JP2018055634A - Rfid gate system - Google Patents

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真基 加藤
Masaki Kato
真基 加藤
真吾 齋藤
Shingo Saito
真吾 齋藤
裕二 松原
Yuji Matsubara
裕二 松原
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Toppan Forms Co Ltd
Maspro Denkoh Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an RFID gate system suppressing the reading of an RFID tag outside of a gate without using a shield structure of an electric wave in a passing direction of the gate.SOLUTION: An RFID gate system includes: a metallic gate 10 opened at both ends and having a cylindrical wall in which a cavity space is provided; and one or more antennas 50 installed in the inner surface of the gate 10 that communicates with an RFID tag 40 provided by an article when the article passes through an inner part of the gate 10 by emitting an electric wave by a preset transmission output. A gain of the antenna 50 is set to the maximum value in an emission angle vertical to an installation surface with the inner surface of the gate 10 installed with the antenna 50 as an installation surface and with a lower limit value of the electric wave level capable of communicating with the RFID tag 40 as a level lower limit value, and a level of a radiation wave in the outside of the opening is set to the value that becomes lower than the level lower limit value.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ゲート内を通過する物品が備えるRFIDタグとの間で無線通信を行うRFIDゲートシステムに関する。   The present invention relates to an RFID gate system that performs wireless communication with an RFID tag included in an article that passes through a gate.

RFIDゲートシステムは、ゲート内を通過する物品が備えるRFIDタグとアンテナを介して無線通信を行い、RFIDタグの情報を読み取るシステムである。この種のシステムでは、ゲート内の物品が備えるRFIDタグのみを読取対象としているため、ゲート外の物品が備えるRFIDタグまで読み取ってしまうことを抑制する技術が提案されている。例えば、特許文献1に記載の検品システムは、トンネル形状のゲートの入口及び出口に、電波シールド材や電波吸収材などによって構成されたシールドカーテンを設け、ゲートの入口及び出口の外側に、電波が放射されることを抑制している。   The RFID gate system is a system that reads information from an RFID tag by performing wireless communication with an RFID tag included in an article passing through the gate via an antenna. In this type of system, since only the RFID tag included in the article inside the gate is to be read, a technique for suppressing reading of the RFID tag included in the article outside the gate has been proposed. For example, in the inspection system described in Patent Document 1, a shield curtain made of a radio wave shielding material or a radio wave absorber is provided at the entrance and exit of a tunnel-shaped gate, and radio waves are emitted outside the entrance and exit of the gate. Suppressing radiation.

特開2009−155108号公報JP 2009-155108 A

上記検品システムでは、ゲートの入口及び出口に、電波の遮蔽構造であるシールドカーテンを設けなければならないため、部品点数が増え、ひいてはコストが上昇するという問題がある。また、シールドカーテンを設けたことにより、シールドカーテンがない場合と比べて、物品のスムーズなゲート通過が抑制されるという問題がある。   In the inspection system, a shield curtain, which is a radio wave shielding structure, must be provided at the entrance and exit of the gate, which increases the number of parts and thus increases the cost. In addition, since the shield curtain is provided, there is a problem that smooth passage of the article through the gate is suppressed as compared with the case where there is no shield curtain.

本発明は、上記実情を鑑みてなされたものであり、ゲートの通過方向における電波の遮蔽構造を用いることなく、ゲート外のRFIDタグの読み取りを抑制したRFIDゲートシステムを提供することを主たる目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its main object to provide an RFID gate system that suppresses reading of an RFID tag outside the gate without using a radio wave shielding structure in the passage direction of the gate. To do.

請求項1に記載の発明は、RFIDゲートシステムであって、両端が開口し内部が空洞の筒形状の壁を有する金属製のゲートと、前記筒形状の壁の内面に設置されており、予め設定された送信出力で電波を放射して、物品が前記ゲートの内部を通過した際に、前記物品が備えるRFIDタグと交信する1つ以上のアンテナと、を備え、前記アンテナの利得は、前記アンテナが設置された前記内面を設置面とし、前記RFIDタグと交信可能な電波レベルの下限値をレベル下限値として、前記アンテナの設置面に垂直となる放射角度において最大値に設定されており、前記アンテナから放射された放射波が前記開口から外側へ漏れるような放射角度の範囲において、前記開口の外側における前記放射波のレベルが前記レベル下限値よりも低くなるような値に設定されている、ことを特徴とする。   The invention according to claim 1 is an RFID gate system, which is installed on a metal gate having a cylindrical wall having both ends open and hollow inside, and an inner surface of the cylindrical wall, One or more antennas that radiate radio waves with a set transmission output and communicate with an RFID tag included in the article when the article passes through the inside of the gate, and the gain of the antenna is The inner surface where the antenna is installed is the installation surface, the lower limit value of the radio wave level that can communicate with the RFID tag is the lower limit value, and is set to the maximum value at the radiation angle perpendicular to the installation surface of the antenna, In a radiation angle range in which the radiated wave radiated from the antenna leaks out from the opening, the level of the radiated wave outside the opening is lower than the level lower limit value. It is set to a value such, characterized in that.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のRFIDゲートシステムであって、前記アンテナの利得は、前記設置面と対向する前記筒形状の壁の内面を対向面として、前記アンテナから放射された放射波が前記対向面で反射し、且つ、反射波が前記開口から外側へ漏れるような放射角度の範囲において、前記開口の外側における前記反射波のレベルが前記レベル下限値よりも低くなるような値に設定されている、ことを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the RFID gate system according to claim 1, wherein the gain of the antenna is radiated from the antenna with the inner surface of the cylindrical wall facing the installation surface as an opposing surface. The level of the reflected wave outside the opening is lower than the level lower limit value in a range of radiation angles where the reflected wave is reflected by the facing surface and the reflected wave leaks out from the opening. It is set to such a value.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のRFIDゲートシステムであって、前記アンテナは、前記ゲートの通過方向における中央と、前記アンテナの中央とが一致するように設置されている、ことを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the RFID gate system according to claim 1 or 2, wherein the antenna is installed so that a center in a passing direction of the gate coincides with a center of the antenna. It is characterized by that.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のRFIDゲートシステムであって、前記ゲートは、電波を透過する材料で形成され、前記筒形状の壁のうち床部分の内面上に設置される板形状のスペーサと、電波を透過する材料で形成されており、且つ、前記スペーサの上に設置されて、一方の前記開口から他方の前記開口へ前記物品を搬送するように構成されたスライダと、を有する、ことを特徴とする。   A fourth aspect of the present invention is the RFID gate system according to any one of the first to third aspects, wherein the gate is formed of a material that transmits radio waves, and is a floor of the cylindrical wall. It is formed of a plate-shaped spacer installed on the inner surface of the part and a material that transmits radio waves, and is installed on the spacer to convey the article from one opening to the other opening. And a slider configured to do so.

請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載のRFIDゲートシステムであって、前記アンテナに接続され、前記RFIDタグのデータを読み取るように構成された読取装置と、前記読取装置で読み取られた前記データを処理するように構成された処理装置と、を備え、前記処理装置は、前記アンテナによる電波の受信強度が、予め設定されている受信閾値よりも低い前記データを除去するように構成されている、ことを特徴とする。   A fifth aspect of the present invention is the RFID gate system according to any one of the first to fourth aspects, wherein the reader is connected to the antenna and configured to read data of the RFID tag. A processing device configured to process the data read by the reading device, wherein the processing device has a radio wave reception intensity by the antenna lower than a preset reception threshold value. It is configured to remove data.

請求項6に記載の発明は、請求項5に記載のRFIDゲートシステムであって、前記受信閾値は、前記RFIDタグ又は前記読取装置の性能が高いほど、高い値に設定されている、ことを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the RFID gate system according to claim 5, wherein the reception threshold is set to a higher value as the performance of the RFID tag or the reader is higher. Features.

請求項7に記載の発明は、請求項5又は6に記載のRFIDゲートシステムであって、前記読取装置は、前記筒形状の壁の外面上に設置され、接続線により前記アンテナに接続されており、前記ゲートは、前記筒形状の壁の外面上に前記接続線を覆う金属製の保護カバーを有し、前記保護カバーは、大地に電気的にアース接続されている、ことを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the RFID gate system according to claim 5 or 6, wherein the reader is installed on an outer surface of the cylindrical wall and is connected to the antenna by a connection line. The gate has a metal protective cover that covers the connection line on an outer surface of the cylindrical wall, and the protective cover is electrically grounded to the ground. .

請求項8に記載の発明は、前記筒形状の壁は、四角筒形状の壁であり、前記アンテナは、前記四角筒形状の壁のうち天井部分と、2つの側壁部分のそれぞれに設置されている、ことを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, the cylindrical wall is a square cylindrical wall, and the antenna is installed on each of the ceiling portion and the two side wall portions of the rectangular cylindrical wall. It is characterized by that.

請求項1に記載の発明によれば、設置面に垂直となる放射角度でアンテナの利得が最大となるため、アンテナとゲート内のRFIDタグとで交信できる。一方、ゲート外に向かう放射角度ではアンテナの利得が抑制されるため、アンテナとゲートの外側のRFIDタグとの交信が抑制される。よって、ゲートの通過方向における電波の遮蔽構造を用いることなく、ゲート外のRFIDタグの読み取りを抑制することができる。   According to the first aspect of the present invention, since the gain of the antenna is maximized at a radiation angle perpendicular to the installation surface, communication can be performed between the antenna and the RFID tag in the gate. On the other hand, since the antenna gain is suppressed at the radiation angle toward the outside of the gate, communication between the antenna and the RFID tag outside the gate is suppressed. Therefore, reading of the RFID tag outside the gate can be suppressed without using a radio wave shielding structure in the direction of passage of the gate.

請求項2に記載の発明によれば、ゲートの外側では、放射波だけでなく、反射波によるアンテナとRFIDタグとの交信も抑制される。よって、ゲートの外側のRFIDタグの読み取りを更に抑制することができる。   According to the second aspect of the present invention, communication between the antenna and the RFID tag by the reflected wave as well as the radiated wave is suppressed outside the gate. Therefore, reading of the RFID tag outside the gate can be further suppressed.

請求項3に記載の発明によれば、ゲートの通過方向における中央でアンテナの利得を最大にし、入口と出口で利得を抑制することができる。
請求項4に記載の発明によれば、床部分とスライダの間に、スペーサが設置されているため、RFIDタグが物品の底に設置されていても、RFIDタグと金属製の床部分との間に距離を確保することができる。そのため、RFIDタグ40と床14との接近に伴い、RFIDタグとアンテナとで交信できなくなることを抑制できる。
According to the third aspect of the present invention, the gain of the antenna can be maximized at the center in the passage direction of the gate, and the gain can be suppressed at the entrance and the exit.
According to the invention of claim 4, since the spacer is installed between the floor portion and the slider, even if the RFID tag is installed on the bottom of the article, the RFID tag and the metal floor portion A distance can be secured between them. For this reason, it is possible to prevent communication between the RFID tag and the antenna from being disabled as the RFID tag 40 and the floor 14 approach each other.

請求項5に記載の発明によれば、受信閾値よりも受信強度が低いデータを除去することにより、ゲート外のRFIDタグのデータを読み取った場合でも、ゲートの外側のRFIDタグのデータが除去されるので、ゲートの内側のRFIDタグのデータと混同することがない。処理装置は、読取装置と一体に設けられていてもよいし、別体に設けられていてもよい。なお、一般的な平面アンテナの場合、受信閾値よりも低いデータを除去すると、ゲートの外側だけでなく、ゲートの内側のRFIDタグのデータまで除去されることになる。   According to the fifth aspect of the present invention, the data of the RFID tag outside the gate is removed even if the data of the RFID tag outside the gate is read by removing the data whose reception intensity is lower than the reception threshold. Therefore, it is not confused with the data of the RFID tag inside the gate. The processing device may be provided integrally with the reading device or may be provided separately. In the case of a general planar antenna, if data lower than the reception threshold is removed, not only the outside of the gate but also the data of the RFID tag inside the gate is removed.

請求項6に記載の発明によれば、RFIDタグや読取装置の性能が高く、ゲートの外側のRFIDタグのデータまで読み取ってしまった場合でも、受信閾値が高い値に設定されているので、ゲートの外側のデータを適切に除去することができる。なお、性能とは、例えば、受信感度が相当する。   According to the sixth aspect of the present invention, the performance of the RFID tag and the reading device is high, and even when the data of the RFID tag outside the gate is read, the reception threshold is set to a high value. The data outside can be appropriately removed. Note that the performance corresponds to, for example, reception sensitivity.

請求項7に記載の発明によれば、外来ノイズが、保護カバーから大地へ吸収されて、保護カバー内に侵入しないので、接続線を外来ノイズの障害から効果的に保護することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, since the external noise is absorbed from the protective cover to the ground and does not enter the protective cover, the connection line can be effectively protected from the disturbance of the external noise.

請求項8に記載の発明によれば、反射波等による交信不良を抑制し、ゲートの内側のどこをRFIDタグが通過しても、RFIDタグと交信することができる。   According to the eighth aspect of the invention, communication failure due to reflected waves or the like is suppressed, and communication with the RFID tag can be made no matter where the RFID tag passes inside the gate.

ゲートの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of a gate. ゲートの内部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the inside of a gate. ゲート入口の床部分を示す鉛直断面図である。It is a vertical sectional view showing the floor portion of the gate entrance. RFIDゲートシステムのデータの流れを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the data flow of a RFID gate system. 本実施形態に係る狭指向性アンテナの外観を表す上面図である。It is a top view showing the external appearance of the narrow directivity antenna which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る狭指向性アンテナの外観を表す背面図である。It is a rear view showing the external appearance of the narrow directivity antenna concerning this embodiment. ゲート内で放射された放射波がゲートの開口に向かう場合における、放射波の放射角度を示すゲートの水平断面図である。It is a horizontal sectional view of the gate which shows the radiation angle of a radiated wave in case the radiated wave radiated | emitted in the gate goes to the opening of a gate. ゲート内で放射波が反射されその反射波がゲートの開口に向かう場合における、放射波の放射角度を示すゲートの水平断面図である。It is a horizontal sectional view of a gate which shows the radiation angle of a radiated wave in case a radiated wave is reflected in a gate and the reflected wave goes to the opening of a gate. 本実施形態に係る狭指向性アンテナと一般的な平面アンテナの放射角度に対する利得を示す図である。It is a figure which shows the gain with respect to the radiation angle of the narrow directivity antenna which concerns on this embodiment, and a general planar antenna. 一般的な平面アンテナが設置されたゲートの外側において、RFIDタグと交信可能な範囲を示す図である。It is a figure which shows the range which can communicate with an RFID tag in the outer side of the gate in which the general planar antenna was installed. 本実施形態に係る狭指向性アンテナが設置されたゲートの外側において、RFIDタグと交信可能な範囲を示す図である。It is a figure which shows the range which can communicate with a RFID tag in the outer side of the gate in which the narrow directivity antenna which concerns on this embodiment was installed. データの受信処理の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of a data reception process.

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。
[1.RFIDゲートシステムの構成]
まず、本実施形態に係るRFIDゲートシステム100の構成について、図1〜図4を参照して説明する。RFIDゲートシステム100は、ゲート10と、アンテナ50と、リーダライタ60と、を備える。なお、RFIDは、Radio Frequency Identificationの略である。
Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.
[1. Configuration of RFID gate system]
First, the configuration of the RFID gate system 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The RFID gate system 100 includes a gate 10, an antenna 50, and a reader / writer 60. RFID is an abbreviation for Radio Frequency Identification.

ゲート10は、両端が開口し内部が空洞の四角筒形状の壁を有し、内部をRFIDタグが付けられた物品が通過する、持運び可能な金属製のトンネル型ゲートである。ゲート10の四角筒形状の壁は、対向する2つの側壁11,13と、天井12と、天井に対向する床14とから構成されている。ここでは、両端の開口に垂直な方向、すなわち物品の通過方向を前後方向とする。また、天井12及び床14に垂直な方向を上下方向とし、側壁11,13に垂直な方向を左右方向とする。また、図1及び図2において、前側の開口を入口、後側の開口を出口とする。   The gate 10 is a portable metal tunnel-type gate that has a rectangular tube-shaped wall that is open at both ends and hollow inside, and through which an article with an RFID tag passes. The square cylindrical wall of the gate 10 includes two opposing side walls 11 and 13, a ceiling 12, and a floor 14 facing the ceiling. Here, the direction perpendicular to the openings at both ends, that is, the passing direction of the article is defined as the front-rear direction. Further, a direction perpendicular to the ceiling 12 and the floor 14 is defined as an up-down direction, and a direction perpendicular to the side walls 11, 13 is defined as a left-right direction. Moreover, in FIG.1 and FIG.2, let the opening of the front side be an entrance, and let the opening of the rear side be an exit.

天井12の外面には、前側及び後側に、それぞれ把手17,18が設けられている。この把手17,18を把持して、ゲート10を持ち運ぶことができる。
天井12及び側壁13の内面には、アンテナ50が、ビスで組み付けられている。図2には示されていないが、側壁11の内面上にもアンテナ50が組み付けられている。つまり、ゲート10の4つの内面のうち、左右及び上の3面にアンテナ50が設置されている。
On the outer surface of the ceiling 12, handles 17 and 18 are provided on the front side and the rear side, respectively. The gate 10 can be carried by holding the grips 17 and 18.
On the inner surfaces of the ceiling 12 and the side wall 13, an antenna 50 is assembled with screws. Although not shown in FIG. 2, the antenna 50 is also assembled on the inner surface of the side wall 11. That is, among the four inner surfaces of the gate 10, the antenna 50 is installed on the left and right and the upper three surfaces.

図3に示すように、床14の内面上には、所定の厚さの板形状のスペーサ30が設置されている。そして、スペーサ30の上には、更にスライダ20が設置されている。スライダ20は、スペーサ30を挟んで、床14にビスで組みつけられている。スライダ20及びスペーサ30は、樹脂やゴム等の電波を透過する材料で形成されており、前後方向の長さが床14よりもやや短くなっている。   As shown in FIG. 3, a plate-like spacer 30 having a predetermined thickness is installed on the inner surface of the floor 14. A slider 20 is further provided on the spacer 30. The slider 20 is assembled to the floor 14 with screws with the spacer 30 in between. The slider 20 and the spacer 30 are made of a material that transmits radio waves such as resin and rubber, and the length in the front-rear direction is slightly shorter than that of the floor 14.

スライダ20は、回転軸が左右方向となっている複数のローラを備え、ゲート10の入口から出口へ物品を搬送するように構成されている搬送機構である。ゲート10の入口から内部へ押し込まれた物品は、スライダ20を滑って出口へ搬送される。   The slider 20 is a transport mechanism that includes a plurality of rollers whose rotation axes are in the left-right direction, and is configured to transport an article from the entrance to the exit of the gate 10. The article pushed in from the entrance of the gate 10 slides on the slider 20 and is conveyed to the exit.

スペーサ30は、床14と物品に付けられたRFIDタグ40との間に距離を確保するために設けられた部材である。スペーサ30が設置されていないと、物品の底面にRFIDタグ40が付けられている場合に、RFIDタグ40と金属製の床14とが接近する。その結果、RFIDタグから放射された電波が床14へ誘導され、RFIDタグ40とアンテナ50との間で交信できなくなる可能性がある。これに対して、スペーサ30を設置することで、RFIDタグ40が物品の底に付けられている場合でも、RFIDタグ40と床14との間に距離が確保され、RFIDタグ40とアンテナ50との間で交信不能となることが抑制される。スライダ20の厚さは、例えば9mmであり、スペーサ30の厚さは、例えば10mmである。   The spacer 30 is a member provided to ensure a distance between the floor 14 and the RFID tag 40 attached to the article. If the spacer 30 is not installed, when the RFID tag 40 is attached to the bottom surface of the article, the RFID tag 40 and the metal floor 14 approach each other. As a result, radio waves radiated from the RFID tag may be guided to the floor 14 and communication between the RFID tag 40 and the antenna 50 may not be possible. On the other hand, by installing the spacer 30, even when the RFID tag 40 is attached to the bottom of the article, a distance is secured between the RFID tag 40 and the floor 14, and the RFID tag 40 and the antenna 50 are Inability to communicate with each other is suppressed. The thickness of the slider 20 is 9 mm, for example, and the thickness of the spacer 30 is 10 mm, for example.

なお、通常、ゲート10を通過する物品と、側壁11,13及び天井12との間には隙間ができる。また、側壁11,13及び天井には、アンテナ50が設置されている。そのため、RFIDタグが物品の底面以外に付けられている場合は、RFIDタグ40とアンテナ50との間で交信不能となる可能性は低い。   Normally, there is a gap between the article passing through the gate 10 and the side walls 11, 13 and the ceiling 12. Antennas 50 are installed on the side walls 11 and 13 and the ceiling. Therefore, when the RFID tag is attached to a part other than the bottom surface of the article, there is a low possibility that communication between the RFID tag 40 and the antenna 50 is impossible.

また、図3に示すように、床14の外面にはゴムマット25が張り付けられている。ゴムマット25は、スライダ20を床14に組み付けるビスの逃がしと、ゲート10の滑り防止の機能を兼ねている。   Further, as shown in FIG. 3, a rubber mat 25 is attached to the outer surface of the floor 14. The rubber mat 25 has both a function of releasing a screw for assembling the slider 20 to the floor 14 and a function of preventing the gate 10 from slipping.

さらに、床14の入口側端部には、スロープ15が取り付けられており、床14の出口側端部には、スロープ16が取り付けられている。スロープ15は、ゲート10の入口に向かうほど高くなるような傾斜を有し、スロープ16は、ゲート10の出口から離れるほど低くなるような傾斜を有する。スロープ15,16は、ゲート10を台等に設置した際の設置面と、スライダ20の搬送面との段差を滑らかに繋いでいる。   Furthermore, a slope 15 is attached to the inlet side end of the floor 14, and a slope 16 is attached to the outlet side end of the floor 14. The slope 15 has a slope that becomes higher toward the entrance of the gate 10, and the slope 16 has a slope that becomes lower as it goes away from the exit of the gate 10. The slopes 15 and 16 smoothly connect the steps between the installation surface when the gate 10 is installed on a table and the transport surface of the slider 20.

アンテナ50は、RFIDタグとの間で電波を送受信する狭指向性のアンテナである。本実施形態では、アンテナ50はUHF帯を利用しており、予め設定された送信出力で電波を放射する。また、本実施形態では、アンテナ50は、矩形状の平面アンテナであり、短辺が天井12及び床14に垂直で、長辺が入口及び出口に垂直となるように、ゲート10内に設置されている。アンテナ50の構成及び指向性の詳細については後述する。   The antenna 50 is a narrow directivity antenna that transmits and receives radio waves to and from the RFID tag. In the present embodiment, the antenna 50 uses the UHF band and radiates radio waves with a preset transmission output. In this embodiment, the antenna 50 is a rectangular planar antenna and is installed in the gate 10 so that the short side is perpendicular to the ceiling 12 and the floor 14 and the long side is perpendicular to the entrance and the exit. ing. Details of the configuration and directivity of the antenna 50 will be described later.

図4に示すように、アンテナ50は、リーダライタ60に接続されており、リーダライタ60はPC70に接続されている。PC70は、CPU、ROM、及びフラッシュメモリ等の半導体メモリを備えた周知のコンピュータである。また、リーダライタ60は、アンテナ50で受信された信号から、RFIDタグ40に記憶されている情報を読み取る装置である。RFIDタグ40は、半導体チップとアンテナとを備えたパッシブタグである。RFIDタグ40の半導体チップには、RFIDタグ40が付けられた物品のID情報を含む情報(以下、ID情報)が記憶されている。   As shown in FIG. 4, the antenna 50 is connected to the reader / writer 60, and the reader / writer 60 is connected to the PC 70. The PC 70 is a known computer including a CPU, a ROM, and a semiconductor memory such as a flash memory. The reader / writer 60 is a device that reads information stored in the RFID tag 40 from a signal received by the antenna 50. The RFID tag 40 is a passive tag including a semiconductor chip and an antenna. The semiconductor chip of the RFID tag 40 stores information including ID information of an article to which the RFID tag 40 is attached (hereinafter referred to as ID information).

RFIDタグ40からID情報を読み取る場合には、PC70は、リーダライタ60に読み取り用のコマンドを送信する。リーダライタ60は、PC70から読み取り用のコマンドを受信すると、読み取り用のコマンドを無線信号としてアンテナ50から送信させる。RFIDタグ40は、アンテナ50から送信された無線信号から、電力の供給を受けるとともにコマンドを受信する。RFIDタグ40は、受信したコマンドを解釈し、半導体チップに記憶されているID情報で無線信号を変調して送信する。リーダライタ60は、アンテナ50で受信した無線信号を復調してID情報を取得するとともに、取得したID情報をPC70へ送信する。PC70は、リーダライタ60から受信したID情報と、内部又はネットワーク上のデータベースとを照合し、所定の操作を実行する。同様に、RFIDタグ40に情報を書き込む場合には、PC70は、リーダライタ60に書き込み用のコマンドと書き込み情報を送信する。リーダライタ60は、PC70から受信した書き込み用のコマンド及び書き込み情報を、無線信号としてアンテナ50から送信させる。RFIDタグ40は、アンテナ50から送信された無線信号を受信して、半導体チップに書き込み情報を記憶する。   When reading the ID information from the RFID tag 40, the PC 70 transmits a reading command to the reader / writer 60. When the reader / writer 60 receives a read command from the PC 70, the reader / writer 60 transmits the read command from the antenna 50 as a radio signal. The RFID tag 40 is supplied with power and receives a command from a radio signal transmitted from the antenna 50. The RFID tag 40 interprets the received command, modulates and transmits a radio signal with ID information stored in the semiconductor chip. The reader / writer 60 demodulates the radio signal received by the antenna 50 to acquire ID information, and transmits the acquired ID information to the PC 70. The PC 70 collates the ID information received from the reader / writer 60 with an internal or network database, and executes a predetermined operation. Similarly, when writing information to the RFID tag 40, the PC 70 transmits a write command and write information to the reader / writer 60. The reader / writer 60 transmits the write command and write information received from the PC 70 from the antenna 50 as radio signals. The RFID tag 40 receives a radio signal transmitted from the antenna 50 and stores write information in the semiconductor chip.

リーダライタ60は、側壁11の外面上に設けられた2つの取付金具61に支持されて、ゲート10の外面上に設置されている。リーダライタ60は、3つの同軸ケーブル51で、各アンテナ50と接続されている。各同軸ケーブル51は、一端がゲート10内の各アンテナ50の出力端子に接続されており、他端が側壁11に設けられた3つの孔からそれぞれ外部へ引き出され、リーダライタ60の3つの入力端子にそれぞれ接続されている。   The reader / writer 60 is supported on two mounting brackets 61 provided on the outer surface of the side wall 11 and is installed on the outer surface of the gate 10. The reader / writer 60 is connected to each antenna 50 by three coaxial cables 51. One end of each coaxial cable 51 is connected to the output terminal of each antenna 50 in the gate 10, and the other end is drawn out from three holes provided in the side wall 11. Each terminal is connected.

ゲート10は、側壁11の外面上に、ゲート10の外部に出ている同軸ケーブル51の部分を覆う保護カバー19を備える。保護カバー19は、取付金具61で支持されたリーダライタ60の上側に設置されており、同軸ケーブル51の前側、後側及び上側の三面を取り囲む。保護カバー19は、金属で形成されており、同軸ケーブル51を外来ノイズの障害から保護するために、大地に電気的にアース接続されている。なお、本実施形態では、リーダライタ60が読取装置及び処理装置に相当し、同軸ケーブル51が接続線に相当する。   The gate 10 includes a protective cover 19 on the outer surface of the side wall 11 that covers the portion of the coaxial cable 51 that is exposed to the outside of the gate 10. The protective cover 19 is installed on the upper side of the reader / writer 60 supported by the mounting bracket 61, and surrounds the three surfaces of the front side, the rear side, and the upper side of the coaxial cable 51. The protective cover 19 is made of metal, and is electrically grounded to the ground in order to protect the coaxial cable 51 from disturbance of external noise. In the present embodiment, the reader / writer 60 corresponds to a reading device and a processing device, and the coaxial cable 51 corresponds to a connection line.

[2.アンテナの構成]
次に、アンテナ50の構成について、図5を参照して説明する。アンテナ50は、図5及び図6に示すように、反射器51と、3つの放射器521〜523と、分配器540と、3つの給電回路531〜533と、を備える。そして、アンテナ50は、電波を透過可能な樹脂製のアンテナケースに収納されて、ゲート10の内側に設置されている。
[2. Antenna configuration]
Next, the configuration of the antenna 50 will be described with reference to FIG. As shown in FIGS. 5 and 6, the antenna 50 includes a reflector 51, three radiators 521 to 523, a distributor 540, and three feeding circuits 531 to 533. The antenna 50 is housed in a resin antenna case capable of transmitting radio waves and is installed inside the gate 10.

反射器51は、矩形形状の金属板から構成された無給電素子である。図5に示すように、反射器51の表面51Aには、空気又は誘電体を挟んで3つの放射器521〜523が設置されており、反射器51は、放射器521〜523から放射された電波を反射する。また、図6に示すように、反射器51の裏面51Bには、分配器540と、給電回路531〜533と、が設置されている。分配器540は、アンテナ50に入力された高周波信号を3等分する。給電回路531,533は、減衰器561,562及び同軸ケーブル551,552を介して、分配された高周波信号の供給を受けて、放射器521,523をそれぞれ励振する。また、給電回路532は、基板上の線路553を介して分配された高周波信号の供給を受けて、放射器522を励振する。なお、分配器540は、アンテナ50で受信した無線信号をリーダライタ60へ送信する場合には、混合器として機能する。以下では、放射器521に供給する高周波信号をS1、放射器522に供給する高周波信号をS2、放射器523に供給する高周波信号をS3とする。   The reflector 51 is a parasitic element made of a rectangular metal plate. As shown in FIG. 5, three radiators 521 to 523 are installed on the surface 51A of the reflector 51 with air or a dielectric interposed therebetween, and the reflector 51 is radiated from the radiators 521 to 523. Reflect radio waves. As shown in FIG. 6, a distributor 540 and power supply circuits 531 to 533 are installed on the back surface 51 </ b> B of the reflector 51. The distributor 540 divides the high-frequency signal input to the antenna 50 into three equal parts. The feeding circuits 531 and 533 receive the distributed high-frequency signal via the attenuators 561 and 562 and the coaxial cables 551 and 552, respectively, and excite the radiators 521 and 523, respectively. In addition, the power feeding circuit 532 receives the supply of the high frequency signal distributed via the line 553 on the substrate and excites the radiator 522. The distributor 540 functions as a mixer when transmitting a radio signal received by the antenna 50 to the reader / writer 60. Hereinafter, the high frequency signal supplied to the radiator 521 is S1, the high frequency signal supplied to the radiator 522 is S2, and the high frequency signal supplied to the radiator 523 is S3.

放射器521〜523は、矩形形状に形成されたパッチアンテナである。放射器521〜523は、反射器51の長手方向に沿って表面51A上に等間隔で配列されて、アレイアンテナを構成している。具体的には、放射器522を中心として、左側に放射器521、右側に523が両端に配置されている。一方、アンテナ50の裏面51B側は、給電回路532を中心として左右対称な構成になっている。アンテナ50は、物品の通行方向が放射器521〜523の配列方向になるように、且つ、反射器51の表面51Aがゲート10の内側を向くように設置され、ゲート10の内側へ向かって電波を放射する。   Radiators 521 to 523 are patch antennas formed in a rectangular shape. Radiators 521 to 523 are arranged at equal intervals on surface 51A along the longitudinal direction of reflector 51 to constitute an array antenna. Specifically, with respect to radiator 522, radiator 521 is disposed on the left side and 523 is disposed on both ends on the right side. On the other hand, the back surface 51 </ b> B side of the antenna 50 has a bilaterally symmetric configuration with the feeding circuit 532 as the center. The antenna 50 is installed so that the passage direction of the article is the direction in which the radiators 521 to 523 are arranged, and the surface 51A of the reflector 51 faces the inside of the gate 10, and the radio wave is directed toward the inside of the gate 10. Radiate.

アンテナ50の出力は、放射器521〜523の各出力が混合された混合出力となる。アレイアンテナの特性から、放射器521〜523の各出力の位相がいずれも同位相となる場合、アンテナ50の半値角は、放射器が1つの場合の半値角よりも狭くなる。そこで、放射器521〜523の各出力の位相が同位相となるように、放射器521〜523に供給される3つの高周波信号S1〜S3を同位相にする。具体的には、同軸ケーブル551,552の長さを調整して、高周波信号S1,S3の位相を高周波信号S2の位相に合わせる。   The output of the antenna 50 is a mixed output in which the outputs of the radiators 521 to 523 are mixed. From the characteristics of the array antenna, when the phases of the outputs of the radiators 521 to 523 are all the same, the half-value angle of the antenna 50 is narrower than the half-value angle when there is one radiator. Therefore, the three high-frequency signals S1 to S3 supplied to the radiators 521 to 523 are set to have the same phase so that the outputs of the radiators 521 to 523 have the same phase. Specifically, the lengths of the coaxial cables 551 and 552 are adjusted so that the phases of the high-frequency signals S1 and S3 are matched with the phase of the high-frequency signal S2.

アレイアンテナの構成により、メインローブの指向性は狭くなるものの、サイドローブが発生する。サイドローブの発生に伴い、サイドローブにより、読取対象外のRFIDタグ(以下、対象外タグ)のID情報を誤って読み取ってしまう問題が発生する。そこで、本実施形態に係るアンテナ50の場合は、さらに、アンテナ50の指向性のサイドローブを抑制するために、外側の放射器521,523の出力電力が、中央の放射器522の出力電力よりも小さくなるように、3つの高周波信号S1〜S3の電力を調整する。つまり、3つの高周波信号S1〜S3に重み付けして、高周波信号S1,S3の電力を、高周波信号S2の電力よりも小さくする。   Although the directivity of the main lobe is narrowed by the configuration of the array antenna, side lobes are generated. Along with the generation of the side lobe, there arises a problem that the ID information of the RFID tag that is not to be read (hereinafter referred to as a non-target tag) is erroneously read by the side lobe. Therefore, in the case of the antenna 50 according to the present embodiment, the output power of the outer radiators 521 and 523 is more than the output power of the central radiator 522 in order to further suppress the directivity side lobe of the antenna 50. The powers of the three high-frequency signals S1 to S3 are adjusted so as to be smaller. That is, the three high frequency signals S1 to S3 are weighted so that the power of the high frequency signals S1 and S3 is smaller than the power of the high frequency signal S2.

具体的には、高周波信号S1,S3が同軸ケーブル551,552を通過すると通過損失が生じるので、同軸ケーブル551,552の長さ、及び減衰器561,562の減衰量を調整して、高周波信号S1,S3の電力を、高周波信号S2の電力よりも小さくする。つまり、本実施形態では、同軸ケーブル551,552の長さ及び減衰器561,562の減衰量を調整して、放射器521〜523の出力の位相が同位相、且つ、放射器521,523の出力電力が放射器522の出力電力よりも小さくなるようにしている。このようにして、以下に説明するアンテナ50の狭指向性を実現している。   Specifically, when the high-frequency signals S1 and S3 pass through the coaxial cables 551 and 552, a passage loss occurs. Therefore, the length of the coaxial cables 551 and 552 and the attenuation amount of the attenuators 561 and 562 are adjusted, and the high-frequency signals The power of S1 and S3 is made smaller than the power of the high-frequency signal S2. That is, in this embodiment, the lengths of the coaxial cables 551 and 552 and the attenuation amounts of the attenuators 561 and 562 are adjusted so that the output phases of the radiators 521 to 523 are the same phase and the radiators 521 and 523 have the same phase. The output power is set to be smaller than the output power of the radiator 522. In this way, the narrow directivity of the antenna 50 described below is realized.

[3.アンテナの指向性]
次に、アンテナ50の指向性について、図7〜図11を参照して説明する。ゲート10の四角筒形状の壁は金属製であるため、アンテナ50から放射された電波は、四角筒形状の壁から漏れるおそれはない。しかしながら、ゲート10の入口と出口は開口しており、この開口から電波が漏れるおそれがある。ゲート10の開口から電波が漏れると、アンテナ50が、ゲート10の外側にある対象外タグと交信し、対象外タグのID情報を読み取るおそれがある。そこで、アンテナ50は、対象外タグと交信できないように、ゲート10の開口から漏れる電波のレベルを、RFIDタグ40と交信不能なレベルに抑制した狭指向性アンテナとなっている。
[3. Antenna directivity]
Next, the directivity of the antenna 50 will be described with reference to FIGS. Since the square cylindrical wall of the gate 10 is made of metal, radio waves radiated from the antenna 50 do not leak from the square cylindrical wall. However, the entrance and exit of the gate 10 are open, and radio waves may leak from the opening. If radio waves leak from the opening of the gate 10, the antenna 50 may communicate with a non-target tag outside the gate 10 and read ID information of the non-target tag. Therefore, the antenna 50 is a narrow directional antenna in which the level of radio waves leaking from the opening of the gate 10 is suppressed to a level at which communication with the RFID tag 40 is impossible so that the antenna 50 cannot communicate with the non-target tag.

具体的には、アンテナ50の利得は、アンテナ50が設置されたゲート10の内面を設置面として、設置面に垂直となる放射角度において最大値に設定されている。利得が最大となる放射角度0°で放射された放射波のレベルは、レベル下限値L1以上となる。レベル下限値L1は、予め設定されているRFIDタグ40と交信可能な電波レベルの下限値であり、電波レベルは電波の強さを示す電界強度である。つまり、ゲート10の内側では、少なくとも放射角度0°において、アンテナ50とRFIDタグ40とで交信可能になっている。   Specifically, the gain of the antenna 50 is set to a maximum value at a radiation angle perpendicular to the installation surface with the inner surface of the gate 10 on which the antenna 50 is installed as the installation surface. The level of the radiation wave radiated at the radiation angle of 0 ° at which the gain is maximized is equal to or higher than the level lower limit value L1. The level lower limit value L1 is a lower limit value of the radio wave level that can be communicated with the RFID tag 40 set in advance, and the radio wave level is an electric field strength indicating the strength of the radio wave. That is, inside the gate 10, communication is possible between the antenna 50 and the RFID tag 40 at least at a radiation angle of 0 °.

ここで、アンテナ50から放射された放射波が、ゲート10の開口から外側へ漏れるような放射角度の範囲を第1漏れ範囲とする。本実施形態では、高周波信号S1〜S3の位相及び電力を調整することによって、アンテナ50の利得は、第1漏れ範囲において、予め設定された送信出力で電波が放射された場合に、開口の外側に漏れた放射波のレベルがレベル下限値L1よりも低くなるような値に設定されている。   Here, a radiation angle range in which a radiated wave radiated from the antenna 50 leaks outward from the opening of the gate 10 is defined as a first leakage range. In the present embodiment, by adjusting the phase and power of the high-frequency signals S1 to S3, the gain of the antenna 50 is adjusted so that the radio wave is emitted outside the opening when a radio wave is radiated with a preset transmission output in the first leakage range. Is set to a value such that the level of the radiated wave leaking to the lower limit is lower than the level lower limit L1.

図7に示すように、本実施形態では、アンテナ50は、アンテナ50の中央が、ゲート10の前後方向の中央Cと一致するように設置されている。また、本実施形態では、ゲート10の前後方向の長さが1080mm、左右方向の長さが625mmとなっており、設置面に垂直な放射角度を0°として、中央Cから設置面と対向する対向面の開口端部へ向かう放射角度が41°となっている。つまり、本実施形態では、第1漏れ範囲は、放射角度41°以上となっている。よって、本実施形態では、放射角度41°以上の範囲の放射波の利得を、予め設定された送信出力で電波が放射された場合に、ゲート10の開口の外側における放射波のレベルがレベル下限値L1よりも低くなるような値、具体的には−15dB以下に設定する。   As shown in FIG. 7, in this embodiment, the antenna 50 is installed such that the center of the antenna 50 coincides with the center C in the front-rear direction of the gate 10. In the present embodiment, the length of the gate 10 in the front-rear direction is 1080 mm and the length in the left-right direction is 625 mm. The radiation angle perpendicular to the installation surface is 0 °, and the gate 10 faces the installation surface. The radiation angle toward the opening end of the opposing surface is 41 °. That is, in the present embodiment, the first leakage range is a radiation angle of 41 ° or more. Therefore, in the present embodiment, when the radio wave is radiated with a preset transmission output, the level of the radiated wave outside the opening of the gate 10 is lower than the level lower limit. The value is set to be lower than the value L1, specifically, -15 dB or less.

さらに、放射波がゲート10の開口から漏れない場合でも、放射波が対向面で反射して、反射波がゲート10の開口から漏れる場合がある。ここで、アンテナ50から放射された放射波が対向面で反射し、且つ反射波がゲート10の開口から外側へ漏れるような放射角度の範囲を第2漏れ範囲とする。本実施形態では、高周波信号S1〜S3の位相及び電力を調整することによって、アンテナ50の利得は、第2漏れ範囲において、予め設定された送信出力で電波が放射された場合に、開口の外側に漏れた反射波のレベルがレベル下限値L1よりも低くなるような値に設定されている。   Further, even when the radiated wave does not leak from the opening of the gate 10, the radiated wave may be reflected by the facing surface and the reflected wave may leak from the opening of the gate 10. Here, the radiation angle range in which the radiated wave radiated from the antenna 50 is reflected by the opposing surface and the reflected wave leaks outward from the opening of the gate 10 is defined as a second leakage range. In the present embodiment, by adjusting the phase and power of the high-frequency signals S1 to S3, the gain of the antenna 50 is adjusted so that the radio wave is emitted outside the opening when a radio wave is radiated with a preset transmission output in the second leakage range. Is set to a value such that the level of the reflected wave leaking to the lower level is lower than the level lower limit L1.

図8に示すように、本実施形態では、放射角度23°の放射波が対向面で反射した際に、反射波が設置面の開口端部へ向かう。放射角度が23°未満であれば、放射波が対向面で反射しても反射波はゲート10の外側へ漏れず、放射角度が41°以上であれば、放射波は対向面で反射しない。つまり、本実施形態では、第2漏れ範囲は、放射角度23°〜41°となっている。よって、本実施形態では、放射角度23°〜41°の範囲の利得を、予め設定された送信出力で電波が放射された場合に、ゲート10の開口の外側における反射波のレベルがレベル下限値L1よりも低くなるような値、具体的には−10dB以下に設定する。   As shown in FIG. 8, in this embodiment, when a radiation wave having a radiation angle of 23 ° is reflected by the facing surface, the reflected wave is directed toward the opening end of the installation surface. If the radiation angle is less than 23 °, the reflected wave does not leak to the outside of the gate 10 even if the radiation wave is reflected on the facing surface, and if the radiation angle is 41 ° or more, the radiation wave is not reflected on the facing surface. That is, in the present embodiment, the second leakage range is a radiation angle of 23 ° to 41 °. Therefore, in the present embodiment, when a radio wave is radiated at a preset transmission output with a gain in the range of a radiation angle of 23 ° to 41 °, the level of the reflected wave outside the opening of the gate 10 is the level lower limit value. The value is set to be lower than L1, specifically, -10 dB or less.

図9に、本実施形態に係るアンテナ50の指向性を実線で示し、一般的な平面アンテナの指向性を破線で示す。アンテナ50と一般的な平面アンテナのどちらも、設置面に垂直な放射方向で利得が最大となっているが、一般的な平面アンテナの指向性の幅に比べて、アンテナ50の指向性の幅は非常に狭くなっている。すなわち、アンテナ50は、一般的な平面アンテナよりも鋭い指向性を有している。   In FIG. 9, the directivity of the antenna 50 according to the present embodiment is indicated by a solid line, and the directivity of a general planar antenna is indicated by a broken line. Both the antenna 50 and the general planar antenna have the maximum gain in the radiation direction perpendicular to the installation surface, but the directivity width of the antenna 50 is larger than the directivity width of the general planar antenna. Is very narrow. That is, the antenna 50 has a sharper directivity than a general planar antenna.

図10に、ゲート10に一般的な平面アンテナを設置したRFIDゲートシステム300について、入口又は出口近傍におけるRFIDタグ40との交信可能な範囲を示す。また、図11に、ゲート10にアンテナ50を設置したRFIDゲートシステム100ついて、入口又は出口近傍におけるRFIDタグ40との交信可能な範囲を示す。図10及び図11では、アンテナの設置数、送信出力、及びRFIDタグ40を等しくしている。   FIG. 10 shows a range in which the RFID gate system 300 in which a general planar antenna is installed in the gate 10 can communicate with the RFID tag 40 in the vicinity of the entrance or the exit. Further, FIG. 11 shows a range in which the RFID gate system 100 in which the antenna 50 is installed in the gate 10 can communicate with the RFID tag 40 in the vicinity of the entrance or the exit. 10 and 11, the number of installed antennas, the transmission output, and the RFID tag 40 are made equal.

図10に示すように、RFIDゲートシステム300では、平面アンテナの指向性の幅が広いため、ゲート10の外側において、放射波及び反射波のレベルが抑制されず、広い範囲でRFIDタグ40と交信可能になっている。すなわち、RFIDゲートシステム300では、対象外タグのID情報まで読み取り可能になっている。   As shown in FIG. 10, in the RFID gate system 300, since the width of the directivity of the planar antenna is wide, the levels of the radiated wave and the reflected wave are not suppressed outside the gate 10, and the RFID tag 40 communicates with the RFID tag 40 in a wide range. It is possible. That is, the RFID gate system 300 can read even the ID information of the non-target tag.

これに対して、図11に示すように、RFIDゲートシステム100では、アンテナ50が狭指向性であるため、ゲート10の外側において、放射波及び反射波のレベルが抑制され、RFIDタグ40と交信可能な範囲が非常に狭くなっている。すなわち、RFIDゲートシステム100では、対象外タグのID情報の読み取りが非常に抑制されている。   On the other hand, as shown in FIG. 11, in the RFID gate system 100, since the antenna 50 has a narrow directivity, the level of the radiated wave and the reflected wave is suppressed outside the gate 10, and communication with the RFID tag 40 is performed. The possible range is very narrow. That is, in the RFID gate system 100, reading of the ID information of the non-target tag is extremely suppressed.

また、本実施形態では、アンテナ50を狭指向性とすることで、対象外タグのID情報の読み取りを抑制するとともに、データ処理によって、対象外タグのID情報の読み取りを更に抑制する。   Further, in the present embodiment, reading the ID information of the non-target tag is further suppressed by the data processing by suppressing the reading of the ID information of the non-target tag by setting the antenna 50 to have a narrow directivity.

[4.データ処理]
次に、リーダライタ60が実行するデータ処理について、図12のフローチャートを参照して説明する。本処理手順は、リーダライタ60が所定間隔で繰り返し実行する。
[4. Data processing]
Next, data processing executed by the reader / writer 60 will be described with reference to the flowchart of FIG. This processing procedure is repeatedly executed by the reader / writer 60 at predetermined intervals.

まず、ステップS10では、アンテナ50により受信された無線信号を受信データとして取得する。
続いて、ステップS20では、ステップS10で取得した受信データの受信強度が、予め設定されている受信閾値以上か否か判定する。アンテナ50は、指向性の鋭い狭指向性アンテナである。そのため、たとえ、ゲート10の外側にある対象外タグのID情報を読み取ったとしても、ゲート10の内側にある読取対象のRFIDタグ(以下、対象タグ)のID情報を読み取った場合と比べて、受信データの受信強度が非常に小さくなる。そこで、受信データの受信強度と受信閾値とを比較して、受信データが対象タグのID情報か、対象外タグのID情報かを判定する。
First, in step S10, a radio signal received by the antenna 50 is acquired as reception data.
Subsequently, in step S20, it is determined whether or not the reception intensity of the reception data acquired in step S10 is equal to or greater than a preset reception threshold value. The antenna 50 is a narrow directivity antenna with sharp directivity. Therefore, even if the ID information of the non-target tag outside the gate 10 is read, compared to the case where the ID information of the RFID tag (hereinafter, target tag) to be read inside the gate 10 is read, The reception intensity of received data becomes very small. Therefore, the reception intensity of the reception data is compared with the reception threshold value to determine whether the reception data is ID information of the target tag or non-target tag ID information.

ここで、受信閾値は、受信データが対象タグ及び対象外タグのどちらのID情報であるかを判別可能な値に、アンテナ50の指向性に応じて設定されている。また、受信閾値は、RFIDタグ40又はリーダライタ60の性能が高いほど、高い値に設定されている。ここでの性能とは、例えば、タグの受信感度が相当する。   Here, the reception threshold value is set according to the directivity of the antenna 50 to a value that can determine whether the received data is the ID information of the target tag or the non-target tag. The reception threshold is set to a higher value as the performance of the RFID tag 40 or the reader / writer 60 is higher. The performance here corresponds to, for example, tag reception sensitivity.

ステップS20において、受信データの受信強度が受信閾値以上の場合は、ステップS30へ移行し、受信データが、ゲート10内に存在するRFIDタグ40から読み取ったデータであると判定して、通常の処理を行う。すなわち、受信データを復調して、復調した受信データをPC70へ送信する。   In step S20, when the reception intensity of the received data is equal to or higher than the reception threshold, the process proceeds to step S30, where it is determined that the received data is data read from the RFID tag 40 existing in the gate 10, and normal processing is performed. I do. That is, the received data is demodulated and the demodulated received data is transmitted to the PC 70.

一方、ステップS20において、受信データの受信強度が受信閾値未満の場合は、ステップS40へ移行し、受信データが、対象外タグから読み取ったデータであると判定して、受信データを除去する。以上で本処理を一旦終了する。   On the other hand, when the reception intensity of the reception data is less than the reception threshold value in step S20, the process proceeds to step S40, where it is determined that the reception data is data read from the non-target tag, and the reception data is removed. The process is temporarily terminated as described above.

なお、指向性の幅の広い一般的な平面アンテナを用いた場合、受信データが対象外タグのID情報であっても、受信データが対象タグのID情報であった場合と比べて、受信強度に大きな差がでない。そのため、一般的な平面アンテナを用いた場合、受信閾値よりも受信強度の低いデータを除去すると、対象タグのID情報まで除去してしまうことになる。   In addition, when a general planar antenna having a wide directivity is used, even if the received data is the ID information of the non-target tag, the received strength is higher than when the received data is the ID information of the target tag. There is no big difference. Therefore, when a general planar antenna is used, if data having a reception intensity lower than the reception threshold is removed, even the ID information of the target tag is removed.

[5.効果]
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)アンテナ50の利得が、放射角度0°で最大となり、ゲート10の外に向かう放射角度で急激に減少するため、ゲート10の内側ではアンテナ50とRFIDタグ40との交信が可能となり、ゲート10の外側では、アンテナ50とRFIDタグ40との交信が抑制される。よって、ゲート10の通過方向における電波の遮蔽構造を用いることなく、ゲート10の外側に存在する読取対象外のRFIDタグの読み取りを抑制することができる。
[5. effect]
According to the embodiment described above in detail, the following effects can be obtained.
(1) The gain of the antenna 50 becomes maximum at a radiation angle of 0 °, and decreases sharply at the radiation angle toward the outside of the gate 10, so that the antenna 50 and the RFID tag 40 can communicate with each other inside the gate 10, Outside the gate 10, communication between the antenna 50 and the RFID tag 40 is suppressed. Therefore, it is possible to suppress reading of RFID tags that are not to be read existing outside the gate 10 without using a radio wave shielding structure in the passage direction of the gate 10.

(2)アンテナ50の利得が、反射波がゲート10の外に向かう放射角度でも大きく減少しているため、ゲート10の外側では、放射波だけでなく、反射波によるアンテナ50とRFIDタグ40との交信も抑制される。よって、ゲート10の外側でのRFIDタグ40の読み取りを更に抑制することができる。   (2) Since the gain of the antenna 50 is greatly reduced even at the radiation angle at which the reflected wave goes to the outside of the gate 10, the antenna 50 and the RFID tag 40 not only by the reflected wave but also by the reflected wave are outside the gate 10. Communication is also suppressed. Therefore, reading of the RFID tag 40 outside the gate 10 can be further suppressed.

(3)ゲート10の前後方向における中央Cとアンテナ50の中央とが一致するように設置されているため、ゲート10の中央でアンテナ50の利得を最大にし、入口と出口で利得を抑制することができる。   (3) Since the center C in the front-rear direction of the gate 10 and the center of the antenna 50 coincide with each other, the gain of the antenna 50 is maximized at the center of the gate 10 and the gain is suppressed at the entrance and the exit. Can do.

(4)床14とスライダ20との間に、スペーサ30が設置されているため、RFIDタグ40が物体の底に設置されていても、RFIDタグ40と金属製の床14と間に距離を確保することができる。ひいては、RFIDタグ40と床14との接近に伴い、RFIDタグ40とアンテナ50とで交信できなくなることを抑制できる。   (4) Since the spacer 30 is installed between the floor 14 and the slider 20, even if the RFID tag 40 is installed at the bottom of the object, the distance between the RFID tag 40 and the metal floor 14 is increased. Can be secured. As a result, it is possible to prevent the RFID tag 40 and the antenna 50 from communicating with each other as the RFID tag 40 and the floor 14 approach each other.

(5)受信閾値よりも受信強度が低いデータを除去することにより、対象外タグのID情報を読み取った場合でも、対象外タグのID情報が除去されるので、対象タグのID情報と混同することがない。   (5) Even if the ID information of the non-target tag is read by removing the data whose reception intensity is lower than the reception threshold, the ID information of the non-target tag is removed, so it is confused with the ID information of the target tag. There is nothing.

(6)RFIDタグ40やリーダライタ60の性能が高く、対象外タグのID情報まで読み取ってしまった場合でも、受信閾値が高い値に設定されているので、対象外タグのID情報を適切に除去することができる。   (6) Even when the performance of the RFID tag 40 or the reader / writer 60 is high and the ID information of the non-target tag is read, the reception threshold is set to a high value. Can be removed.

(7)同軸ケーブル51を覆う保護カバー19が大地に電気的にアース接続されている。そのため、外来ノイズが保護カバー19から大地に吸収されて、保護カバー19内に侵入しないので、同軸ケーブル51を外来ノイズの障害から効果的に保護することができる。   (7) The protective cover 19 covering the coaxial cable 51 is electrically grounded to the ground. Therefore, the external noise is absorbed from the protective cover 19 to the ground and does not enter the protective cover 19, so that the coaxial cable 51 can be effectively protected from the disturbance of the external noise.

(8)ゲート10の側壁11,13及び天井12の内面のそれぞれに、アンテナ50が設置されているため、ゲート10の内側のどこをRFIDタグ40が通過しても、反射波等による交信不良を抑制して、RFIDタグ40のID情報を読み取ることができる。   (8) Since the antenna 50 is installed on each of the side walls 11 and 13 of the gate 10 and the inner surface of the ceiling 12, no matter where the RFID tag 40 passes inside the gate 10, poor communication due to reflected waves or the like. And the ID information of the RFID tag 40 can be read.

(他の実施形態)
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
(Other embodiments)
As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It can implement in various deformation | transformation.

(a)上記実施形態では、アンテナ50では、放射器を3つ配列しているが、4つ以上の放射器を配列してもよい。4つ以上の放射器を配列する場合も、各放射器の出力の位相が同位相、且つ、少なくとも最も外側に位置する放射器の出力電力が、それ以外の放射器の出力電力よりも小さくなるように、分配された各高周波信号の位相及び電力を調整すればよい。   (A) Although three radiators are arranged in the antenna 50 in the above embodiment, four or more radiators may be arranged. Even when four or more radiators are arranged, the output power of each radiator is in phase, and the output power of at least the outermost radiator is smaller than the output power of the other radiators. In this way, the phase and power of each distributed high-frequency signal may be adjusted.

(b)上記実施形態では、リーダライタ60が図12のフローチャートを実行したが、PC70が図12のフローチャートを実行してもよい。S10で取得するデータは、リーダライタ60で復調されたデータとなる。この場合、RFIDゲートシステム100はPC70を含み、リーダライタ60が読取装置に相当し、PC70が処理装置に相当する。   (B) In the above embodiment, the reader / writer 60 executes the flowchart of FIG. 12, but the PC 70 may execute the flowchart of FIG. The data acquired in S10 is data demodulated by the reader / writer 60. In this case, the RFID gate system 100 includes a PC 70, the reader / writer 60 corresponds to a reading device, and the PC 70 corresponds to a processing device.

(c)上記実施形態では、左右の側壁11,12及び天井12の内面に計3個のアンテナ50を設置したが、アンテナ50の数は3個に限らず、少なくとも1つ以上のアンテナ50を設置すればよい。また、左右の側壁11,12及び天井12の内面に、計4個以上のアンテナ50を設置してもよい。   (C) In the above embodiment, a total of three antennas 50 are installed on the inner surfaces of the left and right side walls 11, 12 and the ceiling 12, but the number of antennas 50 is not limited to three, and at least one antenna 50 is included. Install it. Also, a total of four or more antennas 50 may be installed on the inner surfaces of the left and right side walls 11 and 12 and the ceiling 12.

(d)上記実施形態では、アンテナ50を左右の側壁11,12及び天井12の内面に設置したが、アンテナ50を床14の内面にも設置してもよい。この場合、床14の内面に設置したアンテナ50の上に、スペーサ30及びスライダ20もしくはスライダ20のみを設置すればよい。床14の内面にアンテナ50を設置することで、RFIDタグ40が物品の底に付けられている場合に、RFIDタグ40のID情報を読み取りやすくなる。   (D) In the above embodiment, the antenna 50 is installed on the inner surfaces of the left and right side walls 11, 12 and the ceiling 12, but the antenna 50 may also be installed on the inner surface of the floor 14. In this case, the spacer 30 and the slider 20 or only the slider 20 may be installed on the antenna 50 installed on the inner surface of the floor 14. By installing the antenna 50 on the inner surface of the floor 14, it becomes easier to read the ID information of the RFID tag 40 when the RFID tag 40 is attached to the bottom of the article.

(e)上記実施形態では、ゲート10の形状は、四角筒形状に形成されているが、四角筒形状に限定されるものではない。例えば、ゲート10の形状は、多角筒形状でもよいし、半円筒形状でもよい。   (E) In the above embodiment, the gate 10 is formed in a square tube shape, but is not limited to a square tube shape. For example, the shape of the gate 10 may be a polygonal cylinder shape or a semi-cylindrical shape.

(f)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。   (F) A plurality of functions of one constituent element in the above embodiment may be realized by a plurality of constituent elements, or a single function of one constituent element may be realized by a plurality of constituent elements. . Further, a plurality of functions possessed by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element, or one function realized by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element. Moreover, you may abbreviate | omit a part of structure of the said embodiment. In addition, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added to or replaced with the configuration of the other embodiment. In addition, all the aspects included in the technical idea specified only by the wording described in the claim are embodiment of this invention.

(g)上述したRFIDゲートシステムの他、タグ情報取得方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。   (G) In addition to the RFID gate system described above, the present invention can be implemented in various forms such as a tag information acquisition method.

10…ゲート、11,13…側壁、12…天井、14…床、15,16…スロープ、19…保護カバー、20…スライダ、30…スペーサ、40…RFIDタグ、50…アンテナ、51…同軸ケーブル、60…リーダライタ、70…PC、100…ゲートシステム。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Gate, 11, 13 ... Side wall, 12 ... Ceiling, 14 ... Floor, 15, 16 ... Slope, 19 ... Protective cover, 20 ... Slider, 30 ... Spacer, 40 ... RFID tag, 50 ... Antenna, 51 ... Coaxial cable , 60 ... Reader / writer, 70 ... PC, 100 ... Gate system.

Claims (8)

RFIDゲートシステムであって、
両端が開口し内部が空洞の筒形状の壁を有する金属製のゲートと、
前記筒形状の壁の内面に設置されており、予め設定された送信出力で電波を放射して、物品が前記ゲートの内部を通過した際に、前記物品が備えるRFIDタグと交信する1つ以上のアンテナと、
を備え、
前記アンテナの利得は、
前記アンテナが設置された前記内面を設置面とし、前記RFIDタグと交信可能な電波レベルの下限値をレベル下限値として、前記アンテナの設置面に垂直となる放射角度において最大値に設定されており、前記アンテナから放射された放射波が前記開口から外側へ漏れるような放射角度の範囲において、前記開口の外側における前記放射波のレベルが前記レベル下限値よりも低くなるような値に設定されている、
ことを特徴とするRFIDゲートシステム。
An RFID gate system,
A metal gate having a cylindrical wall with both ends open and hollow inside;
One or more installed on the inner surface of the cylindrical wall, radiating radio waves with a preset transmission output, and communicating with an RFID tag included in the article when the article passes through the gate With the antenna
With
The antenna gain is
The inner surface where the antenna is installed is the installation surface, the lower limit value of the radio wave level that can communicate with the RFID tag is the lower limit value, and the radiation angle perpendicular to the installation surface of the antenna is set to the maximum value. The level of the radiation wave outside the opening is set to a value lower than the level lower limit value in a range of radiation angles where the radiation wave radiated from the antenna leaks out from the opening. Yes,
RFID gate system characterized by the above.
前記アンテナの利得は、
前記設置面と対向する前記筒形状の壁の内面を対向面として、前記アンテナから放射された放射波が前記対向面で反射し、且つ、反射波が前記開口から外側へ漏れるような放射角度の範囲において、前記開口の外側における前記反射波のレベルが前記レベル下限値よりも低くなるような値に設定されている、
ことを特徴とする請求項1に記載のRFIDゲートシステム。
The antenna gain is
With the inner surface of the cylindrical wall facing the installation surface as the facing surface, the radiation angle is such that the radiated wave radiated from the antenna is reflected by the facing surface and the reflected wave leaks out from the opening. In the range, the level of the reflected wave outside the opening is set to a value that is lower than the level lower limit value,
The RFID gate system according to claim 1.
前記アンテナは、前記ゲートの通過方向における中央と、前記アンテナの中央とが一致するように設置されている、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のRFIDゲートシステム。
The antenna is installed so that the center in the direction of passage of the gate coincides with the center of the antenna.
The RFID gate system according to claim 1 or 2, wherein
前記ゲートは、
電波を透過する材料で形成され、前記筒形状の壁のうち床部分の内面上に設置される板形状のスペーサと、
電波を透過する材料で形成されており、且つ、前記スペーサの上に設置されて、一方の前記開口から他方の前記開口へ前記物品を搬送するように構成されたスライダと、
を有する、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のRFIDゲートシステム。
The gate is
A plate-shaped spacer formed of a material that transmits radio waves and installed on the inner surface of the floor portion of the cylindrical wall;
A slider that is formed of a material that transmits radio waves and that is installed on the spacer and configured to convey the article from one of the openings to the other opening;
Having
The RFID gate system according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記アンテナに接続され、前記RFIDタグのデータを読み取るように構成された読取装置と、
前記読取装置で読み取られた前記データを処理するように構成された処理装置と、
を備え、
前記処理装置は、前記アンテナによる電波の受信強度が、予め設定されている受信閾値よりも低い前記データを除去するように構成されている、
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のRFIDゲートシステム。
A reader connected to the antenna and configured to read data of the RFID tag;
A processing device configured to process the data read by the reading device;
With
The processing device is configured to remove the data whose radio wave reception intensity by the antenna is lower than a preset reception threshold value,
The RFID gate system according to any one of claims 1 to 4, wherein
前記受信閾値は、前記RFIDタグ又は前記読取装置の性能が高いほど、高い値に設定されている、
ことを特徴とする請求項5に記載のRFIDゲートシステム。
The reception threshold is set to a higher value as the performance of the RFID tag or the reading device is higher.
The RFID gate system according to claim 5.
前記読取装置は、前記筒形状の壁の外面上に設置され、接続線により前記アンテナに接続されており、
前記ゲートは、前記筒形状の壁の外面上に前記接続線を覆う金属製の保護カバーを有し、
前記保護カバーは、大地に電気的にアース接続されている、
ことを特徴とする請求項5又は6に記載のRFIDゲートシステム。
The reader is installed on the outer surface of the cylindrical wall, and is connected to the antenna by a connection line;
The gate has a metal protective cover that covers the connection line on the outer surface of the cylindrical wall,
The protective cover is electrically grounded to the ground,
The RFID gate system according to claim 5 or 6, wherein
前記ゲートは、四角筒形状の壁を有し、
前記アンテナは、前記四角筒形状の壁のうち天井部分と、2つの側壁部分のそれぞれに設置されている、
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のRFIDゲートシステム。
The gate has a square cylindrical wall,
The antenna is installed on each of the ceiling portion and the two side wall portions of the square cylindrical wall,
The RFID gate system according to claim 1, wherein:
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