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JP2017102028A - Moisture detection rfid tag and diaper - Google Patents

Moisture detection rfid tag and diaper Download PDF

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JP2017102028A
JP2017102028A JP2015235815A JP2015235815A JP2017102028A JP 2017102028 A JP2017102028 A JP 2017102028A JP 2015235815 A JP2015235815 A JP 2015235815A JP 2015235815 A JP2015235815 A JP 2015235815A JP 2017102028 A JP2017102028 A JP 2017102028A
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登 加藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a moisture detection RFID tag that can detect moisture with high sensitivity.SOLUTION: The moisture detection RFID tag comprises: an RFIC element including a first input/output terminal and a second input/output terminal; an antenna element including a first radiation electrode connected to the first input/output terminal and a second radiation electrode connected to the second input/output terminal; and a capacitor element series connected between the first radiation electrode and the second radiation electrode, and connected in parallel to the RFIC element. The capacitor element includes a pair of capacitor electrodes and a water absorption material held between the pair of capacitor electrodes. A change in dielectric constant caused by water absorption of the water absorption material is outputted as a change in communication distance or signal strength.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水分の存在を検出できる水分検出用RFIDタグ及びこれを用いたおむつに関する。   The present invention relates to a moisture detection RFID tag capable of detecting the presence of moisture and a diaper using the same.

従来、水分の存在を検出するには湿度検出用半導体センサ等の高価な部品を用いる必要があった。   Conventionally, in order to detect the presence of moisture, it has been necessary to use expensive components such as a humidity detecting semiconductor sensor.

これに対して、より簡易に水分の有無を検出する無線ICデバイスが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この無線ICデバイスでは、給電回路基板とアンテナとの間に絶縁材料を介在させ、湿度が上昇すると、給電回路基板とアンテナとの結合度が変化して通信可能距離が変化することを検知して湿度を検出している。   On the other hand, a wireless IC device that more easily detects the presence or absence of moisture has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this wireless IC device, an insulating material is interposed between the power supply circuit board and the antenna, and when the humidity rises, the degree of coupling between the power supply circuit board and the antenna changes and the communicable distance changes. Humidity is detected.

特許第5182431号公報Japanese Patent No. 5182431

上記絶縁材料として、セルロースを分散させたエポキシ樹脂やポリビニルアルコールを分散させたエポキシ樹脂が挙げられている。しかし、これらの材料は水分量に対する体積変化量が小さく、絶縁材料の使用エリアが限られているため、水分の有無に対する検出感度が十分ではなかった。   Examples of the insulating material include an epoxy resin in which cellulose is dispersed and an epoxy resin in which polyvinyl alcohol is dispersed. However, since these materials have a small volume change with respect to the amount of moisture and the use area of the insulating material is limited, the detection sensitivity for the presence or absence of moisture is not sufficient.

本発明の目的は、感度良く水分を検出できる水分検出用RFIDタグを提供することである。   An object of the present invention is to provide a moisture detection RFID tag that can detect moisture with high sensitivity.

本発明に係る水分検出用RFIDタグは、第1入出力端子および第2入出力端子を有するRFIC素子と、
前記第1入出力端子に接続された第1放射電極および前記第2入出力端子に接続された第2放射電極を有するアンテナ素子と、
前記第1放射電極と前記第2放射電極との間に直列接続され、かつ、前記RFIC素子に対して並列接続されたコンデンサ素子と、
を備え、
前記コンデンサ素子は、
一対のコンデンサ電極と、
前記一対のコンデンサ電極の間に挟み込まれた吸水材と、
を有し、
前記吸水材の吸水による誘電率変化を、通信距離または信号強度の変化として出力するように構成されている。
An RFID tag for moisture detection according to the present invention includes an RFIC element having a first input / output terminal and a second input / output terminal;
An antenna element having a first radiation electrode connected to the first input / output terminal and a second radiation electrode connected to the second input / output terminal;
A capacitor element connected in series between the first radiation electrode and the second radiation electrode and connected in parallel to the RFIC element;
With
The capacitor element is
A pair of capacitor electrodes;
A water absorbing material sandwiched between the pair of capacitor electrodes;
Have
A change in dielectric constant due to water absorption of the water absorbing material is output as a change in communication distance or signal intensity.

本発明に係る水分検出用RFIDタグによれば、感度良く水分を検出できる。   The moisture detection RFID tag according to the present invention can detect moisture with high sensitivity.

(a)は、実施の形態1に係る水分検出用RFIDタグの側断面図であり、(b)は、底面図である。(A) is a sectional side view of the RFID tag for moisture detection which concerns on Embodiment 1, (b) is a bottom view. (a)は、実施の形態1に係る水分検出用RFIDタグに用いるRFIC素子の断面構造を示す概略断面図であり、(b)は、(a)の等価回路図である。(A) is a schematic sectional drawing which shows the cross-sectional structure of the RFIC element used for the RFID tag for moisture detection which concerns on Embodiment 1, (b) is an equivalent circuit schematic of (a). 実施の形態1に係る水分検出用RFIDタグの全体としての等価回路図である。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram as a whole of the moisture detection RFID tag according to the first embodiment. 実施の形態1に係る水分検出用RFIDタグのコンデンサ素子を設ける前(A)と、コンデンサ素子を設けた後(B)と、吸水材に水分を吸収した後(C)と、の周波数と伝送出力との関係の一例を示すグラフである。Frequency and transmission before providing the capacitor element of the RFID tag for moisture detection according to the first embodiment (A), after providing the capacitor element (B), and after absorbing water in the water absorbing material (C) It is a graph which shows an example of the relationship with an output. 実施の形態1に係る水分検出用RFIDタグ付きおむつに含まれる水分検出用RFIDタグとの通信の概要を示す概略図である。It is the schematic which shows the outline | summary of communication with the RFID tag for moisture detection contained in the diaper with the RFID tag for moisture detection which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る水分検出用RFIDタグ付きおむつに含まれる水分検出用RFIDタグの構成例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structural example of the RFID tag for a moisture detection contained in the diaper with the RFID tag for a moisture detection which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る水分検出用RFIDタグ付きおむつを用いたおむつ交換方法のフローチャートである。It is a flowchart of the diaper replacement | exchange method using the diaper with the RFID tag for moisture detection which concerns on Embodiment 1. FIG. (a)は、実施の形態2に係る水分検出用RFIDタグの側断面図であり、(b)は、底面図である。(A) is a sectional side view of the RFID tag for moisture detection which concerns on Embodiment 2, (b) is a bottom view. (a)は、実施の形態3に係る水分検出用RFIDタグの側断面図であり、(b)は、底面図である。(A) is a sectional side view of the RFID tag for moisture detection which concerns on Embodiment 3, (b) is a bottom view. (a)は、実施の形態4に係る水分検出用RFIDタグの側断面図であり、(b)は、底面図である。(A) is a sectional side view of the RFID tag for moisture detection which concerns on Embodiment 4, (b) is a bottom view. (a)は、実施の形態5に係る水分検出用RFIDタグの側断面図であり、(b)は、底面図である。(A) is a sectional side view of the RFID tag for moisture detection which concerns on Embodiment 5, (b) is a bottom view. (a)は、実施の形態6に係る水分検出用RFIDタグの側断面図であり、(b)は、底面図である。(A) is a sectional side view of the RFID tag for moisture detection which concerns on Embodiment 6, (b) is a bottom view. 実施の形態6の変形例に係る水分検出用RFIDタグの底面図である。FIG. 10 is a bottom view of a moisture detection RFID tag according to a modification of the sixth embodiment. 実施の形態7に係る水分検出用RFIDタグ付きおむつに含まれる水分検出用RFIDタグの構成例を示す概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration example of a moisture detection RFID tag included in a diaper with a moisture detection RFID tag according to a seventh embodiment. (a)は、図14の水分検出用RFIDタグ付きおむつに用いるためのRFIDタグを装着する位置マークを付したおむつの防水材の外面側から見た図であり、(b)は、(a)のおむつの防水材の内面側からみた図である。(A) is the figure seen from the outer surface side of the waterproof material of the diaper which attached | subjected the position mark which mounts the RFID tag for using for the diaper with the RFID tag for moisture detection of FIG. 14, (b) is (a) It is the figure seen from the inner surface side of the waterproof material of a diaper.

第1の態様に係る水分検出用RFIDタグは、第1入出力端子および第2入出力端子を有するRFIC素子と、
前記第1入出力端子に接続された第1放射電極および前記第2入出力端子に接続された第2放射電極を有するアンテナ素子と、
前記第1放射電極と前記第2放射電極との間に直列接続され、かつ、前記RFIC素子に対して並列接続されたコンデンサ素子と、
を備え、
前記コンデンサ素子は、
一対のコンデンサ電極と、
前記一対のコンデンサ電極の間に挟み込まれた吸水材と、
を有し、
前記吸水材の吸水による誘電率変化を、通信距離または信号強度の変化として出力するように構成されている。
The moisture detection RFID tag according to the first aspect includes an RFIC element having a first input / output terminal and a second input / output terminal;
An antenna element having a first radiation electrode connected to the first input / output terminal and a second radiation electrode connected to the second input / output terminal;
A capacitor element connected in series between the first radiation electrode and the second radiation electrode and connected in parallel to the RFIC element;
With
The capacitor element is
A pair of capacitor electrodes;
A water absorbing material sandwiched between the pair of capacitor electrodes;
Have
A change in dielectric constant due to water absorption of the water absorbing material is output as a change in communication distance or signal intensity.

上記構成によれば、コンデンサ素子の吸水材への吸水による誘電率変化を、通信距離または信号強度の変化として出力することができる。そこで、読取距離に対応する通信距離または信号強度の変化を検出することで、水分検出用RFIDタグの吸水状態を知ることができる。   According to the above configuration, a change in dielectric constant due to water absorption to the water absorbing material of the capacitor element can be output as a change in communication distance or signal strength. Therefore, by detecting a change in communication distance or signal intensity corresponding to the reading distance, it is possible to know the water absorption state of the moisture detection RFID tag.

第2の態様に係る水分検出用RFIDタグは、上記第1の態様において、前記第1放射電極および前記第2放射電極の少なくとも一部に対向配置された対向電極をさらに備え、
前記第1放射電極および前記第2放射電極の前記少なくとも一部と、前記対向電極と、によって前記一対のコンデンサ電極を構成してもよい。
The RFID tag for moisture detection according to a second aspect further includes a counter electrode disposed opposite to at least a part of the first radiation electrode and the second radiation electrode in the first aspect,
The pair of capacitor electrodes may be configured by the at least part of the first radiation electrode and the second radiation electrode and the counter electrode.

第3の態様に係る水分検出用RFIDタグは、上記第2の態様において、前記吸水材は、前記対向電極との積層方向から見て前記対向電極に覆われていない露出部分を有してもよい。   In the moisture detection RFID tag according to a third aspect, in the second aspect, the water absorbing material may have an exposed portion that is not covered by the counter electrode when viewed from the stacking direction with the counter electrode. Good.

第4の態様に係る水分検出用RFIDタグは、上記第1から第3のいずれかの態様において、前記吸水材の吸水前の通信距離または信号強度よりも、前記吸水材の吸水後の通信距離または信号強度が小さくなるように構成されていてもよい。   The RFID tag for moisture detection according to a fourth aspect is the communication distance after water absorption of the water absorbent material in any of the first to third aspects, rather than the communication distance or signal strength of the water absorbent material before water absorption. Alternatively, the signal intensity may be reduced.

第5の態様に係る水分検出用RFIDタグ付きおむつは、
外面に設けられた防水材と、
前記防水材の内面側に設けられた吸水材と、
前記吸水材と隣接して設けられた水分検出用RFIDタグと、
を備え、
前記水分検出用RFIDタグは、
第1入出力端子および第2入出力端子を有するRFIC素子と、
前記第1入出力端子に接続された第1放射電極および前記第2入出力端子に接続された第2放射電極を有するアンテナ素子と、
前記第1放射電極と前記第2放射電極との間に直列接続され、かつ、前記RFIC素子に対して並列接続されたコンデンサ素子と、
を備え、
前記コンデンサ素子は、
一対のコンデンサ電極と、
前記一対のコンデンサ電極の間に挟み込まれた吸水材と、
を有し、
前記吸水材の吸水による誘電率変化を、通信距離または信号強度の変化として出力するように構成されている。
The diaper with an RFID tag for moisture detection according to the fifth aspect is
Waterproof material provided on the outer surface;
A water absorbing material provided on the inner surface side of the waterproof material;
An RFID tag for moisture detection provided adjacent to the water absorbing material;
With
The moisture detection RFID tag is:
An RFIC element having a first input / output terminal and a second input / output terminal;
An antenna element having a first radiation electrode connected to the first input / output terminal and a second radiation electrode connected to the second input / output terminal;
A capacitor element connected in series between the first radiation electrode and the second radiation electrode and connected in parallel to the RFIC element;
With
The capacitor element is
A pair of capacitor electrodes;
A water absorbing material sandwiched between the pair of capacitor electrodes;
Have
A change in dielectric constant due to water absorption of the water absorbing material is output as a change in communication distance or signal intensity.

第6の態様に係る水分検出用RFIDタグ付きおむつは、上記第5の態様において、前記第1放射電極および前記第2放射電極の少なくとも一部に対向配置された対向電極をさらに備え、
前記第1放射電極および前記第2放射電極の前記少なくとも一部と、前記対向電極と、によって前記一対のコンデンサ電極を構成してもよい。
The moisture detection RFID tag diaper according to a sixth aspect further includes a counter electrode disposed opposite to at least a part of the first radiation electrode and the second radiation electrode in the fifth aspect,
The pair of capacitor electrodes may be configured by the at least part of the first radiation electrode and the second radiation electrode and the counter electrode.

第7の態様に係る水分検出用RFIDタグ付きおむつは、上記第6の態様において、前記対向電極は、前記おむつの前記防水材の内面側に配置され、
前記第2の吸水材は、前記第1の吸水材と共通し、
前記RFIC素子および前記アンテナ素子は、前記おむつの前記防水材の外面側に配置されていてもよい。
The moisture detection RFID tag diaper according to a seventh aspect is the above sixth aspect, wherein the counter electrode is disposed on the inner surface side of the waterproof material of the diaper,
The second water absorbing material is common to the first water absorbing material,
The RFIC element and the antenna element may be disposed on the outer surface side of the waterproof material of the diaper.

第8の態様に係る水分検出用RFIDタグ付きおむつ用おむつは、外面に設けられ、水分検出用RFIDタグのアンテナ素子を配置する箇所を示すマークを有する防水材と、
前記防水材の内面側に設けられた吸水材と、
前記吸水材の内面側に、前記防水材の前記マークと対向配置された対向電極と、
を備え、
前記防水材の外面側の前記マークに前記RFIDタグの前記アンテナ素子を配置することによって、前記アンテナ素子と、前記対向電極と、前記アンテナ素子と前記対向電極との間に挟み込まれた前記吸水材と、によってコンデンサ素子を構成する。
A diaper with a moisture detection RFID tag according to an eighth aspect is provided on the outer surface, a waterproof material having a mark indicating a location where the antenna element of the moisture detection RFID tag is disposed,
A water absorbing material provided on the inner surface side of the waterproof material;
On the inner surface side of the water absorbing material, a counter electrode disposed to face the mark of the waterproof material,
With
The water absorbing material sandwiched between the antenna element, the counter electrode, and the antenna element and the counter electrode by disposing the antenna element of the RFID tag on the mark on the outer surface side of the waterproof material The capacitor element is configured by the above.

以下、実施の形態に係る水分検出用RFIDタグ及び水分検出用RFIDタグ付きおむつについて、添付図面を参照しながら説明する。なお、図面において実質的に同一の部材については同一の符号を付している。   Hereinafter, a moisture detection RFID tag and a diaper with a moisture detection RFID tag according to an embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, substantially the same members are denoted by the same reference numerals.

(実施の形態1)
図1(a)は、実施の形態1に係る水分検出用RFIDタグ10の側断面図であり、図1(b)は、底面図である。
実施の形態1に係る水分検出用RFIDタグ10は、RFIC素子1と、アンテナ素子と、コンデンサ素子16と、を備える。RFIC素子1は、第1入出力端子26aおよび第2入出力端子26bを有する。アンテナ素子は、第1入出力端子26aに接続された第1放射電極11および第2入出力端子26bに接続された第2放射電極12を有する。つまり、各放射電極は一端が給電端、他端が開放端を持った電界型アンテナを構成している。コンデンサ素子は、第1放射電極11の給電端と第2放射電極12の給電端との間に直列接続され、かつ、RFIC素子1に対して並列接続されている。さらに、コンデンサ素子16は、一対のコンデンサ電極(第1放射電極11及び対向電極13、と、第2放射電極12及び対向電極13)と、一対のコンデンサ電極(第1放射電極11及び対向電極13、と、第2放射電極12及び対向電極13)の間に挟み込まれた吸水材14と、を有する。この水分検出用RFIDタグ10は、吸水材14の吸水による誘電率変化を、通信距離または信号強度の変化として出力するように構成されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1A is a side sectional view of the moisture detection RFID tag 10 according to the first embodiment, and FIG. 1B is a bottom view.
The moisture detection RFID tag 10 according to the first embodiment includes an RFIC element 1, an antenna element, and a capacitor element 16. The RFIC element 1 has a first input / output terminal 26a and a second input / output terminal 26b. The antenna element has a first radiation electrode 11 connected to the first input / output terminal 26a and a second radiation electrode 12 connected to the second input / output terminal 26b. In other words, each radiation electrode constitutes an electric field antenna having one end having a feeding end and the other end having an open end. The capacitor element is connected in series between the power supply end of the first radiation electrode 11 and the power supply end of the second radiation electrode 12, and is connected in parallel to the RFIC element 1. Further, the capacitor element 16 includes a pair of capacitor electrodes (first radiating electrode 11 and counter electrode 13, and second radiating electrode 12 and counter electrode 13), and a pair of capacitor electrodes (first radiating electrode 11 and counter electrode 13). And a water absorbing material 14 sandwiched between the second radiation electrode 12 and the counter electrode 13). The moisture detection RFID tag 10 is configured to output a change in dielectric constant due to water absorption of the water absorbing material 14 as a change in communication distance or signal intensity.

この水分検出用RFIDタグ10によれば、コンデンサ素子16の吸水材14への吸水による誘電率変化を、通信距離または信号強度の変化として出力することができる。そこで、読取距離に対応する通信距離または信号強度の変化を検出することで、水分検出用RFIDタグ10の吸水状態を知ることができる。つまり、本実施の形態1におけるタグ10は、湿度センサ等の高価なセンサ素子を別途設けているわけではなく、アンテナ素子とRFIC素子とのインピーダンス整合回路を構成する放射電極間容量の変化を利用して、放射電極間の水分量変化をタグの通信距離または信号強度の変化として検知可能なタグである。   According to the RFID tag 10 for moisture detection, a change in dielectric constant due to water absorption of the capacitor element 16 to the water absorbing material 14 can be output as a change in communication distance or signal intensity. Therefore, it is possible to know the water absorption state of the moisture detection RFID tag 10 by detecting a change in communication distance or signal intensity corresponding to the reading distance. That is, the tag 10 according to the first embodiment is not provided with an expensive sensor element such as a humidity sensor, but utilizes a change in capacitance between radiation electrodes that constitute an impedance matching circuit between the antenna element and the RFIC element. Thus, the tag can detect a change in the amount of water between the radiation electrodes as a change in the communication distance or signal intensity of the tag.

以下に、この水分検出用RFIDタグ10の構成要素について説明する。   The components of the moisture detection RFID tag 10 will be described below.

<RFIC素子>
図2(a)は、RFIC素子1の断面構造を示す概略断面図であり、図2(b)は、図2(a)の等価回路図である。
RFIC素子1は、RFID信号を処理するRFICチップ21と、RFICチップ21を実装する多層基板25とを有するRFICパッケージとして構成される。RFICチップ21は、メモリ回路や信号処理回路を内蔵し、かつエポキシ樹脂製の封止樹脂24等によって封止してもよい。RFICチップ21は、導電性接合材22と端子電極23とを介して給電回路を構成する多層基板25に実装されている。給電回路は、多層基板状に形成してもよい。
また、多層基板25は、LTCC等のセラミックを材料からなるセラミック多層基板であって、インダクタL1及びL2を構成するLパターン、及びキャパシタC1、C2を構成するCパターン等の給電回路を構成する素子が内蔵されている。インダクタL1およびインダクタL2は互いに異なるインダクタンス値を有しており、相互インダクタンスMを介して磁気結合している。等価回路的に言うと、給電回路はさらにキャパシタCICを含む。キャパシタCICは、RFICチップ21自身の浮遊容量である。給電回路は、主としてインダクタL1及びL2、キャパシタCICによって構成された共振回路を含む。この共振回路の共振周波数はキャリア周波数に対応する。このように給電回路を設けることによって、第1放射電極11および第2放射電極12を有するアンテナ素子の電気長が変化してもキャリア周波数の中心周波数は大きく変化しないようにすることができる。多層基板25は、第1放射電極11および第2放射電極12と端子電極26a、26bを介してそれぞれ接続する。
<RFIC element>
FIG. 2A is a schematic cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the RFIC element 1, and FIG. 2B is an equivalent circuit diagram of FIG.
The RFIC element 1 is configured as an RFIC package having an RFIC chip 21 that processes an RFID signal and a multilayer substrate 25 on which the RFIC chip 21 is mounted. The RFIC chip 21 may include a memory circuit or a signal processing circuit and may be sealed with an epoxy resin sealing resin 24 or the like. The RFIC chip 21 is mounted on a multilayer substrate 25 that constitutes a power feeding circuit via a conductive bonding material 22 and a terminal electrode 23. The power feeding circuit may be formed in a multilayer substrate shape.
The multilayer substrate 25 is a ceramic multilayer substrate made of a ceramic material such as LTCC, and an element constituting a power feeding circuit such as an L pattern constituting the inductors L1 and L2 and a C pattern constituting the capacitors C1 and C2. Is built-in. The inductor L1 and the inductor L2 have different inductance values and are magnetically coupled via a mutual inductance M. In terms of an equivalent circuit, the power supply circuit further includes a capacitor C IC . The capacitor C IC is the stray capacitance of the RFIC chip 21 itself. Feed circuit includes mainly the inductors L1 and L2, a resonance circuit constituted by the capacitor C IC. The resonance frequency of this resonance circuit corresponds to the carrier frequency. By providing the feeding circuit in this way, the center frequency of the carrier frequency can be prevented from changing greatly even if the electrical length of the antenna element having the first radiating electrode 11 and the second radiating electrode 12 changes. The multilayer substrate 25 is connected to the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12 via the terminal electrodes 26a and 26b, respectively.

<アンテナ素子>
アンテナ素子は、第1放射電極11と第2放射電極12とを備えたダイポール型アンテナである。第1放射電極11及び第2放射電極12は、一端側の給電端でRFIC素子にそれぞれ接続されていて、他端側はそれぞれ開放端を形成しており、RFIC素子1から互いに反対方向に延在している。第1放射電極11と第2放射電極12との間にコンデンサ素子16が直列接続されている。
RFIC素子1と、第1放射電極11及び第2放射電極12は、例えば、図1(a)では、第1入出力端子26a及び第2入力端子26bとそれぞれ直流的に直接接続されているが、これに限られない。例えば、RFIC素子1と、第1放射電極11及び第2放射電極12とは、直接接続でなく、容量結合、磁界結合等のいずれの結合をしていてもよい。
<Antenna element>
The antenna element is a dipole antenna including a first radiation electrode 11 and a second radiation electrode 12. The first radiating electrode 11 and the second radiating electrode 12 are connected to the RFIC element at the feeding end on one end side, respectively, and the other end side forms an open end, respectively, extending from the RFIC element 1 in opposite directions. Exist. A capacitor element 16 is connected in series between the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12.
For example, in FIG. 1A, the RFIC element 1 and the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12 are directly connected to the first input / output terminal 26a and the second input terminal 26b, respectively, in a direct current manner. Not limited to this. For example, the RFIC element 1 and the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12 may be coupled by any combination such as capacitive coupling and magnetic field coupling instead of direct connection.

<コンデンサ素子>
図3は、実施の形態1に係る水分検出用RFIDタグ10の全体としての等価回路図である。
コンデンサ素子16は、図3の等価回路図に示されるように、第1放射電極11と第2放射電極12との間に直列接続され、かつ、RFIC素子1に対して並列接続されている。また、コンデンサ素子16は、一対のコンデンサ電極と、その一対のコンデンサ電極の間に挟み込まれた吸水材と、を有する。つまり、このコンデンサ素子16は、吸水材の吸水程度によってその容量値が変わる水分感応性コンデンサである。コンデンサ素子16は、アンテナ素子に対して別途設けてもよく、あるいは、第1放射電極11および第2放射電極12の少なくとも一部に対向配置する対向電極13を設けることによってコンデンサ素子16を構成してもよい。この場合、一対のコンデンサ電極とは、第1放射電極11の給電端部分および第2放射電極12の給電端部分と、各放射電極の給電端部分に対向する対向電極13と、によって構成することができる。具体的には、第1放射電極11と対向電極13との対となる電極によって第1のコンデンサ素子を構成できる。また、第2放射電極12と対向電極13との対となる電極によって第2のコンデンサ素子を構成できる。コンデンサ素子16は少なくとも一つあればよい。
なお、コンデンサ素子16は、上記給電回路と共に、RFIC素子1と第1放射電極11及び第2放射電極12とのインピーダンスを整合させるための整合回路を構成する。
<Capacitor element>
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram as a whole of the moisture detection RFID tag 10 according to the first embodiment.
As shown in the equivalent circuit diagram of FIG. 3, the capacitor element 16 is connected in series between the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12, and is connected in parallel to the RFIC element 1. Capacitor element 16 has a pair of capacitor electrodes and a water absorbing material sandwiched between the pair of capacitor electrodes. That is, the capacitor element 16 is a moisture sensitive capacitor whose capacitance value changes depending on the degree of water absorption of the water absorbing material. The capacitor element 16 may be provided separately with respect to the antenna element, or the capacitor element 16 is configured by providing the counter electrode 13 disposed to face at least a part of the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12. May be. In this case, the pair of capacitor electrodes is constituted by the feeding end portion of the first radiation electrode 11 and the feeding end portion of the second radiation electrode 12, and the counter electrode 13 facing the feeding end portion of each radiation electrode. Can do. Specifically, the first capacitor element can be constituted by an electrode that is a pair of the first radiation electrode 11 and the counter electrode 13. Further, the second capacitor element can be constituted by an electrode that is a pair of the second radiation electrode 12 and the counter electrode 13. There may be at least one capacitor element 16.
The capacitor element 16 constitutes a matching circuit for matching impedances of the RFIC element 1 with the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12 together with the power feeding circuit.

<対向電極>
対向電極13は、第1放射電極11および第2放射電極12の少なくとも一部に対向配置して設けられている。この対向電極13は、通常の電極として用いられる銅箔、銅板、銅めっき膜、金箔、金板、金めっき膜、アルミ箔、アルミ板、アルミ膜、銀箔、銀板、銀めっき膜、等の材料を用いることができる。材料は上記の例に限られず、通常使用されるものであれば使用できる。また、薄膜等の形成は、めっきに限られず、印刷、蒸着等を用いてもよい。さらに、導電性繊維を用いて電極を構成してもよい。例えば、後述する実施例で示すようにポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂シート又は樹脂フィルムにアルミ蒸着して対向電極を構成してもよい。
<Counter electrode>
The counter electrode 13 is provided so as to face at least a part of the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12. This counter electrode 13 is a copper foil, a copper plate, a copper plating film, a gold foil, a gold plate, a gold plating film, an aluminum foil, an aluminum plate, an aluminum film, a silver foil, a silver plate, a silver plating film, etc. Materials can be used. The material is not limited to the above example, and any material that is normally used can be used. Moreover, formation of a thin film etc. is not restricted to plating, You may use printing, vapor deposition, etc. Furthermore, you may comprise an electrode using an electroconductive fiber. For example, the counter electrode may be formed by vapor-depositing aluminum on a resin sheet or resin film such as polyethylene terephthalate (PET) as shown in the examples described later.

<吸水材>
第1放射電極11と対向電極13との間と、第2放射電極12と対向電極13との間には連続する吸水材14を挟み込んでいる。吸水材14としては、例えば高分子吸水材(ポリマー系吸水材)等を使用できる。また、無機系の吸水材を用いることもできる。吸水材としては、吸水の程度が大きいことが好ましい。なお、ここでは、第1放射電極11と対向電極13との間と、第2放射電極12と対向電極13との間に連続して吸水材14を設けているが、これに限られず、それぞれ別々に吸水材を設けてもよい。
<Water absorbing material>
A continuous water-absorbing material 14 is sandwiched between the first radiation electrode 11 and the counter electrode 13 and between the second radiation electrode 12 and the counter electrode 13. As the water absorbing material 14, for example, a polymer water absorbing material (polymer water absorbing material) or the like can be used. An inorganic water-absorbing material can also be used. As the water absorbing material, it is preferable that the degree of water absorption is large. Here, the water absorbing material 14 is provided continuously between the first radiating electrode 11 and the counter electrode 13 and between the second radiating electrode 12 and the counter electrode 13, but is not limited thereto. You may provide a water absorbing material separately.

<吸水状態の検出について>
図4は、実施の形態1に係る水分検出用RFIDタグ10のコンデンサ素子16を設ける前(A)と、コンデンサ素子16を設けた後(B)と、吸水材14に水分を吸収した後(C)と、の周波数と伝送出力との関係の一例を示すグラフである。図4を用いて、この水分検出用RFIDタグ10による吸水状態の検出について説明する。
まず、この水分検出用RFIDタグ10は、コンデンサ素子16を設けない状態においてもRFIC素子1と第1放射電極11と第2放射電極12とを備えたアンテナ素子との間で整合回路を構成し、所定の周波数で最大の伝送出力が得られるように調整されている(図4:A)。さらに、コンデンサ素子16を設けた場合、コンデンサ素子16は、第1放射電極11と第2放射電極12とを備えたアンテナ素子との間で整合回路を構成する。この場合にも、吸水材14が吸水前の場合には、コンデンサ素子16を設ける前と比べて周波数と伝送出力との関係には大きな変化は見られない(図4:B)。
一方、コンデンサ素子16の吸水材14が水分を吸収することで、第1放射電極11と対向電極13との間の容量、及び、第2放射電極12と対向電極13との間の容量がそれぞれ変化する。その結果、吸水材14の吸水前と比べてその吸水後には、周波数と伝送出力との関係が大きく変化して、上記所定の周波数での伝送出力が大きく低下する(図4:C)。例えば、後述の実施例1では20dBm以上変化する。この場合、水分検出用RFIDタグ10とリーダ/ライタ(R/W)との通信が不可能となる。所定の周波数における伝送出力の変化を検出することによって水分検出用RFIDタグ10の吸水材14の吸水状態を検出することができる。なお、図4の周波数と伝送出力との関係(A,B、C)は一例であって、これに限られない。
<Detection of water absorption state>
FIG. 4 shows a state before providing the capacitor element 16 of the moisture detection RFID tag 10 according to the first embodiment (A), after providing the capacitor element 16 (B), and after absorbing water into the water absorbing material 14 ( C) is a graph showing an example of the relationship between the frequency and the transmission output. The detection of the water absorption state by the moisture detection RFID tag 10 will be described with reference to FIG.
First, the moisture detection RFID tag 10 forms a matching circuit between the RFIC element 1, the antenna element including the first radiation electrode 11, and the second radiation electrode 12 even when the capacitor element 16 is not provided. The maximum transmission output is obtained at a predetermined frequency (FIG. 4: A). Further, when the capacitor element 16 is provided, the capacitor element 16 constitutes a matching circuit between the antenna element including the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12. Also in this case, when the water absorbing material 14 is before water absorption, there is no significant change in the relationship between the frequency and the transmission output compared to before the capacitor element 16 is provided (FIG. 4: B).
On the other hand, the water absorption material 14 of the capacitor element 16 absorbs moisture, so that the capacitance between the first radiation electrode 11 and the counter electrode 13 and the capacitance between the second radiation electrode 12 and the counter electrode 13 are respectively reduced. Change. As a result, the relationship between the frequency and the transmission output changes greatly after the water absorption of the water absorbing material 14 before the water absorption, and the transmission output at the predetermined frequency is greatly reduced (FIG. 4: C). For example, it changes by 20 dBm or more in Example 1 described later. In this case, communication between the moisture detection RFID tag 10 and the reader / writer (R / W) becomes impossible. By detecting a change in transmission output at a predetermined frequency, the water absorption state of the water absorbing material 14 of the moisture detection RFID tag 10 can be detected. Note that the relationship (A, B, C) between the frequency and the transmission output in FIG. 4 is an example, and is not limited to this.

この場合、RFIC素子1と第1放射電極11と第2放射電極12とを備えたアンテナ素子との間で整合回路を構成している。そのため、コンデンサ素子16の構成について、吸水材14の吸水前に周波数と伝送出力との関係を大きく変化させるものでなければ、吸水材14の材料、大きさ等を自由に選択することができる。あるいは、コンデンサ素子16を設けることによって若干の周波数シフトを生じるものであってもよい。コンデンサ素子16による吸水前の周波数シフト量が大きく、吸水前の伝送出力が大きく劣化する場合は、RFID素子中の回路定数を変更するなどして、コンデンサ素子16を追加した場合に最適な中心周波数が得られるよう、設計変更を行ってもい。そこで、吸水材14として吸水性の良い材料を使うことができ、良好な検出性能が得られる。また、対向電極13は、第1放射電極11、第2放射電極12、及び、RFIC素子1の大きさに左右されず、大きな面積としてもよい。これによって、第1放射電極11、第2放射電極12及び吸水材14との対向位置について許容される範囲が増すので位置合わせを容易に行うことができる。さらに、吸水材14も、第1放射電極11、第2放射電極12、及び、RFIC素子1の大きさに左右されず、大きな面積としてもよい。これによって、水分検出用RFIDタグ10の周辺の水分を吸収しやすくなり、さらに感度良く水分を検出できる。
以上のようにして、この水分検出用RFIDタグ10によれば、所定の周波数における伝送出力の変化を検出することによって吸水状態を検出できる。
In this case, a matching circuit is configured between the RFIC element 1, the antenna element including the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12. Therefore, as long as the configuration of the capacitor element 16 does not greatly change the relationship between the frequency and the transmission output before the water absorbing material 14 absorbs water, the material, size, and the like of the water absorbing material 14 can be freely selected. Alternatively, a slight frequency shift may be caused by providing the capacitor element 16. If the frequency shift amount before water absorption by the capacitor element 16 is large and the transmission output before water absorption is greatly deteriorated, the center frequency that is optimal when the capacitor element 16 is added by changing the circuit constant in the RFID element or the like. so that can be obtained, but it may also be made design changes. Therefore, a material having good water absorption can be used as the water absorbing material 14, and good detection performance can be obtained. The counter electrode 13 may have a large area regardless of the size of the first radiation electrode 11, the second radiation electrode 12, and the RFIC element 1. As a result, the permissible range of the opposing positions of the first radiation electrode 11, the second radiation electrode 12, and the water absorbing material 14 is increased, so that alignment can be performed easily. Further, the water absorbing material 14 may have a large area regardless of the size of the first radiation electrode 11, the second radiation electrode 12, and the RFIC element 1. As a result, moisture around the moisture detection RFID tag 10 can be easily absorbed, and moisture can be detected with higher sensitivity.
As described above, according to the moisture detection RFID tag 10, it is possible to detect a water absorption state by detecting a change in transmission output at a predetermined frequency.

なお、ここでは吸水材14の吸水前には所定の周波数で伝送出力が最大であって、吸水材14の吸水後には所定の周波数で伝送出力が低下する場合について説明したがこれに限られない。例えば、吸水材14の吸水前には所定の周波数で伝送出力が低く、吸水材14の吸水後には所定の周波数で伝送出力が上昇する場合であってもよい。後者の場合には、吸水材14の吸水後に所定の周波数で伝送出力が上昇することを検出して吸水状態を検出できる。   Here, the case where the transmission output is maximum at a predetermined frequency before water absorption of the water absorbing material 14 and the transmission output decreases at the predetermined frequency after water absorption of the water absorbing material 14 has been described, but the present invention is not limited thereto. . For example, the transmission output may be low at a predetermined frequency before water absorption of the water absorbing material 14, and the transmission output may be increased at a predetermined frequency after water absorption of the water absorbing material 14. In the latter case, the water absorption state can be detected by detecting that the transmission output increases at a predetermined frequency after the water absorbing material 14 absorbs water.

次に、上記水分検出用RFIDタグ10を用いた水分検出用RFIDタグ付きおむつ30について説明する。
図5は、実施の形態1に係る水分検出用RFIDタグ付きおむつ30に含まれる水分検出用RFIDタグ10との通信の概要を示す概略図である。図6は、実施の形態1に係る水分検出用RFIDタグ付きおむつ30の構成を示す概略図である。
この水分検出用RFIDタグ付きおむつ30内の吸水状態の検出では、水分検出用RFIDタグ10をおむつ30に装着している。これによって、リーダ/ライタ40と水分検出用RFIDタグ10との間で通信を行って、通信距離又は信号強度の変化を検出することでおむつ内の吸水状態を知ることができる。
Next, a diaper 30 with a moisture detection RFID tag using the moisture detection RFID tag 10 will be described.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an outline of communication with the moisture detection RFID tag 10 included in the diaper 30 with moisture detection RFID tag according to the first embodiment. FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of the diaper 30 with RFID tag for moisture detection according to the first embodiment.
In the detection of the water absorption state in the diaper 30 with moisture detection RFID tag, the moisture detection RFID tag 10 is attached to the diaper 30. Thereby, it is possible to know the water absorption state in the diaper by performing communication between the reader / writer 40 and the moisture detection RFID tag 10 and detecting a change in communication distance or signal intensity.

<水分検出用RFIDタグ付きおむつ>
この水分検出用RFIDタグ付きおむつ30は、外面に設けられた防水材32と、防水材32の内面側に設けられた吸水材34a、34bと、吸水材34aと隣接して設けられた水分検出用RFIDタグ10と、を備える。この水分検出用RFIDタグ10は、上記水分検出用RFIDタグ10と同様であって、第1入出力端子26aおよび第2入出力端子26bを有するRFIC素子1と、第1入出力端子26aに接続された第1放射電極11および第2入出力端子26bに接続された第2放射電極12を有するアンテナ素子と、第1放射電極11と第2放射電極12との間に直列接続され、かつ、RFIC素子1に対して並列接続されたコンデンサ素子16と、を備える。コンデンサ素子16は、一対のコンデンサ電極(第1放射電極11と対向電極13、第2放射電極12と対向電極13)と、一対のコンデンサ電極の間に挟み込まれた吸水材14と、を有する。この水分検出用RFIDタグ10は、吸水材14の吸水による誘電率変化を、通信距離または信号強度の変化として出力するように構成されている。
このおむつ30は、おむつの全体あるいは一部を構成するようにしてもよい。また、このおむつ30を、おむつの一部、つまりインナー又はパッドとして使用してもよい。この場合には、アウターを取り替えることなく、インナーであるおむつ30を取り替えることができる。
<Diaper with RFID tag for moisture detection>
The diaper 30 with moisture detection RFID tag includes a waterproof material 32 provided on the outer surface, water absorbing materials 34a and 34b provided on the inner surface side of the waterproof material 32, and moisture detection provided adjacent to the water absorbing material 34a. RFID tag 10 for use. The moisture detection RFID tag 10 is the same as the moisture detection RFID tag 10, and is connected to the RFIC element 1 having the first input / output terminal 26a and the second input / output terminal 26b, and the first input / output terminal 26a. An antenna element having the second radiation electrode 12 connected to the first radiation electrode 11 and the second input / output terminal 26b, and the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12 connected in series; and And a capacitor element 16 connected in parallel to the RFIC element 1. The capacitor element 16 has a pair of capacitor electrodes (the first radiation electrode 11 and the counter electrode 13, the second radiation electrode 12 and the counter electrode 13), and the water absorbing material 14 sandwiched between the pair of capacitor electrodes. The moisture detection RFID tag 10 is configured to output a change in dielectric constant due to water absorption of the water absorbing material 14 as a change in communication distance or signal intensity.
The diaper 30 may constitute all or part of the diaper. Moreover, you may use this diaper 30 as a part of diaper, ie, an inner, or a pad. In this case, the inner diaper 30 can be replaced without replacing the outer.

以下に、このおむつ30の構成要素について説明する。   Below, the component of this diaper 30 is demonstrated.

<水分検出用RFIDタグ>
水分検出用RFIDタグ10は、上記水分検出用RFIDタグ10と同様のものであるので、その構成の詳細についての説明を省略する。
水分検出用RFIDタグ10は、図6では、吸水材34aと吸水材34bとの間に設けられているが、これに限られない。水分検出用RFIDタグ10は、例えば、防水材32と吸水材34aとの間に設けられていてもよい。なお、おむつ30は、ヒトの臀部50と直接接触すると、ヒトの臀部50を傷つけるおそれがあるので、臀部50との間に吸水材34bを介して配置することが好ましい。
<RFID tag for moisture detection>
Since the moisture detection RFID tag 10 is the same as the moisture detection RFID tag 10, the detailed description of its configuration is omitted.
In FIG. 6, the moisture detection RFID tag 10 is provided between the water absorbing material 34a and the water absorbing material 34b, but is not limited thereto. For example, the moisture detection RFID tag 10 may be provided between the waterproof material 32 and the water absorbing material 34a. In addition, since the diaper 30 may damage the human buttock 50 when it comes into direct contact with the human buttock 50, the diaper 30 is preferably disposed between the diaper 30 via the water absorbing material 34b.

<おむつ>
このおむつ30は、一体型のおむつ、又は、アウターとインナーとに分離するおむつの場合のインナー(又はパッド)であるおむつ用吸水材のいずれであってもよい。また、おむつ30は、乳幼児用のおむつ、成人用の尿漏れ用パンツ、尿漏れ用パッド、介護用パンツ、介護用おむつ等のいずれであってもよい。さらに、ペット用おむつであってもよい。あるいは、これらのインナーであるおむつ用吸水材であってもよい。なお、使用者、ペットの年齢、性別は限定されない。
<Diaper>
This diaper 30 may be either an integral diaper or a water absorbent material for diapers that is an inner (or pad) in the case of a diaper that is separated into an outer and an inner. Moreover, the diaper 30 may be any of infant diapers, adult urine leakage pants, urine leakage pads, nursing pants, nursing diapers, and the like. Furthermore, it may be a pet diaper. Or the water absorbing material for diapers which is these inner parts may be sufficient. The age and sex of the user and pet are not limited.

<吸水材>
吸水材34a、34bは、おむつ30の構成要素であって、高分子吸水材等を配置した吸水材を使用できる。ここで用いる水分検出用RFIDタグ10は、上述のように、吸水材34aと吸水材34bとの間、又は、防水材32と吸水材34aとの間に配置してもよい。
<Water absorbing material>
The water absorbing material 34a, 34b is a constituent element of the diaper 30, and a water absorbing material in which a polymer water absorbing material or the like is arranged can be used. As described above, the moisture detection RFID tag 10 used here may be disposed between the water absorbing material 34a and the water absorbing material 34b, or between the waterproof material 32 and the water absorbing material 34a.

<防水材>
防水材32は、おむつ30の外面を濡らさないようにするために設けられるものであれば使用できる。例えば、ポリオレフィン系フィルム、ポリオレフィン系不織布、ポリエステル系不織布等を利用できる。
<Waterproof material>
The waterproof material 32 can be used as long as it is provided so as not to wet the outer surface of the diaper 30. For example, a polyolefin film, a polyolefin nonwoven fabric, a polyester nonwoven fabric and the like can be used.

<おむつ交換方法>
図7は、図6の水分検出用RFIDタグ付きおむつ30を使用する場合のおむつ交換のフローチャートである。
(1)水分検出用RFIDタグ付きおむつ30を要介護者自身が装着するか、又は、介護者が要介護者に装着させる(S11)。
(2)おむつ交換の定期巡回時に、介護者が要介護者のおむつ30に対して、例えば、一定距離に配置したスマートフォン合体型のリーダ40によって、水分検出用RFIDタグ10の読み取りを行う(S12)。なお、リーダ40は、スマートフォン合体型のリーダに限られず、据え置き型のリーダであってもよい。スマートフォン合体型ではない、ハンディタイプのリーダーであってもよい。据え置き型リーダは、シーツや布団のように、横たわっている介護者の体の下に、敷くタイプのものも含む。
(3)おむつの装着後、規定以上の時間が経過しているか判断し(S13)、規定以上の時間が経過していれば、介護者が要介護者のおむつ30を除去し(S14)し、要介護者が水分検出用RFIDタグ10を装着した新しいおむつ30を装着するか、又は、装着させる(S15)。その後、水分検出用RFIDタグ10の読み取り(S12)に戻る。
なお、規定以上の時間が経過していなければ、次のステップS16に移る。
このようにおむつの装着後の時間に応じておむつ交換を行うことによって、おむつかぶれ、蓐瘡等を防ぐことができる。例えば、複数回吸収可能なおむつを使用している場合、排尿量が少ない場合、おむつに付着した尿が長時間にわたって体に触れ、蓐瘡などの原因となる可能性がある。また、「体勢により、タグの部分に尿が導かれなった場合」や、「タグが外れてしまった場合」などの場合にも、「規定時間」を設けておくことでおむつ交換を促してベッド等に尿が漏れることを、防止出来る。
(4)水分検出用RFIDタグ10との通信における信号強度がしきい値以上か判断し(S16)、しきい値以上の信号強度があれば(YES)、水分検出用RFIDタグ10の吸水材14は吸水していないことを示している。つまり、おむつ30の中にはまだ水分は存在しないということであり、おむつ交換は行わず(S17)、定期巡回時のRFIDタグ10の読み取り(S12)にもどる。
一方、水分検出用RFIDタグ10との通信における信号強度がしきい値未満である場合(NO)には、吸水材14が吸水していると考えられる。この場合、おむつ30の中に相当量の水分、つまり小便又は大便等が相当量存在することになる。そこで、許容量の範囲いっぱいか、あるいは許容量を超えたと判断でき、次のステップS18に移る。
<Diaper changing method>
FIG. 7 is a flowchart of diaper replacement when the diaper 30 with the RFID tag for moisture detection shown in FIG. 6 is used.
(1) The care recipient himself / herself wears the moisture detecting RFID tag diaper 30 or the caregiver causes the care recipient to wear (S11).
(2) During regular diaper excursions, the caregiver reads the moisture detection RFID tag 10 with respect to the diaper 30 of the care recipient by using, for example, a smartphone-integrated reader 40 arranged at a fixed distance (S12). ). Note that the reader 40 is not limited to a smartphone-integrated reader, and may be a stationary reader. It may be a handy type reader that is not a smartphone-integrated type. Stationary readers include those that lay under the body of a lying caregiver, such as sheets and futons.
(3) After wearing the diaper, it is determined whether the time more than the specified time has passed (S13). If the time more than the specified time has passed, the caregiver removes the diaper 30 of the care recipient (S14). The care recipient wears a new diaper 30 fitted with the moisture detection RFID tag 10 or wears it (S15). Thereafter, the process returns to the reading of the moisture detection RFID tag 10 (S12).
In addition, if the time more than regulation has not passed, it will move to the following step S16.
By changing the diaper according to the time after wearing the diaper in this way, diaper rash, pressure ulcer, etc. can be prevented. For example, when using a diaper that can be absorbed multiple times, if the amount of urination is small, urine adhering to the diaper may touch the body for a long time and cause pressure ulcers and the like. Also, in cases such as “when urine has not been guided to the tag part due to posture” or “when the tag has been removed”, it is recommended to provide a “prescribed time” to promote diaper replacement. It is possible to prevent urine from leaking into the bed.
(4) It is determined whether the signal strength in communication with the moisture detection RFID tag 10 is equal to or higher than the threshold value (S16). If there is a signal strength equal to or higher than the threshold value (YES), the water absorbing material of the moisture detection RFID tag 10 14 indicates that no water is absorbed. That is, there is no moisture in the diaper 30 yet, the diaper is not changed (S17), and the RFID tag 10 is read back during regular patrol (S12).
On the other hand, when the signal intensity in communication with the moisture detection RFID tag 10 is less than the threshold value (NO), it is considered that the water absorbing material 14 is absorbing water. In this case, a considerable amount of water, i.e., urine or stool is present in the diaper 30. Accordingly, it can be determined that the allowable range is full or the allowable amount is exceeded, and the process proceeds to the next step S18.

(5)介護者が要介護者のおむつ30を除去し(S18)、要介護者が水分検出用RFIDタグ10を装着した新しいおむつ30を装着するか、又は、装着させる(S19)。
(6)おむつ交換直後におむつ30に対して一定距離に配置したリーダ40によって、水分検出用RFIDタグ10の読み取りを行う(S20)。その後、水分検出用RFIDタグ10との通信における信号強度がしきい値以上か判断するステップS16に移行する。このようにおむつ交換直後に水分検出用RFIDタグ10の読み取りを行うことによって、水分検出用RFIDタグ10の初期不良を検出できる。この場合には、おむつ交換が行われてもフローは終了しない。
なお、おむつ交換直後の水分検出用RFIDタグ10の読み取り(S20)を行わず、定期巡回時のRFIDタグ10の読み取り(S12)にもどるようにしてもよい。つまり、おむつ交換直後の水分検出用RFIDタグ10の読み取りを省略してもよい。
以上によって、スマートフォン合体型のリーダ40を用いた定期巡回によるおむつ交換を行うことができる。また、このフローチャートでは、実際の状態に合わせておむつ交換を必要な回数だけ繰り返して行うことができる。
(5) The caregiver removes the diaper 30 of the care recipient (S18), and the caregiver wears or wears a new diaper 30 with the moisture detection RFID tag 10 attached (S19).
(6) Immediately after changing the diaper, the moisture detection RFID tag 10 is read by the reader 40 arranged at a fixed distance from the diaper 30 (S20). Thereafter, the process proceeds to step S16 in which it is determined whether the signal intensity in communication with the moisture detection RFID tag 10 is equal to or higher than a threshold value. By thus reading the moisture detection RFID tag 10 immediately after changing the diaper, an initial failure of the moisture detection RFID tag 10 can be detected. In this case, the flow does not end even if the diaper is changed.
Note that the reading of the RFID tag 10 for moisture detection immediately after changing the diaper (S20) may not be performed, and the reading of the RFID tag 10 during the regular patrol may be returned (S12). That is, reading of the moisture detection RFID tag 10 immediately after the diaper replacement may be omitted.
As described above, the diaper can be exchanged by periodic patrol using the smart phone combined type reader 40. In this flowchart, the diaper replacement can be repeated as many times as necessary in accordance with the actual state.

なお、ここでは水分検出用RFIDタグ10からの信号強度がしきい値以上であるか判断して、無線通信状態の変化を検出している。これによって、吸水状態を検出している。許容量になったらおむつ交換を行うように、許容量での信号強度に対応するしきい値を設定すればよい。そこで、おむつ30の濡れ状態をより適切に把握でき、おむつ交換の要否をより確実に判断できる。例えば、おむつ30内の水分状態の表示の際に、おむつ30の濡れ状態を数値化又は視覚化して表示してもよい。例えば、おむつ30の濡れ状態を黄色、赤色等の複数の色分けによって表示して、おむつ交換の必要性を把握しやすくしてもよい。   Here, a change in the wireless communication state is detected by determining whether the signal intensity from the RFID tag 10 for moisture detection is equal to or higher than a threshold value. Thereby, the water absorption state is detected. What is necessary is just to set the threshold value corresponding to the signal strength in permissible quantity so that diaper replacement | exchange may be performed when it becomes permissible quantity. Therefore, the wet state of the diaper 30 can be grasped more appropriately, and the necessity of diaper replacement can be determined more reliably. For example, when the moisture state in the diaper 30 is displayed, the wet state of the diaper 30 may be displayed numerically or visualized. For example, the wet state of the diaper 30 may be displayed by a plurality of color codes such as yellow and red so that it is easy to grasp the necessity of changing the diaper.

なお、ここでは、水分検出用RFIDタグ10は、吸水材14の吸水前の通信距離または信号強度よりも、吸水材14の吸水後の通信距離または信号強度が小さくなるように構成されている場合について説明した。しかしこの場合に限られず、例えば、逆に、水分検出用RFIDタグ10は、吸水材14の吸水前の通信距離または信号強度よりも、吸水材14の吸水後の通信距離または信号強度が大きくなるように構成されている場合であってもよい。
なお、上記おむつの装着後、規定以上の時間が経過しているか判断する一連のステップS13〜S15は、必須のものではなく、必要に応じて行ってもよい。
Note that here, the moisture detection RFID tag 10 is configured such that the communication distance or signal strength after water absorption of the water absorbing material 14 is smaller than the communication distance or signal strength of the water absorbing material 14 before water absorption. Explained. However, the present invention is not limited to this case, and conversely, for example, the moisture detection RFID tag 10 has a communication distance or signal strength after the water absorbing material 14 absorbs water larger than a communication distance or signal strength before the water absorbing material 14 absorbs water. It may be a case where it is constituted in this way.
Note that a series of steps S13 to S15 for determining whether a predetermined time or more has elapsed after the diaper is mounted is not essential, and may be performed as necessary.

上記のように実施の形態1に係る水分検出用RFIDタグ10をおむつ30に装着して、水分を検出できるので、小便又は大便、あるいは汗等による濡れ状態を検知できる。また、水分検出用RFIDタグ10を用いるので、湿度検出用半導体センサのような高価な部品を用いる必要がなく、安価に構成できる。また、構成自体がシンプルなので、信頼性も高い。なお、水分検出用RFIDタグ10の各吸水材14は、その吸水性がおむつ30の吸水材34a、34bの吸水性と同等か高い方が好ましい。吸水材14の吸水性がおむつ30の吸水材34a、34bの吸水性より低いと水分の検出性能が低下する。ただし、おむつの使用上限を検知するという用途であれば、おむつ内の吸水材が吸収限界まで水分を吸収することになるので、吸水材14の吸水性がおむつ30の吸水材34a、34bの吸水性より低くても、おむつ使用上限を検知するという用途では、有効に使用することができる。 As described above, since the moisture detection RFID tag 10 according to Embodiment 1 is attached to the diaper 30 and moisture can be detected, a wet state due to urine or stool or sweat can be detected. In addition, since the moisture detection RFID tag 10 is used, it is not necessary to use expensive parts such as a humidity detection semiconductor sensor, and it can be constructed at low cost. In addition, since the configuration itself is simple, the reliability is high. In addition, it is preferable that each water absorbing material 14 of the moisture detection RFID tag 10 has the same or higher water absorption as the water absorbing materials 34 a and 34 b of the diaper 30. If the water absorption of the water absorbent 14 is lower than that of the water absorbent 34a, 34b of the diaper 30, the water detection performance is degraded. However, if the use upper limit of the diaper is detected, the water absorbing material in the diaper absorbs the water up to the absorption limit, so that the water absorption of the water absorbing material 14 is absorbed by the water absorbing materials 34a and 34b of the diaper 30. be lower than the sex, the applications that detects the diaper use upper limit, Ru can be used effectively.

(実施例1)
より具体的な実施例1に係る水分検出用RFIDタグ10について説明する。この水分検出用RFIDタグ10では、対向電極13として、5mm×5mmサイズのポリエチレンテレフタレート(PET)へアルミ蒸着したものを用いた。また、吸水材14として、セルロース・アクリル樹脂(パルプ・アクリル酸エステル共重合体)(トリックス HV30:株式会社 橋本クロス製)からなる不織布を用いた。
この実施例1に係る水分検出用RFIDタグ10によれば、通信の中心周波数において、吸水材14の吸水前に比べて吸水材14の吸水後は、伝送出力がおよそ20dBm以上低下した。このように吸水材14に水分を吸収することによって、大きな受信電力の変化を検出できるので、吸水状態を感度良く検出できる。
Example 1
The moisture detection RFID tag 10 according to a more specific example 1 will be described. In the moisture detection RFID tag 10, the counter electrode 13 was formed by depositing aluminum on polyethylene terephthalate (PET) having a size of 5 mm × 5 mm. Further, as the water absorbing material 14, a non-woven fabric made of cellulose / acrylic resin (pulp / acrylic ester copolymer) (Tricks HV30: manufactured by Hashimoto Cross Co., Ltd.) was used.
According to the moisture detection RFID tag 10 according to Example 1, the transmission output decreased by about 20 dBm or more after water absorption of the water absorbing material 14 compared to before water absorption of the water absorbing material 14 at the center frequency of communication. Since the water absorption material 14 absorbs moisture in this way, a large change in received power can be detected, so that the water absorption state can be detected with high sensitivity.

(実施の形態2)
図8(a)は、実施の形態2に係る水分検出用RFIDタグ10aの側断面図であり、図8(b)は、底面図である。
この水分検出用RFIDタグ10aは、実施の形態1に係る水分検出用RFIDタグと対比すると、第1放射電極11及び第2放射電極12に対して、コンデンサ素子16をRFIC素子1と同じ側に設けている点で相違する。すなわち、対向電極13及び吸水材14を第1放射電極11及び第2放射電極12に対してRFIC素子1と同じ側に設けてもよい。また、対向電極13は、RFIC素子1よりも上方に設け、RFIC素子1を覆っている。これによって、RFIC素子1を保護することができる。また、硬いRFIC素子1に代えて、例えば、対向電極13として機能する柔らかいPET樹脂シート等を外面に配置できるので、ヒトの皮膚への触感を和らげることができる。
(Embodiment 2)
FIG. 8A is a side sectional view of the moisture detection RFID tag 10a according to the second embodiment, and FIG. 8B is a bottom view.
In comparison with the moisture detection RFID tag according to the first embodiment, the moisture detection RFID tag 10 a has the capacitor element 16 on the same side as the RFIC element 1 with respect to the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12. It differs in that it is provided. That is, the counter electrode 13 and the water absorbing material 14 may be provided on the same side as the RFIC element 1 with respect to the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12. The counter electrode 13 is provided above the RFIC element 1 and covers the RFIC element 1. Thereby, the RFIC element 1 can be protected. In addition, instead of the hard RFIC element 1, for example, a soft PET resin sheet or the like that functions as the counter electrode 13 can be disposed on the outer surface, so that the touch to human skin can be eased.

(実施の形態3)
図9(a)は、実施の形態3に係る水分検出用RFIDタグ10bの側断面図であり、図9(b)は、底面図である。
この水分検出用RFIDタグ10bは、実施の形態1に係る水分検出用RFIDタグと対比すると、第1放射電極11及び第2放射電極12の全面にわたって重なるように対向電極13及び吸水材14を設けている点で相違する。これによって第1放射電極11及び第2放射電極12を安定して支持することができる。また、吸水材14の面積が最大となるので、吸水材14への水分吸収による誘電率変化が大きくなり、水分の検出をさらに感度良く行うことができる。
なお、ここでは第1放射電極11及び第2放射電極12の全面にわたって重なるように対向電極13及び吸水材14を設けたが、これに限られない。例えば、第1放射電極11及び第2放射電極12の中心をまたがず、第1放射電極11及び第2放射電極12のいずれか一方のみに重なるように対向電極及び吸水材を設けてもよい(図示せず)。
(Embodiment 3)
FIG. 9A is a side sectional view of the moisture detection RFID tag 10b according to the third embodiment, and FIG. 9B is a bottom view.
In contrast to the moisture detection RFID tag according to the first embodiment, the moisture detection RFID tag 10b is provided with a counter electrode 13 and a water absorbing material 14 so as to overlap the entire surface of the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12. Is different. Thereby, the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12 can be stably supported. Moreover, since the area of the water absorbing material 14 is maximized, a change in dielectric constant due to moisture absorption into the water absorbing material 14 becomes large, and moisture can be detected with higher sensitivity.
Here, the counter electrode 13 and the water absorbing material 14 are provided so as to overlap the entire surfaces of the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12, but the present invention is not limited thereto. For example, the counter electrode and the water absorbing material may be provided so as to overlap only one of the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12 without straddling the centers of the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12. (Not shown).

(実施の形態4)
図10(a)は、実施の形態4に係る水分検出用RFIDタグ10cの側断面図であり、(b)は、底面図である。なお、図10(a)の側断面図は、図10(b)のA−A方向から見た断面図であり、空孔17の断面を示している。
この水分検出用RFIDタグ10cは、実施の形態1に係る水分検出用RFIDタグと対比すると、対向電極13に少なくとも一つの空孔17を設けている点で相違する。この対向電極13に設けた空孔17によって吸水材14に水分を吸収しやすくなるため、水分の検出をさらに感度良くに行うことができる。
(Embodiment 4)
FIG. 10A is a side sectional view of the moisture detection RFID tag 10c according to the fourth embodiment, and FIG. 10B is a bottom view. In addition, the side sectional view of FIG. 10A is a sectional view seen from the AA direction of FIG.
The moisture detection RFID tag 10 c is different from the moisture detection RFID tag according to the first embodiment in that at least one hole 17 is provided in the counter electrode 13. Since the water-absorbing material 14 can easily absorb moisture by the holes 17 provided in the counter electrode 13, the moisture can be detected with higher sensitivity.

(実施の形態5)
図11(a)は、実施の形態5に係る水分検出用RFIDタグ10dの側断面図であり、図11(b)は、底面図である。なお、図11(a)の側断面図は、図11(b)のB−B方向から見た断面図であり、スリット18の断面を示している。
この水分検出用RFIDタグ10dは、実施の形態1に係る水分検出用RFIDタグと対比すると、対向電極13にスリット18を設けている点で相違する。この対向電極13に設けたスリット18によって吸水材14に水分を吸収しやすくなるため、水分の検出をさらに感度良く行うことができる。なお、スリット18は複数設けてもよい。
(Embodiment 5)
FIG. 11A is a side sectional view of the moisture detection RFID tag 10d according to the fifth embodiment, and FIG. 11B is a bottom view. In addition, the side sectional view of FIG. 11A is a sectional view seen from the BB direction of FIG. 11B and shows a section of the slit 18.
This moisture detection RFID tag 10 d is different from the moisture detection RFID tag according to the first embodiment in that a slit 18 is provided in the counter electrode 13. Since the water is easily absorbed by the water absorbing material 14 by the slit 18 provided in the counter electrode 13, the moisture can be detected with higher sensitivity. A plurality of slits 18 may be provided.

(実施の形態6)
図12(a)は、実施の形態6に係る水分検出用RFIDタグ10eの側断面図であり、図12(b)は、底面図である。
この水分検出用RFIDタグ10eは、実施の形態1に係る水分検出用RFIDタグと対比すると、吸水材14は、対向電極13との積層方向から見て対向電極13に覆われていない露出部分を有する。具体的には、吸水材14が対向電極13からはみ出る部分(露出部分)を有する点で相違する。これによって、吸水材14が水分検出用RFIDタグ10eの周囲の水分を吸収しやすくなるので、水分の検出をさらに感度良く行うことができる。なお、吸水材14は、対向電極13よりも大きいサイズとしてもよい。あるいは、吸水材14は、少なくとも一部で対向電極13をはみ出る部分を有していてもよい。この場合、吸水材14は、対向電極13よりはみ出る部分以外では対向電極13より小さいサイズであってもよい。
(Embodiment 6)
FIG. 12A is a side sectional view of the moisture detection RFID tag 10e according to the sixth embodiment, and FIG. 12B is a bottom view.
When this moisture detection RFID tag 10e is compared with the moisture detection RFID tag according to the first embodiment, the water absorbing material 14 has an exposed portion that is not covered by the counter electrode 13 when viewed from the stacking direction with the counter electrode 13. Have. Specifically, it differs in that the water absorbing material 14 has a portion (exposed portion) that protrudes from the counter electrode 13. This makes it easier for the water-absorbing material 14 to absorb the moisture around the moisture-detecting RFID tag 10e, so that moisture can be detected with higher sensitivity. The water absorbing material 14 may be larger than the counter electrode 13. Alternatively, the water absorbing material 14 may have at least a portion that protrudes from the counter electrode 13. In this case, the water absorbing material 14 may be smaller in size than the counter electrode 13 except for a portion protruding from the counter electrode 13.

(変形例)
図13は、実施の形態6の変形例に係る水分検出用RFIDタグ10fの底面図である。
この水分検出用RFIDタグ10fは、実施の形態6に係る水分検出用RFIDタグ10eと対比すると、さらに対向電極13がアンテナ素子である第1放射電極11及び第2放射電極12の幅よりも広い点で相違する。これによって、対向電極13と第1放射電極11及び第2放射電極12との位置ずれがあった場合にも許容範囲を広くでき、コンデンサ素子16の容量値の変動を抑制できる。そのため製造の際の寸法の許容範囲を広くでき、実用化が容易に行えるという利点がある。また、対向電極13と吸水材14とがいずれも第1放射電極11及び第2放射電極12の幅よりも広いので、対向電極13及び吸水材14の互いの位置ずれに対する許容範囲を大きくできる。
(Modification)
FIG. 13 is a bottom view of a moisture detection RFID tag 10f according to a modification of the sixth embodiment.
In comparison with the moisture detection RFID tag 10e according to the sixth embodiment, the moisture detection RFID tag 10f is further wider than the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12 in which the counter electrode 13 is an antenna element. It is different in point. Thereby, even when there is a positional deviation between the counter electrode 13 and the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12, the allowable range can be widened, and the fluctuation of the capacitance value of the capacitor element 16 can be suppressed. Therefore, there is an advantage that the allowable range of dimensions at the time of manufacture can be widened and the practical application can be easily performed. Moreover, since both the counter electrode 13 and the water absorbing material 14 are wider than the widths of the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12, an allowable range with respect to the mutual displacement of the counter electrode 13 and the water absorbing material 14 can be increased.

(実施の形態7)
<水分検出用RFIDタグ付きおむつ>
図14は、実施の形態7に係る水分検出用RFIDタグ付きおむつ30aに含まれる水分検出用RFIDタグ10gの構成例を示す概略断面図である。図15(a)は、図14の水分検出用RFIDタグ付きおむつ30aに用いるためのRFIDタグを装着する位置マーク36を付したおむつ30aの防水材32の外面側から見た展開図である。図15(b)は、図15(a)のおむつ30aの防水材32の内面側からみた展開図である。
この水分検出用RFIDタグ10gは、実施の形態1に係る水分検出用RFIDタグと対比すると、第1放射電極11及び第2放射電極12と対向電極13との間に挟み込んでいる吸水材34aがおむつ30aの吸水材34aと共通しており、おむつ30aの構成要素である点で相違する。また、対向電極13と吸水材34aとをおむつ30aの内面側に配置し、RFIC素子1と第1放射電極11及び第2放射電極12と対向電極13とを含むRFIDタグは、おむつ30aの防水材32の外面側に配置している点で相違する。おむつ30aの防水材32の外面側の第1放射電極11及び第2放射電極12とおむつ30aの内面側の対向電極13との間に吸水材34aを挟み込むことによってコンデンサ素子を構成している。このコンデンサ素子は、吸水材として、おむつ30aの構成要素の吸水材34aを用いているので、吸水材34aの吸水によって誘電率変化を生じる。これによって、おむつ30aの内部の水分を感度良く検出できる。また、RFIDタグをおむつ30aの防水材32の外面側に配置しているので、RFIDタグ自体は濡れることがなく、繰り返し使用することができる。
(Embodiment 7)
<Diaper with RFID tag for moisture detection>
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a moisture detection RFID tag 10g included in the diaper 30a with moisture detection RFID tag according to the seventh embodiment. FIG. 15A is a development view of the diaper 30a with the position mark 36 for attaching the RFID tag for use in the moisture detecting RFID tag diaper 30a of FIG. 14 as viewed from the outer surface side of the waterproof material 32. FIG. FIG.15 (b) is the expanded view seen from the inner surface side of the waterproof material 32 of the diaper 30a of Fig.15 (a).
Compared with the moisture detection RFID tag according to the first embodiment, the moisture detection RFID tag 10g includes a water absorbing material 34a sandwiched between the first radiation electrode 11, the second radiation electrode 12, and the counter electrode 13. It differs from the water absorbing material 34a of the diaper 30a in that it is a constituent element of the diaper 30a. Further, the RFID tag including the counter electrode 13 and the water absorbing material 34a disposed on the inner surface side of the diaper 30a and including the RFIC element 1, the first radiating electrode 11, the second radiating electrode 12, and the counter electrode 13 is waterproof to the diaper 30a. It differs in that it is arranged on the outer surface side of the material 32. A capacitor element is configured by sandwiching a water absorbing material 34a between the first and second radiation electrodes 11 and 12 on the outer surface side of the waterproof material 32 of the diaper 30a and the counter electrode 13 on the inner surface side of the diaper 30a. Since this capacitor element uses the water absorbing material 34a which is a component of the diaper 30a as the water absorbing material, the dielectric constant changes due to the water absorption of the water absorbing material 34a. Thereby, the water | moisture content inside the diaper 30a is detectable with sufficient sensitivity. In addition, since the RFID tag is disposed on the outer surface side of the waterproof material 32 of the diaper 30a, the RFID tag itself does not get wet and can be used repeatedly.

なお、図15(a)に示すように、水分検出用RFIDタグ10を装着する位置マーク36を付したおむつ30aを用いることによって、容易にRFIDタグを装着できる。図15(a)及び(b)では、この位置マーク36を対向電極13の形状をそのまま示しているが、これに限られない。位置マーク36は、対向電極13の形状そのままではなく、対向電極13の位置又はRFIDタグを装着する位置を概略的に表すように、例えば、丸型、十字形等の位置マークとしてもよい。あるいは、位置マーク36として、RFIDタグを装着する位置を示すガイド線を設けてもよい。
また、このおむつ30aの内面側には吸水材34を配置し、さらに吸水材34の内面側に対向電極13を挿入している。この対向電極13としては、上述のように、例えば、樹脂シート又は樹脂フィルム上に、導電性インクを印刷したもの、導電性材料を蒸着したもの、あるいは、導電性繊維を織り込んだ繊維又は織物を用いてもよい。
さらに、防水材32の外面側の位置マーク36にRFIDタグのアンテナ素子を構成(第1放射電極11、第2放射電極12)を配置することによって、水分検出用RFIDタグ付きおむつ30aを構成できる。具体的には、位置マーク36に配置したアンテナ素子(第1放射電極11、第2放射電極12)と、対向電極13と、アンテナ素子と対向電極13との間に挟み込まれた吸水材34と、によってコンデンサ素子16を構成することができる。
In addition, as shown to Fig.15 (a), an RFID tag can be easily mounted | worn by using the diaper 30a which attached | subjected the position mark 36 which mounts the RFID tag 10 for a water | moisture content detection. In FIGS. 15A and 15B, the position mark 36 shows the shape of the counter electrode 13 as it is, but the present invention is not limited to this. The position mark 36 is not limited to the shape of the counter electrode 13, but may be a position mark such as a round shape or a cross shape so as to schematically represent the position of the counter electrode 13 or the position where the RFID tag is attached. Alternatively, as the position mark 36, a guide line indicating a position where the RFID tag is mounted may be provided.
Further, a water absorbing material 34 is disposed on the inner surface side of the diaper 30a, and the counter electrode 13 is inserted on the inner surface side of the water absorbing material 34. As the counter electrode 13, as described above, for example, a resin sheet or a resin film printed with conductive ink, a conductive material deposited, or a fiber or woven fabric in which conductive fibers are woven are used. It may be used.
Furthermore, by arranging the antenna elements of the RFID tag (first radiation electrode 11 and second radiation electrode 12) on the position mark 36 on the outer surface side of the waterproof material 32, a diaper 30a with a moisture detection RFID tag can be constructed. . Specifically, the antenna element (the first radiation electrode 11 and the second radiation electrode 12) disposed at the position mark 36, the counter electrode 13, and the water absorbing material 34 sandwiched between the antenna element and the counter electrode 13 Thus, the capacitor element 16 can be configured.

なお、上記では、水分検出用RFIDタグ10の用途例として、おむつ30に装着し、これを有するおむつ30の用途例を挙げたが、上記用途例に限定されるものではない。例えば、水道管の外側に水分検出用RFIDタグ10を貼り付けておき、水漏れを検出する、水漏れ検出用のRFIDタグとしても使用できる。   In the above description, the application example of the diaper 30 that is attached to the diaper 30 as an application example of the moisture detection RFID tag 10 is described. However, the application example is not limited to the above application example. For example, it can be used as a water leak detection RFID tag in which a water detection RFID tag 10 is attached to the outside of a water pipe to detect water leak.

水分検出用RFIDタグを使用する周波数帯としては、LF帯、HF帯、UHF帯、SHF帯等のいずれの帯域であってもよい。また、水分検出用RFIDタグは、いわゆるタグ機能を有したものに限定されるわけではなく、リーダライタ機能を有したもの等、他の機能を持っていてもよい。   The frequency band using the moisture detection RFID tag may be any band such as LF band, HF band, UHF band, and SHF band. The moisture detection RFID tag is not limited to a tag having a so-called tag function, and may have other functions such as a reader / writer function.

なお、本開示においては、前述した様々な実施の形態及び/又は実施例のうちの任意の実施の形態及び/又は実施例を適宜組み合わせることを含むものであり、それぞれの実施の形態及び/又は実施例が有する効果を奏することができる。   It should be noted that the present disclosure includes appropriately combining any of the various embodiments and / or examples described above, and each of the embodiments and / or examples. The effect which an Example has can be show | played.

本発明に係る水分検出用RFIDタグによれば、コンデンサ素子の吸水材への吸水による誘電率変化を、通信距離または信号強度の変化として出力することができる。そこで、通信距離または信号強度の変化を検出することで、水分検出用RFIDタグの吸水状態を知ることができる。   According to the RFID tag for moisture detection according to the present invention, a change in dielectric constant due to water absorption to the water absorbing material of the capacitor element can be output as a change in communication distance or signal intensity. Therefore, it is possible to know the water absorption state of the moisture detection RFID tag by detecting a change in communication distance or signal intensity.

1 RFIC素子
10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g 水分検出用RFIDタグ
11 第1放射電極
12 第2放射電極
13 対向電極
14 吸水材(第2の吸水材)
16 コンデンサ素子
17 空孔
18 スリット
21 RFICチップ
22 導電性接合材
23 端子電極
24 封止樹脂
25 多層基板
26a 第1入出力端子(端子電極)
26b 第2入出力端子(端子電極)
30、30a おむつ
32 防水材
34a、34b 吸水材(第1の吸水材)
36 RFIDタグ装着位置マーク
40 リーダ/ライタ
50 臀部
1 RFIC element 10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g Moisture detection RFID tag 11 First radiation electrode 12 Second radiation electrode 13 Counter electrode 14 Water absorbing material (second water absorbing material)
16 Capacitor element 17 Hole 18 Slit 21 RFIC chip 22 Conductive bonding material 23 Terminal electrode 24 Sealing resin 25 Multilayer substrate 26a First input / output terminal (terminal electrode)
26b Second input / output terminal (terminal electrode)
30, 30a Diaper 32 Waterproof material 34a, 34b Water absorbing material (first water absorbing material)
36 RFID tag mounting position mark 40 reader / writer 50 buttocks

Claims (8)

第1入出力端子および第2入出力端子を有するRFIC素子と、
前記第1入出力端子に接続された第1放射電極および前記第2入出力端子に接続された第2放射電極を有するアンテナ素子と、
前記第1放射電極と前記第2放射電極との間に直列接続され、かつ、前記RFIC素子に対して並列接続されたコンデンサ素子と、
を備え、
前記コンデンサ素子は、
一対のコンデンサ電極と、
前記一対のコンデンサ電極の間に挟み込まれた吸水材と、
を有し、
前記吸水材の吸水による誘電率変化を、通信距離または信号強度の変化として出力するように構成されている、水分検出用RFIDタグ。
An RFIC element having a first input / output terminal and a second input / output terminal;
An antenna element having a first radiation electrode connected to the first input / output terminal and a second radiation electrode connected to the second input / output terminal;
A capacitor element connected in series between the first radiation electrode and the second radiation electrode and connected in parallel to the RFIC element;
With
The capacitor element is
A pair of capacitor electrodes;
A water absorbing material sandwiched between the pair of capacitor electrodes;
Have
A moisture detection RFID tag configured to output a change in dielectric constant due to water absorption of the water absorbing material as a change in communication distance or signal intensity.
前記第1放射電極および前記第2放射電極の少なくとも一部に対向配置された対向電極をさらに備え、
前記第1放射電極および前記第2放射電極の前記少なくとも一部と、前記対向電極と、によって前記一対のコンデンサ電極を構成する、請求項1に記載の水分検出用RFIDタグ。
A counter electrode disposed opposite to at least a part of the first radiation electrode and the second radiation electrode;
2. The RFID tag for moisture detection according to claim 1, wherein the pair of capacitor electrodes is configured by the at least a part of the first radiation electrode and the second radiation electrode and the counter electrode.
前記吸水材は、前記対向電極との積層方向から見て前記対向電極に覆われていない露出部分を有する、請求項2に記載の水分検出用RFIDタグ。   3. The moisture detection RFID tag according to claim 2, wherein the water absorbing material has an exposed portion that is not covered with the counter electrode when viewed from the stacking direction with the counter electrode. 前記吸水材の吸水前の通信距離または信号強度よりも、前記吸水材の吸水後の通信距離または信号強度が小さくなるように構成されている、請求項1から3のいずれか一項に記載の水分検出用RFIDタグ。   4. The communication distance or signal strength after water absorption of the water absorbing material is configured to be smaller than the communication distance or signal strength of the water absorbing material before water absorption. 5. RFID tag for moisture detection. 外面に設けられた防水材と、
前記防水材の内面側に設けられた第1の吸水材と、
前記吸水材と隣接して設けられた水分検出用RFIDタグと、
を備え、
前記水分検出用RFIDタグは、
第1入出力端子および第2入出力端子を有するRFIC素子と、
前記第1入出力端子に接続された第1放射電極および前記第2入出力端子に接続された第2放射電極を有するアンテナ素子と、
前記第1放射電極と前記第2放射電極との間に直列接続され、かつ、前記RFIC素子に対して並列接続されたコンデンサ素子と、
を備え、
前記コンデンサ素子は、
一対のコンデンサ電極と、
前記一対のコンデンサ電極の間に挟み込まれた第2の吸水材と、
を有し、
前記第2の吸水材の吸水による誘電率変化を、通信距離または信号強度の変化として出力するように構成されている、水分検出用RFIDタグ付きおむつ。
Waterproof material provided on the outer surface;
A first water-absorbing material provided on the inner surface side of the waterproof material;
An RFID tag for moisture detection provided adjacent to the water absorbing material;
With
The moisture detection RFID tag is:
An RFIC element having a first input / output terminal and a second input / output terminal;
An antenna element having a first radiation electrode connected to the first input / output terminal and a second radiation electrode connected to the second input / output terminal;
A capacitor element connected in series between the first radiation electrode and the second radiation electrode and connected in parallel to the RFIC element;
With
The capacitor element is
A pair of capacitor electrodes;
A second water-absorbing material sandwiched between the pair of capacitor electrodes;
Have
A diaper with a moisture detection RFID tag configured to output a change in dielectric constant due to water absorption of the second water absorbing material as a change in communication distance or signal intensity.
前記第1放射電極および前記第2放射電極の少なくとも一部に対向配置された対向電極をさらに備え、
前記第1放射電極および前記第2放射電極の前記少なくとも一部と、前記対向電極と、によって前記一対のコンデンサ電極を構成する、請求項5に記載の水分検出用RFIDタグ付きおむつ。
A counter electrode disposed opposite to at least a part of the first radiation electrode and the second radiation electrode;
The diaper with a moisture detection RFID tag according to claim 5, wherein the pair of capacitor electrodes is constituted by the at least a part of the first radiation electrode and the second radiation electrode and the counter electrode.
前記対向電極は、前記おむつの前記防水材の内面側に配置され、
前記第2の吸水材は、前記第1の吸水材と共通し、
前記RFIC素子および前記アンテナ素子は、前記おむつの前記防水材の外面側に配置されている、請求項6に記載の水分検出用RFIDタグ付きおむつ。
The counter electrode is disposed on the inner surface side of the waterproof material of the diaper,
The second water absorbing material is common to the first water absorbing material,
The diaper with a moisture detection RFID tag according to claim 6, wherein the RFIC element and the antenna element are arranged on an outer surface side of the waterproof material of the diaper.
外面側に設けられ、RFIDタグのアンテナ素子を配置する箇所を示すマークを有する防水材と、
前記防水材の内面側に設けられた吸水材と、
前記吸水材の内面側に、前記防水材の前記マークと対向配置された対向電極と、
を備え、
前記防水材の外面側の前記マークに前記RFIDタグの前記アンテナ素子を配置することによって、前記アンテナ素子と、前記対向電極と、前記アンテナ素子と前記対向電極との間に挟み込まれた前記吸水材と、によってコンデンサ素子を構成する、水分検出用RFIDタグ付きおむつ用おむつ。
A waterproof material provided on the outer surface side and having a mark indicating a position where the antenna element of the RFID tag is disposed;
A water absorbing material provided on the inner surface side of the waterproof material;
On the inner surface side of the water absorbing material, a counter electrode disposed to face the mark of the waterproof material,
With
The water absorbing material sandwiched between the antenna element, the counter electrode, and the antenna element and the counter electrode by disposing the antenna element of the RFID tag on the mark on the outer surface side of the waterproof material A diaper for a diaper with an RFID tag for moisture detection, which constitutes a capacitor element.
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