JP6960206B2 - 非接触型物品識別機構、情報集計装置及び物流管理システム - Google Patents

Description

本発明は、たとえば非接触型物品識別機構、情報集計装置及び物流管理システムに係り、特に複数の個品に貼付或いは添付された非接触型情報記録媒体と複数の個品が収容された梱包品又は容器に貼付或いは印刷された非接触型情報記憶媒体又は印刷情報記録媒体とを併用して行う非接触型物品識別機構、情報集計装置及び物流管理システムに関する。

ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）は、誘導電磁界又は電波によって非接触で半導体メモリーのデータを読み出しと書き込みのために近距離通信を行うものの総称であり、１９８０年頃欧米で始まった比較的古い技術であり、バーコード等の印刷情報の記録媒体と異なり、次のような特徴を有している（非特許文献１）。１）目視できない場所であっても誘導電磁界又は電波が届く範囲であれば、非接触で識別することが可能である。２）リードライトが可能である。３）複数に同時アクセス可能である。４）超小型にも関わらず、大記録容量で、耐久性、保存信頼性に優れている。

このような特徴に基づき、ＲＦＩＤを実用化するために必要な、バッテリーレス化、集積度向上による小型化、複数同時読取（識別）の実現、低コスト化、標準化等様々な技術開発に成功し、非接触ＩＣカードとして、銀行カード、定期券、住民基本台帳カード等に幅広く実用化されており、日常生活に不可欠なものとなっている。

そして、このようなＲＦＩＤの通信技術は、物流の効率化、倉庫・小売店での作業効率アップ、欠品防止や販売促進、商品トレーサビリティ、偽造や万引きの防止等にも有効に活用されるものと期待されており、非接触ＩＣカードよりも小さなＩＣを用いたＲＦＩＤタグやＩＣタグ等と呼ばれる非接触型情報記録媒体が物品に添付され、それを用いた情報管理システムが開発されている。

しかし、このような物に利用するＲＦＩＤタグには経済的及び技術的課題があるため、非接触ＩＣカードのように十分に普及していない。経済的課題は、ＲＦＩＤタグそのものの価格である。技術的課題の一つには、物流で注目されているＵＨＦ帯の使用周波数が日、米、欧で異なる上、この帯域を使用できない国があるという標準化の問題がある。又、誰にでも識別される可能性があるというセキュリティの問題がある。更に、物流の管理システムとして利用する場合には、ＲＦＩＤタグ同志の接触、ＲＦＩＤタグと誘導電磁界又は電波との接触時間、ＲＦＩＤタグと誘導電磁界又は電波を送受信するアンテナとの位置関係等によっては識別ができないという識別信頼性の問題がある（非特許文献２）。

従って、物流の管理システムにおいては、最も安価で確実に識別可能なバーコードやＱＲコード（登録商標）（マトリックス型二次元コード）等の印刷情報記録媒体の物品識別機構を活かしながら、ＲＦＩＤタグの物品識別機構を併用することによって、価値と価格のバランスが取れた物流管理システムを構築することが目標とされている（非特許文献３）。

このような印刷情報記録媒体と非接触型情報記録媒体とを併用した物品識別機構やシステムの代表例は、複数の個品に貼付或いは添付された非接触型情報記録媒体の情報と複数の個品が収容された梱包品又は容器に貼付或いは印刷された印刷情報記録媒体の情報とを照合することによって、梱包品を開封することなく物品の検収や集計を無駄なく行い、効率的な物流管理システムを実現するものである（特許文献１及び２）。

しかし、上述したように、ＲＦＩＤタグ同志の接触、ＲＦＩＤタグとアンテナから送受信される誘導電磁界又は電波との接触時間、複数の個品に貼付又は添付されたＲＦＩＤタグとアンテナとの位置関係等によっては識別できないという問題があり、複数の個品の非接触型情報記録媒体を識別した結果とそれらが収容された梱包品又は容器の印刷情報記録媒体を識別した結果との照合の信頼性に乏しため、その結果に不整合が検出された場合、結局は梱包品又は容器に収容された個品を全て人手によって識別しなければならない。

この問題に対し、個品の非接触型情報記録媒体とアンテナとの位置を回転又は振動させる変位手段を設けたり、アンテナから送信される誘導電磁界又は電波を遮蔽体内で反射させる解決手段が開示されているものの（特許文献３）、どこに貼付又は添付されているのかわからない個品の非接触型情報記録媒体と識別に適したアンテナとの位置関係を回転又は振動だけで実現することは困難であり、更に、反射は、物流で注目されているＵＨＦ帯の電波の場合、逆位相の電波が打ち消し合い、識別不能なヌル点を現出させてしまい、上記課題が解決されていないのが現状である。

特開２００４−９１０８８号公報 特開２００６−１６０３２４号公報 特開２０１２−６０６４９号公報

"ＲＦＩＤ（ＩＣタグ）"、［ｏｎｌｉｎｅ］、アイニックス株式会社公式ホームページ、［平成２７年８月１７日検索］、インターネット＜URL:http://www.ainix.co.jp/howto_autoid/RFID.html＞ 一般社団法人日本自動認識システム協会研究開発センターＲＦＩＤ担当、"ＲＦＩＤの基礎"、［ｏｎｌｉｎｅ］、２０１３年４月１日、一般社団法人日本自動認識システム協会、［平成２７年８月１７日検索］、インターネット＜URL:http://www.jaisa.jp/about/pdfs/20130401RFID.pdf＞ 粟本 繁、"ＲＦＩＤ物流応用の現状と今後"（平成２２年度第２回研究会講演資料）、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２２年８月２７日、一般財団法人日本航路標識協会電波航法研究会、［平成２７年８月１７日検索］、インターネット＜URL:http://www.jana.or.jp/denko/data/22_2_1.pdf＞

上述したように、複数の個品に貼付或いは添付された非接触型情報記録媒体の情報と複数の個品が収容された梱包品又は容器に貼付或いは添付された非接触情報記録媒体又は印刷された印刷情報記録媒体の情報とを照合することによって物流を管理する方法は、ＲＦＩＤタグを含む非接触型情報記録媒体同志の接触、その非接触型情報記録媒体とアンテナから送受信される誘導電磁界又は電波との接触時間、複数の個品に貼付又は添付されている非接触型情報記録媒体とアンテナとの位置関係によっては識別ができないため、複数の個品の非接触型情報記録媒体を識別した結果とそれらが収容された梱包品又は容器に貼付或いは添付された非接触情報記録媒体又は印刷情報記録媒体を識別した結果との照合の信頼性に乏しい。従って、その結果に不整合が検出された場合、結局は梱包品又は容器に収容された個品を全て人手によって識別しなければならないという問題がある。

本願は上記の問題点の解決を企図したものであり、信頼性が高く、効率的に物品の識別、集計を行うことの可能な非接触型物品識別機構、情報集計装置及び物流管理システムを提供することを課題とする。

そこで、本発明者は、非接触情報記録媒体又は印刷情報記録媒体識別手段によって集計された複数の個品が収容された梱包品又は容器の識別情報と、非接触型情報記録媒体識別手段によって集計された複数の個品の識別情報とを照合した結果、その照合結果に不整合が検出された場合に、照合前の非接触型情報記録媒体識別手段を再起動させる非接触型物品識別機構を構築することによって、信頼性が高く、効率的な物品の識別、集計ができることを見出し、本発明の完成に至った。

すなわち、本発明は、非接触型情報記録媒体が貼付或いは添付された単数或いは複数の個品が収容された梱包品又は容器に貼付或いは添付された非接触情報記録媒体又は印刷情報記録媒体の情報を識別可能な印刷情報記録媒体識別手段と、前記梱包品又は容器が載置された状態で移動可能な移動手段と、前記移動手段を内部に備え、前記単数或いは複数の個品に貼付或いは添付された前記非接触型情報記録媒体の識別の弊害を防止する金属製或いは識別の弊害を防止する物質又は構造の遮蔽体と、前記単数或いは複数の個品に貼付又は添付された非接触型情報記録媒体の情報を識別可能な誘導電磁界又は電波を送受信するアンテナを備えた非接触型情報記録媒体識別手段と、前記非接触情報記録媒体識別手段又は印刷情報記録媒体識別手段によって集計された識別情報と、前記非接触型情報記録媒体識別手段によって集計された識別情報とを照合する照合手段と、前記照合手段による照合結果に不整合が検出された場合に、前記非接触型情報記録媒体識別手段を再起動する再起動手段とを具備することを特徴とする非接触型物品識別機構を提供するものである。

上記再起動手段は、照合手段で不整合が検出される前の非接触型情報記録媒体識別手段における識別時間を変更することが好ましく、照合手段で不整合が検出される前の非接触型情報記録媒体識別手段における識別時間を１とすると、照合手段で不整合が検出される後の非接触型情報記録媒体識別手段における識別時間を略１．５〜略３．０に変更することがより好ましい。この識別時間が１．５よりも小さい場合、識別の精度が上がりにくく、３．０以上の場合、識別の精度が飽和しており、識別に要する時間が浪費されるだけである。

上記再起動手段は、照合手段で不整合が検出される前の非接触型情報記録媒体識別手段における非接触型情報記録媒体とアンテナとの相対的位置関係を変更することが好ましく、照合手段で不整合が検出される前の非接触型情報記録媒体識別手段における非接触型情報記録媒体とアンテナとの相対的位置関係を０°とすると、照合手段で不整合が検出される後の非接触型情報記録媒体識別手段における非接触型情報記録媒体とアンテナとの相対的位置関係を略±１５°〜略±９０°に変更することがより好ましい。

ここで上記非接触型情報記録媒体とアンテナとの相対的位置関係は、図２に示したように、非接触型情報記録媒体５の面方向とアンテナ９の誘導磁界又は電波が送受信される方向とが作る角度（θ）と定義される。

そして、上記再起動手段は、上記識別時間と上記相対的位置関係を併用することがより更に好ましい。

更に、本発明の非接触型物品識別機構の特徴を、図３に示したフローチャートを用いてより説明する。ここでは、印刷情報記録媒体としてバーコード、非接触型情報記録媒体としてＲＦＩＤを用いた例を示した。まず、ＲＦＩＤが貼付又は添付された複数の個品を収容した梱包品に貼付又は印刷されたバーコード情報が読み取られ、保存される。次いで、この梱包品を載置し移動可能な移動手段で、例えば、誘導電磁界又は電波を送受信するアンテナを備えた非接触型情報記録媒体識別手段を設置された遮蔽体に移動して、梱包品の内部に収容されている複数の個品に貼付又は添付されたＲＦＩＤの情報が読み取られ、保存される。このように集計された両者の情報を照合した結果、不整合が検出されない場合は、情報の識別は完了し、梱包品が検収され、搬出或いは搬入等の次の工程に進められる。本発明の特徴は、この照合した結果、不整合が検出された場合にある。すなわち、不整合が検出された場合には、梱包品の内部に収容されている複数の個品に貼付又は添付されたＲＦＩＤの情報を再度読み取り直す再起動手段を有していることである。また、本発明の再起動手段には、一度目の識別条件を考慮して、識別する時間や識別する角度を変更して再起動することができる。

従って、このような非接触型物品識別機構を備えることによって、複数の個品とそれらが収容された梱包品又は容器の信頼性が高い情報を効率的に集計できるので、上記非接触型物品識別機構装置を備えた情報集計装置や物流管理システムを提供することができる。

本発明の非接触型物品識別機構は、非接触型情報記録媒体が貼付又は添付された複数の個品が梱包品又は容器に収容された状態で、その非接触型情報記録媒体を識別する場合の従来の課題、すなわち、非接触型情報記録媒体同志の接触、非接触型情報記録媒体とアンテナから送受信される誘導電磁界又は電波との接触時間、複数の個品に貼付又は添付されている非接触型情報記録媒体とアンテナとの位置関係によっては識別ができないという課題を解決するものであり、物流管理システムの非接触型物品識別機構としてあらゆる工程に利用できるものである。

また、非接触型情報記録媒体の特徴である、目視できない場所であっても誘導電磁界又は電波が届く範囲であれば非接触で複数に同時アクセス可能を実現するものであり、非接触型情報記録媒体が貼付又は添付された物品の集合体の識別の問題を全て解決することができる。

従来の複数の個品に貼付又は添付された非接触型情報記録媒体を識別する非接触型物品識別機構の模式図である。 非接触型情報記録媒体とアンテナとの相対的位置関係の定義を示す図である。 本発明の非接触型物品識別機構を用いて物品の情報を識別、集計するフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る識別時間を変更する再起動手段を備えた非接触型物品識別機構の模式図である。 本発明の一実施形態に係る複数の個品に貼付又は添付された非接触型情報記録媒体とアンテナとの相対的位置関係を変更する再起動手段を備えた非接触型物品識別機構の模式図である。 本発明の一実施形態に係る複数の個品に貼付又は添付された非接触型情報記録媒体とアンテナとの相対的位置関係を変更する再起動手段を備えた非接触型物品識別機構の模式図である。

以下、本発明を、図面に表わした一実施形態を用いてより詳細に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術思想によってのみ限定されるものである。

従来の印刷情報記録媒体と非接触型情報記録媒体とを併用した物品識別機構やシステムの代表例は、複数の個品に貼付或いは添付された非接触型情報記録媒体の情報と複数の個品が収容された梱包品又は容器に貼付或いは印刷された印刷情報記録媒体の情報とを照合することによって、梱包品を開封することなく物品の検収や集計を無駄なく行い、効率的な物流管理システムを実現するもので、図１は、複数の個品に貼付又は添付された非接触型情報記録媒体を識別する非接触型物品識別機構の模式図である。

このような非接触型物品識別機構を用いる場合、まず、ＲＦＩＤタグのような非接触型情報記録媒体５が貼付又は添付された複数の個品３が収容された梱包品２に貼付又は印刷されたバーコードのような印刷情報記録媒体４が、バーコードリーダー（図には記載していない）で識別され、その情報が保存される。次いで、その梱包品が、コンベヤのような移動手段６で搬送され、梱包品の内部に収容された複数の個品３に貼付又は添付された非接触型情報記録媒体５が、誘導電磁界又は電波を送受信する識別の弊害となる電磁波等を遮蔽する遮蔽体７に入り、遮蔽体７に備えられた誘導電磁界又は電波を送受信するアンテナ９を用いて情報識別装置１０で識別され、保存される。そして、これらの印刷情報記録媒体と非接触型情報記録媒体とから得られた情報を照合して、その結果に不整合が検出されなければ、上記梱包品が検収され、搬出や搬入等の次の工程に進められる。

しかし、ＲＦＩＤタグのような非接触型情報記録媒体５が貼付又は添付された複数の個品３が、例えば、図１に示したような積層された状態にあると、非接触型情報記録媒体５同志の接触、非接触型情報記録媒体５とアンテナ９から送受信される誘導電磁界又は電波との接触時間、複数の個品に貼付又は添付されている非接触型情報記録媒体５とアンテナ９との位置関係が不適切な場合があり、識別ができないことがある。この場合、人手によって梱包品を解包して、全数識別しなければならない。

本発明は、このような問題を、印刷情報記録媒体識別手段によって集計された複数の個品が収容された梱包品又は容器の識別情報と、非接触型情報記録媒体識別手段によって集計された複数の個品の識別情報とを照合した結果、その照合結果に不整合が検出された場合に、照合前の非接触型情報記録媒体識別手段を再起動させる非接触型物品識別機構を構築することによって解決したものであり、図４には、本発明に係る一実施形態を示しており、本発明の非接触型物品識別機構の正面からみた模式図である。

従来と同様に、まず、ＲＦＩＤタグのような非接触型情報記録媒体５が貼付又は添付された複数の個品３が収容された梱包品２に貼付又は印刷されたバーコードのような印刷情報記録媒体４が、バーコードリーダー（図には記載していない）等の印刷情報記録媒体識別手段によって識別、保存され、次いで、少なくとも誘導電磁界又は電波を送受信するアンテナ９を含む非接触型情報記録媒体識別手段を備えた遮蔽体７において、複数の個品に貼付又は添付された非接触型情報記録媒体５の情報が識別され、保存される。ここで、本発明は、これらの印刷情報記録媒体４と非接触型情報記録媒体５とから得られた情報を照合して、不整合が検出された場合、図４に示したように、追加された非接触型情報記録媒体識別手段を備えた遮蔽体７で、再度、複数の個品に貼付又は添付された非接触型情報記録媒体５の情報を識別するため、非接触型情報記録媒体識別手段を再起動する機構であることを特徴としている。この図では、遮蔽体７を追加しているが、遮蔽体７自体を長くしてもしなくても、少なくともアンテナ９を追加すればよい。

更に、非接触型情報記録媒体識別手段を再起動する場合、コンベヤ等の移動手段６の速度を調整して、照合で不整合が検出される前の非接触型情報記録媒体識別手段９における識別時間を変更することが好ましく、照合手段で不整合が検出される前の非接触型情報記録媒体識別手段における識別時間を１とすると、照合手段で不整合が検出される後の非接触型情報記録媒体識別手段における識別時間を略１．５〜略３．０に変更することがより好ましい。

図５は、本発明に係る別の一実施形態を示しており、図４の非接触型物品識別機構を上からみた模式図である。これは、印刷情報記録媒体４と非接触型情報記録媒体５とから得られた情報を照合して、不整合が検出された場合、非接触型情報記録媒体５と非接触型情報記録媒体識別手段の一部であるアンテナ９との相対的位置関係を９０°変更して、非接触型情報記録媒体識別手段を再起動するものである。この相対的位置関係は、図には示していない産業用ロボット等の一般的方法で変更することができる。この変更によって、交信距離が長くなり、複数の個品に貼付又は添付された非接触型情報記録媒体５を精度よく識別することが可能となる。この場合も、遮蔽体７を追加しているが、遮蔽体７自体を長くしてもしなくても、少なくともアンテナ９を追加すればよい。また、上記識別時間の変更を併用することがより好ましい。

図６は、図５に示した本発明の非接触型物品識別機構と同じく、非接触型情報記録媒体５と非接触型情報記録媒体識別手段の一部であるアンテナ９との相対的位置関係を変更する別の一実施形態であり、正面からみた模式図である。これは、追加した遮蔽体７の側面にアンテナ９を備えることによって、非接触型情報記録媒体５と非接触型情報記録媒体識別手段の一部であるアンテナ９との相対的位置関係を略９０°変更している。この場合も、遮蔽体７を追加しているが、遮蔽体７自体を長くしてもしなくても、少なくともアンテナ９を追加すればよい。また、上記識別時間の変更を併用することがより好ましい。

本発明の非接触型物品識別機構、情報集計装置及び物流管理システムは、非接触型情報記録媒体の特徴である、目視できない場所であっても誘導電磁界又は電波が届く範囲であれば非接触で複数に同時アクセス可能を実現するものであり、非接触型情報記録媒体が貼付又は添付された物品の集合体の識別の問題を全て解決することができるので、物流管理システムのあらゆる工程に利用できるだけでなく、倉庫、店舗等の物品の管理、航空機等へ搬入する物品の管理等にも幅広く活用することができる。

１ 従来の非接触型物品識別装置
２ 複数の個品が収容された梱包品又は容器梱
３ 非接触型情報記録媒体が貼付又は添付された複数の個品
４ 印刷情報記録媒体
５ 非接触型情報記録媒体
６ 移動手段
７ 遮蔽体
８ 扉
９ 誘導電磁界又は電波を送受信するアンテナ
１０ 情報識別装置

Claims (6)

1. 非接触型情報記録媒体が貼付又は添付された単数或いは複数の個品が収容された梱包品又は容器に貼付或いは添付された非接触情報記録媒体又は印刷情報記録媒体の情報を識別可能な非接触情報記録媒体又は印刷情報記録媒体識別手段と、
   前記梱包品又は容器が載置された状態で移動可能な移動手段と、
   前記移動手段を内部に備え、前記単数或いは複数の個品に貼付或いは添付された前記非接触型情報記録媒体の識別の弊害を防止する金属製或いは識別の弊害を防止する物質又は構造の遮蔽体と、
   前記単数或いは複数の個品に貼付又は添付された非接触型情報記録媒体の情報を識別可能な誘導電磁界又は電波を送受信する第１のアンテナを前記遮蔽体に備えた第１の非接触型情報記録媒体識別手段と、
   前記非接触情報記録媒体又は印刷情報記録媒体識別手段によって集計された識別情報と、前記第１の非接触型情報記録媒体識別手段によって集計された識別情報とを照合する照合手段と、
   前記照合手段による照合結果に不整合が検出された場合に、前記非接触型情報記録媒体の情報を識別可能な誘導電磁界又は電波を送受信する、追加された第２のアンテナを前記遮蔽体内であって前記第１の非接触型情報記録媒体識別手段の下流に備えた第２の非接触型情報記録媒体識別手段を用いて前記非接触型情報記録媒体の情報を再読取りする再読取り手段であって、前記第２のアンテナと前記非接触型情報記録媒体との相対的位置は前記第１のアンテナと前記非接触型情報記録媒体との相対的位置から変更され、前記第１の非接触型情報記録媒体識別手段によって前記非接触型情報記録媒体の情報が識別される際と前記第２の非接触型情報記録媒体識別手段によって前記非接触型情報記録媒体の情報が識別される際とで前記遮蔽体内の前記移動手段と前記非接触型情報記録媒体との相対位置に変動がない、再読取り手段と、
   を具備することを特徴とする非接触型物品識別機構。
2. 前記再読取り手段は、前記第２の非接触型情報記録媒体識別手段による識別時間を、前記照合手段で不整合が検出される前の前記第１の非接触型情報記録媒体識別手段における識別時間から変更したものとすることを特徴とする請求項１に記載の非接触型物品識別機構。
3. 前記再読取り手段は、前記照合手段で不整合が検出される前の前記第１の非接触型情報記録媒体識別手段における識別時間を１とすると、前記照合手段で不整合が検出される後の前記第２の非接触型情報記録媒体識別手段における識別時間を略１．５〜略３．０に変更することを特徴とする請求項２に記載の非接触型物品識別機構。
4. 前記再読取り手段は、前記照合手段で不整合が検出される前の前記第１の非接触型情報記録媒体識別手段における前記非接触型情報記録媒体と前記第１のアンテナとの相対的位置関係を０°とすると、前記照合手段で不整合が検出される後の前記第２の非接触型情報記録媒体識別手段における前記非接触型情報記録媒体と前記第２のアンテナとの相対的位置関係を略±１５°〜略±９０°に変更することを特徴とする請求項２乃至３のいずれか一つに記載の非接触型物品識別機構。
5. 請求項１乃至４のいずれか一つに記載の非接触型物品識別機構を備えたことを特徴とする、情報集計装置。
6. 請求項１乃至４のいずれか一つに記載の非接触型物品識別機構を備えたことを特徴とする、物流管理システム。
   

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