JP7377152B2 - 読取システム、読取方法 - Google Patents
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Description
本発明は、非接触IC(Integrated Circuit)タグとの通信手段を備えてなる読取システム、読取方法に関する。
図1は、この発明の一実施形態による読取システム1の構成を示す概略構成図である。
読取システム1は、容器Cと、通信ユニット10と、複数の基準ICタグ(K1、K2、K3)を含む。
また、このような容器Cは、特定の場所に設置されるものであってもよいし、持ち運び可能であってもよい。
ICタグT1は、例えば、RFID(radio frequency identifier)タグである。
複数のICタグは、物品に取り付けられるICタグと、通信領域を設定する上で基準となる位置に設置されるICタグ(以下、基準ICタグと称する)との2種類に分けることができる。ICタグT1は、それぞれ物品に取り付けられ、各物品を識別するために用いることができる。
このICタグT1は、個別に識別情報が割り当てられており、1つの物品50に1つのICタグT1が取り付けられており、ICタグT1の識別情報に基づいて、物品50を個別に識別できるようになっている。
開口部C11は、収容部C3に対して外部から物品を入れる、あるいは収容部C3から物品を取り出すことが可能となっている。
容器本体C1の全体が遮蔽部材によって構成されていてもよいし、容器本体C1の外周面、内周面、外周面と内周面と間、のうち少なくともいずれか1つの部分に、遮蔽部材が設けられていてもよい。容器本体C1は、収容部C3を取り囲むように形成されており、リーダライタ101から放射された電波が容器本体C1を透過しないようにされている。このため、容器Cの外部にあるICタグとリーダライタ101とが容器本体C1通信経路の一部とした通信が成立しないようになっている。
蓋部C2は、通信ユニット10のリーダライタ101から放射される電波を透過することが可能な材料(樹脂、紙等)で形成される。
容器Cの一部には開口部C11が設けられており、蓋部C2が非遮蔽部材によって形成されているため、容器Cには非遮蔽領域が設定されており、これにより外部のリーダライタが、通信領域を非遮蔽部から収容部C3内に到達するような位置から通信することで、収容部C3に収容されたICタグT1を読み取ることができるようになっている。
通信ユニット10は、リーダライタ101、通信範囲制御部102を含む。
リーダライタ101は、出力に応じて定まる通信領域Rを対象として、電波を放射することで、ICタグと通信を行う。リーダライタ101は、通信可能な領域内にあるICタグと無線によって通信を行う通信部として機能する。リーダライタ101は、物品(例えば物品50)に取り付けられたICタグ(例えば、ICタグT1)と通信を行うことが可能なアンテナを備えている。
リーダライタ101の通信可能な領域は、ICタグと無線通信するための送信アンプのゲインを調整することで、当該通信可能な領域の大きさが決まる。
また、リーダライタ101は、送信アンプのゲインの調整の他に、周囲の環境の変化に起因して、通信可能な領域の広さが変わることがある。例えば、周囲の温度の変化によって、通信アンプの増幅率や、空気中の屈折率などの物性値が変化することがあり、これにより、通信可能な距離や広さが変化する場合がある。
通信範囲制御部102は、リーダライタ101の出力を増加させることで、リーダライタ101の正面側において読取ができる距離を長くすることができ、リーダライタ101の出力を減少させることで、リーダライタ101の正面側において読取ができる距離を短くすることができる。
ここで、リーダライタ101の特性にもよるが、通信範囲制御部102は、リーダライタ101の出力を増加させることで、リーダライタ101の正面側における幅方向の読取可能な幅を広くすることができ、リーダライタ101の出力を減少させることで、リーダライタ101の正面側における幅方向の読取可能な幅を狭くすることもできる。
また、容器Cに断熱材が用いられる場合、収容部C内の温度は、外気温度とは異なる温度に維持されるが、蓋部C2を開いた場合に一時的に外気温に近づく。このような場合、リーダライタ101は、温度の変化の影響を受け、出力の変動が生じ、通信範囲の大きさも変動する。このような場合であっても、通信範囲制御部102が、基準ICタグK1を用いることで、リーダライタ101の出力を制御することができる。
通信範囲制御部102は、例えばCPU(中央処理装置)等の処理装置若しくは専用の電子回路で構成されてよい。
この記憶部は、例えば、不揮発性メモリを用いることができる。
また、基準ICタグK1、基準ICタグK2、基準ICタグK3に割り当てられたそれぞれの識別情報を参照することで、いずれの基準ICタグを読み取ることができたか、あるいはいずれも読み取ることができなかったのかを把握できる。また、基準ICタグK1、基準ICタグK2、基準ICタグK3に割り当てられたそれぞれの識別情報を例えば、記憶部に予め特定しておくことで、いずれの基準ICタグを読み取ることができたか、あるいは、物品に取り付けられたICタグであるかを識別することもできる。
ここでは、基準ICタグK1は、容器Cにおいて、通信ユニット10が取り付けられた面12に対向する面側(蓋部C2)であって、非遮蔽部または非遮蔽部の近傍に取り付けられる。また、基準ICタグK1は、蓋部C2に取り付けられる場合について説明するが、容器本体C1に取り付けられてもよい(後述する)。
また、この基準ICタグT1は、リーダライタ101の対向面側に設けられた場合には、最大距離の位置を示すものとして用いることができる。
通信ユニット10は、基準ICタグK1が読取できないような通信領域に設定されたとしても、基準ICタグK2が読み取ることができていれば、少なくとも、収容部C3内についてICタグを読取可能な状態であったことを検出することができる。なお、基準ICタグK2を利用することで、蓋部C2(非遮蔽部)の厚さは、基準ICタグK1が読取不可であった場合に、当該基準ICタグK1を読み取らなかったとしても基準ICタグK2を読み取ることができるような関係となる厚さに設定することができる。
読取装置150は、容器Cの外周面のうち、開口部C11設けられた面側において、収容部C3に向かって読取用の電波を放射することで、容器C内部のICタグT1を容器Cの外部から読み取ることが可能である。ここでは、開口部C11には、蓋部C2があるが、蓋部C2は非遮蔽部材によって構成されているため、蓋部C2を開くことなく、外部からICタグT1を読み取ることができる。蓋部C2を開くことなく外部からICタグT1を読み取ることができるため、収容部C3の気密性を維持しつつ、外部からICタグT10を読み取ることができる。
例えば、初期状態として想定した環境下において最適な出力レベルが100である場合、通信範囲制御部102は、例えば、リーダライタ101の送信アンプのゲインを出力レベル100に応じた値に変更する。この場合、基準ICタグK1を読み取ることができなかった場合(図1;通信領域R、図3「K1読取」が「×」)、出力を増加する。
ここで、通信範囲制御部102は、出力を増加または減少させる場合における変更の度合いは、予め決められた度合い毎に変更するようにしてもよい。例えば、出力のレベルを5単位で変更するようにしてもよいし、10単位で変更するようにしてもよい。変更の度合いが小さいほど、通信範囲の微調整がし易い。
通信範囲制御部102は、このような調整を繰り返すことで、そのときの環境に応じた最適な出力となるように収束させることができる。
一方、容器Cの外部にあるICタグT10については、出力レベルを100あるいは120に設定したとしても、いずれも読み取りされない(図2「T10読取」がいずれも「×」)。
このように、基準ICタグK1を読み取ることができるか否かに応じて通信範囲を拡大または縮小するようにリーダライタ101を制御するようにしたので、仮に容器Cの近傍にICタグがあっても、そのICタグとは通信せず、収容部C3にあるICタグを対象として通信することが可能となる。
通信ユニット10の通信範囲制御部102は、リーダライタ101によってICタグと通信を行い、ICタグから識別情報の読み出しを行い(ステップS101)、読み出しの結果、基準ICタグK1を読み取ることができたか否かを判定する(ステップS102)。
通信範囲制御部102は、読み出し処理の結果において、基準ICタグK1の識別番号が検出された場合には(ステップS102-YES)、基準ICタグK1を読み取ることができたと判定し、リーダライタ101の出力を減少させる(ステップS103)。そして、通信範囲制御部102は、リーダライタ101による通信を終了するか否かを判定し(ステップS104)、終了しない場合(ステップS104-NO)にはステップS101に移行し、読み取り処理を終了する場合(ステップS104-YES)には、処理を終了する。
処理の終了については、外部から処理終了のコマンドの入力があった場合に終了するようにしてもよい。
図5は、第1の実施形態における変形例における読取システム1aを説明する概略構成図である。この図において、図1と共通する構成については同一の符号を付してその説明を省略、相違する点について説明する。
基準ICタグK1は、第1実施形態において蓋部C2に取り付けられる場合について説明したが、この変形例においては、容器本体C1aに取り付けられる。
ここで、容器Caにおいて、開口部C11aは、第1実施形態と概ね同じであるが、開口する大きさが、第1実施形態に比べて小さい。ここで、容器本体C1aの開口部C11a側の端部においては、面C12に対して平行方向に伸びる部位があり、これにより開口部C11aのサイズが小さくなっている。
蓋部C2aは、開口部C11aに対応する形状とされ、容器本体C1aに取り付け可能である。
また、この変形例に示すように、非遮蔽部(蓋部C2a)は、リーダライタ101に対応する面において全面に設けずに、リーダライタ101に対向する面の一部に設けられていてもよい。
容器Cbにおいて、容器本体C1aは、上述の図5に示す形状と同じであるが、蓋部C2bの形状が異なる。すなわち、蓋部C2bは、開口部C11aを基準として収容部C3側に配置される。
この場合、基準ICタグK1は、蓋部C2bが取り付けられた状態において、蓋部C2bよりも通信ユニット10に近い位置に設けられる。
図6に示す容器Cbにおいては、読取装置150が収容部C3内のICタグを読み取る場合、容器本体C1aから離間した位置から読み取る場合を想定していた。しかしこの変形例においては、開口部C11aに収まるように取り付けた状態で収容部C3内のICタグを読み取るようにしてもよい。この場合、読取装置150は、容器Ccの外部にあるICタグT10を読み取ることがない。
ここでは、読取装置150における容器Ccに対向する面の形状及びサイズと、開口部C11aの形状及びサイズが同じであると非遮蔽部を読取装置150で覆うことができる点において好ましい。
図5に示す容器Caにおいては、読取装置150が収容部C3内のICタグを読み取る場合、容器本体C1aから離間した位置から読み取る場合を想定していた。しかしこの変形例においては、蓋部C2cを覆うようにして蓋部C2cに当接させた状態で収容部C3内のICタグを読み取るようにしてもよい。この場合、読取装置150は、容器Ccの外部にあるICタグT10を読み取ることがない。
ここでは、読取装置150における容器Cdに対向する面の形状及びサイズと、開口部C11aの形状及びサイズが同じであると非遮蔽部を読取装置150で覆うことができる点において好ましい。
上述の実施形態においては、容器Cにおいて通信ユニット10(リーダライタ101)が取り付けられる面と、基準ICタグK1が取り付けられる面が対向する場合について説明したが、隣接する面に設けられるようにしてもよい。
ここでは、通信ユニット10は、容器Ceにおける収容部C3内の一部の面である面C12eに取り付けられる。基準ICタグK1は、面C12eに隣接する面である面C12fに設けられる。
このように、基準ICタグK1が設けられる位置と通信ユニット10(リーダライタ101)が設けられる位置は、通信ユニット10がリーダライタ101の出力を制御することで、開口部C11eを介して容器Ceの外部にあるICタグを読みよりしないように通信領域の大きさを制御することができるのであれば、容器Ceにおいて対向面でなくてもよい。
このように、リーダライタ101が設けられた面に対して、基準ICタグK1が設けられる面が隣接する面に設けられる場合、リーダライタ101によって基準ICタグK1を読み取ることができたか否かに応じて通信範囲制御部102がリーダライタ101の出力を制御することで、通信領域が開口部C12fから外部側に到達しないように制御できればよい。例えば、リーダライタ101の通信領域の形状(通信特性)を予め把握することができれば、容器Ceの各部の形状に応じて、リーダライタ101と基準ICタグK1との位置を決めやすい。
図10、図11は、複数の読取システムが隣接された場合を説明する図である。
この記載のように、容器Cfと容器Cgが隣り合った場合、容器Cfの蓋部C2(非遮蔽部材)により、容器Cfと容器Cgのそれぞれの遮蔽部材の間にスペースが生じる。そのため、容器Cfの蓋部C2(非遮蔽部)側から読取装置150fによって斜め方向から読み取ることで、容器Cfの内部のICタグを読み取ることが可能である。
一方、容器Cgについても、容器Cgの蓋部C2(非遮蔽部)側から読取装置150gの電波を放射することで、容器Cg内のICタグを外部から読み取ることができる。
また、上述した実施形態において、容器の形状が矩形状である場合を一例として説明したが、容器の形状は矩形状ではなく、四角錐台形状、三角柱状、球形状、楕円体状など、用途に応じた形状を適用するようにしてもよい。その場合、基準ICタグの取り付け位置は、容器の形状、非遮蔽部の形状、遮蔽部の形状、リーダライタの通信領域の形状(放射パターン)等の関係に応じて適宜設定すればよい。
なお、基準ICタグK1を蓋部C2ではなく容器本体C1に取り付けた場合には、蓋部C2を開閉したとしても、リーダライタ101に対する基準ICタグC2の相対位置が変わらないため、蓋部C2を開閉したとしても、リーダライタ101の通信領域が変動しない状態を維持することができる。そのため、蓋部C2に基準ICタグK1を設けた場合には、蓋部C2の開閉に応じて、リーダライタ101の通信領域の大きさを変更する制御を一時停止するための機能が不要になる。
Claims (6)
- 物品を収容可能な収容部を有する容器と、
前記容器に設けられ、前記物品に取り付けられたICタグと通信を行う通信部と、
当該収容部を取り囲む領域の一部に設けられ前記ICタグと前記通信部との無線通信を遮蔽する遮蔽部と、
前記容器に設けられる基準ICタグと、
前記基準ICタグを読み取ることができたか否かに応じて、前記通信部の通信領域の広さを変更する通信範囲制御部と、
を有する読取システム。 - 前記収容部の収容されるICタグと前記容器の外部の読取装置とが無線通信を行う電波を透過可能な非遮蔽部と、
を有する請求項1に記載の読取システム。 - 前記基準ICタグは、前記通信部に対して相対位置が変わらない位置に取り付けられる
請求項1または請求項2に記載の読取システム。 - 前記基準ICタグは、非遮蔽部の近傍に設けられる
請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載の読取システム。 - 前記通信範囲制御部は、基準ICタグを読むことができる場合に前記通信部の出力を減少させ、前記基準ICタグを読むことができない場合に、前記出力を増加することで、前記通信領域の広さを変更する
請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載の読取システム。 - 物品を収容可能な収容部を有する容器と、
前記容器に設けられ、前記物品に取り付けられたICタグと通信を行う通信部と、
当該収容部を取り囲む領域の一部に設けられ前記ICタグと前記通信部との無線通信を遮蔽する遮蔽部と、
前記容器に設けられる基準ICタグと、
通信ユニットと、を有する読取システムにおける読取方法であって、
前記通信ユニットが、前記基準ICタグを読み取ることができたか否かに応じて、前記通信部の通信領域の広さを変更する
読取方法。
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