(57)【要約】【課題】例えば、工具等の管理を、簡単な構成で作業性よく実施可能なアンテナ装置を提供する。【解決手段】並列に接続され、一つに束ねられた複数本のスリーブアンテナ１１〜１４を有し、各スリーブアンテナ１１〜１４のアンテナ部１５を、その長手方向に、電波の波長をλとしてλ／２以上ずらして配置している。この束ねられたスリーブアンテナ１１〜１４は、予め設定した個別情報をそれぞれ格納した複数の識別子が配置可能な読取領域２４を囲むように配置され、アンテナ部１５と識別子との間で電波の送受信が行われることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に接続され、一つに束ねられた複数本のスリーブアンテナを有し、該各スリーブアンテナのアンテナ部を、その長手方向に、電波の波長をλとしてλ／２以上ずらして配置したことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１記載のアンテナ装置において、前記束ねられたスリーブアンテナは、予め設定した個別情報をそれぞれ格納した複数の識別子が配置可能な読取領域を囲むように配置され、前記アンテナ部と前記識別子との間で電波の送受信が行われることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
請求項２記載のアンテナ装置において、前記各スリーブアンテナは、道具及び工具のいずれか一方又は双方からなる複数の物品が収容される容器又は棚の周囲に取付け固定され、前記識別子が前記各物品に取付け固定されることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載のアンテナ装置において、前記識別子は、電波で質問波を受信すると前記個別情報を含む回答波を電波で送信するＲＦタグであることを特徴とするアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、道具や工具の管理等の使用に適したアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、工事や整備の作業においては、一度に多種多様の道具や工具（以下、工具等と記載）を使用している。このとき、使用した工具等の紛失（置き忘れ）があれば、工場設備や安全面に多大な影響（悪影響）を及ぼす危険性が高い。
そこで、作業者任せの管理に頼っている現状の打開策として、ＲＦタグやバーコード（ＱＲコード（登録商標））等の識別子を工具等に取付け、この識別子を、例えば、携帯型の端末（ハンディ端末）等を用いてチェックすることで、工具等を管理する方法が考えられていた。
しかし、ＲＦ−ＩＤの場合、端末に用いたアンテナには指向性（電波の送受信可能な範囲）があるため、上記した方法では、識別子を読み取ることができない場合があった。
このため、例えば、特許文献１に記載のＲＦＩＤタグ読取システム及びＲＦＩＤタグ読取方法が提案されていた。具体的には、ＲＦＩＤタグ（ＲＦタグ）からデータを読み取る読取装置と、電磁波の送受信を行うアンテナ系とを備えるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２３２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記した特許文献１に記載の技術は、アンテナ系が第１〜第３のアンテナを含み、第２のアンテナを、その放射方向が、読取装置に接続された第１のアンテナの放射方向に正対するように配置し、第３のアンテナを第２のアンテナと接続する構成となっているため、装置構成が複雑であった。
また、工具等の使用形態には、大きく分けて以下の二通りがある。
１）使用頻度の高い工具等は、作業者が工具ベルトに収納し常時携帯している。
２）工具等の種類やサイズが頻繁に変わる場合、また、工具等のサイズが比較的大きな場合は、工具等を工具箱（容器）に収納し一纏めにして持ち運びしている。
なお、工具の保管管理は、棚や倉庫で行われる場合もある。
このような使用形態の工具等の全てを、作業者の負担増になることなく、いつでもどこでも（例えば、作業現場への出発前、作業現場での作業終了時、作業現場からの撤収前）、確実に個別認証して、工具等の有無のチェックを行い、そのチェック（照合）結果の履歴をシステム上に残すことにより、工具等の紛失防止を図ることが望まれていた。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、例えば、工具等の管理を、簡単な構成で作業性よく実施可能なアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係るアンテナ装置は、並列に接続され、一つに束ねられた複数本のスリーブアンテナを有し、該各スリーブアンテナのアンテナ部を、その長手方向に、電波の波長をλとしてλ／２以上ずらして配置している。
【０００７】
本発明に係るアンテナ装置において、前記束ねられたスリーブアンテナは、予め設定した個別情報をそれぞれ格納した複数の識別子が配置可能な読取領域を囲むように配置され、前記アンテナ部と前記識別子との間で電波の送受信が行われることが好ましい。
【０００８】
本発明に係るアンテナ装置において、前記各スリーブアンテナは、道具及び工具のいずれか一方又は双方からなる複数の物品が収容される容器又は棚の周囲に取付け固定され、前記識別子が前記各物品に取付け固定されることが好ましい。
【０００９】
本発明に係るアンテナ装置において、前記識別子には、電波で質問波を受信すると前記個別情報を含む回答波を電波で送信するＲＦタグを使用できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るアンテナ装置は、並列に接続された複数本のスリーブアンテナが一つに束ねられているので、装置構成を簡単にできると共に製造コストも安価にでき、複数本のスリーブアンテナを使用することに伴う作業性も良好にできる。
更に、各スリーブアンテナのアンテナ部を、その長手方向にλ／２以上ずらして配置するので、各スリーブアンテナのアンテナ部同士が隣り合って配置されることはない。これにより、各アンテナ部が、例えば、工具等に取付け固定された識別子との間で、電波の送受信をそれぞれ行うことができるため、それぞれのスリーブアンテナに指向性があっても、いずれか（全てでもよい）のスリーブアンテナで電波の送受信が可能になる。
従って、例えば、工具等の管理を、簡単な構成で作業性よく実施できる（従来よりも工具等の認識ミスを低減できる）。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（Ａ）は本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置の説明図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ矢視断面図である。
【図２】同アンテナ装置を構成するスリーブアンテナの説明図である。
【図３】（Ａ）は同アンテナ装置の使用例の説明図、（Ｂ）は（Ａ）を平面視した状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１（Ａ）、（Ｂ）、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置１０は、並列に接続され、一つに束ねられた複数本（ここでは、４本）のスリーブアンテナ１１〜１４を有し、この各スリーブアンテナ１１〜１４のアンテナ部１５を、その長手方向にずらして配置したものであり、各アンテナ部１５は、例えば、後述する複数のＲＦタグ（識別子の一例）との間で電波の送受信を行うものである。以下、詳しく説明する。
【００１３】
スリーブアンテナ１１（他のスリーブアンテナ１２〜１４も同様）は、既存のスリーブアンテナと同様の構成である。具体的には、図２に示すように、同軸ケーブル（同軸給電線路）１６の先側端部から、絶縁体（絶縁部材）１７で覆われた中心導体（芯線導体）１８からなるアンテナ部（放射部）１５を形成し、このアンテナ部１５を覆っていた同軸ケーブル１６の網状の外部導体（網線）１９を、同軸ケーブル１６の基側方向に折り返し、同軸ケーブル１６の最表層部を構成する外被（絶縁部材）２０に被せてスリーブ２１としたものである。なお、スリーブは、同軸円管を外部導体１９の外周に被せて構成することもできる。
【００１４】
アンテナ部１５の長さとスリーブ２１の長さはともに、受信しようとする電波の波長をλとすると、λ／４とするのが一般的であるが、その他の長さにすることもできる。
このアンテナ部１５は、ＲＦタグとの間で電波の送受信を行うものであり、電波の周波数が９２０ＭＨｚの場合、波長λが３２６．０ｍｍ（λ／４は８１．５ｍｍ）であるが、周波数はこれに限定されるものではなく、例えば、２．４ＧＨｚ等でもよく、この周波数に応じてアンテナ部とスリーブの長さも変更する。
【００１５】
複数本のスリーブアンテナ１１〜１４は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、一つに束ねられている（一体化している）。なお、複数本のスリーブアンテナ１１〜１４を一つに束ねる方法としては、例えば、結束バンド（バンド材）等を用いることができるが、束ねたスリーブアンテナ１１〜１４全体を樹脂製の被覆材で覆うこともでき、これにより、アンテナ部１５への汚れの付着を防止できる。
このように、複数本のスリーブアンテナ１１〜１４を一つに束ねる場合、スリーブアンテナの最大外径を細くする（外径：例えば、１０ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以下）ことが、持ち運び易さ（軽量化）や操作性（屈曲性）の観点から好ましい。
【００１６】
上記した各スリーブアンテナ１１〜１４のアンテナ部１５は、アンテナ装置１０の長手方向に、電波の波長をλとしてλ／２以上ずらして配置されている。具体的には、スリーブアンテナ１１のアンテナ部１５及びスリーブ２１が、他のスリーブアンテナ１２〜１４の同軸ケーブル１６の絶縁部材である外被２０と隣り合って配置（隣接配置）されている（他のスリーブアンテナ１２、１３も略同様であるが、スリーブアンテナ１４のアンテナ部１５は単独で配置される）。
これにより、アンテナ部１５の横に同軸ケーブル１６があっても、それぞれのアンテナの相互影響を少なくでき、アンテナとしての性能を発揮できる。
【００１７】
なお、アンテナ装置１０の長手方向に隣り合う各アンテナ部１５及びスリーブ２１の間隔Ｓは、例えば、スリーブアンテナ１１のアンテナ部１５及びスリーブ２１が、スリーブアンテナ１２〜１４の外被２０に隣り合って（アンテナ部１５をλ／２以上ずらして）配置されれば、特に限定されるものではないが、例えば、５ｃｍ以上あればよい（各間隔Ｓは、同一でもよく異なってもよい。）。
一方、間隔Ｓの上限値については、例えば、ＲＦタグとの電波の送受信可能な範囲やスリーブアンテナの指向性等を考慮して設定する。
【００１８】
上記した各スリーブアンテナ１１〜１４（同軸ケーブル１６）の基端部は、１つの分配器２２にそれぞれ接続（並列に接続）され、この分配器２２が１本の同軸ケーブルで読取手段（図示しない）に接続されている（図３（Ａ）参照）。
分配器２２は、読取手段から送出された所定の高周波電流を、各スリーブアンテナ１１〜１４に均等に分配するものであり、既存の分配器と同様の構成である。
読取手段は、既存のＲＦタグリーダ（リーダ／ライタ）と同様の構成であり、ＲＦタグに電力を供給するものや、供給しないものがある。
【００１９】
この読取手段は、ＲＦ−ＩＤの仕組みを用いて、リーダ／ライタから高周波電流を各スリーブアンテナ１１〜１４へ伝送し、電磁波として送出する。このスリーブアンテナ１１〜１４から送出された電磁波をＲＦタグが受信することで、予め設定されたデータ（個別情報の一例）を電磁波として返信する。この返信された電磁波をスリーブアンテナ１１〜１４にて読み取る。
なお、読取手段にはコンピュータが有線又は無線で接続され、予め設定されたプログラムに基づいて、上記した操作を自動的に所定の周期で繰り返し実施できる。このコンピュータには、読取手段で読み取ったデータの内容や読取手段の動作状況等が送信され保存される。
【００２０】
ＲＦタグは、データを格納した識別子である。
このＲＦタグには、例えば、電子タグ、ＩＣタグ、ＩＤタグ、トランスポンダ、無線タグ、無線ＩＣタグ等がある。
ＲＦタグは、読取手段から供給される電力でのみ動作するパッシブタイプ（搭載電池：無）であるが、読取手段から供給される電力で交信動作するセミパッシブタイプ（搭載電池：有（センサ専用））や、内蔵（搭載）した電池から供給される電力で全て動作するアクティブタイプ（搭載電池：有（交信用及びセンサ用））でもよい。
【００２１】
続いて、前記したアンテナ装置１０を使用し、道具や工具を管理する場合の例について、図３（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら説明する。
各スリーブアンテナ１１〜１４を、複数の物品（図示しない）が収容される容器２３の周囲に取付け固定する。具体的には、各スリーブアンテナ１１〜１４を、上部が開口した直方体の容器２３の各側壁の外側面に取付け固定している。
なお、容器の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、用途（例えば、収容する物品の種類）に応じて、上部が開口した立方体にもできる。
【００２２】
これにより、束ねられたスリーブアンテナ１１〜１４（即ち、アンテナ装置１０）が、容器２３内を囲むように配置されるため、容器２３の内部が、各スリーブアンテナ１１〜１４による読取領域２４となる。
この各スリーブアンテナ１１〜１４の容器２３への取付けは、それぞれの電波の送受信可能な範囲が部分的に重複（一部が重複）するように（読取領域２４全体をカバーできるように）行っている。従って、この条件を満足できれば、他の位置（例えば、容器の底部の外面又は内面、また、容器内部に配置された物品の仕切り板等）に取付け固定することもでき、この取付け位置を上記した取付け位置と併用することもできる。
【００２３】
各スリーブアンテナ１１〜１４の取付け対象は、容器２３に限定されるものではなく、例えば、複数の物品が収容される棚や作業者が胴部に巻くベルト（作業者の胴部）等でもよい。この複数の物品は、道具及び工具のいずれか一方又は双方からなる（即ち、複数の物品が、道具のみ、工具のみ、又は、道具と工具の双方で構成される）が、これに限定されるものではない。
各物品には、ＲＦタグが取付け固定されている。なお、物品へのＲＦタグの取付けは、貼り付けにより行うことが好ましいが、これに限定されるものではなく、物品の種類（使用環境）に応じて、例えば、巻き付けることや吊り下げることもできる。
【００２４】
複数の物品である、例えば、複数の工具は、通常サイズが異なり、しかも、容器（工具箱）に乱雑に収容されるものであるため、その向きは不規則である（揃っていない）。
このため、容器に収容された工具に貼り付けられたＲＦタグを読み取るには、アンテナが無指向性である必要があり（ＲＦタグ側は指向性でもよい）、更には、アンテナ構成が簡易で自由度が高く、安価である必要がある。
そこで、本発明のアンテナ装置１０を構成するアンテナとして、複数のスリーブアンテナ１１〜１４を用いている。
【００２５】
続いて、アンテナ装置１０を使用した道具や工具の管理方法について説明する。
作業者が、工事や整備の作業を行った後、使用した工具（物品の一例）を容器２３に収納する。
この容器２３には、スリーブアンテナ１１〜１４が取付け固定されている。また、容器２３内に収容された複数の工具には、ＲＦタグがそれぞれ貼り付けられている。このＲＦタグはパッシブタイプであり、読取手段から供給される電力でのみ動作するが、セミパッシブタイプやアクティブタイプでもよく、また、前記した種々のＲＦタグでもよい。
【００２６】
次に、コンピュータにより読取手段を操作し読取動作を行わせると、読取手段は、所定の高周波電流を分配器２２を介して各スリーブアンテナ１１〜１４へ送出する。この高周波電流が各スリーブアンテナ１１〜１４に給電されると、各アンテナ部１５から電波が放射される（全ての各スリーブアンテナ１１〜１４で同時に行われる）。この電波は、ＲＦタグを動作させる質問波である。
これにより、容器２３（読取領域２４）内の電磁界の強度が所定値以上になると、容器２３内のＲＦタグを動作させることができる。
【００２７】
アンテナ部１５から放射された質問波を、容器２３内に所在するＲＦタグが受信した場合、このＲＦタグから送信する電波（回答波）が、アンテナ部１５によって受信され、この回答波を表す高周波電流が読取手段へ入力される。
読取手段は、この高周波電流を復調し、ＲＦタグのデータを読み取る。
上記した動作が、コンピュータに予め設定されたプログラムに基づいて行われ、得られたデータがコンピュータに送られ保存される。
これにより、工具の有無のチェックを実施できると共に、そのチェック（照合）結果の履歴をシステム上に残すことができ、工具の紛失を防止できる。
【００２８】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明のアンテナ装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
前記実施の形態においては、一つに束ねるスリーブアンテナの本数を４本にした場合について説明したが、複数本であればよく、例えば、２本、３本、又は、５本以上にすることもできる。なお、上限値については特に限定しないが、例えば、アンテナ装置の持ち運び易さや操作性等を考慮すれば２０本（好ましくは１５本、更に好ましくは１０本）程度である。このように、スリーブアンテナの本数を多くする場合、各スリーブアンテナへ送出される電流が分配器で分配されて小さくなるため、例えば、２〜５本程度を１組として１つの分配器に並列に接続するのがよい。
【００２９】
また、前記実施の形態においては、複数のスリーブアンテナのアンテナ部の軸心を、アンテナ装置の長手方向に合わせて配置したが、これに限定されるものではない。例えば、複数のスリーブアンテナのうち、一部又は全部のスリーブアンテナのアンテナ部（スリーブを含んでも良い）の軸心を、アンテナ装置の長手方向とは交差する方向（同一方向でもよく、異なる方向でもよい）に合わせて配置することもでき、また、アンテナ部をＬ字状、又は、これより鋭角又は鈍角に屈曲させて配置することもできる。
このように、アンテナ部の配置方向の調整やアンテナ部の形状変更を行うことにより、各アンテナ部の電波の送受信可能な範囲を、最適な状態で重複させることができ、識別子の認識ミスを更に低減できる。
【符号の説明】
【００３０】
１０：アンテナ装置、１１〜１４：スリーブアンテナ、１５：アンテナ部、１６：同軸ケーブル、１７：絶縁体、１８：中心導体、１９：外部導体、２０：外被、２１：スリーブ、２２：分配器、２３：容器、２４：読取領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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