(57)【要約】【課題】コンパクトかつ簡易な構造で、配置の自由度が高く、かつ、電力消費量の小さいモニタリングタグを提供すること。【解決手段】モニタリング対象物の状態を監視するモニタリングタグであって、ＩＣチップを有するＲＦＩＤタグと、前記モニタリング対象物の外部に位置する外部アンテナとの間で電波を送受信する送受信アンテナと、前記ＩＣチップに接続されたループ回路を備え、このループ回路に、前記モニタリング対象物の特性に影響を及ぼす特定の刺激に応答して前記ＩＣチップのメモリ情報を変化させる刺激応答部位を設けており、該刺激応答部位の少なくとも一部が刺激応答性金属からなり、かつ、該刺激応答部位が前記刺激応答性金属の変質促進機能を有するモニタリングタグ。【選択図】図５
2018013944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モニタリング対象物の状態を監視するモニタリングタグであって、
ＩＣチップを有するＲＦＩＤタグと、
前記モニタリング対象物の外部に位置する外部アンテナとの間で電波を送受信する送受信アンテナと、
前記ＩＣチップに接続されたループ回路を備え、
このループ回路に、前記モニタリング対象物の特性に影響を及ぼす特定の刺激に応答して前記ＩＣチップのメモリ情報を変化させる刺激応答部位を設けており、該刺激応答部位の少なくとも一部が刺激応答性金属からなり、かつ、該刺激応答部位が前記刺激応答性金属の変質促進機能を有するモニタリングタグ。
【請求項２】
前記刺激応答性金属が、亜鉛、アルミニウム、カドミニウム、鉄、錫、鉛、銅、ニッケル、銀、チタン及びジルコニウムからなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１に記載のモニタリングタグ。
【請求項３】
前記刺激応答性金属が鉄である、請求項１又は２に記載のモニタリングタグ。
【請求項４】
前記変質促進機能が、前記刺激応答性金属が、炭素、硫黄及びリンからなる群から選択される少なくとも１種を含有することによって発現する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のモニタリングタグ。
【請求項５】
前記変質促進機能が、前記刺激応答性金属が異種金属と接することに起因するガルバニック腐食によって発現する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のモニタリングタグ。
【請求項６】
前記刺激応答性金属が鉄であり、かつ、前記異種金属が、金、白金、イリジウム、パラジウム、銀、銅、ビスマス、アンチモン、鉛、錫、ニッケル、コバルト及びカドミウムからなる群から選択される少なくとも１種である、請求項５に記載のモニタリングタグ。
【請求項７】
前記ＲＦＩＤタグと、前記送受信アンテナと、前記ループ回路を封止する封止材を有し、
前記封止材は、開口部を備え、
この開口部から、前記刺激応答部位を露出させた、請求項１〜６のいずれか１項に記載のモニタリングタグ。
【請求項８】
前記ループ回路が、タンパー検知用ループ回路である、請求項１〜７のいずれか１項に記載のモニタリングタグ。
【請求項９】
モニタリング対象物の状態を監視するモニタリングタグであって、
ＩＣチップを有するＲＦＩＤタグと、
前記モニタリング対象物の外部に位置する外部アンテナとの間で電波を送受信する送受信アンテナと、
前記ＩＣチップに接続されたループ回路を備え、
このループ回路に、前記モニタリング対象物の特性に影響を及ぼす特定の刺激に応答して前記ＩＣチップのメモリ情報を変化させる刺激応答部位を設けており、該刺激応答部位の少なくとも一部が刺激応答性金属からなり、かつ、
該刺激応答性金属が、炭素、硫黄及びリンからなる群から選択される少なくとも１種を含有しているか、又は、
該刺激応答性金属が、該刺激応答性金属よりも貴な金属と接している、モニタリングタグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、品質管理等の用途に適したモニタリングタグに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＤ（IDentification）情報を埋め込んだＲＦ（Radio Frequency）タグ（以下、ＲＦＩＤタグという）を、品質管理等の用途に応用する技術が各種開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、コンクリート構造物内に埋設されたセンサ（ｐＨセンサ、温度センサ等）と、ＲＦＩＤタグを用いてコンクリート構造物の品質管理を行う技術が開示されている。
【０００４】
しかし、特許文献１の技術では、複雑な構造のタグ、具体的には、コンクリート構造物内に埋設されたセンサを介して得られるセンサ情報を演算処理して測定値とするコンピュータチップと、その測定値を記憶するメモリを有するＲＦＩＤチップを搭載し、かつ、前記センサを前記コンピュータチップに接続する端子を備えたタグが必要となる。
このため、特許文献１の技術では、タグが大型化してしまい、配置位置に制限が生じるという問題があった。また、コンピュータチップの演算処理に要する電力が、省電力の観点から好ましくないという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２５７７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、上記した従来技術の問題を解決し、コンパクトかつ簡易な構造で、配置の自由度が高く、かつ、電力消費量の小さいモニタリング用のタグ（以下、モニタリングタグ）を提供することである。
本明細書において、「モニタリング」とは、品質管理の対象物について所定の変化状態の監視をすること、を意味する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のような問題を解決するため、本発明者らは鋭意検討した結果、モニタリング対象物に埋設もしくは貼付して使用するモニタリングタグの構成として、
ＩＣチップを有するＲＦＩＤタグと、前記モニタリング対象物の外部に位置する外部アンテナとの間で電波を送受信する送受信アンテナと、前記ＩＣチップに接続されたループ回路を備え、
このループ回路に、前記モニタリング対象物の特性に影響を及ぼす特定の刺激に応答して前記ＩＣチップのメモリ情報を変化させる刺激応答部位を設け、かつ、該刺激応答部位を特定の構成とすることにより、上記問題を解決することができることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
本発明は、下記［１］〜［９］に関する。
［１］モニタリング対象物の状態を監視するモニタリングタグであって、
ＩＣチップを有するＲＦＩＤタグと、
前記モニタリング対象物の外部に位置する外部アンテナとの間で電波を送受信する送受信アンテナと、
前記ＩＣチップに接続されたループ回路を備え、
このループ回路に、前記モニタリング対象物の特性に影響を及ぼす特定の刺激に応答して前記ＩＣチップのメモリ情報を変化させる刺激応答部位を設けており、該刺激応答部位の少なくとも一部が刺激応答性金属からなり、かつ、該刺激応答部位が前記刺激応答性金属の変質促進機能を有するモニタリングタグ。
［２］前記刺激応答性金属が、亜鉛、アルミニウム、カドミニウム、鉄、錫、鉛、銅、ニッケル、銀、チタン及びジルコニウムからなる群から選択される少なくとも１種である、上記［１］に記載のモニタリングタグ。
［３］前記刺激応答性金属が鉄である、上記［１］又は［２］に記載のモニタリングタグ。
［４］前記変質促進機能が、前記刺激応答性金属が、炭素、硫黄及びリンからなる群から選択される少なくとも１種を含有することによって発現する、上記［１］〜［３］のいずれかに記載のモニタリングタグ。
［５］前記変質促進機能が、前記刺激応答性金属が異種金属と接することに起因するガルバニック腐食によって発現する、上記［１］〜［４］のいずれかに記載のモニタリングタグ。
［６］前記刺激応答性金属が鉄であり、かつ、前記異種金属が、金、白金、イリジウム、パラジウム、銀、銅、ビスマス、アンチモン、鉛、錫、ニッケル、コバルト及びカドミウムからなる群から選択される少なくとも１種である、上記［５］に記載のモニタリングタグ。
［７］前記ＲＦＩＤタグと、前記送受信アンテナと、前記ループ回路を封止する封止材を有し、
前記封止材は、開口部を備え、
この開口部から、前記刺激応答部位を露出させた、上記［１］〜［６］のいずれかに記載のモニタリングタグ。
［８］前記ループ回路が、タンパー検知用ループ回路である、上記［１］〜［７］のいずれかに記載のモニタリングタグ。
［９］モニタリング対象物の状態を監視するモニタリングタグであって、
ＩＣチップを有するＲＦＩＤタグと、
前記モニタリング対象物の外部に位置する外部アンテナとの間で電波を送受信する送受信アンテナと、
前記ＩＣチップに接続されたループ回路を備え、
このループ回路に、前記モニタリング対象物の特性に影響を及ぼす特定の刺激に応答して前記ＩＣチップのメモリ情報を変化させる刺激応答部位を設けており、該刺激応答部位の少なくとも一部が刺激応答性金属からなり、かつ、
該刺激応答性金属が、炭素、硫黄及びリンからなる群から選択される少なくとも１種を含有しているか、又は、
該刺激応答性金属が、該刺激応答性金属よりも貴な金属と接している、モニタリングタグ。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように、本発明では、ＲＦＩＤタグに搭載されたＩＣチップに接続するループ回路を備え、このループ回路に、刺激応答部位を設ける構成を採用している。
本明細書において、刺激応答部位とは、モニタリング対象物の特性に影響を及ぼす特定の刺激に晒された場合に、「応答する」機能、具体的には、回路を開裂させる物理的反応もしくは化学的反応、又は回路の抵抗を変化させる物理的反応もしくは化学的反応を生じさせて、ＩＣチップへのメモリ情報を変化させる機能、すなわち、外部環境の変化を検知するセンサ機能を有する部位を意味する。
このような構造の本発明によれば、モニタリングに際し、従来のようなセンサ（ｐＨセンサ、温度センサ等）が不要となるため、モニタリングタグを構成するＲＦＩＤタグ内に、センサ情報を演算処理して測定値とするコンピュータチップが不要となる他、センサをコンピュータチップに接続する端子も不要となり、省電力で、コンパクトかつ簡易な構造で、配置の自由度が高いモニタリングタグを実現することができる。
さらに、本発明のモニタリングタグは、刺激応答部位の少なくとも一部が刺激応答性金属からなり、かつ、該刺激応答性金属が変質促進機能を有するため、モニタリング対象物の特性に影響を及ぼす特定の刺激に対して高感度であり、信頼性の高いモニタリングが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の一例、並びに参考例１及び実施例１のモニタリングタグの垂直断面概略図である。
【図２】本実施形態の別の一例のモニタリングタグの垂直断面概略図である。
【図３】モニタリングタグに内蔵されるＲＦＩＤタグの水平断面概略図である。
【図４】他の実施形態のモニタリングタグをモニタリング対象物に埋設もしくは貼付した状態を示す概略図である。
【図５】本実施形態の一例及び実施例２のモニタリングタグの垂直断面概略図である。
【図６】本実施形態の一例及び実施例３のモニタリングタグの垂直断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態におけるモニタリングタグを詳述する。
（モニタリングタグ）
本明細書において「モニタリングタグ」とは、モニタリング用のタグを意味する。このモニタリングタグは、モニタリング対象物に埋設もしくは貼付して使用される。
図１に示すように、モニタリングタグ１０は、基材１００に、ＩＣチップを有するＲＦＩＤタグ２０と、送受信アンテナ３０と、接続回路４０と、ループ回路５０を搭載したデバイスである。本実施形態のモニタリングタグ１０は、電池を内蔵しないパッシブタイプのＲＦＩＤタグである。送受信アンテナ３０は汎用のリーダ又はリーダライタ（以下、リーダライタ等と略称する）と共に用いて、近距離の無線通信により情報の送受信を行うものである。
【００１２】
一方、図２に示すように、モニタリングタグ１０は接続回路４０を搭載しないものであってもよく、その場合のＲＦＩＤタグ２０としては、図３に示すものを用いることができる。図３に示されるＲＦＩＤタグ２０において、ＩＣチップ２２と内蔵ＩＣアンテナ２４は、内蔵回路２６によって電気的に接続されている。本明細書において「電気的に接続する」とは、「電気抵抗の低い金属が形成する導通回路が物理的に接触又は接続している状態」と、「物理的に離れているが、想定した電気回路として機能している状態」とを含む概念である。内蔵回路アンテナはそのもの単独でリーダに応答可能であるが、電波減衰が大きいコンクリート内で用いる場合は増幅機能を果たす外部アンテナを設置したほうがよい。
この場合、ＲＦＩＤタグ２０の内蔵ＩＣアンテナ２４は、図３に示すように、ＩＣチップ２２の周りを螺旋状に巻くように配置されている。
リーダライタ等に内蔵された外部アンテナから発信された電波が、図２の送受信アンテナ３０を介して内蔵ＩＣアンテナ２４に伝達され、これによりＩＣチップ２２に電力が誘導されることにより、リーダライタ等とＩＣチップ２２との間で、非接触による情報の送受信が行われる。
【００１３】
図１に示すモニタリングタグ１０と図２に示すモニタリングタグ１０のいずれも使用できるが、接続回路４０を搭載している図１に示すモニタリングタグ１０であれば、送受信アンテナ３０と、ＲＦＩＤタグ２０中のＩＣチップとの間の電力供給がより安定していて好ましい。
本実施形態のＲＦＩＤタグ２０は、いずれも電池を内蔵しないパッシブタイプのＲＦＩＤタグである。
ＲＦＩＤタグの形状は、ラベル型、カード型、コイン型、スティック型等の形状から、用途に応じて最適なものを選択することができる。ＲＦＩＤタグの通信距離は、数ｍｍ〜数ｍの中から、用途に応じて最適なものを選択することができる。
【００１４】
ＲＦＩＤタグ２０中のＩＣチップは、例えば、０．４ｍｍから１ｍｍ角程度の小さな半導体チップであり、基材１００の中央に配置されている。
ＩＣチップには、簡単なマイクロコンピュータとＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等が（図示せず）が搭載され、特定のＩＤ等を格納する媒体としてのメモリ機能を備えている。不正使用、改ざん、成りすまし等を防ぐための暗号化処理を行うためのプログラムを備えることもできる。
【００１５】
前述の通り、本実施形態の一態様であるモニタリングタグ１０は、図１に示すように、上記のＲＦＩＤタグ２０の他、送受信アンテナ３０と、ループ回路５０と、必要に応じて接続回路４０を備えている。以下、接続回路４０を備えているモニタリングタグ１０を採り上げて説明するが、接続回路４０を備えていないモニタリングタグ１０についても、接続回路４０に関係する説明以外、同様に説明される。
ＲＦＩＤタグ２０と、送受信アンテナ３０と、接続回路４０と、ループ回路５０は、封止材７０を用いて一括に封止されている。封止材としては特に制限されるものではなく、当該分野において用いられる通常の封止材を用いることができ、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）等が挙げられる。
【００１６】
送受信アンテナ３０は、例えば図４に示すように、モニタリングタグ１０がモニタリング対象物８０に埋設もしくは貼付された状態において、ＲＦＩＤタグ２０中のＩＣチップから発信された電波をリーダライタ等に内蔵された外部アンテナに届くように発信する機能、及び、このリーダライタ等の外部アンテナを介して電波を受信する機能を有している。
【００１７】
接続回路４０は、ＲＦＩＤタグ２０中のＩＣチップと送受信アンテナ３０とを電気的に接続する回路である。
図１に示すモニタリングタグ１０では、ＲＦＩＤタグ２０と送受信アンテナ３０間を接続回路４０で有線接続しているが、図４に示すＲＦＩＤタグ２０のように、接続回路４０を有さず、ＲＦＩＤタグ２０と送受信アンテナ３０間を無線で電気的に磁気的あるいは磁気的に接続して電波の送受信を行わせることもできる。
【００１８】
本実施形態のループ回路５０は、その回路の開裂によって、タンパーの発生を検知することを目的として敷設されたタンパー検知用ループ回路である。
【００１９】
通常、タンパー検知用ループ回路とは、モニタリングタグ１０が取り付けられたモニタリング対象物８０から、モニタリングタグ１０が故意に（盗難等の目的のために）引き剥がされた場合に、機械的に破壊されるように設けられた回路、すなわち、その回路の開裂によって、その要因となった行為（すなわち、タンパー行為）を検知することを目的として敷設された回路を意味するが、本明細書において、タンパー検知用ループ回路とは、モニタリング対象物８０の特性に影響を及ぼす特定の刺激に応答した場合に、その刺激に起因した物理的あるいは化学的反応によって開裂もしくは抵抗が変化するように設けられた回路、すなわち、その回路の開裂もしくは抵抗の変化によって、モニタリング対象物８０がそれらの要因となった特定の刺激に晒されたことを検知することを目的として敷設された回路をも含むものとする。
【００２０】
このタンパー検知用ループ回路には、上記の物理的あるいは化学的反応を生じる刺激応答部位６０を備えている。
【００２１】
このループ回路５０の両端は、ＲＦＩＤタグ２０中のＩＣチップの所定のピンに有線接続されている。ＩＣチップは、ループ回路５０の抵抗状態の高低を区別して検知可能なもの（例えば、NXP Semiconductors社製「UCODE G2iL+」）を使用することが好ましい。
【００２２】
刺激応答部位６０が反応して、ループ回路５０が開裂した場合、もしくは、ループ回路５０の抵抗が変化した場合には、ＩＣチップ内のメモリ情報が変化する。
このＩＣチップ内のメモリ情報の変化を利用したモニタリングシステムとして、例えば、メモリの所定アドレスの「フラグ」がＯＮからＯＦＦとなったこと（後述の実施例においては、これを「フラグが立つ」ともいう）をリーダライタ等で読み取って、刺激応答部位６０が反応したこと、すなわち、モニタリング対象物８０が特定の刺激に晒されたことを検知するシステムを構築することができる。なお、逆に、「フラグ」がＯＮからＯＦＦとなることを読み取って検知することもできる。
【００２３】
上記したように、本実施形態では、ＲＦＩＤタグ２０と、送受信アンテナ３０と、接続回路４０と、ループ回路５０を、封止材７０を用いて一括に封止しているが、刺激応答部位６０の少なくとも一部は、封止材から露出させている。つまり、前記封止材は、開口部を備え、この開口部から、前記刺激応答部位６０を露出させている。
【００２４】
上記のように、本発明では、ＲＦＩＤタグ２０に搭載されたＩＣチップに接続するループ回路５０を備え、このループ回路５０に刺激応答部位６０を設ける構成を採用した。
そして、この刺激応答部位６０が、モニタリング対象物の特性に影響を及ぼす特定の刺激に応答した場合に、ループ回路５０を開裂させる物理的反応あるいは化学的反応、もしくはループ回路５０の抵抗を変化させる物理的反応あるいは化学的反応を生じさせて、ＩＣチップのメモリ情報を変化させる機能、すなわち、モニタリング対象物８０が特定の刺激に晒されていることを検知するセンサ機能を有するすものとした。
【００２５】
このため、本発明によれば、モニタリングに際し、従来のようなセンサ（ｐＨセンサ、温度センサ等）が不要となるため、モニタリングタグを構成するＲＦＩＤタグ内に、センサ情報を演算処理して測定値とするコンピュータチップが不要となる他、センサをコンピュータチップに接続する端子も不要となり、省電力で、コンパクトかつ簡易な構造で、配置の自由度が高いモニタリングタグを実現することができる。
【００２６】
本発明においては、刺激応答部位６０の少なくとも一部が刺激応答性金属からなる。例えば、刺激応答部位６０は、ループ回路５０の少なくとも一部を刺激応答性金属に置き換えて構成することができる。ループ回路５０の全てを刺激応答性金属で構成することもできる。
【００２７】
上記の刺激応答性金属は、検出対象とする刺激に応じて、適宜選択することができる。
本発明において、刺激応答性金属としては、例えば、検出対象とする刺激によって変質（腐食等）して断線したり、不導体となる金属を例示することができる。刺激応答性金属の詳細については後述する。
【００２８】
刺激応答部位６０が特定の刺激に応答してＩＣチップのメモリ情報を変化させる態様も、特に限定されず、例えば、特定の刺激に応答した場合に、この刺激応答部位６０で、ループ回路５０を開裂させる物理的反応あるいは化学的反応、もしくはループ回路５０の抵抗を変化させる物理的反応あるいは化学的反応を生じさせて、ＩＣチップへのメモリ情報を変化させることができる。
【００２９】
刺激応答部位６０は、検出精度の観点から、モニタリング対象物の表面もしくは表層付近に限定されることなく、任意の箇所に自由に配置できることが好ましい。一方、送受信アンテナ３０は、リーダライタ等との通信距離の観点から、モニタリング対象物８０の表面に貼付、もしくは表層付近に埋設するのが好ましい。
ループ回路５０に刺激応答部位６０を設けた本発明によれば、ループ回路５０を自在に配線して刺激応答部位６０を所望の位置に配置することができるため、送受信アンテナ３０をモニタリング対象物８０の表面に貼付もしくは表層付近に埋設してリーダライタ等との通信距離を維持しつつ、所望の箇所のモニタリングを高い精度で行うことができる。
【００３０】
ループ回路５０は、通電可能なループとしてつながってさえすれば形状は特に限定されず、使用環境及び使用目的等に応じて、平面、湾曲、ロッド状等、適宜最適な形状に設計することができる。ループ回路５０の大きさも同様に、適宜最適な大きさとすることができる。
【００３１】
なお、外部環境の変化を検知するセンサの役割を果たす刺激応答部位６０を、ＲＦＩＤタグ２０又は送受信アンテナ３０又は接続回路４０の少なくとも何れかに設け、刺激応答部位６０が刺激に応答した際に、刺激応答部位６０の設置箇所で断線もしくは短絡を生じさせ、その結果、リーダライタ等に対して応答しなくなることを指標としてモニタリングを行う場合にも、本発明と同様の効果、すなわち、モニタリングタグの設置作業のみでモニタリングシステムを構築することができる、という効果を奏することはできる。
【００３２】
ただし、上記のように刺激応答部位６０を、ＲＦＩＤタグ２０又は送受信アンテナ３０又は接続回路４０の少なくとも何れかに設け、刺激応答部位６０の設置箇所で断線もしくは短絡を生じさせ、その結果、リーダライタ等に対して応答しなくなることを指標としてモニタリングを行う場合には、リーダライタ等に対して応答がなくなった原因が、刺激応答部位６０が刺激に応答したことに起因するものなのか、もしくは、モニタリングタグ１０の故障なのかは区別することができない。
このため、正確な判断のためには、例えば、複数のモニタリングタグ１０を使用して、全てのモニタリングタグ１０がリーダライタ等に対して応答しなくなった場合には、刺激応答部位６０が刺激に応答したものと判断し、何れかのモニタリングタグ１０のみがリーダライタ等に対して応答しなくなった場合には、そのモニタリングタグ１０の故障と判断する、等の手段が必要となる。
これに対して、本発明によれば、刺激応答部位６０が刺激に応答した状態でも、モニタリングタグ１０とリーダライタ等との間の通信は行われるため、上記のような手段によらず、刺激応答部位が刺激に応答した状態と、モニタリングタグの故障とを区別することができる。
【００３３】
（刺激応答性金属）
前記刺激応答性金属としては、具体的には、亜鉛、アルミニウム、カドミニウム、鉄、錫、鉛、銅、ニッケル、銀、チタン及びジルコニウムからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましく、亜鉛、アルミニウム、鉄、銅、ニッケル及びチタンからなる群から選択される少なくとも１種であることがより好ましく、アルミニウム、鉄及び銅からなる群から選択される少なくとも１種であることがさらに好ましく、鉄であることが特に好ましい。
【００３４】
〔変質促進機能〕
さらに本発明では、前記刺激応答部位は、前記刺激応答性金属の変質促進機能、例えば腐食促進機能を有する。
該変質促進機能（腐食促進機能）としては、前記刺激応答性金属の変質（例えば腐食）を促進する限り特に制限されないが、例えば、（１）刺激応答性金属が、炭素、硫黄及びリンからなる群から選択される少なくとも１種を含有することによって発現するもの、（２）刺激応答性金属が異種金属と接することに起因するガルバニック腐食によって発現するもの等が好ましく挙げられる。これらについて以下に詳述する。
【００３５】
＜（１）刺激応答性金属が、炭素、硫黄及びリンからなる群から選択される少なくとも１種を含有することによって変質促進機能（腐食促進機能）が発現する場合＞
炭素、硫黄及びリンはいずれも、金属、特に鉄を変質させる効果を有する。
刺激応答性金属が炭素を含有することによって変質促進機能（腐食促進機能）が発現する場合としては、具体的には、刺激応答性金属が炭素鋼、鋳鉄である場合等が挙げられる。炭素含有量は、変質促進機能（腐食促進機能）を発現させる観点から、好ましくは０．０２〜７質量％、より好ましくは０．１〜２．１質量％、さらに好ましくは０．５〜２．０６質量％である。炭素含有量は、ＪＩＳ  Ｇ  １２１１−３（２０１１年）に記載の燃焼−赤外吸収法によって測定することができる。なお、炭素鋼は、一般的に、炭素含有量が０．０２〜２．０６質量％程度である。また、鋳鉄は、一般的に、炭素含有量が２．０６超〜６．６７質量％程度であり、強度が低下する傾向にあるため、刺激応答性金属は炭素鋼であることがより好ましい。
刺激応答性金属が硫黄を含有することによって変質促進機能（腐食促進機能）が発現する場合としては、具体的には、刺激応答性金属が、硫黄を含有する鋼である場合等が挙げられる。硫黄含有量は、変質促進機能（腐食促進機能）を発現させる観点から、好ましくは０．０００１〜０．０５質量％であり、０．００１〜０．０１質量％であってもよく、０．００１〜０．００８質量％であってもよい。硫黄含有量は、ＪＩＳ  Ｇ  １２１５−４（２０１０年）に記載の高周波燃焼−赤外吸光法によって測定することができる。
刺激応答性金属がリンを含有することによって変質促進機能（腐食促進機能）が発現する場合としては、具体的には、刺激応答性金属が、リンを含有する鋼である場合等が挙げられる。リン含有量は、変質促進機能（腐食促進機能）を発現させる観点から、好ましくは０．００１〜０．０５質量％であり、０．０１〜０．０５質量％であってもよい。リン含有量は、ＪＩＳ  Ｇ  １２１４（１９９８年）に記載のモリブドバナドりん酸抽出吸光光度法によって測定することができる。
刺激応答性金属は、炭素、硫黄及びリンの全てを含有することがより好ましいが、金属、特に鉄の変質を促進させる効果は炭素が最も大きいため、炭素含有量が上記範囲であれば、硫黄含有量及びリン含有量は上記範囲に満たなかったとしても、十分に変質促進効果を有する。
【００３６】
＜（２）刺激応答性金属が異種金属と接することに起因するガルバニック腐食によって変質促進機能（腐食促進機能）を発現する場合＞
ガルバニック腐食とは、水等の電解液中で電位の異なる２つの金属が接すると、両者の間に電池を形成し、電位の卑な金属がアノード（陽極）となって腐食が助長され、このアノード側で助長される腐食現象をガルバニック腐食といい、一般的には「異種金属接触腐食」と称されることもある。より具体的には、金属Ａが、それよりも貴な異種金属Ｂと電解質水溶液中で接触することにより、金属Ａの腐食が進行する現象のことをいう。
本発明においては、ガルバニック腐食の発現のし易さの観点から、刺激応答性金属が鉄であり、かつ、前記異種金属が、金、白金、イリジウム、パラジウム、銀、銅、ビスマス、アンチモン、鉛、錫、ニッケル、コバルト及びカドミウムからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。同様の観点から、刺激応答性金属が鉄であり、かつ、前記異種金属が、金、白金、パラジウム、銀、銅からなる群から選択される少なくとも１種であることがより好ましく、金であることがさらに好ましい。
このように、ガルバニック腐食によって変質促進機能（腐食促進機能）を発現する場合、刺激応答性金属が変質することによって断線したり、不導体となることが重要であり、かつ、「前記異種金属のみで導通しないこと」が重要である。この観点から、前記異種金属の配置としては、刺激応答性金属の一部にのみ接触するように配置されていることが好ましく、その限りにおいて、異種金属と刺激応答性金属は接しているだけでもよいし、異種金属が刺激応答性金属の一部を被覆していてもよい。また、棒状、円盤状、層状、格子状等の種々の形状の異種金属を刺激応答性金属へ接触させる態様であってもよい。
なお、ガルバニック腐食によって変質促進機能（腐食促進機能）を発現させるためには、刺激応答性金属と異種金属が接する部位が基材及び封止材に埋もれておらず、刺激応答性金属及び異種金属のいずれかがイオン化し得る環境下にあることが重要である。
【００３７】
また、本発明の別の実施形態としては、
モニタリング対象物の状態を監視するモニタリングタグであって、
ＩＣチップを有するＲＦＩＤタグと、
前記モニタリング対象物の外部に位置する外部アンテナとの間で電波を送受信する送受信アンテナと、
前記ＩＣチップに接続されたループ回路を備え、
このループ回路に、前記モニタリング対象物の特性に影響を及ぼす特定の刺激に応答して前記ＩＣチップのメモリ情報を変化させる刺激応答部位を設けており、該刺激応答部位の少なくとも一部が刺激応答性金属からなり、かつ、
該刺激応答性金属が、炭素、硫黄及びリンからなる群から選択される少なくとも１種を含有しているか、又は、
該刺激応答性金属が、該刺激応答性金属よりも貴な金属と接している、モニタリングタグが好ましい。
【００３８】
本発明の別の実施形態において、刺激応答性金属が、炭素、硫黄及びリンからなる群から選択される少なくとも１種を含有している態様については、前記（１）と同様に説明される。
刺激応答性金属が該刺激応答性金属よりも貴な金属と接している態様の場合、前記（２）にて説明したガルバニック腐食によって変質促進機能（腐食促進機能）を発現する場合と同様、刺激応答性金属が変質することによって断線したり、不導体となることが重要であり、かつ、「刺激応答性金属よりも貴な金属（異種金属）のみで導通しないこと」が重要である。この観点から、異種金属の配置としては、刺激応答性金属の一部にのみ接触するように配置されていることが好ましく、その限りにおいて、異種金属と刺激応答性金属は接しているだけでもよいし、異種金属が刺激応答性金属の一部を被覆していてもよい。また、棒状、円盤状、層状、格子状等の種々の形状の異種金属を刺激応答性金属へ接触させる態様であってもよい。
なお、該刺激応答性金属が、該刺激応答性金属よりも貴な金属と接していることによって変質促進機能（腐食促進機能）を発現させるためには、刺激応答性金属と異種金属が接する部位が基材及び封止材に埋もれておらず、刺激応答性金属及び異種金属のいずれかがイオン化し得る環境下にあることが重要である。
【００３９】
以下、上記のモニタリングタグを用いたモニタリング方法の一実施形態を詳述する。
（モニタリングタグを用いたモニタリング方法）
モニタリングタグ１０を、モニタリング対象物８０（例えば、鉄筋コンクリート構造物）の表面に貼付、もしくは、リーダライタ等との通信距離の観点から許容される範囲内で、モニタリング対象物の表層付近に埋設する。
【００４０】
所定の日時が経過する毎に、リーダライタ等を用いて、モニタリング対象物８０に設置したモニタリングタグ１０との通信を試みる。
【００４１】
本実施形態のモニタリングタグによれば、その通信結果から、「モニタリングタグの刺激応答部位が所定の刺激に応答した、もしくは、タンパー行為が行われた状態」「モニタリングタグの刺激応答部位が所定の刺激に応答していない、かつ、タンパー行為も行われていない正常状態」「モニタリングタグが故障した状態」の何れかの状態にあることを判定できる
【００４２】
モニタリング対象物が鉄筋コンクリート構造物の場合、刺激応答部位を、鉄筋コンクリート構造物の劣化因子に応答するものとしておくことで、その鉄筋コンクリート構造物の劣化の進行を、非破壊で短時間に検知することができる。
具体的には、例えば、刺激応答部位を、水素イオン指数（ｐＨ）に応答するものとしておくことで、その鉄筋コンクリート構造物における中性化進行を、非破壊で短時間に検知することができ、刺激応答部位を、鉄筋コンクリート構造物の劣化因子である塩素イオン濃度に応答するものとしておくことで、その鉄筋コンクリート構造物における塩害の進行を、非破壊で短時間に検知することができる。
【００４３】
また、ループ回路５０に刺激応答部位６０を設けた本発明によれば、ループ回路５０を自在に配線して刺激応答部位６０を所望の位置に配置することができるため、例えば、刺激応答部位６０を地下ガソリンタンク内部に配置して地下ガソリンタンク内部の腐食を検出したり、電柱に配置して漏電を検出したり、土中配管等に配置して漏水及び漏電を検出したり等、各種用途に幅広く適用することができる。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明の好適な実施例について説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４５】
（参考例１）
参考例１では、図１に示すモニタリングタグ１０（ループ回路５０に刺激応答性金属を組み込んで形成した「刺激応答部位６０」を有するモニタリングタグ１０）を製造した。以下に製造工程を説明する。
絶縁フィルム（厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレート）の表面に、接着剤を用いて硬質アルミニウム箔（厚さ２０μｍ）を張り合わせた長尺の基材１００を用意した。次に、前記アルミニウム箔面にグラビア印刷でエッチングレジストを形成した後、塩化第二鉄水溶液にてエッチングを行い、表面にＩＣチップとの接続回路４０を有する送受信アンテナ３０を形成した。該アンテナの幅を１．５ｍｍ、長さを６０ｍｍ、アンテナピッチを４．８ｍｍとした。ここで、アンテナピッチとは、長尺の基材上に配置したアンテナの長尺方向のピッチをいう。
次に、前記ＩＣチップの外部端子となるバンプを、前記送受信アンテナ３０とループ回路５０の所定の位置にフリップチップ構造にて位置合わせし、超音波を印加して接合した。
次いで、厚み１０μｍ、幅１ｍｍ、長さ１．５ｃｍの純鉄箔（刺激応答性金属、炭素含有量０．００３質量％、硫黄含有量：０.０３質量％、リン含有量０.０３質量％）を接合し、刺激応答部位６０を設けた。
最後に、前記純鉄箔の一部（幅１ｍｍ、長さ１ｃｍ）を露出させる開口部９０を形成した上で、該純鉄箔の一部が露出した状態を保ちながら、アクリル樹脂付きポリエチレンテレフタレートによって８０℃でラミネートし、空隙を埋め、カバーすることにより、モニタリングタグ１０を作製した。
【００４６】
上記のモニタリングタグ１０を、コンクリートの表面から１ｃｍ深さ位置に埋め込み、硬化させて試験体ａを作製し、この試験体ａを下記表１の浸漬液（Ａ−０、Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３）に浸漬した。浸漬液（Ａ−１）、（Ａ−２）及び（Ａ−３）は、コンクリート中に含まれる細孔溶液の組成に相当するアルカリ水溶液であり、ＪＩＳ  Ａ  １１９３（２００５年）に従って調製した。
【００４７】
【表１】
2018013944.tif 000003
【００４８】
試験体ａを前記表１に記載の浸漬液に浸漬した直後（「初期」）と所定時間（「１ヶ月」及び「３ヶ月」）経過後に、それぞれ、ハンディリーダライタＡＴ８８０（Ａｔｉｄ社製）を用いて、ＩＣチップのメモリ情報の読み取りを行って、メモリの所定アドレスの「フラグ」の状態を確認した。その結果を下記表２に示す。
この「フラグ」は、刺激応答部位６０が反応して、ループ回路５０が開裂した場合、もしくは、ループ回路５０の抵抗が変化した場合に、ＯＮからＯＦＦとなって、モニタリング対象物８０が特定の刺激に晒されたことを示すものである。以下、「フラグ」がＯＮからＯＦＦとなることを、「フラグが立つ」という。
【００４９】
【表２】
2018013944.tif 000004
【００５０】
表２に示すように、浸漬液の塩化物イオン濃度に関わらず、初期にはフラグが立たないことが確認された。
また、塩化物イオン濃度が高濃度となるほど、早くフラグが立つこと、すなわち、刺激応答部が早く腐食して断線することが確認された。
【００５１】
（実施例１）
実施例１では、参考例１において、純鉄箔（刺激応答性金属）を炭素鋼（炭素含有量：１．２８質量％、硫黄含有量：０．００２質量％、リン含有量０．０１２質量％）としたこと以外は同様にしてモニタリングタグ１０を製造した。
このモニタリングタグ１０を、コンクリートの表面から１ｃｍ深さ位置に埋め込み、硬化させて試験体ｂを作製し、この試験体ｂを前記表１の浸漬液（Ａ−２）に浸漬した。浸漬液（Ａ−２）は、コンクリート中に含まれる細孔溶液の組成に相当するアルカリ水溶液であり、ＪＩＳ  Ａ  １１９３（２００５年）に従って調製した。
試験体ｂを浸漬液（Ａ−２）に浸漬し、ハンディリーダライタＡＴ８８０（Ａｔｉｄ社製）を用いて、ＩＣチップのメモリ情報の読み取りを毎日行い、メモリの所定アドレスの「フラグ」が立つまでの日数を調査した。また、比較対象として、参考例１で得た試験体ａについても同様の調査を実施した。その結果を下記表３に示す。
【００５２】
（実施例２）ガルバニック腐食の利用
実施例２では、参考例１において、純鉄箔（刺激応答性金属）の左端部（図５参照）に厚み０．１μｍ、幅１ｍｍ、長さ０．５ｃｍの金を蒸着したこと以外は同様にしてモニタリングタグ１０を製造した。
このモニタリングタグ１０を、コンクリートの表面から１ｃｍ深さ位置に埋め込み、硬化させて試験体ｃを作製し、この試験体ｃを前記表１の浸漬液（Ａ−２）に浸漬した。浸漬液（Ａ−２）は、実施例１と同様にして調製した。
試験体ｃを浸漬液（Ａ−２）に浸漬し、ハンディリーダライタＡＴ８８０（Ａｔｉｄ社製）を用いて、ＩＣチップのメモリ情報の読み取りを毎日行い、メモリの所定アドレスの「フラグ」が立つまでの日数を調査した。その結果を下記表３に示す。
【００５３】
（実施例３）ガルバニック腐食の利用
実施例３では、参考例１において、純鉄箔（刺激応答性金属）を横断する様に（図６参照）、厚み０．１μｍ、幅１ｍｍ、長さ０．５ｃｍの金を２本蒸着したこと以外は同様にしてモニタリングタグ１０を製造した。
このモニタリングタグ１０を、コンクリートの表面から１ｃｍ深さ位置に埋め込み、硬化させて試験体ｄを作製し、この試験体ｄを前記表１の浸漬液（Ａ−２）に浸漬した。浸漬液（Ａ−２）は、実施例１と同様にして調製した。
試験体ｄを浸漬液（Ａ−２）に浸漬し、ハンディリーダライタＡＴ８８０（Ａｔｉｄ社製）を用いて、ＩＣチップのメモリ情報の読み取りを毎日行い、メモリの所定アドレスの「フラグ」が立つまでの日数を調査した。その結果を下記表３に示す。
【００５４】
【表３】
2018013944.tif 000005
【００５５】
表３より、変質促進機能を有する実施例１〜３のモニタリングタグでは、変質促進機能に乏しい又は該機能を有しない参考例１のモニタリングタグに比べて、フラグが立つまでの日数が大幅に短くなり、高感度で信頼性の高いモニタリングタグであることがわかる。
【符号の説明】
【００５６】
１０  モニタリングタグ
２０  ＲＦＩＤタグ
２２  ＩＣチップ
２４  内蔵ＩＣアンテナ
２６  内蔵回路
２８  基材
３０  送受信アンテナ
４０  接続回路
５０  ループ回路
６０  刺激応答部位
６１  異種金属
７０  封止材
８０  モニタリング対象物
９０  開口部
１００  基材
【図１】
2018013944.tif 000006
【図２】
2018013944.tif 000007
【図３】
2018013944.tif 000008
【図４】
2018013944.tif 000009
【図５】
2018013944.tif 000010
【図６】
2018013944.tif 000011