(57)【要約】【課題】ＲＦＩＤタグの指向性を容易に可変できるＲＦＩＤタグ用アタッチメント及び所望の指向性を得ることができる指向性可変ＲＦＩＤタグを提供する。【解決手段】ＲＦＩＤタグ４を取付けるためのタグ取付け位置２Ａを予め印したベースプレート２、アンテナエレメント３Ａ及び受動素子３Ｂを有し、タグ取付け位置２ＡにＲＦＩＤタグ４を取付けた時にＲＦＩＤタグ４から生じる電磁界と互いに干渉する電磁界を生じるようベースプレート２上に予め設けた無給電素子３とを備えて構成したＲＦＩＤタグ用アタッチメント。このアタッチメントを利用して形成した指向性可変タグ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＤタグを取付けるためのタグ取付け位置を予め印したベースプレートと、
少なくともアンテナエレメントを有し、前記タグ取付け位置にＲＦＩＤタグを取付けた時にＲＦＩＤタグから生じる電磁界と互いに干渉する電磁界を生じるよう前記ベースプレート上に予め設けた無給電素子と、
を備えて構成したことを特徴とするＲＦＩＤタグ用アタッチメント。
【請求項２】
前記ベースプレートは、前記無給電素子を追加取付け可能な構成で、追加する無給電素子の取付け状態が予め印されている請求項１に記載のＲＦＩＤタグ用アタッチメント。
【請求項３】
前記無給電素子の前記アンテナエレメントが、長さ調整可能に予め形成された請求項１又は２に記載のＲＦＩＤタグ用アタッチメント。
【請求項４】
前記ベースプレートに、前記無給電素子の取付け状態と該取付け状態に応じたＲＦＩＤタグの指向性方向との対応関係を示す構成とした請求項１〜３のいずれか１つに記載のＲＦＩＤタグ用アタッチメント。
【請求項５】
前記ベースプレートをプリント基板材で形成し、該プリント基板材上に前記無給電素子のアンテナエレメントのパターンをエッチング加工で形成する構成とした請求項１〜４のいずれか１つに記載のＲＦＩＤタグ用アタッチメント。
【請求項６】
前記無給電素子は、前記アンテナエレメントと電気的に接続する受動素子を備える請求項１〜５のいずれか１つに記載のＲＦＩＤタグ用アタッチメント。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載のアタッチメントにおけるベースプレート上のタグ取付け位置に、アンテナ及び該アンテナを介して無線通信を行うＩＣチップを備えたＲＦＩＤ用タグ部を一体的に設けて構成したことを特徴とする指向性可変ＲＦＩＤタグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触で情報の読み書きができるＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ用のアタッチメントに関し、特に、ＲＦＩＤタグの指向性を容易に可変できるＲＦＩＤタグ用アタッチメントに関する。また、このアタッチメントを備えて容易に所望の指向性を得ることができる指向性可変ＲＦＩＤタグに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、外部機器との間で無線通信を用いて非接触で情報のやり取りが可能なＲＦＩＤタグが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなＲＦＩＤタグは、物品等に貼り付けてその物品に関する情報を外部機器との間でやり取りすることで、物品の識別、管理等を行うために利用される。このＲＦＩＤタグは、一般的にプリント形成されたアンテナにＩＣチップを実装する方法で製造され、そのアンテナはダイポールアンテナ若しくはそれに類似する形状のものが多く、その指向性は、一般的に「８の字指向性」と言われるダイポールアンテナに近い。
【特許文献１】特開２００６−２９５８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ＲＦＩＤタグの用途によっては、ある一方若しくは複数の方向に強い指向性が望まれることがあり、その方向はタグの貼付面に対して接線方向や法線方向など用途により様々である。しかしながら、ＲＦＩＤタグは上述のような方法で製造されているため、ユーザーがＲＦＩＤタグのアンテナに手を加えることは困難であり、ＲＦＩＤタグの指向性を用途に合わせて変更することができない。このため、ＲＦＩＤタグに所望する指向性を持たせるためには、従来ではその指向性が得られるよう設計したアンテナを持つＲＦＩＤタグを別途製造する必要があった。
【０００４】
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、ＲＦＩＤ用タグの指向性を容易に可変できるＲＦＩＤタグ用アタッチメントを提供することを目的とする。また、所望の指向性を容易に得ることが可能な指向性可変ＲＦＩＤタグを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため、請求項１の発明のＲＦＩＤタグ用アタッチメントは、ＲＦＩＤタグを取付けるためのタグ取付け位置を予め印したベースプレートと、少なくともアンテナエレメントを有し、前記タグ取付け位置にＲＦＩＤタグを取付けた時にＲＦＩＤタグから生じる電磁界と互いに干渉する電磁界を生じるよう前記ベースプレート上に予め設けた無給電素子と、を備えて構成したことを特徴とする。
【０００６】
かかる構成では、ベースプレートに印された位置に既存のＲＦＩＤタグを取付けてＲＦＩＤタグを動作させると、タグに流れる電流に起因して無給電素子にも電流が発生し、タグで生じる電磁界とベースプレートに予め設けた無給電素子で生じる電磁界とによる合成電磁界でＲＦＩＤタグの指向性が決定される。これにより、ＲＦＩＤタグをベースプレートに取付けるだけでその指向性を可変できるようになる。
【０００７】
請求項２のように、前記ベースプレートは、前記無給電素子を追加取付け可能な構成で、追加する無給電素子の取付け状態が予め印されているようにするとよい。
かかる構成では、ベースプレートに予め印された取付け状態で無給電素子を追加するだけで、ＲＦＩＤタグの指向性を変更することができるようになる。
【０００８】
請求項３のように、前記無給電素子の前記アンテナエレメントが、長さ調整可能に予め形成されているとよい。
かかる構成では、無給電素子の前記アンテナエレメントの長さを容易に調整してＲＦＩＤタグの指向性を変更することができるようになる。
【０００９】
請求項４のように、前記ベースプレートに、前記無給電素子の取付け状態と該取付け状態に応じたＲＦＩＤタグの指向性方向との対応関係を示す構成とするとよい。
かかる構成では、無給電素子の取付け状態とＲＦＩＤタグの指向性方向との対応関係を容易に知ることができ、誰でも簡単にＲＦＩＤタグの指向性を所望のものに可変設定できるようになる。
【００１０】
請求項５のように、前記ベースプレートをプリント基板材で形成し、該プリント基板材上に前記無給電素子のアンテナエレメントのパターンをエッチング加工で形成する構成とするとよい。
【００１１】
請求項６のように、前記無給電素子は、前記アンテナエレメントと電気的に接続する受動素子を備える構成とするとよい。
かかる構成では、無給電素子のアンテナエレメント形状が制約される場合でも、無給電素子のインピーダンスを受動素子で調整して適正なインピーダンスを得ることができるようになる。
【００１２】
請求項７の発明の指向性可変ＲＦＩＤタグは、請求項１〜６のいずれか１つに記載のアタッチメントにおけるベースプレート上のタグ取付け位置に、アンテナ及び該アンテナを介して無線通信を行うＩＣチップを備えたＲＦＩＤ用タグ部を一体的に設けて構成したことを特徴とする。
かかる構成では、ベースプレート上の無給電素子の取付け状態を選択することによって、ＲＦＩＤタグ部の指向性を容易に可変できるようになり、用途に応じた指向性を容易に得ることができるようになる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のＲＦＩＤタグ用アタッチメントによれば、ベースプレート上に予め印されたタグ取付け位置にＲＦＩＤタグ自体を何ら加工することなく単に取付けるだけで簡単にＲＦＩＤタグタグの指向性を変えることができる。従って、１種類のＲＦＩＤタグで用途に応じた様々な指向性を得ることが可能であり、用途に応じて異なる指向性を持つＲＦＩＤタグを製造する必要がなくなる。
【００１４】
また、本発明の指向性可変タグによれば、ベースプレート上に取付ける無給電素子の数や配置等を選択するだけで１つのタグで様々な指向性を得ることができるので、用途に応じた指向性を持つＲＦＩＤタグをそれぞれ製造する必要がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のＲＦＩＤタグ用アタッチメントの第１実施形態を示す構成図である。
図１において、本実施形態のＲＦＩＤタグ用アタッチメント１は、ベースプレート２と、無給電素子３とを備えて構成され、ベースプレート２にＲＦＩＤタグ４を取付けてＲＦＩＤタグ４の指向性を所望の方向に可変するものである。
前記ベースプレート２には、図中破線で示すように、ＲＦＩＤタグ４を取付けるためのタグ取付け位置２Ａが予め印されており、このタグ取付け位置２ＡにＲＦＩＤタグ４が取付けられるよう構成されている。ベースプレート２としては、例えばプリント基板材や樹脂シート等が考えられる。
【００１６】
前記無給電素子３は、ベースプレート２上のタグ取付け位置２ＡにＲＦＩＤタグ４を取付けて動作させた時にＲＦＩＤタグ４から生じる電磁界と互いに干渉する電磁界を生じるようベースプレート２上に予め設けられる。無給電素子３は、金属、誘電体或いは金属と誘電体の両方からなるアンテナエレメント３Ａと、該アンテナエレメント３Ａと電気的に接続した受動素子（抵抗、コンデンサ、インダクタ等）３Ｂとからなり、ＲＦＩＤタグ４の所望する指向性次第で、その形状、取付け位置、数等は異なり、また、受動素子３Ｂも設けなくてもよい。
【００１７】
ＲＦＩＤタグ４は、アンテナ４Ａと、このアンテナ４Ａを介して無線通信を行うＩＣチップ４Ｂを、例えば樹脂部材４Ｃで覆って形成されたもので、ＲＦＩＤタグ４単体の指向性は、一般的に「８の字指向性」と言われるダイポールアンテナに近いものである。
【００１８】
ＲＦＩＤタグ用アタッチメント１の形態としては、例えばプリント基板材をベースプレート２としてその表面に金属薄膜を形成してアンテナエレメントをパターニングし、エッチング加工して無給電素子３の金属のアンテナエレメント３Ａをベースプレート２上に形成したものや、樹脂シートをベースプレート２として無給電素子３の金属のアンテナエレメント３Ａを印刷加工してベースプレート２上に形成したもの等が考えられる。
【００１９】
ここで、図２を参照して本発明のＲＦＩＤタグ用アタッチメントによるＲＦＩＤタグ４の指向性制御の原理を簡単に説明する。
図中、Ｚ１とＺ２は、ベースプレート２上に配置した無給電素子３，３の自己インピーダンスを示し、Ｚ０は、ベースプレート２のタグ取付け位置２Ａに取付けるＲＦＩＤタグ４の自己インピーダンスを示す。ＲＦＩＤタグ４が外部機器からの電波を受信してＲＦＩＤタグ４の電気回路に電流Ｉ０が流れると電磁界が発生する。この電磁界がＲＦＩＤタグ４の近傍に存在する無給電素子３，３に作用して無給電素子３，３に起電力Ｖ１，Ｖ２が誘起され、ＲＦＩＤタグ４と各無給電素子３，３間の相互インピーダンスＺ０１，Ｚ０２に応じて無給電素子３，３に電流Ｉ１，Ｉ２が流れる。無給電素子３，３に電流Ｉ１，Ｉ２が流れると、無給電素子３，３に電磁界が発生し、ＲＦＩＤタグ４の電磁界と無給電素子３，３の電磁界を合成した電磁界によりＲＦＩＤタグ４の指向性が決定される。
【００２０】
図１に示す本実施形態のＲＦＩＤタグ用アタッチメント１では、タグ取付け位置２Ａを挟んでアンテナエレメント２Ａの長さが異なる２つの無給電素子を配置した構成であり、かかる構成では、前記ＲＦＩＤタグ４をタグ取付け位置２Ａに取付けると、ＲＦＩＤタグ４からの電波の指向性はアンテナエレメント３Ａの長さが短い無給電素子３の方、即ち図１の右方向となり、ＲＦＩＤタグ用アタッチメント１に取付けない場合のＲＦＩＤタグ４本来の指向性とは異なる指向性に可変できる。
【００２１】
かかる構成のＲＦＩＤタグ用アタッチメント１によれば、ベースプレート２上に予め印されたタグ取付け位置２Ａに、ＲＦＩＤタグ４自体を何ら加工することなく単に取付けるだけで簡単にＲＦＩＤタグタグ４の指向性を変えることができる。従って、１種類のＲＦＩＤタグ４で用途に応じた様々な指向性を得ることが可能となり、用途に応じて異なる指向性を持つＲＦＩＤタグをそれぞれ製造する必要がなくなる。また、タグ取付け位置２ＡへのＲＦＩＤタグの取付けが着脱可能に構成することで、ＲＦＩＤタグ用アタッチメント１の再利用ができるので、省資源化を図ることができる。また、無給電素子３に受動素子３Ｂを設けることにより、無給電素子３のアンテナエレメント３Ａの形状が制約される場合に、無給電素子３のインピーダンスを受動素子３Ｂで調整して適正なインピーダンスを得ることが可能になる。
【００２２】
図３及び図４に、ＲＦＩＤタグ用アタッチメントの第２及び第３実施形態を示す。尚、第１実施形態と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
図３の第２実施形態のＲＦＩＤタグ用アタッチメント１０は、無給電素子３のアンテナエレメント３Ａの長さを、調整可能に予め形成した構成例である。
第２実施形態では、図３（Ａ）に示すように図の右側の無給電素子３のアンテナエレメント３Ａに、予め予め切れ込み部３ａを加工形成しておき、アンテナエレメント３Ａの一部を除去することでアンテナエレメント３Ａの長さを調整できるよう構成したものである。
【００２３】
かかる構成のＲＦＩＤタグ用アタッチメント１０は、初期状態では図３（Ａ）に示すように両側の無給電素子３，３のアンテナエレメント３Ａ，３Ａは同じ長さに形成してあり、この状態でタグ取付け位置２ＡにＲＦＩＤタグ４を取付けた場合は、ＲＦＩＤタグ４の指向性はベースプレート２のタグ取付け面に対して法線方向（紙面に対して前後方向）となる。また、図３（Ｂ）に示すようにアンテナエレメント３Ａの両端３Ａ′を、前記切れ込み部３ａで切離し除去して図中右側の無給電素子３のアンテナエレメント３Ａの長さを短くした場合は、ＲＦＩＤタグ４の指向性を第１実施形態と同様の方向（図中右側方向）に変えることができる。
【００２４】
図４の第３実施形態のＲＦＩＤタグ用アタッチメント２０は、無給電素子を追加可能に形成した構成例である。
第３実施形態では、ＲＦＩＤタグ用アタッチメント２０のベースプレート２上に、追加する無給電素子５を設ける素子取付け位置２Ｂを予め印してある。
かかる構成のＲＦＩＤタグ用アタッチメント２０では、予め印してある素子取付け位置２Ｂに無給電素子５を追加取付けすることで、ＲＦＩＤタグ４の指向性を変更することができる。図４の例では、図中の破線で示した素子取付け位置２Ｂに無給電素子５を追加すれば、ＲＦＩＤタグ４の指向性は、図中の右方向でより強い指向性（指向角度が狭い）が得られるようになる。
尚、追加する無給電素子５は、取付け作業時の取扱いが容易なように図に示すように例えば絶縁性のシート材５Ｃ上にアンテナエレメント５Ａと必要であれば受動素子５Ｂを形成したものとするとよい。また、無給電素子５は、追加後、用途に応じて取外し可能な構成とするとよい。
【００２５】
図３や図４の構成のＲＦＩＤタグ用アタッチメント１０，２０によれば、無給電素子の形状、取付け位置、数を変更することにより、１つのアタッチメントで様々な指向性を得ることが可能となり、複数種類のＲＦＩＤタグ用アタッチメントを用いる必要無くＲＦＩＤタグ４の指向性を用途に応じて様々に設定できる。
【００２６】
図３や図４のように、無給電素子の形状、取付け位置及び数を変更可能なＲＦＩＤタグ用アタッチメントの場合、図５に示す第４実施形態のように、ベースプレート２上に予め設けた無給電素子３，３近傍や追加する無給電素子５を取付ける素子取付け位置２Ｂに番号や記号等（図５では番号）を記し、その番号や記号に対応する指向性の形態を対応付けて記した図６に示すような表を、例えばベースプレート２の裏面等に設けるとよい。例えば、図５の１，２，３、・・・（図中四角で囲んである）の各位置、１と２、１と３、１と３と４等の組合せ位置に無給電素子を設けた場合におけるそのときの指向性の形態の説明をその右側の欄に記す。尚、図５は、図３の構造と図４の構造を組み合わせた構造を備えるＲＦＩＤタグ用アタッチメントの例で示してある。
このように無給電素子の形状、取付け位置、数と指向性との関係を記した表を設けることにより、所望の指向性を得るための無給電素子の取付け位置を容易に知ることができ、ＲＦＩＤタグ用アタッチメントの使い勝手を格段に向上できる。
【００２７】
上述の各実施形態では、１つのベースプレート２に無給電素子３や５を設ける構造例を示したが、図７に示す第５実施形態のＲＦＩＤタグ用アタッチメント４０のように、ベースプレート２を、スペーサ７を介して間隔を設けて積層可能な構成としてＲＦＩＤタグ４の上又は下或いは上下の各方向に、無給電素子３や５を配置できる構成も可能である。尚、図７の無給電素子３の配置は一例であり、この構成においても種々の配置が考えられことは言うまでもない。
【００２８】
また、タグ取付け位置２Ａを挟んで無給電素子３，３を設ける構成例を示したが、必ずしもタグ取付け位置２Ａを挟んで無給電素子３，３を設ける必要はなく、タグ取付け位置２Ａのいずれか一側だけに無給電素子３を設ける構成でもよく、無給電素子の配置は、上述の各実施形態に限定されず、ＲＦＩＤタグ４の指向性を変更できる配置であればどのような配置でもよい。また、無給電素子の数についても上述の各実施形態に限定されるものでないことは言うまでもない。
【００２９】
次に、本発明の指向性可変タグについて説明する。
図８は、本発明の指向性可変タグの一実施形態を示す構成図である。
本発明の指向性可変タグは、上述した本発明のＲＦＩＤタグ用アタッチメントにＲＦＩＤタグ部を一体的に設けて構成するものであり、図８の実施形態で示すように、ベースプレート５１と、このベースプレート５１の所定位置に設けたＲＦＩＤタグ部５２と、ベースプレート５１に取付け可能な無給電素子５３とを備えて構成される。尚、図８は本発明の指向性可変タグの１つの構成例を示しただけであり、図８の構成に限定されるものでない。
【００３０】
前記ベースプレート５１は、ＲＦＩＤタグ用アタッチメント２０のベースプレート２０と同様にプリント基板材や樹脂シート等で形成され、ベースプレート２のタグ取付け位置２Ａに相当する位置にＲＦＩＤタグ部５２が一体的に設けられる。また、ベースプレート５１上に設けたＲＦＩＤタグ部５２を動作させた時にＲＦＩＤタグ部５２から生じる電磁界と互いに干渉する電磁界を生じるベースプレート２上の位置に、無給電素子５３が例えば着脱自由に取付け可能な素子取付け位置５１Ａが予め印されている。
【００３１】
前記ＲＦＩＤタグ部５２は、アンテナ５２Ａと、このアンテナ５２Ａを介して無線通信を行うＩＣチップ５２Ｂを、例えば樹脂部材５３Ｃで覆って形成されたもので、例えば前述した既存のＲＦＩＤタグ４をベースプレート５１に一体的に取付けて形成してもよく、また、ベースプレート５１上にアンテナ５２Ａを直接パターン形成し、ベースプレート５１上に直接ＩＣチップ５２Ｂを取付けるようにして、ベースプレート５１の製造時にベースプレート５１上に一体形成したものでもよい。
【００３２】
無給電素子５３は、前述と同様で例えば金属、誘電体或いは金属と誘電体の両方からなるアンテナエレメント５３Ａと、該アンテナエレメント５３Ａと電気的に接続した受動素子（抵抗、コンデンサ、インダクタ等）５３Ｂを、取付け作業性を考慮して絶縁性のシート材５３Ｃ上に設けて形成されている。
【００３３】
かかる構成の指向性可変タグ５０では、ベースプレート５１上の素子取付け位置５１Ａに無給電素子５３を取付けるだけで、ＲＦＩＤタグ部５２の指向性を変えることができるので、所望する指向性に合わせて無給電素子５３を取付ける素子取付け位置５１Ｂや数を選択するだけで、用途に応じた様々な指向性を得ることができる。
【００３４】
尚、図５と同様に、ベースプレート５１上の各素子５１Ａに番号や記号等を記し、その番号や記号に対応する指向性の形態を対応付けて記した表を例えばベースプレート５１の裏面等に設けることで、所望の指向性を得るための無給電素子５３の取付け位置を容易に知ることができ、指向性可変ＲＦＩＤタグの使い勝手を格段に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るＲＦＩＤタグ用アタッチメントの第１実施形態を示す平面図
【図２】ＲＦＩＤタグ用アタッチメントによるＲＦＩＤタグの指向性制御の説明図
【図３】本発明の第２実施形態を示す平面図
【図４】本発明の第３実施形態を示す平面図
【図５】本発明の第４実施形態を示す平面図
【図６】無給電素子位置と指向性との対応関係を示す表の一例を示す図
【図７】本発明の第５実施形態を示す側面図
【図８】本発明に係る指向性可変タグの一実施形態を示す平面図
【符号の説明】
【００３６】
１，１０，２０，３０，４０    ＲＦＩＤタグ用アタッチメント
２，５１    ベースプレート
２Ａ    タグ取付け位置
２Ｂ，５１Ａ    素子取付け位置
３，５，５３    無給電素子
３Ａ，５Ａ，５３Ａ    アンテナエレメント
３Ｂ，５Ｂ，５３Ｂ    受動素子
４    ＲＦＩＤタグ
５０    指向性可変タグ
５２    ＲＦＩＤタグ部
【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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