(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナコイルと、制御部とを有するＲＦＩＤタグを導電性部材に設置する構造において、
前記導電性部材には表面を開放した設置溝部が形成され、前記ＲＦＩＤタグは、シリンダ状のアンテナコイルを有して全体が棒状に形成され、ＡＳＫ方式で通信を行うＲＦＩＤタグであって、且つ前記アンテナコイルと前記制御部とは非導電性の細長い保護体で予めその周囲を封止したものであり、その保護体の軸方向の長さＬ１が前記アンテナコイルの軸方向の長さＬ２よりも大きく設定されており、該ＲＦＩＤタグは、その軸方向を前記設置溝部の底面からなる設置面と平行に且つ該設置面に略接するように設置され、そのように設置されたＲＦＩＤタグの表面側が更に非導電性材料で作られた保護体で覆われていることを特徴とするＲＦＩＤタグの設置構造。
【請求項２】
前記ＲＦＩＤタグは前記導電性部材の設置面に対して１０μｍ以上、且つ５ｍｍ以下の離間距離を有して設置したことを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグの設置構造。
【請求項３】
前記設置溝部に設置した状態における前記ＲＦＩＤタグの側面及び／または設置面側が導電性材料で作られた保護部材で保護されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＲＦＩＤタグの設置構造。
【請求項４】
前記保護部材に表面を開放した収納部が形成され、その収納部内に前記ＲＦＩＤタグを収納することによって該ＲＦＩＤタグの側面及び設置面側を保護したことを特徴とする請求項３に記載のＲＦＩＤタグの設置構造。
【請求項５】
アンテナコイルと、制御部とを有するＲＦＩＤタグを導電性部材に設置する方法において、
シリンダ状のアンテナコイルを有して全体が棒状に形成されたＲＦＩＤタグを、導電性材料で作られた保護部材に形成された表面の開放された収納部に収納すると共に、導電性部材に表面の開放された設置溝部を形成し、前記収納部の開放側を表面にして前記保護部材を前記設置溝部に設置し、その際にＲＦＩＤタグの軸方向を前記設置溝部の底面と平行に設置し、前記収納部は、前記ＲＦＩＤタグが該収納部上の空間における磁束を利用して該収納部の外部との間で通信が可能になるように構成されていることを特徴とするＲＦＩＤタグの設置方法。
【請求項６】
アンテナコイルと、制御部とを有するＲＦＩＤタグを導電性部材に設置して通信する方法において、
前記導電性部材の表面に設置溝部を形成し、シリンダ状のアンテナコイルを有して全体が棒状に形成され、ＡＳＫ方式で通信を行う前記ＲＦＩＤタグであって、且つ前記アンテナコイルと前記制御部とは非導電性の細長い保護体で予めその周囲を封止したものであり、その保護体の軸方向の長さＬ１が前記アンテナコイルの軸方向の長さＬ２よりも大きく設定された該ＲＦＩＤタグを、その軸方向を前記設置溝部の底面と平行にし、且つ該底面に略接するように設置し、該ＲＦＩＤタグを介した前記設置溝部上の空間における磁束を利用して通信を行うことを特徴とするＲＦＩＤタグの通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナコイルと、制御部とを有するＲＦＩＤタグを導電性部材に設ける場合の設置構造及び設置方法及び通信方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＲＦＩＤタグ（Radio Frequency IDentification TAG）には、電磁誘導型と電磁結合型があり、何れも電磁波を利用してリードライト端末機等と非接触で通信を行うようになっている。
【０００３】
ＲＦＩＤタグはアンテナコイルと制御部を有し、リードライト端末機からの送信信号をアンテナコイルが受信すると、制御部がそれを電力としてコンデンサに蓄積すると共に、その電力を利用して記憶部に記憶されたＩＤコード等の情報を再びアンテナコイルからリードライト端末機に送信する。
【０００４】
送受信方式としては、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）方式と、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）方式があり、前者は電磁波の振幅偏移変調により送受信を行い、後者は電磁波の周波数変調により送受信を行う。
【０００５】
一般的なＲＦＩＤタグをアンテナコイル形式で分けると、円形の空心コイルを使用した円盤状のアンテナコイルと、棒状のフェライトコアにエナメル線等の絶縁被覆銅線を巻き付けたシリンダ状のアンテナコイルの２種類が存在し、外形は夫々のアンテナコイルの形状に対応して前者は円盤状に形成され、後者は棒状に形成される。
【０００６】
尚、円盤状のアンテナコイルを有するＲＦＩＤタグは円形コイルの面方向の磁束変化を利用して通信を行い、シリンダ状のアンテナコイルを有するＲＦＩＤタグは軸方向の磁束変化を利用して通信を行う。
【０００７】
ところで、電磁波は交流変化する電界と磁界が９０度の位相で伝播するものであるが、その磁界変化による交番磁束が鉄、アルミニウム、銅等の導電性部材と交差すると、該導電性部材中に渦電流が発生し、その渦電流により交番磁界を打ち消す方向に磁束が発生する。
【０００８】
そのため、従来からＲＦＩＤタグは、出来るだけ導電性部材から遠ざけて設置するのが一般的であった。
【０００９】
しかしながら、ＲＦＩＤタグをどうしても導電性部材に近接して設置しなければならない場合には、前述の円盤状のアンテナコイルを有するＲＦＩＤタグを使用して、先ずは、ＲＦＩＤタグのコイル面と導電性部材の表面とを平行に配置し、その間に非導電性のスペーサを介在させて導電性部材から遠ざけて渦電流の発生を抑制する場合や、コイル面と導電性部材の表面との間に高い透磁率を有するフェライトコアやアモルファス磁性体シートを介在させて、導電性部材に漏れる磁束を、それ等高透磁率材料に導いて渦電流の発生を抑制する場合がある。
【００１０】
これ等の方法により、導電性部材の影響を少なくすることが出来、何れの方法においてもコイル面に垂直な方向、即ち、円盤状のアンテナコイルにおける磁束分布が広がる方向から通信を行うことが出来る。
【００１１】
一方、シリンダ状のアンテナコイルを有するＲＦＩＤタグは、円盤状のアンテナコイルを有するＲＦＩＤタグよりも著しく小型化出来るので、あらゆる用途への適応性に優れている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、このシリンダ状のアンテナコイルを有するＲＦＩＤタグを導電性部材の表面に設置することは原理的に無理があると考えられていたため、試みられていなかった。
【００１３】
即ち、前述のように、このシリンダ状のアンテナコイルを有するＲＦＩＤタグにおける磁束はアンテナコイルの軸方向であり、リードライト端末機と通信する場合にはアンテナコイルの内部に挿通されたコア部材の先端部方向から行うことが感度的に有利になる。
【００１４】
そこで、このＲＦＩＤタグを導電性部材の表面に設置する場合、常識的には通信し易いように、その軸方向を導電性部材の表面から垂直に立てて設置することになるが、そのためには導電性部材の表面に垂直な設置穴（設置溝部）を設け、その中に垂直に設置する方法が実用的である。
【００１５】
しかし、ＲＦＩＤタグをその寸法に合わせて形成した設置穴内に設置してリードライト端末機と通信しようとしても、周囲を取り囲む導電性部材の影響を受けて通信が出来ないという問題があり、そのため、従来から導電性部材への設置には円盤状のアンテナコイルを有するＲＦＩＤタグが使用されていた。
【００１６】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、極めて小型化出来るシリンダ状アンテナコイルを有するＲＦＩＤタグを導電性部材に設置することを可能としたＲＦＩＤタグの設置構造、設置方法、並びに通信方法を提供せんとするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、種々研究の結果、棒状に形成されたシリンダ状のアンテナコイルを有するＲＦＩＤタグを、その長手方向（軸方向）を導電性部材の設置面に平行に略接するように設置すれば、ＲＦＩＤタグを介した設置面上の空間における磁束を利用して通信が可能なことを見出し、この知見を基に本発明を完成したものである。
【００１８】
即ち、請求項１に記載した本発明に係るＲＦＩＤタグの設置構造は、アンテナコイルと、制御部とを有するＲＦＩＤタグを導電性部材に設置する構造において、前記導電性部材には表面を開放した設置溝部が形成され、前記ＲＦＩＤタグは、シリンダ状のアンテナコイルを有して全体が棒状に形成され、ＡＳＫ方式で通信を行うＲＦＩＤタグであって、且つ前記アンテナコイルと前記制御部とは非導電性の細長い保護体で予めその周囲を封止したものであり、その保護体の軸方向の長さＬ１が前記アンテナコイルの軸方向の長さＬ２よりも大きく設定されており、該ＲＦＩＤタグは、その軸方向を前記設置溝部の底面からなる設置面と平行に且つ該設置面に略接するように設置され、そのように設置されたＲＦＩＤタグの表面側が更に非導電性材料で作られた保護体で覆われていることを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、シリンダ状のアンテナコイルの先端部から軸方向に延長する磁束の一部は導電性部材に入り込み、該導電性部材に形成する渦電流に応じて全体の磁束は多少減少するが、残った磁束の一部はＲＦＩＤタグを介した該導電性部材の設置面上の空間をループ状に通るので、その磁束を利用してリードライト端末機等と通信することが出来る。
【００２０】
そして、導電性部材に対するＲＦＩＤタグの設置許容面積が極めて狭い場合であっても極めて小型化出来るシリンダ状アンテナコイルを有するＲＦＩＤタグであれば容易に設置出来る。
【００２１】
また、ＲＦＩＤタグを介した導電性部材の設置面上の空間における磁束を利用して通信出来るので操作性が良い。
【００２２】
また、上記設置構造において、前記導電性部材の設置面に表面を開放した設置溝部が形成され、前記ＲＦＩＤタグがその軸方向を、前記設置溝部の底面からなる設置面と平行にして設置することが出来る。このようにすると、ＲＦＩＤタグを安定して導電性部材に設置出来ると共にＲＦＩＤタグを介した導電性部材の設置面上の空間における磁束を利用して通信が出来る。
【００２３】
また、上記設置構造において、前記ＲＦＩＤタグを前記導電性部材の設置面に対して１０μｍ以上、且つ５ｍｍ以下の離間距離を有して設置することが出来る。このようにすると、導電性部材の影響を低減出来るので通信感度をより高めることが出来る。
【００２４】
また、上記何れかの設置構造において、前記設置溝部に設置した状態における前記ＲＦＩＤタグの側面及び／または設置面側を導電性材料で作られた保護部材で保護することが出来、このようにすると、より安定してＲＦＩＤタグを保護することが出来る。
【００２５】
また、上記設置構造において、前記保護部材に表面を開放した収納部が形成され、その収納部内に前記ＲＦＩＤタグを収納することによって該ＲＦＩＤタグの側面及び設置面側を保護した場合には、ＲＦＩＤタグが保護部材によって精確に位置決めされて設置される。
【００２６】
また、前記導電性部材に設置したＲＦＩＤタグの表面側を非導電性材料で作られた保護体で覆うことが出来、このようにすると、ＲＦＩＤタグを外部からの応力や衝撃、或いは外部環境に対して有効に保護することが出来る。
【００２７】
また、前記ＲＦＩＤタグはＡＳＫ（振幅偏移変調）方式で通信を行うものを使用することが出来、このようなＡＳＫ方式のＲＦＩＤタグを使用すると、ＦＳＫ方式のように導電性部材の影響による周波数ずれによる通信感度の低下等を生じないので、本発明のように導電性部材に接して設置する場合においては、その影響を少なくして高い通信感度と安定性を持って通信出来る。
【００２８】
また、請求項５に記載した本発明に係るＲＦＩＤタグの設置方法は、アンテナコイルと、制御部とを有するＲＦＩＤタグを導電性部材に設置する方法において、シリンダ状のアンテナコイルを有して全体が棒状に形成されたＲＦＩＤタグを、導電性材料で作られた保護部材に形成された表面の開放された収納部に収納すると共に、導電性部材に表面の開放された設置溝部を形成し、前記収納部の開放側を表面にして前記保護部材を前記設置溝部に設置し、その際にＲＦＩＤタグの軸方向を前記設置溝部の底面と平行に設置し、前記収納部は、前記ＲＦＩＤタグが該収納部上の空間における磁束を利用して該収納部の外部との間で通信が可能になるように構成されていることを特徴とする。
【００２９】
上記設置方法によれば、ＲＦＩＤタグを先ず保護部材に収納し、その保護部材を導電性部材に形成された表面の開放された設置溝部に設置するようにしたので、極めて小さい寸法のＲＦＩＤタグを、それに応じた小さい設置溝部内に容易に設置することが出来る。
【００３０】
そのため、設置に要する時間が短縮されると共に精確に位置決めした状態でＲＦＩＤタグを設置出来る。
【００３１】
また、請求項６に記載した本発明に係るＲＦＩＤタグの通信方法は、アンテナコイルと、制御部とを有するＲＦＩＤタグを導電性部材に設置して通信する方法において、前記導電性部材の表面に設置溝部を形成し、シリンダ状のアンテナコイルを有して全体が棒状に形成され、ＡＳＫ方式で通信を行うＲＦＩＤタグであって、且つ前記アンテナコイルと前記制御部とは非導電性の細長い保護体で予めその周囲を封止したものであり、その保護体の軸方向の長さＬ１が前記アンテナコイルの軸方向の長さＬ２よりも大きく設定された前記ＲＦＩＤタグを、その軸方向を前記設置溝部の底面と平行にし、且つ該底面に略接するように設置し、該ＲＦＩＤタグを介した前記設置溝部上の空間における磁束を利用して通信を行うことを特徴とする。
【００３２】
上記通信方法によれば、導電性部材に設けられる設置溝部の許容寸法が小さい場合であっても、そこに小型化可能なシリンダ状のアンテナコイルを有するＲＦＩＤタグを設置して、容易に通信を行うことが出来る。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図により本発明に係るＲＦＩＤタグの設置構造、設置方法、並びに通信方法の一実施形態を具体的に説明する。図１（ａ）は本発明に係るＲＦＩＤタグの設置構造の一例であって、導電性部材の設置面に表面を開放した断面方形状の設置溝部が設けられ、該設置溝部に非導電性材料であるガラス容器からなる保護体で覆われたＲＦＩＤタグを設置し、更にその表面が非導電性材料である樹脂からなる保護体で覆われた様子を示す斜視説明図、図１（ｂ）は図１（ａ）の断面説明図である。
【００３４】
また、図２はＲＦＩＤタグの構成を示す正面説明図、図３はＲＦＩＤタグの制御系の構成を示すブロック図、図４はＲＦＩＤタグに発生する磁界の様子を示す模式図、図５は外部のリーダライタ端末機に設けられたアンテナから発生した磁界が導電性部材の設置面に設けた表面を開放した設置溝部に到達する様子を示す模式図、図６は導電性部材の設置面に設けた表面を開放した設置溝部に埋設したＲＦＩＤタグから発生した磁界が導電性部材の外部に伝搬する様子を示す模式図である。
【００３５】
また、図７（ａ）は本発明に係るＲＦＩＤタグの設置構造の他の例であって、導電性部材の設置面に表面を開放した円弧状の設置溝部が設けられ、該設置溝部に非導電性材料であるガラス容器からなる保護体で覆われたＲＦＩＤタグを設置し、更にその表面が非導電性材料である樹脂からなる保護体で覆われた様子を示す斜視説明図、図７（ｂ）は図７（ａ）の断面説明図である。
【００３６】
また、図８（ａ）は本発明に係るＲＦＩＤタグの設置構造の他の例であって、導電性部材の設置面に表面を開放した設置溝部が設けられ、該設置溝部に設置したＲＦＩＤタグの表面が非導電性材料である樹脂からなる保護体で覆われた様子を示す断面説明図、図８（ｂ）は図８（ａ）の設置溝部が断面方形状に形成された構成を示す平面説明図、図８（ｃ）は図８（ａ）の設置溝部が断面円形状に形成された構成を示す平面説明図である。
【００３７】
図９は参考例としてＲＦＩＤタグの軸方向を設置溝部の底面に対して傾斜させて設置した様子を示す断面説明図、図10（ａ）は参考例として非導電性材料である樹脂からなる保護体で覆われたＲＦＩＤタグを導電性部材の設置面に設置した様子を示す斜視説明図、図10（ｂ）は図10（ａ）の断面説明図である。
【００３８】
また、図11はＲＦＩＤタグの側面及び設置面側を導電性材料で作られた保護部材で保護した様子を示す断面説明図、図12は図11の設置溝部及び保護部材が断面円形状に形成された様子を示す分解説明図、図13は図11の設置溝部及び保護部材が断面方形状に形成された様子を示す分解説明図、図14はＲＦＩＤタグの側面及び設置面側を導電性材料で作られ、中央に直線状の設置溝部を有する断面円形状の保護部材で保護した様子を示す分解説明図である。
【００３９】
先ず、図１〜図６を用いて本発明に係るＲＦＩＤタグの設置構造、設置方法、並びに通信方法の第１実施形態について説明する。尚、以下の各実施形態で好適に採用されるＲＦＩＤタグ１は、電磁結合方式、電磁誘導方式のＲＦＩＤタグであり、以下の各実施形態では、電磁誘導方式のＲＦＩＤタグを用いた場合の一実施形態について以下に説明する。
【００４０】
図１及び図２に示すＲＦＩＤタグ１は、シリンダ状のアンテナコイル２と、制御部となる半導体ＩＣチップ４とがプリント回路基板等を介さずに直結して一体的に形成されており、これによりＲＦＩＤタグ１の小型化を実現している。
【００４１】
単線巻きでシリンダ状に形成されたアンテナコイル２の内部には軸方向（図１（ｂ）の左右方向）に鉄心やフェライト等の円柱状のコア部材３が挿入されており、アンテナコイル２、コア部材３、半導体ＩＣチップ４等が一体的に形成されて全体が棒状に構成されている。
【００４２】
半導体ＩＣチップ４はＩＣ（半導体集積回路）チップやＬＳＩ（半導体大規模集積回路）チップ等の一体的にパッケージされて構成されたものであり、該半導体ＩＣチップ４の内部には、図３に示すように、制御部となるＣＰＵ４ａ、記憶部となるメモリ４ｂ、送受信機４ｃ及び蓄電手段となるコンデンサ４ｄが設けられている。
【００４３】
図５に示す外部のリーダライタ端末機のアンテナ９から発信された信号は、送受信機４ｃを介してＣＰＵ４ａに伝達され、電力はコンデンサ４ｄに蓄電される。尚、蓄電手段となるコンデンサ４ｄが無く、外部のリーダライタ端末機から連続的に半導体ＩＣチップ４に電力が供給されるものでも良い。
【００４４】
ＣＰＵ４ａは中央演算処理装置であり、メモリ４ｂに格納されたプログラムや各種データを読み出し、必要な演算や判断を行い、各種制御を行うものである。
【００４５】
メモリ４ｂにはＣＰＵ４ａが動作するための各種プログラムやＲＦＩＤタグ１が設置された導電性部材５を含む製品や部品等に関する履歴データやロット管理データ等の各種情報が記憶されている。
【００４６】
本実施形態のＲＦＩＤタグ１は、無線周波が１波の振幅偏移変調（ＡＳＫ；Amplitude Shift Keying）の無線通信方式を使い、共振周波数帯域も広い、線径も数十ミクロンの空心或いはコア部材３を有するアンテナコイル２で特殊な送受信回路を組み込んだ消費電力の非常に少ないＣＭＯＳ−ＩＣを使ったＲＦＩＤタグ１を採用した。
【００４７】
このＲＦＩＤタグ１は導電性部材が近くにあっても振幅偏移変調（ＡＳＫ）の無線通信方式を使い、ＦＳＫに比べて共振周波数帯域が広いため、周波数がずれても受信電力は低下せず、無線通信も殆んど影響を受けないことが本発明者等が行った実験結果により判明した。
【００４８】
更に、本発明者等が行った実験結果によれば、磁界Ｈは狭い隙間であっても回析現象により狭い隙間から伝搬することが判明したものであり、物理的な僅かな隙間が形成されるだけでＲＦＩＤタグ１と外部のリーダライタ端末機との間で電力送電媒体及び情報通信媒体である交流磁界を相互に送受信することが出来ることを見い出したものである。
【００４９】
尚、ＲＦＩＤタグ１の通信や電力搬送を行う際に生じる磁界Ｈにより渦電流を発生して元の磁束を減衰する反対方向の磁束を発生し、通信に影響を及ぼす導電性材料としては、ステンレス板、銅板、アルミニウム板の他に鉄、コバルト、ニッケル、及びそれ等の合金、フェライト等の強磁性を有する金属、或いはアルミニウム、銅、クローム等の常磁性を有する金属、更には導電性プラスチック等が適用可能である。
【００５０】
図２に示すように、ＲＦＩＤタグ１はアンテナコイル２の径方向の外径Ｄ２に応じた外径Ｄ１を有する非導電性材料となるガラス材料で作られた保護体となるガラス容器６により封止して表面側を含む全周が覆われている。
【００５１】
本実施形態で採用したＲＦＩＤタグ１のガラス容器６の軸方向の長さＬ１は７mm〜１５．７mm程度であり、外径Ｄ１は２．１２mm〜４．１２mm程度である。従って、導電性部材５の設置溝部７はＲＦＩＤタグ１の長さＬ１及び外径Ｄ１に応じた大きさで形成される。また、ＲＦＩＤタグ１の重量は、５５mg〜４００mg程度である。
【００５２】
以下に本実施形態で採用したＲＦＩＤタグ１のガラス容器６の軸方向の長さＬ１、外径Ｄ１、及びアンテナコイル２の軸方向の長さＬ２、外径Ｄ２の一例を示す。
【００５３】
【表１】
0003711026.tif 000002
【００５４】
アンテナコイル２の一例としては、例えば、直径３０μｍ程度の銅線が単線巻きで径方向に多重層で軸方向にシリンダ状に巻かれており、そのアンテナコイル２の内部にコア部材３が有る状態でのインダクタンスは９．５mH（周波数１２５kHz）程度で、アンテナコイル２に共振用に別途接続されたコンデンサの静電容量は１７０pF（周波数１２５kHz）程度であった。
【００５５】
一方、導電性部材５の表面５ａ側には表面を開放した断面方形状の設置溝部７が設けられており、ＲＦＩＤタグ１は該設置溝部７に挿入され、その軸方向（図１（ｂ）の左右方向）を該設置溝部７の設置面となる底面７ａと平行にして該底面７ａに略接するようにしてスペーサ等を介さずに直に設置される。
【００５６】
設置溝部７内に埋設されたＲＦＩＤタグ１のガラス容器６の表面側を含む外周には非導電性材料で作られた保護体となる樹脂８や接着剤等を充填して固定する。尚、ＲＦＩＤタグ１の表面側を覆う非導電性材料としては、ガラス容器６や樹脂８の代わりに樹脂モールドやプラスチックの蓋やキャップ等で覆うことでも良い。
【００５７】
尚、アンテナコイル２の導電性部材５の設置溝部７の設置面である底面７ａ側の導電性の外表面と、これに対面する該底面７ａとの間の離間距離Ｇ１は、アンテナコイル２の巻線の電気的絶縁被膜程度の１０μｍ以上で、且つ５ｍｍ以下に設定されている。
【００５８】
また、アンテナコイル２は導電性部材５の表面５ａから突出しても構わないが、ＲＦＩＤタグ１の保全を確保するためには表面５ａから突出していない方が望ましい。
【００５９】
図４はフリーの状態のＲＦＩＤタグ１から発生する磁界Ｈの様子を示し、図５（ａ）〜（ｃ）は外部のリーダライタ端末機に設けられたアンテナ９から発生した磁界Ｈが導電性部材５に設けた設置溝部７に到達する様子を示す。
【００６０】
アンテナ９の軸方向（磁束方向）とＲＦＩＤタグ１のアンテナコイル２の軸方向（磁束方向）とは一致しており、図５（ａ）は軸方向から見た図、図５（ｂ）は軸方向と直交する正面方向から見た図、図５（ｃ）は図５（ｂ）の設置溝部７近傍での拡大図である。
【００６１】
また、図６（ａ），（ｂ）は図１に示すように導電性部材５の設置溝部７の内部に埋設されたＲＦＩＤタグ１から発生した磁界Ｈが導電性部材５の外部に伝搬する様子を示し、図６（ａ）は軸方向から見た図、図６（ｂ）は軸方向と直交する正面方向から見た図である。
【００６２】
図２に示すように、ＲＦＩＤタグ１のアンテナコイル２の軸方向の端部と、ガラス容器６の軸方向の端部とは上記表１に示したＬ１，Ｌ２の寸法差に応じた位置関係にあり、図１に示す設置溝部７の側面７ｂと、アンテナコイル２の軸方向の端部との間に所定の離間間隔が形成され、これによりアンテナコイル２を貫く磁束が形成され易く、磁界Ｈの形成に寄与する。
【００６３】
ＲＦＩＤタグ１を導電性部材５に設けた表面を開放した設置溝部７の底面７ａに略密着して直付けで設置しても図６に示すように導電性部材５の表面側に漏れ磁束による磁界Ｈが発生している。
【００６４】
磁界Ｈは設置溝部７の開口部が狭い隙間であってもアンテナコイル２の軸方向の長さＬ２を確保すれば回析現象により隙間を通して伝搬することが出来、これにより、ＲＦＩＤタグ１と図示しない外部のリーダライタ端末機との間で電力送電媒体及び情報通信媒体である交流磁界を相互に送受信することが出来るものである。
【００６５】
上記構成によれば、シリンダ状のアンテナコイル２の先端部から軸方向に延長する磁束の一部は導電性部材５に入り込み、該導電性部材５に形成する渦電流に応じて全体の磁束は多少減少するが、残った磁束の一部はＲＦＩＤタグ１を介した該導電性部材５の設置面上の空間をループ状に通るので、その磁束を利用して外部のリードライト端末機と通信することが出来る。
【００６６】
そして、導電性部材５に対するＲＦＩＤタグ１の設置許容面積が極めて狭い場合であっても極めて小型化出来るシリンダ状アンテナコイル２を有するＲＦＩＤタグ１であれば容易に設置出来る。
【００６７】
また、ＲＦＩＤタグ１を介した導電性部材５の設置面上の空間における磁束を利用して通信出来るので操作性が良い。
【００６８】
図７では、導電性部材５に形成する設置溝部７を簡易な方法で形成した一例を示す。図１の設置溝部７は略直方体の溝を形成するため予め設置溝部７を想定して導電性部材５の形状を製作するか、若しくはドリル等で複数の穴を連続的に並設して設置溝部７を形成する等が考えられる。
【００６９】
しかしながら、既存の導電性部材５に後付けでＲＦＩＤタグ１を埋設したい場合には図１に示す設置溝部７の形成工程は面倒であるため、図７では円盤状の回転切削刃を有するフライス盤や旋盤等により導電性部材５を切削して円弧状の設置溝部７を穿設し、これにＲＦＩＤタグ１を挿入して該ＲＦＩＤタグ１を設置溝部７の底面７ａに略密着させて直付けで設置した後、設置溝部７内に埋設されたＲＦＩＤタグ１の外周に非導電性材料で作られた保護体となる樹脂８や接着剤等を充填して固定し、表面側を含む外周を覆ったものである。
【００７０】
これにより、既存の製品の導電性部材５にＲＦＩＤタグ１を設置する場合に設置溝部７の加工上有利である。
【００７１】
上記構成によれば、設置溝部７の深さも小さくて済み、導電性部材５の性能や強度を確保することが出来る。特に導電性部材５が薄手の物に対してＲＦＩＤタグ１を設置する場合に有利である。
【００７２】
従って、従来のようにＲＦＩＤタグ１と導電性部材５との間に空間を確保したり非導電性材料からなるスペーサー等を介在させることを排除して導電性部材５に形成する設置溝部７を浅くすることが出来、構成が簡単で別途、スペーサとして非導電性材料等を用意する必要もない。
【００７３】
図８では、ガラス容器６を除去してアンテナコイル２と半導体ＩＣチップ４を裸のまま設置溝部７内に埋設したものである。アンテナコイル２の電気的絶縁被膜と、半導体ＩＣチップ４のパッケージにより電気的絶縁が施されていればガラス容器６がなくとも支障が無く、これにより設置溝部７のスペースを更に小さく出来、導電性部材５の性能や強度を維持することが出来る。
【００７４】
尚、導電性部材５に形成される表面を開放した設置溝部７は、図８（ｂ）に示すように、断面方形状であっても良いし、図８（ｃ）に示すように、断面円形状であっても良い。断面円形状の設置溝部７であれば、ドリル等で簡単に形成出来るので有利である。
【００７５】
図９は参考例としてＲＦＩＤタグ１の軸方向を設置溝部７の底面７ａに対して傾斜させて設置したものである。この構成によれば、導電性部材５に対する設置投影面積が前述の各実施形態の場合よりも更に小さく出来、しかも傾斜設置により形成される空間から磁束が設置溝部７の外部に漏洩することを利用して外部のリードライト端末機と通信することが出来る。
【００７６】
図10の参考例では、アンテナコイル２、コア部材３及び半導体ＩＣチップ４を非導電性材料で作られた保護体となる樹脂８により表面を含む外周を覆ってモールドしたＲＦＩＤタグ１が、その軸方向を導電性部材５の設置面となる表面５ａと平行にし、且つ該表面５ａに当接してビス10等により固定されている。
【００７７】
尚、ビス10の代わりに接着剤等により固定しても良いし、アンテナコイル２や半導体ＩＣチップ４を裸のまま導電性部材５の表面５ａに固定しても良い。
【００７８】
本参考例の場合もアンテナコイル２の導電性部材５側の導電性の外表面と、これに対面する導電性部材５の設置面となる表面５ａとの間の離間距離Ｇ１は、アンテナコイル２の巻線の電気的絶縁被膜程度の１０μｍ以上で、且つ５ｍｍ以下に設定されている。
【００７９】
上記参考例によれば、前記各実施形態のように導電性部材５に設置溝部７を形成する必要がなく、導電性部材５の性能や強度を維持することが出来る。また、アンテナコイル２や半導体ＩＣチップ４を被覆するケースの強度を高めれば、ＲＦＩＤタグ１の保全を確保することが出来る。
【００８０】
図11〜図14はＲＦＩＤタグ１の側面及び設置面側が導電性材料で作られた保護部材11により保護された一例を示すものである。図12に示す保護部材11は、ＲＦＩＤタグ１の大きさに応じた円筒形状の側板11ａと円盤状の底板11ｂを有する金属製の保護部材として構成され、導電性部材５に形成された表面の開放された設置溝部７は保護部材11の大きさに応じた断面円形状で構成されている。
【００８１】
また、図13に示す保護部材11は、ＲＦＩＤタグ１の大きさに応じた方形状の側板11ａと方形状の底板11ｂとを有して構成され、導電性部材５に形成された表面の開放された設置溝部７は保護部材11の大きさに応じた断面方形状で構成されている。保護部材11としては鉄材や黄銅材、ステンレス材等の種々の金属材料が適用可能である。
【００８２】
先ず、ＲＦＩＤタグ１が保護部材11の内部である表面の開放された収納部に収納され、非導電性材料で作られ得た保護体となる樹脂８や接着剤等により表面を含む外周が覆われて固定されている。
【００８３】
本実施形態の場合もアンテナコイル２の導電性部材５側の導電性の外表面と、これに対面する導電性材料からなる保護部材11の設置面となる底板11ｂとの間の離間距離Ｇ１は、アンテナコイル２の巻線の電気的絶縁被膜程度の１０μｍ以上で、且つ５ｍｍ以下に設定されている。
【００８４】
そして、保護部材11の側面部と底面部、或いは導電性部材５の設置溝部７内に接着剤12が塗布された状態で、保護部材11の収納部の開放側を表面にして該保護部材11が設置溝部７内に挿入され、接着剤12により接合固定されて設置される。その際、ＲＦＩＤタグ１の軸方向を設置溝部７の底面７ａと平行にして設置する。
【００８５】
尚、接着剤12は保護部材11か導電性部材５の設置溝部７内の少なくともどちらか一方の一部に塗布されても良い。
【００８６】
本実施形態では保護部材11の側板11ａの上面11a1と保護体となる樹脂８の上面と導電性部材５の表面５ａとが略面一になるように設定された一例について図示したが、保護部材11の側板11ａの上面11a1が導電性部材５の表面５ａよりも上方に突出した状態で固定されても良い。
【００８７】
ＲＦＩＤタグ１のアンテナコイル２のコア部材３の端部と、保護部材11の側板11ａの内側面11a2との間に所定の離間間隔が形成され、これによりアンテナコイル２ａを貫く磁束が形成され易く、磁界Ｈの形成に寄与する。
【００８８】
磁界Ｈは保護部材11の開放された上部から伝搬することが出来、これにより、ＲＦＩＤタグ１と図示しない外部のリーダライタ端末機の間で電力送電媒体及び情報通信媒体である交流磁界を相互に送受信することが出来るものである。
【００８９】
上記構成によれば、ＲＦＩＤタグ１が保護部材11の内部に収容され、導電性部材５の設置溝部７の内部に該保護部材11がＲＦＩＤタグ１の側面及び設置面側を覆って保護した状態で導電性部材５に固定されたことでＲＦＩＤタグ１の保全を確保することが出来る。
【００９０】
また、ＲＦＩＤタグ１は、導電性部材５の設置溝部７に表面側が開放された保護部材11に収納された状態で設置されるので該ＲＦＩＤタグ１を介した導電性部材５の設置面上の空間における磁束を利用して外部のリーダライタ端末機との間で電力送電媒体及び情報通信媒体である交流磁界を感度良く相互に送受信することが出来る。
【００９１】
また、保護部材11が側板11ａと底板11ｂを有して器状に構成されたことで、側板11ａによりＲＦＩＤタグ１の側面側を覆い、底板11ｂによりＲＦＩＤタグ１の設置面側を覆って補強することが出来る。また、保護部材11にＲＦＩＤタグ１を予め固定する際に樹脂８を側板11ａと底板11ｂからなる器内に充填してＲＦＩＤタグ１を容易に固定することが出来る。
【００９２】
また、ＲＦＩＤタグ１を収納する保護部材11の収納部に緩衝材を設けた場合には、外力による衝撃を吸収して緩和することが出来、ＲＦＩＤタグ１の保全を確保することが出来る。また、断熱材を設けた場合にはＲＦＩＤタグ１の温度を安定化させることが出来、共振周波数のずれ等を防止して電力や信号の授受が安定して出来る。
【００９３】
また、ＲＦＩＤタグ１を予め保護部材11の収納部に収納して固定しておくことで、導電性部材５に対する取り付け及びＲＦＩＤタグ１の位置合わせが容易に出来る。
【００９４】
図14は導電性材料で作られた円柱状の保護部材11の表面側に直線状の収納部となる溝11ｃが形成されており、その溝11ｃ内にＲＦＩＤタグ１の軸方向を溝11ｃの設置面と平行になるように且つ該設置面に対して１０μｍ以上、且つ５ｍｍ以下の離間距離を有して収納され、該保護部材11によりＲＦＩＤタグ１の側面及び設置面側を保護したものである。
【００９５】
そして、保護部材11の側面部と底面部、或いは導電性部材５の設置溝部７内に接着剤12が塗布された状態で、保護部材11の収納部の開放側を表面にして該保護部材11が設置溝部７内に挿入され、接着剤12により接合固定されて設置される。
【００９６】
尚、図示しないが、ＲＦＩＤタグ１の大きさに応じた他の種々の形状の設置溝部７内に設置される場合であっても良く、ＲＦＩＤタグ１の大きさに応じた他の種々の形状の保護部材11がその形状に応じた設置溝部７内に挿入されて固定されるものであっても良い。
【００９７】
また、設置溝部７や保護部材11内に埋設されたＲＦＩＤタグ１の外周に非導電性材料からなるスポンジやガラスウール等の緩衝材や断熱材を充填して表面側を樹脂８等により覆っても良い。
【００９８】
【発明の効果】
本発明は、上述の如き構成と作用とを有するので、棒状に形成されたシリンダ状のアンテナコイルを有するＲＦＩＤタグを、その長手方向（軸方向）を導電性部材の設置面に平行に略接するように設置し、ＲＦＩＤタグを介した設置面上の空間における磁束を利用して通信が可能である。
【００９９】
即ち、請求項１に記載した本発明に係るＲＦＩＤタグの設置構造によれば、シリンダ状のアンテナコイルの先端部から軸方向に延長する磁束の一部は導電性部材に入り込み、該導電性部材に形成する渦電流に応じて全体の磁束は多少減少するが、残った磁束の一部はＲＦＩＤタグを介した該導電性部材の設置面上の空間をループ状に通るので、その磁束を利用してリードライト端末機と通信することが出来る。
【０１００】
そして、導電性部材に対するＲＦＩＤタグの設置許容面積が極めて狭い場合であっても極めて小型化出来るシリンダ状アンテナコイルを有するＲＦＩＤタグであれば容易に設置出来る。
【０１０１】
また、ＲＦＩＤタグを介した導電性部材の設置面上の空間における磁束を利用して通信出来るので操作性が良い。
【０１０２】
また、導電性部材の設置面に表面を開放した設置溝部が形成され、ＲＦＩＤタグがその軸方向を、設置溝部の底面と平行にして設置することが出来、これにより、ＲＦＩＤタグを安定して導電性部材に設置出来ると共にＲＦＩＤタグを介した導電性部材の設置面上の空間における磁束を利用して通信が出来る。
【０１０３】
また、ＲＦＩＤタグを前記導電性部材の設置面に対して１０μｍ以上、且つ５ｍｍ以下の離間距離を有して設置することが出来、これにより、導電性部材の影響を低減出来るので通信感度をより高めることが出来る。
【０１０４】
また、ＲＦＩＤタグを前記導電性部材の設置面に対して離間距離を５ｍｍ以下に設定したことで、導電性部材の表面からのＲＦＩＤタグの突出量、或いは導電性部材の設置溝部の深さを小さくすることが出来る。従って、導電性部材の性能や強度を維持することが出来る。
【０１０５】
また、設置溝部に設置した状態におけるＲＦＩＤタグの側面及び／または設置面側を導電性材料で作られた保護部材で保護することが出来、これにより、より安定してＲＦＩＤタグを保護することが出来る。
【０１０６】
また、保護部材に表面を開放した収納部が形成され、その収納部内にＲＦＩＤタグを収納することによって該ＲＦＩＤタグの側面及び設置面側を保護した場合には、ＲＦＩＤタグが保護部材によって精確に位置決めされて設置される。
【０１０７】
また、導電性部材に設置したＲＦＩＤタグの表面側を非導電性材料で作られた保護体で覆うことによりＲＦＩＤタグを外部からの応力や衝撃、或いは外部環境に対して有効に保護することが出来る。
【０１０８】
また、ＲＦＩＤタグはＡＳＫ（振幅偏移変調）方式で通信を行うものを使用することが出来、このようなＡＳＫ方式のＲＦＩＤタグを使用すると、ＦＳＫ方式のように導電性部材の影響による周波数ずれによる通信感度の低下等を生じないので、本発明のように導電性部材に接して設置する場合においては、その影響を少なくして高い通信感度と安定性を持って通信出来る。
【０１０９】
また、請求項５に記載した本発明に係るＲＦＩＤタグの設置方法によれば、ＲＦＩＤタグを先ず保護部材に収納し、その保護部材を導電性部材に表面の開放された設置溝部に設置するようにしたので、極めて小さい寸法のＲＦＩＤタグを、それに応じた小さい設置溝部内に容易に設置することが出来る。
【０１１０】
そのため、設置に要する時間が短縮されると共に精確に位置決めした状態でＲＦＩＤタグを設置出来る。
【０１１１】
また、請求項６に記載した本発明に係るＲＦＩＤタグの通信方法によれば、導電性部材に設けられる設置溝部の許容寸法が小さい場合であっても、そこに小型化可能なシリンダ状のアンテナコイルを有するＲＦＩＤタグを設置して、容易に通信を行うことが出来る。
【０１１２】
また、ＲＦＩＤタグが導電性部材の設置溝部内に埋設された場合には、ＲＦＩＤタグの保全が確保出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）は本発明に係るＲＦＩＤタグの設置構造の一例であって、導電性部材の設置面に表面を開放した断面方形状の設置溝部が設けられ、該設置溝部に非導電性材料であるガラス容器からなる保護体で覆われたＲＦＩＤタグを設置し、更にその表面が非導電性材料である樹脂からなる保護体で覆われた様子を示す斜視説明図、（ｂ）は（ａ）の断面説明図である。
【図２】  ＲＦＩＤタグの構成を示す正面説明図である。
【図３】  ＲＦＩＤタグの制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】  ＲＦＩＤタグに発生する磁界の様子を示す模式図である。
【図５】  外部のリーダライタ端末機に設けられたアンテナから発生した磁界が導電性部材の設置面に設けた表面を開放した設置溝部に到達する様子を示す模式図である。
【図６】  導電性部材の設置面に設けた表面を開放した設置溝部に埋設したＲＦＩＤタグから発生した磁界が導電性部材の外部に伝搬する様子を示す模式図である。
【図７】  （ａ）は本発明に係るＲＦＩＤタグの設置構造の他の例であって、導電性部材の設置面に表面を開放した円弧状の設置溝部が設けられ、該設置溝部に非導電性材料であるガラス容器からなる保護体で覆われたＲＦＩＤタグを設置し、更にその表面が非導電性材料である樹脂からなる保護体で覆われた様子を示す斜視説明図、（ｂ）は（ａ）の断面説明図である。
【図８】  （ａ）は本発明に係るＲＦＩＤタグの設置構造の他の例であって、導電性部材の設置面に表面を開放した設置溝部が設けられ、該設置溝部に設置したＲＦＩＤタグの表面が非導電性材料である樹脂からなる保護体で覆われた様子を示す断面説明図、（ｂ）は（ａ）の設置溝部が断面方形状に形成された構成を示す平面説明図、（ｃ）は（ａ）の設置溝部が断面円形状に形成された構成を示す平面説明図である。
【図９】  参考例としてＲＦＩＤタグの軸方向を設置溝部の底面に対して傾斜させて設置した様子を示す断面説明図である。
【図10】  参考例として（ａ）は非導電性材料である樹脂からなる保護体で覆われたＲＦＩＤタグを導電性部材の設置面に設置した様子を示す斜視説明図、（ｂ）は（ａ）の断面説明図である。
【図11】  ＲＦＩＤタグの側面及び設置面側を導電性材料で作られた保護部材で保護した様子を示す断面説明図である。
【図12】  図11の設置溝部及び保護部材が断面円形状に形成された様子を示す分解説明図である。
【図13】  図11の設置溝部及び保護部材が断面方形状に形成された様子を示す分解説明図である。
【図14】  ＲＦＩＤタグの側面及び設置面側を導電性材料で作られ、中央に直線状の設置溝部を有する断面円形状の保護部材で保護した様子を示す分解説明図である。
【符号の説明】
１…ＲＦＩＤタグ
２…アンテナコイル
３…コア部材
４…半導体ＩＣチップ
４ａ…ＣＰＵ
４ｂ…メモリ
４ｃ…送受信機
４ｄ…コンデンサ
５…導電性部材
５ａ…表面
６…ガラス容器
７…設置溝部
７ａ…底面
７ｂ…側面
８…樹脂
９…アンテナ
10…ビス
11…保護部材
11ａ…側板
11a1…上面
11a2…内側面
11ｂ…底板
11ｃ…溝
12…接着剤
【図１】
0003711026.tif 000003
【図２】
0003711026.tif 000004
【図３】
0003711026.tif 000005
【図４】
0003711026.tif 000006
【図５】
0003711026.tif 000007
【図６】
0003711026.tif 000008
【図７】
0003711026.tif 000009
【図８】
0003711026.tif 000010
【図９】
0003711026.tif 000011
【図１０】
0003711026.tif 000012
【図１１】
0003711026.tif 000013
【図１２】
0003711026.tif 000014
【図１３】
0003711026.tif 000015
【図１４】
0003711026.tif 000016