JP2022032189A - 物品管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信可能な領域を容易に変更することが可能な物品管理装置を提供する。【解決手段】物品管理装置は、複数のＲＦＩＤタグと、複数の前記ＲＦＩＤタグを取り付け可能な取付面を有する取付部材と、前記取付面に沿って配置されたケーブル型アンテナと、を備え、前記取付面に垂直な方向から見た正面視において、前記ケーブル型アンテナは、前記取付面に取り付けられた複数の前記ＲＦＩＤタグと重なる。【選択図】図１

Description

本発明は、物品管理装置に関する。

特許文献１には、複数のＲＦＩＤタグを取り付け可能な取付部材（背面板）と、ＲＦＩＤタグとの間で無線通信を行うアンテナと、を備えた物品管理装置が開示されている。この物品管理装置によれば、無線通信によってＲＦＩＤタグの識別情報を読み取ったり、ＲＦＩＤタグに情報を書き込んだりすることで、ＲＦＩＤタグに取り付けられた対象物を管理することができる。

特開２０１２－６７４６７号公報

取付部材の形状や大きさが変更された場合、アンテナによって通信可能な領域を取付部材に合わせて変更しなければ、複数のＲＦＩＤタグとの間で適切に無線通信を行うことが難しくなる。特許文献１におけるアンテナは平板状であるため、アンテナの通信可能な領域を変更するためには、アンテナ自体の形状や大きさを変更する必要が生じる。その結果、設計に手間がかかったり、ＲＦＩＤタグとの間の無線通信が不安定になったりする場合があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされ、無線通信可能な領域を容易に変更することが可能な物品管理装置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物品管理装置は、複数のＲＦＩＤタグと、複数の前記ＲＦＩＤタグを取り付け可能な取付面を有する取付部材と、前記取付面に沿って配置されたケーブル型アンテナと、を備え、前記取付面に垂直な方向から見た正面視において、前記ケーブル型アンテナは、前記取付面に取り付けられた複数の前記ＲＦＩＤタグと重なる。

上記態様によれば、ケーブル型アンテナが通信可能な領域は、ケーブル型アンテナの長さや取付部材に対する配置を変更することで容易に変更可能であり、ケーブル型アンテナ自体の構造を変更する必要はない。したがって、無線通信可能な領域を容易に変更可能な物品管理装置を提供することができる。

ここで、複数の前記ＲＦＩＤタグはそれぞれアンテナ部およびインピーダンス整合部を有し、前記正面視において、複数の前記アンテナ部と前記ケーブル型アンテナとが重なってもよい。

この場合、各ＲＦＩＤタグとケーブル型アンテナとの間でより安定して無線通信を行うことができる。

また、前記ケーブル型アンテナは、内部導体と、前記内部導体を覆う絶縁体と、前記絶縁体を覆う外部導体と、を有し、前記ケーブル型アンテナの端部に、前記外部導体が設けられていない領域があってもよい。

この場合、外部導体が設けられた領域では内部導体および外部導体がそれぞれ発する磁界が互いに相殺される。一方、外部導体が設けられていない領域では、磁界のバランスが崩れ、微弱な電流がケーブル型アンテナの表面に生じる。この微弱な電流がケーブル型アンテナの表面上を長手方向に伝搬することで、ケーブル型アンテナと複数のＲＦＩＤタグとの間で無線通信を行うことが可能となる。そして、このようなケーブル型アンテナを用いることで、より安定してＲＦＩＤタグとの間で無線通信を行うことができる。

また、前記ケーブル型アンテナは、複数の前記ＲＦＩＤタグとの間の間隔が３ｃｍ以下となるように配置されてもよい。

この場合、ＲＳＳＩ値を－７０ｄＢｍ以上として、各ＲＦＩＤタグとケーブル型アンテナとの間でより安定した無線通信が可能となる。

また、上記態様の物品管理装置が、並べて配置された複数の前記ケーブル型アンテナを備えてもよい。

この場合、ダイバーシチ効果によって、より安定した無線通信が可能となる。

また、複数の前記ＲＦＩＤタグはそれぞれアンテナ部およびインピーダンス整合部を有し、前記アンテナ部が前記インピーダンス整合部から延びている方向と、前記ＲＦＩＤタグおよび前記ケーブル型アンテナが対向する方向と、が一致していてもよい。

この場合、ケーブル型アンテナから放射される電磁波のうち、強度の高い成分を送受信することで、より安定した無線通信が可能となる。

また、上記態様の物品管理装置は、前記取付部材に対して回動可能に連結され、複数のＲＦＩＤタグを取り付け可能な第２取付面を有する第２取付部材をさらに備えてもよい。

この場合、取付部材の扉として第２取付部材を兼用しつつ、管理可能なＲＦＩＤタグの数を増やすことができる。

本発明の上記態様によれば、無線通信可能な領域を容易に変更することが可能な物品管理装置を提供することができる。

第１実施形態に係る物品管理装置の正面図である。 図１のケーブル型アンテナの構造を説明する図である。 スロット方式のケーブル型アンテナの構造を説明する図である。 図１のＲＦＩＤタグの構造を説明する図である。 ＲＦＩＤタグのインピーダンス整合部とケーブル型アンテナとがＺ方向において対向した状態を示す図である。 ＲＦＩＤタグのアンテナ部とケーブル型アンテナとがＺ方向において対向した状態を示す図である。 ＲＦＩＤタグとケーブル型アンテナとがＺ方向において対向していない状態を示す図である。 間隔を空けて配置された２本のケーブル型アンテナがＲＦＩＤタグのアンテナ部とＺ方向において対向した状態を示す図である。 互いに接するように配置された２本のケーブル型アンテナがＲＦＩＤタグのアンテナ部とＺ方向において対向した状態を示す図である。 図５Ａに対応したＲＳＳＩ測定結果を示す図である。 図５Ｂに対応したＲＳＳＩ測定結果を示す図である。 図５Ｃに対応したＲＳＳＩ測定結果を示す図である。 図５Ｄに対応したＲＳＳＩ測定結果を示す図である。 図５Ｅに対応したＲＳＳＩ測定結果を示す図である。 ダイポールアンテナを用いてＥｘ成分の強度を測定する図である。 ダイポールアンテナを用いてＥｚ成分の強度を測定する図である。 ダイポールアンテナを用いてＥｙ成分の強度を測定する図である。 容量結合方式のケーブル型アンテナのＥｘ，Ｅｙ，Ｅｚ成分の強度を測定した結果を示す図である。 スロット方式のケーブル型アンテナのＥｘ，Ｅｙ，Ｅｚ成分の強度を測定した結果を示す図である。 容量結合方式のケーブル型アンテナにおいて外部導体が設けられていない領域の長さが無線通信性能に与える影響を説明する図である。 第２実施形態に係る物品管理装置の正面図である。

（第１実施形態）
以下、本実施形態の物品管理装置について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、物品管理装置１は、ケーブル型アンテナ１０と、取付部材２０と、複数のＲＦＩＤタグ３０と、を備えている。取付部材２０は、例えば金属製または樹脂製であり、複数のＲＦＩＤタグ３０を取り付け可能な取付面２１を有している。取付部材２０は、背板２６、上壁２２、下壁２３、および一対の側壁２４を有する。本実施形態の取付面２１は、背板２６のオモテ面（ＲＦＩＤタグ３０が取り付けられる側の面）である。上壁２２、下壁２３、および一対の側壁２４は、矩形状の取付面２１の四辺から、それぞれが取付面２１の垂直方向に延びている。すなわち、取付部材２０は開口を有する箱型であり、ケーブル型アンテナ１０は、取付面２１に沿って、モール、クランプ、クリップ等のケーブル固定具（不図示）により取付部材２０の内部に配置されている。

ケーブル型アンテナ１０は、背板２６のオモテ面側に配置されてもよいし、背板２６の内部に埋設されてもよいし、背板２６のウラ面側に配置されてもよい。これらの場合も、取付面２１から離れないようにケーブル型アンテナ１０が配置されていれば、「取付面２１に沿って」ケーブル型アンテナ１０が配置されることに含まれる。ケーブル型アンテナ１０が背板２６のウラ面側あるいは内部に配置されても、例えば背板２６が樹脂製であれば、背板２６を透過する電磁波によりケーブル型アンテナ１０とＲＦＩＤタグ３０との間で無線通信を行うことが可能である。

図１では、下壁２３に形成された孔を通して、ケーブル型アンテナ１０が、取付部材２０の外側から内側へと挿通されている。ただし、他の経路により、ケーブル型アンテナ１０が取付部材２０の外側から内側へと挿通されてもよい。
取付面２１には、複数のフック２５が設けられている。例えば、ＲＦＩＤタグ３０に連結されたリングＲをフック２５に引っ掛けることで、ＲＦＩＤタグ３０を取付部材２０に取り付けることができる。

なお、リングＲを用いず、例えばＲＦＩＤタグ３０に形成された孔やフック形状を用いて、ＲＦＩＤタグ３０を取付部材２０に取り付けてもよい。あるいは、取付面２１に複数のポケットを設けて、各ポケットにＲＦＩＤタグ３０を挿入することで、ＲＦＩＤタグ３０を取付部材２０に取り付けてもよい。
各ＲＦＩＤタグ３０には、管理される対象物品Ｋとしての鍵が取り付けられている。なお、対象物品Ｋは鍵でなくてもよい。

（方向定義）
本実施形態では、取付面２１に垂直な方向から見ることを正面視という。図１は、物品管理装置１を正面視した図（正面図）である。
また、ケーブル型アンテナ１０の長手方向をＸ方向という。Ｘ方向に直交する一方向をＹ方向といい、Ｘ方向およびＹ方向の双方に直交する方向をＺ方向という（図５Ａ等参照）。

図１に示すように、物品管理装置１内で、ケーブル型アンテナ１０は湾曲して配置されている。このため、取付部材２０に対してＸ方向は一定ではない。例えば、ケーブル型アンテナ１０が側壁２４に沿って直線状に延びている部分では、Ｘ方向は側壁２４に平行な方向である。また、ケーブル型アンテナ１０が上壁２２あるいは下壁２３と平行に延びている部分では、Ｘ方向は上壁２２、下壁２３と平行な方向である。

図１に示すように、ケーブル型アンテナ１０は、正面視において各ＲＦＩＤタグ３０と交差するように配置されている。
図２に示すように、ケーブル型アンテナ１０は、内部導体１１と、絶縁体１２と、外部導体１３と、を有する。外部導体１３の周囲に、不図示のシース（ゴム、樹脂など）が設けられてもよい。絶縁体１２は内部導体１１を覆い、外部導体１３は絶縁体１２を覆っている。
内部導体１１は、銅などの金属により形成されており、Ｘ方向に沿って延びている。内部導体１１は、複数の導体の細線を撚り合わせることで形成された撚線であってもよい。

絶縁体１２としては、発泡ポリエチレンなどの絶縁性を有する樹脂が用いられる。外部導体１３は、例えば、金属（銅等）のテープを絶縁体１２に巻き付けることで形成される。このため、外部導体１３の内径は、絶縁体１２の外径と略同じ、あるいは、絶縁体１２の外径よりわずかに大きくなる。絶縁体１２と外部導体１３との間に、空気の層があってもよい。外部導体１３は、金属テープに限らず、金属編組によって構成してもよい。または、金属テープと金属編組との組み合わせにより外部導体１３を構成してもよい。

図１、図２に示すように、ケーブル型アンテナ１０は、外部導体１３が設けられていない領域Ａを有する。領域Ａは、ケーブル型アンテナ１０のうち、取付部材２０内に位置する第１の端部に設けられている。領域Ａでは、ケーブル型アンテナ１０の全周にわたって外部導体１３が除去され、絶縁体１２または内部導体１１が露出している。領域Ａにおいて、内部導体１１および外部導体１３が容量結合しているということもできる。領域Ａにおいては、露出した内部導体１１が外的な応力によって変形しないよう、内部導体１１が保護カバーで覆われていてもよい。保護カバーとしては、電磁透過性の樹脂(例えばアクリル樹脂)で形成された保護カバーを用いることができる。図１に示すように、ケーブル型アンテナ１０の第２の端部（領域Ａとは反対側の端部）には、発振器２が接続されている。発振器２は、ケーブル型アンテナ１０に高周波電流を供給する。発振器２は、取付部材２０の外部に配置されてもよいし、内部に配置されてもよい。図１においては、発振器２とケーブル型アンテナ１０とが直接接続されているが、発振器２とケーブル型アンテナ１０とが信号伝送用の同軸ケーブルを介して接続されていてもよい。

発振器２は、内部導体１１および外部導体１３それぞれに電気的に接続される。内部導体１１および外部導体１３には、長手方向（Ｘ方向）において互いに逆向きの電流が流れる。発振器２、内部導体１１、および外部導体１３が、ひとつの電流の経路を構成する。領域Ａ以外の部分では、内部導体１１および外部導体１３がそれぞれ発する磁界が互いに相殺される。一方、領域Ａでは外部導体１３が設けられていないことで、磁界のバランスが崩れ、微弱な電流がケーブル型アンテナ１０の表面に生じる。この微弱な電流がケーブル型アンテナ１０の表面上（外部導体１３の表面上）を長手方向に伝搬することで、ケーブル型アンテナ１０と複数のＲＦＩＤタグ３０との間で無線通信を行うことが可能となる。

なお、図１、図２に示す容量結合方式のケーブル型アンテナ１０に代えて、図３に示すようなスロット方式のケーブル型アンテナ１０Ａを用いてもよい。ケーブル型アンテナ１０Ａは、いわゆる漏洩同軸ケーブルであり、外部導体１３に複数の孔（スロット１３ａ）が形成されている。複数のスロット１３ａは、長手方向に間隔を空けて形成されている。スロット方式のケーブル型アンテナ１０Ａは、外部導体１３が全周にわたって除去された領域を有さない。図３では、スロット１３ａの形状は長方形状であるが、スロット１３ａの形状は適宜変更してもよい。

内部導体１１は、外部の信号源に電気的に接続され、信号源から供給される高周波信号を伝搬させる。高周波信号の伝搬に伴い、内部導体１１から電磁波が放射される。長手方向において、外部導体１３にスロット１３ａが形成されていない部位では、外部導体１３によって遮蔽されるため電磁波がケーブル型アンテナ１０の外部に漏洩しない。一方、スロット１３ａが形成された部位では、スロット１３ａを通して電磁波がケーブル型アンテナ１０Ａの外部に漏洩する。この漏洩した電磁波により無線通信を行うことができる。

ＲＦＩＤタグ３０は、電源を有さない、いわゆるパッシブ型であってもよい。ケーブル型アンテナ１０、１０Ａは、例えばＵＨＦ帯（例えば９２０ＭＨｚ程度）の高周波信号を用いて、パッシブ型のＲＦＩＤタグ３０との間で無線通信を行うことができる。
図４に示すように、ＲＦＩＤタグ３０は、タグ本体３１と、インピーダンス整合部３２と、２つのアンテナ部３３と、を有する。

タグ本体３１は、インピーダンス整合部３２、アンテナ部３３、および対象物品Ｋを保持するための部材である。タグ本体３１は、例えばプラスチックの板や、絶縁体により形成された基板であってもよい。タグ本体３１には、第１孔３１ａおよび第２孔３１ｂが形成されている。例えば、第１孔３１ａを用いてＲＦＩＤタグ３０をフック２５あるいはリングＲに係止し、第２孔３１ｂを用いて対象物品ＫをＲＦＩＤタグ３０に係止してもよい。

インピーダンス整合部３２は、チップ３２ａと、整合回路３２ｂと、を有している。チップ３２ａには、対象物品Ｋを識別するための識別情報が書き込まれている。識別情報に加えて、管理情報（例えば取出日時、返却日時など）がチップ３２ａに書き込み可能となっていてもよい。整合回路３２ｂは、アンテナ部３３が送受信した電磁波に基づいてチップ３２ａに読み書きするためのインピーダンス整合を行う。図４では、整合回路３２ｂがチップ３２ａの外側に配置されている。ただし、整合回路３２ｂはチップ３２ａの内部に組み込まれていてもよい。アンテナ部３３は、ケーブル型アンテナ１０との間で電磁波の送受信を行う。

本実施形態のＲＦＩＤタグ３０は、２つのアンテナ部３３の間にインピーダンス整合部３２が配置されている。より詳しくは、２つのアンテナ部３３がインピーダンス整合部３２から直線状に延出し、かつ、一方のアンテナ部３３は他方のアンテナ部３３に対して逆方向にインピーダンス整合部３２から延出している。各アンテナ部３３は、蛇行したアンテナ回路３３ａと、矩形状のパッド３３ｂと、を含む。アンテナ回路３３ａはパッド３３ｂと整合回路３２ｂとの間に位置している。ただし、アンテナ部３３の数および形状は適宜変更してもよい。

次に、ＲＦＩＤタグ３０およびケーブル型アンテナ１０の位置関係と、無線通信の特性と、の関係を説明する。
図５Ａ～図５Ｅに示すように、ケーブル型アンテナ１０とＲＦＩＤタグ３０との位置関係を異ならせた５つの条件において、ＲＦＩＤタグ３０をケーブル型アンテナ１０に対して長手方向（Ｘ方向）に移動させながら、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）を測定した。以下の説明では、２つのアンテナ部３３がインピーダンス整合部３２から延びる方向をＹ方向とする。

なお、ケーブル型アンテナ１０に対するＲＦＩＤタグ３０のＹ方向およびＺ方向における位置を一定としたまま、ＲＦＩＤタグ３０をＸ方向に移動させるために、ＲＦＩＤタグ３０を保持する棒状の保持部材４０を用いた。図５Ａ～図５Ｅの各条件では、全長１ｍのケーブル型アンテナ１０を、湾曲させず平面上に一直線に延ばして配置した。図５Ａ～図５Ｅにおいてケーブル型アンテナ１０を配置した平面は、図１に示す物品管理装置１の取付面２１を模している。ケーブル型アンテナ１０とＲＦＩＤタグ３０との間の間隔は３ｃｍとした。ケーブル型アンテナ１０に入力する電力は３０ｄＢｍとした。

図５Ａの条件では、インピーダンス整合部３２がケーブル型アンテナ１０に対してＺ方向において対向するように、ＲＦＩＤタグ３０を保持部材４０で保持した。
図５Ｂの条件では、アンテナ部３３がケーブル型アンテナ１０に対してＺ方向において対向するように、ＲＦＩＤタグ３０を保持部材４０で保持した。
図５Ｃの条件では、ＲＦＩＤタグ３０がケーブル型アンテナ１０に対してＺ方向において対向しないように、ＲＦＩＤタグ３０を保持部材４０で保持した。

図５Ｄの条件では、Ｙ方向において２ｃｍ離隔して配置された２本のケーブル型アンテナ１０が、アンテナ部３３に対してＺ方向において対向するように、ＲＦＩＤタグ３０を保持部材４０で保持した。
図５Ｅの条件では、２本のケーブル型アンテナ１０をＹ方向において互いに接するように配置し、２本のケーブル型アンテナ１０がＺ方向においてアンテナ部３３に対向するように、ＲＦＩＤタグ３０を保持部材４０で保持した。

図６Ａ～図６Ｅは、図５Ａ～図５Ｅの各条件におけるＲＳＳＩ測定結果を示している。例えば図６Ａは図５Ａの条件に対応し、図６Ｂは図５Ｂの条件に対応している。図６Ａ～図６Ｅのグラフにおいて、横軸はＲＦＩＤタグ３０のＸ方向における位置であり、縦軸はＲＳＳＩ（単位はｄＢｍ）である。図６Ｄ、図６Ｅに示す「ケーブル１」「ケーブル２」は、図５Ｄ、図５Ｅの条件における２本のケーブル型アンテナ１０にそれぞれ対応する。

図６Ａ～図６Ｅに示すように、いずれの条件においても、ＲＳＳＩが－７０ｄＢｍより大きくなった。本願発明者らが検討したところ、ＲＳＳＩが－７０ｄＢｍより大きければ、ケーブル型アンテナ１０とＲＦＩＤタグ３０との間で無線通信を行うことは可能である。すなわち、図５Ａ～図５Ｅのいずれの条件においても無線通信を行うことが可能である。

特に、ケーブル型アンテナ１０が配置された平面（物品管理装置１における取付面２１）に直交する方向（すなわちＺ方向）から見て、ケーブル型アンテナ１０とアンテナ部３３とが重なるように配置された図５Ｂの条件（図６Ｂ参照）では、ＲＳＳＩの値がケーブル型アンテナ１０の全長にわたって大きい。すなわち、ケーブル型アンテナ１０の全長にわたってより安定した無線通信を行うことが可能であることが確認された。
また、複数のケーブル型アンテナ１０を用いた図５Ｄ、図５Ｅの条件では、ダイバーシチ効果によって、より安定した無線通信を行うことが可能であることが確認された。

一方、図６Ｃに示すように、ＲＦＩＤタグ３０がケーブル型アンテナ１０に対してＺ方向において対向しない条件（図５Ｃ参照）では、他の条件と比較して無線通信の状態が不安定となり、ＲＳＳＩの値が測定できない場合も生じた。これにより、ＲＦＩＤタグ３０がケーブル型アンテナ１０に対してＺ方向において対向する構成（すなわち、正面視においてケーブル型アンテナ１０がＲＦＩＤタグ３０と重なる構成）の優位性が確認された。

次に、ケーブル型アンテナ１０に対するＲＦＩＤタグ３０の姿勢が無線通信性能に及ぼす影響について説明する。
図７Ａ～図７Ｃに示すように、全長１．５ｍのケーブル型アンテナ１０を平面Ｐ上に一直線に配置し、ケーブル型アンテナ１０に０ｄＢｍの電力を入力した。周波数は９２０ＭＨｚとし、外部導体１３が設けられていない領域Ａの長手方向（Ｘ方向）における長さは、波長λの１／４倍（約８２ｍｍ）とした。１／２波長のダイポールアンテナ１００を用いて、ケーブル型アンテナ１０から受信したＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分の電力を測定した。ダイポールアンテナ１００とケーブル型アンテナ１０との間の間隔は１００ｍｍとした。

ダイポールアンテナ１００は、支持部１０１および２つのアンテナ部１０２を有する。ダイポールアンテナ１００の２つのアンテナ部１０２は、ＲＦＩＤタグ３０における２つのアンテナ部３３に対応する。図７Ａの配置はＸ成分の電力（Ｅｘ成分）、図７Ｂの配置はＺ成分の電力（Ｅｚ成分）、図７Ｃの配置はＹ成分の電力（Ｅｙ成分）をそれぞれ測定可能である。図７Ａ～図７Ｃにおいて、ダイポールアンテナ１００を、ケーブル型アンテナ１０の長手方向（Ｘ方向）に沿って移動させた。

図８Ａのグラフは、上記のように測定したＥｘ成分、Ｅｙ成分、Ｅｚ成分の大きさを示している。図８Ａにおいて、横軸はＸ方向の位置であり、縦軸はダイポールアンテナ１００により受信された電力の大きさである。図８Ａに示すように、Ｅｚ成分の大きさが、Ｅｙ成分およびＥｘ成分よりも大きい結果となった。これは、図７Ｂに示す配置が、図７Ａ、図７Ｃに示す配置よりも、ケーブル型アンテナ１０との無線通信を行う上で有利であることを示す。この結果をＲＦＩＤタグ３０に応用すると、アンテナ部３３がインピーダンス整合部３２から延びている方向と、ＲＦＩＤタグ３０およびケーブル型アンテナ１０が対向する方向と、が一致していることが好ましい。

図８Ｂには、容量結合方式のケーブル型アンテナ１０に代えて、スロット方式のケーブル型アンテナ１０Ａ（図３参照）を用いて、Ｅｘ成分、Ｅｙ成分、Ｅｚ成分を測定した結果を示す。ケーブル型アンテナ１０Ａを用いた点以外の条件は、図８Ａに示すデータを取得した条件と同様である。図８Ｂに示すように、ケーブル型アンテナ１０Ａを用いた場合も、Ｅｚ成分が大きくなる。したがって、スロット方式のケーブル型アンテナ１０Ａを用いた場合も、アンテナ部３３がインピーダンス整合部３２から延びている方向と、ＲＦＩＤタグ３０およびケーブル型アンテナ１０が対向する方向と、を一致させてもよい。また、図８Ｂでは、Ｅｘ成分も大きくなっている。したがって、スロット方式のケーブル型アンテナ１０Ａを用いた場合、アンテナ部３３がインピーダンス整合部３２から延びている方向と、ケーブル型アンテナ１０Ａの長手方向と、を一致させてもよい。

次に、容量結合方式のケーブル型アンテナ１０において、外部導体１３が設けられていない領域Ａの長手方向における長さが、無線通信性能に及ぼす影響を確認した結果を説明する。図８Ｃに示す「１／４λ」のグラフは、図８Ａに示す「Ｅｚ成分」のグラフと同じである。図８Ｃの「１／５λ」「１／３λ」のグラフは、長手方向（Ｘ方向）における領域Ａの長さを、それぞれ１／５λ（約６５ｍｍ）、１／３λ（１０９ｍｍ）としてＥｚ成分を測定した結果である。

図８Ｃに示すように、領域Ａの長さが１／４λの場合に最もＥｚ成分の受信電力が大きくなった。しかしながら、領域Ａの長さが１／３λ、１／５λの場合も、１／４λとほぼ同様の受信電力が得られることが判った。以上の結果から、外部導体１３が設けられていない領域Ａの長さは、１／５λ～１／３λの範囲内とすることで、良好な無線通信性能を得ることができる。

次に、物品管理装置１を用いてＲＦＩＤタグ３０の読取実験を行った結果を説明する。図１に示すような物品管理装置１を用意した。物品管理装置１は、３０個のフック２５を有しており、３０個のＲＦＩＤタグ３０を取り付け可能となっている。各フック２５の位置に対応させて、１～３０までの番号を付し、各ＲＦＩＤタグ３０から返信されるＲＳＳＩを測定した。表１において「鍵番号」は、図１の各フック２５の番号１～３０に対応する。ケーブル型アンテナ１０は、正面視において、３０個のＲＦＩＤタグ３０と交差するように配置されている。

表１に示すように、物品管理装置１では３０個のＲＦＩＤタグ３０を全て読み取り可能であり、ＲＳＳＩの平均値は－３６ｄＢｍであった。このように、物品管理装置１によって、各ＲＦＩＤタグ３０との間で安定して無線通信を行うことが可能であった。

以上説明したように、本実施形態の物品管理装置１は、複数のＲＦＩＤタグ３０と、複数のＲＦＩＤタグ３０を取り付け可能な取付面２１を有する取付部材２０と、取付面２１に沿って配置されたケーブル型アンテナ１０と、を備える。そして、取付面２１に垂直な方向から見た正面視において、ケーブル型アンテナ１０は、取付面２１に取り付けられた複数のＲＦＩＤタグ３０と重なる。ケーブル型アンテナ１０が通信可能な領域は、ケーブル型アンテナ１０の長さや取付部材２０に対する配置を変更することで容易に変更可能であり、ケーブル型アンテナ１０自体の構造を変更する必要はない。したがって、本実施形態によれば、無線通信可能な領域を容易に変更可能な物品管理装置１を提供することができる。

また、複数のＲＦＩＤタグ３０はそれぞれアンテナ部３３およびインピーダンス整合部３２を有し、正面視において、複数のアンテナ部３３とケーブル型アンテナ１０とが重なってもよい。この場合、図５Ｂ、図６Ｂにおいて示した通り、ＲＦＩＤタグ３０とケーブル型アンテナ１０との間でより安定して無線通信を行うことができる。

また、ケーブル型アンテナ１０は、内部導体１１と、内部導体１１を覆う絶縁体１２と、絶縁体１２を覆う外部導体１３と、を有し、ケーブル型アンテナ１０の端部に、外部導体１３が設けられていない領域Ａがあってもよい。この場合、外部導体１３が設けられた部分では内部導体１１および外部導体１３がそれぞれ発する磁界が互いに相殺される。一方、外部導体１３が設けられていない領域Ａでは、磁界のバランスが崩れ、微弱な電流がケーブル型アンテナ１０の表面に生じる。この微弱な電流がケーブル型アンテナ１０の表面上を長手方向に伝搬することで、ケーブル型アンテナ１０と複数のＲＦＩＤタグ３０との間で無線通信を行うことが可能となる。そして、このようなケーブル型アンテナ１０を用いることで、より安定してＲＦＩＤタグ３０との間で無線通信を行うことができる。

また、ケーブル型アンテナ１０は、複数のＲＦＩＤタグ３０との間の間隔が３ｃｍ以下となるように配置されてもよい。この場合、図５Ａ～図５Ｅおよび図６Ａ～図６Ｅにおいて示した通り、ＲＳＳＩ値を－７０ｄＢｍ以上として、より安定した無線通信が可能となる。

また、物品管理装置１は、並べて配置された複数のケーブル型アンテナ１０を備えてもよい。この場合、図５Ｄ、図５Ｅ、図６Ｄ、図６Ｅにおいて示した通り、ダイバーシチ効果によって、より安定した無線通信が可能となる。

また、アンテナ部３３がインピーダンス整合部３２から延びている方向と、ＲＦＩＤタグ３０およびケーブル型アンテナ１０が対向する方向と、が一致してもよい。この場合、図７Ｂ、図８Ａ図８Ｂに示した通り、ケーブル型アンテナ１０、１０Ａから放射される電磁波のうち、強度の高いＥｚ成分を送受信することで、より安定した無線通信が可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について説明するが、第１実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図９に示すように、本実施形態の物品管理装置１Ａは、第２取付部材２０Ａをさらに備えている。

取付部材２０と第２取付部材２０Ａとは蝶番５０により回動可能に連結されている。第２取付部材２０Ａは、扉板２６Ａを有している。第２取付部材２０Ａは、扉板２６Ａが取付部材２０の開口部を閉じた姿勢と前記開口部を開いた姿勢との間で回動可能に構成されている。すなわち、第２取付部材２０Ａが取付部材２０の開口部を開閉する扉を兼ねている。第２取付部材２０Ａの構成は、取付部材２０と同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、第２取付部材２０Ａは図１の取付部材２０のような箱型でなく、単なる板状でもよい。蝶番５０以外の構造により、第２取付部材２０Ａを取付部材２０に連結してもよい。

第２取付部材２０Ａは、複数のＲＦＩＤタグ３０を取り付け可能な第２取付面２１Ａを有している。第２取付面２１Ａは、扉板２６Ａの内側の面（第２取付部材２０Ａが閉じられた状態において、取付部材２０の取付面２１と対向する面）である。第２取付面２１Ａに沿って、第２のケーブル型アンテナ１０が配置されている。第２のケーブル型アンテナ１０は、扉板２６Ａの内側に配置されてもよいし、扉板２６Ａの内部に埋設されてもよい。第２のケーブル型アンテナ１０が扉板２６Ａの内部に埋設された場合も、扉板２６Ａが例えば樹脂製であれば、扉板２６Ａを透過する電磁波によって第２のケーブル型アンテナ１０とＲＦＩＤタグ３０との間で無線通信を行うことができる。なお、取付部材２０の取付面２１に沿って配置されたケーブル型アンテナ１０の一部を、第２取付面２１Ａに沿って配置することも可能である。すなわち、１つのケーブル型アンテナ１０を、取付面２１および第２取付面２１Ａに沿って配置してもよい。

図９に示すように、第２取付面２１Ａに垂直な方向から見て、第２のケーブル型アンテナ１０は、第２取付面２１Ａに取り付けられた複数のＲＦＩＤタグ３０と重なっている。これにより、第１実施形態で説明した通り、第２のケーブル型アンテナ１０とＲＦＩＤタグ３０との間で安定して無線通信を行うことができる。
さらに、本実施形態によれば、取付部材２０の扉として第２取付部材２０Ａを兼用しつつ、管理可能なＲＦＩＤタグ３０の数を増やすことができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、前記実施形態の取付部材２０は箱型であったが、取付部材２０は箱型でなくてもよい。具体的には、取付部材２０は上壁２２、下壁２３、および一対の側壁２４の一部または全部を有していなくてもよい。あるいは、取付部材２０の開口部を開閉する扉が、例えば一対の側壁２４に対して回動可能に設けられてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。
例えば、図３に示すようなスロット方式のケーブル型アンテナ１０Ａを、第２実施形態における第２のケーブル型アンテナとして用いてもよい。

１、１Ａ…物品管理装置 １０、１０Ａ…ケーブル型アンテナ １１…内部導体 １２…絶縁体 １３…外部導体 ２０…取付部材 ２０Ａ…第２取付部材 ２１…取付面 ２１Ａ…第２取付面 ３０…ＲＦＩＤタグ ３２…インピーダンス整合部 ３３…アンテナ部 Ａ…領域

Claims (7)

1. 複数のＲＦＩＤタグと、
   複数の前記ＲＦＩＤタグを取り付け可能な取付面を有する取付部材と、
   前記取付面に沿って配置されたケーブル型アンテナと、を備え、
   前記取付面に垂直な方向から見た正面視において、前記ケーブル型アンテナは、前記取付面に取り付けられた複数の前記ＲＦＩＤタグと重なる、物品管理装置。
2. 複数の前記ＲＦＩＤタグはそれぞれアンテナ部およびインピーダンス整合部を有し、
   前記正面視において、複数の前記アンテナ部と前記ケーブル型アンテナとが重なる、請求項１に記載の物品管理装置。
3. 前記ケーブル型アンテナは、内部導体と、前記内部導体を覆う絶縁体と、前記絶縁体を覆う外部導体と、を有し、
   前記ケーブル型アンテナの端部に、前記外部導体が設けられていない領域がある、請求項１または２に記載の物品管理装置。
4. 前記ケーブル型アンテナは、複数の前記ＲＦＩＤタグとの間の間隔が３ｃｍ以下となるように配置されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の物品管理装置。
5. 並べて配置された複数の前記ケーブル型アンテナを備える、請求項１から４のいずれか１項に記載の物品管理装置。
6. 複数の前記ＲＦＩＤタグはそれぞれアンテナ部およびインピーダンス整合部を有し、
   前記アンテナ部が前記インピーダンス整合部から延びている方向と、前記ＲＦＩＤタグおよび前記ケーブル型アンテナが対向する方向と、が一致している、請求項１から５のいずれか１項に記載の物品管理装置。
7. 前記取付部材に対して回動可能に連結され、複数のＲＦＩＤタグを取り付け可能な第２取付面を有する第２取付部材をさらに備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の物品管理装置。

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