JP2013232186A - タグ読取装置、タグ読取システム、スマートシェルフ、およびタグ読取方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タグの読取率をより高くすることができる、タグ読取装置を提供する。
【解決手段】タグ読取装置２は、アンテナ４と、移相器５と、を有している。アンテナ４は、無線タグ６を読取るための電波を放射するように構成されている。移相器５は、アンテナ４から放射される電波の位相を時間の経過に伴い変化させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信可能なタグを読取るための、タグ読取装置、タグ読取システム、スマートシェルフ、およびタグ読取方法に関する。

近年、書店などの小売店において、商品管理、および顧客の消費動向の把握のために、商品に、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグを取り付けることがある。このＲＦＩＤタグは、リーダライタと無線通信可能に構成されている。これらＲＦＩＤタグおよびリーダライタを用いたスマートシェルフが、知られている（たとえば、特許文献１〜４参照）。

スマートシェルフは、たとえば、リーダライタと、シートアンテナと、を有している。シートアンテナは、たとえば、商品の陳列棚上に配置される。シートアンテナ上に置かれた商品には、ＲＦＩＤタグが貼り付けられている。ＲＦＩＤタグは、アンテナからの電波を用いて、リーダライタと無線通信する。一方、ＲＦＩＤタグが商品とともに陳列棚から取り出された場合には、アンテナからの電波は、ＲＦＩＤタグには届かず、ＲＦＩＤタグと、リーダライタとの通信は行われない。これにより、陳列棚から所定の商品が取り出されたことが、検出される。

特開２０１１−１８０９１２号公報 特開２０１０−１３６１３５号公報 特開２０１０−３７０７５号公報 特開２００７−２９６２７１号公報

上記した、シート状のアンテナから放射される電波は、たとえば、図５に示すような、定在波であり、電波が強い箇所と、弱い箇所とが存在する。図５は、本発明に関連するアンテナから放射される電波について説明するためのグラフ図である。図５のグラフの横軸は、アンテナの左右方向の位置を示しており、縦軸は、電波の振幅を示している。図５に示すように、アンテナ上の位置によっては、電波が弱く、陳列棚上に置かれた商品のＲＦＩＤタグを読取ることができない場合がある。特に、アンテナから遠い位置で商品に貼り付けられているＲＦＩＤタグは、アンテナからの電波を受けにくく、読取られ難い。このため、商品が置かれている位置の違いによって、ＲＦＩＤタグの読取率にばらつきが生じてしまう。

特許文献１には、最適な読取エリアを容易に確保すべく、アンテナからの電波の合成波のビーム形状を調整する構成が開示されている。この構成の一例として、特許文献１では、アンテナ素子に供給される電力の位相を電子的に可変制御する構成が開示されている。また、また、特許文献１では、アンテナ素子に供給される電力の値を可変制御するようにしている。

特許文献１では、可変移相器（１５）、電圧制御可変移相器（２７）が開示されている。しかしながら、［００２９］などに記載されているように、特許文献１に記載の構成は、複数のアレイアンテナ素子の位置が調整された後に、そのアンテナの利得を最大化する位相に変化させる処理を行うに過ぎない。このため、商品が置かれている位置の違いによって、アンテナ素子からの電波の強弱の差は生じたままである。このため、アンテナ素子からの位置によって、ＲＦＩＤタグの読取率にばらつきが生じるという課題は、依然として存在している。

本発明の目的の一例は、上記問題を解消し、タグの読取率をより高くすることができる、タグ読取装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるタグ読取装置は、
無線タグを読取るための電波を放射するように構成された、アンテナと、
前記アンテナから放射される電波の位相を時間の経過に伴い変化させるための移相器と、
を備えていることを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、タグの読取率をより高くすることができる。

本発明の実施の形態における商品管理システムの構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態における商品管理システムの動作を示すフロー図である。 アンテナから放射される電波について説明するための図であり、（ａ）は、アンテナから放射された電波を、位相別に表示したグラフであり、（ｂ）は、図３（ａ）の各位相の電波を合成した合成波の振幅の最大値を示すグラフである。 本発明の変形例における商品管理システムの構成を示す模式図である。 本発明に関連するアンテナから放射される電波について説明するためのグラフ図である。

以下、本発明の実施の形態におけるタグ読取装置、タグ読取システム、スマートシェルフおよびタグ読取方法について、図面を参照しながら説明する。

［全体構成］
最初に、本発明の実施の形態におけるタグ読取装置、タグ読取システム、およびスマートシェルフを含む商品管理システムの構成について図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態における商品管理システム１の構成を示す模式図である。図１では、一部の構成は、斜視図で示しており、一部の構成は、ブロック図で示している。

図１に示すように、商品管理システム１は、タグ読取装置２を備えている。タグ読取装置２は、リーダライタ３に接続されている。タグ読取装置２は、アンテナ４と、移相器５と、を含んでいる。

リーダライタ３は、アンテナ４から電波を発生するための電気信号を、アンテナ４へ出力し、その後、無線タグ６の情報を読取る。本実施の形態では、この電気信号は、高周波信号である。

アンテナ４は、高周波信号を受けることにより、電波を放射する。この電波は、商品１０１に取り付けられた無線タグ６の情報を読取るための電波である。アンテナ４は、矩形の平面シート状に形成されており、一対の端部（端子）７，８を有している。一方の端部７は、開放されている。他方の端部８は、ケーブル１０および移相器５を介して、リーダライタ３に接続されている。アンテナ４からの電波が無線タグ６に到達すると、無線タグ６は、電波を、アンテナ４へ向けて反射する。移相器５は、アンテナ４から放射される電波の位相を、時間の経過に伴い変化させることが可能である。

以上説明したように、本実施の形態では、アンテナ４の他方の端部８に入力した高周波信号は、アンテナ４上を伝播し、アンテナ４の一方の端部７で反射する。これにより、一方の端部７へ向かう電波と、一方の端部７から反射された電波とが合成され、シートアンテナ４上では、固定された波長を持つ定在波が発生する。また、本実施の形態では、アンテナ４の一方の端部７が開放されている。これにより、一方の端部７では、反射された電波の振幅が最大となる。その結果、定在波の振幅をより大きくすることができる。また、本実施の形態では、移相器５が設けられている。移相器５によって、アンテナ４から放射される電波の位相を変化させることにより、アンテナ４上で発生する定在波の位相を、動的に変化させることができる。その結果、アンテナ４上の周囲における広い範囲で、振幅が十分に大きい電波を供給することができる。これにより、アンテナ４の周囲において、広い範囲で、無線タグ６との通信を成功することができる。

このように、アンテナ４の一方の端部７を開放することで得られる、電波の振幅を大きくする効果と、アンテナ４から放射される電波の位相を変化させることで得られる、広い範囲への振幅の大きい電波の供給を実現する効果とを、相乗して発揮できる。その結果、アンテナ４の上面１１側の周囲（後述する空間２５）における広い範囲で、十分に強い振幅の電波を供給することができる。よって、アンテナ４の上面１１側の周囲における広い範囲で、無線タグ６を、確実に読取ることができる。しかも、アンテナ４からの電波の振幅を大きくするために、アンテナ４の一対の端部７，８の双方にリーダライタ３を接続する構成ではない。このため、リーダライタ３のポート数は、１つのアンテナ４に対して１つで済む。このため、リーダライタ３の構成、および数を簡素にすることができ、これにより、タグ読取装置２の製造コストは、安価で済む。以上の次第で、無線タグ６の読取率を、より高くすることができる。また、タグ読取装置２の製造コストを安価にすることができる。

以上が、タグ読取装置２の概略説明である。次に、商品管理システム１の、より具体的な構成を、図１に加え、図２、図３を用いて説明する。

本実施の形態では、商品管理システム１は、商品（物品）１０１に取り付けられた無線タグ６を読取ることにより、商品１０１の管理を行う。より具体的には、無線タグ６がタグ読取装置２によって読み取られた場合、商品管理システム１は、商品１０１が棚１２に置かれていると判定する。一方、無線タグ６がタグ読取装置２によって読取られない場合、商品管理システム１は、商品１０１が棚１２から取り出されたと判定する。商品管理システム１は、棚１２から取り出された商品１０１が何であるか、また、棚１２から商品１０１がいつ取り出されたかなどのデータを集計し、商品１０１の補充管理、および商品１０１の売れ行き管理などを行う。

本実施の形態では、商品１０１には、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、書籍などの小売り商品が含まれる。本実施の形態では、商品１０１がＣＤである構成を例に説明する。

商品１０１に取り付けられる無線タグ６は、タグ読取装置２と無線通信可能に構成されている。本実施の形態では、無線タグ６には、ＲＦＩＤタグが含まれる。本実施の形態では、無線タグ６は、シート状に形成されている。無線タグ６は、ＩＣ（Integrated Circui）チップと、このＩＣチップに接続されたアンテナコイルと、ＩＣチップおよびアンテナコイルを挟むシートと、を有している。無線タグ６のＩＣチップには、当該無線タグ６が取り付けられている商品１０１に関するデータなどが格納されている。本実施の形態では、無線タグ６が取り付けられた商品１０１は、ケース１３に収容されている。ケース１３は、アンテナ４の上面１１に置かれている。本実施の形態では、ケース１３に収容された商品１０１が、複数、アンテナ４の上面１１に置かれている。アンテナ４は、棚１２に置かれている。

本実施の形態では、棚１２は、ベース板２１と、一対の側板２２、２３と、天板２４と、を有しており、正面視において、矩形状に形成されている。ベース板２１上に、アンテナ４が置かれている。アンテナ４上に商品１０１が置かれることで、商品１０１は、アンテナ４と、一対の側板２２、２３と、天板２４とで囲まれた空間２５に配置される。本実施の形態では、商品管理システム１は、この空間２５に存在する無線タグ６を読取るように構成されている。

本実施の形態では、商品管理システム１は、上位装置１４と、タグ読取システム３０と、スマートシェルフ４０と、を備えている。

上位装置１４は、タグ読取装置２を制御するための装置である。上位装置１４には、パーソナルコンピュータなどが含まれる。上位装置１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭを含んでいる。上位装置１４は、リーダライタ３の動作を制御する。また、上位装置１４は、リーダライタ３へ出力された、アンテナ４からのデータを読み込む。これにより、上位装置１４は、商品１０１が棚１２から取り出された時間などのデータを取得する。

タグ読取システム３０は、タグ読取装置２と、リーダライタ３とを有している。タグ読取装置２は、前述したように、アンテナ４と、移相器５と、を有している。

本実施の形態では、リーダライタ３は、アンテナ４から電波を放射させるための高周波信号を出力する。リーダライタ３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭを含んでいる。リーダライタ３は、上位装置１４に接続されている。リーダライタ３は、高周波信号を出力する指令を上位装置１４から受けることにより、高周波信号を、アンテナ４へ出力する。また、リーダライタ３は、アンテナ４から出力された信号を取得する。

本実施の形態では、アンテナ４は、棚１２のベース板２１の長手方向（所定の方向）に細長く延びる、矩形のシート状に形成されたアンテナである。アンテナ４の上面１１は、平坦に形成されており、天板２４と向かい合っている。この上面１１に、複数の商品１０１が、棚１２の左右方向（アンテナ４の長手方向）に隙間をあけて配置されている。このように、アンテナ４上に置かれた各商品１０１には、無線タグ６が取り付けられており、この無線タグ６と、アンテナ４とは、上下方向に並んでいる。アンテナ４は、棚１２における商品１０１が置かれる空間２５に向けて電波を放射する。本実施の形態では、アンテナ４の一対の端部７、８は、当該アンテナ４の長手方向の両端部に配置されている。

本実施の形態では、他方の端部８は、ケーブル１０および移相器５を介して、リーダライタ３の１つのポートに接続されている。一方の端部７は、開放されている。すなわち、一方の端部７には、終端器およびリーダライタ３の何れも接続されていない。

上記の構成により、リーダライタ３から高周波信号が出力されると、この高周波信号は、リーダライタ３のポート、ケーブル１０および移相器５を通り、他方の端部８へ出力される。これにより、アンテナ４に高周波信号が入力され、アンテナ４は、上面１１から、空間２５へ向けて電波を放射する。この電波が、空間２５に配置されている無線タグ６のコイルアンテナに伝わると、無線タグ６は、ＩＣチップに格納されているデータを含む電波を反射する。これに伴い、アンテナ４は、無線タグ６からのデータを含む信号を、他方の端部８から出力する。この信号は、ケーブル１０および移相器５を通り、ポートを通してリーダライタ３内へ出力され、さらに、上位装置１４へ出力される。一方、空間２５において、無線タグ６が存在していない領域からは、無線タグ６からの電波は、アンテナ４に伝わらない。その結果、上記領域に無線タグ６が存在していないことが、上位装置１４によって判定される。

アンテナ４から放射される電波の位相は、移相器５によって変化するように構成されている。本実施の形態では、移相器５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭを含んでいる。本実施の形態では、移相器５は、ケーブル１０の途中部に設けられている。本実施の形態では、移相器５は、アンテナ４から放射される電波の位相を変化させることを指令する指令信号に基づいて、当該電波の位相を変化させる。

これにより、移相器５は、アンテナ４から放射される電波の位相を、時間の経過に伴い変化させることが可能である。本実施の形態では、移相器５は、アンテナ４から電波が放射されているときに、アンテナ４からの電波の位相を変化させるように動作する。移相器５は、アンテナ４の長手方向における電波の位相を変化させる。

本実施の形態では、移相器５は、リーダライタ３および上位装置１４に接続されており、リーダライタ３および上位装置１４から指令信号を受けることが可能である。また、本実施の形態では、移相器５は、タイマ１５を有しており、タイマ１５を用いて時間を計測することが可能である。

本実施の形態では、移相器５は、タイマ１５で時間を計測し、所定時間が経過する度に、すなわち、定期的に、電波の位相を変化させるための指令信号を自ら生成することが可能である。また、本実施の形態では、移相器５は、リーダライタ３から高周波信号が出力されたことを受けて、上記の指令信号を自ら生成することが可能である。すなわち、移相器５は、タグ読取装置２の外部の上位装置１４、または移相器５自身で生成された指令信号に基づいて、アンテナ４から放射される電波の位相を変化させるように構成されている。

スマートシェルフ４０は、タグ読取装置２と、棚１２とを有している。本実施の形態では、タグ読取装置２は、スマートシェルフ４０の一要素であり、タグ読取システム３０の一要素でもある。

[商品管理システムの動作説明]
次に、本発明の実施の形態１における商品管理システム１の動作について、図２を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態における商品管理システム１の動作を示すフロー図である。また、以下の説明においては、適宜、図１〜図３を参酌する。また、本実施の形態では、商品管理システム１を動作させることによって、タグ読取方法が、実施される。よって、本発明の実施の形態におけるタグ読取方法の説明は、以下の商品管理システム１の動作説明に代える。

商品管理システム１では、無線タグ６の読取動作開始に先立ち、位相切替タイミングに関するモード設定が行われる（ステップＡ１）。具体的には、本実施の形態では、上位装置１４が、モード設定データを、移相器５へ出力する。なお、モード設定データは、リーダライタ３から移相器５へ出力されてもよい。本実施の形態では、モード設定データは、予め、商品管理システム１のユーザが、上位装置１４を操作することにより、生成されている。

モード設定データは、下記（１）、（２）、（３）のいずれかのモードを設定するデータである。（１），（２），（３）のモードは、いずれも、アンテナ４から放射される電波の位相を変化させるためのトリガ条件についてのモードである。（１），（２），（３）のなかから１つ選択されたモードにおいて、予め設定されたトリガ条件が満たされる毎に、アンテナ４から放射される電波の位相が移相器５によって変化される。これにより、アンテナ４から放射される電波の位相は、時間の経過に伴い順次変化される。本実施の形態では、トリガ条件が満たされる毎に、アンテナ４から放射される電波の位相が４５度ずらされる。

より具体的には、（１）のモードは、上位装置１４からの遠隔制御によって、位相切替が行われる、遠隔制御モードである。（２）のモードは、リーダライタ３からの高周波信号を移相器５が検出した時点で、位相切替が行われる、第１自律制御モードである。（３）のモードは、移相器５のタイマ１５を用いて時間を計測し、所定時間が到達する毎に、位相切替が行われる、第２自律制御モードである。

モード設定データが移相器５へ出力された後、商品管理システム１は、読取動作状態に移行する（ステップＡ２）。具体的には、リーダライタ３は、アンテナ４からリーダライタ３へ出力されたデータを読取可能な状態となる。これにより、リーダライタ３は、アンテナ４からリーダライタ３へ出力されたデータを読み取り、かつ、読取ったデータを、上位装置１４へ出力することが可能な状態に移行する。次に、タイマ１５による計時が開始される（ステップＡ３）。タイマ１５による計時開始の指令は、たとえば、上位装置１４からタイマ１５に与えられる。

次に、アンテナ４から電波が放射される（ステップＡ４）。具体的には、上位装置１４からリーダライタ３へ、電波の放射を指令する信号が出力される。この信号を受けたリーダライタ３は、所定の位相の高周波信号を、ケーブル１０および移相器５を介して、アンテナ４の他方の端部８へ出力する。これにより、アンテナ４は、空間２５に向けて、電波を放射する。

次に、移相器５は、モード設定データによって設定されているモードが、（１）、（２）、（３）のいずれのモードであるかを判定する（ステップＡ５）。（１）の遠隔制御モードが設定されている場合（ステップＡ５で設定（１））、移相器５は、上位装置１４から、電波の位相を変化させることを指令する指令信号が出力されているか否かを判定する（ステップＡ６）。

たとえば、上位装置１４が予め定めた時間毎に、上記の指令信号を断続的に出力している場合で、かつ、当該指令信号が出力されている瞬間にステップＡ６の処理が行われると、移相器５は、指令信号ありと判定する（ステップＡ６でＹＥＳ）。

上位装置１４から移相器５へ、指令信号が出力されている場合（ステップＡ６でＹＥＳ）、移相器５は、アンテナ４から出力される電波の位相を変化させる（ステップＡ７）。この場合、移相器５は、前述したように、アンテナ４から出力される電波の位相を、たとえば、４５度変化するように、動作する。次いで、ステップＡ８の処理が行われる。ステップＡ８の処理については、後述する。

ステップＡ６において、上位装置１４から指令信号が出力されていない場合（ステップＡ６でＮＯ）、移相器５による、電波の位相の変化は行われず、ステップＡ８の処理が行われる。

一方、ステップＡ５において、（２）の第１自律制御モードが設定されている場合（ステップＡ５で設定（２））、移相器５は、アンテナ４から電波が放射されていることを検出する（ステップＡ９）。具体的には、移相器５は、リーダライタ３から移相器５へ高周波信号が出力されたことを検出する。移相器５は、アンテナ４から電波が放射されたことを検出することで、アンテナ４から出力される電波の位相を変化させる（ステップＡ７）。すなわち、移相器５によって、指令信号が生成され、この指令信号に基づいて、移相器５が、アンテナ４から出力される電波の位相を変化させる。なお、指令信号は、アンテナ４へ出力された高周波信号自体であってもよい。この場合、移相器５は、高周波信号を、指令信号として扱うことで、指令信号を生成することとなる。移相器５が、アンテナ４から出力される電波の位相を変化させた後、ステップＡ８の処理が行われる。

一方、ステップＡ５において、（３）の第２自律制御モードが設定されている場合、（ステップＡ５で設定（３））、移相器５は、タイマ１５で計測されている時間を判定する（ステップＡ１０）。タイマ１５による計測時間が、所定時間を超えた場合（ステップＡ１０でＹＥＳ）、移相器５は、タイマ１５による計時を継続しつつ、タイマ１５の計測時間をゼロにリセットし（ステップＡ１１）、次いで、アンテナ４から出力される電波の位相を変化させる（ステップＡ７）。すなわち、移相器５自身によって、指令信号が生成され、この指令信号に基づいて、移相器５が、アンテナ４から出力される電波の位相を変化させる。この場合も、前述したように、指令信号は、アンテナ４へ出力された高周波信号自体であってもよい。また、ステップＡ１０の処理が繰り返し行われることにより、移相器５は、定期的に、指令信号を生成することとなる。この場合、移相器５が、アンテナ４から出力される電波の位相を変化させた後、ステップＡ８の処理が行われる。

また、ステップＡ１０において、タイマ１５が計測している時間が、所定時間以下である場合（ステップＡ１０でＮＯ）、移相器５による、電波の位相の変化は行われず、ステップＡ８の処理が行われる。

ステップＡ８では、上位装置１４は、アンテナ４から電波を再度放射するか否かを判定する。なお、この判定は、リーダライタ３で行われてもよい。本実施の形態では、アンテナ４から、周期的に電波が放射される構成が採用されている。上位装置１４は、リーダライタ３による読取動作が継続されている間、アンテナ４から電波が放射（ステップＡ４）されてから所定時間が経過する度に、電波を再度放射する指令を、リーダライタ３へ出力する（ステップＡ８でＹＥＳ）。この場合、リーダライタ３からアンテナ４へ高周波信号が与えられ、アンテナ４は、再度、電波を放射する（ステップＡ４）。

一方、商品管理システム１が設置されている店舗の閉店時間の到来などによって、読取動作が終了される場合、上位装置１４は、アンテナ４による再度の電波放射を行わないように、リーダライタ３に指令を与える（ステップＡ８でＮＯ）。この場合、商品管理システム１は、終了動作を行う（ステップＡ１２）。具体的には、リーダライタ３における読取動作状態が解除される。また、タイマ１５による計時が停止される。これにより、商品管理システム１による、無線タグ６の読取動作が終了する。

以上説明した処理の流れの要点を説明すると、設定（１）が選択されている場合（ステップＡ５で設定（１））、上位装置１４からの指令信号を移相器５が出力する（ステップＡ６でＹＥＳ）毎に、移相器５は、アンテナ４から放射される電波の位相を変化させる（ステップＡ７）。これにより、アンテナ４からの電波の位相は、時間の経過とともに、順次変化される。

また、設定（２）が選択されている場合（ステップＡ５で設定（２））、アンテナ４から電波が放射されることを移相器５が検出する（ステップＡ９）毎に、移相器５は、アンテナ４からの電波の位相を変化させる（ステップＡ７）。これにより、アンテナ４からの電波の位相は、時間の経過とともに、順次変化される。

また、設定（３）が選択されている場合（ステップＡ５で設定（３））。タイマ１５での計測時間が所定時間を経過する（ステップＡ１０でＹＥＳ）毎に、移相器５は、アンテナ４からの電波の位相を変化させる（ステップＡ７）。これにより、アンテナ４からの電波の位相は、時間の経過とともに、順次変化される。

［アンテナから放射される電波についての説明］
図３は、アンテナ４から放射される電波について説明するための図である。図３（ａ）は、アンテナ４から放射された電波を、位相別に表示したグラフであり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の各位相の電波を合成した合成波の振幅の最大値を示すグラフである。図３（ａ）および図３（ｂ）のそれぞれにおいて、横軸は、アンテナ４の他方の端部８からの、アンテナ４の左右方向の位置を示しており、縦軸は、電波の振幅を示している。

図２に示す動作フローに従って、アンテナ４から電波を放射した場合、本実施の形態では、アンテナ４から、図３（ａ）に示すように、位相がゼロ度である基本波Ｗ１が放射される。さらに、アンテナ４からは、位相が４５度である波Ｗ２と、移相が９０度である波Ｗ３と、位相が１３５度である波Ｗ４と、位相が１８０度である波Ｗ５と、位相が２２５度である波Ｗ６と、位相が２７０度である波Ｗ７と、位相が３１５度である波Ｗ８と、が時間の経過に伴って順次放射される。波Ｗ１〜Ｗ８は、位相が異なっている点以外は、同じである。このように、本実施の形態では、基本波Ｗ１以外に、７パラメータ分の波Ｗ２〜Ｗ８が順次放射される。

これらの波Ｗ１〜Ｗ８を合成した合成波Ｗ９における各点の振幅の最大値が、図３（ｂ）に示されている。合成波Ｗ９の振幅の最大値は、左右方向におけるアンテナ４のどの位置においても、基本波Ｗ１の最大振幅に近い大きさである。したがって、左右方向におけるアンテナ４のどの位置においてもアンテナ４からの電波を、十分に強くできる。特に、本実施の形態では、４５度ずつ位相をずらした波Ｗ１〜Ｗ８を合成した場合、棚１２の左右方向におけるアンテナ４のすべての位置において、理論上で、電波の照射量を最大にすることができる。よって、アンテナ４上に配置された無線タグ６が受け取る電波の強さを、可及的に大きくできる。その結果、アンテナ４上に配置された無線タグ６の読取率を向上できる。

以上のように、本実施の形態では、アンテナ４から放射される電波の位相を時間の経過に伴い変化させることで、空間２５のうちの広い範囲へ振幅の大きい電波を供給できる。これにより、無線タグ６の読取率を、より高くすることができる。

また、本実施の形態では、移相器５は、リーダライタ３が無線タグ６を読取る動作をしているときに、アンテナ４から放射される電波の位相を変化させる。この構成により、無線タグ６の読取動作が行われている最中において、棚１２の各無線タグ６の読取成功率を、より均等にすることができる。

また、本実施の形態によると、移相器５は、シート状のアンテナ４の長手方向における電波の位相を変化させる。この構成により、アンテナ４の長手方向に沿って配置される各無線タグ６の読取成功率を、より均等にすることができる。

また、本実施の形態では、アンテナ４の一方の端部７は、開放されている。このように、アンテナ４の一方の端部７を終端していないことにより、アンテナ４における反射波を低減することなく、有効に活用することができる。しかも、リーダライタ３のポート数は、１つのアンテナ４に対して１つで済む。このため、リーダライタ３の構成、および数を簡素にすることができる。すなわち、アンテナ４の一対の端部７、８の双方から高周波信号をアンテナ４へ入力する構成が不要であり、アンテナ４の出力自体を高める必要がない。これにより、タグ読取装置２の製造コストは、安価で済む。

また、本実施の形態では、移相器５は、電波の位相を変化させることを指令する指令信号に基づいて、電波の位相を変化させる。これにより、必要に応じて、アンテナ４から放射される電波の位相を変化させることができる。よって、アンテナ４上の各部について、任意の時間で、アンテナ４からの電波の振幅が大きくなるように、当該電波の位相を制御することができる。

また、本実施の形態では、上記指令信号は、移相器５の外部の上位装置１４で生成されるか、または、移相器５自身によって生成される。指令信号が上位装置１４で生成されるように構成することで、移相器５の動作タイミングを、上位装置１４で自由に設定することができる。また、指令信号が移相器５自身によって生成されるように構成することで、移相器５自身が、自律的に、移相器５の動作タイミングを制御することができる。

また、本実施の形態では、指令信号は、アンテナ４から電波が放射されることに応じて生成されるか、または、定期的に生成される場合がある。このような構成とすることにより、移相器５を常時動作させておく必要がない。よって、移相器５の故障を、抑制できる。

［変形例］
（１）前述の実施の形態では、アンテナ４上の商品１０１の有無の検出は、アンテナ４から放射される電波を用いて行われる構成を説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。たとえば、図４に示すように、商品１０１の有無を検出する検出部４１が、さらに設けられていてもよい。

検出部４１は、たとえば、赤外線センサなどのセンサであり、アンテナ４の長手方向に沿って複数配置されている。なお、検出部４１は、商品１０１の有無を検出できる構成であればよく、センサの具体的な構成は問わない。各検出部４１は、棚１２の天板２４に固定されている。各検出部４１は、たとえば、当該検出部４１の下方の空間に商品１０１が存在しているか否かを検出する。各検出部４１は、移相器５に接続されている。

上記の構成により、検出部４１が商品１０１を検出した場合、この検出を示す検出信号は、移相器５に与えられる。この検出信号を与えられた移相器５は、商品１０１が検出された位置において振幅が最大となるような電波がアンテナ４から照射されるように、アンテナ４で放射される位相を調整する。

この変形例では、移相器５は、検出部４１で商品１０１が検出された箇所を基準として、電波の位相を変化させる。このような構成によって、商品１０１が配置されている箇所での電波強度を、より確実に高くできる。

（２）また、前述の実施の形態では、（１）、（２）、（３）のモードの設定は、上位装置１４またはリーダライタ３で行う構成を説明したけれども、この通りでなくてもよい。たとえば、（１）、（２）、（３）のモードの設定を切り替えるためのスイッチを設けておき、このスイッチを操作することにより、（１）、（２）、（３）のモードのいずれかを設定してもよい。

（３）また、前述の実施の形態では、移相器５は、アンテナ４に設けられている構成を説明したけれども、この通りでなくてもよい。たとえば、移相器５は、アンテナ４の外部に配置され、アンテナ４に接続されてもよい。

（４）また、前述の実施の形態では、移相器５が、４５度単位で電波の位相を変化させることで、基本波Ｗ１以外に波Ｗ２〜Ｗ８を放射する構成を説明したけれども、この通りでなくてもよい。たとえば、基本波Ｗ１以外の波の数を、より多くしてもよい。基本波Ｗ１以外の波の数が多いほど、アンテナ４から放射される電波の合成波の各部の振幅を、より詳細に制御できる。ただし、基本波Ｗ１以外の波の数が多いほど、アンテナ４からの電波の放射時間が長くなる。よって、リーダライタ３の読取時間との兼ね合いにより、最適化した移相量を設定することが望ましい。

（５）また、上述の実施の形態では、移相器５は、電波の位相を４５度単位で段階的に変化させる構成を説明したけれども、この通りでなくてもよい。たとえば、移相器５は、電波の位相を、連続的に変化させる構成であってもよい。

（６）また、上述の実施の形態では、アンテナ４の一対の端部７，８の一方が開放される構成を説明したけれども、この通りでなくてもよい。たとえば、アンテナ４の一対の端部７，８の双方がリーダライタ３（移相器５）に接続されていてもよい。

（７）また、本発明は、電波が放射されることに応じて、または定期的に、移相器５が、指令信号を生成する構成を説明したけれども、この通りでなくてもよい。たとえば、電波が放射されることに応じて、または定期的に、上位装置１４が、指令信号を生成する構成であってもよい。

（８）また、本発明は、商品１０１の在庫などをリアルタイムで検索するシステムに適用することができる。

上述した実施の形態の一部又は全部は、以下に記載する（付記１）〜（付記１７）によって表現することができるが、以下の記載に限定されるものではない。

（付記１）
無線タグを読取るための電波を放射するように構成された、アンテナと、
前記アンテナから放射される電波の位相を時間の経過に伴い変化させるための移相器と、
を備えていることを特徴とする、タグ読取装置。

（付記２）
前記移相器は、前記タグ読取装置が前記無線タグを読取る動作をしているときに、前記電波の位相を変化させる、付記１に記載のタグ読取装置。

（付記３）
前記アンテナは、所定の方向に延びるシート状に形成されており、
前記移相器は、前記所定の方向における前記電波の前記位相を変化させる、付記１または付記２に記載のタグ読取装置。

（付記４）
前記アンテナは、一対の端部を有し、前記一対の端部の一方は開放されている、付記１〜付記３のいずれかに記載のタグ読取装置。

（付記５）
前記移相器は、前記電波の位相を変化させることを指令する指令信号に基づいて、前記電波の位相を変化させる、付記１〜付記４のいずれかに記載のタグ読取装置。

（付記６）
前記指令信号は、前記移相器の外部で生成されるか、または、前記移相器自身によって生成される、付記５に記載のタグ読取装置。

（付記７）
付記１〜付記６のいずれかに記載のタグ読取装置と、
前記電波を発生するための電気信号を前記アンテナへ出力し、前記アンテナで受信された前記無線タグの情報を読取る、リーダライタと、を備えている、タグ読取システム。

（付記８）
付記１〜付記６のいずれかに記載のタグ読取装置と、
物品を置くことが可能に構成され、かつ、前記アンテナが設置された棚と、を備え、
前記アンテナは、前記棚における前記物品が置かれる空間に向けて前記電波を放射する、スマートシェルフ。

（付記９）
前記棚の複数箇所に設置され前記物品の有無を検出する、検出部を備え、
前記移相器は、前記検出部で前記物品が検出された箇所を基準として前記電波の位相を変化させることを特徴とする、付記８に記載のスマートシェルフ。

（付記１０）
（ａ）無線タグを読取るための電波を放射するステップと、
（ｂ）放射される電波の位相を時間の経過に伴い変化させるステップと、
を含むことを特徴とする、タグ読取方法。

（付記１１）
前記変化させるステップでは、前記無線タグを読取る動作がされているときに、前記電波の位相を変化させる、付記１０に記載のタグ読取方法。

（付記１２）
前記放射するステップは、所定の方向に延びるシート状に形成されたアンテナを用いて行われ、
前記変化させるステップは、前記所定の方向における前記電波の前記位相を変化させる、付記１０または付記１１に記載のタグ読取方法。

（付記１３）
前記放射するステップで用いられる前記アンテナは、一対の端部を有し、前記一対の端部の一方は開放されている、付記１０〜付記１２のいずれかに記載のタグ読取方法。

（付記１４）
前記変化させるステップは、前記電波の位相を変化させることを指令する指令信号に基づいて、前記電波の位相を変化させる、付記１０〜付記１２のいずれかに記載のタグ読取方法。

（付記１５）
前記指令信号は、前記電波の位相を変化させる移相器の外部で生成されるか、または、前記移相器自身によって生成される、付記１４に記載のタグ読取方法。

（付記１６）
前記放射するステップでは、棚における物品が置かれる空間に向けて前記電波を放射する、付記１０〜付記１５のいずれかに記載のタグ読取方法。

（付記１７）
前記変化させるステップでは、前記物品が検出された箇所を基準として前記電波の位相を変化させることを特徴とする、付記１６に記載のタグ読取方法。

本発明は、無線通信可能なタグを読取るための、タグ読取装置、タグ読取システム、スマートシェルフ、およびタグ読取方法に適用することができる。

２ タグ読取装置
３ リーダライタ
４ アンテナ
５ 移相器
６ 無線タグ
７，８ 一対の端部
２１ 棚
２５ 空間
４０ スマートシェルフ
４１ 検出部
１０１ 商品（物品）

Claims (10)

1. 無線タグを読取るための電波を放射するように構成された、アンテナと、
   前記アンテナから放射される電波の位相を時間の経過に伴い変化させるための移相器と、
   を備えていることを特徴とする、タグ読取装置。
2. 前記移相器は、前記タグ読取装置が前記無線タグを読取る動作をしているときに、前記電波の位相を変化させる、請求項１に記載のタグ読取装置。
3. 前記アンテナは、所定の方向に延びるシート状に形成されており、
   前記移相器は、前記所定の方向における前記電波の前記位相を変化させる、請求項１または請求項２に記載のタグ読取装置。
4. 前記アンテナは、一対の端部を有し、前記一対の端部の一方は開放されている、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のタグ読取装置。
5. 前記移相器は、前記電波の位相を変化させることを指令する指令信号に基づいて、前記電波の位相を変化させる、請求項１〜請求項４のいずれかに記載のタグ読取装置。
6. 前記指令信号は、前記移相器の外部で生成されるか、または、前記移相器自身によって生成される、請求項５に記載のタグ読取装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載のタグ読取装置と、
   前記電波を発生するための電気信号を前記アンテナへ出力し、前記アンテナで受信された前記無線タグの情報を読取る、リーダライタと、を備えている、タグ読取システム。
8. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載のタグ読取装置と、
   物品を置くことが可能に構成され、かつ、前記アンテナが設置された棚と、を備え、
   前記アンテナは、前記棚における前記物品が置かれる空間に向けて前記電波を放射する、スマートシェルフ。
9. 前記棚の複数箇所に設置され前記物品の有無を検出する、検出部を備え、
   前記移相器は、前記検出部で前記物品が検出された箇所を基準として前記電波の位相を変化させることを特徴とする、請求項８に記載のスマートシェルフ。
10. （ａ）無線タグを読取るための電波を放射するステップと、
    （ｂ）放射される電波の位相を時間の経過に伴い変化させるステップと、
    を含むことを特徴とする、タグ読取方法。

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