(57)【要約】 【目的】  小型で動作信頼性が高く、かつ運用が容易な非接触型タグ及び該タグを使用した物品管理システムを提供する。【構成】  本発明の非接触型タグ１０は、所定の無線呼出信号を受信する受信回路１３と、前記呼出信号に含まれるＩＤコードと自己が保持するＩＤコードとを比較する比較回路１５と、前記比較回路の比較一致出力を保持する保持回路１６と、前記保持回路の出力により光又は音による応答信号を出力する出力回路１７と、外部給電手段４１からの電磁誘導によりコイル１９に発生した誘起電圧を整流して前記各回路に給電する受電回路１８と、を備える。【選択図】  図１
2007018210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の無線呼出信号を受信する受信回路と、
前記呼出信号に含まれるＩＤコードと自己が保持するＩＤコードとを比較する比較回路と、
前記比較回路の比較一致出力を保持する保持回路と、
前記保持回路の出力により光又は音による応答信号を出力する出力回路と、
外部給電手段からの電磁誘導によりコイルに発生した誘起電圧を整流して前記各回路に給電する受電回路と、を備えることを特徴とする非接触型タグ。
【請求項２】
前記受電回路の出力を外部からのマニュアル操作によって断続可能なスイッチ手段を備えることを特徴とする請求項１記載の非接触型タグ。
【請求項３】
前記受電回路をタグ本体部から分離し、これらの間をフレキシブルな結合部材により給電可能に結合したことを特徴とする請求項１記載の非接触型タグ。
【請求項４】
複数の物品にそれぞれ固有のＩＤを有する非接触型タグをセットし、端末からの無線呼出信号により対応する非接触型タグのみが応答する物品管理システムにおいて、
外部からの電磁誘導により受電コイルに発生した起電力で動作をする非接触型タグと、
外部より前記受電コイルにリモート給電をする給電シートであって、複数の平行な給電線をシート状被覆で覆ったもの、とを備えることを特徴とする物品管理システム。
【請求項５】
複数の給電シートへの各給電経路にマニュアル操作で断続可能なスイッチ手段を備えることを特徴とする請求項４記載の物品管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は非接触型タグ及び該タグを使用した物品管理システムに関し、更に詳しくは、複数の物品にそれぞれ固有の非接触型タグをセットし、端末からの無線呼出信号により対応する非接触型タグのみが応答する非接触型タグ及び該タグを使用した物品管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、無線タグは様々な分野で利用されているが、物品（商品）の管理に無線ＩＤタグ（非接触型タグ）を利用することにより物品（在庫）の有／無や収納位置を光りや音で容易に確認できる。
【０００３】
従来は、小型電池を内蔵する無線タグが、自己宛の無線呼出信号（ＩＤ番号）を受信したことによりブザーやランプからなる出力回路を駆動し、該駆動をタイマがタイムアウトするまで保持する物体の存在位置探知システムが知られている（特許文献１）。このシステムでは、消費電力の大きいブザーやランプをタイマにより一定時間のみ駆動することで、電池寿命の延命を図っている。
【０００４】
また、従来は、電池を内蔵しない無線ＩＤタグが、自己宛の無線呼出信号（ＩＤ番号）を受信している間だけ、アンテナからの受信電流により発光素子を点灯する発光素子付き非接触型無線ＩＤタグが知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−２３３８５（要約，図）
【特許文献２】特開２０００−３０６０６２（要約，図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１の技術では、出力回路の駆動時間をタイマで決定しているため、一旦出力回路が駆動されると、仮にユーザが目的のタグを早期に発見できた場合でも、常に一定時間分電池を消耗してしまう。また、一定時間内に目標物を見つけられない場合には、端末の再操作が必要となり、更に一定時間分の電池を消耗してしまう。このため、電池の早期劣化が避けられず、定期的な電池交換が必要となっていた。
【０００６】
また、電池の消費を少なくするためには、無線タグの利用環境毎に、タイマを最適値に設定し直さなければならず、作業が繁雑であった。従って、この種の無線タグは長期の保管を目的とした倉庫や、図書館の蔵書等の管理には不適当であった。
【０００７】
また、上記特許文献２の技術では、端末からの無線送信電力でＬＥＤを点灯する為、実際の運用では目標物を見つけるまでに長時間の送信が必要となる場合も少なくなく、端末側の電池消耗が早かった。また、無線送信電力には到達距離やパワーに制限があるため、端末を無線タグの近くまで運ばないと、タグが正常に動作できないため、操作信頼性に問題があった。
【０００８】
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、その目的とする所は、小型で動作信頼性が高く、かつ運用が容易な非接触型タグ及び該タグを使用した物品管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題は例えば図１の構成により解決される。即ち、本発明（１）の非接触型タグ１０は、所定の無線呼出信号を受信する受信回路１３と、前記呼出信号に含まれるＩＤコードと自己が保持するＩＤコードとを比較する比較回路１５と、前記比較回路の比較一致出力を保持する保持回路１６と、前記保持回路の出力により光又は音による応答信号を出力する出力回路１７と、外部給電手段４１からの電磁誘導によりコイル１９に発生した誘起電圧を整流して前記各回路に給電する受電回路１８と、を備えるものである。
【００１０】
本発明（１）の非接触型タグ１０は、外部給電手段（給電線）４１の近傍に置かれるだけで内部回路に給電開始され、稼働（呼出待機）状態になる。この状態で、外部の端末３０から自己宛の無線呼出信号を受信すると、該信号に含まれるＩＤコードと自己が保持するＩＤコードとが一致し、その一致出力で駆動回路１６を駆動する。該駆動回路１６は一致出力により出力回路１７を駆動し、光又は音による応答信号を出力すると共に、該一致出力を保持する。従って、ユーザに発見されるまで応答信号を出し続ける。そして、非接触型タグ１０を発見したユーザが当該タグ１０又は物品６０を取り出すと、受電回路１８への電磁誘導給電が遮断され、応答信号は停止する。
【００１１】
本発明（１）によれば、非接触型タグ１０は、外部からのリモート給電であるため、内蔵電池や電池交換の必要はなく、よってタグを小型化できると共に、運用が簡単である。また、十分なパワーのリモート給電が得られるため、通信距離が大きい（１０ｍ程度）と共に、高度な機能を搭載出来る。また、パワーの大きい出力素子を駆動できるため、信頼性の高い運用が行える。
【００１２】
本発明（２）では、上記本発明（１）において、前記受電回路の出力を外部からのマニュアル操作によって断続可能なスイッチ手段を備える。従って、一々物品（タグ）を取り上げなくても、スイッチ操作のみでタグを初期化できる。
【００１３】
本発明（３）では、上記本発明（１）において、前記受電回路をタグ本体部から分離し、これらの間をフレキシブルな結合部材により給電可能に結合したものである。従って、例えば、タグ本体部は見やすい位置に、かつ受電回路は効率良い受電ができる位置にそれぞれ配置することが可能であり、様々な設置環境に柔軟に対応できる。
【００１４】
また、本発明（４）の物品管理システムは、複数の物品にそれぞれ固有のＩＤを有する非接触型タグをセットし、端末からの無線呼出信号により対応する非接触型タグのみが応答する物品管理システムにおいて、外部からの電磁誘導により受電コイル１９に発生した起電力で動作をする非接触型タグ１０と、外部より前記受電コイルにリモート給電をする給電シート４２であって、複数の平行な給電線４１をシート状被覆で覆ったもの、とを備えるものである。
【００１５】
本発明（４）によれば、例えば既存の棚に給電シートを引くだけで本発明のＩＤタグシステムを使用可能となり、物品管理システムの導入コストが大幅に低減される。
【００１６】
本発明（５）では、上記本発明（４）において、複数の給電シートへの各給電経路にマニュアル操作で断続可能なスイッチ手段を備えるものである。従って、例えば在庫の存在のみを確認するような用途では、同一の給電経路に属する複数の確認済みＩＤタグを一斉にリセットできるため、便利である。
【発明の効果】
【００１７】
以上述べた如く本発明によれば、簡単かつローコストで信頼性の高い物品管理システムを導入できるため、この種の物品管理システムの普及拡大に寄与するところが極めて大き
い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面に従って本発明に好適なる実施の形態を詳細に説明する。なお、全図を通して同一符号は同一又は相当部分を示すものとする。図１は実施の形態による物品管理システムのブロック図で、端末３０が物品管理データベースを備える基本的な場合を示している。図において、５１は、好ましくは既設の物品収納棚、４２は棚５１の上に敷設した給電シート、４１は給電シート４２に埋設した給電線、４０は給電線４１に交番電流ｉを供給する給電部、６０は棚５１の上に置かれた管理対象の物品、１０は物品６０における前記給電シート４２の近傍にセット（両面テープで貼り付け、磁石で吸着、物品ケースのポケットに収納等）した非接触型タグ（以下、単にＩＤタグとも呼ぶ）である。
【００１９】
ＩＤタグ１０において、１１は無線呼出信号の受信アンテナ、１２は特定周波数のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、１３は受信データを復調する受信部、１４は本ＩＤタグに固有のＩＤコードを保持している不揮発性メモリ（ＩＤ）、１５は受信データに含まれるＩＤコードとメモリ１４のＩＤコードを比較する比較部、１６ａ，１６ｂは比較部１５の比較一致信号を保持すると共に該信号に従って出力回路１７ａ，１７ｂを駆動する駆動部、１７ａは光を発生するＬＥＤ、１７ｂは音信号を発生するブザー（ＢＺ）、１８は給電線４１を流れる交番電流ｉからの電磁誘導により受電コイル１９に発生した誘起電圧をろ波・整流して直流電圧＋Ｖを生成し、上記各回路部に給電する受電部である。
【００２０】
更に、３０はＩＤタグ１０に無線呼出信号を送信する端末装置、３１は無線波の送信アンテナ、３２は呼出信号の送信部、３３は端末３０の主制御・処理を行う制御部、３５は本システムに含まれる各タグ対応のＩＤコード等を保持しているデータベース（ＤＢ）、３４はユーザが操作をするコンソール部（ＣＳＬ）、３４ａは液晶等による表示部、３４ｂはキーボード等を含む操作部である。なお、図示しないが、他にも沢山の物品６０が収納されており、それぞれに固有ＩＤコードを有するＩＤタグ１０がセットされている。
【００２１】
この状態では、給電線４１より発生する交番磁界ＨがＩＤタグ１０の受電コイル１９と鎖交することで、受電コイル１９には鎖交磁束の微分に比例する電圧が発生する。これをＬＣ回路で受電し、受電部１８で整流して直流電圧＋Ｖを生成する。該電圧＋ＶはＩＤタグ１０内の全ての回路部に供給され、各回路は動作可能状態にある。但し、通常は電力消費の大きい駆動部１６や出力部１７は導通していないため、ＩＤタグ１０としての消費電力は十分に小さい。即ち、給電部４０の負荷とはならない。
【００２２】
ユーザが特定の物品を探したい場合は、端末３０を操作し、目標物を特定する為の情報（名称、ＩＤコード等）を入力する。制御部３３は入力情報に基づいてＤＢ３５を検索し、対応するＩＤコードを抽出し、送信部３２を介して送信する。
【００２３】
図２（Ａ）に一例の伝送フレームを示す。伝送フレームには特定のＩＤタグを指すためのＩＤコードと、光及び又は音の出力素子を選択する出力選択コードと、フレームの伝送誤りをチェックするためのフレームチェックシーケンスＦＣＳとが含まれる。
【００２４】
図１に戻り、ＩＤタグ１０では、アンテナ１１で電波を受信し、フィルタ１２で特定周波数の電波のみを通過させ、受信部１３で受信信号を復調し、受信データを生成する。比較部１５では受信データ中のＩＤコードと、メモリ１４のＩＤコードとを比較し、一致した場合は受信データ中の出力選択コードに従って対応する端子に比較一致パルス信号Ｐａ及び又はＰｂを出力する。
【００２５】
図２（Ｂ）に一例の出力選択コードを示す。コード「１０」はＬＥＤのみの出力、コー
ド「０１」はブザーＢＺのみの出力、コード「１１」はＬＥＤとＢＺの出力である。
【００２６】
図１に戻り、パルス信号Ｐａが出力された場合は、駆動部１６ａのトランジスタＱがＯＮしてリレーＲＬ１の接点Ｓ１が導通し、これによりリレーＲＬ２が付勢されて、接点Ｓ２，Ｓ３ａが導通し、ＬＥＤ１７ａが点灯する。また、同時にリレーＲＬ２は接点Ｓ２のルートで付勢状態を保持される。パルス信号Ｐｂが出力された場合は、駆動部１６ｂによりブザー１７ｂが鳴動すると共に、その動作が保持される。
【００２７】
ユーザは、光及び又は音をたよりに、物品６０を探し出し、該物品６０又はＩＤタグ１０を棚５１から取り上げる。これにより、給電線４１と受電コイル１９との間の電磁結合が無くなり、ＤＣ電圧が０Ｖになる。これにより、リレーＲＬ２が消勢され、ＬＥＤ１７ａ（ＢＺ１７ｂも同様）が消勢される。その後、ユーザが物品６０又はＩＤタグ１０を元に戻しても、ＬＥＤやＢＺは消勢（リセット）されたままである。
【００２８】
図３は他の実施の形態による非接触型タグのブロック図で、ＩＤタグ１０がＬＥＤやＢＺの動作を消勢するためのマニュアルスイッチを備える場合を示している。ここでは、リレーＲＬ２（自己保持回路）の給電路に直列にマニュアルスイッチＳＷが設けられており、出力部（ＬＥＤ又はＢＺ）１７の付勢時には、わざわざ物品６０又はＩＤタグ１０を持ち上げるまでもなく、ＩＤタグ１０のマニュアルスイッチＳＷを押すだけで、その出力部（ＬＥＤ又はＢＺ）１７を消勢（リセット）できる。従って、大きな物品や重い物品を管理する場合に便利である。
【００２９】
図４は他の実施の形態による物品管理システムのブロック図で、端末３０がネットワーク（移動網，インターネット等）１００を介して遠隔の物品管理サーバ１０２に接続可能な場合を示している。この端末３０は、ＩＤタグ１０及びネットワーク１００（即ち、基地局ＢＳ１０１）に接続可能な送信部３２’と、基地局ＢＳ１０１に接続可能な受信部３７を備えている。これにより、複数地域に点在する倉庫の一括集中管理が可能となる。
【００３０】
即ち、今、ある倉庫のユーザが自倉庫内の在庫を確認すべく、特定の商品の情報（名称、型番等）を入力すると、該情報は公知の移動体通信方式により基地局１０１，ネットワーク１００を介して遠隔のサーバ１０２に送られると共に、該サーバ１０２からは当該商品のＩＤコードが返送される。これを受けた端末３０は該ＩＤコードで倉庫内のＩＤタグを一斉に呼び出し、図１と同様の方法で物品を探査する。従って、既存の携帯機やＰＨＳに本発明による物品探査機能を付加しただけの簡単な携帯端末を使用して大量の物品を能率良く管理できる。
【００３１】
あるいは、遠隔の物品管理センタ（不図示）よりサーバ１０２を介して探したい物品のＩＤコードを探査し、これを該サーバ１０２より複数倉庫の各端末３０に一斉に送ると、各倉庫ではこれを受信した各端末３０が探査物品のＩＤコードを一斉に中継送信し、対応するＩＤタグ１０が光又は音で応答する。これをもとに目標物を見つけたユーザが自己の端末３０から物品管理センタに発見の応答を返送する。こうして、管理センタでは当該物品の在庫状況を全国規模（又は世界規模）で容易に確認出来る。
【００３２】
図５〜図７は実施の形態による物品管理棚を説明する図（１）〜（３）で、図５（Ａ）は棚５１の長手方向に給電シート４１を設ける場合を示している。このＩＤタグ１０は矩形単体の板状部材からなっており、その表面又は裏面側に受信アンテナ１１が設けられ、またその表面又は裏面側に受電コイル１９が設けられている。
【００３３】
図２（Ｃ）に一例のアンテナと受電コイルを示す。図の（ａ）ではＩＤタグ１０の表面又は裏面に受信アンテナ１１及び受電コイル１９が設けられている。図の（ｂ）ではＩＤ
タグ１０が本体部１０ａと受電部１０ｂとに分かれており、これらの間を堅い又は柔軟な連結部材１０ｃで通電可能に連結している。そして、この本体部１０ａには受信アンテナ１１が設けられ、受電部１０ｂには受電コイル１９が設けられている。このタイプのＩＤタグ１０は本体部１０ａと受電部１０ｂとをそれぞれ都合の良い場所に別々にセット出来るため、物品の収納環境に対する融通性が高い。
【００３４】
この図５（Ａ）では、図２（Ｃ）−（ａ）のタイプのＩＤタグ１０が使用されれている。給電シート４２は棚５１の長手方向と平行に設けられており、給電部４０は端子Ｐ，Ｑ間に接続される。これにより、平行に並ぶ複数の給電線４１を囲むように無線周波よりも十分に低い周波数の交番磁界Ｈが発生している。ＩＤタグ１０は受電コイル１９の受電面が磁界Ｈと直交（最も効率よく鎖交）するように配置されており、よって効率よい給電を受けられる。給電線４１は複数を並列に設けることで、所要強度で、かつ均一な磁界を得ている。また、棚５１の、少なくとも交番磁界Ｈと鎖交する部分は、好ましくは、交番磁界Ｈによる誘導電流（渦電流）が流れにくいような、非金属材料（木材合板等）により構成されている。
【００３５】
図５（Ｂ）では図２（Ｃ）−（ｂ）のタイプのＩＤタグ１０が使用されれている。この例の給電シート４２は棚５１の奥行き方向に設けられており、給電部４０は端子Ｐ，Ｑ間に接続されている。これにより、複数の給電線４１を囲むように交番磁界Ｈが発生している。受電部１０Ｂは磁界Ｈと直交するように物品６０の側面に設けられ、一方、本体部１０ａは棚の正面からの監視が容易なように、物品６０の正面側に設けられている。この例の本体部１０ａにはＬＥＤ１７とマニュアルスイッチＳＷとが設けられており、これにより正面からのアクセスが容易となっている。
【００３６】
図６は複数段の棚５１を収容する架５０がレール８０ａ，８０ｂ上を前後（矢印ｙ方向）にスライド可能な場合を示している。図示しないが、架５０の前後には複数の架５０が設けられており、アクセスしたい物品の搭載されている架５０の正面側に人が入れるだけの隙間を作るように架５０をスライド可能としている。これにより、少ないスペースに沢山の架５０を収容できるようになっている。従って、この場合のユーザは、通路からは物品毎のＩＤタグを直接見ることができず、このため架５０の側面（通路側）にはＩＤタグ１０Ｐ〜１０Ｒが別途に設けられている。
【００３７】
ＩＤタグ１０Ｐにおいて、この比較部１５はＩＤコードの下位数桁（例えば１桁）については比較を行わず、上位桁のみ比較を行い、上位桁の一致が得られたことによりＬＥＤ及び又はブザーを付勢する。一方、ＩＤタグ１０Ｐに対応する棚５１Ａ上の物品６０Ａ，６０Ｂには上位桁が共通で（即ち、同一グループに属し）、かつ下位数桁のみが異なるようなＩＤタグ１０Ａ，１０Ｂ等がセットされている。従って、通路を歩くユーザ（管理者）からは個々の物品を直接監視できなくても、まずＩＤタグ１０Ｐ〜１０Ｒを介して棚の位置を確認し、次に架５０をスライドして物品を確認出来る。従って、十分な収納スペースを得られない場所でも多くの物品を効率よく管理出来る。
【００３８】
ところで、物品管理の目的によっては、ユーザは物品の存在のみを確認出来れば、必ずしも個々の物品を取り出さなくても良い場合がある。この場合は、複数の物品について連続してランプの点灯を確認して後、各物品を取り出すことなく、簡単な方法でこれらのランプ表示を一斉にリセットしたい。これを解決した一例を以下に説明する。
【００３９】
図７は棚５１毎の給電シート４２に供給する電源をその元で個別にＯＮ／ＯＦＦ可能に構成した場合を示している。図において、給電部４０からは給電バス４３，４４が各棚に伸びており、そのうちの給電バス４４に関しては、棚５１毎にスイッチ５２Ａ〜５２Ｃが設けられ、これにより給電電流をＯＮ／ＯＦＦ可能になっている。
【００４０】
棚５１Ａにおいて、この例の給電シート４２は架５０の裏面側に設けられており、その周囲を囲むように交番磁界Ｈが発生している。架５０の、少なくとも交番磁界Ｈと鎖交する部分は、好ましくは、交番磁界Ｈによる誘導電流（渦電流）が流れにくい様に、非金属材料（木材合板等）により構成されている。給電シート４２の上に直接物品を置かないので、給電シートの補強を簡略化できる利点がある。
【００４１】
この例のＩＤタグ１０は、棚正面の本体部１０ａと、棚裏面側底面の受電部１０ｂと、これらの間を通電可能に連結する接続部材１０ｃとからなっている。従って、棚正面からの物品管理が容易である。一方、物品の存在を確認したユーザは、個々のＩＤタグのリセットスイッチＳＷを押すまでもなく、その棚に対応するスイッチ５２を一旦ＯＦＦにすることにより、各ＩＤタグのランプを一斉に消灯出来る。ブザーの場合も同様である。
【００４２】
なお、上記実施の形態では柔軟な給電シート４２を使用する場合を述べたが、これに限らない。例えば給電シート４２に代えて、複数の給電線を薄いアクリル材等で覆った堅い給電板のようなものを使用しても良い。こうすれば、図７の架５０における裏面側が空洞であっても、ここに給電板を立設することが可能である。
【００４３】
また、上記実施の形態では比較部１５による比較一致の状態を、駆動部１６のリレーＲＬ２によって自己保持する場合を述べたが、これに限らない。他にも、例えば比較部１５の比較一致出力でＲＳタイプのフリップフロップＦＦを強制セットしても良い。これにより、リレー回路で自己保持しなくても、比較一致の状態をＦＦで保持できる。
【００４４】
なお、この場合のＦＦはＩＤタグ１０にリモート電源が再投入された際のパワーＯＮリセット信号（不図示）により強制リサットされる。従って、タグ使用時の誤動作を防止出来る。あるいは、上記ＦＦを設ける代わりに、例えば比較部１５が比較一致を検出した場合は、その比較一致出力で該比較部１５がそれ以上の比較動作を行わないように動作ロックしても良い。この場合も比較一致出力を自己保持出来る。
【００４５】
また、上記実施の形態では、マニュアルスイッチＳＷで駆動部１６への給電を遮断したが、これに限らない。受電部１８の出力を遮断するように構成してもよいことは明らかである。この場合は、駆動部１６のみならず、ＩＤタグ１０の回路全体が遮断され、再投入時に初期化される。
【００４６】
また、上記本発明に好適なる複数の実施の形態を述べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で各部の構成、制御、処理及びこれらの組合せの様々な変更が行えることは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施の形態による物品管理システムのブロック図である。
【図２】実施の形態による物品管理システムを説明する図である。
【図３】他の実施の形態による非接触型タグのブロック図である。
【図４】他の実施の形態による物品管理システムのブロック図である。
【図５】実施の形態による物品管理棚を説明する図（１）である。
【図６】実施の形態による物品管理棚を説明する図（２）である。
【図７】実施の形態による物品管理棚を説明する図（３）である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  非接触型タグ（ＩＤタグ）
１１  受信アンテナ
１２  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１４  不揮発性メモリ（ＩＤ）
１７ａ  ＬＥＤ
１７ｂ  ブザー（ＢＺ）
３０  端末装置
３１  送信アンテナ
３４  コンソール部（ＣＳＬ）
３５  データベース（ＤＢ）
４０  給電部
４１  給電線
４２  給電シート
５１  棚
６０  物品
【図１】
2007018210.tif 000003
【図２】
2007018210.tif 000004
【図３】
2007018210.tif 000005
【図４】
2007018210.tif 000006
【図５】
2007018210.tif 000007
【図６】
2007018210.tif 000008
【図７】
2007018210.tif 000009