JP3924962B2

JP3924962B2 - 皿状物品用ｉｄタグ

Info

Publication number: JP3924962B2
Application number: JP31030798A
Authority: JP
Inventors: 信之寺浦; 弘好竹内
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-10-30
Filing date: 1998-10-30
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2018-10-30
Also published as: JP2000137778A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は皿状物品に設けられて電波によりリーダライタと通信する皿状物品用ＩＤタグに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、移動体の識別システムとして、高周波の電波を利用したリモートＩＤシステムがある。これは、コントローラとＩＤタグとの間で電波信号（磁気信号）による通信を行い、離れた位置にあるＩＤタグのデータを読み取ったり、ＩＤタグにデータを書き込んだりするものである。
【０００３】
このようなリモートＩＤシステムは、配送システム、在庫管理システム、販売システムなど種々のシステムに応用することが考えられている。その一例として、例えば回転すし店の集計システムがある。このシステムの概要は、すしを載せる皿に埋め込んだＩＤタグに、すしの種類、作った時刻、売値などのデータを記録して置き、客が食事を終えたとき、食べたすしの皿を一か所に集めてそれら皿のＩＤタグと通信し、そして、ＩＤタグからデータを得て客の支払うべき金額を演算するというものである。
【０００４】
このような集計システムに応用したような場合、図１７に示すように、すし皿Ａに、ＩＤタグＤを設けると共に、外部のリーダライタと電波信号（磁気信号）の授受を行うためのアンテナ用コイルＣを設け、そして、食べたすし皿Ａを例えば固定式リーダライタ側のアンテナの上に置いたり、或いは、手持式リーダライタをすし皿Ａの上に持っていって通信するようにしている。ところが、送受信のための電波強度（磁界強度）はそれ程強くないため、積み重ねられたすし皿Ａの枚数にもよるが、多数枚重ねられていると、リーダライタから遠い上の方の皿、或いは、下の方の皿と通信できなくなるという不具合を生ずる。
【０００５】
それならば、リーダライタ本体を積み重ねられている多数枚の皿の中程に保持して送受信すれば良いように思われるが、リーダライタの送信アンテナは１個のコイルから構成されているため、図１８に示すように、その送信アンテナＳから放射される磁束Ｍは送信アンテナＳの中央部分では直進傾向となり、その結果、すし皿Ａ側のアンテナ用コイルＣと鎖交する磁束が不足してリーダライタ本体の直ぐ近くのすし皿Ａとは通信することができなくなる。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、皿状物品の横にリーダライタのアンテナが置かれても、そのリーダライタと通信することができる皿状物品用ＩＤタグを提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項１の発明は、
リーダライタとの間で電波信号を送受信するためのアンテナ用コイルを備えた皿状物品用ＩＤタグにおいて、
底部に糸底を有し且つこの糸底から上方に広がる傾斜面部分を有した皿状物品に対し、前記アンテナ用コイルを、前記糸底または前記傾斜面部分に、当該アンテナ用コイルの互いに対向する両側部分が上下方向に隔たるように設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
この構成によれば、アンテナ用コイルの互いに対向する両側部分が上下方向に隔たっているので、皿状物品の横に置かれたリーダライタのアンテナから放射された磁束のうち、皿状物品のアンテナ用コイルと鎖交する磁束数が多くなり、ＩＤタグとリーダライタとの通信を良好に行うことができる。
【０００９】
請求項２の発明は、
前記アンテナ用コイルは、皿状物品に対し、当該コイルの互いに対向する両辺部分が上下方向に隔たるように設けられた第１のコイルに加え、ほぼ水平状態に設けられた第２のコイルとから構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
この構成によれば、リーダライタを皿状物品の上に置いた場合、そのアンテナから放射される磁束は第２のアンテナと鎖交するので、リーダライタが皿状物品の上にあっても、ＩＤタグとの通信が可能となる。
【００１１】
請求項３の発明は、
リーダライタとの間で電波信号を送受信するためのアンテナ用コイルを備えた皿状物品用ＩＤタグにおいて、
底部に糸底を有し且つこの糸底から上方に広がる傾斜面部分を有した皿状物品に対し、前記アンテナ用コイルを、複数の小コイルを直列に有する連コイルから構成し、この連コイルを、前記皿状物品の前記糸底または前記傾斜面部分に、前記小コイルの互いに対向する両側部分が上下方向に隔たるように設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
この構成によれば、リーダライタを皿状物品の横に置いた場合、そのアンテナから放射される磁束は小コイルと多く鎖交し、また、リーダライタを皿状物品の上に置いた場合、そのアンテナから放射される磁束は小コイル間を繋ぐ渡り線と鎖交するので、リーダライタを皿状物品の横に置いても、上に置いても通信可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を第１実施例を図１〜図９に基づいて説明する。なお、この実施例は、回転すし店の集計システムに適用したものである。ここで、回転すし店とは、次のようなシステムの店である。
店内にはループ状のコンベアが設けられ、そのコンベアに沿って客席が設けられている。すしは皿に載せられ、コンベアによって客席へと運ばれる。客は、コンベアによって運ばれてくる皿のうちから、好みのすしが載せられている皿を取り、食べ終えた後の皿は順にテーブル上に重ね置いて行く。店側では、すしをその売値に応じた色或いは模様の皿に載せるので、客は、重ね置いた皿と枚数とから店に支払うべきおおよその金額を知ることができるようになっている。食事を終えた後は、店員によって皿の枚数が色或いは模様別に数えられ、店に支払うべき金額が決定される。
【００１４】
さて、図６には、手持式リーダライタの本体１が示されている。この手持式リーダライタ本体１は、手持ち部を兼用する操作部２と、この操作部２の一端側に設けられた頭部３から構成されており、頭部３には例えば液晶からなる表示部４が設けられている。操作部２には、例えば複数のキースイッチ５が設けられ、これらキースイッチ５により、動作内容を指示したり、集計に必要な基礎的データ、例えばすし皿の種類別単価などを入力したりするようになっている。
【００１５】
手持式リーダライタ本体１は、その電気的構成を示す図７のように、主制御部６およびリモート制御部７を備えている。そして、主制御部６には、前記キースイッチ５群がスイッチ回路８を介して接続されていると共に、前記表示部４および上位装置（例えばパソコン）との間でデータの授受を行う通信部９などが接続されている。また、リモート制御部７には、電波信号（磁気信号）を送受信するアンテナ部１０、およびブザーなどの発音部１１が接続されている。なお、スイッチ回路８は、操作されたキースイッチに応じた信号を主制御部６に送信するものである。
【００１６】
両制御部７，８は、図８および図９に示すように、それぞれＭＰＵ１２，１３、動作プログラムを記憶したＲＯＭ１４，１５、データを一時的に記憶するＲＡＭ１６，１７、通信部１８，１９などから構成されており、主制御部６とリモート制御部７とは、それぞれの通信部１８，１９を通じてデータの授受を行うようになっている。また、リモート制御部７は、送信部２０および受信部２１を有しており、それら送信部２０および受信部２１は、アンテナ部１０の送信アンテナ２２および受信アンテナ２３に接続されている。これら送信アンテナ２２および受信アンテナ２３は、例えば矩形状に形成されたコイルからなり、図６に示すように、手持式リーダライタ本体１の頭部３に同心状に配設されている。
【００１７】
主制御部６のＭＰＵ１２は、データを処理したり、周辺機器を制御したりするもので、リモート制御部７或いはスイッチ回路８から送られてくる信号に応じた処理を実行すると共に、その実行中の処理内容或いは処理結果などを表示器４に表示したりするように構成されている。
【００１８】
一方、前記リモート制御部７のＭＰＵ１３は、通信を制御すると共に、発音部１１の制御を行うもので、通信を行う際には、まず、キャリア信号を送信部２０で変調して電力用電波信号として送信アンテナ２２から送信し、その後、送信すべきデータを電力用電波信号に重畳するように送信部２０で変調して送信アンテナ２２から送信する。
【００１９】
相手側から放射された電波信号については、これを受信アンテナ２３により受信し、受信部２１で復調してデータとして弁別する。そして、リモート制御部７のＭＰＵ１３は、受信部２１で復調されたデータをＲＡＭ１７に一時的に記憶し、その後、そのデータを通信部１９を介して主制御部６側に送信するようになっている。以上のような電気的構成を有する手持式リーダライタ本体１は、その動作用電源として電池２４（図５参照）を備えている。
【００２０】
一方、図１に示すように、すしを載せる皿２５（皿状物品）は、例えばメラニン樹脂などのプラスチック製のもので、その内部には、ＩＤタグ２６が埋め込まれている。上記ＩＤタグ２６は、図４に示すように、電波信号（磁気信号）を送受信するためのアンテナ用コイル２７と、共振コンデンサ２８と、制御用ＩＣ２９と、平滑部３０とから構成され、共振コンデンサ２８、制御用ＩＣ２９および平滑部３０はプリント配線基板３１上に搭載されている。
【００２１】
上記制御用ＩＣ２９は、制御部としてのＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）３２の他、整流部３３、変復調部３４、メモリ部３５などを構成する半導体素子をワンチップ化したものである。また、平滑部３０は、図示はしないが平滑コンデンサ、ツェナーダイオードなどを有している。
【００２２】
そして、上記アンテナ用コイル２７は、共振コンデンサ２８と並列に接続されて共振回路を構成し、外部機器であるリーダライタから所定の高周波数の電力用電波信号が送信されてくると、これを受信して整流部３３に送信する。整流部３３は、平滑部３０と共に動作用電源回路を構成するもので、共振回路から送信されてきた電力用電波信号を整流し、平滑部３０により平滑化し且つ一定電圧の直流電力（動作用電力）にしてＭＰＵ３２などに供給する。
【００２３】
リーダライタから送信されてくる電力用電波信号に重畳されたデータ信号は、変復調部３４により復調されてＭＰＵ３２に与えられる。ＭＰＵ３２は、メモリ部３５が有するＲＯＭに記憶された動作プログラムに従って動作するもので、変復調部３４から入力される信号に応じた処理を実行し、受信したデータをメモリ部３５が有するＥＥＰＲＯＭなどの消去可能な不揮発性メモリに書き込んだり、メモリ部３５からデータを読み出して変復調部３４により変調し、アンテナ用コイル２７から電波信号（磁気信号）として送信したりする。
【００２４】
ところで、ＩＤタグ２６のアンテナ用コイル２７は、図２に示すように、対向する両側部分２７ａ，２７ｂを近接させるように偏平に形成されて、且つ、全体としてほぼ円筒状に曲成されている。そして、このアンテナ用コイル２７は、図１に示すように、対向する両側部分２７ａ，２７ｂが上下方向に隔たるようにして、皿２５の糸底２５ａに配設されている。
【００２５】
上記構成において、食事を済ませた客の支払金額を集計する場合、図５に示すように、手持式リーダライタの本体１の操作部２を手に持ち、キースイッチ５群のうちから読み取りスイッチ（集計用スイッチ）を選択して操作する。すると、主制御部６のＭＰＵ１２が集計指令をリモート制御部１８に送信し、この集計指令により、リモート制御部７のＭＰＵ１３がキャリア信号を送信部２０で変調して電力用電波信号として送信アンテナ２２から送信すると共に、送信すべきデータを電力用電波信号に重畳するように送信部２０で変調して送信アンテナ２２から送信する。
【００２６】
この状態で、手持式リーダライタ本体１を、頭部３が横向きとなるようにテーブル上に積まれている皿２５群の横に保持して、一番上の皿２５から一番下の皿２５まで下方に向かって動かす。すると、皿２５のＩＤタグ２６側では、送信された電波信号をアンテナ用コイル２７により受け、その電波信号を整流部３３および平滑部３０で整流平滑して一定電力の直流電力に変換し、ＭＰＵ３２などの動作用電源として供給する。
【００２７】
動作用電力の供給により、各皿２５のＩＤタグ２６のＭＰＵ３２は動作を開始し、送信されてきた信号の内容に応じた処理、この場合には、メモリ部３５から皿２５のＩＤ番号、皿２５の種類などのデータを読み出し、これを変復調部３４で変調してアンテナ用コイル２７から送信するという動作を行う。各皿２５のＩＤタグ２６から送信された電波信号は、手持式リーダライタ本体１の受信アンテナ２３により受信され、その受信信号は受信部２１で復調され、復調されたデータはＲＡＭ２６に記憶される。
【００２８】
ここで、手持式リーダライタ本体１の送信アンテナ２２から送信される電波信号、すなわち磁気信号である磁束は、その送信アンテナ２２を構成するコイルの中央部では真っ直ぐに放射される。この場合、皿２５側のアンテナ用コイル２７が糸底２５ａの周囲に配設されて対向両側部分２７ａ，２７ｂが上下に位置されているため、図３に示すように、手持式リーダライタ本体１の送信アンテナ２２から放射される磁束Ｍのうち、皿２５側のアンテナ用コイル２７と鎖交する磁束は多くなる。このため、手持式リーダライタ本体１２の直ぐ近くの皿２５のＩＤタグ２が電力不足の状態となる恐れはなく、手持式リーダライタ本体１２と良好に通信することができる。
【００２９】
なお、アンテナ用コイル２７と鎖交する磁束によって当該アンテナ用コイル２７に生ずる起電力は、手持式リーダライタ本体１２とその反対側とでは逆方向となるが、手持式リーダライタ本体１２側の方がその反対側よりも磁束密度が高いので、十分な電力を得ることができるものである。
【００３０】
このようにして、手持式リーダライタ本体１をテーブル上に積まれている皿２５群に沿って移動させることにより、全ての皿２５のＩＤタグ２６と通信するこたができ、その後、主制御部６のＭＰＵ１２はＲＡＭ１６に記憶されている各皿２５の種類（値段）およびその数などから客が支払うべき金額を演算する。
【００３１】
図１０は本発明の第２実施例を示す。この実施例は、皿２５側のアンテナ用コイル３６を、対向する両側部分３７ａ，３７ｂを近接させるように偏平に形成され、且つ、円弧状に曲成された第１のコイル３７と、円形に形成された第２のコイル３８とから構成したところに特徴を有する。そして、第１のコイル３７は、上記第１実施例のアンテナ用コイル２７と同様に、対向する両側部分３７ａ，３７ｂが上下となるようにして皿２５の糸底２５ａに配設され、第２のコイル３８は、皿２５の底部にほぼ水平に配設されている。なお、第１および第２のコイル３７および３８は直列に接続されている。
【００３２】
このように構成した場合には、手持式リーダライタ本体１を頭部３が下向きとなるようにして皿２５の上に保持して集計操作をした場合、第１のコイル３７では、手持式リーダライタ本体１から放射される磁束によって両側部分３７ａ，３７ｂで生ずる起電力が互いに逆となって打ち消し合うが、水平に配設されている第２のコイル３８と鎖交する磁束に生ずる起電力によって動作用電力を得ることができる。従って、本実施例の皿２５では、手持式リーダライタ本体１が皿２５の上に保持されていても、横に保持されていても、手持式リーダライタ本体１と通信することができる。
【００３３】
図１１〜図１３は本発明の第３実施例を示す。この実施例の特徴は、皿２５側のアンテナ用コイル３９を、図１３に示すように、同一方向に同一巻き数で巻回して形成した複数の小コイル４０を直列に有する連コイルから構成したところにある。そして、この連コイル３９は、図１２に示すように、全体として円筒状に形成され、小コイル４０の互いに対向する両側部分４０ａ，４０ｂが上下となるようにして皿２５の糸底２５ａの周囲に配設されている。
【００３４】
このように構成した場合には、上記第１実施例と同様の効果を得ることができる他、小コイル４０間を繋ぐ渡り線４１がほぼ水平に配設された状態となるので、この渡り線４１が上記第２実施例における第２のコイル３８と同様に機能することとなり、手持式リーダライタ本体１が皿２５の上に保持されていても、良好に通信することができる。
【００３５】
図１４および図１５は本発明の第４実施例を示すもので、上記第３実施例との相違は、皿２５の上に保持された手持式リーダライタ本体１から放射される磁束による起電力を大きくするために、円形に巻回したコイル４２を皿２５の底部にほぼ水平に配設したところにある。
【００３６】
図１６は本発明の第５実施例を示すもので、上記第３実施例との相違は、連コイル３９を糸底２５ａではなく、皿２５の傾斜面２５ｂ部分に配置したところにある。
このようにした場合には、小コイル４０が傾斜状態に配設されるので、手持式リーダライタ本体１が皿２５に横に保持されていても、皿２５の上に保持されていても、その送信アンテナ２２から放射される磁束のうち、小コイル４０と鎖交する磁束が多く、良好に通信することができる。
なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定されるものではなく、例えばＩＤタグ２６を設ける皿状物品は、回転すし店の皿２５に限られない等、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す皿の斜視図
【図２】アンテナ用コイルの斜視図
【図３】アンテナ用コイルに鎖交する磁束の状態を示す磁力線図
【図４】皿のＩＤタグの電気的構成を示すブロック図
【図５】集計処理を行う場合の斜視図
【図６】手持式リーダライタの正面図
【図７】手持式リーダライタの電気的構成を示すブロック図
【図８】主制御部の電気的構成を示すブロック図
【図９】リモート制御部の電気的構成を示すブロック図
【図１０】本発明の第２実施例を示す図１相当図
【図１１】本発明の第３実施例を示す図１相当図
【図１２】アンテナ用コイルの斜視図
【図１３】アンテナ用コイルの展開図
【図１４】本発明の第４実施例を示す図１２相当図
【図１５】図１３相当図
【図１６】本発明の第５実施例を示す図１相当図
【図１７】従来例を示す図１相当図
【図１８】図３相当図
【符号の説明】
図中、１は手持式リーダライタ、２２は送信アンテナ、２３は受信アンテナ、２５は皿（皿状物品）、２６はＩＤタグ、２７，３６はアンテナ用コイル、３７は第１のコイル、３８は第２のコイル、３９はアンテナ用コイル、４０は小コイル、４１は渡り線、４２はコイルである。

Claims

リーダライタとの間で電波信号を送受信するためのアンテナ用コイルを備えた皿状物品用ＩＤタグにおいて、
底部に糸底を有し且つこの糸底から上方に広がる傾斜面部分を有した皿状物品に対し、前記アンテナ用コイルを、前記糸底または前記傾斜面部分に、当該アンテナ用コイルの互いに対向する両側部分が上下方向に隔たるように設けたことを特徴とする皿状物品用ＩＤタグ。
前記アンテナ用コイルは、前記皿状物品に対し、当該コイルの互いに対向する両側部分が上下方向に隔たるように設けられた第１のコイルに加え、ほぼ水平状態に設けられた第２のコイルとから構成されていることを特徴とする請求項１記載の皿状物品用ＩＤタグ。
リーダライタとの間で電波信号を送受信するためのアンテナ用コイルを備えた皿状物品用ＩＤタグにおいて、
底部に糸底を有し且つこの糸底から上方に広がる傾斜面部分を有した皿状物品に対し、前記アンテナ用コイルを、複数の小コイルを直列に有する連コイルから構成し、この連コイルを、前記皿状物品の前記糸底または前記傾斜面部分に、前記小コイルの互いに対向する両側部分が上下方向に隔たるように設けたことを特徴とする皿状物品用ＩＤタグ。