JP2008217496A - タグ検知システム、移動物体検知方法、及び入退場管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】特定の物体又は人物及びその移動方向も検知できるタグ検知システム、移動物体検知方法、および入退場管理システムを提供する。
【解決手段】３個のアンテナ１１，１２，１３を近接して配置し、アンテナ１１，１２，１３によって発生する高周波磁界で形成される３つの高周波磁気フィールドＡ，Ｂ，Ｃの各エリアの一部を重畳（干渉）させる。また、各高周波磁気フィールドＡ，Ｂ，Ｃが重畳した重畳エリアＡＢ，ＢＣは、位相の異なるパルスコード変調信号を重畳させてＲＦＩＤタグ３の検知不感エリアとする。これによって、３つの高周波磁気フィールドＡ，Ｂ，Ｃのうち、両側の高周波磁気フィールドＡ，Ｃに対して中間に位置する高周波磁気フィールドＢにおけるＲＦＩＤタグ３の検知エリアを狭くすることができる。よって、Ａ，Ｂ，Ｃの信号配列によりＲＦＩＤタグ３の移動方向を検知できると共に中間の検知エリアで特定の人物のみを検知できる。
【選択図】図７

Description

本発明は、ＲＦＩＤタグを付けた物体の移動を検知するタグ検知システム、移動物体検知方法、及びこの移動物体検知方法によって実現される入退場管理システムに関する。

近年、ＲＦＩＤタグは、ＩＣカードなどに埋め込んで利用されたり、物品管理や人物の入退場管理などに広く利用されている。特に、ＩＣカードなどに埋め込んだパッシブ型のＲＦＩＤタグに比べて、自己に内蔵された電池のエネルギーによって電波の発信を行うセミパッシブ型又はアクティブ型のＲＦＩＤタグは、通信距離が極めて長い（例えば、１〜１０ｍの通信距離がある）ので、人物の入退場管理システムなどに好んで利用されている。

例えば、定期的にＩＤを発信するＲＦＩＤタグ（以下アクティブタグと称する）を用いて施設への入退場を正確に管理する入退場管理システムの技術が開示されている。この技術によれば、入退場ゲートの左右両側に設置された単指向性アンテナの向きを相対的にずらすことによって、アクティブタグを所持している人物がゲートを通過した場合に、各アンテナで検知した順序によって入場と退場の方向を正確に弁別することができる（例えば、特許文献１参照）。また、ドアの入口と出口にそれぞれ位置ＩＤの異なる赤外線発信器や高周波磁気フィールドを生成するアンテナ等を設置して、このアンテナから信号を受信してＩＤを発信するＲＦＩＤタグ（以下セミパッシブタグ）を所持した人物の位置を特定する入退場管理システムの技術も開示されている。この技術によれば、それぞれのアンテナから発信される位置ＩＤと人物が所持しているＲＦＩＤタグのＩＤから特定者の位置を判別することができるので、ほぼ同時に入退場する複数のＲＦＩＤタグ所持者から特定者のみを識別することができる（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−３３４３８２号公報（段落番号０００９〜００１５及び図１と図２参照） 特開２００３−２１６７９号公報（段落番号０００９〜００１５及び図１、図２、図３参照）

しかしながら、アクティブタグを用いて入退場を検知する方式は、周囲の電波反射物や障害物の影響を受けやすくアクティブタグの所持の方法で電波の発信強度が変わるため、位置精度が悪く、屋内での利用が難しかった。また、屋内での利用を可能にするセミパシブタグの場合赤外線方式は赤外線を受信するためにタグを身体の表面に装着する必要があり、外光の影響を受けやすいなどの問題があった。高周波磁気フィールドの方式は、この発信範囲が球体の形で広がるため、タグの検知範囲が広くなる問題があった。その結果、ＲＦＩＤタグを所持している人（物）が認証されてゲートを通過した後に、近接してタグを所持しない人がゲートを通過する場合（いわゆる共連れ）、従来の方式では検知範囲が不安定であったり、広すぎるため、共連れを検知する手段がなかった。タグをポケットなどに携帯して共連れを正確に検知する為には、高周波磁気フィールド等の電波を利用して、タグを所持した人（物）を安定した狭い範囲で検知して、タグの所持者と非所持者を判別する技術が必要であった。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でＲＦＩＤタグの検知エリアを狭くして特定の物体又は人物を検知できるようなタグ検知システム、移動物体検知方法、及びこの移動物体検知方法によって実現される入退場管理システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明のタグ検知システムは、第１の発信機と第２の発信機がそれぞれ送信するパルスコード変調信号の所定部分が相互に隙間を埋めあうようなタイミングでパルスコード変調信号を送信し、第１のアンテナと第２のアンテナは、各アンテナが形成する高周波磁気フィールドの重なり部分が生じるように隣接して配置され重なり部分の全部又は一部において、パルスコード変調信号の所定部分の隙間を埋めて、ＲＦＩＤタグにパルスコード変調信号を認識させないように構成している。

また、上記の目的を達成するために、本発明の移動物体検知方法は、ＲＦＩＤタグを付けた物体の移動を検知する移動物体検知方法であって、複数のトリガアンテナが、隣接する磁界の一部が重畳する重畳エリアの存在する高周波磁気フィールドをそれぞれ形成する過程と、それぞれの高周波磁気フィールドに対して対応するパルスコード変調信号を送信すると共に、重畳エリア内で各パルスコード変調信号を重畳させて重畳トリガ信号を生成する過程と、ＲＦＩＤタグに付設された集積回路が、各高周波磁気フィールド内でパルスコード変調信号に対応するＩＤ情報の送受信を行う過程と、集積回路が、重畳エリア内で重畳トリガ信号を認識したときに対応するＩＤ情報を送受信する過程とを含んでいる。このとき、集積回路は、重畳エリア内では各パルスコード変調信号の電圧レベルの比の大きさに基づいて重畳トリガ信号を認識している。

また、上記の目的を達成するために、本発明の入退場管理システムは、ＲＦＩＤタグを所持する人物の行動を監視する入退場管理システムであって、隣接する磁界が一部重畳する重畳エリアの存在する高周波磁気フィールドをそれぞれ形成する複数のトリガアンテナと、ＲＦＩＤタグに付設され、各高周波磁気フィールド内の磁界に含まれるそれぞれのトリガ信号を検知し、各トリガ信号に対応するＩＤ情報の送受信を行う集積回路とを備え、集積回路は、重畳エリア内では、その磁界に含まれる各トリガ信号が重畳された重畳トリガ信号を認識したときのみＩＤ情報を送受信する構成を採っている。好適な実施形態では、トリガ信号はパルスコード変調信号であって、重畳トリガ信号は各パルスコード変調信号が時間の隙間を埋め合わせるように重畳された信号である。

本発明によれば、簡単な構成でＲＦＩＤタグの検知エリアを狭くして特定の物体又は人物を検知できるようなタグ検知システム、移動物体検知方法、及びこの移動物体検知方法によって実現される入退場管理システムが得られる。

《発明の概要》
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態（以下「実施形態」という）に係る物体検知方法、及び入退場管理システムについて説明するが、以下の例では人物の入退場管理システムについて好適な例をあげて説明する。なお、理解を容易にするために、まず、本発明に係る入退場管理システムの概要について説明する。

本発明の入退場管理システムは、少なくともＲＦＩＤタグとアンテナからなる入退場管理システムにおいて、複数のアンテナ、例えば３個のアンテナを近接して配置し、それらのアンテナによって発生する高周波磁界で形成される３つの高周波磁気フィールドの各エリアの一部を重畳（干渉）させる。また、各高周波磁気フィールドが重畳した重畳エリアは、位相の異なるパルスコード変調信号を重畳させてＲＦＩＤタグの検知不感エリアとする。これによって、３つの高周波磁気フィールドのうち、両側の高周波磁気フィールドに対して中間に位置する高周波磁気フィールドにおけるＲＦＩＤタグの検知エリアを狭くすることができる。例えば、検知不感エリアとなる重畳エリアを調節して中間の高周波磁気フィールドの検知エリアの幅を５０ｃｍ程度にすれば、ＲＦＩＤタグを所持した一人の人物のみを検知することが可能となる。

《本発明を導入するための原理》
図１は、本発明の入退場管理システムを構築するための基本構成図である。この入退場管理システムは、微弱電流を使用したアクティブ型のＲＦＩＤタグシステムであって、トリガＩＤ信号ＳＧ１を生成するトリガ発信器１と、トリガ発信器１からのトリガＩＤ信号ＳＧ１に基づいて高周波磁界ＳＧ２を発生させるコイル状のトリガアンテナ２と、トリガアンテナ２が発生した高周波磁界ＳＧ２に含まれるトリガＩＤ信号ＳＧ１に基づいて、自己に内蔵された電池のエネルギーによって微弱電波ＳＧ３を発信するＲＦＩＤタグ３と、半波長の長さのダイポールアンテナなどによって構成され、ＲＦＩＤタグ３からの微弱電波ＳＧ３を受信する受信アンテナ４と、ＲＦＩＤタグ３の微弱電波ＳＧ３からＩＤ情報などを抽出して、図示しない上位装置へそのＩＤ情報などを送信するＲＦＩＤ受信機５とを備えた構成になっている。なお、トリガアンテナ２は、例えば、一辺が１ｍの大きさの矩形ループアンテナあるいは直径が１ｍの円形ループアンテナとして構成されている。

次に、図１に示すＲＦＩＤタグシステムの動作の概要を説明する。トリガ発信器１からトリガアンテナ２へトリガＩＤ信号ＳＧ１によって変調された高周波電流を送信すると、トリガアンテナ２は、このトリガＩＤ信号ＳＧ１によって高周波磁界ＳＧ２を周辺に発生させる。すると、ＲＦＩＤタグ３は、十分な強さで高周波磁界ＳＧ２にさらされることによってトリガＩＤ信号ＳＧ１を受信する。そして、ＲＦＩＤタグ３は、このトリガＩＤ信号ＳＧ１からトリガＩＤを抽出し、自己に固有のタグＩＤと抽出したトリガＩＤとを合成した合成信号をＩＤ情報として変調して暗号化し、このＩＤ情報を微弱電波ＳＧ３として発信する。このとき、ＲＦＩＤタグ３は、自己の内蔵された電池のエネルギーによって、例えば、１秒以下のランダムな間隔でＩＤ情報の含まれる微弱電波ＳＧ３を発信する。

すると、ＲＦＩＤ受信器５は、受信アンテナ４によってＩＤ情報の含まれる微弱電波ＳＧ３を受信し、暗号化されたＩＤ情報が含まれる微弱電波ＳＧ３の信号を復号化して、ＲＦＩＤタグ３に固有のタグＩＤとトリガＩＤとに分解した後に、タグＩＤとトリガＩＤに時間情報を付与したデータを上位システム（図示せず）へ送信する。すると、上位システムは、このデータを読み取ることによって、トリガアンテナ２にさらされたＲＦＩＤタグ３のＩＤ情報（つまり、トリガＩＤとタグＩＤ）及び時間情報を取得する。

次に、図１に示すトリガ発信器１とトリガアンテナ２との組み合わせによってトリガＩＤ信号ＳＧ１の受信エリアを制御する方法について説明する。すなわち、トリガアンテナ２を１個で使用したり複数個を組み合わせて使用したりすることにより、トリガＩＤ信号ＳＧ１の受信エリアを制御することができるので、その仕組みについて説明する。

図２は、図１に示すＲＦＩＤタグシステムにおいて、トリガアンテナが単一トリガＩＤ受信エリアをカバーする概念図である。この場合は、１組のトリガ発信器１ａとトリガアンテナ２ａで構成することにより、１個のトリガＩＤ受信エリアＳ１を形成する。

図３は、図１に示すＲＦＩＤタグシステムにおいて、複数のトリガアンテナが単一トリガＩＤ受信エリアＳ１'をカバーする概念図である。この場合は、トリガ発信器１ａとトリガアンテナ２ａ、トリガ発信器１ｂとトリガアンテナ２ｂ、及びトリガ発信器１ｃとトリガアンテナ２ｃというように複数のトリガ発信器とトリガアンテナを連結して合成することにより、論理的な１個のトリガアンテナ２を形成する。このとき、各トリガ発信器２ａ，２ｂ、２ｃは、それぞれのトリガＩＤ信号を同一信号又は相互に同期した信号によって生成する。これによって、１個のトリガＩＤ受信エリアＳ１’が磁界の強い拡張トリガエリアとして形成される。

図４は、図１に示すＲＦＩＤタグシステムにおいて、２つのトリガアンテナが通過方向検知用のトリガＩＤ受信エリアを形成する概念図である。この場合は、２つのトリガ発信器１ａ，１ｂ（第１，第２の発信機）と２つのトリガアンテナ２ａ，２ｂ（第１，第２のアンテナ）でそれぞれのトリガＩＤ受信エリアＳ１，Ｓ２を形成する。このとき、ＩＤ受信エリアＳ１，Ｓ２の大きさは有限であり、トリガアンテナ２ａ，２ｂの位置をずらすことで（隣接させることで）、両方のＩＤ受信エリアＳ１，Ｓ２がずらして形成される。これによって、人物などがトリガＩＤ受信エリアＳ１からトリガＩＤ受信エリアＳ２へ通過したのか、トリガＩＤ受信エリアＳ２からトリガＩＤ受信エリアＳ１へ通過したのかという通過方向を検知することができる。なお、トリガ発信器とトリガアンテナを３組、４組というように増やすことによって３組、４組のトリガＩＤ受信エリアを形成してもよい。

図５は、図１に示すＲＦＩＤタグシステムにおいて、３つのトリガアンテナがトリガＩＤ受信エリアを制限する場合の概念図である。この場合は、３組のトリガ発信器１ａ，１ｂ，１ｃ（第１，第２，第３の発信機）とトリガアンテナ２ａ，２ｂ，２ｃ（第１，第２，第３のアンテナ）によって３個のトリガＩＤ受信エリアＳ１，Ｓ２，Ｓ３を形成するが、中間のトリガＩＤ受信エリアＳ２における高周波磁界の検知エリアを制限することができる。すなわち、中間のトリガアンテナ２ｂに対して両外側にトリガアンテナ２ａ，２ｃを配置することにより、隣り合うトリガＩＤ受信エリアが重なる重畳エリアＳ１２，Ｓ２３（第１，第２の重なり部分）を検知不感エリアとすることができる。これによって、中間のトリガアンテナ２ｂが形成するトリガＩＤ受信エリアＳ２における高周波磁界の検知エリアを狭めるように制限することができる（重畳する部分においてトリガＩＤ信号を干渉させる（隙間を埋めあう））。

すなわち、トリガ発信器とトリガアンテナの構成によって様々なパターンのトリガＩＤ受信エリアを形成することができる。そこで、本発明の実施形態では、図５に示すような複数（２個以上）のトリガ発信器とトリガアンテナの組み合わせによって、隣り合うトリガＩＤ受信エリアが重なる重畳エリアを高周波磁界の検知不感エリアとすることにより、中間に位置するトリガＩＤ受信エリアにおける高周波磁界の検知エリアを制限する機能を実現している。以下、トリガ発信器とトリガアンテナを３組で構成する場合において、トリガＩＤ受信エリアを制限する具体的な実施形態について詳細に説明する。

《第１実施形態》
まず、前述の図１を参照しながら、ＲＦＩＤタグ３に内蔵された３次元コイル（３Ｄコイル）がトリガアンテナで発生したＸ，Ｙ，Ｚ方向の３次元高周波磁気フィールドを検知して、高周波磁気フィールド内の受信エリアを制限する手法について説明する。トリガ発信器１が、トリガＩＤ信号ＳＧ１として、ＯＯＫ（On-Off-Keying：２値変調方式）あるいはＡＳＫ（Amplitude Shift Keying：振幅偏移変調方式）によるパルスコード変調信号を生成すると、トリガアンテナ２がパルスコード変調信号を含んだ高周波磁界ＳＧ２を発生させる。このとき、図では示されていないが、複数組のトリガ発信器１とトリガアンテナ２が近接して配置されていると、高周波磁気フィールドの重なる重畳エリアが存在する高周波磁界ＳＧ２を発生させる（図５参照）。

一方、ＲＦＩＤタグ３は、図６の３Ｄコイルと専用の集積回路（ＩＣ）によって高周波磁界ＳＧ２を検知し、その高周波磁界ＳＧ２が持つデータ（つまり、トリガＩＤ信号ＳＧ１であるパルスコード変調信号）によって、自己がどのエリアの高周波磁界ＳＧ２で励起されたかというＩＤ情報を微弱電波ＳＧ３によって受信アンテナ４へ送信する。すると、ＲＦＩＤ受信器５は、ＲＦＩＤタグ３から送信された微弱電波ＳＧ３に含まれるＩＤ情報の信号を受信して誤り符号を排除し、時間情報を付加して図示しない上位装置へ送信する。

このとき、ＲＦＩＤタグ３は、図６の３Ｄコイルと専用のＩＣによってトリガアンテナ２で発生した高周波磁界ＳＧ２のＸ，Ｙ，Ｚの３次元ベクトル成分をスカラ成分として検出する。図６はＲＦＩＤタグ３に搭載された専用の集積回路（ＩＣ）の構成図であるので、この図を用いて３Ｄコイルと専用のＩＣが高周波磁界の３次元ベクトル成分をスカラ成分として検出する動作を説明する。

一般的に、ループコイルからなるトリガアンテナ２で発生した高周波磁界は、ループコイルの線輪を取り囲むように発生してドーナツ状の状態を形成される。一方、本実施形態のＲＦＩＤタグ３には、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の３次元の磁界検出を行うための３Ｄコイル６が搭載されている。この３Ｄコイル６は、各コイルの周辺の点でのＸ，Ｙ，Ｚ方向それぞれの成分の磁界を極性のある電圧の大きさ（つまり、ベクトル値）として検出する。そして、専用のＩＣ７は、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の電圧のベクトル値を入力してそれぞれの自動利得調整増幅器８ａ，８ｂ，８ｃで増幅した後、合成器９によって各電圧のベクトル値を合成してスカラ値として出力する。これによって、ＩＣ７は、ピーク電圧が一定で所定のタイミングのパルス信号を出力する。

ここで、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の磁界の大きさをＨｘ、Ｈｙ、Ｈｚとし、３Ｄコイル６のＸ，Ｙ，Ｚの電圧変換係数をＫｘ、自動利得調整増幅器８ａ，８ｂ，８ｃの利得をＡｖ、ＩＣ７の出力信号電圧をＶｏとすると、出力信号電圧Ｖｏは次の式（１）で近似される。
Ｖｏ＝Ａｖ（｜Ｋｘ×Ｈｘ｜＋｜Ｋｙ×Ｈｙ｜＋｜Ｋｚ×Ｈｚ｜） （１）
ここで、磁界の強さが一定レベルを超えるときは、出力信号電圧Ｖｏの大きさはほぼ電源電圧ＶＤＤとなる。

次に、本発明の特徴である高周波磁気フィールドにおける受信エリアの制限手法について説明する。相互に重なって干渉する高周波磁界同士は、パルスコード変調信号を重ねると相互の信号の隙間を埋め合わせるようなパルスコード変調信号として発信させる。このとき、高周波磁気フィールドの重なった重畳エリアの内、磁界の強度が近似しているエリア部分はパルスコード変調信号が近似した電位レベルで相互に隙間を埋め合わされるために、専用のＩＣ７は、高周波磁界に含まれるパルスコード変調信号を検出することができない。つまり、この範囲（高周波磁気フィールドの重なった重畳エリアの内で磁界の強度が近似している重畳エリアの範囲）は高周波磁気フィールドのエリアであっても検知不可能な無効なエリア（検知不感エリア）となる。これによって、トリガアンテナ２のコイルで作る高周波磁界の検知可能なエリアを制限することができる。なお、このように相互の信号の隙間を埋め合わせる一つの手法として、各トリガ発信機１において、パルスコード変調信号の送信タイミングをずらすことがあげられる。

次に、図面を参照しながら高周波磁界の検知可能なエリアを制限する手法について具体的に説明する。図７は、本発明の第１実施形態に係る入退場管理システムにおいて、３個のトリガアンテナによる高周波磁気フィールドのエリア制限の動作を示す概念図である。図７において、Ａアンテナ１１による高周波磁気フィールドＡと、Ｂアンテナ１２による高周波磁気フィールドＢと、Ｃアンテナ１３による高周波磁気フィールドＣが相互に一部のエリアを重畳させて干渉し合っている。したがって、高周波磁気フィールドＢの両側に重畳エリアＡＢと重畳エリアＢＣが形成される。

一方、Ｃアンテナ１３は高周波磁気フィールドＣへＴＩＤ１３のパルスコード変調信号を送信し、Ａアンテナ１１は高周波磁気フィールドＡへＴＩＤ１１のパルスコード変調信号を送信している。このとき、ＴＩＤ１３のパルスコード変調信号とＴＩＤ１１のパルスコード変調信号は同じ位相の信号でそれぞれの高周波磁気フィールドＡ，Ｃへ送信している。また、中間に位置するＢアンテナ１２は高周波磁気フィールドＢへＴＩＤ１２のパルスコード変調信号を送信しているが、このＴＩＤ１２のパルスコード変調信号はＴＩＤ１３及びＴＩＤ１１のパルスコード変調信号に対して１８０°位相がずれている。すなわち、ＴＩＤ１２のパルスコード変調信号は、ＴＩＤ１３及びＴＩＤ１１のパルスコード変調信号が存在しない時間区間のタイミング信号となっている。

これによって、Ａアンテナ１１の高周波磁気フィールドＡとＢアンテナ１２の高周波磁気フィールドＢが重畳する重畳エリアＡＢ、及びＢアンテナ１１の高周波磁気フィールドＢとＣアンテナ１３の高周波磁気フィールドＣが重畳する重畳エリアＢＣの重畳トリガ信号ＴＩＤ１４は連続信号となってＯＯＫ信号とならないために、ＲＦＩＤタグ３のＩＣはパルスコード変調信号として検出することができない。したがって、Ｂアンテナ１１の高周波磁気フィールドＢは、重畳エリアＡＢ及び重畳エリアＢＣの領域が高周波磁界の検知不可能なエリア（検知不感エリア）となるため、Ｂアンテナ１１の高周波磁気フィールドＢの検知エリアを狭くするように制限することができる。

これによって、ＲＦＩＤタグ３を所持した人物がＡ→Ｂ→Ｃの方向（例えば、入場側）へ向かっているのか、Ｃ→Ｂ→Ａの方向（例えば、退場側）へ向かっているのかを検知することができると共に、高周波磁気フィールドＢの中の狭い検知エリア（つまり、Ｂ−ＡＢ−ＢＣのエリア）を通過したときにはその人物の所持するＲＦＩＤタグ３のみを検知するので、複数の人物が接近して移動していても特定の人物のみを検知することができる。つまり、高周波磁気フィールドＢの中の狭い検知エリア（Ｂ−ＡＢ−ＢＣのエリア）において共連れを防止するためのチェックを行うことができる。

《第２実施形態》
図８は、本発明の入退場管理システムに用いられるパルスコード変調信号のモデル図である。すなわち、図１におけるトリガアンテナ２から高周波磁気フィールド内のＲＦＩＤタグ３へ送信される高周波磁界のトリガＩＤ信号（つまり、パルスコード変調信号）は、図８に示すように、一定期間の連続波のプリアンブル部２１とそれに続くヘッダ部２２とデータ部２３から構成されている。ＲＦＩＤタグ３のＩＣ７はトリガＩＤ信号の存在をプリアンブル部２１で知るとデータ部２３の受信準備を開始する。そして、ＲＦＩＤタグ３は、プリアンブル部２１に続いてヘッダ部２２を確認すると、次に続くトリガ信号をデータ部として受信を始める。言い換えると、ＲＦＩＤタグ３のＩＣ７は、振幅変調された磁界を電庄の変化としてＣＰＵに出力することができ、さらに、その電圧から一定の規則で変化する信号（つまり、デジタル信号による通信におけるプリアンブルパターンやヘッダパターンなどの信号）をもつデータのみをＣＰＵに出力できる機能も有している。

したがって、ＲＦＩＤタグ３のＩＣ７は、ヘッダ部２２が期待されるパルス信号として検出されないとデータ部２３を受信することができない。または、ＩＣ７によってデータ部２３が受信されてもＣＲＣ（Cyclic Redundancy Checking：巡回冗長符号）で誤り符号が検出されるので、そのデータ部２３は破棄される。ＲＦＩＤタグ３のＩＣ７がこのような特性を備えていることを利用して、高周波磁界の狭帯域な検知エリアを実現することが可能となる。

すなわち、前述の第１実施形態で用いた図７のように、隣り合う２つの高周波磁気フィールドのパルスコード変調信号を重畳させる重畳エリアを形成すれば、２つのパルスコード変調信号のプリアンブル部とそれに続くヘッダ部（パルスコード変調信号の所定部分）の信号も重畳されるので、重畳エリアにおいては正常なプリアンブルパターンやヘッダパターンでなくなってしまう。つまり、高周波磁気フィールドの重畳エリアにおいてはプリアンブル部及びヘッダ部が破壊されてしまうので、第１実施形態の場合と同様に重畳エリアを検知不感エリアとすることができる。

しかしながら、重畳する２つのパルスコード変調信号の信号レベル（電圧レベル）が異なる場合は、ＲＦＩＤタグ３のＩＣ７は、２つのパルスコード変調信号の信号レベルの比の大きさによって正常なプリアンブル部及びヘッダ部として認識する場合と認識しない場合とがある。すなわち、２つのパルスコード変調信号における信号レベルの比が大きいときは、２つのパルスコード変調信号の差分の信号を正常なパルスコード変調信号のプリアンブル部及びヘッダ部として認識する。一方、パルスコード変調信号の信号レベルの比が小さいときは、２つのパルスコード変調信号の差分の信号がＯＮ／ＯＦＦ信号（ＯＯＫ信号）として認識できないので、正常なパルスコード変調信号のプリアンブル部及びヘッダ部として認識しない。

ここで、重畳する２つのパルスコード変調信号における信号レベルの比の大きさによってプリアンブル部及びヘッダ部が認識されたり認識されなかったりする動作を詳細に説明するために、まず、磁界検出コイルである３Ｄコイル６（図６参照）が検出するトリガアンテナの高周波磁界のパターンについて説明する。図９は、ループ状のトリガアンテナが発生する高周波磁界の所定の高さにおける磁界の方向を示す図である。この図の場合は、直径１ｍのトリガアンテナにおいて、例えば、１ｍの一定の高さにおける水平方向（ｘ軸方向）の磁界Ｈｘの向きと、垂直軸方向（ｚ軸方向）の磁界Ｈｚの向きを示している。つまり、この図は、３Ｄコイルが検出する磁界の方向を示している。

図１０は、図９の測定位置で３Ｄコイルが検出する垂直軸方向（ｚ軸方向）の磁界Ｈｚの強さを示す特性図であり、横軸はトリガアンテナの中心からの距離、縦軸は磁界の強さを示している。すなわち、高さ１ｍでトリガアンテナの垂直軸方向（ｚ軸方向）に３Ｄコイルが検出する磁界の強さは、図１０に示すようにトリガアンテナの中心で最大となり、トリガアンテナの両側のコイル端（中心から０．５ｍの位置）において最小となる。

図１１は、図９の測定位置で３Ｄコイルが検出する水平方向（ｘ軸方向）の磁界Ｈｘの強さを示す特性図であり、横軸はトリガアンテナの中心からの距離、縦軸は磁界の強さを示している。すなわち、高さ１ｍでトリガアンテナの水平方向（ｘ軸方向）に３Ｄコイルが検出する磁界の強さは、図１１に示すようにトリガアンテナの中心で最小となり、トリガアンテナの両側のコイル端（中心から０．５ｍの位置）で最大となる。

通常、ＲＦＩＤタグがｘ軸に直角になるように通過する場合はｙ軸は平行となるので高周波磁界のｙ軸成分Ｈｙは０であって無視できるので、３Ｄコイルが検出する高周波磁界は水平方向（ｘ軸方向）の磁界Ｈｘと、垂直軸方向（ｚ軸方向）の磁界Ｈｚの２種類の合成でよい。したがって、図１０に示す水平方向（ｘ軸方向）の磁界Ｈｘの絶対値と、図１１に示す垂直軸方向（ｚ軸方向）の磁界Ｈｚの絶対値をスカラ値として合成すると、図１２のような磁界の特性になる。ずなわち、図１２は、図９の測定位置で３Ｄコイルが検出する合成磁界の強さを示す特性図であり、横軸はトリガアンテナの中心からの距離、縦軸は磁界の強さを示している。

ここで、図１２に示す３Ｄコイルが検出する合成磁界の強さの特性に基づいてＲＦＩＤタグ３がレベル２で動作する場合において、ｘ軸方向の位置におけるＲＦＩＤタグ３の動作開始位置をグラフ化すると図１３のようになる。すなわち、図１３は、３Ｄコイルがｘ軸方向において検出する磁界の強さを示す特性図であり、横軸はトリガアンテナの中心からの距離、縦軸はトリガアンテナからの高さを示している。この磁界の強さのパターンは歪んでいるが、全体的にはほぼ球状の形に近い。すなわち、ＲＦＩＤタグ３の３Ｄコイルによってトリガアンテナの高周波磁界を検出すれば、図１３に示すようにほぼ球状に同じ磁界の強さを検出することができる。

ここで、３Ｄコイルを用いることにより３次元の何れの方向の磁界も均等に検知することができるという前提に基づいて、先に述べた本実施形態の特徴である重畳する２つのパルスコード変調信号の信号レベルの比の大きさによってプリアンブル部及びヘッダ部が認識されたり認識されなかったりする動作について説明する。本実施形態では、二つ以上の高周波磁気フィールドの磁界レベルの干渉により、相互の磁界の重なり部分（重畳エリア）で２つのパルスコード変調信号の信号レベルの比が一定の範囲内では、いずれのパルスコード変調信号も検出されず、パルスコード変調信号の信号レベルの比が一定の範囲を超えた場合は、レベルの高い方のパルスコード変調信号が検出される。

図１４は、２つのパルスコード変調信号が相互の隙間を補完するように重畳された合成パルスコード変調信号である。すなわち、本実施形態におけるＲＦＩＤタグ３のＩＣは、図１４に示すように、２つのパルスコード変調信号（トリガ信号１とトリガ信号２）の比（Ａ／ＢまたはＢ／Ａ）が一定値を超えたところで比の大きいレベルのパルスコード変調信号を検出する仕組みを構成している。

図１５は、２つのトリガアンテナによって形成される２つの高周波磁気フィールドをＲＦＩＤタグ３が通過する状態を示す概念図である。それぞれ長辺が１ｍのトリガアンテナが中心間隔で２ｍ隔てられているとき、それぞれのトリガアンテナ２ａ，２ｂによってそれぞれの高周波磁気フィールドＳａ，Ｓｂが形成されると重畳エリアＳｃが生じる。このとき、ＲＦＩＤタグ３がトリガアンテナ２ａ，２ｂの面より１ｍの高さを図の矢印の方向へ通過している。

このとき、ＲＦＩＤタグ３の３Ｄコイル及びＩＣが重畳エリアＳｃ内で検知する図１４に示すような２種類のパルスコード変調信号（トリガ信号１とトリガ信号２）の信号レベルＡ，Ｂの比は、ＲＦＩＤタグ３がａ点にいるときは高周波磁気フィールドＳａの磁界が強くて高周波磁気フィールドＳｂの磁界が弱いので、トリガ信号１の信号レベルＡとトリガ信号２の信号レベルＢの比はＡ：Ｂ＝４：１の大きさとなる。したがって、パルスコード変調信号におけるトリガ信号１の信号レベルＡとトリガ信号２の信号レベルＢの比が大きいので、ＲＦＩＤタグ３が重畳エリアＳｃ内にあっても、３Ｄコイル及び１Ｃは、トリガアンテナ２ａが発生する高周波磁気フィールドＳａのトリガ信号１をパルスコード変調信号として検知することができる。

次に、ＲＦＩＤタグ３がｂ点に移動したときは高周波磁気フィールドＳａの磁界と高周波磁気フィールドＳｂの磁界が同じであるので、トリガ信号１の信号レベルＡとトリガ信号２の信号レベルＢの比はＡ：Ｂ＝１：１である。したがって、パルスコード変調信号におけるトリガ信号１の信号レベルＡとトリガ信号２の信号レベルＢの比が小さいので、ＲＦＩＤタグ３の３Ｄコイル及びＩＣは、トリガ信号１及びトリガ信号２の何れのトリガ信号もパルスコード変調信号として検知することがでない。

さらに、ＲＦＩＤタグ３がｃ点に移動したときは高周波磁気フィールドＳｂの磁界が強くて高周波磁気フィールドＳａの磁界が弱いので、トリガ信号１の信号レベルＡとトリガ信号２の信号レベルＢの比はＡ：Ｂ＝１：４である。したがって、パルスコード変調信号におけるトリガ信号１の信号レベルＡとトリガ信号２の信号レベルＢの比が大きいので、ＲＦＩＤタグ３が重畳エリアＣ内にあっても３Ｄコイル及びＩＣは、トリガアンテナ２ｂが発生する高周波磁気フィールドＳｂのトリガ信号２をパルスコード変調信号として検知することができる。このようにして、ＲＦＩＤタグ３が重畳エリアＣ内にあっても、ＲＦＩＤタグ３が移動することによってパルスコード変調信号（トリガ信号１とトリガ信号２）の信号レベルＡ，Ｂの比が変化するので、３Ｄコイルの検知エリアを可変させることができる。

図１６は、図１５に示す２つのトリガアンテナの配置によって発生する合成磁界の強さを示す特性図であり、横軸は２つのトリガアンテナの中間からの距離、縦軸は磁界の強さを示している。すなわち、この図はＲＦＩＤタグ３がトリガアンテナより高さ１ｍの位置にあって、２つのトリガアンテナ２ａ，２ｂをセンタより中心同士の間隔で２ｍ離したときに、それぞれのアンテナが作る磁界の強さの絶対値レベルを表示している。磁界の強さの絶対値レベル比（つまり、トリガ信号１とトリガ信号２の信号レベルＡ，Ｂの比）が２対ｌを超えるところより何れかのトリガアンテナの磁界を認識する境界は±０．３２ｍとなる。また、磁界の強さの絶対値レベル比（つまり、トリガ信号１とトリガ信号２の信号レベルＡ，Ｂの比）が２.５対１のときに磁界を認識する境界は±０．５ｍとなる。すなわち、ＡとＢの比が小さくなるほど磁界を認識する境界が狭くなって検知不感エリアを狭めることができる。

次に、パルスコード変調信号のトリガパターンに基づいて、ＲＦＩＤタグ３の磁界検出回路が動作する仕組みを説明する。図１７はパルスコード変調信号のトリガパターンであり、（ａ）はパターン１の同期ビットデータ、(ｂ)はパターン２の同期ビットデータ、（ｃ）はパターン１及びパターン２のプリアンブル部とヘッダ部を示している。

図１７で黒色の部分にトリガの磁界である高周波磁界が存在するので、何れか一方の高周波磁界が存在するエリアにＲＦＩＤタグ３が入ったときにパターン１又はパターン２の波形が検出される。ここで、パターン１とパターン２の共通するところはプリアンブル部及びヘッダ部と呼ばれ、ＲＦＩＤタグ３が自己のための信号であると判断するために必要な部分である。この部分を信号中に発見したら後にデータ部が続くとして読み込みを開始する。このとき、読み込んだデータ部にエラーが見つけられなければデータ部を受信したとして処理される。

図１８は、図１７のパターン１とパターン２が重畳したときのパルス信号である。すなわち、高周波磁気フィールドの重畳エリアにおいては、パターン１とパターン２のトリガ信号を空間的にかつ時間軸の微細な調整で重ねて磁界レベルで重ねられ、図１８のようなパルス信号となる。したがって、磁界レベルの重なり合ったパルス信号のところにＲＦＩＤタグ３が侵入すると、パターン１とパターンのトリガ信号の信号レベルの比で図１８のような検出波形が現れる。すなわち、パターン１とパターン２におけるプリアンブル部とヘッダ部は重なり合って別の信号を構成したような波形になる。言い換えると、正常なヘッダ部が見当たらなくなってデータとして処理されない結果となる。また、プリアンブル部は周波数が同じで位相差を持ったトリガ信号の磁界同士がベクトル合成される部分となるため大きくなったり小さくなったりする干渉となる。つまり、パターン１とパターン２が信号レベルの比の小さい状態で重畳することによってプリアンブル部とヘッダ部が破壊されて次に続くデータ部を読むことができない。

次に、ＲＦＩＤタグ３の位置が移動するにしたがってどちらかのトリガアンテナが作る磁界が強くなってくる。その結果、ＲＦＩＤタグ３のＩＣの中では合成信号のピークを一定にするように働くので、パターン１又はパターン２の何れかのトリガ信号が低くなり、図１４に示すようなパルスコード変調信号の比（Ａ／ＢまたはＢ／Ａ）が大きくなるので、プリアンブル部及びヘッダ部のパルス波形が目立ってくる。その結果、プリアンブル部及びヘッダ部が正常に認識されるのでＲＦＩＤタグ３のＩＣはデータを読むことができる。

図１９は、パターン１とパターン２のトリガ信号の比を示す図であり、（ａ）はトリガ信号の比が４対３、（ｂ）はトリガ信号の比が４対１のときの波形を示している。図２０は、図１９の波形における閾値より上のトリガ信号の情報を示す図であり、（ａ）はトリガ信号の比が４対３、（ｂ）はトリガ信号の比が４対１のときの波形を示している。

図１９（ａ）のようにトリガ信号の比が４対３であって比が小さいときは、帯で示した閥値より上にパターン１とパターン２のトリガ信号の重なり合う部分が存在するため、ブリアンブル部とヘッダ部を検出することができないためにＲＦＩＤタグ３のＩＣからデータ信号が出力されない。

一方、図１９（ｂ）のようにトリガ信号の比が４対１の場合は、帯で示した閥値より下にパターン１とパターン２のトリガ信号の重なり合う部分が存在するため、正常にプリアンブル部とヘッダの部が検出されるのでＲＦＩＤタグ３のＩＣからデータ信号が出力される。また、パターン１とパターン２のトリガ信号の比が２対１付近においてはデータ信号が出力されたりされなかったりするので、トリガ信号の比が２対１のところを閾値とする。

図２１は、１つのパターンにおける磁界のフィールドを示す図である。また、図２２は２つのパターンにおいて一部の磁界が重なったときの磁界のフィールドを示す図である。つまり、図２１に示すように、１つのパターンでトリガアンテナ２から高周波磁界が放射される場合は、トリガアンテナ２を取り巻いてほぼ球状に高周波磁気フィールドＳが形成される。したがって、広いエリアでトリガ信号を検知することができる。

一方、図２２に示すように、２つのパターンでトリガアンテナ２ａ，２ｂから高周波磁界が放射される場合は、２つのパターンの磁界の強さの比によってトリガ信号が見え隠れする。つまり、パターン１とパターン２の２種類の磁界が存在すると、高周波磁気フィールドＳａと高周波磁気フィールドＳｂが重なり合った重畳エリアＳｃの内部で何れのトリガ信号も検出できない境界域の壁（境界壁）Ｗが生成されて２つの領域を分離する。

すなわち、２つの高周波磁気フィールドＳａ、Ｓｂに重畳エリアＳｃが存在するときは、パターン１とパターン２のトリガ信号の比が例えば４対１のように大きいと第１エリアＳｃ１と第２エリアＳｃ２はデータを読むことができるが、トリガ信号の比が２対１のところを境界壁Ｗとして、トリガ信号の比が４対３のように比の小さい第３エリア（一部エリア）Ｓｃ３ではデータを読むことができない。つまり、第３エリアＳｃ３の領域ではパターン１のトリガ信号もパターン２のトリガ信号も検出することができない。このようにして、パターン１とパターン２のトリガ信号の比によって、適宜にデータの読めないエリア（検知不感エリア）を可変することができる。

図２３は２つのパターンのトリガ信号の比を変えたときの検知不感エリアを示す特性図であり、横軸はトリガアンテナからＲＦＩＤタグ３までの高さ、縦軸は検知不感エリアの中心からの距離を示している。すなわち、この特性図は２つのトリガアンテナの長辺がそれぞれ１ｍであり、２つのトリガアンテナの中心間の距離が２ｍの場合における検知不感エリアの実測データである。

例えば、ＲＦＩＤタグ３の高さが０．５ｍから１．７ｍまでにおいては、２つのパターンのトリガ信号の比が２対１のときはデータを出力しない検知不感エリアの幅が０．２５ｍであるが、２つのパターンのトリガ信号の比が５対２になるとデータを出力しない検知不感エリアの幅が１ｍまで広がる。
なお、各トリガ発信機１の出力は同じとして（つまり高周波磁気フィールドの大きさは同じとして）説明しているが、隣接する発信機１の出力に差を設けることでも、検知不感エリア（ひいては検知エリア）の形状を可変にすることができる。

図２４は、図７に示す３個のトリガアンテナによる高周波磁気フィールドのエリア制限を立体的に示したモデル図である。すなわち、図２４に示すようにＢアンテナ１２が作る高周波磁気フィールドの検知エリア（制限された認識範囲）Ｓｎは図に示すようなドーム状の磁界の壁が形成される。したがって、このドーム状の磁界の壁の中の領域（つまり、検知エリアＳｎ）を例えば０．５ｍぐらいに狭めれば、ＲＦＩＤタグ３を所持した１人の人物のみを検知することができるので共連れ防止を実現することが可能となる。

なお、図２４の検知エリアＳｎを撮影するカメラ、検知エリアＳｎを照射するレーザ、検知エリアＳｎからの赤外線を検知するセンサ、検知エリアＳｎの床などにかかる荷重を計量する重量計、などを介して得られる情報に基づいて、検知エリアＳｎ内に存在する人間の数を検知または推定する手段（人数計数手段）を設けることで、共連れか否かを判定（共連れ判定手段）することができる。つまり、検知エリアＳｎでＲＦＩＤタグ３を検知した際に、人数計数手段が複数人を検知したときは、共連れと判定することができる。例えば、図２４の検知エリアＳｎにおいて、ＲＦＩＤタグ３を持つ人の横に、ＲＦＩＤタグ３を持たない人が並んだ場合を検知することができる。

また、人数計数手段に加えて、検知エリアＳｎ内に存在するＲＦＩＤタグ３の数を検知または推定する手段（タグ計数手段）を設け、ＲＦＩＤタグ３の数と人間の数を比較し、人間の数が多いときに共連れと判定（共連れ判定手段）することができる。
ちなみに、ＲＦＩＤタグ３は、パルスコード変調信号（トリガＩＤ信号）を受信すると当該パルスコード変調信号に含まれる識別情報（トリガＩＤ）と自身のタグ識別情報（タグＩＤ）とを含めて識別信号を微弱電波に乗せて送信するものであるので、タグ識別情報に基づき、ＲＦＩＤタグ３の数を数えることは容易である。また、システムとして、ＲＦＩＤタグ３から識別情報を受信したとき、トリガＩＤに基づき、どのトリガアンテナ２からのトリガ信号に応答するものであるかを知ることも容易なことである。

《実験結果》
上記の各実施形態によって実現される入退場管理システムは、高周波磁気フィールドの磁界領域をＲＦＩＤタグ３が移動中において以下ようなの性能を満足させることができる。但し、ＲＦＩＤタグ３の移動線上において、トリガアンテナの長辺は１ｍの長さであり、磁気回路、反磁気回路、ノイズ、及び反射物などの外乱要素がない環境において実測したときの性能である。

１．ＲＦＩＤタグ３の移動速度約３０ｋｍ／ｈにおける読み取り可能確率はほぼ１００％である。すなわち、１個のＲＦＩＤタグ３を領域内で時速３０ｋｍ／ｈで１００回通過させてほぼ１００回読み取ることができる。
２．ＲＦＩＤタグ３の移動速度８ｋｍ／ｈにおける１０個同時の読取可能確率は、ほぼ１００％である。すなわち、同時に１０個のＲＦＩＤタグ３を、領域内で時速８ｋｍ／ｈもって１００回通過させて、ほぼ１００回、１０個全てのタグＩＤを読み取ることができる。
３．システムの必要最小通信時間（一例）は１００ｍｓ以下である。すなわち、ＲＦＩＤタグ３がトリガ領域突入時を開始時間とし、ＲＦＩＤ受信器がＲＦＩＤタグ３のＩＤ情報を上位システムに送信完了する時間を終了時間として、開始時間から終了時間までの時間間隔を測定した結果が１００ｍｓ以下である。但し、ＲＦＩＤ受信器のデータホールド時間は含んでいない。

従って、本発明によれば、例えば、３個のトリガアンテナを隣接して配置したときは中間のトリガアンテナで形成される高周波磁気フィールドの検知エリアを狭くすることができる。したがって、３個のトリガアンテナで形成される３つの高周波磁気フィールドに含まれる固有のトリガＩＤ信号によってＲＦＩＤタグの移動方向を知ることができると共に、中間位置の狭い検知エリアによって特定のＲＦＩＤタグのみを検知することができるので、共連れを防止するためのチェックを行うことができる。

なお、トリガアンテナ３の並べ方は、図５のような「川」の字に限定されるものではなく、効果を奏する範囲において適宜調整することができる。また、共連れを防止するためのチェックを行うには、トリガアンテナ３が２つあればよい。例えば、２つのトリガアンテナ２と壁を利用して、検知エリアＳｎを狭く制限することができ、これにより共連れ防止のチェックを適切に行える。

本発明の入退場管理システムを構築するための基本構成図である。 図１に示すＲＦＩＤタグシステムにおいて、トリガアンテナが単一トリガＩＤ受信エリアをカバーする概念図である。 図１に示すＲＦＩＤタグシステムにおいて、複数のトリガアンテナが単一トリガＩＤ受信エリアをカバーする概念図である。 図１に示すＲＦＩＤタグシステムにおいて、２つのトリガアンテナが通過方向検知用のトリガＩＤ受信エリアを形成する概念図である。 図１に示すＲＦＩＤタグシステムにおいて、３つのトリガアンテナがトリガＩＤ受信エリアを制限する場合の概念図である。 ＲＦＩＤタグに搭載された３Ｄコイルと専用の集積回路（ＩＣ）の構成図である。 本発明の第１実施形態に係る入退場管理システムにおいて、３個のトリガアンテナによる高周波磁気フィールドのエリア制限の動作を示す概念図である。 本発明の入退場管理システムに用いられるパルスコード変調信号のモデル図である。 ループ状のトリガアンテナが発生する高周波磁界の所定の高さにおける磁界の方向を示す図である。 図９の測定位置で３Ｄコイルが検出する垂直軸方向（ｚ軸方向）の磁界Ｈｚの強さを示す特性図である。 図９の測定位置で３Ｄコイルが検出する水平方向（ｘ軸方向）の磁界Ｈｘの強さを示す特性図である。 図９の測定位置で３Ｄコイルが検出する合成磁界の強さを示す特性図である。 ３Ｄコイルがｘ軸方向において検出する磁界の強さを示す特性図である。 ２つのパルスコード変調信号が相互の隙間を補完するように重畳された合成パルスコード変調信号である。 ２つのトリガアンテナによって形成される２つの高周波磁気フィールドをＲＦＩＤタグが通過する状態を示す概念図である。 図１５に示す２つのトリガアンテナの配置によって発生する合成磁界の強さを示す特性図である。 パルスコード変調信号のトリガパターンであり、（ａ）はパターン１の同期ビットデータ、(ｂ)はパターン２の同期ビットデータ、（ｃ）はパターン１及びパターン２のプリアンブル部とヘッダ部を示す。 図１７のパターン１とパターン２が重畳したときのパルス信号である。 パターン１とパターン２のトリガ信号の比を示す図であり、（ａ）はトリガ信号の比が４対３、（ｂ）はトリガ信号の比が４対１のときの波形を示す。 図１９の波形における閾値より上のトリガ信号の情報を示す図であり、（ａ）はトリガ信号の比が４対３、（ｂ）はトリガ信号の比が４対１のときの波形を示す。 １つのパターンにおける磁界のフィールドを示す図である。 ２つのパターンおいて一部の磁界が重なったときの磁界のフィールドを示す図である。 ２つのパターンのトリガ信号の比を変えたときの検知不感エリアを示す特性図である。 図７に示す３個のトリガアンテナによる高周波磁気フィールドのエリア制限を立体的に示したモデル図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ，１ｃ トリガ発信器
２，２ａ，２ｂ，２ｃ トリガアンテナ
３ ＲＦＩＤタグ
４ 受信アンテナ
５ ＲＦＩＤ受信器
６ ３次元コイル（３Ｄコイル）
７ 集積回路（ＩＣ）
８ａ，８ｂ，８ｃ 自動利得調整増幅器
９ 合成器
１１ Ａアンテナ
１２ Ｂアンテナ
１３ Ｃアンテナ
２１ プリアンブル部
２２ ヘッダ部
２３ データ部
Ｓ１，Ｓ１’，Ｓ２，Ｓ３ トリガＩＤ受信エリア
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｓａ，Ｓｂ 高周波磁気フィールド
ＡＢ，ＢＣ，Ｓｃ 重畳エリア
Ｓｃ１ 第１エリア
Ｓｃ２ 第２エリア
Ｓｃ３ 第３エリア
Ｗ 境界壁

Claims (17)

1. 第１のアンテナを介してパルスコード変調信号を所定の強度で送信する第１の発信機と、
   第２のアンテナを介してパルスコード変調信号を所定の強度で送信する第２の発信機と、
   前記パルスコード変調信号を認識したＲＦＩＤタグが応答して送信する識別信号を受信用のアンテナを介して受信する受信機とを備えたタグ検知システムであって、
   前記第１のアンテナと前記第２のアンテナは、両方のアンテナが形成する高周波磁気フィールドの重なり部分が生じるように隣接して配置され、
   前記第１の発信機と前記第２の発信機は、それぞれが送信するパルスコード変調信号の所定部分が相互に隙間を埋めあうようなタイミングでパルスコード変調信号を送信し、
   前記重なり部分の全部又は一部において、前記パルスコード変調信号の所定部分の隙間を埋めて、前記ＲＦＩＤタグにパルスコード変調信号を認識させないように構成したことを特徴とするタグ検知システム。
2. 前記ＲＦＩＤタグは、各パルスコード変調信号を受信すると当該パルスコード変調信号に含まれる識別情報と自身のタグ識別情報とを含めて前記識別信号として送信するものであり、
   前記タグ検知システムは、
   前記受信用のアンテナを介して前記ＲＦＩＤタグが送信する識別信号を受信すると、前記識別信号が、前記第１のアンテナからのパルスコード変調信号に対応するものであるか、前記第２のアンテナからのパルスコード変調信号に対応するものであるかを判別し、
   前記第１のアンテナからのパルスコード変調信号に対応する識別信号および前記第２のアンテナからのパルスコード変調信号に対応する識別信号の双方を受信したときは、受信の順序から、前記ＲＦＩＤタグが、前記第１のアンテナの側から前記第２のアンテナの側に移動したのか、前記第２のアンテナの側から前記第１のアンテナの側に移動したのかを判別することを特徴とする請求項１に記載のタグ検知システム。
3. 第１のアンテナを介してパルスコード変調信号を所定の強度で送信する第１の発信機と、
   第２のアンテナを介してパルスコード変調信号を所定の強度で送信する第２の発信機と、
   第３のアンテナを介してパルスコード変調信号を所定の強度で送信する第３の発信機と、
   少なくとも前記第１のアンテナからの前記パルスコード変調信号を認識したＲＦＩＤタグが応答して送信する識別信号を受信用のアンテナを介して受信する受信機とを備えたタグ検知システムであって、
   前記第１のアンテナと前記第２のアンテナは、両方のアンテナが形成する高周波磁気フィールドが重なる第１の重なり部分が生じるように隣接して配置され、
   前記第１のアンテナと前記第３のアンテナは、両方のアンテナが形成する高周波磁気フィールドが重なる第２の重なり部分が生じるように隣接して配置され、
   前記第１の発信機と前記第２の発信機は、それぞれが送信するパルスコード変調信号の所定部分が相互に隙間を埋めあうようなタイミングでパルスコード変調信号を送信し、
   前記第１の発信機と前記第３の発信機は、それぞれが送信するパルスコード変調信号の所定部分が相互に隙間を埋めあうようなタイミングでパルスコード変調信号を送信し、
   前記第１の重なり部分および前記第２の重なり部分の全部又は一部において、前記パルスコード変調信号の所定部分の隙間を埋めて、前記ＲＦＩＤタグにパルスコード変調信号を認識させないように構成し、前記ＲＦＩＤタグが、前記第１のアンテナのパルスコード変調信号を認識できる認識範囲を制限したことを特徴とするタグ検知システム。
4. 前記制限された認識範囲に存在する人間の数を検知または推定する人数計数手段と、
   前記計数手段が検知または推定した人間の数が複数のときは共連れと判定する共連れ判定手段とをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のタグ検知システム。
5. 前記ＲＦＩＤタグは、パルスコード変調信号を受信すると自身のタグ識別情報を含めて前記識別信号として送信するものであり、
   前記タグ検知システムは、
   前記制限された認識範囲に存在する人間の数を検知または推定する人数計数手段と、
   前記受信機で受信した識別信号の前記タグ識別情報から、前記認識範囲に存在するＲＦＩＤタグの数を検知または推定するタグ計数手段と、
   前記検知または推定されたＲＦＩＤタグの数と人間の数を比較し、人間の数が多いときは共連れと判定する共連れ判定手段とをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のタグ検知システム。
6. 前記ＲＦＩＤタグは、
   複数の前記アンテナからのパルスコード変調信号を受信したときに、当該受信した複数のパルスコード変調信号の強度の比または差が近接した状態になることで前記所定部分の隙間が埋められているときは、受信したパルスコード変調信号を認識できないものであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のタグ検知システム。
7. ＲＦＩＤタグを付けた物体の移動を検知する移動物体検知方法であって、
   複数のトリガアンテナが、隣接する磁界の一部が重畳する重畳エリアの存在する高周波磁気フィールドをそれぞれ形成する過程と、
   それぞれの前記高周波磁気フィールドに対して対応するパルスコード変調信号を送信すると共に、前記重畳エリア内で前記各パルスコード変調信号を重畳させて重畳トリガ信号を生成する過程と、
   前記ＲＦＩＤタグに付設された集積回路が、前記各高周波磁気フィールド内で前記パルスコード変調信号に対応するＩＤ情報の送受信を行う過程と、
   前記集積回路が、前記重畳エリア内で前記重畳トリガ信号を認識したときに対応するＩＤ情報を送受信する過程と
   を含むことを特徴とする移動物体検知方法。
8. 前記集積回路は、前記重畳エリア内では、前記各パルスコード変調信号の電圧レベルの比または差の大きさに基づいて前記重畳トリガ信号を認識することを特徴とする請求項４に記載の移動物体検知方法。
9. 前記集積回路は、前記各パルスコード変調信号の電圧レベルの比または差が閾値より大きいときは前記重畳トリガ信号を認識して前記ＩＤ情報の送受信を行い、前記各トリガ信号の電圧レベルの比または差が閾値より小さいときは前記重畳トリガ信号を認識しないことを特徴とする請求項８に記載の移動物体検知方法。
10. ＲＦＩＤタグを所持する人物の行動を監視する入退場管理システムであって、
    隣接する磁界が一部重畳する重畳エリアの存在する高周波磁気フィールドをそれぞれ形成する複数のトリガアンテナと、
    前記ＲＦＩＤタグに付設され、前記各高周波磁気フィールド内の磁界に含まれるそれぞれのトリガ信号を検知し、前記各トリガ信号に対応するＩＤ情報の送受信を行う集積回路とを備え、
    前記集積回路は、前記重畳エリア内では、その磁界に含まれる前記各トリガ信号が重畳された重畳トリガ信号を認識したとき前記ＩＤ情報を送受信しない
    ことを特徴とする入退場管理システム。
11. 前記各トリガ信号はパルスコード変調信号であって、前記重畳トリガ信号は前記各パルスコード変調信号が時間の隙間を埋め合わせるように重畳された信号であることを特徴とする請求項１０に記載の入退場管理システム。
12. 前記集積回路は、前記パルスコード変調信号の先頭部分に存在するプリアンブル部及びヘッダ部の重畳トリガ信号の認識の可否を決定することを特徴とする請求項１１に記載の入退場管理システム。
13. 前記集積回路は、前記重畳エリア内では、前記各パルスコード変調信号の電圧レベルの比または差の大きさに基づいて、前記重畳トリガ信号を認識するか否かを決定することを特徴とする請求項１２に記載の入退場管理システム。
14. 前記集積回路は、前記各パルスコード変調信号の電圧レベルの比または差が閾値より大きいときは前記重畳トリガ信号を認識して前記ＩＤ情報の送受信を行い、前記各パルスコード変調信号の電圧レベルの比または差が閾値より小さいときは前記重畳トリガ信号を認識しないことを特徴とする請求項１３に記載の入退場管理システム。
15. ＲＦＩＤタグを所持する人物の行動を監視する入退場管理システムであって、
    隣接する磁界が一部重畳する重畳エリアの存在する高周波磁気フィールドをそれぞれ形成する３個のトリガアンテナと、
    前記ＲＦＩＤタグに付設され、前記各高周波磁気フィールド内の磁界に含まれるそれぞれのパルスコード変調信号を認識して前記各パルスコード変調信号に対応するＩＤ情報の送受信を行うと共に、前記重畳エリア内の少なくとも一部エリアでは、その磁界に含まれる前記各パルスコード変調信号が重畳された重畳トリガ信号を認識しない集積回路とを備え、
    前記集積回路は、前記各パルスコード変調信号に対応するＩＤ情報の変化過程に基づいて前記ＲＦＩＤタグの移動方向を認識すると共に、前記一部エリアに挟まれた中間の高周波磁気フィールドにおいて特定のＲＦＩＤタグを識別することを特徴とする入退場管理システム。
16. 前記一部エリアは、前記各パルスコード変調信号の電圧レベルの比または差の大きさに基づいて可変であることを特徴とする請求項１５に記載の入退場管理システム。
17. 前記一部エリアは、前記各パルスコード変調信号の電圧レベルの比または差が閾値より大きいときは前記重畳エリア内で広いエリア方向へ変化し、前記各パルスコード変調信号の電圧レベルの比または差が閾値より小さいときは前記重畳エリア内で狭いエリア方向へ変化することを特徴とする請求項１６に記載の入退場管理システム。

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