナ520は、長手方向を横方向に向けて配される。第一アンテナ510と第二アンテナ520とは、互いの中央部で交わって、十文字を形成する。第二アンテナ520は、第一アンテナ510に固定されている。第一アンテナ510と第二アンテナ520とは、互いにほぼ直交する偏波を受信する。
The
アンテナ510,520は、RFIDハンディ100が放射する電波を受けて、電力を発生させる。
The
第一報知部530は、第一アンテナ510が発生させた電力を利用して、人が認知可能な所定の反応を示す。つまり、第一報知部530は、第一アンテナ510が受信可能な放射電波の存在を知らせる。第一報知部530は、例えば第一アンテナ510に取り付けられたLED(Light Emitting Diode)を有し、該LEDを第一アンテナ510からの電力で点灯させる。
The
第二報知部540は、第二アンテナ520が発生させた電力を利用して、人が認知可能な所定の反応を示す。つまり、第二報知部540は、第二アンテナ520が受信可能な放射電波の存在を知らせる。第二報知部540は、例えば第二アンテナ520に取り付けられたLEDを有し、該LEDを第二アンテナ520からの電力で点灯させる。
The
取付部材550は、第一アンテナ510および第二アンテナ520を、RFIDハンディ100に、着脱自在に取り付ける。取付部材550は、弾性を有する複数本の引掛け部材551〜554と、ステー555とを有している。ステー555は、棒状の部材であって、中央部に第一アンテナ510を吊り下げるようにして保持している。引掛け部材551および552は、一端をステー555に固定されている。引掛け部材553および554は、一端を第二アンテナ520に固定されている。このように、引掛け部材551〜554は、第一アンテナ510ないし第二アンテナ520に直接または間接的に固定されている。
The
取付部材550は、引掛け部材551〜554がRFIDハンディ100に引掛けられることにより、RFIDハンディ100に、アンテナ510,520を取り付ける。取り付けにあたって、取付部材550は、アンテナ510,520と一体となって筐体310を正面から抱える。
The
図10は、放射電波検知装置500の回路図例を示す模式図である。アンテナ510,520は、各々、一対のアンテナ部501,502を備えている。また、報知部530,540は、整流回路503と、LED504とを備えている。
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of a circuit diagram of the radiated radio
アンテナ部501,502は、ダイポールアンテナ型のアンテナ装置である。アンテナ部501,502は、送受信対象とする周波数帯域に含まれる電波の波長λの1/4の長さを、各々が有している。整流回路503は、LED504に流れる電流の流れ方向を定める。LED504は、アンテナ部501,502が得た電力を受けて光る。
The
このような構成において、RFIDハンディ100は、正面101側に位置するRFタグ(不図示)が内蔵するメモリのデータを読み取る。
In such a configuration, the RFID handy 100 reads data in a memory built in an RF tag (not shown) located on the
オペレータは、グリップ320を把持して、正面101を管理対象物品(不図示)へ向ける。管理対象物品には、RFタグが付されている。RFタグは、放射器210が放射する電波を受けて、電波を発する。そして、RFタグが発した電波を受けた放射器210は、RFタグからの電波に応じ、同軸ケーブルを介して、RFIDモジュール240へと出力する。RFIDモジュール240は、放射器210からの出力を受けて、RFタグが内蔵するメモリのデータを読み取る。放射器210からの出力は、すなわち、放射器210および同軸ケーブルを介して入力されたRFタグからの電波である。
The operator holds the
放射電波検知装置500は、上述のようなRFIDハンディ100が、電波を正常に発するか否かを検査する必要がある場合に用いられる。検査が必要とされる場合として想定されるのは、例えば、蓋部312を交換した場合である。
The radiated
放射電波検知装置500が備えるアンテナ510,520は、RFIDハンディ100が放射する電波から電力を得て、当該電力を、報知部530,540に供給する。報知部530,540は、光を発するに十分な電力が供給されたとき、光る。これにより、報知部530,540は、所定の閾値を超える電力が供給されたことを報知する。この報知内容は、アンテナ510,520が、所定の閾値を超える電力を得たということを示す。これは、アンテナ510,520が、所定の偏波を受信したということを示し、つまり、RFIDハンディ100が所定の偏波を発信したということを示す。
The
放射電波検知装置500は、RFIDハンディ100が発する電波の状態が所定の状態であるかを検査し、所定の状態でなければ調整するための作業に用いられる。その際、放射電波検知装置500は、RFIDハンディ100の正面の所定位置に取り付けられる。
The radiated radio
このような構成の放射電波検知装置500によれば、下記のような効果を得ることができる。
According to the radiation
放射電波検知装置500は、RFIDハンディ100が備えるアンテナ装置200が放射する円偏波が含む2モードの偏波の検知および報知を、一度の操作で行うことができる。比較例として、アンテナ510,520のいずれか一方のみである場合について記す。この場合には、2モードの片方について出力を確認した後、アンテナを90度回転させてもう一方の出力を確認することとなる。これに対し、本実施形態によれば、一度の操作で、両偏波の出力の確認を完了できる。
The radiated radio
また、取付部材550により、RFIDハンディ100に対して一定の位置関係での検知が可能となっているので、安定した検知状態をつくり出すことができる。
In addition, since the
なお、本実施形態では、第一アンテナ510と第二アンテナ520とは十文字を形成しているが、実施にあたってはこれに限らない。例えば、第一アンテナと第二アンテナとでL字型を形成してもよい。
In the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、第一アンテナ510に第二アンテナ520が固定されているが、実施にあたっては、これに限らない。例えば、第一アンテナ510と第二アンテナ520とが固定されていなくても、取付部材550が、アンテナ510,520をRFIDハンディ100に取り付け可能な構成であればよい。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、報知部530,540はLEDを点灯させることにより電波の存在を可視化させたが、実施にあたっては、LEDに代えてブザーを用いてもよい。ブザーの場合には、音声の鳴動によって、放射電波の存在を知らせる。
Moreover, in this embodiment, although the alerting | reporting
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
100…RFIDハンディ(RFID読取装置)、101…正面、
200…アンテナ装置、
210…放射器、211…外周、212…切欠き、
220…給電板、
230…グランド板金、231…平板部、232…側板部、
240…RFIDモジュール、
250…I/F基板、
260…Bluetoothモジュール、
300…外装、
310…筐体、311…本体部、312…蓋部、
320…グリップ、321…握り部分、322…上端部、323…連結部、
330…外部装置保持部、331,332…挟持片、
400…円偏波アンテナ、
500…放射電波検知装置、
510…第一アンテナ、520…第二アンテナ、
530…第一報知部、540…第二報知部、
550…取付部材、551〜554…引掛け部材、555…ステー、
501,502…アンテナ部、503…整流回路、504…LED。
100 ... RFID handy (RFID reader), 101 ... front,
200 ... antenna device,
210 ... radiator, 211 ... outer periphery, 212 ... notch,
220 ... feed plate,
230 ... Ground sheet metal, 231 ... Plate portion, 232 ... Side plate portion,
240 ... RFID module,
250 ... I / F board,
260 ... Bluetooth module,
300 ... exterior,
310 ... Case, 311 ... Main body, 312 ... Cover,
320 ... grip, 321 ... grip part, 322 ... upper end part, 323 ... connection part,
330 ... External device holder, 331, 332 ... Nipping piece,
400 ... Circularly polarized antenna,
500 ... Radiated radio wave detection device,
510 ... first antenna, 520 ... second antenna,
530 ... first notification unit, 540 ... second notification unit,
550 ... Mounting member, 551-554 ... Hook member, 555 ... Stay,
Claims (5)
長手方向を縦方向に向けた金属棒状の第一アンテナと、
長手方向を横方向に向けた金属棒状の第二アンテナと、
前記RFID読取装置が放射する電波を受けて前記第一アンテナが発生させた電力を利用して人が認知可能な所定の反応を示す第一報知部と、
前記RFID読取装置が放射する電波を受けて前記第二アンテナが発生させた電力を利用して人が認知可能な所定の反応を示す第二報知部と、
前記第一アンテナおよび前記第二アンテナを、前記RFID読取装置に着脱自在に取り付ける取付部材と、
を備える放射電波検知装置。 A radiated radio wave detector used by being attached to an RFID reader,
A metal rod-shaped first antenna with the longitudinal direction oriented in the longitudinal direction;
A metal rod-shaped second antenna with the longitudinal direction oriented laterally;
A first notification unit that receives a radio wave radiated from the RFID reader and shows a predetermined reaction that can be recognized by a person using the power generated by the first antenna;
A second notification unit that receives a radio wave radiated from the RFID reader and shows a predetermined reaction that can be recognized by a person using the power generated by the second antenna;
An attachment member for detachably attaching the first antenna and the second antenna to the RFID reader;
A radiated radio wave detector.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の放射電波検知装置。 The attachment member has a plurality of elastic hook members that are directly or indirectly fixed to the first antenna or the second antenna, and the hook members are hooked on the RFID reader. The radiated radio wave detection device according to claim 1, wherein the first antenna and the second antenna are attached to the RFID reader.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の放射電波検知装置。 The first notification unit or the second notification unit, as the predetermined reaction, makes the presence of a radio wave visible by turning on an LED, or notifies the presence of a radio wave by sounding a buzzer. The radiated radio wave detection device according to any one of claims 1 to 3.
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の放射電波検知装置。 The radiated radio wave detection device according to claim 1, wherein the attachment member attaches the first antenna and the second antenna to a front surface of the RFID reader.
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