JP7332329B2 - RF communication system - Google Patents
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Description
本開示は、RF通信システムに関する。 The present disclosure relates to RF communication systems.
冷凍庫で食品を冷凍する場合に、冷凍庫内で食品をコンベアで搬送しながら連続的に冷凍する方法がある。このコンベアのコンベアベルトが軌道から脱線する場合があり、これを検知する方法として、コンベアベルトの傍に近接センサを配置し、近接センサで脱線の有無を検知する方法がある。しかし、冷凍庫内は通常-30℃以下の極低温に保持され、デフロスト運転時には常温以上まで昇温する大きな温度変化に晒され、冷凍庫内の洗浄時には高湿度環境に晒されている。そのため、近接センサに接続された電源線及び信号線の接続部から水分が侵入し、近接センサが故障する事例が生じている。近接センサが故障すると、コンベアが脱線しても検知できないため、脱線が波及し、ついにはコンベアの駆動装置の過負荷により異常停止する事態となる。この波及した脱線を復旧するためには多くの労力と時間が必要となり、冷凍庫の生産性を低下させる問題がある。 When freezing food in a freezer, there is a method in which the food is continuously frozen while being conveyed by a conveyor within the freezer. The conveyor belt of this conveyor may derail from the track, and as a method of detecting this, there is a method of arranging a proximity sensor near the conveyor belt and detecting the presence or absence of derailment with the proximity sensor. However, the inside of the freezer is usually maintained at an extremely low temperature of −30° C. or less, and is exposed to a large temperature change that rises to room temperature or higher during the defrost operation, and is exposed to a high humidity environment during cleaning inside the freezer. As a result, there have been cases where moisture enters from the connecting portion of the power supply line and the signal line connected to the proximity sensor, causing the proximity sensor to malfunction. If the proximity sensor breaks down, even if the conveyor derails, it cannot be detected, so the derailment spreads, and eventually the conveyor's driving device is overloaded, resulting in an abnormal stop. A lot of labor and time are required to recover from the derailment that has spread, and there is a problem that the productivity of the freezer is lowered.
そこで、近接センサを用いずに、特許文献1~3に開示されているように、被検出物側に設けられたRFタグの情報を誘導電磁界又は電磁波によって非接触で離れた位置にあるリーダに供給可能なRFIDシステムを採用することが考えられる。
Therefore, without using a proximity sensor, as disclosed in
しかし、RF通信システムは、RFタグが電池を搭載しないパッシブタイプのRFタグの場合、比較的通信可能距離が長い極超短波(UHF)帯の電磁波を用いても、通信エリアが限定されるという問題がある。これによって、リーダライタ側機器の配置に様々な制約が生じる。逆に、電池を搭載するアクティブタイプのRFタグの場合、高コストであると共に、形状が大きく電池交換が必要になるため、作業性が低下するという問題がある。
また、RFタグが冷凍温度など温度、圧力等が常温、常圧と大きく異なる過酷な環境下、あるいは人体が生存できない環境下に置かれるとき、RFタグほど耐久性がないリーダ側機器をRFタグの近くに配置できないという問題がある。
However, in the case of RF communication systems, if the RF tag is a passive type RF tag that is not equipped with a battery, there is a problem that the communication area is limited even if an ultrahigh frequency (UHF) band electromagnetic wave, which has a relatively long communication range, is used. There is This imposes various restrictions on the arrangement of the reader/writer-side device. On the contrary, in the case of an active type RF tag equipped with a battery, there is a problem that workability is lowered because the cost is high, the size is large, and the battery needs to be replaced.
In addition, when the RF tag is placed in a harsh environment such as a freezing temperature where the temperature and pressure are greatly different from normal temperature and normal pressure, or in an environment in which the human body cannot survive, the reader side device is not as durable as the RF tag. There is a problem that it cannot be placed near the
本開示に係る一実施形態は、RF通信システムにおいて、簡易な手段により通信距離を延長でき、リーダ側機器の配置の自由度を広げることを目的とする。 An object of an embodiment of the present disclosure is to extend the communication distance by a simple means in an RF communication system and increase the degree of freedom in arranging reader-side devices.
(1)一実施形態に係るRF通信システムは、
リーダと、
前記リーダの交信範囲内に設けられる第1コイルと、
前記第1コイルに接続された第2コイルと、を備え、
前記リーダ及び前記第1コイルは、前記第2コイルに対して隔壁を隔てて配置され、
前記リーダは、前記第1コイルを介して、前記第2コイルの交信範囲内へのRFタグの侵入による第2コイル周辺の磁場の変化を読み取るように構成される。
なお、本明細書において、「リーダ」とは、RFタグが保有する情報を読み取る機能のみを備えるものを指すが、複数のRFタグを用い、個々のRFタグを識別するため各RFタグに識別番号を書き込む必要がある通信システムに適用される場合などでは、読み取りだけでなく、RFタグに情報を書き込むことが可能なリーダライタとしての機能を有するものを含むものとする。
(1) An RF communication system according to one embodiment includes:
with the leader;
a first coil provided within a communication range of the reader;
a second coil connected to the first coil;
the reader and the first coil are arranged with a partition with respect to the second coil;
The reader is configured to read, via the first coil, changes in the magnetic field around the second coil due to penetration of the RF tag into the communication range of the second coil.
In this specification, the term “reader” refers to a device that only has the function of reading information held by RF tags. When applied to a communication system that needs to write a number, it includes a function as a reader/writer capable of not only reading but also writing information to the RF tag.
上記(1)の構成によれば、RFIDシステムを採用することで、近接センサが不要になるため、近接センサの故障による検知不能や誤検知をなくすことができる。また、第1コイルと第2コイルとを接続する導線を長くし、第1コイルと第2コイル間の距離を長く取ることで、タグ情報の通信距離を延ばすことができるため、リーダ側機器の配置場所の制約を緩和できる。さらに、第1コイルと第2コイルとを隔壁を隔てて配置することで、RFタグが上記隔壁に囲まれ、作業員が立ち入り困難な場所に配置されても、リーダ側機器を上記隔壁外の作動に適した場所に配置できる。これによって、RF通信システムの用途を広げることができる。 According to the above configuration (1), the use of the RFID system eliminates the need for a proximity sensor, so it is possible to eliminate detection impossibility and erroneous detection due to failure of the proximity sensor. In addition, by lengthening the conductor connecting the first coil and the second coil and increasing the distance between the first coil and the second coil, the communication distance of the tag information can be extended. Restrictions on location can be relaxed. Furthermore, by arranging the first coil and the second coil across the partition wall, the RF tag is surrounded by the partition wall, and even if the RF tag is placed in a place that is difficult for workers to enter, the reader-side device can be placed outside the partition wall. It can be placed in a place suitable for operation. This can expand the application of RF communication systems.
(2)一実施形態では、前記(1)の構成において、
前記隔壁によって囲まれる前記壁の内側空間は、温度、圧力又は雰囲気が前記隔壁の外側と異なる環境にあり、
前記隔壁の内側空間に前記第2コイル及び前記RFタグが配置されると共に、前記隔壁の外側に前記リーダ及び前記第1コイルが配置される。
上記(2)の構成によれば、上記隔壁の内側空間が温度、圧力等が常温、常圧と大きく異なる過酷な環境下、あるいは人体に有害な環境下にあり、RFタグ及び第2コイルがかかる環境下に置かれていても、第1コイルと第2コイルとの距離を延ばすことができるため、リーダ及び第1コイルを上記隔壁外の作動に適した環境下に置くことができる。
(2) In one embodiment, in the configuration of (1),
A space inside the wall surrounded by the partition is in an environment different in temperature, pressure or atmosphere from the outside of the partition,
The second coil and the RF tag are arranged in the space inside the partition, and the reader and the first coil are arranged outside the partition.
According to the above configuration (2), the inner space of the partition wall is under a severe environment where the temperature, pressure, etc. are greatly different from normal temperature and normal pressure, or under an environment harmful to the human body, and the RF tag and the second coil are Even in such an environment, the distance between the first coil and the second coil can be extended, so the reader and the first coil can be placed in an environment suitable for operation outside the partition wall.
(3)一実施形態では、前記(1)又は(2)の構成において、
前記RFタグが設置された検出対象である被検出物であって、異なる前記被検出物又は同一の前記被検出物の異なる部位に複数の前記RFタグが設けられ、
前記複数のRFタグの各々に対応して設けられた複数の前記第2コイルと、
前記複数の第2コイルの各々に接続された複数の前記第1コイルと、
を備える。
ここで、「RFタグが設置された」とは、RFタグが検出対象である被検出物に直接取り付けられる場合と、該被検出物に非接触でかつ該被検出物の動作に対応して位置変動可能な位置に近接配置される場合とを含むものとする。
(3) In one embodiment, in the configuration of (1) or (2),
An object to be detected on which the RF tag is installed, wherein a plurality of the RF tags are provided at different parts of the different objects or the same object,
a plurality of second coils provided corresponding to each of the plurality of RF tags;
a plurality of first coils connected to each of the plurality of second coils;
Prepare.
Here, "the RF tag is installed" refers to the case where the RF tag is directly attached to the object to be detected, and the case where the RF tag is not in contact with the object to be detected and corresponds to the operation of the object to be detected. It includes the case where it is arranged close to a position where the position can be changed.
上記(3)の構成によれば、異なる被検出物又は同一の被検出物の異なる部位に設けられた複数のRFタグから、同時に複数の情報を得ることができると共に、第1コイル及び第2コイルを含む独立した複数のコイルアセンブリを備えるため、各々の第1コイルで発生する誘導電流が他のコイルアセンブリの第2コイルに分散されて同じコイルアセンブリの第2コイルに流れる電流量が減少してしまうことはなくなる。従って、各RFタグから送られる情報をリーダが正確に読み取ることができる。 According to the configuration of (3) above, it is possible to simultaneously obtain a plurality of pieces of information from a plurality of RF tags provided at different parts of different objects to be detected or the same object to be detected. Since a plurality of independent coil assemblies including coils are provided, the induced current generated in each first coil is distributed to the second coils of the other coil assemblies to reduce the amount of current flowing through the second coils of the same coil assembly. It will not be lost. Therefore, the reader can accurately read the information sent from each RF tag.
(4)一実施形態では、前記(1)又は(2)の構成において、
前記RFタグが設置された検出対象である被検出物であって、異なる前記被検出物又は同一の前記被検出物の異なる部位に複数の前記RFタグが設けられ、
前記複数のRFタグの各々に対応して設けられた複数の前記第2コイルと、
前記複数の第2コイルの各々に接続された1個の前記第1コイルと、
を備える。
上記(4)の構成によれば、複数の第2コイルに対して1個の第1コイルを設ければよいので、コイルアセンブリを低コスト化できる。
(4) In one embodiment, in the configuration of (1) or (2),
An object to be detected on which the RF tag is installed, wherein a plurality of the RF tags are provided at different parts of the different objects or the same object,
a plurality of second coils provided corresponding to each of the plurality of RF tags;
one of the first coils connected to each of the plurality of second coils;
Prepare.
According to the configuration (4) above, since it is sufficient to provide one first coil for a plurality of second coils, the cost of the coil assembly can be reduced.
(5)一実施形態では、前記(4)の構成において、
前記複数の第2コイルの各々に接続されたアンテナ導線を結線又は断線させるスイッチを備える。
上記(5)の構成によれば、上記スイッチを備えるため、タグ情報がほしいRFタグのみリーダ側と結線させ、その他のアンテナ導線をリーダ側と断線させることができる。これによって、第1コイルで発生した誘導電流はタグ情報がほしい第2コイルのみに流れ、他のアンテナ導線には流れないため、第2コイルと第1コイルとの距離を延ばすことができると共に、スイッチを切り替えることにより複数のRFタグから送られるタグ情報をリーダで読み取ることができる。
(5) In one embodiment, in the configuration of (4),
A switch is provided for connecting or disconnecting the antenna conductor connected to each of the plurality of second coils.
According to the configuration (5), since the switch is provided, only the RF tag for which tag information is desired can be connected to the reader side, and other antenna conductors can be disconnected from the reader side. As a result, the induced current generated by the first coil flows only through the second coil for which the tag information is desired, and does not flow through the other antenna conductors, thereby increasing the distance between the second coil and the first coil. By switching the switch, the reader can read tag information sent from a plurality of RF tags.
(6)一実施形態では、前記(1)~(5)の何れかの構成において、
前記リーダが前記RFタグから得た情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記情報を表示する表示部と、
を備える。
上記(6)の構成によれば、リーダに送られたタグ情報を上記記憶部に記憶させ、必要に応じて上記表示部に表示させることができる。
(6) In one embodiment, in any one of the configurations (1) to (5),
a storage unit for storing information obtained by the reader from the RF tag;
a display unit that displays the information stored in the storage unit;
Prepare.
According to the configuration (6) above, the tag information sent to the reader can be stored in the storage section and displayed on the display section as needed.
(7)一実施形態では、前記(1)~(6)の何れかの構成において、
前記RFタグを移動可能に支持する支持部材を備え、
前記支持部材は、前記被検出物の第1状態又は第2状態に応じて前記RFタグを前記第2コイルの交信範囲内又は交信範囲外に配置可能に構成される。
上記(7)の構成によれば、上記支持部材を備えることで、RFタグは、被検出物の第1状態又は第2状態に応じて第2コイルの交信範囲内又は交信範囲外に配置されるため、リーダは、被検出物が第1状態又は第2状態にあることを読み取ることができる。
(7) In one embodiment, in any one of the configurations (1) to (6),
A support member that movably supports the RF tag,
The support member is configured such that the RF tag can be arranged within or outside the communication range of the second coil according to the first state or the second state of the object.
According to the configuration (7) above, by including the support member, the RF tag is arranged within or outside the communication range of the second coil according to the first state or the second state of the object to be detected. Therefore, the reader can read whether the object is in the first state or the second state.
(8)一実施形態では、前記(7)の構成において、
前記支持部材は、軸中心に回動可能に支持された棒状体で構成され、
該棒状体は、一端が前記被検出物に接するように配置され、かつ他端に前記RFタグが装着され、
前記被検出物が第1位置に存在するとき、前記RFタグは前記第2コイルの交信範囲内に配置され、前記被検出物が第2位置に存在するとき、前記RFタグは前記第2コイルの交信範囲外に配置されるように構成される。
上記(8)の構成によれば、棒状体で構成された簡易な支持部材を用いて、リーダは、被検出物が第1位置又は第2位置に存在することを読み取ることができる。
(8) In one embodiment, in the configuration of (7),
The support member is composed of a rod-shaped body that is rotatably supported around an axis,
The rod-shaped body is arranged so that one end is in contact with the object to be detected, and the RF tag is attached to the other end,
When the object to be detected exists at the first position, the RF tag is arranged within the communication range of the second coil. are configured to be placed outside the communication range of
With configuration (8) above, the reader can read that the object to be detected is present at the first position or the second position by using a simple support member made of a rod-shaped body.
(9)一実施形態では、前記(1)~(8)の何れかの構成において、
前記RFタグが設置された検出対象である被検出物がコンベアで構成され、
複数の前記RFタグが前記コンベアの搬送方向において異なる場所に配置されている。
上記(9)の構成によれば、複数のRFタグがコンベアの搬送方向において異なる場所に設けられるので、コンベアの搬送方向の広い領域でコンベアの作動情報を得ることができる。
(9) In one embodiment, in any one of the configurations (1) to (8),
The object to be detected, which is the detection target on which the RF tag is installed, is composed of a conveyor,
A plurality of the RF tags are arranged at different locations in the conveying direction of the conveyor.
According to the configuration (9) above, since a plurality of RF tags are provided at different locations in the conveying direction of the conveyor, it is possible to obtain information on the operation of the conveyor over a wide area in the conveying direction of the conveyor.
(10)一実施形態では、前記(9)の構成において、
前記コンベアのコンベアベルトが正常位置にあるとき、前記RFタグは前記第2コイルの交信範囲内に配置され、前記コンベアベルトが脱線したとき、前記RFタグは前記第2コイルの交信範囲外に配置されるように構成される。
上記(10)の構成によれば、コンベアベルトの脱線有無を検出できると共に、アンテナ導線の破線などの異常が発生した時も同様の情報がリーダに供給されるため、アンテナ導線の破線発生も異常発生として検出できる。
(10) In one embodiment, in the configuration of (9),
When the conveyor belt of the conveyor is in a normal position, the RF tag is arranged within the communication range of the second coil, and when the conveyor belt is derailed, the RF tag is arranged out of the communication range of the second coil. configured to be
According to the above configuration (10), it is possible to detect the presence or absence of derailment of the conveyor belt, and even when an abnormality such as a broken line in the antenna conductor occurs, the same information is supplied to the reader. It can be detected as an occurrence.
(11)一実施形態では、前記(9)又は(10)の構成において、
前記リーダが前記RFタグから得た情報を記憶する記憶部を備え、
複数の前記RFタグが前記コンベアの搬送方向において異なる場所に配置され、
前記複数のRFタグの各々は固有の識別番号を保持し、
少なくとも前記複数のRFタグの各々の前記固有の識別番号及び配置場所が前記記憶部に記憶される。
上記(11)の構成によれば、RFタグから供給されるタグ情報がどの場所に配置されたRFタグからのものかをリーダ側で読み取りできる。
(11) In one embodiment, in the configuration of (9) or (10),
The reader comprises a storage unit for storing information obtained from the RF tag,
A plurality of the RF tags are arranged at different locations in the conveying direction of the conveyor,
each of the plurality of RF tags holds a unique identification number;
At least the unique identification number and arrangement location of each of the plurality of RF tags are stored in the storage unit.
According to the above configuration (11), the reader side can read from which place the RF tag arranged the tag information supplied from the RF tag.
(12)一実施形態では、前記(1)~(11)の何れかの構成において、
前記RFタグが設置された検出対象である被検出物がコンベアで搬送される被搬送物であり、
前記RFタグは前記被搬送物に装着されている。
上記(12)の構成によれば、RFタグから供給されるタグ情報がどの被検出物から供給されるものかを識別できる。従って、コンベアに設けられたRFタグからのタグ情報と照合することで、例えば、被搬送物が食品であるとき、該食品のトレーサビリティなどの品質管理が可能となる。
(12) In one embodiment, in any one of the configurations (1) to (11),
An object to be detected, which is a detection target on which the RF tag is installed, is an object to be conveyed by a conveyor,
The RF tag is attached to the transported object.
According to the configuration (12) above, it is possible to identify from which object the tag information supplied from the RF tag is supplied. Therefore, by collating with the tag information from the RF tag provided on the conveyor, for example, when the object to be conveyed is food, quality control such as traceability of the food becomes possible.
幾つかの実施形態によれば、電磁波を用いたRF通信システムを用い、かつ簡易な手段で通信距離を延長できるので、RFタグがリーダ側機器と隔壁で隔てられた場所にあっても、リーダで読み取り可能である。これによって、リーダ側機器の配置の制約を緩和でき、RF通信システムの用途を広げることができる。 According to some embodiments, an RF communication system using electromagnetic waves is used, and the communication distance can be extended by a simple means. readable by This makes it possible to relax restrictions on the placement of the reader-side device and expand the applications of the RF communication system.
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載され又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
Several embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described as the embodiment or shown in the drawings are not meant to limit the scope of the present invention, but merely illustrative examples.
For example, expressions denoting relative or absolute arrangements such as "in a direction", "along a direction", "parallel", "perpendicular", "center", "concentric" or "coaxial" are strictly not only represents such an arrangement, but also represents a state of relative displacement with a tolerance or an angle or distance to the extent that the same function can be obtained.
For example, expressions such as "identical", "equal", and "homogeneous", which express that things are in the same state, not only express the state of being strictly equal, but also have tolerances or differences to the extent that the same function can be obtained. It shall also represent the existing state.
For example, expressions that express shapes such as squares and cylinders do not only represent shapes such as squares and cylinders in a geometrically strict sense, but also include irregularities and chamfers to the extent that the same effect can be obtained. Shapes including parts etc. shall also be represented.
On the other hand, the expressions "comprising", "comprising", "having", "including", or "having" one component are not exclusive expressions excluding the presence of other components.
図1は、一実施形態に係るRF通信システム10(10A)を示す。RF通信システム10(10A)は、リーダライタ12と、コイルアセンブリ14とを備える。コイルアセンブリ14は、導電性のアンテナ導線で構成される第1コイル15及び第2コイル16を含んで構成される。第1コイル15及び第2コイル16は導線で接続され、第1コイル15はリーダライタ12の交信範囲内に設けられる。リーダライタ12及び第1コイル15は第2コイル16に対して隔壁17を隔てて配置される。第2コイル16は、RFタグ20が第2コイル16の交信範囲に侵入可能なようにRFタグ20の近傍に配置される。リーダライタ12によって発生する磁界により、電磁誘導の原理で第1コイル15に誘導電流が発生する。この誘導電流が第2コイル16に流れることによって、逆に第2コイル16に磁界が発生する。RFタグ20が第2コイル16の交信範囲に侵入すると、電力伝送を受け、RFタグ内のICが作動する。これによって生じる第2コイル周辺の磁場の変化をリーダライタ12が読み取ることによって、リーダライタ12はRFタグ20がもつ被検出物18に関する情報を識別できる。
FIG. 1 illustrates an RF communication system 10 (10A) according to one embodiment. The RF communication system 10 ( 10A) includes a reader/
上記構成によれば、RFIDシステムを用いることで、近接センサが不要になるため、近接センサの故障による検知不能や誤検知をなくすことができる。また、第1コイル15と第2コイル16間の距離を長くすることで、タグ情報の通信距離を延ばすことができるため、リーダライタ側機器の配置場所の制約を緩和できる。第1コイル15及び第2コイル16間を流れる誘導電流は、第1コイル15及び第2コイル16を構成するアンテナ導線の抵抗によって減少するため、第1コイル15及び第2コイル16間の距離には限りがある。しかし、特許文献1~3に開示されているように、RFタグ20とリーダライタ12との間を電磁波で通信することと比較すると、通信距離を長く延ばすことができる。さらに、第1コイル15と第2コイル16とを隔壁17を隔てて配置することで、被検出物18及びRFタグ20が隔壁17に囲まれ、作業員が立ち入り困難な場所に配置されても、リーダライタ側機器を隔壁17外の作動に適した場所に配置できる。これによって、RF通信システム10(10A)の用途を広げることができる。
According to the above configuration, use of the RFID system eliminates the need for a proximity sensor, thereby eliminating detection impossibility and erroneous detection due to failure of the proximity sensor. Further, by increasing the distance between the
コイルアセンブリ14に用いられるアンテナ導線は、例えば、抵抗が小さい銅線、アルミ線等が用いられる。
An antenna lead wire used in the
一実施形態では、隔壁17によって囲まれる隔壁17の内側空間Siは、温度、圧力又は雰囲気が隔壁17の外側と異なる環境にあり、かかる環境下の内側空間Siに第2コイル16及びRFタグ20が配置される場合がある。内側空間Siが冷凍庫など温度、圧力等が常温、常圧と大きく異なる過酷な環境下、あるいは人体に有害な環境下にあっても、通信距離を延ばすことができるので、第1コイル15及びリーダライタ側機器を隔壁17の外側の作動に適した環境下に置くことができる。
In one embodiment, the inner space Si of the
一実施形態では、リーダライタ側機器では、リーダライタ12に電源22から電力が供給される。上記実施形態では、RFタグ20が保有する情報を読み込むだけでなく、RFタグ20に新たに情報を書き込む機能を有するリーダライタ12を備えている。しかし、RFタグ20に情報を書き込む必要がない場合、例えば、1個のRFタグ20のみを用いているため、RFタグ20に識別番号などの識別情報を書き込む必要がない場合や、複数のRFタグ20を用いていても、すでに各RFタグ20に識別情報が書き込まれており、今後書き込みを行う必要がない場合などでは、リーダライタ12の代わりに、読み込みのみの機能をもつリーダを用いてもよい。
In one embodiment, power is supplied from the
一実施形態では、RFタグ20は、電池を搭載しないパッシブタイプを用いる。これによって、低コストで電池交換が不要になり、作業性が低下しない利点がある。
In one embodiment, the
一実施形態では、図1に示すように、制御部30は、リーダライタ12がRFタグ20から得た情報を記憶するメモリを内蔵するプログラマブル・ロジック・コントローラ(PLC)(programmable logic controller)24と、該メモリに記憶された情報を表示するためのディスプレイ26(表示部)とを備える。これによって、リーダライタ12に送られたタグ情報を該メモリに記憶させ、必要に応じて該メモリに記憶された情報をディスプレイ26に表示させることができる。
一実施形態では、制御部30は警報器28を内蔵する。PLC24に内蔵されたメモリに記憶されたタグ情報が被検出物18の異常を示すとき、警報器28は警報を発するように構成される。
In one embodiment, as shown in FIG. 1, the
In one embodiment,
一実施形態では、図2に示すRF通信システム10(10B)において、複数のRFタグ20(20a、20b、20c)が設けられる。複数のRFタグ20は、異なる複数の被検出物18に設けられ、あるいは、図2に示すように、同一の被検出物18の異なる部位に設けられる。この実施形態において、複数のRFタグ20に対応して夫々同数の第2コイル16(16a、16b、16c)が設けられ、かつ複数の第2コイル16に対して隔壁17を隔てて夫々同数の第1コイル15(15a、15b、15c)が接続される。即ち、隔壁17を隔てて複数の独立したコイルアセンブリ14(14a、14b、14c)が構成される。
In one embodiment, multiple RF tags 20 (20a, 20b, 20c) are provided in the RF communication system 10 (10B) shown in FIG. A plurality of RF tags 20 are provided on
この実施形態によれば、異なる被検出物18又は同一の被検出物18の異なる部位に設けられた複数のRFタグ20から、同時に複数の情報を得ることができると共に、第1コイル15及び第2コイル16を含む独立した複数のコイルアセンブリ14を備えるため、各々の第1コイル15で発生する誘導電流が他のコイルアセンブリ14の第2コイル16に分散されて同じコイルアセンブリ14の第2コイル16に流れる電流量が減少してしまうことはなくなる。従って、各RFタグ20から送られる情報をリーダライタ12が正確に読み取ることができる。
According to this embodiment, it is possible to simultaneously obtain a plurality of pieces of information from a plurality of RF tags 20 provided at different parts of
図2に示す被検出物18(18a)は、コンベアベルト19(19a)が上下方向にスパイラル状に配置されたスパイラル型コンベアである。3個のRFタグ20(20a、20b、20c)が夫々上部、中部及び下部のコンベアベルト19(19a)に設けられ、これら3か所でRFタグ20(20a~20c)から送られる情報によってコンベアベルト19(19a)の状態を監視できる。 The object to be detected 18 (18a) shown in FIG. 2 is a spiral conveyor in which a conveyor belt 19 (19a) is arranged in a vertical spiral. Three RF tags 20 (20a, 20b, 20c) are provided on the upper, middle and lower conveyor belts 19 (19a), respectively. The state of the belt 19 (19a) can be monitored.
図3及び図4は夫々別な実施形態に係るRF通信システム10(10C、10D)を示す。これらの実施形態は、複数のRFタグ20(20a、20b、20c)が、異なる複数の被検出物18に設けられるか、あるいは、図3及び図4に示すように、同一の被検出物18の異なる部位に設けられる。また、複数のRFタグ20の夫々に対して複数の第2コイル16(16a、16b、16c)が設けられるが、RF通信システム10(10B)と異なる構成は、夫々のコイルアセンブリ14(14A、14B)は、複数の第2コイル16(16a~16c)に対し、隔壁17を隔てて1個の第1コイル15が接続されて構成される。
この実施形態によれば、複数の第2コイル16(16a~16c)に対して1個の第1コイル15を設ければよいので、コイルアセンブリ14(14A、14B)の構成を簡易かつ低コスト化できる。
3 and 4 show RF communication systems 10 (10C, 10D) according to different embodiments, respectively. In these embodiments, multiple RF tags 20 (20a, 20b, 20c) are provided on
According to this embodiment, it suffices to provide one
図3に示す実施形態では、図2に示す実施形態と同様に、被検出物18(18a)はスパイラル状のコンベアベルト19(19a)を有するスパイラル型コンベアで構成される。3個のRFタグ20(20a~20c)が夫々上部、中部及び下部のコンベアベルト19(19a)に設けられており、これら3か所でコンベアベルト19(19a)の状態を監視できる。 In the embodiment shown in FIG. 3, similarly to the embodiment shown in FIG. 2, the object 18 (18a) to be detected is configured by a spiral conveyor having a spiral conveyor belt 19 (19a). Three RF tags 20 (20a to 20c) are provided on the upper, middle and lower conveyor belts 19 (19a), respectively, so that the status of the conveyor belt 19 (19a) can be monitored at these three locations.
図4に示す実施形態では、被検出物18(18a)は水平方向に沿う搬送面を形成するコンベアベルト19(19b)を有するコンベアで構成されている。コンベアベルト19(19b)は矢印方向に移動し、3個のRFタグ20(20a~20c)は夫々コンベアベルト19(19b)の搬送方向上流側、中流側及び下流側の3か所に設けられている。従って、これら3か所でコンベアベルト19(19a)の状態を監視できる。 In the embodiment shown in FIG. 4, the object to be detected 18 (18a) is configured by a conveyor having a conveyor belt 19 (19b) forming a horizontal conveying surface. The conveyor belt 19 (19b) moves in the direction of the arrow, and the three RF tags 20 (20a to 20c) are provided at three locations on the conveying direction upstream, midstream and downstream sides of the conveyor belt 19 (19b). ing. Therefore, the state of the conveyor belt 19 (19a) can be monitored at these three locations.
一実施形態では、図3及び図4に示すように、複数のRFタグ20(20a、20b、20c)に対して、夫々複数の第2コイル16(16a、16b、16c)が設けられ、各第2コイル16に接続されたアンテナ導線を結線又は断線させるスイッチ32を備える。この実施形態によれば、スイッチ32を備えるため、タグ情報がほしいRFタグ20のみ第1コイル15と結線させ、その他のアンテナ導線を第1コイル15と断線させることができる。これによって、第1コイル15で発生した誘導電流はタグ情報がほしい第2コイル16のみに流れ、他のアンテナ導線には流れないため、第2コイル16と第1コイル15との距離を延ばすことができると共に、スイッチを切り替えることにより複数のRFタグ20から送られるタグ情報をリーダライタ12で読み取ることができる。
In one embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of second coils 16 (16a, 16b, 16c) are provided for a plurality of RF tags 20 (20a, 20b, 20c). A
一実施形態では、図5に示すように、被検出物18に対応して設けられRFタグ20を移動可能に支持する支持部材34を備える。支持部材34は、被検出物18の第1状態A又は第2状態Bに応じてRFタグ20を第2コイル16の交信範囲R内又は交信範囲R外に配置可能に構成される。この実施形態によれば、RFタグ20は、支持部材34によって被検出物18の第1状態A又は第2状態Bに応じて第2コイル16の交信範囲R内又は交信範囲R外に配置されるため、リーダライタ12は、被検出物18が第1状態A又は第2状態Bにあることを読み取ることができる。
In one embodiment, as shown in FIG. 5, a
一実施形態では、図5に示すように、支持部材34は軸中心に回動可能に支持された棒状体36で構成される。棒状体36は、一端が被検出物18に接するように配置され、かつ他端にRFタグ20が装着される。被検出物18が第1位置Aに存在するとき、RFタグ20は第2コイル16の交信範囲R内に配置され、被検出物18が第2位置Bに存在するとき、RFタグ20は第2コイル16の交信範囲R外に配置されるように構成される。
この実施形態によれば、棒状体36で構成された簡易な支持部材34を用いて、リーダライタ12は、被検出物18が第1位置A又は第2位置Bに存在するタグ情報を読み取ることができる。
In one embodiment, as shown in FIG. 5, the
According to this embodiment, the reader/
一実施形態では、図2~図4に示すように、RFタグ20の検出対象である被検出物18がコンベアで構成され、複数のRFタグ20がコンベアの搬送方向において異なる場所に配置される。この実施形態によれば、複数のRFタグ20がコンベアの搬送方向において異なる場所に設けられるので、コンベアの搬送方向の広い領域でコンベアの情報を得ることができる。
In one embodiment, as shown in FIGS. 2 to 4, the object to be detected 18 to be detected by the
一実施形態では、被検出物18であるコンベアのコンベアベルトが正常位置にあるとき、例えば、図5に示す第1位置Aに存在するとき、RFタグ20は第2コイル16の交信範囲R内に配置され、コンベアベルトが脱線したとき、RFタグ20は第2コイル16の交信範囲R外に配置されるように構成される。この実施形態によれば、コンベアベルトの脱線有無を検出できると共に、アンテナ導線の破線などの異常発生時も、RFタグ20が第2コイル16の交信範囲R外に配置されたときと同様の情報がリーダライタ12に供給されるため、アンテナ導線の破線発生をリーダライタ12が異常発生と読み取ることができる。
In one embodiment, when the conveyor belt of the conveyor, which is the object to be detected 18, is in a normal position, for example, at the first position A shown in FIG. , and the
一実施形態では、図2~図4に示すように、複数のRFタグ20が被検出物18であるコンベアの搬送方向においてコンベアベルト19(19a、19b)の異なる場所に配置され、複数のRFタグ20は夫々固有の識別番号を保持する。そして、少なくとも複数のRFタグ20の夫々の固有の識別番号及び配置場所がPLC24に内蔵されたメモリに記憶される。この実施形態によれば、RFタグ20から供給されるタグ情報がコンベアのどの場所に配置されたRFタグ20からの情報かをリーダライタ12側で読み取りできる。
In one embodiment, as shown in FIGS. 2 to 4, a plurality of RF tags 20 are arranged at different locations on the conveyor belt 19 (19a, 19b) in the conveying direction of the conveyor, which is the object to be detected 18, and a plurality of RF tags 20 are arranged. Each
一実施形態では、RFタグ20が設置された検出対象である被検出物18がコンベアで搬送される被搬送物40であり、複数のRFタグ20が夫々異なる複数の被搬送物40に装着される。この実施形態によれば、各RFタグ20は夫々固有の識別番号を有するため、リーダライタ12に供給されるタグ情報がどの被搬送物40から供給されるものかを識別できる。これによって、特定の被搬送物40がコンベアの搬送方向でどこの位置にあるかを検出できると共に、被搬送物40が山積みになったのを検出できる。また、被搬送物40に設けられたRFタグ20のタグ情報と、コンベアに設けられたRFタグ20からのタグ情報とを照合することで、例えば、被搬送物40が冷凍庫内に設けられたコンベアで搬送され、搬送中に冷凍される食品であるとき、該食品のトレーサビリティなどの品質管理が可能となる。
In one embodiment, the object to be detected 18 to be detected with the RF tags 20 installed is the
従来、冷凍庫内に設けられたスパイラル型コンベアに異常が発生したときの緊急停止手段として、コンベアの各所に機械式ロープスイッチが張り巡らされ、異常発生時に異常を発見した作業員がロープを引いてコンベアを緊急停止させる手段が用いられている。一実施形態では、上記手段の代わりに、図6に示すように、RFタグ20を庫内各所に配置する。コンベアに異常が発生したとき、作業員がロープ42を引くことにより、RFタグ20が第2コイル16から離れ、隔壁17を隔てて庫外に設けられたリーダライタ12はこのオフ信号を読み取り、コンベアを停止し、警報を発するように構成される。RFタグ20とロープ42との間にバネ部材44が設けられ、バネ部材44によってRFタグ20及びロープ42が元の位置に戻る。
Conventionally, as a means of emergency stop when an abnormality occurs in a spiral conveyor installed in a freezer, a mechanical rope switch was installed in various places on the conveyor, and when an abnormality occurred, a worker who discovered an abnormality pulled the rope. Means are used to bring the conveyor to an emergency stop. In one embodiment, instead of the above means, RF tags 20 are placed throughout the refrigerator as shown in FIG. When an abnormality occurs in the conveyor, the worker pulls the
図7に示すように、コンベアには、コンベアベルト19の張力を調整する装置50が設けられている。この張力調整装置50は、例えば、コンベアベルト19を駆動する駆動ローラ46の近傍に設けられ、一対のガイドローラ52と、ガイドローラ52との距離が可変となるように往復動可能な調整ローラ54と、を備えている。調整ローラ54がガイドローラ52との距離を調整することで、コンベアベルト19の張力を調整できる。
一実施形態では、図8に示すように、調整ローラ54にRFタグ20が設けられ、調整ローラ54の往復動の両端位置にあるRFタグ20と対面する位置に第2コイル16(16d、16e)が配置される。調整ローラ54が該両端位置に来たときに、リーダライタ12がRFタグ20の侵入による第2コイル16周辺の磁場変化を読み取り、コンベアベルト19に異常が起きたと判定する。
As shown in FIG. 7, the conveyor is provided with a
In one embodiment, as shown in FIG. 8, the
一実施形態では、冷凍庫内で使用する工具類にRFタグ20を付設し、冷凍庫外に設けられたリーダライタ12でタグ情報を読み取るようにする。これによって、工具の置忘れを防止できる。
In one embodiment, RF tags 20 are attached to tools used in the freezer, and tag information is read by a reader/
一実施形態では、図9に示すように、タンク60に純水などの非導電性液体が貯留され、非導電性液体中に第2コイル16及びRFタグ20が配置され、第1コイル15及びリーダライタ12がタンク60の隔壁60aの外側に配置される。非導電性液体が非導電性を保持する間、リーダライタ12はタグ情報を読み取ることができる。他方、非導電性液体の汚れなどにより非導電性液体が導電性になると非導電性液体中に過電流が発生し、リーダライタ12はRFタグ20の情報を読み取ることができなくなる。これによって、非導電性液体の汚れなどを検出できる。第2コイル16及びRFタグ20の組合せをタンク60内の複数箇所に配置すれば、複数箇所の汚れなどのモニタリングが可能になる。
In one embodiment, as shown in FIG. 9, a non-conductive liquid such as pure water is stored in a
図10は、タンク60内に貯留された導電性液体の液面レベルを検出する実施形態を示す。図10において、タンク60内に第2コイル16(16f)及びRFタグ20(20d)と、第2コイル16(16g)及びRFタグ20(20e)と、が配置され、第2コイル16(16f、16g)と接続された第1コイル15及びリーダライタ12がタンク60の隔壁60aの外側に配置される。第2コイル16(16f)及びRFタグ20(20d)は、下限液面レベルh1を検出するために設けられ、第2コイル16(16f)とRFタグ20(20d)とが下限液面レベルh1を挟むように設けられる。第2コイル16(16g)及びRFタグ20(20e)は、上限液面レベルh2を検出するために設けられ、第2コイル16(16g)とRFタグ20(20e)とが上限液面レベルh2を挟むように設けられる。
FIG. 10 shows an embodiment for detecting the level of the conductive liquid stored in the
液面レベルがRFタグ20(20d)の下方にあるとき、リーダライタ12はタグ情報を読み取ることができるため、従って、このとき液面レベルはRFタグ20(20d)の下方にあることを検出できる。液面レベルが第2コイル16とRFタグ20との間にあるとき、リーダライタ12はタグ情報を読み取りできない。即ち、液面レベルが下限液面レベルh1にあるとき、リーダライタ12はRFタグ20(20d)の情報を読み取りできないが、RFタグ20(20e)の情報を読み取りできる。液面レベルが上限液面レベルh2にあるとき、リーダライタ12はRFタグ20(20d)及びRFタグ20(20e)の情報を読み取りできない。こうして、液面レベルを把握できる。なお、一つの液面レベルだけを検出する場合は、タンク60内に1組の第2コイル16及びRFタグ20を設ければよい。
Since the reader/
一実施形態では、冷蔵、冷凍庫の開閉扉や、作業員が近寄れない真空環境にある開閉扉及び放射線環境にある開閉扉の開閉状態をモニタリングする場合又は在庫管理する場合に適用できる。この例では、扉側にRFタグ20を設け、扉枠に第2コイル16を設ける。第2コイル16がRFタグ20の侵入による磁場変化を読み取ることで、閉状態にあることを読み取り、磁場変化がないとき開状態にあることを読み取る。
In one embodiment, the present invention can be applied to monitoring the open/closed state of opening/closing doors of refrigerators and freezers, opening/closing doors in a vacuum environment where workers cannot approach, and opening/closing doors in a radiation environment, or for inventory management. In this example, the
幾つかの実施形態によれば、RF通信システムにおいて、簡易な手段により通信距離を延長でき、リーダ側機器の配置の自由度を広げることができ、これによって、RF通信システムの用途を広げることができる。 According to some embodiments, in an RF communication system, the communication distance can be extended by simple means, the degree of freedom in arranging the reader-side device can be increased, and the applications of the RF communication system can be broadened. can.
10(10A、10B、10C、10D) RF通信システム
12 リーダライタ
14(14A、14B、14a、14b、14c) コイルアセンブリ
15(15a、15b、15c) 第1コイル
16(16a、16b、16c、16d、16e、16f、16g) 第2コイル
17 隔壁
18(18a、18b) 被検出物
19(19a、19b) コンベアベルト
20(20a、20b、20c、20d、20e) RFタグ
22 電源
24 PLC
26 ディスプレイ
28 警報器
30 制御部
32 スイッチ
34 支持部材
36 棒状体
40 被搬送物
42 ロープ
44 バネ部材
46 駆動ローラ
50 張力調整装置
52 ガイドローラ
54 調整ローラ
60 タンク
60a 隔壁
A 第1位置(第1状態)
B 第2位置(第2状態)
Si 内部空間
h1 下限液面レベル
h2 上限液面レベル
R 交信範囲
10 (10A, 10B, 10C, 10D)
26
B Second position (second state)
Si Internal space h 1 Lower limit liquid level h 2 Upper limit liquid level R Communication range
Claims (10)
前記リーダの交信範囲内に設けられる第1コイルと、
前記第1コイルに接続された第2コイルと、を備え、
前記リーダ及び前記第1コイルは、前記第2コイルに対して隔壁を隔てて配置され、
前記リーダは、前記第1コイルを介して、前記第2コイルの交信範囲内へのRFタグの侵入による第2コイル周辺の磁場の変化を読み取るように構成され、
前記RFタグが設置された検出対象である被検出物がコンベアで構成され、
前記コンベアが正常位置にあるとき、前記RFタグは前記第2コイルの交信範囲内に配置され、前記コンベアが脱線したとき、前記RFタグは前記第2コイルの交信範囲外に配置されるように構成された
ことを特徴とするRF通信システム。 with the leader;
a first coil provided within a communication range of the reader;
a second coil connected to the first coil;
the reader and the first coil are arranged with a partition with respect to the second coil;
The reader is configured to read, via the first coil, a change in the magnetic field around the second coil due to penetration of the RF tag into the communication range of the second coil ,
The object to be detected, which is the detection target on which the RF tag is installed, is composed of a conveyor,
The RF tag is arranged within the communication range of the second coil when the conveyor is in a normal position, and the RF tag is arranged outside the communication range of the second coil when the conveyor is derailed. Configured
An RF communication system characterized by:
前記隔壁の内側空間に前記第2コイル及び前記RFタグが配置されると共に、前記隔壁の外側に前記リーダ及び前記第1コイルが配置されることを特徴とする請求項1に記載のRF通信システム。 The space inside the partition surrounded by the partition is in an environment different in temperature, pressure or atmosphere from the outside of the partition,
2. The RF communication system according to claim 1, wherein the second coil and the RF tag are arranged inside the partition, and the reader and the first coil are arranged outside the partition. .
前記複数のRFタグの各々に対応して設けられた複数の前記第2コイルと、
前記複数の第2コイルの各々に接続された複数の前記第1コイルと、
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のRF通信システム。 An object to be detected on which the RF tag is installed, wherein a plurality of the RF tags are provided at different parts of the different objects or the same object,
a plurality of second coils provided corresponding to each of the plurality of RF tags;
a plurality of first coils connected to each of the plurality of second coils;
3. The RF communication system according to claim 1 or 2, comprising:
前記複数のRFタグの各々に対応して設けられた複数の前記第2コイルと、
前記複数の第2コイルの各々に接続された1個の前記第1コイルと、
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のRF通信システム。 An object to be detected on which the RF tag is installed, wherein a plurality of the RF tags are provided at different parts of the different objects or the same object,
a plurality of second coils provided corresponding to each of the plurality of RF tags;
one of the first coils connected to each of the plurality of second coils;
3. The RF communication system according to claim 1 or 2, comprising:
前記記憶部に記憶された前記情報を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載のRF通信システム。 a storage unit for storing information obtained by the reader from the RF tag;
a display unit that displays the information stored in the storage unit;
6. The RF communication system according to any one of claims 1 to 5, comprising:
前記リーダの交信範囲内に設けられる第1コイルと、
前記第1コイルに接続された第2コイルと、を備え、
前記リーダ及び前記第1コイルは、前記第2コイルに対して隔壁を隔てて配置され、
前記リーダは、前記第1コイルを介して、前記第2コイルの交信範囲内へのRFタグの侵入による第2コイル周辺の磁場の変化を読み取るように構成され、
前記RFタグを移動可能に支持する支持部材を備え、
前記支持部材は、前記RFタグが設置された検出対象である被検出物の第1状態又は第2状態に応じて前記RFタグを前記第2コイルの交信範囲内又は交信範囲外に配置可能に構成されていることを特徴とするRF通信システム。 with the leader;
a first coil provided within a communication range of the reader;
a second coil connected to the first coil;
the reader and the first coil are arranged with a partition with respect to the second coil;
The reader is configured to read, via the first coil, a change in the magnetic field around the second coil due to penetration of the RF tag into the communication range of the second coil,
A support member that movably supports the RF tag,
The support member enables the RF tag to be arranged within or outside the communication range of the second coil according to a first state or a second state of an object to be detected, which is a detection target on which the RF tag is installed. An RF communication system, characterized in that:
該棒状体は、一端が前記被検出物に接するように配置され、かつ他端に前記RFタグが装着され、
前記被検出物が第1位置に存在するとき、前記RFタグは前記第2コイルの交信範囲内に配置され、前記被検出物が第2位置に存在するとき、前記RFタグは前記第2コイルの交信範囲外に配置されるように構成されたことを特徴とする請求項7に記載のRF通信システム。 The support member is composed of a rod-shaped body that is rotatably supported around an axis,
The rod-shaped body is arranged so that one end is in contact with the object to be detected, and the RF tag is attached to the other end,
When the object to be detected exists at the first position, the RF tag is arranged within the communication range of the second coil. 8. The RF communication system of claim 7, wherein the RF communication system is configured to be located outside the communication range of the.
前記リーダが前記RFタグから得た情報を記憶する記憶部を備え、
複数の前記RFタグが前記コンベアの搬送方向において異なる場所に配置され、
前記複数のRFタグの各々は固有の識別番号を保持し、
少なくとも前記複数のRFタグの各々の前記固有の識別番号及び配置場所が前記記憶部に記憶されることを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載のRF通信システム。 The object to be detected, which is the detection target on which the RF tag is installed, is composed of a conveyor,
The reader comprises a storage unit for storing information obtained from the RF tag,
A plurality of the RF tags are arranged at different locations in the conveying direction of the conveyor,
each of the plurality of RF tags holds a unique identification number;
9. The RF communication system according to any one of claims 1 to 8, wherein at least the unique identification number and arrangement location of each of the plurality of RF tags are stored in the storage unit.
前記RFタグは前記被搬送物に装着されていることを特徴とする請求項7又は8に記載のRF通信システム。 An object to be detected, which is a detection target on which the RF tag is installed, is an object to be conveyed by a conveyor,
9. The RF communication system according to claim 7, wherein said RF tag is attached to said transported object.
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