(57)【要約】【課題】  ゲート通路を通過する無線ＩＣタグに対し、ＩＤの識別、或いは情報の読取り、書込みを安定に行うことができるＩＣタグゲートリーダ装置を提供すること。【解決手段】  無線ＩＣタグを保持する識別対象が通過するゲート装置であって、前記識別対象が通過する通路に突出して配されて、前記識別対象に押されて通路を移動するゲートバーと、前記無線ＩＣタグと交信する無線ＩＣタグ認識装置に接続され、前記通路に沿って設けたガイド体に移動可能に取り付けられて、連結する前記ゲートバーの移動と共に移動する送受信アンテナとを有してなることを特徴とするＩＣタグゲートリーダ装置。【選択図】  図１
2006252254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ＩＣタグを保持する識別対象が通過するゲート装置であって、
前記識別対象が通過する通路に突出して配されて、前記識別対象に押されて通路を移動するゲートバーと、
前記無線ＩＣタグと交信する無線ＩＣタグ認識装置に接続され、前記通路に沿って設けたガイド体に移動可能に取り付けられて、連結する前記ゲートバーの移動と共に移動する送受信アンテナと、
を有してなることを特徴とするＩＣタグゲートリーダ装置。
【請求項２】
前記送受信アンテナの移動の開始を検知するセンサをさらに有して、移動の開始と共に、前記送受信アンテナによる交信電波の放射を開始することを特徴とする請求項１記載のＩＣタグゲートリーダ装置。
【請求項３】
識別対象によるゲートバーに対する前記応力の開放により、前記ゲートバーと共に前記送受信アンテナを、前記通路の進入側の待機位置へ戻す引き戻し機構部をさらに有してなることを特徴とする請求項１、または２記載のＩＣタグゲートリーダ装置。
【請求項４】
識別対象によるゲートバーに対する前記応力の開放により、前記ゲートバーと共に前記送受信アンテナを、前記通路の中央部分の待機位置へ、進入側から戻す第１の引き戻し機構部及び退出側から戻す第２の引き戻し機構部をさらに有してなることを特徴とする請求項１、または２記載のＩＣタグゲートリーダ装置。
【請求項５】
前記送受信アンテナの移動方向の進入方向或いは退出方向を検知する進入・退出判定センサをさらに有して、この判定結果により、進入方向或いは退出方向それぞれの通過方向に対し、異なる情報或いはデータの交信を、前記無線ＩＣタグと前記送受信アンテナが行うことを特徴とする請求項４記載のＩＣタグゲートリーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通過する無線ＩＣタグと非接触データ交信を行うＩＣタグゲートリーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固有の識別データ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ、以降ＩＤと略称する）が設定されて、情報の書換え可能なメモリエリアを備えて、このＩＤを無線信号（無線ＩＤ）で交信すると共に、任意の情報の書込み及び読出しができるデータキャリア、いわゆる無線ＩＣタグが注目されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
この無線ＩＣタグは、送受信アンテナとＩＣチップとからなる小型軽量のもので、物品の表面に貼着されたり、物品に埋め込まれたりして、物品に設けられる。ＩＣチップには、不揮発性メモリと、装備しているアンテナで受信した信号に応答して、このメモリ内の情報を変調しこのアンテナを介して電波として発信させる制御回路とが設けられている。
【０００４】
無線ＩＣタグを認識する装置として無線ＩＣタグ認識装置が開発されている。この無線ＩＣタグ認識装置は、送受信アンテナを備えて、このアンテナの交信エリア（感度範囲）内に置かれた全ての無線ＩＣタグから情報を認識する。換言すれば、この交信エリアから外れた無線ＩＣタグの情報は、認識することができない。したがって、無線ＩＣタグの認識の用途目的に対応して、無線ＩＣタグ認識装置の送受信アンテナの周波数や指向性を調整して、電波の到達距離や放射方向の拡大、限局を行う。
【０００５】
この無線ＩＣタグ及び無線ＩＣタグ認識装置の具体的な応用設備として、入退場のチェック或いは物品通過の確認を行うゲートリーダ設備がある。従来のゲートリーダ設備においては、入退場、或いは物品通過の通路に送受信アンテナが固定されて設置される。このアンテナに無線ＩＣタグ認識装置のデータ認識処理部本体が接続されて、この通路を通過する無線ＩＣタグと交信して種々の識別、或いは情報の伝達が成される。しかし、通路にアンテナが固定されているため、通路に侵入し通り抜けるまでの過程において、アンテナと通過する無線ＩＣタグとの距離や位置関係、及び通過する速度などにより、ＩＤの識別、或いは情報の読取り、書込みの精度が不安定になる問題があった。
【特許文献１】特開平９−１７５６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上に述べた通路に固定されたアンテナによる従来のゲートリーダ装置では、通路を通過する無線ＩＣタグのＩＤ識別、或いは情報読取りが不安定になる問題があった。
【０００７】
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、ゲート通路を通過する無線ＩＣタグに対し、安定にＩＤの識別、或いは情報の読取り、書込みを行うことができるＩＣタグゲートリーダ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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明のＩＣタグゲートリーダ装置は、無線ＩＣタグを保持する識別対象が通過するゲート装置であって、前記識別対象が通過する通路に突出して配されて、前記識別対象に押されて通路を移動するゲートバーと、前記無線ＩＣタグと交信する無線ＩＣタグ認識装置に接続され、前記通路に沿って設けたガイド体に移動可能に取り付けられて、連結する前記ゲートバーの移動と共に移動する送受信アンテナとを有してなることを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、本発明のＩＣタグゲートリーダ装置は、前記送受信アンテナの移動の開始を検知するセンサをさらに有して、移動の開始と共に、前記送受信アンテナによる交信電波を放射を開始することを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、本発明のＩＣタグゲートリーダ装置は、識別対象によるゲートバーに対する前記応力の開放により、前記ゲートバーと共に前記送受信アンテナを、前記通路の進入側の待機位置へ戻す引き戻し機構部をさらに有してなることを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、本発明のＩＣタグゲートリーダ装置は、識別対象によるゲートバーに対する前記応力の開放により、前記ゲートバーと共に前記送受信アンテナを、前記通路の中央部分の待機位置へ、進入側から戻す第１の引き戻し機構部及び退出側から戻す第２の引き戻し機構部をさらに有してなることを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、本発明のＩＣタグゲートリーダ装置は、前記送受信アンテナの移動方向の進入方向或いは退出方向を検知する進入・退出判定センサをさらに備えて、この判定結果により、進入方向或いは退出方向それぞれの通過方向に対し、異なる情報或いはデータの交信を、前記無線ＩＣタグと前記送受信アンテナが行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によるＩＣタグゲートリーダ装置は、無線ＩＣタグと交信する送受信アンテナも無線ＩＣタグの移動と同速度で移動するので、無線交信状況が安定し、無線ＩＣタグとアンテナを介する無線ＩＣタグ認識装置との間で交換する情報の精度が高まる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面により詳細に説明する。
【００１５】
（実施形態１）
図１は、本発明のＩＣタグゲートリーダ装置の一実施形態を示す外観斜視図である。図２は、本実施形態のアンテナ部に内蔵するアンテナ及びそのスライド機構の構成図である。また、図３は、アンテナに設けられるゲートバーの屈曲機構を図示したものである。
【００１６】
本発明のＩＣタグゲートリーダ装置１０の構成は、大きくは図１に示すように、通路の側壁であるゲート壁１２と、これに対向し内部にアンテナ等が収納され、もう一方の側壁を構成するアンテナ部２０と、このゲート壁１２とアンテナ部２０に挟まれて通路の床面となるステップ部１３とからなる。
【００１７】
また、アンテナ部２０の通路側の壁面には、通路の通過方向に細長い開口１８が設けられて、この開口１８から、アンテナ部２０の内部のアンテナ２１に取り付けられたゲートバー１４が、反対側のゲート壁１２の方にステップ部１３の上に突出している。
【００１８】
アンテナ部２０の内部には、図２に示すように、フレーム２４ａ、２４ｂがそれぞれステップ部１３の両端部付近に位置して設けられ、これ等の間にガイドシャフト２２ａ、２２ｂが平行に取り付けられる。このガイドシャフト２２ａ、２２ｂには、ループ平面アンテナ等のサブアンテナが少なくとも１つ、多くは交信エリアを確実に確保する複数のアンテナが内装されたアンテナ２１がスライド移動可能に取り付けられる。すなわち、アンテナ２１は、従来技術と同様に、所望する指向性及び伝播距離を確保する技術的設計である複数のアンテナによるマルチアンテナ方式が施されても好いことは言うまでもない。
【００１９】
また、アンテナ２１の一部にバー取り付け部２１ａが設けられて、これに支持バー２５が取り付けられる。この支持バー２５の他端には、図３に示すように、軸ピン１４ａを軸にゲートバー１４が屈曲可能に連結される。そして、このゲートバー１４に横からの応力が作用しない状態では、支持バー２５とゲートバー１４は、コイルバネ１５による張力が作用して一直線に縦並びとなって、アンテナ部２０の開口１８から通路の上にゲートバー１４が突出している。ゲートバー１４に横からコイルバネ１５の張力に抗する応力が掛れば、この応力の押す側へゲートバー１４は、軸ピン１４ａを軸に屈折し、応力が除去されると元の一直線の縦並びに復帰する。
【００２０】
一方、このゲートバー１４が屈曲しない程度のゲートバー１４への弱い応力に対して、アンテナ２１がガイドシャフト２２ａ、２２ｂに沿って応力の方向にスライド移動が可能となるように、ガイドシャフト２２ａ、２２ｂへの摩擦を調整して取り付けられている。
【００２１】
アンテナ２１が、ゲートバー１４に加えられた応力によりガイドシャフト２２ａ、２２ｂに沿っての移動の開始、或いは停止を検知するために、例えば加速度センサなどによる移動検知センサ２８が、アンテナ２１或いは同時に移動するゲートバー１４に取り付けられている。
【００２２】
アンテナ１４の移動方向の左右の側部には、ダンパー２３ａ、２３ｂが取り付けられて、これがそれぞれフレーム２４ａ、２４ｂの触れる位置までアンテナ２１は移動して、フレームに突き当たって停止する。また、アンテナ部２０には、このアンテナ２１がゲートバー１４への応力により移動した後、アンテナ２１を元の位置へ引き戻すための引っ張りバネ、或いは巻き取りモータ等による引き戻し機構部２７が設けられて、これから出ている引き戻しベルト２７ａが同じくアンテナ２１の側部に接続されている。なお、アンテナ２１には、無線ＩＣタグ認識装置の図示していないデータ認識処理部本体が接続される。
【００２３】
次に、図１〜３を参照しながら、本実施形態の作用、作動について説明する。
【００２４】
本願発明のＩＣタグゲートリーダ装置１０では、無線ＩＣタグが貼着或いは埋設された物品、例えば商品や入場証などを携行した人が通過するような場合、或いは無線ＩＣタグが貼着或いは埋設された物品を積載した台車が通過するような場合において、アンテナ２１に接続されている図示していないデータ認識処理部本体が、通過中のこれ等に貼着或いは積載された無線ＩＣタグに対し、ＩＤの識別、情報の読出し、書込みを制御するシステムである。ここでは、識別対象が入場証で、これを携行した人が、本実施形態のゲートを通過する場合を以下に例示する。
【００２５】
無線ＩＣタグが貼着された入場証を携行した人が、図１に示す矢印４１の方向からＩＣタグゲートリーダ装置１０に進入して来る。対象者の通過前では、ＩＣタグゲートリーダ装置１０は、アンテナ部２０の引き戻し機構部２７がゲートバーを図１のゲートバー１４’で示す位置の入場側に引き寄せて待機している。対象者は前方に進んで、ステップ部１３に踏み込み、さらにゲート通路を通過しようとゲートバー１４’を押す。ゲートバー１４と支持バー２５の連結部分に備えるコイルバネ１５の張力が、ガイドシャフト２２ａ、２２ｂに対するアンテナ２１の摩擦力より大きく調整、設定されており、対象者がゲートバー１４を押せば、これを連結しているアンテナ２１が一体となって共に押された方向に、ガイドシャフト２２ａ、２２ｂに沿ってスライドする。したがって、対象者の移動と共に同速度でアンテナ２１も移動する。この対象者とアンテナ２１が一体となったように共に移動する間は、対象者が携行している無線ＩＣタグとアンテナ２１が相対的に安定な位置及び距離の関係を維持しており、交信の環境、条件が安定している状態が維持され、制度の高い交信が実施できる。
【００２６】
この無線ＩＣタグとアンテナ２１の間で行われる交信を、アンテナ２１或いはゲートバー１４に設置した移動検知センサ２８の移動開始検知信号により、アンテナ２１が移動の開始と同時に電波による送受信を起動し、アンテナ２１からの電波送受信が行われるように制御することもできる。不要な電波放出の抑制が行えて省電力化を測ると共に、対象者の通過が無い場合の雑音電波による誤作動などの障害も回避できる効果がある。
【００２７】
なお、赤外線センサをゲート通路に設け、ゲートに無線ＩＣタグを保持する識別対象が接近した場合に、送受信アンテナによる交信電波の放射を開始することも考えられる。しかしながら赤外線センサの場合、センサ認識領域内に識別対象が接近したのみで放射が開始されるものであり、仮にその後通路を通過しなくても照射されている。しかしながら本実施形態の送受信アンテナの移動を検知するセンサの場合は、ゲートを通過する意思がない場合は仮にゲートに近接しても放射が開始されることはなく、より省電力や雑音電波による誤動作等を回避できる  。
【００２８】
このアンテナ２１は、アンテナ側部のダンパー２３ａがフレーム２４ａに突き当るまで、対象者が押す応力により移動する。ダンパー２３ａの突き当りにより、ゲートバー１４も止まり、通過中の対象者は更に通過しようとして強く押すと、コイルバネ１５の張力を上回る応力が作用し、軸ピン１４ａを軸に支持バー２５とゲートバー１４が屈折する。対象者が更にゲートバー１４を屈折させながら、これの横を通過して、ゲートバー１４から離れると、ゲートバー１４はコイルバネ１５の張力により支持バー２５と真一文字の連結状態に戻る。
【００２９】
通過が完了して通路に再び突出した状態のゲートバー１４は、これが連結されているアンテナ２１と共に、このアンテナに取り付けられた引き戻し機構部２７の引き戻しベルト２７ａにより、ステップ部１３の入口側に戻されて、次の対象者の入場に対し待機する。なお、アンテナ２１及びこれに連結したゲートバー１４が引き戻されて待機する位置は、アンテナ２１の引き戻される側のダンパー２３ｂがフレームフレーム２４ｂに突き当る位置として調整すれば、待機位置は所定の位置に設定できる。
【００３０】
本実施形態では、通路の一部を通過する無線ＩＣタグに、これと無線交信するアンテナが沿って移動するので、安定した無線通信の条件設定がなされて、無線ＩＣタグとデータ認識処理部本体との間において安定で確実な通信が行われるので、情報或いはデータの遣り取りが高い精度で確保できる。
【００３１】
また、アンテナの移動を検知して、移動の開始と共に電波による交信を行えば、対象となる無線ＩＣタグが無いときに生じる雑音誤動作を抑制すると共に、省電力を図ることができる。
【００３２】
（実施形態２）
先の実施形態は、一方向の入場に対し、通過する対象者の携行する無線ＩＣタグとの情報の交換を行う例を示したが、進入方向が変る入場、退場の双方向に作動する他の実施形態体に付いて、図４を用いて説明する。
【００３３】
本実施形態のＩＣタグゲートリーダ装置５０では、図４（Ａ）に示すように、ゲートバー１４が開口１８のほぼ中央に待機するように構成される。また、同図（Ｂ）に図示しているように、このアンテナ部６０には、ガイドシャフト２２ａ、２２ｂをスライド移動可能に取り付けられるアンテナ６１の左右ほぼ中央の部分に、支持バー６５が取り付けられて、アンテナ６１を構成するサブアンテナも支持バー６５の両側に設けられる。更にこのアンテナ６１の両側部に互いに反対方向に引き合う引き戻しベルト６８ａ、６８ｂが接続される。この引き戻しベルト６８ａ、６８ｂのそれぞれ他端は、両フレーム６４ａ、６４ｂにそれぞれ設置されている引き戻し機構部６７ａ、６７ｂに接続されて、アンテナ６１及びこれに連結されているゲートバー１４が通路のほぼ中央に位置して待機する調整が施されて構成される。ダンパー６３ａ、６３ｂは、ゲートバー５４が開口１８のそれぞれ左右の端部まで移動した時の停止位置を左右のフレーム６４ａ、６４ｂにそれぞれ突き当って停止する設定がなされている
次に、この実施形態の作用、動作を説明する。本実施形態における待機しているゲートバーは、図４（Ａ）にゲートバー５４として図示した通路のほぼ中央に位置しており、入場する対象者は同図の矢印４４に示す方向からステップ部５３に進行して来て、通路の中央部分辺りからゲートバー５４を矢印４５のａの方向に押して進むと、引き戻し機構部６７ａに引き戻しベルト６８ａは引き戻され、一方引き戻し機構部６８ｂの引き戻しベルト６８ｂは繰り出す。このとき対象者とアンテナ６１は同速度で、同一の退場側の入口方向に進むので、この間に、対象者が携行する例えば入場証の無線ＩＣタグに記憶された情報をアンテナ６１を介して、図示していないデータ認識処理部本体が読んだり、或いは書き込んだりする。
【００３４】
そして、開口１８の端部のゲートバー５４ａとして図示する位置まで来ると、ダンパー６３ａがフレーム６４ａに突き当りアンテナ６１が移動を停止する。対象者は少し強くゲートバー５４ａを、図３に示すコイルバネ１５の張力を超える応力で押すと、ゲートバーが屈曲して通路を出ることができる。対象者の押す応力が無くなったゲートバー５４は、支持バーと一直線の棒状になって、アンテナ６１と共に、引き伸ばされた巻き戻し機構６７ｂにより、元の通路中央部まで引き戻されて待機の位置に静止する。
【００３５】
一方、対象者が矢印４７で示す退場方向に進入する場合では、ＩＣタグゲートリーダ装置５０の通路の中央部に待機していたゲートバー５４が、図示するゲートバー５４ｂの位置まで対象者によって押し進められる。このとき、入場と同様に、無線Ｃタグを携行する対象者と、アンテナ６１が同速度で入場とは反対の方向に共に移動するので、同様に対象者が携行する無線ＩＣタグに記憶された情報をアンテナ６１を介して、図示していないデータ認識処理部本体が安定に精度良く読んだり、或いは書き込んだりすることができる。
【００３６】
そして、対象者がゲートバー５４を押しながらゲートバー５４ｂとして図示する位置まで来ると、ダンパー６３ｂがフレーム６４ｂに突き当りアンテナ６１が停止し、対象者は少し強く押して、入場の時とは逆の方にゲートバーが屈曲して通路を出ることができる。対象者が通り抜けたゲートバー５４及びアンテナ６１は、引き伸ばされた巻き戻し機構６７ａにより、元の通路中央部まで引き戻されて再び待機の位置に静止する。
【００３７】
本実施形態では、ＩＣタグゲートリーダ装置５０を入場方向、或いはその逆方向である退場方向の何れの通過方向に対しても、無線ＩＣタグとアンテナとの間で安定な交信が行われるので精度の高い情報の遣り取りが可能となる。
【００３８】
また、この実施形態の変形例として、引き戻し機構部６７ａ、６７ｂにそれぞれの引き戻しベルト６８ａ、６８ｂが繰り出し或いは引き込みの何れであるかを判定するセンサ、例えば巻き取り回転センサ、或いはストレインゲージ等による張力センサを具備して、アンテナ６１の移動方向が入場或いは退場の判定手段を設ける。
【００３９】
この変形例によれば、対象者が通過するときに、この判定手段の判定結果に基づき、入場、退場を判別して、それぞれで異なる情報をアンテナ６１と無線ＩＣタグとの間で交信することもできる。例えば、入場する対象者には、入場を可とする識別をした後に、入場許可記号と入場時刻を入場証の無線ＩＣタグに書込み、退場する対象者には、入場許可記号を参照して、退場時刻から不当な滞在をしていないことを判定して退場を許可する退場記録を無線ＩＣタグに書込むなどの利用ができる。
【００４０】
（実施形態３）
次に、アンテナ２１、６１から交信のために放射される電波の制御を行う第３の実施形態に付いて、図４（Ｂ）を用いて説明する。
【００４１】
本実施形態では、アンテナ部２０、６０にアンテナ２１、６１が待機位置に留まっていることを検知する待機センサを設ける。例えば、図４（Ｂ）に例示するように、アンテナ６１の所定の位置に反射板を設け、発光・受光素子による位置センサ、或いはアンテナ６１の所定の位置に突起を設け、リミットスイッチなどによる接触センサなどの待機センサ７１を、待機する位置に静止したアンテナ６１の直下に設置して構成する。この待機センサ７１は、アンテナ６１が待機の位置に在る場合には、判定信号「待機中」を、アンテナ６１が待機の位置を離れると、「待機中でない」を出力する。
【００４２】
図示していないデータ認識処理部本体が、待機センサ７１から出力される「待機中」の判定信号を受信している期間は、アンテナ６１からの交信用電波の放射を停止する制御を行い、「待機中でない」の判定信号を受信している間においてのみ交信用電波を放射して、無線ＩＣタグと交信して情報の送受信を行う。
【００４３】
本実施形態によれば、ＩＣタグゲートリーダ装置の通路に対象者が到達して、通過をする場合にのみ電波が発射され、通過する対象者がいない場合には電波は停止するので、省力化を図ることができる。また無用の電波放射を停止するので、周辺に設置された他の機器への電波障害を抑制できると共に、周辺の機器からの障害電波による誤動作の抑制にも効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のＩＣタグゲートリーダ装置の一実施形態を示す外観斜視図。
【図２】実施形態のアンテナ部に内蔵するアンテナ及びその機構の構成図。
【図３】実施形態のアンテナに設けられるゲートバーの屈曲機構の模式図。
【図４】本発明の他の実施形態の外観斜視図、及びそのアンテナ部の構成図。
【符号の説明】
【００４５】
１０、５０・・・ＩＣタグゲートリーダ装置、
１２・・・ゲート壁
１３、５３・・・ステップ
１４、５４ａ、５４ｂ・・・移動したゲートバー、
１４ａ・・・軸ピン、
１４’、５４・・・待機位置のゲートバー、
１５・・・コイルバネ、
１８・・・開口、
２０、６０・・・アンテナ部、
２１、６１・・・アンテナ、
２１ａ・・・バー取り付け部、
２２ａ、２２ｂ・・・ガイドシャフト、
２３ａ、２３、６３ａ、６３ｂ・・・ダンパー、
２４ａ、２４ｂ，６４ａ、６４ｂ・・・フレーム、
２５、６５・・・支持バー、
２７，６７ａ、６７ｂ・・・引き戻し機構部、
２７ａ、６８ａ、６８ｂ・・・引き戻しベルト、
２８・・・移動検知センサ、
４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７・・・矢印、
７１・・・待機センサ。
【図１】
2006252254.tif 000003
【図２】
2006252254.tif 000004
【図３】
2006252254.tif 000005
【図４】
2006252254.tif 000006