JP2017084084A

JP2017084084A - Composite rfid reader antenna and uhf-band rfid system using the same

Info

Publication number: JP2017084084A
Application number: JP2015211465A
Authority: JP
Inventors: 服部　渉; Wataru Hattori; 渉服部
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2017-05-18

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite RFID reader antenna which can properly set a time interval for reading a first-type RFID tag having tag information for identifying a management object from the management object, regardless of the number of second-type RFID tags arranged in a management object arrangement area where the management object is arranged, and a UHF-band RFID system.SOLUTION: At least two types of RFID reader antennas, a first reader antenna for receiving output signals from first-type RFID tags 1013a-d mainly, and a second reader antenna for receiving an output signal from a second-type RFID tag 1027 mainly, are arranged in one housing. The first and second reader antennas are traveling-wave antennas using strip conductors 1025a-d and strip conductors 1024a-c, respectively, forming a matched-terminated open transmission line, for example, and are connected to different RFID readers.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

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。 The present invention relates to a composite RFID reader antenna and a UHF band RFID system using the composite RFID reader antenna.

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。 The technology disclosed in WO2015 / 072182A1 "Mobile object detection system, information processing apparatus, mobile object detection method, and control program" in Patent Document 1 is a UHF band RFID (Radio Frequency IDentification) that has been spreading in recent years. The present invention relates to a system, and as a mechanism for detecting a moving object that is a management object, an output signal of a first wireless identification tag that stores identification data for identifying the management object and the presence or absence of the management object are detected. Output signals of a plurality of second wireless identification tags that are laid on the sensor sheet for storing identification data for identifying the laying position on the sensor sheet, and the same RFID is transmitted via one RFID reader antenna. A mechanism is adopted in which the data is received by the reader in a time division manner.

国際公開第２０１５／０７２１８２Ａ１号International Publication No. 2015 / 071822A1

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。 In the technique described in Patent Document 1, as described above, the output signal of the first wireless identification tag and the output signal of the second wireless identification tag are received in a time division manner by the same RFID reader. It was. Therefore, when the number of second wireless identification tags laid on the sensor sheet increases, the time required to receive all the outputs of the second wireless identification tag becomes longer, and the number of first wireless identification tags Even if the number is small, there is a problem that the reading time interval of the first wireless identification tag becomes long.

（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。 (Object of the present invention)
The present invention has been made to solve the above-described problem, and appropriately sets the reading time interval of the first wireless identification tag regardless of the number of second wireless identification tags laid on the sensor sheet. It is an object of the present invention to provide a composite RFID reader antenna that can be set and a UHF band RFID system using the composite RFID reader antenna.

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。 In order to solve the above-described problems, the composite RFID reader antenna according to the present invention and the UHF band RFID system using the composite RFID reader antenna mainly adopt the following characteristic configuration.

（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。 (1) A composite RFID reader antenna according to the present invention mainly includes a first reader antenna that receives an output signal of a first type of RFID tag and a second reader antenna that mainly receives an output signal of a second type of RFID tag. And at least two types of RFID reader antennas in one housing, and the first reader antenna and the second reader antenna are connected to different RFID readers.

（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。 (2) A UHF band RFID system according to the present invention includes the composite RFID reader antenna described in (1) above, the first and second types of RFID tags, and the first type of RFID tag. The RFID tag is fixed to the management target and has tag information for specifying the management target. The second type of RFID tag is not fixed to the management target, and the management target is It is installed in the management object arrangement | positioning area | region arrange | positioned.

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。 According to the composite RFID reader antenna and the UHF band RFID system using the composite RFID reader antenna of the present invention, the following effects can be obtained.

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。 That is, in the present invention (composite RFID reader antenna and UHF band RFID system), the first reader antenna that mainly receives the output signal of the first type RFID tag and the output signal of the second type RFID tag are mainly used. A configuration in which at least two types of RFID reader antennas, ie, a second reader antenna for receiving, are provided in a single housing, and the first reader antenna and the second reader antenna are connected to different RFID readers. Adopted.

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。 Thus, the output signal of the first type of RFID tag and the output signal of the second type of RFID tag are received by different RFID readers. As a result of use, the dependency of the reading time interval between the first type RFID tag and the second type RFID tag can be eliminated.

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。 As described above, in the above-described conventional technology, the number of second wireless identification tags laid on the sensor sheet, which is the management object placement area for detecting the presence or absence of the management target, that is, the number of the second type RFID tags. Increases, the time required to receive all the outputs of the second type RFID tag becomes longer, and the number of first radio identification tags, that is, the first type RFID tags, is small. However, there is a problem to be solved that the reading time interval of the first type RFID tag becomes long. However, the composite RFID reader antenna described in (1) and the UHF band described in (2) are included. According to the RFID system, the problem is solved, and the reading time interval can be set appropriately.

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。1 is a system configuration diagram showing an example of a schematic configuration of a UHF band RFID system according to an embodiment of the present invention. 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。FIG. 2 is a perspective view illustrating an example of a desirable structure at an intersection of a strip conductor forming a first reader antenna and a strip conductor forming a second reader antenna in the UHF band RFID system of FIG. 1. 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。It is a characteristic view which shows an example of the result verified by the electromagnetic field simulation about the effect at the time of employ | adopting the structure by the numerical example shown in FIG.

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。 Preferred embodiments of a composite RFID reader antenna and a UHF band RFID system using the composite RFID reader antenna according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the reference numerals attached to the following drawings are added for convenience to each element as an example for facilitating understanding, and it is needless to say that the present invention is not intended to be limited to the illustrated embodiment. Yes.

（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。 (Features of the present invention)
Prior to the description of the embodiments of the present invention, an outline of the features of the present invention will be described first. The present invention mainly includes at least two types of RFID, a first reader antenna that receives an output signal of the first type of RFID tag and a second reader antenna that mainly receives an output signal of the second type of RFID tag. The main feature is that a reader antenna is provided in one housing, and the first reader antenna and the second reader antenna are connected to different RFID readers.

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。 Thus, as a result of using different RFID readers for each of the first reader antenna and the second reader antenna, reading of the first type of RFID tag and the second type of RFID tag is possible. The dependency of the time interval can be eliminated. Therefore, when the number of the second wireless identification tags, that is, the second type RFID tags is increased as in the prior art, the time required to receive all the outputs of the second type RFID tags is increased. This solves the problem in the prior art that the reading time interval of the first type RFID tag becomes long even if the number of the first wireless identification tag, that is, the first type RFID tag is small. An appropriate reading time interval can be set.

（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。 (Embodiment of the present invention)
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram showing an example of a schematic configuration of a UHF band RFID system according to an embodiment of the present invention, and management placed in a management object arrangement region on the upper surface of a housing of the UHF band RFID system. As an example of an object, a person's foot wearing shoes is taken as an example, and a cross-sectional view showing the foot of the person wearing the shoe is shown. As shown in the system configuration diagram of FIG. 1, the UHF band RFID system 1 according to the embodiment of the present invention detects the presence / absence of a management target 101 placed in a management target placement area, The sensor sheet 102 (an embodiment of the composite RFID reader antenna of the present invention) that receives the arranged RFID tag information and an RFID reader (not shown) for reading the received RFID information are configured. In the present embodiment shown in FIG. 1, the management object 101 is the foot 1012 of the person wearing the shoe 1011, but it goes without saying that the present invention is not limited to this case.

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。 Further, in the present invention, as indicated by the name of the UHF band RFID system, an RFID system using a frequency band of the UHF band is particularly employed. By using the frequency band of the UHF band, a material having a high dielectric constant such as moisture or a material containing a metal can be handled as a management object. On the other hand, in the case of a normal RFID system used in a low frequency band of 13.56 MHz or lower, first, the skin thickness becomes long, so that the reaction to moisture becomes extremely weak.

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。 Further, in the case of a normal RFID system using such a low frequency band, electromagnetic induction is used for coupling between the RFID reader antenna and the tag antenna. However, since electromagnetic induction is coupling by a magnetic field, an article whose relative permeability is significantly different from '1' is sensitive to changes in the relative permeability due to the presence or absence of the article. Not sensitive to rate differences. Therefore, even if the management object 101 is a material containing moisture and the relative dielectric constant of water is as high as ‘80’, the relative permeability takes a value in the vicinity of ‘1’. Therefore, when electromagnetic induction is used for coupling between the RFID reader antenna and the tag antenna (an RFID tag corresponding to the second type of RFID tag in the present invention), the RFID reader antenna receives the RFID tag information. In operation, it cannot react sensitively to moisture, and the presence or absence of a management object cannot be detected.

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。 In general, many of the substances that are the target articles of the management target 101 are not magnetic materials, but the relative permeability has a value near “1”, while the relative permittivity is significantly different from “1”. Yes. Therefore, unlike the UHF band RFID system 1 according to the embodiment of the present invention, the conventional RFID system having a low use frequency band is used in a low frequency band corresponding to the second type of RFID tag. A change in the signal returning from the tag to the reader is small, and it is impossible to react sensitively to many of the management target objects 101, and it becomes impossible to detect the presence or absence of the management target object 101.

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。 Furthermore, in the case of the UHF band RFID system 1 according to the embodiment of the present invention, the data rate may be higher than in the case of the conventional RFID system having a low use frequency band as the use frequency band is high. Thus, the effect that the reading operation can be performed at a higher speed is obtained.

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。 Next, as shown in FIG. 1, first-type RFID tags 1013 a to 1013 d are fixed to the bottom of the shoe 1011 that forms the management target 101. The RFID tags 1013a to 1013d are assigned unique IDs that identify the management target object 101 as tag information. Or depending on the case, ID which shows each specific site | part, such as the toe of the shoe 1011 which forms the management target object 101, a arch, and a heel, is also allocated. In the present embodiment shown in FIG. 1, the first type RFID tags 1013a to 1013c are shown as being fixed to the shoe sole of the management object 101. It may be fixed to the bottom of the foot. Further, as shown in the first type of RFID tag 1013d in FIG.

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。 As shown in FIG. 1, the sensor sheet 102 mounted in one housing of the UHF band RFID system 1 is formed from the lower surface of the UHF band RFID system 1 toward the upper surface in order to form a composite RFID reader antenna. In order, the ground conductor 1021, the dielectric layer 1022, the strip conductors 1024a to 1024c forming the second reader antenna, the second type of RFID tags 1027 arranged in an array, the dielectric layer 1023, the first The strip conductors 1025a to 1025d forming the reader antenna and the surface cover material 1026 are arranged.

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。 Here, in the present embodiment, the second reader antenna is an antenna that mainly receives an output signal of the second type RFID tag 1027 arranged in an array, and includes strip conductors 1024a to 1024c and a dielectric layer. A microstrip line which is a kind of an open type transmission line composed of 1022 and a ground conductor 1021 is used. In the microstrip line, at one end, the strip conductors 1024a to 1024c and the ground conductor 1021 are connected via a terminal resistor (not shown), and at the other end, an RFID reader 1028 (not shown) (not shown) is connected. Although not shown in the figure, the reference numeral 1028 is added to distinguish it from another RFID reader (not shown), which will be described below. Connected to) and functions as a traveling wave antenna.

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。 The second type RFID tag 1027 corresponds to the second wireless identification tag described above as the background technology, and stores identification data for identifying the laying position on the sensor sheet 102 that is the management object placement area. As shown in FIG. 1, without being fixed to the management target object 101, the management target object 101 is installed in the management target object arrangement area on the upper surface side of the UHF band RFID system 1 where the management target object 101 is placed.

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。 On the other hand, the first reader antenna is an antenna that mainly receives the output signals of the first type RFID tags 1013a to 10d fixed to the bottom of the shoe 1011 forming the management target 101, and the second reader antenna. Similar to the antenna, a microstrip line which is a kind of an open transmission line including strip conductors 1025a to 1025d and a dielectric layer 1022, another dielectric layer 1023 and a ground conductor 1021 is used. In the microstrip line, the strip conductors 1025a to 1025d and the ground conductor 1021 are connected to one end via a not-shown terminating resistor, and the other end is separated from the RFID reader 1028 and is also not shown. Connected to the RFID reader 1029 and functions as a traveling wave antenna in the same manner as the second reader antenna.

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。 The first type of RFID tags 1013a to 1013d corresponds to the first wireless identification tag described above as the background art, and is fixed to the management target object 101 and identifies the management target object 101 as described above. Have information. Further, the position of the management object 101 when arranged in the management object arrangement area on the upper surface side of the housing of the UHF band RFID system 1 is the tag antenna of the first reader antenna and the first type RFID tags 1013a to 1013d. Are positions where electromagnetic field coupling occurs, and the management object 101 is arranged in the management object arrangement area (the “arrangement state” means a “contact or close state”). This is the position where the tag antenna of the second type RFID tag 1027 and the second reader antenna are electromagnetically coupled.

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。 In this embodiment, a case where a microstrip line is used as an open transmission line has been shown. In particular, the second reader antenna in the lower layer uses another open transmission line such as a coplanar line or a slot line. Also good. Further, FIG. 1 shows a UHF band RFID system 1 equipped with a composite RFID reader antenna, but two RFID reader antennas, the first reader antenna and the second reader antenna, are mounted in one housing. It is also possible to adopt a single configuration with only the combined RFID reader antenna.

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。 Further, the RFID reader 1028 and the RFID reader 1029 (not shown) are configured as at least different RFID readers, respectively, but the RFID reader 1028 and the RFID reader 1029 are not necessarily configured by one each, A plurality of units may be configured. In addition, the connection method between the RFID reader 1028 and the second reader antenna, or another RFID reader 1029 and the first reader antenna is appropriately set such as the load of the number of tags, the antenna area, the output, the generated near electromagnetic field strength, etc. It is possible to select appropriately by using a distributor with reference to.

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。 As described above, the output signals of the first type RFID tags 1013a to 1013d and the output signal of the second type RFID tag 1027 are respectively different RFID reader antennas, ie, a first reader antenna and a second reader antenna. Via a different RFID reader, that is, another RFID reader 1029 and another RFID reader 1029. As described above, since different independent RFID readers are used, there is a dependency on the reading time interval between the first type RFID tags 1013a to 1013d and the second type RFID tag 1027. Disappear.

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。 Therefore, when the number of second wireless identification tags, that is, second type RFID tags 1027 laid on the sensor sheet 102, which is the management object placement region, increases, all outputs of the second type RFID tags 1027 are output. Even if the time required for reception becomes long and the number of the first wireless identification tags, that is, the first type RFID tags 1013a-d is small, the reading of the first type RFID tags 1013a-d is performed. The problem in the prior art that the time interval becomes long is solved by the embodiment shown in FIG. That is, by adopting the UHF band RFID system 1 of FIG. 1, the reading time interval of the first type RFID tags 1013a to 10d is appropriately set regardless of whether the number of the second type RFID tags 1027 is large or small. Can be set to

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。 In the present embodiment, the second type of RFID tags 1027 arranged in an array has a meander structure for making it a lumped constant so that it can be easily coupled to the near electric field formed by the second reader antenna. The strip conductors 1024a to 1024c forming the tag antenna of the second type RFID tag 1027 and the second reader antenna are used as shown in FIG. When viewed from the top surface of the composite RFID reader antenna (the top surface of the sensor sheet 102), that is, when viewed from the top surface of the housing of the UHF band RFID system 1, they are arranged to be orthogonal to each other.

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。 On the other hand, the strip conductors 1025a to 1025d and the strip conductors 1024a to 1024c forming the first reader antenna and the second reader antenna are also viewed from the upper surface of the composite RFID reader antenna, that is, the UHF band RFID system 1. Since they are orthogonal to each other when viewed from the top surface of the housing, the strip conductors 1025a to 1025d forming the first reader antenna and the tag antenna of the second type RFID tag 1027 are arranged in parallel, and the coupling is performed. Can be suppressed. Therefore, the first reader antenna can be prevented from receiving an output signal from the second type RFID tag 1027. That is, a line (open transmission line) forming the first reader antenna so that the electric field or magnetic field formed by the first reader antenna and the electric field or magnetic field formed by the second type RFID tag 1027 are substantially orthogonal to each other. ) And a tag antenna of the second type RFID tag 1027.

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。 Further, since the dielectric layer 1023 is interposed between the strip conductors 1025a to 1025d that form the first reader antenna and the second type RFID tag 1027, the strip conductor 1024a that forms the second reader antenna. The coupling is weaker than in the case of ˜c and the second type of RFID tag 1027. By performing the arrangement as described above, the first reader antenna mainly receives the output signals of the first type RFID tags 1013a to 1013d, and the second reader antenna mainly receives the second type RFID tag 1027. It is possible to secure the independence of the received signals, that is, receiving the output signals of the two.

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。 Further, the strip conductors 1024 a to 1024 c forming the second reader antenna are provided by interposing the dielectric layer 1023 between the open transmission line forming the second reader antenna and the upper surface of the housing of the UHF band RFID system 1. Since the dielectric layer 1023 is interposed between the first type RFID tags 1013a-d and the first type RFID tags 1013a-d, the strip conductors 1025a-d forming the first reader antenna and the first type RFID tags 1013a-d The bond becomes weaker than in the case of. Therefore, the second reader antenna can be prevented from receiving output signals from the first type RFID tags 1013a to 1013d.

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。 As a result, the first reader antenna mainly receives the output signals of the first type RFID tags 1013a to 1013d, and the second reader antenna mainly receives the output signals of the second type RFID tag 1027. Independence of the received signals can be ensured more reliably.

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。 Next, when viewed from the upper surface of the sensor sheet 102, the strip conductor 1025 (that is, the strip conductors 1025a to 10d) that forms the first reader antenna and the strip conductor 1024 (that is, the strip conductor 1024a) that forms the second reader antenna. The desirable structure at the intersection with c) will be described. FIG. 2 is a perspective view showing an example of a desirable structure at the intersection of the strip conductor 1025 forming the first reader antenna and the strip conductor 1024 forming the second reader antenna in the UHF band RFID system 1 of FIG. .

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。 The first reader antenna and the second reader antenna are preferably traveling wave antennas that can ignore the occurrence of standing waves so as not to cause a dead band in which the contents of the RFID tag cannot be read. For this purpose, it is desirable that there is no discontinuity of characteristic impedance in the longitudinal direction of the line. However, in the case of the system configuration shown in FIG. 1 in which the first reader antenna and the second reader antenna are mounted in the same housing as the composite RFID reader antenna, the strip conductor 1025 forming the first reader antenna and the second conductor At the intersection when viewed from the upper surface with the strip conductor 1024 forming the reader antenna, there arises a problem that the characteristic impedance tends to be disturbed according to the overlap.

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。 In order to solve this problem, when the open transmission lines of the first reader antenna and the second reader antenna are formed by microstrip lines as in the present embodiment, for example, as shown in FIG. Further, by reducing the width of each of the strip conductor 1024 and the strip conductor 1025 in the vicinity of the intersection, the inductance of each open transmission line of the strip conductor 1024 and the strip conductor 1025 is increased, and the strip conductor 1024 and the strip conductor 1024 are increased. It is desirable to reduce the capacitance between each open transmission line with the conductor 1025.

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。 In other words, the characteristic impedance is reduced by increasing the inductance of each open transmission line, and the change in the characteristic impedance of each open transmission line is compensated for by the increase in inductance of each open transmission line due to the overlap of the intersections of the strip conductor 1024 and the strip conductor 1025. Can be suppressed. Further, by reducing the capacitance between the open transmission lines, crosstalk between the open transmission lines of the first reader antenna and the second reader antenna due to capacitive coupling can be reduced. Here, the vicinity of the intersection is a region where the effect as a distributed constant circuit is substantially reduced, and is a region having a size of 1/5, more preferably 1/20 of the wavelength of the signal in the open transmission line. Indicates.

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。 As a specific numerical example, for example, as shown in FIG. 2, the UHF band RFID system 1 is formed with a strip conductor 1025 forming a first reader antenna having a width (W) of 3.6 mm and a second reader antenna. When the width (W) of the strip conductor 1024 is 2.8 mm, the length of the portion where the width (W) of the strip conductor 1025 is reduced to 1.2 mm in the vicinity of the intersection between the strip conductor 1025 and the strip conductor 1024. It is desirable that the length (L) is 5.0 mm and the length (L) of the portion where the width (W) of the strip conductor 1024 is narrowed to 0.8 mm is 6.0 mm.

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Ｓ_ｉｊ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。 The effect in the case of the structure employing the numerical example shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of a result verified by electromagnetic field simulation on the effect when the structure of the numerical example shown in FIG. 2 is adopted, and the horizontal axis indicates the frequency (MHz) of the signal used, The vertical axis indicates the signal magnitude (dB). In FIG. 3, the suffix i of the S parameter S _ij indicating each of the return loss amount, the crosstalk amount, and the insertion loss amount indicates an output port, and j indicates an input port.

つまり、図３において、ＳパラメータＳ_１１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Ｓ_３３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Ｓ_３１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Ｓ_２１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Ｓ_４３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。 That is, in FIG. 3, S parameter _{S 11} indicates the amount (return loss amount) to a signal input from the input port 1 (Port1) of the strip conductors 1024 shown in FIG. 2 is reflected to the input port 1, S parameter S ₃₃ indicates the amount (return loss amount) of the signal input from the input port 3 (Port 3) of the strip conductor 1025 shown in FIG. The S parameter S ₃₁ indicates the amount (crosstalk amount) that the signal input from the input port 1 of the strip conductor 1024 shown in FIG. 2 leaks to the input port 3 (Port 3) of the strip conductor 1025. Further, the S parameter S ₂₁ is an amount (insertion) in which a signal inputted from the input port 1 (Port 1) of the strip conductor 1024 shown in FIG. 2 is attenuated without passing through the output port 2 (Port 2) of the strip conductor 1024 2, and the S parameter S ₄₃ attenuates the signal input from the input port 3 (Port 3) of the strip conductor 1025 shown in FIG. 2 without passing through the output port 4 (Port 4) of the strip conductor 1025. The amount (insertion loss amount) is shown.

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。 As shown in FIG. 3, in the UHF frequency band of 860 to 960 MHz, the reflection coefficient that gives the return loss amount is suppressed to -20 dB or less, indicating that the discontinuity of the characteristic impedance is sufficiently suppressed. ing. Further, the amount of crosstalk is sufficiently suppressed to -25 dB or less. As a result, the signal transmission characteristics are excellent, and an extremely low insertion loss amount of about -0.3 dB is achieved.

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。 That is, for example, by applying a numerical example structure as shown in FIG. 2, in the vicinity of the intersection of the open transmission line forming the first reader antenna and the open transmission line forming the second reader antenna, A structure that suppresses the impedance change of the open transmission line and suppresses crosstalk between the open transmission lines can be realized in each open transmission line.

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。 As a result of suppressing the change in characteristic impedance in each open transmission line, it is possible to suppress the generation of standing waves and to operate stably as a traveling wave antenna. Alternatively, it is possible to suppress the location dependency of the RFID tag reading operation caused by the antinodes and nodes associated with the standing wave. Furthermore, the first reader antenna mainly receives and transmits the output signals of the first type RFID tags 1013a to 10d by the structure that suppresses the crosstalk between the open transmission lines, and the second reader antenna Can ensure the independence of the received signals, mainly by receiving and transmitting the output signal of the second type RFID tag 1027. The same applies to the case where a microstrip line is used as each open transmission line as in the present embodiment, but also when another open transmission line such as a coplanar line or a slot line is used. In the vicinity of the intersection of the open transmission line forming the antenna and the open transmission line forming the second reader antenna, the impedance change of each open transmission line is suppressed, and crosstalk between the open transmission lines is reduced. It is desirable to adopt a suppressing structure.

（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。 (Explanation of effect of embodiment)
As described above in detail, according to the composite RFID reader antenna and the UHF band RFID system using the composite RFID reader antenna according to the embodiment of the present invention, the following effects can be obtained.

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。 That is, in the present embodiment, the RFID tag 1013a-d of the first type having tag information that is fixed to the management target object 101 and that identifies the management target object 101, and the management target object 101 are fixed. In the configuration including the two types of RFID tags, that is, the second type of RFID tag 1027 installed in the management target object arrangement area where the management target object 101 is arranged, the first type of RFID tags 1013a to 1013a ~ The first reader antenna that receives the output signal of d and the second reader antenna that mainly receives the output signal of the second type RFID tag 1027 are provided in one housing, In addition, the first reader antenna and the second reader antenna are an RFID reader 1029 and another RFID reader 1028. It employs a configuration that is connected to the power sale each different RFID readers.

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。 Thus, the output signals of the first type RFID tags 1013a to 1013d and the output signal of the second type RFID tag 1027 are received by different RFID readers. As a result of using the reader, the dependency of the reading time interval between the first type RFID tags 1013a to 1013d and the second type RFID tag 1027 can be eliminated.

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。 Therefore, when the number of second wireless identification tags, that is, the second type RFID tags 1027 laid on the sensor sheet 102 that is the management object placement region for detecting the presence or absence of the management target object 101 increases, Even if the number of the first wireless identification tags, that is, the first type RFID tags 1013a to 1013d is small, the time required for receiving all the outputs of the RFID tag 1027 The problem in the prior art that the reading time interval of one kind of RFID tags 1013a to 10d becomes long can be solved by this embodiment.

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。 In the composite RFID reader antenna and the UHF band RFID system 1 using the composite RFID reader antenna according to the embodiment of the present invention, the first reader antenna and the second reader antenna are respectively matched and terminated. A traveling wave antenna using an open transmission line, and an open transmission line forming the first reader antenna and an open transmission line forming the second reader antenna are the upper surfaces of the composite RFID reader antenna. Viewed from above, that is, viewed from the top surface of the housing of the UHF band RFID system 1, are arranged so as to be orthogonal to each other, and form the second reader antenna and the housing of the UHF band RFID system 1. The dielectric layer 1023 is interposed between the upper surface of the body and the upper surface of the body.

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。 With this configuration, inductive coupling between the first reader antenna and the second reader antenna can be suppressed, and crosstalk can be reduced. In addition, since the main components of the electromagnetic field formed by each of the first reader antenna and the second reader antenna are orthogonal to each other, signals of components different from each other are mainly received. Receives mainly the output signal of the first type RFID tag 1013a-d, and the second reader antenna mainly receives the output signal of the second type RFID tag 1027. It can be configured to ensure independence.

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。 Here, the first reader antenna and the second reader antenna functioning as traveling wave antennas are the open transmission line forming the first reader antenna and the open transmission line forming the second reader antenna. In the vicinity of the intersection with each of the open transmission lines, a structure that suppresses the impedance change of each open transmission line and suppresses crosstalk between the open transmission lines is applied to each open transmission line.

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。 By applying such a structure, it is possible to suppress changes in characteristic impedance in each open transmission line, and as a result, it is possible to suppress the generation of standing waves and to operate stably as a traveling wave antenna. It becomes possible. Alternatively, it is possible to suppress the location dependency of the RFID tag reading operation due to the antinodes and nodes associated with standing waves. Furthermore, as described above, by adopting a structure that suppresses crosstalk between the open transmission lines, the first reader antenna mainly receives the output signals of the first type RFID tags 1013a to 1013d. In the second reader antenna, it is possible to more reliably ensure the independence of each received signal, mainly receiving the output signal of the second type RFID tag 1027.

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。 Further, the open transmission for forming the first reader antenna so that the electric field or magnetic field formed by the first reader antenna and the electric field or magnetic field formed by the second type RFID tag 1027 are substantially orthogonal to each other. By arranging the line and the tag antenna of the second type RFID tag 1027, the first reader antenna mainly receives the output signal of the first type RFID tag, and the second reader antenna mainly It is possible to more reliably ensure the independence of the received signal that the output signal of the second type RFID tag 1027 is received.

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。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, it should be noted that such embodiments are merely examples of the present invention and do not limit the present invention in any way. Those skilled in the art will readily understand that various modifications and changes can be made according to a specific application without departing from the gist of the present invention.

１ＵＨＦ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
１０２８ＲＦＩＤリーダ
１０２９ＲＦＩＤリーダ 1 UHF band RFID system 101 Management object 1011 Shoes 1012 Human foot 1013a First type RFID tag 1013b First type RFID tag 1013c First type RFID tag 1013d First type RFID tag 102 Sensor sheet 1021 Ground conductor 1022 Dielectric layer 1023 Dielectric layer 1024 Strip conductor 1024a Strip conductor 1024b Strip conductor 1024c Strip conductor 1025 Strip conductor 1025a Strip conductor 1025b Strip conductor 1025c Strip conductor 1026d Strip conductor 1026 Surface cover material 1027 Second type RFID tag 1028 RFID reader 1029 RFID reader

Claims

There is at least two types of RFID reader antennas, a first reader antenna that mainly receives the output signal of the first type of RFID tag and a second reader antenna that mainly receives the output signal of the second type of RFID tag. A combined RFID reader antenna, wherein the first reader antenna and the second reader antenna are connected to different RFID readers, each of which is provided in one housing.

Each of the first reader antenna and the second reader antenna is a traveling wave antenna using an open transmission line that is matched and terminated, and the open transmission line and the second reader forming the first reader antenna. 2. The composite RFID reader antenna according to claim 1, wherein the open-type transmission line forming the antenna is disposed so as to be orthogonal to each other when viewed from the upper surface of the housing.

In the vicinity of the intersection of the open transmission line forming the first reader antenna and the open transmission line forming the second reader antenna, the impedance change of each open transmission line is suppressed, and each of the above 3. The composite RFID reader antenna according to claim 2, wherein a structure for suppressing crosstalk between open transmission lines is applied to each open transmission line.

The open transmission line forming the first reader antenna so that the electric field or magnetic field formed by the first reader antenna and the electric field or magnetic field formed by the second type RFID tag are substantially orthogonal to each other; 4. The composite RFID reader antenna according to claim 1, further comprising a tag antenna for the second type of RFID tag.

The first type RFID tag is fixed to a management target and has tag information for specifying the management target, and the second type RFID tag is not fixed to the management target. , A composite RFID reader antenna mounted on a UHF band RFID system installed in a management object placement area where the management target is placed,
The position of the management object arranged in the management object arrangement area is a position where the first reader antenna and the tag antenna of the first type RFID tag are electromagnetically coupled, and the management object The tag antenna of the second type RFID tag and the second reader antenna are arranged at a position where the second antenna antenna is electromagnetically coupled in a state where an object is arranged in the management object arrangement region. The composite RFID reader antenna according to any one of 1 to 4.

A first type of RFID tag that is fixed to the management object and has tag information that identifies the management object, and a management object arrangement in which the management object is arranged without being fixed to the management object A UHF band RFID system including two types of RFID tags, a second type of RFID tags installed in a region, and a first reader antenna that mainly receives an output signal of the first type of RFID tags; At least two types of RFID reader antennas, mainly a second reader antenna that receives an output signal of the second type RFID tag, are provided in one housing, and the first reader antenna and the second reader antenna The UHF band RFID system is characterized by being connected to different RFID readers.

Each of the first reader antenna and the second reader antenna is a traveling wave antenna using an open transmission line that is matched and terminated, and the open transmission line and the second reader forming the first reader antenna. The UHF band RFID system according to claim 6, wherein the open transmission line forming the antenna is disposed so as to be orthogonal to the upper surface of the housing.

In the vicinity of the intersection of the open transmission line forming the first reader antenna and the open transmission line forming the second reader antenna, the impedance change of each open transmission line is suppressed, and each of the above The UHF band RFID system according to claim 7, wherein a structure for suppressing crosstalk between open transmission lines is applied to each open transmission line.

The line forming the first reader antenna and the second electric field are formed so that the electric field or magnetic field formed by the first reader antenna and the electric field or magnetic field formed by the second type RFID tag are substantially orthogonal to each other. 9. The UHF band RFID system according to claim 6, wherein a tag antenna of an RFID tag of a kind is arranged.

The position of the management object arranged in the management object arrangement area is a position where the first reader antenna and the tag antenna of the first type RFID tag are electromagnetically coupled, and the management object The tag antenna of the second type RFID tag and the second reader antenna are arranged at a position where the second antenna antenna is electromagnetically coupled in a state where an object is arranged in the management object arrangement region. The UHF band RFID system according to any one of 6 to 9.