JP2016166776A - 読み取り装置、読み取りシステム、及び読み取り方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低コスト化を図った読み取り装置、読み取りシステム、及び読み取り方法を提供する。【解決手段】読み取り装置は、誘電体に埋め込まれる、又は、取り付けられるＲＦＩＤタグから所定距離を隔てて配設され、前記ＲＦＩＤタグに電波を放射するアンテナと、前記アンテナを介して読み取られる前記ＲＦＩＤタグのｎ（ｎは１以上の整数）回目の読み取り時の最小動作電力を測定した後に、ｎ＋１回目の読み取り時の最小動作電力を検出する電力検出部と、前記ｎ回目の最小動作電力と、前記ｎ＋１回目の最小動作電力との差分に基づき、前記誘電体の状態を判定する状態判定部とを含む。【選択図】図４

Description

本発明は、読み取り装置、読み取りシステム、及び読み取り方法に関する。

従来より、コンクリート構造物の状態を検出する構造物の状態検出装置であって、前記構造物の状態を埋設状態で検出する検出装置と、前記検出装置の検出結果を埋設状態で送信する無線ＲＦＩＤタグと、を備える構造物の状態検出装置がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１３４１１７号公報

ところで、従来の状態検出装置は、検出装置で構造物の状態を検出し、検出結果を無線ＲＦＩＤタグが送信するため、検出装置と無線ＲＦＩＤタグが必要である。このように、従来の状態検出装置は、検出装置を必要とすることにより、低コスト化が十分に図れていない。

そこで、低コスト化を図った読み取り装置、読み取りシステム、及び読み取り方法を提供することを目的とする。

本発明の実施の形態の読み取り装置は、誘電体に埋め込まれる、又は、取り付けられるＲＦＩＤタグから所定距離を隔てて配設され、前記ＲＦＩＤタグに電波を放射するアンテナと、前記アンテナを介して読み取られる前記ＲＦＩＤタグのｎ（ｎは１以上の整数）回目の読み取り時の最小動作電力を測定した後に、ｎ＋１回目の読み取り時の最小動作電力を検出する電力検出部と、前記ｎ回目の最小動作電力と、前記ｎ＋１回目の最小動作電力との差分に基づき、前記誘電体の状態を判定する状態判定部とを含む。

低コスト化を図った読み取り装置、読み取りシステム、及び読み取り方法を提供することができる。

読み取りシステム１０を表すハードウェアブロック図である。 Ｒ／Ｗ１００に含まれるコンピュータシステムの本体部１０１内の要部の構成を説明するブロック図である。 図１に示すシステム１０を機能ブロックで表した図である。 Ｒ／Ｗ１００でＲＦＩＤタグ２００を読み取る状態を示す図である。 壁部４００のＲＦＩＤタグ２００の周りに生じた空隙４０１を拡大して示す図である。 ＲＦＩＤタグ２００の周波数に対する読み取り可能な距離を示す図である。 ＲＦＩＤタグ２００の周波数に対する読み取り可能な最小動作電力を示す図である。 空隙４０１の体積に対する最小動作電力の特性を示す図である。 壁部４００のＲＦＩＤタグ２００の周りに生じた水たまり４０２を拡大して示す図である。 ＲＦＩＤタグ２００の周波数に対する読み取り可能な距離を示す図である。 ＲＦＩＤタグ２００の周波数に対する読み取り可能な最小動作電力を示す図である。 水たまり４０２の体積に対する最小動作電力の特性を示す図である。 Ｒ／Ｗ１００が非破壊検査を行う際に実行する処理を示すフローチャートである。 ＲＦＩＤタグ２００の周波数に対する読み取り可能な距離を示す図である。 ＲＦＩＤタグ２００の周波数に対する読み取り可能な最小動作電力を示す図である。 空隙４０１の体積に対する最小動作電力の特性を示す図である。 ＲＦＩＤタグ２００の周波数に対する読み取り可能な距離を示す図である。 ＲＦＩＤタグ２００の周波数に対する読み取り可能な最小動作電力を示す図である。 水たまり４０２の体積に対する最小動作電力の特性を示す図である。 Ｒ／Ｗ１００が非破壊検査を行う際に実行する処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の読み取り装置、読み取りシステム、及び読み取り方法を適用した実施の形態について説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、読み取りシステム１０を表すハードウェアブロック図である。

読み取りシステム１０は、Ｒ／Ｗ(Reader/Writer)１００、ＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)ＲＦＩＤタグ２００、及びＰＣ(Personal Computer)３００を含む。

Ｒ／Ｗ１００は、制御回路１１０、信号生成器１２１、変調器１２２、可変アッテネータ１２３、パワーアンプ１２４、サーキュレータ１３０、アンテナ１４０、復調器１５１、電力検出器１５２、メモリ１５３、コンパレータ１５４、判定制御器１５５、リファレンスデータベース１５６、及びインターフェイス器１８０を含む。Ｒ／Ｗ１００は、読み取り装置の一例である。

Ｒ／Ｗ１００は、ＲＦＩＤタグ２００に読み取り用の信号を放射し、ＲＦＩＤタグ２００が放射する応答信号を受信する。読み取り用の信号は、アンテナ１４０から放射される電波であり、所定の周波数を有する。例えば、日本では、９１６ＭＨｚ〜９２４ＫＨｚの周波数帯がＲＦＩＤタグ用に割り当てられている。

制御回路１１０は、Ｒ／Ｗ１００のすべての制御を統括する主制御部の一例である。制御回路１１０は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)チップ、又は、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)等で実現することができる。

信号生成器１２１は、Ｒ／Ｗ１００がＲＦＩＤタグ２００に送信する送信用の信号の搬送波を生成する。搬送波は、例えば、９１６ＭＨｚ〜９２４ＫＨｚの周波数帯のＲＦ信号であり、信号生成器１２１としては、シグナルジェネレータを用いることができる。

信号生成器１２１は、制御回路１１０によってオン／オフが切り替えられる。信号生成器１２１が出力するＲＦ信号は、変調器１２２によって変調され、可変アッテネータ１２３に入力される。

変調器１２２は、信号生成器１２１が出力するＲＦ信号（搬送波）の振幅をベースバンド信号によって変調する。搬送波の振幅は、送信する信号の内容に応じて変調される。ここでは、変調器１２２によって変調された搬送波を送信信号として取り扱う。

可変アッテネータ１２３は、変調器１２２で変調された送信信号のレベルを減衰して出力する。

パワーアンプ１２４は、可変アッテネータ１２３から出力される送信信号を増幅し、サーキュレータ１３０に出力する。可変アッテネータ１２３とパワーアンプ１２４は、Ｒ／Ｗ１００の出力電力を掃引するために用いられる。

サーキュレータ１３０は、３端子のスイッチである。サーキュレータ１３０の１つの端子には、アンテナ１４０が接続される。残りの２つの端子には、送信回路と受信回路が接続される。サーキュレータ１３０は、制御回路１１０によって制御され、アンテナ１４０の接続先を送信回路又は受信回路に切り替える。

送信回路は、信号生成器１２１、変調器１２２、可変アッテネータ１２３、パワーアンプ１２４によって構築される。受信回路は、復調器１５１、電力検出器１５２、メモリ１５３、コンパレータ１５４、判定制御器１５５、及びリファレンスデータベース１５６によって構築される。

アンテナ１４０は、Ｒ／Ｗ１００の送信信号の送信（放射）と、ＲＦＩＤタグ２００から送信される応答信号（受信信号）の受信を行う。アンテナ１４０は、ＲＦＩＤタグ２００と通信できればよく、例えば、ループアンテナ又はダイポールアンテナ等によって実現される。

復調器１５１は、サーキュレータ１３０と制御回路１１０との間に設けられており、サーキュレータ１３０から入力される受信信号を復調し、復調した受信信号を制御回路１１０に入力する。復調した受信信号には、ＲＦＩＤタグ２００のＩＤが含まれている。

電力検出器１５２は、復調器１５１で復調された受信信号の信号レベル（電力）を検出し、信号レベルを表すデータを制御回路１１０に出力する。受信信号の信号レベルを表すデータは、ＲＦＩＤタグ２００のＩＤと関連付けられて制御回路１１０によって管理され、メモリ１５３に保存される。電力検出器１５２としては、例えば、ＲＦ電力を計測するＲＦパワーメータを用いることができる。

メモリ１５３は、受信信号の信号レベルを表すデータをＲＦＩＤタグ２００のＩＤと受信時刻又は受信回数とを関連付けて保存する。メモリ１５３は、例えば不揮発性のメモリ又はＲＡＭ(Random Access Memory)を用いることができる。

コンパレータ１５４は、制御回路１１０によって制御され、メモリ１５３に保存された２つの受信信号の信号レベルを比較し、比較結果を判定制御器１５５に出力する。なお、コンパレータ１５４に入力される２つの受信信号の信号レベルのうちの１つは、電力検出器１５２によって検出される受信信号の信号レベルであってもよい。この場合には、２つの受信信号の信号レベルのうちの残りの１つをメモリ１５３から読み出せばよい。

判定制御器１５５は、コンパレータ１５４の比較結果に基づき、ＲＦＩＤタグ２００の周囲の誘電体の状態を判定する。判定内容と判定処理については後述する。判定制御器１５５としては、例えば、ＣＰＵチップ又はマイクロコンピュータ等の演算処理装置を用いることができる。

リファレンスデータベース１５６は、判定制御器１５５がＲＦＩＤタグ２００の周囲の誘電体の状態を判定する際に参照するデータを格納するデータベースである。リファレンスデータベース１５６に格納されるデータについては後述する。リファレンスデータベース１５６は、例えば、不揮発性のメモリを用いることができる。なお、リファレンスデータベース１５６は、メモリ１５３と一体化されていてもよい。

インターフェイス器１８０は、Ｒ／Ｗ１００をＰＣ３００に接続する。インターフェイス器１８０は、例えば、ＳＭＴコネクタを用いることができる。Ｒ／Ｗ１００で読み取ったデータは、インターフェイス器１８０を介してＰＣ３００に入力される。

ＲＦＩＤタグ２００は、信号処理器２０１、整流回路２０２、及びアンテナ２０３を含む。

信号処理器２０１は、整流回路２０２を介してアンテナ２０３に接続されており、ＲＦＩＤタグ２００のＩＤを格納する内部メモリを有する。信号処理器２０１としては、例えば、ＩＣ(Integrated Circuit)チップを用いることができる。

信号処理器２０１は、アンテナ２０３が受信する信号（Ｒ／Ｗ１００の送信信号）の電力によって動作し、内部メモリに格納するＩＤを表す信号を整流回路２０２に出力する。ＩＤを表す信号は、アンテナ２０３から放射され、Ｒ／Ｗ１００によって受信される。

整流回路２０２は、アンテナ２０３が受信する信号（Ｒ／Ｗ１００の送信信号）を整流して、信号処理器２０１に出力する。また、ここでは、整流回路２０２がバックスキャッタ機能を有するものとして説明する。整流回路２０２は、信号処理器２０１が出力するＩＤを表す信号をアンテナ２０３に出力する。なお、整流回路２０２は、例えば、信号処理器２０１としてのＩＣチップと一体化されている。

アンテナ２０３は、例えば、ダイポールアンテナであり、整流回路２０２を介して信号処理器２０１に接続されている。アンテナ２０３として用いるダイポールアンテナは、整流回路２０２に接続される２本のアンテナエレメントによって構築されており、２本のアンテナエレメントの長さは、それぞれ、通信周波数における波長λの１／４（λ／４）に設定される。

ＰＣ３００は、制御回路３０１、インターフェイス器３０２、キーボード３０３、及びディスプレイ３０４を含む。

制御回路３０１は、ＰＣ３００の演算処理部であり、例えば、ＣＰＵチップによって実現される。

インターフェイス器３０２は、ＰＣ３００をＲ／Ｗ１００に接続するインターフェイス部であり、Ｒ／Ｗ１００のインターフェイス器１８０に接続される。インターフェイス器３０２は、例えば、ＳＭＴコネクタを用いることができる。

キーボード３０３及びディスプレイ３０４は、制御回路３０１に接続されている。ディスプレイ３０４としては、例えば、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)を用いることができる。

なお、ここでは、Ｒ／Ｗ１００にＰＣ３００が接続される形態を示すが、Ｒ／Ｗ１００の中にＰＣ３００の機能が内蔵されていてもよく、ＰＣ３００がＲ／Ｗ１００の機能を有していてもよい。これらの場合には、Ｒ／Ｗ１００とＰＣ３００が一体化される。

図２は、Ｒ／Ｗ１００に含まれるコンピュータシステムの本体部１０１内の要部の構成を説明するブロック図である。本体部１０１は、バス１０２によって接続されたＣＰＵ１０３、ＲＡＭ又はＲＯＭ等を含むメモリ部１０４、及びハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１０５を含む。また、図２には示さないが、コンピュータシステムは、バス１０２を介してＣＰＵ１０３に接続される、ディスプレイ、キーボード、及びマウス等を含んでもよい。

図１に示す制御回路１１０は、例えば、図２に示すＣＰＵ１０３で実現することができる。また、制御回路１１０に加えて、図１に示す判定制御器１５５もＣＰＵ１０３で実現してもよい。また、図１に示すメモリ１５３とリファレンスデータベース１５６は、メモリ部１０４又はハードディスクドライブ１０５で実現してもよい。

なお、コンピュータシステム１０は、図２に示す構成のものに限定されず、各種周知の要素を付加してもよく、又は、一部の構成要素を他の構成要素に代替してもよい。

図３は、図１に示すシステム１０を機能ブロックで表した図である。

図３では、読み取りシステム１０のうちのＲ／Ｗ１００とＰＣ３００を機能ブロックとして示す。

Ｒ／Ｗ１００は、制御部１１０Ａ、信号生成部１２１Ａ、変調部１２２Ａ、パワースイープ部１２３Ａ、アンテナ１４０、復調部１５１Ａ、電力検出部１５２Ａ、記憶部１５３Ａ、比較部１５４Ａ、判定部１５５Ａ、及び参照データ部１５６Ａを含む。

これらの構成要素のうち、制御部１１０Ａ、変調部１２２Ａ、パワースイープ部１２３Ａ、復調部１５１Ａ、電力検出部１５２Ａ、比較部１５４Ａ、判定部１５５Ａ、及び参照データ部１５６Ａについては、例えば、ＤＳＰのような演算処理装置で実現することができる。

なお、制御部１１０Ａ、変調部１２２Ａ、パワースイープ部１２３Ａ、復調部１５１Ａ、電力検出部１５２Ａ、比較部１５４Ａ、判定部１５５Ａ、及び参照データ部１５６Ａのすべてではなく、一部をＤＳＰのような演算処理装置で実現してもよい。

制御部１１０Ａは、Ｒ／Ｗ１００のすべての制御を統括する主制御部の一例であり、図１に示す制御回路１１０に相当する機能を有する。

信号生成部１２１Ａは、図１に示す信号生成器１２１に相当する機能を有する。変調部１２２Ａは、図１に示す変調器１２２に相当する機能を有する。パワースイープ部１２３Ａは、図１に示す可変アッテネータ１２３とパワーアンプ１２４を合わせたものであり、変調部１２２Ａで変調された送信信号の出力電力を掃引して、アンテナ１４０に出力する。

復調部１５１Ａは、図１に示す復調器１５１に相当する機能を有する。電力検出部１５２Ａは、図１に示す電力検出器１５２に相当する機能を有し、復調部１５１Ａで復調された受信信号の信号レベル（電力）を検出し、信号レベルを表すデータを制御部１１０Ａに出力する。受信信号の信号レベルを表すデータは、ＲＦＩＤタグ２００のＩＤと関連付けられて制御部１１０Ａによって管理され、記憶部１５３Ａに保存される。

記憶部１５３Ａは、図１に示すメモリ１５３に相当し、受信信号の信号レベルを表すデータをＲＦＩＤタグ２００のＩＤと受信時刻又は受信回数とを関連付けて保存する。

比較部１５４Ａは、図１に示すコンパレータ１５４に相当し、制御部１１０Ａによって制御され、記憶部１５３Ａに保存された２つの受信信号の信号レベルを比較し、比較結果を判定部１５５Ａに出力する。

判定部１５５Ａは、図１に示す判定制御器１５５に相当する機能を有し、比較部１５４Ａの比較結果に基づき、ＲＦＩＤタグ２００の周囲の誘電体の状態を判定する。判定内容と判定処理については後述する。判定部１５５Ａは、状態判定部の一例である。

参照データ部１５６Ａは、図１に示すリファレンスデータベース１５６に格納されるデータに相当し、判定部１５５ＡがＲＦＩＤタグ２００の周囲の誘電体の状態を判定する際に参照するデータである。参照データ部１５６Ａについては後述する。

ＰＣ３００は、制御部３０１Ａ、入力部３０３Ａ、及び表示部３０４Ａを含む。制御部３０１Ａ、入力部３０３Ａ、及び表示部３０４Ａは、それぞれ、図１に示す制御回路３０１、キーボード３０３、及びディスプレイ３０４に相当する機能を有する。

図４は、Ｒ／Ｗ１００でＲＦＩＤタグ２００を読み取る状態を示す図である。図４では、ＲＦＩＤタグ２００は、誘電体製の壁部４００に埋め込まれている。図４には壁部４００の断面を示す。図５は、壁部４００のＲＦＩＤタグ２００の周りに生じた空隙４０１を拡大して示す図である。

壁部４００は、住宅の壁、又は、屋内あるいは屋外の建造物の壁等の様々な壁であってよい。壁部４００は、木、コンクリート、又は樹脂等の様々な誘電体（絶縁体）で作製されている。また、壁部４００には、鉄筋又は鉄板のような金属が含まれていてもよい。

ＲＦＩＤタグ２００は、壁部４００を作製した後に、壁部４００の一部をくり抜いて内部に設置され、蓋４００Ｂで覆われている。このようにして、ＲＦＩＤタグ２００は、壁部４００に埋め込んで設置されている。蓋４００Ｂは、壁部４００と同一の材料で作製されていてもよいし、壁部４００とは異なる誘電体で作製されていてもよい。なお、ＲＦＩＤタグ２００は、壁部４００を作製する際に予め設置されていてもよい。

実施の形態１のＲ／Ｗ１００は、壁部４００に埋め込まれたＲＦＩＤタグ２００を一定の距離の位置から最小動作電力で読み取り、所定の期間が経過した後に、再び同じ距離の位置からＲＦＩＤタグ２００を最小動作電力で読み取り、２回の測定で得る最小動作電力の差分に基づいて壁部４００の経年変化あるいは経年劣化を検出する。

図４では、一例として、Ｒ／Ｗ１００のアンテナ１４０は、スタンド５００に取り付けられている。図４に示す箱状のアンテナ１４０の放射導体は、図４にアンテナ１４０の幅（横）方向の中央を通る破線で示す位置に配設されている。

スタンド５００は、台座５０１、ポール５０２、及びキャスター５０３を有し、台座５０１の上にポール５０２を取り付け、台座５０１の下側に取り付けられたキャスター５０３で移動可能になっている。

アンテナ１４０は、ＲＦＩＤタグ２００が埋め込まれた壁部４００に向けて（図４中の右方向に向けて）電波を放射できるように、ポール５０２に固定されている。また、アンテナ１４０の放射面側（図４中の右側）には、アダプタ１９０が取り付けられている。

アダプタ１９０は、壁部４００に埋め込まれたＲＦＩＤタグ２００から一定の距離の場所にアンテナ１４０を設置するために、アンテナ１４０の放射面側に取り付けられている。アダプタ１９０は、Ｒ／Ｗ１００で所定の期間毎に繰り返し読み取りを行う際に、スタンド５００に取り付けられているアンテナ１４０と壁部４００との間の距離を一定に保てる部材であればよい。

図４では、一例として、アダプタ１９０がアンテナ１４０の放射面を遮らないように形成される筒状の部材である形態を示すが、アダプタ１９０は、アンテナ１４０の放射面を遮らずにアンテナ１４０と壁部４００との間の距離を一定に保てる部材であれば、どのような形態の部材であってもよい。例えば、ステー状の部材又は板状の部材等でアダプタ１９０を構築すればよい。

なお、アンテナ１４０と壁部４００との間の距離を一定に保つことは、アンテナ１４０とＲＦＩＤタグ２００との間の距離を一定に保つことと同義である。

また、図４では、一例として、アンテナ１４０とＲＦＩＤタグ２００との間の距離Ｄ１を０．５ｍに設定する。ＲＦＩＤタグ２００は、壁部４００のアンテナ１４０が設置される側の表面４００Ａから距離（深さ）Ｄ３の位置に埋め込まれている。Ｄ３は、一例として０．０５ｍである。このため、アダプタ１９０は、アンテナ１４０と壁部との間の距離Ｄ２を０．４５ｍに保持できるように寸法が設定されていればよい。

例えば、壁部４００の経年変化あるいは経年劣化によって、ＲＦＩＤタグ２００の周りに空隙４０１が生じたとする。壁部４００は、作製された直後には誘電体で埋め尽くされており、壁部４００に埋め込まれたＲＦＩＤタグ２００の周りは、壁部４００の材料である誘電体で覆われている。

しかしながら、ＲＦＩＤタグ２００の周りに空隙４０１が生じると、ＲＦＩＤタグ２００の周囲の誘電率の分布が変わるため、ＲＦＩＤタグ２００の放射特性に変化が生じる。空隙４０１は、誘電体製の壁部４００の内部に生じた空洞であり、内部には空気だけが存在している。空気の誘電率は約１であり、誘電体の誘電率は、木材であれば約５、プラスティックであれば約３程度であるため、ＲＦＩＤタグ２００の周りに空隙４０１が生じると、ＲＦＩＤタグ２００の周囲に誘電率が低下した部分が生じることになる。

Ｒ／Ｗ１００は、壁部４００のＲＦＩＤタグ２００の周りに空隙４０１が生じたような場合に、ＲＦＩＤタグ２００の放射特性の変化を利用して、空隙４０１が生じる前のＲＦＩＤタグ２００の最小動作電力と、空隙４０１が生じた後のＲＦＩＤタグ２００の最小動作電力とを比較することにより、壁部４００を破壊することなく、空隙４０１の発生を検出する。

すなわち、実施の形態１のＲ／Ｗ１００は、非破壊検査を行うことができる。

図６は、ＲＦＩＤタグ２００の周波数に対する読み取り可能な距離を示す図である。図７は、ＲＦＩＤタグ２００の周波数に対する読み取り可能な最小動作電力を示す図である。

ここでは、ＲＦＩＤタグ２００の共振周波数は８５０ＭＨｚに設定されているものとする。ＲＦＩＤタグ２００の共振周波数は、ＲＦＩＤタグ２００のアンテナ２０３の長さによって設定される。なお、Ｒ／Ｗ１００の出力は、３０ｄＢｍに設定されており、Ｒ／Ｗ１００とＲＦＩＤタグ２００との間の距離は、０．５ｍに設定されていることとする。

壁部４００に空隙４０１が生じていない場合に、Ｒ／Ｗ１００が出力する周波数を約８００から約９５０ＭＨｚまで変化させてＲＦＩＤタグ２００を読み取ると、図６に示す特性α０が得られる。特性α０は、ＲＦＩＤタグ２００の共振周波数である８５０ＭＨｚで最大（約５ｍ）になり、共振周波数よりも低いと読み取り可能な距離は短くなり、共振周波数よりも長くても読み取り可能な距離は短くなる。

また、Ｒ／Ｗ１００が出力する周波数を約８００から約９５０ＭＨｚまで変化させてＲＦＩＤタグ２００を読み取る最小動作電力を測定すると、図７に示す特性β０のように、ＲＦＩＤタグ２００の共振周波数である８５０ＭＨｚで最小（約１０ｄＢｍ）になり、共振周波数よりも低いと最小動作電力は大きくなり、共振周波数よりも長くても最小動作電力は大きくなる。

また、壁部４００に空隙４０１が生じると、ＲＦＩＤタグ２００の周囲に誘電率が低下した部分が生じるため、ＲＦＩＤタグ２００が受信する電波の実効波長が長くなり、図６に示す読み取り可能な距離の特性は、特性α０よりも高周波側にシフトした特性α１になる。

同様に、図７に示す最小動作電力の特性は、特性β０よりも高周波側にシフトした特性β１になる。

ここで、空隙４０１は、壁部４００よりも誘電率が低いため、図６及び図７に示すように、特性α０、β０は高周波側にシフトするが、空隙４０１に水が入っていると、水の誘電率は約８０と壁部４００の誘電率（木材であれば約５、プラスティックであれば約３程度）よりも高いので、特性α０、β０は低周波側にシフトする。

このため、Ｒ／Ｗ１００が放射する電波の周波数と、ＲＦＩＤタグ２００の共振周波数とが一致すると、ＲＦＩＤタグ２００の周囲の誘電率に変化が生じた場合に、空隙４０１と水を区別できない。

そこで、壁部４００の非破壊検査を行うために、Ｒ／Ｗ１００が放射する電波の周波数をＲＦＩＤタグ２００の共振周波数（８５０ＭＨｚ）からシフトさせて、９１９ＭＨｚに固定してＲＦＩＤタグ２００を読み取ることとする。

上述のように、日本では、９１６ＭＨｚ〜９２４ＫＨｚの周波数帯がＲＦＩＤタグ用に割り当てられている。このため、Ｒ／Ｗ１００が放射する電波の周波数をＲＦＩＤタグ２００の共振周波数（８５０ＭＨｚ）からシフトさせて９１９ＭＨｚに設定することは、換言すれば、Ｒ／Ｗ１００が放射する電波の周波数（９１９ＭＨｚ）から共振周波数をシフトさせたＲＦＩＤタグ２００を用いることである。

図６に示すように、Ｒ／Ｗ１００の出力周波数ｆ０（９１９ＭＨｚ）においては、特性α０が特性α１にシフトすると、読み取り可能な距離が長くなる。また、図７に示すように、Ｒ／Ｗ１００の出力周波数ｆ０（９１９ＭＨｚ）においては、特性β０が特性β１にシフトすると、最小動作電力が低下する。

図８は、空隙４０１の体積に対する最小動作電力の特性を示す図である。

空隙４０１が生じていない場合の最小動作電力（初期値）が１８ｄＢｍであったとする。空隙４０１が成長して体積が大きくなると、ＲＦＩＤタグ２００の周囲の誘電率が低下するため、最小動作電力が低下する。最小動作電力が極小値を取るのは、図７に示す特性β０が特性β２までシフトしたときであり、極小値は１０ｄＢｍである。このときの空隙４０１の体積が２５ｍｍ^３であったとする。

空隙４０１が成長して体積が大きくなり、図７に示す特性β２よりもさらに右にシフトすると、最小動作電力は再び増大し、最小動作電力は、初期値（１８ｄＢｍ）よりも大きくなる。ここで、最小動作電力が初期値（１８ｄＢｍ）と等しくなるときの空隙４０１の体積を６５ｍｍ^３とする。

図８では、空隙４０１の体積が０ｍｍ^３から２５ｍｍ^３までの範囲を領域１とし、２５ｍｍ^３から６５ｍｍ^３までの範囲を領域２とする。

図９は、壁部４００のＲＦＩＤタグ２００の周りに生じた水たまり４０２を拡大して示す図である。

ここで、水たまり４０２は、壁部４００の一部に水分がたまった部分、又は、空隙４０１の内部に水がたまることよって発生する。水たまり４０２は、壁部４００よりも誘電率が高い。水の誘電率は約８０であり、壁部４００の誘電率（木材であれば約５、プラスティックであれば約３程度）よりも高い。

図１０は、ＲＦＩＤタグ２００の周波数に対する読み取り可能な距離を示す図である。図１１は、ＲＦＩＤタグ２００の周波数に対する読み取り可能な最小動作電力を示す図である。

ここでは、ＲＦＩＤタグ２００の共振周波数は８５０ＭＨｚに設定されているものとする。なお、Ｒ／Ｗ１００の出力は、３０ｄＢｍに設定されており、Ｒ／Ｗ１００とＲＦＩＤタグ２００との間の距離は、０．５ｍに設定されていることとする。

図１０に示す特性α０と、図１１に示す特性β０は、それぞれ、図６に示す特性α０と、図７に示す特性β０と同一である。

壁部４００に水たまり４０２が生じると、ＲＦＩＤタグ２００の周囲に誘電率が増大した部分が生じるため、ＲＦＩＤタグ２００が受信する電波の実効波長が短くなり、図１０に示す読み取り可能な距離の特性は、特性α０よりも低周波側にシフトした特性α２になる。

同様に、図１１に示す最小動作電力の特性は、特性β０よりも低周波側にシフトした特性β３になる。

水たまり４０２は、壁部４００よりも誘電率が高いため、図１０及び図１１に示すように、特性α０、β０は低周波側にシフトする。

ここでは、図６及び図７と同様に、壁部４００の非破壊検査を行うために、Ｒ／Ｗ１００が放射する電波の周波数をＲＦＩＤタグ２００の共振周波数（８５０ＭＨｚ）からシフトさせて、９１９ＭＨｚに固定してＲＦＩＤタグ２００を読み取ることとする。

すなわち、Ｒ／Ｗ１００が放射する電波の周波数（９１９ＭＨｚ）から共振周波数をシフトさせたＲＦＩＤタグ２００を用いる。

図１０に示すように、Ｒ／Ｗ１００の出力周波数ｆ０（９１９ＭＨｚ）においては、特性α０が特性α２にシフトすると、読み取り可能な距離が短くなる。また、図１１に示すように、Ｒ／Ｗ１００の出力周波数ｆ０（９１９ＭＨｚ）においては、特性β０が特性β３にシフトすると、最小動作電力が増大する。

図１２は、水たまり４０２の体積に対する最小動作電力の特性を示す図である。

水たまり４０２が生じていない場合の最小動作電力（初期値）が１８ｄＢｍであったとする。水たまり４０２が成長して体積が大きくなると、ＲＦＩＤタグ２００の周囲の誘電率が増大するため、最小動作電力が増大する。水たまり４０２の体積が１０ｍｍ^３のときに、最小動作電力は２２ｄＢｍであるとする。

水たまり４０２が成長して体積が大きくなり、図１１に示す特性β２よりもさらに右にシフトすると、最小動作電力はさらに増大する。

図１２では、水たまり４０２の体積が増大に伴って最小動作電力が増大する範囲を領域３とする。

図１３は、Ｒ／Ｗ１００が非破壊検査を行う際に実行する処理を示すフローチャートである。図１３に示す処理は、Ｒ／Ｗ１００の制御部１１０Ａ、パワースイープ部１２３Ａ、比較部１５４Ａ、及び判定部１５５Ａによって実行される。

ここでは、図８及び図１２に示す空隙４０１と水たまり４０２の体積に対する最小動作電力の特性を表すデータが参照データ部１５６Ａとして準備されていることとする。参照データ部１５６Ａは、図１に示すリファレンスデータベース１５６に格納されている。空隙４０１と水たまり４０２の体積に対する最小動作電力の特性を表す参照データ部１５６Ａは、予め実験又はシミュレーション等で作成しておけばよい。

アンテナ１４０とＲＦＩＤタグ２００との間の距離Ｄ１を０．５ｍに設定し、Ｒ／Ｗ１００が処理を開始する（スタート）。

まず、パワースイープ部１２３Ａが出力電力を掃引する（ステップＳ１）。

次に、制御部１１０は、電力検出部１５２Ａが検出する電力を監視し、最小動作電力を検出する（ステップＳ２）。

ステップＳ２の処理を初めて（１回目）に行うときは、最小動作電力の初期値Ｐ（０）を検出する処理になる。このため、ＲＦＩＤタグ２００を設置した直後に検出しておけばよい。

次に、制御部１１０は、検出した最小動作電力を表すデータを記憶部１５３Ａに格納する（ステップＳ３）。

次に、制御部１１０は、電力検出部１５２Ａが検出する電力に基づいて最小動作電力を検出し、ｎ回目に検出した最小動作電力と、ｎ＋１回目に検出した最小動作電力とを比較部１５４Ａに比較させ、判定部１５５Ａに差分が所定値以下であるかどうか判定させる（ステップＳ４）。

ここで、ｎは１以上の整数である。ステップＳ４の処理は、前回（ｎ回目に）検出した最小動作電力と、その次に（今回（ｎ+１回目に））検出した最小動作電力とを比較する処理である。今回（ｎ+１回目に）検出した最小動作電力を表すデータについては、記憶部１５３Ａから読み出さずに、検出したデータをそのまま判定に用いてもよい。

ステップＳ４の処理を所定期間が経過する度に行えば、壁部４００の経年変化あるいは経年劣化を検出することができる。なお、ここでいう所定期間が一定の期間であれば、一定期間後との経年変化あるいは経年劣化を検出するができるが、所定期間は、一定の期間ではなくてもよい。

次に、判定部１５５Ａは、比較部１５４Ａの比較結果に基づき、ｎ回目に検出した最小動作電力と、ｎ＋１回目に検出した最小動作電力との差分が所定値（±１ｄＢｍ）以下であれば（Ｓ４：ＹＥＳ）、異常なしと判定する（ステップＳ５）。

また、判定部１５５Ａは、差分が所定値（±１ｄＢｍ）より大きい（Ｓ４：ＮＯ）場合は、ｎ回目に検出した最小動作電力と、ｎ＋１回目に検出した最小動作電力との関係が次のいずれのパターンに属するかを判定する（ステップＳ６）。フローがステップＳ６に進行するのは、ＲＦＩＤタグ２００の環境に変化があると判定した場合である。

ここで、最小動作電力の初期値をＰ（０）、ｎ回目の読み取りで得る最小動作電力をＰ（ｎ）と、ｎ＋１回目の読み取りで得る最小動作電力をＰ（ｎ＋１）とする。

判定部１５５Ａは、最小動作電力Ｐ（０）よりも最小動作電力Ｐ（ｎ）が小さく、かつ、最小動作電力Ｐ（ｎ）よりも最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）が大きい場合には、比較的大規模な空隙４０１が存在すると判定する（ステップＳ７）。これは、壁部４００の誘電率よりも誘電率が小さく、かつ、大規模な物体が存在していると考えられる場合である。

次いで、判定部１５５Ａは、参照データ部１５６Ａの空隙４０１の体積に対する最小動作電力の特性の領域２（図８参照）のデータを参照し、空隙４０１の体積を推定する（ステップＳ８）。推定した結果は、例えば、ＰＣ３００のディスプレイ３０４に表示すればよい。

判定部１５５Ａは、最小動作電力Ｐ（０）よりも最小動作電力Ｐ（ｎ）が小さく、かつ、最小動作電力Ｐ（ｎ）よりも最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）が小さい場合には、比較的小規模な空隙４０１が存在していると判定する（ステップＳ９）。これは、壁部４００の誘電率よりも誘電率が小さく、かつ、小規模な物体が存在していると考えられる場合である。

次いで、判定部１５５Ａは、参照データ部１５６Ａの空隙４０１の体積に対する最小動作電力の特性の領域１（図８参照）のデータを参照し、空隙４０１の体積を推定する（ステップＳ１０）。推定した結果は、例えば、ＰＣ３００のディスプレイ３０４に表示すればよい。

なお、ステップＳ７における比較的大規模な空隙４０１と、ステップＳ９における比較的小規模な空隙４０１との違いは、最小動作電力Ｐ（ｎ）よりも最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）が大きいか又は小さいかの違いである。そして、大小関係によって、参照データ部１５６Ａの空隙４０１の体積に対する最小動作電力の特性の領域１（図８参照）又は領域２のデータを使うことになる。

従って、比較的大規模な空隙４０１とは、図８に示す領域１と２の境界にある２５ｍｍ^３よりも大きい場合であり、比較的小規模な空隙４０１とは、図８に示す領域１と２の境界にある２５ｍｍ^３よりも小さい場合である。

判定部１５５Ａは、最小動作電力Ｐ（０）よりも最小動作電力Ｐ（ｎ）が大きく、かつ、最小動作電力Ｐ（ｎ）よりも最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）が大きい場合には、水たまり４０２が存在していると判定する（ステップＳ１１）。これは、壁部４００の誘電率よりも誘電率が大きい物体が存在していると考えられる場合である。

次いで、判定部１５５Ａは、参照データ部１５６Ａの水たまり４０２の体積に対する最小動作電力の特性の領域３（図１２参照）のデータを参照し、水たまり４０２の体積を推定する（ステップＳ１２）。推定した結果は、例えば、ＰＣ３００のディスプレイ３０４に表示すればよい。

制御部１１０Ａは、ステップＳ５、Ｓ８、Ｓ１０、Ｓ１２の処理が完了すると、一連の処理を終了する（エンド）。

以上、実施の形態１によれば、Ｒ／Ｗ１００とＲＦＩＤタグ２００を用いるだけで、特に検査対象の壁部４００にセンサ等を設置することなく、壁部４００の非破壊検査を行うことができるＲ／Ｗ１００、読み取りシステム１０、及び読み取り方法を提供することができる。

従って、実施の形態１によれば、低コスト化を図ったＲ／Ｗ１００、読み取りシステム１０、及び読み取り方法を提供することができる。

実施の形態１のＲ／Ｗ１００、読み取りシステム１０、及び読み取り方法は、ＲＦＩＤタグ２００の周波数特性の変化を利用してＲＦＩＤタグ２００の周囲の誘電率の変化を検出する。

このため、壁部４００に変形が生じずに、空隙４０１又は水たまり４０２が生じているような場合であっても、ＲＦＩＤタグ２００の周囲の誘電率の変化がＲＦＩＤタグ２００の周波数特性の変化として表れるため、空隙４０１又は水たまり４０２の出現を確実に検出することができる。

実施の形態１のＲ／Ｗ１００、読み取りシステム１０、及び読み取り方法によれば、最初に初期値として測定する最小動作電力Ｐ（０）、ｎ回目の測定で得る最小動作電力Ｐ（ｎ）、及び、ｎ＋１回目の測定で得る最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）を比較することにより、壁部４００の非破壊検査を行うことができる。

空隙４０１の体積に対する最小動作電力の特性の領域１及び領域２のデータ（図８参照）と、水たまり４０２の体積に対する最小動作電力の特性の領域３のデータ（図１２参照）を用いて、最小動作電力Ｐ（０）、Ｐ（ｎ）、及びＰ（ｎ＋１）を比べることにより、空隙４０１と水たまり４０２を区別した上で、サイズを推定することができる。

そして、このような非破壊検査は、検査対象にＲＦＩＤタグ２００を設置して、所定期間が経過する度に、ＲＦＩＤタグ２００から一定の距離の場所にＲ／Ｗ１００を設置してＲＦＩＤタグ２００を読み取ることだけで実現することができる。

従って、実施の形態１によれば、Ｒ／Ｗ１００とＲＦＩＤタグ２００を用いて、壁部４００に生じうる空隙４０１と水たまり４０２を判別し、その上サイズを推定できるＲ／Ｗ１００、読み取りシステム１０、及び読み取り方法を提供することができる。

なお、以上では、空隙４０１と水たまり４０２を検出する形態について説明したが、ＲＦＩＤタグ２００を設置する誘電体の誘電率よりも低いものと高いものであれば、空隙４０１と水たまり４０２以外のものでも検出することができる。

また、以上では、ＲＦＩＤタグ２００から見て、Ｒ／Ｗ１００とは逆側に空隙４０１と水たまり４０２が生じる形態について説明した。しかしながら、Ｒ／Ｗ１００に対して空隙４０１と水たまり４０２がどちらの方向に生じても、ＲＦＩＤタグ２００の周囲の誘電率が変化して、ＲＦＩＤタグ２００の周波数特性が変化する。従って、Ｒ／Ｗ１００は、Ｒ／Ｗ１００に対して空隙４０１と水たまり４０２がどちらの方向に生じても、検出することができる。

また、以上では、１つのＲＦＩＤタグ２００を読み取る形態について説明した。しかしながら、壁部４００に複数のＲＦＩＤタグ３００を埋め込んで設置しておけば、壁部４００の複数の場所で、非破壊検査を行うことができる。例えば、住宅の壁、トンネルの内部の壁、橋桁等の様々な構造物の非破壊検査を実現することができる。ＲＦＩＤタグ２００には、ＥＰＣ（Electronic Product Code）と呼ばれる固有なＩＤが割り振られるため、複数のＲＦＩＤタグ２００を順番に読み取ることにより、様々な構造物の非破壊検査を行うことができる。

また、以上では、読み取り装置の一例としてＲ／Ｗ１００を用いる形態について説明した。しかしながら、少なくともＲＦＩＤタグ２００を読み取ることができればよく、書き込み動作は行わなくてもよいので、Ｒ／Ｗ１００の代わりに、読み取り専用のＲＦＩＤタグリーダーを用いてもよい。

また、以上では、ＲＦＩＤタグ２００を壁部４００に埋め込む形態について説明したが、ＲＦＩＤタグ２００を壁部４００の表面４００Ａに取り付けてもよく、表面４００Ａから少し浮かせた位置に設置してもよい。このような場合でも、ＲＦＩＤタグ２００の最小動作電力を検出することで、ＲＦＩＤタグ２００の周囲の誘電率の変化を検出することができる。

また、以上では、Ｒ／Ｗ１００がＲＦＩＤタグ２００を読み取る周波数を９１９ＭＨｚに設定し、ＲＦＩＤタグ２００の共振周波数を８５０ＭＨｚに設定する形態について説明した。しかしながら、これらの周波数の値は一例であり、用途又は使用する環境等に応じて、適宜設定すればよい。

また、誘電率の変化だけを検出できればよい場合には、Ｒ／Ｗ１００がＲＦＩＤタグ２００を読み取る周波数と、ＲＦＩＤタグ２００の共振周波数とが等しくてもよい。

また、以上では、判定部１５５ＡがステップＳ５において、差分が所定値（±１ｄＢｍ）以下であれば異常なしと判定する形態について説明した。しかしながら、ステップＳ５で用いる所定値は、用途又は使用する環境等に応じて適切な値に設定すればよい。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、Ｒ／Ｗ１００が放射する電波の周波数（９１９ＭＨｚ）に対して、ＲＦＩＤタグ２００の共振周波数を低周波数側の８５０ＭＨｚにシフトさせて、Ｒ／Ｗ１００でＲＦＩＤタグ２００を読み取る形態について説明した。

実施の形態２では、Ｒ／Ｗ１００が放射する電波の周波数（９１９ＭＨｚ）に対して、ＲＦＩＤタグ２００の共振周波数を高周波数側の９５０ＭＨｚにシフトさせて、Ｒ／Ｗ１００でＲＦＩＤタグ２００を読み取る形態について説明する。

なお、実施の形態２では、実施の形態１の読み取りシステム１０、Ｒ／Ｗ１００、ＲＦＩＤタグ２００と同様の読み取りシステム１０、Ｒ／Ｗ１００、ＲＦＩＤタグ２００を用いる。

図１４は、ＲＦＩＤタグ２００の周波数に対する読み取り可能な距離を示す図である。図１５は、ＲＦＩＤタグ２００の周波数に対する読み取り可能な最小動作電力を示す図である。

ここでは、ＲＦＩＤタグ２００の共振周波数は９５０ＭＨｚに設定されているものとする。ＲＦＩＤタグ２００の共振周波数は、ＲＦＩＤタグ２００のアンテナ２０３の長さによって設定される。なお、Ｒ／Ｗ１００の出力は、３０ｄＢｍに設定されており、Ｒ／Ｗ１００とＲＦＩＤタグ２００との間の距離は、０．５ｍに設定されていることとする。

壁部４００に空隙４０１が生じていない場合に、Ｒ／Ｗ１００が出力する周波数を約８００から約９５０ＭＨｚまで変化させてＲＦＩＤタグ２００を読み取ると、図１４に示す特性α１０が得られる。特性α１０は、ＲＦＩＤタグ２００の共振周波数である９５０ＭＨｚで最大（約５ｍ）になり、共振周波数よりも低いと読み取り可能な距離は短くなり、共振周波数よりも長くても読み取り可能な距離は短くなる。

また、Ｒ／Ｗ１００が出力する周波数を約８００から約９５０ＭＨｚまで変化させてＲＦＩＤタグ２００を読み取る最小動作電力を測定すると、図１５に示す特性β１０のように、ＲＦＩＤタグ２００の共振周波数である９５０ＭＨｚで最小（約１０ｄＢｍ）になり、共振周波数よりも低いと最小動作電力は大きくなり、共振周波数よりも長くても最小動作電力は大きくなる。

また、壁部４００に空隙４０１が生じると、ＲＦＩＤタグ２００の周囲に誘電率が低下した部分が生じるため、ＲＦＩＤタグ２００が受信する電波の実効波長が長くなり、図１４に示す読み取り可能な距離の特性は、特性α１０よりも高周波側にシフトした特性α１１になる。

同様に、図１５に示す最小動作電力の特性は、特性β１０よりも高周波側にシフトした特性β１１になる。

図１４に示すように、Ｒ／Ｗ１００の出力周波数ｆ０（９１９ＭＨｚ）においては、特性α１０が特性α１１にシフトすると、読み取り可能な距離が短くなる。また、図１５に示すように、Ｒ／Ｗ１００の出力周波数ｆ０（９１９ＭＨｚ）においては、特性β１０が特性β１１にシフトすると、最小動作電力が低下する。

図１６は、空隙４０１の体積に対する最小動作電力の特性を示す図である。

空隙４０１が生じていない場合の最小動作電力（初期値）が１８ｄＢｍであったとする。空隙４０１が成長して体積が大きくなると、ＲＦＩＤタグ２００の周囲の誘電率が増大し、最小動作電力が増大する。空隙４０１の体積が１０ｍｍ^３のときに、最小動作電力は２４ｄＢｍであるとする。

空隙４０１が成長して体積が大きくなり、図１５に示す特性β１１よりもさらに右にシフトすると、最小動作電力はさらに増大する。

図１６では、空隙４０１の体積が増大に伴って最小動作電力が増大する範囲を領域３とする。

図１７は、ＲＦＩＤタグ２００の周波数に対する読み取り可能な距離を示す図である。図１８は、ＲＦＩＤタグ２００の周波数に対する読み取り可能な最小動作電力を示す図である。

ここでは、ＲＦＩＤタグ２００の共振周波数は９５０ＭＨｚに設定されているものとする。なお、Ｒ／Ｗ１００の出力は、３０ｄＢｍに設定されており、Ｒ／Ｗ１００とＲＦＩＤタグ２００との間の距離は、０．５ｍに設定されていることとする。

図１７に示す特性α１０と、図１８に示す特性β１０は、それぞれ、図１４に示す特性α１０と、図１５に示す特性β１０と同一である。

壁部４００に水たまり４０２が生じると、ＲＦＩＤタグ２００の周囲に誘電率が増大した部分が生じるため、ＲＦＩＤタグ２００が受信する電波の実効波長が短くなり、図１７に示す読み取り可能な距離の特性は、特性α１０よりも低周波側にシフトした特性α１２になる。

同様に、図１８に示す最小動作電力の特性は、特性β１０よりも低周波側にシフトした特性β１２になる。

水たまり４０２は、壁部４００よりも誘電率が高いため、図１７及び図１８に示すように、特性α１０、β１０は低周波側にシフトする。

ここでは、図１４及び図１５と同様に、壁部４００の非破壊検査を行うために、Ｒ／Ｗ１００が放射する電波の周波数をＲＦＩＤタグ２００の共振周波数（９５０ＭＨｚ）からシフトさせて、９１９ＭＨｚに固定してＲＦＩＤタグ２００を読み取ることとする。

すなわち、Ｒ／Ｗ１００が放射する電波の周波数（９１９ＭＨｚ）から共振周波数をシフトさせたＲＦＩＤタグ２００を用いる。

図１７に示すように、Ｒ／Ｗ１００の出力周波数ｆ０（９１９ＭＨｚ）においては、特性α１０が特性α１２にシフトすると、読み取り可能な距離が長くなる。また、図１８に示すように、Ｒ／Ｗ１００の出力周波数ｆ０（９１９ＭＨｚ）においては、特性β１０が特性β１２にシフトすると、最小動作電力が低下する。

図１９は、水たまり４０２の体積に対する最小動作電力の特性を示す図である。

水たまり４０２が生じていない場合の最小動作電力（初期値）が１８ｄＢｍであったとする。水たまり４０２が成長して体積が大きくなると、ＲＦＩＤタグ２００の周囲の誘電率が増大し、最小動作電力が低下する。最小動作電力が極小値を取るのは、図１５に示す特性β１０が特性β１３までシフトしたときであり、極小値は１０ｄＢｍである。このときの水たまり４０２の体積が２７ｍｍ^３であったとする。

水たまり４０２が成長して体積が大きくなり、図１５に示す特性β１３よりもさらに右にシフトすると、最小動作電力は再び増大し、最小動作電力は、初期値（１８ｄＢｍ）よりも大きくなる。ここで、最小動作電力が初期値（１８ｄＢｍ）と等しくなるときの水たまり４０２の体積を６８ｍｍ^３とする。

図１９では、水たまり４０２の体積が０ｍｍ^３から２７ｍｍ^３までの範囲を領域１とし、２５ｍｍ^３から６７ｍｍ^３までの範囲を領域２とする。

図２０は、Ｒ／Ｗ１００が非破壊検査を行う際に実行する処理を示すフローチャートである。図２０に示す処理は、Ｒ／Ｗ１００の制御部１１０Ａ、パワースイープ部１２３Ａ、比較部１５４Ａ、及び判定部１５５Ａによって実行される。

ここでは、図１６及び図１９に示す空隙４０１と水たまり４０２の体積に対する最小動作電力の特性を表すデータが参照データ部１５６Ａに格納されていることとする。空隙４０１と水たまり４０２の体積に対する最小動作電力の特性を表すデータは、予め実験又はシミュレーション等で作成しておけばよい。

また、ステップＳ１〜Ｓ６の処理は、実施の形態１のステップＳ１〜Ｓ６（図１３参照）と同様であるため、説明を省略する。

判定部１５５Ａは、ステップＳ６で、最小動作電力Ｐ（０）よりも最小動作電力Ｐ（ｎ）が小さく、かつ、最小動作電力Ｐ（ｎ）よりも最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）が大きい場合には、比較的大規模な水たまり４０２が存在すると判定する（ステップＳ２１）。これは、壁部４００の誘電率よりも誘電率が大きく、かつ、大規模な物体が存在していると考えられる場合である。

次いで、判定部１５５Ａは、参照データ部１５６Ａの水たまり４０２の体積に対する最小動作電力の特性の領域２（図１９参照）のデータを参照し、水たまり４０２の体積を推定する（ステップＳ２２）。推定した結果は、例えば、ＰＣ３００のディスプレイ３０４に表示すればよい。

判定部１５５Ａは、最小動作電力Ｐ（０）よりも最小動作電力Ｐ（ｎ）が小さく、かつ、最小動作電力Ｐ（ｎ）よりも最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）が小さい場合には、比較的小規模な水たまり４０２が存在していると判定する（ステップＳ２３）。これは、壁部４００の誘電率よりも誘電率が大きく、かつ、小規模な物体が存在していると考えられる場合である。

次いで、判定部１５５Ａは、参照データ部１５６Ａの水たまり４０２の体積に対する最小動作電力の特性の領域１（図１９参照）のデータを参照し、水たまり４０２の体積を推定する（ステップＳ２４）。推定した結果は、例えば、ＰＣ３００のディスプレイ３０４に表示すればよい。

なお、比較的大規模な水たまり４０２とは、図１９に示す領域１と２の境界にある２７ｍｍ^３よりも大きい場合であり、比較的小規模な水たまり４０２とは、図１９に示す領域１と２の境界にある２７ｍｍ^３よりも小さい場合である。

判定部１５５Ａは、最小動作電力Ｐ（０）よりも最小動作電力Ｐ（ｎ）が大きく、かつ、最小動作電力Ｐ（ｎ）よりも最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）が大きい場合には、空隙４０１が存在していると判定する（ステップＳ２５）。これは、壁部４００の誘電率よりも誘電率が小さい物体が存在していると考えられる場合である。

次いで、判定部１５５Ａは、参照データ部１５６Ａの空隙４０１の体積に対する最小動作電力の特性の領域３（図１６参照）のデータを参照し、空隙４０１の体積を推定する（ステップＳ２６）。推定した結果は、例えば、ＰＣ３００のディスプレイ３０４に表示すればよい。

制御部１１０Ａは、ステップＳ５、Ｓ２２、Ｓ２４、Ｓ２６の処理が完了すると、一連の処理を終了する（エンド）。

以上、実施の形態２によれば、Ｒ／Ｗ１００とＲＦＩＤタグ２００を用いるだけで、特に検査対象の壁部４００にセンサ等を設置することなく、壁部４００の非破壊検査を行うことができるＲ／Ｗ１００、読み取りシステム１０、及び読み取り方法を提供することができる。

従って、実施の形態２によれば、低コスト化を図ったＲ／Ｗ１００、読み取りシステム１０、及び読み取り方法を提供することができる。

実施の形態２のＲ／Ｗ１００、読み取りシステム１０、及び読み取り方法によれば、最初に初期値として測定する最小動作電力Ｐ（０）、ｎ回目の測定で得る最小動作電力Ｐ（ｎ）、及び、ｎ＋１回目の測定で得る最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）を比較することにより、壁部４００の非破壊検査を行うことができる。

水たまり４０２の体積に対する最小動作電力の特性の領域１及び領域２のデータ（図１９参照）と、空隙４０１の体積に対する最小動作電力の特性の領域３のデータ（図１６参照）を用いて、最小動作電力Ｐ（０）、Ｐ（ｎ）、及びＰ（ｎ＋１）を比べることにより、空隙４０１と水たまり４０２を区別した上で、サイズを推定することができる。

そして、このような非破壊検査は、検査対象にＲＦＩＤタグ２００を設置して、所定期間が経過する度に、ＲＦＩＤタグ２００から一定の距離の場所にＲ／Ｗ１００を設置してＲＦＩＤタグ２００を読み取ることだけで実現することができる。

従って、実施の形態２によれば、Ｒ／Ｗ１００とＲＦＩＤタグ２００を用いて、壁部４００に生じうる空隙４０１と水たまり４０２を判別し、その上サイズを推定できるＲ／Ｗ１００、読み取りシステム１０、及び読み取り方法を提供することができる。

以上、本発明の例示的な実施の形態の読み取り装置、読み取りシステム、及び読み取り方法について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
誘電体に埋め込まれる、又は、取り付けられるＲＦＩＤタグから所定距離を隔てて配設され、前記ＲＦＩＤタグに電波を放射するアンテナと、
前記アンテナを介して読み取られる前記ＲＦＩＤタグのｎ（ｎは１以上の整数）回目の読み取り時の最小動作電力を測定した後に、ｎ＋１回目の読み取り時の最小動作電力を検出する電力検出部と、
前記ｎ回目の最小動作電力と、前記ｎ＋１回目の最小動作電力との差分に基づき、前記誘電体の状態を判定する状態判定部と
を含む、読み取り装置。
（付記２）
前記アンテナの放射面側に取り付けられ、前記アンテナを前記ＲＦＩＤタグから前記所定距離の位置に固定する固定具(190)をさらに含む、付記１記載の読み取り装置。
（付記３）
前記ＲＦＩＤタグの共振周波数と、前記読み取り装置が前記ＲＦＩＤタグの読み取りに用いる通信周波数とは異なる、付記１又は２記載の読み取り装置。
（付記４）
前記読み取り装置が前記ＲＦＩＤタグの読み取りに用いる通信周波数よりも、前記ＲＦＩＤタグの共振周波数の方が低く、
前記状態判定部は、初回の前記読み取り時の最小動作電力Ｐ（０）と、前記ｎ回目の最小動作電力Ｐ（ｎ）と、前記ｎ＋１回目の最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）との差分に基づき、前記誘電体の状態を判定する、付記１乃至３のいずれか一項記載の読み取り装置。
（付記５）
前記状態判定部は、前記最小動作電力Ｐ（０）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ）が小さく、かつ、前記最小動作電力Ｐ（ｎ）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）が小さい場合には、前記誘電体よりも誘電率が小さい物体が前記ＲＦＩＤタグの周囲に存在すると判定する、付記４記載の読み取り装置。
（付記６）
前記状態判定部は、前記最小動作電力Ｐ（０）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ）が小さく、かつ、前記最小動作電力Ｐ（ｎ）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）が大きい場合には、前記誘電体よりも誘電率が小さく、かつ、所定規模よりも大きな物体が存在すると判定する、付記４又は５記載の読み取り装置。
（付記７）
前記誘電率が小さい物体は、前記誘電体に生じた空隙である、付記５又は６記載の読み取り装置。
（付記８）
前記状態判定部は、前記最小動作電力Ｐ（０）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ）が大きく、かつ、前記最小動作電力Ｐ（ｎ）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）が大きい場合には、前記誘電体よりも誘電率が大きい物体が前記ＲＦＩＤタグの周囲に存在すると判定する、付記４乃至７のいずれか一項記載の読み取り装置。
（付記９）
前記誘電率が大きい物体は、前記誘電体に生じた水分である、付記８記載の読み取り装置。
（付記１０）
前記読み取り装置が前記ＲＦＩＤタグの読み取りに用いる通信周波数よりも、前記ＲＦＩＤタグの共振周波数の方が高く、
前記状態判定部は、初回の前記読み取り時の最小動作電力Ｐ（０）と、前記ｎ回目の最小動作電力Ｐ（ｎ）と、前記ｎ＋１回目の最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）との差分に基づき、前記誘電体の状態を判定する、付記１乃至３のいずれか一項記載の読み取り装置。
（付記１１）
前記状態判定部は、前記最小動作電力Ｐ（０）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ）が小さく、かつ、前記最小動作電力Ｐ（ｎ）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）が小さい場合には、前記誘電体よりも誘電率が大きい物体が前記ＲＦＩＤタグの周囲に存在すると判定する、付記１０記載の読み取り装置。
（付記１２）
前記状態判定部は、前記最小動作電力Ｐ（０）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ）が小さく、かつ、前記最小動作電力Ｐ（ｎ）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）が大きい場合には、前記誘電体よりも誘電率が大きく、かつ、所定規模よりも大きな物体が存在すると判定する、付記１０又は１１記載の読み取り装置。
（付記１３）
前記誘電率が大きい物体は、前記誘電体に生じた水分である、付記１１又は１２記載の読み取り装置。
（付記１４）
前記状態判定部は、前記最小動作電力Ｐ（０）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ）が大きく、かつ、前記最小動作電力Ｐ（ｎ）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）が大きい場合には、前記誘電体よりも誘電率が小さい物体が前記ＲＦＩＤタグの周囲に存在すると判定する、付記１０乃至１３のいずれか一項記載の読み取り装置。
（付記１５）
前記誘電率が小さい物体は、前記誘電体に生じた空隙である、付記１４記載の読み取り装置。
（付記１６）
前記最小動作電力Ｐ（０）、前記最小動作電力Ｐ（ｎ）、及び前記最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）の基準値を表すデータを格納する格納部と、
前記格納部に格納される前記基準値と、前記電力検出部によって検出される、前記最小動作電力Ｐ（０）、前記最小動作電力Ｐ（ｎ）、及び前記最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）との関係に基づいて、前記誘電体の内部に生じる前記物体のサイズを推定する推定部と
をさらに含む、付記４乃至１５のいずれか一項記載の読み取り装置。
（付記１７）
前記ＲＦＩＤタグは、所定時間毎に前記読み取り装置に読み取られており、
前記電力検出部は、前記所定時間毎の前記読み取り時の最小動作電力を検出する、付記１乃至１６のいずれか一項記載の読み取り装置。
（付記１８）
誘電体に埋め込まれる、又は、取り付けられるＲＦＩＤタグと、
前記ＲＦＩＤタグを読み取る読み取り装置と
を含み、
前記読み取り装置は、
誘電体に埋め込まれる、又は、取り付けられるＲＦＩＤタグから所定距離を隔てて配設され、前記ＲＦＩＤタグに電波を放射するアンテナと、
前記アンテナを介して読み取られる前記ＲＦＩＤタグのｎ（ｎは１以上の整数）回目の読み取り時の最小動作電力を測定した後に、ｎ＋１回目の読み取り時の最小動作電力を検出する電力検出部と、
前記ｎ回目の最小動作電力と、前記ｎ＋１回目の最小動作電力との差分に基づき、前記誘電体の状態を判定する状態判定部と
を有する、読み取りシステム。
（付記１９）
誘電体に埋め込まれる、又は、取り付けられるＲＦＩＤタグを、前記ＲＦＩＤタグから所定距離を隔てた位置において読み取る読み取り装置が実行する読み取り方法であって、
前記ＲＦＩＤタグに電波を放射するアンテナを介して読み取られる前記ＲＦＩＤタグのｎ（ｎは１以上の整数）回目の読み取り時の最小動作電力を測定した後に、ｎ＋１回目の読み取り時の最小動作電力を検出し、
前記ｎ回目の最小動作電力と、前記ｎ＋１回目の最小動作電力との差分に基づき、前記誘電体の状態を判定する、読み取り方法。

１０ 読み取りシステム
１００ Ｒ／Ｗ
１１０ 制御回路
１２１ 信号生成器
１２２ 変調器
１２３ 可変アッテネータ
１２４ パワーアンプ
１３０ サーキュレータ
１４０ アンテナ
１５１ 復調器
１５２ 電力検出器
１５３ メモリ
１５４ コンパレータ
１５５ 判定制御器
１５６ リファレンスデータベース
１１０Ａ 制御部
１２１Ａ 信号生成部
１２２Ａ 変調部
１２３Ａ パワースイープ部
１４０ アンテナ
１５１Ａ 復調部
１５２Ａ 電力検出部
１５３Ａ 記憶部
１５４Ａ 比較部
１５５Ａ 判定部
１５６Ａ 参照データ部
１８０ インターフェイス器
２００ ＲＦＩＤタグ
２０１ 信号処理器
２０２ 整流回路
２０３ アンテナ
３００ ＰＣ
３０１ 制御回路
３０２ インターフェイス器
３０３ キーボード
３０４ ディスプレイ
３０１Ａ 制御部
３０３Ａ 入力部
３０４Ａ 表示部

Claims (14)

1. 誘電体に埋め込まれる、又は、取り付けられるＲＦＩＤタグから所定距離を隔てて配設され、前記ＲＦＩＤタグに電波を放射するアンテナと、
   前記アンテナを介して読み取られる前記ＲＦＩＤタグのｎ（ｎは１以上の整数）回目の読み取り時の最小動作電力を測定した後に、ｎ＋１回目の読み取り時の最小動作電力を検出する電力検出部と、
   前記ｎ回目の最小動作電力と、前記ｎ＋１回目の最小動作電力との差分に基づき、前記誘電体の状態を判定する状態判定部と
   を含む、読み取り装置。
2. 前記アンテナの放射面側に取り付けられ、前記アンテナを前記ＲＦＩＤタグから前記所定距離の位置に固定する固定具をさらに含む、請求項１記載の読み取り装置。
3. 前記ＲＦＩＤタグの共振周波数と、前記読み取り装置が前記ＲＦＩＤタグの読み取りに用いる通信周波数とは異なる、請求項１又は２記載の読み取り装置。
4. 前記読み取り装置が前記ＲＦＩＤタグの読み取りに用いる通信周波数よりも、前記ＲＦＩＤタグの共振周波数の方が低く、
   前記状態判定部は、初回の前記読み取り時の最小動作電力Ｐ（０）と、前記ｎ回目の最小動作電力Ｐ（ｎ）と、前記ｎ＋１回目の最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）との差分に基づき、前記誘電体の状態を判定する、請求項１乃至３のいずれか一項記載の読み取り装置。
5. 前記状態判定部は、前記最小動作電力Ｐ（０）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ）が小さく、かつ、前記最小動作電力Ｐ（ｎ）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）が小さい場合には、前記誘電体よりも誘電率が小さい物体が前記ＲＦＩＤタグの周囲に存在すると判定する、請求項４記載の読み取り装置。
6. 前記状態判定部は、前記最小動作電力Ｐ（０）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ）が小さく、かつ、前記最小動作電力Ｐ（ｎ）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）が大きい場合には、前記誘電体よりも誘電率が小さく、かつ、所定規模よりも大きな物体が存在すると判定する、請求項４又は５記載の読み取り装置。
7. 前記状態判定部は、前記最小動作電力Ｐ（０）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ）が大きく、かつ、前記最小動作電力Ｐ（ｎ）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）が大きい場合には、前記誘電体よりも誘電率が大きい物体が前記ＲＦＩＤタグの周囲に存在すると判定する、請求項４乃至６のいずれか一項記載の読み取り装置。
8. 前記読み取り装置が前記ＲＦＩＤタグの読み取りに用いる通信周波数よりも、前記ＲＦＩＤタグの共振周波数の方が高く、
   前記状態判定部は、初回の前記読み取り時の最小動作電力Ｐ（０）と、前記ｎ回目の最小動作電力Ｐ（ｎ）と、前記ｎ＋１回目の最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）との差分に基づき、前記誘電体の状態を判定する、請求項１乃至３のいずれか一項記載の読み取り装置。
9. 前記状態判定部は、前記最小動作電力Ｐ（０）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ）が小さく、かつ、前記最小動作電力Ｐ（ｎ）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）が小さい場合には、前記誘電体よりも誘電率が大きい物体が前記ＲＦＩＤタグの周囲に存在すると判定する、請求項８記載の読み取り装置。
10. 前記状態判定部は、前記最小動作電力Ｐ（０）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ）が小さく、かつ、前記最小動作電力Ｐ（ｎ）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）が大きい場合には、前記誘電体よりも誘電率が大きく、かつ、所定規模よりも大きな物体が存在すると判定する、請求項８又は９記載の読み取り装置。
11. 前記状態判定部は、前記最小動作電力Ｐ（０）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ）が大きく、かつ、前記最小動作電力Ｐ（ｎ）よりも前記最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）が大きい場合には、前記誘電体よりも誘電率が小さい物体が前記ＲＦＩＤタグの周囲に存在すると判定する、請求項８乃至１０のいずれか一項記載の読み取り装置。
12. 前記最小動作電力Ｐ（０）、前記最小動作電力Ｐ（ｎ）、及び前記最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）の基準値を表すデータを格納する格納部と、
    前記格納部に格納される前記基準値と、前記電力検出部によって検出される、前記最小動作電力Ｐ（０）、前記最小動作電力Ｐ（ｎ）、及び前記最小動作電力Ｐ（ｎ＋１）との関係に基づいて、前記誘電体の内部に生じる前記物体のサイズを推定する推定部と
    をさらに含む、請求項４乃至１１のいずれか一項記載の読み取り装置。
13. 誘電体に埋め込まれる、又は、取り付けられるＲＦＩＤタグと、
    前記ＲＦＩＤタグを読み取る読み取り装置と
    を含み、
    前記読み取り装置は、
    誘電体に埋め込まれる、又は、取り付けられるＲＦＩＤタグから所定距離を隔てて配設され、前記ＲＦＩＤタグに電波を放射するアンテナと、
    前記アンテナを介して読み取られる前記ＲＦＩＤタグのｎ（ｎは１以上の整数）回目の読み取り時の最小動作電力を測定した後に、ｎ＋１回目の読み取り時の最小動作電力を検出する電力検出部と、
    前記ｎ回目の最小動作電力と、前記ｎ＋１回目の最小動作電力との差分に基づき、前記誘電体の状態を判定する状態判定部と
    を有する、読み取りシステム。
14. 誘電体に埋め込まれる、又は、取り付けられるＲＦＩＤタグを、前記ＲＦＩＤタグから所定距離を隔てた位置において読み取る読み取り装置が実行する読み取り方法であって、
    前記ＲＦＩＤタグに電波を放射するアンテナを介して読み取られる前記ＲＦＩＤタグのｎ（ｎは１以上の整数）回目の読み取り時の最小動作電力を測定した後に、ｎ＋１回目の読み取り時の最小動作電力を検出し、
    前記ｎ回目の最小動作電力と、前記ｎ＋１回目の最小動作電力との差分に基づき、前記誘電体の状態を判定する、読み取り方法。

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