JP2020120158A - Ｒｆｉｄシステム - Google Patents

Abstract

【課題】コストをできるだけ抑えながら、ＲＦＩＤタグの読み書き感度を向上するために、ＬＣＸケーブルの配線レイアウトを最適化したＲＦＩＤシステムを提供する。【解決手段】ＲＦＩＤタグに非接触で情報の読み書きを行うためのＲＦＩＤシステムにおいて、水平偏波を放射するＬＣＸケーブル（２１、２２、２３）を有し、前記ＬＣＸケーブルは、棚板（１１、１２、１３）上において複数の並行なＬＣＸケーブルを構成し、波長λの信号が前記ＬＣＸケーブルを流れるとき、前記信号が同方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち、最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔が、２／５λ以上３／５λ以下であることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、ＲＦＩＤシステムに関する。より詳しくは、ＲＦＩＤタグに非接触で情報の読み書きを行う、ＬＣＸケーブルを用いたＲＦＩＤシステムに関する。

小売店の店舗などにおいて、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ等の無線タグが装着された商品などの物品の棚における位置等を管理するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このシステムを用いて、商品の在庫管理のほか、マーケティング、自動精算などを行うことが考えられる。

物品に装着されるＲＦＩＤタグには、各物品に固有の識別コードが書き込まれている。物品が配置される棚板などの区画には、物品に装着されたＲＦＩＤタグとの間で信号を送受信するためのアンテナなどの読み書きユニットが設置され、棚における物品の移動を検知する。

上記アンテナとしては、ＬＣＸ（ＬＣＸ：Ｌｅａｋｙ ＣｏａＸｉａｌ）ケーブルを用いることができる。ＬＣＸケーブルは、同軸ケーブルの外部導体に、スロットと呼ばれる孔部を設けたケーブルである。ＬＣＸケーブルは、スロットを通じて、ケーブルに入力された信号を電磁波としてケーブル外部に放射（送信）したり、外部からの電磁波を受信することができる。すなわち、ＬＣＸケーブルは、伝送路とアンテナとの両方の機能を持った細長い送受信アンテナとして利用することができる。

特開２０１０−５８９０８号公報

物品に装着されたＲＦＩＤタグの読み書き感度を向上するためには、アンテナとして機能するＬＣＸケーブルの配線レイアウトを工夫する必要がある。例えば、ＬＣＸケーブルを密に配線することで、ＲＦＩＤタグの読み書き感度は向上すると考えられる。しかし、ＬＣＸケーブルを密に配線すると、配線の手間がかかり、ＬＣＸケーブルを固定するケーブル固定具および使用するＬＣＸケーブルの長さが増加するため、コストが増加する。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、コストをできるだけ抑えながら、物品に装着されたＲＦＩＤタグの読み書き感度を向上するために、ＬＣＸケーブルの配線レイアウトを最適化したＲＦＩＤシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るＲＦＩＤシステムは、ＲＦＩＤタグに非接触で情報の読み書きを行うためのＲＦＩＤシステムであって、棚板上で水平偏波を放射するＬＣＸケーブルを有し、前記ＬＣＸケーブルは、前記棚板上において複数の並行なＬＣＸケーブルを構成し、波長λの信号が前記ＬＣＸケーブルを流れるとき、前記信号が同方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち、最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔が、２／５λ以上３／５λ以下であることを特徴とする。

前記信号が逆方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち、最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔が、３／５λ以下であってもよい。

本発明の一態様に係るＲＦＩＤシステムは、ＲＦＩＤタグに非接触で情報の読み書きを行うためのＲＦＩＤシステムであって、棚板上で水平偏波を放射するＬＣＸケーブルを有し、前記ＬＣＸケーブルは、前記棚板上において複数の並行なＬＣＸケーブルを構成し、波長λの信号が前記ＬＣＸケーブルを流れるとき、前記信号が逆方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち、最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔が、３／５λ以下であることを特徴とする。

前記信号が同方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち、最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔が、２／５λ以上３／５λ以下であってもよい。

本発明の一態様に係るＲＦＩＤシステムは、ＲＦＩＤタグに非接触で情報の読み書きを行うためのＲＦＩＤシステムであって、棚板上で垂直偏波を放射するＬＣＸケーブルを有し、前記ＬＣＸケーブルは、前記棚板上において複数の並行なＬＣＸケーブルを構成し、波長λの信号が前記ＬＣＸケーブルを流れるとき、前記信号が同方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち、最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔が、３／５λ以下であることを特徴とする。

前記信号が逆方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち、最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔が、２／５λ以上３／５λ以下であってもよい。

本発明の一態様に係るＲＦＩＤシステムは、ＲＦＩＤタグに非接触で情報の読み書きを行うためのＲＦＩＤシステムであって、棚板上で垂直偏波を放射するＬＣＸケーブルを有し、前記ＬＣＸケーブルは、前記棚板上において複数の並行なＬＣＸケーブルを構成し、波長λの信号が前記ＬＣＸケーブルを流れるとき、前記信号が逆方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち、最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔が、２／５λ以上３／５λ以下であることを特徴とする。

前記信号が同方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち、最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔が、３／５λ以下であってもよい。

本発明の各態様によれば、コストをできるだけ抑えながら、物品に装着されたＲＦＩＤタグの読み書き感度を向上するために、ＬＣＸケーブルの配線レイアウトを最適化したＲＦＩＤシステムを得ることができる。

本発明の実施形態に係るＲＦＩＤシステムを棚に設置した例を示す図である。 本発明の実施形態に係るＲＦＩＤシステムと棚板との位置関係を示すための断面図である。 本発明の実施形態において、棚板に配置されたＬＣＸケーブルの配線レイアウトの例を示す上面図である。 本発明の実施形態において、ＬＣＸケーブルの長手方向における構造例を示す図である。 本発明の実施形態において、水平偏波を放射する窓空きスロットが形成されたＬＣＸケーブルを用いた時の、隣り合うＬＣＸケーブルを流れる信号が逆方向である場合を示す図である。 水平偏波を放射する窓空きスロットが形成されたＬＣＸケーブルを用いた時の、隣り合うＬＣＸケーブルを流れる信号が同方向である場合を示す図である。 水平偏波を放射する窓空きスロットが形成されたＬＣＸケーブルを用いた時の、２つの並行するＬＣＸケーブルの間隔Ｄごとに、２つの並行するＬＣＸケーブルの中央付近で発生する偏波の結合損失の測定結果をプロットしたグラフである。 本発明の第１実施形態に係る、ＬＣＸケーブルの配線パターンを示す図である。 垂直偏波を放射するジグザグスロットが形成されたＬＣＸケーブルを用いた時、隣り合うＬＣＸケーブルを流れる信号が逆方向である場合を示す図である。 垂直偏波を放射するジグザグスロットが形成されたＬＣＸケーブルを用いた時、隣り合うＬＣＸケーブルを流れる信号が同方向である場合を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る、ＬＣＸケーブルの配線パターンを示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るＲＦＩＤシステムについて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るＲＦＩＤシステムを棚に設置した例を示す図である。図２は、本発明の実施形態に係るＲＦＩＤシステムと棚板との位置関係を示すための断面図である。

図１（Ａ）および図２（Ａ）に示すＲＦＩＤシステムは、ＬＣＸケーブル２１、２２、２３と、同軸ケーブル３１、３２、３３と、終端抵抗４１、４２、４３と、通信機器５０とを備える。各ＬＣＸケーブル２１、２２、２３は、各棚板１１、１２、１３の上に設けられている。

各ＬＣＸケーブル２１、２２、２３の一端は、各同軸ケーブル３１、３２、３３を介して通信機器５０と接続している。通信機器５０は、サーバー（図示しない）と通信を行う。各ＬＣＸケーブルの他端は、各終端抵抗４１、４２、４３と接続している。

各ＬＣＸケーブル２１、２２、２３は、ケーブル固定具により各棚板１１、１２、１３に固定されている。各ＬＣＸケーブル２１、２２、２３の上には、保護層（保護板）７１、７２、７３が設けられている。

各保護層７１、７２、７３の上にはＲＦＩＤタグが装着された各物品６１、６２、６３が配置されている。各ＬＣＸケーブル２１、２２、２３はアンテナとして機能し、各物品６１、６２、６３に装着されたＲＦＩＤタグと信号の送受信を行う。ＲＦＩＤタグとの間で送受信された信号は、各ＬＣＸケーブル２１、２２、２３、各同軸ケーブル３１、３２、３３および通信機器５０を介して、サーバーとの間で送受信される。サーバーは、ＬＣＸケーブルとＲＦＩＤタグとの間で送受信された信号に基づいて、棚板ごとに物品の管理を行う。

各保護層７１、７２、７３は、各ＬＣＸケーブル２１、２２、２３を保護するとともに、各物品６１、６２、６３を水平に保ち、景観を損ねない機能を有する。そのため、各保護層７１、７２、７３は不透明であると良い。各保護層７１、７２、７３の材質は、各物品６１、６２、６３に装着されたＲＦＩＤタグと各ＬＣＸケーブル２１、２２、２３との間の信号の送受信を遮断しないように、非金属である必要がある。

図１（Ｂ）は、本発明の実施形態に係るＲＦＩＤシステムを棚に設置した別の例を示す図である。図１（Ａ）に示すＲＦＩＤシステムと異なる点は、図１（Ｂ）に示すＲＦＩＤシステムでは、ＬＣＸケーブル２１の一端とＬＣＸケーブル２２の一端とが同軸ケーブル３４を介して接続され、ＬＣＸケーブル２２の他端とＬＣＸケーブル２３の他端とが同軸ケーブル３５を介して接続されている点である。

図１（Ｂ）に示すＲＦＩＤシステムでは、ＬＣＸケーブル２１と物品６１に装着されたＲＦＩＤタグとの間で送受信された信号は、ＬＣＸケーブル２１、同軸ケーブル３４、ＬＣＸケーブル２２、同軸ケーブル３５、ＬＣＸケーブル２３、同軸ケーブル３３および通信機器５０を介して、サーバーとの間で送受信される。

ＬＣＸケーブル２２と物品６２に装着されたＲＦＩＤタグとの間で送受信された信号は、ＬＣＸケーブル２２、同軸ケーブル３５、ＬＣＸケーブル２３、同軸ケーブル３３および通信機器５０を介して、サーバーとの間で送受信される。

ＬＣＸケーブル２３と物品６３に装着されたＲＦＩＤタグとの間で送受信された信号は、ＬＣＸケーブル２３、同軸ケーブル３３および通信機器５０を介して、サーバーとの間で送受信される。

サーバーは、ＬＣＸケーブルとＲＦＩＤタグとの間で送受信された信号に基づいて、棚ごとに物品の管理を行う。

図２（Ｂ）は、本発明の実施形態に係るＲＦＩＤシステムと棚板との位置関係の別の例を示す断面図である。図２（Ｂ）の例では、各棚板１０、１１、１２の下には、各ＬＣＸケーブル２１、２２、２３が配線されている。そのため、図２（Ａ）のような保護層は不要である。各ＬＣＸケーブル２１、２２、２３は、各棚板１１、１２、１３の上に配置された各物品６１、６２、６３に装着されたＲＦＩＤタグとの間で信号を送受信する。

ＬＣＸケーブル２２の上の棚板１１の上に配置された物品６１に装着されたＲＦＩＤタグからの信号を遮断するため、棚板１１が金属である必要がある。同様に、ＬＣＸケーブル２３の上の棚板１２の上に配置された物品６２に装着されたＲＦＩＤタグからの信号を遮断するため、棚板１２が金属である必要がある。すなわち、図２（Ｂ）の例では、各棚板の間を遮断するため、各棚板１１、１２、１３が金属である必要がある。

図３は、棚板に配置されたＬＣＸケーブルの配線レイアウトの例を示す上面図である。図３の例では、ＬＣＸケーブル２１が、棚板１１の上の平面上で外周から中央部へと渦を巻くように配置されている。図３において、棚板１１の左上に位置するＬＣＸケーブル２１の一端２１ａは同軸ケーブル３１を介して通信機器５０に接続されている。棚板１１の中央部に位置するＬＣＸケーブル２１の他端２１ｂには終端抵抗４１が接続されている。

このようにＬＣＸケーブルを折り曲げて配線するためには、ＬＣＸケーブルの径ができるだけ細いことが好ましい（例えば、径１．５ｍｍ）。なお、直線部分はＬＣＸケーブルを用い、曲げ部分では細くて曲げ易い同軸ケーブルを使うことも有りうる。その場合は、ＬＣＸケーブルの径は細くなくてもよい。

ＬＣＸケーブルの配線レイアウトを評価するパラメータとして、本願では３つのパラメータを考慮する。第１のパラメータは、ＬＣＸケーブルのスロットから放射される電磁波の偏波方向である。この偏波の方向は、ＬＣＸケーブルの長手方向の偏波（水平偏波）Ｅｚと、周方向の偏波（垂直偏波）Ｅφからなる。

第２のパラメータは、ＬＣＸケーブルを流れる信号の進行方向である。信号の進行方向は、ＬＣＸケーブル２１の一端２１ａから他端２１ｂに向かう方向であり、図中の矢印の向きで示される。第３のパラメータは、平行して配置されたＬＣＸケーブル同士の間隔Ｄである。間隔Ｄは、一方のＬＣＸの外部導体と、他方のＬＣＸの外部導体との間の離間距離である。

図４は、本発明の実施形態で使用するＬＣＸケーブルの長手方向における構造例を示す図である。図４（Ａ）は、細長いスロット１０１が、ＬＣＸケーブル２５の長手方向に対して傾斜して所定の間隔ごとに、形成されている場合を示す。隣り合うスロット１０１は、互いに逆の向きに傾いている。以下、ＬＣＸケーブルに形成されたこのような複数のスロット１０１を、ジグザグスロットと呼ぶ。図４（Ｂ）は、幅広いスロット２０１がＬＣＸケーブル２６の長手方向に対して所定の間隔ごとに形成されている場合を示す。以下、ＬＣＸケーブルに形成されたこのような複数のスロット２０１を、窓空きスロットと呼ぶ。

図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、ＬＣＸケーブル２５、２６は、スロット１０１または２０１、中心導体１０２、絶縁体１０３、外部導体１０４、およびシース１０５を備える。中心導体１０２は例えば銅線であり、ＬＣＸケーブルの長手方向に延伸している。絶縁体１０３は、中心導体１０２を同心円状に覆って形成されている。絶縁体１０３は例えば発泡ポリエチレンである。

外部導体１０４は例えば銅箔であり、絶縁体１０３を同心円状に覆って形成されている。スロット１０１または２０１は、絶縁体１０３の外周表面において、外部導体１０４に開口して設けられている。ジグザグスロットを構成するスロット１０１の形状は長孔状であり、例えば楕円形、四隅の角丸の角丸四角形等である。窓空きスロットを構成するスロット２０１の形状は長方形である。シース１０５は、材質が例えばポリエチレンであり、外部導体１０４を同心円状に覆って形成されている。

以下、第１実施形態として窓空きスロット２０１が形成されたＬＣＸケーブル２６を用いた場合と、第２実施形態としてジグザグスロット１０１が形成されたＬＣＸケーブル２５を用いた場合について、それぞれ説明する。

（第１実施形態）
第１実施形態として、図４（Ｂ）に示す窓空きスロット２０１が形成されたＬＣＸケーブル２６を用いた場合について説明する。窓空きスロット２０１が形成されたＬＣＸケーブル２６では、信号の進む方向（図の左から右の方向）に信号が入力されると、スロット２０１内に信号の進む方向（図の左から右の方向）に対して平行な電界が生じ電波が放射される。各スロットにおける電界が合成され、ケーブル長手方向の偏波（水平偏波Ｅｚ）となる。すなわち、窓空きスロット２０１が形成されたＬＣＸケーブル２６は、ＬＣＸケーブルの長手方向の水平偏波を放射する。以下、窓空きスロット２０１が形成されたＬＣＸケーブル２６を、長手方向の偏波を放射するＬＣＸケーブル、とも言う。

まず、隣り合う２本のＬＣＸケーブルにおいて各ＬＣＸケーブルを流れる信号の進行方向が逆方向である場合、隣り合うＬＣＸケーブルの間において発生する電界について説明する。図５は、窓空きスロット２０１が形成されたＬＣＸケーブル２６を用いた時の、隣り合うＬＣＸケーブルを流れる信号が逆方向である場合を示す図である。窓空きスロット２０１が形成されたＬＣＸケーブルは、ＬＣＸケーブルの長手方向の水平偏波を放射する。従って、隣り合うＬＣＸケーブルを流れる信号が逆方向である場合、隣り合うＬＣＸケーブルから発生する水平偏波は逆方向であり、互いに弱め合う。その結果、水平偏波によって発生する電界は、隣り合うＬＣＸケーブルの間において弱められる。

次に、隣り合う２本のＬＣＸケーブルを流れる信号の進行方向が同方向である場合、隣り合うＬＣＸケーブルの間において発生する電界について説明する。図６は、窓空きスロット２０１が形成されたＬＣＸケーブル２６を用いた時の、隣り合うＬＣＸケーブルを流れる信号が同方向である場合を示す図である。窓空きスロット２０１が形成されたＬＣＸケーブルは、ＬＣＸケーブルの長手方向の水平偏波を放射する。従って、隣り合うＬＣＸケーブルを流れる信号が同方向である場合、隣り合うＬＣＸケーブルから発生する水平偏波は同方向となり、互いに強め合う。その結果、偏波によって発生する電界は、隣り合うＬＣＸケーブルの間において強められる。

上述のことを確認するために実験を行った。２つの並行するＬＣＸケーブルに周波数９２０[ＭＨｚ]の信号を入射し、ＬＣＸケーブルから発生する偏波の結合損失を測定した。信号の波長λは、λ＝ｃ／ｆ＝３×１０^８[ｍ]／９２０×１０^６[Ｈｚ]＝３２６[ｍｍ]となる。２つの並行するＬＣＸケーブルの間隔Ｄは、Ｄ＝８０[ｍｍ]≒１／４λ、またはＤ＝１６０[ｍｍ]≒１／２λとした。

２つの並行するＬＣＸケーブルを流れる信号が逆方向である場合、Ｄ＝８０[ｍｍ]≒１／４λの場合およびＤ＝１６０[ｍｍ]≒１／２λの場合ともに、各ＬＣＸケーブルから等距離にある中間点の偏波の結合損失が大きい、すなわち偏波の放射が弱いことが確認できた。

２つの並行するＬＣＸケーブルを流れる信号が同方向である場合、Ｄ＝８０[ｍｍ]≒１／４λの場合およびＤ＝１６０[ｍｍ]≒１／２λの場合ともに、２つの並行する各ＬＣＸケーブルの中央付近で発生する偏波の結合損失が小さい、すなわち偏波の放射が強いことが確認できた。

さらに、２つの並行するＬＣＸケーブルの間隔Ｄを変えて上述の実験を行った。図７は、長手方向の水平偏波を放射する窓空きスロット２０１が形成されたＬＣＸケーブルを用いた時の、２つの並行するＬＣＸケーブルの間隔Ｄごとに、２つの並行するＬＣＸケーブルの中央付近で発生する偏波の結合損失の測定結果をプロットしたグラフである。

グラフの横軸は、２つの並行するＬＣＸケーブルの間隔Ｄを示し、ＣＸケーブルに入射する信号の波長λとの比で表現している。グラフの縦軸は、２つの並行するＬＣＸケーブルの中央付近で発生する偏波の結合損失を示す。また、グラフ中の白丸は、２つの並行するＬＣＸケーブルを流れる信号が逆方向である場合を示す。グラフ中の黒丸は、２つの並行するＬＣＸケーブルを流れる信号が同方向である場合を示す。

２つの並行するＬＣＸケーブルを流れる信号が同方向である場合、図７に示すように、Ｄ＝１６０[ｍｍ]≒１／２λ（図７の横軸０．５）とした時、２つの並行するＬＣＸケーブルの中央付近において発生する偏波の結合損失が最も小さい、すなわち偏波の放射が最も強いことが確認できた。

２つの並行するＬＣＸケーブルを流れる信号が逆方向である場合、図７に示すように、Ｄ＝１６０[ｍｍ]≒１／２λ（図７の横軸０．５）以下とした時、２つの並行するＬＣＸケーブルの中央付近において発生する偏波の結合損失が小さい、すなわち偏波の放射が強いことが確認できた。

上述の実験結果によれば、長手方向の水平偏波を放射する窓空きスロット２０１が形成されたＬＣＸケーブル２６を用いた時、信号が同方向に流れる２つの並行するＬＣＸケーブルの間隔ＤをＤ≒１／２λとすれば、偏波の放射を強くすることができ、信号が逆方向に流れる２つの並行するＬＣＸケーブルの間隔ＤをＤ≒１／２λ以下、例えばＤ≒１／４λ（図７の横軸０．２５）とすれば、偏波の放射を強くすることができる。

そこで、上述のＬＣＸケーブルの間隔を満たすようなＬＣＸケーブルの配線パターンを検討した。図８は、上述のＬＣＸケーブルの間隔Ｄを満たすようなＬＣＸケーブルの配線パターンを示す図である。図８（Ａ）〜図８（Ｄ）は、棚板１１の長辺に沿ってＬＣＸケーブル２６を配線した場合を示し、図８（Ｅ）は、棚板１１の短辺に沿ってＬＣＸケーブル２６を配線した場合を示す。

図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に示すＬＣＸケーブルの配線パターンでは、信号が同方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔ＤはＤ＝１／２λであるため、偏波の放射が強い。また、信号が逆方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔ＤはＤ＝１／４λであるため、偏波の放射が強い。

図８（Ｄ）に示すＬＣＸケーブルの配線パターンでは、信号が同方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔ＤはＤ＝１／２λであるため、偏波の放射が強い。また、信号が逆方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔ＤはＤ＝１／８λであるため、偏波の放射が強い。

図８（Ｅ）に示すＬＣＸケーブルの配線パターンでは、信号が同方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔ＤはＤ＝１／２λであるため、偏波の放射が強い。また、信号が逆方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔ＤはＤ＝１／４λであるため、偏波の放射が強い。

上述のように、本実施形態のＬＣＸケーブルの配線パターンによれば、ＬＣＸケーブルの窓空きスロット２０１から放射される偏波を強くすることができる。すなわち、物品に装着されたＲＦＩＤタグの読み書き感度を向上することができる。

なお、本実施形態のＬＣＸケーブルの配線パターンは、図８に示す配線パターンに限定されない。本実施形態のＬＣＸケーブルの配線パターンは、信号が同方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔Ｄが２／５λ以上３／５λ以下であるあらゆるＬＣＸケーブルの配線パターンを含む。また、信号が逆方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔Ｄが３／５λ以下であるあらゆるＬＣＸケーブルの配線パターンを含む。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態として、図４（Ａ）に示すジグザグスロット１０１が形成されたＬＣＸケーブル２５を用いた場合について説明する。ジグザグスロット１０１が形成されたＬＣＸケーブルでは、信号の進む方向（図の左から右の方向）に信号が入力されると、スロット１０１内に長手方向に対して非平行な電界が生じるこの長手方向に対して非平行な電界は、長手方向に平行な成分と長手方向に垂直な成分とに分解される。このうち、長手方向に平行な成分の電界は両隣のスロット１０１同士で打ち消し合われ、長手方向に垂直な成分の電界は両隣のスロット１０１同士で強め合う。その結果、ＬＣＸケーブルの信号が進む方向右回りに強い垂直偏波Ｅφが発生する。すなわち、ジグザグスロット１０１が形成されたＬＣＸケーブル２５は、ＬＣＸケーブルの周方向の垂直偏波を放射する。以下、ジグザグスロット１０１が形成されたＬＣＸケーブル２５を、ケーブル周方向の偏波を放射するＬＣＸケーブル、とも言う。

まず、隣り合うＬＣＸケーブルを流れる信号の進行方向が逆方向である場合、隣り合うＬＣＸケーブルの間において発生する電界について説明する。図９は、ジグザグスロット１０１が形成されたＬＣＸケーブル２５を用いた時、隣り合うＬＣＸケーブルを流れる信号が逆方向である場合を示す図である。ジグザグスロット１０１が形成されたＬＣＸケーブルは、ＬＣＸケーブルの周方向（信号の進行方向右回り）の垂直偏波を放射する。従って、隣り合うＬＣＸケーブルを流れる信号が逆方向である場合、隣り合うＬＣＸケーブルから発生する垂直偏波は隣り合うＬＣＸケーブルの間において同方向となり、強め合う。その結果、隣り合うＬＣＸケーブルの間においては、強い垂直偏波の放射となる。

次に、隣り合うＬＣＸケーブルを流れる信号が同方向である場合、隣り合うＬＣＸケーブルの間において発生する電界について説明する。図１０は、ジグザグスロット１０１が形成されたＬＣＸケーブル２５を用いた時、隣り合うＬＣＸケーブルを流れる信号が同方向である場合を示す図である。ジグザグスロット１０１が形成されたＬＣＸケーブルは、ＬＣＸケーブルの周方向（信号の進行方向右回り）の垂直偏波を放射する。従って、隣り合うＬＣＸケーブルを流れる信号が同方向である場合、隣り合うＬＣＸケーブルから発生する垂直偏波は隣り合うＬＣＸケーブルの間において逆方向となり、弱め合う。その結果、隣り合うＬＣＸケーブルの間においては、垂直偏波の放射は弱い。

上述のことを確認するために実験を行った。２つの並行するＬＣＸケーブルに周波数９２０[ＭＨｚ]の信号を入射し、ＬＣＸケーブルから発生する偏波の結合損失を測定した。信号の波長λは、λ＝ｃ／ｆ＝３×１０^８[ｍ]／９２０×１０^６[Ｈｚ]＝３２６[ｍｍ]となる。２つの並行するＬＣＸケーブルの間隔Ｄは、Ｄ＝８０[ｍｍ]≒１／４λ、またはＤ＝１６０[ｍｍ]≒１／２λとした。

２つの並行するＬＣＸケーブルを流れる信号が逆方向である場合、Ｄ＝８０[ｍｍ]≒１／４λの場合およびＤ＝１６０[ｍｍ]≒１／２λの場合ともに、２つの並行するＬＣＸケーブルの中央付近で発生する偏波の結合損失が小さい、すなわち偏波の放射が強くなっていることが確認できた。

２つの並行するＬＣＸケーブルを流れる信号が同方向である場合、水平偏波を放射する窓空きスロット２０１が形成されたＬＣＸケーブルを用いて、Ｄ＝８０[ｍｍ]≒１／４λの場合およびＤ＝１６０[ｍｍ]≒１／２λの場合ともに、２つの並行するＬＣＸケーブルの中央付近で発生する偏波の結合損失が大きい、すなわち偏波の放射が弱くなっていることが確認できた。

さらに、２つの並行するＬＣＸケーブルの間隔Ｄを変えて上述の実験を行った。２つの並行するＬＣＸケーブルを流れる信号が同方向である場合、２つの並行するＬＣＸケーブルの間隔Ｄ＝１６０[ｍｍ]≒１／２λ以下とした時、２つの並行するＬＣＸケーブルの中央付近における偏波の放射が最も強くなっていることが確認できた。

２つの並行するＬＣＸケーブルを流れる信号が逆方向である場合、２つの並行するＬＣＸケーブルの間隔Ｄ＝１６０[ｍｍ]≒１／２λとした時、２つの並行するＬＣＸケーブルの中央付近における偏波の放射が強くなっていることが確認できた。

上述の実験結果によれば、ケーブル周方向の垂直偏波を放射するジグザグスロット１０１が形成されたＬＣＸケーブルを用いた時、信号が同方向に流れる２つの並行するＬＣＸケーブルの間隔ＤをＤ≒１／２λ以下、例えばＤ≒１／４λとすれば、偏波の放射を強くすることができ、信号が逆方向に流れる２つの並行するＬＣＸケーブルの間隔ＤをＤ≒１／２λとすれば、偏波の放射を強くすることができる。

そこで、上述のＬＣＸケーブルの間隔を満たすようなＬＣＸケーブルの配線パターンを検討した。図１１は、上述のＬＣＸケーブルの間隔を満たすようなＬＣＸケーブルの配線パターンを示す図である。図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）は、棚板１１の長辺に沿ってＬＣＸケーブル２５を配線した場合を示す。

図１１（Ａ）に示すＬＣＸケーブルの配線パターンでは、信号が同方向に流れる２つの並行するＬＣＸケーブルの間隔ＤはＤ＝１／４λであるため、偏波の放射が強い。また、信号が逆方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔ＤはＤ＝１／２λであるため、偏波の放射が強い。

図１１（Ｂ）に示すＬＣＸケーブルの配線パターンでは、信号が同方向に流れる２つの並行するＬＣＸケーブルの間隔ＤはＤ＝１／４λであるため、偏波の放射が強い。

上述のように、本実施形態のＬＣＸケーブルの配線パターンによれば、ＬＣＸケーブルのジグザグスロット１０１から放射される偏波を強くすることができる。すなわち、物品に装着されたＲＦＩＤタグの読み書き感度を向上することができる。

なお、本実施形態のＬＣＸケーブルの配線パターンは、図１１に示す配線パターンに限定されない。本実施形態のＬＣＸケーブルの配線パターンは、信号が同方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔ＤがＤ≒１／２λ以下であるあらゆるＬＣＸケーブルの配線パターンを含む。また、信号が逆方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔ＤがＤ≒１／２λであるあらゆるＬＣＸケーブルの配線パターンを含む。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態およびその変形例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。

本明細書において「前、後ろ、上、下、右、左、垂直、水平、縦、横、行および列」などの方向を示す言葉は、本発明の装置におけるこれらの方向を説明するために使用している。従って、本発明の明細書を説明するために使用されたこれらの言葉は、本発明の装置において相対的に解釈されるべきである。

１１、１２、１３…棚板、２１、２２、２３…ＬＣＸケーブル、６１、６２、６３…物品、１０１…ジグザグスロット、２０１…窓空きスロット

Claims (8)

1. ＲＦＩＤタグに非接触で情報の読み書きを行うためのＲＦＩＤシステムであって、
   棚板上で水平偏波を放射するＬＣＸケーブルを有し、
   前記ＬＣＸケーブルは、前記棚板上において複数の並行なＬＣＸケーブルを構成し、
   波長λの信号が前記ＬＣＸケーブルを流れるとき、前記信号が同方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち、最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔が、２／５λ以上３／５λ以下であることを特徴とする、ＲＦＩＤシステム。
2. 前記信号が逆方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち、最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔が、３／５λ以下であることを特徴とする、請求項１に記載のＲＦＩＤシステム。
3. ＲＦＩＤタグに非接触で情報の読み書きを行うためのＲＦＩＤシステムであって、
   棚板上で水平偏波を放射するＬＣＸケーブルを有し、
   前記ＬＣＸケーブルは、前記棚板上において複数の並行なＬＣＸケーブルを構成し、
   波長λの信号が前記ＬＣＸケーブルを流れるとき、前記信号が逆方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち、最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔が、３／５λ以下であることを特徴とする、ＲＦＩＤシステム。
4. 前記信号が同方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち、最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔が、２／５λ以上３／５λ以下であることを特徴とする、請求項３に記載のＲＦＩＤシステム。
5. ＲＦＩＤタグに非接触で情報の読み書きを行うためのＲＦＩＤシステムであって、
   棚板上で垂直偏波を放射するＬＣＸケーブルを有し、
   前記ＬＣＸケーブルは、前記棚板上において複数の並行なＬＣＸケーブルを構成し、
   波長λの信号が前記ＬＣＸケーブルを流れるとき、前記信号が同方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち、最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔が、３／５λ以下であることを特徴とする、ＲＦＩＤシステム。
6. 前記信号が逆方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち、最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔が、２／５λ以上３／５λ以下であることを特徴とする、請求項５に記載のＲＦＩＤシステム。
7. ＲＦＩＤタグに非接触で情報の読み書きを行うためのＲＦＩＤシステムであって、
   棚板上で垂直偏波を放射するＬＣＸケーブルを有し、
   前記ＬＣＸケーブルは、前記棚板上において複数の並行なＬＣＸケーブルを構成し、
   波長λの信号が前記ＬＣＸケーブルを流れるとき、前記信号が逆方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち、最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔が、２／５λ以上３／５λ以下であることを特徴とする、ＲＦＩＤシステム。
8. 前記信号が同方向に流れる並行するＬＣＸケーブルのうち、最も近い２つのＬＣＸケーブルの間隔が、３／５λ以下であることを特徴とする、請求項７に記載のＲＦＩＤシステム。

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