(57)【要約】  本発明に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムは、整合終端された開放形伝送線路によって構成され、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ（１０３）に接続されるリーダアンテナ（１０２）と、管理対象物（１０５）に固定されることなく、管理対象物（１０５）が配置される管理対象物配置領域（１１０）に設置される第一の種類のＲＦＩＤタグ（１０４）と、管理対象物（１０５）に固定され、当該管理対象物（１０５）を特定するタグ情報を有する第二の種類のＲＦＩＤタグ（７０３）と、を備え、管理対象物（１０５）が管理対象物配置領域（１１０）に配置される際に、リーダアンテナ（１０２）と第一の種類のＲＦＩＤタグ（１０４）のアンテナとが電界結合する位置に配置され、かつ、リーダアンテナ（１０２）と第二の種類のＲＦＩＤタグ（７０３）のアンテナとが磁気結合する位置に配置される。
2016174797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整合終端された開放形伝送線路によって構成され、ＵＨＦ（Ultra  High  Frequency）帯ＲＦＩＤ（Radio  Frequency  IDentification）リーダに接続されるリーダアンテナと、管理対象物に固定されることなく、前記管理対象物が配置される管理対象物配置領域に設置される第一の種類のＲＦＩＤタグと、を有し、前記管理対象物配置領域に配置される前記管理対象物の位置は、前記リーダアンテナと前記第一の種類のＲＦＩＤタグのアンテナとが電界結合する位置であることを特徴とするＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム。
【請求項２】
前記第一の種類のＲＦＩＤタグのアンテナが電界アンテナであることを特徴とする請求項１に記載のＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム。
【請求項３】
前記管理対象物配置領域に配置された際の前記管理対象物と前記第一の種類のＲＦＩＤタグとの間の距離、および、前記リーダアンテナと前記第一の種類のＲＦＩＤタグのアンテナとの間の見通し距離が、前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダと前記第一の種類のＲＦＩＤタグとの交信に使用する無線信号の波長以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム。
【請求項４】
前記管理対象物配置領域に配置された際の前記管理対象物と前記第一の種類のＲＦＩＤタグとの間の距離、および、前記リーダアンテナと前記第一の種類のＲＦＩＤタグのアンテナとの間の見通し距離が、前記ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダと前記第一の種類のＲＦＩＤタグとの交信に使用する無線信号の波長を２×円周率によって除した値以下であることを特徴とする請求項３に記載のＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム。
【請求項５】
前記開放形伝送線路が、マイクロストリップ線路、コプレーナ線路、スロット線路、平衡二線式伝送線路、トリプレート線路、グラウンデッドコプレーナ線路のいずれかを用いて構成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム。
【請求項６】
さらに、前記管理対象物に固定され、当該管理対象物を特定するタグ情報を有する第二の種類のＲＦＩＤタグを備え、前記管理対象物が前記管理対象物配置領域に配置される際に、前記第二の種類のＲＦＩＤタグのアンテナが前記リーダアンテナと磁気結合する位置に配置されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム。
【請求項７】
前記第二の種類のＲＦＩＤタグのアンテナが磁界アンテナであることを特徴とする請求項６に記載のＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム。
【請求項８】
前記第二の種類のＲＦＩＤタグが前記管理対象物に複数固定されることを特徴とする請求項６または７に記載のＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム。
【請求項９】
整合終端された開放形伝送線路によって構成され、ＵＨＦ（Ultra  High  Frequency）帯ＲＦＩＤ（Radio  Frequency  IDentification）リーダに接続されるリーダアンテナと、管理対象物に固定されることなく、前記管理対象物が配置される管理対象物配置領域に設置される第一の種類のＲＦＩＤタグと、を用い、前記管理対象物配置領域に配置される前記管理対象物の位置を、前記リーダアンテナと前記第一の種類のＲＦＩＤタグのアンテナとが電界結合する位置とすることを特徴とするＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグ検出方法。
【請求項１０】
さらに、前記管理対象物に固定され、当該管理対象物を特定するタグ情報を有する第二の種類のＲＦＩＤタグを用い、前記管理対象物配置領域に配置される前記管理対象物の位置を、前記第二の種類のＲＦＩＤタグのアンテナが前記リーダアンテナと磁気結合する位置とすることを特徴とする請求項９に記載のＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグ検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムおよびＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグ検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、普及が進みつつあるＵＨＦ（Ultra  High  Frequency）帯パッシブＲＦＩＤ（Radio  Frequency  IDentification）システムを用いて、管理対象物の有無を管理するシステムが提案されている。例えば、特許文献１のＷＯ２０１４／０４１７１５号公報には、管理対象物にＲＦＩＤタグを貼り付ける代わりに、管理対象物配置領域にＲＦＩＤタグを配置し、前記管理対象物の有無による前記ＲＦＩＤタグのアンテナ動作特性の変化に応じて変化する前記ＲＦＩＤタグからの反射信号の強度あるいは位相によって、前記管理対象物配置領域における前記管理対象物の有無を検出する方法が記載されている。【０００３】
一方で、管理対象物にＲＦＩＤタグを貼り付けて在庫管理するＲＦＩＤシステムに関する技術については、例えば、特許文献２の特開２０１１−１１４６３３号公報「アンテナ装置、および、アンテナ装置を含むシステム」、特許文献３の特開２０１２−１１７９０５号公報「ＲＦＩＤタグ位置検出装置およびＲＦＩＤタグの位置検出方法」および特許文献４の特開２００６−１９７２０２号公報「電子タグを用いた情報システムおよび電子タグ」等に開示されている。【０００４】
前記特許文献２〜４に開示の技術は、管理対象物にＲＦＩＤタグを貼り付け、ＲＦＩＤリーダアンテナから放射される信号を受けた前記ＲＦＩＤタグのタグ情報を読み出すことができた場合には、当該タグ情報に該当する管理対象物が、ＲＦＩＤリーダアンテナから前記ＲＦＩＤタグのタグ情報を読み取ることができる範囲内に存在しているものと判断する。一方、前記ＲＦＩＤタグのタグ情報を読み出すことができなかった場合には、当該タグ情報に該当する管理対象物が、ＲＦＩＤリーダアンテナから前記ＲＦＩＤタグのタグ情報を読み取ることができる範囲内には存在しないものと判断する。かくのごとく、前記特許文献２〜４に開示の技術においては、管理対象物を、当該管理対象物に貼り付けたタグ情報を読み取ることにより特定しながら、管理対象物の有無を管理することにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０４１７１５号
【特許文献２】特開２０１１−１１４６３３号公報
【特許文献３】特開２０１２−１１７９０５号公報
【特許文献４】特開２００６−１９７２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１〜４それぞれに開示の技術においては、以下に示すような課題があった。【０００７】
まず、前記特許文献１に開示の技術の場合、管理対象物の有無を確実に捉えるためには、ＲＦＩＤタグのアンテナ動作特性の変化が十分に大きく、さらに、該アンテナ動作特性の変化をＲＦＩＤリーダアンテナに伝える電磁界結合の変化が大きいことが求められる。しかしながら、前記特許文献１には、かかる条件が距離に応じて変化する結合係数の大小等との記載がなされているだけであり、どのようなタグアンテナが望ましいのか、電磁界結合として、主たる結合成分が電界となる電界結合を用いるべきか、それとも、主たる結合成分が磁界となる磁界結合が良いのか、といったことが明記されていない。すなわち、管理対象物の有無を確実に捉えるための必須の構成条件が記載されていないという問題があった。また、前記特許文献１に開示の技術においては、特定の管理対象物配置領域を表すＩＤを有したＲＦＩＤタグが配置されている領域における管理対象物の有無を管理することができたとしても、言い換えれば、何らかの管理対象物が存在しているという場所を特定することができたとしても、該管理対象物が何かを特定することができないという課題もあった。【０００８】
また、前記特許文献２〜４各々に開示の技術は、ＲＦＩＤリーダアンテナからＲＦＩＤタグのタグ情報を読み取ることができる範囲内という広い領域における管理対象物の有無を、管理対象物を特定しながら管理するという技術である。すなわち、前記特許文献２〜４各々に開示の技術においては、管理対象物を特定することはできるものの、当該管理対象物の前記広い領域の中での詳細な場所を特定することができないという課題があった。あるいは、タグとリーダアンテナとの間に障害物が無い場合に、タグからの反射信号強度に応じて、タグサイズの数十倍以上となる数メートルの範囲内で当該管理対象物の場所を絞れるのみであった。【０００９】
（本発明の目的）
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、管理対象物の有無を確実に捉えることができ、さらには、該管理対象物の物と場所との双方を確実に特定することができるＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムおよびＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグ検出方法を提供することを、その目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述の課題を解決するため、本発明によるＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムおよびＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグ検出方法は、主に、次のような特徴的な構成を採用している。【００１１】
（１）本発明によるＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムは、整合終端された開放形伝送線路によって構成され、ＵＨＦ（Ultra  High  Frequency）帯ＲＦＩＤ（Radio  Frequency  IDentification）リーダに接続されるリーダアンテナと、管理対象物に固定されることなく、前記管理対象物が配置される管理対象物配置領域に設置される第一の種類のＲＦＩＤタグと、を有し、前記管理対象物配置領域に配置される前記管理対象物の位置は、前記リーダアンテナと前記第一の種類のＲＦＩＤタグのアンテナとが電界結合する位置であることを特徴とする。【００１２】
（２）本発明によるＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグ検出方法は、整合終端された開放形伝送線路によって構成され、ＵＨＦ（Ultra  High  Frequency）帯ＲＦＩＤ（Radio  Frequency  IDentification）リーダに接続されるリーダアンテナと、管理対象物に固定されることなく、前記管理対象物が配置される管理対象物配置領域に設置される第一の種類のＲＦＩＤタグと、を用い、前記管理対象物配置領域に配置される前記管理対象物の位置を、前記リーダアンテナと前記第一の種類のＲＦＩＤタグのアンテナとが電界結合する位置とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムおよびＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグ検出方法によれば、整合終端された開放形伝送線路によって構成され、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダに接続されるリーダアンテナと、管理対象物に固定されることなく、前記管理対象物が配置される管理対象物配置領域に設置される第一の種類のＲＦＩＤタグと、を有し、前記管理対象物配置領域に配置される前記管理対象物の位置は、前記リーダアンテナと前記第一の種類のＲＦＩＤタグのアンテナとが電界結合する位置であるので、以下のような効果を奏することができる。【００１４】
すなわち、前記リーダアンテナと前記第一の種類のＲＦＩＤタグのアンテナとが電界結合するように、前記第一の種類のＲＦＩＤタグのアンテナとして前記リーダアンテナと電界結合する電界アンテナを用いることにより、管理対象物の比誘電率や導電率による影響を受け易くなるので、前記管理対象物配置領域に配置される管理対象物の有無を確実に捉えることが可能になる。【００１５】
さらには、前記管理対象物に固定される第二の種類のＲＦＩＤタグを備え、前記管理対象物を前記管理対象物配置領域に配置する際に、前記第二の種類のＲＦＩＤタグのアンテナが前記リーダアンテナと磁界結合する位置に配置し、かつ、前記第二の種類のＲＦＩＤタグのアンテナとして前記リーダアンテナと磁界結合する磁界アンテナを用いることにより、管理対象物の比誘電率や導電率による影響を受け難くすることができるので、前記管理対象物配置領域に配置された管理対象物の識別を確実に行うことができ、該管理対象物の識別情報（つまり物に関する識別情報）と前記管理対象物の存在場所情報（つまり場所に関する識別情報）との双方を確実に特定することができる。【００１６】
つまり、本発明に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムおよびＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグ検出方法においては、例えば、前記第一の種類のＲＦＩＤタグの反射信号強度変化によって特定場所における管理対象物の有無を検出することができ、一方、前記第二の種類のＲＦＩＤタグの反射信号を捉えて、管理対象物の識別を実施することができる。かくのごとき二つの動作を、例えば、他の動作と判別することができる時間間隔内で同時に実施するようにすれば、前記第一の種類のＲＦＩＤタグを用いて検出した管理対象物の場所情報と前記第二の種類のＲＦＩＤタグを用いて検出した管理対象物の識別情報とを結合させることができる。【００１７】
しかる後において、前記第一の種類のＲＦＩＤタグの反射信号強度に管理対象物の有無に関わるレベルに達するような信号強度の変化がなく、かつ、前記第二の種類のＲＦＩＤタグの識別信号の有無あるいは識別信号強度に変化がない状態が継続する限り、管理対象物の物と場所とを特定した情報を保持し続けることにより、管理対象物の物と場所との両方を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムの概略構成の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムを上面から眺めた場合の一例を示す上面図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムを正面から眺めた場合の一例を示す正面図である。
【図４】本発明の第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムを側面から眺めた場合の一例を示す側面図である。
【図５】式（１）によって与えられる電界の準静電界、誘導電界、放射電界各々の相対強度について、波長で規格化した距離に関する依存性の一例を示す表である。
【図６】本発明の第二の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムを上面から眺めた場合の一例を示す上面図である。
【図７】本発明の第三の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムを正面から眺めた場合の一例を示す正面図である。
【図８】本発明の第三の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムにおいて管理対象物を下面から眺めた場合の一例を示す下面図である。
【図９】本発明の第三の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムにおける第二の種類のＲＦＩＤタグおよびリーダアンテナの位置関係の一例を示す上面図である。
【図１０】本発明の第三の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムにおける管理対象物配置領域、第一の種類のＲＦＩＤタグおよびリーダアンテナの位置関係の他の例を示す上面図である。
【図１１】本発明の第三の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムにおける管理対象物の他の例を示す断面図である。
【図１２】本発明の第四の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムの断面の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明によるＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムおよびＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグ検出方法の好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以下の各図面に付した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではないことも言うまでもない。
【００２０】
（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明に係るＵＨＦ（Ultra  High  Frequency）帯ＲＦＩＤ（Radio  Frequency  IDentification）システムは、電磁界シミュレーションと実験とを重ねることによって得られたものであり、整合終端された開放形伝送線路によって構成され、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダに接続されるリーダアンテナと、管理対象物に固定されることなく、前記管理対象物が配置される管理対象物配置領域に設置される第一の種類のＲＦＩＤタグと、を有し、前記管理対象物配置領域に配置される前記管理対象物の位置は、前記リーダアンテナと前記第一の種類のＲＦＩＤタグのアンテナとが電界結合する位置であることを主要な特徴としている。而して、管理対象物の有無を確実に捉えることができる。
【００２１】
さらに、前記管理対象物に固定される第二の種類のＲＦＩＤタグをさらに備え、前記管理対象物が前記管理対象物配置領域に配置された際に、前記第二の種類のＲＦＩＤタグのアンテナが前記リーダアンテナと磁界結合する位置に配置されることも主要な特徴としている。而して、管理対象物の物に関する識別情報と存在する場所情報との双方を特定することができる。
【００２２】
ここで、前記第一の種類のＲＦＩＤタグのアンテナは、電界アンテナであって、前記リーダアンテナとの電磁界結合として前記リーダアンテナと電界結合する位置に配置されることも、本発明の特徴の一つとしている。また、前記第二の種類のＲＦＩＤタグのアンテナは、磁界アンテナであって、前記リーダアンテナとの電磁界結合として前記リーダアンテナと磁界結合する位置に配置されることも、本発明の特徴の一つとしている。さらに、前記第二の種類のＲＦＩＤタグが、前記管理対象物に複数固定されていることも、本発明の特徴の一つとしている。
【００２３】
つまり、前記第一の種類のＲＦＩＤタグのアンテナとして電界アンテナを用いて、前記リーダアンテナと電界結合する位置に配置することによって、管理対象物の有無を確実に捉えることができるＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムを提供することが可能になる。ここで、電界アンテナとは、主として、空間中の電界に反応するアンテナであって、例えば、ダイポールアンテナやモノポールアンテナ、あるいは、小型化等のために、前述のダイポールアンテナやモノポールアンテナを基本として変形させたアンテナ群を意味する。
【００２４】
一方、前記第二の種類のＲＦＩＤタグのアンテナとして用いる磁界アンテナとは、主として、空間中の磁界に反応するアンテナであって、例えば、微小ループアンテナやスロットアンテナ、あるいは、小型化等のために、微小ループアンテナやスロットアンテナを基本として変形させたアンテナ群を意味する。
【００２５】
また、電界結合とは、電磁界結合において、主たる結合成分が容量成分で構成される結合を意味する。一方、磁界結合とは、電磁界結合において、主たる結合成分が誘導成分で構成される結合を意味する。ここで、電界結合の結合係数と磁界結合の結合係数とは逆符号となり、最終的な結合係数は電界結合の結合係数と磁界結合の結合係数との和で表される。したがって、前述の結合の主たる成分については、最終的な結合係数の符号が、結合成分が容量成分のみで構成される結合と同符号であれば電界結合と定義し、結合成分が誘導成分のみで構成される結合と同符号であれば磁界結合と定義する。
【００２６】
一般的な物質は、比誘電率や導電率については様々な値を取るものの、比透磁率が‘１’から大きく異なる物質は磁性体以外では少ない。したがって、本発明が対象とする管理対象物についても、比誘電率や導電率の違いにより該管理対象物の有無を検出することが主たる要件となる。ここで、設置位置を識別する識別データを記憶する前記第一の種類のＲＦＩＤタグを用いて該管理対象物の有無をより確実に検出するためには、該管理対象物の有無によって、前記第一の種類のＲＦＩＤタグのタグアンテナの動作特性の変化や前記リーダアンテナとの結合の変化が大きいことが望まれる。その結果として、該管理対象物の有無によって、前記第一の種類のＲＦＩＤタグからの反射信号の強度変化が大きくなり、管理対象物の有無をより確実に捉えることができる。
【００２７】
なお、前記管理対象物の比誘電率や導電率による影響を受け易いアンテナとしては、電界アンテナがあり、同様に、影響を受け易い電磁界結合としては、電界結合がある。したがって、前述の構成により、前記管理対象物の有無を確実に捉えることができるＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムを提供することが可能になる。
【００２８】
また、前記第二の種類のＲＦＩＤタグのアンテナとして磁界アンテナを用いて、前記リーダアンテナと磁界結合する位置に配置することによって、管理対象物に関する物と場所との双方、すなわち、管理対象物の識別情報と該管理対象物が存在する配置場所情報との双方を特定することができるＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムを提供することが可能になる。ここで、前記第二の種類のＲＦＩＤタグは前記管理対象物を識別するための識別情報を記憶する。前記管理対象物は固定されている前記第二の種類のＲＦＩＤタグの近傍に存在するため、前記管理対象物の比誘電率や導電率による影響を受け難く、安定して、前記第二の種類のＲＦＩＤタグの識別情報を、前記リーダアンテナに接続されたＲＦＩＤリーダが読み取ることができることが必要になる。
【００２９】
前記管理対象物の比誘電率や導電率による影響を受け難いアンテナとしては、磁界アンテナがあり、同様に、影響を受け難い電磁界結合としては、磁界結合がある。したがって、前記管理対象物を特定する前記第二の種類のＲＦＩＤタグについては、前述の構成を取ることが望ましい。
【００３０】
以上のごとき構成を採用することによって、例えば、前記第一の種類のＲＦＩＤタグの反射信号強度変化により、特定場所に存在する管理対象物の有無を検出することができる。一方で、前記第二の種類のＲＦＩＤタグの反射信号の変化、すなわち、該反射信号の検出から非検出、あるいは、非検出から検出の変化を捉えて、前記管理対象物を識別することができる。かくのごとき二つの動作を、例えば、他の動作と判別することができる時間間隔内で同時に実施するようにすれば、前記第一の種類のＲＦＩＤタグによって検出した前記管理対象物の場所情報と前記第二の種類のＲＦＩＤタグによって検出した前記管理対象物の識別情報とを一致させる（結合させる）ことができる。しかる後において、前記第一の種類のＲＦＩＤタグの反射信号強度に、前記管理対象物の有無に関わるレベルの信号強度変化がなく、かつ、前記第二の種類のＲＦＩＤタグの識別信号の有無あるいは該識別信号の信号強度変化に変化がない限り、前記管理対象物の物と場所との双方を識別した情報を保持し続ける。かくのごとき動作により、前記管理対象物の物と場所との双方を特定することができるＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムを提供することが可能になる。
【００３１】
（第一の実施の形態）
次に、本発明の第一の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、図１に、本発明の第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムの概略構成の一例を示す。図１の斜視図に示すように、本発明の第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、リーダアンテナ１０２、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３、第一の種類の受動型のＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグ１０４（以下、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４と称す）、および、管理対象物配置領域に配置した管理対象物１０５を含んで構成される。
【００３２】
リーダアンテナ１０２は、例えば、誘電体板１０２ａと、金属板からなるストリップ導体１０２ｂと、グランド導体１０２ｃと、から構成される開放形伝送線路の一種であるマイクロストリップ線路と、整合終端抵抗Ｒｔとによって構成される進行波型近傍界アンテナである。なお、かくのごときリーダアンテナ１０２に用いる開放形伝送線路としては、マイクロストリップ線路に限定されず、コプレーナ線路、スロット線路、平衡二線式伝送線路など、伝送線路周囲に主として準静電磁界と誘導電磁界とからなる近傍電磁界分布を生じさせるものを使用することができる。一方、伝送線路周囲をシールドしている同軸ケーブルや導波管は、かかる近傍電磁界分布が伝送線路周囲に生じることがない遮蔽型伝送線路であるため、リーダアンテナ１０２として使用することができない。
【００３３】
リーダアンテナ１０２の管理対象物１０５が置かれる面（以下、この面を表面と称す）に、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４が配置される。ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、リーダアンテナ１０２に送信信号を送出するとともに、リーダアンテナ１０２を介して第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナが出力する応答信号を受信する。より具体的には、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３には、リーダアンテナ１０２の一端（ストリップ導体１０２ｂの一端）が接続される。なお、リーダアンテナ１０２とＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３との間には、必要に応じて、適宜、分配器、ＲＦスイッチ、インピーダンス変換機などが挿入されても良い。
【００３４】
ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、生成した送信信号をリーダアンテナ１０２に送ることによって、リーダアンテナ１０２と電界結合された第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナに当該送信信号を伝達する。一方、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、リーダアンテナ１０２に電界結合により伝達されてくる、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４において生成された応答信号を受信する。なお、リーダアンテナ１０２の他端（ストリップ導体１０２ｂの他端）には整合終端抵抗Ｒｔが接続される。
【００３５】
第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、リーダアンテナ１０２と電界結合される位置に１ないし複数配置される。受動型の第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、リーダアンテナ１０２からＩＤ（以下、タグ情報とも表す）を問い合わせる信号を受信すると、タグアンテナを介して得た信号の一部により、チップ内の電源回路（図１には図示していない）を用いて、自チップが動作するための電力を生成する。また、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、受信した信号の一部をデコードして受信データを生成する。そして、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、チップ内の記憶回路に格納されたタグ情報と受信データとを照合し、タグ情報と受信データとが一致した場合は、変調回路（図１には図示していない）を動作させて変調信号を生成し、タグアンテナを介して当該変調信号をリーダアンテナ１０２に送信する。
【００３６】
管理対象物１０５は、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナと電界結合する位置に配置され、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４に固定されることなく置かれる。管理対象物１０５が置かれる位置を以下では管理対象物配置領域１１０と称する。該管理対象物１０５は、水分のような誘電率の高い材料、あるいは、金属を含んでいるものが望ましい。より具体的には、ペットボトル飲料、缶飲料、アルミ包装入りスナック菓子の他に、書籍などの厚い紙の束、おにぎり、パン、プラスチックパック入り惣菜、手や足の人体、さらには、靴などを、管理対象物１０５の対象物品とすることができる。
【００３７】
このような水分の多い物品等、多様な物品の有無を検出することができる理由は、図１のＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１を使用していることに起因する。通常の１３．５６ＭＨｚやそれ以下の周波数帯で使用されるＲＦＩＤシステムの場合には、まず、表皮厚さが長くなるため、水分への反応が極めて弱くなる。また、かくのごとき通常のＲＦＩＤシステムにて用いられる周波数帯の場合は、リーダアンテナとタグアンテナとの間の結合に電磁誘導が使用されている。
【００３８】
しかし、電磁誘導は磁界による結合であるため、比透磁率が大きく‘１’と異なる物品の有無に伴う比透磁率の変化には敏感になるものの、一方で、比誘電率の違いには敏感ではない。したがって、たとえ、水の比誘電率が‘８０’と極めて高くても、比透磁率は‘１’近辺の値を取るため、電磁誘導の場合には、タグアンテナの動作として水分に敏感に反応することができない。また、一般的に、管理対象物１０５の対象物品となる物質の多くは、磁性材料でもない限り、比透磁率は‘１’近辺の値を取る一方、比誘電率は‘１’とは大きく異なっている。
【００３９】
また、本第一の実施の形態に示すＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１の場合には、使用周波数帯が高いことに伴い、データレートも、電磁誘導を使用する通常のＲＦＩＤシステムの場合よりも高くすることができる。なお、本第一の実施の形態に示すＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１の場合、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、プラスティック板等によってカバーされていても良い。また、本発明では普及しているＲＦＩＤシステムを念頭に、その中から本発明の効果の得られるＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムを選択したが、前述の通り、ＵＨＦ帯を超える周波数帯で将来ＲＦＩＤシステムが規格化され、普及した際には当然のごとく、それらの規格のＲＦＩＤシステムでも本発明が適用できることは言うまでもない。例えば、ＵＨＦ帯を超える周波数帯としては２．４ＧＨｚ帯や５．８ＧＨｚ帯などでも同様の構成、作用、効果が得られることは言うまでもない。第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の表面に結露などの微量の水分が付着する場合もあるが、かかる場合には、タグアンテナと管理対象物１０５との間の結合係数等を調整することや、あるいは、管理対象物１０５の有無を判断する際に用いる閾値、すなわち、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３が受信する信号強度の閾値を調整することにより、微量の水分の影響を排除することが可能である。
【００４０】
次に、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１の動作について説明する。ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグ情報と信号強度とに基づき、管理対象物１０５の有無を検出するものである。管理対象物１０５の有無の検出動作を行うに当たって、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、まず、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３からリーダアンテナ１０２を介して、タグ情報読み出しコマンドを送信信号として送出する。
【００４１】
続いて、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、リーダアンテナ１０２を介して送信されてきた送信信号をタグアンテナによって受信する。そして、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、受信した該送信信号の一部を用いて電力を生成し、動作を開始する。しかる後、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、受信した該送信信号をデコードして、受信した該送信信号に含まれる受信データを再生する。第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、該受信データと内蔵する記憶回路中に含まれるタグ情報とを照合し、タグ情報と該受信データとが一致していれば、タグ情報を含む応答信号を生成して、該応答信号を変調してリーダアンテナ１０２に対して送出する。
【００４２】
送出したタグ情報読み出しコマンドに対応した第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からの該応答信号を受信すると、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、該応答信号の強度が、あらかじめ定めた閾値よりも高いか低いかを判定し、判定結果に基づいて管理対象物１０５の有無を判断する。より具体的には、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からの応答信号の信号強度が前記閾値以上に強ければ、管理対象物１０５が存在していないものと判断し、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からの応答信号の信号強度が前記閾値よりも弱ければ、管理対象物１０５が存在しているものと判断する。
【００４３】
なお、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からの応答信号の信号強度が前記閾値よりも弱い場合として、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３の受信下限よりも応答信号の信号強度が弱くて、該応答信号を受信することができなかった場合や、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３から送信されてきた送信信号を受信した第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４における該送信信号の受信信号強度が第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の動作下限以下になり、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４が該送信信号に対して応答することができなかった場合も含まれる。
【００４４】
例えば、図１に示す例においては、図面の右から２番目に配置された第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の上には管理対象物１０５が存在していないため、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、強い信号強度で応答信号を送出することが可能である。而して、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からの強い応答信号をタグ情報とともに受信することができる。該タグ情報は、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の場所とあらかじめ紐付けられている。したがって、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、図１の右側から２番目に配置された当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４から受信した応答信号の信号強度の強さが前記閾値以上に強いことから、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の位置には管理対象物１０５は存在していないものと判断する。
【００４５】
一方、図１に示す例における他の３つの第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の上には管理対象物１０５が置かれているため、他の３つの第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４が送出する応答信号の信号強度は前記閾値よりも弱くなる。そのため、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、他の３つの第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の位置には管理対象物１０５が存在しているものと判断する。なお、他の３つの第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からの応答信号があらかじめ定めた一定期間内に受信できなかった場合においても、前述の通り、管理対象物１０５が存在していたために応答信号の信号強度が弱くなっているものと見做すことにより、他の３つの第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の位置には管理対象物１０５が存在しているものと判断する。
【００４６】
ここで、他の３つの第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグ情報が前記一定期間内には得られなかった場合、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、これらの他の３つの第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４がリーダアンテナ１０２の表面に存在することをあらかじめ把握しているため、前記一定期間内に応答がなかった第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグ情報が指示している場所には、管理対象物１０５が存在しているものと判断することができる。なお、前記一定期間は、リーダアンテナ１０２の表面に配置された第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の枚数とＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３のタグ読み取りスピードとから定められ、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４を、必要十分な枚数分、読み取ることができる時間とすることが望ましい。
【００４７】
また、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、コンピュータが接続されているもの、または、コンピュータの一部として機能するものであり、管理対象物１０５の有無の判断については、当該コンピュータによって行われるものとしても良い。
【００４８】
管理対象物１０５の有無をより確実に判断するためには、管理対象物１０５の有無による第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からの応答信号の信号強度の変化を大きくすることが重要となる。前述の通り、一般的には、管理対象物１０５は比誘電率や導電率が異なる材料によって構成されている。かくのごとき材料からなる管理対象物１０５であっても、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナの動作が管理対象物１０５の有無により大きく変化することができるタグアンテナは、電界アンテナの場合である。すなわち、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナとしては電界アンテナが望ましい。また、管理対象物１０５の有無により、リーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナとの間の結合が大きく変化するのは、リーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナとの間の主たる結合成分が電界結合の場合である。すなわち、リーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナとは電界結合していることが望ましい。
【００４９】
以下に、管理対象物１０５、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４およびリーダアンテナ１０２の位置関係について、さらに詳細に説明する。
【００５０】
まず、図２は、本発明の第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１を上面から眺めた場合の一例を示す上面図であり、上面から眺めた場合のＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１における管理対象物１０５の配置、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４およびリーダアンテナ１０２の位置関係を示している。なお、図２の上面図には、１つの第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４上に管理対象物１０５が１つ置かれている管理対象物配置領域１１０を拡大して示している。
【００５１】
図２の上面図に示すように、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、リーダアンテナ１０２が形成されていて、リーダアンテナ１０２の表面側にはストリップ導体１０２ｂに近接する位置に第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４が設置されている。さらに、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の一部もしくは全部が覆われる位置に管理対象物１０５が置かれる領域として管理対象物配置領域１１０が設定される。ここで、管理対象物１０５の有無に応じて、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の応答信号に関する十分に大きな信号強度の変化が得られる場合には、管理対象物配置領域１１０は、必ずしも、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の全部が覆われる必要はない。なお、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、図２に示すように、ＲＦＩＤチップ１１１およびタグアンテナ１１２を備えている。
【００５２】
次に、図３は、本発明の第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１を正面から眺めた場合の一例を示す正面図であり、正面から眺めた場合のＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１における管理対象物１０５の配置、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４およびリーダアンテナ１０２の位置関係を示している。なお、図３の正面図には、図２の上面図の場合と同様、１つの第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４上に管理対象物１０５が１つ置かれている管理対象物配置領域１１０を拡大して示している。
【００５３】
図３の正面図に示すように、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１において、リーダアンテナ１０２の表面側（すなわち誘電体板１０２ａの表面側）にはストリップ導体１０２ｂが設けられ、リーダアンテナ１０２の裏面側（すなわち誘電体板１０２ａの裏面側）にはグランド導体１０２ｃが設けられる。そして、ストリップ導体１０２ｂの一端とグランド導体１０２ｃとは、（図３には図示していないが、）図１に示したように、整合終端抵抗Ｒｔを介して接続される。かくのごとき接続とすることによって、リーダアンテナ１０２は整合終端される。なお、図１に示したように、リーダアンテナ１０２の他端にはＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３が接続される。
【００５４】
また、図３の正面図に示すように、管理対象物１０５と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４とは、離隔して図示している通りであり、管理対象物１０５に対して第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４を貼り付けるなどによって固定することは実施しない。一方、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４はリーダアンテナ１０２の表面に配置されるが、リーダアンテナ１０２表面に第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４を固定しても良いし、固定しなくても良い。リーダアンテナ１０２表面に第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４を固定する場合は、リーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナ１１２との間の結合を安定的に保持することができる。一方、リーダアンテナ１０２表面に第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４を固定しない場合、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の位置を適宜変えることにより、管理対象物配置領域１１０の配置を容易に変更することができる。なお、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、図３に示すように、ＲＦＩＤチップ１１１およびタグアンテナ１１２を備えている。
【００５５】
次に、図４は、本発明の第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１を側面から眺めた場合の一例を示す側面図であり、側面から眺めた場合のＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１における管理対象物１０５の配置、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４およびリーダアンテナ１０２の位置関係を示している。なお、図４の側面図には、図２の上面図の場合と同様、１つの第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４上に管理対象物１０５が１つ置かれている管理対象物配置領域１１０を拡大して示している。
【００５６】
図４の側面図に示すように、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、管理対象物１０５は、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の上方に設置された管理対象物配置領域１１０に配置され、リーダアンテナ１０２は、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の下部に設置される。なお、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、ＲＦＩＤチップ１１１およびタグアンテナ１１２を備えている。
【００５７】
ここで、図２〜図４を参照して、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１の各構成要素の関係による効果について、さらに詳細に説明する。
【００５８】
まず、図３の正面図や図４の側面図に示すように、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１において、管理対象物１０５が、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナ１１２の上方に配置される。さらに、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３に接続されるリーダアンテナ１０２が、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の下部に配置されている。このように、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１において、管理対象物１０５は、リーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４との間に挟まれる領域外に配置される。したがって、リーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４との間の見通しが管理対象物１０５により遮られることがない。
【００５９】
ここで、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１が、前記特許文献１に記載の技術と異なるところは、ストリップ導体１０２ｂとタグアンテナ１１２との配置である。本第一の実施の形態においては、タグアンテナ１１２は、一例として、図２の上面図に示したように、ダイポールアンテナをベースとした電界アンテナの一種として形成されている。タグアンテナ１１２の中心部分を細くしてインダクタンスを大きくし、かつ、両端部分を太くして、キャパシタンスを稼ぎ、通常のダイポールアンテナよりも小型化している。また、タグアンテナ１１２の両端部分を折り曲げて小型化している。
【００６０】
該タグアンテナ１１２は、前述の通り、ダイポールアンテナを小型化した電界アンテナの一種であり、電界に対する感度の高い方向は、主として、長方形状の第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の長手方向（図２の上面図の上下方向）に当たる。また、図４の側面図に示すように、長方形状の第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の長手方向とリーダアンテナ１０２のストリップ導体１０２ｂの長手方向とが互いに直交するように配置されている。また、ストリップ導体１０２ｂの中心からタグアンテナ１１２は離隔して配置されている。かくのごとき配置により、ストリップ導体１０２ｂからグランド導体１０２ｃに向かう電界をタグアンテナ１１２は強く感知することができる。すなわち、本第一の実施の形態の配置においては、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２とは主として電界結合している。
【００６１】
一方、前記特許文献１の図２や図９に示されている配置においては、ストリップ導体を通る電流によって生じる磁場をダイポールアンテナベースのタグアンテナの長手方向の配線で受ける配置になっており、明らかに、主たる結合成分は磁界結合である。また、前記特許文献１の図６に示されているように、非常に複雑な電磁界にタグアンテナ１１２が晒される様相になっており、主たる結合成分が電界結合か磁界結合かが判然としない。さらに、前記特許文献１の図１２には、平衡二線式伝送線路の場合が記載されているが、前記特許文献１の図１３の正面図からは主たる結合成分が磁界結合なのか、電界結合なのかが判然としない配置となっている。
【００６２】
かくのごとき事情に鑑み、本発明においては、電磁界の解析的検討、電磁界シミュレーション、実験を綿密に実施し、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１において、主として、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナ１１２を電界アンテナとし、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２とを電界結合する配置とすることにより、管理対象物１０５の有無を確実に捉えることができることを見出している。
【００６３】
なお、前記特許文献１に記載の米国特許第７，２７１，７２４号に開示されている技術とは、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１が、近傍界アンテナの使用やシステム構成要素の配置において異なることは言うまでもない。すなわち、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、管理対象物１０５とタグアンテナ１１２との結合係数をｋ２とし、タグアンテナ１１２とリーダアンテナ１０２との結合係数をｋ１とした場合、管理対象物１０５の有無によって変化する結合係数ｋ２に応じて、タグアンテナ１１２とリーダアンテナ１０２との間の信号強度を変化させ、当該信号強度の変化により管理対象物１０５の有無を判断している。
【００６４】
かくのごとき結合係数ｋ１、ｋ２の関係および当該結合係数ｋ１、ｋ２の設定に基づく本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１の効果について、以下に説明する。まず、電磁界結合の強度を示す結合係数については、電磁界シミュレータにより比較的容易に評価することが可能である。また、電磁界結合を説明する場合、一般に、タグアンテナ１１２とリーダアンテナ１０２との間の無線信号の波長をλとすると、波源（例えば、アンテナ）からの距離がλ／２π（πは円周率）よりも近い領域をリアクティブ近傍界（reactive  neａr-field）、該距離がλ／２πよりも遠く、かつ、波長λよりも近い領域を放射近傍界（radiative  neａr-field）、さらに、これら二つの領域を合わせて近傍界（neａr-field  region）と称する。
【００６５】
該近傍界においては、電磁界は複雑な様相を示し、準静電磁界、誘導電磁界、放射電磁界が各々無視し得ない強度比で存在し、それらが合成された電磁界のベクトルも空間的、時間的に様々に変化する。一例として、波源を微小ダイポールアンテナとした場合に、該微小ダイポールアンテナが形成する電界Ｅ［Ｖ／ｍ］と磁界Ｈ［Ａ／ｍ］とを球座標系（r、θ、φ）およびフェーザ（ｐｈａｓｏｒ）表示を用いて示すと、次の式（１）〜式（４）によって示すことができる。
【００６６】
【数１】
2016174797.tif 000003
【数２】
2016174797.tif 000004
【数３】
2016174797.tif 000005
【数４】
2016174797.tif 000006
【００６７】
ここで、前記式（１）〜式（４）においては、微小ダイポールアンテナに蓄えられる電荷をｑ［Ｃ］、アンテナの長さをｌ［ｍ］、波長をλ［ｍ］、波源から観測点までの距離をr［ｍ］としている。また、πは円周率、εは誘電率、μは透磁率である。前記式（１）〜式（４）の中で、（１／r３）に比例する項が、準静電磁界を示し、（１／r２）に比例する項が誘導電磁界を示し、（１／r）に比例する項が放射電磁界を示している。これらの電磁界成分は、各々、距離ｒに対する依存性が異なるため、距離ｒに依存してその相対強度が変化する。
【００６８】
図５は、式（１）によって与えられる電界Ｅθの準静電界、誘導電界、放射電界各々の相対強度について、波長λで規格化した距離ｒに関する依存性の一例を示す表である。なお、図５の表の第１行目は、波長λで規格化した距離ｒを示し、第２行目は、国内電波法で許可されているＵＨＦ（Ultra  High  Frequency）帯ＲＦＩＤの周波数とほぼ同じ９５０ＭＨｚの自由空間波長によって換算した距離を示している。
【００６９】
図５の表から分かる通り、距離rが大きくなると、準静電界、誘導電界、放射電界各々の電界強度が小さくなり、さらに、準静電界、誘導電界、放射電界各々の成分比も変化する。
【００７０】
例えば、（ｒ＜λ／２π）の関係になるリアクティブ近傍界の領域においては、準静電界、誘導電界、放射電界の順に電界強度が強くなり、（ｒ＞λ／２π）となる領域においては、準静電界、誘導電界、放射電界の順に電界強度が弱くなる。さらに、（ｒ＞λ）の関係になる領域においては、準静電界と誘導電界との寄与は極めて小さくなり、（ｒ＞２λ）の関係になる遠方界の領域においては、ほぼ、放射電界成分のみとなる。一方で、（ｒ＜λ）の関係になる近傍界の領域においては、準静電界と誘導電界との寄与が十分に残っており、さらに、（ｒ＜λ／２π）の関係になるリアクティブ近傍界の領域においては、準静電界と誘導電界とが大きな寄与を占める。また、式（１）〜式（４）に示すように、放射電界と比較して、準静電磁界と誘導電磁界とは、球座標系（r、θ、φ）におけるθ方向成分以外にｒ方向成分とφ方向成分とを有しており、多様な方向の成分を有している。
【００７１】
一般的に、アンテナから空間中に放射されて伝搬する放射電磁界と比較して、（ｒ＜λ／２π）の関係になるリアクティブ近傍界の領域においては、アンテナ近傍に留まる準静電磁界と誘導電磁界とが支配的であり、さらに、絶対的な電磁界強度も強い。また、（λ／２π＜ｒ＜λ）の関係になる放射近傍界の領域においては、一般的に、絶対的な電磁界強度は波源からの距離ｒが長くなればなるほど弱くなる。さらに、（λ／２π＜ｒ＜λ）の関係になる放射近傍界の領域においては、前述のように、準静電磁界と誘導電磁界との相対強度は弱まり、放射電磁界の相対強度が強くなる。以上の通り、近傍界の領域においては、準静電磁界と誘導電磁界とが存在し、準静電磁界と誘導電磁界との電磁界により、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との間の結合やタグアンテナ１１２と管理対象物１０５との間の結合が生じる。
【００７２】
通常のＵＨＦ帯やマイクロ波帯を使用する受動型ＲＦＩＤシステムの場合は、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との間の距離rは（ｒ＞λ）の関係になっており、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との間の交信には放射電磁界を使用している。このため、該放射電磁界を効率良く生成するために、リーダアンテナ１０２は、パッチアンテナを代表とする共振型アンテナが用いられる。しかし、かくのごとき共振型アンテナを（ｒ＜λ）の関係になる近傍界の領域において使用すると、共振型アンテナ中の定在波により、電磁界強度が場所により大幅に変化する。例えば、定在波の頂点付近においては最も振幅が大きくなり、定在波の中点においては振幅が‘０’となる。
【００７３】
したがって、かくのごとき共振型アンテナを用いたリーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との間の距離ｒが（ｒ＜λ）の関係を満たす場合には、リーダアンテナ１０２中の定在波の中点に近い部分ではリーダアンテナ１０２からの信号をタグアンテナ１１２が受け取ることができなかったり、あるいは、極めて受信信号強度が弱くなったりしてしまう。すなわち、不感領域が生じてしまい、ＲＦＩＤシステムとしての使用に支障を生じる。
【００７４】
このような事情から、前記特許文献１に記載の米国特許第７，２７１，７２４号に開示されたシステムにおいては、管理対象物が置かれる棚、管理対象物およびＲＦＩＤタグからＲＦＩＤリーダを十分に離して設置することによって、棚よりも十分に小さいリーダアンテナから電波を照射し、カバーエリアを広く取る形態とならざるを得ない。したがって、前記特許文献１に記載のシステムにおいては、ＲＦＩＤリーダとＲＦＩＤタグとの間には、広い空間を必要とする。
【００７５】
また、前記特許文献１に記載のシステムにおいては、棚の材質によっては、特に、金属材質の棚などの場合には、マルチパス現象を生じ、電波の干渉によってＲＦＩＤタグの読み取りが不安定になり、タグ情報を読み取ることができない場合も生じる。また、リーダアンテナと管理対象物を配置する場所との間に人や物が介在した場合、管理対象物が存在する場合と同様に、タグ情報を読み取ることができなくなり、管理対象物が存在していないにも関わらず、管理対象物が存在していると誤検知してしまうという問題も生じる。
【００７６】
一方、（ｒ＜λ）の関係になる近傍界の領域、さらに望ましくは、（ｒ＜λ／２π）の関係になるリアクティブ近傍界の領域においては、該領域に存在する準静電磁界と誘導電磁界とを通してＲＦＩＤリーダとＲＦＩＤタグとのアンテナ間が電磁界結合して結合回路を形成することができる。かかる近傍界の領域の場合には、その条件の通り、ＲＦＩＤリーダとＲＦＩＤタグとの間に広い空間を必要としない。しかしながら、単純に、リーダアンテナ１０２に共振型アンテナを用いると、前述したように、不感領域ができて、使用に支障を生じる。また、定在波アンテナは、一般的にその大きさが波長λ程度であり、ＲＦＩＤタグに近接して用いると、カバーエリアが極端に狭くなってしまう。
【００７７】
そこで、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３に接続されるリーダアンテナ１０２が、整合終端された開放形伝送線路によって構成されており、かつ、該開放形伝送線路と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナ１１２とが電界結合されるように、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４を配置する。そして、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３のリーダアンテナ１０２として電波の放射が少ない開放形伝送線路を用いることによって、（ｒ＜λ）の関係になる近傍界、さらに望ましくは、（ｒ＜λ／２π）の関係になるリアクティブ近傍界の領域において、該開放形伝送線路の周囲に生じる準静電磁界と誘導電磁界とを通して、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２とを電磁界結合させて結合回路を形成する。すなわち、開放形伝送線路を近傍界で動作する進行波型アンテナとして用いている。
【００７８】
本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１において、かくのごとき構成を採用することにより、リーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４との間に広い空間を必要としなくなる。また、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との間の交信が結合回路を通じて近距離で行われるため、マルチパス現象の発生を抑止するとともに、リーダアンテナ１０２と管理対象物１０５を配置する場所との間に人や物が介在するといったことによる誤検知を抑制することができる。さらに、リーダアンテナ１０２として整合終端された開放形伝送線路を用いるので、リーダアンテナ１０２中を伝搬する電磁波の主たる成分は、定在波を生じることなく、進行波として、整合終端まで伝搬する。ここで、定在波を生じることがないということは、厳密には、定在波が十分小さいということを意味しており、通常、定在波比が‘２’以下、望ましくは‘１．２’以下の値であることを意味している。
【００７９】
伝送線路の終端が十分な精度で整合している場合、あるいは、伝送線路中を伝わる電磁波が終端付近で十分に減衰している場合には、伝送線路内に、大きな定在波が生じることはなく、進行波が主成分となる。そして、かかる伝送線路における電磁界分布を利用することにより、進行波アンテナを形成することができる。さらに、該伝送線路周辺の空間に形成される電磁界は放射電磁界が相対的に少なく、静電磁界と誘導電磁界とが主たる成分となっている。すなわち、静電磁界と誘導電磁界との電磁界強度が、放射電磁界の強度よりも強く、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３が同一の出力で動作していても、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４が得られる電磁界強度は強くなる。換言すれば、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の動作を保証しながら、周囲への電磁界の不要放射を抑制した環境を形成することができる。
【００８０】
通常用いられているパッチアンテナなどの定在波型のアンテナの場合には、アンテナ内部の定在波に応じて、アンテナ近傍の電磁界分布が極めて不均一になっているので、不感部分を避けるために、管理対象物１０５を管理することができる領域が限定されてしまう。これに対して、本第一の実施の形態に係る開放形伝送線路からなる進行波型アンテナの場合には、アンテナ近傍であっても、電磁界分布に節のような変化しない部分はなく、アンテナの至る所が常に変化している。したがって、近傍界の領域においても、アンテナに沿った定在波に伴う電磁界の不均一を生じることがないので、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグ情報を読み取ることができなくなるようなエリアが発生することはない。而して、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との配置の自由度を向上させることができる。
【００８１】
また、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、前述のような進行波を、信号として、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との間の電磁界結合を通じて交信するため、共振型アンテナの場合とは異なり、不感領域が発生することがなく、ＲＦＩＤシステムとしての使用に支障を生じることがない。したがって、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、開放形伝送線路周囲に生じる準静電磁界と誘導電磁界との電磁界強度が第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４を動作させるのに十分な大きさの範囲内で伝送線路を波長に無関係に延伸させることにより、カバーエリアを広く取ることができる。すなわち、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、前述のような開放形伝送線路を使用することによって、電力の放射損を抑制し、カバーエリアの拡大が容易に可能になる。
【００８２】
なお、ここでいう開放形伝送線路は、基本的に、放射を抑制して線路長手方向に電磁波を伝送することを目的とした伝送線路であって、開放形のものを意味している。開放形伝送線路の一例としては、例えば、平衡二線型伝送線路やそれに類似の伝送線路、マイクロストリップライン、コプレーナライン、スロットラインなどの伝送線路とそれらの伝送線路の変形であるグラウンデッドコプレーナ線路やトリプレート線路等が挙げられる。
【００８３】
また、メッシュ状の導体部とシート状の導体部とに挟まれる狭間領域とメッシュ状の導体部外側の浸出領域とにおいて電磁場を変化させて信号を伝達する面状に広がるアンテナも条件によっては利用することが可能である。かくのごとき面状に広がるアンテナは、定在波が混在するものの、不完全ながら進行波アンテナとしても動作するものであり、定在波により生じる電磁界分布の不均一を無視することができる使用環境においては使用することが可能である。一方で、伝送線路周囲をシールドしている同軸ケーブルや導波管など伝送線路周囲に準静電磁界や誘導電磁界のような電磁界を生じない遮蔽型伝送線路は、使用することができない。
【００８４】
また、対向する２つの導電性シート体に挟まれる狭間領域に電磁場を存在させ、２つの導電性シート体の間の電圧を変化させて当該電磁場を変化させたり、当該電磁場の変化によって導電性シート体の間の電圧を変化させたりして、電磁場を所望の方向に進行させるという電磁波伝達シートがある。さらに広い意味では、該電磁波伝達シートもシート長手方向に見れば、本第一の実施の形態における開放形伝送線路の一種と見做すことができる場合もある。ただし、該電磁波伝達シートは、シート内の定在波により、透過係数にふらつきが生じるため、定在波がかなり大きく、本発明の実施には必ずしも最適とは言えない。
【００８５】
また、該電磁波伝達シートの場合、導波管上面が無線信号の波長よりも十分に細かい金属メッシュとなり、エバネッセント波が上面より漏洩しているものと見做すことができる。このような、一般に無線信号の波長の（１／１０）未満の間隔、幅、長さで電磁界が漏洩するスロットが複数設けられているような伝送線路は、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１の開放形伝送線路の一種と見做すことができる。
【００８６】
一方で、開放形伝送線路から放射させることを意図して、クランク形状を設計したり、あるいは、高次モードを積極的に利用することにより、一定の放射電磁界強度を得たりする、いわゆる、クランクラインアンテナ、メアンダラインアンテナや、漏洩同軸ケーブル等を用いて遠方界での電磁放射を目的とした進行波アンテナとは、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１の開放形伝送線路は異なる。前記クランクラインアンテナ、前記メアンダラインアンテナや前記進行波アンテナは、無線信号の波長程度のサイズ、一般的には、無線信号の波長の（１／１０）以上のサイズで周期的に設けられるクランク形状やスロットから優先的に放射が起こるため、先に述べた共振型アンテナの場合と同様、電磁界の強度が場所により大幅に変化する。したがって、近傍界の領域において使用する場合には、ＲＦＩＤタグのタグ情報の読み取りが不安定になったり、場所によりタグ情報を読み取ることができなくなったりすることがあるため、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムとしての使用に支障を生じる。
【００８７】
さらに、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムにおいては、世界各国で割り当て周波数が異なっており、概ね８６０〜９６０ＭＨｚの周波数帯域に分布している。かくのごとき周波数帯域分布は比帯域にして約１０％と広い幅があり、各国ごとの割当周波数に応じて共振型アンテナの共振点の設計やクランク、メアンダ、スロットの周期に重大な変更を要求する。これに対して、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、もともと、極めて帯域の広い開放形伝送線路を使用するため、特段の変更無しに、同一のアンテナをリーダアンテナ１０２として世界各国で使用することができる。
【００８８】
また、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１によれば、管理対象物１０５と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナ１１２とが電界結合するように、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４と離間して管理対象物１０５を置く管理対象物配置領域１１０が設けられている。したがって、管理対象物配置領域１１０に管理対象物１０５が存在している場合には、管理対象物１０５とタグアンテナ１１２とが結合回路を形成するため、管理対象物配置領域１１０に管理対象物１０５が存在していない場合と比較して、タグアンテナ１１２の共振周波数が変化したり、タグアンテナ１１２の給電点インピーダンスが変化したりする。
【００８９】
タグアンテナ１１２は、自由空間において交信に使用する信号の周波数で共振し、給電点インピーダンスも調整されていて、受信感度が最大となるように作成されているため、前述のような変化は、受信感度を下げ、さらに、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３に反射信号を送る際のタグアンテナ１１２の動作にも影響を与える。その結果、交信に使用する信号に対する受電感度が低下する。また、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４が反射する信号の送信出力も低下する。
【００９０】
したがって、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３からの信号を受電することができない、または、信号の受電強度が低く、ＲＦＩＤタグとしての動作電力を確保することができない、あるいは、ＲＦＩＤタグとして十分な強度の反射電磁界を生成することができなくなる。その結果、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグ情報を読み取ることができなくなる。あるいは、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３に届く反射電磁界の強度や位相が、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の共振周波数変化などに伴い大きく変化する。
【００９１】
すなわち、管理対象物１０５が管理対象物配置領域１１０に存在している場合には、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグ情報を読み取ることができなくなる、あるいは、管理対象物１０５が存在していない場合と比較して、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からの反射電磁界の強度や位相が大きく変化するため、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、管理対象物１０５が存在していることを確実に検出することができる。すなわち、管理対象物１０５の有無によってタグアンテナ１１２の動作特性に変化が生じる結果、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からの反射信号の強度や位相変化を検出し、その検出結果から、管理対象物１０５の有無を検出することができる。
【００９２】
かくのごとく、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、管理対象物１０５の有無を検出するために、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４とＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３との間の見通しを、管理対象物１０５が遮ることを必ずしも必要としていない。つまり、管理対象物１０５がタグアンテナ１１２と電磁界結合するように、タグアンテナ１１２（あるいは、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４）と離間して、管理対象物１０５を置く場所が管理対象物配置領域１１０として設けられていれば良いため、管理する物品の配置場所として、必ずしも、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４との間という場所に限定されることがなく、自由な配置が可能となる。
【００９３】
また、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、単に給電されているタグアンテナ１１２の近傍に物品が配置されたことを、当該タグアンテナ１１２の動作特性変化そのものから判断するのではなく、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３におけるタグ情報の読み出し結果の可否に基づいて判断する。而して、リーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４との相対位置の自由度を高く設定することができるため、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４を介在させることにより、リーダアンテナ１０２と管理対象物１０５とを配置する場所の相対位置の自由度についても向上させることができる。
【００９４】
さらに、タグアンテナ１１２が管理対象物１０５を配置する場所に形成する電磁界は、前述のように、放射電磁界以外に準静電磁界や誘導電磁界の成分を含んでいる。したがって、電磁界成分は、通常の遠方界の放射電磁界成分と比較して、様々な方向に広がっている。その結果、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、管理する物品すなわち管理対象物１０５と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４との相対位置の自由度を向上させることができる。
【００９５】
また、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、一般的なＲＦＩＤシステムをベースとしているので、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は各々に固有のＩＤ（タグ情報）を有しており、該タグ情報を基にして多元接続することが可能である。したがって、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグ情報と管理対象物１０５を配置する場所（すなわち当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４を設置した管理対象物配置領域１１０に関する識別情報）とを紐付けしておけば、読み込むことができない第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグ情報から、管理対象物１０５が存在している場所を特定することができる。
【００９６】
一方で、管理対象物１０５が存在していない場合、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３からの信号に応答することができ、かつ、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグ情報を読み取ることができる。したがって、管理対象物１０５が存在していない場合には、通常の反射電磁界の強度であっても第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグ情報が読み取ることができるため、管理対象物１０５が存在していないことを確実に検出することができる。さらに、読み取ることができた第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグ情報から、管理対象物１０５が存在していない場所を特定することができる。また、複数の管理対象物１０５を管理する場合においても、管理対象物１０５を配置する場所に紐付けされたタグ情報が各々異なることにより、各々の管理対象物１０５が存在する場所を特定して物品管理を行うことができる。
【００９７】
以上のように、管理対象物１０５の有無を検出することができるため、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４を、管理する物品すなわち管理対象物１０５に直接貼付することなく、管理対象物１０５の有無を管理することができる。
【００９８】
また、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４とが交信に使用する信号の波長をλとした場合、管理対象物１０５とタグアンテナ１１２との間の第一の距離Ｌ１が（Ｌ１≦λ）の関係を満たすように、管理対象物１０５を置く管理対象物配置領域１１０が設けられる。また、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３のリーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナ１１２との間の見通し距離である第二の距離Ｌ２が（Ｌ２≦λ）の関係を満たすように配置される。なお、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１における距離とは、電波伝搬における距離であり、ほぼ幾何学的な最短距離に一致する。
【００９９】
管理対象物１０５を配置する管理対象物配置領域１１０と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナ１１２との間の距離すなわち第一の距離Ｌ１が（Ｌ１≦λ）の関係を満たしていれば、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４から見て、物品すなわち管理対象物１０５を配置する場所は近傍界の範囲内になる。したがって、準静電界と誘導電界との寄与が十分にある領域であり、管理対象物１０５が水分のような誘電率の高い材料、あるいは、金属を具備するような場合であっても、管理対象物配置領域１１０に管理対象物１０５が存在するように配置すれば、タグアンテナ１１２と管理対象物１０５とは準静電磁界や誘導電磁界を通して電磁界結合することができる。なお、管理対象物１０５として、人体も多量の水分を含んでいるため、検出可能であり、人の動線管理などにも使用することができる。
【０１００】
第一の距離Ｌ１を（Ｌ１≦λ）の関係を満たす値に設定することによって、タグアンテナ１１２の近傍界の領域内においては準静電磁界と誘導電磁界との成分が無視し得ない強度で存在し、準静電磁界と誘導電磁界との電磁界の成分はタグアンテナ１１２と管理対象物１０５との間に相互インダクタンスやキャパシタンスなどを介した電磁界結合を生じる。したがって、管理対象物１０５の有無により、タグアンテナ１１２の回路定数が変化し、タグアンテナ１１２の動作特性が変化する。
【０１０１】
また、管理対象物１０５の有無によるさらに分かり易い変化として、タグアンテナ１１２の共振周波数の変化という現象がある。ＲＦＩＤシステムのシステムコストを抑制するために、通常市販されているＲＦＩＤタグを、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４として使用すると、タグアンテナ１１２はダイポールアンテナを基本とする定在波アンテナである。該定在波アンテナを備えた第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４を使う場合は、タグアンテナ１１２の共振周波数を無線通信の周波数に合わせて設定することによって高感度化を実現することができる。ここで、タグアンテナ１１２の共振周波数として設定した周波数で共振する状態は、管理対象物１０５が存在していない状態に相当する。
【０１０２】
また、管理対象物１０５が管理対象物配置領域１１０として設定された第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４上に置かれた場合、タグアンテナ１１２は管理対象物１０５と結合するために共振周波数は概ね低下する。したがって、無線通信周波数におけるタグアンテナ１１２の受信感度が大幅に低下する。例えば、受信感度低下によりＲＦＩＤチップ１１１の動作電力を賄うことができなくなった場合には、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４はＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３からの問い合わせに応答することができない。あるいは、動作電力を賄うことができた場合であっても、タグアンテナ１１２は、ＲＦＩＤチップ１１１において生成した変調信号による、十分な強度の空間の電磁界変化を生じさせることができない。
【０１０３】
その結果、管理対象物１０５が存在している場合、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３からの問い合わせに対して第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は応答しなくなる、あるいは、管理対象物１０５が存在していない場合と比較して、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からの反射電磁界の強度が大きく変化する。かくのごとき反射電磁界の強度変化をＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３において検出することによって、管理対象物１０５の有無を判断することができる。かかる判断の処理は、例えばコンピュータに実施させることも可能である。
【０１０４】
以上のように、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４を管理対象物１０５に貼り付けることなく、管理対象物１０５の有無を検出し、かつ、管理対象物１０５の有無を管理することができる。
【０１０５】
また、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、管理対象物１０５の有無によって第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の応答の変化を生じさせるために、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４と管理対象物１０５との間の第一の距離Ｌ１を（Ｌ１≦λ）の関係を満足するように設定すれば十分であり、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４とリーダアンテナ１０２との見通しを管理対象物１０５により遮る必要はない。すなわち、管理対象物１０５の配置は、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３のタグアンテナ１１２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４との間に限定されることはなく、配置の自由度を向上させることができる。例えば、商品陳列棚上の商品の有無を検知する場合、リーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４とを棚板に組み込むことができ、アンテナが隠れる状態にすることにより、商品陳列棚の美観上も極めて優れた効果が得られる。
【０１０６】
なお、以上の説明においては、主として、タグアンテナ１１２の共振周波数が無線通信周波数とずれることによって生じる、信号強度の変化を検出して管理対象物１０５の有無を判断する方式について説明したが、本発明は、かかる場合に限られるものではない。例えば、タグアンテナ１１２の共振周波数が無線通信周波数とずれる場合には、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３が法律上許されている範囲内で無線通信周波数を掃引して、該共振周波数のずれを検知することにより、物品すなわち管理対象物１０５の有無を判断するようにしても良い。また、共振周波数の前後においては位相が大きく変化する。したがって、位相変化を観察することによって、物品すなわち管理対象物１０５の有無を判断することができることも言うまでもない。
【０１０７】
また、管理対象物１０５とタグアンテナ１１２との間の第一の距離Ｌ１と同様に、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３のリーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナ１１２との間の見通し距離である第二の距離Ｌ２が（Ｌ２≦λ）の関係を満たしていれば、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２とは近傍界の範囲内になる。ここで、見通し距離である第二の距離Ｌ２は、リーダアンテナ１０２中で特に強い波源となるストリップ導体１０２ｂとタグアンテナ１１２との間の距離を意味する。見通し距離Ｌ２を波長λ以下とすることによって、準静電界と誘導電界との寄与が十分にあり、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２とは電磁界結合することができる。
【０１０８】
本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１のように、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からの反射電磁界の強度によって物品すなわち管理対象物１０５の有無を判定する場合には、一般に、電波干渉による反射電磁界強度の変化は誤検出を招き易い。しかし、第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との間の見通し距離である第二の距離Ｌ２が（Ｌ２≦λ）の関係を満たすように構成することにより、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との間の無線通信は直接波が中心となり、マルチパス現象に伴う電波干渉を起こし難くすることができる。したがって、電波干渉による誤検出を抑制することができる。
【０１０９】
また、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１のように、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からの反射電磁界の強度や位相変化、あるいはタグアンテナ１１２の共振周波数変化によって物品すなわち管理対象物１０５の有無を判定する場合には、前述のように、一般に、周囲環境に伴う電波干渉による誤検出を招き易い。しかし、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との間の見通し距離である第二の距離Ｌ２が（Ｌ２≦λ）の関係を満たすように構成することにより、前述のように、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との間の無線通信は直接波が中心となり、周囲環境を反映したマルチパス現象に伴う電波干渉を発生し難くすることができる。したがって、電波干渉による誤検出を抑制することができる。特に、商品棚上の商品の有無を管理する場合には、該商品棚が金属製であったり、金属製の冷蔵ケースであったりする場合も多いが、このような環境においても、安定して、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１を動作させることができる。
【０１１０】
さらに、第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との間の見通し距離である第二の距離Ｌ２が（Ｌ２≦λ）の関係を満たすように構成することにより、リーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４すなわちタグアンテナ１１２との間の見通し距離である第二の距離Ｌ２は、ＲＦＩＤ規格の周波数の一つであるＵＨＦ帯の場合には、図５に示したように、約０．３ｍ以下となる。かつ、前述のように、管理対象物１０５と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４との間の第一の距離Ｌ１すなわち管理対象物配置領域１１０と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４との間の距離Ｌ１も（Ｌ１≦λ）の関係を満たすため、同じく、ＲＦＩＤ規格の周波数の一つであるＵＨＦ帯の場合には、約０．３ｍ以下となる。
【０１１１】
したがって、リーダアンテナ１０２と管理対象物配置領域１１０の間の間隔も、約０．３ｍ以下のオーダとなり、狭くなる。その結果として、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、管理対象物１０５と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４あるいはリーダアンテナ１０２との間隔を狭くすることにより、当該間隔の間に、管理対象物１０５とは異なる物や人が入ったりすることを抑制することができ、それに伴う管理対象物１０５の有無の誤検知を抑制することができる。
【０１１２】
また、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、円周率をπとした場合、管理対象物１０５と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４との間の第一の距離Ｌ１が（Ｌ１≦λ／２π）の関係を満たすようにすることも可能である。管理対象物１０５がタグアンテナ１１２の周波数特性に影響を与える際に、管理対象物１０５が第一の距離Ｌ１が（Ｌ１≦λ／２π）の関係を満たすリアクティブ近傍界の範囲内に位置する場合には、（λ≧Ｌ１＞λ／２π）の関係になる放射近傍界の場合と比較して、タグアンテナ１１２が形成する電磁界の強度がより強くなる。さらに、タグアンテナ１１２近傍に留まる準静電磁界と誘導電磁界との寄与が相対的に大きくなり、放射電磁界の寄与は小さくなる。
【０１１３】
したがって、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、第一の距離Ｌ１が（Ｌ１≦λ／２π）の関係を満たすリアクティブ近傍界の範囲内にある場合には、管理対象物１０５とタグアンテナ１１２との結合がより強くなる。その結果、管理対象物１０５の有無によるタグアンテナ１１２の動作特性への影響が大きくなる。而して、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、管理対象物１０５の有無により、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３へ送信される反射電磁界の変化も大きくなり、外乱やノイズに強いＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムとすることができ、管理対象物１０５の有無の誤検知をより確実に抑制することができる。
【０１１４】
また、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との間の見通し距離である第二の距離Ｌ２が（Ｌ２≦λ／２π）の関係を満たすようにすることも可能である。かくのごとく、見通し距離すなわち第二の距離Ｌ２が（Ｌ２≦λ／２π）の関係を満たすことによって、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、見通し距離Ｌ２が（λ≧Ｌ２＞λ／２π）の関係になる放射近傍界の場合と比較して、アンテナ近傍に留まる準静電磁界と誘導電磁界の寄与が相対的に大きくなり、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との結合がより強くなる。
【０１１５】
したがって、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、見通し距離である第二の距離Ｌ２が（Ｌ２≦λ／２π）の関係を満たすリアクティブ近傍界の範囲内にある場合には、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４との間の交信も外乱やノイズをより受け難くすることができる。その結果として、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、外乱やノイズを受け難いＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムを実現することができる。また、準静電磁界と誘導電磁界、放射電磁界の電磁界成分が十分な強度で混在し、かつ、ベクトルの方向も時間的に様々に変化するため、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との相対的な向きの自由度を向上させることができる。
【０１１６】
さらに、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、見通し距離である第二の距離Ｌ２が（Ｌ２≦λ／２π）の関係を満たすように構成することにより、リーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４との間の見通し距離は、図５に示したように、ＲＦＩＤ規格の周波数の一つであるＵＨＦ帯の場合には、約０．０５ｍ以下となる。したがって、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１によれば、リーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４との間に広い空間を必要としないＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムを実現することができる。例えば、狭い商品棚であっても、リーダアンテナ１０２、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４および管理する物品すなわち管理対象物１０５を納めることが可能となる。さらには、リーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４との間の間隔が狭まることにより、管理対象物１０５とは異なる物や人が間に入ったりすることをさらに抑制することができ、見通しを遮ることによる管理対象物１０５の有無の誤検知をより確実に抑制することができる。
【０１１７】
一方、通常の商品管理システムとして良く知られている、商品棚上の商品にＲＦＩＤタグを貼付して管理する場合には、ＲＦＩＤタグの貼付位置は、該ＲＦＩＤタグを貼付する商品に応じて変化する。したがって、前述のように、見通し距離である第二の距離Ｌ２が（Ｌ２≦λ／２π）の関係を満たすということは、商品の種別を限定したり、あるいは、ＲＦＩＤタグの貼付位置を限定したりすることになり、好ましくない。そのため、ＲＦＩＤタグを管理対象物品すなわち管理対象物１０５に貼付して管理する場合には、少々距離が離れても、リーダアンテナとＲＦＩＤタグとが交信することができるように、遠方界まで交信することが可能な放射電磁界を用いたアンテナを使用することが必要になる。その結果として、通常の商品管理システムの場合には、基本的に放射を抑制して線路長手方向に電磁波を伝送することを目的とした開放形伝送線路の使用は適当ではなく、通常用いられるような共振型アンテナや漏洩同軸ケーブルが使用される。
【０１１８】
しかしながら、かくのごとき高効率に放射電磁界を生じるリーダアンテナを使用する場合、放射電磁界は、波源からの距離ｒに対して（１／r）に比例した分しか信号強度が減衰しないため、読み取り領域が広がってしまう。その結果、隣接する他の商品棚上の商品に貼付されているＲＦＩＤタグも誤って読み取ってしまうなど、商品管理上の不具合を生じ易い。
【０１１９】
これに対して、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１によれば、前述のように、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は商品すなわち管理対象物１０５に貼付するのではなく、例えば、商品棚底面にリーダアンテナ１０２を敷設し、その上に、結合係数を適宜調整して、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４を、（Ｌ２≦λ／２π）の関係を満たす範囲内に配置し、さらに、その上の管理対象物配置領域１１０に、管理対象の商品すなわち管理対象物１０５を配置することを容易に実現することができる。したがって、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、基本的に、放射を抑制して伝送線路長手方向に電磁波を伝送することを目的とした開放形伝送線路を使用することができる。
【０１２０】
その結果、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、波源からの距離ｒに対して（１／r）でしか信号強度が減衰しない放射電磁界を抑制し、（１／r３）で減衰する準静電磁界や（１／r２）で減衰する誘導電磁界を主たる電磁界成分として用いるリーダアンテナ１０２を使用することができる。而して、商品棚上の商品の有無を管理する場合に、一つのリーダアンテナ１０２により第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグ情報を読み取って商品管理を行う領域を限定することが容易になり、隣接する他の商品棚上の第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグ情報を読んでしまうといった問題を生じ難くすることができる。
【０１２１】
なお、以上の説明においては、商品棚上の商品管理を行う例を用いて説明したが、商品棚以外の他の棚の物品や床置きの物品を管理する場合であっても、同様に、一つのリーダアンテナ１０２により第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグ情報を読み取る領域を限定し、物品管理を行う領域を限定することも容易に実現することができることは言うまでもない。
【０１２２】
また、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４と管理対象物１０５との間の第一の距離Ｌ１と、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との間の見通し距離である第二の距離Ｌ２と、が（Ｌ２＞Ｌ１）の関係を満たすように構成することも可能である。電磁界結合の強さは、アンテナや共振器の構造、アンテナ間の媒質の特性によっても変化するが、距離にも大きく依存する。本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１において、（Ｌ２＞Ｌ１）の関係を満たすように構成することによって、管理対象物配置領域１１０に配置された管理対象物１０５とタグアンテナ１１２との間の結合係数ｋ２を、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との間の結合係数ｋ１よりも大きくすることができる。
【０１２３】
つまり、第一の距離Ｌ１と見通し距離である第二の距離Ｌ２とが（Ｌ２＞Ｌ１）の関係を確保することによって、タグアンテナ１１２とリーダアンテナ１０２との間の交信の維持よりも、物品すなわち管理対象物１０５の有無によるタグアンテナ１１２の周波特性変化による反射波強度の変化を大きくすることができる。而して、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、管理対象物１０５の有無を確実に捉えることができるため、管理対象物１０５の有無の誤検知を抑制することができる。
【０１２４】
また、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との結合係数ｋ１を１０−５以上の値に設定することができる。現行のＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグの動作限界を与える受電感度はほぼ−２０ｄＢｍであり、一方、高出力版ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダの出力は３０ｄＢｍである。したがって、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との結合係数ｋ１が１０−５以上の値であれば、現行のＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグを第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４として用いても、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３のリーダアンテナ１０２から第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４を動作させることが可能な電力を給電することができる。
【０１２５】
また、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との結合係数ｋ１を１０−２以下の値に設定することもできる。ここで、タグアンテナ１１２をダイポール共振器と見做した場合、リーダアンテナ１０２（例えば、開放形伝送線路）とタグアンテナ１１２とが電磁界結合するということは、回路的に、開放形伝送線路とダイポール共振器とが結合していると解釈することができる。したがって、結合係数ｋ１が強過ぎる場合、ダイポール共振器が開放形伝送線路の動作に大きく影響を与え、その結果、結合共振器系として、他の第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の動作にも影響を与えてしまうことになる。
【０１２６】
開放形伝送線路に複数の共振器が並列に結合する状況は、帯域阻止フィルタの回路として考えられる。その場合、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグのタグアンテナの材料として銅やアルミニウムを用いると、常温で無負荷Ｑ値が概ね１００以下であるため、比帯域を決める結合係数ｋ１が１０−２以下の値であれば、開放形伝送線路の動作にほとんど影響を与えなくすることができる。したがって、結合係数ｋ１を１０−２以下の値に設定することにより、タグアンテナ１１２の結合が開放形伝送線路に影響を与えることを抑制することができ、さらに、開放形伝送線路に並列に結合するＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３の間の相互に与える影響も抑制することができる。
【０１２７】
また、第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との結合係数ｋ１と、管理対象物配置領域１１０に管理対象物１０５が存在している場合における管理対象物１０５とタグアンテナ１１２との結合係数ｋ２とを、前述のように、（ｋ１＜ｋ２）の関係を満たすように構成することも可能である。かくのごとく、（ｋ１＜ｋ２）の関係を満たすように構成することにより、すなわち、管理対象物１０５が配置される管理対象物配置領域１１０とタグアンテナ１１２との間の結合係数ｋ２を、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との間の結合係数ｋ１よりも大きくするように構成することにより、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２との間の交信の維持よりも、物品すなわち管理対象物１０５の有無によるタグアンテナ１１２の周波特性変化による反射信号強度の変化を大きくすることができる。而して、本第一の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、管理対象物１０５の有無を確実に捉えることができるため、管理対象物１０５の有無の誤検知を抑制することができる。したがって、タグと同程度のサイズから管理対象物が存在している場所を特定しながら、管理対象物の有無を確実に捉えることができる。
【０１２８】
（第二の実施の形態）
次に、本発明の第二の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本第二の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムは、コプレーナ線路を開放形伝送線路として用いた近傍界進行波アンテナをリーダアンテナ１０２とする場合について説明する。なお、第二の実施の形態の説明において第一の実施の形態と同一の構成要素については、第一の実施の形態と同一の符号を付しており、ここでの詳細な説明を省略する。図６は、本発明の第二の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム２を上面から眺めた場合の一例を示す上面図であり、上面から眺めた場合のＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム２におけるリーダアンテナ１０２の形状を、管理対象物１０５が配置される管理対象物配置領域１１０および第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の位置関係とともに示している。なお、図２の上面図には、第一の実施の形態における図２の場合と同様、１つの第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４上に管理対象物１０５が１つ置かれている管理対象物配置領域１１０を拡大して示している。
【０１２９】
図６の上面図に示すように、本発明の第二の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム２においては、リーダアンテナ１０２の表面側に、中心導体１０２ｂと、該中心導体１０２ｂを挟むように配置された２本のグランド導体１０２ｃとからなるコプレーナ線路が形成されている。第一の実施の形態の図２に示したマイクロストリップ線路すなわちストリップ導体１０２ｂを用いた場合と比較して、コプレーナ線路は、表面に電界分布がより誘起され易く、その分、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２とが電界結合し易くなる。
【０１３０】
また、管理対象物配置領域１１０に配置された管理対象物１０５の下には、第一の実施の形態の場合と同様、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４およびリーダアンテナ１０２が配置されるが、例えば、リーダアンテナ１０２の下面を側壁面とするように９０度回転した状態においても、本第二の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム２は動作することが可能である。さらに、１８０度回転して、リーダアンテナ１０２の下面を上面にした状態においても、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム２が動作することは言うまでもない。すなわち、本第二の実施の形態として図６に示したＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム２は、管理対象物１０５が配置される管理対象物配置領域１１０と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４とリーダアンテナ１０２との相対的位置関係の一例を示しているだけである。
【０１３１】
本第二の実施の形態においても、第一の実施の形態の図２の場合と同様、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム２が、前記特許文献１に記載の技術と異なるところは、中心導体１０２ｂとタグアンテナ１１２との配置である。ここで、本第二の実施の形態においても、第一の実施の形態の図２の場合と同様、タグアンテナ１１２は、一例として、図６の上面図に示したように、ダイポールアンテナをベースとした電界アンテナの一種として形成されている。タグアンテナ１１２の中心部分を細くしてインダクタンスを大きくし、かつ、両端部分を太くして、キャパシタンスを稼ぎ、通常のダイポールアンテナよりも小型化している。また、タグアンテナ１１２の両端部分を折り曲げて小型化している。
【０１３２】
該タグアンテナ１１２は、前述の通り、ダイポールアンテナを小型化した電界アンテナの一種であり、電界に対する感度の高い方向は、主として、長方形状の第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の長手方向（図６の上面図の上下方向）に当たる。長方形状の第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の長手方向と中心導体１０２ｂの長手方向とは、第一の実施の形態におけるストリップ導体１０２ｂの場合と同様、互いに直交するように配置されている。また、中心導体１０２ｂの中心からタグアンテナ１１２は離隔して配置されている。かくのごとき配置により、中心導体１０２ｂからグランド導体１０２ｃに向かう電界をタグアンテナ１１２は強く感知することができる。すなわち、本第二の実施の形態の配置においても、第一の実施の形態の場合と同様、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２とは主として電界結合している。
【０１３３】
したがって、本第二の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム２の構成においても、第一の実施の形態の場合と同様、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナ１１２を電界アンテナとし、リーダアンテナ１０２とタグアンテナ１１２とを電界結合する配置とすることができ、管理対象物１０５の有無を確実に捉えることができる。
【０１３４】
（第三の実施の形態）
次に、本発明の第三の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図７は、本発明の第三の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムを正面から眺めた場合の一例を示す正面図であり、複数の第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４（図７の場合、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ａ、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｂ、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｃ、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｄ、の４個を図示している）のうち、図面の一番右側の第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ａの上に管理対象物１０５ａを新たに配置しようとしている状態を例示している。
【０１３５】
図７の正面図に示すように、本発明の第三の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム３は、リーダアンテナ１０２、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３、電界アンテナを有する受動型の第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４（特に区別する必要がない場合は符号１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、…それぞれを代表して符号１０４として表現する）、管理対象物１０５（特に区別する必要がない場合は符号１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ、…それぞれを代表して符号１０５として表現する）、スペーサ１０６、磁石吸着板１０７および表装材１０８、を備えて構成される。なお、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の上には、第一の実施の形態の場合と同様、管理対象物１０５を配置するための管理対象物配置領域１１０（特に区別する必要がない場合は符号１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、…それぞれを代表して符号１１０として表現する）が設けられている。
【０１３６】
本第三の実施の形態におけるリーダアンテナ１０２は、例えば、第一の実施の形態と同じ、マイクロストリップ線路すなわちストリップ導体１０２ｂを開放型伝送線路とし、整合終端された近傍界進行波アンテナとして構成しても良いし、その他の開放型伝送線路を用いた近傍界進行波アンテナであっても良い。なお、リーダアンテナ１０２の整合終端されていない端部には、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３が接続される。
【０１３７】
リーダアンテナ１０２の上面には、図７の正面図に示すように、リーダアンテナ１０２と電界アンテナをタグアンテナとして有する受動型の第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４との間の電界結合の強さを調節するためのスペーサ１０６が介在していても良い。該スペーサ１０６は、電磁界を通すために非磁性かつ絶縁体であることが望ましい。さらに望ましくは、該スペーサ１０６は、比誘電率が‘１’に近い、小さな値とすることが望ましい。なぜならば、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナがリーダアンテナ１０２から信号を受けて励振される場合に、電界を第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の周辺に広がり易くするからである。
【０１３８】
電界が第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の周辺に広がると、タグアンテナの動作が管理対象物１０５の有無に影響され易くなり、その結果として、管理対象物１０５の有無を確実に捉えることができる。第一の実施の形態または第二の実施の形態に記載したように、本第三の実施の形態においても、受動型の第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、スペーサ１０６を介して、リーダアンテナ１０２と電界結合するように配置されている。
【０１３９】
また、本第三の実施の形態においては、図７に示すように、管理対象物１０５の下面には、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３が固定されており、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３の上面および側面は樹脂板７０２によって覆われる。また、本第三の実施の形態においては、管理対象物１０５の上面すなわち樹脂板７０２の上面には金属板７０１が貼り付けられ、樹脂板７０２の中には磁石７０４が埋め込まれている。上面に金属板７０１を設けることにより、管理対象物１０５の有無による第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の信号強度の変化を大きくすることができる。なお、図７の正面図には、管理対象物１０５の外装材を図示していないが、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３のタグ情報をリーダアンテナ１０２によって読み取る際に障害にならない材料であれば、管理対象物１０５の外装材が存在していても構わない。
【０１４０】
図８は、本発明の第三の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム３において管理対象物１０５を下面から眺めた場合の一例を示す下面図である。図８の下面図に示すように、管理対象物１０５の下面には、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３と第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３との２組の第二の種類のＲＦＩＤタグが固定されている。第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３と第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３との各々のタグ情報は、各々、ＲＦＩＤチップ７１１とＲＦＩＤチップ８１１とに格納されている。ＲＦＩＤチップ７１１とＲＦＩＤチップ８１１とは、各々のタグアンテナ７１２とタグアンテナ８１２として、各々、矩形状に変形された微小ループアンテナに接続されている。
【０１４１】
なお、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３と第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３との各々のタグアンテナ７１２とタグアンテナ８１２とは、矩形状に変形された微小ループアンテナに限るものではない。例えば、スロットアンテナのような磁界アンテナであっても良い。また、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３と第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３との各々のタグ情報は同一であっても良いし、異なっていても良い。
【０１４２】
例えば、リーダアンテナ１０２が、第一の実施の形態において示したようなマイクロストリップ線路すなわちストリップ導体１０２ｂを、複数本、平行に、かつ、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３、第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３各々のサイズと比較して、十分離隔して配置しているような形態であった場合には、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３と第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３との両方のタグ情報が同時に読み取られることは少なく、いずれか一方のタグ情報が読み込まれることになる。したがって、かかる場合には、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３と第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３との各々のタグ情報を同一とし、いずれのタグ情報についても管理対象物１０５を特定するための情報に紐付けしておけば、いずれのタグ情報を読み込んでも、管理対象物１０５を特定することができる。
【０１４３】
一方、平行に複数本（例えば２本）配置したマイクロストリップ線路すなわちストリップ導体１０２ｂを、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３と第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３との長手方向の間隔に合わせて離隔して配置する場合には、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３と第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３との各々のタグ情報をいずれのストリップ導体１０２ｂによって読み込んだのかを特定することにより、管理対象物１０５のリーダアンテナ１０２に対する方向を判別することができる。
【０１４４】
また、図８の下面図に示す通り、例えば、管理対象物１０５の四隅に磁石７０４を埋め込んでおくことにより、管理対象物配置領域１１０を特定するためにリーダアンテナ１０２上のスペーサ１０６の上面側に配置した磁石吸着板１０７に管理対象物１０５の磁石７０４を吸着させて、管理対象物１０５を管理対象物配置領域１１０に正しく固定することができる。その際、磁石７０４と磁石吸着板１０７との形状と配置位置とに応じて、管理対象物１０５が特定の場所や間隔でしか吸着し合うことができないようにすることも可能である。なお、磁石吸着板１０７の素材としては、ＳＵＳ４００系（ステンレス鋼）や鉄などの磁性材料を使用することができる。
【０１４５】
次に、本第三の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム３の動作について説明する。本第三の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム３においては、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグ情報から管理対象物１０５の位置を特定しながら、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の信号強度に基づいて、管理対象物１０５の有無を検出する。さらに、同時に、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３や第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３のタグ情報を読み込むことによって、管理対象物１０５を特定することができる。つまり、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４と第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３や第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３との読み込み動作の同時性を利用して、管理対象物１０５の物と場所との双方を特定することを可能にしている。その際に、当然のことながら、管理対象物１０５の有無を確実に捉えることができる。
【０１４６】
管理対象物１０５の物と場所との双方の特定動作を行うに当たって、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム３は、まず、リーダアンテナ１０２を介して、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３からタグ情報読み出しコマンドを送信信号として送出する。続いて、図７に示したように複数存在している第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、リーダアンテナ１０２を介して送信されてくる送信信号を、各々のタグアンテナ１１２を介して電界結合によって受信する。そして、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、各々、受信した信号の一部を用いて電力を生成し、動作を開始する。
【０１４７】
動作を開始した第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、各々、受信した該送信信号をデコードして、受信した該送信信号に含まれる受信データを再生する。第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、各々、該受信データと内蔵する記憶回路中に含まれるタグ情報とを照合し、該受信データとタグ情報とが一致していれば、変調信号を、各々、ランダムなタイムスロットを利用して、応答信号として、リーダアンテナ１０２に対して送出する。
【０１４８】
第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４各々からの応答信号を受け取ったＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、送出したタグ情報読み出しコマンドに対応した第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からの応答信号の強度があらかじめ定めた閾値よりも高いか低いかを判定することにより、各第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグ情報に応じた場所における管理対象物１０５の有無を判断する。より具体的には、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からの応答信号の信号強度が前記閾値以上に強ければ、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４に該当する管理対象物配置領域１１０には管理対象物１０５が存在していないものと判断し、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からの応答信号の信号強度が前記閾値よりも弱ければ、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４に該当する管理対象物配置領域１１０には管理対象物１０５が存在しているものと判断する。
【０１４９】
なお、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からの応答信号の信号強度が前記閾値よりも弱い場合として、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３の受信下限よりも応答信号の信号強度が弱くて、該応答信号を受信することができなかった場合や、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３からの送信信号を第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４が受信する際の該送信信号の信号強度が第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の動作下限以下になり、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４が安定して動作することができなく、該送信信号に対する応答を行うことができなかった場合も含まれる。
【０１５０】
例えば、図７の正面図に示す例においては、図面の最も右側に配置された第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ａの上の管理対象物配置領域１１０ａには、管理対象物１０５がまだ存在していないため、該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ａは、前記閾値以上に強い信号強度で応答信号を送出することが可能である。したがって、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ａからの強い応答信号をタグ情報とともに受信することができる。該タグ情報は、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ａの場所とあらかじめ紐付けられており、応答信号の信号強度の強さから、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ａに対応する位置には管理対象物１０５は存在していないものと判断する。
【０１５１】
一方、図７の正面図に示す例において最も左側に配置された第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｄの上の管理対象物配置領域１１０ｄには、管理対象物１０５ｄが置かれているため、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｄが送出する応答信号の信号強度は前記閾値よりも弱くなる。したがって、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｄに対応する位置には管理対象物１０５ｄが存在しているものと判断する。なお、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｄからの応答信号があらかじめ定めた一定期間内に受信できなかった場合においても、前述の通り、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｄに対応する位置には管理対象物１０５ｄが存在しているものと判断する。
【０１５２】
その際、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｄのタグ情報が前記一定期間内には得られない場合には、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、第一の実施の形態の場合と同様、あらかじめ、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｄがリーダアンテナ１０２の表面に存在することを把握しているため、前記一定期間内に応答信号が得られなかった当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｄのタグ情報が指示する場所には管理対象物１０５ｄが存在しているものと判断することができる。なお、前記一定期間は、リーダアンテナ１０２の表面に配置された第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の枚数と、読み込むことが可能な位置にある第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３や第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３のタグ枚数と、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３のタグ読み取りスピードと、から定められ、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３や第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３のタグ情報を、必要十分な枚数分、読み取ることが可能な時間とすることが望ましい。
【０１５３】
また、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、コンピュータが接続されているもの、または、コンピュータの一部として機能するものであり、管理対象物１０５の有無の判断については、当該コンピュータによって行われるようにしても良い。
【０１５４】
ここで、第一の実施の形態に前述したように、管理対象物１０５の有無による応答信号の信号強度の変化を大きくして、管理対象物１０５の有無を確実に行うことが重要となる。前述の通り、一般的には、管理対象物１０５は、比誘電率や導電率の異なる材料によって構成されている。かかる場合においても、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナ１１２の動作が管理対象物１０５の有無により大きく変化することができるタグアンテナ１１２は、電界アンテナの場合である。すなわち、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナ１１２としては電界アンテナであることが望ましい。また、管理対象物１０５の有無により、リーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナ１１２との間の結合が大きく変化するのは、リーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナ１１２との間の主たる結合成分が電界結合の場合である。すなわち、リーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナ１１２とは電界結合していることが望ましい。
【０１５５】
一方、管理対象物１０５に固定された第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３や第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３は、管理対象物１０５によって読み取り性能が影響されることなく、リーダアンテナ１０２の近傍にある限り、安定して確実に読み取ることができることが重要となる。そのため、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４とは異なり、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３のタグアンテナ７１２や第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３のタグアンテナ８１２としては磁界アンテナであることが望ましい。また、リーダアンテナ１０２と第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３のタグアンテナ７１２や第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３のタグアンテナ８１２とは磁界結合していることが望ましい。
【０１５６】
そのため、タグアンテナ７１２やタグアンテナ８１２を微小ループアンテナによって形成する場合には、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３や第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３は、リーダアンテナ１０２が発生する磁界がタグアンテナ７１２やタグアンテナ８１２として形成される微小ループアンテナを貫くように、管理対象物１０５上に固定して配置されることが望ましい。
【０１５７】
より具体的には、第一の実施の形態と同じく、リーダアンテナ１０２に用いる開放型伝送線路としてマイクロストリップ線路すなわちストリップ導体１０２ｂを採用した場合、管理対象物１０５が管理対象物配置領域１１０に置かれた際に、図９に示すように、タグアンテナ８１２（あるいはタグアンテナ７１２）がストリップ導体１０２ｂの脇に近接して設置されることが望ましい。なぜならば、ストリップ導体１０２ｂの断面を取り巻くように強い磁界が分布するからである。図９は、本発明の第三の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム３における第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３（あるいは第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３）およびリーダアンテナ１０２の位置関係の一例を示す上面図である。
【０１５８】
さらに、タグアンテナ８１２（あるいはタグアンテナ７１２）が、図９に示すように、矩形形状になっている場合には、その長手方向をストリップ導体１０２ｂの長手方向と平行に並べることが望ましい。なぜならば、平行に並べる方がより強い磁界がタグアンテナ８１２（あるいはタグアンテナ７１２）を貫くことになるからである。なお、前述した位置関係やアンテナに関する記載内容は、第二の実施の形態と同様のコプレーナ線路をリーダアンテナ１０２に用いる場合についても同様であり、前述のストリップ導体１０２ｂを中心導体１０２ｂと読み替えるだけで同様の望ましい配置を得ることができる。
【０１５９】
引き続き、本第三の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム３の動作について説明する。図７に示す状態において、管理対象物１０５ｂと管理対象物１０５ｄとがリーダアンテナ１０２上に既に存在している場合、以降、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｂと第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｄとの応答信号の信号強度が前記閾値以上に強い状態に変化して、管理対象物１０５ｂと管理対象物１０５ｄとが存在しなくなったと判断することができる状態にならない限り、そのまま、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｂと第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｄとの上には、各々、管理対象物１０５ｂと管理対象物１０５ｄとが存在し続けているものと判断し続けることになる。
【０１６０】
あるいは、特に、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３ｂ（あるいは第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３ｂ）と第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３ｄ（あるいは第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３ｄ）の応答信号が継続して検出される状態が継続する限り、そのまま、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｂと第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｄとの上には、各々、管理対象物１０５ｂと管理対象物１０５ｄとが存在し続けているものと判断し続けるようにしても良い。ただし、かくのごとく第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３（あるいは第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３）の応答信号によって判断する場合、管理対象物１０５をリーダアンテナ１０２上でスライドさせて配置した場合に、管理対象物１０５の有無を誤検知してしまう可能性が生じる。
【０１６１】
これに対して、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の応答信号によって判断する場合には、例えば、管理対象物１０５ｂを管理対象物１０５ｃの場所にスライドさせたとしても、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｂの応答信号が管理対象物１０５ｂ有りから管理対象物１０５ｂ無しに変わり、一方、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｃの応答信号が管理対象物１０５ｃ無しから管理対象物１０５ｃ有りに変わることになるため、管理対象物１０５ｂを管理対象物１０５ｃの場所にスライドさせたことを確実に検知することができる。なお、ここでの説明においては、管理対象物１０５のスライドという表現を用いたが、かかる表現は、リーダアンテナ１０２上で、管理対象物１０５の存在が第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４によって検知することができないような距離まで管理対象物１０５が上方に離隔しない状態を維持したまま、管理対象物１０５が管理対象物配置領域１１０を移動していく状況を意味している。
【０１６２】
次に、管理対象物１０５ｂと管理対象物１０５ｄとが、各々、管理対象物配置領域１１０ｂと管理対象物配置領域１１０ｄとに存在している図７の状態から、新たに、管理対象物１０５ａが管理対象物配置領域１１０ａに置かれる状況について説明する。管理対象物１０５ａが管理対象物配置領域１１０ａに置かれると、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ａのタグ情報と信号強度とから、管理対象物配置領域１１０ａに何らかの管理対象物１０５が置かれたことが分かる。同時に、管理対象物１０５ａに固定された第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３ａ（あるいは第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３ａ）のタグ情報が読み込まれるようになり、当該タグ情報から新たに置かれた管理対象物１０５は管理対象物１０５ａであることが判明する。かくのごとき一連の動作内に、他の管理対象物１０５の移動がなかった場合には、何らかの新たな管理対象物１０５が管理対象物配置領域１１０ａに置かれたことが分かり、かつ、管理対象物配置領域１１０ａに置かれた当該管理対象物１０５が管理対象物１０５ａであると特定することができる。すなわち、第三の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム３においては、管理対象物１０５の物と場所との双方を特定するＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムが実現されている。
【０１６３】
さらに、しかる後に、管理対象物１０５ａを管理対象物配置領域１１０ａから取り除いた場合、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ａのタグ情報と信号強度とから、管理対象物配置領域１１０ａから何らかの管理対象物１０５が取り除かれたことが分かる。同時に、管理対象物１０５ａに固定された第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３ａ（あるいは第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３ａ）のタグ情報が読み込まれなくなるので、読み込まれたくなった当該タグ情報から、取り除かれた管理対象物１０５が管理対象物１０５ａであることが判明する。かくのごとき一連の動作内に、他の管理対象物１０５の移動がなかった場合には、管理対象物１０５が管理対象物配置領域１１０ａから取り除かれ、取り除かれた管理対象物１０５が管理対象物１０５ａであると特定することができる。
【０１６４】
図９に示すリーダアンテナ１０２上に、図８に示した管理対象物１０５を貼り付けた場合、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４によって管理対象物１０５が置かれた場所を検知することができるとともに、管理対象物１０５に貼り付けた第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３と第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３とのうち、図９のストリップ導体１０２ｂに近い第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３（あるいは第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３）の一方しかタグ情報を読み込むことができないため、リーダアンテナ１０２に対する管理対象物１０５の上下方向の配置状況を判別することもできる。
【０１６５】
例えば、図７の管理対象物配置領域１１０ａに図８に示した管理対象物１０５を吸着させた場合について説明する。ここで、ストリップ導体１０２ｂと管理対象物配置領域１１０ａとの相対位置、および、管理対象物１０５ａ上の第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３と第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３との配置について、管理対象物１０５に固定された第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３と第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３とのうち、ストリップ導体１０２ｂに近い第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３（あるいは第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３）の一方しかタグ情報を読み取ることができないように、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３と第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３とが離隔して配置されているものとする。かくのごとき配置を行うことにより、管理対象物１０５ａを管理対象物配置領域１１０ａに吸着させた場合、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ａの信号強度の変化により管理対象物配置領域１１０ａに管理対象物１０５ａが吸着されたことを検知することができるだけではなく、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３と第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３とのうち、いずれの第二の種類のＲＦＩＤタグのタグ情報が読み込まれたかによって管理対象物１０５ａの上下方向の向きを判別することができる。
【０１６６】
また、管理対象物配置領域１１０が垂直方向に複数配置されていて、各々の管理対象物配置領域１１０が上から偶数番目の領域か奇数番目の領域かに応じて、管理対象物１０５の上下の向きを揃えて吸着させるような場合には、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３と第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３とのいずれのタグ情報を読み取ることができたかによって、管理対象物配置領域１１０の上から２段目または４段目…の偶数領域に管理対象物１０５が存在しているのか、あるいは、管理対象物配置領域１１０の上から１段目または３段目…の奇数領域に管理対象物１０５が存在しているのかを特定することができる。
【０１６７】
さらに、図１０に示すように、リーダアンテナ１０２のストリップ導体１０２ｂを、ストリップ導体１０２ｂ−１、ストリップ導体１０２ｂ−２、…のように複数本平行に配置した構成とすることにより、管理対象物１０５が管理対象物配置領域１１０の何段目に存在しているかを判別することも可能である。図１０は、本発明の第三の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム３における管理対象物配置領域１１０、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４およびリーダアンテナ１０２の位置関係の他の例を示す上面図であり、管理対象物配置領域１１０が水平方向のみならず垂直方向にも複数配置されており、かつ、リーダアンテナ１０２がストリップ導体１０２ｂ−１、ストリップ導体１０２ｂ−２、…と上から順番に複数本平行に配置されている例を示している。
【０１６８】
図１０の上面図に示すように、リーダアンテナ１０２が複数本のストリップ導体１０２ｂ−１、ストリップ導体１０２ｂ−２、…から構成されている場合には、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３と第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３とのいずれかのタグ情報を読み取ることができたストリップ導体１０２ｂが、ストリップ導体１０２ｂ−１であったのか、あるいは、ストリップ導体１０２ｂ−２であったのか、あるいは、他のいずれかのストリップ導体１０２ｂであったのか、という情報を活用することにすれば、管理対象物１０５が管理対象物配置領域１１０の垂直方向の上から何段目に存在しているのかを、把握することができる。なお、かかる場合においては、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の役目は、管理対象物１０５が管理対象物配置領域１１０の水平方向のどの列に存在しているのかを検知することになる。
【０１６９】
以上のような第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３や第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３、あるいは、ストリップ導体１０２ｂから得る情報は、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の信号強度から特定する位置情報の補完情報となり、前述したような管理対象物１０５の一連の移動動作中に他の管理対象物１０５の移動がなかったことという同時性の条件を緩和することができる。すなわち、前述の第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３や第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３、あるいは、ストリップ導体１０２ｂから得る情報を活用すれば、管理対象物配置領域１１０の異なる段間の複数の管理対象物１０５が同時に移動しているか否かを判別することが可能になる。
【０１７０】
さらに、管理対象物１０５の裏面を正方形状にして各々４辺に沿って第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３や第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３を管理対象物１０５の裏面に固定すれば、管理対象物１０５の配置状態として９０°毎の回転状態についても判別することができる。かくのごとく、複数の第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３や第二の種類のＲＦＩＤタグ８０３を管理対象物１０５に貼り付けることにより、リーダアンテナ１０２に対する角度等も含めた相対的な配置を検出することができる。
【０１７１】
さらに、図１１に示すように、管理対象物１０５の裏面側と表面側との両面に、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３ｅと第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３ｆとを各々固定して、各々に、異なるタグ情報を割り当てるようにすれば、管理対象物配置領域１１０に配置された管理対象物１０５の表裏についても判別することができる。図１１は、本発明の第三の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム３における管理対象物１０５の他の例を示す断面図であり、管理対象物１０５の表面側と裏面側との両面に第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３ｅと第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３ｆとを各々固定している例を示している。
【０１７２】
なお、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３ｅと第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３ｆとの間には、必ずしも必要ではないが、金属板７０１が介在していることが望ましい。なぜならば、金属板７０１により、リーダアンテナ１０２の信号が遮断されるため、管理対象物１０５が表面か裏面かによって、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３ｅと第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３ｆとのいずれか一方のタグ情報しか読み取ることができなくなるため、管理対象物１０５の表裏の判定が容易になるからである。ただし、金属板７０１が介在しない場合であっても、第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３ｅと第二の種類のＲＦＩＤタグ７０３ｆとの各々が応答する信号強度を比較することにより、いずれがリーダアンテナ１０２に近いかを検出することができるため、管理対象物１０５の表裏を判定することができる。
【０１７３】
以上、第三の実施の形態として説明したＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム３は、例えば、管理対象物１０５上面に製造ライン上の工程を記すようにして、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３が接続されたコンピュータに自動的に該工程情報を取り込むことができる工程管理ボードとして活用することができる。また、管理対象物１０５上面に出退勤を示す勤務者の氏名を記すようにして、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３が接続されたコンピュータに自動的に該勤務者の氏名情報を取り込むことができる出退勤管理ボードとして活用することができる。さらに、管理対象物１０５を図１１に示したような表裏面を判定することができるものにし、管理対象物１０５の表裏面に各々対応する色や文字を描くようにして、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３が接続されたコンピュータに自動的に該色情報や該文字情報を取り込むことができるオセロゲームや将棋盤の駒といったゲームとして活用することもできる。ただし、本第三の実施の形態の用途は、これらに限られるものではなく、様々な用途が存在していることは言うまでもない。
【０１７４】
（第四の実施の形態）
次に、本発明の第四の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１２は、本発明の第四の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム４の断面の一例を示す断面図であり、特定の場所の床面に設置した場合の一例として、管理対象物１０５ｈとして第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１を有する特定の靴を対象とし、該靴を履いた人が、電界アンテナを有する受動型の第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４を配置した特定の場所を歩行する状況を監視するという用途に用いている場合を例示している。
【０１７５】
図１２の断面図に示すように、本発明の第四の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム４は、リーダアンテナ１０２、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３、電界アンテナを有する受動型の第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４（図１２には、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｈ、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｉ、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｊ、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｋの４個を示している）、管理対象物１０５ｈに固定される第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１（図１２には、第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１ａ、第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１ｂ、第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１ｃの３個を示している）、および、スペーサ１０６を備えて構成されている。
【０１７６】
リーダアンテナ１０２は、例えば、第一の実施の形態と同じマイクロストリップ線路すなわちストリップ導体１０２ｂを開放型伝送線路とし、整合終端された近傍界進行波アンテナであっても良いし、第二の実施の形態と同じコプレーナ線路等のその他の開放型伝送線路を用いた近傍界進行波アンテナであっても良い。該リーダアンテナ１０２の整合終端されていない端部にはＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３が接続される。
【０１７７】
また、リーダアンテナ１０２の上面には、リーダアンテナ１０２と受動型の第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４との間の電界結合の強さを調節するためのスペーサ１０６が介在していても良い。該スペーサ１０６は、電磁界を通すために、非磁性かつ絶縁体であることが望ましい。さらに望ましくは、比誘電率が‘１’に近い、小さな値とすることが望ましい。なぜならば、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナがリーダアンテナ１０２から信号を受けて励振される場合に、電界を第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４周辺に広がり易くできるからである。電界が第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４周辺に広がると、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナの動作が、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の上の管理対象物配置領域１１０に配置される管理対象物１０５ｈの有無に影響され易くなり、その結果として、管理対象物１０５ｈの有無を確実に捉えることができる。
【０１７８】
また、受動型の第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、第一の実施の形態または第二の実施の形態の場合と同様に、スペーサ１０６を介して、リーダアンテナ１０２と電界結合するように配置されている。なお、スペーサ１０６を使用しない場合には、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナとリーダアンテナ１０２とが近接し、該タグアンテナの容量成分が増加して共振周波数が低下することを見越して、あらかじめ、タグアンテナを設計することが望ましい。
【０１７９】
本発明の第四の実施の形態において、管理対象物１０５ｈとして、特定の人が履いた靴を管理対象とし、該管理対象物１０５ｈは、主として、第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１、靴部１２０２、および、人体の足部１２０３から構成されている。
【０１８０】
靴部１２０２の靴底には第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１（第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１ａ、第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１ｂ、第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１ｃの３個）が固定される。第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１の固定方法としては、第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１ａのように靴部１２０２内に埋め込む方法、あるいは、第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１ｂのように靴部１２０２外部に貼り付ける方法、第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１ｃのように靴部１２０２内部と足部１２０３との間に固定する方法等を採用することができる。あるいは、足部１２０３に貼り付けるようにしても良い。
【０１８１】
なお、図１２には図示していないが、特に、第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１のタグ情報をリーダアンテナ１０２によって読み取る際に障害にならないものであれば、その他、リーダアンテナ１０２を床置きするための構造材料、表装材、靴の中敷きや靴下等があっても良い。
【０１８２】
次に、本第四の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム４の動作について説明する。本第四の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム４においては、第三の実施の形態の場合と同様、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグ情報から管理対象物１０５の位置を特定しながら、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の信号強度に基づいて、管理対象物１０５の有無を検出する。さらに、同時に、第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１のタグ情報を読み込むことによって、管理対象物１０５を特定することができる。つまり、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４と第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１との読み込み動作の同時性を利用して、管理対象物１０５の物と場所との双方を特定することが可能にしている。その際に、当然のことながら、管理対象物１０５の有無を確実に捉えることができる。
【０１８３】
管理対象物１０５の物と場所との双方の特定動作を行うに当たって、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム４は、第三の実施の形態の場合と同様、まず、リーダアンテナ１０２を介して、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３からタグ情報読み出しコマンドを送信信号として送出する。続いて、図１２に示したように複数存在している第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、リーダアンテナ１０２を介して送信されてくる送信信号を、各々のタグアンテナ１１２を介して電界結合によって受信する。そして、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、各々、受信した信号の一部を用いて電力を生成し、動作を開始する。
【０１８４】
動作を開始した第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、第一〜第三の実施の形態の場合と同様、各々、受信した該送信信号をデコードして、受信した該送信信号に含まれる受信データを再生する。第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４は、各々、該受信データと内蔵する記憶回路中に含まれるタグ情報とを照合し、該受信データとタグ情報とが一致していれば、変調信号を、各々、ランダムなタイムスロットを利用して、応答信号として、リーダアンテナ１０２に対して送出する。
【０１８５】
第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４各々からの応答信号を受け取ったＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、送出したタグ情報読み出しコマンドに対応した第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からの応答信号の強度があらかじめ定めた閾値よりも高いか低いかを判定することにより、各第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグ情報に応じた位置を管理対象物１０５が覆っているか否かを判断する。より望ましくは、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からの応答信号の強度を、各第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグ情報に応じた位置を用いて補間しながら、当該位置を管理対象物１０５が覆っているか否かを推定する。そして、補間した応答信号の信号強度が、あらかじめ定めた前記閾値以上に強ければ、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４に該当する位置を管理対象物１０５が覆っていないものと判断し、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からの応答信号の信号強度が前記閾値よりも弱ければ、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４に該当する位置を管理対象物１０５が覆っているものと判断する。
【０１８６】
なお、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４からの応答信号の信号強度が前記閾値よりも弱い場合として、第一〜第三の実施の形態の場合と同様、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３の受信下限よりも応答信号の信号強度が弱くて、該応答信号を受信することができなかった場合や、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３からの送信信号を第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４が受信する際の該送信信号の信号強度が第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の動作下限以下になり、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４が安定して動作することができなく、該送信信号に対する応答を行うことができなかった場合も含まれる。
【０１８７】
例えば、図１２の断面図に示す例においては、図面の最も左側に配置された第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｋの上には、管理対象物１０５ｈがまだ存在していないため、該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｋは、前記閾値以上に強い信号強度で応答信号を送出することが可能である。したがって、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｋからの強い応答信号をタグ情報とともに受信することができる。該タグ情報は、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｋの位置とあらかじめ紐付けられており、応答信号の信号強度の強さから、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｋに対応する位置を管理対象物１０５ｈは覆っていないものと判断する。
【０１８８】
一方、図１２の断面図に示す例において最も右側に配置された第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｈの上は、管理対象物１０５ｈによってほぼ覆われているため、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｈが送出する応答信号の信号強度は前記閾値よりも弱くなる。したがって、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｈに対応する位置を管理対象物１０５ｈが覆っているものと判断する。なお、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｈからの応答信号があらかじめ定めた一定期間内に受信できなかった場合においても、前述の通り、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｈに対応する位置は管理対象物１０５ｈによって覆われているものと判断する。
【０１８９】
その際、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｈのタグ情報が前記一定期間内には得られない場合には、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、第一〜第三の実施の形態の場合と同様、あらかじめ、当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｈがリーダアンテナ１０２の表面に存在することを把握しているため、前記一定期間内に応答信号が得られなかった当該第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｈのタグ情報が指示する位置は管理対象物１０５ｈによって覆われているものと判断することができる。なお、前記一定期間は、リーダアンテナ１０２の表面に配置された第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の枚数と、読み込むことが可能な位置にある第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１のタグ枚数と、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３のタグ読み取りスピードと、から定められ、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４、第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１のタグ情報を、必要十分な枚数分、読み取ることが可能な時間とすることが望ましい。
【０１９０】
また、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、コンピュータが接続されているもの、または、コンピュータの一部として機能するものであり、各第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４に対応する位置を管理対象物１０５が覆っているか否かの判断すなわち管理対象物１０５の有無の判断については、当該コンピュータによって行われるようにしても良い。
【０１９１】
さらに、図１２の断面図に示す例においては、図面の左から２番目に配置された第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｊ上には、管理対象物１０５ｈが離隔して近接している。かかる場合には、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｊが送出する応答信号の信号強度は、管理対象物１０５ｈによってほぼ完全に覆われている第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｈが送出する応答信号の信号強度までには低下しないものの、若干弱くなる。したがって、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、若干弱くなった第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｊからの応答信号の信号強度に基づいて、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｊ上を管理対象物１０５ｈが部分的に覆っているか、あるいは、管理対象物１０５ｈが少し離隔して近接しているものと判断することができる。
【０１９２】
さらに、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、周辺の第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４（第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｋや第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｉ）の応答信号の信号強度情報と照らし合わせることにより、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｊ上を管理対象物１０５ｈが部分的に覆っているのか、あるいは、管理対象物１０５ｈが少し離隔して近接しているのかのいずれであるかを推定することができる。すなわち、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ１０３は、管理対象物１０５ｈの形状を各第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４の間隔以上の細かさで判定したり、管理対象物１０５ｈが第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４上から浮いている状況を推定したりすることができる。
【０１９３】
ここで、管理対象物１０５ｈの近接状況に応じて応答信号の信号強度の変化を大きくして、管理対象物１０５ｈの形状や浮きの状態を確実に把握することが重要となる。前述の通り、図１２に示す管理対象物１０５ｈは、靴部１２０２や人体の足部１２０３を内包しており、比誘電率や導電率の異なる材料によって構成されている。特に、人体の足部１２０３には水分が多く含まれているので、比誘電率は‘３０’前後になり、導電率も高い。一方、比透磁率についてはほぼ‘１’である。かかる場合においても、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナ１１２の動作が管理対象物１０５ｈの近接状況により大きく変化するのは、タグアンテナ１１２が電界アンテナの場合である。すなわち、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナ１１２としては電界アンテナであることが望ましい。また、管理対象物１０５ｈの近接状況により、リーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナ１１２との間の結合が大きく変化するのは、リーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナ１１２との間の主たる結合成分が電界結合の場合である。すなわち、リーダアンテナ１０２と第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４のタグアンテナ１１２とは電界結合していることが望ましい。
【０１９４】
一方、管理対象物１０５ｈに固定された第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１は、管理対象物１０５ｈによって読み取り性能が影響されることなく、リーダアンテナ１０２の近傍にある限り、安定して確実に読み取ることができることが重要となる。そのため、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４とは異なり、第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１のタグアンテナとしては磁界アンテナであることが望ましい。また、リーダアンテナ１０２と第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１のタグアンテナとは磁界結合していることが望ましい。そのため、ＲＦＩＤタグ１２０１は、リーダアンテナ１０２が発生する磁界を捉え易い配置であることが望ましく、本第四の実施の形態の場合には、図１２に示すように、管理対象物１０５ｈの靴部１２０２の底部側に配置されている。
【０１９５】
引き続き、本第四の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム４の動作について説明する。つまり、図１２に示す状態において、歩行中の人が履いている靴を示す管理対象物１０５ｈがリーダアンテナ１０２上にさらに近接・離隔していく状況について説明する。まず、靴部１２０２の踵が第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｈにさらに近接していくので、靴部１２０２の踵部が位置している第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｈの応答信号の信号強度がさらに低下し、しかる後、管理対象物１０５ｈの近接状況に合わせて、順次、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｉ、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｊと応答信号の信号強度が低下していく。ただし、靴部１２０２の土踏まず部に近い位置になる第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｉの応答信号の信号強度の低下程度は、他の第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｈや第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｊと比較して少なくなる可能性がある。かくのごとき情報は、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０４ｉの位置には、靴部１２０２の土踏まず部があるという有益な情報として活用することができる。
【０１９６】
以上のようにして、本第四の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム４は、管理対象物１０５ｈの靴部１２０２あるいは人体の足部１２０３の動きを捉えることができる。さらに、歩行中の人の靴部１２０２がリーダアンテナ１０２に近接していく状況に応じて、順次、第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１ａ、第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１ｂ、第二の種類のＲＦＩＤタグ１２０１ｃのタグ情報を読み取ることができる状況になることにより、特定の靴部１２０２の、あるいは、特定の人物の足部１２０３の踵から爪先の接地状況を正確に捉えることができる。
【０１９７】
例えば、図１２に示す靴部１２０２を有する靴を高齢者に履いてもらうことによって、前述のような歩行中の近接状況に関する情報を活用することにより、高齢者の転倒リスクを判断することも可能になる。高齢者の転倒による骨折は、要介護状態に陥る最大の原因とされているが、一般に、かかる転倒は爪先が上がらなくなって、躓くことが主要な原因であると言われている。したがって、本第四の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム４を適用することにより、爪先が標準的な時間よりも早く接地するようになっていることを検出することにすれば、爪先が上がらなくなっている状況を確実に把握することができる。かくのごとき状況を健常者と比較したり、統計処理したりすることにより、爪先が上がらなくなって、躓いて転倒するリスクを推定することができる。
【０１９８】
なお、以上の説明は、本第四の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム４の用途の一例を説明したものであり、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム４の用途としては、かかる場合に限らず、その他の歩行状態、例えば、歩幅、歩速、歩調、歩隔、よろめき度合い等、様々な情報を取得することができることは言うまでもない。また、歩く方向と足あるいは爪先の向きなども検出することができる。あるいは、本第四の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム４を職場例えば物流センタやオフィス等の床に配置することにより、職場例えば物流センタやオフィス等において、誰が、どこで、どちらを向いて作業しているのかといった情報についても、一括して取得することも可能になる。
【０１９９】
（実施の形態の効果の説明）
以上の第一〜第四の実施の形態において詳細に説明したように、本発明に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムによれば、整合終端された開放形伝送線路で構成され、ＲＦＩＤリーダに接続されたリーダアンテナと、管理対象物に固定されることなく、前記リーダアンテナと電磁界結合する位置であって、前記管理対象物が配置される管理対象物配置領域に設置される第一の種類のＲＦＩＤタグと、を有し、さらには、前記第一の種類のＲＦＩＤタグとは異なり、前記管理対象物に固定される、第二の種類のＲＦＩＤタグを含んで構成することも可能にしているので、タグと同程度のサイズから管理対象物が存在している場所を特定しながら、管理対象物の有無を確実に捉えることができ、かつ、該管理対象物の物と場所との双方を確実に特定することができる。
【０２００】
以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。
【０２０１】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０２０２】
この出願は、２０１５年４月２７日に出願された日本出願特願２０１５−０９０６０３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０２０３】
１          ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム
２          ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム
３          ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム
４          ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム
１０２      リーダアンテナ
１０２ａ    誘電体板
１０２ｂ    ストリップ導体、中心導体
１０２ｃ    グランド導体
１０３      ＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダ
１０４      第一の種類のＲＦＩＤタグ
１０４ａ    第一の種類のＲＦＩＤタグ
１０４ｂ    第一の種類のＲＦＩＤタグ
１０４ｃ    第一の種類のＲＦＩＤタグ
１０４ｄ    第一の種類のＲＦＩＤタグ
１０４ｈ    第一の種類のＲＦＩＤタグ
１０４ｉ    第一の種類のＲＦＩＤタグ
１０４ｊ    第一の種類のＲＦＩＤタグ
１０４ｋ    第一の種類のＲＦＩＤタグ
１０５      管理対象物
１０５ａ    管理対象物
１０５ｂ    管理対象物
１０５ｃ    管理対象物
１０５ｄ    管理対象物
１０５ｈ    管理対象物
１０６      スペーサ
１０７      磁石吸着板
１０８      表装材
１１０      管理対象物配置領域
１１０ａ    管理対象物配置領域
１１０ｂ    管理対象物配置領域
１１０ｃ    管理対象物配置領域
１１０ｄ    管理対象物配置領域
１１１      ＲＦＩＤチップ
１１２      タグアンテナ
７０１      金属板
７０２      樹脂板
７０３      第二の種類のＲＦＩＤタグ
７０３ａ    第二の種類のＲＦＩＤタグ
７０３ｂ    第二の種類のＲＦＩＤタグ
７０３ｄ    第二の種類のＲＦＩＤタグ
７０３ｅ    第二の種類のＲＦＩＤタグ
７０３ｆ    第二の種類のＲＦＩＤタグ
７０４      磁石
７１１      ＲＦＩＤチップ
７１２      タグアンテナ
８０３      第二の種類のＲＦＩＤタグ
８１１      ＲＦＩＤチップ
８１２      タグアンテナ
１２０１    第二の種類のＲＦＩＤタグ
１２０１ａ  第二の種類のＲＦＩＤタグ
１２０１ｂ  第二の種類のＲＦＩＤタグ
１２０１ｃ  第二の種類のＲＦＩＤタグ
１２０２    靴部
１２０３    足部
Ｒｔ        整合終端抵抗
【図１】
2016174797.tif 000007
【図２】
2016174797.tif 000008
【図３】
2016174797.tif 000009
【図４】
2016174797.tif 000010
【図５】
2016174797.tif 000011
【図６】
2016174797.tif 000012
【図７】
2016174797.tif 000013
【図８】
2016174797.tif 000014
【図９】
2016174797.tif 000015
【図１０】
2016174797.tif 000016
【図１１】
2016174797.tif 000017
【図１２】
2016174797.tif 000018
【国際調査報告】
2016174797.tif 000019
2016174797.tif 000020
2016174797.tif 000021
2016174797.tif 000022