無線タグの評価装置および方法
【課題】多種多様な無線タグの性能を簡単な構成で正確に測定し、評価できる無線タグの評価装置および方法を提供する。
【解決手段】無線タグ２に対する問い合せ信号を含む周波数信号を提供する送信手段１０と、電波暗箱１の中央近傍に配置支持される無線タグ２の一方側に配置されて送信手段１０からの問い合せ信号を送出する送信用アンテナ３と、無線タグ２の他方側に配置される受信用アンテナ４と、受信用アンテナ４と接続されて前記応答信号を解析処理する受信手段１２とを具備する。送信用アンテナ３と受信用アンテナ４とを、両者が直交するように配置し、無線タグ２の主面を送信用アンテナ３に対して略４５度の角度を成すように配置すると、受信用アンテナ４は、無線タグ２の周囲を通過する送信波２１を直接受信できなくなるので、無線タグ２から放射される応答信号３０を相対的に強く受信できるようになる。
【解決手段】無線タグ２に対する問い合せ信号を含む周波数信号を提供する送信手段１０と、電波暗箱１の中央近傍に配置支持される無線タグ２の一方側に配置されて送信手段１０からの問い合せ信号を送出する送信用アンテナ３と、無線タグ２の他方側に配置される受信用アンテナ４と、受信用アンテナ４と接続されて前記応答信号を解析処理する受信手段１２とを具備する。送信用アンテナ３と受信用アンテナ４とを、両者が直交するように配置し、無線タグ２の主面を送信用アンテナ３に対して略４５度の角度を成すように配置すると、受信用アンテナ４は、無線タグ２の周囲を通過する送信波２１を直接受信できなくなるので、無線タグ２から放射される応答信号３０を相対的に強く受信できるようになる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグの評価装置および方法に係り、特に、多種多様な無線タグの性能を簡単かつ正確に評価できる無線タグの評価装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
物体等に付与された個別情報を非接触で読み取るシステムとして、無線タグ（ＩＣタグ、ＲＦＩＤ）を利用した管理システムが研究されている。
【０００３】
特許文献１には、電波の送信アンテナと、電波の送信対象からの反射波を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナで受信した電波の状態を表示する表示部とを備えた検査装置が開示されている。該検査装置によれば、電波の送信対象の電波反射特性などについて検証できるとともに、地中に埋設されている電波の送信対象の設置状態が検証できるようになる。
【０００４】
また、特許文献２には、管理対象の物品毎に異なる固有情報を記憶したＩＣチップを含むタグを、その物品毎にそれぞれ固着させる物品管理方法が開示されている。該管理方法によれば、タグを紛失することなく、タグが固着された物品をその製造工程から廃棄に至るまで一貫して管理することができるようになる。
【特許文献１】特開２００４−３４７４４３号公報
【特許文献２】特開２００２−１６９８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
製造現場で各構成部品に無線タグを装着して工程管理や品質管理等を行う場合や、小売店で各商品に無線タグを装着して商品管理等を行う場合等では、全ての製品あるいは商品に同一の種類の無線タグが付与されるわけではなく、様々な種類の無線タグが混在することが考えられる。一方、無線タグがそのＩＣチップに記憶されたデータを送信する性能は製造元や仕様によって異なるので、製造現場や小売店では、既設の無線タグリーダで確実に情報を読み取れる、換言すれば、所定の基準を満足する無線タグのみを扱えるようにすることが望ましい。
【０００６】
しかしながら、特許文献１および２の技術は、無線タグを利用すること自体を主な目的としており、多数の無線タグの性能を簡単かつ正確に測定する技術に関しては、何らの示唆および配慮もされていなかった。
【０００７】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、無線タグの性能を簡単な構成で正確に測定し、評価できる無線タグの評価装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記した目的を達成するために、本発明は、問い合せ信号に応答して出力される応答信号に基づいて無線タグを評価する無線タグ評価装置において、前記無線タグに対する問い合せ信号を含む周波数信号を送信波として提供する送信手段と、電波暗箱の中央近傍に配置される前記無線タグの一方側に所定間隔隔てて配置され、前記送信手段から供給される問い合せ信号を送出する送信用アンテナと、前記無線タグの一方側の反対側に所定間隔隔てて配置され、前記問い合せ信号に応答して前記無線タグから送出される応答信号を受信する受信用アンテナと、前記受信用アンテナと接続され、前記応答信号を解析処理する受信手段とを具備するようにした点に第１の特徴がある。
【０００９】
また、前記送信用アンテナと受信用アンテナとが互いに直交するように配置され、前記無線タグの主面は、前記送信用および受信用アンテナに対して略４５度の角度を成すように配置されるようにした点に第２の特徴がある。
【００１０】
また、前記送信用アンテナおよび受信用アンテナは、前記送信波の１／２波長のダイポールアンテナであるようにした点に第３の特徴がある。
【００１１】
また、前記送信手段から送信される送信波を、送信用アンテナ側と他方側とに分配する分配手段と、該他方側に分配された送信波の位相および振幅を変える変換手段と、前記受信用アンテナの受信波に、前記変換手段で変換された送信波を加える加算手段とを設けるようにした点に第４の特徴がある。
【００１２】
また、前記変換手段は、前記他方側に分配された送信波に、前記受信用アンテナから加算手段に入力される受信信号から前記応答信号を除いた信号に対して逆位相を与えるようにした点に第５の特徴がある。
【００１３】
また、前記変換手段は、前記他方側に分配された送信波の振幅を、前記受信用アンテナから加算手段に入力される受信信号から前記応答信号を除いた信号と同一又はほぼ同一に調整するようにした点に第６の特徴がある。
【００１４】
前記受信手段は、時系列スペクトラムアナライザであるようにした点に第７の特徴がある。
【００１５】
また、問い合せ信号に応答して出力される応答信号に基づいて無線タグを評価する無線タグ評価方法において、電波暗箱の中央近傍に無線タグを配置し、無線タグの一方側に所定間隔隔てて送信用アンテナを配置し、前記無線タグの一方側の反対側に所定間隔隔てて受信用アンテナを配置し、前記送信用アンテナに接続された送信手段から無線タグに問い合せ信号を送信し、前記受信用アンテナに接続された受信手段によって前記応答信号を解析処理するようにした点に第８の特徴がある。
【００１６】
また、前記受信手段は、時系列スペクトラムアナライザであるようにした点に第９の特徴がある。
【００１７】
また、問い合せ信号に応答して出力される応答信号に基づいて無線タグを評価する無線タグ評価装置において、前記無線タグに対する問い合せ信号を含む周波数信号を送信波として提供する送信手段と、四角形断面を有すると共に屈曲部で略９０度曲げられ、かつ内壁面が電波吸収体で覆われた電波通路と、前記電波通路の屈曲部に対して一方側に配置され、前記送信手段から供給される問い合せ信号を送出する送信用アンテナと、前記電波通路の屈曲部に対して他方側に配置され、前記問い合せ信号に応答して前記無線タグから送出される応答信号を受信する受信用アンテナと、前記電波通路の屈曲部で、前記送信用アンテナの中心線と前記受信用アンテナの中心線とが直交する位置に配置された無線タグと、前記受信用アンテナと接続され、前記応答信号を解析処理する受信手段とを具備する点に第１０の特徴がある。
【００１８】
また、前記屈曲部と送信用アンテナとの間と、前記屈曲部と受信用アンテナとの間に、それぞれ、電波吸収体で形成され、前記電波通路の断面積を中央寄りに縮小する第１の壁および第２の壁が設けられている点に第１１の特徴がある。
【００１９】
また、前記電波通路は、電波暗箱の内壁部である点に第１２の特徴がある。
【００２０】
また、前記送信用アンテナおよび受信用アンテナは、前記送信波の１／２波長のダイポールアンテナである点に第１３の特徴がある。
【００２１】
さらに、前記受信手段は、時系列スペクトラムアナライザである点に第１４の特徴がある。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１の発明によれば、特別な部品等を使用することなく、無線タグの性能評価を容易に行うことができるようになる。
【００２３】
請求項２の発明によれば、無線タグが受信する問い合せ信号が約３ｄＢ減衰し、さらに、受信用アンテナが受信する応答信号を約３ｄＢ減衰させる一方で、電波暗箱を使用することにより受信用アンテナが受信する送信波を約３０ｄＢ減衰させることができるようになる。このため、Ｄ／Ｕ比が向上し、無線タグからの応答信号を相対的に強く受信することができるので、受信手段での解析処理、すなわち無線タグの性能評価をより容易に行うことができるようになる。
【００２４】
請求項３の発明によれば、アンテナを直交させることにより指向特性のアイソレーションが簡単に得られるため、無線タグの評価装置を容易に構成することができるようになる。
【００２５】
請求項４の発明によれば、無線タグおよび送受信用アンテナの配置および角度等を変更することなく、電気的手段によって、受信手段での応答信号の解析処理に不要な送信波に変化を与えることができるようになる。
【００２６】
請求項５および６の発明によれば、電気的手段によって、受信手段での応答信号の解析処理に不要な送信波を小さくすることができるようになる。これにより、さらに高精度な無線タグの性能評価を行うことができるようになる。
【００２７】
請求項７の発明によれば、応答信号の周波数の解析を時系列で行うことができるので、より詳細な解析が可能となり、無線タグの性能の良し悪しの判断を容易に行うことができるようになる。
【００２８】
請求項８および９の発明によれば、比較的簡単に無線タグの時系列の性能評価を行う評価方法が得られるようになる。
【００２９】
請求項１０の発明によれば、特別な部品等を使用することなく、無線タグの性能評価を容易に行うことができるようになる。また、屈曲部で略９０度曲げられた電波通路を備え、この屈曲部に無線タグが配置されるので、受信用アンテナが受信する送信用アンテナからの送信波を大幅に減衰することが可能になる。このため、無線タグからの応答信号を相対的に強く受信することができるようになり、受信手段での解析処理、すなわち無線タグの性能評価をより容易に行うことが可能となる。
【００３０】
請求項１１の発明によれば、屈曲部と送信用アンテナとの間に電波通路の断面積を小さくする第１の壁が設けられるので、送信用アンテナからの送信波のうち、反射波を大幅に減衰させつつ、直接波によって無線タグを励起させることが可能となる。さらに、屈曲部と受信用アンテナとの間に電波通路の断面積を小さくする第２の壁が設けられるので、無線タグを励起させた送信波の反射波がさらに減衰されて受信用アンテナに届きにくくなると共に、無線タグからの応答信号の直接波が受信されるようになり、さらに高精度な無線タグの性能評価を行うことができるようになる。
【００３１】
請求項１２の発明によれば、電波通路が、電波暗箱の内壁部であるようにしたので、特別な部品等を使用することなく、簡単な構成によって無線タグの性能評価が可能となる。
【００３２】
請求項１３の発明によれば、送信用アンテナおよび受信用アンテナを送信波の１／２波長のダイポールアンテナとしたので、送信用アンテナと受信用アンテナとを直交させることによって指向特性のアイソレーションが簡単に得られるため、無線タグの評価装置を容易に構成することができるようになる。
【００３３】
請求項１４の発明によれば、応答信号の周波数の解析を時系列で行うことができるので、より詳細な解析が可能となり、無線タグの性能の良し悪しの判断を容易に行うことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る無線タグ評価装置の構成を示した概略説明図である。電波暗箱１は、その内壁にピラミッド型の電波吸収体１ａが多数配設された略直方体の電波吸収装置である。この概略説明図は、電波暗箱１の内部を地面に対して水平方向から見た状態を示している。主にＩＣチップおよびアンテナ（ダイポールアンテナ、ホーンアンテナ、パッチアンテナ等の指向性が鋭いものがよい）で構成される無線タグ２は、電波暗箱１のほぼ中央にかつ主面（アンテナ面）が垂直方向に又はほぼ垂直方向になるように支持されている。この無線タグ２を挟んで、右方には、所定の間隔をおいて送信用アンテナ３が配置され、左方には、同様に受信用アンテナ４が配置されている。この送信用アンテナ３および受信用アンテナ４にはダイポールアンテナが好適であり、各ポール部３ａおよび４ａの長さは送信波の１／２波長となるよう設定されている。また、前記送信用アンテナ３には、無線タグ２のリーダとしての送信手段１０から供給される問い合せ（Ｉｎｑｕｉｒｙ）信号を含む周波数信号を増幅するための電力増幅手段１１が接続されている。さらに、受信用アンテナ４には、電波周波数に対して種々の解析を行う受信手段１２が接続されている。
【００３５】
以下に、本実施形態に係る無線タグ評価装置の作動手順を説明する。無線タグ２のリーダとしての送信手段１０から問い合せ信号を含む周波数信号が出力されると、これは電力増幅手段１１によって増幅されて送信用アンテナ３へ供給される。該送信用アンテナ３からは、受信用アンテナ４の方向に前記周波数信号が送信波２０，２１として放射される。無線タグ２は、内蔵されるアンテナ部で送信波２０を受信すると、電磁誘導の原理で発生する起電力でＩＣチップを作動させると共に、前記問い合せ信号に対する応答（Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）信号３０を放射する。この応答信号３０は、受信用アンテナ４によって受信されて受信手段１２に入力される。本実施形態において、この受信手段１２には時系列スペクトラムアナライザが使用される。時系列スペクトラムアナライザは、周知の機器であるので詳細な説明を省略するが、受信される電波の周波数に関して、周波数軸解析と同時に時間軸解析を可能とするものであり、これによって、応答信号３０の周波数が詳しく解析され、無線タグ２の性能の良し悪しの判断を行うことができるようになる。上記したような構成によれば、特別な部品を使用せずに容易に無線タグの評価を行うことができるようになる。
【００３６】
しかしながら、前記受信用アンテナ４には、無線タグ２からの応答信号３０だけではなく、無線タグ２の周囲を通過して、送信用アンテナ３から直接受信用アンテナ４に入る送信波２１も入力される。この送信波２１は、応答信号３０に比して強いため、Ｄ／Ｕ比（ｄｅｓｉｒｅ：希望波／ｕｎｄｅｓｉｒｅ：非希望波比）が低下して、前記受信手段１２によって無線タグ２の性能評価を行うのに十分な応答信号３０の分解能を得にくいことがある。これに配慮した実施形態を、以下に説明する。
【００３７】
図２は、本発明の第２実施形態に係る無線タグ評価装置の構成を示した概略説明図である。前記と同様の符号は、同一または同等部分を示している。本実施形態では、送信用アンテナ３のポール部３ａが地面に対して垂直方向を向き、受信用アンテナ４のポール部３ｂは地面に対して水平方向を向くように配置されている。すなわち、送信用アンテナ３のポール部３ａの偏波面と、受信用アンテナ４のポール部４ａの偏波面とが、互いに直交するように配置されている。これに対して無線タグ２は、垂直方向に対して偏波面が４５度又は略４５度傾くように配置されている。このように無線タグ２を傾けて配置すると、無線タグ２が受信する送信波２０は、送信用アンテナ３から放射された状態から約３ｄＢ減衰される。すなわち、無線タグ２に誘起される電力は送信電力に対して約３ｄＢ減衰することになる。また、これと同様に、受信用アンテナ４のポール部４ａは水平方向に配置されているので、受信用アンテナ４が受信する応答信号３０は、無線タグ２からの放射電力に対して約３ｄＢ減衰される。
【００３８】
一方、無線タグ２の周囲を通過した送信波２１は、受信用アンテナ４では直接受信できないものの、電波暗箱１の内壁に反射した反射波として受信用アンテナ４に受信される。この時、受信用アンテナ４は、送信時より約３０ｄＢ減衰された送信波を受信する。
【００３９】
本実施形態によれば、受信用アンテナ４が受信する無線タグ２からの応答信号３０は、前記第１実施形態の状態と比較して約６ｄＢ減衰するものの、応答信号３０の解析処理に不要な送信波２１が約３０ｄＢと大幅に減衰するため、相対的に応答信号３０を強く受信することができるようになる。すなわち、Ｄ／Ｕ比が大きくなる。したがって、前記第１実施形態に比して、受信手段１２による応答信号３０の解析処理、すなわち無線タグ２の性能評価を、高精度かつ容易に行うことができるようになる。
【００４０】
図３に、本発明の第２実施形態の変形例に係る無線タグ評価装置の無線タグおよび送受信アンテナの配置関係を示す。図３は、図１の矢印Ａ方向から見た図である。本実施形態においては、地面に対して垂直に配置した送信用アンテナ３のポール部３ａに対し、無線タグ２を右方向に４５度回転させ、受信用アンテナ４のポール部４ａを右方向に９０度回転させている。このように配置すると、前記した第２実施形態の配置状態と同様の作用が働く。したがって、受信用アンテナ４が受信する電波のうち、無線タグ２からの応答信号３０（不図示）は約６ｄＢ減衰するものの、応答信号３０の解析処理に不要な送信波２１（不図示）が約３０ｄＢ減衰するため、相対的に応答信号３０を強く受信することができるようになる。
【００４１】
なお、前記送信用アンテナ３および受信用アンテナ４と無線タグ２のアンテナとの配置および角度は、上記した実施形態に示したものに限られずに種々の変形を可能とする。また、本発明に係る無線タグ評価装置および方法が、無線タグの伝送形式（電磁結合方式、電磁誘導方式、電波方式等）を限定することなく使用できることは勿論である。
【００４２】
図４に、本発明の第３実施形態に係る無線タグ評価装置の構成を示す。前記と同一の符号は、同一または同等部分を示しており、送信用アンテナ３、無線タグ２、受信用アンテナ４等の配置は、前記第１実施形態と同様である。本実施形態では、応答信号３０の解析に不要な送信波２１を、電気的処理によって小さくしてしまう点に特徴がある。この処理を行うため、本実施形態では、前記第１実施形態の構成に加えて、分配手段１３、変換手段としての位相／振幅変換手段１４、加算手段１５が設けられている。前記位相／振幅変換手段１４は、位相変換手段１４ａと振幅調整手段１４ｂを含んでいる。まず、送信手段１０から問い合せ信号を含む周波数信号が出力されると、この周波数信号は、電力増幅手段１１によって増幅された後に、分配手段１３に入力される。該分配手段１３は、入力された周波数信号を、送信用アンテナ３および位相／振幅変換手段１４の両者に分配して供給する。
【００４３】
前記分配手段１３によって送信用アンテナ３に供給された周波数信号は、前記第１実施形態と同様に無線タグ２で受信され、これによって、該無線タグ２は応答信号３０を放射する。受信用アンテナ４では、この応答信号３０と、無線タグ２の周囲を通過した送信波２１とが受信され、該受信信号が加算手段１５に入力されることになる。
【００４４】
一方、前記分配手段１３によって位相／振幅変換手段１４に供給された周波数信号は、位相変換手段１４ａと振幅調整手段１４ｂとによって処理された後に、加算手段１５へ入力される。まず、位相変換手段１４ａでは、前記受信用アンテナ４から加算手段１５に入力される送信波２１に対して逆位相を成すように位相を変換する処理が行われる。そして、振幅調整手段１４ｂでは、前記受信用アンテナ４から加算手段に入力される送信波２１と同じ振幅となるように振幅を調整する処理が行われる。すなわち、位相／振幅変換手段１４に供給された周波数信号は、受信用アンテナ４から加算手段１５に入力される送信波２１と同じ振幅でかつ逆位相を成す信号に変換されて、加算手段１５に入力されることになる。
【００４５】
そして、加算手段１５では、前記受信信号と、位相／振幅変換手段１４で変換された周波数信号とが加算処理される。この時、前記直接受信信号の送信波２１は、前記位相／振幅変換手段１４によって変換された周波数信号によって打ち消されて、略零に減衰されることになる。一方、応答信号３０は、前記送信波２１と同一振幅かつ逆位相という関係にないので打ち消し合うことはない。このため、受信手段１２には応答信号３０のみが出力されるようになり、より容易かつ高い精度で無線タグ２の性能評価を行うことができるようになる。
【００４６】
なお、上記した第３実施形態による構成に、例えば、前記第２実施形態で示したような送受信アンテナおよび無線タグの配置等を組み合わせてもよいことは勿論である。
【００４７】
図５は、本発明の第４実施形態に係る無線タグ評価装置の構成を示した概略説明図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。この概略説明図は、電波暗箱５０の内部を鉛直方向上側から見た状態を示している。本実施形態に係る電波暗箱５０には、電波吸収体５１で覆われた四角形断面の電波通路５２が形成されている。この電波通路５２は、送信側通路５３と受信側通路５４とが直交するように結合されることで、屈曲部５５を有する略Ｌ字型の通路として構成されている。なお、電波通路５２の内壁面には、前記第１実施形態で示したようなピラミッド型の電波吸収体が多数配列されてもよい。また、送信側通路５３および受信側通路５４に配設される送信用アンテナ３および受信用アンテナ４は共にダイポールアンテナであり、各ポール部３ａ，４ａの長さは、送信波の１／２波長に設定されている。したがって、電波通路５２の断面を構成する四角形の最小寸法は、送信波の波長によって制限されることになる。なお、送信用アンテナ３に接続される電力増幅手段１１および送信手段１０、受信用アンテナ４に接続される受信手段１２の構成は、前記実施形態と同様である。また、電波通路５２の断面形状は、四角形に限られず、菱形や円形とすることも可能である。
【００４８】
送信用アンテナ３のポール部３ａは、送信側通路５３の通路方向に対して直交するように配設されており、また、受信用アンテナ４のポール部４ａは、受信側通路５４の通路方向に対して直交するように配設されている。そして、無線タグ２は、電波通路５２の屈曲部５５において、送信用アンテナ３の中心線と受信用アンテナ４の中心線とが直交する位置に、その主面（アンテナ面）が送信アンテナ３のポール部３ａと平行をなす角度で設置されている。
【００４９】
以下、本実施形態に係る無線タグ評価装置の作動手順を説明する。送信手段１０から出力された問い合せ信号を含む周波数信号は、電力増幅手段１１によって増幅されて送信用アンテナ３へ供給される。送信用アンテナ３からは、前記周波数信号が送信波２０，２１として無線タグ２の方向に放射される。このとき、送信用アンテナ３の中心線に対して大きな角度で放射された送信波２１は、破線矢印２１ａに示すように、送信側通路５３の電波吸収体５１に反射される度に減衰するので、無線タグ２の近傍に届くまでには、約３０ｄＢ減と大幅に減衰されることとなる。したがって、無線タグ２は、主に送信用アンテナ３の中心線近傍に放射されて直接波として届く送信波２０を受信することができる。
【００５０】
無線タグ２は、内蔵されるアンテナ部で送信波２０を受信すると、電磁誘導の原理で発生する起電力でＩＣチップを作動させると共に、前記問い合せ信号に対する応答信号３０を放射する。そして、この応答信号３０は、受信用アンテナ４で受信されて受信手段１２に入力される。このとき、受信用アンテナ４に受信される直接波としての応答信号３０の強さは、無線タグ２の主面と垂直方向に放射される応答信号に比して弱いことがある。しかしながら、送信用アンテナ３から放射された送信波２１は、送信側通路５３によって減衰（約−３０ｄＢ）されており、受信用アンテナ４に到達するまでには、受信側通路５４によってさらに減衰されるので、受信用アンテナ４が受信する送信波２１は、多重反射によって放射時より大幅に減衰されたものとなる。したがって、この送信波２１の減衰に伴い、応答信号３０が相対的に強く受信されることとなり、受信手段１２による応答信号３０の解析処理、すなわち無線タグ２の性能評価を高精度かつ容易に行うことができるようになる。
【００５１】
図６および図７に、本発明の第５実施形態に係る無線タグ評価装置の構成を示す。図６は電波暗箱６０の内部を鉛直方向上側から見た状態の概略説明図であり、図７は電波通路５２の斜視図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。本実施形態に係る電波通路５２には、送信用アンテナ３と屈曲部５５との間に電波吸収体で形成された第１の壁６１が設けられていると共に、受信用アンテナ４と屈曲部５５との間に電波吸収体で形成された第２の壁６２が設けられている点に特徴がある。この第１の壁６１および第２の壁６２は、その表面にピラミッド型の電波吸収体が多数配列される構成としてもよい。
【００５２】
第１の壁６１および第２の壁６２には、その中央部に略四角形の貫通口６１ａおよび貫通口６２ａが形成されている。また、送信側通路５３に設けられる第１の壁６１と、受信側通路５４に設けられる第２の壁６２は、それぞれ、屈曲部５５に近接した位置に配設されている。この２つの壁が配設された状態において、送信用アンテナ４から放射された送信波２１は、第１の壁６１によって反射および吸収されてしまい、貫通口６１ａを通過するのは、ほぼ直接波としての送信波２０のみとなる。一方、送信側通路５４に設けられる第２の壁６２は、第１の壁６１の貫通口６１ａを通過した送信波２１があったとしても、該送信波２１をさらに反射および減衰させることができる。したがって、第２の壁６２の貫通口６２ａには、無線タグ２からの応答信号３０の直接波のみが通過することとなり、この応答信号３０が受信用アンテナ４に受信されることになる。
【００５３】
上記したような構成によれば、送信用アンテナが放射する送信波のうち、応答信号の解析処理に不要な送信波を大幅に減衰させることができるので、無線タグの性能評価を高精度に行うことが可能となる。なお、電波通路に設けられる第１の壁および第２の壁は、その厚さや貫通口の寸法を任意に設定することが可能である。また、電波通路には、受信側通路の第２の壁を設けず、送信側通路の第１の壁のみを設ける構成としてもよい。また、上記第４および第５本実施形態においても、受信手段に時系列スペクトラムアナライザの適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る無線タグ評価装置の構成を示した概略説明図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る無線タグ評価装置の構成を示した概略説明図である。
【図３】本発明の第２実施形態の変形例に係る無線タグおよび送受信アンテナの配置関係を示した図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る無線タグ評価装置の構成を示した概略説明図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る無線タグ評価装置の構成を示した概略説明図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る無線タグ評価装置の構成を示した概略説明図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係る無線タグ評価装置の電波通路を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…電波暗箱、２…無線タグ、３…送信用アンテナ、３ａ…送信用アンテナポール部、４…受信用アンテナ、４ａ…受信用アンテナポール部、１０…送信手段、１１…電力増幅手段、１２…受信手段（時系列スペクトラムアナライザ）、１３…分配手段、１４…位相変換手段、１５…加算手段、５２…電波通路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグの評価装置および方法に係り、特に、多種多様な無線タグの性能を簡単かつ正確に評価できる無線タグの評価装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
物体等に付与された個別情報を非接触で読み取るシステムとして、無線タグ（ＩＣタグ、ＲＦＩＤ）を利用した管理システムが研究されている。
【０００３】
特許文献１には、電波の送信アンテナと、電波の送信対象からの反射波を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナで受信した電波の状態を表示する表示部とを備えた検査装置が開示されている。該検査装置によれば、電波の送信対象の電波反射特性などについて検証できるとともに、地中に埋設されている電波の送信対象の設置状態が検証できるようになる。
【０００４】
また、特許文献２には、管理対象の物品毎に異なる固有情報を記憶したＩＣチップを含むタグを、その物品毎にそれぞれ固着させる物品管理方法が開示されている。該管理方法によれば、タグを紛失することなく、タグが固着された物品をその製造工程から廃棄に至るまで一貫して管理することができるようになる。
【特許文献１】特開２００４−３４７４４３号公報
【特許文献２】特開２００２−１６９８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
製造現場で各構成部品に無線タグを装着して工程管理や品質管理等を行う場合や、小売店で各商品に無線タグを装着して商品管理等を行う場合等では、全ての製品あるいは商品に同一の種類の無線タグが付与されるわけではなく、様々な種類の無線タグが混在することが考えられる。一方、無線タグがそのＩＣチップに記憶されたデータを送信する性能は製造元や仕様によって異なるので、製造現場や小売店では、既設の無線タグリーダで確実に情報を読み取れる、換言すれば、所定の基準を満足する無線タグのみを扱えるようにすることが望ましい。
【０００６】
しかしながら、特許文献１および２の技術は、無線タグを利用すること自体を主な目的としており、多数の無線タグの性能を簡単かつ正確に測定する技術に関しては、何らの示唆および配慮もされていなかった。
【０００７】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、無線タグの性能を簡単な構成で正確に測定し、評価できる無線タグの評価装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記した目的を達成するために、本発明は、問い合せ信号に応答して出力される応答信号に基づいて無線タグを評価する無線タグ評価装置において、前記無線タグに対する問い合せ信号を含む周波数信号を送信波として提供する送信手段と、電波暗箱の中央近傍に配置される前記無線タグの一方側に所定間隔隔てて配置され、前記送信手段から供給される問い合せ信号を送出する送信用アンテナと、前記無線タグの一方側の反対側に所定間隔隔てて配置され、前記問い合せ信号に応答して前記無線タグから送出される応答信号を受信する受信用アンテナと、前記受信用アンテナと接続され、前記応答信号を解析処理する受信手段とを具備するようにした点に第１の特徴がある。
【０００９】
また、前記送信用アンテナと受信用アンテナとが互いに直交するように配置され、前記無線タグの主面は、前記送信用および受信用アンテナに対して略４５度の角度を成すように配置されるようにした点に第２の特徴がある。
【００１０】
また、前記送信用アンテナおよび受信用アンテナは、前記送信波の１／２波長のダイポールアンテナであるようにした点に第３の特徴がある。
【００１１】
また、前記送信手段から送信される送信波を、送信用アンテナ側と他方側とに分配する分配手段と、該他方側に分配された送信波の位相および振幅を変える変換手段と、前記受信用アンテナの受信波に、前記変換手段で変換された送信波を加える加算手段とを設けるようにした点に第４の特徴がある。
【００１２】
また、前記変換手段は、前記他方側に分配された送信波に、前記受信用アンテナから加算手段に入力される受信信号から前記応答信号を除いた信号に対して逆位相を与えるようにした点に第５の特徴がある。
【００１３】
また、前記変換手段は、前記他方側に分配された送信波の振幅を、前記受信用アンテナから加算手段に入力される受信信号から前記応答信号を除いた信号と同一又はほぼ同一に調整するようにした点に第６の特徴がある。
【００１４】
前記受信手段は、時系列スペクトラムアナライザであるようにした点に第７の特徴がある。
【００１５】
また、問い合せ信号に応答して出力される応答信号に基づいて無線タグを評価する無線タグ評価方法において、電波暗箱の中央近傍に無線タグを配置し、無線タグの一方側に所定間隔隔てて送信用アンテナを配置し、前記無線タグの一方側の反対側に所定間隔隔てて受信用アンテナを配置し、前記送信用アンテナに接続された送信手段から無線タグに問い合せ信号を送信し、前記受信用アンテナに接続された受信手段によって前記応答信号を解析処理するようにした点に第８の特徴がある。
【００１６】
また、前記受信手段は、時系列スペクトラムアナライザであるようにした点に第９の特徴がある。
【００１７】
また、問い合せ信号に応答して出力される応答信号に基づいて無線タグを評価する無線タグ評価装置において、前記無線タグに対する問い合せ信号を含む周波数信号を送信波として提供する送信手段と、四角形断面を有すると共に屈曲部で略９０度曲げられ、かつ内壁面が電波吸収体で覆われた電波通路と、前記電波通路の屈曲部に対して一方側に配置され、前記送信手段から供給される問い合せ信号を送出する送信用アンテナと、前記電波通路の屈曲部に対して他方側に配置され、前記問い合せ信号に応答して前記無線タグから送出される応答信号を受信する受信用アンテナと、前記電波通路の屈曲部で、前記送信用アンテナの中心線と前記受信用アンテナの中心線とが直交する位置に配置された無線タグと、前記受信用アンテナと接続され、前記応答信号を解析処理する受信手段とを具備する点に第１０の特徴がある。
【００１８】
また、前記屈曲部と送信用アンテナとの間と、前記屈曲部と受信用アンテナとの間に、それぞれ、電波吸収体で形成され、前記電波通路の断面積を中央寄りに縮小する第１の壁および第２の壁が設けられている点に第１１の特徴がある。
【００１９】
また、前記電波通路は、電波暗箱の内壁部である点に第１２の特徴がある。
【００２０】
また、前記送信用アンテナおよび受信用アンテナは、前記送信波の１／２波長のダイポールアンテナである点に第１３の特徴がある。
【００２１】
さらに、前記受信手段は、時系列スペクトラムアナライザである点に第１４の特徴がある。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１の発明によれば、特別な部品等を使用することなく、無線タグの性能評価を容易に行うことができるようになる。
【００２３】
請求項２の発明によれば、無線タグが受信する問い合せ信号が約３ｄＢ減衰し、さらに、受信用アンテナが受信する応答信号を約３ｄＢ減衰させる一方で、電波暗箱を使用することにより受信用アンテナが受信する送信波を約３０ｄＢ減衰させることができるようになる。このため、Ｄ／Ｕ比が向上し、無線タグからの応答信号を相対的に強く受信することができるので、受信手段での解析処理、すなわち無線タグの性能評価をより容易に行うことができるようになる。
【００２４】
請求項３の発明によれば、アンテナを直交させることにより指向特性のアイソレーションが簡単に得られるため、無線タグの評価装置を容易に構成することができるようになる。
【００２５】
請求項４の発明によれば、無線タグおよび送受信用アンテナの配置および角度等を変更することなく、電気的手段によって、受信手段での応答信号の解析処理に不要な送信波に変化を与えることができるようになる。
【００２６】
請求項５および６の発明によれば、電気的手段によって、受信手段での応答信号の解析処理に不要な送信波を小さくすることができるようになる。これにより、さらに高精度な無線タグの性能評価を行うことができるようになる。
【００２７】
請求項７の発明によれば、応答信号の周波数の解析を時系列で行うことができるので、より詳細な解析が可能となり、無線タグの性能の良し悪しの判断を容易に行うことができるようになる。
【００２８】
請求項８および９の発明によれば、比較的簡単に無線タグの時系列の性能評価を行う評価方法が得られるようになる。
【００２９】
請求項１０の発明によれば、特別な部品等を使用することなく、無線タグの性能評価を容易に行うことができるようになる。また、屈曲部で略９０度曲げられた電波通路を備え、この屈曲部に無線タグが配置されるので、受信用アンテナが受信する送信用アンテナからの送信波を大幅に減衰することが可能になる。このため、無線タグからの応答信号を相対的に強く受信することができるようになり、受信手段での解析処理、すなわち無線タグの性能評価をより容易に行うことが可能となる。
【００３０】
請求項１１の発明によれば、屈曲部と送信用アンテナとの間に電波通路の断面積を小さくする第１の壁が設けられるので、送信用アンテナからの送信波のうち、反射波を大幅に減衰させつつ、直接波によって無線タグを励起させることが可能となる。さらに、屈曲部と受信用アンテナとの間に電波通路の断面積を小さくする第２の壁が設けられるので、無線タグを励起させた送信波の反射波がさらに減衰されて受信用アンテナに届きにくくなると共に、無線タグからの応答信号の直接波が受信されるようになり、さらに高精度な無線タグの性能評価を行うことができるようになる。
【００３１】
請求項１２の発明によれば、電波通路が、電波暗箱の内壁部であるようにしたので、特別な部品等を使用することなく、簡単な構成によって無線タグの性能評価が可能となる。
【００３２】
請求項１３の発明によれば、送信用アンテナおよび受信用アンテナを送信波の１／２波長のダイポールアンテナとしたので、送信用アンテナと受信用アンテナとを直交させることによって指向特性のアイソレーションが簡単に得られるため、無線タグの評価装置を容易に構成することができるようになる。
【００３３】
請求項１４の発明によれば、応答信号の周波数の解析を時系列で行うことができるので、より詳細な解析が可能となり、無線タグの性能の良し悪しの判断を容易に行うことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る無線タグ評価装置の構成を示した概略説明図である。電波暗箱１は、その内壁にピラミッド型の電波吸収体１ａが多数配設された略直方体の電波吸収装置である。この概略説明図は、電波暗箱１の内部を地面に対して水平方向から見た状態を示している。主にＩＣチップおよびアンテナ（ダイポールアンテナ、ホーンアンテナ、パッチアンテナ等の指向性が鋭いものがよい）で構成される無線タグ２は、電波暗箱１のほぼ中央にかつ主面（アンテナ面）が垂直方向に又はほぼ垂直方向になるように支持されている。この無線タグ２を挟んで、右方には、所定の間隔をおいて送信用アンテナ３が配置され、左方には、同様に受信用アンテナ４が配置されている。この送信用アンテナ３および受信用アンテナ４にはダイポールアンテナが好適であり、各ポール部３ａおよび４ａの長さは送信波の１／２波長となるよう設定されている。また、前記送信用アンテナ３には、無線タグ２のリーダとしての送信手段１０から供給される問い合せ（Ｉｎｑｕｉｒｙ）信号を含む周波数信号を増幅するための電力増幅手段１１が接続されている。さらに、受信用アンテナ４には、電波周波数に対して種々の解析を行う受信手段１２が接続されている。
【００３５】
以下に、本実施形態に係る無線タグ評価装置の作動手順を説明する。無線タグ２のリーダとしての送信手段１０から問い合せ信号を含む周波数信号が出力されると、これは電力増幅手段１１によって増幅されて送信用アンテナ３へ供給される。該送信用アンテナ３からは、受信用アンテナ４の方向に前記周波数信号が送信波２０，２１として放射される。無線タグ２は、内蔵されるアンテナ部で送信波２０を受信すると、電磁誘導の原理で発生する起電力でＩＣチップを作動させると共に、前記問い合せ信号に対する応答（Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）信号３０を放射する。この応答信号３０は、受信用アンテナ４によって受信されて受信手段１２に入力される。本実施形態において、この受信手段１２には時系列スペクトラムアナライザが使用される。時系列スペクトラムアナライザは、周知の機器であるので詳細な説明を省略するが、受信される電波の周波数に関して、周波数軸解析と同時に時間軸解析を可能とするものであり、これによって、応答信号３０の周波数が詳しく解析され、無線タグ２の性能の良し悪しの判断を行うことができるようになる。上記したような構成によれば、特別な部品を使用せずに容易に無線タグの評価を行うことができるようになる。
【００３６】
しかしながら、前記受信用アンテナ４には、無線タグ２からの応答信号３０だけではなく、無線タグ２の周囲を通過して、送信用アンテナ３から直接受信用アンテナ４に入る送信波２１も入力される。この送信波２１は、応答信号３０に比して強いため、Ｄ／Ｕ比（ｄｅｓｉｒｅ：希望波／ｕｎｄｅｓｉｒｅ：非希望波比）が低下して、前記受信手段１２によって無線タグ２の性能評価を行うのに十分な応答信号３０の分解能を得にくいことがある。これに配慮した実施形態を、以下に説明する。
【００３７】
図２は、本発明の第２実施形態に係る無線タグ評価装置の構成を示した概略説明図である。前記と同様の符号は、同一または同等部分を示している。本実施形態では、送信用アンテナ３のポール部３ａが地面に対して垂直方向を向き、受信用アンテナ４のポール部３ｂは地面に対して水平方向を向くように配置されている。すなわち、送信用アンテナ３のポール部３ａの偏波面と、受信用アンテナ４のポール部４ａの偏波面とが、互いに直交するように配置されている。これに対して無線タグ２は、垂直方向に対して偏波面が４５度又は略４５度傾くように配置されている。このように無線タグ２を傾けて配置すると、無線タグ２が受信する送信波２０は、送信用アンテナ３から放射された状態から約３ｄＢ減衰される。すなわち、無線タグ２に誘起される電力は送信電力に対して約３ｄＢ減衰することになる。また、これと同様に、受信用アンテナ４のポール部４ａは水平方向に配置されているので、受信用アンテナ４が受信する応答信号３０は、無線タグ２からの放射電力に対して約３ｄＢ減衰される。
【００３８】
一方、無線タグ２の周囲を通過した送信波２１は、受信用アンテナ４では直接受信できないものの、電波暗箱１の内壁に反射した反射波として受信用アンテナ４に受信される。この時、受信用アンテナ４は、送信時より約３０ｄＢ減衰された送信波を受信する。
【００３９】
本実施形態によれば、受信用アンテナ４が受信する無線タグ２からの応答信号３０は、前記第１実施形態の状態と比較して約６ｄＢ減衰するものの、応答信号３０の解析処理に不要な送信波２１が約３０ｄＢと大幅に減衰するため、相対的に応答信号３０を強く受信することができるようになる。すなわち、Ｄ／Ｕ比が大きくなる。したがって、前記第１実施形態に比して、受信手段１２による応答信号３０の解析処理、すなわち無線タグ２の性能評価を、高精度かつ容易に行うことができるようになる。
【００４０】
図３に、本発明の第２実施形態の変形例に係る無線タグ評価装置の無線タグおよび送受信アンテナの配置関係を示す。図３は、図１の矢印Ａ方向から見た図である。本実施形態においては、地面に対して垂直に配置した送信用アンテナ３のポール部３ａに対し、無線タグ２を右方向に４５度回転させ、受信用アンテナ４のポール部４ａを右方向に９０度回転させている。このように配置すると、前記した第２実施形態の配置状態と同様の作用が働く。したがって、受信用アンテナ４が受信する電波のうち、無線タグ２からの応答信号３０（不図示）は約６ｄＢ減衰するものの、応答信号３０の解析処理に不要な送信波２１（不図示）が約３０ｄＢ減衰するため、相対的に応答信号３０を強く受信することができるようになる。
【００４１】
なお、前記送信用アンテナ３および受信用アンテナ４と無線タグ２のアンテナとの配置および角度は、上記した実施形態に示したものに限られずに種々の変形を可能とする。また、本発明に係る無線タグ評価装置および方法が、無線タグの伝送形式（電磁結合方式、電磁誘導方式、電波方式等）を限定することなく使用できることは勿論である。
【００４２】
図４に、本発明の第３実施形態に係る無線タグ評価装置の構成を示す。前記と同一の符号は、同一または同等部分を示しており、送信用アンテナ３、無線タグ２、受信用アンテナ４等の配置は、前記第１実施形態と同様である。本実施形態では、応答信号３０の解析に不要な送信波２１を、電気的処理によって小さくしてしまう点に特徴がある。この処理を行うため、本実施形態では、前記第１実施形態の構成に加えて、分配手段１３、変換手段としての位相／振幅変換手段１４、加算手段１５が設けられている。前記位相／振幅変換手段１４は、位相変換手段１４ａと振幅調整手段１４ｂを含んでいる。まず、送信手段１０から問い合せ信号を含む周波数信号が出力されると、この周波数信号は、電力増幅手段１１によって増幅された後に、分配手段１３に入力される。該分配手段１３は、入力された周波数信号を、送信用アンテナ３および位相／振幅変換手段１４の両者に分配して供給する。
【００４３】
前記分配手段１３によって送信用アンテナ３に供給された周波数信号は、前記第１実施形態と同様に無線タグ２で受信され、これによって、該無線タグ２は応答信号３０を放射する。受信用アンテナ４では、この応答信号３０と、無線タグ２の周囲を通過した送信波２１とが受信され、該受信信号が加算手段１５に入力されることになる。
【００４４】
一方、前記分配手段１３によって位相／振幅変換手段１４に供給された周波数信号は、位相変換手段１４ａと振幅調整手段１４ｂとによって処理された後に、加算手段１５へ入力される。まず、位相変換手段１４ａでは、前記受信用アンテナ４から加算手段１５に入力される送信波２１に対して逆位相を成すように位相を変換する処理が行われる。そして、振幅調整手段１４ｂでは、前記受信用アンテナ４から加算手段に入力される送信波２１と同じ振幅となるように振幅を調整する処理が行われる。すなわち、位相／振幅変換手段１４に供給された周波数信号は、受信用アンテナ４から加算手段１５に入力される送信波２１と同じ振幅でかつ逆位相を成す信号に変換されて、加算手段１５に入力されることになる。
【００４５】
そして、加算手段１５では、前記受信信号と、位相／振幅変換手段１４で変換された周波数信号とが加算処理される。この時、前記直接受信信号の送信波２１は、前記位相／振幅変換手段１４によって変換された周波数信号によって打ち消されて、略零に減衰されることになる。一方、応答信号３０は、前記送信波２１と同一振幅かつ逆位相という関係にないので打ち消し合うことはない。このため、受信手段１２には応答信号３０のみが出力されるようになり、より容易かつ高い精度で無線タグ２の性能評価を行うことができるようになる。
【００４６】
なお、上記した第３実施形態による構成に、例えば、前記第２実施形態で示したような送受信アンテナおよび無線タグの配置等を組み合わせてもよいことは勿論である。
【００４７】
図５は、本発明の第４実施形態に係る無線タグ評価装置の構成を示した概略説明図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。この概略説明図は、電波暗箱５０の内部を鉛直方向上側から見た状態を示している。本実施形態に係る電波暗箱５０には、電波吸収体５１で覆われた四角形断面の電波通路５２が形成されている。この電波通路５２は、送信側通路５３と受信側通路５４とが直交するように結合されることで、屈曲部５５を有する略Ｌ字型の通路として構成されている。なお、電波通路５２の内壁面には、前記第１実施形態で示したようなピラミッド型の電波吸収体が多数配列されてもよい。また、送信側通路５３および受信側通路５４に配設される送信用アンテナ３および受信用アンテナ４は共にダイポールアンテナであり、各ポール部３ａ，４ａの長さは、送信波の１／２波長に設定されている。したがって、電波通路５２の断面を構成する四角形の最小寸法は、送信波の波長によって制限されることになる。なお、送信用アンテナ３に接続される電力増幅手段１１および送信手段１０、受信用アンテナ４に接続される受信手段１２の構成は、前記実施形態と同様である。また、電波通路５２の断面形状は、四角形に限られず、菱形や円形とすることも可能である。
【００４８】
送信用アンテナ３のポール部３ａは、送信側通路５３の通路方向に対して直交するように配設されており、また、受信用アンテナ４のポール部４ａは、受信側通路５４の通路方向に対して直交するように配設されている。そして、無線タグ２は、電波通路５２の屈曲部５５において、送信用アンテナ３の中心線と受信用アンテナ４の中心線とが直交する位置に、その主面（アンテナ面）が送信アンテナ３のポール部３ａと平行をなす角度で設置されている。
【００４９】
以下、本実施形態に係る無線タグ評価装置の作動手順を説明する。送信手段１０から出力された問い合せ信号を含む周波数信号は、電力増幅手段１１によって増幅されて送信用アンテナ３へ供給される。送信用アンテナ３からは、前記周波数信号が送信波２０，２１として無線タグ２の方向に放射される。このとき、送信用アンテナ３の中心線に対して大きな角度で放射された送信波２１は、破線矢印２１ａに示すように、送信側通路５３の電波吸収体５１に反射される度に減衰するので、無線タグ２の近傍に届くまでには、約３０ｄＢ減と大幅に減衰されることとなる。したがって、無線タグ２は、主に送信用アンテナ３の中心線近傍に放射されて直接波として届く送信波２０を受信することができる。
【００５０】
無線タグ２は、内蔵されるアンテナ部で送信波２０を受信すると、電磁誘導の原理で発生する起電力でＩＣチップを作動させると共に、前記問い合せ信号に対する応答信号３０を放射する。そして、この応答信号３０は、受信用アンテナ４で受信されて受信手段１２に入力される。このとき、受信用アンテナ４に受信される直接波としての応答信号３０の強さは、無線タグ２の主面と垂直方向に放射される応答信号に比して弱いことがある。しかしながら、送信用アンテナ３から放射された送信波２１は、送信側通路５３によって減衰（約−３０ｄＢ）されており、受信用アンテナ４に到達するまでには、受信側通路５４によってさらに減衰されるので、受信用アンテナ４が受信する送信波２１は、多重反射によって放射時より大幅に減衰されたものとなる。したがって、この送信波２１の減衰に伴い、応答信号３０が相対的に強く受信されることとなり、受信手段１２による応答信号３０の解析処理、すなわち無線タグ２の性能評価を高精度かつ容易に行うことができるようになる。
【００５１】
図６および図７に、本発明の第５実施形態に係る無線タグ評価装置の構成を示す。図６は電波暗箱６０の内部を鉛直方向上側から見た状態の概略説明図であり、図７は電波通路５２の斜視図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。本実施形態に係る電波通路５２には、送信用アンテナ３と屈曲部５５との間に電波吸収体で形成された第１の壁６１が設けられていると共に、受信用アンテナ４と屈曲部５５との間に電波吸収体で形成された第２の壁６２が設けられている点に特徴がある。この第１の壁６１および第２の壁６２は、その表面にピラミッド型の電波吸収体が多数配列される構成としてもよい。
【００５２】
第１の壁６１および第２の壁６２には、その中央部に略四角形の貫通口６１ａおよび貫通口６２ａが形成されている。また、送信側通路５３に設けられる第１の壁６１と、受信側通路５４に設けられる第２の壁６２は、それぞれ、屈曲部５５に近接した位置に配設されている。この２つの壁が配設された状態において、送信用アンテナ４から放射された送信波２１は、第１の壁６１によって反射および吸収されてしまい、貫通口６１ａを通過するのは、ほぼ直接波としての送信波２０のみとなる。一方、送信側通路５４に設けられる第２の壁６２は、第１の壁６１の貫通口６１ａを通過した送信波２１があったとしても、該送信波２１をさらに反射および減衰させることができる。したがって、第２の壁６２の貫通口６２ａには、無線タグ２からの応答信号３０の直接波のみが通過することとなり、この応答信号３０が受信用アンテナ４に受信されることになる。
【００５３】
上記したような構成によれば、送信用アンテナが放射する送信波のうち、応答信号の解析処理に不要な送信波を大幅に減衰させることができるので、無線タグの性能評価を高精度に行うことが可能となる。なお、電波通路に設けられる第１の壁および第２の壁は、その厚さや貫通口の寸法を任意に設定することが可能である。また、電波通路には、受信側通路の第２の壁を設けず、送信側通路の第１の壁のみを設ける構成としてもよい。また、上記第４および第５本実施形態においても、受信手段に時系列スペクトラムアナライザの適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る無線タグ評価装置の構成を示した概略説明図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る無線タグ評価装置の構成を示した概略説明図である。
【図３】本発明の第２実施形態の変形例に係る無線タグおよび送受信アンテナの配置関係を示した図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る無線タグ評価装置の構成を示した概略説明図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る無線タグ評価装置の構成を示した概略説明図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る無線タグ評価装置の構成を示した概略説明図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係る無線タグ評価装置の電波通路を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…電波暗箱、２…無線タグ、３…送信用アンテナ、３ａ…送信用アンテナポール部、４…受信用アンテナ、４ａ…受信用アンテナポール部、１０…送信手段、１１…電力増幅手段、１２…受信手段（時系列スペクトラムアナライザ）、１３…分配手段、１４…位相変換手段、１５…加算手段、５２…電波通路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
問い合せ信号に応答して出力される応答信号に基づいて無線タグを評価する無線タグ評価装置において、
前記無線タグに対する問い合せ信号を含む周波数信号を送信波として提供する送信手段と、
電波暗箱の中央近傍に配置される前記無線タグの一方側に所定間隔隔てて配置され、前記送信手段から供給される問い合せ信号を送出する送信用アンテナと、
前記無線タグの一方側の反対側に所定間隔隔てて配置され、前記問い合せ信号に応答して前記無線タグから送出される応答信号を受信する受信用アンテナと、
前記受信用アンテナと接続され、前記応答信号を解析処理する受信手段とを具備することを特徴とする無線タグ評価装置。
【請求項２】
前記送信用アンテナと受信用アンテナとが互いに直交するように配置され、
前記無線タグの主面は、前記送信用および受信用アンテナに対して略４５度の角度を成すように配置されることを特徴とする請求項１に記載の無線タグ評価装置。
【請求項３】
前記送信用アンテナおよび受信用アンテナは、前記送信波の１／２波長のダイポールアンテナであることを特徴とする請求項１または２に記載の無線タグ評価装置。
【請求項４】
前記送信手段から送信される送信波を、送信用アンテナ側と他方側とに分配する分配手段と、
該他方側に分配された送信波の位相および振幅を変える変換手段と、
前記受信用アンテナの受信波に、前記変換手段で変換された送信波を加える加算手段とを設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の無線タグ評価装置。
【請求項５】
前記変換手段は、前記他方側に分配された送信波に、前記受信用アンテナから加算手段に入力される受信信号から前記応答信号を除いた信号に対して逆位相を与えることを特徴とする請求項４に記載の無線タグ評価装置。
【請求項６】
前記変換手段は、前記他方側に分配された送信波の振幅を、前記受信用アンテナから加算手段に入力される受信信号から前記応答信号を除いた信号と同一又はほぼ同一に調整することを特徴とする請求項５に記載の無線タグ評価装置。
【請求項７】
前記受信手段は、時系列スペクトラムアナライザであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の無線タグ評価装置。
【請求項８】
問い合せ信号に応答して出力される応答信号に基づいて無線タグを評価する無線タグ評価方法において、
電波暗箱の中央近傍に無線タグを配置し、
無線タグの一方側に所定間隔隔てて送信用アンテナを配置し、
前記無線タグの一方側の反対側に所定間隔隔てて受信用アンテナを配置し、
前記送信用アンテナに接続された送信手段から無線タグに問い合せ信号を送信し、
前記受信用アンテナに接続された受信手段によって前記応答信号を解析処理することを特徴とする無線タグ評価方法。
【請求項９】
前記受信手段は、時系列スペクトラムアナライザであることを特徴とする請求項８に記載の無線タグ評価方法。
【請求項１０】
問い合せ信号に応答して出力される応答信号に基づいて無線タグを評価する無線タグ評価装置において、
前記無線タグに対する問い合せ信号を含む周波数信号を送信波として提供する送信手段と、
四角形断面を有すると共に屈曲部で略９０度曲げられ、かつ内壁面が電波吸収体で覆われた電波通路と、
前記電波通路の屈曲部に対して一方側に配置され、前記送信手段から供給される問い合せ信号を送出する送信用アンテナと、
前記電波通路の屈曲部に対して他方側に配置され、前記問い合せ信号に応答して前記無線タグから送出される応答信号を受信する受信用アンテナと、
前記電波通路の屈曲部で、前記送信用アンテナの中心線と前記受信用アンテナの中心線とが直交する位置に配置された無線タグと、
前記受信用アンテナと接続され、前記応答信号を解析処理する受信手段とを具備することを特徴とする無線タグ評価装置。
【請求項１１】
前記屈曲部と送信用アンテナとの間と、前記屈曲部と受信用アンテナとの間に、それぞれ、電波吸収体で形成され、前記電波通路の断面積を中央寄りに縮小する第１の壁および第２の壁が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の無線タグ評価装置。
【請求項１２】
前記電波通路は、電波暗箱の内壁部であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の無線タグ評価装置。
【請求項１３】
前記送信用アンテナおよび受信用アンテナは、前記送信波の１／２波長のダイポールアンテナであることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれかに記載の無線タグ評価装置。
【請求項１４】
前記受信手段は、時系列スペクトラムアナライザであることを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれかに記載の無線タグ評価装置。
【請求項１】
問い合せ信号に応答して出力される応答信号に基づいて無線タグを評価する無線タグ評価装置において、
前記無線タグに対する問い合せ信号を含む周波数信号を送信波として提供する送信手段と、
電波暗箱の中央近傍に配置される前記無線タグの一方側に所定間隔隔てて配置され、前記送信手段から供給される問い合せ信号を送出する送信用アンテナと、
前記無線タグの一方側の反対側に所定間隔隔てて配置され、前記問い合せ信号に応答して前記無線タグから送出される応答信号を受信する受信用アンテナと、
前記受信用アンテナと接続され、前記応答信号を解析処理する受信手段とを具備することを特徴とする無線タグ評価装置。
【請求項２】
前記送信用アンテナと受信用アンテナとが互いに直交するように配置され、
前記無線タグの主面は、前記送信用および受信用アンテナに対して略４５度の角度を成すように配置されることを特徴とする請求項１に記載の無線タグ評価装置。
【請求項３】
前記送信用アンテナおよび受信用アンテナは、前記送信波の１／２波長のダイポールアンテナであることを特徴とする請求項１または２に記載の無線タグ評価装置。
【請求項４】
前記送信手段から送信される送信波を、送信用アンテナ側と他方側とに分配する分配手段と、
該他方側に分配された送信波の位相および振幅を変える変換手段と、
前記受信用アンテナの受信波に、前記変換手段で変換された送信波を加える加算手段とを設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の無線タグ評価装置。
【請求項５】
前記変換手段は、前記他方側に分配された送信波に、前記受信用アンテナから加算手段に入力される受信信号から前記応答信号を除いた信号に対して逆位相を与えることを特徴とする請求項４に記載の無線タグ評価装置。
【請求項６】
前記変換手段は、前記他方側に分配された送信波の振幅を、前記受信用アンテナから加算手段に入力される受信信号から前記応答信号を除いた信号と同一又はほぼ同一に調整することを特徴とする請求項５に記載の無線タグ評価装置。
【請求項７】
前記受信手段は、時系列スペクトラムアナライザであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の無線タグ評価装置。
【請求項８】
問い合せ信号に応答して出力される応答信号に基づいて無線タグを評価する無線タグ評価方法において、
電波暗箱の中央近傍に無線タグを配置し、
無線タグの一方側に所定間隔隔てて送信用アンテナを配置し、
前記無線タグの一方側の反対側に所定間隔隔てて受信用アンテナを配置し、
前記送信用アンテナに接続された送信手段から無線タグに問い合せ信号を送信し、
前記受信用アンテナに接続された受信手段によって前記応答信号を解析処理することを特徴とする無線タグ評価方法。
【請求項９】
前記受信手段は、時系列スペクトラムアナライザであることを特徴とする請求項８に記載の無線タグ評価方法。
【請求項１０】
問い合せ信号に応答して出力される応答信号に基づいて無線タグを評価する無線タグ評価装置において、
前記無線タグに対する問い合せ信号を含む周波数信号を送信波として提供する送信手段と、
四角形断面を有すると共に屈曲部で略９０度曲げられ、かつ内壁面が電波吸収体で覆われた電波通路と、
前記電波通路の屈曲部に対して一方側に配置され、前記送信手段から供給される問い合せ信号を送出する送信用アンテナと、
前記電波通路の屈曲部に対して他方側に配置され、前記問い合せ信号に応答して前記無線タグから送出される応答信号を受信する受信用アンテナと、
前記電波通路の屈曲部で、前記送信用アンテナの中心線と前記受信用アンテナの中心線とが直交する位置に配置された無線タグと、
前記受信用アンテナと接続され、前記応答信号を解析処理する受信手段とを具備することを特徴とする無線タグ評価装置。
【請求項１１】
前記屈曲部と送信用アンテナとの間と、前記屈曲部と受信用アンテナとの間に、それぞれ、電波吸収体で形成され、前記電波通路の断面積を中央寄りに縮小する第１の壁および第２の壁が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の無線タグ評価装置。
【請求項１２】
前記電波通路は、電波暗箱の内壁部であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の無線タグ評価装置。
【請求項１３】
前記送信用アンテナおよび受信用アンテナは、前記送信波の１／２波長のダイポールアンテナであることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれかに記載の無線タグ評価装置。
【請求項１４】
前記受信手段は、時系列スペクトラムアナライザであることを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれかに記載の無線タグ評価装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−８７３７８（Ｐ２００７−８７３７８Ａ）
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２６９４３（Ｐ２００６−２２６９４３）
【出願日】平成１８年８月２３日（２００６．８．２３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２３日（２００６．８．２３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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