JP2008090621A

JP2008090621A - 無線ｉｃタグユニット、及び、無線ｉｃタグ収納器具

Info

Publication number: JP2008090621A
Application number: JP2006271120A
Authority: JP
Inventors: Teruki Edahiro; 輝樹枝廣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-10-02
Filing date: 2006-10-02
Publication date: 2008-04-17

Abstract

【課題】金属に添付してもＲＦＩＤタグを動作可能にするとともに、ＲＦＩＤタグの応答電波の距離を長くすることを可能にする技術を提供する。
【解決手段】無線ＩＣタグユニット（１００）は、互いに略平行かつ離間して配設された第１及び第２の導電性シート（１２０，１３０）と、前記第１及び第２の導電性シートの間に、これらと略平行かつ離間して配設されたシート状の無線ＩＣタグ（１１０）と、を備える。前記第１の導電性シート（１２０）は前記無線ＩＣタグ（１１０）の全体と重なり合うように配設され、前記第２の導電性シート（１３０）は前記無線ＩＣタグ（１１０）の一部と重なり合うように配設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線ＩＣタグユニット、及び、無線ＩＣタグ収納器具に関する。

ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification:電波方式認識）タグは、情報を記憶し所定の演算が可能なＩＣチップと無線通信用のアンテナとが何らかの外装に組み込まれた小型装置である。ＲＦＩＤタグは、無線ＩＣタグ、無線タグ、ＲＦタグ等とも呼ばれている。ＲＦＩＤタグによれば、アンテナとコントローラを有するリーダライタから電波を送受信して情報の読み書きを行う、非接触型の自動認識技術（ＲＦＩＤ）が実現される。

ＲＦＩＤは、ＲＦＩＤタグが物陰に隠れていても読み書きできる、複数のＲＦＩＤタグの情報を一括で読みとれる、データの書き換え・追記が可能で繰り返し使用できる等の利点を有している。このため、様々な物品にＲＦＩＤタグを添付して、在庫管理や配送管理、貨物等の管理、製造ライン管理等を行うシステムが利用されている。
特開２００６−２５３９０号公報

しかしながら、ＲＦＩＤタグは、直接金属に貼り付けるとリーダライタからの電波に応答することができない。このため、金属製の物品（例えば、金属製コンテナ、金属製製品等）にＲＦＩＤタグを添付してＲＦＩＤシステムを構築することができなかった。

さらに、ＲＦＩＤタグは一般に応答信号の電波到達距離が短いため、リーダライタをＲＦＩＤタグに近接させない限り、データの読み書きを行うことができない。このため、例えば、製造ラインや配送管理システム等の物品がラインを移動するシステムにおいてＲＦＩＤシステムを構築する場合、物品に添付されたＲＦＩＤタグがリーダライタの近傍を通過する必要があった。従って、所望とするシステムを柔軟に設計することが困難だった。

本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、金属に添付してもＲＦＩＤタグを動作可能にするとともに、ＲＦＩＤタグの応答電波の距離を長くすることを可能にする技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明による無線ＩＣタグユニットは以下の構成を備える。即ち、
互いに略平行かつ離間して配設された第１及び第２の導電性シートと、
前記第１及び第２の導電性シートの間に、これらと略平行かつ離間して配設されたシート状の無線ＩＣタグと、
を備え、
前記第１の導電性シートは前記無線ＩＣタグの全体と重なり合うように配設され、
前記第２の導電性シートは前記無線ＩＣタグの一部と重なり合うように配設されている。

また、本発明による無線ＩＣタグ収納器具は以下の構成を備える。即ち、
無線ＩＣタグを収納する無線ＩＣタグ収納器具であって、
第１及び第２の導電性シートと、
前記第１の導電性シート、前記無線ＩＣタグ、前記第２の導電性シート、の順にこれらを互いに略平行かつ離間して配設する配設手段と、
前記第１及び第２導体シート、前記無線ＩＣタグ、及び、前記配設手段を収容するケース部材と、
を備え、
前記第１の導電性シートは前記無線ＩＣタグの全体と重なり合うように配設され、
前記第２の導電性シートは前記無線ＩＣタグの一部と重なり合うように配設されている。

本発明によれば、金属に添付してもＲＦＩＤタグを動作可能にするとともに、ＲＦＩＤタグの応答電波の距離を長くすることを可能にする技術を提供することができる。

以下、添付図面を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（無線ＩＣタグユニットの構造）
図１は、本実施形態に係る無線ＩＣタグユニット１００の構造を模式的に示す分解斜視図である。図１のように、本実施形態に係る無線ＩＣタグユニット１００は、ケース部材１６０，１７０の中に、導電性シート１２０、スペーサ部材１４０、ＲＦＩＤタグ１１０、スペーサ部材１５０、導電性シート１３０が積層して構成される。

図１において、ＲＦＩＤタグ（無線ＩＣタグ）１１０は、リーダライタと電波を送受信して情報の読み書きを行うとともに、所定の演算処理を実行する。本実施形態では、交信周波数が２．４５ＧＨｚ帯にあるマイクロ波を用いるＲＦＩＤタグ１１０を想定する。ただし、長波（〜１３５ＫＨｚ）、ＵＨＦ（８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ）等の他の周波数帯を使用するＲＦＩＤタグにも本実施形態の構成を適用することができる。

図２は、ＲＦＩＤタグ１１０の構成例を模式的に示す図である。図２において、１１１はＩＣ（Integrated Circuit）チップであり、情報を記憶可能なメモリや無線通信を制御する電子回路等から構成される。１１２は、金属の薄膜からなるアンテナである。アンテナ１１２は、リーダライタと電波を送受信するインタフェースとして機能するとともに、リーダライタからの電波受信に応じてＩＣチップ１１１が駆動するための電力を供給する機能も有する。１１３は、ＩＣチップ１１１及びアンテナ１１２が組み込まれた外装である。アンテナ１１２は、例えば、外装１１３上にプリントして設けられる。外装１１３は、例えば、透明で薄いフィルムを用いて構成される。従って、ＲＦＩＤタグ１１０は、全体としてシート状の形状を有する。なお、ＲＦＩＤタグ１１０の構成は図２に示したものに限られない。例えば、図３のようなアンテナ形状を有するものを適用してもよい。

図１の説明に戻る。図１において、導電性シート１２０，１３０は、導体の材料からなるシートである。以下、本実施形態では、導電性シート１２０、１３０を、アルミ箔により構成した場合を想定する。ただし、導電性シート１２０、１３０の材料はいわゆる導体であればよく、アルミニウムの他に、例えば、銅、銀、金等を用いても構わない。また、本実施形態においては、無線ＩＣタグユニット１００の小型化・軽量化のために、導電性シート１２０，１３０が、フィルム状の薄膜で構成される場合を想定する。ただし、導電性シート１２０，１３０は平板形状を有していればよく、フィルム形状に限られない。例えば、板状の形状を有していてもよい。

無線ＩＣタグユニット１００において、導電性シート１２０、１３０は、互いに略平行かつ離間して配設される。また、ＲＦＩＤタグ１１０は、導電性シート１２０，１３０の間に、これらと略平行かつ離間して配設される。導電性シート１２０，１３０、ＲＦＩＤタグ１１０の位置関係をこのようにするため、図１の例では、導電性シート１２０とＲＦＩＤタグ１１０の間、導電性シート１３０とＲＦＩＤタグ１１０の間に、それぞれスペーサ部材１４０，１５０が介挿されている。スペーサ部材（配設手段）１４０，１５０は、非導電性で誘電率の低い材料から構成される。例えば、スペーサ部材１４０，１５０を発泡スチロールにより構成することで、無線ＩＣタグユニット１００を軽量化するとともに、製造コストを低減化することができよう。スペーサ部材１４０，１５０は平板状にすることで、導電性シート１２０，１３０、ＲＦＩＤタグ１１０は互いに略平行に保たれる。なお、スペーサ部材１５０の厚さは０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度にすることが望ましい。

ケース部材１６０、１７０は、上記の導電性シート１２０，１３０、ＲＦＩＤタグ１１０、及び、スペーサ部材１４０，１５０を収容する。スペーサ部材１４０は、非導電性で誘電率の低い材料から構成される。例えば、ＡＢＳ樹脂を用いて構成すると、強度、重量、製造コストの観点から好適であろう。

ケース部材１７０は、無線ＩＣタグユニット１００の取り付け対象物に対する取付面に相当する。つまり、リーダライタからの電波はｚ1方向に入射される。このケース部材１６０，１７０には、取付面側（１６０）から、導電性シート１２０、スペーサ部材１４０、ＲＦＩＤタグ１１０、スペーサ部材１５０、導電性シート１３０、の順にこれらが収容されている。このようにケース部材１６０，１７０に上記の導電性シート１２０，１３０、ＲＦＩＤタグ１１０等を収容することによって、ＲＦＩＤタグ１１０と導電性シート１２０，１３０の位置関係を保ったまま、ＲＦＩＤタグ１１０を保護することができる。

（導電性シートとＲＦＩＤタグの位置関係）
次に、導電性シート１２０，１３０とＲＦＩＤタグ１１０との位置関係について、図４〜６を参照して詳細に説明する。図４は、図１のｙ1の方向から見た無線ＩＣタグユニット１００の断面図である。

図４のように、取付面側の導電性シート１２０はＲＦＩＤタグ１１０の全体と重なり合うように配設されている。このため、無線ＩＣタグユニット１００が取り付けられる取付対象物が金属であっても、それがＲＦＩＤタグ１１０とリーダライタとの交信に及ぼす影響を遮断することが可能である。

また、導電性シート１３０はＲＦＩＤタグ１１０の一部と重なり合うように配設されている。このため、リーダライタからの電波をＲＦＩＤタグ１１０に入射することが可能であるとともに、互いに略平行に設けられた導電性シート１２０，１３０の間で電波を繰り返し反射し増幅することで、ＲＦＩＤタグ１１０からの応答の電波強度を高めることができる。従って、ＲＦＩＤタグ１１０からの応答電波の到達距離を長くすることが可能である。

図５は、図１のｚ1方向から見たＲＦＩＤタグ１１０と導電性シート１２０の位置関係を模式的に示す図である。図１，４の例では、図５（ａ）のように、ＲＦＩＤタグ１１０の辺の１つと、導電性シート１２０の辺の１つが重なっている。しかし、取付面側の導電性シート１２０がＲＦＩＤタグ１１０の全体と重なり合うように配設されているならば、導電性シート１２０とＲＦＩＤタグ１１０の位置関係はこれに限られない。例えば、図５（ｂ）のような位置関係でもよい。また、導電性シート１２０の形状は矩形に限られず、例えば、一部に曲線等が含まれていてもよい。

図６は、図１のｚ2方向から見たＲＦＩＤタグ１１０と導電性シート１３０の位置関係を模式的に示す図である。図１，４の例では、図６（ａ）に示すような位置関係で構成されている。しかし、導電性シート１３０がＲＦＩＤタグ１１０の一部と重なり合うように配設されているならば、導電性シート１３０とＲＦＩＤタグ１１０の位置関係はこれに限られない。例えば、図６（ｂ）のような位置関係でもよい。また、ＲＦＩＤタグ１１０の、導電性シート１３０が重なっていない部分の形状は、矩形に限られず、例えば、一部に曲線等が含まれていてもよい。

上記のように、無線通信ＩＣタグユニット１００は、互いに略平行かつ離間して配設された２つの導電性シート１２０，１３０と、導電性シート１２０，１３０の間に、これらと略平行かつ離間して配設されたシート状のＲＦＩＤタグ１１０と、を備えている。そして、導電性シート１２０はＲＦＩＤタグ１１０の全体と重なり合うように配設され、導電性シート１３０はＲＦＩＤタグ１２０の一部と重なり合うように配設されている。このため、取付面側の導電性シート１２０によって無線ＩＣタグユニット１００の取り付け対象物の物性が及ぼす電波交信への影響を遮断することができ、無線ＩＣタグユニット１００を金属に添付してもＲＦＩＤタグ１１０を動作させることができる。さらに、２つの導電性シート１２０，１３０の間でＲＦＩＤタグ１１０の応答の電波を繰り返し反射し増幅することで、ＲＦＩＤタグの応答電波の距離を長くすることが可能となる。

また、無線通信ＩＣタグユニット１００においては、導電性シート１２０とＲＦＩＤタグ１１０との間、及び、導電性シート１３０とＲＦＩＤタグ１１０との間に、それぞれ非導電性のスペーサ部材１４０，１５０が介挿されている。このため、導電性シート１２０，１３０とＲＦＩＤタグ１１０を略平行かつ離間して配設することを容易に実現することができる。従って、無線通信ＩＣタグユニット１００を低コストで製造することができる。

（その他の無線ＩＣタグユニットの構造）
上記の構成では、導電性シート１２０，１３０と、ＲＦＩＤタグ１１０とを互いに略平行かつ離間して配設するために、スペーサ部材１４０，１５０を介挿している。しかし、導電性シート１２０，１３０と、ＲＦＩＤタグ１１０とを互いに略平行かつ離間して配設することができるならば、必ずしもスペーサ部材１４０，１５０を用いる必要はない。例えば、図７のように、ケース部材１７０に配設手段としての溝１７１を設け、この溝１７１に、導電性シート１２０，１３０と、ＲＦＩＤタグ１１０を挿入してこれらが平行になるようにしてもよい。このように構成しても、上記と同様のしくみにより、金属に添付してもＲＦＩＤタグ１１０を動作可能にするとともに、ＲＦＩＤタグ１１０の応答電波の距離を長くすることが可能となる。

また、取付面側のケース部材１６０と導電性シート１２０を別個に設ける代わりに、
図８のように、取付面側のケース部材１６１をアルミニウム等の導体材料で構成し、導電性シート１２０を省くようにしてもよい。このように構成することで、無線ＩＣタグユニット１００の構成を更に単純化することが可能となる。

無線ＩＣタグユニットの構造を模式的に示す分解斜視図である。ＲＦＩＤタグの構成例を模式的に示す図である。ＲＦＩＤタグの構成例を模式的に示す図である。無線ＩＣタグユニットの断面図である。ＲＦＩＤタグと導電性シートの位置関係を模式的に示す図である。ＲＦＩＤタグと導電性シートの位置関係を模式的に示す図である。無線ＩＣタグユニットの断面図である。無線ＩＣタグユニットの構造を模式的に示す分解斜視図である。

Claims

互いに略平行かつ離間して配設された第１及び第２の導電性シートと、
前記第１及び第２の導電性シートの間に、これらと略平行かつ離間して配設されたシート状の無線ＩＣタグと、
を備え、
前記第１の導電性シートは前記無線ＩＣタグの全体と重なり合うように配設され、
前記第２の導電性シートは前記無線ＩＣタグの一部と重なり合うように配設されている
ことを特徴とする無線ＩＣタグユニット。
前記第１の導電性シートと前記無線ＩＣタグとの間、及び、前記第２の導電性シートと前記無線ＩＣタグとの間に、それぞれ非導電性のスペーサ部材を介挿した
ことを特徴とする請求項１に記載の無線ＩＣタグユニット。
前記第１及び第２の導電性シート、前記無線ＩＣタグ、及び、前記スペーサ部材を収容するケース部材を更に備え、
前記ケース部材は、当該無線ＩＣタグユニットの取り付け対象物に対する取付面を有し、
前記ケース部材には、前記取付面から、前記第１の導電性シート、前記スペーサ部材、前記無線ＩＣタグ、前記スペーサ部材、前記第２の導電性シート、の順にこれらが収容されている
ことを特徴とする請求項２に記載の無線ＩＣタグユニット。
前記第１及び第２の導電性シートの材料は、アルミニウム、銅、銀のいずれかである
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の無線ＩＣタグユニット。
前記スペーサ部材の材料は、発泡スチロールである
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の無線ＩＣタグユニット。
無線ＩＣタグを収納する無線ＩＣタグ収納器具であって、
第１及び第２の導電性シートと、
前記第１の導電性シート、前記無線ＩＣタグ、前記第２の導電性シート、の順にこれらを互いに略平行かつ離間して配設する配設手段と、
前記第１及び第２導体シート、前記無線ＩＣタグ、及び、前記配設手段を収容するケース部材と、
を備え、
前記第１の導電性シートは前記無線ＩＣタグの全体と重なり合うように配設され、
前記第２の導電性シートは前記無線ＩＣタグの一部と重なり合うように配設されていることを特徴とする無線ＩＣタグ収納器具。