WO2019146521A1 - 無線タグシステム、無線通信可能領域整形方法 - Google Patents

無線タグシステム、無線通信可能領域整形方法 Download PDF

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area
shaping
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淳 内村
高橋　博
将人 渡邊
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日本電気株式会社
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    • H04B5/40—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by components specially adapted for near-field transmission
    • H04B5/48—Transceivers

Definitions

  • the present invention relates to a wireless tag system and a method of shaping a wirelessly communicable area.
  • Patent Document 1 discloses a technology for limiting the detection range of a signal transmitted from an RFID tag as described above.
  • a reading device for reading a signal transmitted from an RFID tag is a RFID tag attached to a desired article among the articles of a plurality of different articles displayed adjacently. There is a need to be able to receive signals.
  • this invention aims at providing the wireless tag system which can solve the above-mentioned subject, and the wireless communication possible area shaping method.
  • the wireless tag system is capable of receiving a tag signal antenna for receiving a tag signal transmitted from a wireless transmission tag, and reducing the area in which the tag signal antenna can communicate with the wireless transmission tag. And a communicable area shaping antenna for transmitting an area shaping signal.
  • the communication coverage shaping antenna transmits a reception coverage shaping signal that narrows the coverage with which the tag signal antenna can communicate with the wireless transmission tag.
  • the signal antenna may receive a tag signal transmitted from the wireless transmission tag located in the area.
  • the present invention it is possible to limit the receivable area of the reader that reads the signal emitted from the RFID tag.
  • FIG. 1 is a first diagram showing a configuration of a wireless tag system according to an embodiment of the present invention. It is 2nd figure which shows the structure of the wireless tag system by one Embodiment of this invention. It is 3rd figure which shows the structure of the wireless tag system by one Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a first diagram showing the configuration of a wireless tag system according to the same embodiment.
  • the wireless tag system 100 includes at least a tag signal antenna 1 and an area shaping antenna 2 (a communicable area shaping antenna).
  • the wireless tag system 100 includes a reader / writer device 51 communicably connected to the tag signal antenna 1.
  • the reader / writer device 51 reads information written to the RFID tag 3 which is one aspect of the wireless transmission tag, and writes information to the RFID tag 3.
  • the tag signal antenna 1 is an RFID antenna that transmits a trigger signal for triggering activation of the RFID tag 3 to the RFID tag 3 based on control of the reader / writer device 51.
  • the RFID tag 3 receiving this induction signal converts the magnetic field generated in the coil in the tag based on the induction signal into an electric signal and activates it, and transmits / receives a signal to / from the tag signal antenna 1 I do.
  • the RFID tag 3 writes the information included in the signal in the storage unit.
  • the RFID tag 3 transmits a tag signal including information to be stored.
  • the reader / writer device 51 receives a tag signal via the tag signal antenna 1 and reads information contained in the signal.
  • the wireless tag system 100 further includes a control terminal 52 that controls the reader / writer device 51.
  • the RFID system configured by the reader / writer device 51, the tag signal antenna 1 and the RFID tag 3 performs wireless communication with each other using a wireless signal (trigger signal, tag signal) of a frequency of 920 Mhz band, for example.
  • the RFID system uses a mirror subcarrier RFID modulation scheme as an example. In the RFID system, for example, radio signals of the same frequency band are used.
  • the wireless tag system 100 also includes a transmitter 53 that controls the transmission of the signal from the area shaping antenna 2.
  • the area shaping antenna 2 is disposed on the opposite side of the RFID tag 3 with respect to the tag signal antenna 1. That is, the area shaping antenna 2 is located in the opposite direction to the direction in which the tag signal antenna 1 is directed to the RFID tag 3. In other words, when the RFID tag 3 is used as a reference, the area shaping antenna 2 is located behind the tag signal antenna 1.
  • the area shaping antenna 2 transmits a receivable area shaped signal based on the control of the transmitting device 53.
  • the reception area shaping signal is a signal for narrowing the area where the RFID tag 3 transmitting the tag signal that can be received by the tag signal antenna 1 is located.
  • the reception area shaping signal is a signal for limiting the area in which the RFID tag 3 that can transmit and receive the tag signal properly with the tag signal antenna 1 is located.
  • the area shaping antenna 2 transmits a radio signal in the same frequency band as that of the tag signal antenna 1 as an example.
  • the area shaping antenna 2 transmits a 920 MHz band radio signal.
  • the transmitting device 53 performs communication of the wireless system defined in IEEE 802.15.4g, which causes the region shaping antenna 2 to transmit a wireless signal of 920 MHz band.
  • the receivable area shaped signal transmitted by the area shaped antenna 2 is a noise signal.
  • the area shaping antenna 2 limits the area including the RFID tag 3 of the transmission source of the tag signal that can be received with the tag signal antenna 1 with high accuracy by causing the reception accuracy such as the reception sensitivity to decrease. That is, the area shaping antenna 2 outputs a noise signal of a signal transmitted / received between the tag signal antenna 1 and the RFID tag 3 from the back of the tag signal antenna 1.
  • the arrangement area of the RFID tag 3 capable of transmitting and receiving the signal to and from the tag signal antenna 1 is limited.
  • the induced signal transmitted by the tag signal antenna 1 is transmitted at such an output that the electric field strength is good for the RFID tag 3 to receive in the induced signal receivable area 11 (first receivable area).
  • the reception area shaping signal transmitted by the area shaping antenna 2 is transmitted with an output such that the electric field strength that affects the reception accuracy of the RFID tag 3 or the tag signal antenna 1 in the shaping signal reception area 21 is output.
  • the area shaping antenna 2 transmits the coverage area shaped signal so that at least the axis of the beam of the induced signal overlaps with the shaped signal coverage area 21.
  • the induction signal receivable area 11 including the RFID tag 3 of the transmission source of the tag signal that can be received by the tag signal antenna 1 is the shaping area 12 shown in FIG.
  • the range of the area narrows as in That is, the range of the induced signal receivable area 11 is narrowed to the range of the shaping area 12 by the reception area shaped signal being output as a noise signal.
  • the tag signal antenna 1 can transmit and receive signals to and from the RFID tag 3 located in the shaping area 12 whose area is narrowed.
  • the reception area shaping signal transmitted by the area shaping antenna 2 becomes a noise signal, reaches the RFID tag 3, and reaches the tag signal antenna 1.
  • Blocking of the reception area shaping signal by the tag signal antenna 1 reduces the influence of the reception sensitivity deterioration due to the reception area shaping signal in the RFID tag 3 located in the area where the direct wave of the reception area shaping signal does not reach. Be done.
  • the reception area shaping signal becomes a noise signal and the reception sensitivity is lowered.
  • the reception accuracy of the tag signal transmitted by the RFID tag 3 at a distant position in the induced signal receivable area 11 is deteriorated. That is, when the tag signal antenna 1 is affected by the reception area shaping signal, the reception sensitivity of the tag signal from the RFID tag 3 located far away is lowered.
  • the wireless tag system 100 can narrow the area including the RFID tag 3 of the transmission source of the tag signal that can be received by the tag signal antenna 1 as in the shaping area 12. That is, in the field in which the RFID tag 3 is disposed, the reception sensitivity of the RFID tag 3 increases in the shaping area 12, and the reception sensitivity decreases in the outside of the shaping area 12.
  • the signal transmitted from the tag signal antenna 1 or the area shaping antenna 2 has a central axis O.
  • the central axis O is, for example, a central axis of directivity of the tag signal antenna 1 and the area shaping antenna 2.
  • the directivity of transmission of each antenna and the directivity of reception may be the same or different.
  • a side different from the central axis O with the broken line L1 in FIG. 1 and a side different from the central axis O with the broken line L2 are the direct wave interference area to which the direct wave of the reception area shaped signal reaches for convenience of explanation. Call.
  • a region outside the dashed line L1 with respect to the central axis O and a region outside the dashed line L2 with respect to the central axis O are respectively referred to as direct wave interference regions.
  • the area on the central axis O side with the broken line L1 and the central axis O side with the broken line L2 is a diffracted wave interference area to which the diffracted wave of the reception area shaping signal reaches. That is, a region inside the broken line L1 with respect to the central axis O and a region inside the dashed line L2 with respect to the central axis O are respectively referred to as diffracted wave interference regions.
  • the reception area shaping signal becomes a noise signal, and the reception accuracy of the tag signal antenna 1 and the reception accuracy of the RFID tag 3 decrease.
  • the shaping area 12 is shaped into a narrow area closer to the tag signal antenna 1 with respect to the outer edge of the induced signal receivable area 11 and closer to the central axis O.
  • the shaping area 12 is an area of the induced signal receivable area 11 limited to an area where the influence by the shaped area shaping signal is small.
  • the area shaping antenna 2 is a tag based on the decrease in the reception accuracy of the induced signal of the RFID tag 3 based on the fact that the reception area shaping signal becomes a noise signal or the reception area shaping signal becomes a noise signal.
  • the signal may be configured and arranged to cause at least one of the reception accuracy deterioration at the tag signal antenna 1 and the reception accuracy reduction.
  • the area shaping antenna 2 is thus configured and arranged to cause any degradation in reception accuracy.
  • the area where the RFID tag 3 that is the transmission source of the tag signal that can transmit and receive the signal with the tag signal antenna 1 well is limited. That is, by arranging the area shaping antenna 2 behind the tag signal antenna 1, it is possible to limit the area in which the RFID tag 3 that can transmit and receive the signal with the tag signal antenna 1 favorably.
  • FIG. 2 is a second diagram showing the configuration of the wireless tag system according to the same embodiment.
  • the position of the area shaping antenna 2 installed opposite to the RFID tag 3 is adjusted.
  • the shape based on the position of the tag signal antenna 1 of the shaping area 12 can be changed.
  • the range shape, position, size
  • the distance from the tag signal antenna 1 to the end position of the shaping area 12 becomes long.
  • the angle ⁇ 1 between the straight line connecting the tag signal antenna 1 and the area shaping antenna 2 and the central axis O1 becomes large is illustrated.
  • the beam axis of the radio wave of the induction signal (the axis O2 forming the central axis O1 and ⁇ 2 in FIG. 2) is deformed so as to incline in the linear direction connecting the two antennas. That is, the range and direction of the shaping area 12 can be adjusted by shifting the arrangement position of the area shaping antenna 2 with respect to the tag signal antenna 1.
  • the control terminal 52 may calculate the inter-antenna distance d and the angle ⁇ 1 using information such as the first transmission output value Ptx1, the second transmission output value Ptx2, and the received power Prx of the tag signal antenna 1.
  • the first transmission output value Ptx1 is a transmission output value that the reader / writer device 51 instructs when transmitting the induction signal of the tag signal antenna 1. That is, the first transmission output value Ptx1 is a transmission output value of the induction signal by the tag signal antenna 1.
  • the second transmission output value Ptx2 is a transmission output value that the transmitting device 53 instructs at the time of transmitting the receivable area shaped signal of the area shaped antenna 2.
  • the second transmission output value Ptx2 is a transmission output value of the receivable area shaped signal by the area shaped antenna 2.
  • the control terminal 52 outputs the inter-antenna distance d and the angle ⁇ ( ⁇ 1, ⁇ 2) to a monitor or the like so that the administrator can visually recognize.
  • the administrator may arrange the tag signal antenna 1 and the area shaping antenna 2 using the output information.
  • the manager adjusts the range of the shaping area 12 while adjusting the distance d and the angle ⁇ .
  • the control terminal 52 detects a carrier-to-noise ratio (C / N ratio) in the tag signal antenna 1. Then, the C / N ratio and the following parameters are substituted into an equation representing the relationship of parameters to calculate the distance d between antennas and the angle ⁇ .
  • the parameters include, for example, received power Prx1 at the tag signal antenna 1, first transmission output value Ptx1, second transmission output value Ptx2, distance between antennas d, angle ⁇ , distance between the tag signal antenna 1 and the RFID tag 3, RFID tag The output power Ptx3 of the tag signal 3 and the received power Prx2 of the tag signal.
  • control terminal 52 can calculate the inter-antenna distance d and the angle ⁇ that realize the desired shaping area 12 by performing simulation using parameters.
  • FIG. 3 is a third diagram showing the configuration of the wireless tag system according to the same embodiment.
  • the wireless tag system 100 may include a plurality of tag signal antennas 1 and a plurality of area shaping antennas 2 respectively corresponding to the tag signal antennas 1.
  • the combination of the tag signal antenna 1 arranged as described above and the corresponding area shaping antenna 2 corresponds to each tag signal antenna 1 so that the tag signal transmitted from the RFID tag 3 located at the desired position can be received.
  • the shaping area 12 can be adjusted based on the induced signal coverage area 11.
  • the control terminal 52 outputs an activation signal to the reader / writer device 51 and the transmitting device 53 when instructing the control start from the user.
  • the reader / writer device 51 and the transmission device 53 are activated.
  • the control terminal 52 detects the information reading timing stored in the RFID tag 3.
  • the control terminal 52 may detect the timing based on, for example, a user operation, or may automatically detect a predetermined timing.
  • the control terminal 52 notifies the reader / writer device 51 of the first transmission output value Ptx 1 which is the transmission output of the induction signal of the tag signal antenna 1.
  • the first transmission output value Ptx1 may be stored in advance by the reader / writer device 51 or the tag signal antenna 1.
  • control terminal 52 notifies the transmission device 53 of a second transmission output value Ptx2 which is a transmission output of the reception area shaping signal of the area shaping antenna 2.
  • the second transmission output value Ptx2 may also be stored in advance by the transmission device 53 or the area shaping antenna 2.
  • the reader / writer device 51 outputs the power of the first transmission output value Ptx 1 to the tag signal antenna 1, and controls the transmission of the induced signal from the tag signal antenna 1.
  • the transmitter 53 outputs the power of the second transmission output value Ptx2 to the area shaping antenna 2 and controls the transmission of the reception area shaping signal from the area shaping antenna 2.
  • the transmitting device 53 may control the area shaping antenna 2 so as to always transmit the receivable area shaped signal based on the control of the control terminal 52.
  • a transmittable / received area between the tag signal antenna 1 and the RFID tag 3 based on the induced signal is formed like the shaping area 12.
  • the tag signal antenna 1 receives the tag signal transmitted by the RFID tag 3 located in the shaping area 12, and the reader / writer device 51 reads the information contained in the tag signal. Alternatively, when the signal output from the tag signal antenna 1 indicates a write instruction, the RFID tag 3 writes the information included in the signal in the storage unit.
  • the wireless tag system 100 it is possible to read the signal transmitted from the RFID tag 3 or to limit the communicable area of the tag signal antenna 1 that transmits the signal to the RFID tag 3.
  • the reader / writer device 51, the control terminal 52, and the transmission device 53 described above each include a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), a hard disk drive (HDD), and a communication module. It may be a computer equipped with hardware.
  • CPU central processing unit
  • ROM read only memory
  • RAM random access memory
  • HDD hard disk drive
  • the reader / writer device 51, the control terminal 52, and the transmission device 53 described above have a computer system inside. And the process of each process mentioned above is memorize
  • the computer-readable recording medium refers to a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory and the like.
  • the computer program may be distributed to a computer through a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the program.
  • the program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, it may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in the computer system.
  • difference file difference program
  • the present invention it is possible to limit the receivable area of the reader that reads the signal emitted from the RFID tag.
  • SYMBOLS 1 Tag signal antenna, 2 ... Area shaping antenna, 3 ... RFID tag, 51 ... Reader-writer apparatus, 52 ... Control terminal, 53 ... Transmission apparatus

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Abstract

無線送信タグから送信されたタグ信号を受信するタグ信号アンテナと、前記タグ信号アンテナが前記無線送信タグと通信できる領域を狭める受信可能領域整形信号を送信する通信可能領域整形アンテナと、を備える無線タグシステム。

Description

無線タグシステム、無線通信可能領域整形方法
　本発明は、無線タグシステム、無線通信可能領域整形方法に関する。
　商品棚に配置された各商品にＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）タグを取り付け、そのＲＦＩＤタグからの信号を読み取って商品管理を行うことが行われている。関連する技術として、上述のようなＲＦＩＤタグから送信される信号の検出範囲を限定する技術が特許文献１に開示されている。
特開２０１５－２２８１３５号公報
　ところで上述のような商品管理において、ＲＦＩＤタグから送信された信号を読み取る読取装置は、隣接して陳列された異なる複数の商品のそれぞれの商品のうちの所望の商品に取り付けられたＲＦＩＤタグからの信号を受信できるようにすることが求められている。
　そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる無線タグシステム、無線通信可能領域整形方法を提供することを目的としている。
　本発明の第１の態様によれば、無線タグシステムは、無線送信タグから送信されたタグ信号を受信するタグ信号アンテナと、前記タグ信号アンテナが前記無線送信タグと通信できる領域を狭める受信可能領域整形信号を送信する通信可能領域整形アンテナと、を備えることを特徴とする。
　本発明の第２の態様によれば、無線通信可能領域整形方法は、通信可能領域整形アンテナは、タグ信号アンテナが無線送信タグと通信できる領域を狭める受信可能領域整形信号を送信し、前記タグ信号アンテナは、前記領域に位置する前記無線送信タグから送信されたタグ信号を受信することを特徴とする。
　本発明によれば、ＲＦＩＤタグから発信された信号を読み取る読取装置の受信可能領域を制限することができる。
本発明の一実施形態による無線タグシステムの構成を示す第一の図である。 本発明の一実施形態による無線タグシステムの構成を示す第二の図である。 本発明の一実施形態による無線タグシステムの構成を示す第三の図である。
　以下、本発明の一実施形態による無線タグシステム、無線通信可能領域整形方法を、図面を参照して説明する。
　図１は同実施形態による無線タグシステムの構成を示す第一の図である。
　この図で示すように無線タグシステム１００は、少なくともタグ信号アンテナ１、領域整形アンテナ２（通信可能領域整形アンテナ）を備える。
　無線タグシステム１００は、タグ信号アンテナ１に通信接続されたリーダライタ装置５１を備える。リーダライタ装置５１は、無線送信タグの一態様であるＲＦＩＤタグ３に書き込まれている情報の読み取りや、当該ＲＦＩＤタグ３への情報の書き込みを行う。タグ信号アンテナ１は、リーダライタ装置５１の制御に基づいて、ＲＦＩＤタグ３の起動を誘発する誘発信号を当該ＲＦＩＤタグ３へ送信するＲＦＩＤアンテナである。
　この誘発信号を受信したＲＦＩＤタグ３は、一例としては、その誘発信号に基づいてタグ内のコイルに発生する磁界を電気信号に変換して起動し、タグ信号アンテナ１との間で信号の送受信を行う。ＲＦＩＤタグ３は、誘発信号が書き込み指示を示す場合には、その信号に含まれる情報を記憶部に書き込む。またＲＦＩＤタグ３は、誘発信号が読み取り指示を示す場合には、記憶する情報を含むタグ信号を発信する。
　リーダライタ装置５１はタグ信号アンテナ１を介してタグ信号を受信し、その信号に含まれる情報を読み取る。また無線タグシステム１００はリーダライタ装置５１を制御する制御端末５２を備える。リーダライタ装置５１とタグ信号アンテナ１とＲＦＩＤタグ３とで構成されるＲＦＩＤシステムは、一例としては９２０Ｍｈｚ帯の周波数の無線信号（誘発信号、タグ信号）を用いて相互に無線通信を行う。また当該ＲＦＩＤシステムは、一例としてミラーサブキャリア方式のＲＦＩＤ変調方式を用いる。ＲＦＩＤシステムでは、例えば、同一の周波数帯の無線信号が用いられる。
　無線タグシステム１００はまた領域整形アンテナ２からの信号の送信を制御する送信装置５３を備える。領域整形アンテナ２は、タグ信号アンテナ１を基準としてＲＦＩＤタグ３とは反対側に配置される。つまり、タグ信号アンテナ１がＲＦＩＤタグ３に向かう方向と反対の方向に、領域整形アンテナ２が位置する。換言すると、ＲＦＩＤタグ３を基準とした場合、タグ信号アンテナ１の後方に領域整形アンテナ２が位置する。
　領域整形アンテナ２は送信装置５３の制御に基づいて、受信可能領域整形信号を送信する。受信可能領域整形信号は、タグ信号アンテナ１が受信できるタグ信号を送信するＲＦＩＤタグ３が位置する領域を狭める信号である。換言すると、受信可能領域整形信号は、タグ信号アンテナ１とタグ信号を良好に送受信できるＲＦＩＤタグ３が位置する領域を限定するための信号である。
　領域整形アンテナ２は一例としてはタグ信号アンテナ１と同様の周波数帯域の無線信号を送信する。例えば、領域整形アンテナ２は、９２０ＭＨｚ帯の無線信号を送信する。この場合、送信装置５３は、領域整形アンテナ２に９２０ＭＨｚ帯の無線信号を送信させる、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ｇで規定される無線方式の通信を行う。
　本実施形態において、領域整形アンテナ２が送信する受信可能領域整形信号はノイズ信号となる。これにより、タグ信号アンテナ１におけるタグ信号の受信感度の低下や、ＲＦＩＤタグ３における誘発信号の受信感度の低下をもたらす。領域整形アンテナ２は、これら受信感度等の受信精度の低下をもたらすことによって、タグ信号アンテナ１との間で精度よく受信できるタグ信号の送信元のＲＦＩＤタグ３の含まれる領域を限定する。
　すなわち、領域整形アンテナ２は、タグ信号アンテナ１の後方から、タグ信号アンテナ１とＲＦＩＤタグ３との間で送受信される信号のノイズ信号を出力する。これにより、搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ比）に基づいて、タグ信号アンテナ１と信号を良好に送受信可能なＲＦＩＤタグ３の配置領域が制限される。
　タグ信号アンテナ１が送信する誘発信号は、誘発信号受信可能領域１１（第一受信可能領域）においてＲＦＩＤタグ３にとって受信が良好となる電界強度となるような出力で、送信される。
　また、領域整形アンテナ２が送信する受信可能領域整形信号は、整形信号受信可能領域２１においてＲＦＩＤタグ３やタグ信号アンテナ１の受信精度に影響を及ぼす電界強度となるような出力で、送信される。領域整形アンテナ２は、少なくとも誘発信号のビームの軸が整形信号受信可能領域２１と重複するように、受信可能領域整形信号を送信する。
　領域整形アンテナ２が受信可能領域整形信号を送信することにより、タグ信号アンテナ１が受信できるタグ信号の送信元のＲＦＩＤタグ３が含まれる誘発信号受信可能領域１１は、図１に示す整形領域１２のように領域の範囲が狭まる。つまり、受信可能領域整形信号がノイズ信号として出力されることによって、誘発信号受信可能領域１１の範囲が、整形領域１２の範囲に狭まる。
　これによりタグ信号アンテナ１は、図１に示すように領域を狭めた整形領域１２内に位置するＲＦＩＤタグ３との間で信号の送受信ができるようになる。これにより、タグ信号アンテナ１は、整形領域１２より外側に位置するＲＦＩＤタグ３との間では信号の送受信が困難となる。換言すると、誘発信号受信可能領域１１内であっても整形領域１２の外側に位置するＲＦＩＤタグ３は、タグ信号アンテナ１と良好に信号を送受信することが困難となる。
　より具体的には、領域整形アンテナ２が送信する受信可能領域整形信号はノイズ信号となり、ＲＦＩＤタグ３に到達し、またタグ信号アンテナ１に到達する。受信可能領域整形信号がタグ信号アンテナ１に遮られることよって、受信可能領域整形信号の直接波が到達しない領域に位置するＲＦＩＤタグ３においては受信可能領域整形信号による受信感度の低下の影響が軽減される。換言すると、受信可能領域整形信号の影響が小さい領域に位置するＲＦＩＤタグ３では、ノイズ信号による受信感度の低下度合いが軽減される。
　しかしながらタグ信号アンテナ１において受信可能領域整形信号がノイズ信号となり受信感度が低下する。このため、誘発信号受信可能領域１１内の遠方の位置のＲＦＩＤタグ３が送信したタグ信号の受信精度が悪くなる。つまり、タグ信号アンテナ１が受信可能領域整形信号の影響を受けることにより、遠方に位置するＲＦＩＤタグ３からのタグ信号の受信感度が低下する。
　また受信可能領域整形信号の直接波が到達する直接波干渉領域に位置するＲＦＩＤタグ３は、当該受信可能領域整形信号の直接波がノイズ信号となる。これにより、直接波干渉領域に位置するＲＦＩＤタグ３は、タグ信号アンテナ１からの信号を良好に受信することができずにタグ信号の発信可能性が低下する。
　これにより、無線タグシステム１００は、タグ信号アンテナ１が受信できるタグ信号の送信元のＲＦＩＤタグ３が含まれる領域を、整形領域１２のように狭めることができる。
　つまり、ＲＦＩＤタグ３が配置されるフィールドにおいては、整形領域１２においてＲＦＩＤタグ３の受信感度が増加し、整形領域１２の外側においては受信感度が低下する。
　なお図１において、タグ信号アンテナ１や領域整形アンテナ２から送信される信号は、中心軸Ｏを有する。中心軸Ｏは、例えば、タグ信号アンテナ１および領域整形アンテナ２の指向性の中心軸である。なお、各アンテナの送信の指向性と受信の指向性とは同様であってもよいし、異なっていてもよい。
　図１の破線Ｌ１を隔てて中心軸Ｏとは異なる側、また破線Ｌ２を隔てて中心軸Ｏとは異なる側を説明の便宜上、受信可能領域整形信号の直接波の到達する直接波干渉領域と呼ぶ。すなわち、中心軸Ｏを基準として破線Ｌ１から外側の領域、及び、中心軸Ｏを基準として破線Ｌ２から外側の領域を、それぞれ直接波干渉領域と称する。
　また図１において、破線Ｌ１を隔てて中心軸Ｏ側、また破線Ｌ２を隔てて中心軸Ｏ側の領域は受信可能領域整形信号の回折波が到達する回折波干渉領域となる。すなわち、中心軸Ｏを基準として破線Ｌ１から内側の領域、及び、中心軸Ｏを基準として破線Ｌ２から内側の領域を、それぞれ回折波干渉領域と称する。回折波干渉領域において受信可能領域整形信号がノイズ信号となって、タグ信号アンテナ１の受信精度や、ＲＦＩＤタグ３の受信精度が低下する。これにより、整形領域１２は、誘発信号受信可能領域１１の外縁に対してタグ信号アンテナ１に近く中心軸Ｏにより近い、狭い領域に整形される。換言すると、整形領域１２は、誘発信号受信可能領域１１のうち、受信可能領域整形信号による影響が小さい領域に限定された領域である。
　本実施形態による領域整形アンテナ２は、受信可能領域整形信号がノイズ信号となることに基づくＲＦＩＤタグ３の誘発信号の受信精度の低下、または受信可能領域整形信号がノイズ信号となることに基づくタグ信号のタグ信号アンテナ１における受信精度の低下、の少なくとも一方の受信精度の低下をもたらすように構成、配置されてよい。領域整形アンテナ２はこのように何れかの受信精度の低下をもたらすように構成、配置される。これにより、タグ信号アンテナ１と信号を良好に送受信できる、タグ信号の送信元のＲＦＩＤタグ３が位置する領域を制限する。つまり、領域整形アンテナ２をタグ信号アンテナ１の後方に配置することにより、タグ信号アンテナ１と信号を良好に送受信できるＲＦＩＤタグ３が位置する領域を制限できる。
　図２は同実施形態による無線タグシステムの構成を示す第二の図である。
　ここでタグ信号アンテナ１と領域整形アンテナ２との距離ｄや、タグ信号アンテナ１の位置を基準としてＲＦＩＤタグ３とは反対に設置される領域整形アンテナ２の位置を調整する。これにより、整形領域１２のタグ信号アンテナ１の位置を基準とする形状を変化させることができる。タグ信号アンテナ１と領域整形アンテナ２との距離ｄ、または、タグ信号アンテナ１と領域整形アンテナ２とを結ぶ直線と中心軸Ｏ１との角度θ１のいずれかまたは両方に基づいて、整形領域１２の範囲（形状、位置、大きさ）を決定することができる。
　具体的には距離ｄの長さを大きくすることにより、誘発信号受信可能領域１１における、受信可能領域整形信号の電界強度の影響が小さくなる。このため、整形領域１２の、タグ信号アンテナ１から離れた端部位置までの距離が長くなる。
　また、タグ信号アンテナ１と領域整形アンテナ２とを結ぶ直線と、中心軸Ｏ１との角度θ１が大きくなる場合を例示する。この場合、それら２台のアンテナを結ぶ直線方向に、誘発信号の無線波のビーム軸（図２における、中心軸Ｏ１とθ２を成す軸Ｏ２）が傾くように変形する。すなわち、タグ信号アンテナ１に対する領域整形アンテナ２の配置位置をずらすことによって、整形領域１２の範囲や方向を調整することができる。
　制御端末５２は、第一送信出力値Ｐｔｘ１、第二送信出力値Ｐｔｘ２、タグ信号アンテナ１における受信電力Ｐｒｘ等の情報を用いて、アンテナ間距離ｄや角度θ１を算出してもよい。第一送信出力値Ｐｔｘ１は、リーダライタ装置５１がタグ信号アンテナ１の誘発信号の送信時に指示する送信出力値である。すなわち、第一送信出力値Ｐｔｘ１は、タグ信号アンテナ１による誘発信号の送信出力値である。第二送信出力値Ｐｔｘ２は、送信装置５３が領域整形アンテナ２の受信可能領域整形信号の送信時に指示する送信出力値である。すなわち、第二送信出力値Ｐｔｘ２は、領域整形アンテナ２による受信可能領域整形信号の送信出力値である。
　そして制御端末５２がそれらアンテナ間距離ｄや角度θ（θ１、θ２）を管理者が視認可能にモニタ等に出力するようにする。管理者は、それら出力された情報を用いて、タグ信号アンテナ１と領域整形アンテナ２の配置を行ってもよい。管理者は、距離ｄや角度θを調整しながら、整形領域１２の範囲を調整する。
　例えば、制御端末５２は、タグ信号アンテナ１における搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ比）を検出する。そして、このＣ／Ｎ比、次に示すパラメータを、パラメータの関係を表す方程式に代入し、アンテナ間距離ｄや角度θを算出する。パラメータは、例えば、タグ信号アンテナ１における受信電力Ｐｒｘ１、第一送信出力値Ｐｔｘ１、第二送信出力値Ｐｔｘ２、アンテナ間距離ｄ、角度θ、タグ信号アンテナ１とＲＦＩＤタグ３との距離、ＲＦＩＤタグ３のタグ信号の出力電力Ｐｔｘ３、タグ信号の受信電力Ｐｒｘ２である。このように、変調信号の信号対雑音比に基づいて、パラメータを変動させながら、整形領域１２の位置や形状、大きさを変更できる。例えば、制御端末５２は、パラメータを用いてシミュレートを行うことによって、所望の整形領域１２を実現するアンテナ間距離ｄや角度θを算出することができる。
　図３は同実施形態による無線タグシステムの構成を示す第三の図である。
　無線タグシステム１００は図３に示すように複数のタグ信号アンテナ１と、それらタグ信号アンテナ１にそれぞれ対応する領域整形アンテナ２を複数備えてよい。上述のように配置したタグ信号アンテナ１と対応する領域整形アンテナ２との組み合わせによって、所望に位置にあるＲＦＩＤタグ３から発信されたタグ信号を受信できるよう、それぞれのタグ信号アンテナ１に対応する誘発信号受信可能領域１１に基づく整形領域１２を調整することができる。
　次に制御端末５２の処理フローについて順を追って説明する。
　制御端末５２はユーザからの制御開始を指示すると、リーダライタ装置５１と送信装置５３に起動信号を出力する。リーダライタ装置５１と送信装置５３は起動する。制御端末５２はＲＦＩＤタグ３の記憶する情報読み取りタイミングを検知する。制御端末５２は、例えばユーザ操作に基づいてそのタイミングを検知してもよいし、所定のタイミングを自動的に検知してもよい。
　制御端末５２はタグ信号アンテナ１の誘発信号の送信出力である第一送信出力値Ｐｔｘ１をリーダライタ装置５１に通知する。なお、第一送信出力値Ｐｔｘ１は予めリーダライタ装置５１やタグ信号アンテナ１が記憶していてもよい。また制御端末５２は領域整形アンテナ２の受信可能領域整形信号の送信出力である第二送信出力値Ｐｔｘ２を送信装置５３に通知する。なお、第二送信出力値Ｐｔｘ２も予め送信装置５３や領域整形アンテナ２が記憶していてよい。
　リーダライタ装置５１はタグ信号アンテナ１に第一送信出力値Ｐｔｘ１の電力を出力し、タグ信号アンテナ１からの誘発信号の送信を制御する。送信装置５３は領域整形アンテナ２に第二送信出力値Ｐｔｘ２の電力を出力し、領域整形アンテナ２からの受信可能領域整形信号の送信を制御する。なお、送信装置５３は制御端末５２の制御に基づいて、常に、当該受信可能領域整形信号が送信されるよう領域整形アンテナ２を制御してもよい。
　これにより、誘発信号に基づくタグ信号アンテナ１とＲＦＩＤタグ３との送受信可エリアが、整形領域１２のように形成される。整形領域１２内に位置するＲＦＩＤタグ３が発信したタグ信号をタグ信号アンテナ１が受信し、リーダライタ装置５１がそのタグ信号に含まれる情報を読み取る。または、ＲＦＩＤタグ３は、タグ信号アンテナ１から出力された信号が書き込み指示を示す場合には、その信号に含まれる情報を記憶部に書き込む。
　上述の無線タグシステム１００によれば、ＲＦＩＤタグ３から発信された信号を読み取る、または、ＲＦＩＤタグ３に信号を送信するタグ信号アンテナ１の通信可能領域を制限することができる。
　上述のリーダライタ装置５１、制御端末５２、送信装置５３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、通信モジュール等の各ハードウェアを備えたコンピュータであってよい。
　上述のリーダライタ装置５１、制御端末５２、送信装置５３は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
　また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
　この出願は、２０１８年１月２５日に日本出願された特願２０１８－０１０９６７号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　本発明によれば、ＲＦＩＤタグから発信された信号を読み取る読取装置の受信可能領域を制限することができる。
　１・・・タグ信号アンテナ、２・・・領域整形アンテナ、３・・・ＲＦＩＤタグ、５１・・・リーダライタ装置、５２・・・制御端末、５３・・・送信装置

Claims (5)

  1. 　無線送信タグから送信されたタグ信号を受信するタグ信号アンテナと、
    　前記タグ信号アンテナが前記無線送信タグと通信できる領域を狭める受信可能領域整形信号を送信する通信可能領域整形アンテナと、
    　を備える無線タグシステム。
  2. 　前記通信可能領域整形アンテナは、前記タグ信号アンテナを基準として前記無線送信タグとは反対側に配置され、前記無線送信タグからの前記タグ信号の送信を誘発する誘発信号のビームの軸方向を含む方向に、前記受信可能領域整形信号を送信する
    　請求項１に記載の無線タグシステム。
  3. 　前記タグ信号アンテナは、前記無線送信タグからの前記タグ信号の送信を誘発する誘発信号を送信し、
    　前記通信可能領域整形アンテナは、前記誘発信号のノイズ信号として前記受信可能領域整形信号を送信し、前記領域を制限する
    　請求項１または請求項２に記載の無線タグシステム。
  4. 　前記受信可能領域整形信号は、少なくとも、前記無線送信タグにおける前記誘発信号の受信感度、または、前記タグ信号アンテナにおける前記タグ信号の受信感度のいずれか一方を低下させる信号である、
    　請求項３に記載の無線タグシステム。
  5. 　通信可能領域整形アンテナは、タグ信号アンテナが無線送信タグと通信できる領域を狭める受信可能領域整形信号を送信し、
    　前記タグ信号アンテナは、前記領域に位置する前記無線送信タグから送信されたタグ信号を受信する、
    　無線通信可能領域整形方法。
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