DE112007002942T5

DE112007002942T5 - IC-Transponder-Lesegerät

Info

Publication number: DE112007002942T5
Application number: DE112007002942T
Authority: DE
Inventors: Nobukatsu Otsu-shi NISHIDA; Toshio Amagasaki-shi Kudo; Kazuyuki Amagasaki-shi Kashihara; Masahiro Osaka-shi Fukui; Katsunori Arida-shi Hosotani; Kiyoyuki Muko-shi Sasaki
Original assignee: Nishida Nobukatsu Otsu; Mitsubishi Cable Industries Ltd; Sagawa Printing Co Ltd
Current assignee: Nishida Nobukatsu Otsu; Mitsubishi Cable Industries Ltd; Sagawa Printing Co Ltd
Priority date: 2006-12-04
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2009-10-29
Also published as: US20100073141A1; WO2008069175A1

Abstract

IC-Transponder-Lesegerät, das Folgendes umfasst:
eine Antenne die auf einer Seite eines Durchgangs angeordnet ist, den ein Identifizierungsgegenstand mit einem IC-Transponder passieren soll, wobei die Antenne dafür geeignet ist, eine Funkwelle zum Lesen von auf dem IC-Transponder gespeicherten Informationen auszusenden;
eine vordere und eine hintere wellenabsorbierende Wand, die auf einer Vorderseite bzw. einer Rückseite mit Bezug auf die Antenne in einer Durchlaufrichtung des Identifizierungsgegenstandes in dem Durchgang dergestalt angeordnet sind, dass ein Halbwertswinkel der Funkwelle, die von der Antenne über eine horizontale Ebene abgestrahlt wird, verengt wird; und
eine wellenabsorbierende Seitenwand, die auf der anderen Seite des Durchgangs angeordnet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein IC-Transponder-Lesegerät.
Allgemeiner Stand der Technik
Seit einigen Jahren wird ein so genanntes RFID (Radio Frequenz Identifikation)-System, bei dem ein Transponder mit einem eingebetteten IC-Chip von ungefähr einigen Zentimetern (im Weiteren als ein ”IC-Transponder” bezeichnet) Informationen speichert, die mittels einer elektromagnetischen Welle oder eines elektromagnetischen Feldes kontaktlos gelesen werden können, als eine Identifizierungstechnologie der nächsten Generation, die Strichcodes ersetzen kann, verwendet. Eine Vorrichtung zum Lesen von Informationen in einem solchen System kennt man unter der Bezeichnung IC-Transponder-Lesegerät oder RFID-Lesegerät (siehe Patentdokumente 1 und 2). Es werden Anwendungen eines solchen Systems im Bereich des Rückverfolgbarkeitsmanagements von Produkten während des Vertriebes, des Bestandsmanagements in einer Bibliothek und auf verschiedenen anderen Gebieten erwartet.
Patentdokument 1: Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2005-267077
Patentdokument 2: Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2006-20083
Offenbarung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Ein IC-Transponder-Lesegerät, das mit einer Funkwelle zum Beispiel im UHF(Ultrahochfrequenz)-Band (800 MHz bis 960 MHz) arbeitet, kann große Kommunikationsentfernungen überbrücken, was ein wesentlicher Vorteil dieses Gerätes ist. Andererseits sind mit einem IC-Transponder-Lesegerät dieses Typs die folgenden Probleme verbunden. Es kann vorkommen, dass das IC-Transponder-Lesegerät aufgrund seiner hohen Kommunikationsreichweite versehentlich Informationen von einem IC-Transponder liest, der sich an einer Stelle befindet, die das Gerät nicht lesen soll. Das IC-Transponder-Lesegerät kann aufgrund von Interferenzen mit einem benachbarten System des gleichen Typs Informationen von einem IC-Transponder möglicherweise nicht korrekt lesen. Eine direkte Welle von einer Antenne und Wellen, die von verschiedenen Objekten in der Umgebung reflektiert werden, vermischen sich miteinander, so dass ein IC-Transponder speziell an einem solchen Punkt nicht reagiert, wo sich die Wellen gegenseitig auslöschen (Nullpunkt). Angesichts dieser Probleme kommt es darauf an, die elektromagnetische Umgebung zweckmäßig zu kontrollieren.
Eine vorrangige Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Bereitstellung eines IC-Transponder-Lesegerätes, das durch reflektierte Wellen weniger beeinflusst wird und das IC-Transponder innerhalb eines begrenzten Bereichs durch Kontrollieren des Bereichs der Funkwellenausbreitung liest.
Mittel zum Lösen der Probleme
Um die oben beschriebene Aufgabe zu erfüllen, enthält ein IC-Transponder-Lesegerät der vorliegenden Erfindung: eine Antenne, die auf einer Seite eines Durchgangs angeordnet ist, den ein Identifizierungsgegenstand mit einem IC-Transponder passieren soll, wobei die Antenne dafür geeignet ist, eine Funkwelle zum Lesen von auf dem IC-Transponder gespeicherten Informationen auszusenden; eine vordere und eine hintere wellenabsorbierende Wand, die auf einer Vorderseite bzw. einer Rückseite mit Bezug auf die Antenne in einer Durchlaufrichtung des Identifizierungsgegenstandes in dem Durchgang dergestalt angeordnet sind, dass ein Halbwertswinkel der Funkwelle, die von der Antenne über eine horizontale Ebene abgestrahlt wird, verengt wird; und eine wellenabsorbierende Seitenwand, die auf der anderen Seite des Durchgangs angeordnet ist.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau können zwei Antenneneinheiten, die jeweils aus einer Antenne und einer vorderen und einer hinteren wellenabsorbierenden Wand bestehen, auf beiden Seiten des Durchgangs angeordnet sein. In diesem Fall sind wellenabsorbierende Seitenwände auf den jeweiligen Seiten des Durchgangs gegenüber den entsprechenden Antennen angeordnet.
Aus dem oben beschriebenen Aufbau kann eine beliebige aus der Gruppe der vorderen und hinteren wellenabsorbierenden Wand und der wellenabsorbierenden Seitenwand weggelassen werden, solange die unverzichtbaren Bedingungen erfüllt sind.
In dem oben beschriebenen Aufbau können die vordere und die hintere wellenabsorbierende Wand so angeordnet sein, dass der Halbwertswinkel der von der Antenne abgestrahlten Funkwelle auf 40° oder weniger verengt wird.
Die wellenabsorbierende Seitenwand kann mehrere vertikal längliche rechteckige Platten enthalten, die an vertikalen Kanten durch Verbinder zusammenlegbar und auseinanderklappbar miteinander verbunden sind, dergestalt, dass die gesamte wellenabsorbierende Seitenwand zwischen einem zusammengeklappten Zustand und einem auseinandergeklappten Zustand geöffnet und geschlossen werden kann. In diesem Aufbau kann die wellenabsorbierende Seitenwand Leckdetektions-IC-Transponder an vertikalen Kanten an beiden Enden in der Durchlaufrichtung des Identifizierungsgegenstandes in dem Durchgang aufweisen, um zu bestätigen, dass eine von der Antenne abgestrahlte Funkwelle gleich oder kleiner ist als eine zuvor festgelegte Lecktoleranz. In diesem Fall kann der Leckdetektions-IC-Transponder abnehmbar an den vertikalen Kanten der wellenabsorbierenden Seitenwand angebracht sein. Die wellenabsorbierende Seitenwand kann an einer Unterkante ein Rad aufweisen.
Auswirkungen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bietet die folgenden signifikanten Auswirkungen.
Bei einem IC-Transponder-Lesegerät der vorliegenden Erfindung sind eine vordere wellenabsorbierende Wand und eine hintere wellenabsorbierende Wand auf der Vorder- bzw. Rückseite mit Bezug auf eine Antenne, die auf einer Seite eines Durchgangs angeordnet ist, angeordnet, wobei die vordere und die hintere wellenabsorbierende Wand nahe der Vorder- bzw. der Hinterkante der Antenne in Richtung des Durchgangs dergestalt hervorstehen, dass die Wände den Halbwertswinkel der Funkwelle, die von der Antenne über eine horizontale Ebene abgestrahlt wird, verengen, während eine wellenabsorbierende Seitenwand auf der anderen Seite des Durchgangs angeordnet ist. Dank dieses einfachen Aufbaus kann der Ausbreitungsbereich der von der Antenne abgestrahlten Funkwelle so kontrolliert (zonenkontrolliert) werden, dass das Lesen von Transponderinformationen an einer unbeabsichtigten Stelle verhindert werden kann. Es besteht keine Wahrscheinlichkeit, dass aufgrund der Vermischung mit reflektierten Wellen im lesbaren Bereich ein Nullpunkt eintritt, so dass ein falsches Lesen von Transponderinformationen verhindert werden kann. Des Weiteren können Störungen durch eine Funkwelle, die von einer anderen benachbarten Antenne abgestrahlt wird, verhindert werden. Darum verbessert die vorliegende Erfindung selbst in einem RFID-System mit einem großen Kommunikationsbereich die Präzision und Sicherheit des Managements von Gegenständen, die einer Identifizierung unterzogen werden sollen (Identifizierungsgegenstände).
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Gesamtaufbau eines IC-Transponder-Lesegerätes gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Draufsicht.
3 ist eine Vorderansicht, die eine Antenne zeigt.
4 ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung.
5 ist eine Vorderansicht eines Hauptteils.
6 ist eine Vorderansicht eines Hauptteils der ersten Variante.
7 ist eine Vorderansicht eines Hauptteils der zweiten Variante.
8 ist eine Vorderansicht eines Hauptteils der dritten Variante.
9 ist eine Vorderansicht eines Hauptteils der vierten Variante.
10 ist eine Vorderansicht eines Hauptteils der fünften Variante.
11 ist eine Vorderansicht eines Hauptteils der sechsten Variante.
12 ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung, die eine Verteilung eines elektrischen Feldes in Beispiel 1 zeigt.
13 ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung, die eine Verteilung eines elektrischen Feldes in Beispiel 2 zeigt.
14 ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung, die eine Verteilung eines elektrischen Feldes in Beispiel 3 zeigt.
15 ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung, die eine Verteilung eines elektrischen Feldes in Beispiel 4 zeigt.
16 ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung, die eine Verteilung eines elektrischen Feldes in Beispiel 5 zeigt.
17 ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung, die eine Verteilung eines elektrischen Feldes in Beispiel 6 zeigt.
18 ist ein Kennliniendiagramm, das auch die Ergebnisse der Messung der Stärke des elektrischen Feldes in den Beispielen 1–3 und Beispiel 5 zeigt.
19 ist eine perspektivische Ansicht, die den Gesamtaufbau eines IC-Transponder-Lesegerätes gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
20 ist eine perspektivische Ansicht, die den Gesamtaufbau eines IC-Transponder-Lesegerätes gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
21 ist eine Draufsicht.
22 ist eine Draufsicht, die eine wellenabsorbierende Seitenwand zeigt.
23 ist eine perspektivische Ansicht eines Hauptteils.
24(a) und 24(b) sind Querschnittsansichten entlang der A-A von 23.
25 ist eine perspektivische Ansicht eines Hauptteils.
26 ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung eines Hauptteils.
27 ist eine perspektivische Ansicht, die den Gesamtaufbau eines IC-Transponder-Lesegerätes gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zeigt.
28 ist eine Draufsicht.
Beste Art der Ausführung Erfindung
Im Weiteren werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.
(Ausführungsform 1)
Die 1 bis 5 zeigen den Gesamtaufbau eines IC-Transponder-Lesegerätes gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. Dieses IC-Transponder-Lesegerät enthält eine Sende-Empfangsantenne 8 auf einer Seite eines Durchgangs 13, den ein Identifizierungsgegenstand 10 mit einem IC-Transponder 7 passieren soll. Die Antenne 8 strahlt eine Funkwelle im UHF-Band (800 MHz bis 960 MHz) zum Lesen von in dem IC-Transponder 7 gespeicherten Informationen aus. Die Antenne 8 wird durch ein (nicht gezeigtes) Halteelement dergestalt gehalten, dass eine Wellenabstrahlungsfläche 28 der Antenne 8 – in der Draufsicht gesehen – parallel zur Ausrichtung des Durchgangs 13 (der Passierrichtung 12 des Identifizierungsgegenstandes 10) verläuft und dass ein Speisepunkt 18, an dem die Funkwelle abgestrahlt oder empfangen wird, in einer zuvor festgelegten Höhe über dem Fußboden angeordnet ist (zum Beispiel 1.300 mm).
Das Gehäuse 11 der Antenne 8 hat eine solche planare rechteckige Gestalt, dass die Länge der langen Seite 700 mm bis 730 mm beträgt, die Länge der kurzen Seite 300 mm bis 330 mm beträgt und die Dicke 35 mm bis 45 mm beträgt. Das Gehäuse 11 besteht aus einem Aluminiumgehäuse mit einer Abdeckung aus Vinylchlorid. Der schraffierte kreisrunde Bereich um den Speisepunkt 18 herum stellt einen Funkwellenabstrahlungsbereich dar. Der Speisepunkt 18 befindet sich an einer Position ein wenig unterhalb der Mitte des Funkwellenabstrahlungsbereichs.
Der Fußboden (Unterseite) des Durchgangs 13 kann mit einem wellenabsorbierenden Bodenbelag 15 versehen sein, der eine Reflexion der Funkwelle durch den Fußboden verhindert. Die Decke (Oberseite) des Durchgangs 13 kann mit einem wellenabsorbierenden Deckenelement 16 versehen sein, das ein Entweichen der Funkwelle verhindert.
Wenden wir uns den 1, 2, 4 und 5 zu. Das Lesegerät dieser Ausführungsform enthält eine vordere wellenabsorbierende Wand 2 und eine hintere wellenabsorbierende Wand 3, die vertikal stehen und sich von der Nähe der Vorder- und der Hinterkante der Antenne 8 in Richtung des Durchgangs 13 erstrecken. Die vordere wellenabsorbierende Wand 2 und die hintere wellenabsorbierende Wand 3 dienen dem Einengen des Halbwertswinkels θ eines Strahlbereichs 6 einer Funkwelle, die von der Antenne 8 über eine horizontale Ebene abgestrahlt wird.
Genauer gesagt, haben die vordere wellenabsorbierende Wand 2 und die hintere wellenabsorbierende Wand 3 eine planare rechteckige Gestalt und sind dergestalt angeordnet, dass die vordere Wand 2 und die hintere Wand 3 die Antenne 8 in ihre Mitte nehmen und senkrecht zu der Antenne 8 (d. h. senkrecht zu der Passierrichtung 12) verlaufen. Die vordere Wand 2 und die hintere Wand 3 haben vertikale Kanten 20 bzw. 30 (auf der Seite des Durchgangs 13), die sich in der gleichen Entfernung von dem Durchgang 13 befinden.
Es ist zu beachten, dass die linke Seite einer Person, die von der Position der Antenne 8 (Oberseite von 2) auf den Durchgang 13 blickt, als die ”vordere Seite” bezeichnet wird und die rechte Seite (Unterseite von 2) als die ”hintere Seite” bezeichnet wird.
Die Antenne 8 kann in verschiedenen Positionen angeordnet werden. In einem Beispiel befindet sich der Speisepunkt 18 der Antenne 8 in der Mitte zwischen der Vorderseite und der Rückseite, d. h. die Entfernung zwischen der vorderen Wand 2 und dem Speisepunkt 18, W₁, ist gleich der Entfernung zwischen der hinteren Wand 3 und dem Speisepunkt 18, W₂ (siehe 2 bis 5). In anderen Beispielen ist der Speisepunkt 18 der Antenne 8 dergestalt positioniert, dass W1 < W2 gilt (siehe 12 bis 15) oder W2 < W1 gilt. Die Antenne 8 dieser Ausführungsform führt das Senden und Empfangen der Funkwelle an einem einzigen Punkt, d. h. dem Speisepunkt 18, aus, aber es kann alternativ auch eine Antenne verwendet werden, deren Sendepunkt und Empfangspunkt an verschiedenen Positionen liegen. In diesem Fall stimmt der Sendepunkt mit dem Speisepunkt 18 dieser Ausführungsform überein (auch wenn dies nicht gezeigt ist).
Das Bezugssymbol θ bezeichnet den Halbwertswinkel der von der Antenne 8 abgestrahlten Funkwelle, der entstehen würde, wenn die vordere Wand 2 und die hintere Wand 3 nicht vorhanden wären. Das Bezugssymbol 6 bezeichnet den Strahlbereich, der durch den Halbwertswinkel θ definiert wird. Der Strahlbereich 6 ist relativ zur Normalen zur Wellenabstrahlungsfläche 28 der Antenne 8 aufgrund der Strahlungscharakteristik der Antenne 8 ein wenig in Richtung der Vorderseite verschoben.
Das Bezugssymbol θc bezeichnet einen kontrollierten Halbwertswinkel, der durch Verengen (Zonenkontrolle) des Halbwertswinkels θ der von der Antenne 8 abgestrahlten Funkwelle durch die vordere Wand 2 und die hintere Wand 3 erreicht wird. Der kontrollierte Halbwertswinkel θc wird auf einen Bereich von θc = 20° bis 40° eingestellt. Der zonenkontrollierte Bereich 9 ist gepunktet dargestellt.
Wenn der kontrollierte Halbwertswinkel θc größer als 40° ist (θc > 40°), so würde sich die Funkwelle übermäßig weit ausbreiten, was zu der Wahrscheinlichkeit führen würde, dass Informationen eines IC-Transponders außerhalb des Lesebereichs gelesen werden.
Durch Festlegen der Untergrenze des kontrollierten Halbwertswinkels θc wird eine bestimmte Ausdehnung der Funkwelle gewährleistet, so dass ein langer lesbarer Bereich (Entfernung, Passierdauer) für IC-Transponder, die das Tor passieren, entsprechend gewährleistet werden kann. Somit können mit größerer Gewissheit Lesefehler verhindert werden. Von diesem Standpunkt aus gesehen beträgt der kontrollierte Halbwertswinkel θc besonders bevorzugt mindestens 20° (θc ≥ 20°).
Der Halbwertswinkel ist ein Winkel, der durch Punkte gebildet wird, an denen die Leistung der abgestrahlten Funkwelle die Hälfte der Leistung am stärksten Punkt beträgt (der Wert der maximalen Leistung minus 3 dB), und bezeichnet die Schärfe des Strahls.
Die Vorsprungslänge L der vorderen Wand 2 und der hinteren Wand 3 wird auf eine elektrische Länge von 0,5×λ bis 3×λ (λ bezeichnet die Wellenlänge der Funkwelle) unter der Bedingung eingestellt, dass der kontrollierte Halbwertswinkel θc innerhalb des oben genannten Bereichs liegt. Gleichzeitig werden unter der gleichen Bedingung die Abmessungen der Räume zwischen der vorderen Wand 2 und der hinteren Wand 3 und der vorderen Kante und der hinteren Kante der Antenne 8 auf 0,5×λ oder weniger eingestellt (0 (null) bedeutet, dass sie in Kontakt stehen). Die vordere Kante der Antenne 8 und die vordere Wand 2 und die hintere Kante der Antenne 8 und die hintere Wand 3 können mit einem Raum dazwischen positioniert werden (siehe 1 bis 5) oder können ohne einen Zwischenraum positioniert werden, so dass sie in Kontakt stehen (siehe 12 bis 14). Zum Beispiel wird im Fall von 953 MHz und L = 150 mm die Abmessung des Zwischenraums ungefähr durch 0,48×λ dargestellt.
Die vordere wellenabsorbierende Wand 2 und die hintere wellenabsorbierende Wand 3 haben einen mehrschichtigen Aufbau, der zum Beispiel Polycarbonat, ein Klebstoffmaterial, einen Ag-Film, PET (Polyethylen-Terephthalat), einen Freiraum (ein Element mit einem Freiraum), PET, einen Indium-Zinnoxid (ITO)-Film, ein Klebstoffmaterial und Polycarbonat enthält, die in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
Wenden wir uns 1, 2 und 4 zu. Das Lesegerät dieser Ausführungsform enthält eine planare wellenabsorbierende Seitenwand 1 auf der anderen Seite des Durchgangs 13 gegenüber der Antenne 8. Die wellenabsorbierende Seitenwand 1 steht parallel zur Wellenabstrahlungsfläche 28 der Antenne 8. Wenn das Lesegerät das wellenabsorbierende Deckenelement 16 und den Bodenbelag 15 enthält, so sind die Ober- und die Unterkante der wellenabsorbierenden Seitenwand 1 und die Kanten des wellenabsorbierenden Deckenelements 16 und des Bodenbelages 15 ohne einen Zwischenraum dazwischen verbunden, so dass ein Entweichen der Funkwelle zusätzlich verhindert wird.
Die Längsabmessung P der wellenabsorbierenden Seitenwand 1 zwischen der Vorderseite und der Rückseite entspricht dem Strahlbereich 6 des kontrollierten Halbwertswinkels θc bei Vorhandensein der vorderen Wand 2 und der hinteren Wand 3. Genauer gesagt, erfüllt die Längsabmessung P die Formel P ≥ 2Xtan(θc/2), wobei X die Entfernung zwischen der Antenne 8 und der Seitenwand 1 bezeichnet. Die Seitenwand 1 ist so installiert, dass die gesamte Funkwelle des Strahlbereichs 6 leckfrei empfangen wird.
Die 6 bis 8 zeigen drei Varianten, Varianten 1 bis 3, die von dem in 1 bis 5 gezeigten Lesegerät insofern verschieden sind, als eine wellenabsorbierende obere Wand 4 und untere Wand 5 vorhanden sind, um den oberen und den unteren Teil des von der Antenne 8 abgestrahlten Strahlbereichs 6 zu verengen.
Variante 1 (6) enthält die horizontale wellenabsorbierende obere Wand 4 über der Antenne 8, die sich in der Richtung von der Antenne 8 zu dem Durchgang 13 erstreckt. Die obere Wand 4 erstreckt sich in Richtung des Durchgangs 13, dergestalt, dass eine Querkante 40 der oberen Wand 4 (auf der Seite des Durchgangs 13) mit den Positionen der vertikalen Kanten 20 und 30 der vorderen Wand 2 und hinteren Wand 3 übereinstimmt. Variante 2 (7) enthält die horizontale wellenabsorbierende untere Wand 5 unter der Antenne 8, die sich in der Richtung von der Antenne 8 zu dem Durchgang 13 erstreckt. Die untere Wand 5 erstreckt sich in Richtung des Durchgangs 13, dergestalt, dass eine Querkante 50 der unteren Wand 5 (auf der Seite des Durchgangs 13) mit den Positionen der vertikalen Kanten 20 und 30 der vorderen Wand 2 und hinteren Wand 3 übereinstimmt. Variante 3 (8) enthält sowohl die wellenabsorbierende obere Wand 4 und die wellenabsorbierende untere Wand 5, die in der gleichen Weise wie in 6 und 7 veranschaulicht angeordnet sind.
Mit der oberen Wand 4 und der unteren Wand 5 können die Winkel der aufwärts gerichteten und der abwärts gerichteten Spreizung der vertikalen Komponente der Funkwelle kontrolliert werden, so dass das Lesen von nicht-gewollten IC-Transpondern sowie Interferenzen durch ein benachbartes System des gleichen Typs zusätzlich verhindert werden können.
9 bis 11 zeigen drei weitere Varianten der vorderen Wand 2 und der hinteren Wand 3 (Varianten 4 bis 6). In Variante 4 (9) sind die vordere Wand 2 und die hintere Wand 3 in der Draufsicht in einer Λ-Anordnung mit offenem Scheitel angeordnet, dergestalt, dass der Raum zwischen der vorderen Wand 2 und der hinteren Wand 3 an einer Position, die näher an dem Durchgang 13 liegt, schmaler ist. In dem Lesegerät von Variante 5 (10) sind die vordere Wand 2 und die hintere Wand 3 in der Draufsicht in einer V-Anordnung mit offenem Scheitel angeordnet, dergestalt, dass der Raum zwischen der vorderen Wand 2 und der hinteren Wand 3 an einer Position, die näher an dem Durchgang 13 liegt, breiter ist. In dem Lesegerät von Variante 6 (11) sind die vordere Wand 2 und die hintere Wand 3, die parallel zueinander verlaufen, an den vertikalen Kanten 20 und 30 dergestalt nach innen gebogen, dass kleine Flansche gebildet werden, die sich in Richtung der Rück- bzw. Vorderseite erstrecken. Die Varianten 4 bis 6 können auch mit der oberen Wand 4 und/oder der unteren Wand 5, die in den Varianten 1–3 beschrieben sind, kombiniert werden.
Experimente
Das Folgende ist unsere Analyse der Ergebnisse realer Messungen der Funkwelle der Antenne 8.
Mit dem in 1 und 2 gezeigten Lesegerät wurden vier Experimente (Experimente 1–4) durchgeführt, um die Funkwellenumgebung (Messung der Verteilung des elektrischen Feldes) um die Antenne 8 herum unter variierenden Bedingungen, wie zum Beispiel dem Installationsort, zu untersuchen. Die Ergebnisse der Experimente 1–4 sind in 12 bis 15 gezeigt. Das Resultat von Experiment 5, bei dem die Messung ohne die vordere Wand 2 und die hintere Wand 3 durchgeführt wurde, ist in 16 gezeigt. Das Messergebnis von Experiment 6 ist in 17 gezeigt. Im Inneren des Rahmens 23 befindet sich der Bereich der Messung um die Antenne 8 herum in einer horizontalen Ebene durch eine (nicht gezeigte) Empfangsantenne, die später beschrieben wird. Die Zahlen um den Messbereich 23 herum bezeichnen die Positionen (Koordinaten), die in einer Richtung vom Bezugspunkt O in der Längsmitte der Seitenwand 1 in Richtung der Antenne 8 und in einer Richtung vom Bezugspunkt O in Richtung der Vorderseite markiert sind. Die Messung wurde an einer Reihe von Positionen durchgeführt, wobei die Stelle der Empfangsantenne innerhalb des Messbereichs 23 variiert.
Die vordere wellenabsorbierende Wand 2 und die hintere wellenabsorbierende Wand 3 hatten die gleichen Abmessungen: die Höhe betrug 2.000 mm, die Breite betrug 1.000 mm, und die Dicke betrug 80 mm, einschließlich der Abmessung des Freiraums von 73 mm (es ist zu beachten, dass 1 nur einen Teil der vorderen Wand 2 und der hinteren Wand 3 zeigt). Die Entfernung zwischen der Antenne 8 und der wellenabsorbierenden Seitenwand 1, die Entfernung X, betrug X = 3.000 mm. Der Speisepunkt 18 der Antenne 8 befand sich in der Höhe von 1.300 mm über dem Fußboden. Der Speisepunkt 18 war näher an der Vorderseite, als es die Längsmitte der Seitenwand 1 ist.
Die Frequenz der Funkwelle der gemessenen Verteilung des elektrischen Feldes für die Antenne 8 betrug 953 MHz. Die Empfangsantenne, die in dem Messbereich 23 für die Messung installiert war, war eine vertikale Polarisations-Dipol-Antenne. Die Messung wurde in der Höhe von 1.300 mm durchgeführt.
12 (Experiment 1), 13 (Experiment 2) und 14 (Experiment 3) zeigen die Verteilungen des elektrischen Feldes, die erreicht werden, wenn die Vorsprungslänge L des Lesegerätes L = 300 mm, L = 500 mm bzw. L = 750 mm betrug. 16 (Experiment 5) zeigt die Verteilung des elektrischen Feldes, die erreicht wird, wenn die Messung ohne die vordere Wand 2 und die hintere Wand 3 durchgeführt wurde. Der unschattierte Bereich, der mit der Zahl 24 bezeichnet wurde, stellt einen unlesbaren Bereich dar, in dem die Stärke des elektrischen Feldes niedriger ist als ein bestimmter Wert, so dass Informationen des IC-Transponders 7 nicht erfolgreich ausgelesen werden können. Der schattierte Bereich, der mit der Zahl 22 bezeichnet ist, stellt einen lesbaren Bereich dar, in dem die Stärke des elektrischen Feldes mindestens so hoch ist wie der bestimmte Wert, so dass Informationen des IC-Transponders 7 erfolgreich ausgelesen werden können. In einem Bereich mit dichterer Schattierung können Informationen stärker gelesen werden.
In den Experimenten 1–3 war der detektierte lesbare Bereich 22 aufgrund der Zonenkontrolle durch die vordere Wand 2 und die hintere Wand 3 schmal, während der lesbare Bereich 22 in Experiment 5 breit war. Wie aus den Diagrammen ersichtlich ist, wurde der lesbare Bereich 22 in dem Maße schmaler, wie die Vorsprungslänge L zunahm. Es ist zu beachten, dass die Messung nicht in dem Bereich außerhalb des Messbereichs 23 auf der Rückseite vorgenommen wurde, aber natürlich ist der lesbare Bereich in diesem ungemessenen Bereich ebenfalls zonenkontrolliert.
15 (Experiment 4) zeigt die Verteilung des elektrischen Feldes, die erreicht wird, wenn L = 500 mm und die Abmessung des Raums zwischen der vorderen Wand 2 und der hinteren Wand 3 ungefähr das Doppelte wie in den Experimenten 1–3 betrug. In Experiment 4 war der lesbare Bereich 22 übermäßig breit, so dass Transponderinformationen von einer unbeabsichtigten Stelle gelesen wurden. Dies ist ein Beispiel einer unzweckmäßigen Zonenkontrolle.
17 (Experiment 6) zeigt die Verteilung des elektrischen Feldes, die erreicht wird, wenn das Lesegerät von Experiment 1 weder die vordere Wand 2 noch die hintere Wand 3 enthielt und eine wellenreflektierende Seitenwand 14 anstelle der wellenabsorbierenden Seitenwand 1 verwendet wurde. In Experiment 6 vermischen sich die direkte Welle von der Antenne 8 und die reflektierte Welle von der wellenreflektierenden Seitenwand 14 miteinander, so dass der lesbare Bereich 22 mehrere Nullpunkte enthält, wo die Wellen einander auslöschen. An den Nullpunkten erzeugt ein IC-Transponder keine Reaktion.
Obgleich nicht gezeigt, besteht eine herkömmliche Lösung dieses Nachteils darin, die Antenne mit einer Wellenabschirmung abzudecken. In diesem Fall ist es schwierig, den Weg einer Welle zu schätzen, die durch die Wellenabschirmung reflektiert wurde.
18 zeigt die Veränderung der Stärke des elektrischen Feldes, die an Positionen in einer bestimmten Entfernung von der Antenne 8 (Speisepunkt 18) in den Messungen der Experimente 1–3 und von Experiment 5 gemessen wurde. Die horizontale Achse bezeichnet den Winkel von einer Normalen zur Antenne 8, die durch den Speisepunkt 18 in dem Bereich zwischen der Vorder- und der Rückseite verläuft, wobei sich positive Winkelwerte auf der Rückseite befinden und negative Winkelwerte auf der Vorderseite befinden. Die vertikale Achse stellt die Stärke des elektrischen Feldes dar. Wie aus dem Kurvendiagramm von 18 zu erkennen ist, war der Halbwertswinkel der Funkwelle, bei dem die Stärke des elektrischen Feldes um 3 dB geringer ist als der stärkste Punkt, in dem Beispiel ohne die vordere Wand 2 und die hintere Wand 3 (16), Winkel θ, am größten. Der kontrollierte Halbwertswinkel θc wurde in dem Maße kleiner, wie die Vorsprungslänge L zunahm (in der Reihenfolge von Experiment 1, Experiment 2 und Experiment 3).
Die RFID-Welle in dem UHF-Band, die in dieser Ausführungsform verwendet wird, hat eine solche Kennlinie, dass sich die Welle bis zu einer entfernten Position ausbreitet, aber die durch die Antenne 8 abgestrahlte Welle kann effektiv zonenkontrolliert werden, wie aus den oben beschriebenen Messergebnissen zu erkennen ist, so dass keine Wahrscheinlichkeit besteht, dass Informationen von einem IC-Transponder gelesen werden, der sich an einer nicht-gewollten Stelle befindet. Des Weiteren werden Interferenzen durch eine Welle von einer anderen Antenne verhindert, so dass Informationen von IC-Transpondern korrekt ausgelesen werden können. Es besteht keine Wahrscheinlichkeit, dass ein Nullpunkt eintritt, so dass Lesefehler verhindert werden können.
In dem herkömmlichen Beispiel mit einem Wellenreflektor ist die verwendete Antenne eine Antenne mit starker Richtcharakteristik, wie zum Beispiel eine Parabolantenne und eine Hornantenne, welche die Antennenverstärkung erhöht. In dieser Ausführungsform wird die Antennenverstärkung nicht beeinträchtigt, so dass die Zonenkontrolle ausgeführt werden kann, ohne dass der Wert der EIRP (effektive isotrop abgestrahlte Leistung: Produkt aus Antennenverstärkung und Sendeleistung) verändert wird, die als die Stärke der Funkwelle im UHF-Band definiert ist.
Wie oben beschrieben, enthält das IC-Transponder-Lesegerät von Ausführungsform 1 die Antenne 8 auf einer Seite des Durchgangs 13, den ein Identifizierungsgegenstand 10 mit einem IC-Transponder 7 passieren soll. Die Antenne 8 liest Informationen in dem gespeicherten IC-Transponder 7. Die Antenne 8 ist zwischen der vorderen wellenabsorbierenden Wand 2 und der hinteren wellenabsorbierenden Wand 3 angeordnet, die vertikal stehen und nahe der Vorder- und der Hinterkante der Antenne 8 in Richtung des Durchgangs 13 dergestalt hervorstehen, dass die Wände 2 und 3 den Halbwertswinkel θ der von der Antenne 8 abgestrahlten Funkwelle über eine horizontale Ebene verengen. Das IC-Transponder-Lesegerät enthält des Weiteren die wellenabsorbierende Seitenwand 1 auf der anderen Seite des Durchgangs 13. Dank dieses einfachen Aufbaus kann die abgestrahlte Welle so kontrolliert (zonenkontrolliert) werden, dass Lesen von Transponderinformationen von einer unbeabsichtigten Stelle verhindert werden kann. Des Weiteren können Interferenzen durch eine Funkwelle, die von einer anderen benachbarten Antenne abgestrahlt wird, verhindert werden. Es besteht keine Wahrscheinlichkeit, dass ein Nullpunkt in dem Strahlungsbereich auftritt, so dass Fehler beim Lesen von Transponderinformationen verhindert werden können. Darum können beim Vertrieb von Produkten, die ein RFID-System mit einem großen Kommunikationsbereich verwenden, nur Produkte, die einer Identifizierung unterzogen werden (Identifizierungsgegenstände 10), sicherer identifiziert und verwaltet werden. Die Antenne 8 hat eine verbesserte Strahlungsmustercharakteristik, ohne dass damit eine Erhöhung der Antennenverstärkung verbunden ist, was technisch sinnvoll ist.
Der kontrollierte Halbwertswinkel θc, der durch Verengen des Halbwertswinkels θ der von der Antenne 8 abgestrahlten Funkwelle unter Verwendung eines Paares wellenabsorbierender Wände – der vorderen Wand 2 und der hinteren Wand 3 – erreicht wird, beträgt maximal 40° (vorzugsweise mindestens 20°). Darum kann das Lesen von Informationen von einem IC-Transponder außerhalb des Lesebereichs verhindert werden. Der Bereich, den die Funkwelle erreichen kann, ist nicht übermäßig verengt, so dass ein Fehler beim Lesen von Informationen von einem Transponder, der das Tor (den Durchgang 13) passiert, mit größerer Gewissheit verhindert werden kann. Somit kann die Verwaltung der Identifizierungsgegenstände 10 im Vertrieb sicherer durchgeführt werden. Des Weiteren kann die Abmessung der wellenabsorbierenden Seitenwand 1 in der Durchgangsrichtung zwischen der Vorderseite und der Rückseite verringert werden. Darum wird der Zwischenraum für die Installation entsprechend verringert, und die Materialkosten können minimiert werden.
(Ausführungsform 2)
19 zeigt den Gesamtaufbau eines IC-Transponder-Lesegerätes gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung. Ausführungsform 2 ist von Ausführungsform 1 insofern verschiedenen, als das IC-Transponder- Lesegerät Antennen 8 auf beiden Seiten des Durchgangs 13 und wellenabsorbierende Seitenwände 1 auf den jeweiligen Seiten des Durchgangs 13 gegenüber den entsprechenden Antennen 8 enthält. Die Antennen 8A und 8B befinden sich auf der gleichen Höhe, dergestalt, dass ihre Wellenabstrahlungsflächen 28 parallel verlaufen und einander zugewandt sind. Jede der Seitenwände 1 steht an der Rückseite der Antenne 8 (einer Seite der Antenne 8 gegenüber dem Durchgang 13), und die wellenabsorbierende Seitenwand 1A auf einer Seite und die wellenabsorbierende Seitenwand 1B auf der anderen Seite haben die gleichen Abmessungen wie die Seitenwand 1, die in 1 bis 4 veranschaulicht ist, und verlaufen parallel zueinander. Auf jeder Seite ist die Positionsbeziehung der Antenne 8 und der vorderen Wand 2 und hinteren Wand 3 die gleiche wie bei dem Aufbau, der in 1 bis 5 veranschaulicht ist. Vorzugsweise kann eine zusätzliche Antenne unter dem Deckenelement 16 von 19 oder auf der Unterseite des Deckenelements 16 von 19 angeordnet sein, obgleich dies nicht gezeigt ist.
Die Antenne 8A auf der einen Seite und die Antenne 8B auf der anderen Seite führen im Wechsel ein zeitversetztes Senden und Empfangen aus. Genauer gesagt, wenn eine der Antennen 8A und 8B ein Senden/Empfangen ausführt (EIN), so ist die andere Antenne AUS. Auf diese Weise werden diese Antennen im Wechsel EIN und AUS geschaltet. Eine Funkwelle, die von jeder der Antennen 8 abgestrahlt wird, wird in der gleichen Weise zonenkontrolliert, wie es für die Experimente 1–3 von Ausführungsform 1 beschrieben wurde. Darum kann selbst dann, wenn ein großer Identifizierungsgegenstand 10 einen IC-Transponder 7 an einer außermittigen Position in der seitlichen Richtung trägt, jede der Antennen 8 Informationen von dem Transponder 7 lesen. Des Weiteren können selbst dann, wenn eine große Anzahl von Identifizierungsgegenständen 10 mit einem IC-Transponder 7 auf einem Rollenwagen transportiert werden, Informationen sicherer von jedem der IC-Transponder 7 fehlerfrei durch jede der Antennen 8 gelesen werden.
Wie oben beschrieben, enthält das IC-Transponder-Lesegerät von Ausführungsform 2 die Antennen 8 auf beiden Seiten des Durchgangs 13, den ein Identifizierungsgegenstand 10 mit einem IC-Transponder 7 passieren soll. Die Antennen 8 lesen Informationen, die in dem IC-Transponder 7 gespeichert sind. Jede der Antennen 8 befindet sich zwischen der vorderen wellenabsorbierenden Wand 2 und der hinteren wellenabsorbierenden Wand 3, die vertikal stehen und nahe der Vorder- und der Hinterkante der Antenne 8 in Richtung des Durchgangs 13 dergestalt hervorstehen, dass die Wände 2 und 3 den Halbwertswinkel θ der Funkwelle, die von der Antenne 8 über eine horizontale Ebene abgestrahlt wird, verengen. Das IC-Transponder-Lesegerät enthält des Weiteren die wellenabsorbierenden Seitenwände 1 auf den jeweiligen Seiten des Durchgangs 13 gegenüber den jeweiligen Antennen 8. Mit einem solchen Aufbau können die gleichen Wirkungen wie im Fall der Ausführungsform 1 erreicht werden. Die Antenne 8A auf der einen Seite und die Antenne 8B auf der anderen Seite führen im Wechsel ein zeitversetztes Senden und Empfangen aus. Darum kann selbst dann, wenn ein großer Identifizierungsgegenstand 10 einen IC-Transponder 7 in einer außermittigen Position in der seitlichen Richtung trägt, jede der Antennen 8 Informationen von dem Transponder 7 lesen. Des Weiteren können selbst dann, wenn eine große Anzahl von Identifizierungsgegenständen 10 mit IC-Transpondern 7 auf einem Rollenwagen transportiert werden, Informationen sicherer von jedem der IC-Transponder 7 fehlerfrei durch jede der Antennen 8 gelesen werden. Die Antenne 8 hat eine verbesserte Strahlungsmustercharakteristik, ohne dass damit eine Erhöhung der Antennenverstärkung verbunden ist, was technisch sinnvoll ist.
(Ausführungsform 3)
Die 20 und 21 zeigen den Gesamtaufbau eines IC-Transponder-Lesegerätes gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung. Dieses IC-Transponder-Lesegerät enthält eine Antenne 8 auf einer Seite eines Durchgangs 13, den ein Identifizierungsgegenstand 10 mit einem IC-Transponder 7 passieren soll. Die Antenne 8 sendet und empfängt eine Funkwelle in dem UHF-Band (800 MHz bis 960 MHz) zum Lesen von Informationen, die in dem IC-Transponder 7 gespeichert sind. Die Antenne 8 wird durch ein (nicht gezeigtes) Halteelement auf einer zuvor festgelegten Höhe über dem Fußboden (zum Beispiel 1.300 mm) dergestalt gehalten, dass eine Wellenabstrahlungsfläche 28 der Antenne 8 – in der Draufsicht gesehen – parallel zu der Ausrichtung des Durchgangs 13 (der Passierrichtung 12 des Identifizierungsgegenstandes 10) verläuft.
Ein Beispiel der Antenne 8 hat ein planares rechteckiges Gehäuse, wobei die Länge der langen Seite 700 mm bis 730 mm beträgt, die Länge der kurzen Seite 300 mm bis 330 mm beträgt und die Dicke 35 mm bis 45 mm beträgt. Das Gehäuse besteht aus einem Aluminiumgehäuse und einer Abdeckung aus Vinylchlorid. Der Speisepunkt befindet sich an einer Position ein wenig unterhalb der Mitte eines kreisrunden Funkwellenabstrahlungsbereichs.
Das IC-Transponder-Lesegerät dieser Ausführungsform enthält eine wellenabsorbierende Seitenwand 1 auf der anderen Seite des Durchgangs 13 gegenüber der Antenne 8. Die wellenabsorbierenden Seitenwand 1 besteht aus mehreren vertikal länglichen rechteckigen Platten 19, die durch Verbinder 26 an vertikalen Kanten zusammenlegbar und auseinanderklappbar miteinander verbunden sind, dergestalt, dass die gesamte wellenabsorbierende Seitenwand zwischen einem zusammengeklappten Zustand und einem auseinandergeklappten Zustand geöffnet und geschlossen werden kann. In dem hier beschriebenen Beispiel enthält die wellenabsorbierende Seitenwand 1 drei rechteckige Platten 19, und zwar eine rechteckige Platte 19a in der Mitte und zusammenklappbare rechteckige Platten 19b, die zusammenlegbar und auseinanderklappbar an der vorderen und der hinteren vertikalen Kante 29 der mittigen rechteckigen Platte 19a durch Verbinder 26, wie zum Beispiel Scharniere, verbunden sind. Die rechteckigen Platten 19 weisen jeweils Räder 25 an der Unterkante 24 auf. Die wellenabsorbierende Seitenwand 1 ist vertikal auf dem Fußboden stehend angeordnet, dergestalt, dass die Stirnfläche der mittigen rechteckigen Platte 19a parallel zu der Wellenabstrahlungsfläche 28 der Antenne 8 verläuft. Jede rechteckige Platte 19 hat einen mehrschichtigen Aufbau, der zum Beispiel Polycarbonat, ein Klebstoffmaterial, einen Ag-Film, PET, einen Freiraum (ein Element mit einem Freiraum), PET, einen ITO-Film, ein Klebstoffmaterial und Polycarbonat enthält, die in dieser Reihenfolge angeordnet sind. Es ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform die Eintrittsseite, auf der der Identifizierungsgegenstand 10 in der durch den Pfeil 12 angedeuteten Passierrichtung eintritt, als die Vorderseite bezeichnet wird.
In der wellenabsorbierenden Seitenwand 1 beträgt die Breitenabmessung der mittigen rechteckigen Platte 19a mindestens das Doppelte der zusammenklappbaren rechteckigen Platte 19b, so dass die beiden rechteckigen Platten 19b kompakt über der mittigen rechteckigen Platte 19a zusammengeklappt werden können (siehe 22). Dank der Räder 25 können die zusammenklappbaren rechteckigen Platten 19b problemlos über der mittigen rechteckigen Platte 19a zusammengeklappt und von der mittigen rechteckigen Platte 19a auseinandergeklappt werden, und des Weiteren kann die Seitenwand 1 als Ganzes problemlos transportiert werden.
Es ist zu beachten, dass θ den Strahlungswinkel eines Strahls 6 in einer horizontalen Ebene bezeichnet. Der Strahl 6 ist Teil der von der Antenne 8 abgestrahlten Funkwelle, durch die Informationen eines IC-Transponders gelesen werden können. Zum Beispiel wird der Strahlungswinkel θ auf den Halbwertswinkel eingestellt. Der Halbwertswinkel meint einen Winkel, der durch Punkte gebildet wird, an denen die Leistung der abgestrahlten Funkwelle die Hälfte der Leistung am stärksten Punkt beträgt (der Wert der maximalen Leistung minus 3 dB), und bezeichnet die Schärfe des Strahls.
Der in 21 gezeigte Strahlbereich 6 hat gleiche Spreizwinkel in Richtung der Vorderseite und der Rückseite von der Wellenabstrahlungsfläche 28 der Antenne 8, kann aber infolge der Strahlungscharakteristik der Antenne ein wenig in Richtung der Vorder- oder Rückseite relativ zu der Normalen zur Wellenabstrahlungsfläche 28 verschoben sein.
Wenden wir uns 20 bis 24(a) zu. Die wellenabsorbierende Seitenwand 1 ist mit Leckdetektions-IC-Transpondern 27 an der vorderen vertikalen Kante 17 und der hinteren vertikalen Kante 18 ausgestattet, um zu bestätigen, dass die von der Antenne 8 abgestrahlte Funkwelle gleich oder kleiner als ein zuvor festgelegter Lecktoleranzwert ist. Die Leckdetektions-IC-Transponder 27 haben jeweils eine längliche rechteckige Gestalt und sind abnehmbar an der vorderen vertikalen Kante 17 der vorderen zusammenklappbaren rechteckigen Platte 19b und an der hinteren vertikalen Kante 18 der hinteren zusammenklappbaren rechteckigen Platte 19b angebracht. Genauer gesagt, bezeichnet 21 einen Transponderhalter in Form eines Beutels, wo der IC-Transponder 27 je nach Bedarf hineingelegt oder herausgenommen werden kann. Auf der Außenseite des Transponderhalters 21 befindet sich ein Klettverschluss-Befestigungselement 22, während die vordere vertikale Kante 17 der vorderen zusammenklappbaren rechteckigen Platte 19b und die hintere vertikale Kante 18 der hinteren zusammenklappbaren rechteckigen Platte 19b Klettverschluss-Befestigungselemente 20 aufweisen. Mit diesen Befestigungselementen werden die Transponderhalter 21 abnehmbar an den rechteckigen Platten 19b angebracht.
Die Transponderhalter 21, in denen die IC-Transponder 27 getragen werden, sind an der vorderen vertikalen Kante 17 und der hinteren vertikalen Kante 18 der rechteckigen Platten 19b angebracht. Da die Transponderhalter 21 abnehmbar sind, können die vertikalen Positionen der IC-Transponder 27 nach Belieben gemäß der Installationshöhe der Antenne 8 und der Charakteristik der abgestrahlten Funkwelle, wie zum Beispiel Größenordnung und Strahlungswinkel, geändert werden (siehe 23).
Die Lage des IC-Transponders 27 kann entsprechend der Polarisationsebene der von der Antenne 8 abgestrahlten Funkwelle auf eine vertikale Ausrichtung (23) oder eine horizontale Ausrichtung (25) eingestellt werden. Die vordere vertikale Kante 17 und die hintere vertikale Kante 18 der rechteckigen Platten 19b sind jeweils mit einem oder mehreren IC-Transpondern 27 ausgestattet. Wie in 24(b) mit durchgezogenen Linien und durchbrochenen Linien veranschaulicht, kann die Position der Befestigung des IC-Transponders 27 von der vorderen vertikalen Kante 17 oder der hinteren vertikalen Kante 18 zu einer anderen Fläche nahe der vertikalen Kante und umgekehrt geändert werden. Wie in 25 veranschaulicht, kann der IC-Transponder 27 in einer diagonalen Ausrichtung mit einem gewünschten Winkel β angebracht werden (der Winkel β ist variabel).
Es ist zu beachten, dass die Transponderhalter 21 weggelassen werden können, während die IC-Transponder 27 selbst Klettverschluss-Befestigungselemente 22 aufweisen können, mit denen die IC-Transponder 27 direkt an der wellenabsorbierenden Seitenwand 1 in einer abnehmbaren Weise angebracht werden. Die Klettverschluss-Befestigungselemente 20 und 22 können durch ein doppelseitiges Klebeband zum Befestigen der IC-Transponder 27 an der wellenabsorbierenden Seitenwand 1 ersetzt werden.
26 ist eine Draufsicht auf einen Hauptteil, welche die Beziehung zwischen der wellenabsorbierenden Seitenwand 1 und dem Strahlbereich 6 veranschaulicht. Wenn sich die vordere zusammenklappbare rechteckige Platte 19b in der Position X befindet, so befinden sich die vordere vertikale Kante 17 und der Leckdetektions-IC-Transponder 27 in dem Strahlbereich 6, so dass die Funkwelle zur gegenüberliegenden Seite der wellenabsorbierenden Seitenwand 1 (gegenüber dem Durchgang 13 und damit der Antenne 8) entweicht. In diesem Fall liest die Antenne 8 Informationen des IC-Transponders 27, um ein Entweichen der Funkwelle (der Funkwelle, die an der wellenabsorbierenden Seitenwand 1 vorbei strahlt) zu bestätigen.
Wenn ein Entweichen der Funkwelle auf diese Weise bestätigt wurde, so wird die zusammenklappbare rechteckige Platte 19b von Position X aus weiter aufgeklappt, so dass die vordere vertikale Kante 17 und der IC-Transponder 27 außerhalb der Reichweite des Strahlbereichs 6 liegen (Position Y) und die Funkwelle nicht an der wellenabsorbierenden Seitenwand 1 entlang entweicht. Oder anders ausgedrückt: Die rechteckige Platte 19b wird zu einer Position auseinandergeklappt, wo die Funkwelle die Informationen des IC-Transponders 27 nicht lesen kann. Das gleiche gilt für die hintere rechteckige Platte 19b der wellenabsorbierenden Seitenwand 1, obgleich dies nicht gezeigt ist.
Es wird nun die Vorgehensweise bei der Einstellung des IC-Transponder-Lesegerätes mit dem oben beschriebenen Aufbau beschrieben. Beim Transport an einen Installationsort befindet sich die wellenabsorbierende Seitenwand 1 in einem zusammengeklappten Zustand, wobei zwei zusammenklappbare rechteckige Platten 19b kompakt über der mittigen rechteckigen Platte 19a zusammengeklappt sind (wie mit durchgezogenen Linien in 22 veranschaulicht), so dass die wellenabsorbierende Seitenwand 1 problemlos transportiert werden kann. Nach der Ankunft am Installationsort wird die wellenabsorbierende Seitenwand 1 so installiert, dass die Stirnfläche der Antenne 8 und die mittige rechteckige Platte 19a der wellenabsorbierenden Seitenwand 1 parallel zueinander verlaufen, während sich der Durchgang 13 dazwischen befindet. Dann werden, wie oben beschrieben, die zusammenklappbaren rechteckigen Platten 19b auf einen zuvor festgelegten Winkel dergestalt auseinandergeklappt, dass die abgestrahlte Funkwelle nicht an der wellenabsorbierenden Seitenwand 1 vorbei entweicht. Nach der Winkeljustierung der zusammenklappbaren rechteckigen Platten 19b wird die wellenabsorbierende Seitenwand 1 durch (nicht gezeigte) Befestigungsmittel so fixiert, dass sie nicht versehentlich bewegt werden können, womit die Einstellung vollendet ist.
Wie oben beschrieben, enthält das IC-Transponder-Lesegerät dieser Ausführungsform die Antenne 8 auf einer Seite des Durchgangs 13, den ein Identifizierungsgegenstand 10 mit einem IC-Transponder 7 passieren soll. Die Antenne 8 strahlt eine Funkwelle zum Lesen von Informationen ab, die in dem IC-Transponder 7 gespeichert sind. Das IC-Transponder-Lesegerät enthält außerdem die wellenabsorbierende Seitenwand 1 auf der anderen Seite des Durchgangs 13. Die wellenabsorbierende Seitenwand 1 besteht aus mehreren vertikal länglichen rechteckigen Platten 19, die durch Verbinder 26 an vertikalen Kanten zusammenlegbar und auseinanderklappbar miteinander verbunden sind, dergestalt, dass die gesamte wellenabsorbierende Seitenwand zwischen einem zusammengeklappten Zustand und einem auseinandergeklappten Zustand geöffnet und geschlossen werden kann. Die wellenabsorbierende Seitenwand 1 ist mit Leckdetektions-IC-Transpondern 27 an der vorderen vertikalen Kante 17 und der hinteren vertikalen Kante 18 versehen, um zu bestätigen, dass die von der Antenne 8 in einer horizontalen Ebene abgestrahlte Funkwelle gleich oder kleiner als ein zuvor festgelegter Lecktoleranzwert ist. Mit dieser Funktion kann bestätigt werden, ob die von der Antenne 8 abgestrahlte Funkwelle zu der gegenüberliegenden Seite der wellenabsorbierenden Seitenwand 1 (gegenüber dem Durchgang 13 und damit der Antenne 8) entweicht oder nicht. Darum kann das Lesen von Transponderinformationen von einer unbeabsichtigten Stelle mit größerer Gewissheit verhindert werden. Da die gesamte wellenabsorbierende Seitenwand 1 zwischen einem zusammengeklappten Zustand und einem auseinandergeklappten Zustand geöffnet und geschlossen werden kann, wird der auseinandergeklappte Zustand der Seitenwand 1 modifiziert, wenn ein Entweichen der Funkwelle durch den IC-Transponder 27 detektiert wird, um das Entweichen der Funkwelle zu beseitigen.
Da die Leckdetektions-IC-Transponder 27 abnehmbar an den vertikalen Kanten 17 und 18 der wellenabsorbierenden Seitenwand 1 angebracht sind, können die vertikalen Positionen der IC-Transponder 27 nach Belieben zum Beispiel entsprechend der Installationshöhe der Antenne 8 und dem Strahlungswinkel θ der abgestrahlten Funkwelle verändert werden. Darum kann mit größerer Gewissheit bestätigt werden, ob die Funkwelle entweicht oder nicht (ob die Funkwelle gleich oder kleiner als ein zuvor festgelegter Lecktoleranzwert ist oder nicht). Wenn der IC-Transponder 27 eine längliche Gestalt hat, so kann die Lage des IC-Transponders 27 entsprechend der Polarisationsebene der abgestrahlten Funkwelle unterschiedlich eingestellt werden, wie zum Beispiel auf eine horizontale Ausrichtung oder eine vertikale Ausrichtung. Darum kann mit größerer Gewissheit bestätigt werden, ob die Funkwelle entweicht oder nicht.
Da die wellenabsorbierende Seitenwand 1 Räder 25 an der Unterkante 24 aufweist, kann die Seitenwand 1 problemlos zwischen einem zusammengeklappten Zustand und einem auseinandergeklappten Zustand geschwenkt werden. Darum verbessert sich die Arbeitseffizienz bei der Wandjustierung, indem die Seitenwand 1 dergestalt geöffnet und geschlossen wird, dass die Funkwelle nicht an der Seitenwand 1 vorbei entweicht, oder beim Transport oder der Installation der Seitenwand 1.
(Ausführungsform 4)
27 und 28 zeigen den Gesamtaufbau eines IC-Transponder-Lesegerätes gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung. Ausführungsform 4 ist von Ausführungsform 3 insofern verschieden, als das IC-Transponder-Lesegerät Antennen 8 auf beiden Seiten des Durchgangs 13 und wellenabsorbierende Seitenwände 1 auf den jeweiligen Seiten des Durchgangs 13 gegenüber den entsprechenden Antennen 8 enthält. Die Antennen 8A und 8B auf den beiden Seiten sind an den Vorderseiten der mittigen rechteckigen Platten 19a der Seitenwände 1 (dem Durchgang 13 zugewandt) auf der gleichen Höhe oder in anderen Höhen angebracht, dergestalt, dass ihre Wellenabstrahlungsflächen 28 parallel verlaufen und einander zugewandt sind. Die wellenabsorbierende Seitenwand 1A und die wellenabsorbierende Seitenwand 1B auf den beiden Seiten sind so aufgestellt, dass ihre mittigen rechteckigen Platten 19a parallel zueinander verlaufen und einander zugewandt sind. Die Orte der jeweiligen wellenabsorbierenden Seitenwände 1 und der darauf ausgerichteten Antennen 8, die Installationshöhe der Antennen 8 und die Leckdetektions-IC-Transponder 27, die an den jeweiligen Seitenwänden 1 angeordnet sind, entsprechen denen, die in Ausführungsform 3 beschrieben sind.
Das Paar wellenabsorbierender Seitenwände 1A und 1B kann durch Verbindungsstäbe 14 an oberen Teilen der vorderen Kanten 17 und an oberen Teilen der hinteren Kanten 18 lösbar miteinander verbunden sein. Es ist zu beachten, dass diese Verbindungsstäbe 14 auch weggelassen werden können.
Die Vorgehensweise beim Einstellen dieses IC-Transponder-Lesegerätes beinhaltet das Installieren – am Installationsort – des Paares Antennen 8A und 8B und des Paares wellenabsorbierender Seitenwände 1A und 1B, dergestalt, dass sie über dem Durchgang 13 einander zugewandt sind, woraufhin das Lesegerät in der gleichen Weise eingestellt wird wie bei der Vorgehensweise von Ausführungsform 3, womit das Einstellen vollendet ist. Danach wird das Paar wellenabsorbierender Seitenwände 1A und 1B vorzugsweise durch die Verbindungsstäbe 14 so miteinander verbunden, dass die Wände stabil installiert sind. Genauer gesagt, können eine Veränderung der Position des Paares Seitenwände 1A und 1B und ein abruptes Schwenken der zusammenklappbaren rechteckigen Platten 19b durch die Verbindungsstäbe 14 verhindert werden.
Die Antenne 8A auf einer Seite und die Antenne 8B auf der anderen Seite führen im Wechsel ein zeitversetztes Senden und Empfangen aus. Das heißt, selbst dann, wenn ein großer Identifizierungsgegenstand 10 einen IC-Transponder 7 in einer außermittigen Position in der seitlichen Richtung trägt, können die Transponderinformationen mit größerer Gewissheit ausgelesen werden als im Fall eines Einzelantennen-Lesegerätes. Des Weiteren können selbst dann, wenn eine große Anzahl von Identifizierungsgegenständen 10 mit IC-Transpondern 7 auf einem Rollenwagen transportiert werden, Informationen sicherer von jedem der IC-Transponder 7 gelesen werden als im Fall eines Einzelantennen-Lesegerätes.
Wie oben beschrieben, enthält das IC-Transponder-Lesegerät von Ausführungsform 4 die Antennen 8 auf beiden Seiten des Durchgangs 13, den ein Identifizierungsgegenstand 10 mit einem IC-Transponder 7 passieren soll. Die Antennen 8 lesen Informationen, die in dem IC-Transponder 7 gespeichert sind. Das IC-Transponder-Lesegerät enthält außerdem die wellenabsorbierenden Seitenwände 1 auf den jeweiligen Seiten des Durchgangs 13 gegenüber den jeweiligen Antennen 8. Die wellenabsorbierenden Seitenwände 1 bestehen jeweils aus mehreren vertikal länglichen rechteckigen Platten 19, die durch Verbinder 26 an vertikalen Kanten zusammenlegbar und auseinanderklappbar miteinander verbunden sind, dergestalt, dass die gesamte wellenabsorbierende Seitenwand zwischen einem zusammengeklappten Zustand und einem auseinandergeklappten Zustand geöffnet und geschlossen werden kann. Jede der wellenabsorbierenden Seitenwände 1 ist an der vorderen vertikalen Kante 17 und der hinteren vertikalen Kante 18 mit Leckdetektions-IC-Transpondern 27 versehen, um zu bestätigen, dass die von der Antenne 8 in einer horizontalen Ebene abgestrahlte Funkwelle gleich oder kleiner ist als ein zuvor festgelegter Lecktoleranzwert. Mit einem solchen Aufbau können die gleichen Wirkungen wie bei Ausführungsform 3 erreicht werden. Die Antenne 8A auf der einen Seite und die Antenne 8B auf der anderen Seite führen im Wechsel ein zeitversetztes Senden und Empfangen durch. Darum können zum Beispiel selbst dann, wenn ein großer Identifizierungsgegenstand 10 einen IC-Transponder 7 in einer außermittigen Position in der seitlichen Richtung trägt, Informationen mit größerer Gewissheit gelesen werden. Des Weiteren können selbst dann, wenn eine große Anzahl von Identifizierungsgegenständen 10 mit IC-Transpondern 7 auf einem Rollenwagen transportiert werden, Informationen sicherer von jedem der IC- Transponder 7 gelesen werden. Die Antenne 8 hat eine verbesserte Strahlungsmustercharakteristik, ohne dass damit eine Erhöhung der Antennenverstärkung verbunden ist, was technisch sinnvoll ist.
In Ausführungsform 3 und Ausführungsform 4 besteht die wellenabsorbierende Seitenwand 1 aus drei rechteckigen Platten 19, die zusammenlegbar und auseinanderklappbar miteinander verbunden sind, doch dies ist nicht auf dieses Beispiel begrenzt. Die Bauweise der wellenabsorbierenden Seitenwand 1 kann nach Notwendigkeit modifiziert werden. Die wellenabsorbierende Seitenwand 1 kann aus zwei rechteckigen Platten 19 bestehen, die zusammenlegbar und auseinanderklappbar miteinander verbunden sind, oder kann alternativ aus vier oder mehr rechteckigen Platten 19 bestehen, die zusammenlegbar und auseinanderklappbar miteinander verbunden sind (nicht gezeigt). In dem Fall, wo die wellenabsorbierende Seitenwand 1 aus vier oder mehr rechteckigen Platten 19 besteht, sind die IC-Transponder 27 außerdem abnehmbar an der vorderen vertikalen Kante 17 der vordersten rechteckigen Platte 19 und der hinteren vertikalen Kante 18 der hintersten rechteckigen Platte 19 angebracht. Es ist zu beachten, dass in einem Beispiel, wo der maximale Klappwinkel der wellenabsorbierenden Seitenwand 1 180° beträgt, so dass die wellenabsorbierende Seitenwand 1 auseinandergeklappt werden kann, um eine planare Wand zu bilden, ein (nicht gezeigtes) aufrechtes Stützelement erforderlich ist, um zu verhindern, dass die Wand 1 umkippt. In einem anderen Beispiel, wo der vollständig auseinandergeklappte Zustand mit dem in 21 und 28 gezeigten Winkel erreicht wird, kann die wellenabsorbierende Seitenwand 1 von selbst auf dem Fußboden stehen, so dass das aufrecht stehende Element weggelassen werden kann.
Die Antenne 8 kann über oder unter dem Durchgang 13 installiert werden, obgleich dies nicht gezeigt ist.
Bei dem in Ausführungsform 4 beschriebenen Toraufbau, wo ein Paar Seitenwände 1 durch Verbindungsstäbe 14 miteinander verbunden sind, kann jeder Verbindungsstab 14 mit einem Leckdetektions-IC-Transponder 27 versehen sein, um ein Entweichen der von der Antenne 8 abgestrahlten Funkwelle zu detektieren.
Die wellenabsorbierende Seitenwand 1 von Ausführungsform 3 oder Ausführungsform 4 kann durch die wellenabsorbierende Seitenwand 1 von Ausführungsform 1 oder Ausführungsform 2 ersetzt werden. Die Antenne 8 von Ausführungsform 3 oder Ausführungsform 4 kann mit der vorderen wellenabsorbierenden Wand 2 und der hinteren wellenabsorbierenden Wand 3 von Ausführungsform 1 versehen sein.
ZUSAMMENFASSUNG
Auf einer Seite eines Durchgangs, den ein Identifizierungsgegenstand 10 mit einem IC-Transponder 7 passieren soll, ist eine Antenne zum Lesen von Informationen, die in dem IC-Transponder 7 gespeichert sind, angeordnet, und es sind eine vordere wellenabsorbierende Wand 2 und eine hintere wellenabsorbierende Wand 3 vorhanden, die nahe der Vorder- und der Hinterkante der Antenne 8 in Richtung des Durchgangs 13 hervorstehen, dergestalt, dass die Wände den Halbwertswinkel θ der von der Antenne 8 über eine horizontale Ebene abgestrahlten Funkwelle verengen. Eine wellenabsorbierende Seitenwand 1 ist des Weiteren auf der anderen Seite des Durchgangs 13 angeordnet. Mit einem solchen Aufbau kann der Ausbreitungsbereich der Funkwelle so kontrolliert werden, dass der Lesebereich des IC-Transponders 7 begrenzt werden kann und der Einfluss der reflektierten Welle unterdrückt wird.

1: wellenabsorbierende Seitenwand
2: vordere wellenabsorbierende Wand
3: hintere wellenabsorbierende Wand
7: IC-Transponder
8: Antenne
10: Identifizierungsgegenstand
13: Durchgang
17: vordere vertikale Kante
18: hintere vertikale Kante
19: rechteckige Platte
24: Unterkante
25: Rad
26: Verbinder
27: Leckdetektions-IC-Transponder
θ: Halbwertswinkel
θc: kontrollierter Halbwertswinkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2005-267077 [0002]
- JP 2006-20083 [0002]

Claims

IC-Transponder-Lesegerät, das Folgendes umfasst: eine Antenne die auf einer Seite eines Durchgangs angeordnet ist, den ein Identifizierungsgegenstand mit einem IC-Transponder passieren soll, wobei die Antenne dafür geeignet ist, eine Funkwelle zum Lesen von auf dem IC-Transponder gespeicherten Informationen auszusenden; eine vordere und eine hintere wellenabsorbierende Wand, die auf einer Vorderseite bzw. einer Rückseite mit Bezug auf die Antenne in einer Durchlaufrichtung des Identifizierungsgegenstandes in dem Durchgang dergestalt angeordnet sind, dass ein Halbwertswinkel der Funkwelle, die von der Antenne über eine horizontale Ebene abgestrahlt wird, verengt wird; und eine wellenabsorbierende Seitenwand, die auf der anderen Seite des Durchgangs angeordnet ist.
IC-Transponder-Lesegerät, das Folgendes umfasst: Antennen, die auf beiden Seiten eines Durchgangs angeordnet sind, den ein Identifizierungsgegenstand mit einem IC-Transponder passieren soll, wobei die Antennen dafür geeignet sind, eine Funkwelle zum Lesen von auf dem IC-Transponder gespeicherten Informationen auszusenden; eine vordere und eine hintere wellenabsorbierende Wand, die auf einer Vorderseite bzw. einer Rückseite mit Bezug auf die entsprechenden Antennen in einer Durchlaufrichtung des Identifizierungsgegenstandes in dem Durchgang dergestalt angeordnet sind, dass ein Halbwertswinkel der Funkwelle, die von der entsprechenden Antenne über einen horizontale Ebene abgestrahlt wird, verengt wird; und wellenabsorbierende Seitenwände, die auf den jeweiligen Seiten des Durchgangs gegenüber den entsprechenden Antennen angeordnet sind.
IC-Transponder-Lesegerät, das Folgendes umfasst: eine Antenne, die auf einer Seite eines Durchgangs angeordnet ist, den ein Identifizierungsgegenstand mit einem IC-Transponder passieren soll, wobei die Antenne dafür geeignet ist, eine Funkwelle zum Lesen von auf dem IC-Transponder gespeicherten Informationen auszusenden; und eine vordere und eine hintere wellenabsorbierende Wand, die auf einer Vorderseite bzw. einer Rückseite mit Bezug auf die Antenne in einer Durchlaufrichtung des Identifizierungsgegenstandes in dem Durchgang dergestalt angeordnet sind, dass ein Halbwertswinkel der Funkwelle, die von der Antenne über eine horizontale Ebene abgestrahlt wird, verengt wird.
IC-Transponder-Lesegerät, das Folgendes umfasst: Antennen, die auf beiden Seiten eines Durchgangs, den ein Identifizierungsgegenstand mit einem IC-Transponder passieren soll, angeordnet sind, wobei die Antennen dafür geeignet sind, eine Funkwelle zum Lesen von auf dem IC-Transponder gespeicherten Informationen auszusenden; und eine vordere und eine hintere wellenabsorbierende Wand, die auf einer Vorderseite bzw. einer Rückseite mit Bezug auf die entsprechenden Antennen in einer Durchlaufrichtung des Identifizierungsgegenstandes in dem Durchgang dergestalt angeordnet sind, dass ein Halbwertswinkel der Funkwelle, die von der entsprechenden Antenne über eine horizontale Ebene abgestrahlt wird, verengt wird.
IC-Transponder-Lesegerät nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 und 4, wobei die vordere und die hintere wellenabsorbierende Wand dergestalt angeordnet sind, dass der Halbwertswinkel der von der Antenne abgestrahlten Funkwelle auf 40° oder weniger verengt wird.
IC-Transponder-Lesegerät, das Folgendes umfasst: eine Antenne, die auf einer Seite eines Durchgangs angeordnet ist, den ein Identifizierungsgegenstand mit einem IC-Transponder passieren soll, wobei die Antenne dafür geeignet ist, eine Funkwelle zum Lesen von auf dem IC-Transponder gespeicherten Informationen auszusenden; und eine wellenabsorbierende Seitenwand, die auf der anderen Seite des Durchgangs angeordnet ist.
IC-Transponder-Lesegerät, das Folgendes umfasst: Antennen, die auf beiden Seiten eines Durchgangs angeordnet sind, den ein Identifizierungsgegenstand mit einem IC-Transponder passieren soll, wobei die Antennen dafür geeignet sind, eine Funkwelle zum Lesen von auf dem IC-Transponder gespeicherten Informationen auszusenden; und wellenabsorbierende Seitenwände, die auf den jeweiligen Seiten des Durchgangs gegenüber den entsprechenden Antennen angeordnet sind.
IC-Transponder-Lesegerät nach einem der Ansprüche 1, 2, 6 und 7, wobei die wellenabsorbierende Seitenwand mehrere vertikal längliche rechteckige Platten enthält, die an vertikalen Kanten durch Verbinder zusammenlegbar und auseinanderklappbar miteinander verbunden sind, dergestalt, dass die gesamte wellenabsorbierende Seitenwand zwischen einem zusammengeklappten Zustand und einem auseinandergeklappten Zustand geöffnet und geschlossen werden kann, und die wellenabsorbierende Seitenwand an vertikalen Kanten an beiden Enden in der Durchlaufrichtung des Identifizierungsgegenstandes in dem Durchgang Leckdetektions-IC-Transponder aufweist, um zu bestätigen, dass eine von der Antenne abgestrahlte Funkwelle gleich oder kleiner als eine zuvor festgelegte Lecktoleranz ist.
IC-Transponder-Lesegerät nach Anspruch 8, wobei die Leckdetektions-IC-Transponder abnehmbar an den vertikalen Kanten der wellenabsorbierenden Seitenwand angebracht sind.
IC-Transponder-Lesegerät nach Anspruch 8, wobei die wellenabsorbierende Seitenwand ein Rad an einer Unterkante aufweist.