(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
従来、郵便物の郵便番号や住所、氏名等の識別情報を画像認識で読み取るOCR(Optical Character Reader)技術が用いられており、例えば特許文献1に開示されている。このような画像読み取り技術を用いることにより、識別情報の読み取り処理の高速化や効率化を図ることができる。ところが、このような画像読み取り技術においては、郵便物が裏返っている場合等、識別情報が表示された面が読み取り面とは反対側となってしまった場合、識別情報を読み取ることができない。また、識別情報が紙等の遮蔽物で隠れてしまった場合においても、識別情報を読み取ることができない。さらに、識別情報の印刷品質によっては、“0”と“6”や、“1”と“7”等の見分け難い文字について読取率の低下や誤読が発生する虞れがある。
【0003】
また、配送物においては、配送物を識別可能とするIDを配送伝票にバーコードによって表示しておき、これを赤外線を用いて読み取ることによって配送物の配送状況や履歴を管理している。ところが、このようにバーコードを用いてIDを読み取る方法においても、バーコードを上記同様に光学的に読み取ることになるため、赤外線が照射されない面にバーコードが表示されている場合、IDを読み取ることができない。そこで、配送伝票においては、IDをバーコードのみならず数字で表示しておき、バーコードの読み取りに失敗した場合のためにIDを目視可能な構成としている。
【0004】
ところで、近年においては、電磁波を用いて非接触状態でIDを読み取るRFID技術が普及しており、物流分野にも導入され始めている。RFID技術においては、電磁波によってIDを読み取り可能に記憶したICチップを用い、このICチップからIDが非接触で読み取られることになる。そのため、このようなICチップを用いたRFID技術を郵便物や配送伝票に適用することで、上述したように読み取り面の向きや遮蔽物によってIDを読み取ることができなってしまうことを回避することができる。
【0005】
このようなRFID技術を利用した識別体としては、上述したようにICチップを用いたものに限らず、共振ピークの周波数が互いに異なる複数のアンテナを有し、ICチップを用いずに複数のアンテナの組み合わせでIDを認識可能とするものも考えられている。例えば、複数のアンテナを構成する誘電子要素とコンデンサ要素の形状を異ならせたり、複数のアンテナの形状や向きを異ならせたりして共振ピークの周波数を複数のアンテナ毎に異ならせ、そのアンテナの組み合わせでIDを表現可能とする技術が、特許文献2に開示されている。この技術を用いれば、アンテナの数をN個とした場合、1つのアンテナの有無によって“1”,“0”の2つの情報を持たせることができ、また、全てのアンテナが無い場合を除いて、(2
N−1)個のIDを認識可能に表現することができる。さらには、ICチップを用いない構成とすることにより、高価なICチップによるコストアップを回避することができる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0015】
図1は、本発明の識別体の実施の一形態を示す図であり、(a)は表面の構成を示す図、(b)は(a)に示したA−A’断面図、(c)は裏面の構成を示す図である。
【0016】
本形態における識別体は
図1に示すように、ベース基材10の表面に番号表示エリア21a〜21jが設けられ、この番号表示エリア21a〜21jのそれぞれに導電性のアンテナ20a〜20jが積層され、また、ベース基材10の裏面にアンテナ20a〜20jのそれぞれと対向してグランドパターン30a〜30jが積層され、それにより、アンテナ20a〜20jとグランドパターン30a〜30jとがそれぞれ、ベース基材10を介して対向配置されて構成されたIDタグ1である。
【0017】
アンテナ20a〜20jはそれぞれ、番号表示エリア21a〜21jに付与された識別情報となる数字の形状を有し、グランドパターン30a〜30jと対向することで、アンテナ20a〜20jの形状に応じた周波数にて共振ピークを発現する。具体的には、番号表示エリア21aに積層されたアンテナ20aは“1”の形状を有し、番号表示エリア21bに積層されたアンテナ20bは“2”の形状を有し、番号表示エリア21cに積層されたアンテナ20cは“3”の形状を有し、番号表示エリア21dに積層されたアンテナ20dは“4”の形状を有し、番号表示エリア21eに積層されたアンテナ20eは“5”の形状を有し、番号表示エリア21fに積層されたアンテナ20fは“6”の形状を有し、番号表示エリア21gに積層されたアンテナ20gは“7”の形状を有し、番号表示エリア21hに積層されたアンテナ20hは“8”の形状を有し、番号表示エリア21iに積層されたアンテナ20iは“9”の形状を有し、番号表示エリア21jに積層されたアンテナ20jは“0”の形状を有し、これらは、グランドパターン30a〜30jと対向することで互いに異なる周波数にて共振ピークを発現する。なお、グランドパターン30a〜30jに対向した場合に共振ピークが発現するためには、アンテナ20a〜20j単体、すなわち、アンテナ20がグランドパターン30に対向していない状態におけるQ値が30以下、好ましくは20以下であるか、あるいは、アンテナ単体では共振ピークが発現しないものである必要がある。これは、アンテナ単体のQ値が30を超えるものにおいては、グランドパターンと対向した場合、共振ピークが発現しなくなる一方、アンテナ単体のQ値が30以下のものにおいては、グランドパターンと対向した場合、Q値が30以上となる鋭い共振ピークが発現するためである。なお、Q値とは、共振ピークでの周波数をω
0とし、その共振ピークよりも低周波側にて振動エネルギーが共振ピークの半値となる周波数をω
1とし、共振ピークよりも高周波側にて振動エネルギーが共振ピークの半値となる周波数をω
2とした場合、Q=ω
0/(ω
2−ω
1)で表される値である。
【0018】
グランドパターン30a〜30jは、対向するアンテナ20a〜20jよりも大きく、平面視にてアンテナ20a〜20jを覆う形状を有している。
【0019】
ベース基材10は、本願発明における絶縁層となるものであって、200〜300μm程度の厚みを有する絶縁性材料からなる。絶縁性材料としては、樹脂フィルム等が考えられるが、誘電正接が小さなものが好ましい。なお、絶縁層として、ベース基材10を用いずに、絶縁性樹脂膜を塗布することで構成したものであってもよい。
【0020】
上記のように構成されたIDタグ1においては、アンテナ20a〜20jが、グランドパターン30a〜30jと対向することでアンテナ20a〜20jの形状に応じた周波数にて共振ピークを発現するため、電磁波を照射し、その反射波において、アンテナ20a〜20jの形状に応じた周波数の近傍にて共振ピークが検出されるかどうかによって、IDタグ1に付与されたIDを認識することができる。具体的には、アンテナ20a〜20jの形状に合わせて個別ID“1”,“2”,“3”,“4”,“5”,“6”,“7”,“8”,“9”,“0”を設定しておき、アンテナ20aの形状に応じた周波数の近傍にて共振ピークが検出された場合に個別ID“1”を認識し、アンテナ20bの形状に応じた周波数の近傍にて共振ピークが検出された場合に個別ID“2”を認識し、アンテナ20cの形状に応じた周波数の近傍にて共振ピークが検出された場合に個別ID“3”を認識し、アンテナ20dの形状に応じた周波数の近傍にて共振ピークが検出された場合に個別ID“4”を認識し、アンテナ20eの形状に応じた周波数の近傍にて共振ピークが検出された場合に個別ID“5”を認識し、アンテナ20fの形状に応じた周波数の近傍にて共振ピークが検出された場合に個別ID“6”を認識し、アンテナ20gの形状に応じた周波数の近傍にて共振ピークが検出された場合に個別ID“7”を認識し、アンテナ20hの形状に応じた周波数の近傍にて共振ピークが検出された場合に個別ID“8”を認識し、アンテナ20iの形状に応じた周波数の近傍にて共振ピークが検出された場合に個別ID“9”を認識し、アンテナ20jの形状に応じた周波数の近傍にて共振ピークが検出された場合に個別ID“0”を認識し、これらを所定順に並べることで、IDタグ1に付与されたIDを認識することができる。
【0021】
以下に、上述したIDタグ1を適用した具体例及びそれを用いたID認識システムについて説明する。
【0022】
図2は、本発明の識別体を適用した配送伝票の一例を示す図であり、(a)は全体の構成を示す図、(b)は(a)に示した問い合わせ番号表示欄43の詳細な構成を示す図、(c)は(a)に示した問い合わせ番号表示欄43の裏面の構成を示す図である。
【0023】
本例における配送伝票40は
図2(a)に示すように、この配送伝票40が貼付されて配送される配送物の配送先の住所や氏名等が表示される配送先情報表示欄41と、配送物の配送元の住所や氏名等が表示される配送元情報表示欄42と、配送物の配送状況を管理するための問い合わせ番号が表示された問い合わせ番号表示欄43とが設けられている。
【0024】
問い合わせ番号表示欄43は
図2(b)に示すように、
図1に示したIDタグ1と同様に、番号表示エリア121a〜121lが設けられており、番号表示エリア121a〜121lのそれぞれには、アンテナ120a〜120lが積層されている。具体的には、問い合わせ番号表示欄43に表示される問い合わせ番号が“2313−4945−7806”であることにより、番号表示エリア121aには、数字“2”の形状を有するアンテナ120aが積層され、番号表示エリア121bには、数字“3”の形状を有するアンテナ120bが積層され、番号表示エリア121cには、数字“1”の形状を有するアンテナ120cが積層され、番号表示エリア121dには、数字“3”の形状を有するアンテナ120dが積層され、番号表示エリア121eには、数字“4”の形状を有するアンテナ120eが積層され、番号表示エリア121fには、数字“9”の形状を有するアンテナ120fが積層され、番号表示エリア121gには、数字“4”の形状を有するアンテナ120gが積層され、番号表示エリア121hには、数字“5”の形状を有するアンテナ120hが積層され、番号表示エリア121iには、数字“7”の形状を有するアンテナ120iが積層され、番号表示エリア121jには、数字“8”の形状を有するアンテナ120jが積層され、番号表示エリア121kには、数字“0”の形状を有するアンテナ120kが積層され、番号表示エリア121lには、数字“6”の形状を有するアンテナ120aが積層されており、アンテナ120a〜120lが、番号表示エリア121a〜121lに付与された数字の形状を有することで、問い合わせ番号表示欄43に表示される問い合わせ番号“2313−4945−7806”が視認可能となっている。
【0025】
また、問い合わせ番号表示欄43の裏面には、
図2(c)に示すように、アンテナ120a〜120lのそれぞれと対向してグランドパターン130a〜130lが積層されている。グランドパターン130a〜130lのそれぞれは、
図1に示したIDタグ1と同様に、対向するアンテナ120a〜120lよりも大きく、平面視にてアンテナ120a〜120lを覆う形状を有している。
【0026】
そして、アンテナ120a〜120lはそれぞれ、グランドパターン130a〜130lに対向することで、アンテナ120a〜120lの形状に応じた周波数の近傍にて共振ピークが発現するものとなっており、“1”,“2”,“3”,“4”,“5”,“6”,“7”,“8”,“9”,“0”の形状毎に、異なる周波数の近傍にて共振ピークが発現する。そのため、アンテナ120a〜120lの共振ピークを検出することにより、番号表示エリア121a〜121lに付与された数字を認識することができ、さらに、その並び順を認識することで、問い合わせ番号表示欄43に表示された問い合わせ番号を識別することができる。
【0027】
図3は、
図2に示した配送伝票40の問い合わせ番号表示欄43に表示された問い合わせ番号を認識するID認識システムの一例を示す図である。
【0028】
本例におけるID認識システムは
図3に示すように、
図2に示した配送伝票40と、配送伝票40の問い合わせ番号表示欄43に表示された問い合わせ番号を認識する読取装置50とから構成され、読取装置50は、アンテナ51a,51bと、電磁波放射部52と、反射波受信部53と、処理部54と、制御部58と、IDデータベース59とを有する。
【0029】
電磁波放射部52は、番号表示エリア121a〜121lのそれぞれに対して、グランドパターン130a〜130lに対向することで、“1”,“2”,“3”,“4”,“5”,“6”,“7”,“8”,“9”,“0”の形状に応じて発現するアンテナの共振ピークの全ての周波数を含む周波数帯の電磁波を、アンテナ51aを介して送信する。
【0030】
反射波受信部53は、電磁波放射部52からアンテナ51aを介して送信された電磁波に対する配送伝票40からの反射波を、アンテナ51bを介して受信する。
【0031】
処理部54は、反射強度検知部55と、個別ID認識部56と、ID認識部57とを有する。
【0032】
反射強度検知部55は、反射波受信部53にて受信された反射波における反射強度を検知する。
【0033】
個別ID認識部56は、反射強度検知部53にて検知された反射強度によって番号表示エリア121a〜121l毎の共振ピークを検出し、IDデータベース59を参照し、検出した共振ピークの周波数に対応する数字を、番号表示エリア121a〜121l毎の個別IDとして認識する。
【0034】
IDデータベース59には、アンテナ120a〜120lの形状による数字と、アンテナ120a〜120lがグランドパターン130a〜130lに対向することで発現する共振ピークの周波数とが対応づけて登録されている。
【0035】
ID認識部57は、個別ID認識部56にて認識された数字を、その数字に対応する周波数の共振ピークが検出された順番に並べることで、問い合わせ番号表示欄43に表示された問い合わせ番号を認識する。
【0036】
制御部58は、電磁波放射部52における電磁波の放射、及び処理部54における各処理を制御する。
【0037】
以下に、上記のように構成されたID認識システムにおいて、
図2に示した配送伝票40の問い合わせ番号表示欄43に表示された問い合わせ番号を認識する方法について説明する。
【0038】
図4は、
図3に示したID認識システムにおいて、
図2に示した配送伝票40の問い合わせ番号表示欄43に表示された問い合わせ番号を認識する方法を説明するための図であり、(a)は問い合わせ番号が認識される際の配送伝票40の状態を示す図、(b)〜(e)はアンテナ51aを介した電磁波の放射及び配送伝票40からの反射波のアンテナ51bを介した検知の状態を示す図である。
【0039】
電磁波放射部52から放射された電磁波は、
図4(a)に示すように配送伝票40が貼付された配送物2が搬送されるコンベアー3上にアンテナ51aを介して放射される。電磁波放射部42からは、上述したように、グランドパターン130a〜130lに対向することで、“1”,“2”,“3”,“4”,“5”,“6”,“7”,“8”,“9”,“0”の形状に応じて発現するアンテナの共振ピークの全ての周波数を含む周波数帯の電磁波がアンテナ51aを介して送信されるが、グランドパターン130a〜130lと対向したアンテナ120a〜120lが、電磁波が放射された領域に存在しない場合は反射波が検知されず、また、グランドパターン130a〜130lと対向したアンテナ120a〜120lが、電磁波が放射された領域に存在する場合は、そのアンテナ120a〜120lからの反射波が検知され、その反射波において、アンテナ120a〜120lの形状に応じた周波数にて共振ピークが検出されることになる。なお、アンテナ51a,51bは、
図4(a)に示すようにコンベアー3の上方に設けられているものに限らない。例えば、コンベアー3の下方に設けられており、コンベアー3上を搬送されてくる配送物2に対してコンベアー3を介して電磁波を放射したり、コンベアー3の側方に設けられていてもよい。
【0040】
そして、
図4(a)に示すように、配送伝票40が貼付された配送物2は、コンベアー3上を搬送されてきて、問い合わせ番号表示欄43がアンテナ51a,51bに対向するようになる。この際、問い合わせ番号表示欄43には、上述したように、番号表示エリア121a〜121lが設けられており、コンベアー3上を配送物2が搬送されていくことにより、アンテナ51a,51bが、番号表示エリア121a側から番号表示エリア121a〜121lに順次対向していくことになる。
【0041】
アンテナ51a,51bがまず番号表示エリア121aに対向すると、
図4(b)に示すように、電磁波放射部52から放射された電磁波がアンテナ51aを介して番号表示エリア121aにおけるアンテナ120aに放射される。電磁波放射部52から放射された電磁波がアンテナ51aを介してアンテナ120aに放射されると、アンテナ120aからの反射波がアンテナ51bを介して反射波受信部53にて受信され、反射強度検知部55において、反射波受信部53にて受信されたアンテナ120aからの反射波の反射強度が検知される。
【0042】
すると、個別ID認識部56において、まず、反射強度検知部55にて検知されたアンテナ120aからの反射波の反射強度によって、アンテナ120aからの反射波における共振ピークが検出される。電磁波放射部42からは、上述したように、グランドパターン130a〜130lに対向することで、“1”,“2”,“3”,“4”,“5”,“6”,“7”,“8”,“9”,“0”の形状に応じて発現するアンテナの共振ピークの全ての周波数を含む周波数帯の電磁波がアンテナ51aを介して送信されているため、反射波受信部53にて受信される反射波には、数字“2”の形状を有するアンテナ120aからの反射波における共振ピークが含まれており、この共振ピークが“2”に対応する周波数にて検出されることになる。
【0043】
そして、個別ID認識部56において、IDデータベース59が参照され、検出した共振ピークの周波数に対応する数字が、番号表示エリア121aの個別IDとして認識される。上述したように、IDデータベース59には、アンテナ120a〜120lの形状による数字と、アンテナ120a〜120lがグランドパターン130a〜130lに対向することで発現する共振ピークの周波数とが対応づけて登録されているため、アンテナ120aからの反射波における共振ピークに対応して登録された数字“2”が番号表示エリア121aの個別IDとして認識されることになる。
【0044】
配送物2がコンベアー3上を搬送されていき、次に、アンテナ51a,51bが番号表示エリア121bに対向すると、
図4(c)に示すように、電磁波放射部52から放射された電磁波がアンテナ51aを介して番号表示エリア121bにおけるアンテナ120bに放射される。電磁波放射部52から放射された電磁波がアンテナ51aを介してアンテナ120bに放射されると、アンテナ120bからの反射波がアンテナ51bを介して反射波受信部53にて受信され、反射強度検知部55において、反射波受信部53にて受信されたアンテナ120bからの反射波の反射強度が検知される。
【0045】
そして、上記同様にして、個別ID認識部56において、反射強度検知部55にて検知されたアンテナ120bからの反射波の反射強度によってアンテナ120bからの反射波における共振ピークが検出され、IDデータベース59が参照され、検出した共振ピークの周波数に対応する数字“3”が、番号表示エリア121bの個別IDとして認識されることになる。
【0046】
配送物2がコンベアー3上を搬送されていき、次に、アンテナ51a,51bが番号表示エリア121cに対向すると、
図4(d)に示すように、電磁波放射部52から放射された電磁波がアンテナ51aを介して番号表示エリア121cにおけるアンテナ120cに放射される。電磁波放射部52から放射された電磁波がアンテナ51aを介してアンテナ120cに放射されると、アンテナ120cからの反射波がアンテナ51bを介して反射波受信部53にて受信され、反射強度検知部55において、反射波受信部53にて受信されたアンテナ120cからの反射波の反射強度が検知される。
【0047】
そして、上記同様にして、個別ID認識部56において、反射強度検知部55にて検知されたアンテナ120cからの反射波の反射強度によってアンテナ120cからの反射波における共振ピークが検出され、IDデータベース59が参照され、検出した共振ピークの周波数に対応する数字“1”が、番号表示エリア121cの個別IDとして認識されることになる。
【0048】
配送物2がコンベアー3上を搬送されていき、次に、アンテナ51a,51bが番号表示エリア121dに対向すると、
図4(e)に示すように、電磁波放射部52から放射された電磁波がアンテナ51aを介して番号表示エリア121dにおけるアンテナ120dに放射される。電磁波放射部52から放射された電磁波がアンテナ51aを介してアンテナ120dに放射されると、アンテナ120dからの反射波がアンテナ51bを介して反射波受信部53にて受信され、反射強度検知部55において、反射波受信部53にて受信されたアンテナ120dからの反射波の反射強度が検知される。
【0049】
そして、上記同様にして、個別ID認識部56において、反射強度検知部55にて検知されたアンテナ120dからの反射波の反射強度によってアンテナ120dからの反射波における共振ピークが検出され、IDデータベース59が参照され、検出した共振ピークの周波数に対応する数字“3”が、番号表示エリア121dの個別IDとして認識されることになる。
【0050】
その後、同様にして、番号表示エリア121e〜121lのそれぞれについて、アンテナ120e〜120lからの反射波における共振ピークが順次検出され、それにより、番号表示エリア121e〜121lにアンテナ120e〜120lによって表示された数字が個別ID認識部56にて認識されていく。
【0051】
番号表示エリア121a〜121lに表示された数字がそれぞれ個別ID認識部56にて認識されると、ID認識部57において、個別ID認識部56にて認識された数字が、その数字に対応する共振ピークが検出された順番に並べられる。本例においては、個別ID認識部56において、“2”に対応する周波数における共振ピーク、“3”に対応する周波数における共振ピーク、“1”に対応する周波数における共振ピーク、“3”に対応する周波数における共振ピーク、“4”に対応する周波数における共振ピーク、“9”に対応する周波数における共振ピーク、“4”に対応する周波数における共振ピーク、“5”に対応する周波数における共振ピーク、“7”に対応する周波数における共振ピーク、“8”に対応する周波数における共振ピーク、“0”に対応する周波数における共振ピーク、“6”に対応する周波数における共振ピークの順番で検出されたため、ID認識部57において、これらの数字が、“2”,”3”,”1”,”3”,”4”,”9”,”4”,”5”,”7”,”8”,”0”,”6”の順番で並べられ、それにより、数字“2”,”3”,”1”,”3”,”4”,”9”,”4”,”5”,”7”,”8”,”0”,”6”がこの順で組み合わされてなる“231349457806”が、問い合わせ番号表示欄43に表示された問い合わせ番号として認識されることになる。
【0052】
また、この問い合わせ番号は、番号表示エリア121a〜121lに積層されたアンテナ120a〜120lの形状により、視覚によっても認識可能であるため、上述したように番号表示エリア121a〜121lにおけるアンテナ120a〜120lからの反射波を用いて問い合わせ番号が認識できなかった場合でも、視覚によって認識することができる。
【0053】
なお、上述した実施の形態においては、アンテナの形状が数字であるものを例に挙げて説明したが、アンテナの形状は、視覚によって識別できるものであれば、記号や文字等であってもよい。
【0054】
また、
図1に示したIDタグ1においては、ベース基材10の裏面にアンテナ20a〜20jのそれぞれに対向してグランドパターン30a〜30jが積層され、また、
図2に示した配送伝票40においても、アンテナ120a〜120lのそれぞれに対向してグランドパターン130a〜130lが積層されているが、グランドパターン30a〜30j,130a〜130lが繋がっていたり、アンテナ20a〜20j,120a〜120lの対向する面の全面にグランドパターンが積層されていたりしてもよい。
【0055】
また、
図1に示したIDタグ1や
図3に示した配送伝票40においては、グランドパターン30a〜30j,130a〜130lのそれぞれが、対向するアンテナ20a〜20j,120a〜120lよりも大きく、平面視にてアンテナ20a〜20j,120a〜120lを覆う形状を有しているが、平面視にて対向するアンテナ20a〜20j,120a〜120lの極わずかの領域を覆わないものであってもよく、それも併せて、平面視にてアンテナを覆う形状を有すると定義する。