検品ゲートシステム
【課題】特別な設備を設けることや作業者の作業量を増やすことなく、電波の漏洩を防止し、かつ、無線ＩＣタグの読み取り率を向上させる検品ゲートシステムを提供すること。
【解決手段】検品ゲートシステム２のゲート４の両側面、天井、入口及び出口を電波遮蔽シート６で覆う。これにより、検品中、電波がゲート４外部に漏洩することがなく、不要な無線ＩＣタグ３０を誤って読み取ることがない。また、電波がゲート４内部で何度も反射しながら回り込むように伝搬するため、電子基板等の導電性の物品が収納されたバケット３２に付された無線ＩＣタグ３０にも当たるようになり、読み取り率を向上させることができる。
【解決手段】検品ゲートシステム２のゲート４の両側面、天井、入口及び出口を電波遮蔽シート６で覆う。これにより、検品中、電波がゲート４外部に漏洩することがなく、不要な無線ＩＣタグ３０を誤って読み取ることがない。また、電波がゲート４内部で何度も反射しながら回り込むように伝搬するため、電子基板等の導電性の物品が収納されたバケット３２に付された無線ＩＣタグ３０にも当たるようになり、読み取り率を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術を利用した検品ゲートシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工場で生産された電子基板等の電子部品、その他の物品を出荷する際、一般に、出荷する物品の種類や数量を検査する検品が行われている。従来、物品の種類や数量を記録したバーコードを物品に貼付し、バーコードに記録された物品の種類や数量を携帯型バーコードリーダを用いて読み取り、パソコン等に送信して検品を行っていた。作業員は、携帯型バーコードリーダを、物品又は複数の物品を収納したバケットに貼られているバーコードに近づけて、１枚ずつ読み取って検品作業を行っていた。しかし、この方法では、物品の生産量が増大し、検品する物品やバケット数が増えた場合、読み取り作業時間が長くなり、作業員の負担感も大きくなって作業ミスの頻度が高まるという問題があった。
【０００３】
この問題を解決するものとして、通信距離が数ｍ程度のＵＨＦ帯９５２ＭＨｚから９５４ＭＨｚ（国内電波法による）の電波を使用するＲＦＩＤ技術を利用した検品ゲートシステムが導入された。このゲートは、物品の入出庫個所に設置され、作業者が、物品の種類や数量を記録した無線ＩＣタグが付されたバケットの数個から数十個をハンドリフトや台車等に乗せてゲートを通過すると、ゲートに設けられた送受信機が、アンテナを介してバケットに付された無線ＩＣタグと交信して検品を行うようになっている。これにより、検品作業の大幅な効率化が図れるようになった。
【０００４】
しかし、バケット内に電子基板等の導電性の物品が収納されていた場合、これらの物品が電波を反射するため、バケットを多数積み重ねると内部まで電波が到達しにくくなり、無線ＩＣタグの読み取り率が悪くなるという問題があった。このような問題を解決するものとして、例えば、特許文献１がある。特許文献１では、送受信機から送信された電波を、複数の反射板からなる電波指向部を経由して、検品対象の無線ＩＣタグに照射させるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７―８８５１８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１では、一度に検品するバケット数が多くなると外形も大きくなり、周囲全面を交信領域としてカバーすることは難しく、電波が当たらない箇所が発生しやすくなり、読み取り率が低下する可能性がある。また、一般的に、出庫個所のゲートの入口側には、出荷準備完了品置場があり、出荷準備が完了したバケットが多数積み上げて置かれている。出荷準備完了品置場が狭く、場所に余裕がないときには、ゲートの出口側にもバケットが積み上げて置かれている場合がある。このような場合、特許文献１では、ゲート外部周辺に置かれているバケットの無線ＩＣタグも誤って読み取ってしまうという問題がある。すなわち、ＵＨＦ帯の電波は遠くまで届くため、作業者自体あるいは、検品のためゲート内に山積みしてあるバケット内の導電性の物品等で反射された反射波や、アンテナからの直接波がゲート外部に漏洩し、反射、回折によって遠方に積み上げてあるバケットの無線ＩＣタグを読み取る可能性がある。それを防止するために電波の出力を下げると、無線ＩＣタグの読み取り率が低下する。そこで、不要な無線ＩＣタグの読み取りを防止するための電波吸収用ボードを検品対象ではないバケットとアンテナとの間に設置すること等が考えられるが、作業者の作業量が増えることになり好ましくない。また、電波の伝搬遅延時間を計測して無線ＩＣタグまでの距離を推定することで読み取るべき領域と、読んではいけない領域を判別するという技術があるが、伝搬遅延時間の計測用モジュールを設けると高コストとなる。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、特別な設備を設けることや作業者の作業量を増やすことなく、電波の漏洩を防止し、かつ、無線ＩＣタグの読み取り率を向上させる検品ゲート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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の検品ゲートシステムは、物品又はバケットに収納された複数の物品を検品対象として複数の検品対象が通過されるゲートと、ゲート内に設けられたアンテナと、アンテナに接続された送受信機と、送受信機と通信可能に接続された情報処理端末とを備え、送受信機は、アンテナを介して検品対象にそれぞれ付された無線ＩＣタグと交信し、各無線ＩＣタグに格納された識別情報と物品種類と物品数量の少なくとも１つのデータを読み取って、情報処理端末に送信するように構成された検品ゲートシステムにおいて、ゲートは、検品対象が通過される通路を形成する少なくとも左右の側面と、通路の入口に設けられた開閉可能な入口扉を備えてなり、通路の少なくとも左右の側面と入口扉は、電波遮蔽機能を備えて形成されてなることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、ゲートの通路内部が電波遮蔽機能を備えた少なくとも左右の側面と入口扉で覆われているために、検品中、電波がゲート外部に漏洩することがなく、不要な無線ＩＣタグを誤って読み取ることがない。また、電波が通路内部で何度も反射しながら回り込むように伝搬するため、電子基板等の導電性の物品が収納されたバケットに付された無線ＩＣタグにも当たるようになり、読み取り率を向上させることができる。また、ゲート外部に電波吸収用ボードなどの特別な設備を設ける必要がなく、作業員の作業量は殆ど変わらず、現場の作業環境を損なうことがない。さらに、検品ゲートを設置する際に、アンテナと無線ＩＣタグの交信領域形成のため、電波の出力やアンテナの取り付け位置、角度の細かい調整等を行う必要がない。
【００１０】
また、ゲートは通路を形成する天井と、通路の出口に設けられた開閉可能な出口扉とを備えてなり、通路の天井と出口扉に、電波遮蔽機能を備えて形成することもできる。
【００１１】
この場合において、通路の左右の側面と入口扉を、電波遮蔽機能を備えた電波遮蔽シートで形成することもできる。電波遮蔽シートは透明度が高いものが好ましい。これによれば、周囲からはゲート内部の様子が、ゲート内部の作業者からは外部の様子が見てとれるため、作業者に閉塞感を与えることがない。また、ゲート内部に照明器具等を設ける必要がない。なお、通路の天井と出口扉に電波遮蔽シートを備えることもできる。また、電波遮蔽シートに替えて、一定の大きさの開口を備えた金網で形成することもできる。
【００１２】
また、入口扉は、通路の上部に設けられた駆動ロールに電波遮蔽シートを巻回して設けられ、駆動ロールにより電波遮蔽シートを巻き上げ又は巻き出して開閉する開閉装置を備えて構成することもできる。これによれば、作業者は、開閉装置を操作して入口扉を開閉することができる。また、出口扉に上記開閉装置を備えることもできる。
【００１３】
また、通路の入口外部近傍に設けられた赤外線センサと、開閉装置と赤外線センサとに接続されたコントロール装置とを備え、コントロール装置は赤外線センサが人又は検品対象を感知したとき、開閉装置を駆動させて入口扉を開けるように構成することもできる。これによれば、作業者又は検品対象が、ゲートの入口に近づくだけで、開閉装置を操作することなく入口扉を開けることができる。また、出口扉に上記赤外線センサを備えることもできる。
【００１４】
また、通路の入口内部近傍に設けられ、コントロール装置に接続された光電管センサを備え、コントロール装置は光電管センサが人又は検品対象の通過を感知したとき、開閉装置を駆動させて入口扉を開閉するように構成することもできる。これによれば、作業者又は検品対象が通路の入口を通過した後、開閉装置を操作することなく入口扉を閉めることができる。また、入口扉が閉じる動作中に、作業者や検品対象が光電管センサを塞いだとき、障害物が存在すると判断し、コントロール装置を介して入口扉を開けるように構成することもできる。これにより、作業者が入口扉に挟まれることを防止できる。また、通路の出口内部近傍に上記光電管センサを備えることもできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、特別な設備を設けることや作業量を増やすことなく、電波の漏洩を防止し、かつ、無線ＩＣタグの読み取り率を向上させる検品ゲートシステムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、バケットに収納された複数の電子基板等の導電性物品を検品対象とし、バケットに付された無線ＩＣタグには識別番号（ＩＤ）が記録されており、情報処理端末としてはパソコンを適用する。
【実施例１】
【００１７】
図１乃至３を参照して、本発明の検品ゲートシステム２について説明する。図１は、検品ゲートシステム２の斜視図であり、図中の矢印Ａはバケットが通過する方向、点線は通信線を示す。図２（ａ）は、検品ゲートシステム２の平面図、図２（ｂ）は、検品ゲートシステム２の正面図である。なお、図２（ａ）の平面図は、分かりやすくするために天井の電波遮蔽シート６は図示していない。図３（ａ）、（ｂ）は、検品ゲートシステム２の図２（ａ）の点線Ｂでの断面を、矢印Ｃの方向から見た側面図である。なお、図３（ａ）は、ゲート４の入口が開、出口が閉、図３（ｂ）は、入口が閉、出口が開の状態を示す。ゲート４は、鉄骨からなるフレーム構造を有する断面矩形の直方体であり、バケットが通過される通路を有する。また、ゲート４の側面と天井と入口及び出口は、電波遮蔽シート６で形成されており、ゲート４の入口及び出口の外部上部には、それぞれシートシャッター巻き上げ機８、９が設けられている。シートシャッター巻き上げ機８、９は、電波遮蔽シート６を巻き上げ、あるいは巻き出して、入口及び出口の開閉を行う。アンテナ１０は、ゲート４の天井に側面方向に渡して設けられたパイプ１２に保持されるものが２つ、ゲート４の側面に設けられたパイプ１２に保持されるものが、両側面に１つずつあり、それぞれ通信線を介してリーダライタ１４と接続されている。リーダライタ１４は、ゲート４の天井に側面方向に渡して設けられた鉄骨に保持され、通信線を介してパソコン１６と接続されている。パソコン１６は、検品用ソフトを備え、パイプ１２の上に置かれており、通信線を介してコントロールボックス１８と接続されている。コントロールボックス１８は、ゲート４の外部に置かれており、通信線を介してシートシャッター巻き上げ機８、９、赤外線センサ２０、２１及び、光電管センサ２２、２３、２４、２５に接続されている。赤外線センサ２０、２１は、シートシャッター巻き上げ機８、９の表面にそれぞれ設けられ、光電管センサ２２はゲート４の入口外部の近傍下部に、光電管センサ２３はゲート４の入口内部の近傍下に、光電管センサ２４はゲート４の出口内部の近傍下部に、光電管センサ２５はゲート４の出口外部の近傍下部に、それぞれ設けられている。また、光電管センサは２つ一組で側面の対向する位置に設けられ、一方は投光器であり、他方は受光器である。なお、ゲート４の入口及び出口には、電波遮蔽シート６の巻き上げ、巻き出しをスムーズにするためのシャッターガイド２６、２７が設けられている。
【００１８】
図４は、電波遮蔽シート６の断面図及び電波遮蔽能力（Ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ Ｅｆｆｅｃｔ）の図である。電波遮蔽シート６は、線径２７μｍの金属線を用いて、可視光透過率６８％になるようなメッシュ構造の金属繊維の布を作り、その布を厚さ０．２ｍｍ乃至０．３ｍｍの透明な塩化ビニルシートで挟んで構成されている。電波遮蔽能力は、ＵＨＦ帯周波数（９５３ＭＨｚ）に対して約５０ｄＢ程度である。
【００１９】
ここで、電波遮蔽シート６の効果について、図５を参照して説明する。図５は、検品ゲートシステム２を簡略化したものである。点線の矢印は電波の伝搬を示す。ここでは、ゲート４内部に、無線ＩＣタグ３０が付された検品すべきバケット３２が１２箱置かれており、ゲート４外部に、検品に関係のないバケット３３が置かれているとする。図５（ａ）は、電波遮蔽シート６が用いられてない従来の検品ゲートシステム、図５（ｂ）は、出入口、側面、及び天井に電波遮蔽シート６が用いられている本発明の検品ゲートシステム２である。図５（ａ）の場合、アンテナ１０から出た電波は、無線ＩＣタグ３０に当たるものもあれば、バケット３２内の電子基板等に当たるものもあり、また、どこにも当たらずそのままゲート４外部に出るものもある。バケット３２内の電子基板等に当たった電波は、角度によってはそのままゲート４外部に出る。このようにしてゲート４外部に出た電波は、検品に関係のないバケット３３の無線ＩＣタグ３０を読み取ってしまう可能性がある。また、電波の伝搬が作業者の体や、バケット３２を運ぶのにハンドリフト３６を使用した際に、ハンドリフト３６の根元の部分（図１２（ｂ）の点線で囲った部分）によって妨げられることにより、無線ＩＣタグ３０の場所によっては、電波が当たらない可能性がある。
【００２０】
これに対し図５（ｂ）の場合、アンテナ１０から出た電波は、バケット３２内の電子基板等及び側面、天井、入口及び出口に設けられた電波遮蔽シート６に当たって反射され、反射された電波は再びバケット３２内の電子基板等及び電波遮蔽シート６に当たって反射され、減衰するまでこれを繰り返す。このように電波遮蔽シート６を用いることにより、ゲート４内部に電波を閉じ込めることができるので、電波がゲート４外部に出て、検品に関係のないバケット３３の無線ＩＣタグ３０を読み取ることがない。また、電波が反射を繰り返すために、無線ＩＣタグ３０に様々な角度から電波が当たるようになり、無線ＩＣタグ３０の場所によらず、読み取ることができるようになる。
【００２１】
図６は、シートシャッター巻き上げ機８、９と、アンテナ１０と、リーダライタ１４と、パソコン１６と、コントロールボックス１８と、赤外線センサ２０、２１と、光電管センサ２２、２３、２４、２５との接続関係を示した模式図である。コントロールボックス１８は、赤外線センサ２０、２１から通知があるとシートシャッター巻き上げ機８、９を駆動させて、ゲート４の入口及び出口を開けるようになっている。また、光電管センサ２２、２３から通知があるとシートシャッター巻き上げ機８を駆動させてゲート４の入口を閉め、光電管センサ２４、２５から通知があるとシートシャッター巻き上げ機９を駆動させてゲート４の出口を閉めるようになっている。さらに、コントロールボックス１８は、パソコン１６と通信線を介して通信可能であり、ゲート４の入口を閉めたという通知をパソコン１６に送信するようになっている。また、後述する読み取り完了の通知がパソコン１６から送信されると、ゲート４の出口を開けるようになっている。
【００２２】
図７（ａ）は、リーダライタ１４及び無線ＩＣタグ３０の回路図である。図中点線で囲った部分で交信を行う。なお、ここでは、アンテナ１０は図示していないが、実際のリーダライタ１４と無線ＩＣタグ３０との交信は、アンテナ１０を介して行われている。図７（ｂ）は、パソコン１６からリーダライタ１４に送信される無線ＩＣタグ３０の読み取り開始及び読み取り終了コマンド、図７（ｃ）は、無線ＩＣタグ３０からリーダライタ１４に送信されるＩＤデータ、図７（ｄ）は、リーダライタ１４からパソコン１６に送信されるＩＤデータ群である。
【００２３】
ここで、図７を参照して、パソコン１６を用いて無線ＩＣタグ３０のＩＤデータを読み取る過程を簡単に説明する。なお、これは周知技術である。パソコン１６の検品用ソフトからＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）等のインターフェース５０、交信制御回路５２を経由して符号化回路５４へ、図７（ｂ）の読み取り開始コマンドが送信される。リーダライタ１４は、符号化回路５４でこれを符号化して、ＵＨＦ帯の電波に重畳させて、アンテナ５６を介して無線ＩＣタグ３０に向けて送信する。
【００２４】
ここで、ＵＨＦ帯電波の無線通信手順について簡単に説明しておく。なお、この無線通信手順は、ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００６Ｃとして国際標準化されている。各無線ＩＣタグ３０は、電源回路６０の電力を用いて交信制御回路６４により乱数を生成し、リーダライタ１４からの読み取り開始コマンド受信毎に乱数を１ずつ減じて、その数値がゼロになった無線ＩＣタグ３０から順に応答を行って、複数の無線ＩＣタグ３０が同時に反応することによる通信の衝突を回避している。この方式をスロットアロハ方式という。
【００２５】
無線ＩＣタグ３０は、リーダライタ１４から送信された電波をアンテナ５８で受信後、電源回路６０で動作電力に変換し、これにより無線ＩＣタグ３０の内部回路が動き出す。リーダライタ１４から送信される各種コマンドは、ＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調キャリア信号に重畳されているため、その信号を復号回路６２で復号して、コマンドを解読し実行する。無線ＩＣタグ３０は、メモリ６６に格納されたＩＤデータを読み出し、図７（ｃ）のような応答データの形に整理して符号化回路６８で符号化して、電波に重畳させてアンテナ５８を介してリーダライタ１４に向けて送信する。リーダライタ１４のアンテナ７０はこれを受信し、復号回路７２でＩＤデータを抽出後、図７（ｄ）のような読み取り開始コマンドへの応答データの形に整理して、交信制御回路５２、インターフェース５０を経由してパソコン１６へ返信する。ここで、リーダライタ１４はパソコン１６に対して、無線ＩＣタグ３０からのＩＤデータを１つ１つ送信するのではなく、数個のＩＤデータをまとめて送信するように構成されている。本実施形態では、１０個のデータをまとめて送る設定としたため、図７（ｄ）のようにＩＤデータが１０個ある。パソコン１６の検品用ソフトはこれを受け取り、送信されたＩＤデータを認識する。
【００２６】
ここで、図８のフローチャート及び図９を参照して、検品用ソフトがＩＤデータを、パソコン１６のデータベースに登録する過程を説明する。なお、読み取られたＩＤデータは、図９のように、パソコン１６のディスプレイに表示される検品用ソフトの画面に表示されるようになっている。図８のステップ１０１で無線ＩＣタグ３０を読み取り、無線ＩＣタグ３０から送信されたＩＤデータを認識し、ステップ１０２でそのＩＤデータと、データベースに予め格納されているＩＤデータと比較し、不正なものでないかを確認する。不正でなければステップ１０３に進み、不正であればステップ１０５に進む。ステップ１０３で、送信されたＩＤデータとパソコン１６のディスプレイに表示されたＩＤデータとを比較し、同一データでなければステップ１０４に進み、同一データであればステップ１０５に進む。ステップ１０４で、送信されたＩＤデータをパソコン１６のディスプレイの表示に追加する。ステップ１０５で、予定していた数量が読み取られたかを判定し、読み取られていればステップ１０６でデータベースに格納し、読み取られていなければステップ１０１に戻って再び無線ＩＣタグ３０を読み取り、予定していた数量が読み取られるまで繰り返す。なお、ステップ１０５の読み取り完了の判定は、後述するように作業者が行うため、読み取り途中でも作業者が図９の読み取り完了ボタンを押せば終了させることができる。読み取りが完了するとステップ１０６で、検品用ソフトはＩＤデータをデータベースに登録する。
【００２７】
ここで、図１０を参照して、検品作業までの流れについて説明する。図１０（ａ）において、製造された電子基板は製造ラインにて、バケット３２に収納され、一時的に入庫品置場に保管される。作業者は、数個のバケット３２を台車に積み、製品置場へ入庫する際に入庫処理（入庫する前の検品）を行う。入庫処理には、従来のゲートシステムが使用される。一般的に、入庫処理の際に検品するバケット３２の数は、一度に数箱程度と小規模であるため、従来のゲートシステムでも対応できるからであり、本発明の検品ゲートシステム２を使用してもよいことは言うまでもない。入庫されたバケット３２は、製品置場で注文に合わせた数量に調整後、出荷準備完了品置場にて出荷単位に梱包できるように積み上げる。作業者は、数十個のバケット３２を出庫する際に出庫処理（出庫する前の検品）を行う。本発明の検品ゲートシステム２は、この出庫処理に使用される。図１０（ｂ）は、バケット３２の積み方及び無線ＩＣタグ３０の貼り方を示す図である。図１０（ｂ）は、バケット３２を、１段を２箱×３箱として７段積んだ１例であり、この積み方に限るものではない。無線ＩＣタグ３０は、１つのバケット３２につき１枚だけ貼る場合、積み方の配置によっては、無線ＩＣタグ３０がバケット３２とバケット３２の間に挟まり、読み取りが困難となる可能性がある。これを回避するために、上記のようにバケット３２を積む場合は、無線ＩＣタグ３０を隣り合う側面に２枚貼り、２枚のうち１枚の無線ＩＣタグ３０が表面に出るようにバケット３２を積むことで、読み取り率を上げることができる。
【００２８】
次に図１１のフローチャート及び図１２を参照して、検品作業について説明する。作業者３４は、顧客からの物品の注文数に応じて、ハンドリフト３６にバケット３２を積み、後ろ向きに引っ張りながら検品ゲートシステム２に近づく。ステップ２０１で、赤外線センサ２０が作業者３４を感知して、コントロールボックス１８が、ゲート４の入口を開ける。ステップ２０２で、作業者３４及びハンドリフト３６が入口の通過を完了すると、光電管センサ２２、２３が通過完了を感知して、コントロールボックス１８が入口を閉める。なお、入口が閉じる動作中に、作業者３４やバケット３２が光電管センサ２２、２３を塞いだときは、障害物が存在すると判断して、入口を開け、障害物がなくなれば再度入口を閉めるようになっている。ステップ２０３で、入口が閉まると、検品用ソフトにより無線ＩＣタグ３０の読み取りが開始される。ステップ２０４、２０５で、作業者３４は、前述したパソコン１６のディスプレイに表示される図９の画面を見て、読み取り個数が実際に積まれているバケット３２の数と一致したら、キーボード等で読み取り完了のボタンを押す。ところで、ゲート４内部で電波を反射させると、複数の反射波と進行波が干渉して電波の強い個所と弱い個所が連続的に隣接して生じるため、無線ＩＣタグ３０が電波の弱い個所に当たると読めなくなる恐れがある。このときは、作業者３４がハンドリフト３６を僅かに移動させることで、読めなかった無線ＩＣタグ３０が、隣接する電波の強い個所へ移動するので読み取ることができるようになる。ステップ２０６で、読み取り完了の通知がコントロールボックス１８に送信され、コントロールボックス１８がゲート４の出口を開ける。ステップ２０７で、作業者３４及びハンドリフト３６が出口の通過を完了すると、光電管センサ２４、２５が通過完了を感知して、コントロールボックス１８が出口を閉め、検品が終了する。作業者３４が、ゲート４に入って検品し、ゲート４から出てくるまで１０数秒程度である。
【００２９】
本実施形態によれば、ゲート４の通路内部が電波遮蔽シート６で覆われているために、検品中、電波がゲート４外部に漏洩することがなく、バケット３３等の不要な無線ＩＣタグ３０を誤って読み取ることがない。また、電波がゲート４内部で何度も反射しながら回り込むように伝搬するため、電子基板等の導電性の物品が収納されたバケット３２に付された無線ＩＣタグ３０にも当たるようになり、読み取り率を向上させることができる。また、ゲート４外部に特別に設備を設ける必要がなく、作業員３４の作業量は殆ど変わらず、現場の作業環境を損なうことがない。さらに、電波の出力やアンテナの角度の細かい調整を行う必要がない。
【００３０】
また、電波遮蔽シート６は透明度が高いため、周囲からゲート４内部の様子が、ゲート４内部の作業者３４からは外部の様子が見てとれるため、作業者３４に閉塞感を与えることがない。また、ゲート４内部に照明器具等を設ける必要がない。
【００３１】
また、シートシャッター巻き上げ機８、９がゲート４の入口及び出口の外部上部にそれぞれ設けられ、赤外線センサ２０、２１が、シートシャッター巻き上げ機８、９の表面にそれぞれ設けられ、光電管センサ２２がゲート４の入口外部の近傍下部に、光電管センサ２３がゲート４の入口内部の近傍下に、光電管センサ２４がゲート４の出口内部の近傍下部に、光電管センサ２５がゲート４の出口外部の近傍下部に、それぞれ設けられていることから、作業者３４は、無線ＩＣタグ３０の読み取り完了の判定の作業のみで検品できる。
【００３２】
本実施形態の赤外線センサ２１は、検品ゲートシステム２を単なる通路として作業者が通過する際に使用する。
【００３３】
なお、本実施形態では、光電管センサはゲート４の入口及び出口にそれぞれ２つ設けていたが、これにより作業者及びバケットの通過方向を検知できる。入口及び出口近傍にそれぞれ１つ設けるのみでもよい。
【００３４】
また、作業者３４が読み取り完了の判定を行っているが、ＩＤデータの新たな追加がなくなってから一定の時間がたつと読み取り完了と判定するように構成することもできる。この場合、パソコン１６をゲート４内部に配置しておく必要はなくなる。
【実施例２】
【００３５】
実施例２について、図１３を参照して説明する。本実施形態では、ゲート４の出口が開放されており、実施例１との差異は、シートシャッター巻き上げ機９と、赤外線センサ２１と、光電管センサ２４、２５と、出口の電波遮蔽シート６を備えていない点であり、その他の構成は同じである。本実施形態は、ゲート４の出口付近に検品に関係のないバケット３３が置かれていない場合に適用できる。バケット３３が置かれていなければ、電波がゲート４の出口から漏洩してもなんら問題はない。なお、バケット３３が置かれており誤って読み取ったとしても、そのＩＤデータは図８のフローチャートのステップ１０２又はステップ１０３において、排除することもできる。実証実験では、本実施形態でも無線ＩＣタグ３０の読み取り率は１００％であった。
【００３６】
本実施形態によれば、ゲート４の出口を開放できるので、前述したシートシャッター巻き上げ機９と、赤外線センサ２１と、光電管センサ２４、２５と、出口の電波遮蔽シート６とが必要なくなり、検品ゲートシステム２を低コストで構成できる。また、シートシャッター巻き上げ機９を省けることから、その分の設置スペースが不要となる。さらに、作業者３４が出口からゲート４の外にはみ出していても、バケット３２がゲート４内部に納まっていれば、検品が可能となる。加えて、出口が開放されることにより、通気性、見通しがよくなり作業効率が向上する。
【実施例３】
【００３７】
実施例３について、図１４を参照して説明する。本実施形態では、実施例１のゲート４の側面及び天井の電波遮蔽シート６に替えて、開口の大きさが約１ｃｍ未満の金網を使用する。なお、理論的には、ＵＨＦ帯の電波の波長の４分の１にあたる７ｃｍ未満で電波遮蔽効果を有するが、現実的に、電波遮蔽効果があるのは、約１センチ未満である。また、キャスター３８を設け、検品ゲートシステム２を移動可能としている。その他の構成は、実施例１と同じである。上記の金網も電波遮蔽機能を有しているので、電波遮蔽シート６と同様の効果を奏する。
【００３８】
本実施形態によれば、電波遮蔽シート６を用いるよりも低コストで構成でき、通気性も高まる。本実施形態を実施例２に適用すると、さらに低コストになる。
【００３９】
実施例１乃至３では、ゲート４の天井に電波遮蔽シート６又は金網を備えた場合について説明したが、天井から電波が漏洩しても誤って外部のバケット３３の無線ＩＣタグ３０を読むおそれがない場合や、読み取り率に問題がない場合は、天井を開放してもよい。また、ゲート４の通路断面は、山形又は円形でもよく、矩形に限られるものではない。無線ＩＣタグ３０には、識別番号の他に物品種類及び物品数量を格納することもできる。検品対象となる物品は、導電性物品に限られないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】検品ゲートシステムの斜視図である。
【図２】（ａ）は検品ゲートシステムの平面図であり、（ｂ）は検品ゲートシステムの正面図である。
【図３】（ａ）は入口が開、出口が閉のときの検品ゲートシステムの側面図であり、（ｂ）は入口が閉、出口が開のときの検品ゲートシステムの側面図である。
【図４】（ａ）は電波遮蔽シートの断面図であり、（ｂ）は電波遮蔽能力を示す図である。
【図５】電波遮蔽シートの効果を説明する図である。
【図６】アンテナと、リーダライタと、パソコンと、コントロールボックスと、シートシャッター巻き上げ機と、赤外線センサと、光電管センサとの接続関係を示した模式図である。
【図７】（ａ）はリーダライタ及び無線ＩＣタグの回路図であり、（ｂ）はパソコンからリーダライタに送信されるコマンド、（ｃ）は無線ＩＣタグからリーダライタに送信されるＩＤデータ、（ｄ）はリーダライタからパソコンに送信されるＩＤデータ群である。
【図８】検品用ソフトがＩＤデータをパソコンのデータベースに登録する過程を説明するフローチャートである。
【図９】検品用ソフトの表示画面である。
【図１０】（ａ）は製造された物品の流れを示す図であり、（ｂ）はバケットの積み方及び無線ＩＣタグの貼り方を示す図である。
【図１１】検品作業の過程を説明するフローチャートである。
【図１２】（ａ）は検品中の検品ゲートシステムの平面図であり、（ｂ）は検品中の検品ゲートシステムの側面図である。
【図１３】（ａ）は実施例２の検品ゲートシステムの平面図であり、（ｂ）は実施例２の検品ゲートシステムの側面図である。
【図１４】実施例３の検品ゲートシステムの斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
２ 検品ゲートシステム
４ ゲート
６ 電波遮蔽シート
８、９ シートシャッター巻き上げ機
１０ アンテナ
１４ リーダライタ
１６ パソコン
１８ コントロールボックス
２０、２１ 赤外線センサ
２２、２３、２４、２５ 光電管センサ
３０ 無線ＩＣタグ
３２ バケット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術を利用した検品ゲートシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工場で生産された電子基板等の電子部品、その他の物品を出荷する際、一般に、出荷する物品の種類や数量を検査する検品が行われている。従来、物品の種類や数量を記録したバーコードを物品に貼付し、バーコードに記録された物品の種類や数量を携帯型バーコードリーダを用いて読み取り、パソコン等に送信して検品を行っていた。作業員は、携帯型バーコードリーダを、物品又は複数の物品を収納したバケットに貼られているバーコードに近づけて、１枚ずつ読み取って検品作業を行っていた。しかし、この方法では、物品の生産量が増大し、検品する物品やバケット数が増えた場合、読み取り作業時間が長くなり、作業員の負担感も大きくなって作業ミスの頻度が高まるという問題があった。
【０００３】
この問題を解決するものとして、通信距離が数ｍ程度のＵＨＦ帯９５２ＭＨｚから９５４ＭＨｚ（国内電波法による）の電波を使用するＲＦＩＤ技術を利用した検品ゲートシステムが導入された。このゲートは、物品の入出庫個所に設置され、作業者が、物品の種類や数量を記録した無線ＩＣタグが付されたバケットの数個から数十個をハンドリフトや台車等に乗せてゲートを通過すると、ゲートに設けられた送受信機が、アンテナを介してバケットに付された無線ＩＣタグと交信して検品を行うようになっている。これにより、検品作業の大幅な効率化が図れるようになった。
【０００４】
しかし、バケット内に電子基板等の導電性の物品が収納されていた場合、これらの物品が電波を反射するため、バケットを多数積み重ねると内部まで電波が到達しにくくなり、無線ＩＣタグの読み取り率が悪くなるという問題があった。このような問題を解決するものとして、例えば、特許文献１がある。特許文献１では、送受信機から送信された電波を、複数の反射板からなる電波指向部を経由して、検品対象の無線ＩＣタグに照射させるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７―８８５１８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１では、一度に検品するバケット数が多くなると外形も大きくなり、周囲全面を交信領域としてカバーすることは難しく、電波が当たらない箇所が発生しやすくなり、読み取り率が低下する可能性がある。また、一般的に、出庫個所のゲートの入口側には、出荷準備完了品置場があり、出荷準備が完了したバケットが多数積み上げて置かれている。出荷準備完了品置場が狭く、場所に余裕がないときには、ゲートの出口側にもバケットが積み上げて置かれている場合がある。このような場合、特許文献１では、ゲート外部周辺に置かれているバケットの無線ＩＣタグも誤って読み取ってしまうという問題がある。すなわち、ＵＨＦ帯の電波は遠くまで届くため、作業者自体あるいは、検品のためゲート内に山積みしてあるバケット内の導電性の物品等で反射された反射波や、アンテナからの直接波がゲート外部に漏洩し、反射、回折によって遠方に積み上げてあるバケットの無線ＩＣタグを読み取る可能性がある。それを防止するために電波の出力を下げると、無線ＩＣタグの読み取り率が低下する。そこで、不要な無線ＩＣタグの読み取りを防止するための電波吸収用ボードを検品対象ではないバケットとアンテナとの間に設置すること等が考えられるが、作業者の作業量が増えることになり好ましくない。また、電波の伝搬遅延時間を計測して無線ＩＣタグまでの距離を推定することで読み取るべき領域と、読んではいけない領域を判別するという技術があるが、伝搬遅延時間の計測用モジュールを設けると高コストとなる。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、特別な設備を設けることや作業者の作業量を増やすことなく、電波の漏洩を防止し、かつ、無線ＩＣタグの読み取り率を向上させる検品ゲート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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の検品ゲートシステムは、物品又はバケットに収納された複数の物品を検品対象として複数の検品対象が通過されるゲートと、ゲート内に設けられたアンテナと、アンテナに接続された送受信機と、送受信機と通信可能に接続された情報処理端末とを備え、送受信機は、アンテナを介して検品対象にそれぞれ付された無線ＩＣタグと交信し、各無線ＩＣタグに格納された識別情報と物品種類と物品数量の少なくとも１つのデータを読み取って、情報処理端末に送信するように構成された検品ゲートシステムにおいて、ゲートは、検品対象が通過される通路を形成する少なくとも左右の側面と、通路の入口に設けられた開閉可能な入口扉を備えてなり、通路の少なくとも左右の側面と入口扉は、電波遮蔽機能を備えて形成されてなることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、ゲートの通路内部が電波遮蔽機能を備えた少なくとも左右の側面と入口扉で覆われているために、検品中、電波がゲート外部に漏洩することがなく、不要な無線ＩＣタグを誤って読み取ることがない。また、電波が通路内部で何度も反射しながら回り込むように伝搬するため、電子基板等の導電性の物品が収納されたバケットに付された無線ＩＣタグにも当たるようになり、読み取り率を向上させることができる。また、ゲート外部に電波吸収用ボードなどの特別な設備を設ける必要がなく、作業員の作業量は殆ど変わらず、現場の作業環境を損なうことがない。さらに、検品ゲートを設置する際に、アンテナと無線ＩＣタグの交信領域形成のため、電波の出力やアンテナの取り付け位置、角度の細かい調整等を行う必要がない。
【００１０】
また、ゲートは通路を形成する天井と、通路の出口に設けられた開閉可能な出口扉とを備えてなり、通路の天井と出口扉に、電波遮蔽機能を備えて形成することもできる。
【００１１】
この場合において、通路の左右の側面と入口扉を、電波遮蔽機能を備えた電波遮蔽シートで形成することもできる。電波遮蔽シートは透明度が高いものが好ましい。これによれば、周囲からはゲート内部の様子が、ゲート内部の作業者からは外部の様子が見てとれるため、作業者に閉塞感を与えることがない。また、ゲート内部に照明器具等を設ける必要がない。なお、通路の天井と出口扉に電波遮蔽シートを備えることもできる。また、電波遮蔽シートに替えて、一定の大きさの開口を備えた金網で形成することもできる。
【００１２】
また、入口扉は、通路の上部に設けられた駆動ロールに電波遮蔽シートを巻回して設けられ、駆動ロールにより電波遮蔽シートを巻き上げ又は巻き出して開閉する開閉装置を備えて構成することもできる。これによれば、作業者は、開閉装置を操作して入口扉を開閉することができる。また、出口扉に上記開閉装置を備えることもできる。
【００１３】
また、通路の入口外部近傍に設けられた赤外線センサと、開閉装置と赤外線センサとに接続されたコントロール装置とを備え、コントロール装置は赤外線センサが人又は検品対象を感知したとき、開閉装置を駆動させて入口扉を開けるように構成することもできる。これによれば、作業者又は検品対象が、ゲートの入口に近づくだけで、開閉装置を操作することなく入口扉を開けることができる。また、出口扉に上記赤外線センサを備えることもできる。
【００１４】
また、通路の入口内部近傍に設けられ、コントロール装置に接続された光電管センサを備え、コントロール装置は光電管センサが人又は検品対象の通過を感知したとき、開閉装置を駆動させて入口扉を開閉するように構成することもできる。これによれば、作業者又は検品対象が通路の入口を通過した後、開閉装置を操作することなく入口扉を閉めることができる。また、入口扉が閉じる動作中に、作業者や検品対象が光電管センサを塞いだとき、障害物が存在すると判断し、コントロール装置を介して入口扉を開けるように構成することもできる。これにより、作業者が入口扉に挟まれることを防止できる。また、通路の出口内部近傍に上記光電管センサを備えることもできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、特別な設備を設けることや作業量を増やすことなく、電波の漏洩を防止し、かつ、無線ＩＣタグの読み取り率を向上させる検品ゲートシステムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、バケットに収納された複数の電子基板等の導電性物品を検品対象とし、バケットに付された無線ＩＣタグには識別番号（ＩＤ）が記録されており、情報処理端末としてはパソコンを適用する。
【実施例１】
【００１７】
図１乃至３を参照して、本発明の検品ゲートシステム２について説明する。図１は、検品ゲートシステム２の斜視図であり、図中の矢印Ａはバケットが通過する方向、点線は通信線を示す。図２（ａ）は、検品ゲートシステム２の平面図、図２（ｂ）は、検品ゲートシステム２の正面図である。なお、図２（ａ）の平面図は、分かりやすくするために天井の電波遮蔽シート６は図示していない。図３（ａ）、（ｂ）は、検品ゲートシステム２の図２（ａ）の点線Ｂでの断面を、矢印Ｃの方向から見た側面図である。なお、図３（ａ）は、ゲート４の入口が開、出口が閉、図３（ｂ）は、入口が閉、出口が開の状態を示す。ゲート４は、鉄骨からなるフレーム構造を有する断面矩形の直方体であり、バケットが通過される通路を有する。また、ゲート４の側面と天井と入口及び出口は、電波遮蔽シート６で形成されており、ゲート４の入口及び出口の外部上部には、それぞれシートシャッター巻き上げ機８、９が設けられている。シートシャッター巻き上げ機８、９は、電波遮蔽シート６を巻き上げ、あるいは巻き出して、入口及び出口の開閉を行う。アンテナ１０は、ゲート４の天井に側面方向に渡して設けられたパイプ１２に保持されるものが２つ、ゲート４の側面に設けられたパイプ１２に保持されるものが、両側面に１つずつあり、それぞれ通信線を介してリーダライタ１４と接続されている。リーダライタ１４は、ゲート４の天井に側面方向に渡して設けられた鉄骨に保持され、通信線を介してパソコン１６と接続されている。パソコン１６は、検品用ソフトを備え、パイプ１２の上に置かれており、通信線を介してコントロールボックス１８と接続されている。コントロールボックス１８は、ゲート４の外部に置かれており、通信線を介してシートシャッター巻き上げ機８、９、赤外線センサ２０、２１及び、光電管センサ２２、２３、２４、２５に接続されている。赤外線センサ２０、２１は、シートシャッター巻き上げ機８、９の表面にそれぞれ設けられ、光電管センサ２２はゲート４の入口外部の近傍下部に、光電管センサ２３はゲート４の入口内部の近傍下に、光電管センサ２４はゲート４の出口内部の近傍下部に、光電管センサ２５はゲート４の出口外部の近傍下部に、それぞれ設けられている。また、光電管センサは２つ一組で側面の対向する位置に設けられ、一方は投光器であり、他方は受光器である。なお、ゲート４の入口及び出口には、電波遮蔽シート６の巻き上げ、巻き出しをスムーズにするためのシャッターガイド２６、２７が設けられている。
【００１８】
図４は、電波遮蔽シート６の断面図及び電波遮蔽能力（Ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ Ｅｆｆｅｃｔ）の図である。電波遮蔽シート６は、線径２７μｍの金属線を用いて、可視光透過率６８％になるようなメッシュ構造の金属繊維の布を作り、その布を厚さ０．２ｍｍ乃至０．３ｍｍの透明な塩化ビニルシートで挟んで構成されている。電波遮蔽能力は、ＵＨＦ帯周波数（９５３ＭＨｚ）に対して約５０ｄＢ程度である。
【００１９】
ここで、電波遮蔽シート６の効果について、図５を参照して説明する。図５は、検品ゲートシステム２を簡略化したものである。点線の矢印は電波の伝搬を示す。ここでは、ゲート４内部に、無線ＩＣタグ３０が付された検品すべきバケット３２が１２箱置かれており、ゲート４外部に、検品に関係のないバケット３３が置かれているとする。図５（ａ）は、電波遮蔽シート６が用いられてない従来の検品ゲートシステム、図５（ｂ）は、出入口、側面、及び天井に電波遮蔽シート６が用いられている本発明の検品ゲートシステム２である。図５（ａ）の場合、アンテナ１０から出た電波は、無線ＩＣタグ３０に当たるものもあれば、バケット３２内の電子基板等に当たるものもあり、また、どこにも当たらずそのままゲート４外部に出るものもある。バケット３２内の電子基板等に当たった電波は、角度によってはそのままゲート４外部に出る。このようにしてゲート４外部に出た電波は、検品に関係のないバケット３３の無線ＩＣタグ３０を読み取ってしまう可能性がある。また、電波の伝搬が作業者の体や、バケット３２を運ぶのにハンドリフト３６を使用した際に、ハンドリフト３６の根元の部分（図１２（ｂ）の点線で囲った部分）によって妨げられることにより、無線ＩＣタグ３０の場所によっては、電波が当たらない可能性がある。
【００２０】
これに対し図５（ｂ）の場合、アンテナ１０から出た電波は、バケット３２内の電子基板等及び側面、天井、入口及び出口に設けられた電波遮蔽シート６に当たって反射され、反射された電波は再びバケット３２内の電子基板等及び電波遮蔽シート６に当たって反射され、減衰するまでこれを繰り返す。このように電波遮蔽シート６を用いることにより、ゲート４内部に電波を閉じ込めることができるので、電波がゲート４外部に出て、検品に関係のないバケット３３の無線ＩＣタグ３０を読み取ることがない。また、電波が反射を繰り返すために、無線ＩＣタグ３０に様々な角度から電波が当たるようになり、無線ＩＣタグ３０の場所によらず、読み取ることができるようになる。
【００２１】
図６は、シートシャッター巻き上げ機８、９と、アンテナ１０と、リーダライタ１４と、パソコン１６と、コントロールボックス１８と、赤外線センサ２０、２１と、光電管センサ２２、２３、２４、２５との接続関係を示した模式図である。コントロールボックス１８は、赤外線センサ２０、２１から通知があるとシートシャッター巻き上げ機８、９を駆動させて、ゲート４の入口及び出口を開けるようになっている。また、光電管センサ２２、２３から通知があるとシートシャッター巻き上げ機８を駆動させてゲート４の入口を閉め、光電管センサ２４、２５から通知があるとシートシャッター巻き上げ機９を駆動させてゲート４の出口を閉めるようになっている。さらに、コントロールボックス１８は、パソコン１６と通信線を介して通信可能であり、ゲート４の入口を閉めたという通知をパソコン１６に送信するようになっている。また、後述する読み取り完了の通知がパソコン１６から送信されると、ゲート４の出口を開けるようになっている。
【００２２】
図７（ａ）は、リーダライタ１４及び無線ＩＣタグ３０の回路図である。図中点線で囲った部分で交信を行う。なお、ここでは、アンテナ１０は図示していないが、実際のリーダライタ１４と無線ＩＣタグ３０との交信は、アンテナ１０を介して行われている。図７（ｂ）は、パソコン１６からリーダライタ１４に送信される無線ＩＣタグ３０の読み取り開始及び読み取り終了コマンド、図７（ｃ）は、無線ＩＣタグ３０からリーダライタ１４に送信されるＩＤデータ、図７（ｄ）は、リーダライタ１４からパソコン１６に送信されるＩＤデータ群である。
【００２３】
ここで、図７を参照して、パソコン１６を用いて無線ＩＣタグ３０のＩＤデータを読み取る過程を簡単に説明する。なお、これは周知技術である。パソコン１６の検品用ソフトからＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）等のインターフェース５０、交信制御回路５２を経由して符号化回路５４へ、図７（ｂ）の読み取り開始コマンドが送信される。リーダライタ１４は、符号化回路５４でこれを符号化して、ＵＨＦ帯の電波に重畳させて、アンテナ５６を介して無線ＩＣタグ３０に向けて送信する。
【００２４】
ここで、ＵＨＦ帯電波の無線通信手順について簡単に説明しておく。なお、この無線通信手順は、ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００６Ｃとして国際標準化されている。各無線ＩＣタグ３０は、電源回路６０の電力を用いて交信制御回路６４により乱数を生成し、リーダライタ１４からの読み取り開始コマンド受信毎に乱数を１ずつ減じて、その数値がゼロになった無線ＩＣタグ３０から順に応答を行って、複数の無線ＩＣタグ３０が同時に反応することによる通信の衝突を回避している。この方式をスロットアロハ方式という。
【００２５】
無線ＩＣタグ３０は、リーダライタ１４から送信された電波をアンテナ５８で受信後、電源回路６０で動作電力に変換し、これにより無線ＩＣタグ３０の内部回路が動き出す。リーダライタ１４から送信される各種コマンドは、ＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調キャリア信号に重畳されているため、その信号を復号回路６２で復号して、コマンドを解読し実行する。無線ＩＣタグ３０は、メモリ６６に格納されたＩＤデータを読み出し、図７（ｃ）のような応答データの形に整理して符号化回路６８で符号化して、電波に重畳させてアンテナ５８を介してリーダライタ１４に向けて送信する。リーダライタ１４のアンテナ７０はこれを受信し、復号回路７２でＩＤデータを抽出後、図７（ｄ）のような読み取り開始コマンドへの応答データの形に整理して、交信制御回路５２、インターフェース５０を経由してパソコン１６へ返信する。ここで、リーダライタ１４はパソコン１６に対して、無線ＩＣタグ３０からのＩＤデータを１つ１つ送信するのではなく、数個のＩＤデータをまとめて送信するように構成されている。本実施形態では、１０個のデータをまとめて送る設定としたため、図７（ｄ）のようにＩＤデータが１０個ある。パソコン１６の検品用ソフトはこれを受け取り、送信されたＩＤデータを認識する。
【００２６】
ここで、図８のフローチャート及び図９を参照して、検品用ソフトがＩＤデータを、パソコン１６のデータベースに登録する過程を説明する。なお、読み取られたＩＤデータは、図９のように、パソコン１６のディスプレイに表示される検品用ソフトの画面に表示されるようになっている。図８のステップ１０１で無線ＩＣタグ３０を読み取り、無線ＩＣタグ３０から送信されたＩＤデータを認識し、ステップ１０２でそのＩＤデータと、データベースに予め格納されているＩＤデータと比較し、不正なものでないかを確認する。不正でなければステップ１０３に進み、不正であればステップ１０５に進む。ステップ１０３で、送信されたＩＤデータとパソコン１６のディスプレイに表示されたＩＤデータとを比較し、同一データでなければステップ１０４に進み、同一データであればステップ１０５に進む。ステップ１０４で、送信されたＩＤデータをパソコン１６のディスプレイの表示に追加する。ステップ１０５で、予定していた数量が読み取られたかを判定し、読み取られていればステップ１０６でデータベースに格納し、読み取られていなければステップ１０１に戻って再び無線ＩＣタグ３０を読み取り、予定していた数量が読み取られるまで繰り返す。なお、ステップ１０５の読み取り完了の判定は、後述するように作業者が行うため、読み取り途中でも作業者が図９の読み取り完了ボタンを押せば終了させることができる。読み取りが完了するとステップ１０６で、検品用ソフトはＩＤデータをデータベースに登録する。
【００２７】
ここで、図１０を参照して、検品作業までの流れについて説明する。図１０（ａ）において、製造された電子基板は製造ラインにて、バケット３２に収納され、一時的に入庫品置場に保管される。作業者は、数個のバケット３２を台車に積み、製品置場へ入庫する際に入庫処理（入庫する前の検品）を行う。入庫処理には、従来のゲートシステムが使用される。一般的に、入庫処理の際に検品するバケット３２の数は、一度に数箱程度と小規模であるため、従来のゲートシステムでも対応できるからであり、本発明の検品ゲートシステム２を使用してもよいことは言うまでもない。入庫されたバケット３２は、製品置場で注文に合わせた数量に調整後、出荷準備完了品置場にて出荷単位に梱包できるように積み上げる。作業者は、数十個のバケット３２を出庫する際に出庫処理（出庫する前の検品）を行う。本発明の検品ゲートシステム２は、この出庫処理に使用される。図１０（ｂ）は、バケット３２の積み方及び無線ＩＣタグ３０の貼り方を示す図である。図１０（ｂ）は、バケット３２を、１段を２箱×３箱として７段積んだ１例であり、この積み方に限るものではない。無線ＩＣタグ３０は、１つのバケット３２につき１枚だけ貼る場合、積み方の配置によっては、無線ＩＣタグ３０がバケット３２とバケット３２の間に挟まり、読み取りが困難となる可能性がある。これを回避するために、上記のようにバケット３２を積む場合は、無線ＩＣタグ３０を隣り合う側面に２枚貼り、２枚のうち１枚の無線ＩＣタグ３０が表面に出るようにバケット３２を積むことで、読み取り率を上げることができる。
【００２８】
次に図１１のフローチャート及び図１２を参照して、検品作業について説明する。作業者３４は、顧客からの物品の注文数に応じて、ハンドリフト３６にバケット３２を積み、後ろ向きに引っ張りながら検品ゲートシステム２に近づく。ステップ２０１で、赤外線センサ２０が作業者３４を感知して、コントロールボックス１８が、ゲート４の入口を開ける。ステップ２０２で、作業者３４及びハンドリフト３６が入口の通過を完了すると、光電管センサ２２、２３が通過完了を感知して、コントロールボックス１８が入口を閉める。なお、入口が閉じる動作中に、作業者３４やバケット３２が光電管センサ２２、２３を塞いだときは、障害物が存在すると判断して、入口を開け、障害物がなくなれば再度入口を閉めるようになっている。ステップ２０３で、入口が閉まると、検品用ソフトにより無線ＩＣタグ３０の読み取りが開始される。ステップ２０４、２０５で、作業者３４は、前述したパソコン１６のディスプレイに表示される図９の画面を見て、読み取り個数が実際に積まれているバケット３２の数と一致したら、キーボード等で読み取り完了のボタンを押す。ところで、ゲート４内部で電波を反射させると、複数の反射波と進行波が干渉して電波の強い個所と弱い個所が連続的に隣接して生じるため、無線ＩＣタグ３０が電波の弱い個所に当たると読めなくなる恐れがある。このときは、作業者３４がハンドリフト３６を僅かに移動させることで、読めなかった無線ＩＣタグ３０が、隣接する電波の強い個所へ移動するので読み取ることができるようになる。ステップ２０６で、読み取り完了の通知がコントロールボックス１８に送信され、コントロールボックス１８がゲート４の出口を開ける。ステップ２０７で、作業者３４及びハンドリフト３６が出口の通過を完了すると、光電管センサ２４、２５が通過完了を感知して、コントロールボックス１８が出口を閉め、検品が終了する。作業者３４が、ゲート４に入って検品し、ゲート４から出てくるまで１０数秒程度である。
【００２９】
本実施形態によれば、ゲート４の通路内部が電波遮蔽シート６で覆われているために、検品中、電波がゲート４外部に漏洩することがなく、バケット３３等の不要な無線ＩＣタグ３０を誤って読み取ることがない。また、電波がゲート４内部で何度も反射しながら回り込むように伝搬するため、電子基板等の導電性の物品が収納されたバケット３２に付された無線ＩＣタグ３０にも当たるようになり、読み取り率を向上させることができる。また、ゲート４外部に特別に設備を設ける必要がなく、作業員３４の作業量は殆ど変わらず、現場の作業環境を損なうことがない。さらに、電波の出力やアンテナの角度の細かい調整を行う必要がない。
【００３０】
また、電波遮蔽シート６は透明度が高いため、周囲からゲート４内部の様子が、ゲート４内部の作業者３４からは外部の様子が見てとれるため、作業者３４に閉塞感を与えることがない。また、ゲート４内部に照明器具等を設ける必要がない。
【００３１】
また、シートシャッター巻き上げ機８、９がゲート４の入口及び出口の外部上部にそれぞれ設けられ、赤外線センサ２０、２１が、シートシャッター巻き上げ機８、９の表面にそれぞれ設けられ、光電管センサ２２がゲート４の入口外部の近傍下部に、光電管センサ２３がゲート４の入口内部の近傍下に、光電管センサ２４がゲート４の出口内部の近傍下部に、光電管センサ２５がゲート４の出口外部の近傍下部に、それぞれ設けられていることから、作業者３４は、無線ＩＣタグ３０の読み取り完了の判定の作業のみで検品できる。
【００３２】
本実施形態の赤外線センサ２１は、検品ゲートシステム２を単なる通路として作業者が通過する際に使用する。
【００３３】
なお、本実施形態では、光電管センサはゲート４の入口及び出口にそれぞれ２つ設けていたが、これにより作業者及びバケットの通過方向を検知できる。入口及び出口近傍にそれぞれ１つ設けるのみでもよい。
【００３４】
また、作業者３４が読み取り完了の判定を行っているが、ＩＤデータの新たな追加がなくなってから一定の時間がたつと読み取り完了と判定するように構成することもできる。この場合、パソコン１６をゲート４内部に配置しておく必要はなくなる。
【実施例２】
【００３５】
実施例２について、図１３を参照して説明する。本実施形態では、ゲート４の出口が開放されており、実施例１との差異は、シートシャッター巻き上げ機９と、赤外線センサ２１と、光電管センサ２４、２５と、出口の電波遮蔽シート６を備えていない点であり、その他の構成は同じである。本実施形態は、ゲート４の出口付近に検品に関係のないバケット３３が置かれていない場合に適用できる。バケット３３が置かれていなければ、電波がゲート４の出口から漏洩してもなんら問題はない。なお、バケット３３が置かれており誤って読み取ったとしても、そのＩＤデータは図８のフローチャートのステップ１０２又はステップ１０３において、排除することもできる。実証実験では、本実施形態でも無線ＩＣタグ３０の読み取り率は１００％であった。
【００３６】
本実施形態によれば、ゲート４の出口を開放できるので、前述したシートシャッター巻き上げ機９と、赤外線センサ２１と、光電管センサ２４、２５と、出口の電波遮蔽シート６とが必要なくなり、検品ゲートシステム２を低コストで構成できる。また、シートシャッター巻き上げ機９を省けることから、その分の設置スペースが不要となる。さらに、作業者３４が出口からゲート４の外にはみ出していても、バケット３２がゲート４内部に納まっていれば、検品が可能となる。加えて、出口が開放されることにより、通気性、見通しがよくなり作業効率が向上する。
【実施例３】
【００３７】
実施例３について、図１４を参照して説明する。本実施形態では、実施例１のゲート４の側面及び天井の電波遮蔽シート６に替えて、開口の大きさが約１ｃｍ未満の金網を使用する。なお、理論的には、ＵＨＦ帯の電波の波長の４分の１にあたる７ｃｍ未満で電波遮蔽効果を有するが、現実的に、電波遮蔽効果があるのは、約１センチ未満である。また、キャスター３８を設け、検品ゲートシステム２を移動可能としている。その他の構成は、実施例１と同じである。上記の金網も電波遮蔽機能を有しているので、電波遮蔽シート６と同様の効果を奏する。
【００３８】
本実施形態によれば、電波遮蔽シート６を用いるよりも低コストで構成でき、通気性も高まる。本実施形態を実施例２に適用すると、さらに低コストになる。
【００３９】
実施例１乃至３では、ゲート４の天井に電波遮蔽シート６又は金網を備えた場合について説明したが、天井から電波が漏洩しても誤って外部のバケット３３の無線ＩＣタグ３０を読むおそれがない場合や、読み取り率に問題がない場合は、天井を開放してもよい。また、ゲート４の通路断面は、山形又は円形でもよく、矩形に限られるものではない。無線ＩＣタグ３０には、識別番号の他に物品種類及び物品数量を格納することもできる。検品対象となる物品は、導電性物品に限られないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】検品ゲートシステムの斜視図である。
【図２】（ａ）は検品ゲートシステムの平面図であり、（ｂ）は検品ゲートシステムの正面図である。
【図３】（ａ）は入口が開、出口が閉のときの検品ゲートシステムの側面図であり、（ｂ）は入口が閉、出口が開のときの検品ゲートシステムの側面図である。
【図４】（ａ）は電波遮蔽シートの断面図であり、（ｂ）は電波遮蔽能力を示す図である。
【図５】電波遮蔽シートの効果を説明する図である。
【図６】アンテナと、リーダライタと、パソコンと、コントロールボックスと、シートシャッター巻き上げ機と、赤外線センサと、光電管センサとの接続関係を示した模式図である。
【図７】（ａ）はリーダライタ及び無線ＩＣタグの回路図であり、（ｂ）はパソコンからリーダライタに送信されるコマンド、（ｃ）は無線ＩＣタグからリーダライタに送信されるＩＤデータ、（ｄ）はリーダライタからパソコンに送信されるＩＤデータ群である。
【図８】検品用ソフトがＩＤデータをパソコンのデータベースに登録する過程を説明するフローチャートである。
【図９】検品用ソフトの表示画面である。
【図１０】（ａ）は製造された物品の流れを示す図であり、（ｂ）はバケットの積み方及び無線ＩＣタグの貼り方を示す図である。
【図１１】検品作業の過程を説明するフローチャートである。
【図１２】（ａ）は検品中の検品ゲートシステムの平面図であり、（ｂ）は検品中の検品ゲートシステムの側面図である。
【図１３】（ａ）は実施例２の検品ゲートシステムの平面図であり、（ｂ）は実施例２の検品ゲートシステムの側面図である。
【図１４】実施例３の検品ゲートシステムの斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
２ 検品ゲートシステム
４ ゲート
６ 電波遮蔽シート
８、９ シートシャッター巻き上げ機
１０ アンテナ
１４ リーダライタ
１６ パソコン
１８ コントロールボックス
２０、２１ 赤外線センサ
２２、２３、２４、２５ 光電管センサ
３０ 無線ＩＣタグ
３２ バケット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品又はバケットに収納された複数の物品を検品対象として複数の前記検品対象が通過されるゲートと、前記ゲート内に設けられたアンテナと、前記アンテナに接続された送受信機と、前記送受信機と通信可能に接続された情報処理端末とを備え、
前記送受信機は、前記アンテナを介して前記検品対象にそれぞれ付された無線ＩＣタグと交信し、前記各無線ＩＣタグに格納された識別情報と物品種類と物品数量の少なくとも１つのデータを読み取って、前記情報処理端末に送信するように構成された検品ゲートシステムにおいて、
前記ゲートは、前記検品対象が通過される通路を形成する少なくとも左右の側面と、前記通路の入口に設けられた開閉可能な入口扉を備えてなり、
前記通路の少なくとも左右の側面と前記入口扉は、電波遮蔽機能を備えて形成されてなることを特徴とする検品ゲートシステム。
【請求項２】
請求項１において、前記ゲートは前記通路を形成する天井と前記通路の出口に設けられた開閉可能な出口扉とを備えてなり、前記通路の天井と前記出口扉は、電波遮蔽機能を備えて形成されてなることを特徴とする検品ゲートシステム。
【請求項３】
請求項１において、前記通路の左右の側面と前記入口扉は、電波遮蔽機能を備えた電波遮蔽シートで形成されてなることを特徴とする検品ゲートシステム。
【請求項４】
請求項２において、前記通路の天井と前記出口扉は、電波遮蔽機能を備えた電波遮蔽シートで形成されてなることを特徴とする検品ゲートシステム。
【請求項５】
請求項３又は４において、前記入口扉は、前記通路の上部に設けられた駆動ロールに前記電波遮蔽シートを巻回して設けられ、前記駆動ロールにより前記電波遮蔽シートを巻き上げ又は巻き出して開閉する開閉装置を備えてなることを特徴とする検品ゲートシステム。
【請求項６】
請求項５において、前記通路の入口外部近傍に設けられた赤外線センサと、前記開閉装置と前記赤外線センサとに接続されたコントロール装置とを備え、
前記コントロール装置は前記赤外線センサが人又は前記検品対象を感知したとき、前記開閉装置を駆動させて前記入口扉を開けることを特徴とする検品ゲートシステム。
【請求項７】
請求項６において、前記通路の入口内部近傍に設けられ、前記コントロール装置に接続された光電管センサを備え、
前記コントロール装置は前記光電管センサが人又は前記検品対象の通過を感知したとき、前記開閉装置を駆動させて前記入口扉を開閉することを特徴とする検品ゲートシステム。
【請求項８】
請求項１において、前記通路の左右の側面と前記入口扉は、電波遮蔽機能を備えた一定の大きさの開口を備えた金網で形成されてなることを特徴とする検品ゲートシステム。
【請求項９】
請求項２において、前記通路の天井と前記出口扉は、電波遮蔽機能を備えた一定の大きさの開口を備えた金網で形成されてなることを特徴とする検品ゲートシステム。
【請求項１】
物品又はバケットに収納された複数の物品を検品対象として複数の前記検品対象が通過されるゲートと、前記ゲート内に設けられたアンテナと、前記アンテナに接続された送受信機と、前記送受信機と通信可能に接続された情報処理端末とを備え、
前記送受信機は、前記アンテナを介して前記検品対象にそれぞれ付された無線ＩＣタグと交信し、前記各無線ＩＣタグに格納された識別情報と物品種類と物品数量の少なくとも１つのデータを読み取って、前記情報処理端末に送信するように構成された検品ゲートシステムにおいて、
前記ゲートは、前記検品対象が通過される通路を形成する少なくとも左右の側面と、前記通路の入口に設けられた開閉可能な入口扉を備えてなり、
前記通路の少なくとも左右の側面と前記入口扉は、電波遮蔽機能を備えて形成されてなることを特徴とする検品ゲートシステム。
【請求項２】
請求項１において、前記ゲートは前記通路を形成する天井と前記通路の出口に設けられた開閉可能な出口扉とを備えてなり、前記通路の天井と前記出口扉は、電波遮蔽機能を備えて形成されてなることを特徴とする検品ゲートシステム。
【請求項３】
請求項１において、前記通路の左右の側面と前記入口扉は、電波遮蔽機能を備えた電波遮蔽シートで形成されてなることを特徴とする検品ゲートシステム。
【請求項４】
請求項２において、前記通路の天井と前記出口扉は、電波遮蔽機能を備えた電波遮蔽シートで形成されてなることを特徴とする検品ゲートシステム。
【請求項５】
請求項３又は４において、前記入口扉は、前記通路の上部に設けられた駆動ロールに前記電波遮蔽シートを巻回して設けられ、前記駆動ロールにより前記電波遮蔽シートを巻き上げ又は巻き出して開閉する開閉装置を備えてなることを特徴とする検品ゲートシステム。
【請求項６】
請求項５において、前記通路の入口外部近傍に設けられた赤外線センサと、前記開閉装置と前記赤外線センサとに接続されたコントロール装置とを備え、
前記コントロール装置は前記赤外線センサが人又は前記検品対象を感知したとき、前記開閉装置を駆動させて前記入口扉を開けることを特徴とする検品ゲートシステム。
【請求項７】
請求項６において、前記通路の入口内部近傍に設けられ、前記コントロール装置に接続された光電管センサを備え、
前記コントロール装置は前記光電管センサが人又は前記検品対象の通過を感知したとき、前記開閉装置を駆動させて前記入口扉を開閉することを特徴とする検品ゲートシステム。
【請求項８】
請求項１において、前記通路の左右の側面と前記入口扉は、電波遮蔽機能を備えた一定の大きさの開口を備えた金網で形成されてなることを特徴とする検品ゲートシステム。
【請求項９】
請求項２において、前記通路の天井と前記出口扉は、電波遮蔽機能を備えた一定の大きさの開口を備えた金網で形成されてなることを特徴とする検品ゲートシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−１９０８３６（Ｐ２００９−１９０８３６Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３２２５（Ｐ２００８−３３２２５）
【出願日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【出願人】（０００２２２０１５）株式会社ユアテック (26)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【出願人】（０００２２２０１５）株式会社ユアテック (26)
【Ｆターム（参考）】
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