JP4473084B2

JP4473084B2 - 無線タグ読取装置

Info

Publication number: JP4473084B2
Application number: JP2004279976A
Authority: JP
Inventors: 和夫宮内
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2004-09-27
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2024-09-27
Also published as: JP2006089266A

Description

本発明は、収納箱に収納した物品に貼り付けられた無線タグから識別情報を読取る無線タグ読取装置に関する。

電波に反応して自らの識別番号を発せるＲＦタグが付加された管理対象物品を非接触で管理する際に、ＲＦタグの識別情報を読み取るための電波を放射し、かつ、ＲＦタグからの発せられた識別情報を含む電波を補足するためのアンテナについて、管理対象物品とほぼ同じ面積を有するように構成し、読み取りユニットに複数のアンテナを設けた非接触物品管理システムが知られている。この非接触物品管理システムは、複数のアンテナを切り替える機能を備えることにより、読み取りユニットが複数のアンテナを切り替えつつ、管理対象物品に付加されたＲＦタグの識別情報を読み取るための電波を発生し、かつ、該電波に反応したＲＦタグからの識別情報を読み取り、各アンテナの位置において非接触で管理対象物品の在庫を管理する。この結果、出力の強い電波を用いる必要がなく、また、検知管理すべき管理対象物品の在庫位置を狭いスペース範囲で迅速かつ正確に把握でき、さらに、別個にアンテナ切り替え器を備える必要のないものとなっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３５６２２７号公報

特許文献１に記載されたものでは、アンテナと管理対象物とが一対一で対応した在庫管理を行う場合には良いが、読み取りユニット上の全ての管理対象物のＲＦタグから識別情報を位置と関係せずに読取る場合には適していない。

例えば、無線タグが貼り付けられた郵便物を収納箱に収納し、郵便物を引き受けた引受局から中継局、郵便物を配達する配達局まで配送する際に、郵便物に貼り付けられた無線タグ（ＲＦタグ等）の識別情報を利用して、１つの収納箱に対して、複数のアンテナを切り替えながら収納箱内の無線タグの識別情報を読取って収納箱内の郵便物の管理を行う場合である。このような場合、アンテナ間での無線タグの識別情報の読取り精度を向上させるためにアンテナから放射される電波の強さは、隣接するアンテナから放射される電波の範囲が重複する程度に設定される。これにより、１つのアンテナから放射される電波が収納箱内の多くの無線タグに放射されることになり、読取り速度の向上に資することになる。

しかしながら、収納箱内から本来入っていないはずの無線タグの識別情報が読取られた場合には、その無線タグが貼り付けられた郵便物を収納箱内の大量の郵便物の中から確認する必要がある。このため、その無線タグの位置を正確に検出し、その郵便物の位置を把握する必要があるが、電波が上述したように強めに設定されているため、無線タグから識別情報を読取ったアンテナがその無線タグが貼り付けられた郵便物に最も近いアンテナであるとは限らず、その郵便物の位置がわからないため収納箱内の全ての郵便物を確認する必要が生じ、煩雑な作業となるとともに大変な時間がかかってしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、収納箱に収納された物品に貼り付けられた無線タグからアンテナを切り替えながら識別情報の読取りを高速に行うことができるとともに、必要がある場合には、所定の無線タグが貼り付けられた物品の収納箱内の位置を正確に調べることができる無線タグ読取装置を提供することにある。

本発明は、収納箱載置台に置かれた収納箱に収納した物品に貼り付けられた無線タグから識別情報を読取る複数の無線タグ用アンテナを収納箱載置台内に配設し、複数の無線タグ用アンテナを切り替えながら、隣接する無線タグ用アンテナから放射される電波の放射範囲が重複する強さの電波を放射して無線タグから識別情報を読取る無線タグ読取装置において、複数の無線タグ用アンテナからそれぞれ放射される電波を遮蔽しない第１の位置と、前記隣接する無線タグ用アンテナの間から、その隣接する無線タグ用アンテナから放射される電波を遮蔽し得る高さまで突出した第２の位置とに移動可能な電波シールドを設け、収納箱内の無線タグから所定の識別情報を有する無線タグの位置を特定するとき、電波シールドを第１の位置から第２の位置へ移動させ、無線タグ用アンテナを切り替えながら電波を放射して収納箱内の無線タグから識別情報を読取り、所定の識別情報を読取ると、その所定の識別情報を読取った無線タグ用アンテナの位置に応じて所定の識別情報を有する無線タグが貼り付けられた物品の収納箱内の位置を報知するものである。

本発明によると、収納箱に収納された物品に貼り付けられた無線タグからアンテナを切り替えながら識別情報の読取りを高速に行うことができるとともに、必要がある場合には、所定の無線タグが貼り付けられた物品の収納箱内の位置を正確に調べることができる無線タグ読取装置を提供できる。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態は、郵便を引き受けた引受局において無線タグが貼り付けられた郵便物が収納箱に収納された後、中継局を中継して配達を行う配達局に配送される過程のうち、中継局において配送された収納箱内の郵便物の確認を行う場合に本発明を適用した場合で説明する。

図１は、無線タグ読取装置１００を概略的に示す図である。この無線タグ読取装置１００は、収納箱載置台１内に配設された無線タグリーダ２とホストコンピュータ３とから構成される。収納箱載置台１には、略直方体形状をした収納箱４をガイドするために上側から見たときにＬ字形状をしたガイド１ａが設けられており、このガイド１ａに沿って収納箱４は載置される。この収納箱４の外周側面には収納箱４内に収納された郵便物５に関する情報を記憶した票札タグ６が設けられている。なお収納箱４は、票札タグ６を設けた箇所がガイド１ａのＬ字形状の挟角部分に位置するように収納箱載置台１に載置される。収納箱４内には、収納した郵便物５に関する情報を記憶した郵便タグ７が設けられた物品としての郵便物５が、収納箱４長手方向に２列に配列されており、例えば、１列１００通（各列は仕切り板により２０通ごとに区分けされている）で合計２００通が収納されている。なお、票札タグ６及び郵便タグ７は例えば、ＲＦＩＤタグ等の無線タグである。

図２は、収納箱載置台１内に配設された無線タグリーダ２の無線タグ用アンテナＡ１〜Ａ１０の配置を示す概略図である。収納箱載置台１内には、無線タグ用アンテナＡ１〜Ａ５、Ａ６〜Ａ１０がそれぞれ列を形成している１０枚の無線タグ用アンテナが、収納箱載置台１内の所定位置に固定された支持部材８上に配設されている。この各無線タグ用アンテナＡ１〜Ａ１０から放射される電波の範囲は、隣接する無線タグ用アンテナから放射される電波の放射範囲が重複するようになっている。このように配設された無線タグ用アンテナＡ１〜Ａ１０がこの順で切り替えられて収納箱４内に設けられた票札タグ６及び収納箱４内の郵便タグ７から情報を読取ることができるようになっている。無線タグ用アンテナＡ１〜Ａ１０の大きさは、例えば、１０ｃｍ×１０ｃｍである。

また、支持部材８の各無線タグ用アンテナ間には、所定幅の開口Ｍ１〜Ｍ９が設けられている。無線タグ用アンテナＡ１〜Ａ５、無線タグ用アンテナＡ６〜Ａ１０のそれぞれの間に開口Ｍ１〜Ｍ４、Ｍ５〜Ｍ８が設けられている。これらの開口Ｍ１〜Ｍ８は、収納箱４が収納箱載置台１に載置されたときに、収納箱４内の仕切り板と略対応する位置となるように配置されている。また、無線タグ用アンテナＡ１〜Ａ５、無線タグ用アンテナＡ６〜Ａ１０の各列との間に開口Ｍ９が設けられている。これらの開口Ｍ１〜Ｍ９からは、例えば、鉄材からなり電波を遮蔽するための電波シールド９が図３に示すように、突出可能となっている。この電波シールド９は、隣接する無線タグ用アンテナから放射される電波を遮蔽するのに十分な高さまで突出するようになっている。すなわち、支持部材８の下側には鉛直方向に移動可能な電波シールド９が配設されており、この電波シールド９は、後述する電波シールド移動部１７の制御により、図２及び図３に示すように、各無線タグ用アンテナＡ１〜Ａ１０から放射される電波を遮蔽しない第１の位置（図２で示す位置）と、各無線タグ用アンテナＡ１〜Ａ１０から放射される電波が前記収納箱４内の無線タグに対して重複しないように電波を遮蔽する第２の位置（図３で示す位置）とに移動可能に構成されている。なお、電波シールド９は、待機状態では、第１の位置に位置している。

次に、図４を参照して無線タグリーダ２の要部構成について説明する。無線タグリーダ２は上位端末、つまりホストコンピュータ３とのインタフェース（Ｉ／Ｆ）１１、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成される制御部１２、票札タグ６、郵便タグ７への送信データを変調する変調部１３、変調電波を増幅して無線タグ用アンテナＡ１〜Ａ１０から放射させる送信アンプ１４、無線タグ用アンテナＡ１〜Ａ１０で受信した電波を増幅する受信アンプ１５及び増幅された受信電波を復調する復調部１６、電波シールド９を移動させる電波シールド移動部１７等から構成される。無線タグ用アンテナＡ１〜Ａ１０はそれぞれ切換えスイッチＳ１〜Ｓ１０を介して送信アンプ１４及び受信アンプ１５に接続されている。この切換えスイッチＳ１〜Ｓ１０は制御部１２からの切換え信号に応じて切り換えられる。

また、電波シールド移動部１７は、例えば、電波シールド９とリンクしたソレノイドを駆動させるものである。電波シールド移動部１７は、制御部１２から指示に基づいてソレノイドを動作させ、電波シールド９を上述した第１の位置と、第２の位置とに移動させることができる（移動手段）。

次に、図５を参照して票札タグ６及び郵便タグ７に共通する内部構成について説明する。票札タグ６及び郵便タグ７は、送受信可能なタグアンテナ１８とＬＳＩチップ１９とを基板に一体成形した独立の部品である。タグアンテナ１８は、矩形状に成形されたループコイル等からなる。ＬＳＩチップ１９は、タグアンテナ１８で受信した変調電波の整流と安定化を行うことによりＬＳＩチップ１９の各部に電源を供給する電源生成部２０、上記変調電波を復調して制御部２１へ送信する復調部２２、制御部２１から送信されたデータを変調してタグアンテナ１８に送信する変調部２３、復調部２２で復調されたデータのメモリ２４への書き込みや、メモリ２４から送信データを読み出して変調部２３へ送出する制御部２１及びメモリ２４等で構成されている。メモリ２４には、当該票札タグ６及び郵便タグ７の製造段階で製造業者により割当て設定された固有無線ＩＤ（ＲＦＩＤ）を記憶する固有無線ＩＤエリアと、ユーザが任意の情報を書き込むことができるユーザエリアとが形成されている。

なお、票札タグ６及び郵便タグ７の制御部２１は、それぞれメモリ２４に記憶された情報をタグアンテナ１８から出力するためのコマンドが異なっている。また、郵便タグ７のメモリ２４のユーザエリアには、郵便物５を管理するために設けられた識別情報である管理番号を示す情報が記憶される。なお、この管理番号は、郵便物５に貼り付けられた用紙にも表記されている。票札タグ６のメモリ２４のユーザエリアには、収納箱４内に収納された郵便物５の通数、収納している全ての郵便物５の管理番号を示す情報が記憶される。

次に、図６を参照してホストコンピュータ３の要部構成について説明する。ホストコンピュータ３はＣＰＵ２５を中心に構成されている。ＣＰＵ２５のシステムバス２６には、ＲＯＭ２７、ＲＡＭ２８、入力部２９、表示部３０、インタフェース（Ｉ／Ｆ）３１が接続される。このインタフェース３１は前述した無線タグリーダ２のインタフェース１１に接続される。

次に、上記のように構成された本発明の一実施の形態の動作について説明する。引受け局から郵便物５を収納した収納箱４が配送されると、中継局において、以下で説明する確認作業が行われる。

先ず、中継局の郵便局員は収納箱４を収納箱載置台１に載置する。この際、票札タグ６がガイド１ａの所定位置（Ｌ字形状の角、すなわち、無線タグ用アンテナＡ１に対応する位置）に位置するように載置する。

そして、ホストコンピュータ３の入力部２９を操作して、収納箱４に貼り付けられた票札タグ６及び収納箱４内の郵便タグ７から情報の読取りを開始するための入力を行う。ホストコンピュータ３は、その指示を無線タグリーダ２に送信する。すると、無線タグリーダ２の制御部１２は、無線タグ用アンテナＡ１から票札タグ６のメモリ２４に記憶された情報を読取るためのコマンドを電波にして放射する。票札タグ６は、無線タグ用アンテナＡ１から放射される電波に反応する位置に位置しているため、直ちに、メモリ２４に記憶された収納箱４に収納した郵便物５の通数、収納している全ての郵便物５の管理番号を示す情報を出力する。この情報を無線タグ用アンテナＡ１から受信すると、無線タグリーダ２の制御部１２は、その情報をホストコンピュータ３へ送信する。

続いて、無線タグリーダ２の制御部１２は、スイッチ切り替え部Ｓ１〜Ｓ１０を所定時間ごとに順次切り替えていくことにより、無線タグ用アンテナＡ１〜Ａ１０から郵便タグ７のメモリ２４に記憶された情報を読取るためのコマンドを電波にして放射する。無線タグ用アンテナＡ１〜Ａ１０のいずれかからそのコマンドを受信した郵便タグ７は、メモリ２４に記憶された管理番号を示す情報を出力する。制御部１２は、この情報をその無線タグ用アンテナで受信すると、制御部１２内のＲＡＭに情報を蓄積していく。そして、制御部１２は所定のタイミングで、ＲＡＭに蓄積した情報をホストコンピュータ３に送信する。このとき、無線タグ用アンテナＡ１〜Ａ１０から出力される電波の範囲は、隣接する無線タグ用アンテナから放射される電波の放射範囲が重複するようになっているので、無線タグ用アンテナ間における郵便タグ７の情報の読取り漏れを防止でき、高速に読取を行うことができる。そして、無線タグリーダ２の制御部１２は、このようにして収納箱４内の票札タグ６及び郵便タグ７の情報の読取が終了すると、その終了を示す情報をホストコンピュータ３へ送信する。

ホストコンピュータ３は、無線タグリーダ２から送信された情報に基づいて、票札タグ６から読取った通数、収納箱４に収納された全ての郵便物５の管理番号を示す情報と、読取った郵便タグ７の数及びその管理番号とが一致しているか否かを判断する。ホストコンピュータ３は、一致していると判断すると例えば、「収納箱４に収納している郵便物５の確認が終了しました。」を示すメッセージ等を表示部に表示し、一致していないと例えば「収納箱４に本来収納されていない郵便物５が混入しています。」を示すメッセージ及びその管理番号等を表示部３０に表示する。

郵便局員は、「収納箱４に本来収納されていない郵便物５が混入しています。」というメッセージを表示部３０で視認すると、入力部２９を操作して、混入している管理番号を示す情報をメモリ２４に記憶している郵便タグ７が貼り付けられた郵便物５が収納箱４のどこに収納されているかを特定するための指示をホストコンピュータ３に入力する。ホストコンピュータ３はこの指示を受付けると（指示受付手段）、その指示とともに混入していると判断された管理番号を示す情報を無線タグリーダ２の制御部１２へ送信する。

無線タグリーダ２の制御部１２は、この指示を受付けると電波シールド移動部１７へ指示を出し、電波シールド９を第１の位置から第２の位置へ移動させる。すなわち、電波シールド９により各無線タグ用アンテナＡ１〜Ａ１０から放射される電波の範囲が重複しないように電波が遮蔽される。

そして、無線タグリーダ２の制御部１２は、切り替えスイッチＳ１〜Ｓ１０を順次切り替えて無線タグ用アンテナＡ１〜Ａ１０により、収納箱４内の郵便タグ７から情報を読取っていく。そして、郵便タグ７から読取った管理番号がホストコンピュータ３から送信された管理番号と一致する場合には、その管理番号を読取った無線タグ用アンテナ及び管理番号とを対応付けて制御部１２内のＲＡＭに記憶する。このようにして、再度収納箱４内のすべての郵便タグ７から管理番号を示す情報を読取っていく（読取制御手段）。そして、ホストコンピュータ３から送信された管理番号を示す情報と無線タグ用アンテナとの対応づけが終了すると、ＲＡＭに記憶した情報をホストコンピュータ３へ送信し、電波シールド移動部１７へ指示を出し、電波シールド９を第２の位置から第１の位置へ移動させ、処理を終了する。

ホストコンピュータ３は、無線タグリーダ２の制御部１２から情報を受信すると、図７に示す表示を表示部３０に行う。すなわち、図７に示すように、票札タグ６から読取った通数及び読取った郵便タグ７の数、混入していると判断された管理番号及びその管理番号に対応する郵便物５が収納箱４内のどこに混入されているかを収納箱４内の郵便物５の収納形状に合わせて示した位置情報が表示される（報知手段）。同図では、混入していると判断された管理番号が２つの場合に、その管理番号に対応する郵便物５が無線タグ用アンテナＡ２、Ａ９で検出されたため、それぞれの無線タグ用アンテナＡ２、Ａ９に対応する位置に「混入」というメッセージが表示されている。この表示により、本来収納箱４に収納されていない郵便物５が収納されている場合に、その郵便物５の収納箱４内の位置を正確に調べることができる。

郵便局員は、ホストコンピュータ３の表示部３０で、混入していると判断された管理番号及びその管理番号に対応する郵便物５の位置を確認すると、表示されていた収納箱４の位置に収納されている郵便物５に貼り付けられた用紙に表記された管理番号を確認していく。これにより、本来収納箱４に収納されていない郵便物５が、大量に郵便物５が収納された収納箱４に混入してしまった場合にも、効率よくその混入した郵便物５を探すことができる。

なお、上記実施の形態は、本来収納箱４に収納されていない郵便物５の管理番号が無線タグ読取装置１００により読取られた場合で説明したが本発明はこれに限られるものではなく、次のように構成することにより、本来収納箱４に収納されている郵便物５の管理番号が無線タグ読取装置１００により読取れない場合にも適用することが可能となる。つまり、票札タグ６のメモリ２４に予め収納箱４内のいずれの位置に収納したかを記憶させるように構成し、票札タグ６から読取った管理番号と郵便タグ７から読取った管理番号とを比較して管理番号が読取れなかった場合には、その読取れなかった管理番号とその管理番号に対応付けられた収納箱４内の位置を表示部３０に表示するようにする。これにより、管理番号が読取れなかった郵便物の位置を表示することができる。

なお、本発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。

本発明の実施の形態における無線タグ読取装置を概略的に示す図。同実施の形態における収納箱内に配設された無線タグリーダの無線タグ用アンテナの配置を示す概略図。同実施の形態における電波シールドを説明するための図。同実施の形態における無線タグリーダの要部構成を示す図。同実施の形態における票札タグ及び郵便タグに共通する内部構成を示す図。同実施の形態におけるホストコンピュータの要部構成を示す図。同実施の形態におけるホストコンピュータの表示部の表示例を示す図。

符号の説明

１…収納箱載置台、１ａ…ガイド、２…無線タグリーダ、３…ホストコンピュータ、４…収納箱、５…郵便物、６…票札タグ、７…郵便タグ、８…支持部材、９…電波シールド、１２…制御部、１７…電波シールド移動部、３０…表示部、１００…無線タグ読取装置、Ａ１〜Ａ１０…無線タグ用アンテナ、Ｓ１〜Ｓ１０…スイッチ、Ｍ１〜Ｍ９…開口

Claims

収納箱載置台に置かれた収納箱に収納した物品に貼り付けられた無線タグから識別情報を読取る複数の無線タグ用アンテナを前記収納箱載置台内に配設し、前記複数の無線タグ用アンテナを切り替えながら、隣接する無線タグ用アンテナから放射される電波の放射範囲が重複する強さの電波を放射して前記無線タグから識別情報を読取る無線タグ読取装置において、
前記複数の無線タグ用アンテナからそれぞれ放射される電波を遮蔽しない第１の位置と、前記隣接する無線タグ用アンテナの間から、その隣接する無線タグ用アンテナから放射される電波を遮蔽し得る高さまで突出した第２の位置とに移動可能な電波シールドを、前記第１の位置と前記第２の位置とに移動させる移動手段と、
前記収納箱内の無線タグから所定の識別情報を有する無線タグの位置を特定するための指示を受付ける指示受付手段と、
前記指示受付手段で前記指示を受付けると前記移動手段により前記電波シールドを前記第１の位置から前記第２の位置へ移動させ、前記無線タグ用アンテナを切り替えながら前記電波を放射して前記収納箱内の前記所定の識別情報を無線タグから読取る読取制御手段と、
前記所定の識別情報を無線タグから読取った無線タグ用アンテナの位置に応じて前記無線タグが貼り付けられた物品の前記収納箱内の位置を報知する報知手段とを備えることを特徴とする無線タグ読取装置。
収納箱載置台に置かれた収納箱に収納した物品に貼り付けられた無線タグから識別情報を読取る複数の無線タグ用アンテナを前記収納箱載置台内に配設し、前記複数の無線タグ用アンテナを切り替えながら、隣接する無線タグ用アンテナから放射される電波の放射範囲が重複する強さの電波を放射して前記無線タグから識別情報を読取る無線タグ読取装置において、
前記複数の無線タグ用アンテナからそれぞれ放射される電波を遮蔽しない第１の位置と、前記隣接する無線タグ用アンテナの間から、その隣接する無線タグ用アンテナから放射される電波を遮蔽し得る高さまで突出した第２の位置とに移動可能な電波シールドを設け、
前記収納箱内の無線タグから所定の識別情報を有する無線タグの位置を特定するとき、前記電波シールドを前記第１の位置から前記第２の位置へ移動させ、前記無線タグ用アンテナを切り替えながら前記電波を放射して前記収納箱内の無線タグから前記識別情報を読取り、前記所定の識別情報を読取ると、その所定の識別情報を読取った無線タグ用アンテナの位置に応じて前記所定の識別情報を有する無線タグが貼り付けられた物品の前記収納箱内の位置を報知することを特徴とする無線タグ読取装置。