(57)【要約】  水分検出用ＲＦＩＣデバイスは、ＲＦＩＣ素子と、ＲＦＩＣ素子に接続され、容量結合可能な対向部を有する、アンテナ素子と、アンテナ素子の前記対向部の近傍に設けられた吸水材と、を備える。
2016147762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＣ素子と、
前記ＲＦＩＣ素子に接続され、容量結合可能な対向部を有する、アンテナ素子と、
前記アンテナ素子の前記対向部の近傍に設けられた吸水材と、
を備える、水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項２】
前記吸水材は、前記アンテナ素子を支持する基材シートである、請求項１に記載の水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項３】
前記吸水材を第１の吸水材とし、前記第１の吸水材との間に前記アンテナ素子を挟むように設けられた第２の吸水材をさらに備えた、請求項２に記載の水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項４】
前記アンテナ素子を支持する難吸水材をさらに備え、
前記難吸水材と、前記吸水材との間に前記アンテナ素子を挟むように前記吸水材を設ける、請求項１に記載の水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項５】
前記難吸水材を第１の難吸水材とし、さらに前記吸水材の前記アンテナ素子と反対側の面に設けられた第２の難吸水材をさらに備え、
前記第１の難吸水材と前記第２の難吸水材との間に前記アンテナ素子と前記吸水材とを挟んだ、請求項４に記載の水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項６】
前記ＲＦＩＣ素子は、第１入出力端子、第２入出力端子を有し、
前記アンテナ素子は、一端が前記第１入出力端子に接続された第１アンテナ素子と、一端が前記第２入出力端子に接続された第２アンテナ素子とを有し、
前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子は、それぞれの前記一端から互いに異なる方向に延在し、
前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子は、それぞれ各アンテナ素子内に前記対向部を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項７】
前記アンテナ素子は、複数の折り返し部を有し、前記折り返し部が前記対向部であるミアンダ状を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項８】
前記アンテナ素子は、ループ型の折り返し部を有し、前記折り返し部が前記対向部である、請求項１又は２に記載の水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項９】
前記ＲＦＩＣ素子は、第１入出力端子、第２入出力端子を有し、
前記アンテナ素子は、一端が前記第１入出力端子に接続された第１アンテナ素子と、一端が前記第２入出力端子に接続された第２アンテナ素子とを有し、
前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子は、それぞれの前記一端から互いに異なる方向に延在し、
前記第１アンテナ素子の前記一端と前記第２アンテナ素子の前記一端との間隙部分が前記対向部である、請求項１から５のいずれか一項に記載の水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項１０】
前記ＲＦＩＣ素子は、
ＲＦＩＣチップと、
前記ＲＦＩＣチップに接続された給電回路と、
を含み、前記ＲＦＩＣ素子は、キャリア周波数に相当する共振周波数を有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項１１】
前記給電回路は、インダクタンス素子またはキャパシタンス素子を含み、前記インダクタンス素子または前記キャパシタンス素子は複数の基材層を積層してなる多層基板内に設けられている、請求項１０に記載の水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項１２】
前記吸水材は、外面側の防水材と、前記防水材の内面側の吸水材と、を有するおむつの前記防水材及び前記吸水材の内面側に設けられた吸水材であって、前記防水材を挟んで、前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子との間隙部分の対向部と対向配置されている、請求項９に記載の水分検出用ＲＦＩＤデバイス。
【請求項１３】
外面側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、
前記防水材の外面側に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入出力端子及び第２入出力端子を有するＲＦＩＣ素子と、
一端が前記第１入出力端子に接続された第１アンテナ素子と、一端が前記第２入出力端子に接続された第２アンテナ素子とを有し、前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子は、それぞれの前記一端から互いに異なる方向に延在し、前記第１アンテナ素子の前記一端と前記第２アンテナ素子の前記一端との間隙部分に容量結合可能な対向部を有する、アンテナ素子と、
を備え、
前記吸水材は、前記防水材を挟んで、前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子との前記間隙部分の対向部と対向配置されている、水分検出用ＲＦＩＤデバイス付きおむつ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水分の存在を検出できる水分検出用ＲＦＩＣデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水分の存在を検出するには温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。【０００３】
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）。上記無線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電磁結合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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１８２４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、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が、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。このため、上記無線ＩＣデバイスでは、水分の有無に対する検出力が鋭敏ではない場合がある。【０００６】
本発明の目的は、簡易、且つ、高精度で水分の存在を検出できる水分検出用デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスは、ＲＦＩＣ素子と、
前記ＲＦＩＣ素子に接続され、容量結合可能な対向部を有する、アンテナ素子と、
前記アンテナ素子の前記対向部の近傍に設けられた吸水材と、
を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスによれば、吸水材が水分を吸収すると、アンテナ素子の対向部の間の容量値が変化し、より具体的にはアンテナ自身が持つ浮遊容量が大きくなってアンテナ素子の電気長が変化する。その結果、通信距離が短くなったり、中心周波数が低周波数側にシフトしたりする。つまり、通信距離や中心周波数のシフト量を測ることで、水分の存在を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は、実施の形態１に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスの構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線の方向からみた断面構造を示す概略断面図であり、（ｃ）は、実施の形態１に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスの等価回路図である。
【図２】（ａ）は、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。
【図３】図１（ａ）の水分検出用ＲＦＩＣデバイスのアンテナ素子のミアンダ形状の対向部分に水分が含まれた場合の容量結合を示す概略図である。
【図４】図１の水分検出用ＲＦＩＣデバイスにおけるアンテナの長さと通信距離との関係の一例を示すグラフである。
【図５】実施の形態１に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスをおむつに装着した用途例を示す概略図である。
【図６】図５の水分検出用ＲＦＩＣデバイスをおむつに装着した用途例におけるおむつ交換のフローチャートである。
【図７】（ａ）は、実施の形態２に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスの構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線の方向からみた断面構造を示す概略断面図である。
【図８】（ａ）は、実施の形態３に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスの構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣ−Ｃ線の方向からみた断面構造を示す概略断面図である。
【図９】（ａ）は、実施の形態４に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスの構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＤ−Ｄ線の方向からみた断面構造を示す概略断面図である。
【図１０】（ａ）は、実施の形態５に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスの構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＥ−Ｅ線の方向からみた断面構造を示す概略断面図である。
【図１１】（ａ）は、実施の形態６に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスの構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＦ−Ｆ線の方向からみた断面構造を示す断面図である。
【図１２】図１１（ａ）の水分検出用ＲＦＩＣデバイスのアンテナ素子の折り返し部分に水分が含まれた場合の容量結合を示す概略図である。
【図１３】実施の形態７に係るハンディタイプのリーダを用いた、定期巡回によるおむつ交換方法のフローチャートである。
【図１４】（ａ）は、実施の形態８に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスの側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＲＦＩＣデバイスの平面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＲＦＩＣデバイスの底面図である。
【図１５】実施の形態８に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスの吸水材に水分を保持した場合のアンテナ素子における電界分布を示す側面図である。
【図１６】（ａ）は、実施の形態９に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスの構成を示す側面図であり、（ｂ）は、実施の形態９の別例の水分検出用ＲＦＩＣデバイスの構成を示す側面図である。
【図１７】（ａ）は、実施の形態１０に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスの側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＲＦＩＣデバイスの平面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＲＦＩＣデバイスの底面図であり、（ｄ）は、（ａ）の第１アンテナ素子と第２アンテナ素子との間隙の上面からの部分拡大透視図である。
【図１８】実施の形態１１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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
第１の態様に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスは、ＲＦＩＣ素子と、
前記ＲＦＩＣ素子に接続され、容量結合可能な対向部を有する、アンテナ素子と、
前記アンテナ素子の前記対向部の近傍に設けられた吸水材と、
を備える。
【００１１】
上記構成によれば、吸水材が水分を吸収すると、アンテナ素子の対向部の間の容量値が変化し、アンテナ自身が持つ浮遊容量が大きくなってアンテナ素子の電気長が変化する。その結果、通信距離が短くなり無線通信状態が変化する。さらには無線通信自体が不可能になる。この無線通信状態の変化を検出することによって水分の存在を検出できる。さらに具体的に言うと、吸水材が水分を吸収すると、アンテナ素子の電気長が長くなり、その結果、通信距離が短くなったり、中心周波数が低周波数側にシフトして無線通信状態が変化する。つまり、通信距離や中心周波数のシフト量等の無線通信状態の変化を検出することで、水分の存在を検出できる。
また、アンテナ素子における容量結合可能な対向部は、アンテナ素子自身に設けた折り返し部によって形成された対向部であってもよいし、アンテナ素子の開放端部と他部との間あるいは２つの開放端部間に形成された対向部であってもよい。
また、吸水材は対向部の近傍に設けられているが、対向部間に設けられていてもよいし、対向部に接して設けられていてもよい。さらに吸水材は、対向部に近接して設けられていてもよい。吸水材は、アンテナ素子における対向部間の浮遊容量に影響を持つ部位に配されていればよい。
【００１２】
第２の態様に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスは、上記第１の態様において、前記吸水材は、前記アンテナ素子を支持する基材シートであってもよい。
【００１３】
上記構成によれば、吸水材によって基材シートを兼ねることができ、ＲＦＩＣデバイス全体の厚さを薄くできる。
【００１４】
第３の態様に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスは、上記第２の態様において、前記吸水材を第１の吸水材とし、前記第１の吸水材との間に前記アンテナ素子を挟むように設けられた第２の吸水材をさらに備えてもよい。
【００１５】
上記構成によれば、アンテナパターンの上下両面を２層の第１及び第２の吸水材で挟むので、水分の検出性能を高めることができる。
【００１６】
第４の態様に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスは、上記第１の態様において、前記アンテナ素子を支持する難吸水材をさらに備え、
前記吸水材と、前記難吸水材との間に前記アンテナ素子を挟んでもよい。
【００１７】
上記構成によれば、難吸水材を、アンテナ素子を支持する基材シートとすることができ、機械的強度を向上させることができる。
【００１８】
第５の態様に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスは、上記第４の態様において、前記難吸水材を第１の難吸水材とし、さらに前記吸水材の上に設けられた第２の難吸水材をさらに備え、
前記第１の難吸水材と前記第２の難吸水材との間に前記アンテナ素子と前記吸水材とを挟んでもよい。
【００１９】
上記構成によれば、第１の難吸水材と第２の難吸水材との間にアンテナ素子と吸水材とが挟まれているので、水分はアンテナ素子の長手方向に沿ってしか浸入してこない。この場合、水分吸収量は徐々にしか変化せず、アンテナ長も徐々にしか変化しない。このように段階的にアンテナ素子の電気長が変化するので、吸水の程度を段階的に検出できる。
【００２０】
第６の態様に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスは、上記第１から第５のいずれかの態様において、前記ＲＦＩＣ素子は、第１入出力端子、第２入出力端子を有し、
前記アンテナ素子は、一端が前記第１入出力端子に接続された第１アンテナ素子と、一端が前記第２入出力端子に接続された第２アンテナ素子とを有し、
前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子は、それぞれの前記一端から互いに異なる方向に延在し、
前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子は、それぞれ各アンテナ素子内に前記対向部を有してもよい。
【００２１】
上記構成によれば、ダイポールアンテナによって水分検出用ＲＦＩＣデバイスを構成できる。特に、ダイポールアンテナのように開放端を有するアンテナ素子では、その動作時には開放端付近に大きな電位差が現れるため、開放端付近に容量結合可能な対向部を設けることが好ましい。具体的には、アンテナ素子の開放端部とアンテナ素子の他部との間を前記対向部とすることが好ましく、２つの開放端部の間を前記対向部とすることがさらに好ましい。
【００２２】
第７の態様に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスは、上記第１から第６のいずれかの態様において、前記アンテナ素子は、複数の折り返し部を有し、前記折り返し部が前記対向部であるミアンダ状を有してもよい。
【００２３】
上記構成によれば、ミアンダ状の複数の折り返し部分を容量結合可能な対向部として用いることができる。
【００２４】
第８の態様に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスは、上記第１から第６のいずれかの態様において、前記アンテナ素子は、ループ型の折り返し部を有し、前記折り返し部が前記対向部であってもよい。
【００２５】
上記構成によれば、ループ型の折り返し部を容量結合可能な対向部として用いることができる。この場合も、開放端付近に大きな電位差が現れるため、２つの開放端部の間を前記対向部とすることがさらに好ましい。
【００２６】
第９の態様に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスは、上記第１から第５のいずれかの態様において、
前記ＲＦＩＣ素子は、第１入出力端子、第２入出力端子を有し、
前記アンテナ素子は、一端が前記第１入出力端子に接続された第１アンテナ素子と、一端が前記第２入出力端子に接続された第２アンテナ素子とを有し、
前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子は、それぞれの前記一端から互いに異なる方向に延在し、
前記第１アンテナ素子の前記一端と前記第２アンテナ素子の前記一端との間隙部分が前記対向部であってもよい。
【００２７】
上記構成によれば、第１アンテナ素子と第２アンテナ素子との間隙部分の対向部に対応する吸水材において水分を保持することによって、第１アンテナ素子及び第２アンテナ素子の電界を間隙部分に集中させることができる。この場合、間隙部分以外の電界が弱くなるため、アンテナ長を実質的に短くさせることができ、その結果、通信距離を短くできる。
【００２８】
第１０の態様に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスは、上記第１から第９のいずれかの態様において、前記ＲＦＩＣ素子は、
ＲＦＩＣチップと、
前記ＲＦＩＣチップに接続された給電回路と、
を含み、前記ＲＦＩＣ素子は、キャリア周波数に相当する共振周波数を有してもよい。
【００２９】
上記構成によれば、給電回路を設けることによって、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。
【００３０】
第１１の態様に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスは、上記第１０の態様において、前記給電回路は、インダクタンス素子またはキャパシタンス素子を含み、前記インダクタンス素子または前記キャパシタンス素子は複数の基材層を積層してなる多層基板内に設けられていてもよい。
【００３１】
上記構成によれば、給電回路において、キャリア周波数の中心周波数が大きく変化しないようにできる。
【００３２】
第１２の態様に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスは、上記第９の態様において、前記吸水材は、外面側の防水材と、前記防水材の内面側の吸水材と、を有するおむつの前記防水材及び前記吸水材の内面側に設けられた吸水材であって、前記防水材を挟んで、前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子との間隙部分の対向部と対向配置されていてもよい。
【００３３】
第１３の態様に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス付きおむつは、外面側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、
前記防水材の外面側に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入出力端子及び第２入出力端子を有するＲＦＩＣ素子と、
一端が前記第１入出力端子に接続された第１アンテナ素子と、一端が前記第２入出力端子に接続された第２アンテナ素子とを有し、前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子は、それぞれの前記一端から互いに異なる方向に延在し、前記第１アンテナ素子の前記一端と前記第２アンテナ素子の前記一端との間隙部分に容量結合可能な対向部を有する、アンテナ素子と、
を備え、
前記吸水材は、前記防水材を挟んで、前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子との前記間隙部分の対向部と対向配置されている。
【００３４】
以下、実施の形態に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスについて、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。
【００３５】
（実施の形態１）
図１（ａ）は、実施の形態１に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０の構成を示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線の方向からみた断面構造を示す概略断面図であり、図１（ｃ）は、実施の形態１に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスの等価回路図である。
実施の形態１に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０は、ＲＦＩＣ素子１と、ＲＦＩＣ素子１に接続され、互いに反対方向に延在する第１アンテナ素子１１及び第２アンテナ素子１２と、第１アンテナ素子１１及び第２アンテナ素子１２を支持する吸水材２と、を備える。第１アンテナ素子１１及び第２アンテナ素子１２は、それぞれミアンダ状であって、容量結合可能な複数の対向部１３を有する。対向部１３とは、アンテナ素子内で互いに対向する一対の素片とその間隙とを含む。吸水材２は、ＲＦＩＣ素子と、第１アンテナ素子１１及び第２アンテナ素子１２と、を支持する基材シート２である。また、図１（ｃ）の等価回路図に示すように、ＲＦＩＣ素子１と、第１及び第２アンテナ素子１１、１２と、キャパシタ９と、を有する。キャパシタ９は、例えば、ＲＦＩＣ素子１内のＣパターン又は浮遊容量であってもよい。
【００３６】
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、ＲＦＩＣチップ２１と、ＲＦＩＣチップ２１と導電性接合材２２及び端子電極２３を介して接続された多層基板２５とを備える。ＲＦＩＣチップ２１は封止樹脂２４で封止されている。また、多層基板２５には、Ｌ１及びＬ２等のＬパターン及びＣ１、Ｃ２及びＣＩＣ等のＣパターンからなる給電回路が内蔵されている。ＣＩＣは、ＲＦＩＣチップ２１の浮遊容量である。給電回路によって共振回路が形成されており、そ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、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。
つまり、初期状態でのアンテナ素子の電気長を最大利得状態（２／λ）にあわせておけば、吸水量が多くなってアンテナ素子の電気長が変化しても通信可能距離が低下するだけで、同じキャリア周波数で読み取りは可能である。そこで、読み取り可能距離の検出や読み取り成功回数の計数により、吸水の程度も検出できる。
【００３７】
ＲＦＩＣ素子１と第１及び第２アンテナ素子１１、１２とは、例えば、図２（ａ）及び（ｂ）では端子電極２６による直接接続によって接続されているがこれに限られない。端子電極２６は、第１アンテナ素子１１と接続する第１入出力端子と、第２アンテナ素子と接続する第２入出力端子を含む。例えば、ＲＦＩＣ素子１と第１及び第２アンテナ素子１１、１２とは、端子電極２６による直接接続だけでなく、容量結合、磁界結合等のいずれの結合をしていてもよい。
なお、図２（ａ）及び（ｂ）では、ＲＦＩＣ素子１において、給電回路を内蔵する多層基板２５を設けているがこれに限られず、給電回路を設けない場合であってもよい。後述するように給電回路を設けないことによって、第１及び第２アンテナ素子１１、１２の表面に設けられた対向部１３に水分を保持することによってアンテナの電気長が変化してキャリア周波数が変化し、無線通信状態を変化させ、さらには無線通信自体を不可能にすることができる。
【００３８】
第１アンテナ素子１１及び第２アンテナ素子１２は、ＲＦＩＣ素子１を中心として互いに反対方向に延在するミアンダ状のアンテナ素子である。第１アンテナ素子１１及び第２アンテナ素子１２は、ＲＦＩＣ素子１の端子電極２６とそれぞれ接続された一端から互いに異なる方向に延在している。具体的には、第１アンテナ素子１１及び第２アンテナ素子１２は、端子電極２６と接続された一端から互いに反対方向に延在している。第１アンテナ素子１１及び第２アンテナ素子１２は、それぞれ一方向に対して蛇行して延在するミアンダ状を有する。各アンテナ素子１１、１２は、上記延在方向に対して平行な部分と垂直な部分とを有する。延在方向に平行な部分は一つの矩形形状を有し、垂直な部分も一つの矩形形状を有し、延在方向に平行な部分と延在方向に垂直な部分とは直角に接続されている。また、延在方向に平行な部分の矩形形状と延在方向に垂直な部分の矩形形状とは、同じ一定の幅を有している。さらに、延在方向に垂直な部分の矩形形状は、上記延在方向に沿って一定のピッチで配置されている。
なお、アンテナ素子は、上記のように２つに限られるものではなく１つあるいは２つ以上であってもよい。また、延在する方向は、反対方向に限られず、例えば、互いに直角をなすように延在してもよい。また、第１アンテナ素子１１及び第２アンテナ素子１２は、ミアンダ状の複数の折り返し部分を容量結合可能な複数の対向部１３として用いることができる。なお、容量結合可能な対向部１３は、例えば直列的な容量結合又は並列的な容量結合であってもよい。また、アンテナ素子の各素片がそれぞれ直列的に容量結合をしていてもよい。あるいは、アンテナ素子の素片に対して複数の素片が並列的に容量結合をしていてもよい。容量結合している対向部としては、直列的な容量結合の対向部又は並列的な容量結合の対向部のいずれであってもよい。これによって、アンテナ素子の構成の柔軟性を高めることができる。
第１アンテナ素子１１及び第２アンテナ素子１２は、通常のアンテナ素子に用いられる銅箔、銅板、銅めっき膜、金箔、金板、金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。
【００３９】
吸水材２には、例えば高分子吸水材（ポリマー系吸水材）等を使用できる。無機系の吸水材を用いることもできる。無機系吸水材では、体積変化量が小さいので、クレイ系に代表される多孔質タイプの吸水材が特に好ましい。吸水材２は、ＲＦＩＣ素子１と、第１アンテナ素子１１及び第２アンテナ素子１２と、を支持、つまり載せることができればよい。これによって、吸水材２が基材シートを兼ねることができ、ＲＦＩＣデバイス全体の厚さを薄くできる。また、吸水材２は、それ自体で剛性等を有する必要はないが、剛性を有する場合には耐機械的衝撃を向上させることができる。一方、吸水材２が柔軟性を有するものであれば、ＲＦＩＣデバイス１０を曲面状のものに貼り付けることができる。
【００４０】
図３は、図１（ａ）の水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０の第１及び第２アンテナ素子１１、１２のミアンダ形状の対向部１３に水分が含まれた場合の容量結合１４を示す概略図である。なお、開放端間にも容量が形成される。図４は、図１の水分検出用ＲＦＩＣデバイスにおけるアンテナの長さと通信距離との関係の一例を示すグラフである。
図３に示す実施の形態１に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０は、吸水材２が水分を吸収すると、第１アンテナ素子１１及び第２アンテナ素子１２の複数の対向部１３の間に容量結合１４が生じ、浮遊容量が大きくなって第１及び第２アンテナ素子１１、１２の電気長が変化する。その結果、図４に示すように通信距離が短くなり無線通信状態が変化し、さらには無線通信自体が不可能になる。例えば、基材シート２を高分子吸水材で構成した場合、吸水していない状態での比誘電率εは５程度である。基材シート２が水分を吸収した場合の比誘電率εは約６０となる。その結果、ミアンダ状の第１及び第２アンテナ素子１１、１２の複数の対向部１３での浮遊容量が大きくなり、アンテナの長さが変化する。そのため、通信距離が短くなって無線通信状態が変化し、さらには無線通信自体ができなくなる。この無線通信状態の変化を検出することによって水分の存在を検出できる。
【００４１】
図５は、実施の形態１に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０をおむつ３０に装着した用途例を示す概略図である。
図５に示すように、実施の形態１に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０をおむつ３０に貼り付けておく、おむつ３０の中に小便等による水分が生じた場合には、ＲＦＩＣデバイス１０の吸水材２が吸水し、第１及び第２アンテナ素子１１、１２の浮遊容量が変化し、アンテナ長が変化して、通信距離が短くなるため無線通信状態が変化し、さらには無線通信自体ができなくなる。外部からリーダ／ライタ４０によってＲＦＩＣデバイス１０との無線通信を行い、おむつ３０に装着したＲＦＩＣデバイス１０との無線通信可能な通信距離の検出、及び、無線通信成功回数の計数等によって、ＲＦＩＣデバイス１０による水分の存在状態を検出できる。
【００４２】
図６は、図５の水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０をおむつ３０に装着した用途例におけるおむつ交換のフローチャートである。
（１）水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０を装着したおむつ３０を要介護者が装着し、介護者とおむつ３０とのペアリングを行う（Ｓ０１）。
（２）次いで、最初に水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０のリーダ４０による読み取りを行う（Ｓ０２）。リーダ４０は、据え置き型でもハンディタイプでもよい。なお、この時点では、装着時におむつ３０の中に水分はなく、通信可能であると考えられる。
（３）前回の読み取りから一定時間が経過したか判断し（Ｓ０３）、一定時間が経過していなければ（ＮＯ）戻って、一定時間が経過するまでこの判断を繰り返す。一定時間とは、例えば、３０秒程度である。一定時間が経過した時点（ＹＥＳ）で、次のステップに移る。
（３）水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０のリーダ４０による読み取りを行う（Ｓ０４）。
（４）水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０との通信が可能か判断し（Ｓ０５）、通信ができれば（ＹＥＳ）、おむつ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、一定時間経過の判断（Ｓ０３）にもどる。一方、水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０との通信が不可能（ＮＯ）となっていれば、おむつ３０の中に水分、つまり小便又は大便等が存在することになる。そこで、次のステップＳ０６に移る。
（５）リーダ４０におむつ３０内の水分状態を表示する（Ｓ０６）。なお、リーダ４０とは別の通信モジュール等を介護者が持っておき、リーダ４０から通信モジュールに情報を送信するようにしてもよい。また、水分状態の表示は必ずしも行わなくてもよく、例えば、ランプの点滅等で水分の存在を知らせるようにしてもよい。
（６）その後、介護者がおむつ３０を除去し、要介護者が水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０を装着した新しいおむつを装着する。
以上によって、水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０をおむつ３０に装着した用途例におけるおむつ交換が行われる。なお、上記フローチャートでは、一回のおむつ交換の流れを模式的に示しているので、ステップＳ０６でフローが終了している。
【００４３】
上記のように実施の形態１に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス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、ＲＦＩＣデバイスを用いるので、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、ＲＦＩＣデバイス１０の吸水性は、おむつ３０の吸水性と同等か高い方が好ましい。ＲＦＩＣデバイス１０の吸水性がおむつ３０より低いと水分の検出性能が低下する。
なお、上記では、水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０の用途例として、おむつ３０に水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０を装着する場合を挙げたが、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ＲＦＩＣデバイス１０を貼り付けておき、水漏れを検出する、水漏れ検出用のＲＦＩＣデバイスとしても使用できる。この他、水分の有無を検出するだけでなく、水分が乾いた状態との乾湿サイクルを検出するように構成してもよい。
【００４４】
（実施の形態２）
図７（ａ）は、実施の形態２に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｃの構成を示す平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ線の方向からみた断面構造を示す概略断面図である。
実施の形態２に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｃは、実施の形態１に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスと対比すると、ＲＦＩＣ素子１ａがキャリア周波数を固定するための給電回路を含まないものである点で相違する。ＲＦＩＣ素子１ａが実施の形態１のようなキャリア周波数固定回路である給電回路を持っていない場合、第１及び第２アンテナ素子１１、１２の対向部である線間の浮遊容量が大きくなる。その結果、キャリア周波数の中心周波数が大きく変化する。これに伴って、通信可能な通信周波数（チャンネル）が変化するので、このチャンネル変化を検出すれば、吸水前後の通信周波数を比較することで吸水状態を検知できる。
【００４５】
（実施の形態３）
図８（ａ）は、実施の形態３に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｄの構成を示す平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＣ−Ｃ線の方向からみた断面構造を示す概略断面図である。
実施の形態３に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｄは、実施の形態１に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスと対比すると、ＲＦＩＣ素子１と、第１及び第２アンテナ素子１１、１２と、を支持する難吸水材２ａを備えると共に、吸水材４を第１及び第２アンテナ素子１１、１２の上に設けている点で相違する。この場合、難吸水材２ａと吸水材４とによって第１及び第２アンテナ素子１１、１２を挟んでいる。
難吸水材２ａを基材シートとすることによって、機械的強度を向上させることができる。難吸水材２ａとは、水分をほとんど吸収しないか、あるいは水分を吸収しにくい材料からなる部材である。難吸水材２ａとしては、例えばＰＥＴ樹脂からなる膜状部材又は薄板状部材を用いることができる。吸水材４は、上面を保護するカバーシートとなる。
なお、上記とは逆に、基材シートとして吸水材を用い、カバーシートとして難吸水材を用いてもよい。
【００４６】
（実施の形態４）
図９（ａ）は、実施の形態４に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｅの構成を示す平面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＤ−Ｄ線の方向からみた断面構造を示す概略断面図である。
実施の形態４に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｅは、実施の形態１に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスと対比すると、吸水材２との間に第１及び第２アンテナ素子１１、１２を挟むように設けられた吸水材４をさらに備えている点で相違する。アンテナパターン３の上下両面を吸水材２、４で挟むので、上下両面の吸水材２、４が徐々に水分を吸水していき、これに伴って第１及び第２アンテナ素子１１、１２のアンテナ長が徐々に変化する。そこで、水分の吸水の程度が検出でき、検出性能を高めることができる。
【００４７】
（実施の形態５）
図１０（ａ）は、実施の形態５に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｆの構成を示す平面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＥ−Ｅ線の方向からみた断面構造を示す概略断面図である。
実施の形態５に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｆは、実施の形態４に係る水分検出用ＲＦＩＣ素子と対比すると、吸水材４の上にさらに難吸水材５を設けている点で相違する。この場合、基材シートでもある下層の難吸水材２ａは、第１の難吸水材とし、上層の難吸水材５は、第２の難吸水材となる。第１の難吸水材２ａと第２の難吸水材５との間に第１及び第２アンテナ素子１１、１２と吸水材４とを挟んでいる。つまり水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｆの両主面を難吸水材２ａ、５で挟むと共に、短手方向の両側面も難吸水材２ａ、５で覆っている。つまり、吸水材４は長手方向に対してのみ露出している。そこで、水分は第１及び第２アンテナ素子１１、１２の長手方向に沿ってしか浸入してこない。この場合、水分吸収量は徐々にしか変化せず、アンテナ長も徐々にしか変化しない。このように段階的にアンテナ素子の電気長が変化するので、吸水の程度を段階的に検出できる。
【００４８】
（実施の形態６）
図１１（ａ）は、実施の形態６に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｇの構成を示す斜視図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＦ−Ｆ線の方向からみた断面構造を示す断面図である。
実施の形態６に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｇは、実施の形態１に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスと対比すると、第１及び第２アンテナ素子１１、１２がミアンダ状でなく、折り返し部を有するループ型である点で相違する。第１及び第２アンテナ素子１１、１２は、吸水材である基材シート２の端部で折り返して、基材シート２の下面に沿って延在する。第１及び第２アンテナ素子１１、１２において、容量結合可能な対向部は、基材シート２の上面側のアンテナパターン３と基材シート２を挟む下面側のアンテナパターン３とである。
【００４９】
図１２は、図１１（ａ）の水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｇのアンテナ素子１１、１２の折り返し部分に水分が含まれた場合の容量結合を示す概略図である。なお、折り返した開放端同士の間にも容量が形成される。
図１２に示すように、水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｇでは、ループ型の折り返し部が容量結合可能な対向部に対応する。つまり、基材シートである吸水材２が水分を吸収すると、基材シート２を挟んでいるアンテナパターン３からなる対向部において浮遊容量が変化してアンテナ長が変化する。これによって第１及び第２アンテナ素子１１、１２のアンテナ長が変化して、無線通信状態が変化し、さらには無線通信自体ができなくなる。無線通信ができる通信距離の検出、無線通信成功回数の計測等によって水分の存在及び吸水の状態を検出できる。
【００５０】
（実施の形態７）
図１３は、実施の形態７に係るハンディタイプのリーダ４０を用いた、定期巡回によるおむつ交換方法のフローチャートである。このおむつ交換のフローチャートでは、図６のおむつ交換のフローチャートと対比して、１回のおむつ交換でフローを終了するのではなく、繰り返しおむつ交換を行うようにフローを終了させていない点で相違する。つまり、実際の状態に合わせて何回でもおむつ交換を行うことができる。
（１）水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０を装着したおむつ３０を要介護者が装着する（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にハンディタイプのリーダ４０を当てて、水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０の読み取りを行う（Ｓ１２）。
（３）水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０との通信が可能か判断し（Ｓ１３）、通信ができれば（ＹＥＳ）、おむつ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（Ｓ１４）、おむつ交換の定期巡回時のリーダ読み取り（Ｓ１２）にもどる。一方、水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０との通信が不可能（ＮＯ）となっていれば、おむつ３０の中に水分、つまり小便又は大便等が存在することになる。そこで、次のステップＳ１５に移る。
（４）介護者が要介護者のおむつ３０を除去し（Ｓ１５）、要介護者が水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０を装着した新しいおむつを装着する（Ｓ１６）。
（５）おむつ交換直後におむつにリーダを当てて、水分検出用ＲＦＩＤデバイスの読み取りを行う（Ｓ１７）。その後、水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０との通信が可能か判断するステップＳ１３に移行する。このようにおむつ交換直後にＲＦＩＤデバイスの読み取りを行うことによって、ＲＦＩＤ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ＲＦＩＤデバイスの読み取りを行わず、おむつ交換の定期巡回時のリーダ読み取り（Ｓ１２）にもどるようにしてもよい。つまり、おむつ交換直後のＲＦＩＤデバイスの読み取りを省略してもよい。
以上によって、ハンディタイプのリーダ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。
【００５１】
（実施の形態８）
図１４（ａ）は、実施の形態８に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｈの側面図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のＲＦＩＣデバイス１０ｈの平面図であり、図１４（ｃ）は、図１４（ａ）のＲＦＩＣデバイス１０ｈの底面図である。図１５は、実施の形態８に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｈの吸水材４に水分を保持した場合のアンテナ素子１１、１２における電界分布を示す側面図である。
この水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｈは、実施の形態１に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスと対比すると、第１アンテナ素子１１及び第２アンテナ素子１２がミアンダ形状ではなく、細長矩形形状あるいは棒形状（バー形状）である点で相違する。第１アンテナ素子１１及び第２アンテナ素子１２は、ＲＦＩＣ素子１の端子電極２６とそれぞれ接続された一端から互いに異なる方向に延在している。具体的には、第１アンテナ素子１１及び第２アンテナ素子１２は、端子電極２６と接続された一端から互いに反対方向に延在している。また、第１アンテナ素子１１及び第２アンテナ素子１２は、基材である難吸水材（あるいは非吸水材）２ａによって支持されている。さらに、吸水材４は、第１アンテナ素子１１及び第２アンテナ素子１２と直接に接することなく、基材である難吸水材２ａを介して裏面側に配置されている点で相違する。また、吸水材４は、第１アンテナ素子１１の端子電極２６と接続する一端と、第２アンテナ素子１２の端子電極２６と接続する一端との間隙部分にわたって設けられている点で相違する。さらに、この水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｈは、実施の形態１に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスと対比すると、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との間隙部分を容量結合可能な対向部１５としている点で相違する。また、図１５に示すように、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との間隙部分の対向部１５に対応する吸水材４において水分を保持することによって、第１アンテナ素子１１及び第２アンテナ素子１２の電界を間隙部分１５に集中させることができる。この場合、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との間隙部分１５以外の電界が弱くなるため、電気長を実質的に短くさせることができる。図１５では、間隙部分１５の電気力線１６ａを太く表示して、電界が強いことを表し、間隙部分１５以外の電気力線１６ｂを点線で表示して、電界が弱いことを表している。これによって、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との間隙部分１５にわたって設けられた吸水材４に水分を保持することで水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｈの通信距離が短くなる。
【００５２】
なお、実施の形態８に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｈについて、特許文献１に記載の無線ＩＣデバイスと対比すると、特許文献１に記載の無線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ている。このため、環境の湿度が変化すると、給電回路とアンテナとの電磁結合自体が変化する可能性がある。
これに対して、実施の形態８に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｈでは、ＲＦＩＣ素子１と第１及び第２アンテナ素子１１、１２とは、導電性結合材を介して直接的に接続されている点で特許文献１に記載の無線ＩＣデバイスとは相違する。つまり、吸水材４は、基材である難吸水材２ａを介して裏面側に配置され、ＲＦＩＣ素子１及びアンテナ素子１１、１２とは直接的に接していない。そのため、吸水材４に水分を保持した場合には、対向部１５の電界が変化するだけであって、ＲＦＩＣ素子１とアンテナ素子１１、１２との電磁結合には影響を与えない。そこで、ＲＦＩＣ素子１とアンテナ素子１１、１２との接続信頼性を保持しながら、水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｈとして、周囲環境に水分が存在する場合に敏感に反応する高精度の水分検知が可能となる。
【００５３】
この吸水材４は、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との間隙部分（対向部）１５にわたって設けられていればよい。ここでは、吸水材４は、難吸水材２ａを介して第１アンテナ素子と第２アンテナ素子との間隙部分（対向部）１５に面している。この場合も吸水材４は、対向部１５の近傍に設けられているということができる。
なお、吸水材４は、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との対向部１５を含む全体にわたって設けてもよい。ただ、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との対向部１５を含む全体に設けた場合、対向部１５への電界集中効果が得られなくなり、通信距離に及ぼす影響は大きくならない。そこで、吸水材４は、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２の放射部分は実質的にカバーせず、対向部１５の近傍にのみ（つまり、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との間に形成される容量成分に対して影響を持つ部分にのみ）、設けることが好ましい。より具体的には、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２の全体の２／３以下、さらには１／３以下に設けることが好ましい。
また、吸水材４は、水に溶け難い繊維からなる紙又は織物、例えば、ガーゼやティッシュペーパー等を用いることができる。このほか、上述の吸水材を用いてもよい。吸水材４は、難吸水材２ａの底面側への貼り付け、固定、吹き付け、印刷、浸漬等によって設けてもよい。吸水材４を設ける方法は上記例に限られず、通常用いられる方法によって吸水材４を設けてもよい。吸水材４は、その内部に水分を保持すると共に、吸水材４の表面にも水分を含んでいてもよい。吸水材４は、長時間にわたって水分を保持できることが好ましい。
【００５４】
（実施の形態９）
図１６（ａ）は、実施の形態９に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｉの構成を示す側面図であり、図１６（ｂ）は、実施の形態９の別例の水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｊの構成を示す側面図である。
この水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｉは、実施の形態８に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｈと対比すると、難吸水材２ａを介して底面に吸水材を設けるのではなく、ＲＦＩＣ素子１と、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との間隙部分とを覆うようにロール状の吸水材６を設けている点で相違する。なお、図１６（ａ）及び（ｂ）ではロール状の吸水材６で覆った箇所を点線で示した。吸水材６をロール状とすることによって、一方向だけでなく、周囲の水分を吸収しやすい。また、上方向からの水分であってもロール状の吸水材６によって、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との間隙部分の対向部１５の近傍に水分を導くことができる。
また、ロール状の吸水材６は、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との対向部１５を含む一部を覆っていればよい。また、ロール状の吸水材６は、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との対向部１５を含む全体を覆ってもよい。さらに、図１６（ｂ）の別例の水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｊのように、ロール状の吸水材６は、第１アンテナ素子１１及び第２アンテナ素子１２の２／３以下を覆うことが好ましい。
【００５５】
（実施の形態１０）
図１７（ａ）は、実施の形態１０に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｋの側面図であり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）のＲＦＩＣデバイス１０ｋの平面図であり、図１７（ｃ）は、図１７（ａ）のＲＦＩＣデバイス１０ｋの底面図であり、図１７（ｄ）は、図１７（ａ）の第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との間隙の上面からの部分拡大透視図である。なお、図１７（ｄ）の部分拡大透視図は、ＲＦＩＣ素子１の枠のみを残した透視図であって、その下部の第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との間隙部分の構成を示している。
この水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｋは、実施の形態８に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイス１０ｈと対比すると、図１７（ｄ）の部分拡大透視図に示すように、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との間隙部分において、ミアンダ形状の対向部１５を設けている点で相違する。第１アンテナ素子１１と、第２アンテナ素子１２との対向部１５では、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２とのそれぞれを接触しないように互いに歯合する櫛歯状としている。具体的には、それぞれのアンテナ素子１１、１２を凸部と凹部とを交互に設け、接触しないように対向する凸部と凹部とを離間させている。図１７（ｄ）では、櫛歯状の凸部及び凹部を矩形形状としているが、これに限られず、三角形状としてもよい。あるいは、他の形状であってもよい。櫛歯状のアンテナ素子１１、１２によってミアンダ形状の間隙部分（対向部）１５を画成している。このように第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との間隙部分をミアンダ状の対向部１５とすることで、対向部１５の近傍に水分を保持した際の容量変化を大きく得ることができ、その結果、通信距離の変化を大きくできる。これによって、ＲＦＩＣ素子１とアンテナ素子１１、１２との接続信頼性を保持しながら、周囲環境に水分が存在する場合に敏感に反応する高精度の水分検知が可能となる。
【００５６】
（実施の形態１１）
図１８は、実施の形態１１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１０ｌの構成例を示す概略断面図である。
この水分検出用ＲＦＩＣデバイス付きおむつ３０は、外面側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、防水材３２の外面側に設けられた水分検出用ＲＦＩＤタグ１０ｌと、を備える。ヒトの臀部５０は、吸水材３４ａ、３４ｂと接している。また、この水分検出用ＲＦＩＤタグ１０ｌは、ＲＦＩＣ素子１と、ＲＦＩＣ素子１に接続され、容量結合可能な対向部１５を有する、アンテナ素子１１、１２と、を備える。さらに、吸水材３４ａ、３４ｂは、防水材３２を挟んで、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との間隙部分の対向部１５と対向配置されている。
【００５７】
この水分検出用ＲＦＩＣデバイス付きおむつ３０によれば、防水材３２を挟んで、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との間隙部分の対向部１５と対向配置された内面側の吸水材３４ａ、３４ｂによって対向部１５における容量を構成している。これによって、水分検出用ＲＦＩＤタグ１０ｌにその度に吸水材を設ける必要がない。また、おむつ３０の内面側の水分量の変化を水分検出用ＲＦＩＤタグ１０ｌの対向部１５における容量変化として検出できる。
また、この水分検出用ＲＦＩＣデバイス付きおむつ３０によれば、水分検出用ＲＦＩＤタグ１０ｌをおむつ３０の防水材３２の内面側に挿入する必要がなく、おむつ３０の外面側に設けるので、水分による直接的な影響を受けない。そこで、どのようなおむつでも水分検出、つまり排泄の有無を検出できる。また、水分検出用ＲＦＩＤタグ１０ｌを繰り返し使用することができる。
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。
【００５８】
なお、水分検出用ＲＦＩＣデバイスは、ＲＦＩＤタグとして使用する場合には、ＬＦ帯、ＨＦ帯、ＵＨＦ帯、ＳＨＦ帯等のいずれの帯域において用いてもよい。また、ＲＦＩＣデバイスは、代表的にはＲＦＩＤタグであるが、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。
【００５９】
なお、本開示においては、前述した様々な実施の形態及び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。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係る水分検出用ＲＦＩＣデバイスは、ＲＦＩＣ素子に接続され、容量結合可能な対向部を有するアンテナ素子と、アンテナ素子の対向部の近傍に設けられた吸水材と、を備える。そこで、簡易、且つ、高精度に水分を検出でき、おむつの水分検出や、配管の水漏れ検出等に有用である。
【符号の説明】
【００６１】
１  ＲＦＩＣ素子
２  吸水材（基材シート）
２ａ  難吸水材（基材シート）
３  アンテナパターン
４  吸水材
５  難吸水材
６  吸水材
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ、１０ｋ、１０ｌ  水分検出用ＲＦＩＣデバイス
１１  第１アンテナ素子
１２  第２アンテナ素子
１３  対向部
１４  容量結合
１５  対向部（間隙部分）
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
２６  端子電極
３０  おむつ（水分検出用ＲＦＩＤデバイス付きおむつ）
３２  防水材（難吸水材）
３４ａ、３４ｂ  吸水材
４０  リーダ／ライタ
５０  ヒトの臀部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年8月23日(2017.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＣ素子と、
前記ＲＦＩＣ素子に接続され、容量結合可能な対向部を有する、アンテナ素子と、
前記アンテナ素子の前記対向部の近傍に設けられた吸水材と、
を備え、
前記アンテナ素子は、前記吸水材を厚さ方向で挟むループ型の折り返し部を有し、前記吸水材を挟んで互いに対向する前記折り返し部が容量結合可能な前記対向部である、水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項２】
前記吸水材は、前記アンテナ素子を支持する基材シートである、請求項１に記載の水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項３】
前記吸水材を第１の吸水材とし、前記第１の吸水材との間に前記アンテナ素子を挟むように設けられた第２の吸水材をさらに備えた、請求項２に記載の水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項４】
前記アンテナ素子を支持する難吸水材をさらに備え、
前記難吸水材と、前記吸水材との間に前記アンテナ素子を挟むように前記吸水材を設ける、請求項１に記載の水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項５】
前記難吸水材を第１の難吸水材とし、さらに前記吸水材の前記アンテナ素子と反対側の面に設けられた第２の難吸水材をさらに備え、
前記第１の難吸水材と前記第２の難吸水材との間に前記アンテナ素子と前記吸水材とを挟んだ、請求項４に記載の水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項６】
前記ＲＦＩＣ素子は、第１入出力端子、第２入出力端子を有し、
前記アンテナ素子は、一端が前記第１入出力端子に接続された第１アンテナ素子と、一端が前記第２入出力端子に接続された第２アンテナ素子とを有し、
前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子は、それぞれの前記一端から互いに異なる方向に延在し、
前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子は、それぞれ各アンテナ素子内に前記対向部を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項７】
前記アンテナ素子は、複数の折り返し部を有し、前記折り返し部が前記対向部であるミアンダ状を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項８】
前記ＲＦＩＣ素子は、第１入出力端子、第２入出力端子を有し、
前記アンテナ素子は、一端が前記第１入出力端子に接続された第１アンテナ素子と、一端が前記第２入出力端子に接続された第２アンテナ素子とを有し、
前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子は、それぞれの前記一端から互いに異なる方向に延在し、
前記第１アンテナ素子の前記一端と前記第２アンテナ素子の前記一端との間隙部分が前記対向部である、請求項１から５のいずれか一項に記載の水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項９】
前記ＲＦＩＣ素子は、
ＲＦＩＣチップと、
前記ＲＦＩＣチップに接続された給電回路と、
を含み、前記ＲＦＩＣ素子は、キャリア周波数に相当する共振周波数を有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項１０】
前記給電回路は、インダクタンス素子またはキャパシタンス素子を含み、前記インダクタンス素子または前記キャパシタンス素子は複数の基材層を積層してなる多層基板内に設けられている、請求項９に記載の水分検出用ＲＦＩＣデバイス。
【請求項１１】
前記吸水材は、外面側の防水材と、前記防水材の内面側の吸水材と、を有するおむつの前記防水材及び前記吸水材の内面側に設けられた吸水材であって、前記防水材を挟んで、前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子との間隙部分の対向部と対向配置されている、請求項８に記載の水分検出用ＲＦＩＤデバイス。
【請求項１２】
外面側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、
前記防水材の外面側に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入出力端子及び第２入出力端子を有するＲＦＩＣ素子と、
一端が前記第１入出力端子に接続された第１アンテナ素子と、一端が前記第２入出力端子に接続された第２アンテナ素子とを有し、前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子は、それぞれの前記一端から互いに異なる方向に延在し、前記第１アンテナ素子の前記一端と前記第２アンテナ素子の前記一端との間隙部分に容量結合可能な対向部を有する、アンテナ素子と、
を備え、
前記吸水材は、前記防水材を挟んで、前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子との前記間隙部分の対向部と対向配置されていると共に、
前記第１アンテナ素子は、前記吸水材を厚さ方向で挟むループ型の第１折り返し部を有し、前記第２アンテナ素子は、前記吸水材を厚さ方向で挟むループ型の第２折り返し部を有し、前記吸水材を挟んで互いに対向する前記第１折り返し部及び前記吸水材を挟んで互いに対向する前記第２折り返し部においてそれぞれ容量結合可能である、水分検出用ＲＦＩＤデバイス付きおむつ。
【国際調査報告】
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