(57)【要約】【課題】受信アンテナの設置角度に関わらず効率的に送信アンテナから電波を受信することができるデバイスおよび通函を提供する。【解決手段】複数の線状アンテナおよび複数のアンテナを保持するアンテナ保持部を有する受信部と、複数のアンテナから供給される電力により駆動することができる不揮発性表示部および不揮発性表示部への画像の表示を制御する制御部、ならびに不揮発性表示部と制御部とを収容しアンテナ保持部に取り付けることができる筐体を有する表示媒体とを含み、複数のアンテナは、直交座標系であるＸＹＺ軸のうち１軸に平行なアンテナと他の１軸に平行なアンテナとを含む、表示機能付きデバイスおよびこれを適用した通函【選択図】図１
2020087114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の線状アンテナおよび前記複数のアンテナを保持するアンテナ保持部を有する受信部と、
前記複数のアンテナから供給される電力により駆動することができる不揮発性表示部および前記不揮発性表示部への画像の表示を制御する制御部、ならびに前記不揮発性表示部と前記制御部とを収容し前記アンテナ保持部に取り付けることができる筐体を有する表示媒体とを含み、
前記複数のアンテナは、直交座標系であるＸＹＺ軸のうち１軸に平行な前記アンテナと他の１軸に平行な前記アンテナとを含む、表示機能付きデバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の表示機能付きデバイスのアンテナ保持部が函体本体であって、前記通函本体の少なくとも一側面に表示媒体が取り付けられている、通函。
【請求項３】
前記複数のアンテナは、直交座標系であるＸＹＺ軸の３軸に各々平行である３本の前記アンテナを含む、請求項２に記載の通函。
【請求項４】
前記複数のアンテナで受信した電力を、各前記アンテナに接続した個別の整流器で整流した後に合流させて、前記表示媒体の制御部に給電する、請求項２または３に記載の通函。
【請求項５】
前記複数のアンテナのうち少なくとも１つの前記アンテナか、あるいは、さらに別に設けたデータ通信専用アンテナから、データ信号を抽出して前記制御部に入力する、請求項２〜４のいずれか１項に記載の通函。
【請求項６】
前記函体本体が一側面に開口を備える直方体であって、各前記アンテナが前記函体本体の隣り合う２つの側面上にある、請求項２〜５のいずれか１項に記載の通函。
【請求項７】
前記函体本体が一側面に開口を備える直方体であって、前記表示媒体が前記函体本体の隣り合う２つの側面にある、請求項２〜６のいずれか１項に記載の通函。
【請求項８】
前記複数のアンテナが、前記表示媒体よりも前記開口側に設けられている、請求項６または７に記載の通函。
【請求項９】
前記複数のアンテナが、前記函体本体の側面上にあり、電気配線によって前記表示媒体に接続されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の通函。
【請求項１０】
前記複数のアンテナは、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、または逆Ｆ型アンテナである、請求項２〜９のいずれか１項に記載の通函。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不揮発性表示部と制御部を含む表示体と、アンテナとを有するデバイス、とくに、荷物を収容して搬送するための通函に関する
【背景技術】
【０００２】
商品、荷物をいれて取引先・得意先へ運ぶための箱をコンテナ、ばんじゅう、通い箱、通函などと呼ばれるが、本明細書では通函と呼ぶ。
【０００３】
荷物を運搬するための通函には、その納入先、品名、出荷日、製造日、サイズ、納期、重量などの情報データをマトリックス型２次元コード、一次元バーコード若しくは文字として紙などの表示媒体に記載し貼付けられる。このとき、荷物を入れる役を担う箱のことを函体と定義し、表示部材と函体が組み合わされ、目的地に対して運搬されるものを通函と定義する。
【０００４】
近年、ペーパーレス化、作業効率の向上を目的として、表示媒体を不揮発性表示部と制御部、電源部からなるディスプレイに置き換える通函が開発された（参考文献１）。
【０００５】
前記表示媒体にアンテナを組み込み、情報データに加えて電力を供給する方法が考えられる（参考文献２）。電力をアンテナから供給することで、バッテリー交換及び充電のための工数を減らすことができ、コストを削減することが可能となる。さらに表示媒体の表示変更を複数同時に行うことで効率的に作業を進めることができ、さらなるコスト削減を図ることができる。
【０００６】
このような表示媒体において表示変更を複数同時に行う場合、送信アンテナから送られる電波を効率的に受信するためには、アンテナ（例えばダイポールアンテナ）を偏波面に平行に配置する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３９９４７５２号
【特許文献２】特開２０１３−６７４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、送信アンテナと受信アンテナの設置角度が最適でない場合、電力伝送がうまくいかず、表示の切り替えが不十分となる。したがって通函の向きを全てアンテナ方面にそろえる必要が生じるため効率的な作業が困難となった。
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、受信アンテナの設置角度に関わらず効率的に送信アンテナから電波を受信することができる表示機能付きデバイスおよび通函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】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明の一局面は、複数の線状アンテナおよび複数のアンテナを保持するアンテナ保持部を有する受信部と、複数のアンテナから供給される電力により駆動することができる不揮発性表示部および不揮発性表示部への画像の表示を制御する制御部、ならびに不揮発性表示部と制御部とを収容しアンテナ保持部に取り付けることができる筐体を有する表示媒体とを含み、複数のアンテナは、直交座標系であるＸＹＺ軸のうち１軸に平行なアンテナと他の１軸に平行なアンテナとを含む、表示機能付きデバイスである。
【００１１】
また、本発明の他の局面は、上述の表示機能付きデバイスのアンテナ保持部が函体本体であって、通函本体の少なくとも一側面に表示媒体が取り付けられている、通函である。
【００１２】
また、複数のアンテナは、直交座標系であるＸＹＺ軸の３軸に各々平行３本のアンテナを含んでもよい。
【００１３】
また、複数のアンテナで受信した電力を、各アンテナに接続した個別の整流器で整流した後に合流させて、表示媒体の制御部に給電してもよい。
【００１４】
また、複数のアンテナのうち少なくとも１つのアンテナか、あるいは、さらに別に設けたデータ通信専用アンテナから、データ信号を抽出して制御部に入力してもよい。
【００１５】
また、函体本体が一側面に開口を備える直方体であって、各アンテナが函体本体の隣り合う２つの側面上にあってもよい。
【００１６】
また、函体本体が一側面に開口を備える直方体であって、表示媒体が函体本体の隣り合う２つの側面にあってもよい。
【００１７】
また、複数のアンテナが、表示媒体よりも開口側に設けられていてもよい。
【００１８】
また、複数のアンテナが、函体本体の側面上にあり、電気配線によって表示体の制御部に接続されていてもよい。
【００１９】
また、アンテナは、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、または逆Ｆ型アンテナであってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、受信アンテナの設置角度に関わらず効率的に送信アンテナから電波を受信することができる表示機能付きデバイスおよび通函を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る通函の外観図
【図２】本発明の一実施形態に係る通函の正面図
【図３】実施例１説明図（外観図）
【図４】実施例１説明図（平面図）
【図５】実施２例説明図（外観図）
【図６】実施例２説明図（側面図）
【図７】比較例１説明図（外観図）
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳しく説明する。
【００２３】
図１に本発明の一実施形態に係る通函１００の外観図を示し、図２に通函１００の正面図を示す。なお、図１、図２では、表示媒体１と函体２０とは別々に示している。通函１００は、表示媒体１と、函体２０とを含む。
【００２４】
表示媒体１は、不揮発性表示部２と、図示しない制御部と、接続部１ａと、これらを収容する筐体とを含む。図１、図２には、表示媒体１の不揮発性表示部２を設けた面（表面）と、接続部１ａを設けた面（裏面３）とを示している。接続部１ａは、不揮発性表示部２と、制御部とに電気的に接続されている。不揮発性表示部２は、複数設けてもよい。
【００２５】
函体２０は、函体本体７と、表示媒体固定部５と、複数の線状のアンテナ６と、１つの接続部６ａと、整流器８と、アンテナ接続線９とを含んで構成される。函体本体７の側面には、複数のアンテナ６が組み込まれ、不揮発性表示部２と制御部とを含む表示媒体１を、図１に点線で示すように嵌め合わせて取り付けることができる表示媒体固定部５が設けられている。また、各アンテナ６は、接続部６ａに電気的に接続され、表示媒体１が表示媒体固定部５に嵌め合わされるとアンテナ６と表示媒体１は、裏面３において接続部１ａおよび接続部６ａを介して電気的に接合される。これにより、後述するようにアンテナ６から少なくとも不揮発性表示部２と制御部とに、情報データに加えて電力を供給することができる。接続部６ａは、一例として函体本体７の側面に組み込まれている。なお、表示媒体１は、函体本体７の隣接する２つの側面をまたぐ様に設けてもよい。表示媒体１が２面にまたがることで、視認角度が広くなり、通函１００を視認しやすくなる。
【００２６】
複数のアンテナ６は、函体本体７の少なくとも２面以上に設置され整流器８およびアンテナ接続線９（電気配線）を介して、接続部６ａに電気的に接続される。このようにアンテナ６を配置することで、図１に示すように、複数のアンテナ６は、直交座標系であるＸＹＺ軸のうち１軸に平行なアンテナ６と他の１軸に平行なアンテナとを含む。すなわちＸＹＺ軸の１軸をアンテナ６の１本に平行に定めると、他のいずれかの１軸が異なるアンテナ６の１本に平行となる。このように複数のアンテナ６を配置することで、送信方向に対して一方のアンテナ６の角度がずれていて受信エネルギーが小さい場合であっても他方のアンテナ６の受信エネルギーを補完することができ性能の向上を図ることができる。即ち、通函１００の角度を調整する手間を省くことができ、効率的な表示変更が可能となる。各アンテナ６の端部に整流器８を介してから接続することで受電される電波の位相調整をせずともエネルギーを合成することができる。合成は並列でもよいし、直列でもよい。あるいは回路を介してもよい。また、複数のアンテナ６は、直交座標系であるＸＹＺ軸の３軸に各々平行である３本のアンテナ６を含むように配置されてもよい。また、アンテナ６とは別に図示しないデータ通信専用アンテナを設けて、当該データ通信専用アンテナが受信した信号からデータ信号を抽出して制御部に入力するように構成してもよい。
【００２７】
なお、通函１００は、複数の線状アンテナ６および前記複数のアンテナ６を保持する函体本体７（アンテナ保持部）を有する受信部と、前記複数のアンテナ６から供給される電力により駆動することができる不揮発性表示部２および前記不揮発性表示部２への画像の表示を制御する制御部、ならびに前記不揮発性表示部２と前記制御部とを収容し函体本体７に取り付けることができる筐体を有する表示媒体１とを含み、前記複数のアンテナ６のうち少なくとも２本が、直交座標系であるＸＹＺ軸のうち２軸に各々平行である、表示機能付きデバイスと捉えることが可能である。
【００２８】
函体本体７の形状は、一例として、一面が開口する直方体である。函体本体７の形状は、収容空間を備え、複数のアンテナ６のうち少なくとも２本が、直交座標系であるＸＹＺ軸のうち２軸に各々平行であるように配置できれば、特に限定されるものでは無く、用途によって使いやすい形としても良い。函体本体７が直方体の場合は、長辺の長さが１６．３ｃｍを超える面があることが望ましい。１６．３ｃｍを超えることで、アンテナ６として日本、米国、韓国、中国、豪州におけるＲＦＩＤの波長の規格（９２０ＭＨｚ帯前後）の電波を効率よく受電できる半波長ダイポールアンテナを設置することが出来る。また、１７．３ｃｍを超える面があればさらに望ましい。１７．３ｃｍを超えることで、欧州、香港におけるＲＦＩＤの波長の規格（８６５ＭＨｚ帯前後）の電波を効率よく受電できる半波長ダイポールアンテナを設置することができる。
【００２９】
函体本体７に用いる材質は強度が十分にあり、軽く、絶縁性が高い物が好ましい。例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ樹脂等を主原料とした高分子材料が挙げられる。
【００３０】
函体本体７に組み込むアンテナ６の形は１／４波長の長さの導体に短縮率を乗じたものを左右対称につけたダイポールアンテナを使うことが好ましい。短縮率は材料の太さ、材質及び使用環境によって異なるが、約９０〜９８％とする。さらに複数の波長に対して有効にするために長さの異なるダイポールを複数備えてもよい。アンテナ６は、延伸方向が函体本体７の側面に対して平行であり、かつ表示媒体１と重ならないように設置されることが好ましい。また、アンテナ６としてモノポールアンテナ、逆Ｆアンテナを用いてもよいし、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、逆Ｆアンテナを適宜組み合せて用いてもよい。
【００３１】
表示媒体１に用いられる不揮発性表示部２には電気泳動方式、ツイストボール方式、ロイコ染料方式などの電子ペーパーを用いることができる。
【００３２】
表示媒体１には不揮発性表示部２と制御部に加えてＲＦＩＤを組み込んでも良い。ＲＦＩＤを用いることで通函１００の情報を効率的に収集することができる。また、中継地点にＲＦＩＤリーダーを設置することで、函体２０に収容された物の流れを効果的に管理することが出来る。
【００３３】
アンテナ６の接続部６ａと表示媒体１の接続部１ａとは金属などの導体を用いて形成することができる。接続部１ａ、６ａの形状は特に限定されないが、電気的に良好な接続を得るために片方を突起状、もう片方を平面状にしても良い。
【実施例】
【００３４】
以下に本発明の実施例について具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、図３〜図５に示すように、実施例では、複数のアンテナ６を、直交座標系であるＸＹＺ軸に平行となるように設置した。
【００３５】
（実施例１）
ＡＢＳ樹脂を用いて図３に示すような一側面が開口した直方体形状の函体本体７を作製した。函体本体７のサイズは２５０ｍｍ×３００ｍｍ×１５０ｍｍとした。その函体本体７に、図３に示すように１６ｃｍのダイポールアンテナ２本を、各アンテナ６がＸ軸およびＹ軸に各々平行となるように設置した。
【００３６】
２本のダイポールアンテナにはそれぞれ整流器８を接続して表示媒体１に供給される電力を合成した。整流器８と接続部６ａとは、アンテナ接続線９を用いて接続した。
【００３７】
前記函体２０に、３インチ電子ペーパー（不揮発性表示部２）及び制御用ボードを筐体で囲った表示媒体１を、接続部１ａ、接続部６ａを介して前記アンテナより受電できるように取り付けて通函１００を形成した。
【００３８】
通函１００に対し、送信用のダイポールアンテナ１０から９２０ＭＨｚ帯の電波１１を２５０ｍＷで発信し、３０ｃｍの距離ｄを置き受信用の２つのアンテナ６に給電を行った。図３、図４に示すように、送信アンテナ１０は、２つのアンテナ６の一方を組み込んだ函体本体７の側面の正面において、一方のアンテナ６の長さ方向中央の正面に距離ｄの間隔を有して位置するように配置した。
【００３９】
送信アンテナ１０を、一方のアンテナ６の長さ方向中央を中心としてｘｙ平面上を、距離ｄを保ちながら図４にθで示すような回転方向で移動させ、受信アンテナの受信電力及び表示面の書換え可否を測定した。
【００４０】
その結果、当初の位置からの送信アンテナ１０の回転角度θを０度から９０度に回転させても給電および表示切替が可能となることが分かった。結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
2020087114.tif 000003
【００４２】
（実施例２）
ＡＢＳ樹脂を用いて一側面が開口した直方体形状の函体本体７を作製した。函体本体７のサイズは２５０ｍｍ×３００ｍｍ×１５０ｍｍとした。前記函体本体７の直交する２面に２つの不揮発性表示部２が位置するように、表示媒体１を当該２面にまたがる様に設置した。表示媒体１を設けた２つの面の一方の面には逆Ｆアンテナを設置し、他方の面には逆Ｆアンテナとモノポールアンテナを設置した。前記３つのアンテナは各部がＸＹＺ軸にそれぞれ平行となるように設置した（図５）。各アンテナの信号線はＩＣ１３（制御＋ＲＦＩＤ）に繋がれるとともに、グランド線はグランド面１２に繋がれ、給電とともにＲＦＩＤの情報及び不揮発性表示部２の表示情報のやりとりをする（図６）。
【００４３】
実施例１と同様に、送信アンテナを図４にθで示すような回転方向で移動させ、受信アンテナの受信電力及び表示面の書換え可否を測定した。
【００４４】
その結果、角度θを０〜９０度まで動かした時、あらゆる角度においても給電および表示切替が可能となることが分かった。結果を表２に示す。
【００４５】
【表２】
2020087114.tif 000004
【００４６】
（比較例）
ＡＢＳ樹脂を用いて図７に示すような一側面が開口した直方体形状の函体本体７を作製した。函体本体７のサイズは２５０ｍｍ×３００ｍｍ×１５０ｍｍとした。その函体本体７の一側面に図７に示すように、１６ｃｍのダイポールアンテナを１本設置し、これに実施例１と同様にして表示媒体１を取り付けた。
【００４７】
実施例１と同様に、送信アンテナを図４にθで示すような回転方向で移動させ、受信アンテナの受信電力及び表示面の書換え可否を測定した。
【００４８】
その結果、角度θが６０度よりも大きくなるとき、十分な電力を得ることができず、書き換えることが出来なかった。結果を表３に示す。
【００４９】
【表３】
2020087114.tif 000005
【００５０】
以上で説明したように、本発明は、アンテナ６のうち少なくとも２本を、直交座標系であるＸＹＺ軸のうち２軸に各々平行となるように配置したため、送信アンテナの位置が変わっても表示画像の書き換えに必要な電力を得ることができ、これにより、効率的に送信アンテナから十分なエネルギー（電力）を受け取れることができ、画像の書き換えを安定させることができる表示機能付き通函を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、荷物を収容して搬送するための通函に適用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１  表示媒体（表）
２  不揮発性表示部
３  表示媒体（裏）
４  接続部
５  表示媒体固定部
６  アンテナ（受信）
７  函体本体
８  整流器
９  アンテナ接続線
１０  送信アンテナ
１１  電波が伝播している様子
１２  グランド面
１３  ＩＣ（制御+ＲＦＩＤ）
１４  ＩＣ（ドライバ）
２０  函体
１００  通函
【図１】
2020087114.tif 000006
【図２】
2020087114.tif 000007
【図３】
2020087114.tif 000008
【図４】
2020087114.tif 000009
【図５】
2020087114.tif 000010
【図６】
2020087114.tif 000011
【図７】
2020087114.tif 000012