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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024056261
(43)【公開日】2024-04-23
(54)【発明の名称】ＲＦタグ移動方向推定システム
(51)【国際特許分類】
G01S 13/75 20060101AFI20240416BHJP
G06K 7/10 20060101ALI20240416BHJP
【ＦＩ】
G01S13/75
G06K7/10 268
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022163016
(22)【出願日】2022-10-11
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 令和４年５月１７日から１９日にＴｈｅ １６ｔｈＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ－ａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ＲＦＩＤ（ＩＥＥＥ ＲＦＩＤ ２０２２）にて発表 〔刊行物等〕 令和４年５月２６日から２７日に第１９１回マルチメディア通信と分散処理・第１０３回モバイルコンピューティングと新社会システム・第８９回高度交通システムとスマートコミュニティ合同研究発表会にて発表
(71)【出願人】
【識別番号】515067262
【氏名又は名称】学校法人名古屋電気学園
(74)【代理人】
【識別番号】100111095
【弁理士】
【氏名又は名称】川口 光男
(72)【発明者】
【氏名】内藤 克浩
(72)【発明者】
【氏名】三輪 悠季奈
(72)【発明者】
【氏名】水野 虹太
【テーマコード（参考）】
5J070
【Ｆターム（参考）】
5J070AB10
5J070AC17
5J070AE09
5J070AF01
5J070AK24
5J070BC13
(57)【要約】
【課題】ＲＦタグの移動方向をより精度よく推定すること可能なＲＦタグ移動方向推定システムを提供する。
【解決手段】ＲＦタグ移動方向推定システム２は、ＲＦタグからの応答信号についての受信信号強度の時系列データであるＲＳＳＩ時系列データと、ＲＦタグに係る所定の位相値の時系列データであるＰＡＶ時系列データとを取得可能に構成される。また、ＲＦタグ移動方向推定システム２は、ＰＡＶ時系列データに基づく位相値のピークタイミングと、ＲＳＳＩ時系列データに基づく受信信号強度のピークタイミングとで時間差を生じさせるべく、少なくともＲＦタグの通過が想定される対象領域内において、場所による電波環境の特徴を生じさせるように構成される。そして、両ピークタイミングの時間差を用いて、ＲＦタグの移動方向が推定される。
【選択図】 図３
【解決手段】ＲＦタグ移動方向推定システム２は、ＲＦタグからの応答信号についての受信信号強度の時系列データであるＲＳＳＩ時系列データと、ＲＦタグに係る所定の位相値の時系列データであるＰＡＶ時系列データとを取得可能に構成される。また、ＲＦタグ移動方向推定システム２は、ＰＡＶ時系列データに基づく位相値のピークタイミングと、ＲＳＳＩ時系列データに基づく受信信号強度のピークタイミングとで時間差を生じさせるべく、少なくともＲＦタグの通過が想定される対象領域内において、場所による電波環境の特徴を生じさせるように構成される。そして、両ピークタイミングの時間差を用いて、ＲＦタグの移動方向が推定される。
【選択図】 図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＲＦタグの移動方向を推定するためのＲＦタグ移動方向推定システムであって、
所定の対象領域に向けて配置され、当該対象領域に向けた信号の送信と、当該信号を受信したことに応答してＲＦタグから発信される応答信号の受信とが可能に構成された指向性アンテナと、
前記指向性アンテナによって受信される前記応答信号についての受信信号強度を取得することで、当該受信信号強度の時系列データであるＲＳＳＩ時系列データを取得するＲＳＳＩ取得手段と、
前記指向性アンテナによって前記対象領域に向けて送信される信号と前記指向性アンテナによって受信される前記応答信号との位相差に対応する値である位相値を取得することで、当該位相値の時系列データであるＰＡＶ時系列データを取得するＰＡＶ取得手段と、
前記ＰＡＶ時系列データに基づく前記位相値のピークタイミングと、前記ＲＳＳＩ時系列データに基づく前記受信信号強度のピークタイミングとで時間差を生じさせるべく、前記対象領域内に位置するＲＦタグと前記指向性アンテナとの間の通信に係る電波環境に不均一性を生成することで、少なくとも前記対象領域内において、場所による電波環境の特徴を生じさせる不均一性生成手段と、
前記ＰＡＶ時系列データに基づく前記位相値のピークタイミングと、前記ＲＳＳＩ時系列データに基づく前記受信信号強度のピークタイミングとの時間差を用いて、前記対象領域におけるＲＦタグの移動方向を推定する移動方向推定手段とを備えることを特徴とするＲＦタグ移動方向推定システム。
所定の対象領域に向けて配置され、当該対象領域に向けた信号の送信と、当該信号を受信したことに応答してＲＦタグから発信される応答信号の受信とが可能に構成された指向性アンテナと、
前記指向性アンテナによって受信される前記応答信号についての受信信号強度を取得することで、当該受信信号強度の時系列データであるＲＳＳＩ時系列データを取得するＲＳＳＩ取得手段と、
前記指向性アンテナによって前記対象領域に向けて送信される信号と前記指向性アンテナによって受信される前記応答信号との位相差に対応する値である位相値を取得することで、当該位相値の時系列データであるＰＡＶ時系列データを取得するＰＡＶ取得手段と、
前記ＰＡＶ時系列データに基づく前記位相値のピークタイミングと、前記ＲＳＳＩ時系列データに基づく前記受信信号強度のピークタイミングとで時間差を生じさせるべく、前記対象領域内に位置するＲＦタグと前記指向性アンテナとの間の通信に係る電波環境に不均一性を生成することで、少なくとも前記対象領域内において、場所による電波環境の特徴を生じさせる不均一性生成手段と、
前記ＰＡＶ時系列データに基づく前記位相値のピークタイミングと、前記ＲＳＳＩ時系列データに基づく前記受信信号強度のピークタイミングとの時間差を用いて、前記対象領域におけるＲＦタグの移動方向を推定する移動方向推定手段とを備えることを特徴とするＲＦタグ移動方向推定システム。
【請求項2】
前記指向性アンテナは、前記対象領域に対応して１つのみ設けられており、
前記不均一性生成手段は、前記対象領域における前記ＲＦタグの想定移動方向に対し傾いた状態で設置された前記指向性アンテナによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＲＦタグ移動方向推定システム。
前記不均一性生成手段は、前記対象領域における前記ＲＦタグの想定移動方向に対し傾いた状態で設置された前記指向性アンテナによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＲＦタグ移動方向推定システム。
【請求項3】
前記指向性アンテナは、前記想定移動方向に対し３０°以上５０°以下傾いた状態で設置されていることを特徴とする請求項２に記載のＲＦタグ移動方向推定システム。
【請求項4】
前記ＰＡＶ取得手段により取得可能な前記位相値は、所定の最小値から所定の最大値までの範囲のものであり、
前記ＰＡＶ時系列データに含まれる１の前記位相値が、当該位相値の１つ前に取得された前記位相値に対し、予め設定された所定の閾値以上変動している場合に、前記位相値を補正して、補正後ＰＡＶ時系列データを生成するＰＡＶ補正手段を備え、
前記補正後ＰＡＶ時系列データに基づき、前記位相値のピークタイミングを得ることを特徴とする請求項１に記載のＲＦタグ移動方向推定システム。
前記ＰＡＶ時系列データに含まれる１の前記位相値が、当該位相値の１つ前に取得された前記位相値に対し、予め設定された所定の閾値以上変動している場合に、前記位相値を補正して、補正後ＰＡＶ時系列データを生成するＰＡＶ補正手段を備え、
前記補正後ＰＡＶ時系列データに基づき、前記位相値のピークタイミングを得ることを特徴とする請求項１に記載のＲＦタグ移動方向推定システム。
【請求項5】
前記ＲＳＳＩ時系列データに基づき、当該ＲＳＳＩ時系列データにおける前記受信信号強度の変化態様に近似する二次近似式を生成する近似式算出手段を有し、
前記近似式算出手段は、最小二乗法を用いて前記二次近似式を生成し、
前記二次近似式に基づき、前記受信信号強度のピークタイミングを得ることを特徴とする請求項１に記載のＲＦタグ移動方向推定システム。
前記近似式算出手段は、最小二乗法を用いて前記二次近似式を生成し、
前記二次近似式に基づき、前記受信信号強度のピークタイミングを得ることを特徴とする請求項１に記載のＲＦタグ移動方向推定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＲＦタグの移動方向を推定するためのシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、物流業界やアパレル業界などでは、在庫管理や商品の精算管理などを行うべく、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯などの電波を利用したＲＦＩＤ（Radio Frequency I-dentification）が用いられている。ＲＦＩＤは、リーダーとＲＦタグとが無線通信を行うことにより、ＲＦタグの個体識別を可能とする技術である。
【0003】
近年では、リーダーによるＲＦタグの読み取り精度が向上しており、これに伴いＲＦタグにおける移動や停止といった状態を推定することが可能となっている。
【0004】
ＲＦタグの移動方向を推定するシステムとしては、例えば、複数のアンテナを面状に配置するとともに、これら複数のアンテナを介してＲＦタグを順次読み取り、ＲＦタグの読み取りを行ったアンテナの位置に基づき、ＲＦタグの移動方向を検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１４－６９６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、ＲＦタグの移動方向を推定するシステムにおいては、移動方向の推定精度をより高めることが求められている。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＲＦタグの移動方向をより精度よく推定することが可能なＲＦタグ移動方向推定システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
以下、上記目的を解決するのに適した各手段につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。
【0009】
手段１．ＲＦタグの移動方向を推定するためのＲＦタグ移動方向推定システムであって、
所定の対象領域に向けて配置され、当該対象領域に向けた信号の送信と、当該信号を受信したことに応答してＲＦタグから発信される応答信号の受信とが可能に構成された指向性アンテナと、
前記指向性アンテナによって受信される前記応答信号についての受信信号強度を取得することで、当該受信信号強度の時系列データであるＲＳＳＩ時系列データを取得するＲＳＳＩ取得手段と、
前記指向性アンテナによって前記対象領域に向けて送信される信号と前記指向性アンテナによって受信される前記応答信号との位相差に対応する値である位相値を取得することで、当該位相値の時系列データであるＰＡＶ時系列データを取得するＰＡＶ取得手段と、
前記ＰＡＶ時系列データに基づく前記位相値のピークタイミングと、前記ＲＳＳＩ時系列データに基づく前記受信信号強度のピークタイミングとで時間差を生じさせるべく、前記対象領域内に位置するＲＦタグと前記指向性アンテナとの間の通信に係る電波環境に不均一性を生成することで、少なくとも前記対象領域内において、場所による電波環境の特徴を生じさせる不均一性生成手段と、
前記ＰＡＶ時系列データに基づく前記位相値のピークタイミングと、前記ＲＳＳＩ時系列データに基づく前記受信信号強度のピークタイミングとの時間差を用いて、前記対象領域におけるＲＦタグの移動方向を推定する移動方向推定手段とを備えることを特徴とするＲＦタグ移動方向推定システム。
所定の対象領域に向けて配置され、当該対象領域に向けた信号の送信と、当該信号を受信したことに応答してＲＦタグから発信される応答信号の受信とが可能に構成された指向性アンテナと、
前記指向性アンテナによって受信される前記応答信号についての受信信号強度を取得することで、当該受信信号強度の時系列データであるＲＳＳＩ時系列データを取得するＲＳＳＩ取得手段と、
前記指向性アンテナによって前記対象領域に向けて送信される信号と前記指向性アンテナによって受信される前記応答信号との位相差に対応する値である位相値を取得することで、当該位相値の時系列データであるＰＡＶ時系列データを取得するＰＡＶ取得手段と、
前記ＰＡＶ時系列データに基づく前記位相値のピークタイミングと、前記ＲＳＳＩ時系列データに基づく前記受信信号強度のピークタイミングとで時間差を生じさせるべく、前記対象領域内に位置するＲＦタグと前記指向性アンテナとの間の通信に係る電波環境に不均一性を生成することで、少なくとも前記対象領域内において、場所による電波環境の特徴を生じさせる不均一性生成手段と、
前記ＰＡＶ時系列データに基づく前記位相値のピークタイミングと、前記ＲＳＳＩ時系列データに基づく前記受信信号強度のピークタイミングとの時間差を用いて、前記対象領域におけるＲＦタグの移動方向を推定する移動方向推定手段とを備えることを特徴とするＲＦタグ移動方向推定システム。
【0010】
上記手段１によれば、不均一性生成手段によって、対象領域内に位置するＲＦタグと指向性アンテナとの間の通信に係る電波環境に不均一性が生成されることで、少なくとも対象領域内において、場所による電波環境の特徴を生じさせることができる。これにより、位相値のピークタイミングと受信信号強度のピークタイミングとの時間差をより確実に生じさせることができる。そして、位相値のピークタイミングと受信信号強度のピークタイミングとの時間差を用いて、ＲＦタグの移動方向が推定される。そのため、ＲＦタグの移動方向をより精度よく推定することができる。
【0011】
また、上記手段１によれば、各環境に合わせた面倒な設定を行う必要がなくなり、システムの導入に係る容易性を向上させることができるといった作用効果をも奏される。すなわち、対象領域内におけるＲＦタグの位置が同一であっても、周囲環境に存在するモノの材質や電波環境などの影響により、受信信号強度や位相値に変動が生じることがある。そのため、仮に受信信号強度及び位相値のうちの一方のみを用いてＲＦタグの移動方向を精度よく推定可能とするためには、各環境に合わせて細かな設定を行う必要がある。これに対し、位相値及び受信信号強度の各ピークタイミングの時間差については、周囲環境による値の変動がほとんど生じない。従って、上記手段１によれば、各環境に合わせた面倒な設定を行う必要がなくなり、システムの導入に係る容易性を向上させることが可能となる。
【0012】
尚、不均一性生成手段は、次述する手段２のように指向性アンテナによって構成されていてもよい。従って、不均一性生成手段及び指向性アンテナは、必ずしも別々のものである必要はない。
【0013】
手段２．前記指向性アンテナは、前記対象領域に対応して１つのみ設けられており、
前記不均一性生成手段は、前記対象領域における前記ＲＦタグの想定移動方向に対し傾いた状態で設置された前記指向性アンテナによって構成されていることを特徴とする手段１に記載のＲＦタグ移動方向推定システム。
前記不均一性生成手段は、前記対象領域における前記ＲＦタグの想定移動方向に対し傾いた状態で設置された前記指向性アンテナによって構成されていることを特徴とする手段１に記載のＲＦタグ移動方向推定システム。
【0014】
上記手段２によれば、指向性アンテナは対象領域に対応して１つのみ設けられており、この１の指向性アンテナをＲＦタグの想定移動方向に対し傾けることで、電波環境に不均一性を生成している。従って、比較的簡便な手法により、比較的低コストで、かつ、指向性アンテナの設置スペースとしてさほど大きなスペースを要することなく、電波環境に不均一性を生成することができる。これにより、システムの導入に係る作業負担やコストの低減、設置自由度の向上を図ることができる。
【0015】
手段３．前記指向性アンテナは、前記想定移動方向に対し３０°以上５０°以下傾いた状態で設置されていることを特徴とする手段２に記載のＲＦタグ移動方向推定システム。
【0016】
上記手段３によれば、位相値及び受信信号強度の各ピークタイミングをより容易に取得することができるとともに、各ピークタイミングに大きな時間差を生じさせることがより確実に可能となる。そのため、ＲＦタグの移動方向の推定精度を一層高めることができる。
【0017】
手段４．前記ＰＡＶ取得手段により取得可能な前記位相値は、所定の最小値から所定の最大値までの範囲のものであり、
前記ＰＡＶ時系列データに含まれる１の前記位相値が、当該位相値の１つ前に取得された前記位相値に対し、予め設定された所定の閾値以上変動している場合に、前記位相値を補正して、補正後ＰＡＶ時系列データを生成するＰＡＶ補正手段を備え、
前記補正後ＰＡＶ時系列データに基づき、前記位相値のピークタイミングを得ることを特徴とする手段１に記載のＲＦタグ移動方向推定システム。
前記ＰＡＶ時系列データに含まれる１の前記位相値が、当該位相値の１つ前に取得された前記位相値に対し、予め設定された所定の閾値以上変動している場合に、前記位相値を補正して、補正後ＰＡＶ時系列データを生成するＰＡＶ補正手段を備え、
前記補正後ＰＡＶ時系列データに基づき、前記位相値のピークタイミングを得ることを特徴とする手段１に記載のＲＦタグ移動方向推定システム。
【0018】
上記手段４によれば、ＰＡＶ取得手段により取得可能な位相値は、所定の最小値から所定の最大値までの範囲のものとされている。従って、ＲＦタグが移動しているときにおいて、位相値が実際には前記最小値を下回る、或いは、前記最大値を上回るような段階になると、ＰＡＶ取得手段により取得される位相値が、当該位相値の１つ前に取得された位相値に対し、大幅に変動する。そのため、取得された位相値をそのまま用いて、位相値のピークタイミングを求めることが比較的困難となり得る。
【0019】
この点、上記手段４によれば、位相値のピークタイミングを得るにあたって、位相値の補正を行ってなる補正後ＰＡＶ時系列データが用いられる。従って、位相値のピークタイミングをより容易にかつより正確に得ることができる。その結果、ＲＦタグの移動方向を一層精度よく推定することができる。
【0020】
手段５．前記ＲＳＳＩ時系列データに基づき、当該ＲＳＳＩ時系列データにおける前記受信信号強度の変化態様に近似する二次近似式を生成する近似式算出手段を有し、
前記近似式算出手段は、最小二乗法を用いて前記二次近似式を生成し、
前記二次近似式に基づき、前記受信信号強度のピークタイミングを得ることを特徴とする手段１に記載のＲＦタグ移動方向推定システム。
前記近似式算出手段は、最小二乗法を用いて前記二次近似式を生成し、
前記二次近似式に基づき、前記受信信号強度のピークタイミングを得ることを特徴とする手段１に記載のＲＦタグ移動方向推定システム。
【0021】
実際の計測値に基づき受信信号強度のピークタイミングを求めようとすると、ピークタイミング又はそれに近いタイミングにて同一値の受信信号強度が連続的に計測されたときに、正確なピークタイミングを得ることが困難となり得る。
【0022】
この点、上記手段５によれば、最小二乗法を用いて生成された二次近似式に基づき、受信信号強度のピークタイミングが得られる。従って、受信信号強度のピークタイミングをより正確に得ることができる。その結果、ＲＦタグの移動方向をより一層精度よく推定することができる。
【0023】
尚、上記各手段に係る技術事項を適宜組み合わせてもよい。従って、例えば、上記手段２又は３に係る技術事項と、上記手段４又は５に係る技術事項とを組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】店舗及び店舗内の商品などを概略的に示す斜視模式図である。
【図2】店舗及び店舗内の商品などを概略的に示す平面模式図である。
【図3】盗難防止システムの機能構成を示すブロック図である。
【図4】指向性アンテナの位置などを示すための斜視模式図である。
【図5】指向性アンテナの位置などを示すための平面模式図である。
【図6】ＲＦタグの概略構成を示す模式図である。
【図7】指向性アンテナのゲインを示すグラフである。
【図8】ＰＡＶ時系列データの一例を示すグラフである。
【図9】ＲＳＳＩ時系列データの一例を示すグラフである。
【図10】位相値の補正について説明するためのグラフである。
【図11】位相値の補正について説明するためのグラフである。
【図12】補正後ＰＡＶ時系列データなどの一例を示すグラフである。
【図13】ＲＳＳＩ時系列データに対応する二次近似式の一例を示すグラフである。
【図14】ＲＦタグが左方向に移動する場合において、それぞれ簡略化した補正後ＰＡＶ時系列データ及び二次近似式を示すグラフである。
【図15】ＲＦタグが右方向に移動する場合において、それぞれ簡略化した補正後ＰＡＶ時系列データ及び二次近似式を示すグラフである。
【図16】試験装置の概略構成を示す斜視模式図である。
【図17】傾斜角度などを説明するための平面模式図である。
【図18】試験結果を示す表図である。
【図19】別の実施形態において、不均一性生成手段を構成する指向性アンテナについて説明するための斜視模式図である。
【図20】別の実施形態において、不均一性生成手段を構成する指向性アンテナについて説明するための平面模式図である。
【図21】別の実施形態において、指向性アンテナの配置位置を説明するための平面模式図である。
【図22】別の実施形態において、指向性アンテナの配置位置を説明するための斜視模式図である。
【図23】別の実施形態において、指向性アンテナの配置位置を説明するための斜視模式図である。
【図24】別の実施形態において、指向性アンテナの配置位置を説明するための斜視模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１及び図２に示すように、盗難防止システム１は、例えばアパレルショップなどの店舗１００に適用されており、当該店舗１００内から衣服などの各種商品１０１が持ち出されて盗難されることを防止するためのシステムである。尚、各商品１０１のそれぞれには、所定のＲＦタグ１０２（図６参照）が１つずつ予め取付けられている。まず、盗難防止システム１の説明に先立って、ＲＦタグ１０２について説明する。
【0026】
図６に示すように、ＲＦタグ１０２は、情報を記憶するための集積回路１０２ａと、当該集積回路１０２ａに接続されたアンテナ１０２ｂとを有している。集積回路１０２ａには、ＲＦタグ１０２を識別するためのタグ識別用情報〔例えば、Electronic Production Code（EPC）など〕や、ＲＦタグ１０２が取付けられた商品１０１を識別するための商品識別用情報などが記憶されている。
【0027】
アンテナ１０２ｂは、集積回路１０２ａに記憶された情報の読み取り及び集積回路１０２ａに対する情報の書き込みを非接触で外部から行うために設けられている。アンテナ１０２ｂは、後述する指向性アンテナ２２から送信された信号（電波）を受信するとともに、当該信号に応答して所定の応答信号を送信（発信）する機能を有する。応答信号には、少なくとも前記タグ識別用情報が含まれる。
【0028】
次いで、盗難防止システム１について説明する。図３に示すように、盗難防止システム１は、ＲＦタグ移動方向推定システム２及び管理システム３などを備えている。
【0029】
ＲＦタグ移動方向推定システム２は、商品１０１に取付けられたＲＦタグ１０２の移動方向、特に後述するゲート１００ａを通過するＲＦタグ１０２の移動方向を推定するためのシステムである。ＲＦタグ移動方向推定システム２は、リーダーライター２１、指向性アンテナ２２及びデータ処理システム２３を備えている。本実施形態では、リーダーライター２１が「ＲＳＳＩ取得手段」及び「ＰＡＶ取得手段」を構成する。
【0030】
リーダーライター２１は、ＲＦタグ１０２の集積回路１０２ａに対する情報の書込み及び集積回路１０２ａに記憶された情報の読み取りを行うための装置である。リーダーライター２１としては、例えば、Impinj社製のSpeedway Revolution R420などを採用することができる。リーダーライター２１は、後述する制御モジュール２３１によって制御されており、ＲＦタグ１０２（集積回路１０２ａ）に記憶された情報を取得するための信号（Queryコマンド）を所定の短時間ごと（例えば数ｍｓ～数十ｍｓごと）に送信するように指向性アンテナ２２を制御する。信号（Queryコマンド）の送信に応答してＲＦタグ１０２から発信された応答信号は、指向性アンテナ２２によって受信される。上記の通り、ＲＦタグ１０２から発信された応答信号にはタグ識別用情報（EPC）などが含まれる。
【0031】
また、リーダーライター２１は、前記応答信号に関する受信信号強度〔Received Sign-al Strength Indicator（RSSI）〕及び位相値（Phase Angle Values）を取得する。位相値とは、指向性アンテナ２２から後述の対象領域１００ｂに向けて送信される信号と、この信号への応答としてＲＦタグ１０２から発信されて、指向性アンテナ２２によって受信される応答信号との位相差に対応する値である。リーダーライター２１により取得された受信信号強度及び位相値は、タグ識別用情報と関連付けられた上で、制御モジュール２３１を介して後述する読取情報記憶装置２３２へと順次記憶される。
【0032】
尚、本実施形態において、リーダーライター２１により取得される位相値は、反転させた位相差に対応するものである。勿論、リーダーライター２１によって、非反転の位相差に対応するものを取得する構成としてもよい。また、本実施形態において、リーダーライター２１により取得可能な位相値は、所定の最小値（例えば０）から所定の最大値（例えば２π）までの範囲のものである。
【0033】
指向性アンテナ２２は、対象領域１００ｂに向けた信号（電波）の送信及び当該信号を受信したことに応答してＲＦタグ１０２から発信される応答信号の受信などを行う平面型のアンテナである。指向性アンテナ２２としては、例えば、Yeon社製のYap-101Pなどを採用することができる。指向性アンテナ２２を利用しているのは、リーダーライター２１によって取得される受信信号強度を十分に大きなものとする等の理由による。尚、受信信号強度は、指向性アンテナ２２からの受信電力に関係するパラメータであるため、指向性アンテナ２２のゲイン（利得）によって変動する。
【0034】
指向性アンテナ２２は、図１，４，５等に示すように、店舗１００の出入り口を構成するゲート１００ａの側方において、所定の対象領域１００ｂに向けて配置されている。本実施形態において、対象領域１００ｂは、ゲート１００ａを構成する一対の柵の間に位置する領域であって、商品１０１に取付けられたＲＦタグ１０２の通過が想定される領域である。尚、図４等では、対象領域１００ｂを大まかに示している。また、本実施形態において、指向性アンテナ２２は、対象領域１００ｂに対応して１つのみ設けられている。
【0035】
指向性アンテナ２２は、指向性正面方向（０°方向）にてゲイン（利得）が最大となり、指向性正面方向を基準としてゲインが左右でほぼ対称となるものである（図７参照）。そして、指向性アンテナ２２は、対象領域１００ｂにおけるＲＦタグ１０２の想定移動方向ＡＤ（図４，５等において黒塗り矢印で示す方向）に対し傾いた状態で設置されている。本実施形態において、想定移動方向ＡＤに対する指向性アンテナ２２の傾斜角度αは、３０°以上５０°以下とされている。
【0036】
上記のように指向性アンテナ２２を傾けることで、少なくとも対象領域１００ｂにおいて指向性アンテナ２２の左右でゲインの不均衡が生じ、対象領域１００ｂ内に位置するＲＦタグ１０２と指向性アンテナ２２との間の通信に係る電波環境に不均一性が生成される。その結果、少なくとも対象領域１００ｂ内において、場所による電波環境（特に受信信号強度）の特徴が生じる。本実施形態では、想定移動方向ＡＤに対し傾いた状態で設置された指向性アンテナ２２によって「不均一性生成手段」が構成される。
【0037】
上記のような場所による電波環境の特徴が生じることで、ＲＦタグ１０２の位置による受信信号強度の変化態様と、ＲＦタグ１０２の位置による位相値の変化態様とに異なる特徴が生じる。その結果、位相値のピークタイミングと受信信号強度のピークタイミングとの時間差を生じさせることができ、また、その時間差を比較的大きなものとすることができる。
【0038】
より詳しくは、位相値は、信号の波長と指向性アンテナ２２及びＲＦタグ１０２間の距離とに関するパラメータであるため、指向性アンテナ２２及びＲＦタグ１０２の相対位置関係の影響を強く受ける。そのため、対象領域１００ｂをＲＦタグ１０２が通過したとき、位相値の変化態様に対応する後述の補正後ＰＡＶ時系列データ（図１２参照）において、位相値がピークとなるタイミングは、指向性アンテナ２２及びＲＦタグ１０２が最も接近したときとなる。尚、本実施形態において、位相値は反転した位相差に対応するものであるため、位相値のピークは上向きとなるが、位相値が非反転の位相差に対応するものであれば、位相値のピークは下向きとなる。但し、どちらの態様のピークであっても、ピークとなるタイミング自体に変わりはない。
【0039】
一方、上記の通り、受信信号強度は、指向性アンテナ２２のゲインによって変動する。そのため、対象領域１００ｂをＲＦタグ１０２が通過したとき、受信信号強度の変化態様に対応する後述の二次近似式（図１３参照）において、受信信号強度がピークとなるタイミングは、ＲＦタグ１０２が指向性アンテナ２２の指向性正面を通過するときとなる。
【0040】
このように場所による電波環境の特徴を生じさせることで、ＲＦタグ１０２の位置による受信信号強度の変化態様と、ＲＦタグ１０２の位置による位相値の変化態様とに異なる特徴を生じさせることができ、ひいては、位相値のピークタイミングと受信信号強度のピークタイミングとの時間差をより確実に生じさせることができる。
【0041】
データ処理システム２３は、所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、各種プログラムや固定値データ等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、各種演算処理の実行に際して各種データが一時的に記憶されるＲＡＭ（Random Access Memory）、情報を記憶するための記憶装置及びこれらの周辺回路等を含んだコンピュータや、入出力装置及び表示装置などからなる。データ処理システム２３は、制御モジュール２３１、読取情報記憶装置２３２、ＰＡＶ補正部２３３、近似式算出部２３４及び移動方向推定部２３５を備えている。本実施形態では、ＰＡＶ補正部２３３が「ＰＡＶ補正手段」を構成し、近似式算出部２３４が「近似式算出手段」を構成し、移動方向推定部２３５が「移動方向推定手段」を構成する。尚、制御モジュール２３１、ＰＡＶ補正部２３３、近似式算出部２３４及び移動方向推定部２３５による各種機能は、上記ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの各種ハードウェアと前記記憶装置に予め記憶されたソフトウェアとが協働することで実現される。
【0042】
制御モジュール２３１は、リーダーライター２１の動作を制御するとともに、リーダーライター２１により取得された受信信号強度及び位相値を、同様にリーダーライター２１により取得されたタグ用識別情報と関連付けて読取情報記憶装置２３２に記憶する。これにより、対象領域１００ｂを通過するＲＦタグ１０２について、受信信号強度及び位相値の経時的な遷移を把握することができる。
【0043】
読取情報記憶装置２３２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等で構成されており、受信信号強度や位相値を順次記憶する。これにより、読取情報記憶装置２３２には、位相値（Phase Angle Values）の時系列データであるＰＡＶ時系列データ（図８参照）や、受信信号強度（RSSI）の時系列データであるＲＳＳＩ時系列データ（図９参照）が記憶された状態となる。ＲＳＳＩ時系列データ及びＰＡＶ時系列データは、個々のＲＦタグ１０２ごとに管理される。
【0044】
尚、上記の通り、リーダーライター２１により取得可能な位相値は、所定の最小値から所定の最大値までの範囲のものであるため、実際の位相値が前記最小値を下回る又は前記最大値を上回る場合には、ＰＡＶ時系列データにおける位相値が大幅に変動することになる。また、ＲＳＳＩ時系列データにおいては、ピークタイミング又はそれに近いタイミングにて連続的に計測された受信信号強度が同一値となることがある。
【0045】
加えて、読取情報記憶装置２３２は、ＰＡＶ補正部２３３で生成される、次述する補正後ＰＡＶ時系列データや、近似式算出部２３４で生成される、後述の二次近似式を記憶可能とされている。
【0046】
ＰＡＶ補正部２３３は、読取情報記憶装置２３２に記憶されたＰＡＶ時系列データを補正することで、補正後ＰＡＶ時系列データを生成する。より詳しくは、ＰＡＶ補正部２３３は、ＰＡＶ時系列データに含まれる１の位相値が、当該位相値の１つ前に取得された位相値（直前位相値）に対し、予め設定された所定の閾値Ｐ（ｔｈ）（例えば０．５５π）以上増大している場合に、前記１の位相値以降に取得された各位相値に対し、それぞれ所定の補正値（例えば２π）を減算する補正を行う。つまり、ＰＡＶ補正部２３３は、前記１の位相値から前記直前位相値を減算した値Ｐ（ｄｉｆｆ）が閾値＋Ｐ（ｔｈ）以上となる場合、前記１の位相値以降に取得された各位相値に対し、それぞれ所定の補正値を減算する補正を行う（図１０参照）。
【0047】
一方、ＰＡＶ補正部２３３は、ＰＡＶ時系列データに含まれる１の位相値が直前位相値に対し、前記閾値Ｐ（ｔｈ）（例えば０．５５π）以上減少している場合に、前記１の位相値以降に取得された各位相値に対し、それぞれ所定の補正値（例えば２π）を加算する補正を行う。つまり、ＰＡＶ補正部２３３は、前記１の位相値から前記直前位相値を減算した値Ｐ（ｄｉｆｆ）が－Ｐ（ｔｈ）以下となる場合、前記１の位相値以降に取得された各位相値に対し、それぞれ所定の補正値を加算する補正を行う（図１１参照）。
【0048】
上記のように位相値の補正を行うことで、位相値が滑らかに変動する補正後ＰＡＶ時系列データ（図１２参照）を生成することができる。図１２では、補正後ＰＡＶ時系列データの一例を太線で示している。尚、図１２では、参考として、補正前のＰＡＶ時系列データの一例を細線で示している。
【0049】
近似式算出部２３４は、読取情報記憶装置２３２に記憶されたＲＳＳＩ時系列データに基づき、当該ＲＳＳＩ時系列データにおける受信信号強度の変化態様に近似する二次近似式を生成する。より詳しくは、近似式算出部２３４は、最小二乗法を用いて二次近似式を生成する。最小二乗法とは、モデル関数をｆ（ｘ）としたとき、次の数式（１）が最小となるようなｆ（ｘ）を求める手法である。
【0050】
【数1】
【0051】
【0052】
移動方向推定部２３５は、対象領域１００ｂにおけるＲＦタグ１０２の移動方向を推定する。本実施形態において、移動方向推定部２３５は、指向性アンテナ２２との間で対象領域１００ｂを挟む位置から見て、ＲＦタグ１０２の移動方向が左方向（店舗１００内から店舗１００外に向けた方向）であるか、右方向（店舗１００外から店舗１００内に向けた方向）であるかを推定する。
【0053】
ＲＦタグ１０２の移動方向を推定するにあたって、移動方向推定部２３５は、図１４，１５に示すように、補正後ＰＡＶ時系列データに基づき、位相値のピークタイミングＴｐを得る。図１４，１５では、簡略化した補正後ＰＡＶ時系列データを細線で示し、簡略化した前記二次近似式を太線で示している。上記の通り、補正後ＰＡＶ時系列データはＰＡＶ時系列データから生成されるため、結果的に、移動方向推定部２３５は、ＰＡＶ時系列データに基づき、位相値のピークタイミングＴｐを得ているといえる。
【0054】
また、移動方向推定部２３５は、前記二次近似式に基づき、受信信号強度のピークタイミングＴｒを得る。上記の通り、前記二次近似式はＲＳＳＩ時系列データから生成されるため、結果的に、移動方向推定部２３５は、ＲＳＳＩ時系列データに基づき受信信号強度のピークタイミングＴｒを得ているといえる。
【0055】
次いで、移動方向推定部２３５は、位相値のピークタイミングＴｐに対する受信信号強度のピークタイミングＴｐの時間差Ｔ（ｄｉｆｆ）（＝Ｔｐ－Ｔｒ）を算出する。
【0056】
ここで、対象領域１００ｂにおいてＲＦタグ１０２が左方向（店舗１００内から店舗１００外に向けた方向）に移動する場合、ＲＦタグ１０２は、まず、指向性アンテナ２２の指向性正面を通過した後に、指向性アンテナ２２に最も接近することになる。従って、ＲＦタグ１０２が左方向に移動した場合、受信信号強度のピークタイミングＴｒの後に位相値のピークタイミングＴｐが表れるため、Ｔｐ＞Ｔｒを満たすこととなる（図１４参照）。そのため、移動方向推定部２３５は、算出した時間差Ｔ（ｄｉｆｆ）が正数である場合には、ＲＦタグ１０２が左方向に移動したと推定する。
【0057】
一方、対象領域１００ｂにおいてＲＦタグ１０２が右方向（店舗１００外から店舗１００内に向けた方向）に移動する場合、ＲＦタグ１０２は、まず、指向性アンテナ２２に最も接近し、その後に指向性アンテナ２２の指向性正面を通過することになる。従って、ＲＦタグ１０２が右方向に移動した場合、位相値のピークタイミングＴｐの後に受信信号強度のピークタイミングＴｒが表れるため、Ｔｐ＜Ｔｒを満たすこととなる（図１５参照）。そのため、移動方向推定部２３５は、算出した時間差Ｔ（ｄｉｆｆ）が負数である場合には、ＲＦタグ１０２が右方向に移動したと推定する。
【0058】
移動方向推定部２３５によるＲＦタグ１０２の移動方向に係る推定結果は、移動方向の推定対象となったＲＦタグ１０２のタグ識別情報に関連付けて、管理システム３（特に後述する判定部３３）へと送られる。
【0059】
尚、ＰＡＶ補正部２３３、近似式算出部２３４及び移動方向推定部２３５による、補正後ＰＡＶ時系列データや二次近似式の生成、ＲＦタグ１０２の移動方向の推定は、所定の条件を満たしたときに行われる。所定の条件としては、移動方向の推定対象となるＲＦタグ１０２に関し、通信圏外に出た状態になったこと、信号の送受信開始から所定時間が経過したこと、受信信号強度や位相値のデータ数が所定個数以上となったこと、取得した受信信号強度や位相値が所定の閾値を上回ってから所定時間が経過したことなどを挙げることができる。勿論、所定の条件として、上記以外の条件を採用してもよい。
【0060】
次いで、管理システム３などについて説明する。管理システム３は、店舗１００内から店舗１００外へと持ち出された商品１０１が適切に精算処理のなされたものであるか否かを確認するとともに、当該商品１０１の精算処理が適切に行われていない場合に、所定の報知処理を行うシステムである。管理システム３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムによって構成することができる。管理システム３の詳細な説明に先立って、まず、商品１０１の精算に利用される商品情報記憶装置４及び精算装置５について説明する。
【0061】
図３に示すように、商品情報記憶装置４及び精算装置５は、各種情報を送受信可能に構成されている。商品情報記憶装置４は、少なくとも商品識別用情報及び商品価格を関連付けて記憶している。商品情報記憶装置４は、精算装置５から商品識別用情報が送信されると、当該商品識別用情報に関連付けられた商品価格に関する情報を精算装置５へと返信する。尚、管理システム３が、商品情報記憶装置４を有する構成としてもよい。
【0062】
精算装置５は、店舗１００内に設置されており（図１等参照）、商品１０１を購入する際に商品１０１の代金支払いに用いられる装置である。本実施形態における精算装置５は、いわゆるセルフレジであり、所定の商品収容スペース、ＲＦタグ１０２に記憶された情報の読取装置、情報の表示装置及び代金の受領装置などを具備している。精算装置５は、前記商品収容スペースに商品１０１が収容されると、当該商品１０１に取付けられたＲＦタグ１０２の情報を読み取る。そして、精算装置５は、読み取った情報に含まれる商品識別用情報を商品情報記憶装置４に送信するとともに、商品情報記憶装置４から商品価格に関する情報を受信する。この商品価格は、情報の読取対象となったＲＦタグ１０２が取付けられている商品１０１の価格を示す。そして、精算装置５は、商品収容スペースに収容された全ての商品１０１についての商品価格を取得すると、取得した商品価格を合算すること等により、支払金額を算出する。また、精算装置５は、支払金額を前記表示装置にて表示する。
【0063】
そして、精算装置５は、前記受領装置を用いて現金やクレジットカード等により商品１０１の代金が支払われると、代金支払いが完了した商品１０１に取付けられたＲＦタグ１０２に係るタグ識別用情報を、管理システム３における次述する精算情報記憶装置３１へと送信する。
【0064】
次いで、管理システム３についてより詳しく説明する。管理システム３は、ＲＦタグ移動方向推定システム２及び精算装置５との間で各種信号を送受信可能に構成されており、精算情報記憶装置３１、報知部３２及び判定部３３を備えている。
【0065】
精算情報記憶装置３１は、精算装置５から送信されたタグ識別用情報を記憶する。つまり、精算情報記憶装置３１は、代金支払いの完了した商品１０１に取付けられているＲＦタグ１０２を識別するための情報を記憶する。
【0066】
報知部３２は、盗難の疑いのある事態が発生したことを外部に報知する機能を具備する。本実施形態において、報知部３２は、従業員などが携帯する端末装置などに対し前記事態の発生を示す情報を送信することで、前記事態の発生を外部（従業員など）に報知する。尚、報知部３２は、前記事態の発生を外部に報知可能なものであればよく、例えば音声や視覚情報などを利用して、前記事態の発生を外部に報知するものであってもよい。
【0067】
判定部３３は、移動方向推定部２３５から送信された情報と、精算情報記憶装置３１に記憶された情報とに基づき、盗難の疑いのある事態が発生したか否かを判定する。より詳しくは、判定部３３は、移動方向推定部２３５から、ＲＦタグ１０２の移動方向に係る推定結果として、左方向（店舗１００内から店舗１００外に向けた方向）への移動という情報を受信すると、所定の確認処理を実行する。つまり、判定部３３は、店舗１００内から店舗１００外へと持ち出されるようにして商品１０１及びＲＦタグ１０２が移動しているものと移動方向推定部２３５によって推定された場合、所定の確認処理を実行する。
【0068】
確認処理では、推定結果に関連付けられたＲＦタグ１０２のタグ識別用情報を用いて、当該ＲＦタグ１０２が取付けられた商品１０１の代金支払いが完了しているか否かが判定される。すなわち、判定部３３は、精算情報記憶装置３１に記憶されたタグ識別用情報を参酌し、推定結果に関連付けられたＲＦタグ１０２のタグ識別用情報と同一のタグ識別用情報が精算情報記憶装置３１に記憶されているか否かを判定する。そして、推定結果に関連付けられたＲＦタグ１０２のタグ識別用情報と同一のタグ識別用情報が精算情報記憶装置３１に記憶されている場合、判定部３３は、当該ＲＦタグ１０２が取付けられた商品１０１の代金支払いが完了していると判定する。
【0069】
一方、推定結果に関連付けられたＲＦタグ１０２のタグ識別用情報と同一のタグ識別用情報が精算情報記憶装置３１に記憶されていない場合、判定部３３は、当該ＲＦタグ１０２が取付けられた商品１０１の代金支払いが完了していないと判定するとともに、報知部３２を動作させる。これにより、盗難の疑いのある事態が発生したことが外部に報知される。
【0070】
また、本実施形態において、判定部３３は、移動方向推定部２３５から、ＲＦタグ１０２の移動方向に係る推定結果として、右方向（店舗１００外から店舗１００内に向けた方向）への移動という情報を受信した場合には、前記確認処理を実行しないようになっている。
【0071】
以上詳述したように、本実施形態によれば、想定移動方向ＡＤに対し傾いた状態で設置された指向性アンテナ２２によって、対象領域１００ｂ内に位置するＲＦタグ１０２と指向性アンテナ２２との間の通信に係る電波環境に不均一性が生成されることで、少なくとも対象領域１００ｂ内において、場所による電波環境の特徴を生じさせることができる。これにより、位相値のピークタイミングと受信信号強度のピークタイミングとの時間差をより確実に生じさせることができる。そして、移動方向推定部２３５により、位相値のピークタイミングに対する受信信号強度のピークタイミングの時間差を用いて、ＲＦタグ１０２の移動方向が推定される。そのため、ＲＦタグ１０２の移動方向をより精度よく推定することができる。
【0072】
また、本実施形態によれば、各環境に合わせた面倒な設定を行う必要がなくなり、ＲＦタグ移動方向推定システム２の導入に係る容易性を向上させることができるといった作用効果をも奏される。すなわち、対象領域１００ｂ内におけるＲＦタグ１０２の位置が同一であっても、周囲環境に存在するモノの材質や電波環境などの影響により、受信信号強度や位相値に変動が生じることがある。そのため、仮に受信信号強度及び位相値のうちの一方のみを用いてＲＦタグ１０２の移動方向を精度よく推定可能とするためには、各環境に合わせて細かな設定を行う必要がある。これに対し、位相値及び受信信号強度の各ピークタイミングの時間差については、周囲環境による値の変動がほとんど生じない。従って、本実施形態によれば、各環境に合わせた面倒な設定を行う必要がなくなり、ＲＦタグ移動方向推定システム２の導入に係る容易性を向上させることが可能となる。
【0073】
加えて、指向性アンテナ２２は対象領域１００ｂに対応して１つのみ設けられており、この１の指向性アンテナ２２をＲＦタグ１０２の想定移動方向ＡＤに対し傾けることで、電波環境に不均一性を生成している。従って、比較的簡便な手法により、比較的低コストで、かつ、指向性アンテナ２２の設置スペースとしてさほど大きなスペースを要することなく、電波環境に不均一性を生成することができる。これにより、ＲＦタグ移動方向推定システム２の導入に係る作業負担やコストの低減、設置自由度の向上を図ることができる。
【0074】
また、想定移動方向ＡＤに対する指向性アンテナ２２の傾斜角度αが３０°以上５０°以下とされているため、位相値及び受信信号強度の各ピークタイミングをより容易に取得することができるとともに、各ピークタイミングに大きな時間差を生じさせることがより確実に可能となる。そのため、ＲＦタグ１０２の移動方向の推定精度を一層高めることができる。
【0075】
加えて、本実施形態では、位相値のピークタイミングを得るにあたって、位相値の補正を行ってなる補正後ＰＡＶ時系列データが用いられる。従って、位相値のピークタイミングをより容易にかつより正確に得ることができる。その結果、ＲＦタグ１０２の移動方向を一層精度よく推定することができる。
【0076】
さらに、本実施形態では、最小二乗法を用いて生成された二次近似式に基づき、受信信号強度のピークタイミングが得られる。従って、受信信号強度のピークタイミングをより正確に得ることができる。その結果、ＲＦタグ１０２の移動方向をより一層精度よく推定することができる。
【0077】
次いで、上記実施形態によって奏される作用効果を確認すべく、次のような試験を行った。すなわち、図１６に示すように、想定移動方向ＡＤに対する指向性アンテナ２２の傾斜角度α（図１７参照）を１０°～７０°の範囲で１０°ずつ変更しながら、ＲＦタグ１０２が取付けられた所定のスライダＳＬを想定移動方向ＡＤに沿って移動させることで、ＲＦタグ１０２を左から右へと移動させること（Left to Right）、及び、ＲＦタグ１０２を右から左へと移動させること（Right to Left）をそれぞれ１００回ずつ行った。そして、移動方向推定部２３５により推定されたＲＦタグ１０２の移動方向が、ＲＦタグ１０２の実際の移動方向と一致した回数（正答数）を求めるとともに、この正答数に基づき移動方向の推定精度（＝正答数／１００）を算出した。
【0078】
尚、この試験は、指向性アンテナ２２の周囲に存在するモノの数が比較的少ない場所（Place A）、及び、指向性アンテナ２２の周囲に存在するモノの数が比較的多い場所（Pla-ce B）のそれぞれで行った。また、ＲＦタグ１０２の移動速度を０．５ｍ／ｓとし、床面から指向性アンテナ２２（の中心）までの高さ、及び、床面からＲＦタグ１０２までの高さをそれぞれ０．６ｍとした。さらに、指向性アンテナ２２からＲＦタグ１０２までの最短距離が０．９ｍとなるように、スライダＳＬの位置を設定した。図１８に、Place A及びPlace Bのそれぞれにおいて、ＲＦタグ１０２を左から右へと移動させたときの推定精度と、ＲＦタグ１０２を右から左へと移動させたときの推定精度とをそれぞれ示す。
【0079】
図１８に示すように、全ての傾斜角度αにおいて、推定精度が９０％以上となり、ＲＦタグ１０２の移動方向を精度よく推定可能であることが確認された。
【0080】
また、傾斜角度αを３０°以上５０°以下に設定した場合には、推定精度が１００％となり、ＲＦタグ１０２の移動方向を非常に精度よく推定可能であることが分かった。これは、位相値のピークタイミングと受信信号強度のピークタイミングとの時間差がより大きく表れやすくなったことによると考えられる。
【0081】
以上の試験結果より、ＲＦタグ１０２の移動方向を精度よく推定可能とするためには、指向性アンテナ２２を傾けること等によって場所による電波環境の特徴を生じさせるとともに、位相値及び受信信号強度の各ピークタイミングの時間差を用いて、ＲＦタグ１０２の移動方向を推定することが好ましいといえる。
【0082】
また、ＲＦタグ１０２の移動方向の推定精度を一層向上させるという点では、想定移動方向ＡＤに対する指向性アンテナ２２の傾斜角度αを３０°以上５０°以下とすることが好ましいといえる。
【0083】
尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。
【0084】
（ａ）上記実施形態において、１の指向性アンテナ２２は、対象領域１００ｂの側方に配置されているが、対象領域１００ｂの上方又は下方に配置されていてもよい。
【0085】
（ｂ）上記実施形態では、想定移動方向ＡＤに対し傾いた状態で設置された指向性アンテナ２２によって「不均一性生成手段」が構成されているが、「不均一性生成手段」は、少なくとも対象領域１００ｂ内において、場所による電波環境の特徴を生じさせて、位相値のピークタイミングと受信信号強度のピークタイミングとの時間差を生じさせるものであればよい。
【0086】
従って、例えば、図１９，２０に示すように、対象領域１００ｂ内にて、送信される信号同士を干渉させる位置関係で配置され、受信信号強度及び位相値の各ピークタイミングに時間差が生じるように構成された複数の指向性アンテナ２２１，２２２によって「不均一性生成手段」を構成してもよい。この場合、各指向性アンテナ２２１，２２２から同一信号を送信して、これら信号を干渉させる構成としてもよいし、各指向性アンテナ２２１，２２２から位相や振幅の異なる信号を送信することで、信号同士の干渉をより確実に発生させて、少なくとも対象領域１００ｂ内において、場所による電波環境の特徴をより確実に（より意識的に）生じさせる構成としてもよい。
【0087】
さらに、それぞれから送信される信号の位相や振幅が動的に制御されることで、対象領域１００ｂ内における特定範囲に対し信号（電波）をビーム状に（集中的に）送ることにより、受信信号強度及び位相値の各ピークタイミングに時間差が生じるように構成された複数の指向性アンテナによって「不均一性生成手段」を構成してもよい。この場合、複数の指向性アンテナに代えて、スマートアレーアンテナを用いてもよい。
【0088】
加えて、少なくとも対象領域１００ｂ内において、場所による電波環境の特徴を生じさせて、受信信号強度及び位相値の各ピークタイミングに時間差を生じさせるような加工が施された指向性アンテナによって「不均一性生成手段」を構成してもよい。このような指向性アンテナとしては、例えば、指向性正面方向を基準として、左右でゲインの傾向が異なる（例えば、右側ではゲインが比較的高い一方、左側ではゲインが比較的低い）ものなどを挙げることができる。
【0089】
尚、複数の指向性アンテナ２２１，２２２を用いる場合、図１９，２０に示すように、各指向性アンテナ２２１，２２２を想定移動方向ＡＤに沿って並べて配置してもよいし、図２１に示すように、各指向性アンテナ２２１，２２２を対象領域１００ｂを挟む位置に配置してもよい。
【0090】
さらに、図２２に示すように、対象領域１００ｂを上下に挟む位置に各指向性アンテナ２２１，２２２を配置してもよい。この場合、１の指向性アンテナ２２２を、床下などに配置してもよい。また、図２３に示すように、一方の指向性アンテナ２２１を対象領域１００ｂの側方に配置し、他方の指向性アンテナ２２２を対象領域１００ｂの上方又は下方に配置してもよい。さらに、図２４に示すように、一方の指向性アンテナ２２１を対象領域１００ｂの側方に配置し、他方の指向性アンテナ２２２を想定移動方向ＡＤに沿って対象領域１００ｂの前方又は後方に配置してもよい。
【0091】
また、複数の指向性アンテナ２２１，２２２を用いる場合、リーダーライター２１は、複数の指向性アンテナ２２１，２２２のうちのいずれかが受信した信号に基づき、受信信号強度及び位相値を取得するものであってもよいし、複数の指向性アンテナ２２１，２２２によって受信した各信号を合成して得た信号に基づき、受信信号強度及び位相値を取得するものであってもよい。
【0092】
勿論、指向性アンテナの数は、１つ又は２つに限定されず、３つ以上であってもよい。
【0093】
（ｃ）上記実施形態において、ＲＦタグ移動方向推定システム２は、盗難防止システム１に適用されているが、ＲＦタグ移動方向推定システムの適用対象はこれに限定されるものではない。
【0094】
従って、例えば、倉庫における在庫管理、従業員などの出退勤管理、従業員などの在室管理などにＲＦタグ移動方向推定システムを適用してもよい。
【0095】
倉庫における在庫管理にＲＦタグ移動方向推定システムを適用する場合には、例えば、倉庫の出入口に対応して指向性アンテナを配置し、指向性アンテナを介して取得された位相値及び受信信号強度に基づき、当該出入口における、商品に付されたＲＦタグの移動方向を推定するといった構成とする。そして、この構成において、商品ひいてはＲＦタグが左方向（倉庫内から倉庫外へと向けた方向）に移動したことが推定された場合には、当該商品についての在庫数を１つ減少させる一方、商品ひいてはＲＦタグが右方向（倉庫外から倉庫内へと向けた方向）に移動したことが推定された場合には、当該商品についての在庫数を１つ増加させるなどの処理を行うことで、倉庫における在庫管理を行うことができる。
【0096】
また、従業員などの出退勤管理にＲＦタグ移動方向推定システムを適用する場合には、例えば、従業員等の出入口ゲートに対応して指向性アンテナを配置し、指向性アンテナを介して取得された位相値及び受信信号強度に基づき、当該出入口ゲートにおける、従業員などが携帯するＲＦタグの移動方向を推定するといった構成とする。そして、この構成において、従業員等ひいてはＲＦタグが左方向（例えば、社屋内から社屋外へと向けた方向）に移動したことが推定された場合には、当該従業員等が退勤したものとする一方、従業員等ひいてはＲＦタグが右方向（例えば、社屋外から社屋内へと向けた方向）に移動したことが推定された場合には、当該従業員等が出勤したものとするといった処理を行うことで、従業員などの出退勤管理を行うことができる。
【0097】
さらに、従業員などの在室管理にＲＦタグ移動方向推定システムを適用する場合には、例えば、部屋の出入口に対応して指向性アンテナを配置し、指向性アンテナを介して取得された位相値及び受信信号強度に基づき、当該出入口における、従業員などの携帯するＲＦタグの移動方向を推定するといった構成とする。そして、この構成において、従業員等ひいてはＲＦタグが左方向（例えば、部屋内から部屋外へと向けた方向）に移動したことが推定された場合には、当該従業員等が退室したとする一方、従業員等ひいてはＲＦタグが右方向（例えば、部屋外から部屋内へと向けた方向）に移動したことが推定された場合には、当該従業員等が入室したものとするといった処理を行うことで、従業員などの在室管理を行うことができる。
【0098】
また、ＲＦタグ移動方向推定システムを用いて、購入された商品が店舗内から店舗外に移動したか否かを判定することで、店舗内における忘れ物の有無を推定可能としてもよい。例えば、判定部３３により、所定時間ごとに、移動方向推定部２３５によって左方向（店舗１００内から店舗１００外に向けた方向）に移動したと推定されたＲＦタグ１０２のタグ識別用情報と、精算情報記憶装置３１に記憶されたタグ識別用情報とを比較する処理がなされることで、代金支払いが完了しているにも関わらず、店舗１００外へと持ち出されていない商品１０１（つまり忘れ物）が存在しているか否かを推定可能に構成してもよい。
【0099】
勿論、上述の用途以外の用途にＲＦタグ移動方向推定システムを適用してもよい。
【符号の説明】
【0100】
２…ＲＦタグ移動方向推定システム、２１…リーダーライター（ＲＳＳＩ取得手段、ＰＡＶ取得手段）、２２…指向性アンテナ（不均一性生成手段）、１００ｂ…対象領域、１０２…ＲＦタグ、２３３…ＰＡＶ補正部（ＰＡＶ補正手段）、２３４…近似式算出部（近似式算出手段）、２３５…移動方向推定部（移動方向推定手段）。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】