JP2022146618A - Rfタグ - Google Patents
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Abstract
Description
このようなRFタグは、ICチップのメモリに数百ビット~数キロビットのデータが記録可能であり、物品等に関する情報としては十分な情報量を記録でき、また、読取・書込装置側とは非接触で通信が行えるため接点の磨耗や傷、汚れ等の心配もなく、さらに、タグ自体は無電源にすることができるため対象物に合わせた加工や小型化・薄型化が可能となる。
そして、このようなRFタグでは、汎用のインレイ(インレット)と呼ばれるICチップとアンテナをフィルムコーティングしただけのRFタグが広く用いられている。この種のインレイは、小さく薄く、どのような対象物にも場所を取らずに容易に装着でき、直ちにRFタグとして使用できることから、近年広く普及している。
例えば、特許文献1には、マンホールの金属蓋に設けられた貫通孔に電気伝導体を挿入・配置されることで、全長が特定通信波長のλ/2となるアンテナ構成部材を備えることで、金属蓋による影響を低減・回避しようとする技術が提案されている。
さらに、特許文献3には、電子タグ用アンテナとして、S字板状小型ダイポールアンテナを用いることで、半波長ダイポールアンテナと同等もしくはそれ以下のサイズでRFIDシステムに利用されるUHF帯域全域にわたって良好な周波数特性を得られるようにする技術が提案されている。
また、そのような特定の対象物に特化したRFタグは、これまでのRFタグ(インレイ)とは全く異なる複雑な構成・構造を必要とすることから、汎用のインレイをそのままの形で使用することはできず、専用のタグやアンテナ構造等を用意しなければならず、汎用性・拡張性の点でも問題があった。
RFタグは、安価で大量生産される汎用タグ(インレイ)を活用することにより、低コストで小型軽量かつ大記憶容量の無線通信手段として使用できるという特徴を生かすことができるものであるが、複雑な構成を必要とする専用のタグ(インレイ)構造では、RFタグとしてのメリット・特徴を低下させるおそれがあった。
このように、RFタグは、小型軽量化・汎用性と、必要な一定の交信距離・通信特性との両立が求められるが、このような2つの課題を同時に達成しつつ、特に小型の金属物品等に有効に対応できるRFタグは、これまで提案されていなかった。
これによって、例えば金属製の棒状部材やバッテリケース,建築資材,食品容器,飲料容器など、RFタグの取付箇所の面積や形状等の制約が大きい小型の金属物品等にも取付可能なRFタグを提供することが可能となる。
図1は、本発明の一実施形態に係る第1のRFタグ1Aを示す斜視図であり、また、図2は、同じく第2のRFタグ1Bを示す斜視図であり、それぞれ、(a)はRFタグを取付対象となる物品に取り付けた状態、(b)はRFタグの各部を分解した状態を示している。
図1及び図2に示すように、本実施形態に係るRFタグ1(第1のRFタグ1A/第2のRFタグ1B)は、無線通信を行うRFタグを構成するインレイ10と面状の補助アンテナ20とが積層状態で配置され、それらインレイ10,補助アンテナ20が基材50の表面に搭載された状態で、表層40により被覆・保護されてRFタグ1(1A/1B)を構成するようになっている。
ここで、本実施形態のRFタグ1の取付対象となる物品100は、例えば建築用の資材や部品、バッテリーカバー、食品・飲料用の容器などを構成する金属製の物品であり、RFタグ1を取付可能な取付面、例えば物品100の上面や底面,端面などの外形(形状)が、例えば正方形・長方形・台形・楕円形・円形等、様々な形状を有している。
そこで、RFタグ1の外形も、取付対象となる物品100の取付面の外形に対応させて、同一形状(相似形状)の正方形・長方形・台形・楕円形・円形等に形成されるようになっている(図3-7参照)。
第1のRFタグ1Aは、図1に示すように、補助アンテナ20が、物品100の取付面の外形内側領域に面状に広がるシート状の導電性部材で形成されるとともに、その導電性部材を所定形状に貫通するスリット21が形成されてなるスリットアンテナを構成している。そして、インレイ10が、そのような補助アンテナ20のスリット21の少なくとも一部に重なるように配置されるようになっている。
第2のRFタグ1Bは、図2に示すように、補助アンテナ20が、物品100の取付面の外形内側領域において、互いに短絡されていない端部を複数有する線状のアンテナを構成している。そして、インレイ10の一部が、そのような補助アンテナ20の中央部近傍で重なるように配置されるようになっている。
そして、第1のRFタグ1A/第2のRFタグ1Bは、それぞれ、補助アンテナ20が物品100の取付面の外形に沿った所定の形状・大きさに形成されるようになっており、その補助アンテナ20に対して、インレイ10に対して所定位置となるように積層配置されて(図3-7参照)、基材50上に搭載されるようになっている。
以下、RFタグ1(1A/1B)の各部を詳細に説明する。
インレイ10は、図示しないリーダ・ライタ(読取・書込装置)との間で無線による所定の情報の読み取りや書き込みが行われるRFタグを構成しており、例えばリードオンリー型,ライトワンス型,リード・ライト型等の種類がある。
具体的には、インレイ10は、図1及び図2に示すように、所定の情報を記憶するICチップ11と、ICチップ11に電気的に導通・接続された導電材料からなるアンテナ12とを有し、これらICチップ11及びアンテナ12が、支持体となる例えばPET樹脂等で形成された1枚の封止フィルムからなるインレイ基材13の表面に搭載,積層されるようになっている。
本実施形態では、ICチップ11とICチップ11の両側に伸びるアンテナ12を長方形状のインレイ基材13で挟持・封止した矩形状のインレイ10を用いている。
ICチップ11には、チップ周囲を囲むようにループ状の回路導体が接続されてループ回路11aが形成されており、このループ回路11aを経由して、ICチップ11の左右両側にアンテナ12が接続されている。
そして、このアンテナ12を介して図示しないリーダ・ライタとの間で無線通信による読み書き(データ呼び出し・登録・削除・更新など)が行われ、ICチップ11に記録されたデータが認識されるようになっている。
ICチップ11に記録されるデータとしては、例えば、商品の識別コード、名称、重量、内容量、製造・販売者名、製造場所、製造年月日、使用期限等、任意のデータが記録可能であり、また、書換も可能である。
インレイ基材13を構成する封止フィルムは、例えばポリエチレン,ポリエチレンテレフタレート(PET),ポリプロピレン,ポリイミド,ポリ塩化ビニル(PVC),アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合合成樹脂(ABS)等の可撓性を有するフィルム材からなり、配置されたICチップ11・アンテナ12が外部から視認可能な透明のPET樹脂等で構成されることが好ましい。
また、インレイ基材13の片面側のフィルム表面には、基材や物品への貼り付けができるように粘着層・接着層を備えることができる。
一般にRFタグで使用される周波数帯としては、例えば、135kHz以下の帯域、13.56MHz帯、UHF帯に属する860MHz~960MHz帯、2.45GHz帯等の数種類の周波数帯がある。そして、使用される周波数帯によって無線通信が可能な通信距離が異なるとともに、周波数帯によって最適なアンテナ長などや配線パターンが異なってくる。
但し、インレイ10や補助アンテナ20の大きさの制約等がなければ、本発明に係る技術思想自体は、特定の周波数帯に限定されるものではなく、例えばUHF帯以外の任意の周波数帯域についても適用できることは勿論である。
一方、通信特性のみを考慮した場合には、アンテナ12やRFタグ1の全体の長さが長くなり過ぎる(大き過ぎる)ことになり、小型化が要請されるRFタグの性質上好ましくない。
一般に、インレイ10に備えられるアンテナ12は、ICチップ11の両側(左右)に直線状やメアンダ状に伸びる導体からなるダイポールアンテナ等によって構成され、アンテナ12を構成する導体が、例えばICチップ11の通信周波数の1/2波長の長さとなるようにICチップ11の両側に左右対称に伸びている。
特に、本実施形態のRFタグ1は、取付対象として、例えば金属製の棒状部材やバッテリケース,建築資材,食品容器,飲料容器など、RFタグ1を取り付ける箇所自体が限定され、取付部分の面積や形状にも制約がある物品100に対応することを目的としており、汎用のインレイをそのまま取り付けることが困難乃至不可能な場合もある。
具体的には、図1及び図2に示すように、汎用インレイの両端を均等に切断(切り落とし)等により短尺化することで、インレイ10が物品100の取付面の外形内側領域から突出しない長さにすることができる(図3-7参照)。
また、インレイ10のアンテナ12を、ICチップ11の片側のみに伸びるモノポールアンテナにより構成することで(図9参照)、通常のインレイの半分程度の長さに短尺化して、インレイ10を物品100の取付面の外形内側領域から突出させないようにすることもできる。
インレイ10(及び補助アンテナ20)と物品100の取付面の外形内側領域の具体的な配置構成や積層構成については、図3-7を参照しつつ更に後述する。
補助アンテナ20は、上述したインレイ10の通信特性を向上・調整するためのものであり、図1及び図2に示すように、基材50上に搭載されて、インレイ10と同一平面上に配置される面状の導電性部材からなり、インレイ基材(封止フィルム)13によって樹脂封止されたインレイ10とは絶縁状態となっている。
すなわち、上述のとおりインレイ10はインレイ基材13によって全体が樹脂封止されており、導電性部材からなる補助アンテナ20とは物理的には絶縁状態となっている。
これによって、インレイ10には補助アンテナ20が同一平面上で対向して配置されることで、インレイ10のアンテナ12と補助アンテナ20により二次元アンテナが構成され、補助アンテナ20が通信電波のブースターとして機能することになり、インレイ10の通信特性の調整・向上が図られることになる。
そして、本実施形態では、補助アンテナ20が、RFタグ1が取り付けられる物品100の取付面の外形に沿った形状(同一形状・相似形状等)に形成され、補助アンテナ20に重ねて配置されるインレイ10が、物品100の取付面の外形内側領域から突出しないようになっている。
このような補助アンテナ20の具体的な構成・形状については、インレイ10の配置構成・積層構成を含めて、図3-7を参照しつつ後述する。
基材50は、上述したインレイ10及び補助アンテナ20が搭載される支持体(基材層)となるとともに、搭載されたインレイ10に対する誘電率調整層として機能する部材である。
本実施形態では、インレイ10及び補助アンテナ20がはみ出さずに同一平面上に配置・搭載できるように、インレイ10が積層配置される補助アンテナ20の外形よりも一回り大きな板状・面状等に形成されている。
そして、補助アンテナ20の支持体となる基材50は、補助アンテナ20と同様に、RFタグ1が取り付けられる物品100の取付面の外形に沿った形状(同一形状・相似形状等)に形成されるようになっている。
表層40は、インレイ10及び補助アンテナ20を搭載した基材50の一面に貼着・接着されるシート状部材であり、例えば、紙や合成紙、ポリエチレン,ポリエチレンテレフタレート(PET),ポリプロピレン,ポリイミド等の樹脂からなる可撓性を有するシート材,フィルム材によって形成することがでる。
このように、RFタグ1は、その少なくとも一部が、物品100に対して着脱可能に取り付けられるようにすることができる。
これによって、RFタグ1は、基材50が取付対象の表面に貼付・固定されて、容易に脱落・剥離等されないように金属物品の表面に配置・固着することができる。
なお、基材50に配置される前のインレイ10及び補助アンテナ20の両面に、表層40を設けることもできる(図9に示す2つの表層40参照)。このようにすると、基材50を省略したインレイ10及び補助アンテナ20をRFタグ1として構成して取り扱うことが可能となる。
また、基材50は、上記のようなアクリル発泡体や架橋ポリオレフィン発泡体により形成した単一の帯状部材によって構成することもでき、また、複数(例えば二層)の帯状部材を重ね合わせて一つの基材50を構成することもできる。
さらに、上述した金属製の物品100への取付のためのマグネットを基材50の一部として構成することもできる。基材50となるマグネットは、RFタグ1の取付対象となる金属に対して磁力による貼付・取付が可能な磁石を、基材50に対応する所定の大きさ・厚みを有する板状・帯状に形成して、樹脂製等の基材50に積層・貼着して構成することができる。
例えば、基材50は、所定の部材によって、所定の厚みで形成されることにより、インレイ10の通信特定に対して好適な比誘電率を有する誘電率調整層として形成することができる。
このように、基材50が所定の比誘電率・厚みを有することにより、RFタグ1の取付対象となる金属からの影響を基材50によって回避・吸収することができ、RFタグ1の通信特性として、後述するような良好な通信距離を得ることができるようになる。
したがって、使用するインレイ10の種類や通信特性,RFタグ1を使用する物品・使用環境・使用周波数帯域などの諸条件を考慮して、基材50として適切な材質と厚みを選定し、基材50のみを選択・交換することで、RFタグ1を異なる物品に使用したり、異なる通信周波数に対応させることが可能となる。
次に、本実施形態のRFタグ1を構成する各部(インレイ10・補助アンテナ20・表層40・基材50)の配置構成・積層構成について、図3-7を参照しつつ説明する。
上述のとおり、本実施形態のRFタグ1は、取付対象となる物品100の取付面の外形に沿った形状を有し、インレイ10が、物品100の取付面の外形内側領域から突出しないように短尺化されるようになっている。
そして、そのような短尺化されたインレイ10に対して、補助アンテナ20が通信電波のブースターとして機能することになり、インレイ10が所望の通信特性・通信距離を得られるようになる。
補助アンテナ20の長辺(長手方向)の長さは、パッチアンテナの原理により、通信電波の波長の整数倍又は整数分の1(1/2,1/4,1/8・・・)とすることにより整合を取ることができる。
また、タグの全長が長くなり過ぎる(大き過ぎる)ことは小型化が要請されるRFタグの性質上好ましくない。
以下、第1のRFタグ1Aと、第2のRFタグ1Bについて、具体的な配置構成や積層構成について図面を参照しつつ説明する。
第1のRFタグ1Aでは、補助アンテナ20が、物品100の取付面の外形内側領域に面状に広がるシート状の導電性部材で形成され、その導電性部材に、所定形状に貫通するスリット21が形成されたスリットアンテナによって構成されている。
そして、インレイ10が、そのような補助アンテナ20の内側領域において、スリット21の少なくとも一部に重なるように配置されるようになっている。
このように補助アンテナ20をスリットアンテナによって構成することにより、面状の補助アンテナ20の全長がインレイ10の電波周波数の波長の例えば略1/2の長さ以下であっても、スリット21を介した電磁的共振(スリットアンテナ効果)によって、インレイ10の通信距離を一定以上に確保することが可能となる(図10参照)。
これによって、補助アンテナ20及びRFタグ1全体の大きさを、面積や形状等の制約のある物品100の取付面に取付可能としつつ、RFタグ1の通信特性を良好に確保することができるようになる。
図3(a)に示す例では、補助アンテナ20(及び基材50)は、物品100の取付面の外形に合わせたほぼ正方形の外形を有し、直線状のスリット21が補助アンテナ20のほぼ中心に形成され、そのスリット21の中心にICチップ11が重なるように、インレイ10がスリット21と交差(直交)する横向き(図面左右)方向に配置されるようになっている。
図3(b)に示す例は、図3(a)に示した直線状のスリット21に代えて、平面視コ字形状(逆U字形状)に形成されたスリット21が形成され、このスリット21に重なるように、インレイ10が補助アンテナ20のほぼ中央に横向き(図面左右)方向に配置されるようになっている。
図3(d)に示す例は、図3(c)に示した直線状のスリット21に代えて、平面視コ字形状(逆U字形状)に形成されたスリット21が形成され、このスリット21に重なるように、インレイ10が補助アンテナ20のほぼ中央に横向き(図面左右)方向に配置されるようになっている。
図3(f)に示す例は、補助アンテナ20(及び基材50)が、物品100の取付面の外形に合わせたほぼ長方形の外形を有し、平面視コ字形状(逆U字形状)に形成されたスリット21が形成され、このスリット21に重なるように、インレイ10が補助アンテナ20のほぼ中央に横向き(図面左右)方向に配置されるようになっている。
図4(b)に示す例は、図4(a)に示した直線状のスリット21に代えて、平面視コ字形状(逆U字形状)に形成されたスリット21が形成され、このスリット21に重なるように、インレイ10が補助アンテナ20のほぼ中央に横向き(図面左右)方向に配置されるようになっている。
図4(c)に示すように、第1のRFタグ1Aは、物品100の取付面の外縁から突出することなく、基材50・補助アンテナ20・インレイ10・表層40の順に積層配置されるようになる。
また、第1のRFタグ1Aは、図4(d)に示すように、補助アンテナ20の外縁が、物品100の取付面の外縁から突出して、基材50の外縁を覆う筒状に配置・構成することもできる。
第2のRFタグ1Bは、補助アンテナ20が、物品100の取付面の外形内側領域において、互いに短絡されていない端部を複数有する線状のアンテナによって構成されている。
そして、インレイ10の一部が、そのような補助アンテナ20の中央部近傍で重なるように配置されるようになっている。
このように補助アンテナ20を線状のアンテナによって構成することにより、補助アンテナ20の全長を、物品100の取付面の外形内側領域において、インレイ10の電波周波数の波長の例えば略1/2の長さに形成することができ、インレイ10の通信距離を一定以上に確保することが可能となる(図11参照)。
これによって、補助アンテナ20及びRFタグ1全体の大きさを、面積や形状等の制約のある物品100の取付面に取付可能としつつ、RFタグ1の通信特性を良好に確保することができるようになる。
具体的には、例えば対象とするインレイ10の通信周波数920MHzの場合には、λ≒326.0mm,λ/2≒163.0mmとなる。従って、補助アンテナ20は、長辺の長さが、163.0mm前後となるように形成されることになる。
例えば、本実施形態に係る基材50の誘電率がおよそ「2」である場合、その波長短縮効果はおよそ「1.4」となり、補助アンテナ20の長辺の長さは、半波長を「1.4」で割った「163/1.4=116mm」となる。
このように、RFタグ1の基材50の材質や誘電率,タグの使用環境,使用態様等による通信特性の変化に応じて長さが前後することはある。
図5(a)~(f)、図6(a)~(c)は、図7(a)~(b)は、それぞれ、インレイ10の電波周波数の波長の略1/2の長さのアンテナによって構成される第2のRFタグ1Bの補助アンテナ20の平面形状及びインレイ10の配置関係を模式的に示す平面図である。
図5(b)に示す例は、図5(a)に示した環状の線状アンテナに代えて、基材50(物品100)の外形(内縁)に沿った平面視S字型状の線状アンテナが形成され、この線状アンテナの一部(S字中心部分)に、インレイ10の一部(ICチップ11)が重なるようにして、インレイ10が基材50の中央に縦向き(図面上下)方向に配置されるようになっている。
図5(d)に示す例では、基材50が、物品100の取付面の外形に合わせたほぼ長方形の外形(内縁)を有し、補助アンテナ20が、その基材50の外形内側領域において、基材50(物品100)の外形に沿った平面視S字型状の線状アンテナとして形成され、その線状アンテナの一部(S字中心部分)に、インレイ10の一部(ICチップ11)が重なるようにして、インレイ10が基材50の中央に縦向き(図面上下)方向に配置されるようになっている。
図5(f)に示す例では、基材50が、物品100の取付面の外形に合わせたほぼ長方形の外形(内縁)を有し、補助アンテナ20が、その基材50の外形内側領域において、基材50(物品100)の外形に沿った平面視T字状の線状アンテナとして形成され、その線状アンテナの一部(T字上縁部分)に、インレイ10の一部(長手方向上縁)が重なるように横向き(図面左右)方向に配置されるようになっている。
図6(a)の例は、図5(c)の例と同様に、補助アンテナ20のS字中心部分に、インレイ10のICチップ11が重なるようにして配置される場合である。
図6(b)の例は、図6(a)の構成に対して、更に、補助アンテナ20のS字上縁部分に、インレイ10の一端が重なるようにして配置される場合である。
図6(c)の例は、図6(a)の構成に対して、更に、補助アンテナ20のS字の上縁部分及び下縁部分に、インレイ10の両端がそれぞれ重なるようにして配置される場合である。
また、この場合に、インレイ10は、補助アンテナ20に対して複数箇所で重なるように配置させることができるようになる(図6(c)参照)。
このようにして、インレイ10と補助アンテナ20の配置構成(重なりパターン)を異ならせることで、各RFタグ1B(インレイ10)に最適な通信特性が得られるように調整・設定を行うことができるようになる。
図7(b)に示す例は、図7(a)に示した基材50の中央横向き(図面左右)方向に配置されたインレイ10を、基材50の中央縦向き(図面上下)方向に配置されるようにしたものである。
この場合に、インレイ10は、インレイ10の偏波軸と補助アンテナ20の直線部とが、平行となるように、又は所定の角度で交差するように、補助アンテナ20に重ねて配置させることができるようになる。
このようにして、インレイ10と補助アンテナ20の配置構成(重なりパターン)を異ならせることで、各RFタグ1B(インレイ10)に最適な通信特性が得られるように調整・設定を行うことができるようになる。
同図に示すように、第2のRFタグ1Bは、第1のRFタグ1A(図4(c)参照)と同様に、物品100の取付面の外縁から突出することなく、基材50・補助アンテナ20・インレイ10・表層40の順に積層配置されるようになっている。
次に、以上のような第1のRFタグ1A及び第2のRFタグ1Bに共通する、本実施形態のRFタグ1を構成する各部(インレイ10・補助アンテナ20・表層40・基材50)の積層構成について図8を参照しつつ説明する。
図8(a)~(e)は、それぞれ、(第1又は第2の)RFタグ1と対象物品100との積層構成例を模式的に示す正面図である。
このようにすることで、RFタグ1が物品100の取付面からはみ出すことなく取り付けられ、物品の管理や保管・取り扱い等の際に、RFタグ1が引っ掛かったり邪魔になったりするというようなことが防止されるようになる。
このように、RFタグ1は、物品100の取付面に連続する物品側面の少なくとも一部を覆う領域を有するように構成することができる。この場合、物品100の側面を覆う領域は、例えば補助アンテナ20の外縁であってもよく(図4(d)参照)、また、RFタグ1の支持体(基材50又は表層40)であってもよい。
このようにRFタグ1が筒状・蓋状に構成されることで、RFタグ1を物品100に容易に取り付けることができ、かつ、RFタグ1が不用意に物品100から離脱・脱落等することも防止できるようになる。
この場合に、RFタグ1の少なくとも一部を、物品100の金属部分と接触させ電気的に接地させるようにすることもできる。
例えば、図8(d)に示すように、インレイ10の一部を物品100の外形から突出・延設させることにより、物品100の金属部分と電磁結合させることができる。
また、図8(e)に示すように、補助アンテナ20の一部を物品100の外形から突出・延設させることにより、物品100の金属部分と接地させることもできる。
このようにすることで、RFタグ1を取付対象となる物品100の金属部分と接地させて、物品100が備える金属部分からの影響を回避乃至低減することができるようになる。
次に、以上のような本実施形態のRFタグ1について、具体的な製作例(実施例)を、第1のRFタグ1A、及び第2のRFタグ1Bのそれぞれについて説明する。
この製作例は、RFタグ1の取付対象となる金属部材(丸形アルミ棒)について、金属部材の一方の端面を取付面として、第1のRFタグ1A、又は第2のRFタグ1Bを取り付ける場合となっている。
取付対象となる金属部材は、どちらの製作例においても、図9(a)及び図9(d)に示す通り、取付面となる端面の直径が約70mm、高さが約75mmの円形状であり、この端面外形の内側領域に収まる第1のRFタグ1A、又は第2のRFタグ1Bを製作したものである。
同図に示すように、本例では、補助アンテナ20(及び基材50(厚さ3mmの樹脂製))は、金属部材の取付面の外形に合わせた直径が約60mmのほぼ真円形の外形を有し、約55mm×5mmの直線状のスリット21が補助アンテナ20のほぼ中心に形成されている。
そして、補助アンテナ20のスリット21の中心にICチップ11が重なるように配置される。具体的には、本例では約40mm×4mmの汎用のインレイ10がスリット21と交差(直交)する方向に配置されるように構成されている。また、スリット21が形成されている補助アンテナ20は、その一部が金属部材と接地するように構成されている。
図9(b)に、この製作例に係る第1のRFタグ1Aの積層構成を模式的に示す。
同図に示すように、この第1のRFタグ1Aは、取付面の上面から、粘着層60・基材50・補助アンテナ20・インレイ10・表層40の順に積層配置されるようになっている。
同図に示す本例では、インレイ10は、全長約38mmで、アンテナを備えた汎用インレイを用いている。
具体的には、同図に示すように、補助アンテナ20は、金属部材の取付面上面内側領域に収まる直径約45mm,幅約3mm,端部開口約10mmの平面視S字型の線状アンテナとして構成してある。
以上のような各部が、補助アンテナ20が基材50(厚さ3mmの樹脂製)の内側領域に積層配置され、インレイ10は、補助アンテナ20のS字中心部分に重なるようにして、S字直線部と交差する縦向き(図面上下)方向に位置合わせされて積層配置される。
図9(d)に、この製作例に係る第2のRFタグ1Bの積層構成を模式的に示す。
同図に示すように、この第2のRFタグ1Bは、取付面の上面から、粘着層60・基材50・補助アンテナ20・インレイ10・表層40の順に積層配置されるようになっている。
次に、以上のような構成からなる本製作例に係るRFタグ1の通信特性について、図10及び図11を参照しつつ説明する。
図10は、第1のRFタグ1Aの通信特性を示す、周波数と通信距離の関係を示す折れ線グラフである。
図11は、第2のRFタグ1Bの通信特性を示す、周波数と通信距離の関係を示す折れ線グラフである。
第1のRFタグ1Aでは、図10に示すように、920~960MHz帯において最大で4.0m程度の通信距離が得られており、また、第2のRFタグ1Bでは、図11に示すように、920~930MHz帯において1.5m以上の通信距離が得られており、物品100(本製作例に記載した金属部材(丸形アルミ棒))に取り付けられたRFタグ1の通信距離としては十分な結果が得られている。
したがって、例えば金属製の棒状部材やバッテリケース,建築資材,食品容器,飲料容器など、RFタグの取付箇所の面積や形状等の制約が大きい小型の金属物品等にも取付可能なRFタグを実現することができる。
したがって、本実施形態のRFタグ1によれば、取付箇所が限定され、取付部分の面積や形状等に制約のある様々な小型の物品・対象物にも取付可能なRFタグ1を提供することができ、既存の汎用インレイを積極的に使用することができ、タグ全体を安価に構成でき、汎用性・拡張性・耐候性等に優れ、低コストで良好な通信特性が得られる信頼性の高いRFタグを実現することができる。
例えば、上述した実施形態に係るRFタグ1は、表層40によって覆われるように構成されていたが、さらに、表層とは異なるフィルム部材、例えばシュリンクフィルムなどによって、RFタグの少なくとも一部を覆うようにしてもよい。また、例えば筐体や金属カバーなどのカバー部材によってRFタグの少なくとも一部又は全部が覆われるようにすることもできる。
このようにすると、RFタグがフィルム部材やカバー部材によって保護され、RFタグの耐候性や耐熱性・耐衝撃性・防水性等を高めることができるようになる。
すなわち、RFタグが使用され、リーダ・ライタを介して所定の情報・データが読み書きされる物品,対象物であれば、どのような物品・対象物であっても本発明に係るRFタグを適用することができ、金属製以外の物品や対象物に用いることも勿論可能である。
10 インレイ
11 ICチップ
11a ループ回路
12 アンテナ
13 インレイ基材
20 補助アンテナ
40 表層
50 基材
Claims (18)
- ICチップとアンテナを有するインレイと、
前記インレイとコンデンサカップリングにより電気的に接続される補助アンテナと、
前記インレイと及び補助アンテナが積層配置される支持体と、を備えるRFタグであって、
前記補助アンテナが、当該RFタグが取り付けられる物品の取付面の外形に沿った形状を有し、
前記インレイが、前記取付面の外形内側領域において、前記補助アンテナと重ねて配置される
ことを特徴とするRFタグ。 - 前記補助アンテナが、
前記取付面の外形内側領域に面状に広がるシート状の導電性部材と、当該導電性部材を所定形状に貫通するスリットとを有するスリットアンテナを構成し、
前記インレイが、前記スリットの少なくとも一部に重なるように配置される
ことを特徴とする請求項1に記載のRFタグ。 - 前記補助アンテナ又は前記支持体が、前記取付面に連続する前記物品の側面の少なくとも一部を覆う領域を有する
ことを特徴とする請求項2に記載のRFタグ。 - 前記インレイが、当該インレイの前記ICチップが前記スリットに重なるように、前記スリットと交差して配置される、
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のRFタグ。 - 前記スリットが、前記補助アンテナの平面視コの字型に形成される
ことを特徴とする請求項2~4のいずれか一項に記載のRFタグ。 - 前記補助アンテナが、
前記取付面の外形内側領域において、互いに短絡されていない端部を複数有する線状のアンテナを構成し、
前記インレイの一部が、前記補助アンテナの中央部近傍で重なるように配置される
ことを特徴とする請求項1に記載のRFタグ。 - 前記補助アンテナが、直線状に伸びる直線部を有し、
前記インレイが、当該インレイの前記ICチップが前記直線部に重なるように配置される
ことを特徴とする請求項6に記載のRFタグ。 - 前記インレイが、当該インレイの偏波軸と前記直線部とが、平行となるように、又は所定の角度で交差するように、前記補助アンテナに重ねて配置される
ことを特徴とする請求項7に記載のRFタグ。 - 前記インレイが、当該インレイの端部の少なくとも一部が、前記補助アンテナに重なるように配置される
ことを特徴とする請求項6~8のいずれか一項に記載のRFタグ。 - 前記インレイが、前記補助アンテナに複数個所で重なるように配置される
ことを特徴とする請求項6~9のいずれか一項に記載のRFタグ。 - 前記補助アンテナが、前記インレイの電波周波数の波長の略1/4以上1/2以下の長さを有する
ことを特徴とする請求項6~10のいずれか一項に記載のRFタグ。 - 前記補助アンテナが、当該補助アンテナの平面視S字型、環状型、T字型のいずれかに形成される
ことを特徴とする請求項6~11のいずれか一項に記載のRFタグ。 - 前記物品の少なくとも一部が金属である場合に、
前記インレイ又は前記補助アンテナが、当該物品の金属部分と接地する
ことを特徴とする請求項1~12のいずれか一項に記載のRFタグ。 - 前記RFタグの少なくとも一部が、フィルム部材又はカバー部材によって覆われる
ことを特徴とする請求項1~13のいずれか一項に記載のRFタグ。 - 前記インレイに加えて、他の識別手段を備える
ことを特徴とする請求項1~14のいずれか一項に記載のRFタグ。 - 前記RFタグの少なくとも一部が、前記物品に対して着脱可能に取り付けられる
ことを特徴とする請求項1~15のいずれか一項に記載のRFタグ。 - 前記RFタグが前記物品から取り外されると、
前記インレイが、当該インレイの少なくとも一部が破壊され、又は当該RFタグが取り外されたことを示す所定情報を記録する
ことを特徴とする請求項1~16のいずれか一項に記載のRFタグ。 - ICチップとアンテナを有するインレイと、前記インレイと電気的に接続される補助アンテナと、前記インレイと及び補助アンテナが積層配置される支持体と、を備えるRFタグが取り付けられる物品であって、
前記RFタグが、請求項1~17のいずれか一項に記載のRFタグからなる
ことを特徴とするRFタグを備えた物品。
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