(57)【要約】【課題】作業台上のレイアウト変更が不要で、荷物を持ち上げることなくＩＣタグのデータを読取ることができるリーダ・ライタ用アンテナを提供する。【解決手段】グランド板３１の中央に凹部３２を設け、この凹部３２内の中央部に放射素子３５を配設し、上部にカバー４１を設けてＲＦＩＤ用アンテナ３０を構成する。上記ＲＦＩＤ用アンテナ３０を作業台の天板の下側に取付け、給電用ケーブルを介してＲＦＩＤリーダ・ライタに接続する。作業台上に載置した荷物の仕分けを行う場合、荷物を作業台の上をスライドさせ、荷物に取付けたＩＣタグをＲＦＩＤ用アンテナ３０の上を通過させる。この際、ＲＦＩＤリーダ・ライタによりＩＣタグのデータがＲＦＩＤ用アンテナ３０を介して読取られる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状導電板の中央部を下方に凹まして形成した凹部を備えたグランド板と、前記凹部内に前記グランド板と絶縁して設けられるＲＦＩＤ用放射素子と、前記グランド板の凹部開口部を覆う非導電性の素材からなるカバーとを具備することを特徴とするＲＦＩＤ用アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）リーダ・ライタ等に使用されるＲＦＩＤ用アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、商品や物品等に非接触ＩＣタグを取付け、ＲＦＩＤリーダ・ライタのアンテナから上記ＩＣタグに無線電波による質問波を送信し、ＩＣタグからの応答波を受信して固有のデータを読取ることにより商品や物品等の仕分けあるいは管理等を行う非接触ＩＣタグシステムが一般に知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上記非接触ＩＣタグシステムを用いて荷物の仕分け作業を行う場合、従来では図６に示すように作業台１０の天板１１上に据置型のＲＦＩＤ用アンテナ１２を設置し、作業台１０上に載置されている荷物１３を持ち上げ、荷物１３に取付けられているＩＣタグ１４をＲＦＩＤ用アンテナ１２の上方に翳してＩＣタグ１４のデータを読取るようにしている。上記ＲＦＩＤ用アンテナ１２は、図示しないが作業台１０の近くに設置されているＲＦＩＤリーダ・ライタに接続されている。
【０００４】
上記作業台１０は、例えば木製部材を用いたもので、図７に示すように天板１１の横幅Ｌ１が約１５０ｃｍ、奥行きが約７０ｃｍ、高さＨ１が約７５ｃｍのものが通常使用される。また、天板１１の厚さは約２〜３ｃｍである。
【０００５】
また、上記従来のＲＦＩＤ用アンテナ１２は、図８に示すように構成されている。図８において、２１は正方形に形成した平板型のグランド板で、このグランド板２１の上面に所定の間隔を保って放射素子２２を配設し、この放射素子２２を例えば合成樹脂製のカバー２３で保護している。上記グランド板２１の一辺の長さＬ１１は約０．６λ（λは使用周波数における波長である。）、カバー２３の高さＨ１１は約０．１λに設定される。
【０００６】
上記のように構成されたＲＦＩＤ用アンテナ１２は、グランド板２１に対して垂直の方向（Ｚ方向）に指向性を有している。また、ＩＣタグ１４は、指向性が上下方に向くように荷物１３に取付けられる。
【０００７】
図９は上記ＲＦＩＤ用アンテナ１２の周波数９５３ＭＨｚにおける指向性を示したもので、実線ａはＸ−Ｚ面の指向性、一点鎖線ｂはＹ−Ｚ面の指向性を示している。この場合のＲＦＩＤ用アンテナ１２の最大利得は９．７ｄＢｉである。
【０００８】
上記のように作業台１０上に設置されたＲＦＩＤ用アンテナ１２は上方向への指向性を有し、また、ＩＣタグ１４は指向性が上下方向となるように荷物１３に取付けられているので、作業員は荷物１３の仕分けを行う場合、図６に示したように作業台１０上に載置されている荷物１３を持ち上げてＩＣタグ１４をＲＦＩＤ用アンテナ１２の上方に翳し、ＩＣタグ１４のデータを読取るようにしている。
【０００９】
作業台１０に近くに設置されたＲＦＩＤリーダ・ライタは、ＩＣタグ１４からＲＦＩＤ用アンテナ１２により読取ったデータを処理して表示部に表示する。作業員は、ＲＦＩＤリーダ・ライタに表示されるＩＣタグ１４の読取りデータを見て荷物１３の仕分け作業を行う。
【特許文献１】特開２００２−２７９３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように従来の非接触ＩＣタグシステムでは、作業台１０上にＲＦＩＤ用アンテナ１２を設置しているので、ＩＣタグ１４のデータを読取る場合に荷物１３を持ち上げてＩＣタグ１４をＲＦＩＤ用アンテナ１２の上方に翳す必要があり、荷物１３が大きかったり、重かったりする場合には作業が大変で作業効率が悪い。また、ＲＦＩＤ用アンテナ１２を作業台１０の上に設置しなければならないので、作業台１０上のレイアウト変更が必要になるという問題がある。
【００１１】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、ＩＣタグのデータを読取る場合に荷物を持ち上げる必要がなく、また、作業台上のレイアウトを変更する必要のないＲＦＩＤ用アンテナ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】
【００１２】
本発明に係るＲＦＩＤ用アンテナは、平板状導電板の中央部を下方に凹まして形成した凹部を備えたグランド板と、前記凹部内に前記グランド板と絶縁して設けられるＲＦＩＤ用放射素子と、前記グランド板の凹部開口部を覆う非導電性の素材からなるカバーとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＲＦＩＤ用アンテナを作業台天板の下側に取付けることができ、この結果、作業台上で荷物をスライドさせるだけで、荷物に取付けられたＩＣタグのデータをＲＦＩＤ用アンテナで読取らせることができ、荷物を持ち上げてＲＦＩＤ用アンテナの上方に翳す必要がなく、荷物の仕分け作業を効率的に行うことができる。また、上記ＲＦＩＤ用アンテナは作業台上に突出することなく設置できるので、作業台上のレイアウトを変更することなく非接触ＩＣタグシステムを利用した荷物の仕分け作業が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施形態に係るＲＦＩＤ用アンテナ３０の構成を示す断面図である。図１において、３１は例えば正方形に形成されたグランド板で、平板状導電板の中央部を下方に凹まして形成した略四角形の凹部３２を備え、この凹部３２の開口部外周につば部３３を形成している。上記グランド板３１は、一辺の長さＬ２１が約０．６λ、凹部３２の内側の一辺の長さＬ２２が約０．５λ、高さＨ２１が約０．１λに設定される。上記凹部３２は、底部よりも開口部の方が少し大きく形成される。
【００１６】
上記グランド板３１の凹部３２内には、中央部に位置するようにＲＦＩＤ用の放射素子３５が配設される。この放射素子３５としては例えばパッチアンテナが用いられ、グランド板３１上に絶縁材からなる複数の保持部材３８により所定の高さＨ２２に保持される。上記放射素子３５の高さＨ２２は、約０．０３λに設定される。上記放射素子３５は、保持部材３８に対して例えばネジ止め等により固定される。
【００１７】
上記放射素子３５として用いられるパッチアンテナは、例えば図２に示すように厚さが約１〜２ｍｍで、一辺の長さＬ２３が約０．４５λの正方形の金属板を使用したもので、相対向する２つの角部に切欠き３６ａ、３６ｂを設けて円偏波アンテナを構成している。また、放射素子３５の中心部近傍に給電点３７が設けられ、この給電点３７に給電用同軸ケーブル３９が接続される。すなわち、グランド板３１の凹部側壁に設けたケーブル挿通用の孔内に外部から給電用同軸ケーブル３９を挿入し、この給電用同軸ケーブル３９の中心導体３９ａの先端を放射素子３５の給電点３７に接続し、外導体３９ｂを止め金具４０によりグランド板３１に固定して接地している。また、上記給電用同軸ケーブル３９の他方の端部は、ＲＦＩＤリーダ・ライタ（図示せず）に接続される。
【００１８】
また、上記グランド板３１の上部には、凹部３２を覆うカバー４１が設けられる。このカバー４１は、電波の透過性を阻害しない、非導電性の素材、例えば合成樹脂を用いて、グランド板３１と略同一サイズの方形の板状に形成され、グランド板３１のつば部３３にネジ止め等によって固定される。
【００１９】
上記のように構成されたＲＦＩＤ用アンテナ３０は、図３に示すように作業台１０の天板１１の下側に取付けて使用する。この場合、ＲＦＩＤ用アンテナ３０は、例えばグランド板３１のつば部３３をネジ止め等によって天板１１の下側に取付ける。作業台１０は、図６に示した従来のものと同じであるので、詳細な説明は省略する。上記ＲＦＩＤ用アンテナ３０は、図示しないが同軸ケーブル等の給電用ケーブルを介してＲＦＩＤリーダ・ライタに接続される。
【００２０】
そして、上記作業台１０上に載置された荷物１３の仕分けを行う場合は、上記荷物１３を天板１１の上をスライドさせ、荷物１３に取付けられたＩＣタグ１４がＲＦＩＤ用アンテナ３０の上を通過するようにする。このように天板１１上に載置された荷物１３をスライドさせてＲＦＩＤ用アンテナ３０の上を通過させるだけで、ＲＦＩＤ用アンテナ３０とＩＣタグ１４との間で無線通信が行われ、ＲＦＩＤリーダ・ライタはＩＣタグ１４のデータを読取って表示部に表示する。
【００２１】
上記ＲＦＩＤリーダ・ライタとＩＣタグ１４との間の通信においては、ＲＦＩＤリーダ・ライタはＲＦＩＤ用アンテナ３０からＩＣタグ１４に向けて例えば９５３ＭＨｚの質問波を放射し、ＩＣタグ１４からの応答波をＲＦＩＤ用アンテナ３０で受信し、復調処理してＩＣタグ１４の識別情報等を表示部に表示する。ＵＨＦ帯のＲＦＩＤリーダ・ライタの場合、９５２〜９５４ＭＨｚ帯、あるいは９５２〜９５５ＭＨｚ帯の電波を送信搬送波として使用している。
【００２２】
作業者は、ＲＦＩＤリーダ・ライタの表示部に表示されるＩＣタグ１４のデータに従って荷物１３の仕分けを行う。
【００２３】
上記のように構成されたＲＦＩＤ用アンテナ３０は、天板１１の下側に取付けることができるので、作業台１０上で荷物１３をスライドさせるだけで、ＩＣタグ１４のデータをＲＦＩＤ用アンテナ３０で読取らせることができ、荷物１３を持ち上げてＲＦＩＤ用アンテナ３０の上方に翳す必要がなく、荷物１３の仕分け作業を効率的に行うことができる。また、ＲＦＩＤ用アンテナ３０は作業台１０上に突出することなく設置できるので、作業台１０上のレイアウトを変更することなく非接触ＩＣタグシステムが利用可能となる。
【００２４】
また、ＲＦＩＤ用アンテナ３０は、グランド板３１に凹部３２を設けることで従来の平面グランド板を用いるアンテナよりもグランド板３１の面積が広くなると共に凹部３２の反射作用によって指向性が鋭くなり、アンテナ利得を向上することができる。
【００２５】
図４は上記ＲＦＩＤ用アンテナ３０の周波数９５３ＭＨｚにおけるＸ−Ｚ面の指向性を示し、図５は同ＲＦＩＤ用アンテナ３０の周波数９５３ＭＨｚにおけるＹ−Ｚ面の指向性を示している。上記ＲＦＩＤ用アンテナ３０の最大利得は１０．１ｄＢｉであり、従来の平面グランド板を用いたアンテナの利得９．７ｄＢｉに比較して利得を向上することができる。
【００２６】
なお、上記実施形態では、作業台１０として天板１１の横幅Ｌ１が約１５０ｃｍ、奥行きが約７０ｃｍ、高さＨ１が約７５ｃｍのものを使用する場合について示したが、その他の寸法の設定された作業台、あるいは他の形状の作業台を用いる場合であっても、同様にして実施し得るものである。
【００２７】
また、上記実施形態では、作業台１０を木製部材により構成した場合について示したが、その他、例えば合成樹脂等の絶縁性部材を用いて構成した場合においても、同様にして実施し得るものである。
【００２８】
また、金属製の作業台１０を使用した場合には、ＲＦＩＤ用アンテナ３０を取付ける天板１１の部分を切り欠いて窓を設けることにより、この窓部分を介してＲＦＩＤ用アンテナ３０とＩＣタグ１４との間で通信を行うことが可能となる。
【００２９】
また、上記実施形態では、ＲＦＩＤ用アンテナ３０をＲＦＩＤリーダ・ライタに接続して使用する場合について示したが、データの読取りのみを行うＲＦＩＤリーダに接続して使用することも可能である。
【００３０】
また、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係るＲＦＩＤ用アンテナの構成を示す断面図である。
【図２】同実施形態における放射素子をパッチアンテナにより構成した場合の例を示す図である。
【図３】同実施形態に係るＲＦＩＤ用アンテナを作業台に取付け、荷物の仕分け作業を行う場合の説明図である。
【図４】同実施形態に係るＲＦＩＤ用アンテナの周波数９５３ＭＨｚにおけるＸ−Ｚ面の指向性を示す図である。
【図５】同実施形態に係るＲＦＩＤ用アンテナの周波数９５３ＭＨｚにおけるＹ−Ｚ面の指向性を示す図である。
【図６】従来の非接触ＩＣタグシステムを用いて荷物の仕分け作業を行う場合の説明図である。
【図７】非接触ＩＣタグシステムを用いて荷物の仕分け作業を行う場合に使用される作業台の構成例を示す図である。
【図８】非接触ＩＣタグシステムを用いて荷物の仕分け作業に使用される従来のＲＦＩＤ用アンテナの構成を示す側面図である。
【図９】従来のＲＦＩＤ用アンテナの周波数９５３ＭＨｚにおける指向性を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０…作業台、１１…天板、１３…荷物、１４…ＩＣタグ、３０…ＲＦＩＤ用アンテナ、３１…グランド板、３２…凹部、３３…つば部、３５…放射素子、３６…切欠き、３７…給電点、３８…保持部材、３９…給電用同軸ケーブル、３９ａ…中心導体、３９ｂ…外導体、４０…止め金具、４１…カバー。
【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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