(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品に取り付けられたＩＣカードと無線通信を行うリーダライタのアンテナ部が前記物品を収納するための複数の棚のそれぞれに組み込まれた物品管理棚において、前記アンテナ部は隣接する棚で互いに磁束を相殺するよう異なる形状とされており、前記複数の棚の最上段もしくは最下段に棚板とほぼ同じ形状のワンループアンテナが配置され、前記ワンループアンテナが配置された棚に隣接した棚に棚板の形状のほぼ半分に折返した形状のツーループアンテナが配置され、前記ツーループアンテナが配置された棚に隣接した棚に棚板の形状のほぼ４分割した３ヶ所の折返し位置を有する形状のフォーループアンテナが配置されることを特徴とする物品管理棚。
【請求項２】
物品に取り付けられたＩＣカードと無線通信を行うリーダライタのアンテナ部が前記物品を収納するための複数の棚のそれぞれに組み込まれた物品管理棚において、前記アンテナ部は隣接する棚で互いに磁束を相殺するよう異なる形状とされており、前記複数の棚の最上下段の棚板に、棚板の形状のほぼ４分割した３ヶ所の折返し位置を有する形状のフォーループアンテナが配置され、中央段の棚板に、棚板の形状とほぼ同じ形状のワンループアンテナが配置され、前記最上下段と中央段の間に位置する棚板に、棚板の形状のほぼ半分に折返した形状のツーループアンテナが配置されることを特徴とする物品管理棚。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物品に取り付けられたＩＣカードと無線通信を行うリーダライタのアンテナ部が前記物品を収納するための棚に組み込まれた物品管理棚に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣカードとリーダライタを用い、無線通信により物品の管理を行う物品管理システムは、ＩＣカードとリーダライタとの間で非接触で物品に関する情報を送受することができ、バーコードによる管理に比して、物品の所在状況の管理等が極めて簡単に行い得ることから、最近、種々の物品管理に適用されつつある。
【０００３】
本出願人は、既にこのような物品管理システムを図書館等に適用し、従来の貸出業務に加え、リアルタイムで書籍の位置情報を得、貸出状況の把握、書籍の所在状況の把握を行うことにより、図書の管理を行えるようにした物品管理システムを提案している。このような図書の管理においては、例えば以下に述べるような物品管理棚を用いることが考えられる。
【０００４】
図６は一つの物品管理棚を示す斜視図である。物品管理棚１０は、上下に平行に複数段（図示では３段）設けられた棚板１ａ，１ｂ，１ａにより３つの棚が構成されている。
各棚板１ａ，１ｂ，１ａにおいて、棚板１ａの面内にはワンループアンテナ２Ａを形成するループ線が埋設され、棚板１ｂの面内にはツーループアンテナ２Ｂを形成するループ線が埋設されている。
【０００５】
ワンループアンテナ２Ａは、棚板１ａの外形状に沿った長方形状をなし、ツーループアンテナ２Ｂは、棚板１ｂの形状のほぼ半分の位置で折り返した形状を有する８の字形状をなしている。なお、これらループアンテナ２Ａ，２Ｂは後述する同調回路と接続しており、この同調回路が同軸ケーブル２０を介して、リーダライタ６に接続されている。
【０００６】
図７には同調回路３の一例を示す。同調回路３はトランス３ａとコンデンサ３ｂで基板上に構成され、ループ線２ａと共振を取ってインピーダンス整合を図り、同軸ケーブル２０に接続されている。また、同軸ケーブル２０はコネクタ２０ａを介してリーダライタ６に接続されている。
【０００７】
図８はワンループアンテナ２Ａとツーループアンテナ２Ｂを上下に隣接させた場合の作用について説明するものである。図８（ａ）は上段棚板１ｂのツーループアンテナ２Ｂに通電した場合、８の字によって形成される二つのループ面よりそれぞれ生じる磁束φ１とφ２とは互いに逆向きとなる。従って、それに隣接するワンループアンテナ２Ａと鎖交する全磁束は、互いに反対方向を向く磁束φ１とφ２とにより、互いに相殺されてほぼ０（理想的には０）となり、ワンループアンテナ２Ａとツーループアンテナ２Ｂは互いに結合されないこととなる。即ち、８の字アンテナより発生する磁束はワンループアンテナ２Ａには鎖交しない。
【０００８】
次に図８（ｂ）は下段の棚板１ａのワンループアンテナ２Ａに通電した場合、磁束φ０は図中の矢印のように発生する。なお、図８（ｃ）は図８（ｂ）のＡ方向矢視図である。ここで、上段のツーループアンテナ２Ｂでは誘起されるべき磁束φ１とφ２がほぼ同じであり、反対方向となるため誘動起電力が相殺される。即ち、下段のループアンテナとの相互誘導が無い状態となる。
【０００９】
従って、図８の説明より、ワンループアンテナとツーループアンテナを互いに交互に上下棚板に設けるようにした場合、即ち、互いに隣接する各棚毎に異なる形状タイプのアンテナを交互に設けるようにした場合は、これらループアンテナ間の結合が回避されることが理解される。図８は上下で隣接するループアンテナ間で説明しているが、前後方向に複数の棚板を並べて複数の棚を構成する場合も、互いに隣接するループアンテナ（棚）毎に異なる形状タイプを用いることにより、互いに隣接しあったループアンテナ間では結合が生じないよう作用し合うことは明らかである。
【００１０】
図９はＩＣカードが取り付けられた書籍を示す斜視図であり、ＩＣカード５はタグ状をなし、書籍４の背表紙４ａの下部に貼付けられている。ＩＣカード５は図１０に示すように、ループ状をなすカードアンテナ５ａとそれに接続されたＩＣチップ５ｂとからなる。また書籍４の表紙下部には、その端部がＩＣカード５の端部に近接するように共振カード７が貼付けられる。共振カード７はこのカードアンテナ５ａと共振して書籍の載置方向が異なる場合、例えばＩＣカードとループアンテナが直接通信し難いような場合にも、共振カードの共振とループアンテナにより通信を可能としている。
【００１１】
図１１は各棚板と書籍との配置関係を示したものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。これらの図より明らかなように、ループアンテナ２Ａや２Ｂのループコイルの垂直面内にＩＣカード５のカードアンテナの面が位置するように書籍４の載置位置に対して各棚板１ａ、１ｂのループアンテナ２Ａ，２Ｂが設けられている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来の技術においては、ワンループアンテナとツーループアンテナを互いに交互に上下棚板に設けるようにした場合、即ち、互いに隣接する各棚毎に異なる形状タイプのアンテナを交互に設けるようにした場合は、これらループアンテナ間の結合が回避され、これらの間での電磁誘導による誤作動が防止できることが理解される。
しかしながら、図６に示した管理棚の構造においては、最上段の棚板と最下段の棚板に配置されたワンループアンテナ２Ａ，２Ａが互いに同じ形状を有するため、これらの間で電磁誘導が生じて、誤動作が生じる恐れがあり、例えば、最上段の棚（棚板２）に配置された書籍のＩＣカード５と通信を行った場合、最下段の棚に配置された書籍のＩＣカード５とも通信が行われることとなる。これは例えば、下段の棚のループアンテナが動作すると、上段のループアンテナと結合してしまうことに起因する。従って、従来の技術においては、１つのＩＣカード（１つの書籍）が最上段の棚に載置されている場合において、最下段の棚のループアンテナとも送受が行われる場合が生じ、従って、載置場所の誤認識が生じる等、信頼性の高い物品管理ができなくなるという問題がある。
【００１３】
そこで、本発明は上述した問題点を解決するために成されたものであり、複数の棚に配置されたそれぞれのループアンテナ間で磁気結合が生じるのを防止でき、信頼性に優れた物品管理棚を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明は、物品に取り付けられたＩＣカードと無線通信を行うリーダライタのアンテナ部が前記物品を収納するための複数の棚のそれぞれに組み込まれた物品管理棚において、前記アンテナ部は隣接する棚で互いに磁束を相殺するよう異なる形状とされており、前記複数の棚の最上段もしくは最下段に棚板とほぼ同じ形状のワンループアンテナが配置され、前記ワンループアンテナが配置された棚に隣接した棚に棚板の形状のほぼ半分に折返した形状のツーループアンテナが配置され、前記ツーループアンテナが配置された棚に隣接した棚に棚板の形状のほぼ４分割した３ヶ所の折返し位置を有する形状のフォーループアンテナが配置されることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明は、物品に取り付けられたＩＣカードと無線通信を行うリーダライタのアンテナ部が前記物品を収納するための複数の棚のそれぞれに組み込まれた物品管理棚において、前記アンテナ部は隣接する棚で互いに磁束を相殺するよう異なる形状とされており、前記複数の棚の最上下段の棚板に、棚板の形状のほぼ４分割した３ヶ所の折返し位置を有する形状のフォーループアンテナが配置され、中央段の棚板に、棚板の形状とほぼ同じ形状のワンループアンテナが配置され、前記最上下段と中央段の間に位置する棚板に、棚板の形状のほぼ半分に折返した形状のツーループアンテナが配置されることを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図書管理に適用される物品（図書）管理棚に例をとって、図面を用いて説明する。
実施の形態１．
図１は一つの物品管理棚を示す斜視図である。
物品管理棚１０Ａは、上下に平行に複数段（図示では３段）設けられた棚板１ａ，１ｂ，１ｃにより３つの棚が構成されている。
各棚板１ａ，１ｂ，１ｃにおいて、棚板１ａの面内にはワンループアンテナ２Ａを形成するループ線が埋設され、棚板１ｂの面内にはツーループアンテナ２Ｂを形成するループ線が埋設され、棚板１ｃの面内にはフォーループアンテナ２Ｃを形成するループ線が埋設されている。
【００２０】
ワンループアンテナ２Ａは、棚板１ａの外形状に沿った長方形状をなし、ツーループアンテナ２Ｂは、棚板１ｂの形状のほぼ半分の位置で折り返した形状を有する８の字形状をなし、フォーループアンテナ２Ｃは棚板１ｃのほぼ４分割した３ヶ所の位置で折り返した形状を有している。
なお、これらループアンテナ２Ａ，２Ｂ，２Ｃは従来技術で説明した同調回路３と接続しており、この同調回路３が同軸ケーブル２０を介して、図１に示されるリーダライタ６に接続されている。
【００２１】
以上の構成において、各ループアンテナ２Ａ，２Ｂ，２Ｃにおいて鎖交する磁束は、例えば、図２において、フォーループアンテナ２Ｃに（ｃ）に示すように磁束Φ１，Φ２が発生した場合、これらは、ツーループアンテナ２Ｂに対しては（ｂ）に示すように鎖交し、これら磁束は互いにうち消されて相殺され（Φ３＝０）、ツーループアンテナ２Ｂにおいて誘導起電力が発生されることはなく、また、ワンループアンテナ２Ａに対しては（ｃ）に示すように鎖交し、やはりこれら磁束は互いにうち消されて相殺され（Φ４＝０）、ワンループアンテナ２Ａにおいて誘導起電力が発生されることはない。勿論、図２より明らかなように、ツーループアンテナ２Ｂとワンループアンテナ２Ａとの関係においても、同じとなり、一方のループアンテナで発生した磁束が他方のループアンテナと鎖交する磁束の総数は零となり、やはり誘導起電力の発生が防止される。
【００２２】
実施の形態２．
図３は実施の形態２における物品管理棚１０Ｂを示したものであり、物品管理棚を５段とすると共に、最上下段の棚板１１ｃ、１１ｃに、棚板の形状のほぼ４分割した３ヶ所の折返し位置を有する形状のループアンテナ（フォーループアンテナ）１２Ｃ、１２Ｃが配置され、中央段の棚板１１ａに、棚板の形状とほぼ同じ形状のループアンテナ（ワンループアンテナ）１２Ａが配置され、前記最上下段と中央段の間に位置する棚板１１ｂ、１１ｂに、棚板の形状のほぼ半分に折り返した形状のループアンテナ（ツーループアンテナ）１２Ｂ，１２Ｂが配置されるようにしたものである。各ループアンテナはＲ／Ｗ６に接続されている。
【００２３】
このような構成においては、ループ面積の大きなストレート形状のアンテナは一つであるので、磁界が遠くまで到達しても、他に同一形状のループアンテナが無いため、電磁誘導により誤動作が生じる恐れがなくなる。なお、ループアンテナ１２Ｃとループアンテナ１２Ｂの位置を上下反対にしても良いことは言うまでもない。
【００２４】
図４は実施の形態２の作用について説明する図である。
図２の場合と同様、例えばフォーループアンテナで（ａ）のように磁束Φ１，Φ２が発生した場合、ツーループアンテナ、フォーループアンテナではそれぞれ（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように磁束が鎖交することとなり、互いに相殺され（Φ３＝Φ４＝Φ５＝０）これらに誘導起電力が発生することはない。また、最下段のフォーループアンテナにおいては、Φ１，Φ２は０とはならないが、これら磁束は極めて少なくなり、誘導起電力は極めて小さくなり、誤動作が生じにくいものとすることができる。これは、磁束はループアンテナの一つのループ面積が大きいほど大きくなり、遠くまで届くこととなるが、実施の形態においては、最上下の間隔に比べてそのループ面積を極めて小さくできることに起因する。なお、ツーループアンテナとワンループアンテナの関係でも前述したように互いに誘導起電力の発生が防止されることは明らかである。
【００２５】
実施の形態３．
図５は、実施の形態３を示したものであり、物品管理棚１０Ｃを５段とすると共に、最上下段の棚板１１ａ，１１ａに、棚板の形状とほぼ同じ形状のワンループアンテナ１２Ａ，１２Ａが配置され、中央段の棚板１１ｃに、棚板の形状のほぼ４分割した３ヶ所の折返し位置を有する形状のフォーループアンテナ１２Ｃが配置され、前記最上下段と中央段の間に位置する棚板１１ｂ、１１ｂに、棚板の形状のほぼ半分に折り返した形状のツーループアンテナ１２Ｂ、１２Ｂが配置されるようにしたものである。なお、これらループアンテナ間で互いに磁束が相殺され、誘導起電力の発生が防止されることは、実施の形態２で説明したと同様であり、ここでの説明を省略する。
【００２６】
このような実施の形態においても、ループ面積の大きなストレート形状のループアンテナが互いに最も遠く離れた位置に配置されるため、磁束の鎖交により電磁誘導が生じる恐れが極めて少なくなり、誤動作を防止でき信頼性を高めることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上に詳述したように、本発明は、物品に取り付けられたＩＣカードと無線通信を行うリーダライタのアンテナ部が前記物品を収納するための複数の棚のそれぞれに組み込まれた物品管理棚において、前記アンテナ部は隣接する棚で互いに磁束を相殺するよう異なる形状とされているようにしたため、複数の棚に配置されたそれぞれのループアンテナ間で電磁結合が生じるのを防止でき、信頼性、機能性に優れた物品管理棚を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１における物品管理棚を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１の動作を示す図である。
【図３】実施の形態２における物品管理棚を示す斜視図である。
【図４】実施の形態２の動作を示す図である。
【図５】実施の形態３における物品管理棚を示す斜視図である。
【図６】従来の物品管理棚を示す斜視図である。
【図７】同調回路を示す回路図である。
【図８】第１、第２ループアンテナを隣接した場合の作用を示す図である。
【図９】書籍にＩＣカードを貼着した状態を示す斜視図である。
【図１０】ＩＣカードを示す簡略構成図である。
【図１１】ループアンテナと書籍の配置関係を示す図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ  棚板、２Ａ，１２Ａ  ワンループアンテナ、２Ｂ，１２Ｂ  ツーループアンテナ、２Ｃ，１２Ｃ  フォーループアンテナ、４  書籍、５  ＩＣカード、６  リーダライタ、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ  物品管理棚。
【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】
0003748197.tif 000009
【図９】
0003748197.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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