JP2001156525A - リーダライタ用アンテナ、物品管理システム - Google Patents
リーダライタ用アンテナ、物品管理システムInfo
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Abstract
置との間で送受信が行えるリーダライタ用アンテナを得
る。 【解決手段】 第1のループアンテナを有するICカー
ドタグ5が取り付けられた物品4を収納する収納部1に
設けられ、前記ICカードタグ5とリーダライタ装置7
との間で無線信号を送受する第2のループアンテナから
構成されるリーダライタ用アンテナ6において、前記第
2のループアンテナをコイル状に形成し、該第2のルー
プアンテナで形成されるコイル状の空間内に前記第1の
ループアンテナが含まれるように前記第2のループアン
テナを前記収納部1に設けるようにした。
Description
システムを用いた物品管理システムに適用され、リーダ
ライタ装置に接続されて、ICカードタグとの間で無線
信号を送受するリーダライタ用アンテナに関し、特にI
Cカードタグ側のアンテナとの間で電磁誘導作用を効率
的に生じさせるよう配置されるリーダライタ用アンテ
ナ、及びそれを備えた物品管理システムに関するもので
ある。
ステムは、一般に非接触ICカードシステムと呼ばれて
おり、例えば約13.56MHzの周波数帯による交通
カードシステム、物流システム、物品の管理システム等
に実用化されているものがある。これは、ICチップに
アンテナを備えたICカードタグとこのタグとの通信を
行うリーダライタ装置であって、リーダライタ装置には
アンテナ(リーダライタ用アンテナ)が備えられ、この
アンテナにより電力と質問データを常時または間欠に送
信し、この電力と質問データを受信できる範囲内にある
タグよりの応答データを得るものである。
タグは、ロッカーや保管棚等の収納部に収納される物品
の適所に取り付けられ、この収納部の適所にリーダライ
タ用アンテナが設けられる。このリーダライタ用アンテ
ナとICカードタグ側のアンテナとは、電磁誘導作用を
用いて互いに信号を送受するため、それらの指向性が重
要である。
の収納部に収納される衣服や書類等に取り付け、物品管
理システムとして用いる場合においては、リーダライタ
用アンテナを収納部の適所に設けることが必要となる
が、この場合、図13(a)〜(c)で示すような構成
が考えられる。
などの収納部1の背面に沿って導線を配設することによ
りリーダライタ用アンテナ6−1を構成する場合であ
り、同図(b)は上面(天井面)枠に沿って導線を配設
することによりリーダライタ用アンテナ6−2を構成す
る場合であり、同図(c)は側面枠に沿って導線を配設
することによりリーダライタ用アンテナ6−3を構成す
る場合である。
に示すように、係止部4bを有し、収納部1内のレール
3に吊り下げられる衣服4を覆う例えばビニール袋表面
4aの適所に取り付けられることとなる。
に、従来より考えられているリーダライタ用アンテナの
配置構成は、そのループアンテナのループ面が収納部内
で一方向を向くように、且つ収納部の一側壁に付設され
るため、図示のようにICカードタグが付された物品を
管理するに際して、図1(b)や(c)のようにリーダ
ライタ用アンテナを配設した場合のように、ICカード
タグ側のアンテナのループ面がリーダライタ用アンテナ
のループ面と一致しないような場合には、リーダライタ
のアンテナから発生する磁束がICカード側アンテナと
有効に鎖交しないため、通信できなかったり感度が低下
したりして物品管理が出来なくなるという問題点があっ
た。
めになされたものであり、感度が低くならず、あるいは
ICカードタグとリーダライタ用アンテナの距離が物品
の収納位置により偏らず、従って、それらの距離が物品
の収納位置により大きくなることがなく、もって、信頼
性高くICカードタグとリーダライタ装置との間で送受
信が行えるリーダライタ用アンテナ、物品管理システム
を提供することを目的とする。
ため、本発明に係るリーダライタ用アンテナは、第1の
ループアンテナを有するICカードタグが取り付けられ
た物品を収納する収納部に設けられ、前記ICカードタ
グとリーダライタ装置との間で無線信号を送受する第2
のループアンテナから構成されるリーダライタ用アンテ
ナにおいて、前記第2のループアンテナをコイル状に形
成し、該第2のループアンテナで形成されるコイル状の
空間内に前記第1のループアンテナが含まれるように前
記第2のループアンテナを前記収納部に設けるようにし
たことを特徴とするものである。
向きを考慮すれば、そのアンテナとリーダライタ用アン
テナの指向性を良好なものとすることができ、従って、
送受信感度が高いリーダライタ用アンテナを得ることが
できる。
ナは、第1のループアンテナを有するICカードタグが
取り付けられた物品を収納する収納部に設けられ、前記
ICカードタグとの間で無線信号を送受する第2のルー
プアンテナから構成されるリーダライタ用アンテナにお
いて、前記第2のループアンテナのループ面が前記第1
のループアンテナのループ面と略同一方向を向き、且つ
そのループ面が前記収納部の中央部を縦断するように前
記第2のループアンテナを設けるようにしたことを特徴
とするものである。
とリーダライタ用アンテナの距離が物品の収納位置によ
り偏らず、従って、それらの距離が物品の収納位置によ
り極端に大きくなることがなく、送受信を信頼性高く行
うことができる。
プアンテナのループ面と平行に共振用アンテナを前記収
納部の所定部に設けることにより、共振作用により感度
を高めることができる。
ナは、第1のループアンテナを有するICカードタグが
取り付けられた物品を収納する収納部に設けられ、前記
ICカードタグとの間で無線信号を送受する第2のルー
プアンテナから構成されるリーダライタ用アンテナにお
いて、前記第2のループアンテナのループ面が前記収納
部において、2軸(x、y)方向に向くように設けられ
ていることを特徴とするものであり、このような構成に
よれば、ICカードタグのアンテナのループ面が所定の
方向からz軸に対して回転しても感度が落ちることがな
く、ICカードタグの指向性を改善することができると
ともに、向きによっては感度を大きく改善することがで
きる。
ナは、第1のループアンテナを有するICカードタグが
取り付けられた物品を収納する収納部に設けられ、前記
ICカードタグとの間で無線信号を送受する第2のルー
プアンテナから構成されるリーダライタ用アンテナにお
いて、前記第2のループアンテナのループ面が前記収納
部において、3軸(x、y、z)方向に向くように設け
られていることを特徴とするものであり、このような構
成によれば、ICカードタグのアンテナのループ面が所
定の方向からどのように回転してずれても感度が落ちる
ことがなく、ICカードタグの指向性を改善することが
できるとともに、向きによっては感度を大きく改善する
ことができる。
状の直方体形状をなし、前記第2のループアンテナのル
ープ面はそれぞれ前記収納部の奥行き方向、横幅方向、
高さ方向のいずれか2方向を2軸方向、全ての方向を3
軸方向として、収納部の背面または側面または底面また
は上面のいずれかの枠に略沿って配置されることを特徴
とするものであり、このような構成によれば、収納部内
でICカードタグのアンテナのループ面が所定の方向か
らずれても感度が落ちることを防止できる。また、収納
部の背面等にループアンテナが配置されるために、背面
の板枠に予め配線を施したループアンテナまたは底面の
板枠に予め配線を施したループアンテナとすることがで
き、背面や底面板の取付けや取り外しが容易に行うこと
ができ、更に外観より配線が見えにくく美観を損ねるこ
とがない。
に向くように設けられている第2のループアンテナは、
それぞれの方向について切り替えられて送受信用として
使用されることを特徴とするものであり、このような構
成によれば、複数の軸方向それぞれの受信強度を区別す
ることができる。
グが取り付けられた物品は、前記収納部内で吊り下げら
れて、所定の方向に複数並べられていることを特徴とす
るものであり、本発明は、例えば、クリーニング衣服の
ようにレール等に吊り下げて保管、収納される物品の管
理に適用できる。
収納部に収納される物品に付されるICカードタグと、
前記ICカードタグと送受信を行うための請求項1乃至
請求項8のいずれかに記載のリーダライタ用アンテナ
と、前記リーダライタ用アンテナに接続されたリーダラ
イタ装置と、前記リーダライタ装置と接続され、前記収
納部における前記物品の収納状態を管理する情報管理装
置とを備えて構成されるものである。
くならず、あるいはICカードタグとリーダライタ用ア
ンテナの距離が物品の収納位置により偏らず、従って、
それらの距離が物品の収納位置により大きくなることが
なく、もって、信頼性高くICカードタグとリーダライ
タ装置との間で送受信が行える。
参照して説明する。実施の形態は物品の管理システムと
して、衣服の管理システムに例をとり、カバーを掛けた
衣服を収納して保管するロッカー等の収納部にリーダラ
イタ用アンテナを配置する場合について説明する。な
お、物品として衣服の他、収納部に様々な態様でICカ
ードタグを取り付けて管理し得るものであれば何でも適
用できることは言うまでもない。
るリーダライタ用アンテナの取付構造を示す斜視図であ
る。図1において、1はロッカー等の収納部、2は扉、
3は収納部1の上面に沿って奥行き方向に付設されたレ
ール、4はレールに吊される衣服であり、この衣服4は
カバー4aが設けられて係止具4bによりレール3に複
数吊される。カバー4aの表面にはICカードタグ5が
レール3の長さ方向にその前面を向けて取り付けられて
いる。このICカードタグ5は無線による質問データの
受信及び応答データの送信を行うものである。
な側壁面1a、1b、上面1c、底面1dに沿ってコイ
ル状にループアンテナが周回されてリーダライタ用アン
テナ6(第2のループアンテナ)が構成され、その両端
部がリーダライタ装置7に接続(正確にはリーダライタ
装置の整合回路に接続)されている。なお、このリーダ
ライタ装置7は、複数の収納部を一括して管理する場合
には、リーダライタ用アンテナの切替器(図2、図12
参照)を介して各アンテナに接続される。
と各々の構成を示すブロック図であり送受信が行われる
説明図である。リーダライタ装置7は主に送信系ブロッ
ク71と受信系ブロック72と制御部73とインタフェ
ース74とより構成される。送信系ブロック71は1
3.56MHz等の搬送波を発振する発振器711と変
調器712と送信増幅部713により質問データを送信
する。受信系ブロック72はICカードタグ5からの信
号を受信増幅部721により増幅して復調部722によ
り復調し応答データを受信復調する。
つのアンテナで為すことができる。制御部73は変調デ
ータ及び復調データを必要により各々暗号化及び復号化
を行い、各々のデータは制御部73よりインタフェース
74を介してパソコン等の管理コンピュータ(管理P
C)8との間で送受される。ここで、送受信部を分離
し、アンテナ切替器を組込むことにより複数のアンテナ
との送受信を行うようにしても良い。
ダライタ装置7の構成を示すブロック図である。管理P
C8に対して、収納部1に設置されたリーダライタ装置
7が接続され、このリーダライタ装置7に必要に応じて
設けられるアンテナ切替器9が接続されている。例えば
収納部1が複数の場合、この切替器9は各収納部に設け
られたループアンテナを順次切り替えて接続する。
7はインターフェース74、制御部73、データ変調部
71´、データ復調部72´から構成されている。制御
部73はインターフェース74を介して管理PC8に接
続されており、また、データ変調部71´及びデータ復
調部72´はアンテナ切替器9に接続されて更に制御部
73はアンテナを切替える信号をアンテナ切替器9に送
出する。アンテナ切替器9は一つのリーダライタ装置7
が一つの収納部または複数の収納部に設けられる複数の
ICカードタグ用アンテナを受け持つ場合にこれらアン
テナを切り替えてデータ変調部71´やデータ復調部7
2´に接続するものである。
(顧客)情報の読み取り要求が行われる。これは、管理
PC8からのデータに基づき、インタフェース74、制
御部73を介してデータ変調部71´から衣服ID読み
取りのためのコマンドによって変調された信号、即ち質
問データがアンテナ切替器9を介してループアンテナ
(リーダライタ用アンテナ)へ送信され、ループアンテ
ナによりICカードタグ5からの応答データを受信する
とデータ復調部72´により受け取り制御部73、イン
タフェース74を介して管理PC8へ送信する。
リーダライタ装置7とICカードタグ5との通信を質問
データとそれに対する応答データを送受信することでデ
ータのやり取りができるものであり、ICカードタグ用
アンテナ(タグアンテナ)を構成するループアンテナ5
1(第1のループアンテナ)、アンテナ51に接続され
た電源部52及び変復調部57、これらに接続された制
御部53、制御部53及び電源部52に接続されたメモ
リ56を有する。
図であり、このICカードタグは衣服等の物品に添付さ
れ、リーダライタ用アンテナ6から送信された信号をコ
イル及びコンデンサから成るループアンテナ51により
受信し、受信した信号によって電源生成部52から制御
部53、メモリ56に電力供給される。従って、ICカ
ードタグ5は電池を持たずに動作が可能である。
よって復調された読み取りコマンドにもとづいてメモリ
56の衣服IDを読み出し、データ変調部55により変
調された信号をループアンテナ51から送出する。ま
た、ループアンテナ51を除いてはICチップに含まれ
ており、カード状の無線タグとして小型で薄型のICカ
ードタグを実現している。
カードタグを構造的に示したものであり、磁界の方向は
図示したようなカバー表面垂直方向となる。ここで、I
Cカードタグの構成について説明すると、ICチップ5
0に導電線58が接続されてこの導電線58がループ形
状となっておりループアンテナ51の役割を為してタグ
アンテナとなる。そして後述するリーダライタに接続さ
れたアンテナより生じる磁界がこのタグアンテナに電磁
誘導されてICカードタグが起動しリーダライタとの通
信を可能とするものである。このICカードタグは約
0.5ミリメートル以下程度の筐体に挟んで固定されて
いるものである。
イタ装置7への接続部の構成を示した回路図であり、ル
ープアンテナには共振用のコンデンサCが接続され、こ
のコンデンサCとトランスTにより整合回路76が構成
されている。整合回路76の端部にはリーダライタ装置
へのコネクタ77が接続されている。
リーダライタ用アンテナをコイル状に形成すると共に、
そのループ面がICカードタグのループアンテナのルー
プ面に対してほぼ同一方向を向き、さらに、ICカード
タグのループアンテナがコイル状の空間内に含まれるよ
うに設けられているため、収納物の収納場所やICカー
ドタグの貼付位置に拘わらず、そのアンテナとリーダラ
イタ用アンテナの指向性を良好なものとすることがで
き、従って、送受信感度が高いリーダライタ用アンテナ
を得ることができる。
タ用アンテナを一つの収納部に一つ設けた場合について
説明したが、収納部の形状、大きさに伴って複数設ける
ようにしても良いことは言うまでもない。また、リーダ
ライタ用アンテナの収納部に対する巻回方法について
も、収納部の奥行き長さ、すなわち収納部に収納される
衣服の数と一つのリーダライタ装置で管理するICカー
ドタグ(物品数)により、適宜その周回(巻回)密度、
周回数を調節することができる。
ードタグがリーダライタ用アンテナ内に位置するように
リーダライタ用アンテナを設けたが、図7に示すよう
に、リーダライタ用アンテナ6Aを収納部1の奥行き方
向の略中央部に位置するように設けると共に、リーダラ
イタ用アンテナのループ面がICカードタグのアンテナ
のループ面と略同一となるように設けるようにすれば、
収納部1の一側壁の面内に設ける場合に比べて物品とリ
ーダライタ用アンテナの最大距離をおよそ半分とするこ
とができるので、多少ICカードタグのアンテナのルー
プ面とリーダライタ用アンテナの方向がずれ、感度が落
ちるような場合でも、全ての物品を漏らすことなく管理
することができる。
態2で示したリーダライタ用アンテナの両側に、図8に
示すように、ループ面が略平行となるようにコンデンサ
11を有する共振用のループ状導電線10,10を設け
るようにしたものである。このループ状導電線10,1
0はICカードタグとは物理的接続はないが、リーダラ
イタ装置7に接続されたアンテナより生じる磁界はIC
カードタグのタグアンテナまたはループ状導電線または
これら両方に誘導されることとなる。そして、ループ状
導電線に誘導した磁界はさらにタグアンテナにも誘導さ
れるため、タグアンテナは磁界による感度を高めること
ができる。
線10のインダクタンスとでリーダライタ装置の送信周
波数またはその近傍に共振を取ることによりループ状導
電線による効率をより高めることができる。また、ルー
プ状導電線の周回数は、ループを形成するには少なくと
も1周は必要となるが、ICカードタグまたは物品の大
きさなどにより適宜決定することができる。
配置構造を示す図である。実施の形態1〜3は収納部1
においてリーダライタ用アンテナをそのループ面を奥行
き方向にほぼ一致させて設ける場合について説明した。
実施の形態4は、リーダライタ用アンテナ6Bをボック
ス形状をした収納部1に対して、底面1cと一側面1b
に八の字ループ状に設けるようにしたものである。この
ような構成によれば、一側面に設けられたループ面方向
と底面に設けられたループ面方向、すなわち一水平方向
と垂直方向の二方向(2軸方向)成分を有する磁界を検
出でき、収納部に収納される物品に付されたICカード
用タグの方向規制が緩和される。
形状をした収納部の互いに直交関係をなす三面それぞれ
にループアンテナを形成するようリーダライタ用アンテ
ナ6Cを設けるようにしたものである。すなわち、図1
0に示されるように、互いに直交する二つの側面1a,
1bと底面1cにループ面を形成するように設けたもの
であり、三方向(3軸方向)成分の磁界を検出すること
ができ、収納部1に収納される物品に付されたICカー
ド用タグの方向規制がより緩和される。
状の収納部1を周回するようにコイル状にループ6aを
構成すると共に、そのループ面と直交する方向の2側面
に直交ループ6bを設けてそれぞれリーダライタ用アン
テナ6D,6Eを構成し、これらループをそれぞれ、ア
ンテナ切替器9を介してリーダライタ装置7に接続する
ようにしたものである。このような構成によれば、収納
部内のICカードタグがいずれの方向に向いていても、
互いに有効に磁束が鎖交することとなり、通信の信頼性
を高めることができる。
詳細構成を示す。このアンテナ切替器は各アンテナ(互
いにループ面が直交する二つのリーダライタ用アンテ
ナ:図11の場合は2つ)に接続された端子91と、該
端子91を選択して接続するスイッチ92と、該スイッ
チの切替えタイミングを制御する制御部93から構成さ
れ、制御部93はリーダライタ装置7と接続されてい
る。
により各々の動作を実現できる。アンテナと通信を行う
データはリーダライタ装置との接続により行われる。ま
た、図示しないが例えばダイオードスイッチを使用した
電気的な切替器の構成とするなど一般的な切替えスイッ
チとしても良い。尚、アンテナ切替器の制御部はリーダ
ライタ装置本体に内蔵されていても良く、更にアンテナ
切替器をリーダライタ装置に組込んだものとしても良
い。
が低くならず、あるいはICカードタグとリーダライタ
用アンテナの距離が物品の収納位置により偏らず、従っ
て、それらの距離が物品の収納位置により大きくなるこ
とがなく、もって、信頼性高くICカードタグとリーダ
ライタ装置との間で送受信が行えるリーダライタ用アン
テナ、物品管理システムを提供することができる。
取付構造を示す斜視図である。
成を示すブロック図であり送受信が行われる説明図であ
る。
置7の構成を示すブロック図である。
造的に示した図である。
への接続部の構成を示した回路図である。
取付構造を示す図である。
取付構造を示す図である。
取付構造を示す図である。
の取付構造を示す図である。
の取付構造を示す図である。
る。
示す図である。
アンテナ 7 リーダライタ装置 51 ループアンテナ
Claims (9)
- 【請求項1】 第1のループアンテナを有するICカー
ドタグが取り付けられた物品を収納する収納部に設けら
れ、前記ICカードタグとリーダライタ装置との間で無
線信号を送受する第2のループアンテナから構成される
リーダライタ用アンテナにおいて、 前記第2のループアンテナをコイル状に形成し、該第2
のループアンテナで形成されるコイル状の空間内に前記
第1のループアンテナが含まれるように前記第2のルー
プアンテナを前記収納部に設けるようにしたことを特徴
とするリーダライタ用アンテナ。 - 【請求項2】 第1のループアンテナを有するICカー
ドタグが取り付けられた物品を収納する収納部に設けら
れ、前記ICカードタグとの間で無線信号を送受する第
2のループアンテナから構成されるリーダライタ用アン
テナにおいて、 前記第2のループアンテナのループ面が前記第1のルー
プアンテナのループ面と略同一方向を向き、且つそのル
ープ面が前記収納部の中央部を縦断するように前記第2
のループアンテナを設けるようにしたことを特徴とする
リーダライタ用アンテナ。 - 【請求項3】 前記第2のループアンテナのループ面と
平行に共振用アンテナが前記収納部の所定部に設けられ
ていることを特徴とする請求項2に記載のリーダライタ
用アンテナ。 - 【請求項4】 第1のループアンテナを有するICカー
ドタグが取り付けられた物品を収納する収納部に設けら
れ、前記ICカードタグとの間で無線信号を送受する第
2のループアンテナから構成されるリーダライタ用アン
テナにおいて、 前記第2のループアンテナのループ面が前記収納部にお
いて、2軸(x、y)方向に向くように設けられている
ことを特徴とするリーダライタ用アンテナ。 - 【請求項5】 第1のループアンテナを有するICカー
ドタグが取り付けられた物品を収納する収納部に設けら
れ、前記ICカードタグとの間で無線信号を送受する第
2のループアンテナから構成されるリーダライタ用アン
テナにおいて、 前記第2のループアンテナのループ面が前記収納部にお
いて、3軸(x、y、z)方向に向くように設けられて
いることを特徴とするリーダライタ用アンテナ。 - 【請求項6】 前記収納部は、箱状の直方体形状をな
し、前記第2のループアンテナのループ面はそれぞれ前
記収納部の奥行き方向、横幅方向、高さ方向のいずれか
2方向を2軸方向、全ての方向を3軸方向として、収納
部の背面または側面または底面または上面のいずれかの
枠に略沿って配置されることを特徴とする請求項4又は
請求項5に記載のリーダライタ用アンテナ。 - 【請求項7】 前記複数の軸方向に向くように設けられ
ている第2のループアンテナは、それぞれの方向につい
て切り替えられて送受信用として使用されることを特徴
とする請求項3乃至請求項6のいずれかに記載のリーダ
ライタ用アンテナ。 - 【請求項8】 前記ICカードタグが取り付けられた物
品は、前記収納部内で吊り下げられて、所定の方向に複
数並べられていることを特徴とする請求項1乃至請求項
7のいずれかに記載のリーダライタ用アンテナ。 - 【請求項9】 収納部に収納される物品に付されるIC
カードタグと、 前記ICカードタグと送受信を行うための請求項1乃至
請求項8のいずれかに記載のリーダライタ用アンテナ
と、 前記リーダライタ用アンテナに接続されたリーダライタ
装置と、 前記リーダライタ装置と接続され、前記収納部における
前記物品の収納状態を管理する情報管理装置とを備えて
構成される物品管理システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33711199A JP2001156525A (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | リーダライタ用アンテナ、物品管理システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33711199A JP2001156525A (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | リーダライタ用アンテナ、物品管理システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001156525A true JP2001156525A (ja) | 2001-06-08 |
Family
ID=18305550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33711199A Pending JP2001156525A (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | リーダライタ用アンテナ、物品管理システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001156525A (ja) |
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