专利名称：用于识别附着有无线电频率标签的物品的设备的制作方法
背景技术：
本发明涉及一种用于识别附着有无线电频率标签的物品的设备，例如，用于识别票据、文档、信封、塑料卡、光盘、多功能数码光盘等的设备。
近年来，注意力已经集中在无线电频率标签系统，该无线电频率标签系统由无线电频率标签和阅读器/记录器组成。通常，无线电频率标签被配置成在小、薄、矩形的基座上设置的IC芯片和天线。特定标识符(ID)被设置在IC芯片的存储器中。阅读器/记录器利用具有无线电频率标签的无线电以无接触的方式进行通信，并从无线电频率标签中读取ID等。此外，该阅读器/记录器可以向无线电频率标签的存储器写入和从该存储器读出任意数据。
称作防碰撞(anti-collision)的碰撞验证功能(collision prooffunction)被用于在无线电频率标签和阅读器/记录器之间进行通信控制。利用该功能，即使在一个阅读器/记录器的天线的通信区域中存在多个无线电频率标签，也可以成批地读取关于每个无线电频率标签的数据。
然后，无线电频率标签被附着到捆成一块的每一张纸中。此外，创建其中存储有附着于这些纸张上的无线电频率标签的ID的数据库，用于标识每张纸的每项信息。用户通过阅读器/记录器读出附着于捆成一块的每张纸上的无线电频率标签的ID。结果，可以在一个短时段内识别在一个块中存在哪些种类的纸张。
然而，如果一个无线电频率标签同其他无线电频率标签重叠，那么识别率下降。这是因为彼此相互重叠的无线电频率标签会造成干扰。因此，在诸如纸张之类的片状物品被捆扎的状态下，附着于片状物品的无线电频率标签的识别率会较低。
该问题在公开号为2002-230491的日本专利申请所描述的方法中已经得到解决。也就是说，从底板到顶板逐渐向前倾斜的撑条(stay)被安装在收容箱的背板的内部表面上，该收容箱用于容纳一捆片状物品。通过这样操作，相邻的片状物品被逐渐向前移动。因此，相邻物品的无线电频率标签从不完全重叠。
然而，在最新的无线电频率标签中，利用其技术改进，即使是在无线电频率标签彼此完全重叠的状态中也可以阻止识别率下降。这是由阅读器/记录器所包括的天线或每个无线电频率标签所具有的天线的增益改善所引起的。此外，这也是由无线电频率标签的操作所需的启动电力的下降所引起的。因此，不需要逐渐地移动片状物品。
另一方面，通过检测可以查找发生在最新的无线电频率标签中的以下问题。如图14所示，彼此重叠的无线电频率标签1、2、3、4、5中的一个，也就是无线电频率标签3被沿其长边方向(由箭头A所指的方向)移动。因此，在该移动的无线电频率标签和与其相邻的无线电频率标签2和4的每一个之间的识别率下降。例如，在市场上可买到的2.4-GHz频带的矩形无线电频率标签中，当其长边方向上的位移量δ大约是10mm时，识别率显著下降。
当识别率下降时，位移值取决于无线电频率标签的谐振频率、天线的形状等而有所不同。原因还没有明了。然而，考虑以下原因。如果一个无线电频率标签3被移动，那么该无线电频率标签3将干扰相邻的无线电频率标签2和4。如果在无线电频率标签之间发生干扰，那么每一个无线电频率标签2、3和4的天线的阻抗将急速变化。当阻抗变化时，就不能获得所需的接收电能。这样，识别率下降。
因此，在利用以相同形状形成的无线电频率标签识别诸如纸张之类的片状物品的情况下，无线电频率标签被附着于所有物品的相同的位置。然后，在所有物品成一直线的状态下识别所有物品。通过执行该操作，就可以防止由于在相邻的无线电频率标签之间的位置关系而导致的不能识别物品的情况。
然而，在诸如纸张的多个片状物品被容纳在架子、文件盒等等之中的情况下，物品通常发生轻微的位移。因此，为了分别消除附着于片状物品的无线电频率标签的位移，需要人工适当地排列物品。
发明内容
存在增加对分别附着有无线电频率标签的多个物品的识别率的需求。
一种物品识别设备包括第一标签通信天线，其具有方向性的轴，该方向性的轴的方向面向第一无线电频率标签所具有的第一标签天线的方向性的轴的方向，所述第一无线电频率标签设置于物品上并被形成具有短边和大于短边的长边的形状；第二标签通信天线，其具有方向性的轴，该方向性的轴的方向面向第二无线电频率标签所具有的第二标签天线的方向性的轴的方向，该第二无线电频率标签设置于物品上并被做成具有短边和大于短边的长边的形状；以及扫描仪基座，其具有设置于其上的第一标签通信天线和第二标签通信天线，其中第一标签通信天线和第二标签通信天线的各自的方向性的轴彼此交叉。
在下面的说明中将阐述本发明的其他目的和优点，并且本发明的其他目的和优点从说明中是部分显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到。通过具体在下文中所指出的手段和组合的方式可以了解并获得本发明的目的和优点。
结合到说明书中并构成说明书的一部分的附图举例说明了本发明的实施方式，并且附图连同如上的概述和如下的具体实施方式
一起用于解释本发明的原理。
图1是描绘根据本发明的实施方式的物品识别设备的示意结构的框图；图2是显示在第一标签通信天线和第二标签通信天线之间的位置关系和设置于物品之上的第一无线电频率标签和第二无线电频率标签之间的位置关系的示意图；图3是显示其上设置有第一无线电频率标签和第二无线电频率标签的物品实例的俯视图；图4是显示每个标签通信天线和无线电频率标签天线的方向性的关系的示意图；图5是显示当片状物品已经被容纳在文件盒中时位移状态的示意图；
图6是显示其中容纳在文件盒中的片状物品的一个已经向前移动的状态的示意图；图7是显示设置在每一片状物品上的第一无线电频率标签的状态的透视图；图8是显示设置在每一片状物品上的第二无线电频率标签的状态的透视图；图9是描绘在当前实施方式情况下和在传统情况下识别率的比较结果的图表；图10是显示扫描仪基座的另一个实施方式的示意图；图11是显示作为物品收容体实例的具有无线电频率标签的文件夹的俯视图；图12是作为物品收容体另一个实例的具有收容袋的文件夹的俯视图；图13是显示其上设置有三个无线电频率标签的物品实例的俯视图；以及图14是显示无线电频率标签的位移的示意图。
具体实施例方式
现在，将参照附图描述实行本发明的最佳方式。提供当前实施方式以举例说明当形成相同形状的无线电频率标签被分别附着于同样尺寸的多个片状物品时所进行的识别。片状物品包括诸如票据、文档或者信封之类的纸张、塑料卡、光盘、多功能数码光盘等等。
图1是描绘本实施方式中的物品识别设备10的示意结构的框图。该物品识别设备10由下述部件组成无线电频率标签阅读器/记录器11；控制该阅读器/记录器11的控制器12；第一标签通信天线13；第二标签通信天线14；以及切换箱15。切换箱15用于将连接到阅读器/记录器11的标签通信天线切换至第一标签通信天线13或者第二标签通信天线14。
阅读器/记录器11经由有线或者无线通信线路同控制器12相连接。切换箱15以预定周期或者不定周期选择天线13和14中的任何一个。然后，将所选择的天线同阅读器/记录器11相连接。
图2是扫描仪基座20的示意图。在扫描仪基座20上设置有第一标签通信天线13和第二标签通信天线14。
扫描仪基座20由接收板21和背板22组成。背板22沿接收板21的一个边缘垂直地固定。在接收板21上形成水平面21a。在背板22上形成垂直面22a，以便其同上述水平面21a垂直。
第一标签通信天线13被嵌入到接收板21中以便具有接收板21所具有的水平面21a上侧的方向。第二标签通信天线14被嵌入到背板22中以便具有背板22所具有的垂直面22a向前的方向。
在如此配置的扫描仪基座20上，例如，设置了文件盒40。多个片状物品30被束在一起并被容纳在文件框40中。如图3所示，第一无线电频率标签31和第二无线电频率标签32附着于每个片状物品30。第一无线电频率标签31和第二无线电频率标签32被形成相同的形状。他们的形状是矩形，该矩形具有短边和大于短边的长边。第一无线电频率标签31附着于片状物品30，以便其长边与片状物品30的一个边基本平行。第二无线电频率标签32附着于片状物品30，以便其长边与垂直于片状物品30的这个边的另一个边基本平行。
在图3中，虚线33指示设置在第一无线电频率标签31上的标签天线31a所具有的方向性的轴。虚线34指示设置在第二无线电频率标签32上的标签天线32a所具有的方向性的轴。方向性轴33和34的每一个都指示最大增益的方向。也就是说，在一个片状物品30上设置形成相同形状的两个无线电频率标签31和32，以便每个天线所具有方向轴垂直于其他的轴。
不同的ID被存储在多个无线电频率标签31和32的IC芯片的存储器中，其中在每个片状物品30上设置多个无线电频率标签31和32的每一个。此外，用于标识片状物品30的物品标识信息被预先写入到上述存储器的用户区域中。也就是说，不同的ID和通用物品标识信息被存储在设置于一个片状物品30上的两个无线电频率标签31和32的存储器中。
每一个都具有附着于其中的两个无线电频率标签31和32的多个片状物品30被保存在文件盒40中。在该时刻，这些物品被容纳在文件盒40中以便当每个物品被夹在中间时片状物品30的无线电频率标签31和32彼此重叠。
在其中容纳有多个片状物品30的文件盒40位于扫描仪基座20的接收板21上。在该时刻，如图2所示，所有的片状物品30的第一无线电频率标签31都位于接收板21一侧，并且所有的第二无线电频率标签32都位于背板22一侧。用这样的方式，由物品识别设备10执行物品识别操作。
首先，用于命令物品识别操作开始的命令被从控制器12传送到阅读器/记录器11。当接收到该开始命令时，阅读器/记录器11调制标签查询信号，然后输出调制信号至切换箱15。切换箱15交替地切换阅读器/记录器11和每一个天线13和14的连接。因此，查询信号的无线电波被交替地从第一标签通信天线13和第二标签通信天线14传送。
已经具有通过好的灵敏度的标签天线接收的查询信号的无线电波的无线电标签31和32被激活。从激活的无线电频率标签31和32，存储在存储器中的物品标识信息被调制为无线电波，并且调制后的无线电波被传送。物品标识信息的无线电波被标签通信天线13和14所接受，其中每个无线电波是查询信号传送源。然后，所接收的无线电波被经由切换箱15发送给阅读器/记录器11，然后无线电波被解调为物品标识信息。解调的物品标识信息被传送到控制器12。用这样的方式，在控制器12中识别位于扫描仪基座20上的文件盒40中的片状物品30。
图4显示了如图2所示当文件盒40已经被设置在扫描仪基座20上时，在第一标签通信天线13所具有的方向性51和设置于第一无线电频率标签31上的标签天线31a所具有的每个方向性52和53之间的关系。
如前所述，标签通信天线13具有接收板21所具有的水平面21a上侧的方向性51。另一方面，当在其间夹入天线31a时，标签天线31a具有在相对于物品的贴附面平行的方向上的方向性52和53。因此，第一标签通信天线13的方向性51的轴面对第一无线电频率标签31的标签天线31a所具有的向下的方向性53的轴。用这样的方式，第一标签通信天线13能够与第一无线电频率标签31的稳定通信。
同样，第二标签通信天线14的方向性的轴面对与第二无线电频率标签32的标签天线32a所具有的向前的方向相反的方向性的轴。用这样的方式，第二标签通信天线14能够与第二无线电频率标签32的稳定通信。
同时，在多个片状物品30已经被容纳在文件盒40中的情况下，在大多数情况下，如图5所示，以向上的方向或者向前/向后的方向移动一些片状物品30。在以前，一直存在该移动引起无线电频率标签识别率下降的担心。相反，根据当前实施方式，可以确保好的识别率。下面将描述理由。
为了简单起见，如图6所示，让我们考虑其中仅仅一个排列的片状物品30，也就是物品60已经被向前移动的实例。图7显示了上述情况中在设置于片状物品30和60上的第一无线电频率标签31和61之间的位置关系。此外，图8显示了在第二无线电频率标签32和62之间的位置关系。第一无线电频率标签61指示设置于向前移动的片状物品60上的第一无线电频率标签。第二无线电频率标签62指示设置于相同的片状物品60上的第二无线电频率标签。
如图7所示，如果在其长边方向上移动一个矩形的无线电频率标签61，那么难以读出该相互临近的无线电频率标签61和无线电频率标签31-1和31-2。在这种情况下，是否可以读出标签取决于位移量δ。例如，在市场上可买到的2.4GHz频带的无线电频率标签的情况下，如果位移量δ变成大约10mm，那么标签就经常不能被读出。该位移量δ在难以读出标签时取决于标签的类型或者形状而不同。仅提供10mm的位移值作为实例。
另一方面，如图8所示，在设置于片状物品60上的第一无线电频率标签61被向前移动了位移量δ的情况中，设置于相同片状物品60上的第二无线电频率标签62不可避免地向前移动了位移量δ。然而，在一个矩形无线电频率标签62已经沿其短边方向移动的情况下，可以毫无问题地顺利读出彼此相邻的该无线电频率标签62和无线电频率标签32-1和32-2。这估计是因为在沿其长边方向移动的过程中经常发生对相邻的无线电频率标签的干扰，而沿其短边方向移动的过程中仅发生对相邻的无线电频率标签的轻微干扰。
因此，如图6所示，在片状物品60已经被向前移动的情况下，第一无线电频率标签31不能被读出。然而，经由第二标签通信天线14，第二无线电频率标签32可以被读出。只要任何一个无线电频率标签31和32可以被读出，控制器12就可以核对片状物品30的位置。因此，即使片状物品30被向前移动，仍可以以高识别率识别每个物品。
此外，这也适合于文件盒40中的片状物品30被向上移动的情况。也就是说，在片状物品30被向上移动的情况下，第二无线电频率标签被沿其长边方向移动。然而，第一无线电频率标签31被沿其短边方向移动。因此，即使第二无线电频率标签32不能被读出，仍存在能够经由第一标签通信天线13读出第一无线电频率标签31的很大的可能性。因此，即使片状物品30被向上移动，仍可以以高识别率识别每个物品。
实际上，总共有3600张附着有无线电频率标签的矩形纸被置于文件盒40中，并且当纸张被适当移动时可以通过检测获得无线电频率标签识别率。在检测过程中，纸张的最大位移量限于以下的四个模式。
(1)前侧15mm且上侧15mm(2)前侧10mm且上侧15mm(3)前侧15mm且上侧5mm(4)前侧10mm且上侧5mm这里使用的位移量表示当纸张被从它们已经被收纳的状态下沿向前的方向或者沿向上的方向移动以便接触到文件盒40的内表面时所获得的量。
在图9中用图表的形式表示了检测结果。在该图中，左侧打点的柱状图指示传统情况的识别率。也就是说，该图表指示在无线电频率标签31仅被附着于纸张的一个边缘(底边)的情况下的识别率。另一方面，右边的阴影柱状图指示在当前实施方式中的识别率。也就是说，该图表指示了第一无线电频率标签31和第二无线电频率标签32分别附着于一边(底边)和另一边(垂直于底边的高度方向的边)的情况下的识别率。在当前实施方式的情况下，如果关于第一无线电频率标签31和第二无线电频率标签32的任何一个的数据可以被读出就足够了。
例如，在包括前侧最大15mm的位移并且上侧最大15mm的位移的模式(1)的情况下，传统情况中的识别率是98.86％，而在当前实施方式的情况下识别率被提高至99.92％。对于其他模式(2)至(4)的情况，和传统情况下的识别率相比，当前实施方式中的识别率也得到提高。两个无线电频率标签31和32附着于纸上以便标签天线32a和32b所具有的方向性的轴33和34彼此相交，借此可以改善识别率。
现在，将在此描述第二实施方式。图10是显示根据第二实施方式的扫描仪基座20的示意图。通常，天线的尺寸受其应用所需的通信距离或者无线电波长限制的影响。因此，存在天线不能覆盖扫描仪基座20的整个水平面区域或者整个垂直面区域的情况。
因此，在第二实施方式中，在接收板21上提供用于引导第一标签通信天线13的移动的第一天线导轨71。此外，在背板22上提供用于引导第二标签通信天线14的移动的第二天线导轨72。还提供用于移动第一标签通信天线13和第二标签通信天线14的电动机73。
当电动机73的电动势被传送时，第一和第二标签通信天线13和14分别由天线导轨71和72来引导，并移动。也就是说，第一和第二标签通信天线13和14可以在与天线自身所拥有的方向性的轴垂直的方向上滑动。
在第二实施方式中，在扫描仪基座20上已经安装有多个文件盒40的情况下，第一和第二标签通信天线13和14被滑向左侧和右侧。通过执行该操作，每个文件盒40中的全部片状物品30都可以被精确地识别。
在每一个先前的实施方式中，片状物品30都被置于文件盒40中。然而，片状物品30未必一定置于文件盒40中。例如，在扫描仪基座20上提供隔板以便片状物品30可以直接竖立。
此外，在每一个前述的实施方式中，无线电频率标签31和32被直接附着于片状物品30。然而，无线电频率标签31和32未必一定直接附着于片状物品30。例如，使用诸如能够容纳片状物品30的文件夹的物品收容体。第一无线电频率标签31和第二无线电频率标签32被预先附着于物品收容体。第一无线电频率标签31的标签天线31a所具有的方向性的轴33和第二无线电频率标签32的标签天线32a所具有的方向性的轴34相互之间是交叉关系。
图11显示了根据物品收容体实施方式的具有无线电频率标签的文件夹80。第一无线电频率标签31附着于文件夹80的底边附近。第二无线电频率标签32附着于与文件夹80的底边相垂直的高度方向上的边缘附近。第二无线电频率标签32附着于相对于第一无线电频率标签31基本上旋转90度的方向。
无线电频率标签31和32的每一个可以通过利用粘性带、胶粘剂等的方式附着于文件夹80。做为选择，粘性膜等可以被附着在无线电频率标签31和32的上方。
图12显示了根据物品收容体的另一个实施方式的具有收容袋的文件夹90。在文件夹90中提供有用于容纳第一无线电频率标签31的第一收容袋91；以及用于容纳第二无线电频率标签32的第二收容袋92。
第一无线电频率标签31被可移动地保存在第一袋91中。第二无线电频率标签32被可移动地保存在第二收容袋92中。在第一收容袋91中容纳的第一无线电频率标签31的标签天线31a所具有的方向性的轴33与在第二收容袋92中容纳的第二无线电频率标签32的标签天线32a所具有的方向性的轴34相交。
在具有收容袋的文件夹90的情况下，不需要将无线电频率标签31和32附着在文件夹上。因此，无线电频率标签31和32可以再利用。此外，无线电频率标签31和32被设置的位置是预定的。因此，将无线电频率标签31和32附着到文件夹90上的工作变得方便。
每个先前的实施方式显示了在一个片状物品30上提供两个无线电频率标签31和32的情况。然而，无线电频率标签的数目可以大于2。例如，如图13所示，三个无线电频率标签31、32和35被附着于片状物品30以便其标签天线的方向性的轴33、34和36彼此交叉。在这种情况下，需要提供用于读出它们各自的无线电频率标签31、32和35的标签通信天线。然而，因为配置更多的无线电频率标签以便方向性的轴彼此交叉，所以当物品发生移动时的识别率将得到更显著的改善。
虽然上述实施方式已经描述了将无线电频率标签形成矩形的形状，但是很明显即使通过本发明应用另一形状也可以改善对其中附着有无线电频率标签的物品的识别率。
对本领域的技术人员而言很容易想到其他优点和修改方式。因此，在较宽方面而言本发明不局限于在此显示和描述的特定细节和代表性实施方式。因此，在不脱离如所附权利要求及其等效内容所定义的一般发明概念的精神或者范围的情况下可以作出各种修改。
权利要求
1.一种物品识别设备，其特征在于第一标签通信天线(13)，其具有方向性的轴，所述方向性的轴的方向面向第一无线电频率标签(31)所具有的第一标签天线(31a)的方向性的轴的方向，所述第一无线电频率标签设置于物品(30)上并被形成具有短边和大于所述短边的长边的形状；第二标签通信天线(14)，其具有方向性的轴，所述方向性的轴的方向面向第二无线电频率标签(32)所具有的第二标签天线(32a)的方向性的轴的方向，所述第二无线电频率标签设置于所述物品(30)上并被形成具有短边和大于所述短边的长边的形状；以及扫描仪基座(20)，在其上设置有所述第一标签通信天线(13)和所述第二标签通信天线(14)，其中，所述第一标签通信天线(13)和所述第二标签通信天线(14)的各自的方向性的轴彼此交叉。
2.根据权利要求1所述的物品识别设备，其特征在于还包括设置于所述扫描仪基座(20)上的第一导轨(71)，以引导所述第一标签通信天线(13)的移动；设置于所述扫描仪基座(20)上的第二导轨(72)，以引导所述第二标签通信天线(14)的移动；以及电动机(73)，其移动所述第一标签通信天线(13)和所述第二标签通信天线(14)。
3.根据权利要求1所述的物品识别设备，其特征在于，相对于所述第一标签通信天线(13)移动的方向，所述第一导轨(71)的长度大于所述第一标签通信天线(13)的长度。
4.根据权利要求1所述的物品识别设备，其特征在于，所述第一标签通信天线(13)和所述第二标签通信天线14的各自的方向性的轴彼此垂直。
5.根据权利要求1所述的物品识别设备，其特征在于，还包括能够容纳多个物品(30)的文件盒(40)，每个物品(30)配备有所述第一无线电频率标签(31)和所述第二无线电频率标签(32)。
6.一种具有无线电频率标签的物品，其特征在于物品主体(30)；设置于所述物品主体(30)上的第一无线电频率标签(31)，所述第一无线电频率标签提供在基座上具有方向性的第一标签天线(31a)，所述基座具有短边和大于所述短边的长边；以及设置于所述物品主体(30)上的第二无线电频率标签(32)，所述第二无线电频率标签提供在基座上具有方向性的第二标签天线(32a)，所述基座具有短边和大于所述短边的长边，其中，所述第一标签天线(31)和所述第二标签天线(32)的各自的方向性的轴彼此交叉。
7.根据权利要求6所述的具有无线电频率标签的物品，其特征在于，所述第一无线电频率标签(31)中的基座的长边的方向与所述第二无线电频率标签(32)中的基座的长边的方向是垂直关系。
8.一种物品收容体，其特征在于收容体主体(80，90)，在其中能够容纳物品(30)；设置于所述收容体主体(80，90)上的第一无线电频率标签(31)，所述第一无线电频率标签提供在基座上具有方向性的第一标签天线(31a)，所述基座具有短边和大于所述短边的长边；以及设置于所述收容体主体(80，90)上的第二无线电频率标签(32)，所述第二无线电频率标签提供在基座上具有方向性的第二标签天线(32a)，所述基座具有短边和大于所述短边的长边，其中，所述第一标签天线(31)和所述第二标签天线(32)的各自的方向性的轴彼此交叉。
9.根据权利要求8所述的物品收容体，其特征在于，所述第一无线电频率标签(31)中的基座的长边方向和所述第二无线电频率标签(32)中的基座的长边方向是垂直关系。
10.根据权利要求8所述的物品收容体，其特征在于，相对于所述收容体主体(90)可移动地设置所述第一无线电频率标签(31)和所述第二无线电频率标签(32)的每一个。
全文摘要
本发明公开了一种物品识别设备，其包括扫描仪基座(20)。在扫描仪基座上提供有第一标签通信天线(13)和第二标签通信天线(14)。第一标签通信天线(13)的方向性的轴的方向面对位于物品(30)上的第一无线电频率标签(31)所具有的第一标签天线的方向性的轴的方向。第二标签通信天线(14)的方向性的轴的方向面对位于相同物品(30)上的第二无线电频率标签(32)所具有的第二标签天线的方向性的轴的方向。第一标签通信天线(13)和第二标签通信天线(14)的各自的方向性的轴彼此交叉。
文档编号G06K19/07GK1924882SQ20061012644
公开日2007年3月7日 申请日期2006年8月31日 优先权日2005年8月31日
发明者加藤雅一 申请人:东芝泰格有限公司