(57)【要約】【課題】  ＵＨＦ帯のＲＦＩＤとリーダーに、同一周波数帯を使用する携帯電話あるいは携帯電話基地局の電波が干渉して、混信障害を与える。この障害を無くすために、ＲＦＩＤとリーダーが使用されている区域へＲＦＩＤとリーダーが使用する周波数帯に限った電波の侵入を防ぐが、ＲＦＩＤの使用する帯域は携帯電話の使用するＵＨＦ帯の一部であり、この電波対策が他の周波数を使用する携帯電話の通信を妨害しない対策の発明を課題とする。【解決手段】  ＲＦＩＤとリーダーが置かれる区域への侵入を電波吸収体と金属板で囲み、これらの壁でＵＨＦ帯の周波数を使用する携帯電話及び携帯電話基地局の発する電磁波の侵入を阻止する。さらに９５２〜９５５ＭＨｚの周波数帯域以外の電磁波のこの区域への侵入には影響を与えず、この周波数帯域に隣接する周波数を使用する携帯電話へ障害を回避するために、壁面に窓を開け、周波数フィルター板で塞ぐ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＨＦ帯ＲＦＩＤ１０〜１２とこの信号を読み取るリーダー１３を使用する区域で、ＵＨＦ帯の周波数領域の電波を遮蔽するために、前記区域を構成する壁面１〜６を電波遮蔽面として電波暗室を作り、内部に達する電波の電力を前記ＲＦＩＤと前記リーダーの通信を可能とするまで減衰し、前記壁面の一部に開口部を作り、ここを９５２〜９５５ＭＨｚの帯域の電波だけを遮断し、それ以外の周波数の電波を透過する電波に対する周波数フィルター板で塞ぐことによって、９５２〜９５５ＭＨｚ以外の周波数を使用する携帯電話の使用を可能とすることを特徴とするＵＨＦ帯用ＲＦＩＤの妨害電波対策装置。
【請求項２】
前記ＵＨＦ帯用ＲＦＩＤ１０〜１２とリーダー１３の設置された区域の６つの壁面の相対する面の一つを電波吸収体とすることで、リーダーの出す電波の反射波による障害を無くすことを特徴とするＵＨＦ帯用ＲＦＩＤの妨害電波対策装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、携帯電話通信への障害回避手段を有するＵＨＦ帯用ＲＦＩＤの妨害電波対策装置に関する
【背景技術】
【０００２】  ＵＨＦ帯のＲＦＩＤ（ＩＣタグ）は、９２０ＭＨｚの周辺と９５２〜９５５ＭＨｚの電波を使う。ＲＦＩＤに書き込まれた情報を読み取るＲＦＩＤ用のリーダー（以下リーダーと呼ぶ）の電波を受けたＲＦＩＤはこの電波エネルギーを使用して、リーダーの送る電波にＲＦＩＤに固有な識別信号や簡単な情報（以下信号と呼ぶ）を重畳し、リーダーはこの重畳された信号を検知して信号を読み取る。【０００３】  ＲＦＩＤの発する信号は、リーダーの発する信号電波の１万分の１程度の非常に微弱な電力であり、リーダーはその使用する周波数を定めて他の電波発信機器からの電波の影響を排除して、ＲＦＩＤからの微弱な信号を検知し識別する。ＲＦＩＤからの信号に他の機器からの同じ周波数の電波が混入して混信すると、リーダーはＲＦＩＤの信号を読み取れなくなる。【０００４】  ＵＨＦ帯ＲＦＩＤ用リーダーの使用する９５２〜９５５ＭＨｚと同じ周波数帯を、携帯電話基地局（以下基地局と呼ぶ）が使用しており、最大出力は９０Ｗを超える。基地局のアンテナは指向性に優れ、遠く離れていても減衰は距離に反比例する程度であり、基地局が２４００ｍ以内であればリーダーに混信障害を与える可能性が有る（平成２３年度情報通信審議会  情報通信技術分科会  携帯電話等高度化委員会報告（案）１５２ページ表２．５．３−１３より）。同じ周波数帯を使用する携帯電話の最大出力は８００ｍＷであり、リーダーに数１０ｍ以内であれば、基地局の電波と同じ様に混信障害を与える。【０００５】  ＲＦＩＤ用の周波数帯域は、現在は９５２〜９５５ＭＨｚで２０１８年３月３１日から９１７〜９２８ＭＨｚに移行する。しかし、９５２〜９５５ＭＨｚ帯域を使用するＲＦＩＤは広く流通しており、移行後でもそれらのＲＦＩＤを読み取る設備を確保しておく必要が有り、その時点で運用されている携帯電話および基地局が発する電波との混信除去の対策が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２５８４４９号  公報
【特許文献２】特開２００５−２５５８８４号  公報
【０００７】  従来の技術では、ＲＦＩＤへの電波障害は、複数のリーダーによる同一周波数帯を使用するための混信による電波干渉の問題であった。これについては、すでに解決策が提案され、ＲＦＩＤの使用する周波数を含めた広い周波数帯域で電波を遮蔽あるいは吸収してＲＦＩＤへの混信障害を防ぐが、ＲＦＩＤの使用する周波数範囲外の電波も遮蔽するため携帯電話の通信に障害となり、遮蔽する周波数をＲＦＩＤの使用する周波数だけに限る必要が有り、遮蔽する周波数を選択する技術が求められる。【０００８】  周波数を選択して遮蔽あるいは透過する技術として、機能の異なる材料を多層に貼り合わせて１枚の板状の部品として、周波数を選択して遮蔽あるいは透過する技術が有る。特許文献１は４層構造で特定の周波数を透過する特性を持たせるが、レーダードーム用であるため、対象とする空間全体を囲うことを前提としており、コストが高い。特許文献２は７層構造で特定の周波数を反射して他を透過する特性を持たせるが、同じくレーダードーム用であるため、対象とする空間全体を囲うことを前提としており、コストが高く、実用的ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  この様に従来技術ではＵＨＦ帯用ＲＦＩＤに対する、基地局と携帯電話の電波の混信を避け、かつ近接した周波数域の携帯電話への妨害を防ぐ方法と装置を得ることが出来ないため、本発明は携帯電話通信への障害回避手段を有するＵＨＦ帯用ＲＦＩＤの妨害電波対策装置を得ること課題とする。
ＵＨＦ帯用ＲＦＩＤ１０〜１２とリーダー１３は、同一周波数帯を使用する基地局１４および携帯電話１６が発した電波の電力が、ＲＦＩＤの信号電波の電力と同じかそれより大きい場合、ＲＦＩＤからの信号電波に混信して読み取れなくなる。この障害を無くすには、携帯電話あるいは基地局の発する電波のうちで、ＲＦＩＤとリーダーが使用する周波数帯の電波の電力を、面１〜６に囲まれた区域内ではＲＦＩＤの信号電波より低く減衰させる。【００１０】  しかし、ＲＦＩＤの使用する周波数帯は、携帯電話の使用する７７０ＭＨｚから９６０ＭＨｚにいたる周波数帯域の一部であり、ＲＦＩＤとリーダーが使われる区域を、携帯電話が使用する全周波数帯にわたって電波遮蔽すると、その区域での携帯電話の通信を妨害することになる。
従って、本発明の具体的な課題は、携帯電話による通信を確保するため、ＲＦＩＤを使用する区域においてＲＦＩＤとリーダーの使用する電波だけを選択的に遮蔽して、ＲＦＩＤとリーダーの混信を防ぐことである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  本発明は、ＵＨＦ帯用ＲＦＩＤ１０〜１２とこの信号を読み取るリーダー１３を使用する区域で、ＵＨＦ帯の周波数領域の電波を遮蔽するために、前記区域を構成する壁面１〜６を電波遮蔽面として電波暗室を作り、内部に達する電波の電力を前記ＲＦＩＤと前記リーダーの通信を可能とするまで減衰し、前記壁面の一部に開口部を作り、ここを９５２〜９５５ＭＨｚの帯域の電波だけを遮断し、それ以外の周波数の電波を透過する電波に対する周波数フィルター板で塞ぐことによって、９５２〜９５５ＭＨｚ以外の周波数を使用する携帯電話の使用を可能とする。【００１２】  前記ＵＨＦ帯用ＲＦＩＤ１０〜１２とリーダー１３の設置された区域の６つの壁面の相対する面の一つを電波吸収体とすることで、リーダーの出す電波の反射波による障害を無くす。【００１３】  周波数フィルター板は、例えば、９５２〜９５５ＭＨｚを選択的に吸収する特性を持つもので、整合抵抗で終端した９５２〜９５５ＭＨｚに共振して吸収するダイポールアンテナの単体やこれらを複数配列してＱを高くしたアレイアンテナ、あるいは涙滴形アンテナやそれを複数配列してＱを高めたアレイアンテナ、あるいは９５２〜９５５ＭＨｚの周波数を選択的に吸収する電波吸収体、などを単独あるいは重ね合わせて、所望の特性を得て実現する。【００１４】  周波数フィルター板７、８、９は、９５２〜９５５ＭＨｚと同様の特性を持つＵＨＦ帯ＲＦＩＤのもう一つの周波数帯域の９１５〜９２８ＭＨｚ帯用に交換することで、この帯域を使用するＲＦＩＤへの他の機器の発する電波による混信を防ぐ。【００１５】  ＵＨＦ帯用ＲＦＩＤとリーダーの設置された区域内で使用するリーダーの発する電波が前記区域の向かい合った壁面で反射してＲＦＩＤの読み取りに障害を与えぬように、前記区域の壁の向かい合っていない少なくとも２面以上に、例えば１と３にリーダーの発したＵＨＦ帯の電波を吸収して反射波を１００〜１０００分の１に減衰する機能を有する部材で、所望の誘電率と透磁率を持つ材料を組み合わせて電波の減衰特性を調整した多層構造の板（以下電波吸収体と呼ぶ）を配置する。同じく床面６と天井面５のいずれか１面を電波吸収体とする。
【発明の効果】
【００１６】  本発明の実施により、９５２〜９５５ＭＨｚ帯のＲＦＩＤとリーダーは、その置かれた区域外の携帯電話及び基地局からの電波による通信障害を受けない。【００１７】  ＲＦＩＤとリーダーの置かれた区域の中で、９５２〜９５５ＭＨｚ帯域以外の周波数帯域を使用する携帯電話の利用に障害は起きない。【００１８】  ＲＦＩＤとリーダーの置かれた区域の外ではＵＨＦ帯の周波数を使用する携帯電話の利用に障害は起きない。【００１９】  ＲＦＩＤとリーダーを使用する区域の壁面の一部に金属板を使用することで、前記区域を囲む壁面の全体に周波数特性を持つ材料の使用が必要なくなり、材料費を低減し施工も容易となる。金属面の使用で周波数フィルター板の取り付けも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ＲＦＩＤとリーダーを使用する区域の、ＲＦＩＤを収納する棚１０〜１２、リーダー１３、および区域を構成する壁１〜４および床５と天井６、および壁に取り付ける周波数フィルター板用の窓７〜９の構成
【図２】ＲＦＩＤとリーダーを使用する区域の、壁と周波数フィルター板の位置関係。ＲＦＩＤとリーダーは、同一周波数帯を使用する区域外にある基地局や携帯電話からの電波の伝播と遮蔽１８〜２０と、他の周波数を使用する携帯電話の電波の透過２１を示す。
【図３】周波数フィルター板の例として、金属薄板２２に涙滴型のうち抜き２３の尖った部分を中心として４個を回転対称で配置して中心部を抵抗２４で結合した４つ葉クローバー型アンテナを、４個金属薄板上に配置したもの。周辺部２５は前記板を壁に貼り付けるための糊代を示す。
【図４】周波数フィルター板の例として、金属薄板の涙滴型を打ち抜き、尖った部分を４つの固定抵抗２６を配置した写真。
【発明を実施するための形態】
【００２１】  本発明の実施形態に従うＵＨＦ帯用ＲＦＩＤとリーダーに対し、携帯電話および基地局が与える混信障害への対策として、ＵＨＦ帯のＲＦＩＤの使用する帯域を含む周波数領域の電波を遮蔽する電波暗室を作り、内部に達する電波の電力を外部からの電波の電力の１万分の１以下まで減衰することで、ＲＦＩＤとリーダーの通信を可能とする。
【００２２】  さらに、この壁面の一部に開口部を作り、ここを通してＲＦＩＤとリーダーの使用する９５２〜９５５ＭＨｚの電波が区域外から侵入することを遮蔽して、ＲＦＩＤとリーダーが混信を起こす電力以下に減衰させるために、電波に対する周波数フィルター板７，８，９で塞ぐ。前記開口部の周波数フィルター板は、９５２〜９５５ＭＨｚ以外の電波を透過させ、ＲＦＩＤとリーダーには混信の障害を与えず、携帯電話の通信を妨害しない、方法である。
【実施例】
【００２３】  図１と２は、ＲＦＩＤ１０〜１２とリーダー１３の使用される区域を、書類等の保管庫を例として実施する場合である。前記区域の相対する壁面１と２、３と４、及び天井５と床６、の６面の内、１、３および６の面の全てあるいは１部を電波吸収体として、リーダーの発する電波が反射して直接リーダーに干渉すること、および６つの面で反射して定在波を作りリーダーに干渉することを防ぐ。２および４の面はＵＨＦ帯の電波を遮蔽する金属壁面であり、この任意の位置に任意の個数の窓を作る。図１，２では窓は３個として、周波数フィルター板７，８，９をはめる。周波数フィルター板と金属壁面との結合部は、電波が漏れないように隙間を作らぬ構造とする。
１〜６に囲まれる前記区域の壁面は電波暗室を作る場合と同様に、壁面を構成する材料に隙間や穴が無いこと。および外部からの配線を経由してＵＨＦ帯の電波が前記区域内に入り込まぬように、外部からの配線に電子的なフィルターや配線の導入部分を導電性の筒に入れるなどの処置が必要である。前記区域に出入りするドアや点検孔などと壁面１〜６との結合部は外部からの電波が漏れないように隙間を作らぬ構造とし、作業者の出入りが頻繁な場合は前室を設けて外部からの電磁波を遮蔽する。【００２４】  ＵＨＦ帯用ＲＦＩＤとリーダーを使用する区域の形状が複雑で、電波を遮蔽する金属壁面や電波吸収体を使うのに適しない場合は、前記区域を囲む壁面の全てかいずれかを、ＵＨＦ帯の電波の吸収性およびあるいは遮蔽性を持ち複雑な形状に合わせることが可能な材料として、ネット、あるいは布、あるいは金属製の網で作る。これらの材料を使用する場合、外部の電波を十分に減衰させるため、複数枚を重ねて使用する。【００２５】  周波数フィルター板の実施例として、図３の様に、銅、アルミ等の金属薄板２２に同一の涙滴形状２３を涙滴の尖った先端を中心として９０度ずつ回転させ、それぞれの先端がわずかずつ重なる配置で４個打ち抜き、４つ葉のクローバー型にアンテナを作る。クローバーの中心部分は、４つの打ち抜きが重なって周囲の金属薄板は接続されていないので、４つの金属薄板の先端を、電子回路用の抵抗あるいは印刷技術等を用いて電気抵抗を有する導体で導通させる。電気抵抗を有する導体はその大きさを調節して、隣り合った金属薄板の先端を結ぶ抵抗の値を１０オーム〜２００オームの範囲で選ぶ。
図３では、金属薄板２２の上に２３の打ち抜きと２４の抵抗で作る４つ葉クローバー型アンテナを４個等間隔で配置してアレイアンテナを構成する。２４の抵抗値と２３の打ち抜き形状、およびクローバー型アンテナの個数とそれぞれの間隔を調節して配置することで、所望の周波数特性を得る。
周波数フィルター板を周辺の金属板に結合させるためのいわゆる糊代領域２５を予め準備しておく。【００２６】  図４は、銅の厚さ１６μｍの薄板に打ち抜きで４つ葉クローバー型アンテナを作り、アンテナを電子回路用の５１オームの固定抵抗で結合した例である。【００２７】  ９５２〜９５５ＭＨｚの周波数フィルター板７、８、９によって、１００分の１以下に減衰する。１００００万分の１以下にするには、電波吸収体を重ねて減衰する量を補う。
【符号の説明】
【００２８】    １  ＲＦＩＤとリーダーを使用する区画を囲む電波吸収体の壁
２  ＲＦＩＤとリーダーを使用する区画を囲む金属製の壁（窓付き）
３  ＲＦＩＤとリーダーを使用する区画を囲む電波吸収体の壁
４  ＲＦＩＤとリーダーを使用する区画を囲む金属製の壁（窓付き）
５  ＲＦＩＤとリーダーを使用する区画を囲む電波吸収体の天井
６  ＲＦＩＤとリーダーを使用する区画を囲む金属製の床
７〜９  周波数フィルター板
１０〜１２  ＲＦＩＤ収納棚
１３  リーダー
１４  携帯電話基地局
１５〜１６  携帯電話
１７  ＲＦＩＤとリーダーの間の信号
１８  リーダーからの９５２〜９５５ＭＨｚの電波は７で遮蔽される
１９  携帯基地局からの９５２〜９５５ＭＨｚの電波は７で遮蔽される
２０  携帯電話からの９５２〜９５５ＭＨｚの電波は９で遮蔽される
２１  携帯電話からの９５２〜９５５ＭＨｚ以外の電波は８を透過する
２２  周波数フィルター板の金属薄板
２３  アンテナを形成するうち抜き
２４  周波数特性を定める抵抗
２５  周波数フィルター板を電波遮蔽壁に貼り付ける糊代
２６  固定抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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