(57)【要約】  【課題】ＩＣタグを用いた物品管理あるいは流通の管理装置においては、リーダ・ライタとＩＣタグとの両者のアンテナの形状とサイズに制限があり、これによるリーダ・ライタとＩＣタグとの相互位置関係に依存する通信性能あるいは通信条件の限界を避けることが出来なかった。本発明はこのような問題を解決する手段と方法を提供することを目的としている。  【解決手段】リーダ・ライタとＩＣタグとの間に所定の大きさの面積を有する基材の上にブースタコイルとなる補助装置を形成する。すなわち、リーダ・ライタと交信する側には大面積のアンテナを形成し、このアンテナにＩＣタグと交信するサイズの小さなアンテナを接続して一つのコイルを形成する。これにより得られた組コイルにキャパシタを接続して共振をとることによりバンドパス特性を持たせ、ブースタコイルを形成させる構成としている。【選択図】図２
2008067057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣタグが有する第１のコイルおよびリーダ・ライタが有する第３のコイルと電磁的に同じ周波数で結合する第２のコイルを有するＩＣタグ補助装置であって、
前記第２のコイルは前記第１のコイル及び前記第３のコイルとそれぞれに結合するために、巻き方向が同じで且つ直列接続されている第２のコイルＡと第２のコイルＢとに分割巻きされ、且つ前記第２のコイルＢは前記第２のコイルＡよりもサイズが大きく、絶縁性平板基材上において前記第２のコイルＡが前記第２のコイルＢの内側で所定の位置に形成され、
前記第２のコイルＡの巻き端で前記第２のコイルＢに接続されていない側の一端と、前記第２のコイルＢの巻き端で前記第２のコイルＡに接続されていない側の一端とをキャパシタを介して接続し、該キャパシタの容量は前記第２のコイルに対して前記電磁的に結合する周波数と同じ周波数で同調するように設定することでバンドパスフィルタを構成していることを特徴とするＩＣタグ補助装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＩＣタグ補助装置において、
前記絶縁性平板基材として、可撓性を有するシート状材料を用いたことを特徴とするＩＣタグ補助装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のＩＣタグ補助装置において、
前記第２のコイルＡおよびＢの少なくとも何れかの巻線の線間容量により付加的に生じるコイルの自己共振周波数が、前記第２のコイルにおいて使用されている同調周波数よりも少なくとも３倍以上となるように巻線間容量を設定したことを特徴とするＩＣタグ補助装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかに記載のＩＣタグ補助装置において、
前記絶縁性平板基材の前記第２のコイルＡおよびＢ形成面に第１の電極を設置し、前記第２のコイルＡおよびＢ形成面の反対側の面で前記第１の電極と対向する位置に第２の電極を設置し、前記第１の電極は前記第２のコイルＡとＢとの接続端ではない側の一端と導線により接続し、前記第２の電極は前記絶縁性平板基材に設けられたスルーホールを通じて導線を前記絶縁性平板基材のコイル面側に貫通し、前記第２のコイルＡとＢとの接続端ではない側の他端に接続することにより前記キャパシタを形成したことを特徴とするＩＣタグ補助装置。
【請求項５】
ＩＣタグが有する第１のコイルおよびリーダ・ライタが有する第３のコイルと電磁的に同じ周波数で結合する第２のコイルを有するＩＣタグ補助装置であって、
前記第２のコイルは前記第１のコイル及び前記第３のコイルとそれぞれに結合するために、巻き方向が同じ第２のコイルＡと第２のコイルＢとに分割巻きされ、且つ前記第２のコイルＡと前記第２のコイルＢとは一つの筒状絶縁性基材の周囲に形成され、
前記ＩＣタグは前記筒状の絶縁性基材上で前記第２のコイルＡが巻かれている位置に設置されており、
前記第２のコイルＡの巻き端で前記第２のコイルＢに接続されていない側の一端と、前記第２のコイルＢの巻き端で前記第２のコイルＡに接続されていない側の一端とはキャパシタを介して接続されており、該キャパシタの容量は前記第２のコイルに対して前記電磁的に結合する周波数と同じ周波数で同調するように設定することでバンドパスフィルタを構成していることを特徴とするＩＣタグ補助装置。
【請求項６】
請求項５に記載のＩＣタグ補助装置において、
前記筒状の絶縁性基材の代わりに棒状の絶縁基材を用い、
前記ＩＣタグを前記棒状基材の端面部または前記第２のコイルＡの内側で且つ前記棒状基材の表面に設置したことを特徴とするＩＣタグ補助装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載のＩＣタグ補助装置を用い、
前記第２のコイルＡの近傍に前記ＩＣタグを設置し、
前記第２のコイルＢの近傍にリーダ・ライタ３を近づけて、
リーダ・ライタ側から所定の周波数の信号を発信し、該発信信号を前記ＩＣタグ補助装置で受信すると同時に前記ＩＣタグに電磁結合により送出し、
該送出した信号により前記ＩＣタグに記録されている情報を読み出し、
該読み出したＩＣタグの情報を、前記ＩＣタグ補助装置を経由して前記リーダ・ライタで受信し出力することを特徴とするＩＣタグ補助装置の使用方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のＩＣタグ補助装置を用いた管理対象物のデータ読み出しを行うＩＣタグ補助装置使用方法であって、
前記ＩＣタグ補助装置を介在させたＩＣタグを取り付けた管理対象物と、ＩＣタグを従来の方法により取り付けた管理対象物とを混在させた状態で、リーダ・ライタ側から所定の周波数の信号を発信し、前記ＩＣタグ補助装置を介在させたＩＣタグを取り付けた管理対象物については前記ＩＣタグ補助装置を介し、前記ＩＣタグを従来の方法により取り付けた管理対象物についてはＩＣタグから従来の方法により、前記リーダ・ライタから送出した信号により前記ＩＣタグに記録されている情報を読み出すことを特徴とするＩＣタグ補助装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣタグ利用時において、ＩＣタグとリーダ・ライタとの間の通信条件を緩和し、信号の授受を容易にするための補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣタグは、現在多くの流通システムを中心にして導入が進められている。これは、物品・設備または保管棚・建物等の監視対象に取り付けることにより、流通システムにおけるこれら監視対象の固有情報および位置情報をチェックすることにより統合的に物流管理を、簡単且つ正確に実現するＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムの通信手段としてＩＣタグは使用されている。
【０００３】
このようなシステムにおいて用いられる無線周波数としては、ＬＦ（１２５ｋＨｚ）帯、ＨＦ（１３．５６ＭＨｚ）帯、さらに高周波のＵＨＦ帯、ＥＨＦ帯（２．４ＧＨｚ）帯に至る広い周波数帯域が利用される。一般に使用周波数が低いほどリーダ・ライタ側のアンテナと、管理対象物に装着されているＩＣタグ側のアンテナとの間隔を狭くする必要があるが、個々のＩＣタグに関する情報の読み取り能力は高くなる。これに対し、ＵＨＦ帯以上の高い周波数においては上記のアンテナ間隔は広げられ、遠隔からの監視は容易になるが、複数個のＩＣタグが比較的密集して存在する場合はそれぞれのタグを分離する認識能力が低下する。
【０００４】
すなわち、低い周波数側においては上記２つのアンテナが接近するために、ＩＣタグが密集していてもそれらの分離認識は可能であるが、リーダ・ライタに対するＩＣタグの相対位置が揃っていなければならず、作業者がこのための監視・位置換え作業を行わなければならなかった。また、高周波側においては、リーダ・ライタ側アンテナの有効動作領域内（サービスエリア内）に１個のＩＣタグとなるようにしなければならなかった。
【０００５】
例えば管理対象物が輸送用容器の場合、ある一つの面にＩＣタグが取り付けられると管理対象物、すなわち内容のチェックあるいは分類等の処理対象となる密集して存在する複数個の輸送用容器の面の配列が揃うようにしなければならなかった。この対策として、下記特許文献１においては、輸送用容器の外周部に沿ってループアンテナとなるコイルを形成し、このループアンテナを介してリーダライタと交信する構成について開示している。この構成によれば輸送用容器の周囲４面にアンテナとなる導線が存在するため、リーダ・ライタ側のアンテナに対する輸送用容器の配列（置き方）、すなわちＩＣタグの位置にかかわらず、良好な交信条件を保つことを可能としている。
【０００６】
また、一般にＩＣタグは比較的小型のものが多く、この場合、リーダ・ライタとＩＣタグとの相対位置関係の影響を受けやすいと言う問題があった。すなわち、リーダ・ライタ側アンテナのサービスエリア内にＩＣタグが正確に入るような位置関係が保たれなければならなかった。例えば上記輸送用容器において、ある一つの面にＩＣタグが取り付けられると内容のチェックあるいは分類等の処理対象となる他の一連の輸送用容器に対しても、この最初の容器と同じ面が来るように配列を揃えなければならない。上記ループアンテナはこの解決策として発明されたものである。他方、円筒状あるいは球状のように曲面を有する被装着体（管理対象）にＩＣタグが装着される場合、ＩＣタグは小さい方が適用する装着体の曲率半径にあわせやすくなり、ＩＣタグ装着体の形状に対する要求は緩和されてくる。このように、従来のＩＣタグ利用装置においては、一方では広い送受信面積が要求され、他方では小型のＩＣタグが要求され、互いに矛盾する条件を包含しており、利用上の限界があった。
【特許文献１】特開２００５−３４８０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上述べたように、従来公知の方法では、ＩＣタグ側のアンテナの形状及びサイズに制限があり、これによるＩＣタグとリーダ・ライタ間の相互位置関係に依存する通信性能あるいは通信条件の限界を避けることが出来なかった。このため、少なくともリーダ・ライタ側またはＩＣタグ側のいずれか一方において、例えばアンテナの実効輻射面積を広げて上記相互位置関係による通信性能の限界を緩和しておくことが要求されていた。本発明においては、このような問題点を簡便な手法で解決し、ＩＣタグとリーダ・ライタ間の相互位置関係の変動に係わらず安定で読み出し精度の良好な通信を可能にし、これにより任意の形状の管理対象物に対しても装着が容易なＩＣタグ補助装置の提供を目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明においては以下の構成を基本構成とした。すなわち、請求項１においては、ＩＣタグが有する第１のコイルと、リーダ・ライタが有する第３のコイルとそれぞれ電磁的に同じ周波数で結合する第２のコイルを有するＩＣタグ補助装置であって、前記第２のコイルは前記第１のコイル及び前記第３のコイルそれぞれに結合するために、第２のコイルは巻き方向が同じ第２のコイルＡと第２のコイルＢとに分割巻きされ、且つ前記第２のコイルＢは前記第２のコイルＡよりもサイズが大きく、絶縁性平板基材上に前記第２のコイルＡが前記第２のコイルＢの内側で所定の位置に形成され、前記第２のコイルＡの前記第２のコイルＢに接続されていない側の一端と、前記第２のコイルＢの前記第２のコイルＡに接続されていない側の一端とをキャパシタを介して接続し、該キャパシタの容量は前記第２のコイルに対して前記電磁的に結合する前記周波数と同じ周波数で同調するように設定することでバンドパスフィルタを構成したＩＣタグ補助装置を規定している。
【０００９】
請求項２においては、請求項１に記載のＩＣタグ補助装置において、前記絶縁性平板基材として、可撓性の有るシート状材料を用いた構成について規定している。
【００１０】
請求項３においては、請求項１又は請求項２に記載のＩＣタグ補助装置において、前記第２のコイルＡおよびＢの少なくとも何れかの巻線の線間容量により付加的に生じる共振周波数が、前記第２のコイルにおいて使用されている同調周波数の帯域外となるように巻線間隔を設定したＩＣタグ補助装置について規定している。
【００１１】
請求項４においては、請求項１乃至請求項３の何れかに記載のＩＣタグ補助装置において、記絶縁性平板基材のコイル形成面に第１の電極を設置し、前記コイル形成面の反対側の面で前記第１の電極と対向する位置に第２の電極を設置し、前記第１の電極は前記第２のコイルＡおよびＢの非接続端の一方と導線により接続し、前記第２の電極は前記絶縁性平板基材に設けられたスルーホールを通じて導線を前記絶縁性平板基材のコイル面側に貫通し、前記第２のコイルＡおよびＢの非接続端の他方に接続することにより前記キャパシタを形成したＩＣタグ補助装置について規定している。
【００１２】
請求項５においては、ＩＣタグが有する第１のコイルと、リーダ・ライタが有する第３のコイルとそれぞれ電磁的に同じ周波数で結合する第２のコイルを有するＩＣタグ補助装置であって、前記第２のコイルは円筒状のボビンに巻きつき形成され、且つ前記第１のコイル及び前記第３のコイルにそれぞれ結合するために、第２のコイルは前記ボビン上で巻き方向が同じ第２のコイルＡと第２のコイルＢとに分割巻きされ、前記第２のコイルＡと前記第２のコイルＢとは一つの筒状絶縁性基材の周囲に形成され、ＩＣタグは前記筒状の絶縁性基材上で前記第２のコイルＡが巻かれている位置に設置されており、前記第２のコイルＡの巻き端で前記第２のコイルＢに接続されていない側の一端と、前記第２のコイルＢの巻き端で前記第２のコイルＡに接続されていない側の一端とはキャパシタを介して接続されており、該キャパシタの容量は前記第２のコイルに対して前記電磁的に結合する周波数と同じ周波数で同調するように設定することでバンドパスフィルタを構成しているＩＣタグ補助装置について規定している。
【００１３】
請求項６においては、請求項５に記載のＩＣタグ補助装置において、前記筒状の絶縁性基材の代わりに棒状の絶縁基材を用い、前記ＩＣタグを前記棒状基材の端面部または前記第２のコイルＡの内側で且つ前記棒状基材の表面に設置したＩＣタグ補助装置について規定している。
【００１４】
請求項７においては、請求項１乃至６のいずれかに記載のＩＣタグ補助装置を用い、前記第２のコイルＡの近傍にＩＣタグを設置し、前記第２のコイルＢの近傍にリーダ・ライタ３を近づけて、リーダ・ライタ側から所定の周波数の信号を発信し、該発信信号を前記ＩＣタグ補助装置で受信すると同時に前記ＩＣタグに電磁結合により送出し、該送出した信号により前記ＩＣタグに記録されている情報を読み出し、該読み出したＩＣタグの情報を、前記ＩＣタグ補助装置を経由して前記リーダ・ライタで受信し出力するＩＣタグ補助装置使用方法について規定している。
【００１５】
請求項８においては、前記ＩＣタグ補助装置を介在させたＩＣタグを取り付けた管理対象物と、ＩＣタグを従来方法により取り付けた管理対象物とを混在させた状態で、リーダ・ライタ側から所定の周波数の信号を発信し、前記ＩＣタグ補助装置を介在させたＩＣタグを取り付けた管理対象物については前記ＩＣタグ補助装置を介し、前記ＩＣタグを従来方法により取り付けた管理対象物についてはＩＣタグから従来方法により、前記リーダ・ライタから送出した信号により前記ＩＣタグに記録されている情報を読み出すＩＣタグ補助装置使用方法について規定している。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１により、低い周波数におけるリーダ・ライタとＩＣタグとの相互位置関係に対する制約を緩和することができ、作業効率の向上が可能となった。すなわち第２のコイルＢの一部とリーダ・ライタの第３のコイルとが電磁的に結合すれば読み取りが可能なので、第２のコイルＢを大面積に形成しておけば、その一部にリーダ・ライタが接近するだけでＩＣタグの情報を読み出すことができる。したがって管理対象物に平板上のＩＣタグ補助装置を載置または取り付けておけば、リーダ・ライタの位置や間隔が多少ずれていてもＩＣタグの情報を正確に読み出すことができる。
【００１７】
また、請求項２により、ＩＣタグを装着する対象物の形状に対する制約が緩和され、本装置の適用範囲を拡大することが可能となった。
【００１８】
また、請求項３により、通信周波数帯域内に雑音の混入を低減することができ、ＩＣタグに記録されているデータの読み出し精度の向上が可能となった。
【００１９】
請求項４によれば、同調回路用のキャパシタを外付けする必要が無くなり、本発明による装置の適用範囲を拡大することが可能となった。
【００２０】
請求項５によれば、本発明による装置の適用範囲を円筒状のものにまで拡大することを可能とし、請求項６により基材を円筒状のみならず棒状の機材の使用としており、本発明の適用範囲をさらに広めている。
【００２１】
また、請求項７および８により、本発明によるＩＣタグ補助装置の使用方法を拡張している。特に請求項８においては、本発明のＩＣタグ補助装置を介在させたＩＣタグを取り付けた管理対象物と、ＩＣタグを従来方法により取り付けた管理対象物とを混在させた状態でもＩＣタグ情報の読み出しが可能になるので、本発明の適用範囲を広げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図により本発明の詳細を説明する。図１に本発明によるＩＣタグ補助装置１を用いたＲＦＩＤのシステム構成を示す。本ＲＦＩＤシステムはＩＣタグ２と、ＩＣタグ２に記録されているデータを読み出すリーダ・ライタ３と、ＩＣタグ２に記録されているデータを安定に読み出すため、本発明によるブースタアンテナとも呼ばれるＩＣタグ補助装置１とで構成されている。従来のＲＦＩＤシステムにおいてはＩＣタグ２に記録されているデータをリーダ・ライタ３で直接読み出すため、リーダ・ライタ３のデータ読み出し位置はＩＣタグ２の大きさで制限されていた。このためＩＣタグ２とリーダ・ライタ３との間隔を広げることができず、これ等の相互位置関係が制約され、物品管理の作業上の問題となっていた。本発明は、この問題を解決するためにＩＣタグ２の実効輻射面積を大きくするＩＣタグ補助装置を実現したものである。この構成において、ＩＣタグ２に記録されているデータの読み出しは、ＩＣタグ補助装置１を用いて以下のようにして行われる。
【００２３】
すなわち、図１において、リーダ・ライタ３側から本発明によるＩＣタグ補助装置１に所定の電力及び所定の周波数を有する信号を発信し、この信号はリーダ・ライタ３側の第３のコイル７から発信され、第３のコイル７と電磁的に結合されているＩＣタグ補助装置１側の第２のコイルＢ６においてこの信号は受信される。ここで、ＩＣタグ補助装置１において、リーダ・ライタ３とＩＣタグ２間のデータ及び電力の授受に際しての相互位置関係における制約を緩和するためコイル２を２つのコイルに分割巻きとし、一方のコイル（第２のコイルＡ）はＩＣタグ２と能率よく電磁結合を行うため、ＩＣタグ２のサイズに近い大きさとし、且つＩＣタグ２をこの第２のコイルＡの近傍に設置し、他方のコイル（第２のコイルＢ）は基材８が許す限り大きなサイズをとるようにし、リーダ・ライタ３のピックアップコイルとなる第３のコイルをこの第２のコイルＢに近づけて情報の読み取りを行う。このように構成したことにより、前記相互位置関係に対する制限を緩和することができる。
【００２４】
ここで、ＩＣタグ補助装置１において、第２のコイルＡ５及び第２のコイルＢ６はキャパシタ９と共に共振特性を有する同調回路を構成しており、この同調回路によりリーダ・ライタ３側から送信されてきた所望の周波数帯域の信号を選択的に受信すると同時に共振特性を利用したブースタコイルとして作用する。この受信信号は同じく第２のコイルＡ５と電磁的に結合されている第１のコイル４を介してＩＣタグ２に送出される。この過程においては、受信信号はＩＣタグ２を駆動する電力成分も含んでおり、この電力によりＩＣタグ２は動作状態となり、ＩＣタグ２に記録されているデータが読み出され、往路を辿るようにＩＣタグ補助装置１を経由してリーダ・ライタ３において受信される。
【００２５】
上記のように、図1の構成においては、第２のコイルＢの一部とリーダ・ライタの第３のコイルとが電磁的に結合すれば読み取りが可能なので、第２のコイルＢを大面積に形成しておけば、その一部にリーダ・ライタが接近するだけでＩＣタグの情報を読み出すことができる。したがって管理対象物にＩＣタグ補助装置を載置または取り付けておけば、リーダ・ライタの位置が多少ずれていてもＩＣタグの情報を正確に読み出すことができる。例えば物流システムにおける輸送用容器（ダンボール箱等）の底や側面に平板上のＩＣタグ補助装置を挿入したり、輸送用容器の上にＩＣタグ補助装置を載置しておけば、リーダ・ライタがＩＣタグ補助装置の周辺を通過するだけで、ＩＣタグの情報を正確に読み出すことができる。したがってコンベアライン等で多数の輸送用容器を移動させながら情報を読み出す場合に、リーダ・ライタと輸送用容器の間隔や位置が多少ずれても正確に情報を読み出すことができる。
【００２６】
なお、本発明によるＩＣタグ補助装置を用いることにより、リーダ・ライタ３とＩＣタグ２との距離を離すことが可能となるため、読み出し処理を行う同じライン上に本発明によるＩＣタグ補助装置を用いない、従来の読み出し手段（例えば前記特開２００５−３４８０３０号公報）の管理対象物とを混在させることも可能になる。すなわち前記ＩＣタグ補助装置を介在させたＩＣタグを取り付けた管理対象物と、前記従来の読み出し手段によるＩＣタグを取り付けた管理対象物とを混在させた状態で、リーダ・ライタ側から所定の周波数の信号を発信し、前記ＩＣタグ補助装置を介在させたＩＣタグを取り付けた管理対象物については前記ＩＣタグ補助装置を介し、前記従来の読み出し手段によるＩＣタグを取り付けた管理対象物については従来の読み出し手段によって、前記リーダ・ライタから送出した信号により前記ＩＣタグに記録されている情報を読み出すように構成する。このように構成すれば、本発明のＩＣタグ補助装置と従来方法によるＩＣタグとが混在した管理対象物についても適用可能になるので、本発明の適用範囲を拡大することができる。
【００２７】
（実施の形態１）
図２に本発明による実施の形態１としてＩＣタグ補助装置１の構成例を示す。図２において、第２のコイルＢ６は基材８の外周に沿って形成されており、第２のコイルＡ５は第２のコイルＢ６に囲まれた領域内の任意の位置に形成されている。図２においては基材８の中心位置に配置されているが、この位置に限定するものではない。ＩＣタグ２のコイル（図１の第１のコイル４）すなわち第１のコイル４は、ＩＣタグ補助装置１側の第２のコイルＡ５と電磁結合させるために、第２のコイルＡ５の内側にＩＣタグ２を設置する形になっている。また、図１において述べたように第２のコイルＡ５の巻き終わり（または巻き始め）と第２のコイルＢ６の巻き始め（または巻き終わり）とは直接接続されており、第２のコイルＡ５の巻き始め（または巻き終わり）と第２のコイルＢ６の巻き終わり（または巻き始め）とはキャパシタ９を介して接続されている。
【００２８】
すなわち、第２のコイルＡ５と第２のコイルＢ６とは分割巻きされた一つのコイルを形成しており、したがってこれら両コイルは同一巻線方向となっており、この合成された一つのコイルの両端にキャパシタ９が接続された所定のＱ値の共振特性を有する同調回路を形成している。このため、この同調回路は所定のバンドパス特性を有することになり、ＩＣタグ２から得られるデータの周波数帯域のみ通過し、それ以外の不要信号あるいは雑音成分は除去される。なお、以上の実施の形態１において使用した基材８は板状の材料を想定して説明したが、基材８の材料としては特に板材に限定するものではなく、可撓性のあるシート状の材料上にコイルを形成したものを使用することが出来る。これによりＩＣタグ補助装置１の適用範囲を拡げることが出来る。
【００２９】
本発明によるＩＣタグ補助装置１の構成によれば、リーダ・ライタ３のピックアップコイルとなる図１の第３のコイル７は必ずしもＩＣタグ２に接近させる必要はなく、第３のコイル７は図２における第２のコイルＢ６で囲まれる領域内にあればどの位置にあってもよく、従来の問題点であったリーダ・ライタ３とＩＣタグ２との相対位置関係に関する条件は緩和される。
【００３０】
（実施の形態２）
図３は本発明に係る実施の形態２を示すものである。一般に平面、円筒等の形状を問わず複数の巻き数を有するコイルにおいては、巻線を密に巻き、図３に示す巻線間隔ｓが狭くなると共に寄生容量として作用する線間容量が第２のコイルＡ５、および第２のコイルＢ６それぞれの寄生容量として増大し、この寄生容量によるコイルの自己共振周波数ｆｐｒが低下し、ＩＣタグ２で使用する周波数ｆｒに接近することになり、ＩＣタグ２の動作上有害な作用を及ぼすようになる場合がある。
【００３１】
ここで、寄生容量をＣｉとし、円形アンテナを想定してその半径をｒとし、アンテナコイルの巻き数をｎとすれば、寄生容量Ｃｉは（ｎ・ｒ）／ｓに比例し、比例定数をＫとして、下記（数１）式で示すことができる。
【００３２】
【数１】
2008067057.tif 000003
したがって、寄生容量に基づく共振周波数ｆｐｒは、
【００３３】
【数２】
2008067057.tif 000004
で与えられる。また、ＩＣタグ補助装置１において使用する信号周波数ｆｒは、この信号周波数と同じ周波数に共振させるキャパシタ容量をＣとして
【００３４】
【数３】
2008067057.tif 000005
で与えられる。ここでＬは第２のコイルＡ５およびＢ６の合成インダクタンスである。（数２）式で与えられる寄生容量による共振周波数ｆｐｒは、（数３）式で与えられるＩＣタグ補助装置１において使用する信号周波数ｆｒよりも十分に高ければよく、このためには寄生容量である線間容量を小さくすればよい。この線間容量を決定するパラメータとしては、第２のコイルＡおよびＢそれぞれの巻線の回数、基材となる材料の比誘電率、第２のコイルにおける２つのコイルの位置関係、巻線の線径、巻線材料の絶縁層厚さ、およびこの絶縁層の比誘電率等が挙げられる。このように設定要因が多いため一概に設定できないが、いずれにしても寄生容量の低減法としては、巻線外被である絶縁体の比誘電率を小さくするか、あるいは巻線間の間隔ｓを大にするかの方法がある。特に、調整容易な方法としては、巻線の間隔を広げて寄生容量Ｃｉを低減し、この寄生容量Ｃｉによる共振周波数ｆｐｒがＩＣタグ２の信号周波数を含む同調周波数の帯域外で、かつ同調回路のＱ特性と信号伝送用に変調された変調信号に含まれるサイドバンド成分を考慮した周波数範囲よりも、十分に高く離れた周波数ｆｈとなるように設定すればよい。この周波数ｆｈとして、通常は上記信号周波数の３倍の周波数に選定すれば十分である。この場合のＩＣタグ補助装置１の概念図を図３に示す。ここで、図３においては、第２のコイルＡ５を円形に、第２のコイルＢ６を基材の外形に合わせて方形にしているが、コイルの形状によらず、共に方形、共に円形あるいは第２のコイルＡが方形で、第２のコイルＢが円形であっても差し支えないことは言うまでもない。
【００３５】
（実施の形態３）
図４は、本発明に係る他の実施の形態を示すものである。図４はＩＣタグ補助装置１の断面図を示すもので、図１におけるキャパシタ９を、基材８の板厚を利用して形成する構成としたものである。すなわち、第２のコイルＡ５の一端は導線１４を介して第２のコイルＡ５および第２のコイルＢと同一面に形成されている第１の電極１０に接続され、基材８を挟んで第１の電極１０に対応する反対側の面に第２の電極１１を形成し、第２の電極１１は基材８設けられたスルーホール１３を通じて第２のコイルＢ６の一端に導線１５を介して接続されている。これにより、電極１０及び１１とでキャパシタ１２を構成している。
【００３６】
すなわち、本実施の形態３においては、ＩＣタグ補助装置１における同調用のキャパシタ９として、基材８の厚さを利用するため、製造工程においてキャパシタを外付けする工程が不要となりＩＣタグ補助装置１の製造を容易にすることが出来る。
【００３７】
（実施の形態４）
図５は、ＩＣタグ２のデータチェックを行う対象物２０が細長い棒状の物体の場合に、本発明によるＩＣタグ補助装置１を適用した場合を示す。この場合、図２で述べた可撓性のあるシート状のＩＣタグ補助装置１を巻きつけるようにして用いることが出来るが、図５に示すように、基材として円筒状に成形したものを使用し、この円筒状基材１６に分割巻きされた第２のコイルＡ１８および第２のコイルＢ１９を形成する。ここで、シート状ＩＣタグ１７は薄いシート状基材の上に構成されたものを使用することにより、シート状ＩＣタグ１７をデータチェック対象物２０に直接装着しても、また図５に示すように、円筒状基材１６上で第２のコイルＡ１８の内側位置に装着しても同様の効果が得られる。なお、ここでは図示しないが第２のコイルＡ１８の上端部と、第２のコイルＢ１９の下端部とはキャパシタ９を介して接続されているものとする。
【００３８】
本実施の形態４によれば、例えば試験管等の細長い円筒状の物体をデータチェックの管理対象とする場合に適用することが出来、医療関係、化学製品開発等において有効な手段となる。この場合、円筒状基材１６の材料として透明あるいは半透明な材料を使用すれば試験管等のデータチェック対象物の場合、内容物を目視することが可能となる。
【００３９】
この実施の形態４を応用した他の例として、第２のコイルＡおよびＢを円筒状ではなく棒状のボビンに形成し、ＩＣタグ２はボビンの端面部または曲面部に設置することが出来る。この場合にはＩＣタグ２として可撓性材料による基材に特に限定されることはない。なお、以上述べた実施の形態４においては円筒状の基材を想定しているが、これは多角形断面の基材であっても同様の効果が得られる。
【００４０】
このような細長い棒状のＩＣタグ補助装置１は、例えば輸送用容器内の任意の片隅に設置しておけばよい。この構成によっても、リーダ・ライタ３とＩＣタグ２との相対位置関係に対する制限の問題は緩和される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明によるＩＣタグ補助装置を用いたＲＦＩＤシステムの構成図。
【図２】シート状基材の上に構成された平面アンテナを用いた本発明の実施の形態１によるＩＣタグ補助装置の平面見取図。
【図３】実施の形態２によるＩＣタグ補助装置の平面見取図。
【図４】実施の形態３によるＩＣタグ補助装置の断面図。
【図５】実施の形態４によるＩＣタグ補助装置の外観図。
【符号の説明】
【００４２】
１：ＩＣタグ補助装置          ２：ＩＣタグ
３：リーダ・ライタ            ４：第１のコイル
５：第２のコイルＡ            ６：第２のコイルＢ
７：第３のコイル              ８：基材
９：キャパシタ              １０、１１：電極
１２：キャパシタ              １３：スルーホール
１４：、１５：導線            １６：円筒状基材
１７：シート状ＩＣタグ        １８：第２のコイルＡ
１９：第２のコイルＢ          ２０：データチェック対象物
【図１】
2008067057.tif 000006
【図２】
2008067057.tif 000007
【図３】
2008067057.tif 000008
【図４】
2008067057.tif 000009
【図５】
2008067057.tif 000010