JP5874075B2 - 非接触ｉｃタグ - Google Patents

Description

本発明は、ＲＦＩＤ技術を利用してリーダライタと通信を行う非接触ＩＣタグに関する。

ＩＣタグ（ＲＦＩＤタグ、ＩＣカード、ＲＦＩＤカードなどともいう）は、従来用いられていた磁気ストライプカードなどと比較して、ＩＣチップに大量の情報を記憶することができ、またセキュリティ機能にも優れているため、運送や流通、商品や荷物の管理、クレジットカードやＩＤカードなど、様々な分野で利用されている。

また、リーダライタと無線により通信を行う非接触ＩＣタグは、扱いが簡便となることや接触による磨耗がないことなどから利便性が高い。
このような非接触ＩＣタグを用いる場合において、その機能のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行いたい場合がある。例えば、特開２００８−１３４８６７号公報の図６に記載されているように、当初は非接触ＩＣタグが靴箱に添付されており、靴を店頭に陳列する際には非接触ＩＣタグの一部を切り離して靴に付けることで、靴箱は非接触ＩＣタグの機能を発揮しなくなる。

特開２００８−１３４８６７号公報

非接触ＩＣタグの機能を、ＯＦＦからＯＮに切り替えたいという要望がある。例えば、工場の生産ラインにおいて、予め製品に非接触ＩＣタグが取り付けられており、検品を行った後に非接触ＩＣタグの機能を発揮させることで、検査の完了が非接触ＩＣタグと通信することにより判別できる。

しかしながら、上記特許文献１では、靴箱は非接触ＩＣタグの機能を無くすことができるが、再度その機能を発揮させることができない。このように、従来、自在にＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる非接触ＩＣタグは存在しなかった。

本発明の目的は、リーダライタによる読み取りの可否を容易に変更できる非接触ＩＣタグを提案することである。

上述した問題を解決するためになされた発明は、ＩＣチップ、および上記ＩＣチップと接続する第１アンテナを備える第１部材と、第２アンテナを備える第２部材と、上記第１部材が、上記第２部材における所定の位置に移動したときに、当該所定の位置からの上記第１部材の移動を制限する移動制限部と、を備え、上記所定の位置は、上記第１アンテナと上記第２アンテナとが電磁結合する位置、または、上記第１アンテナと上記第２アンテナとが導通する位置であることを特徴とする非接触ＩＣタグである。

このように構成された非接触ＩＣタグは、移動制限部により第１部材が所定の位置に保持されている場合には、第２アンテナをブースターアンテナとして利用したり、第１アンテナと第２アンテナとを導通させてアンテナを拡張したりすることにより、第１アンテナのみを用いる場合と比較して長距離の通信が可能となる。一方、第１部材が所定の位置以外に位置する場合には第２アンテナを利用できず、より近距離の通信のみが可能となる。

したがって、第１部材を第２部材における所定の位置に移動させたり、またその位置から移動させたりするだけで、非接触ＩＣタグの通信距離を変化させることができ、それによってリーダライタによる非接触ＩＣタグの読み取りの可否を容易に変更させることができる。

なお、第１部材は、第２アンテナを利用しない場合では非常に通信距離が短くなるように設定することが好ましい。例えば通信距離が２ｍｍ程度の密着型とすることで、リーダライタによる読み取りを行いたくない場合にも読み取りが行われてしまうことを抑制できる。

また上記第２アンテナは、第１アンテナよりも利得の大きいものを用いることが好ましい。
また上記移動制限部は、第１部材が所定の位置から移動することを強固に抑制する構成、例えば移動させるためには非接触ＩＣタグの一部を破壊したり変形させたりする必要がある構成としてもよいし、一定以上の力を加えたり、所定の操作を行うことで容易に移動が可能となるように構成してもよい。

また上述したように、第１アンテナが上記所定の位置にある場合には、第１アンテナと第２アンテナとは電磁結合する構成であってもよいし互いに導通する構成であってもよいが、第１アンテナと第２アンテナとが電磁結合する構成とすると、アンテナ同士を直接導通させる必要がないので、第１部材および第２部材の形状の自由度が高くなるとともに、第１部材と第２部材との位置合せの厳密性が低くなり、第１部材が所定の位置にあるのに通信ができないといったエラーの発生を抑制できる。

なお、第１部材の移動は、外部からの力によって実現されるものであり、例えば人が手で操作することによって移動することができる。
上記第１部材は、上記所定の位置と、当該所定の位置以外の位置と、の間で変位可能であるように構成してもよい。

また、上記の変位が可能となるように、第１部材と第２部材とを連結する連結部を備える構成であってもよい。
このように構成することで、第１部材が所定の位置でない場合であっても、第１部材と第２部材とが分離することが抑制され、それにより、例えばいずれかを紛失してしまうことを抑制できる。また、本発明の非接触ＩＣタグを対象物に取り付けて用いる場合には、第１部材と第２部材とのいずれか一方を対象物に固定すればよく、取り扱いを簡便にすることができる。

なお、連結部の具体的な構成は特に限定されず、第１部材と第２部材とを連結可能であれば様々な構成を採用することができる。例えば、第１部材および第２部材とは独立した部材をそれらの間に介在させて、第１部材および第２部材を連結する構成であってもよいし、第１部材および第２部材のいずれか一方に他方を保持する保持具を設けてもよい。

また、上記連結部を用いて第１部材と第２部材とを連結する場合、第１部材が所定の回転軸を中心として第２部材に対して回転変位可能となる構成であってもよい。このように構成された非接触ＩＣタグであれば、第１部材を回転させることで所定の位置に合せることができ、操作が容易になる。

また、所定の範囲内で第１部材が第２部材に対してスライド可能に構成されていてもよい。
また第１部材および第２部材は、少なくとも第１部材が所定の位置であるときには、第１部材および前記第２部材によって環状体を形成し、第１部材が所定の位置とは異なる開放位置であるときには、上記環状体の一部が開放されるように構成されていてもよい。

このように構成された非接触ＩＣタグであれば、第１部材が所定の位置であるときに形成される環状体の内部において、例えばケーブルや、紐状または棒状の部材などを保持できる。よって、非接触ＩＣタグにケーブルを配置したり、非接触ＩＣタグを荷物や製品に取り付けたりすることが簡便に行えるようになる。

また、非接触ＩＣタグからケーブルなどを取り外す際には、環状体の一部を開放する必要があるため、第１部材が所定の位置から移動することとなり、その結果非接触ＩＣタグの通信距離が短くなる。そのため、非接触ＩＣタグとの通信距離の変化、具体的にはリーダライタにて読み取れるか否かによって、非接触ＩＣタグからケーブルが取り外されたことや、荷物や製品から非接触ＩＣタグが取り外されたことを検知することができる。

なお上記環状体とは、その環状体内に配置されるケーブルなどの対象物が第１部材の移動なしには外すことができないものであればよいので、完全に閉じた環状体である必要はなく一部が開放されていてもよい。そして第１部材が所定の位置から移動した場合には、対象物が取り外せる大きさの開放が形成される構成であればよい。

非接触ＩＣタグを示す正面図（Ａ）、平面図（Ｂ）、左側面図（Ｃ）、右側面図（Ｄ）、底面図（Ｅ）、背面図（Ｆ）、非接触ＩＣタグの内部を透視した正面図（Ｇ）、および図１（Ｇ）において第１部材を移動させた正面図（Ｈ）である。 非接触ＩＣタグの斜視図（Ａ）、および図２（Ａ）において第１部材を移動させた斜視図（Ｂ）である。 第１部材の斜視図（Ａ）、および第２部材の斜視図（Ｂ）である。 非接触ＩＣタグの使用例を説明する図であり、斜視図（Ａ）〜（Ｄ）、図４（Ｄ）を上方から見た平面図（Ｅ）、および図４（Ｄ）を後方から見た背面図（Ｆ）である。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［実施例］
（１）全体構成
本実施例の非接触ＩＣタグ１を、図１（Ａ）〜（Ｈ）、および図２（Ａ），（Ｂ）に示す。本実施例の非接触ＩＣタグ１は、四隅の面取りがなされた樹脂製の板状である第１部材１１と、四隅の面取りがなされ、第１部材を収容可能な溝部３３が形成された樹脂製の板状である第２部材１３と、を備える。

第１部材１１は、図１（Ｇ），（Ｈ），図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、半導体メモリを内蔵するＩＣチップ２１と、ＩＣチップ２１と接続し、第１部材１１の主たる面に沿って配置されるループ状の第１アンテナ２３と、が第１部材１１の内部に設けられている。

第１部材１１のみを拡大した図を図３（Ａ）に示す。なお、同図においてＩＣチップ２１と第１アンテナ２３は省略されている。
第１部材１１の主たる面のうち、第２部材１３側の面１１ａ（図３（Ａ）においては奥側に位置する面）からは、略角柱状の突起部２５と、円柱状であり、先端には矢じり型のスナップ２７ａが形成されている軸部２７と、が面１１ａと直交する方向に突出している。

第２部材１３は、図１（Ｇ），（Ｈ），図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、第２アンテナ３１が設けられている。第２部材１３のみを拡大した図を図３（Ｂ）に示す。なお、同図において第２アンテナ３１は省略されている。

第２部材１３は、主たる面と交差する側面の一つである上側面１３ａから、主たる面の表側面１３ｂから裏側面１３ｃまで貫通する溝部３３が形成されている。溝部３３は、表側面１３ｂ側と裏側面１３ｃ側とで異なる形状となっている。

具体的には、表側面１３ｂ側は、第１部材１１よりも大きい第１溝３５が形成され、その底面の中央部分からさらに第２溝３７が形成されている。裏側面１３ｃ側は、底面が第２溝３７の底と同一平面となる第３溝３９が形成されている。第３溝３９は裏側面１３ｃに沿う方向（第２部材１３の長手方向）の幅が第１溝３５よりも小さくなっている。その結果、溝部３３には第１部材１１の裏表方向の段差が形成されて、第３溝３９の両側に、表側面１３ｂおよび裏側面１３ｃに平行である内部側面４１ａ、４１ｂが形成される。

内部側面４１ａには略矩形の溝である開口部４３が形成され、内部側面４１ｂには円形の貫通孔４５が形成される。
この第２部材１３に設けられた第２アンテナ３１は、内部側面４１ａ、４１ｂにて一部が露出している以外は、第２部材１３の内部に埋め込まれて形成されている。

以上説明した第１部材１１および第２部材１３は、軸部２７を貫通孔４５に通すことによって、軸部２７を中心として回転変位可能に連結される。軸部２７のスナップ２７ａが貫通孔４５を通過すると、スナップ２７ａが貫通孔４５の裏側面１３ｃ側の端部に係止されて軸部２７が貫通孔４５から抜けることが抑制される。

第１部材１１を軸部２７を中心に回転させて、所定の位置（図１（Ｇ）、図２（Ａ）の位置）へ変位させると、突起部２５の一部が開口部４３に挿入されて係止し、第１部材１１の回転が抑制される。このように第１部材１１と第２部材１３は、貫通孔４５に挿入された軸部２７と、開口部４３に挿入された突起部２５により上記所定の位置からの移動が制限される。

このとき、第１部材１１と第２部材１３とにより、第２溝３７と第３溝３９の下部が中心の開口となる環状体が形成される。以下の記載において、このように第１部材１１が所定の位置となった状態をロック状態と述べる。

ロック状態において、第１部材１１が回転する方向に一定以上の力を加えると、突起部２５の開口部４３への係止が解除されて第１部材１１の所定の位置以外への回転変位が可能となる。そして、図１（Ｈ）、図２（Ｂ）に示すように、上記環状体は一部が開放された状態となる。以下の記載において、この状態をアンロック状態と述べる。

（２）非接触ＩＣタグ１の通信機能
第１部材１１が、上述したロック状態でないとき、例えば図１（Ｈ），図２（Ｂ）に示すアンロック状態の場合、非接触ＩＣタグ１は、リーダライタとの無線通信が第１アンテナ２３のみを利用して実現される。そのため通信範囲は非常に短く（例えば、約２ｍｍ程度）なる。

一方、第１部材１１がロック状態である場合、第１アンテナ２３と第２アンテナ３１とが電磁結合し、通信距離が飛躍的に長く（例えば、数ｍ程度）なる。
（３）使用例
本実施例の非接触ＩＣタグ１を、電子機器に配線されるケーブルの適切な取り付けを監視するセキュリティ製品として使用する例を説明する。

図４（Ａ）〜（Ｆ）に示す筐体５１は電子機器の筐体の一部分を取り出し模式的に示したものである。図４（Ａ）に示すように、筐体５１の表面には、非接触ＩＣタグ１が挿入される溝５３と、ケーブル５５が配置される溝５７が形成されている。

図４（Ｂ）は非接触ＩＣタグ１を溝５３に挿入した状態を示す図である。非接触ＩＣタグ１の第２部材１３はこの状態で筐体５１に固定される。
非接触ＩＣタグ１の第１部材１１を開放することで、図４（Ｃ）に示すようにケーブル５５が溝部３３に配置可能となる。ここで、第１部材１１を回転させて環状体を形成しロック状態とすると、ケーブル５５が非接触ＩＣタグ１に保持される。そしてこの状態では第２アンテナ３１が機能するため、非接触ＩＣタグ１の通信距離が長くなる。

よって、上述したように通信距離が長くなった状態においては、近傍型（ＩＳＯ １５６９３）や遠隔型の通信が可能であるリーダライタにより非接触ＩＣタグ１との通信を確認することにより、非接触ＩＣタグ１がロック状態であること、即ちケーブル５５が適切な位置に収められていることが確認できる。

ケーブル５５を取り外すためには、非接触ＩＣタグ１を破壊するか、あるいは第１部材１１を移動させてアンロック状態とする必要がある。そのようにした場合には、リーダライタによる非接触ＩＣタグ１との通信が不能となるため、ケーブル５５の取り外しや非接触ＩＣタグ１が破壊されたことが検知できる。

なお上記使用例においては、非接触ＩＣタグ１およびケーブル５５を配置する溝が形成される構成を例示したが、少なくとも筐体５１に非接触ＩＣタグ１が固定できればよく、上述した溝が形成されていなくともよい。

（４）効果
本実施例の非接触ＩＣタグ１は、第１部材１１を回転移動させるだけで、リーダライタとの長距離の通信が可能となるロック状態と、長距離の通信が不可能となるアンロック状態と、を容易に切り替えることができる。

また、第１部材１１と第２部材１３とが軸部２７により連結されているため、一方を紛失してしまうことが抑制できる。
また、ロック状態では第１部材１１と第２部材１３とにより環状体が形成されケーブルなどを簡便に保持できる。さらに、ロック状態でなければ長距離通信ができないため、アンロック状態としたり、非接触ＩＣタグ１を破壊したりしてケーブルなどを取り外したことが読み取り結果から検知できる。

（５）その他の使用例
上述した使用例以外にも、以下の（ｉ）〜（ｉＶ）のような使用が考えられる。なお、下記の使用例では上記実施例の非接触ＩＣタグ１の形状そのままでは利用できない場合があるが、その場合には適宜形状を変えて用いるとよい。また、以下の記載において、第１部材とはＩＣチップと第１アンテナを有する部分であり、第２部材は第２アンテナを有する部分である。第１部材および第２部材は、下記の具体例において対象物に予め設けられているものであってもよいし、対象物に取り付けて固定して用いるものであってもよい。

（ｉ）キャップ開栓検出
キャップの開栓、閉栓を行うものについて、その開閉を検出することができる。具体例としては、ビン、缶、ガソリン缶、灯油缶、蛇口などがある。ビンの場合、キャップを第１部材として第１アンテナを設置するとともに、ビンを第２部材として第２アンテナを設置し、閉栓時に第２アンテナを用いて通信可能となるように構成する。キャップの開栓によって第１アンテナと第２アンテナの距離が離れるため、長距離の通信ができなくなる。

このように構成することで、例えば、複数本のビンの中から閉栓不良品を判別する際に、目視では困難であっても通信確認により判別することができる。
（ｉｉ）開閉ロック検知（施錠鍵）
非接触ＩＣタグを、開閉ロック検知に使用することができる。具体例としては、傘立て、南京錠、ドア、ポスト、箱の蓋、小コンテナ蓋などのように、ロック片、扉、栓などの移動可能であって開閉を行う部分（以降、移動体という）と移動しない本体部とからなり、移動体が開位置にあるときは内部が開放され、移動体が閉位置にある場合には内部が塞がれる（さらにその状態で施錠を行う）ものが該当する。

移動体を第１部材として第１アンテナを設置するとともに、本体部を第２部材として第２アンテナを設置し、移動体が閉位置にあるときに第２アンテナを用いて通信可能となるように構成する。移動体が開位置に移動すると第１アンテナと第２アンテナの距離が離れるため、長距離の通信ができなくなり、それにより開錠を検出することができる。

（ｉｉｉ）スライド(PUSH)させて嵌合する部品の適切・不適切な嵌合の検知
非接触ＩＣタグを、スライドさせて嵌合できるものに使用することができる。具体例としては、ＵＳＢ規格部品などのコネクタ部分、プリンタ用インク、はめ込み式ボタンなどがある。スライドする側の部材を第１部材として第１アンテナを設置するとともに、嵌合される側である本体側を第２部材として第２アンテナを設置し、適切にスライドさせて嵌合されたときに第２アンテナを用いて通信可能となるように構成する。スライドする側の部材が適切に嵌合されていないと第１アンテナと第２アンテナの距離が充分に近接しないため、長距離の通信ができなくなり、それにより不適切な嵌合状態を検知することができる。

（ｉｖ）倒れ検知
対象物が、予め定められた位置から移動した場合に検出する。例えば、外観からは内部が目視できない箱の中に置かれた物品の転倒、位置ずれなどの検出に用いる。対象となる物品に第１部材を取り付け、箱などの設置面に第２部材を設ける。そして、物品が適切な位置にあるときに第２アンテナを用いて通信可能となるように構成する。物品が転倒したり位置がずれたりすると第１アンテナと第２アンテナの距離が充分に近接しないため、長距離の通信ができなくなり、それにより物品の転倒や位置ずれを検知することができる。地震等で物品が倒れた場合に、検知できるように構成してもよい。

［変形例］
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。

例えば、上記実施例においては、突起部２５を開口部４３に係合させることで第１部材１１の回転を抑制する構成を例示したが、それ以外の構成により第１部材１１の回転を抑制してもよい。例えば、第１部材１１が回転する際の摩擦力を高めて移動を抑制する構成としてもよいし、ネジやクリップなどを用いて固定する構成であってもよい。

また、第１部材１１は、一度ロック状態とすると第１部材１１や第２部材１３を変形させたり破壊したりせずには移動できないように構成してもよい。
また上記実施例においては、ロック状態において第１アンテナ２３と第２アンテナ３１とが電磁結合する構成を例示したが、アンテナ同士が直接導通する構成であってもよい。

また、第１アンテナ２３および第２アンテナ３１の形状は、図１，図２に示したものに限定されず様々な形状とすることができる。なお第２アンテナは、第１アンテナよりも利得の大きいものを用いることが好ましい。

また上記実施例においては、軸部２７を貫通孔４５に通すことによって、第１部材１１および第２部材１３が軸部２７を中心として回転変位可能に連結される構成を例示したが、上記以外の構成によって第１部材１１および第２部材１３が連結される構成であってもよい。その場合には、回転変位が不能であってもよい。例えば、リング状や紐状の部材を介して第１部材１１および第２部材１３が連結される構成であってもよい。

１…非接触ＩＣタグ、１１…第１部材、１１ａ…面、１３…第２部材、１３ａ…上側面、１３ｂ…表側面、１３ｃ…裏側面、２１…ＩＣチップ、２３…第１アンテナ、２５…突起部、２７…軸部、２７ａ…スナップ、３１…第２アンテナ、３３…溝部、３５…第１溝、３７…第２溝、３９…第３溝、４１ａ，４１ｂ…内部側面、４３…開口部、４５…貫通孔、５１…筐体、５３…溝、５５…ケーブル、５７…溝

Claims (3)

1. ＩＣチップ、および前記ＩＣチップと接続する第１アンテナを備える第１部材と、
   第２アンテナを備える第２部材と、
   前記第１部材が、前記第２部材における所定の位置に移動したときに、当該所定の位置からの前記第１部材の移動を制限する移動制限部と、を備え、
   前記所定の位置は、前記第１アンテナと前記第２アンテナとが電磁結合する位置、または、前記第１アンテナと前記第２アンテナとが導通する位置であり、
   前記第１部材および前記第２部材は、少なくとも前記第１部材が前記所定の位置であるときには、前記第１部材および前記第２部材によって環状体を形成し、前記第１部材が前記所定の位置とは異なる開放位置であるときには、前記環状体の一部が開放されるように構成されている
   ことを特徴とする非接触ＩＣタグ。
2. 前記第１部材は、前記所定の位置と、当該所定の位置以外の位置と、の間で変位可能である
   ことを特徴とする請求項１に記載の非接触ＩＣタグ。
3. 前記変位が可能となるように、前記第１部材と前記第２部材とを連結する連結部を備える
   ことを特徴とする請求項２に記載の非接触ＩＣタグ。

Images