床置用ＲＦＩＤタグおよびＲＦＩＤ検知装置
【課題】本発明は、床などに置いて用いるのに適した床置用ＲＦＩＤタグおよびＲＦＩＤ検知装置に関するものであり、靴や車のタイヤなどで踏まれても破損しにくくすることを目的とする。
【解決手段】床置用ＲＦＩＤタグ１は、タグＩＣチップ７とタグアンテナ８とを有するものであって、タグアンテナ８は、可撓性を有する第１の導電板９と、第１の導電板９の上にそれぞれの間に間隙をあけて並べられた複数個の誘電体製の小片１０と、複数個の小片１０の上に重ねられた可撓性を有する第２の導電板１１と、少なくとも第２の導電板１１の上面を保護する保護部材１２とを有する。また、この床置用ＲＦＩＤタグ１を床面に設置して、高所に設けたリーダライタ装置から電波で床置用ＲＦＩＤタグ１との交信を行うことで床置用ＲＦＩＤタグ１の上の人や車などの物体の検知を行う。
【解決手段】床置用ＲＦＩＤタグ１は、タグＩＣチップ７とタグアンテナ８とを有するものであって、タグアンテナ８は、可撓性を有する第１の導電板９と、第１の導電板９の上にそれぞれの間に間隙をあけて並べられた複数個の誘電体製の小片１０と、複数個の小片１０の上に重ねられた可撓性を有する第２の導電板１１と、少なくとも第２の導電板１１の上面を保護する保護部材１２とを有する。また、この床置用ＲＦＩＤタグ１を床面に設置して、高所に設けたリーダライタ装置から電波で床置用ＲＦＩＤタグ１との交信を行うことで床置用ＲＦＩＤタグ１の上の人や車などの物体の検知を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床などに置いて用いるのに適した床置用ＲＦＩＤタグおよびＲＦＩＤ検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人や物体の検知を効率化するために、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグが利用されている。例えば、ＲＦＩＤタグが床に設置され、人の位置情報の検知に利用されていた。
【０００３】
このような床に設置される床置用ＲＦＩＤタグは、人や車によって踏まれたり、商品搬入用のキャリアによって踏まれたりするため、その重量がかかって折れたり切断されたりして破損するおそれがあった。
【０００４】
このため、従来の床置用ＲＦＩＤタグとしては、踏みつけられた場合にもタグＩＣチップやタグアンテナの導電体が破損しないように、タグＩＣチップやタグアンテナの導電体の近くにそれらよりも厚さが厚く屈曲しにくい補強材を配置して保護し、ＰＥＴシートとゴムシートなどで挟み込んだものが提案されていた（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００５−１００１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の床置用ＲＦＩＤタグでは、靴、特にハイヒールの踵で踏まれるなどして小面積に大きい圧力がかけられたときに、補強材でタグアンテナの導電板などを十分に保護できず、割れて破損してしまうという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、例えばハイヒールの踵で踏まれるなどして小面積に大きい圧力がかけられた場合であっても破損しにくくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために本発明の床置用ＲＦＩＤタグは、タグＩＣチップと、このタグＩＣチップと接続されたタグアンテナとを有する床置用ＲＦＩＤタグであって、タグアンテナは、可撓性を有する第１の導電板と、第１の導電板の上にそれぞれの間に間隙をあけて並べられた複数個の誘電体製の小片と、複数個の小片の上に重ねられた可撓性を有する第２の導電板と、少なくとも第２の導電板の上面を保護する可撓性を有する保護部材とを備えていることを特徴とする。このような構成により、所期の目的を達成するものである。
【０００８】
また、本発明のＲＦＩＤ検知装置は、上記の床置用ＲＦＩＤタグと、床置用ＲＦＩＤタグと交信するためのリーダライタ装置とを備え、床置用ＲＦＩＤタグが床に設置され、リーダライタ装置のアンテナが床置用ＲＦＩＤタグを俯瞰する位置に設けられていることを特徴とする。このような構成により、所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明は、可撓性を有する第１の導電板の上に相互間に間隙をあけて誘電体製の複数個の小片を並べ、これらの小片の上に可撓性を有する第２の導電板を重ね、少なくとも第２の導電板を可撓性を有する保護部材で保護するので、例えばハイヒールの踵で踏まれるなどして小面積に大きい圧力がかけられた場合であってもそれぞれの小片が個々に移動することによって応力を分散させ、小片が破損することをなくすため、床置用ＲＦＩＤタグを破損しにくくすることができる。
【００１０】
また、本発明はこのような床置用ＲＦＩＤタグと、床置用ＲＦＩＤタグと交信するためのリーダライタ装置とを備え、床置用ＲＦＩＤタグが床に設置され、リーダライタ装置のアンテナが床置用ＲＦＩＤタグを俯瞰する位置に設けられているので、アンテナと床置用ＲＦＩＤタグとの間を遮る人や車などの物体の検知を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１２】
（実施の形態）
まず、床置用ＲＦＩＤタグが用いられるＲＦＩＤ検知装置の一例について図１および図２を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグ１を含むＲＦＩＤ検知装置２の構成を示す斜視図、図２は同ＲＦＩＤ検知装置２の使用状態を示す説明図である。ここでは、床置用ＲＦＩＤタグ１を用いたＲＦＩＤ検知装置２により駐車場などの駐車スペース３に駐車している車があるか否かを検知する場合を例として説明する。
【００１３】
図１に示すように、ＲＦＩＤ検知装置２はリーダライタ装置５と床置用ＲＦＩＤタグ１とを備え、リーダライタ装置５は本体部５ａとアンテナ４とを有している。
【００１４】
床置用ＲＦＩＤタグ１は、駐車場の各駐車スペース３の中央部床面に設置されている。床置用ＲＦＩＤタグ１には、駐車スペース３ごとに異なったコードが割り当てられて、この割り当てられたコードが予め内蔵メモリに書き込まれている。そして、これらの床置用ＲＦＩＤタグ１を俯瞰することができる位置、例えば駐車スペース３の近傍に設けられた柱などの高所にアンテナ４が設置されている。アンテナ４は、駐車場の管理を行う管理室などの屋内に設けられているリーダライタ装置５の本体部５ａに接続されている。なお、床置用ＲＦＩＤタグ１は、後述するように電源を必要としないため、駐車スペース３の床面でなく、予め床の内部に設置するようにしてもよい。
【００１５】
リーダライタ装置５は本体部５ａで質問信号を生成し、所定の周期でアンテナ４から各床置用ＲＦＩＤタグ１に対して質問信号を送信する。このとき、図２（Ａ）に示すように、駐車スペース３に車が駐車されていなければ、アンテナ４からの質問信号は障害なく床置用ＲＦＩＤタグ１に届き、各床置用ＲＦＩＤタグ１から所定の応答信号が返信される。リーダライタ装置５は所定の応答信号をアンテナ４で受信し、この所定の応答信号から各床置用ＲＦＩＤタグ１が記憶保持している割り当てコードを検出する。リーダライタ装置５は、この割り当てコードに対応する駐車スペース３には「駐車なし」と判断して、管理室などに設置されている表示装置（図示せず）などに駐車情報を出力する。これにより、表示装置は、駐車情報に基づいて駐車場の空車状態を把握して画面に表示するとともに、駐車場入り口付近に設けられた電光掲示板に「空車」の表示を行うことができる。割り当てコードとして、例えばａの駐車スペース３には「Ａ」、ｂの駐車スペース３には「Ｂ」などの各駐車スペース３を識別するための識別情報を割り当てる。
【００１６】
一方、図２（Ｂ）に示すように、ｂの駐車スペース３に車６が駐車された場合、アンテナ４からの質問信号が車６によって遮られ床置用ＲＦＩＤタグ１に届かない。このため、床置用ＲＦＩＤタグ１からの所定の応答信号がアンテナ４で受信されなくなる。リーダライタ装置５は、所定の時間を待って所定の応答信号が得られないときに、識別情報に基づいて「駐車あり」と判断する。すなわち、リーダライタ装置５は、割り当てコードの照合により、コード「Ｂ」が検知されないときにはｂの駐車スペース３に設置された床置用ＲＦＩＤタグ１からの応答信号が得られていないことを検知することができ、このことからｂの駐車スペース３「駐車あり」と判断する。そして、リーダライタ装置５は、ｂの駐車スペース３に車があることを表示装置に出力する。表示装置は、この駐車情報を画面に表示する。そして、すべての駐車スペース３に車が駐車された場合に、駐車場の入口に設置された電光掲示板に「満車」の表示を行う。
【００１７】
このような構成により、ＲＦＩＤ検知装置２は床置用ＲＦＩＤタグ１を用いて車の駐車のありなしを検知することができる。なお、同様に部屋の床面などに床置用ＲＦＩＤタグ１を設置し、床置用ＲＦＩＤタグ１とアンテナ４との間を遮る人物を検知することにより、人物の通過やその位置を検知することもできる。
【００１８】
また、床置用ＲＦＩＤタグ１は、駐車場や部屋の床面に設置されて用いられるため、靴の踵や車のタイヤなどによって常に踏まれて強い圧力が加えられる。このため、そのような圧力によっても容易に破損しない信頼性の高いものでなければならない。
【００１９】
そこで本実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグ１は、上記した用途に用いられた場合であっても、破損しにくくしている。
【００２０】
次に、図３を参照しながら、このような床置用ＲＦＩＤタグ１の構成について説明する。図３は、本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグ１の構造を示しており、図３（Ａ）は床置用ＲＦＩＤタグ１の正面断面図、図３(Ｂ)は図３（Ａ）の一部を破砕して示した破砕斜視図である。
【００２１】
床置用ＲＦＩＤタグ１は、図３に示すように、全体が薄い直方体形状に構成され、中央部にタグＩＣチップ７が取り付けられ、周辺にタグアンテナ８が形成されている。床置用ＲＦＩＤタグ１は、可撓性を有する第１の導電板９と、第１の導電板９の上に、それぞれの間に間隙をあけて並べられた複数個の誘電体製の小片１０と、この小片１０の上に重ねられた可撓性を有する第２の導電板１１と、少なくとも第２の導電板１１の上面を保護するように設けられた保護部材１２とを備えている。
【００２２】
第１の導電板９は、タグアンテナ８のグランド板となるもので、銅やアルミニウムなどの金属シートで形成される。
【００２３】
第２の導電板１１は、タグアンテナ８の放射板となるもので、保護部材１２の下面に銅やアルミニウムなどの金属シートが印刷、化学めっき、あるいは接着などによって形成されている。
【００２４】
複数個の小片１０としては、高誘電率で、かつ絶縁できるものを用いる。小片１０は、例えば誘電体であるセラミックなどの焼成物や、ブチルゴムなどの樹脂にセラミックなどの誘電体粒を混成した混合物、または、樹脂のみで形成されている。これらの小片１０は、両面接着テープや接着剤などの接着部材１３、１４を用いて第１の導電板９、第２の導電板１１に固定される。小片１０は空気などに比べて誘電率が高いため、第１の導電板９、第２の導電板１１の間隔を狭くしても、第１の導電板９と第２の導電板１１とで構成されるタグアンテナ８の電気的特性を交信用の電波の周波数に整合させることができる。すなわち、小片１０では、入射してきた電波を屈折させて電波路としての距離を長くすることができるため、低誘電率な空気と比較して、その厚みを薄くすることができる。これにより、床置用ＲＦＩＤタグ１を薄く製造することができる。その誘電率や大きさ、用いる個数などは用途に合わせて設計すればよい。なお、小片１０は第１の導電板９または第２の導電板１１のいずれかに固定されてもよい。あるいは、第１の導電板９または第２の導電板１１のいずれかに小片１０の形状に沿った凹部を設け、小片１０をこの凹部に嵌め合わせて位置決めするようにしてもよい。なお、小片１０の中央部に凹部を設け、第１の導電板９または第２の導電板１１のいずれかに小片１０の凹部に嵌め合わせる凸部を設けるようにしてもよい。
【００２５】
保護部材１２は、可撓性を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で形成されている。なお、少なくとも第１の導電板９と第２の導電板１１とを保護するように両側から保護部材１２で挟み込むようにしてもよい。これにより、さらに破損しにくくなる。さらに、少なくとも第１の導電板９と第２の導電板１１とを保護するように両側から保護部材１２で挟み、密閉してもよい。これにより、破損しにくくするとともに、防水にもなり、雨などの環境においても電気的な特性の劣化を抑えることができる。
【００２６】
タグＩＣチップ７は、保護部材１２の中央部に接着されて取り付けられ、第２の導電板１１に電気的に接続されている。
【００２７】
床置用ＲＦＩＤタグ１は、第１の導電板９側を下にして、駐車場や部屋の床面の上に設置されて用いられる。
【００２８】
以上のように床置用ＲＦＩＤタグ１は、複数に分割して小片とした高誘電率の小片１０を第１の導電板９と第２の導電板１１との間に隙間をあけて並べ、少なくとも第２の導電板１１を可撓性を有する保護部材１２で保護するようにしたことにより、床置用ＲＦＩＤタグ１が靴や車によって踏まれて局所的に大きい圧力が加えられた場合でも、それぞれの小片１０が少しずつずれることにより応力を分散させることができる。これにより、小片１０や第１の導電板９、第２の導電板１１が切損したり割れたりするおそれを少なくすることができる。したがって、床置用ＲＦＩＤタグ１は、全体として衝撃などによっても破損しにくくなり、床置として好適なものができる。
【００２９】
次に、このような床置用ＲＦＩＤタグ１と、床置用ＲＦＩＤタグ１と交信するリーダライタ装置５とを備えているＲＦＩＤ検知装置２の電気的な回路構成および動作について説明する。
【００３０】
まず、図４を参照しながら、ＲＦＩＤ検知装置２の回路構成について説明する。図４は、本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグ１を含むＲＦＩＤ検知装置２の回路ブロック図である。
【００３１】
ＲＦＩＤ検知装置２は、床置用ＲＦＩＤタグ１と、床置用ＲＦＩＤタグ１と交信するリーダライタ装置５とを備えている。
【００３２】
床置用ＲＦＩＤタグ１は、割り当てコードなどのタグ情報を記憶保持するタグＩＣチップ７と、タグＩＣチップ７に接続された信号送受信用のタグアンテナ８とを有する。タグＩＣチップ７は、受信信号からタグアンテナ８で生成された電力を整流するダイオード１５、整流された電力を蓄積するコンデンサ１７、インピーダンスを整合させるコンデンサ１６、各部を制御するための制御部１８、受信信号を復調する復調部１９、応答信号を変調する変調部２０およびスイッチ２１、タグ情報を記憶しているメモリ２２を有する。
【００３３】
リーダライタ装置５は、各部の動作や通信を制御する制御部２３、床置用ＲＦＩＤタグ１に向けて送信する質問信号を変調する変調部２４および送信部２５、床置用ＲＦＩＤタグ１からの応答信号を信号処理し復調する受信部２６および復調部２７、これらの各部にクロック信号を供給するクロック部２８、送受信信号を分離する分離部２９および各部に電源を供給する電源部３０を有する。そして、このリーダライタ装置５は送受信用のアンテナ４に接続されている。
【００３４】
次に、図１および図４を参照しながら、ＲＦＩＤ検知装置２の動作について説明する。
【００３５】
リーダライタ装置５は、電源部３０の電力により各部が起動される。そして、床置用ＲＦＩＤタグ１と交信を開始する。まず、リーダライタ装置５は、制御部２３により、それぞれの床置用ＲＦＩＤタグ１用の質問コードを作成し、変調部２４で所定の周波数の搬送波をその質問コードに従って変調する。所定の周波数として、ＵＨＦ帯（例えば９５２ＭＨｚ〜９５５ＭＨｚ）やマイクロ波帯（例えば２．４５ＧＨｚ）などの周波数を利用することができる。これを送信部２５で増幅した後、分離部２９を介して、アンテナ４から床置用ＲＦＩＤタグ１のタグＩＣチップ７に向けて質問信号を送信する。そして、リーダライタ装置５は、タグＩＣチップ７からの応答信号をアンテナ４で受信し、後述するように、復調してタグ情報を読み取る。
【００３６】
まず、リーダライタ装置５は、タグＩＣチップ７に、例えば「割り当てコードはＡか？」という問い合わせが行われる。
【００３７】
次に、この問い合わせは、変調部２４により、送信部２５、分離部２９、アンテナ４を介して、床置用ＲＦＩＤタグ１のタグＩＣチップ７に向けて出力される。なお、各部にクロック部２８からクロックが供給され、同期などのタイミング調整がなされる。
【００３８】
床置用ＲＦＩＤタグ１は、タグアンテナ８で質問信号を受信するとともに、受信した質問信号（無線信号）から生成した電力をダイオード１５で整流し、直流電圧（以下、「ＤＣ電圧」と記す）を生成する。このＤＣ電圧をコンデンサ１７に充電するとともに、このＤＣ電圧をタグＩＣチップ７に供給し、起動する。これによって、タグＩＣチップ７の制御部１８、復調部１９、変調部２０、メモリ２２が起動する。このように床置用ＲＦＩＤタグ１は、電池などの電源を搭載していなくてもタグＩＣチップ７を動作させることができる。なお、タグＩＣチップ７はタグアンテナ８で生成した電力を利用するので、その電源容量は小さい。このため、タグＩＣチップ７では、各部の消費電力を極力抑えている。
【００３９】
次に、制御部１８からの指示で復調部１９は、受信した質問信号から「割り当てコードはＡか？」という問い合わせを復調する。
【００４０】
また、制御部１８は、復調部１９への指示と同時にメモリ２２に記憶保持しているタグ情報を読み出す。
【００４１】
メモリ２２に記憶保持されたタグ情報が「Ａ」であった場合、制御部１８は、その問い合わせに対して割り当てコード「Ａ」が存在することを、変調部２０を介してスイッチ２１をＯＮ、ＯＦＦさせて応答する。
【００４２】
すなわち、スイッチ２１がＯＮすれば、タグアンテナ８の放射板（第２の導電板１１）の端子とグランド板（第１の導電板９）端子とが短絡され、スイッチ２１がＯＦＦされれば、タグアンテナ８の放射板の端子とグランド板の端子とが開放される。これによって、リーダライタ装置５から送信された電波を反射するか否かをコード情報（タグ情報）に応じて制御し、そのタグ情報の内容を伝達することができる。すなわち、タグ情報の「１」と「０」に対応させてスイッチ２１をＯＮまたはＯＦＦさせ、このスイッチ２１のＯＮ、ＯＦＦの繰り返しパターンにより、タグアンテナ８からリーダライタ装置５に固有の応答信号が返信され、割り当てコード「Ａ」が存在することが報告される。例えば、コード「Ａ」はＡＳＣＩＩ文字コードの２進表記で「０１０００００１」であり、このコード情報が「１」のときはスイッチ２１をＯＮにし、コード情報が「０」のときはスイッチ２１をＯＦＦにする。なお、タグＩＣチップ７はタグアンテナ８の放射板の端子とグランド板の端子とを開放させたときに、反射が起きないように、インピーダンスをマッチングさせるコンデンサ１６を有している。
【００４３】
リーダライタ装置５は、アンテナ４、分離部２９を介して受信部２６で応答信号を受信し、復調部２７に伝達する。そして、制御部２３は復調した信号により、割り当てコード「Ａ」の存在を確認する。これにより、リーダライタ装置５は、例えば図１のａの駐車スペース３に車がないことを検知する。
【００４４】
一方、リーダライタ装置５は、応答信号を得ることができず、割り当てコード「Ａ」の存在を確認することができなかった場合、このことからａの駐車スペース３に車があることを検知する。同様に、割り当てコードの存在の確認によって他の駐車スペース３でも車のありなしを検知することができる。
【００４５】
以上のように本実施の形態のＲＦＩＤ検知装置２によれば、床置用ＲＦＩＤタグ１は、複数個の誘電体製の小片１０を第１の導電板９と第２の導電板１１との間に隙間をあけて並べ、少なくとも第２の導電板１１を保護する可撓性を有する保護部材１２を設けたことにより、床置用ＲＦＩＤタグ１が靴や車によって踏まれて局所的に大きい圧力が加えられた場合でも、それぞれの小片１０が少しずつずれることにより応力を分散させることができる。これにより、小片１０や第１の導電板９、第２の導電板１１が切損されたり、小片１０が割れたりするおそれを少なくすることができる。したがって、床置用ＲＦＩＤタグ１は、全体として衝撃などによっても破損しにくくなり、床置として好適なものができる。
【００４６】
この床置用ＲＦＩＤタグ１を、駐車場や部屋の床面に設置して用いても、靴の踵や車のタイヤ、商品搬入用のキャリアなどによって常に踏まれて強い圧力が加えられても、そのような圧力によっても容易に破損しない信頼性の高いものである。
【００４７】
また、ＲＦＩＤ検知装置２は、床置用ＲＦＩＤタグ１と、床置用ＲＦＩＤタグ１と交信するためのリーダライタ装置５とを備え、床置用ＲＦＩＤタグ１を床に設置し、リーダライタ装置５のアンテナ４が床置用ＲＦＩＤタグ１を俯瞰する位置に設けている。これにより、アンテナ４と床置用ＲＦＩＤタグ１との間を遮る人や車などの物体の検知を行うことができる。本実施の形態では、駐車スペース３の近傍に設けられた柱の高所にアンテナ４を設け、車６のありなしを検知することにより、駐車の空き状態を検知することができるＲＦＩＤ検知装置２を実現することができる。床置用ＲＦＩＤタグ１は駐車場の床面に設置され、靴の踵や車のタイヤなどによって常に踏まれて強い圧力が加えられても、そのような圧力によっても容易に破損しない信頼性の高いものであるため、故障の少ない信頼性の高い駐車場の管理システムを構築することが可能となる。
【００４８】
なお、床置用ＲＦＩＤタグ１をさらに破損しにくくすることができる。このようにした床置用ＲＦＩＤタグについて説明する。図５は、本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグ３１の正面断面図である。
【００４９】
床置用ＲＦＩＤタグ３１は、図５に示すように、衝撃吸収部材３２を備え、この衝撃吸収部材３２の内部に床置用ＲＦＩＤタグ１を収納している。すなわち、床置用ＲＦＩＤタグ１の外周全体を衝撃吸収部材３２で覆っている。衝撃吸収部材３２としては、シリコンゴム、ＡＢＳ系樹脂やエラストマなどを用いることができる。
【００５０】
このように床置用ＲＦＩＤタグ１の外周全体を衝撃吸収部材３２で覆うことにより、さらに破損しにくいものとすることができる。
【００５１】
また、衝撃吸収部材３２として耐水性や耐候性に優れたものを用いれば、屋外での使用に適したものにすることができる。さらに、衝撃吸収部材３２の内部に床置用ＲＦＩＤタグ１を収納して密封することで、破損するのを防止するとともに雨水などの水から回路を守ることができる。
【００５２】
次に、図６および図７を参照しながら、床置用ＲＦＩＤタグ３１の他の例について説明する。図６は本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグ３３の正面断面図、図７は同床置用ＲＦＩＤタグ３３の一部を破断して示した破断斜視図である。
【００５３】
床置用ＲＦＩＤタグ３３は、複数個の小片１０を中央部に隙間をあけて並べて敷き詰めている。そして、平板状の衝撃吸収部材３２の間に挟み込む。なお、衝撃吸収部材３２の表面にカーペット用の植毛を施し、床置きカーペットと兼用した床置用ＲＦＩＤタグ３３を提供するようにしてもよい。
【００５４】
第１の導電板９は、例えばＵＨＦ帯（９５２ＭＨｚ〜９５５ＭＨｚ）であればλ／２がほぼ１５ｃｍとなるため縦横の一辺の長さを１５ｃｍにする。なお、第１の導電板９の近傍または内部に誘電体の固まりを有する場合は共振する波長は１５ｃｍよりも短くなるため、第１の導電板９における一辺の長さは０ｃｍより長く、１５ｃｍより短く設定される。このように、第１の導電板９の一辺の長さを周波数、構造、材料に合わせて設定する。
【００５５】
小片１０としては、例えば縦横３ｍｍ、厚さ２ｍｍ〜３ｍｍもしくは適度な厚みのものを使用し、第１の導電板９の中央部に縦横にそれぞれ９個配列され、総数８１個が並べて敷き詰められている。
【００５６】
このような構成により大型化した床置用ＲＦＩＤタグ３３は、受信感度が高いため、広い駐車場などで、アンテナ４から離れた位置に設置するような場合に好適である。
【００５７】
また、本実施の形態のＲＦＩＤ検知装置２は、室内への侵入した人物を検知するのに応用することもできる。
【００５８】
図８は本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグ１を含むＲＦＩＤ検知装置２の他の例を示す斜視図である。この例では、室内の床面３４に多数の床置用ＲＦＩＤタグ１が所定の間隔の配列で並べて設置され、それぞれの床置用ＲＦＩＤタグ１に固有の識別情報であるコードが割り当てられていて、内蔵メモリに書き込まれている。そして、床置用ＲＦＩＤタグ１を俯瞰する位置で、かつ、室内の複数の箇所、例えば天井の四隅にアンテナ４としてアンテナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが設置され、管理室などに設けられたリーダライタ装置５の本体部５ａ（図示しない）に接続されている。
【００５９】
このように構成されることで、ＲＦＩＤ検知装置２は、リーダライタ装置５により、所定の周期でアンテナ４ａ〜４ｄからそれぞれ床置用ＲＦＩＤタグ１に質問信号を送信する。
【００６０】
このとき室内に誰も侵入していなければ、アンテナ４ａ〜４ｄからの質問信号は障害なくすべての床置用ＲＦＩＤタグ１に届き、すべての床置用ＲＦＩＤタグ１から所定の応答信号が返信される。これらの応答信号をアンテナ４ａ〜４ｄで受信し、リーダライタ装置５で応答信号を比較照合することで、「侵入者」がいないことを検知して、表示装置などに表示することができる。
【００６１】
一方、図８に示すように室内に人３５が侵入していれば、アンテナ４ａ〜４ｄからの質問信号が人３５によって遮られてハッチングした一部の床置用ＲＦＩＤタグ１に届かず、したがって、それらの床置用ＲＦＩＤタグ１からの所定の応答信号がアンテナ４ａ〜４ｄで受信されないため、リーダライタ装置５で「侵入者」がいることを検知し、表示装置などで表示することができる。このように、ＲＦＩＤ検知装置２は、床面３４に設置された床置用ＲＦＩＤタグ１の上にいる人物を検知することができる。
【００６２】
そして、互いに異なる場所に設置された床置用ＲＦＩＤタグ１には、それぞれに異なったコードを予め割り当てて内蔵メモリに書き込んでいる。さらに、複数のアンテナ４ａ〜４ｄごとに検知する方向が異なっているので、人３５によって遮られて応答信号が返信されてこない床置用ＲＦＩＤタグ１はアンテナ４ａ〜４ｄごとに異なる。このため、リーダライタ装置５で、どのアンテナ４ａ〜４ｄでどの床置用ＲＦＩＤタグ１からの応答信号が返信されていないかを分析することにより、侵入した人３５がどの位置にいるかまで特定して検知することができる。また、検知された位置を履歴情報として順次に記憶すれば、後で移動経路を把握することができ、人の経路誘導や位置情報の予測に利用することができる。
【００６３】
なお、アンテナ４は１個だけであっても、やはり、リーダライタ装置５でどの床置用ＲＦＩＤタグ１からの応答信号が返信されていないかを分析することにより、侵入した人３５が現在どの位置にいるかをほぼ特定して検知することができる。
【００６４】
このように、床置用ＲＦＩＤタグ１とリーダライタ装置５とを組み合わせて用いることにより、人や物体などの移動経路や位置検知用に活用することができる。なお、床置用ＲＦＩＤタグ１に代えて、床置用ＲＦＩＤタグ３１または床置用ＲＦＩＤタグ３３としても同様である。
【００６５】
なお、本実施の形態の床置用ＲＦＩＤタグ１を水平な床面に置いて用いる場合について説明したが、この床置用ＲＦＩＤタグ１をエレベータの箱内の側壁など、横から力が加えられる場所に設置することもできる。この場合には、側壁を床面とみなせば同様の効果が得られる。また、床置用ＲＦＩＤタグ１に代えて、床置用ＲＦＩＤタグ３１または床置用ＲＦＩＤタグ３３としても同様である。
【００６６】
また、第１の導電板９、第２の導電板１１、保護部材１２、小片１０および衝撃吸収部材３２の大きさや材料は本実施の形態に限定されるものでない。床置用ＲＦＩＤタグ１、３１、３３の用途に応じて適宜選択、設計すればよい。
【００６７】
また、床置用ＲＦＩＤタグ１、床置用ＲＦＩＤタグ３１または床置用ＲＦＩＤタグ３３は、第１の導電板、複数個の小片、第２の導電板および保護部材に可撓性を有するため、使用しないときにはロール上に巻き取って保存するようにしてもよい。これにより、大型であっても搬送作業が容易になる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上のように本発明によれば、可撓性を有する第１の導電板の上に、相互間に間隙をあけて複数個の誘電体製の小片を並べ、これらの複数個の小片の上に可撓性を有する第２の導電板を重ね、第１の導電板、複数個の小片および第２の導電板を可撓性を有する保護部材で保護したので、靴などで踏まれた場合であっても、導電板間に配置された複数の小片が個々に移動することによって応力を分散させることができる。したがって、ＲＦＩＤタグのタグアンテナを破損しにくくすることができるので、床置用ＲＦＩＤタグ、床置用ＲＦＩＤタグを用いたＲＦＩＤ検知装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグを含むＲＦＩＤ検知装置の構成を示す斜視図
【図２】同ＲＦＩＤ検知装置の使用状態を示す説明図
【図３】（Ａ）は本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグの正面断面図、(Ｂ)は同（Ａ）の一部を破砕して示した破砕斜視図
【図４】本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグを含むＲＦＩＤ検知装置の回路ブロック図
【図５】本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグの他の例を示す正面断面図
【図６】同床置用ＲＦＩＤタグのさらに他の例を示す正面断面図
【図７】同床置用ＲＦＩＤタグの一部を破断して示した破断斜視図
【図８】本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグを含むＲＦＩＤ検知装置の他の例を示す斜視図
【符号の説明】
【００７０】
１，３１，３３ 床置用ＲＦＩＤタグ
２ ＲＦＩＤ検知装置
３ 駐車スペース
４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ アンテナ
５ リーダライタ装置
５ａ 本体部
６ 車
７ タグＩＣチップ
８ タグアンテナ
９ 第１の導電板
１０ 小片
１１ 第２の導電板
１２ 保護部材
１３，１４ 接着部材
１５ ダイオード
１６，１７ コンデンサ
１８，２３ 制御部
１９，２７ 復調部
２０，２４ 変調部
２１ スイッチ
２２ メモリ
２５ 送信部
２６ 受信部
２８ クロック部
２９ 分離部
３０ 電源部
３２ 衝撃吸収部材
３４ 床面
３５ 人
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床などに置いて用いるのに適した床置用ＲＦＩＤタグおよびＲＦＩＤ検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人や物体の検知を効率化するために、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグが利用されている。例えば、ＲＦＩＤタグが床に設置され、人の位置情報の検知に利用されていた。
【０００３】
このような床に設置される床置用ＲＦＩＤタグは、人や車によって踏まれたり、商品搬入用のキャリアによって踏まれたりするため、その重量がかかって折れたり切断されたりして破損するおそれがあった。
【０００４】
このため、従来の床置用ＲＦＩＤタグとしては、踏みつけられた場合にもタグＩＣチップやタグアンテナの導電体が破損しないように、タグＩＣチップやタグアンテナの導電体の近くにそれらよりも厚さが厚く屈曲しにくい補強材を配置して保護し、ＰＥＴシートとゴムシートなどで挟み込んだものが提案されていた（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００５−１００１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の床置用ＲＦＩＤタグでは、靴、特にハイヒールの踵で踏まれるなどして小面積に大きい圧力がかけられたときに、補強材でタグアンテナの導電板などを十分に保護できず、割れて破損してしまうという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、例えばハイヒールの踵で踏まれるなどして小面積に大きい圧力がかけられた場合であっても破損しにくくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために本発明の床置用ＲＦＩＤタグは、タグＩＣチップと、このタグＩＣチップと接続されたタグアンテナとを有する床置用ＲＦＩＤタグであって、タグアンテナは、可撓性を有する第１の導電板と、第１の導電板の上にそれぞれの間に間隙をあけて並べられた複数個の誘電体製の小片と、複数個の小片の上に重ねられた可撓性を有する第２の導電板と、少なくとも第２の導電板の上面を保護する可撓性を有する保護部材とを備えていることを特徴とする。このような構成により、所期の目的を達成するものである。
【０００８】
また、本発明のＲＦＩＤ検知装置は、上記の床置用ＲＦＩＤタグと、床置用ＲＦＩＤタグと交信するためのリーダライタ装置とを備え、床置用ＲＦＩＤタグが床に設置され、リーダライタ装置のアンテナが床置用ＲＦＩＤタグを俯瞰する位置に設けられていることを特徴とする。このような構成により、所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明は、可撓性を有する第１の導電板の上に相互間に間隙をあけて誘電体製の複数個の小片を並べ、これらの小片の上に可撓性を有する第２の導電板を重ね、少なくとも第２の導電板を可撓性を有する保護部材で保護するので、例えばハイヒールの踵で踏まれるなどして小面積に大きい圧力がかけられた場合であってもそれぞれの小片が個々に移動することによって応力を分散させ、小片が破損することをなくすため、床置用ＲＦＩＤタグを破損しにくくすることができる。
【００１０】
また、本発明はこのような床置用ＲＦＩＤタグと、床置用ＲＦＩＤタグと交信するためのリーダライタ装置とを備え、床置用ＲＦＩＤタグが床に設置され、リーダライタ装置のアンテナが床置用ＲＦＩＤタグを俯瞰する位置に設けられているので、アンテナと床置用ＲＦＩＤタグとの間を遮る人や車などの物体の検知を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１２】
（実施の形態）
まず、床置用ＲＦＩＤタグが用いられるＲＦＩＤ検知装置の一例について図１および図２を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグ１を含むＲＦＩＤ検知装置２の構成を示す斜視図、図２は同ＲＦＩＤ検知装置２の使用状態を示す説明図である。ここでは、床置用ＲＦＩＤタグ１を用いたＲＦＩＤ検知装置２により駐車場などの駐車スペース３に駐車している車があるか否かを検知する場合を例として説明する。
【００１３】
図１に示すように、ＲＦＩＤ検知装置２はリーダライタ装置５と床置用ＲＦＩＤタグ１とを備え、リーダライタ装置５は本体部５ａとアンテナ４とを有している。
【００１４】
床置用ＲＦＩＤタグ１は、駐車場の各駐車スペース３の中央部床面に設置されている。床置用ＲＦＩＤタグ１には、駐車スペース３ごとに異なったコードが割り当てられて、この割り当てられたコードが予め内蔵メモリに書き込まれている。そして、これらの床置用ＲＦＩＤタグ１を俯瞰することができる位置、例えば駐車スペース３の近傍に設けられた柱などの高所にアンテナ４が設置されている。アンテナ４は、駐車場の管理を行う管理室などの屋内に設けられているリーダライタ装置５の本体部５ａに接続されている。なお、床置用ＲＦＩＤタグ１は、後述するように電源を必要としないため、駐車スペース３の床面でなく、予め床の内部に設置するようにしてもよい。
【００１５】
リーダライタ装置５は本体部５ａで質問信号を生成し、所定の周期でアンテナ４から各床置用ＲＦＩＤタグ１に対して質問信号を送信する。このとき、図２（Ａ）に示すように、駐車スペース３に車が駐車されていなければ、アンテナ４からの質問信号は障害なく床置用ＲＦＩＤタグ１に届き、各床置用ＲＦＩＤタグ１から所定の応答信号が返信される。リーダライタ装置５は所定の応答信号をアンテナ４で受信し、この所定の応答信号から各床置用ＲＦＩＤタグ１が記憶保持している割り当てコードを検出する。リーダライタ装置５は、この割り当てコードに対応する駐車スペース３には「駐車なし」と判断して、管理室などに設置されている表示装置（図示せず）などに駐車情報を出力する。これにより、表示装置は、駐車情報に基づいて駐車場の空車状態を把握して画面に表示するとともに、駐車場入り口付近に設けられた電光掲示板に「空車」の表示を行うことができる。割り当てコードとして、例えばａの駐車スペース３には「Ａ」、ｂの駐車スペース３には「Ｂ」などの各駐車スペース３を識別するための識別情報を割り当てる。
【００１６】
一方、図２（Ｂ）に示すように、ｂの駐車スペース３に車６が駐車された場合、アンテナ４からの質問信号が車６によって遮られ床置用ＲＦＩＤタグ１に届かない。このため、床置用ＲＦＩＤタグ１からの所定の応答信号がアンテナ４で受信されなくなる。リーダライタ装置５は、所定の時間を待って所定の応答信号が得られないときに、識別情報に基づいて「駐車あり」と判断する。すなわち、リーダライタ装置５は、割り当てコードの照合により、コード「Ｂ」が検知されないときにはｂの駐車スペース３に設置された床置用ＲＦＩＤタグ１からの応答信号が得られていないことを検知することができ、このことからｂの駐車スペース３「駐車あり」と判断する。そして、リーダライタ装置５は、ｂの駐車スペース３に車があることを表示装置に出力する。表示装置は、この駐車情報を画面に表示する。そして、すべての駐車スペース３に車が駐車された場合に、駐車場の入口に設置された電光掲示板に「満車」の表示を行う。
【００１７】
このような構成により、ＲＦＩＤ検知装置２は床置用ＲＦＩＤタグ１を用いて車の駐車のありなしを検知することができる。なお、同様に部屋の床面などに床置用ＲＦＩＤタグ１を設置し、床置用ＲＦＩＤタグ１とアンテナ４との間を遮る人物を検知することにより、人物の通過やその位置を検知することもできる。
【００１８】
また、床置用ＲＦＩＤタグ１は、駐車場や部屋の床面に設置されて用いられるため、靴の踵や車のタイヤなどによって常に踏まれて強い圧力が加えられる。このため、そのような圧力によっても容易に破損しない信頼性の高いものでなければならない。
【００１９】
そこで本実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグ１は、上記した用途に用いられた場合であっても、破損しにくくしている。
【００２０】
次に、図３を参照しながら、このような床置用ＲＦＩＤタグ１の構成について説明する。図３は、本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグ１の構造を示しており、図３（Ａ）は床置用ＲＦＩＤタグ１の正面断面図、図３(Ｂ)は図３（Ａ）の一部を破砕して示した破砕斜視図である。
【００２１】
床置用ＲＦＩＤタグ１は、図３に示すように、全体が薄い直方体形状に構成され、中央部にタグＩＣチップ７が取り付けられ、周辺にタグアンテナ８が形成されている。床置用ＲＦＩＤタグ１は、可撓性を有する第１の導電板９と、第１の導電板９の上に、それぞれの間に間隙をあけて並べられた複数個の誘電体製の小片１０と、この小片１０の上に重ねられた可撓性を有する第２の導電板１１と、少なくとも第２の導電板１１の上面を保護するように設けられた保護部材１２とを備えている。
【００２２】
第１の導電板９は、タグアンテナ８のグランド板となるもので、銅やアルミニウムなどの金属シートで形成される。
【００２３】
第２の導電板１１は、タグアンテナ８の放射板となるもので、保護部材１２の下面に銅やアルミニウムなどの金属シートが印刷、化学めっき、あるいは接着などによって形成されている。
【００２４】
複数個の小片１０としては、高誘電率で、かつ絶縁できるものを用いる。小片１０は、例えば誘電体であるセラミックなどの焼成物や、ブチルゴムなどの樹脂にセラミックなどの誘電体粒を混成した混合物、または、樹脂のみで形成されている。これらの小片１０は、両面接着テープや接着剤などの接着部材１３、１４を用いて第１の導電板９、第２の導電板１１に固定される。小片１０は空気などに比べて誘電率が高いため、第１の導電板９、第２の導電板１１の間隔を狭くしても、第１の導電板９と第２の導電板１１とで構成されるタグアンテナ８の電気的特性を交信用の電波の周波数に整合させることができる。すなわち、小片１０では、入射してきた電波を屈折させて電波路としての距離を長くすることができるため、低誘電率な空気と比較して、その厚みを薄くすることができる。これにより、床置用ＲＦＩＤタグ１を薄く製造することができる。その誘電率や大きさ、用いる個数などは用途に合わせて設計すればよい。なお、小片１０は第１の導電板９または第２の導電板１１のいずれかに固定されてもよい。あるいは、第１の導電板９または第２の導電板１１のいずれかに小片１０の形状に沿った凹部を設け、小片１０をこの凹部に嵌め合わせて位置決めするようにしてもよい。なお、小片１０の中央部に凹部を設け、第１の導電板９または第２の導電板１１のいずれかに小片１０の凹部に嵌め合わせる凸部を設けるようにしてもよい。
【００２５】
保護部材１２は、可撓性を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で形成されている。なお、少なくとも第１の導電板９と第２の導電板１１とを保護するように両側から保護部材１２で挟み込むようにしてもよい。これにより、さらに破損しにくくなる。さらに、少なくとも第１の導電板９と第２の導電板１１とを保護するように両側から保護部材１２で挟み、密閉してもよい。これにより、破損しにくくするとともに、防水にもなり、雨などの環境においても電気的な特性の劣化を抑えることができる。
【００２６】
タグＩＣチップ７は、保護部材１２の中央部に接着されて取り付けられ、第２の導電板１１に電気的に接続されている。
【００２７】
床置用ＲＦＩＤタグ１は、第１の導電板９側を下にして、駐車場や部屋の床面の上に設置されて用いられる。
【００２８】
以上のように床置用ＲＦＩＤタグ１は、複数に分割して小片とした高誘電率の小片１０を第１の導電板９と第２の導電板１１との間に隙間をあけて並べ、少なくとも第２の導電板１１を可撓性を有する保護部材１２で保護するようにしたことにより、床置用ＲＦＩＤタグ１が靴や車によって踏まれて局所的に大きい圧力が加えられた場合でも、それぞれの小片１０が少しずつずれることにより応力を分散させることができる。これにより、小片１０や第１の導電板９、第２の導電板１１が切損したり割れたりするおそれを少なくすることができる。したがって、床置用ＲＦＩＤタグ１は、全体として衝撃などによっても破損しにくくなり、床置として好適なものができる。
【００２９】
次に、このような床置用ＲＦＩＤタグ１と、床置用ＲＦＩＤタグ１と交信するリーダライタ装置５とを備えているＲＦＩＤ検知装置２の電気的な回路構成および動作について説明する。
【００３０】
まず、図４を参照しながら、ＲＦＩＤ検知装置２の回路構成について説明する。図４は、本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグ１を含むＲＦＩＤ検知装置２の回路ブロック図である。
【００３１】
ＲＦＩＤ検知装置２は、床置用ＲＦＩＤタグ１と、床置用ＲＦＩＤタグ１と交信するリーダライタ装置５とを備えている。
【００３２】
床置用ＲＦＩＤタグ１は、割り当てコードなどのタグ情報を記憶保持するタグＩＣチップ７と、タグＩＣチップ７に接続された信号送受信用のタグアンテナ８とを有する。タグＩＣチップ７は、受信信号からタグアンテナ８で生成された電力を整流するダイオード１５、整流された電力を蓄積するコンデンサ１７、インピーダンスを整合させるコンデンサ１６、各部を制御するための制御部１８、受信信号を復調する復調部１９、応答信号を変調する変調部２０およびスイッチ２１、タグ情報を記憶しているメモリ２２を有する。
【００３３】
リーダライタ装置５は、各部の動作や通信を制御する制御部２３、床置用ＲＦＩＤタグ１に向けて送信する質問信号を変調する変調部２４および送信部２５、床置用ＲＦＩＤタグ１からの応答信号を信号処理し復調する受信部２６および復調部２７、これらの各部にクロック信号を供給するクロック部２８、送受信信号を分離する分離部２９および各部に電源を供給する電源部３０を有する。そして、このリーダライタ装置５は送受信用のアンテナ４に接続されている。
【００３４】
次に、図１および図４を参照しながら、ＲＦＩＤ検知装置２の動作について説明する。
【００３５】
リーダライタ装置５は、電源部３０の電力により各部が起動される。そして、床置用ＲＦＩＤタグ１と交信を開始する。まず、リーダライタ装置５は、制御部２３により、それぞれの床置用ＲＦＩＤタグ１用の質問コードを作成し、変調部２４で所定の周波数の搬送波をその質問コードに従って変調する。所定の周波数として、ＵＨＦ帯（例えば９５２ＭＨｚ〜９５５ＭＨｚ）やマイクロ波帯（例えば２．４５ＧＨｚ）などの周波数を利用することができる。これを送信部２５で増幅した後、分離部２９を介して、アンテナ４から床置用ＲＦＩＤタグ１のタグＩＣチップ７に向けて質問信号を送信する。そして、リーダライタ装置５は、タグＩＣチップ７からの応答信号をアンテナ４で受信し、後述するように、復調してタグ情報を読み取る。
【００３６】
まず、リーダライタ装置５は、タグＩＣチップ７に、例えば「割り当てコードはＡか？」という問い合わせが行われる。
【００３７】
次に、この問い合わせは、変調部２４により、送信部２５、分離部２９、アンテナ４を介して、床置用ＲＦＩＤタグ１のタグＩＣチップ７に向けて出力される。なお、各部にクロック部２８からクロックが供給され、同期などのタイミング調整がなされる。
【００３８】
床置用ＲＦＩＤタグ１は、タグアンテナ８で質問信号を受信するとともに、受信した質問信号（無線信号）から生成した電力をダイオード１５で整流し、直流電圧（以下、「ＤＣ電圧」と記す）を生成する。このＤＣ電圧をコンデンサ１７に充電するとともに、このＤＣ電圧をタグＩＣチップ７に供給し、起動する。これによって、タグＩＣチップ７の制御部１８、復調部１９、変調部２０、メモリ２２が起動する。このように床置用ＲＦＩＤタグ１は、電池などの電源を搭載していなくてもタグＩＣチップ７を動作させることができる。なお、タグＩＣチップ７はタグアンテナ８で生成した電力を利用するので、その電源容量は小さい。このため、タグＩＣチップ７では、各部の消費電力を極力抑えている。
【００３９】
次に、制御部１８からの指示で復調部１９は、受信した質問信号から「割り当てコードはＡか？」という問い合わせを復調する。
【００４０】
また、制御部１８は、復調部１９への指示と同時にメモリ２２に記憶保持しているタグ情報を読み出す。
【００４１】
メモリ２２に記憶保持されたタグ情報が「Ａ」であった場合、制御部１８は、その問い合わせに対して割り当てコード「Ａ」が存在することを、変調部２０を介してスイッチ２１をＯＮ、ＯＦＦさせて応答する。
【００４２】
すなわち、スイッチ２１がＯＮすれば、タグアンテナ８の放射板（第２の導電板１１）の端子とグランド板（第１の導電板９）端子とが短絡され、スイッチ２１がＯＦＦされれば、タグアンテナ８の放射板の端子とグランド板の端子とが開放される。これによって、リーダライタ装置５から送信された電波を反射するか否かをコード情報（タグ情報）に応じて制御し、そのタグ情報の内容を伝達することができる。すなわち、タグ情報の「１」と「０」に対応させてスイッチ２１をＯＮまたはＯＦＦさせ、このスイッチ２１のＯＮ、ＯＦＦの繰り返しパターンにより、タグアンテナ８からリーダライタ装置５に固有の応答信号が返信され、割り当てコード「Ａ」が存在することが報告される。例えば、コード「Ａ」はＡＳＣＩＩ文字コードの２進表記で「０１０００００１」であり、このコード情報が「１」のときはスイッチ２１をＯＮにし、コード情報が「０」のときはスイッチ２１をＯＦＦにする。なお、タグＩＣチップ７はタグアンテナ８の放射板の端子とグランド板の端子とを開放させたときに、反射が起きないように、インピーダンスをマッチングさせるコンデンサ１６を有している。
【００４３】
リーダライタ装置５は、アンテナ４、分離部２９を介して受信部２６で応答信号を受信し、復調部２７に伝達する。そして、制御部２３は復調した信号により、割り当てコード「Ａ」の存在を確認する。これにより、リーダライタ装置５は、例えば図１のａの駐車スペース３に車がないことを検知する。
【００４４】
一方、リーダライタ装置５は、応答信号を得ることができず、割り当てコード「Ａ」の存在を確認することができなかった場合、このことからａの駐車スペース３に車があることを検知する。同様に、割り当てコードの存在の確認によって他の駐車スペース３でも車のありなしを検知することができる。
【００４５】
以上のように本実施の形態のＲＦＩＤ検知装置２によれば、床置用ＲＦＩＤタグ１は、複数個の誘電体製の小片１０を第１の導電板９と第２の導電板１１との間に隙間をあけて並べ、少なくとも第２の導電板１１を保護する可撓性を有する保護部材１２を設けたことにより、床置用ＲＦＩＤタグ１が靴や車によって踏まれて局所的に大きい圧力が加えられた場合でも、それぞれの小片１０が少しずつずれることにより応力を分散させることができる。これにより、小片１０や第１の導電板９、第２の導電板１１が切損されたり、小片１０が割れたりするおそれを少なくすることができる。したがって、床置用ＲＦＩＤタグ１は、全体として衝撃などによっても破損しにくくなり、床置として好適なものができる。
【００４６】
この床置用ＲＦＩＤタグ１を、駐車場や部屋の床面に設置して用いても、靴の踵や車のタイヤ、商品搬入用のキャリアなどによって常に踏まれて強い圧力が加えられても、そのような圧力によっても容易に破損しない信頼性の高いものである。
【００４７】
また、ＲＦＩＤ検知装置２は、床置用ＲＦＩＤタグ１と、床置用ＲＦＩＤタグ１と交信するためのリーダライタ装置５とを備え、床置用ＲＦＩＤタグ１を床に設置し、リーダライタ装置５のアンテナ４が床置用ＲＦＩＤタグ１を俯瞰する位置に設けている。これにより、アンテナ４と床置用ＲＦＩＤタグ１との間を遮る人や車などの物体の検知を行うことができる。本実施の形態では、駐車スペース３の近傍に設けられた柱の高所にアンテナ４を設け、車６のありなしを検知することにより、駐車の空き状態を検知することができるＲＦＩＤ検知装置２を実現することができる。床置用ＲＦＩＤタグ１は駐車場の床面に設置され、靴の踵や車のタイヤなどによって常に踏まれて強い圧力が加えられても、そのような圧力によっても容易に破損しない信頼性の高いものであるため、故障の少ない信頼性の高い駐車場の管理システムを構築することが可能となる。
【００４８】
なお、床置用ＲＦＩＤタグ１をさらに破損しにくくすることができる。このようにした床置用ＲＦＩＤタグについて説明する。図５は、本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグ３１の正面断面図である。
【００４９】
床置用ＲＦＩＤタグ３１は、図５に示すように、衝撃吸収部材３２を備え、この衝撃吸収部材３２の内部に床置用ＲＦＩＤタグ１を収納している。すなわち、床置用ＲＦＩＤタグ１の外周全体を衝撃吸収部材３２で覆っている。衝撃吸収部材３２としては、シリコンゴム、ＡＢＳ系樹脂やエラストマなどを用いることができる。
【００５０】
このように床置用ＲＦＩＤタグ１の外周全体を衝撃吸収部材３２で覆うことにより、さらに破損しにくいものとすることができる。
【００５１】
また、衝撃吸収部材３２として耐水性や耐候性に優れたものを用いれば、屋外での使用に適したものにすることができる。さらに、衝撃吸収部材３２の内部に床置用ＲＦＩＤタグ１を収納して密封することで、破損するのを防止するとともに雨水などの水から回路を守ることができる。
【００５２】
次に、図６および図７を参照しながら、床置用ＲＦＩＤタグ３１の他の例について説明する。図６は本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグ３３の正面断面図、図７は同床置用ＲＦＩＤタグ３３の一部を破断して示した破断斜視図である。
【００５３】
床置用ＲＦＩＤタグ３３は、複数個の小片１０を中央部に隙間をあけて並べて敷き詰めている。そして、平板状の衝撃吸収部材３２の間に挟み込む。なお、衝撃吸収部材３２の表面にカーペット用の植毛を施し、床置きカーペットと兼用した床置用ＲＦＩＤタグ３３を提供するようにしてもよい。
【００５４】
第１の導電板９は、例えばＵＨＦ帯（９５２ＭＨｚ〜９５５ＭＨｚ）であればλ／２がほぼ１５ｃｍとなるため縦横の一辺の長さを１５ｃｍにする。なお、第１の導電板９の近傍または内部に誘電体の固まりを有する場合は共振する波長は１５ｃｍよりも短くなるため、第１の導電板９における一辺の長さは０ｃｍより長く、１５ｃｍより短く設定される。このように、第１の導電板９の一辺の長さを周波数、構造、材料に合わせて設定する。
【００５５】
小片１０としては、例えば縦横３ｍｍ、厚さ２ｍｍ〜３ｍｍもしくは適度な厚みのものを使用し、第１の導電板９の中央部に縦横にそれぞれ９個配列され、総数８１個が並べて敷き詰められている。
【００５６】
このような構成により大型化した床置用ＲＦＩＤタグ３３は、受信感度が高いため、広い駐車場などで、アンテナ４から離れた位置に設置するような場合に好適である。
【００５７】
また、本実施の形態のＲＦＩＤ検知装置２は、室内への侵入した人物を検知するのに応用することもできる。
【００５８】
図８は本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグ１を含むＲＦＩＤ検知装置２の他の例を示す斜視図である。この例では、室内の床面３４に多数の床置用ＲＦＩＤタグ１が所定の間隔の配列で並べて設置され、それぞれの床置用ＲＦＩＤタグ１に固有の識別情報であるコードが割り当てられていて、内蔵メモリに書き込まれている。そして、床置用ＲＦＩＤタグ１を俯瞰する位置で、かつ、室内の複数の箇所、例えば天井の四隅にアンテナ４としてアンテナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが設置され、管理室などに設けられたリーダライタ装置５の本体部５ａ（図示しない）に接続されている。
【００５９】
このように構成されることで、ＲＦＩＤ検知装置２は、リーダライタ装置５により、所定の周期でアンテナ４ａ〜４ｄからそれぞれ床置用ＲＦＩＤタグ１に質問信号を送信する。
【００６０】
このとき室内に誰も侵入していなければ、アンテナ４ａ〜４ｄからの質問信号は障害なくすべての床置用ＲＦＩＤタグ１に届き、すべての床置用ＲＦＩＤタグ１から所定の応答信号が返信される。これらの応答信号をアンテナ４ａ〜４ｄで受信し、リーダライタ装置５で応答信号を比較照合することで、「侵入者」がいないことを検知して、表示装置などに表示することができる。
【００６１】
一方、図８に示すように室内に人３５が侵入していれば、アンテナ４ａ〜４ｄからの質問信号が人３５によって遮られてハッチングした一部の床置用ＲＦＩＤタグ１に届かず、したがって、それらの床置用ＲＦＩＤタグ１からの所定の応答信号がアンテナ４ａ〜４ｄで受信されないため、リーダライタ装置５で「侵入者」がいることを検知し、表示装置などで表示することができる。このように、ＲＦＩＤ検知装置２は、床面３４に設置された床置用ＲＦＩＤタグ１の上にいる人物を検知することができる。
【００６２】
そして、互いに異なる場所に設置された床置用ＲＦＩＤタグ１には、それぞれに異なったコードを予め割り当てて内蔵メモリに書き込んでいる。さらに、複数のアンテナ４ａ〜４ｄごとに検知する方向が異なっているので、人３５によって遮られて応答信号が返信されてこない床置用ＲＦＩＤタグ１はアンテナ４ａ〜４ｄごとに異なる。このため、リーダライタ装置５で、どのアンテナ４ａ〜４ｄでどの床置用ＲＦＩＤタグ１からの応答信号が返信されていないかを分析することにより、侵入した人３５がどの位置にいるかまで特定して検知することができる。また、検知された位置を履歴情報として順次に記憶すれば、後で移動経路を把握することができ、人の経路誘導や位置情報の予測に利用することができる。
【００６３】
なお、アンテナ４は１個だけであっても、やはり、リーダライタ装置５でどの床置用ＲＦＩＤタグ１からの応答信号が返信されていないかを分析することにより、侵入した人３５が現在どの位置にいるかをほぼ特定して検知することができる。
【００６４】
このように、床置用ＲＦＩＤタグ１とリーダライタ装置５とを組み合わせて用いることにより、人や物体などの移動経路や位置検知用に活用することができる。なお、床置用ＲＦＩＤタグ１に代えて、床置用ＲＦＩＤタグ３１または床置用ＲＦＩＤタグ３３としても同様である。
【００６５】
なお、本実施の形態の床置用ＲＦＩＤタグ１を水平な床面に置いて用いる場合について説明したが、この床置用ＲＦＩＤタグ１をエレベータの箱内の側壁など、横から力が加えられる場所に設置することもできる。この場合には、側壁を床面とみなせば同様の効果が得られる。また、床置用ＲＦＩＤタグ１に代えて、床置用ＲＦＩＤタグ３１または床置用ＲＦＩＤタグ３３としても同様である。
【００６６】
また、第１の導電板９、第２の導電板１１、保護部材１２、小片１０および衝撃吸収部材３２の大きさや材料は本実施の形態に限定されるものでない。床置用ＲＦＩＤタグ１、３１、３３の用途に応じて適宜選択、設計すればよい。
【００６７】
また、床置用ＲＦＩＤタグ１、床置用ＲＦＩＤタグ３１または床置用ＲＦＩＤタグ３３は、第１の導電板、複数個の小片、第２の導電板および保護部材に可撓性を有するため、使用しないときにはロール上に巻き取って保存するようにしてもよい。これにより、大型であっても搬送作業が容易になる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上のように本発明によれば、可撓性を有する第１の導電板の上に、相互間に間隙をあけて複数個の誘電体製の小片を並べ、これらの複数個の小片の上に可撓性を有する第２の導電板を重ね、第１の導電板、複数個の小片および第２の導電板を可撓性を有する保護部材で保護したので、靴などで踏まれた場合であっても、導電板間に配置された複数の小片が個々に移動することによって応力を分散させることができる。したがって、ＲＦＩＤタグのタグアンテナを破損しにくくすることができるので、床置用ＲＦＩＤタグ、床置用ＲＦＩＤタグを用いたＲＦＩＤ検知装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグを含むＲＦＩＤ検知装置の構成を示す斜視図
【図２】同ＲＦＩＤ検知装置の使用状態を示す説明図
【図３】（Ａ）は本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグの正面断面図、(Ｂ)は同（Ａ）の一部を破砕して示した破砕斜視図
【図４】本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグを含むＲＦＩＤ検知装置の回路ブロック図
【図５】本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグの他の例を示す正面断面図
【図６】同床置用ＲＦＩＤタグのさらに他の例を示す正面断面図
【図７】同床置用ＲＦＩＤタグの一部を破断して示した破断斜視図
【図８】本発明の実施の形態における床置用ＲＦＩＤタグを含むＲＦＩＤ検知装置の他の例を示す斜視図
【符号の説明】
【００７０】
１，３１，３３ 床置用ＲＦＩＤタグ
２ ＲＦＩＤ検知装置
３ 駐車スペース
４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ アンテナ
５ リーダライタ装置
５ａ 本体部
６ 車
７ タグＩＣチップ
８ タグアンテナ
９ 第１の導電板
１０ 小片
１１ 第２の導電板
１２ 保護部材
１３，１４ 接着部材
１５ ダイオード
１６，１７ コンデンサ
１８，２３ 制御部
１９，２７ 復調部
２０，２４ 変調部
２１ スイッチ
２２ メモリ
２５ 送信部
２６ 受信部
２８ クロック部
２９ 分離部
３０ 電源部
３２ 衝撃吸収部材
３４ 床面
３５ 人
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タグＩＣチップと、このタグＩＣチップと接続されたタグアンテナとを有する床置用ＲＦＩＤタグであって、
前記タグアンテナは、
可撓性を有する第１の導電板と、
前記第１の導電板の上にそれぞれの間に間隙をあけて並べられた誘電体製の複数個の小片と、
前記複数個の小片の上に重ねられた可撓性を有する第２の導電板と、
少なくとも前記第２の導電板の上面を保護する可撓性を有する保護部材とを備えていることを特徴とする床置用ＲＦＩＤタグ。
【請求項２】
前記第１の導電板は前記タグアンテナのグランド板であり、
前記第２の導電板は前記タグアンテナの放射板であることを特徴とする請求項１に記載の床置用ＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
前記複数個の小片は、セラミックの焼成物で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の床置用ＲＦＩＤタグ。
【請求項４】
前記複数個の小片は、樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の床置用ＲＦＩＤタグ。
【請求項５】
前記複数個の小片は、セラミックと樹脂の混合物で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の床置用ＲＦＩＤタグ。
【請求項６】
衝撃吸収部材を備え、この衝撃吸収部材の内部に前記タグＩＣチップと前記タグアンテナとを収納していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の床置用ＲＦＩＤタグ。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の床置用ＲＦＩＤタグと、
前記床置用ＲＦＩＤタグと交信するためのリーダライタ装置とを備え、
前記床置用ＲＦＩＤタグが床に設置され、前記リーダライタ装置のアンテナが前記床置用ＲＦＩＤタグを俯瞰する位置に設けられていることを特徴とするＲＦＩＤ検知装置。
【請求項８】
前記リーダライタ装置は、前記床置用ＲＦＩＤタグと前記アンテナとの間の交信用電波が物体により遮られたことを検知して前記物体を検知することを特徴とする請求項７に記載のＲＦＩＤ検知装置。
【請求項９】
前記床置用ＲＦＩＤタグが駐車場の床に設置され、
前記リーダライタ装置は、前記床置用ＲＦＩＤタグの上の車を検知することを特徴とする請求項８に記載のＲＦＩＤ検知装置。
【請求項１０】
前記床置用ＲＦＩＤタグが室内の床に設置され、
前記リーダライタ装置は、前記床置用ＲＦＩＤタグの上の人物を検知することを特徴とする請求項８に記載のＲＦＩＤ検知装置。
【請求項１１】
前記床置用ＲＦＩＤタグが室内の床に複数個設置され、
前記リーダライタ装置は、前記複数個の床置用ＲＦＩＤタグのいずれかとの交信用電波が遮られたかを検出して前記人物の位置を検知することを特徴とする請求項１０に記載のＲＦＩＤ検知装置。
【請求項１２】
前記リーダライタ装置のアンテナが複数個設けられていることを特徴とする請求項１１に記載のＲＦＩＤ検知装置。
【請求項１】
タグＩＣチップと、このタグＩＣチップと接続されたタグアンテナとを有する床置用ＲＦＩＤタグであって、
前記タグアンテナは、
可撓性を有する第１の導電板と、
前記第１の導電板の上にそれぞれの間に間隙をあけて並べられた誘電体製の複数個の小片と、
前記複数個の小片の上に重ねられた可撓性を有する第２の導電板と、
少なくとも前記第２の導電板の上面を保護する可撓性を有する保護部材とを備えていることを特徴とする床置用ＲＦＩＤタグ。
【請求項２】
前記第１の導電板は前記タグアンテナのグランド板であり、
前記第２の導電板は前記タグアンテナの放射板であることを特徴とする請求項１に記載の床置用ＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
前記複数個の小片は、セラミックの焼成物で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の床置用ＲＦＩＤタグ。
【請求項４】
前記複数個の小片は、樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の床置用ＲＦＩＤタグ。
【請求項５】
前記複数個の小片は、セラミックと樹脂の混合物で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の床置用ＲＦＩＤタグ。
【請求項６】
衝撃吸収部材を備え、この衝撃吸収部材の内部に前記タグＩＣチップと前記タグアンテナとを収納していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の床置用ＲＦＩＤタグ。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の床置用ＲＦＩＤタグと、
前記床置用ＲＦＩＤタグと交信するためのリーダライタ装置とを備え、
前記床置用ＲＦＩＤタグが床に設置され、前記リーダライタ装置のアンテナが前記床置用ＲＦＩＤタグを俯瞰する位置に設けられていることを特徴とするＲＦＩＤ検知装置。
【請求項８】
前記リーダライタ装置は、前記床置用ＲＦＩＤタグと前記アンテナとの間の交信用電波が物体により遮られたことを検知して前記物体を検知することを特徴とする請求項７に記載のＲＦＩＤ検知装置。
【請求項９】
前記床置用ＲＦＩＤタグが駐車場の床に設置され、
前記リーダライタ装置は、前記床置用ＲＦＩＤタグの上の車を検知することを特徴とする請求項８に記載のＲＦＩＤ検知装置。
【請求項１０】
前記床置用ＲＦＩＤタグが室内の床に設置され、
前記リーダライタ装置は、前記床置用ＲＦＩＤタグの上の人物を検知することを特徴とする請求項８に記載のＲＦＩＤ検知装置。
【請求項１１】
前記床置用ＲＦＩＤタグが室内の床に複数個設置され、
前記リーダライタ装置は、前記複数個の床置用ＲＦＩＤタグのいずれかとの交信用電波が遮られたかを検出して前記人物の位置を検知することを特徴とする請求項１０に記載のＲＦＩＤ検知装置。
【請求項１２】
前記リーダライタ装置のアンテナが複数個設けられていることを特徴とする請求項１１に記載のＲＦＩＤ検知装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２８９０９９（Ｐ２００９−２８９０９９Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４１９３８（Ｐ２００８−１４１９３８）
【出願日】平成２０年５月３０日（２００８．５．３０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月３０日（２００８．５．３０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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