(57)【要約】【課題】コンベヤラインＬ上の物品Ｗ内のＩＣタグＴを確実に識別する。【解決手段】門形のフレーム体１０の前面側、後面側にそれぞれシールド用の金網１５、シールド用の磁気シールド板１７を設け、受信アンテナ２１、送信アンテナ２２を配置する。受信アンテナ２１、送信アンテナ２２に接続するリーダライタは、受信アンテナ２１、送信アンテナ２２の少なくとも一方を介してＩＣタグＴからのデータを受信して判読することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベヤライン上の物品を通過させる門形のフレーム体と、該フレーム体の前面側、後面側にそれぞれ付設するシールド用の金網、シールド用の磁気シールド板と、前記金網、磁気シールド板の内面側にそれぞれ配設する受信アンテナ、送信アンテナとを備えてなるＩＣタグ用のアンテナ装置。
【請求項２】
前記送信アンテナは、前記磁気シールド板に対し、間隙を隔てて平行に配置するループアンテナとすることを特徴とする請求項１記載のＩＣタグ用のアンテナ装置。
【請求項３】
前記受信アンテナは、前記金網に対し、間隙を隔てて平行に配置するループアンテナとすることを特徴とする請求項１または請求項２記載のＩＣタグ用のアンテナ装置。
【請求項４】
前記磁気シールド板は、フェライト材、磁性シート材のいずれかとすることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記載のＩＣタグ用のアンテナ装置。
【請求項５】
前記金網には、補強用の透明板を組み合わせることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか記載のＩＣタグ用のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＩＣタグ付きの任意の物品をコンベヤライン上において適確に認識するために使用するＩＣタグ用のアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非接触式のＩＣタグ（ＩＣカードまたはＩＣチップを含む、以下同じ）を物品に付設または内蔵させ、コンベヤラインを介して搬送中の物品を認識させるために、門形のアンテナ装置を使用することがある。
【０００３】
このものは、コンベヤラインを跨ぐフレーム体の内面側に送受信アンテナを取り付け、送受信アンテナをリーダライタに接続することにより、物品側のＩＣタグとリーダライタとの間に無線通信によるデータ交換をすることができる。なお、送受信アンテナは、ＩＣタグ側のアンテナと電磁結合または誘導結合させ、ＩＣタグ内のＩＣチップを起動させるための電力を供給するとともに、負荷変調方式により双方向のデータ通信を実現することができる。また、送受信アンテナは、ＩＣタグ側のアンテナとともに、ＩＣタグの使用周波数、たとえば１３．５６ＭＨｚ  に共振させるものとする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来技術によるときは、送受信アンテナは、コンベヤライン上の物品の大きさが変動し、あるいは、ＩＣタグが物品の内部に収納されていることなどを考慮して、必要十分な大電力の電波を放射する必要があるから、リーダライタ側において、ダイナミックレンジの制約によりＩＣタグからのデータの読取りができなくなったり、外部に漏洩する電界強度が過大になったりすることがあるという問題があった。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、受信アンテナを設け、送信アンテナに対するシールドを強化することによって、データの読取りの安定性を向上させるとともに、外部に漏洩する電界強度を十分小さくすることができるＩＣタグ用のアンテナ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、コンベヤライン上の物品を通過させる門形のフレーム体と、フレーム体の前面側、後面側にそれぞれ付設するシールド用の金網、シールド用の磁気シールド板と、金網、磁気シールド板の内面側にそれぞれ配設する受信アンテナ、送信アンテナとを備えることをその要旨とする。
【０００７】
なお、送信アンテナは、磁気シールド板に対し、間隙を隔てて平行に配置するループアンテナとすることができ、受信アンテナは、金網に対し、間隙を隔てて平行に配置するループアンテナとすることができる。
【０００８】
また、磁気シールド板は、フェライト材、磁性シート材のいずれかとしてもよく、金網には、補強用の透明板を組み合わせてもよい。
【０００９】
【作用】
かかる発明の構成によるときは、送信アンテナは、コンベヤラインを介して搬送中の物品に付設または内蔵されているＩＣタグに電力を供給してＩＣタグ内のＩＣチップを起動させるとともに、ＩＣタグにデータを送信する一方、受信アンテナは、送信アンテナからの電波を受信し、負荷変調方式により送信アンテナからの電波に重畳されるＩＣチップからのデータを適確に受信することができる。なお、受信アンテナは、送信アンテナからの電波を十分低レベルに絞って受信するものとする。また、送信アンテナ、受信アンテナは、いずれもリーダライタに接続し、リーダライタは、受信アンテナからのデータのみに基づき、または、送信アンテナ、受信アンテナの少なくともいずれか一方からのデータに基づき、ＩＣチップからのデータを判読するものとする。すなわち、送信アンテナは、実質的に送受信アンテナとして作動させ、受信アンテナとともに、ＩＣタグの使用周波数に共振させるものとする。
【００１０】
一方、フレーム体の前面側の金網は、透視可能であり、コンベヤライン上を搬送中の物品を外部から目視することができる。なお、金網のメッシュは、ＩＣタグの使用周波数の波長λに対し、λ／１００以下程度にすることが好ましい。また、フレーム体の後面側の磁気シールド板は、送信アンテナからの電波を前方側にのみ投射させて後面側に漏洩することを防止するとともに、後面側の外側に近接する移動物体（人体を含む）による悪影響、いわゆるボディーエフェクトを小さくすることができる。ただし、磁気シールド板としては、ＩＣタグの使用周波数における損失が小さく、透磁率が十分大きなフェライト材または磁性シート材（プラスチック、ゴムなどの可撓性のシート材に多量の磁性体粉末を混入して形成するシート材料をいう、以下同じ）を使用するものとする。
【００１１】
送信アンテナ、受信アンテナは、それぞれ磁気シールド板、金網に対し、間隙を隔てて平行に配置するループアンテナとすることにより、コンベヤライン上に機械的に過大に突出することがなく、アンテナとしての性能が極端に劣化するおそれもない。ただし、送信アンテナと磁気シールド板との間隙、受信アンテナと金網との間隙は、ＩＣタグの使用周波数１３．５６ＭＨｚ  に対し、それぞれ２ｃｍ以上、５ｃｍ以上にすることが好ましい。
【００１２】
シールド用の金網に透明板を組み合わせれば、金網の機械的強度を大きくし、受信アンテナの振動などによるデータの誤読を避けることができる。なお、透明板は、金網に密着させ、金網の片面または両面に設けるものとする。また、金網は、透明板上に印刷またはエッチングにより形成してもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
ＩＣタグ用のアンテナ装置は、コンベヤラインＬ上の物品Ｗを通過させる門形のフレーム体１０と、フレーム体１０の前面側、後面側にそれぞれ付設するシールド用の金網１５、シールド用の磁気シールド板１７と、金網１５、磁気シールド板１７の内面側にそれぞれ配設する受信アンテナ２１、送信アンテナ２２とを主要部材としてなる（図１、図２）。ただし、磁気シールド板１７の外面側には、構造用の鉄板１６が組み合わされている。
【００１５】
コンベヤラインＬは、非接触形のＩＣタグＴを内蔵する任意の物品Ｗを搬送することができる（図１の矢印方向）。ただし、ここでは、物品Ｗとして、たとえばデスク形の遊技機が図示されている。
【００１６】
フレーム体１０は、コンベヤラインＬの左右両側に立設する各一対の柱材１１、１１…と、柱材１１、１１…の上端を連結する上材１２、１２、１３、１３と、コンベヤラインＬに沿って各２本の柱材１１、１１の下端を連結する下材１４、１４とを組み合わせ、コンベヤラインＬを跨ぐようにして設置されている。なお、各柱材１１の下端には、高さ調節用のアジャスタねじ１１ａが付設されている。また、フレーム体１０の天面は、たとえば透明板１８によって閉じられている。
【００１７】
前面側の金網１５は、たとえば５ｍｍメッシュのステンレス金網であり、柱材１１、１１、上材１３、下材１４により、四周が固定されている。なお、金網１５の外面側の片面、または内外の両面には、たとえばアクリル板のような透明板１５ａを組み合わせることができる（図３（Ａ）、（Ｂ））。ただし、金網１５は、一方の透明板１５ａの表面に導電性インクにより印刷して形成してもよく、透明板１５ａ上の金属導体をエッチングして形成してもよい。
【００１８】
後面側の鉄板１６は、柱材１１、１１、上材１３、下材１４を介して固定されている（図１、図２）。磁気シールド板１７は、フェライト材または磁性シート材であり、鉄板１６の内面側に密着して付設されている（図３（Ｃ））。
【００１９】
受信アンテナ２１は、ＩＣタグＴの使用周波数に共振するループアンテナである（図１、図２）。受信アンテナ２１は、図示しないスペーサを介し、金網１５の内面側において、金網１５に対し、間隙ｄ１  を隔てて平行に配置されている。送信アンテナ２２は、ＩＣタグＴの使用周波数に共振するループアンテナであり、磁気シールド板１７の内面側において、磁気シールド板１７に対し、間隙ｄ２  を隔てて平行に配置されている。なお、金網１５の面積は、受信アンテナ２１の開口面積より十分大きく、鉄板１６、磁気シールド板１７の面積は、それぞれ送信アンテナ２２の開口面積より十分大きいものとする。
【００２０】
受信アンテナ２１、送信アンテナ２２は、それぞれリーダライタ２３に個別に接続されている（図４）。なお、物品Ｗ内のＩＣタグＴには、ＩＣチップＣが搭載されている。
【００２１】
コンベヤラインＬを介し、ＩＣタグＴを内蔵する物品Ｗを搬送中にリーダライタ２３を作動させると、送信アンテナ２２からの電波によりＩＣタグＴ上のＩＣチップＣに電力を供給し、ＩＣチップＣを作動させることができる。また、このとき、リーダライタ２３は、ＩＣチップＣに対し、必要なデータＤ１  を送出することができる。
【００２２】
一方、ＩＣチップＣからのデータＤ２  は、負荷変調方式により、送信アンテナ２２の等価インピーダンス変化信号としてリーダライタ２３に伝送され、判読される。すなわち、送信アンテナ２２は、送受信アンテナとして作動している。また、このとき、受信アンテナ２１は、送信アンテナ２２からの電波の一部を受信してリーダライタ２３に送出する。そこで、リーダライタ２３は、受信アンテナ２１からのレベル変化信号を解析することにより、ＩＣチップＣからのデータＤ２  を併せて判読することができる。
【００２３】
一般に、送信アンテナ２２からの電波が大電力であると、リーダライタ２３は、ＩＣチップＣからのデータＤ２  による負荷変調信号、すなわち等価インピーダンス変化信号の読取りが困難である。しかし、この場合であっても、受信アンテナ２１の受信レベルを小さくすることにより、受信アンテナ２１を介してＩＣチップＣからのデータＤ２  を安定に読み取ることができる。すなわち、リーダライタ２３は、送信アンテナ２２、受信アンテナ２１を介して得られるデータＤ２  、Ｄ２  の論理和をとることにより、データＤ２  を一層正確に読取り可能である。ただし、リーダライタ２３は、送信アンテナ２２、受信アンテナ２１を介して得られるデータＤ２  、Ｄ２  のいずれか一方のみを読取り対象としてもよい。
【００２４】
以上の説明において、磁気シールド板１７を支持する鉄板１６は、これを省略し、または透磁率が小さい他の任意の構造材に代えてもよい。ただし、このとき、磁気シールド板１７の四周を囲む柱材１１、１１、上材１３、下材１４は、少なくとも１箇所の連結部位を電気的に絶縁し、または少なくとも１の部材を２以上に分断することにより、電気的なループを形成しないようにして組み合わせるものとする。送信アンテナ２２に近接するループは、キャンセルコイルとして働き、送信アンテナ２２の放射効率を極端に劣化させるからである。
【００２５】
なお、この発明は、送信アンテナ２２、受信アンテナ２１の少なくとも一方を介し、ＩＣチップＣからのデータＤ２  をリーダライタ２３によって読み取るから、物品Ｗごとに送信アンテナ２２、受信アンテナ２１とＩＣチップＣとの結合強度が変化しても、ＩＣチップＣからのデータＤ２  の読取り性能を安定に維持することができる。すなわち、コンベヤラインＬ上を複数種類の物品Ｗ、Ｗ…が混合して搬送される場合、物品ＷごとにＩＣタグＴの内蔵場所または付設場所が一定でない場合などであっても、各物品ＷのＩＣタグＴを確実に識別することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、門形のフレーム体の内部に受信アンテナ、送信アンテナを設け、フレーム体の後面側に磁気シールド板を付設することによって、送信アンテナを介するに加えて、受信アンテナを介してＩＣタグからのデータを判読することができるから、データの読取り安定性を大幅に向上させることができる上、磁気シールド板を介し、外部に漏洩する電界強度を十分小さくし、有害なボディーエフェクトを軽減することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】全体斜視説明図
【図２】図１のＸ−Ｘ線矢視相当断面図
【図３】要部拡大断面説明図
【図４】電気系統図
【符号の説明】
Ｗ…物品
Ｌ…コンベヤライン
ｄ１  、ｄ２  …間隙
１０…フレーム体
１５…金網
１５ａ…透明板
１７…磁気シールド板
２１…受信アンテナ
２２…送信アンテナ
【図１】
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【図２】
2004238195.tif 000004
【図３】
2004238195.tif 000005
【図４】
2004238195.tif 000006