(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動する物品に付けられたパッシブ型のＲＦＩＤタグと，複数個のアンテナを高さ方向に取り付けたポールと，前記ポールに取り付けたそれぞれの前記アンテナと接続し，それぞれの前記アンテナをサイクリックに切り替えて利用するリーダライタユニットと，前記物品の移動方向に所定の長さを有し，前記アンテナが発信した電波を反射する一対の反射板とから少なくとも構成され，
前記物品の移動方向と平行に所定の間隔を隔て，前記物品の移動方向の位置をずらした状態で前記反射板を設置し，前記アンテナが反対側の前記反射板と対向するように，それぞれの前記反射板の脇に前記ポールを設置したことを特徴とするＲＦＩＤタグシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，非接触通信可能なＲＦＩＤタグを利用したシステムに係わる発明である。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）で利用されるＲＦＩＤタグをバーコードの代わりに利用した物品管理システムが検討されている。ＲＦＩＤタグを物品管理に利用すると，バーコードを利用する場合と異なり，複数個のＲＦＩＤタグから一度にデータを読み出せるため，物品管理システムの迅速化・省力化を図ることが可能になる。
【０００３】
ＲＦＩＤタグを物品管理に利用すると，複数個のＲＦＩＤタグから一度にデータを読み出せることが可能になるが，物品に貼られたＲＦＩＤタグからデータを読み取る際の状況によっては，何らかの工夫を施さなければ，物品に貼られたＲＦＩＤタグすべてからデータを読み取ることができない。
【０００４】
例えば，ＲＦＩＤタグが貼られた物品が存在するエリアが広いと，一つのアンテナですべてのＲＦＩＤタグと交信することはできなくなるため，特許文献１では，物品を格納する区画と，該区画に格納する物品に貼られたＲＦＩＤタグと，該ＲＦＩＤタグと非接触で通信するアンテナを備えた物品管理システムにおいて，区画内にアンテナを複数配設し，ＲＦＩＤタグと交信したアンテナの位置から，ＲＦＩＤタグが貼られた物品の位置を判断するために，該複数配設したアンテナのうち通信動作をするアンテナを切替える切替え手段を設けたシステムが開示されている。
【０００５】
一方，ＲＦＩＤタグが貼られた物品が大量に山積みされたパレットをフォークリフトなどで移動させながら，ＲＦＩＤタグから一度にデータを読み出す状況の場合，ＲＦＩＤタグが貼られた物品の数が数十個程度ならば問題はないが，ＲＦＩＤタグが貼られた物品の数が大量（例えば，１００個以上）になると，全てのＲＦＩＤタグからデータを読み出すことはできなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−７２９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで，本願発明は，ＲＦＩＤタグが貼られた物品の数が大量で，かつ，フォークリフトなどで物品が移動している状況であっても，物品に貼れたＲＦＩＤタグ全てからデータを読み出すことのできるＲＦＩＤタグシステム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】
【０００８】
上述した課題を解決する第１の発明は，移動する物品に付けられたパッシブ型のＲＦＩＤタグと，複数個のアンテナを高さ方向に取り付けたポールと，前記ポールに取り付けたそれぞれの前記アンテナと接続し，それぞれの前記アンテナをサイクリックに切り替えて利用するリーダライタユニットと，前記物品の移動方向に所定の長さを有し，前記アンテナが発信した電波を反射する一対の反射板とから少なくとも構成され，前記物品の移動方向と平行に所定の間隔を隔て，前記物品の移動方向の位置をずらした状態で前記反射板を設置し，前記アンテナが反対側の前記反射板と対向するように，それぞれの前記反射板の脇に前記ポールを設置したことを特徴とするＲＦＩＤタグシステムである。
【００１１】
一対の反射板を第１の発明のように設置すれば，アンテナから発信した電波が一対の反射板間で繰り返し反射しながら伝播するようになる。一対の反射板は，物品の移動方向と平行に設置されるため，アンテナが発信する電波の届く範囲は物品の移動方向に広がることになり，物品の移動方向にＲＦＩＤタグの読み取り範囲を広げることができる。
【００１２】
物品の移動方向にＲＦＩＤタグの読み取り範囲を広げると，ＲＦＩＤタグの読み取り範囲に物品が存在する時間が増え，リーダライタユニット側でＲＦＩＤタグを読み取る機会が増えるため，ＲＦＩＤタグが貼られた物品の数が大量で，かつ，フォークリフトなどで物品が移動している状況であっても，物品に貼れたＲＦＩＤタグ全てからデータを読み出すことのできるようになる。
【００１３】
また，物品の進行方向に対して片側にのみアンテナを設けると，反対側に積まれた物品に電波が届きにくくなるため，第１の発明のように，物品の進行方向に対して両側にアンテナを設けることが望ましい。
【００１４】
更に，物品を高く積み上げると，一つのアンテナでは，上側及び下側の物品に電波が届きにくくなるため，第１の発明のように，高さ方向に間隔を隔て，複数個の前記アンテナが設けることが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
このように，上述した本願発明によれば，ＲＦＩＤタグが貼られた物品の数が大量で，かつ，フォークリフトなどで物品が移動している状況であっても，物品に貼れたＲＦＩＤタグ全てからデータを読み出すことのできるＲＦＩＤタグシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本願発明に係わるＲＦＩＤタグシステムの構成を説明する図。
【図２】実施例におけるＲＦＩＤシステムの構成を説明する図。
【図３】実施例における物品を説明する図。
【図４】実施例における物品の搭載状態を説明する図。
【図５】実施例における反射板を説明する図。
【図６】実施例におけるアンテナと反射板の設置状況を説明する図。
【図７】アンテナから発信された電波が伝播する状況を説明する図。
【図８】実施例におけるリーダライタユニットの読み取り可能範囲を説明する図。
【図９】本実施例におけるＲＦＩＤタグの読み取り結果を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
ここから，本願発明の実施形態について，本願発明の技術分野に係わる当業者が，本願発明の内容を理解し，本願発明を実施できる程度に説明する。
【００１８】
図１は，本願発明に係わるＲＦＩＤタグシステム(RFID: Radio Frequency Identification)の構成を説明する図である。
【００１９】
図１で図示したＲＦＩＤタグシステム１は，フォークリフトが運搬するパレットに山積みされた物品１０などに貼られる複数のＲＦＩＤタグ１１からデータを読み取るために設けられたシステムで，本願発明に係わるＲＦＩＤタグシステム１では，アンテナ１３の読み取り範囲を広げることを目的として，ＲＦＩＤタグ１１と交信するリーダライタユニット１４から発信された電波を反射する一対の反射板１２が設置されている。
【００２０】
ＲＦＩＤタグシステム１は，ＵＨＦ帯（８６０ＭＨｚ〜９３０ＭＨｚ）又はマイクロ波周波数帯（２．５ＧＨｚや５．８ＧＨｚ）で稼働するパッシブ型のＲＦＩＤタグ１１を利用するロングレンジ型システム（交信距離が１ｍ以上）に適している。
【００２１】
ＵＨＦ帯又はマイクロ波周波数帯で稼働するパッシブ型のＲＦＩＤタグ１１を利用するシステムでは，リーダライタユニット１４に接続されたアンテナ１３から送信された電波によってＲＦＩＤタグ１１に電力供給が供給され，ＲＦＩＤタグ１１からリーダライタユニット１４へのデータ転送には，バックスキャッター（backscatter）方式が用いられる。
【００２２】
ＵＨＦ帯又はマイクロ波周波数帯で稼働するパッシブ型のＲＦＩＤタグ１１が移動している状況化で，ＲＦＩＤタグ１１の読み取り率を向上させるには，アンテナ１３の読み取り可能範囲内にＲＦＩＤタグ１１が存在する時間が重要な要素の一つになる。
【００２３】
アンテナ１３の読み取り可能範囲内にＲＦＩＤタグ１１が存在する時間を長くする手法は様々考えられるが，図１に図示したＲＦＩＤシステム１では，アンテナ１３の読み取り可能範囲内にＲＦＩＤタグ１１が存在する時間を長くするために，物品１０の移動方向に長い一対の反射板１２を，それぞれが物品１０の移動方向と平行に間隔を隔て，かつ，その一つが，アンテナ１３と対向するように設置している。
【００２４】
このように一対の反射板１２を設置することで，アンテナ１３から発信された電波は，一対の反射板１２の間で反射を繰り返しながら伝播するため，アンテナ１３の読み取り可能範囲は物品１０の移動方向に長くなり，アンテナ１３の読み取り可能範囲内にＲＦＩＤタグ１１が存在する時間も長くなる。
【実施例】
【００２５】
ここから，本願発明の一実施例を説明する。図２は，実施例におけるＲＦＩＤシステム２を説明する図である。図２で図示したＲＦＩＤタグシステム２は，フォークリフト２６で搬送されるパレット２７上に山積みされた状態で複数（ここでは，２７５個）の物品２０（ここでは，折り畳まれた状態のコンテナ）が搭載され，各物品２０にはＲＦＩＤタグ２１が付けられている。
【００２６】
図２に図示したように，フォークリフト２６の搬送路２８の両側には，フォークリフト２６の進行方向に長い一対の反射板２２が，フォークリフト２６の進行方向に対して平行に所定の間隔（ここでは，搬送路２８の幅）を隔て，それぞれがアンテナ２３と対向するように設置けられ，各反射板２２の脇には，アンテナ２３を取り付けるためのポール２９が設置され，各ポール２９には，高さ方向に所定の間隔を開けて２つのアンテナ２３が取り付けられている。
【００２７】
本実施例では，ＵＨＦ帯で稼働するパッシブ型のＲＦＩＤタグ２１にはオムロン社製の「Scorpion（登録商標）」を，アンテナ２３にはオムロン社製Ｖ７５０―ＨＳ０１ＣＡ―ＪＰを，リーダライタユニット２４には４つのアンテナポートを備えたオムロン社製Ｖ７５０−ＢＢ５０Ｃ０４―ＪＰをそれぞれ用いた。
【００２８】
オムロン社製Ｖ７５０−ＢＢ５０Ｃ０４―ＪＰは複数のアンテナ２３（ここでは，４つ）を一定の時間間隔でサイクリックに切り替えて利用可能で，ＲＦＩＤタブ２１からデータを読み取る際，リーダライタユニット２４に接続されたそれぞれのアンテナ２３をサイクリックで切り替えて利用した。
【００２９】
リーダライタユニット２４には，ＲＦＩＤタグ２１から受信したデータを管理するための専用ソフトがインストールされたコンピュータ２５が接続され，リーダライタユニット２４がＲＦＩＤタグ２１から受信したデータは，リーダライタユニット２４からコンピュータ２５に送信され，コンピュータ２５側でＲＦＩＤタグ２１から受信したデータが専用ソフトによって管理される。
【００３０】
図３は，実施例における物品２０を説明する図である。本実施例において，ＲＦＩＤタグ２１が付けられる物品２０は，折りたたまれた状態のコンテナで，物品２０の寸法は，幅が約４００ｍｍ，奥行きが約６００ｍｍ，高さが５３ｍｍである。物品２０の隅には，ＲＦＩＤタグ２１を収められるスペースが設けられ，該スペースには，幅が６０ｍｍ，奥行きが１００ｍｍのＲＦＩＤタグ２１を収めている。
【００３１】
図４は，実施例における物品２０の搭載状態を説明する図である。図４に図示したように，本実施例では，ＲＦＩＤタグ２１が付けられた物品２０（ここでは，折り畳まれた状態のコンテナ）は，１段に５個並べられた状態で５５段に重ねられてパレット２７上に搭載され，パレット２７に搭載された物品２０の個数は合計２７５個になる。
【００３２】
図５は，実施例における反射板２２を説明する図である。図５に図示したように，本実施例では，フォークリフト２６の搬送路２８の両側に設けられる反射板２２の幅は２，４００ｍｍ，高さは２，８００ｍｍで，一つの反射板２２は，幅が１，２００ｍｍ，高さが４００ｍｍ，厚さが０．５ｍｍのアルミ製の金属板２２ａを７枚並べた小反射板２２ｂを2枚並べることで実現した。
【００３３】
図６は，実施例におけるアンテナ２３と反射板２２の設置状況を説明する図である。アンテナ２３を取り付けるポール２９は，物品２０の移動方向に所定の間隔を隔て，物品２０の移動方向に対して両側に設けられ，本実施例において，アンテナ２３を取り付けるポール２９の間隔は２，１００ｍｍで，１つのポール２９には，フォークリフト２６の搬送路２８の地面から１，１００ｍｍと２，１００ｍｍの箇所にそれぞれアンテナ２３が取り付けられている。
【００３４】
アンテナ２３のすぐ前に反射板２２を設置すると，反射板２２によって電波が遮断されてしまうため，本実施例では，ポール２９に取り付けられるアンテナ２３と干渉しないように，ポール２９のすぐ脇に反射板２２を設置している。
【００３５】
本実施例では，反射板２２の幅の長さ（ここでは，２，４００ｍｍ）は，アンテナ２３を取り付けるポール２９の間隔（ここでは，２，１００ｍｍ）よりも長く，ポール２９のすぐ脇に反射板２２を設置することで，反射板２２は，ポール２９に取り付けられたアンテナ２３と，フォークリフト２６の搬送路２８を挟んで対向することになる。
【００３６】
アンテナ２３からＲＦＩＤタグ２１間の距離も，ＲＦＩＤタグ１１の読み取り率に係わる一つの要素になるため，本実施例では，アンテナ２３からＲＦＩＤタグ２１間の距離を考慮してそれぞれのアンテナ２３を配置している。
【００３７】
図４で図示したように，５５段に重ねられた物品２０のトータルの高さは，５５段重ねの物品２０の高さ２９１５ｍｍにパレットの高さ１５０ｍｍを加えた３０６５ｍｍと高くなるため，一つのアンテナ２３では，パレット２７に搭載された状態の物品２０の高さの範囲をすべてカバーすることができず，本実施例では，一つのポール２９に所定の間隔（ここでは，１ｍ）を開けて２つのアンテナ２３を並べることで，パレット２７に搭載された状態の物品２０の高さの範囲をすべてカバーしている。
【００３８】
更に，フォークリフト２６の搬送路２８の進行方向の片側にのみアンテナ２３を設けると，フォークリフト２６の搬送路２８の進行方向に対して左右側で，アンテナ２３から物品２０までの距離が変わるため，本実施例では，フォークリフト２６の搬送路２８の両側にポール２９を立て，フォークリフト２６の搬送路２８の両側にアンテナ２３を設置している。
【００３９】
図７は，アンテナ２３から発信された電波が伝播する状況を説明する図である。物品２０の移動方向に所定の長さを有する一対の反射板２２を，それぞれが物品２０の移動方向と平行に間隔を隔て，かつ，それぞれがアンテナ２３と対向するように設置することで，一つのアンテナ２３から発信された電波は，一対の反射板２２の間で反射を繰り返しながら伝播し，一対の反射板２２の間が電波の通り道のようになる。
【００４０】
図８は，実施例におけるリーダライタユニット２４の読み取り可能範囲を説明する図である。図８において，実線の範囲は，上側のアンテナ２３の読み取り範囲，点線の範囲は，下側のアンテナ２３の読み取り範囲で，リーダライタユニット２４の読み取り可能範囲は，実線の範囲と点線の範囲を加えた範囲になる。
【００４１】
図８で図示したように，一対の反射板２２は，フォークリフト２６の搬送路２８の両側に設置されるため，一対の反射板２２の間はフォークリフト２６の搬送路２８上になり，リーダライタユニット２４の読み取り可能範囲は搬送路２８に沿って長くなる。
【００４２】
リーダライタユニット２４の読み取り可能範囲内にＲＦＩＤタグ２１が存在する時間は， 図８の長さＬを物品の移動速度で除算した値になるため，一対の反射板２２を設置し，リーダライタユニット２４の読み取り可能範囲は搬送路２８に沿って長くすれば，リーダライタユニット２４の読み取り可能範囲内にＲＦＩＤタグ２１が存在する時間は長くなり，ＲＦＩＤタグ２１の読み取り率を高めることができる。
【００４３】
図９は，本実施例におけるＲＦＩＤタグ２１の読み取り結果を説明する図である。図９（ａ）は，反射板２２を設置した状態で，リーダライタユニット２４がデータを読み取ったＲＦＩＤタグ２１の個数を示した表で，図９（ｂ）は，反射板２２を外した状態で，リーダライタユニット２４がデータを読み取ったＲＦＩＤタグ２１の個数を示した表で，リーダライタユニットの出力は８９０ｍＷ（３０ｄＢｍ），フォークリフト２６の速度は５ｋｍ／ｈである。
【００４４】
図９（ａ）に図示したように，反射板２２を設置した状態では，パレット２７上に搭載された物品２０に貼られた２７５個全てのＲＦＩＤタグ２１のデータを読み取ることが３回とも可能であったが，図９（ｂ）に図示したように，反射板２２を外した状態では，パレット２７上に搭載された物品２０に貼られた２７５個全てのＲＦＩＤタグ２１のデータを３回とも読み取ることはできなかった。
【符号の説明】
【００４５】
１，２    ＲＦＩＤタグシステム
１０，２０  物品
１１，２１  ＲＦＩＤタグ
１２，２２  反射板
１３，２３  アンテナ
１４，２４  リーダライタユニット
２５        コンピュータ
２６        フォークリフト
２７        パレット
２８        搬送路
２９        ポール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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