(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境変化に伴い第１の共振周波数から第２の共振周波数へ共振周波数が変化するよう設定された共振回路と該共振回路に接続されたＩＣチップを有する環境変化感知タグと、
前記タグから非接触式でデータを読み取る読取装置とを備えたシステムであって、
前記読取装置の送信電力レベルを、前記読取装置が前記タグと所定間隔の位置から所定の周波数の電波を発信したとき、前記第１の共振周波数で共振する前記タグと通信可能な第１の電力レベルと前記第２の共振周波数の前記タグと通信可能な第２の電力レベルとに切り換え可能とし、前記タグと通信可能な送信電力レベルに応じて前記環境変化の有無を判定する第１の判定手段を有することを特徴とする環境変化検知システム。
【請求項２】
前記読取装置は、
外部からの指示により送信電力レベルを設定変更できるタグリーダと、
前記タグリーダに接続され、前記タグリーダを介して送信電力レベルを前記第１の電力レベルまたは前記第２の電力レベルに設定変更して前記タグと通信を試み、前記タグと通信可能な送信電力レベルに応じて前記環境変化の有無を判定する第１の判定手段を有する検知処理部と、
を具備したことを特徴とする請求項１に記載の環境変化検知システム。
【請求項３】
前記読取装置は、
所定の送信電力レベルのタグリーダと、
前記タグリーダに接続され、前記タグと送受信可能なアンテナと、
該アンテナと前記タグリーダとの間に配置され、外部からの指示により、前記第１の電力レベルと前記第２の電力レベルとになるよう減衰または増幅可能な可変電力減衰器または可変電力増幅器と、
前記タグリーダおよび前記可変電力減衰器若しくは前記可変電力増幅器に接続され、前記可変電力減衰器または可変電力増幅器に対して前記第１の電力レベルまたは前記第２の電力レベルにするよう指示する手段と、前記タグリーダを介して前記タグと通信を試み、前記タグと通信可能な送信電力レベルに応じて前記環境変化の有無を判定する第１の判定手段を有する検知処理部と、
を具備したことを特徴とする請求項１に記載の環境変化検知システム。
【請求項４】
前記読取装置は、
送信電力レベルを前記第１の電力レベルとした第１のタグリーダと、
送信電力レベルを前記第２の電力レベルとした第２のタグリーダと、
前記第１のタグリーダ及び前記第２のタグリーダに接続され、前記第１のタグリーダと前記第２のタグリーダとを切り換えて前記タグと通信を試み、前記タグと通信可能な送信電力レベルに応じて前記環境変化の有無を判定する第１の判定手段を有する検知処理部と、
を具備したことを特徴とする請求項１に記載の環境変化検知システム。
【請求項５】
前記読取装置は、
送信電力レベルを前記第１の電力レベルとした第１のアンテナと、
送信電力レベルを前記第２の電力レベルとした第２のアンテナと、
前記第１および第２のアンテナが接続され、外部からの指示に基づいて前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとを切り換え可能とした第３のタグリーダと、
前記第３のタグリーダに接続され、前記第３のタグリーダを介して前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとを切り換えて前記タグと通信を試み、前記タグと通信可能な送信電力レベルに応じて前記環境変化の有無を判定する第１の判定手段を有する検知処理部と、
を具備したことを特徴とする請求項１に記載の環境変化検知システム。
【請求項６】
環境変化に伴い第１の共振周波数から第２の共振周波数へ共振周波数が変化するよう設定された共振回路と該共振回路に接続されたＩＣチップを有する環境変化感知タグと、
前記タグから非接触式でデータを読み取る読取装置とを備えたシステムであって、
前記読取装置の読取位置が、前記読取装置の送信電力レベルと周波数を一定にしたとき、前記第１の共振周波数で共振する前記タグと通信可能な第１の位置と、前記第２の共振周波数で共振する前記タグと通信可能な第２の位置とに、設置可能とし、前記タグと通信可能な位置に応じて前記環境変化の有無を判定する第２の判定手段を有することを特徴とする環境変化検知システム。
【請求項７】
前記読取装置は、
前記第１の位置に設置された第１のアンテナと、
前記第２の位置に設置された第２のアンテナと、
前記第１および第２のアンテナが接続され、外部からの指示に基づいて前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとを切り換え可能とした第３のタグリーダと、
前記第３のタグリーダに接続され、前記第３のタグリーダを介して前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとを切り換えて前記タグと通信を試み、前記タグと通信可能なアンテナの位置に応じて前記環境変化の有無を判定する第２の判定手段を有する検知処理部と、
を具備したことを特徴とする請求項６に記載の環境変化検知システム。
【請求項８】
前記読取装置は、
読取位置を前記第１の位置として設置された第１のタグリーダと、
読取位置を前記第２の位置として設置された第２のタグリーダと、
前記第１のタグリーダ及び前記第２のタグリーダに接続され、前記第１のタグリーダと前記第２のタグリーダとを切り換えて前記タグと通信を試み、前記タグと通信可能な読取位置に応じて前記環境変化の有無を判定する第２の判定手段を有する検知処理部と、
を具備したことを特徴とする請求項６に記載の環境変化検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度や湿度等の環境変化に伴い共振周波数が変化するよう設定された無線ＩＣタグを用いて、物品等の環境変化を検知するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タグは、物品の存在感知や物品の識別を行うために専ら用いられ、物品の輸送または保管中における温度や湿度等環境の変化を把握するためには用いられていなかった。最近では、タグを用いて、簡便に物品の環境変化を把握できる方法が求められるようになってきた。
【０００３】
たとえば、物品の温度等環境変化を簡便に把握するため、環境変化があった場合に共振周波数が変化するように設定された共振回路を有するタグを装着して、変化があった場合となかった場合のそれぞれの共振周波数と同じ周波数にて通信を試み、通信できたか否かにより、所定の環境変化を検知するシステムが提案されている（例えば特許文献１）。
【０００４】
この特許文献１では、共振周波数が変化した場合の所定の共振周波数と同じ周波数にて通信する読取装置と、共振周波数が変化しなかった場合の所定の共振周波数と同じ周波数にて通信する読取装置との２組の読取装置を用意し、前者を異常物品感知リーダとして用い、後者を正常物品管理リーダとして用いる例が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１３５１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、変化前の共振周波数に対応した読取装置と変化後の共振周波数に対応した読取装置とを別々に用意したり、複数の周波数を切り換えながら交信をする周波数スキャン型の読取装置を用意したりするのでは、無線ＩＣタグ用の規格に準拠した所定の周波数で無線ＩＣタグと交信する一般的なＩＣタグリーダ（ＩＣタグ用リーダライタを含む）を用いてシステムを構築するのに比べて、システム設計の選択の幅が狭まり、コストも高くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる事情に対処してなされたもので、タグの環境変化に伴ってタグの共振周波数が変化するシステムにおいて、周波数の変化に対応した周波数の読取装置を用意する必要がなく、所定の周波数でタグと交信する一般的なＩＣタグリーダを用いて、より簡便に構築・運用することができる環境変化検知システム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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様による環境変化検知システムは、環境変化に伴い第１の共振周波数から第２の共振周波数へ共振周波数が変化するよう設定された共振回路と該共振回路に接続されたＩＣチップを有する環境変化感知タグと、このタグから非接触式でデータを読み取る読取装置とを備えたシステムであって、読取装置の送信電力レベルを、この読取装置がタグと所定間隔になる位置から所定の周波数の電波を発信したとき、前記第１の共振周波数で共振するタグと通信可能な第１の電力レベルと前記第２の共振周波数のタグと通信可能な第２の電力レベルとに切り換え可能とし、前記タグと通信可能な送信電力レベルに応じて環境変化の有無を判定する第１の判定手段を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明において、読取装置は、外部からの指示により送信電力レベルを設定変更できる一式のタグリーダを用いた構成とすることができる。
【０００９】
読取装置は、所定の送信電力レベルのタグリーダと、このタグリーダに接続され、タグと送受信可能なアンテナと、該アンテナと前記タグリーダとの間に配置され、外部からの指示により、所定の電力レベルに減衰または増幅可能な可変電力減衰器または可変電力増幅器とを用いた構成としても良い。もちろん、送信電力レベルの異なる２組のタグリーダを用いて読取装置を構成することも可能である。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明の別の一態様による環境変化検知システムは、環境変化に伴い第１の共振周波数から第２の共振周波数へ共振周波数が変化するよう設定された共振回路と該共振回路に接続されたＩＣチップを有する環境変化感知タグと、このタグから非接触式でデータを読み取る読取装置とを備えたシステムであって、読取装置の読取位置を、読取装置の送信電力レベルと周波数を一定にしたとき、前記第１の共振周波数で共振するタグと通信可能な第１の位置と、前記第２の共振周波数で共振するタグと通信可能な第２の位置とに、設置可能とし、前記タグと通信可能な位置に応じて環境変化の有無を判定する第２の判定手段を有することを特徴とする。
【００１１】
上記第１の位置と第２の位置に設置可能とするには、読取装置は、所定の周波数で所定の送信電力レベルで通信する１つのタグリーダに２つのアンテナを用いて、アンテナを切り換え可能とした構成することができる。１つのアンテナで移動式にしてもよい。もちろん、アンテナとタグリーダを２組用意して、それぞれの位置に配置してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、タグの環境変化に伴ってタグの共振周波数が変化するシステムにおいて、周波数の変化に対応した周波数の読取装置を用意する必要がなく、所定の周波数でＩＣタグと交信するＩＣタグリーダを用いてタグの周波数の変化の有無を検知することができる。よって、本発明によれば、システム設計の選択の幅が広がり、より簡便に構築・運用できる環境変化検知システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、環境変化に伴い所定の第１の共振周波数ｆ１から第２の共振周波数ｆ２へ共振周波数が変化するように設定された共振回路を有する無線ＩＣタグ（以下、環境変化感知タグといい、単にタグということもある。）を用いて、その共振周波数の変化の有無を、そのタグの環境変化ととらえて、環境変化を検知するシステムに関するものである。ここでの「環境変化」とは、タグの置かれた環境の所定の指標が、所定の許容範囲から逸脱するほどの変化があったことを意味し、その指標としては、たとえば、温度、湿度、水分、圧力、気体濃度、加速度、衝撃等が適宜選択される。指標は一つである必要はなく、複合的であってもよい。
【００１４】
ここで、変化前の共振周波数ｆ１と変化後の共振周波数ｆ２とは、予め定められた所定の周波数で、互いに区別できる程度に大きく（例えば３〜５ＭＨｚ程度）異なる周波数とされる。ｆ１とｆ２とはどちらが高い周波数でもよいが、ｆ１とｆ２のいずれか一方は、無線ＩＣタグの規格に準拠した周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ帯、９００ＭＨｚ帯、２．４５ＧＨｚ帯などの帯域の所定の周波数）と同一またはその近傍に合わせた周波数とされる。また、無線ＩＣタグのデータを読み取る読取装置の周波数ｆｒも、その規格に準拠した周波数とされる。したがって、たとえば、変化前の周波数ｆ１を読取装置の周波数ｆｒと同一またはその近傍に合わせた場合には、読取装置は、変化前のタグとは比較的小さい送信電力でも遠くまで通信可能であるが、変化後のタグとは送信電力を大きくするか距離を短くしないと通信できないことになる。変化後の周波数ｆ２を読取装置の周波数ｆｒと同一またはその近傍に合わせた場合には、その逆で、読取装置は、変化前のタグとは送信電力を大きくするか距離を短くしないと通信できないが、変化後のタグとは比較的小さい送信電力でも遠くまで通信できることになる。本発明はこのような自然法則を利用したものである。
【００１５】
以下では、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図面および以下の説明において、同じものには原則として同じ符号や文言を付し、説明を省略する。
【００１６】
（環境変化検知システムの概要）
図１は、本発明を適用した環境変化検知システムの一例の構成の外観を示す図である。同図に示すように、この例は、個別に箱体等に入れて包装して環境変化感知タグ１０を付した生鮮食料品等の物品３１を、冷凍庫である保管庫３１０に多数保管しておき、使用する際に、搬送ベルト３６０に載せ、１個ずつ取り出し、順にゲート２１０を通過させ、読取装置２０にて、タグ１０の識別情報を読み取り、共振周波数の変化の有無を判別し、必要に応じて関連処理や処理結果の表示を行い、共振周波数の変化が無かったタグ１０Ａが付されている物品を良品３１Ａ、共振周波数の変化が有ったタグ１０Ｂが付されている物品を不良品３１Ｂとして、区分けするシステムである。
【００１７】
［第１の実施形態］
（環境変化検知システムの機能構成）
図２は、本発明の第１の実施形態の機能構成の概略を示した図である。図２において、符号１０は環境変化感知タグを示し、符号２０は読取装置を示す。符号３５０を付した破線は電波を示す。符号１０の矩形の中に「f1 or f2」と記してあるのは、環境変化感知タグ１０（以下、単にタグ１０ともいう。）が、周波数ｆ１またはｆ２で共振するように構成されていることを示している。Ｐ＿Ｈｉｇｈ、Ｐ＿Ｌｏｗ は、読取装置２０が、その送信電力レベルを、高レベルＰ＿Ｈｉｇｈと低レベルＰ＿Ｌｏｗとで切り換え可能となるよう構成されていることを示している。ここで、送信電力レベルが高レベルＰ＿Ｈｉｇｈとは、タグ１０と読取装置２０とを所定の間隔で配置して所定の周波数ｆｒの電波を読取装置２０からタグ１０に向けて発信したとき、ｆ１、ｆ２のうちｆｒと大きく異なるほうの周波数で共振するタグでも通信可能になるような大きい電力に設定された電力レベルであり、送信電力レベルが低レベルＰ＿Ｌｏｗとは、ｆ１、ｆ２のうちｆｒに近いほうの周波数で共振するタグとは通信できるが他方の周波数で共振するタグとは通信できない程度に小さい電力になるよう設定された電力レベルである。このように、読取装置２０の送信電力レベルを高低切り換えることにより、読取装置２０から発射される電波３５０の電界および磁界の強弱を切り換えている。そして、本実施形態の読取装置２０は、電力レベルを切り換えて電波を送信し、タグ１０からの応答の有無を確認することにより、タグ１０の周波数の変化の有無を判定しようとするものである。これらの周波数と送信電力レベルの関係およびその設定については、後述する。
【００１８】
図１および図２に示すように、本実施形態の環境変化検知処理システム１は、環境変化感知タグ１０と、読取装置２０とから構成されている。このタグ１０は、アンテナでもある共振回路１１０を具備した無線ＩＣタグであり、通常時は第１の周波数ｆ１で共振し、環境変化感知後には第２の共振周波数ｆ２へ変化するように構成されている。このタグ１０にはＩＣチップが搭載されており、そのＩＣチップのメモリには、少なくともタグ固有の識別情報が格納されていて、読取装置２０から非接触で無線通信により読み取ることができるように構成されている。環境変化感知タグ１０の詳細については後述する。
【００１９】
図１および図２に示すように、この例では、読取装置２０のアンテナ２１は、ゲート２１０を通過する物品３１に装着されたタグ１０と略一定の距離間隔ｄになるように、ゲート２１０内に設置されている。なお、ゲートを設けることは必須ではなく、搬送ベルト３６０の両脇などに直接、読取装置２０のアンテナ２１を設置してもよい。タグ１０と読取装置２０とのアンテナ間の距離間隔ｄは、アンテナ特性、許容される送信電力レベル、設置場所、運用条件その他の都合を勘案し、予め、調整される。
【００２０】
（読取装置の構成例）
次に、図２を用いて、本実施形態における読取装置２０の構成の一例を説明する。
【００２１】
図２に示すように、読取装置２０は、所定の周波数ｆｒの電波を送受信するアンテナ２１と、タグリーダ２２と、検知処理部２３とから構成されており、これらは一式の読取装置２０として機能できるように接続され設定されている。上述したように、読取装置２０は、送信電力レベル、より具体的には、タグリーダ２２からアンテナ２１への供給電力レベルを、２つの電力レベル、高レベルＰ＿Ｈｉｇｈと低レベルＰ＿Ｌｏｗとに切り換え可能となるように構成されている。
【００２２】
タグリーダ２２は、検知処理部２３からの指示に基づいて、アンテナ２１を介してタグ１０に向けてＩＣタグ用の規格に準拠した所定の周波数ｆｒの電波を送信することができる無線送信機である。タグリーダ２２は、アンテナ２１を介してタグ１０からの電波を受信して、受信した信号を検知処理部２３が読める所定の形式に変換して検知処理部２３に渡す無線受信機でもある。タグリーダ２２は、検知処理部２３からの指示に基づいて、アンテナ２１への供給電力（タグリーダ２２の送信電力ともいう）を指示された値に設定できる機能を有する。タグリーダ２２の送信電力レベルを高低切り換えることにより、読取装置２０のアンテナ２１から発射される電波の電界および磁界の強弱を切り換えることができる。タグリーダ２２はタグ１０への書き込みを行う機能を備えていてもよいが書き込み機能はなくてもよい。
【００２３】
タグリーダ２２としては、無線ＩＣタグ用の市販のリーダライタまたはリーダライタモジュールであって、外部のプログラム等から任意に送信電力レベルを設定することが可能なものを用いることができる。タグリーダ２２は、独立した筐体に格納されたものであってもよいし、ホストコンピュータに装着できる基板型のものであってもよいし、１チップに収められて基板等に組み込まれるようになっていても良く、いかなる形態で提供されるものであっても良い。また、アンテナ２１とタグリーダ２２とは一体化していてもよい。
【００２４】
検知処理部２３は、環境変化検知処理システム１に必要な種々の処理を行う装置である。検知処理部２３は、タグリーダ２２に対して、送信電力の電力レベルを高レベルＰ＿Ｈｉｇｈまたは低レベルＰ＿Ｌｏｗに設定するよう指示することができる。検知処理部２３は、タグリーダ２２を介してタグ１０に向けて読取指示を出すことができ、タグ１０からの応答があれば、タグリーダ２２を介してタグ１０から識別情報等の読取指示に応じたデータ（応答）を受け取ることができる。検知処理部２３は、タグリーダ２２を介して、少なくとも、タグ１０からの応答の有無を知ることができる。検知処理部２３は、タグ１０からの応答の有無に基づいて、タグ１０の共振周波数の変化の有無を判定することができ、それにより、タグ１０が付された物品の環境変化の有無を検知する処理を行うことができる。受け取った応答から必要な情報を取り出すことができ、保存することができ、保存した情報や処理結果を表示することもできる。
【００２５】
検知処理部２３は、例えば、本システム用の処理を行うプログラムやデータが格納されたメモリやハードディスク等と、結果を表示できるディスプレイと、プログラムを実行できるＭＰＵ等を備えたコンピュータ本体などから構成することができる。タグリーダ２２が１チップに収められているなど十分小型のものであれば、タグリーダ２２を検知処理部２３の中に組み込んで装置を一体化し、全体を片手で持てる程度の携帯型にすることもできる。
【００２６】
図１に示すように、読取装置２０には結果を表示するためのディスプレイを設けてもよいが、ディプレイを設けず、異常時（環境変化があったとき）のみランプを点灯したり、ブザーを鳴らしたりするなどのシンプルな構成にしてもよい。
【００２７】
（タグの共振周波数と送信電力レベルの関係）
ここで、変化前の共振周波数ｆ１、変化後の共振周波数ｆ２、読取装置２０（タグリーダ２２）の周波数ｆｒ、及び、読取装置２０の送信電力レベルＰ＿Ｈｉｇｈ、Ｐ＿Ｌｏｗについて、図３〜図５を用いて説明する。
【００２８】
図３は、タグリーダ２２に接続されたアンテナ２１を、タグのアンテナに向けて、一定の間隔ｄで配置し、周波数ｆｒの電波を発射した場合に、タグからの応答を受け取るために必要な最小の送信電力レベル（最小通信可能電力）を示したグラフである。図３において、横軸はタグの共振周波数の中心を示し、縦軸は、周波数ｆｒで共振するタグとの最小通信可能電力を基準（０ｄＢ）としてｄＢ（デシベル）で表したものである。同図において、Ｐ１は、線Ｐｆとｆ１との交点に相当する電力レベルであるから、周波数ｆ１で共振するタグとの通信可能最小電力レベルを示し、Ｐ２は、周波数ｆ２で共振するタグとの通信可能最小電力レベルを示している。同図に示すように、タグの共振周波数がタグリーダ２２の周波数ｆｒに近い周波数であれば小さな送信電力レベルでタグとの通信が可能であるが、タグの共振周波数がタグリーダ２２の周波数ｆｒと大きく異なる周波数であれば大きな送信電力レベルにしないとタグと通信可能にならない。
【００２９】
このように、送信周波数と通信距離を一定に保ち、タグリーダ側の周波数を所定の周波数にした場合、通信可能最小電力とタグの共振周波数とは、おおよそ図３のグラフの線Ｐｆで示すような関係になっている。したがって、通信可能な電力レベルによってタグの周波数を区別するためには、変化前の共振周波数ｆ１と変化後共振周波数ｆ２のいずれか一方を、タグリーダ２２の送受信周波数ｆｒと同一またはｆｒの近傍に合わせたほうが好ましい。ｆ１とｆ２とで、どちらをｆｒと同一またはｆｒの近傍に設定してもよいが、図３では、ｆ２をｆｒの近傍に設定した場合を示している。図３に示すように、ｆ１とｆ２とは、誤差の範囲ではない程度に大きく異なる周波数にする必要がある。そうすることで、通信可能な送信電力レベルの差により、タグの共振周波数の変化の有無を判定することが可能となる。ｆ１とｆ２とはどちらが大きくてもよい。ｆ１は例えば図面左側の値でもよいし、ｆｒを基準にほぼ線対称の位置になる値（図面右側の（ｆ１））でもよい。
【００３０】
図３に示すように、周波数ｆ２をｆｒの近傍に合わせてｆ１をｆ２と大きく異ならせた場合には、周波数ｆ１で共振するタグと通信可能な最小電力Ｐ１は、周波数ｆ２で共振するタグと通信可能な最小電力Ｐ２に比べて、桁違いに大きな値となる。周波数ｆ２で共振しているタグと通信するためには、Ｐ２以上の大きさの送信電力で電波を送信すれば可能であるが、周波数ｆ１で共振しているタグと通信するためには、Ｐ１以上の大きさの送信電力で電波を送信する必要がある。言い換えると、本実施形態における読取装置２０は、その高レベルＰ＿Ｈｉｇｈの送信電力をＰ１以上の大きさに設定し、低レベルＰ＿Ｌｏｗの送信電力をＰ２以上かつＰ１より小さな大きさに設定すればよい。実際のタグの共振周波数のばらつきや誤差等を考慮すると、図３に示すように、Ｐ＿ＬｏｗはＰ２より少し大きくＰ１より著しく小さな値になるように設定し、Ｐ＿ＨｉｇｈはＰ１より少し大きな値になるように設定することが好ましい。そうすることで、実際のタグの共振周波数に多少のばらつきや誤差があっても、タグとの通信可能な電力レベルの相違により、確実に、タグの共振周波数の変化の有無を区別することができる。
【００３１】
図４は、変化前のタグの共振周波数ｆ１、変化後のタグの共振周波数ｆ２、読取装置２０の周波数ｆｒ、送信電力の高レベルＰ＿Ｈｉｇｈ、低レベルＰ＿Ｌｏｗを、図３に示すような関係で設定して、読取装置２０がタグ１０に向けて電波を発信したときに、読取装置２０がタグ１０の応答を受け取れる（通信できる）場合を「○」、タグ１０の応答を受け取れない（通信できない）場合を「×」で示したものである。図４に示すように、送信電力Ｐ＿Ｈｉｇｈレベルの電波では、ｆ１とｆ２のいずれの周波数で共振しているタグ１０とも通信できるが、送信電力Ｐ＿Ｌｏｗレベルの電波では、周波数ｆ１で共振しているタグ１０とは通信できず、周波数ｆ２で共振しているタグ１０とのみ通信できる。
【００３２】
図５は、１３．５６ＭＨｚ帯のタグ、リーダライタ、アンテナ一式を用いて、タグとリーダライタのアンテナ間距離を一定にして、通信可能最小電力の実験をした結果を示したグラフである。図５において、横軸はタグの共振周波数の中心を示し、縦軸はそのタグと通信ができたときの最小の電力（最小通信可能電力）を示している。左側の縦軸は、１３．５６ＭＨｚで共振するタグとの最小通信可能電力を基準（０ｄＢ）としてｄＢ（デシベル）で表したもので、右側の縦軸は、その基準の何倍になるかで表したものである。図５では１４．５ＭＨｚより大きい周波数については示していないが、図３と同様に、１３．５６ＭＨｚを中心に、略左右対称の関係がおおよそ成り立つことはもちろんである。
【００３３】
図５に示すように、読取装置２０のアンテナとタグ１０のアンテナ面との距離を一定にした場合、１３．５６ＭＨｚの電波をタグに向けて発射するアンテナを具備した読取装置２０が、１０．５ＭＨｚで共振するタグと通信するには、１３．５６ＭＨｚで共振するタグとの最小通信可能電力の１０００倍（３０ｄＢ）の電力が必要である。したがって、この実験と同条件の場合、例えば、変化前の周波数ｆ１を１０．５ＭＨｚ、変化後の周波数ｆ２を１３．５６ＭＨｚとすると、Ｐ１は３０ｄＢ程度であるから、Ｐ＿Ｈｉｇｈを例えば３２ｄＢとし、Ｐ２は０ｄＢであるから、Ｐ＿Ｌｏｗを例えば１０ｄＢとすればよいことがわかる。ｆ１を１０．５ＭＨｚのかわりに１６．５ＭＨｚにしても同様である。なお、実際のシステムでは、周波数と電力レベルはこの値に限られず、システムの運用環境その他のいろいろな状況を考慮して定めることができる。また、図３〜５の関係は、１３．５６ＭＨｚ帯に限られず、他の周波数帯でも同様に成り立つことはもちろんである。例えば、ＩＣタグ用に使われる他の周波数帯として、９００ＭＨｚ帯や、２．４５ＧＨｚ帯などが挙げられるが、これらの周波数帯においても、同様のことが言える。
【００３４】
本実施形態は、タグの共振周波数と最小通信可能電力とのこのような関係を利用して、読取装置２０のアンテナへの供給電力レベル（読取装置２０の送信電力）を上述のように定められた高レベルＰ＿Ｈｉｇｈと低レベルＰ＿Ｌｏｗの２つのレベルの値に設定切換可能とし、いずれの電力レベルで通信できたかにより、タグの周波数が変化前の周波数ｆ１と変化後の周波数ｆ２のいずれであるか、すなわち、環境変化があったか否かを判定しようとするものである。
【００３５】
（環境変化検知システムの動作の一例）
図６に、図３〜図４のような関係になるようにｆ１、ｆ２、ｆｒ、Ｐ＿Ｈｉｇｈ、Ｐ＿Ｌｏｗの値を定めた場合について、１つのタグ１０が付された物品３１についての読取装置２０の主要な処理フローを示す。すなわち、変化後の周波数ｆ２をｆｒ近傍に合わせ、変化前の周波数ｆ１を読取装置２０の共振周波数ｆｒとは離間した値に設定し、Ｐ＿Ｈｉｇｈを変化前の周波数ｆ１で共振するタグ１０との最小通信可能電力Ｐ１より少し大きな値に設定し、Ｐ＿Ｌｏｗを変化後の周波数ｆ２で共振するタグ１０との最小通信可能電力Ｐ２より少し大きくＰ１より著しく小さな値に設定した場合について、１つのタグ１０が付された物品３１の環境変化の有無を検知する読取装置２０の処理フローの概要を図６に示す。
【００３６】
図６に示すように、読取装置２０は、まず、送信電力レベルをＰ＿Ｈｉｇｈに設定して周波数ｆｒの電波を発射して、環境変化感知タグ１０のＩＣタグ識別コード等の識別情報の読み取りを試みる（ステップＳ１０１）。このステップは、図２に示す読取装置２０の構成例では、検知処理部２３がタグリーダ２２に対して送信電力レベルをＰ＿Ｈｉｇｈに設定するよう指示したうえで、検知処理部２３がタグリーダ２２に対してタグ１０のＩＣタグ識別コード等の識別情報の読み取り指示をすることで実現することができる。次に、読取装置２０は、このタグ１０からの応答がなければ（ステップＳ１０２のＮｏ）、所定位置にタグ１０が存在しないものとして、所定時間経過後、再び読み取りを試みる（ステップＳ１０１）。このタグ１０からの応答があれば（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、受け取った応答から識別情報を取り出して、後の処理で参照できるように、その識別情報を内部メモリ等に保存する（ステップＳ１０３）。
【００３７】
図３〜図４に示すように、読取装置２０のアンテナ２１との所定間隔ｄの位置にタグ１０が存在すれば、送信電力レベルをＰ＿Ｈｉｇｈに設定して周波数ｆｒの電波を発射すれば、ｆ１、ｆ２のいずれの周波数で共振するタグ１０であっても、そのタグ１０の識別情報を読み取れるはずである。すなわち、このように、最初に送信電力を大きな値に設定して強い電波を発信することで、所定位置にタグ１０が存在していれば、確実にタグ１０の識別情報を読み取ることができる。
【００３８】
なお、図示しないが、ステップＳ１０３で識別情報を読み取って内部メモリ等に保存した後、その識別情報を基に、読取装置２０の内部または外部に保存されているデータベースを読み書きして、関連情報の参照や更新処理を行うことも可能である。そうすることにより、変化のあったタグ１０が付された物品３１についても、変化のなかったタグ１０が付された物品３１についても、同じように関連情報を処理することができ、付加価値の高いサービスを提供することが可能となる。
【００３９】
次に、読取装置２０は、送信電力を低レベルＰ＿Ｌｏｗに設定して周波数ｆｒの電波を発射して、タグ１０の識別情報の読み取りを試みる（ステップＳ１０４）。このステップも、読取装置２０の検知処理部２３がタグリーダ２２に対して送信電力レベルをＰ＿Ｌｏｗに設定するよう指示したうえで、検知処理部２３がタグリーダ２２に対してタグ１０のＩＣタグ識別コード等の識別情報の読み取り指示をすることで実現することができる。タグ１０からの応答があれば（ステップＳ１０５のＹｅｓ）、読取装置２０の検知処理部２３は、図４の関係に基づいて、このタグ１０は変化後の周波数ｆ２で共振していると判定する（ステップＳ１０６）。そして、検知処理部２３は、このタグ１０の環境変化があったものと判定し、このタグ１０が付された物品３１は異常物品であると判定する（ステップＳ１０７）。タグ１０からの応答がなければ（ステップＳ１０５のＮｏ）、検知処理部２３は、図４の関係に基づいて、このタグ１０は変化前の周波数ｆ１で共振していると判定する（ステップＳ１０８）。そして、検知処理部２３は、タグ１０の環境変化はなかったものと判定し、このタグ１０が付された物品３１は正常物品であると判定する（ステップＳ１０９）。この判定結果に基づいて、検知処理部２３は、検知結果として、物品３１の識別情報と共に環境変化の有無等を表示する（ステップＳ１１０）。
【００４０】
このように、本実施形態によれば、読取装置２０は、タグ１０の共振周波数の変化を区別できる程度に差をつけた２つの送信電力レベル、高レベルＰ＿ｈｉｇｈ、低レベルＰ＿Ｌｏｗにて、所定位置から一定の周波数ｆｒの電波をタグ１０に向けて発射して、その応答の有無を確認し、通信可能な電力レベルに応じて共振周波数の変化の有無を判定する判定手段を有する。したがって、本システムは、この判定結果に基づいて物品の環境変化の有無を検知することができる。
【００４１】
この後、図１に示すように、環境変化なしと判定された物品３１は、正常物品３１Ａとして本来の目的のために使用され、環境変化ありと判定された物品３１は、異常物品３１Ｂとして回収される。この部分は、特許文献１に記載の処理と同様である。
【００４２】
そして、図１に示すように、読取装置２０は、次のタグ１０に対して、図６と同じ処理を繰り返す。
【００４３】
（第１の実施形態の効果）
このようにして、第１の実施形態によれば、１３．５６ＭＨｚ帯や２．４５ＧＨｚ帯などの所定の周波数で送受信する市販のタグリーダとアンテナであっても、送信電力レベルを外部から制御できる市販のタグリーダとアンテナを選択し、必要な処理を行うプログラム等を作成して市販のコンピュータ等に搭載して検知処理部を構成し、これらを適切に接続して設定することで、タグ１０の共振周波数の変化に対応した電力レベルに切換可能とした読取装置２０を容易に構成することができる。よって、別々の周波数で通信するタグリーダを用いることなく、環境変化検知システムを構築・運用することができる。
【００４４】
（第１の実施形態の変形例）
図３〜図４、図６に示した例は、変化後のタグ１０の共振周波数ｆ２を読取装置２０の送受信周波数ｆｒの近傍に合わせた場合であったが、これと反対に、変化前のタグ１０の共振周波数ｆ１を読取装置２０の送受信周波数ｆｒの近傍に合わせてもよい。図７〜図９は、この場合について、図２〜図４と同様の方法で示したものである。このように、変化前のタグ１０の共振周波数ｆ１を読取装置２０の送受信周波数ｆｒの近傍に合わせて変化後のタグ１０の共振周波数をｆｒから大きく異ならせた値に設定した場合には、図７に示すように、Ｐ１はＰ２より小さくなるので、Ｐ＿ＬｏｗをＰ１以上かつＰ２より小さい値に設定し、Ｐ＿ＨｉｇｈをＰ２以上の値に設定すればよい。そのように設定すると、図８に示すように、送信電力をＰ＿Ｈｉｇｈレベルに設定した送信電波では、周波数ｆ１で共振しているタグ１０とも周波数ｆ２で共振しているタグ１０とも通信できるが、送信電力をＰ＿Ｌｏｗレベルに設定した送信電波では、周波数ｆ１で共振しているタグ１０とは通信できず、周波数ｆ２で共振しているタグ１０とは通信できる。この場合の読取装置２０の処理フローを図９に示す。同図に示すように、ｆ１とｆ２を逆にしているため、ステップＳ２０６〜Ｓ２０９が図６のステップＳ１０６〜Ｓ１０９とは逆になるが、ステップＳ２０１〜Ｓ２０５までは、図６のステップＳ１０１〜Ｓ１０５と変わらない。
【００４５】
また、第１の実施形態の読取装置２０の構成は、図２のものに限られず、図１０〜図１２に示すような変形例にしてもよい。
【００４６】
図１０は、第１の実施形態の読取装置２０の構成の変形例を示したものである。同図において、符号２４Ａで示すものは、減衰量を外部からの指示により任意に設定できるプログラマブルアッテネータ (programmable attenuator) 等の可変電力減衰器である。同図に示すように、この例の読取装置２０は、アンテナ２１Ａと、送信電力固定式のタグリーダ２２Ａと、検知処理部２３Ａと可変電力減衰器２４Ａから構成され、可変電力減衰器２４Ａは、アンテナ２１Ａとタグリーダ２２Ａとの間に設けられている。検知処理部２３Ａは、可変電力減衰器２４Ａに対し、必要に応じて、電力減衰量を、Ｐ＿ＨｉｇｈからＰ＿Ｌｏｗまで減衰させるために必要な所定の値または０に設定指示できるよう構成されている。２４Ａは、所定レベルの電力を減衰できる電力減衰器を通る経路と通らない経路をスイッチにより切り換えられるように構成されていても良い。
【００４７】
この図１０の構成では、タグリーダ２２Ａおよびアンテナ２１Ａを、電力制御可能なものにする必要はなく、より容易に入手可能な、送信電力固定式のリーダライタモジュールとアンテナ一式を用いることができる。タグ１０とアンテナ２１Ａとの距離ｄは、用いるタグリーダ２２Ａの送信電力レベルに合わせて、適宜調整される。
【００４８】
なお、符号２４Ａは、電力減衰器とは逆に、増幅量を任意に設定できるプログラマブルアンプリファイヤ (programmable amplifier) 等の可変電力増幅器であってもよく、減衰器と増幅器の組み合わせであってもよいことはもちろんである。こうすることにより、用いるタグリーダ２２Ａの出力電力レベルや設置場所等の関係で制限があって、減衰器だけではアンテナ２１Ａへの供給電力レベルを調整しきれない場合であっても、所望の電力レベルに調整することが可能となる。すなわち、外部から指示可能な可変電力減衰器と可変電力増幅器とを適宜組み合わせて２４Ａを構成し、検知処理部２３Ａから２４Ａに対し電力減衰量または電力増幅量を指示することにより、アンテナ２１Ａへの供給電力の電力レベル、もしくは、読取装置２０からの送信電力を、上記説明したＰ＿ＨｉｇｈとＰ＿Ｌｏｗとに切換可能になるように、読取装置２０を容易に構成することができる。
【００４９】
この図１０の構成例の場合、このように、電力レベルを設定する方法が図２の場合と若干異なるが、アンテナ２１Ａへの供給電力の電力レベルを高低切り換えることができるという点では同じであるから、環境変化検知のための処理フローの概要は、図６または図９に示したのと同じである。その他の事項は、上記第１の実施形態の説明と概ね同様である。
【００５０】
図１１は、第１の実施形態の読取装置２０の構成の他の変形例を示したものである。同図に示すように、この例の読取装置２０は、アンテナ２１Ｂ１とタグリーダ２２Ｂ１の１セットと、アンテナ２１Ｂ２とタグリーダ２２Ｂ２の１セットと、検知処理部２３Ｂとから構成され、検知処理部２３Ｂは、タグリーダ２２Ｂ１と２２Ｂ２の両方に接続されている。タグリーダ２２Ｂ１からアンテナ２１Ｂ１への供給電力（送信電力）は高レベルＰ＿Ｈｉｇｈとされ、タグリーダ２２Ｂ２からアンテナ２１Ｂ２への送信電力は低レベルＰ＿Ｌｏｗとされている。この例の場合、検知処理部２３Ｂは、タグリーダ２２Ｂ１と２２Ｂ２とを必要に応じて切り換えて通信できるように構成されている。この図１１の構成例であっても、読取装置２０の送信電力レベルを高低切り換えることができるという点では同じであるから、環境変化検知のための処理の基本的な流れは、図６または図９と同じである。この構成では、送信電力レベルが異なるタグリーダとアンテナのセットを２組用いるので、装置が大きくなるというデメリットはあるが、タグリーダ（リーダライタモジュール）の選択の幅は広がるというメリットがある。
【００５１】
図１２は、第１の実施形態の読取装置２０の構成のさらに他の変形例を示したものである。同図に示すように、この例の読取装置２０は、送信電力が高レベルＰ＿Ｈｉｇｈに設定されたアンテナ２１Ｃ１と、送信電力が低レベルＰ＿Ｌｏｗに設定されたアンテナ２１Ｃ２との２種類のアンテナと、タグリーダ２２Ｃと、検知処理部２３Ｃとから構成され、送信電力レベルの異なる２種類のアンテナ２１Ｃ１、２１Ｃ２は、共に、１のタグリーダ２２Ｃに接続されている。タグリーダ２２Ｃからアンテナ２１Ｃ１への供給電力は高レベルＰ＿Ｈｉｇｈに設定され、タグリーダ２２Ｃからアンテナ２１Ｃ２への供給電力は低レベルＰ＿Ｌｏｗに設定されている。この構成では、２つのアンテナの切換は、検知処理部２３Ｃからの指示に基づきタグリーダ２２Ｃが担う。このように構成しても、読取装置２０は、送信電力を高レベルＰ＿Ｈｉｇｈと低レベルＰ＿Ｌｏｗとで切り換えてタグ１０と通信することができ、その応答の有無に基づいて、タグの共振周波数の変化の有無を判定することができ、環境変化の有無を判定することができる。この図１２の構成例であっても、読取装置２０の送信電力レベルを高低切り換えることができるという点では同じであるから、環境変化検知のための処理の基本的な流れは、図６または図９と同じである。この構成では、タグリーダ２２Ｃの構成が若干複雑になるが、送信電力レベルが異なるタグリーダを用意する必要がない分、図１１の場合に比べて場所をとらずに済む。なお、この構成の場合にも図２のところで説明したのと同様に、タグリーダ２２Ｃと検知処理部２３Ｃとが同じ筐体内に組み込まれていてもよいことはもちろんである。
【００５２】
（タグの構成例）
次に、本実施形態で用いる環境変化感知タグ１０の一例について説明する。
【００５３】
図１３は、環境変化感知タグ１０の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、環境変化感知タグ１０は、共振回路１１０と環境変化感知部１２０とＩＣチップ１３０とから構成されている。共振回路１１０は、環境変化感知部１２０が環境変化を感知すると共振周波数が第１の共振周波数ｆ１から第２の共振周波数ｆ２へ変化するように構成された共振回路である。通常時の共振周波数ｆ１は例えば１０．５ＭＨｚ、変化後の共振周波数ｆ２は例えば１３．５６ＭＨｚとなるように構成されている。共振回路１１０は、読取装置２０と交信するためのアンテナでもあり、読取装置２０のアンテナからタグ１０に向けて発射された電波を、電磁誘導により電力に変換する回路でもある。環境変化感知部１２０は、所定の温度に達して所定時間経過すると環境変化があったものとして感知する機能を備えている。ＩＣチップ１３０は、図示を省略した演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）から主に構成され、ＣＰＵでは、ＲＯＭやＲＡＭに格納されたプログラムやデータなどを用いてリーダライタとの通信制御や応答処理など各種の演算処理を実行する。また、ＲＯＭには、タグ１０の製造時に、個々のＩＣタグに固有に付与された識別情報であるＩＣタグ識別コードが記憶され、このＩＣタグ識別コードは書き換え不能となっている。
【００５４】
この環境変化感知タグ１０の１つの具体例を、図１４〜図１６を用いて説明する。このタグ１０では、環境変化感知部１２０として所定の温度に達して所定時間経過すると切断される温度ヒューズを用いている。なお、このタグ１０は、例えば、幅４５ｍｍ、長さ７６ｍｍ程度の大きさの平板形状のものである。
【００５５】
図１４は、このタグ１０の構成の一例を、温度ヒューズ１２０が搭載された面から透視的に示した概略的な平面図である。図１４において、左下がりの平行斜線を付した領域は、表（おもて）面に形成された導体パターン１０ａを示しており、右下がりの平行斜線を付した領域は、裏面に形成された導体パターン１０ｂを示している。図１５は、図１４のタグ１０のおもて面（温度ヒューズ１２０を搭載する面）に形成された導体パターン１０ａを黒塗りの領域で示した図であり、図１６は、図１４のタグ１０を構成する導体回路の電気的な機能構成を示す図である。
【００５６】
図１４および図１５に示すように、このタグ１０は、絶縁性基材１１の片面に搭載された温度ヒューズ１２０と、それと同一面にコイル状の導体パターンとして形成されたアンテナコイル１１３と、このアンテナコイル１１３に電気的に接続されたＩＣチップ１３０と、誘電体でもある絶縁性基材１１を挟んで両面に形成された導体パターンからなる調整可能容量部（容量調整可能キャパシタ）１１５および１１６と、表裏両面の導体パターンを電気的に接続する接続部１１７および１１８とから構成されている。調整可能容量部１１５および１１６は、その一部を切り落とすことでその容量を調整することができるようになっている。なお、接続部１１７および１１８は、両面から押しつぶして電気的に接続したカシメ接続部で構成することができるが、周知のスルーホールで構成してもよい。また、容量部は予め計算や実験等により設定された容量の固定容量部でもよい。
【００５７】
この温度ヒューズ１２０の外形は、図１４に示すような四隅が丸くなった略長方形であり、その幅は５〜１０ｍｍ程度、長さは２０〜３５ｍｍ程度、厚さは２０〜１００μｍ程度である。この温度ヒューズ１２０は、一方の面に露出した導電性の端子１２１および１２２と、これらの端子を電気的に接続する連結部１２３を含む構成となっており、表面が絶縁性の収縮フィルムで覆われている。端子１２１および１２２は、少なくとも裏面が露出されており、図１５に示す導体パターンの一部として形成された端子部１２１ａおよび１２１ｂに熱圧着等の公知の手段によりそれぞれ電気的に接続されるように構成されている。この温度ヒューズ１２０は、初期状態では図１４に示すように連結部１２３が端子１２１と１２２を接続しているが、所定温度（たとえば５０℃）に達して所定時間（たとえば１０分）経過すると、連結部１２３の一部が溶断されることにより、端子１２１と１２２との間の導通が切断され、元には戻らないように構成されている。
【００５８】
図１５において符号１２０ａで示したものは、温度ヒューズ１２０が搭載される領域である。１２１ａは、温度ヒューズ１２０の接続端子１２１が接続される端子部、１２２ａは温度ヒューズ１２０の接続端子１２２が接続される端子部である。１１５ａは、調整可能容量部１５の一方の面を構成する導体パターンであり、１１６ａは、調整可能容量部１６の一方の面を構成する導体パターンである。図１５に示すように、１２１ａと１１６ａ、１２２ａと１１５ａは、それぞれ連続した導体パターンとなっているので、それぞれ電気的に接続されているが、１２１ａと１２２ａは離間しているので電気的に切断されている。このように構成された導体パターン１０ａの１２１ａと１２２ａ間に温度ヒューズ１２０を介装して電気的に接続すると、図１６に電気的構成を示す導体回路が構成される。
【００５９】
図１４〜図１６に示すように、アンテナコイル１１３と容量部１１５および／または１１６とで共振回路が構成される。アンテナコイル１１３と容量部１１５と容量部１１６とは並列に接続され、温度ヒューズ１２０が切断されると容量部１１６との導通が切断されるようになっている。すなわち、温度ヒューズ１２０が切断されると、容量部１１６の容量分減少するので、共振周波数が変化するように構成されている。すなわち、アンテナコイル１１３のインダクタンスをＬ、容量部１１５の容量をＣ１、容量部１１６の容量をＣ２とすると、温度ヒューズ導通時の共振周波数ｆ１は、１／（２π（Ｌ（Ｃ１））1/2）で表され、温度ヒューズ切断時の共振周波数ｆ２は、１／（２π（Ｌ（Ｃ１＋Ｃ２））1/2）で表された周波数となるから、温度ヒューズ１２０が切断されると共振周波数が上がる。したがって、このように構成されたタグを物品に装着して輸送・保管等した後、タグの共振周波数が元のままか上がったか否かを調べることで、温度ヒューズが切断されたかどうかがわかり、結果として、輸送・保管中に、所定の温度に達して所定時間経過したか否かがわかる。温度ヒューズ１２０は、切断されると元には戻らない付加逆性の電気電子部品なので、メモリをリセットするなどの不正手段を防ぐことができるという点で、物品の輸送・保管等の状況管理には適している。
【００６０】
このようにして構成された無線ＩＣタグである温度ヒューズ付きタグ１０は、温度異常を感知することに伴い第１の共振周波数から第２の共振周波数へ共振周波数が変化するよう設定された共振回路を有している。
【００６１】
なお、ＩＣチップ１３０としては、フィリップス社の I-CODE SLIチップや、インフィニオンテクノロジーズ社のmy-dチップ等、ＩＣタグ用のチップとして市場で入手可能なものを、用途に合わせて適宜用いることができる。
【００６２】
（タグの実施形態の変形例）
上記タグの実施形態においては、ヒューズ切断の前後でアンテナコイルのインダクタンスＬを変化させず、コンデンサの容量を変化させることにより共振周波数を変化させているが、アンテナコイルのインダクタンスＬを変化させることにより共振周波数を変化させてもかまわない。また、特許文献１の段落００１１に記載のように、温度変化に応じて容量が変化するセラミックコンデンサ等を用いて共振回路を構成してもよい。
【００６３】
上記タグの実施形態では、環境変化に伴い共振周波数が１０．５ＭＨｚから１３．５６ＭＨｚに変化するタグの例を示した。しかし、共振周波数はこれに限られるものではない。例えば、周波数帯は１３．５６ＭＨｚ帯に限られず、９００ＭＨｚ帯や２．４５ＧＨｚ帯で無線通信するＲＦＩＤシステムにおいても適用可能である。タグ側及び読取装置側の構成は、それぞれの周波数帯の波長、通信特性、通信方式、通信規格等に合わせて、適宜設計することが可能である。また、周波数の変化の幅は３ＭＨｚに限られず、５ＭＨｚ程度であってもよい。その周波数帯域の中で許される幅の範囲内で、かつ、誤差の範囲ではない明らかな変化であると読み取れる程度の変化幅であればよい。また、上記実施形態では、環境変化に伴い共振周波数が高く（大きく）なる例を示したが、環境変化に伴い共振周波数が低く（小さく）なってもよい。１３．５６ＭＨｚ帯の場合には、ヒューズが切断されると共振周波数は高くなったが、９００ＭＨｚ帯や２．４５ＧＨｚ帯の場合には、ヒューズが切断されると共振周波数が高くなるとは限らず、共振周波数が低くなることもある。
【００６４】
また、上記では、１３．５６ＭＨｚ帯のタグを例に説明したので、読取装置から受け取った電磁波を電磁誘導により電力を生起させて駆動する方式であったが、他の周波数帯のタグにする場合には、その周波数帯で一般的な方式、たとえば受信した電波を整流して電力に変換する方式で駆動するようにすればよい。また、タグ１０は、電池内蔵型にして、受信電波によらず自身の内蔵電力により駆動する方式にしても良い。
【００６５】
（第１の実施形態およびその変形例の効果）
以上説明したように、第１の実施形態およびその変形例は、タグ１０と読取装置２０のアンテナ２１との間隔を一定にして、読取装置２０のアンテナへの供給電力レベルを高低切り換えて、所定の送受信周波数ｆｒでタグと通信を試みて、その応答の有無に応じて、タグ１０の周波数の変化の有無を判定し、それにより、タグ１０が付された物品の環境変化の有無を検知するものである。
【００６６】
このようにして、本実施形態およびその変形例によれば、特許文献１に記載のものと異なり、周波数の異なる２組の読取装置を用意する必要がない。本実施形態およびその変形例によれば、環境変化検知システムは、標準的な周波数の読取装置２０を一式用意すればよく、読取装置２０は、市販のリーダライタモジュール等のタグリーダとアンテナを組み合わせて、いろいろに構成できるので、システム設計の自由度が広がり、低コストで環境変化検知システムを構築・運用することができる。
【００６７】
［第２の実施形態］
図１７〜図２６は、第２の実施形態およびその変形例を説明するための図である。図１７〜図１９は、本実施形態およびその変形例における環境変化感知タグ１０と読取装置２０（２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ）との位置関係と読取装置２０の構成の概略を示した図である。図２０、図２１、図２４はタグの共振周波数と最大通信距離との関係を示した図である。図２０、図２２、図２３は、変化後の共振周波数ｆ２を読取装置２０の周波数ｆｒ近傍に合わせた場合を示す図、図２４〜図２６は、変化前の共振周波数ｆ１を読取装置２０の周波数ｆｒ近傍に合わせた場合を示す図である。環境変化感知タグ１０は、第１の実施形態と同じであるので、タグについての詳細な説明は省略する。また、図１７〜図２６において、第１の実施形態と同じものには原則として同じ符号を付し、説明を省略する。
【００６８】
（概要）
図１７〜図２６に示すように、第２の実施形態は、読取装置２０の送信電力レベルＰと周波数ｆｒを一定にして、タグ１０のアンテナ１１０と読取装置２０のアンテナ２１との距離を遠近（長短）異ならせて通信を試み、タグ１０からの応答の有無に応じて、タグ１０の共振変化数の変化の有無を判定するものである。
【００６９】
ここで、図面に示したＤ＿ｆａｒとは、読取装置２０の送信電力レベルＰと周波数ｆｒを一定にして、変化前の周波数ｆ１と変化後の周波数ｆ２とのうちいずれか一方の周波数を読取装置２０の周波数ｆｒの近傍に合わせ、他方の周波数を読取装置２０の周波数ｆｒと大きく異ならせた場合に、ｆｒの近傍の周波数で共振するほうのタグとは通信できるが他方の周波数で共振するタグとは通信できない程度に遠い距離（広い間隔）であり、Ｄ＿ｎｅａｒとは、ｆ１とｆ２のいずれの周波数で共振するタグとも通信可能な程度に近い距離（狭い間隔）である。これらについては後述する。
【００７０】
（読取装置の構成例）
まず、第２の実施形態における読取装置の構成例を、その変形例も含めてまとめて説明する。
【００７１】
図１７は、アンテナを２つ接続することが可能なリーダライタモジュール（タグリーダ）を用いて読取装置２０Ｄを構成した例である。同図に示すように、この例では、読取装置２０Ｄは、アンテナへの供給電力Ｐが同一に設定され、同じ電力レベルの電波を発信できる２つのアンテナ２１Ｄと、１つのタグリーダ２２Ｄと、１つの検知処理部２３Ｄからなり、これらは、読取装置２０Ｄとして機能するように接続され設定されている。
【００７２】
２つのアンテナ２１Ｄは、同一のタグリーダ２２Ｄに接続されている。一方のアンテナ２１Ｄは、タグ１０のアンテナ１１０から近い距離、Ｄ＿ｎｅａｒ程度離れた位置、に設置され、他方のアンテナ２１Ｄは、タグ１０のアンテナ１１０から遠い距離、Ｄ＿ｆａｒ程度離れた位置、に設置されている。タグリーダ２２Ｄは、検知処理部２３Ｄからの指示により、Ｄ＿ｎｅａｒの位置に配置されたアンテナ２１ＤとＤ＿ｆａｒの位置に配置されたアンテナ２１Ｄのうちのいずれを用いて通信するかを切り換えることが可能となっている。
【００７３】
検知処理部２３Ｄは、環境変化検知処理システム１に必要な種々の処理を行う装置である。検知処理部２３Ｄは、タグリーダ２２Ｄに対して、２つのうちのいずれのアンテナを用いて通信するかを指示することができ、タグリーダ２２Ｄを介して、そのアンテナからタグ１０に向けて電波を発信し、その応答の有無およびその応答の内容を知ることができるように構成されている。
【００７４】
この２つのアンテナ２１Ｄからは、いずれも同じ周波数ｆｒかつ同じ送信電力Ｐで電波が発射されるが、タグ１０に届く電波の電界および磁界の強度は、遠距離Ｄ＿ｆａｒに配置されたアンテナ２１Ｄから発射される電波３５２の方が、近距離Ｄ＿ｎｅａｒに配置されたアンテナ２１Ｄから発射される電波３５１よりも小さくなる（弱くなる）。したがって、検知処理部２３Ｄは、２つのアンテナ２１Ｄを切り換えてタグ１０と通信を試み、その応答の有無を知ることにより、タグ１０の共振周波数の変化の有無を判定することができ、環境変化の有無を判定することができる。
【００７５】
図１７の構成によれば、読取装置２０Ｄのアンテナが２つになるので、アンテナ１つの場合に比べて広い場所が必要となるが、タグリーダ２２Ｄは１つで済むので、その設置場所は狭くてもよく、コストも抑えられる。
【００７６】
図１８は、１つのアンテナ２１Ｅを移動可能とし、アンテナ２１Ｅを移動させることにより、タグ１０からの距離を遠近切り換えて通信できるようにした例である。同図に示すように、この例では、読取装置２０Ｅは、所定の周波数ｆｒで送信電力レベルＰの電波を発信できる１つのアンテナ２１Ｅおよび１つのタグリーダ２２Ｅと、１つの検知処理部２３Ｅからなり、これらは、読取装置２０Ｅとして機能するように接続され設定されている。１つのアンテナ２１Ｅは、タグリーダ２２Ｅに接続されており、タグ１０のアンテナ１１０から距離Ｄ＿ｎｅａｒ離れた位置と、タグ１０のアンテナ１１０から距離Ｄ＿ｆａｒ離れた位置との間を往復できるように構成されている。検知処理部２３Ｅは、本システムに必要な種々の処理を行う装置である。検知処理部２３Ｅは、タグリーダ２２Ｅを介して、または、アンテナ２１Ｅを移動させるために設けたアンテナ移動機構２６Ｅを通じて、アンテナ２１ＥをＤ＿ｎｅａｒまたはＤ＿ｆａｒの位置にそれぞれ移動させることができ、そのアンテナの位置で、タグリーダ２２Ｅを介してタグ１０に向けて電波を発信し、その応答を受け取ることができるように構成されている。このアンテナ２１Ｅを移動させる機構２６Ｅとしては、たとえば、所定のＤ＿ｎｅａｒ、Ｄ＿ｆａｒの間隔になるような位置にストッパーを設けた機械式または電動式のスライド機構などが考えられる。
【００７７】
すなわち、この例では、１つのアンテナ２１Ｅからは、近距離Ｄ＿ｎｅａｒに配置された場合と遠距離Ｄ＿ｆａｒに配置された場合とで、いずれも周波数ｆｒかつ送信電力Ｐで電波が発射されるが、タグ１０に届く電波の電界および磁界の強度は、遠距離Ｄ＿ｆａｒに配置されたアンテナ２１Ｅから発射される電波３５２の方が、近距離Ｄ＿ｎｅａｒに配置されたアンテナ２１Ｅから発射される電波３５１よりも小さくなる（弱くなる）。したがって、検知処理部２３Ｅは、１つのアンテナ２１Ｅを移動させてタグとの距離間隔を遠近切り換えてタグ１０と通信を試み、その応答の有無を知ることにより、タグ１０の共振周波数の変化の有無を判定することができ、環境変化の有無を判定することができる。
【００７８】
図１８の構成によれば、アンテナ２１Ｅを移動させるための仕組み２６Ｅを用意する必要がある点で構成が複雑になるおそれはあるが、用意すべきアンテナとタグリーダ（リーダライタモジュール）が１組でよいという利点はある。
【００７９】
図１９は、タグリーダ２２Ｆとアンテナ２１Ｆを２セット用いて、一方のアンテナ２１Ｆをタグ１０から近い位置、距離Ｄ＿ｎｅａｒ離間した位置、に配置し、他方のアンテナ２１Ｆをタグ１０から遠い位置、距離Ｄ＿ｆａｒ離間した位置、に配置した例である。同図に示すように、この例では、読取装置２０Ｆは、送信電力レベルＰで周波数ｆｒの電波を発信できるアンテナ２１Ｆとこれに接続されたタグリーダ２２Ｆのセット２組と、この２つのタグリーダ２２Ｆに接続された１つの検知処理部２３Ｆから構成されている。検知処理部２３Ｆは、本システムに必要な種々の処理を行う装置である。検知処理部２３Ｆは、２つのタグリーダ２２Ｆを必要に応じて切り換えて、タグリーダ２２Ｆを介して、遠近異なる距離からタグ１０に向けて電波を発信し、その応答の有無およびその応答の内容を知ることができるように構成されている。
【００８０】
すなわち、この２組のタグリーダ２２Ｆおよびアンテナ２１Ｆからは、いずれも同じ周波数ｆｒかつ同じ送信電力Ｐで電波が発射されるが、タグ１０に届く電波の電界および磁界の強度は、遠距離Ｄ＿ｆａｒに配置されたアンテナ２１Ｆから発射される電波３５２の方が、近距離Ｄ＿ｎｅａｒに配置されたアンテナ２１Ｆから発射される電波３５１よりも小さくなる（弱くなる）。したがって、検知処理部２３Ｆは、２組のタグリーダ２２Ｆおよびアンテナ２１Ｆを切り換えてタグ１０と通信を試み、その応答の有無を知ることにより、タグ１０の共振周波数の変化の有無を判定することができ、環境変化の有無を判定することができる。
【００８１】
図１９の構成によれば、タグリーダ２２Ｆとアンテナ２１Ｆを２セット必要とするので設置場所がかさむという不便はあるが、ごく普通のリーダライタとアンテナを用いてシステムを構成することができ、図１８で必要だったアンテナ移動機構なども不要であるという点で単純で、システム構築・運用のコストを抑えることができる。
【００８２】
なお、図１７〜１９において、検知処理部２３（２３Ｄ、２３Ｅ、２３Ｆ）は、第１の実施形態で説明したのと同様、例えば、本システム用のプログラムやデータが格納されたメモリやハードディスク等と、結果を表示できるディスプレイと、プログラムを実行できるＭＰＵ等を備えたコンピュータ本体などから構成することができる。タグリーダ２２（２２Ｄ、２２Ｅ、２２Ｆ）は、独立した筐体に格納されたものであってもよいし、検知処理部２３のコンピュータ本体に装着できる基板型のものであってもよいし、１チップに収められてコンピュータ本体に実装できるようになっていても良く、いかなる形態で提供されるものであっても良い。タグリーダ２２が１チップに収められているなど十分小型のものであれば、タグリーダ２２を検知処理部２３の中に組み込んで装置を一体化し、全体を片手で持てる程度の携帯型にすることができる。
【００８３】
（タグの共振周波数と通信可能距離との関係）
ここで、変化前の共振周波数ｆ１、変化後の共振周波数ｆ２、読取装置２０（タグリーダ２２）の周波数ｆｒ、及び、タグ１０のアンテナ１１０と読取装置２０のアンテナ２１との距離間隔について、図２０〜図２２を用いて説明する。
【００８４】
図２０は、タグリーダ２２に接続されたアンテナ２１を、タグのアンテナ１１０に向けて、一定の送信電力レベルで周波数ｆｒの電波をタグに向けて発射した場合に、タグからの応答を受け取ることができる最大の通信距離を示したグラフである。図２０において、横軸はタグの共振周波数の中心を示し、縦軸は、最大通信距離を示している。
【００８５】
最大通信距離とタグの共振周波数とは、一般にこのような関係になっている。そのため、変化前の共振周波数ｆ１と変化後共振周波数ｆ２のいずれか一方を、タグリーダ２２の送受信周波数ｆｒと同一または近傍に合わせたほうが好ましい。ｆ１とｆ２とで、どちらをｆｒの近傍に設定してもよいのであるが、図２０では、ｆ２をｆｒの近傍に合わせた場合を示している。図２０に示すように、ｆ１とｆ２とは、誤差の範囲ではない程度に大きく異なる周波数である必要がある。ｆ１とｆ２とはどちらが大きくてもよい。ｆ１は例えば図面左側の値でもよいし、ｆｒを基準にほぼ線対称の位置になる値（図面右側の（ｆ１））でもよい。
【００８６】
図２０に示すように、変更後の周波数ｆ２をｆｒの近傍に合わせた場合には、変更前の周波数ｆ１で共振しているタグと通信可能な最大通信距離Ｄ１は、ｆ２で共振しているタグと通信可能な最大通信距離Ｄ２よりも小さくなる（近距離になる）。すなわち、周波数ｆ２で共振しているタグと通信するためには、グラフ上の折れ線Ｄｆと線ｆ２との交点に相当する最大通信距離Ｄ２以下で、Ｄ１より大きい距離間隔Ｄ＿ｆａｒになるように、タグ１０とアンテナ２１とを設置すればよい。一方、ｆ１で共振しているタグと通信するためには、グラフ上の折れ線Ｄｆと線ｆ１との交点に相当する最大通信距離Ｄ１以下の距離間隔Ｄ＿ｎｅａｒになるように、タグ１０とアンテナ２１とを設置すればよい。この場合、タグ１０とアンテナ２１とが距離間隔Ｄ＿ｎｅａｒとなるように設置された読取装置２０では、周波数ｆ１で共振しているタグと通信できるのはもちろんであるが、周波数ｆ２で共振しているタグとも通信できる。
【００８７】
図２１は、図２０の関係が成り立つことの一例を確認するため、１３．５６ＭＨｚ帯のタグ、リーダライタ、アンテナ一式を用いて、タグのアンテナとリーダライタのアンテナとの距離間隔を変化させ、リーダライタから一定の電力レベルで周波数１３．５６ＭＨｚの電波を発信し、タグと通信できたときの最大の通信距離を調べる実験をした結果を示したグラフである。図２１において、縦軸は、最大通信距離（単位はｍｍ）を示し、横軸はタグの共振周波数（単位はＭＨｚ）を示す。図２１では１４．５ＭＨｚより大きい周波数については示していないが、図２０と同様に、１３．５６ＭＨｚを中心に、略左右対称の関係がおおよそ成り立つことはもちろんである。
【００８８】
図２１に示すように、読取装置２０のからアンテナ２１発信する電波の電力レベルと周波数を一定にした場合、１０ｍｍの距離間隔で読取装置２０のアンテナ２１を設置した場合には、１０．５ＭＨｚで共振したタグとも通信でき、１３．５６ＭＨｚで共振したタグとも通信でき、９０ｍｍの距離間隔で読取装置２０のアンテナ２１を設置した場合には、１０．５ＭＨｚで共振したタグとは通信できないが、１３．５６ＭＨｚで共振したタグとは通信できる。したがって、例えば、変化前の周波数ｆ１を１０．５ＭＨｚ、変化後の周波数ｆ２を１３．５６ＭＨｚとすると、距離間隔Ｄ＿ｎｅａｒを例えば１０ｍｍにし、距離間隔Ｄ＿ｆａｒを９０ｍｍにすればよいことがわかる。グラフで示された交点の値（その周波数での最大通信距離）よりも少し小さめの値にするのは、実際のタグの周波数やその他のばらつきを考慮してのことである。ｆ１を１０．５ＭＨｚのかわりに１６．５ＭＨｚにしても同様である。
【００８９】
図２２は、ｆ１、ｆ２、ｆｒ、Ｄ＿ｎｅａｒ、Ｄ＿ｆａｒを図２０のような関係で設定して、読取装置２０から電波を発信したときに、読取装置２０が環境変化感知タグ１０の応答を受け取れる（通信できる）場合を「○」、タグ１０の応答を受け取れない（通信できない）場合を「×」で示したものである。図２２に示すように、距離間隔Ｄ１およびＤ＿ｎｅａｒでは、周波数ｆ１で共振しているタグとも周波数ｆ２で共振しているタグとも通信できるが、距離間隔Ｄ２およびＤ＿ｆａｒでは、周波数ｆ１で共振しているタグとは通信できず、周波数ｆ２で共振しているタグと通信できるのみである。すなわち、Ｄ＿ｎｅａｒの位置でもＤ＿ｆａｒの位置でも通信できれば読取装置２０の周波数ｆｒ近傍の周波数ｆ２に共振したタグであり、Ｄ＿ｆａｒでは通信できないがＤ＿ｎｅａｒで通信できればｆｒと大きく離れた周波数のｆ１に共振したタグであると判定できる。
【００９０】
実際のシステムでは、周波数と距離間隔は図２１に示した値に限られず、システムの運用環境その他のいろいろな状況を考慮して定めることができる。また、図２０〜２２の関係は、１３．５６ＭＨｚ帯に限られず、他の周波数帯でも同様に成り立つことはもちろんである。例えば、ＩＣタグ用に使われる他の周波数帯として、９００ＭＨｚ帯や、２．４５ＧＨｚ帯などが挙げられるが、これらの周波数帯においても、同様のことが言える。
【００９１】
本実施形態は、タグの共振周波数と最大通信距離とのこのような関係を利用して、読取装置２０のアンテナ２１とタグ１０のアンテナ１１０との距離間隔を遠距離Ｄ＿ｆａｒと近距離Ｄ＿ｎｅａｒになるような位置にアンテナ２１を設置できるようにして、いずれの位置で通信できたかにより、タグの周波数が変化前の周波数ｆ１と変化後の周波数ｆ２のいずれであるか、すなわち、環境変化があったか否かを判定しようとするものである。
【００９２】
（第２の実施形態における読取装置の処理フローの例）
図２３に、図２０〜図２２のようにｆ１、ｆ２、ｆｒ、Ｄ＿ｎｅａｒ、Ｄ＿ｆａｒを定めた場合について、１つのタグ１０が付された物品３１についての読取装置２０（２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ）の主要な処理フローを示す。すなわち、変化後の周波数ｆ２を読取装置２０の周波数ｆｒ近傍に合わせ、変化前の周波数ｆ１をｆｒとは離間した値に設定し、Ｄ＿ｎｅａｒを変化前の周波数ｆ１で共振するタグとの最大通信距離Ｄ１より少し小さい値に設定し、Ｄ＿ｆａｒを変化後の周波数ｆ２で共振するタグとの最大通信距離Ｄ２より少し小さい値に設定した場合について、１つのタグ１０が付された物品３１の環境変化があったか否かを判定するまでの、読取装置２０の処理フローの概要を図２３に示す。
【００９３】
図２３に示すように、読取装置２０（２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ）は、距離間隔Ｄ＿ｎｅａｒの位置に設置されたアンテナ２１で周波数ｆｒの電波を発射して、環境変化感知タグ１０のＩＣタグ識別コード等の識別情報の読み取りを試みる（ステップＳ３０１）。タグ１０からの応答がなければ（ステップＳ３０２のＮｏ）、所定時間経過後、再び読み取りを試みる（ステップＳ３０１）。タグ１０からの応答があれば（ステップＳ３０２のＹｅｓ）、読み取った応答から識別情報を取り出して、その識別情報を保存する。
【００９４】
読取装置２０のアンテナ２１との所定間隔Ｄ＿ｎｅａｒの位置にタグ１０が存在するときに周波数ｆｒの電波を発射すれば、図２２に示すように、ｆ１、ｆ２のいずれの周波数で共振するタグであっても、そのタグの識別情報を読み取れるはずである。すなわち、このように、最初に近距離から電波を発信することで、所定位置にタグ１０が存在していれば、タグ１０には読取装置２０と通信するのに十分な強さの電波が届くから、タグ１０は読取装置２０からの質問に応答することができ、読取装置２０はその応答を受け取れ、確実にタグ１０の識別情報を読み取ることができる。
【００９５】
なお、図示しないが、識別情報を読み取って内部メモリ等に保存した後、その識別情報を基に、読取装置２０の内部または外部に保存されているデータベースを読み書きして、関連情報の参照や更新処理を行うことも可能である。そうすることにより、変化のあったタグが付された物品３１についても、変化のなかったタグが付された物品３１についても、同じように関連情報を処理することができ、付加価値の高いサービスを提供することが可能となる。
【００９６】
次に、読取装置２０は、距離間隔Ｄ＿ｆａｒの位置に設置されたアンテナ２１で周波数ｆｒの電波を発射して、環境変化感知タグ１０のＩＣタグ識別コード等の識別情報の読み取りを試みる（ステップＳ３０４）。タグ１０からの応答があれば（ステップＳ３０５のＹｅｓ）、図２２の関係に基づいて、このタグ１０は変化後の周波数ｆ２で共振していると判定する（ステップＳ３０６）。そして、検知処理部２３は、タグ１０の環境変化があったものと判定し、このタグ１０が付された物品３１は異常物品であると判定する（ステップＳ３０７）。タグ１０からの応答がなければ（ステップＳ３０５のＮｏ）、図２２の関係に基づいて、このタグ１０は変化前の周波数ｆ１で共振していると判定する（ステップＳ３０８）。そして、検知処理部２３は、タグ１０の環境変化はなかったものと判定し、このタグ１０が付された物品３１は正常物品であると判定する（ステップＳ３０９）。この判定結果に基づいて、検知処理部２３は、検知結果として、物品３１の識別情報と共に環境変化の有無等を表示する（ステップＳ３１０）。
【００９７】
このように、本実施形態によれば、読取装置２０は、タグ１０の共振周波数の変化を区別できる程度に、読取装置２０とタグ１０との距離を遠近異ならせて、電波を発信してその応答の有無を確認し、通信可能な距離に応じてタグの共振周波数の変化の有無を判定する判定手段を有する。したがって、本システムは、この判定結果に基づいて物品の環境変化の有無を検知することができる。
【００９８】
この後、図１に示すように、環境変化なしと判定された物品３１は、正常物品３１Ａとして本来の目的のために使用され、環境変化ありと判定された物品３１は、異常物品３１Ａとして回収される。この部分は、特許文献１に記載の処理と同様である。
【００９９】
そして、読取装置２０は、次の物品３１に付されたタグ１０の環境変化を検知するため、図２２と同じ処理を繰り返す。
【０１００】
（第２の実施形態における読取装置の処理フローの他の一例）
次に、以上の例とは逆に、変化前の周波数ｆ１を読取装置２０の周波数ｆｒと同一またはｆｒの近傍にし、変化後の周波数ｆ２を読取装置２０の周波数ｆｒと大きく異ならせ場合について、図２４〜２６を用いて、説明する。
【０１０１】
この場合、図２４に示すように、Ｄ＿ｎｅａｒを、変化後の周波数ｆ２で共振するタグとの最大通信距離Ｄ２よりも少し小さい値にし、Ｄ＿ｆａｒを、変化前の周波数ｆ１で共振するタグとの最大通信距離Ｄ１よりも少し小さい値となるように設定する。そのように設定すると、図２５に示すように、変化前の周波数ｆ１で共振するタグとは、Ｄ＿ｎｅａｒ、Ｄ＿ｆａｒのいずれの間隔で配置した読取装置２０からも通信できる（応答がある）が、変化後の周波数ｆ２で共振するタグとは、Ｄ＿ｎｅａｒの間隔で配置した読取装置２０からでないと通信できない（応答がない）。すなわち、Ｄ＿ｎｅａｒの間隔になる位置にアンテナが配置された読取装置２０からは、周波数ｆ１で共振しているタグとも周波数ｆ２で共振しているタグとも通信できるが、Ｄ＿ｆａｒの間隔になる位置アンテナが配置された読取装置２０からは、周波数ｆ１で共振しているタグとは通信できず、周波数ｆ２で共振しているタグとは通信できる。この場合の読取装置２０の処理フローを図２６に示す。同図に示すように、ｆ１とｆ２を逆にしているため、ステップＳ４０６〜Ｓ４０９が図２３のステップＳ３０６〜Ｓ３０９とは逆になるが、ステップＳ４０１〜Ｓ４０５までは、図２３のステップＳ３０１〜Ｓ３０５と変わらない。
【０１０２】
（第２の実施形態の効果）
以上説明したように、第２の実施形態およびその変形例によれば、読取装置側の送受信周波数と電力レベルを固定にしたまま、タグとの通信可能な距離の遠近に基づいて、タグの共振周波数の変化の有無を判定するので、ＩＣタグ用の一般的なリーダライタとアンテナを用いてシステムを構成することができる。第１の実施形態に比べると、アンテナの位置決めや配置が容易ではなく、読取装置の構成も大きくなりがちであるという難点はあるが、システム構成の選択の幅が広がり、低コストで構築・運用できるシステム構成が可能となるという効果が得られる。
【０１０３】
［他の実施形態］
なお、図示しないが、読取装置２０とタグ１０との間に、電波を部分的に遮蔽することと素通しすることとを切り換えることのできる遮蔽器のようなものを置いて、検知処理部から指示してこの遮蔽器を切り換えるようにしてもよい。このようにした場合、読取装置２０からの見かけ上の送信電力は同じであっても、読取装置２０からタグ１０へ実際上の送信電力を切り換えることが可能である。それにより、タグ１０に届く電波の電界及び磁界の強さを切り換えられるから、上記説明したのと同様の判定手段により、環境変化の有無を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明を適用した環境変化検知システムの一例の外観を示す図。
【図２】第１の実施形態の構成を模式的に示す図。
【図３】タグの共振周波数と最小通信可能電力との関係を模式的に示すグラフ。
【図４】図３のようにタグの共振周波数と読取装置の送信電力を設定した場合の通信可否の関係を示す図。
【図５】１３．５６ＭＨｚ帯におけるタグの共振周波数と最小通信可能電力との関係の実験結果を示すグラフ。
【図６】図３の関係に基づいて環境変化の有無を判定する処理の流れを示す図。
【図７】共振周波数と最小通信可能電力との関係を模式的に示すグラフ。
【図８】図７のようにタグの共振周波数と読取装置の送信電力を設定した場合の通信可否の関係を示す図。
【図９】図７の関係に基づいて環境変化の有無を判定する処理の流れを示す図。
【図１０】第１の実施形態の一の変形例の構成を模式的に示す図。
【図１１】第１の実施形態の他の変形例の構成を模式的に示す図。
【図１２】第１の実施形態のさらに他の変形例の構成を模式的に示す図。
【図１３】本発明の一実施形態で用いる環境変化感知タグの機能構成の一例を示すブロック図。
【図１４】本発明の一実施形態で用いる環境変化感知タグの一例を一方の面から示す図。
【図１５】図１４に示した環境変化感知タグの表面の導体パターンを示す図。
【図１６】図１４に示す環境変化感知タグの等価回路図。
【図１７】第２の実施形態の構成例を模式的に示す図。
【図１８】第２の実施形態の他の構成例を模式的に示す図。
【図１９】第２の実施形態のさらに他の構成例を模式的に示す図。
【図２０】タグの共振周波数と最大通信距離との関係を模式的に示すグラフ。
【図２１】１３．５６ＭＨｚ帯におけるタグの共振周波数と最大通信距離との関係の実験結果を示すグラフ。
【図２２】図２０のようにタグの共振周波数と読取装置の配置間隔を設定した場合の通信可否の関係を示す図。
【図２３】図２０の関係に基づいて環境変化の有無を判定する処理の流れを示す図。
【図２４】タグの共振周波数と最大通信距離との関係を模式的に示すグラフ。
【図２５】図２４のようにタグの共振周波数と読取装置の配置間隔を設定した場合の通信可否の関係を示す図。
【図２６】図２４の関係に基づいて環境変化の有無を判定する処理の流れを示す図。
【符号の説明】
【０１０５】
１…環境変化検知システム、１０…環境変化感知タグ（温度ヒューズ付きタグ）、１１０…タグのアンテナ、１１３…アンテナコイル、１２０…環境変化感知部（温度ヒューズ）、１３０…ＩＣチップ、２０…読取装置、２１…読取装置のアンテナ、２２…タグリーダ（リーダライタモジュール）、２３…検知処理部、２４…可変減衰器、３１…物品、３５０…電波。
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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