(57)【要約】【課題】管理対象物が配置される管理対象物配置領域に設置する第二の種類のＲＦＩＤタグの数の多少に関係なく、該管理対象物を特定するタグ情報を有する第一の種類のＲＦＩＤタグを当該管理対象物から読み取る時間間隔を適切に設定することができる複合ＲＦＩＤリーダアンテナおよびＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムを提供する。【解決手段】主として第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄの出力信号を受信する第１リーダアンテナと、主として第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７の出力信号を受信する第２リーダアンテナと、の少なくとも二種類のＲＦＩＤリーダアンテナを一つの筐体内に備え、且つ、前記第１リーダアンテナと前記第２リーダアンテナとは、各々、例えば整合終端された開放型伝送線路を形成するストリップ導体１０２５ａ〜ｄとストリップ導体１０２４ａ〜ｃとを用いた進行波アンテナとし、且つ、各々異なるＲＦＩＤリーダに接続される構成とする。【選択図】        図１
2017084084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主として第一の種類のＲＦＩＤタグの出力信号を受信する第１リーダアンテナと、主として第二の種類のＲＦＩＤタグの出力信号を受信する第２リーダアンテナと、の少なくとも二種類のＲＦＩＤリーダアンテナを一つの筐体内に備え、且つ、前記第１リーダアンテナと前記第２リーダアンテナとは各々異なるＲＦＩＤリーダに接続されることを特徴とする複合ＲＦＩＤリーダアンテナ。
【請求項２】
前記第１リーダアンテナと前記第２リーダアンテナとは各々整合終端された開放型伝送線路を用いた進行波アンテナとし、且つ、前記第１リーダアンテナを形成する前記開放型伝送線路と前記第２リーダアンテナを形成する前記開放型伝送線路とが前記筐体の上面から見て直交するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の複合ＲＦＩＤリーダアンテナ。
【請求項３】
前記第１リーダアンテナを形成する前記開放型伝送線路と前記第２リーダアンテナを形成する前記開放型伝送線路との交点近傍において、各前記開放型伝送線路のインピーダンス変化を抑制し、且つ、各前記開放型伝送線路間のクロストークを抑制する構造を各前記開放型伝送線路に適用することを特徴とする請求項２に記載の複合ＲＦＩＤリーダアンテナ。
【請求項４】
前記第１リーダアンテナの形成する電界または磁界と、前記第二の種類のＲＦＩＤタグの形成する電界または磁界とが、略直交するように、前記第１リーダアンテナを形成する前記開放型伝送線路と前記第二の種類のＲＦＩＤタグのタグアンテナとを配置したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の複合ＲＦＩＤリーダアンテナ。
【請求項５】
前記第一の種類のＲＦＩＤタグは、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し、前記第二の種類のＲＦＩＤタグは、前記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ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムに搭載される複合ＲＦＩＤリーダアンテナであって、
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、前記第１リーダアンテナと前記第一の種類のＲＦＩＤタグのタグアンテナとが電磁界結合する位置であり、且つ、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状態において、前記第二の種類のＲＦＩＤタグのタグアンテナと前記第２リーダアンテナとが電磁界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４のいずれかに記載の複合ＲＦＩＤリーダアンテナ。
【請求項６】
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一の種類のＲＦＩＤタグと、前記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する第二の種類のＲＦＩＤタグと、の二種類のＲＦＩＤタグを備えるＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムであって、主として前記第一の種類のＲＦＩＤタグの出力信号を受信する第１リーダアンテナと、主として前記第二の種類のＲＦＩＤタグの出力信号を受信する第２リーダアンテナと、の少なくとも二種類のＲＦＩＤリーダアンテナを一つの筐体内に備え、且つ、前記第１リーダアンテナと前記第２リーダアンテナとは各々異なるＲＦＩＤリーダに接続されることを特徴とするＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム。
【請求項７】
前記第１リーダアンテナと前記第２リーダアンテナとは各々整合終端された開放型伝送線路を用いた進行波アンテナとし、且つ、前記第１リーダアンテナを形成する前記開放型伝送線路と前記第２リーダアンテナを形成する前記開放型伝送線路とが前記筐体の上面から見て直交するように配置されてい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１リーダアンテナを形成する前記開放型伝送線路と前記第２リーダアンテナを形成する前記開放型伝送線路との交点近傍において、各前記開放型伝送線路のインピーダンス変化を抑制し、且つ、各前記開放型伝送線路間のクロストークを抑制する構造を各前記開放型伝送線路に適用することを特徴とする請求項７に記載のＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム。
【請求項９】
前記第１リーダアンテナの形成する電界または磁界と、前記第二の種類のＲＦＩＤタグの形成する電界または磁界とが、略直交するように、前記第１リーダアンテナを形成する線路と前記第二の種類のＲＦＩＤタグのタグアンテナを配置したことを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載のＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム。
【請求項１０】
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、前記第１リーダアンテナと前記第一の種類のＲＦＩＤタグのタグアンテナとが電磁界結合する位置であり、且つ、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状態において、前記第二の種類のＲＦＩＤタグのタグアンテナと前記第２リーダアンテナとが電磁界結合する位置に配置されることを特徴とする請求項６ないし９のいずれかに記載のＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合ＲＦＩＤリーダアンテナおよび該複合ＲＦＩＤリーダアンテナを使用したＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のＷＯ２０１５／０７２１８２Ａ１号公報「移動体検出システム、情報処理装置、移動体検出方法、ならびに制御プログラム」にて開示された技術は、近年普及が進みつつあるＵＨＦ帯ＲＦＩＤ（Radio  Frequency  IDentification）システムに関するものであり、管理対象物である移動体を検出する仕組みとして、管理対象物を識別するための識別データを記憶する第１無線識別タグの出力信号と、管理対象物の有無を検出するためのセンサシート上に敷設され、センサシート上の敷設位置を識別するための識別データを記憶する複数の第２無線識別タグの出力信号とが、一つのＲＦＩＤリーダアンテナを介して、同一のＲＦＩＤリーダにて時分割で受信されるという仕組みが採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０７２１８２Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に記載された技術においては、前述したように、第１無線識別タグの出力信号と、第２無線識別タグの出力信号とが、同一のＲＦＩＤリーダにて時分割で受信されていた。そのため、センサシート上に敷設された第２無線識別タグの数が多くなると、第２無線識別タグの全ての出力を受信するために必要とされる時間が長くなり、第１無線識別タグの数が少数であっても、第１無線識別タグの読取時間間隔が長くなってしまうという課題があった。
【０００５】
（本発明の目的）
本発明は、前述の課題を解決するためになされたものであり、センサシート上に敷設された第２無線識別タグの数の多少に関係なく、第１無線識別タグの読取時間間隔を適切に設定することができる複合ＲＦＩＤリーダアンテナおよび該複合ＲＦＩＤリーダアンテナを使用したＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムを提供することを、その目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の課題を解決するため、本発明による複合ＲＦＩＤリーダアンテナおよび該複合ＲＦＩＤリーダアンテナを使用したＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムは、主に、次のような特徴的な構成を採用している。
【０００７】
（１）本発明による複合ＲＦＩＤリーダアンテナは、主として第一の種類のＲＦＩＤタグの出力信号を受信する第１リーダアンテナと、主として第二の種類のＲＦＩＤタグの出力信号を受信する第２リーダアンテナと、の少なくとも二種類のＲＦＩＤリーダアンテナを一つの筐体内に備え、且つ、前記第１リーダアンテナと前記第２リーダアンテナとは各々異なるＲＦＩＤリーダに接続されることを特徴とする。
【０００８】
（２）また、本発明によるＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムは、上記（１）に記載の複合ＲＦＩＤリーダアンテナを有するとともに、前記第一および第二の種類のＲＦＩＤタグを有し、前記第一の種類のＲＦＩＤタグは、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し、前記第二の種類のＲＦＩＤタグは、前記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ていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の複合ＲＦＩＤリーダアンテナおよび該複合ＲＦＩＤリーダアンテナを使用したＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムによれば、以下のような効果を奏することができる。
【００１０】
すなわち、本発明（複合ＲＦＩＤリーダアンテナおよびＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム）においては、主として第一の種類のＲＦＩＤタグの出力信号を受信する第１リーダアンテナと、主として第二の種類のＲＦＩＤタグの出力信号を受信する第２リーダアンテナと、の少なくとも二種類のＲＦＩＤリーダアンテナを一つの筐体内に備え、且つ、前記第１リーダアンテナと前記第２リーダアンテナとは各々異なるＲＦＩＤリーダに接続されるという構成を採用している。
【００１１】
而して、前記第一の種類のＲＦＩＤタグの出力信号と、前記第二の種類のＲＦＩＤタグの出力信号とは、互いに異なるＲＦＩＤリーダにて受信され、かくのごとく、各々で異なるＲＦＩＤリーダを使用する結果として、前記第一の種類のＲＦＩＤタグと、前記第二の種類のＲＦＩＤタグと、の読取時間間隔の依存性を解消させることができる。
【００１２】
このように、前述の従来技術では、管理対象物の有無を検出するための管理対象物配置領域であるセンサシート上に敷設された第２無線識別タグすなわち前記第二の種類のＲＦＩＤタグの数が多くなると、前記第二の種類のＲＦＩＤタグの全ての出力を受信するために必要とされる時間が長くなり、第１無線識別タグすなわち前記第一の種類のＲＦＩＤタグの数が少数であっても、前記第一の種類のＲＦＩＤタグの読取時間間隔が長くなってしまうという解決するべき課題があったが、上記（１）に記載の複合ＲＦＩＤリーダアンテナおよび（２）に記載のＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムによれば、その課題が解決され、その読取時間間隔を適切に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明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システム構成図である。
【図２】図１のＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムにおいて第１リーダアンテナを形成するストリップ導体と第２リーダアンテナを形成するストリップ導体との交点部分における望ましい構造の一例を示す透視斜視図である。
【図３】図２に示した数値例による構造を採用した場合の効果について電磁界シミュレーションによって検証した結果の一例を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明による複合ＲＦＩＤリーダアンテナおよび該複合ＲＦＩＤリーダアンテナを使用したＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム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は言うまでもない。
【００１５】
（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。本発明は、主として第一の種類のＲＦＩＤタグの出力信号を受信する第１リーダアンテナと、主として第二の種類のＲＦＩＤタグの出力信号を受信する第２リーダアンテナと、の少なくとも二種類のＲＦＩＤリーダアンテナを一つの筐体内に備え、前記第１リーダアンテナと前記第２リーダアンテナとは各々異なるＲＦＩＤリーダに接続されるという構成を採用することを主要な特徴としている。
【００１６】
かくのごとく、前記第１リーダアンテナと前記第２リーダアンテナとの各々で異なるＲＦＩＤリーダを使用する結果として、前記第一の種類のＲＦＩＤタグと、前記第二の種類のＲＦＩＤタグと、の読取時間間隔の依存性を解消させることができる。したがって、従来技術のように、第２無線識別タグすなわち第二の種類のＲＦＩＤタグの数が多くなると、前記第二の種類のＲＦＩＤタグの全ての出力を受信するために必要とされる時間が長くなり、第１無線識別タグすなわち第一の種類のＲＦＩＤタグの数が少数であっても、前記第一の種類のＲＦＩＤタグの読取時間間隔が長くなってしまうという従来技術における課題を解決し、適切な読取時間間隔を設定することができる。
【００１７】
（本発明の実施の形態）
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明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システム構成図であり、該ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムの筐体の上面の管理対象物配置領域に置かれた管理対象物の一例として、靴を履いた人の足を例にとって、該靴を履いた人の足を示す断面図とともに図示している。図１のシステム構成図に示すように、本発明の実施の形態に係るＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１は、管理対象物配置領域に配置された管理対象物１０１の有無を検出し、管理対象物１０１に配置されたＲＦＩＤタグ情報を受信するセンサシート１０２（本発明の複合ＲＦＩＤリーダアンテナの一実施形態）、および、受信したＲＦＩＤ情報を読み取るための不図示のＲＦＩＤリーダから構成される。なお、図１に示す本実施の形態においては、管理対象物１０１は、靴１０１１を履いた人の足１０１２としているが、本発明は、かかる場合のみに限るものではないことは言うまでもない。
【００１８】
また、本発明においては、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムという名称が示すように、特にＵＨＦ帯の周波数帯を用いたＲＦＩＤシステムを採用している。ＵＨＦ帯の周波数帯を用いることにより、水分のような誘電率の高い材料、あるいは、金属を含んでいる材料についても、管理対象物として取り扱うことができる。これに対して、１３．５６ＭＨｚやそれ以下の低い周波数帯で使用される通常の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。
【００１９】
また、かくのごとき低い周波数帯が用いられる通常のＲＦＩＤシステムの場合は、ＲＦＩＤ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。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‘１’とは大きく異なる物品については、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、比誘電率の違いに対しては敏感ではない。したがって、管理対象物１０１が水分を含む材料であって、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。そこで、ＲＦＩＤリーダアンテナとタグアンテナ（本発明における第二の種類のＲＦＩＤタグに相当するＲＦＩＤタグ）との間の結合に電磁誘導が使用される場合には、ＲＦＩＤリーダアンテナはＲＦＩＤタグ情報の受信動作において水分に敏感に反応することができず、管理対象物の有無を検出することができなくなる。
【００２０】
一般的に、管理対象物１０１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。したがって、使用周波数帯が低い従来のＲＦＩＤシステムにおいては、本発明の実施の形態であるＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１の場合とは異なり、第二の種類のＲＦＩＤタグに相当する低い周波数帯で使用されるタグからリーダーに戻る信号の変化は小さくなり、管理対象物１０１の多くに対して敏感に反応することができず、管理対象物１０１の有無を検出することができなくなるという事態が生じてしまう。
【００２１】
さらに、本発明の実施の形態である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、使用周波数帯が低い従来のＲＦＩＤシステムの場合よりも高くすることができ、読み取り動作をより高速に行うことができるという効果が得られる。
【００２２】
次に、図１に示すように、管理対象物１０１を形成する靴１０１１の下部の靴底には、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄが固定されている。ＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄには、タグ情報として、当該管理対象物１０１を特定する固有のＩＤが割り振られている。あるいは、場合によっては、管理対象物１０１を形成する靴１０１１の爪先、土踏まず、踵といった各々の特定部位を示すＩＤも割り振られている。なお、図１に示す本実施の形態においては、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｃは、管理対象物１０１の靴底に固定されている例を示しているが、例えば、靴の中敷きや、足の底面などに固定するようにしても良い。また、図１の第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ｄに示すように、靴底側面に設置することもできる。
【００２３】
また、図１に示すように、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１の一つの筐体内に搭載されたセンサシート１０２は、複合ＲＦＩＤリーダアンテナを形成するために、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１の下面から上面に向かって、順番に、グランド導体１０２１、誘電体層１０２２、第２リーダアンテナを形成するストリップ導体１０２４ａ〜ｃ、アレイ状に並べられた第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７、さらに、誘電体層１０２３、第１リーダアンテナを形成するストリップ導体１０２５ａ〜ｄ、表面カバー材１０２６を配置して構成されている。
【００２４】
ここで、本実施の形態においては、第２リーダアンテナは、アレイ状に並べられた第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７の出力信号を主として受信するアンテナであり、ストリップ導体１０２４ａ〜ｃと誘電体層１０２２とグランド導体１０２１とから構成される開放型伝送線路の一種であるマイクロストリップラインを用いている。そして、該マイクロストリップラインにおいては、一端では、不図示の終端抵抗を介して、ストリップ導体１０２４ａ〜ｃとグランド導体１０２１とを接続し、他端では、同じく不図示のＲＦＩＤリーダ１０２８（このＲＦＩＤリーダは図示されていないが、別の不図示のＲＦＩＤリーダと区別するために符号１０２８を付して、以下説明する。なお、その別の不図示のＲＦＩＤリーダには、符号１０２９を付して後に説明する。）に接続して、進行波アンテナとして機能する。
【００２５】
なお、第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７は、背景技術として前述した第２無線識別タグに該当し、管理対象物配置領域であるセンサシート１０２上の敷設位置を識別する識別データを記憶しており、図１に示すように、管理対象物１０１に固定されることなく、管理対象物１０１が置かれるＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１の筐体上面側の管理対象物配置領域に設置される。
【００２６】
一方、第１リーダアンテナは、管理対象物１０１を形成する靴１０１１の下部の靴底に固定された第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄの出力信号を主として受信するアンテナであり、第２リーダアンテナと同様に、ストリップ導体１０２５ａ〜ｄと誘電体層１０２２、別の誘電体層１０２３とグランド導体１０２１とから構成される開放型伝送線路の一種であるマイクロストリップラインを用いている。そして、該マイクロストリップラインにおいては、一端では、不図示の終端抵抗を介して、ストリップ導体１０２５ａ〜ｄとグランド導体１０２１とを接続し、他端では、ＲＦＩＤリーダ１０２８とは別の、同じく不図示のＲＦＩＤリーダ１０２９に接続して、第２リーダアンテナと同様に、進行波アンテナとして機能する。
【００２７】
なお、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄは、背景技術として前述した第１無線識別タグに該当し、前述のように、管理対象物１０１に固定され、当該管理対象物１０１を特定するタグ情報を有している。また、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１の筐体上面側の管理対象物配置領域に配置された際の管理対象物１０１の位置は、第１リーダアンテナと第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄのタグアンテナとが電磁界結合する位置であり、且つ、管理対象物１０１が管理対象物配置領域に配置された状態（「配置された状態」とは、「接触し又は近接した状態」をいう。）において、第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７のタグアンテナと前記第２リーダアンテナとが電磁界結合する位置である。
【００２８】
なお、本実施の形態においては、開放型伝送線路としてマイクロストリップラインを用いる場合を示したが、特に下層の第２のリーダアンテナはコプレーナ線路やスロットラインなどの他の開放型伝送線路を用いても良い。また、図１には、複合ＲＦＩＤリーダアンテナを搭載したＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１として図示しているが、一つの筐体内に前記第１リーダアンテナおよび前記第２リーダアンテナの２つのＲＦＩＤリーダアンテナを搭載した複合ＲＦＩＤリーダアンテナのみの単独構成としても良い。
【００２９】
また、不図示のＲＦＩＤリーダ１０２８とＲＦＩＤリーダ１０２９とは、少なくとも各々異なるＲＦＩＤリーダとして構成するが、必ずしも、ＲＦＩＤリーダ１０２８とＲＦＩＤリーダ１０２９とが、各々１台ずつで構成される必要はなく、各々複数台ずつで構成されても良い。また、ＲＦＩＤリーダ１０２８と第２リーダアンテナ、あるいは、別のＲＦＩＤリーダ１０２９と第１リーダアンテナとの間の接続方法は、適宜、タグ枚数の負荷、アンテナ面積、出力、発生する近傍電磁界強度等を参考にして分配器を使用するなど適切に選ぶことができる。
【００３０】
以上の通り、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄの出力信号と、第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７の出力信号とは、各々、第１リーダアンテナと第２リーダアンテナという異なるＲＦＩＤリーダアンテナを介して、ＲＦＩＤリーダ１０２８と別のＲＦＩＤリーダ１０２９という異なるＲＦＩＤリーダにて受信される。かくのごとく、各々異なる独立のＲＦＩＤリーダを使用しているので、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄと、第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７と、双方の読取時間間隔の依存性は存在しなくなる。
【００３１】
したがって、管理対象物配置領域であるセンサシート１０２上に敷設された第２無線識別タグすなわち第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７の数が多くなると、第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７の全ての出力を受信するために必要とされる時間が長くなり、第１無線識別タグすなわち第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄの数が少数であっても、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄの読取時間間隔も長くなってしまうという従来技術における課題は、図１に示した実施の形態により解決される。即ち、図１のＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１の採用により、第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７の数が多いか少ないかに拘らず、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄの読取時間間隔を、適切に設定することができる。
【００３２】
また、本実施の形態においては、アレイ状に並べられた第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７は、第２リーダアンテナの形成する近傍電界と結合し易いように、集中定数化するためのミアンダ構造を採用するなどしたダイポールアンテナベースのタグアンテナを用い、且つ、かかる第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７のタグアンテナと第２リーダアンテナを形成するストリップ導体１０２４ａ〜ｃとは、図１に示すように、複合ＲＦＩＤリーダアンテナの上面（センサシート１０２の上面）から見て、すなわち、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１の筐体の上面から見て、互いに直交するように配置される。
【００３３】
一方、第１リーダアンテナと第２リーダアンテナとの各々を形成するストリップ導体１０２５ａ〜ｄとストリップ導体１０２４ａ〜ｃとについても、複合ＲＦＩＤリーダアンテナの上面から見て、すなわち、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１の筐体の上面から見て、互いに直交しているため、第１リーダアンテナを形成するストリップ導体１０２５ａ〜ｄと第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７のタグアンテナとは平行に並ぶことになり、結合を抑制することができる。したがって、第１リーダアンテナが第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７からの出力信号を受信することを抑制することができる。すなわち、第１リーダアンテナの形成する電界または磁界と、第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７の形成する電界または磁界とが、略直交するように、第１リーダアンテナを形成する線路（開放型伝送線路）と第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７のタグアンテナとを配置する。
【００３４】
さらには、第１リーダアンテナを形成するストリップ導体１０２５ａ〜ｄと第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７とは、間に誘電体層１０２３が介在しているため、第２リーダアンテナを形成するストリップ導体１０２４ａ〜ｃと第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７との場合よりも結合が弱くなる。かくのごとき配置を行うことにより、第１リーダアンテナにおいては、主として第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄの出力信号を受信し、第２リーダアンテナにおいては、主として第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７の出力信号を受信するという、受信信号の互いの独立性を確保することができる。
【００３５】
また、第２リーダアンテナを形成する開放型伝送線路とＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１の筐体の上面との間に誘電体層１０２３を介在させることにより、第２リーダアンテナを形成するストリップ導体１０２４ａ〜ｃと第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄとは、間に誘電体層１０２３が介在しているため、第１リーダアンテナを形成するストリップ導体１０２５ａ〜ｄと第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄとの場合よりも結合が弱くなる。したがって、第２リーダアンテナが第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄからの出力信号を受信することを抑制することができる。
【００３６】
その結果として、第１リーダアンテナにおいては、主として第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄの出力信号を受信し、第２リーダアンテナにおいては、主として第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７の出力信号を受信するという、受信信号の互いの独立性をより確実に確保することができる。
【００３７】
次に、センサシート１０２の上面から見た際の、第１リーダアンテナを形成するストリップ導体１０２５（すなわち、ストリップ導体１０２５ａ〜ｄ）と第２リーダアンテナを形成するストリップ導体１０２４（すなわち、ストリップ導体１０２４ａ〜ｃ）との交点部分における望ましい構造について説明する。図２は、図１のＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１において第１リーダアンテナを形成するストリップ導体１０２５と第２リーダアンテナを形成するストリップ導体１０２４との交点部分における望ましい構造の一例を示す透視斜視図である。
【００３８】
第１リーダアンテナと第２リーダアンテナとは、ＲＦＩＤタグの内容を読み取ることができなくなる不感帯が生じないように、定在波の発生を無視することができる進行波アンテナとすることが望ましい。そのためには、線路長手方向において、特性インピーダンスの不連続点が無いことが望ましい。しかしながら、複合ＲＦＩＤリーダアンテナとして第１リーダアンテナと第２リーダアンテナとを同一の筐体内に搭載する図１に示したようなシステム構成の場合、第１リーダアンテナを形成するストリップ導体１０２５と第２リーダアンテナを形成するストリップ導体１０２４との上面から見た際の交点部分においては、その重なりに応じて特性インピーダンスが乱れ易いという課題が発生する。
【００３９】
かかる課題を解決するために、本実施の形態のように、第１リーダアンテナと第２リーダアンテナとの各々の開放型伝送線路をマイクロストリップラインによって形成した場合、例えば、図２に示したように、交点近傍において、ストリップ導体１０２４とストリップ導体１０２５との各々の幅を狭めることによって、ストリップ導体１０２４とストリップ導体１０２５との各開放型伝送線路のインダクタンスを増加させ、且つ、ストリップ導体１０２４とストリップ導体１０２５との各開放型伝送線路間のキャパシタンスを減少させることが望ましい。
【００４０】
つまり、ストリップ導体１０２４とストリップ導体１０２５との交点部分の重なりにより特性インピーダンスが低下することを、各開放型伝送線路のインダクタンスを増加させることによって補償し、各開放型伝送線路の特性インピーダンスの変化を抑制することができる。また、各開放型伝送線路間のキャパシタンスを減少させることにより、容量結合による第１リーダアンテナと第２リーダアンテナとの各開放型伝送線路間のクロストークを低減させることができる。なお、ここで、交点近傍とは、分布定数回路としての効果が概ね薄らぐ領域のことであり、開放型伝送線路中の信号の波長の１／５、さらに望ましくは、１／２０のサイズの領域を示す。
【００４１】
具体的な数値例として、例えば、図２に示すように、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１を、第１リーダアンテナを形成するストリップ導体１０２５の幅（Ｗ）が３．６ｍｍ、第２リーダアンテナを形成するストリップ導体１０２４の幅（Ｗ）が２．８ｍｍとして構成した場合、ストリップ導体１０２５とストリップ導体１０２４との交点近傍部分においては、ストリップ導体１０２５の幅（Ｗ）を１．２ｍｍに狭めた部分の長さ（Ｌ）を５．０ｍｍとし、ストリップ導体１０２４の幅（Ｗ）を０．８ｍｍに狭めた部分の長さ（Ｌ）を６．０ｍｍとすることが望ましい。
【００４２】
図２に示した数値例を採用した構造の場合の効果について、図３を参照して説明する。図３は、図２に示した数値例による構造を採用した場合の効果について電磁界シミュレーションによって検証した結果の一例を示す特性図であり、横軸が使用する信号の周波数（ＭＨｚ）を示し、縦軸が信号の大きさ（ｄＢ）を示している。また、図３において、リターンロス量、クロストーク量、挿入損失量の各々を示すＳパラメータＳｉｊのサフィックスｉは出力ポート、jは入力ポートを示している。
【００４３】
つまり、図３において、ＳパラメータＳ１１は、図２に示すストリップ導体１０２４の入力ポート１（Ｐｏｒｔ１）から入力された信号が該入力ポート１に反射する量（リターンロス量）を示し、ＳパラメータＳ３３は、図２に示すストリップ導体１０２５の入力ポート３（Ｐｏｒｔ３）から入力された信号が該入力ポート３に反射する量（リターンロス量）を示している。また、ＳパラメータＳ３１は、図２に示すストリップ導体１０２４の入力ポート１から入力された信号がストリップ導体１０２５の入力ポート３（Ｐｏｒｔ３）に漏洩する量（クロストーク量）を示している。また、ＳパラメータＳ２１は、図２に示すストリップ導体１０２４の入力ポート１（Ｐｏｒｔ１）から入力された信号が該ストリップ導体１０２４の出力ポート２（Ｐｏｒｔ２）に透過しないで減衰してしまう量（挿入損失量）を示し、ＳパラメータＳ４３は、図２に示すストリップ導体１０２５の入力ポート３（Ｐｏｒｔ３）から入力された信号が該ストリップ導体１０２５の出力ポート４（Ｐｏｒｔ４）に透過しないで減衰してしまう量（挿入損失量）を示している。
【００４４】
図３に示すように、８６０〜９６０ＭＨｚのＵＨＦ周波数帯においては、リターンロス量を与える反射係数は−２０ｄＢ以下に抑えられており、特性インピーダンスの不連続性が十分に抑制されていることを示している。また、クロストーク量も−２５ｄＢ以下と十分に抑制されている。その結果として、信号の透過特性に関しては良好な特性を示し、−０．３ｄＢ前後と極めて低い挿入損失量を達成している。
【００４５】
すなわち、例えば図２に示したような数値例の構造を適用することにより、第１リーダアンテナを形成する開放型伝送線路と第２リーダアンテナを形成する開放型伝送線路との交点近傍において、各開放型伝送線路のインピーダンス変化を抑制し、且つ、各開放型伝送線路間のクロストークを抑制する構造を各開放形伝送線において実現することができる。
【００４６】
各開放型伝送線路内における特性インピーダンスの変化を抑制した結果として、定在波の発生を抑制することができ、進行波アンテナとして安定に動作することが可能となる。あるいは、定在波に伴う腹と節とによるＲＦＩＤタグ読取動作の場所依存性についても抑制することができる。さらに、各開放型伝送線路間のクロストークを抑制する構造により、第１リーダアンテナにおいては、主として第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄの出力信号を受信して伝送し、第２リーダアンテナにおいては、主として第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７の出力信号を受信して伝送するという、受信信号の互いの独立性を確保することができる。なお、本実施の形態のように各開放型伝送線路としてマイクロストリップラインを用いる場合ではなく、コプレーナ線路やスロットラインなどの他の開放型伝送線路を用いる場合においても、同様であり、第１リーダアンテナを形成する開放型伝送線路と第２リーダアンテナを形成する開放型伝送線路との交点近傍において、各開放型伝送線路のインピーダンス変化を抑制し、且つ、各開放型伝送線路間のクロストークを抑制する構造を採用することが望ましい。
【００４７】
（実施の形態の効果の説明）
以上に詳細に説明したように、本発明に係る実施の形態における複合ＲＦＩＤリーダアンテナおよび該複合ＲＦＩＤリーダアンテナを使用したＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムによれば、以下のような効果が得られる。
【００４８】
すなわち、本実施の形態においては、管理対象物１０１に固定され、当該管理対象物１０１を特定するタグ情報を有する第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄと、管理対象物１０１に固定されることなく、管理対象物１０１が配置される管理対象物配置領域に設置する第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７と、の二種類のＲＦＩＤタグを備えた構成において、主として第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄの出力信号を受信する第１リーダアンテナと、主として第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７の出力信号を受信する第２リーダアンテナと、の少なくとも二種類のＲＦＩＤリーダアンテナを一つの筐体内に備え、且つ、前記第１リーダアンテナと前記第２リーダアンテナとはＲＦＩＤリーダ１０２９と別のＲＦＩＤリーダ１０２８という各々異なるＲＦＩＤリーダに接続されるという構成を採用している。
【００４９】
而して、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄの出力信号と、第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７の出力信号とは、互いに異なるＲＦＩＤリーダにて受信され、かくのごとく、各々で異なるＲＦＩＤリーダを使用する結果として、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄと、第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７と、の読取時間間隔の依存性を解消させることができる。
【００５０】
したがって、管理対象物１０１の有無を検出するための管理対象物配置領域であるセンサシート１０２上に敷設された第２無線識別タグすなわち第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７の数が多くなると、第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７の全ての出力を受信するために必要とされる時間が長くなり、第１無線識別タグすなわち第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄの数が少数であっても、第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄの読取時間間隔が長くなってしまうという従来技術における課題は、本実施の形態により解決することができる。
【００５１】
なお、本発明に係る実施の形態による複合ＲＦＩＤリーダアンテナおよび該複合ＲＦＩＤリーダアンテナを使用したＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１においては、前記第１リーダアンテナと前記第２リーダアンテナとは、各々整合終端された開放型伝送線路を用いた進行波アンテナとして構成し、且つ、前記第１リーダアンテナを形成する開放型伝送線路と前記第２リーダアンテナを形成する開放型伝送線路とが、複合ＲＦＩＤリーダアンテナの上面から見て、すなわち、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１の筐体の上面から見て、互いに直交するように配置され、且つ、前記第２リーダアンテナを形成する開放型伝送線路とＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム１の筐体の上面との間に誘電体層１０２３を介在させた構造としている。
【００５２】
かくのごとく構成することにより、前記第１リーダアンテナと前記第２リーダアンテナとの間の誘導結合を抑制することができ、クロストークを少なくすることができる。また、前記第１リーダアンテナと前記第２リーダアンテナとの各々が形成する電磁界の主たる成分が直交するために、各々で異なる成分の信号を主として受信することになり、前記第１リーダアンテナにおいては、主として第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄの出力信号を受信し、前記第２リーダアンテナにおいては、主として第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７の出力信号を受信するという、各々の受信信号の独立性を確保するように構成することを可能にしている。
【００５３】
ここで、進行波アンテナとして機能する前記第１リーダアンテナと前記第２リーダアンテナとは、前記第１リーダアンテナを形成する前記開放型伝送線路と前記第２リーダアンテナを形成する前記開放型伝送線路との交点近傍において、各前記開放型伝送線路のインピーダンス変化を抑制し、且つ、各前記開放型伝送線路間のクロストークを抑制する構造を各前記開放型伝送線路において適用している。
【００５４】
かくのごとき構造を適用することにより、各開放型伝送線路内における特性インピーダンスの変化を抑制することができる結果として、定在波の発生を抑制することができ、進行波アンテナとして安定に動作することが可能となる。あるいは、定在波に伴う腹と節とによるＲＦＩＤタグ読取動作の場所依存性を抑制することができる。さらに、前述のように、各前記開放型伝送線路間のクロストークを抑制する構造を採用することにより、第１リーダアンテナにおいては、主として第一の種類のＲＦＩＤタグ１０１３ａ〜ｄの出力信号を受信し、第２リーダアンテナにおいては、主として第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７の出力信号を受信するという、各々の受信信号の独立性をより確実に確保することを可能としている。
【００５５】
さらに、前記第１リーダアンテナの形成する電界または磁界と、第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７の形成する電界または磁界とが、略直交するように、前記第１リーダアンテナを形成する前記開放型伝送線路と第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７のタグアンテナとを配置することにより、第１リーダアンテナにおいては、主として第一の種類のＲＦＩＤタグの出力信号を受信し、第２リーダアンテナにおいては、主として第二の種類のＲＦＩＤタグ１０２７の出力信号を受信するという受信信号の独立性をより確実に確保することを可能としている。
【００５６】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明した。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。
【符号の説明】
【００５７】
１          ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステム
１０１      管理対象物
１０１１    靴
１０１２    人の足
１０１３ａ  第一の種類のＲＦＩＤタグ
１０１３ｂ  第一の種類のＲＦＩＤタグ
１０１３ｃ  第一の種類のＲＦＩＤタグ
１０１３ｄ  第一の種類のＲＦＩＤタグ
１０２      センサシート
１０２１    グランド導体
１０２２    誘電体層
１０２３    誘電体層
１０２４  ストリップ導体
１０２４ａ  ストリップ導体
１０２４ｂ  ストリップ導体
１０２４ｃ  ストリップ導体
１０２５  ストリップ導体
１０２５ａ  ストリップ導体
１０２５ｂ  ストリップ導体
１０２５ｃ  ストリップ導体
１０２６ｄ  ストリップ導体
１０２６    表面カバー材
１０２７    第二の種類のＲＦＩＤタグ
１０２８    ＲＦＩＤリーダ
１０２９    ＲＦＩＤリーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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