(57)【要約】【課題】センサタグの製造後からセンサタグの流通物品への取り付け時までの間、任意の物理量が所定閾値を越えないよう保管しなくとも済むセンサタグ、及び当該センサタグを備えるセンサシステムを提供する。【解決手段】センサタグ１０は、製造後から流通物品への取付時までの間に氷Ｉの温度が０℃を超えた場合でも、金属板１４を第１位置で保持するピンＰと、固体状態および液体状態の間で相変態する相変態物質（氷Ｉ、水Ｗ）を保持するカバーＣ１とを備える。この構成では、センサタグ１０の製造後からセンサタグ１０の流通物品への取り付け時までの間に氷Ｉが水Ｗに相変態しても、水ＷはカバーＣ１によって保持される。そして、センサタグ１０の流通物品への取り付け時、温度を所定温度以下にし、水Ｗを氷Ｉに相変態させると、氷Ｉが再び、金属板１４を第１位置で保持できるようになる。この後、流通物品への取付時、ピンＰをケーシング１３から取り外す。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波の受信と送信を行う第１アンテナと、
前記電磁波が前記第１アンテナで受信されたとき、前記電磁波を送信してきた通信機と前記第１アンテナを介して通信する第１デバイスと、
前記電磁波の受信と送信を行う第２アンテナと、
前記電磁波が前記第２アンテナで受信されたとき、前記電磁波を送信してきた前記通信機と前記第２アンテナを介して通信する第２デバイスと、
前記第１、第２アンテナ及び前記第１、第２デバイスを実装するケーシングと、
前記ケーシングにおける前記第２アンテナを覆わない第１位置に配置され、前記電磁波を遮蔽する遮蔽物と、
任意の物理量が所定閾値を越えるまで、前記遮蔽物を前記第１位置で保持する固体状態の相変態物質であって、前記任意の物理量が前記所定閾値を越えたとき、前記固体状態から液体状態へ相変態する相変態物質と、
前記固体状態および前記液体状態の間で相変態する前記相変態物質を保持する固液保持構造と、
前記相変態物質が前記固体状態から前記液体状態へ相変態したとき、前記遮蔽物を、前記第１位置から前記第２アンテナの少なくとも一部を覆う前記ケーシングの第２位置へ強制的に移動させる移動部と、
を備えるセンサタグ。
【請求項２】
取り外し自在に前記ケーシングに取り付けられ、前記遮蔽物を前記第１位置で保持する仮保持部を備え、
前記移動部は、前記仮保持部が前記ケーシングから取り外され、且つ前記相変態物質が前記固体状態から前記液体状態へ相変態したとき、前記遮蔽物を前記第１位置から前記第２位置へ強制的に移動させる、請求項１に記載のセンサタグ。
【請求項３】
前記仮保持部は、ピン又はテープである、請求項２に記載のセンサタグ。
【請求項４】
前記移動部は、前記遮蔽物に接続された弾性体であり、
前記相変態物質は、前記任意の物理量が前記所定閾値を越えるまで、前記弾性体の収縮力または伸張力に抗して前記遮蔽物を前記第１位置で保持し、前記遮蔽物の移動を制限する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のセンサタグ。
【請求項５】
前記移動部は、前記第１位置から前記第２位置までの区間に敷かれた吸収シートであり、
前記任意の物理量は、前記相変態物質の温度であり、
前記遮蔽物は、前記電磁波を遮蔽する複数の粒子であり、前記相変態物質に含有され、
前記相変態物質は、前記仮保持部が前記ケーシングから取り外されているときに前記固体状態から前記液体状態へ相変態したとき、前記吸収シートに吸収される、請求項２又は３に記載のセンサタグ。
【請求項６】
前記相変態物質は、氷であり、
前記任意の物理量は、前記相変態物質の温度であり、
前記所定閾値は、水の融点である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のセンサタグ。
【請求項７】
前記第１、第２デバイスは、前記通信機から送信される前記電磁波から動作電源を取得し、動作する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のセンサタグ。
【請求項８】
前記第１、第２デバイスは、ＩＤ情報を記憶し、ＲＦ信号を前記ＩＤ情報で変調するＩＣで構成される、請求項１〜７のいずれか１項に記載のセンサタグ。
【請求項９】
前記第１デバイスは、第１ＩＤ情報を記憶し、ＲＦ信号を前記第１ＩＤ情報で変調してから前記第１アンテナを介して前記通信機に送信し、
前記第２デバイスは、前記第１ＩＤ情報と異なる第２ＩＤ情報を記憶し、ＲＦ信号を前記第２ＩＤ情報で変調してから前記第２アンテナを介して前記通信機に送信する、請求項８に記載のセンサタグ。
【請求項１０】
前記第１、第２デバイスは、共振デバイスで構成される、請求項１〜７のいずれか１項に記載のセンサタグ。
【請求項１１】
前記第１デバイスは、前記電磁波が前記第１アンテナで受信されたとき、第１共振周波数の前記電磁波を前記第１アンテナを介して前記通信機に送信し、
前記第２デバイスは、前記電磁波が前記第２アンテナで受信されたとき、前記第１共振周波数と異なる周波数の第２共振周波数の前記電磁波を前記第２アンテナを介して前記通信機に送信する、請求項１０に記載のセンサタグ。
【請求項１２】
前記第１、第２デバイスは、圧電共振デバイスで構成される、請求項１０又は１１に記載のセンサタグ。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のセンサタグと、
前記センサタグと前記電磁波によって通信する通信機と、を備える、センサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、任意の物理量を検知するセンサタグ、及び当該センサタグを備えるセンサシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、温度管理を必要とする物品（例えば医薬品や生鮮食料品）の流通過程で、その物品が許容できない所定温度（例えば０℃）以上に上昇したかどうかを検知するセンサシステムが知られている。
例えば非特許文献１において、ＲＦＩＤを用いたセンサタグを備えるセンサシステムが提案されている。
【０００３】
図１は、非特許文献１のセンサタグ１の構成を示す概念図である。
センサタグ１は、２つのＲＦＩＤタグＡ、Ｂと金属板４とを備えており、流通物品に取り付けられるものである。金属板４は、図１（Ａ）に示す初期状態において、ＲＦＩＤタグＡ側に氷で固定されている。そのため、センサタグ１の温度が０℃以下である限り、金属板４は図１（Ａ）に示すＲＦＩＤタグＡを覆う位置で氷により保持される。
【０００４】
一方、流通過程において氷の温度が所定閾値（０℃）を超えると、氷が溶けて水になり、金属板４を保持することができなくなって、金属板４は、図１（Ｂ）に示すようにＲＦＩＤタグＢ側に重力移動する。金属板４がＲＦＩＤタグＢを覆う位置にあるときにＲＦＩＤリーダとセンサタグ１とがＩＤ情報の認証を行うと、ＲＦＩＤリーダは、金属板４に覆われているＲＦＩＤタグＢと通信できないため、ＲＦＩＤタグＡからのＩＤ情報だけをＲＦＩＤリーダが検波することになる。これにより、非特許文献１のセンサシステムは、流通過程でセンサタグ１が所定温度以上に上昇したことを検知する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】R. Bhattacharyya, C. Floerkemeier and S. Sarma、“Low-Cost,Ubiquitous RFID-Tag-Antenna-Based Sensing ”、Proceedings of the IEEE-RFID:A Unique Radio Innovation for the 21st Century、米国、ＩＥＥＥ、２０１０年９月、Vol.98 No.9、p1593-1600
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記非特許文献１では、センサタグ１の製造後からセンサタグ１の流通物品への取り付け時までの間に上記氷の温度が所定閾値（０℃）を超えてしまうと、氷が溶けて水になり、金属板４を保持することができなくなる。即ち、上記非特許文献１では、センサタグ１の製造後からセンサタグ１の流通物品への取り付け時までの間、センサタグ１を所定閾値以下で保管する必要がある。
【０００７】
そこで、本願発明の目的は、センサタグの製造後からセンサタグの流通物品への取り付け時までの間、任意の物理量が所定閾値を越えないよう保管しなくとも済むセンサタグ、及び当該センサタグを備えるセンサシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のセンサタグは、前記課題を解決するために以下の構成を備えている。
【０００９】
（１）電磁波の受信と送信を行う第１アンテナと、
前記電磁波が前記第１アンテナで受信されたとき、前記電磁波を送信してきた通信機と前記第１アンテナを介して通信する第１デバイスと、
前記電磁波の受信と送信を行う第２アンテナと、
前記電磁波が前記第２アンテナで受信されたとき、前記電磁波を送信してきた前記通信機と前記第２アンテナを介して通信する第２デバイスと、
前記第１、第２アンテナ及び前記第１、第２デバイスを実装するケーシングと、
前記ケーシングにおける前記第２アンテナを覆わない第１位置に配置され、前記電磁波を遮蔽する遮蔽物と、
任意の物理量が所定閾値を越えるまで、前記遮蔽物を前記第１位置で保持する固体状態の相変態物質であって、前記任意の物理量が前記所定閾値を越えたとき、前記固体状態から液体状態へ相変態する相変態物質と、
前記固体状態および前記液体状態の間で相変態する前記相変態物質を保持する固液保持構造と、
前記相変態物質が前記固体状態から前記液体状態へ相変態したとき、前記遮蔽物を、前記第１位置から前記第２アンテナの少なくとも一部を覆う前記ケーシングの第２位置へ強制的に移動させる移動部と、
を備える。
【００１０】
この構成では、相変態物質に関する物理量が所定閾値を越えるまで、遮蔽物は第１位置で相変態物質により保持される。しかし、センサタグの製造後からセンサタグの流通物品への取り付け時までの間に、相変態物質に関する物理量が所定閾値を越えると、相変態物質は、固体から液体に相変態し、遮蔽物を第１位置で保持することができなくなる。
【００１１】
そこで、この構成のセンサタグは、センサタグの製造後からセンサタグの流通物品への取り付け時までの間に相変態物質が固体から液体に相変態しても、相変態物質を保持する固液保持構造を備える。この構成では、センサタグの流通物品への取り付け時に、流通業者等が相変態物質を液体から固体に相変態させ、遮蔽物を第１位置で相変態物質に再び保持させることができるようになる。
【００１２】
センサタグが流通物品に取り付けられた後、相変態物質に関する物理量が所定閾値を越えるまで、遮蔽物は第１位置で相変態物質により保持される。遮蔽物が第１位置にあるときに通信機とセンサタグとが通信を行うと、通信機は、第１デバイス及び第２デバイスの両方からの信号、又は第２デバイスからの信号だけを受信することになる。これにより、通信機は流通過程で物品に係る物理量が所定閾値を越えていないことを検知する。
【００１３】
一方で、センサタグが流通物品に取り付けられた後、相変態物質に関する物理量が所定閾値を越えたとき、相変態物質が固体から液体に相変態し、移動部による力に抗することができず、遮蔽物は、第２位置へ強制的に移動させられる。即ち遮蔽物が第２アンテナを覆う。このとき、通信機とセンサタグとが通信を行うと、通信機は、第２アンテナが遮蔽されている第２デバイスと通信できないため、第１デバイスからの信号だけを通信機が受信することになる。これにより、通信機は、流通過程で物品に係る物理量が所定閾値を越えたことを検知する。
【００１４】
以上より、この構成によれば、センサタグの製造後からセンサタグの流通物品への取り付け時までの間、任意の物理量が所定閾値を越えないようセンサタグを保管しなくとも済む。
【００１５】
（２）取り外し自在に前記ケーシングに取り付けられ、前記遮蔽物を前記第１位置で保持する仮保持部を備え、
前記移動部は、前記仮保持部が前記ケーシングから取り外され、且つ前記相変態物質が前記固体状態から前記液体状態へ相変態したとき、前記遮蔽物を前記第１位置から前記第２位置へ強制的に移動させる。
【００１６】
この構成のセンサタグは、センサタグの製造後からセンサタグの流通物品への取り付け時までの間に、相変態物質に関する物理量が所定閾値を越えた場合でも、遮蔽物を第１位置で保持する仮保持部を備える。この構成では、センサタグの流通物品への取り付け時、流通業者等は、固液保持構造によって保持された相変態物質を、液体から固体に相変態させてから仮保持部をケーシングから取り外す。
【００１７】
（３）前記仮保持部は、ピン又はテープである。
【００１８】
（４）前記移動部は、前記遮蔽物に接続された弾性体であり、
前記相変態物質は、前記任意の物理量が前記所定閾値を越えるまで、前記弾性体の収縮力または伸張力に抗して前記遮蔽物を前記第１位置で保持し、前記遮蔽物の移動を制限する。
【００１９】
この構成において弾性体は、自身の収縮力または伸張力で、遮蔽物を第２位置へ移動させようとする。そこで、この構成では、第１位置で遮蔽物を保持するため、弾性体の収縮力または伸張力に抗する相変態物質が備えられている。これにより、任意の物理量が所定閾値を越えるまで、遮蔽物は第１位置で相変態物質により保持される。
【００２０】
（５）前記移動部は、前記第１位置から前記第２位置までの区間に敷かれた吸収シートであり、
前記任意の物理量は、前記相変態物質の温度であり、
前記遮蔽物は、前記電磁波を遮蔽する複数の粒子であり、前記相変態物質に含有され、
前記相変態物質は、前記仮保持部が前記ケーシングから取り外されているときに前記固体状態から前記液体状態へ相変態したとき、前記吸収シートに吸収される。
【００２１】
この構成では、相変態物質の温度が所定温度を超えていない場合、相変態物質が溶融せず固体状態を維持するため、吸収シートに吸収されず、遮蔽物は第１位置で保持される。また、相変態物質の温度が所定温度を超えていても、仮保持部がケーシングに取り付けられている場合、遮蔽物は仮保持部により第１位置で保持される。
【００２２】
一方、仮保持部がケーシングから取り外されているときに相変態物質の温度が所定温度を超えると、遮蔽物粒子を含有した相変態物質が溶融して液体に相変態し、吸収シートに吸収されて、遮蔽物粒子が第１位置から第２位置までの区間に拡散する。即ち、遮蔽物粒子が第２アンテナ上に拡散する。そのため、通信機は、第２デバイスとの通信が不可能となり、第１デバイスからの信号のみを受信する。
【００２３】
（６）前記相変態物質は、氷であり、
前記任意の物理量は、前記相変態物質の温度であり、
前記所定閾値は、水の融点である。
【００２４】
（７）前記第１、第２デバイスは、前記通信機から送信される前記電磁波から動作電源を取得し、動作する。
【００２５】
この構成では、センサタグに電池を搭載させなくとも済むため、センサタグを安価に製造することができる。
【００２６】
（８）前記第１、第２デバイスは、ＩＤ情報を記憶し、ＲＦ信号を前記ＩＤ情報で変調するＩＣで構成される。
【００２７】
この構成では、通信機との通信にＩＤ情報を用いる。
【００２８】
（９）前記第１デバイスは、第１ＩＤ情報を記憶し、ＲＦ信号を前記第１ＩＤ情報で変調してから前記第１アンテナを介して前記通信機に送信し、
前記第２デバイスは、前記第１ＩＤ情報と異なる第２ＩＤ情報を記憶し、ＲＦ信号を前記第２ＩＤ情報で変調してから前記第２アンテナを介して前記通信機に送信する。
【００２９】
この構成では、通信機が、受信したＩＤ情報から、通信相手のデバイスを特定することができる。
【００３０】
（１０）前記第１、第２デバイスは、共振デバイスで構成される。
【００３１】
この構成では、通信機との通信において共振周波数を利用する。共振デバイスは、上記（８）のＲＦＩＤのＩＣに比べて安価に製造できる。
【００３２】
（１１）前記第１デバイスは、前記電磁波が前記第１アンテナで受信されたとき、第１共振周波数の前記電磁波を前記第１アンテナを介して前記通信機に送信し、
前記第２デバイスは、前記電磁波が前記第２アンテナで受信されたとき、前記第１共振周波数と異なる周波数の第２共振周波数の前記電磁波を前記第２アンテナを介して前記通信機に送信する。
【００３３】
この構成では、通信機が、受信した信号の周波数から、通信相手のデバイスを特定することができる。
【００３４】
（１２）前記第１、第２デバイスは、圧電共振デバイスで構成される。
【００３５】
この構成では、第１、第２デバイスの共振が鋭くなるため、通信機が、受信した信号の周波数から、通信相手のデバイスを容易に特定することができる。
【００３６】
また、本発明のセンサシステムは、前記課題を解決するために以下の構成を備えている。
【００３７】
（１３）上記（１）〜（１２）のいずれかのセンサタグと、
前記センサタグと前記電磁波によって通信する通信機と、を備える。
【００３８】
この構成により、上記（１）〜（１２）のいずれかのセンサタグを用いることで、当該センサタグを備えるセンサシステムにも同様の効果を奏する。
【発明の効果】
【００３９】
この発明によれば、センサタグの製造後からセンサタグの流通物品への取り付け時までの間、任意の物理量が所定閾値を越えないようセンサタグを保管しなくとも済む。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】非特許文献１のセンサタグ１の構成を示す概念図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るセンサシステム１００のシステム構成図である。
【図３】図２に示すセンサタグ１０の構成を示す概念図である。
【図４】図３に示すセンサタグ１０の側面図である。
【図５】図５（Ａ）は、図３に示すセンサタグ１０のピンＰ取外し時の構成を示す概念図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示すセンサタグ１０の氷Ｉ溶融時の構成を示す概念図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るセンサシステムに備えられるセンサタグ２０の構成を示す概念図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るセンサシステムに備えられるセンサタグ３０の構成を示す概念図である。
【図８】図８（Ａ）は、本発明の第４の実施形態に係るセンサシステムに備えられるセンサタグ４０の構成を示す概念図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示すＡ−Ａ線の断面図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係るセンサシステムに備えられるセンサタグ５０の構成を示す概念図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態に係るセンサシステム６００のシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本願発明の第１の実施形態に係るセンサシステムについて説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態に係るセンサシステム１００のシステム構成図である。図３は、図２に示すセンサタグ１０の構成を示す概念図である。図４は、図３に示すセンサタグ１０の側面図である。図５（Ａ）は、図３に示すセンサタグ１０のピンＰ取外し時の構成を示す概念図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示すセンサタグ１０の氷Ｉ溶融時の構成を示す概念図である。
なお、図４では、相変態物質の相変態の様子が見え易いよう、後述のレールＲの図示を省略している。
【００４２】
本実施形態のセンサシステム１００は、UHF帯（例えば９５０MHz帯）パッシブＲＦＩＤ規格を利用してＩＤ情報の認証を行う。
なお、アンテナに励起する電力で動作するパッシブ方式の他に、電源から電力を得るアクティブ方式であっても本発明は実施可能である。
【００４３】
センサシステム１００は、ＲＦＩＤリーダ９とセンサタグ１０とを備える。このセンサシステム１００は、温度管理を必要とする物品（例えば医薬品や生鮮食料品）の流通過程で、その物品が許容できない所定温度（この実施形態では０℃）以上に上昇したかどうかを検知する。流通業者等は、その物品に付されたセンサタグ１０にＲＦＩＤリーダ９をかざすことにより、その物品が廃棄しなければならない状態になったかどうかを判断できる。
【００４４】
ＲＦＩＤリーダ９は、UHF帯パッシブＲＦＩＤ規格の既存のものとする。ＲＦＩＤリーダ９は、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、特定の周波数でＲＦ信号を送信し、センサタグ１０の応答からＩＤ情報を検波する。
【００４５】
センサタグ１０は、樹脂製でカード状のケーシング１３と、ダイポール型のアンテナ１５と、アンテナ１５と接続するsensIC１６と、ダイポール型のアンテナ１７と、アンテナ１７と接続するsensIC１８と、を備える。センサタグ１０は、詳細を後述するが、温度を検知するタグである。ここで、アンテナ１５とsensIC１６とでＲＦＩＤタグ１１を構成し、アンテナ１７とsensIC１８とでＲＦＩＤタグ１２を構成する。ＲＦＩＤタグ１１、１２は、ＲＦＩＤリーダ９の無線通信エリア内に位置したときに、ＲＦＩＤリーダ９から送出されている電力搬送波から動作電源を取得し、動作する。
【００４６】
アンテナ１５、１７は、ＲＦＩＤリーダ９が送信するＲＦ信号に結合する。sensIC１６は、UHF帯パッシブＲＦＩＤ規格の汎用ICであり、アンテナ１５で受信したＲＦ信号を復調する。そして、sensIC１６は、予め記憶しているＩＤ情報でＲＦ信号を変調（例えばASK変調）し、アンテナ１５を介してＲＦＩＤリーダ９へ送信（応答）する。同様に、sensIC１８も、UHF帯パッシブＲＦＩＤ規格の汎用ICであり、アンテナ１７で受信したＲＦ信号を復調する。そして、sensIC１８も、予め記憶しているＩＤ情報でＲＦ信号を変調（例えばASK変調）し、アンテナ１７を介してＲＦＩＤリーダ９へ送信（応答）する。なお、sensIC１６とsensIC１８とは、異なるＩＤ情報を予め記憶している。
【００４７】
さらに、センサタグ１０は、図２（Ａ）及び図３に示すように、ＲＦＩＤタグ１１を覆うケーシング１３表面上の位置に配置された金属板１４と、ケーシング１３表面に取り付けられ、金属板１４をスライド自在に保持するレールＲと、一方の端がケーシング１３の端に固定され、他方の端が金属板１４に接続されたバネ１９Ａ、１９Ｂと、ケーシング１３表面に配置された氷Ｉと、を備えている。
【００４８】
なお、金属板１４が、本発明の「遮蔽物」に相当する。また、バネ１９Ａ、１９Ｂが、本発明の「弾性体」に相当する。また、氷Ｉが、本発明の「相変態物質」に相当する。また、ＲＦＩＤリーダ９が、本発明の「通信機」に相当する。また、アンテナ１５が本発明の「第１アンテナ」に相当し、アンテナ１７が本発明の「第２アンテナ」に相当する。また、sensIC１６が本発明の「第１デバイス」に相当し、sensIC１８が本発明の「第２デバイス」に相当する。
【００４９】
上記バネ１９Ａ、１９Ｂは、自身の収縮する力で、金属板１４をＲＦＩＤタグ１２側へ移動させようとする。そこで、ケーシング１３には、アンテナ１７（第２アンテナ）を覆わずアンテナ１５（第１アンテナ）を覆う第１位置で金属板１４を保持するため、バネ１９Ａ、１９Ｂの収縮する力に抗する氷Ｉが配置されている。これにより、氷Ｉの温度が所定温度（この実施形態では０℃）以下である限り、金属板１４は図３に示すＲＦＩＤタグ１１を覆う第１位置で氷Ｉにより保持される。
【００５０】
しかしながら、センサタグ１０の製造後からセンサタグ１０の流通物品への取り付け時までの間に氷Ｉの温度が所定温度を超えると、氷Ｉは、固体から液体の水Ｗに相変態し、金属板１４を第１位置で保持することができなくなる。
【００５１】
そこで、この実施形態のセンサタグ１０は、図３と図４に示すように、センサタグ１０の製造後からセンサタグ１０の流通物品への取り付け時までの間に、氷Ｉの温度が所定温度（０℃）を超えた場合でも、金属板１４を第１位置で保持するピンＰと、固体状態および液体状態の間で相変態する相変態物質（氷Ｉ、水Ｗ）をケーシング１３とともに保持するカバーＣ１と、を備える。このピンＰは、取り外し自在にケーシング１３に取り付けられている。このカバーＣ１は、フィルム状であり、ケーシング１３に固定されて氷Ｉ及び水Ｗを覆う。このカバーＣ１とケーシング１３とが、本発明の「固液保持構造」に相当する。
【００５２】
この構成では、センサタグ１０の製造後からセンサタグ１０の流通物品への取り付け時までの間に氷Ｉが固体から液体に相変態しても、水ＷはカバーＣ１によって保持される。そして、センサタグ１０の流通物品への取り付け時、カバーＣ１によって保持された水Ｗを氷Ｉに相変態させる。これにより、氷Ｉが再び、金属板１４を第１位置で保持できるようになる（図４（Ａ）参照）。この後、流通業者等がピンＰをケーシング１３から取り外すと、センサタグ１０は図５（Ａ）に示す状態となる。
【００５３】
センサタグ１０が流通物品に取り付けられた後、氷Ｉの温度が所定温度を超えるまで、図５（Ａ）に示すように金属板１４は第１位置で氷Ｉにより保持される。図２（Ａ）及び図５（Ａ）に示すように金属板１４がＲＦＩＤタグ１１を覆う第１位置にあるときにＲＦＩＤリーダ９とセンサタグ１０とがＩＤ情報の認証を行うと、ＲＦＩＤリーダ９は、金属板１４に覆われているＲＦＩＤタグ１１と通信できないため、sensIC１８からのＩＤ情報だけをＲＦＩＤリーダ９が検波することになる。これにより、ＲＦＩＤリーダ９は流通過程でセンサタグ１０が所定温度を超えていないことを検知する。
【００５４】
一方、センサタグ１０が流通物品に取り付けられた後、氷Ｉの温度が一度でも融点（所定温度）を超えると、氷Ｉは、固体から液体の水Ｗに相変態する。水Ｗの状態では、バネ１９Ａ、１９Ｂの収縮する力に抗することができず、金属板１４は、図２（Ｂ）及び図５（Ｂ）に示すようにＲＦＩＤタグ１２側へ移動し、金属板１４がＲＦＩＤタグ１２を覆う。
【００５５】
このとき、ＲＦＩＤリーダ９とセンサタグ１０とがＩＤ情報の認証を行うと、ＲＦＩＤリーダ９は、金属板１４に覆われているＲＦＩＤタグ１２と通信できないため、sensIC１６からのＩＤ情報だけをＲＦＩＤリーダ９が検波することになる。これにより、ＲＦＩＤリーダ９は流通過程でセンサタグ１０が所定温度以上に上昇したことを検知する。即ち、流通業者等は、流通過程で、そのセンサタグ１０の付いた物品が廃棄しなければならない状態になったことを判断できる。
【００５６】
なお、流通過程において氷Ｉの温度が一旦所定温度以上となり、その後所定温度以下に戻った場合でも、金属板１４は、バネ１９Ａ、１９Ｂの収縮する力によりＲＦＩＤタグ１２側にある位置で保たれる。そのため、ＲＦＩＤリーダ９は、氷Ｉの温度が所定温度を1回以上超えたことを検知することが可能である。
【００５７】
以上より、この実施形態のセンサタグ１０及びセンサシステム１００によれば、センサタグ１０の製造後からセンサタグ１０の流通物品への取り付け時までの間、センサタグ１０を所定温度以下で保管しなくとも済む。即ち、センサタグ１０の製造後からセンサタグ１０の流通物品への取り付け時までの間、センサタグ１０を常温で保管できる。
【００５８】
また、この実施形態のセンサタグ１０では、金属板１４の移動には、上記非特許文献１のように重力でなく、バネ１９Ａ、１９Ｂの収縮力を用いている。そのため、この実施形態のセンサタグ１０及びセンサシステム１００によれば、流通物品へのセンサタグ１０の取り付け方向の自由度を向上させることもできる。
【００５９】
なお、この実施形態ではＲＦＩＤの通信を不可能にする手段として金属板１４を用いたが、通信を不可能にするためには空間からみたＲＦＩＤタグ１１、１２のアンテナ１５、１７のインピーダンスを変化させることができればよいため、金属に限らない。例えば、高誘電率な誘電体、ウレタンのような樹脂、チタン酸バリウムのようなセラミックでもよい。
【００６０】
同様に、この実施形態では金属板１４を用いてアンテナ１５、１７全体を覆っているが、アンテナ１５、１７の当該インピーダンスを変化させることができればよいため、金属板１４は、アンテナ１５、１７の一部を覆う配置、大きさ、形状にしてもよい。また、金属板１４の形状も板状に限定されるわけではなく、線または線を複数束ねたものなどでもよい。
【００６１】
また、この実施形態では所定温度を0℃とし、金属板１４を保持する相変態物質に水を用いているが、所定閾値は任意に選択することができ、金属板１４を保持する相変態物質は所定温度に応じて適切な材料が選択される。
【００６２】
また、この実施形態ではバネ１９Ａ、１９Ｂは収縮する方向に金属板１４とバネ１９Ａ、１９Ｂを配置したが、実施の際は、バネ１９Ａ、１９Ｂが伸張する方向に金属板１４とバネ１９Ａ、１９Ｂを配置してもよい。
【００６３】
また、この実施形態では金属板１４を移動させる手段としてバネ１９Ａ、１９Ｂを用いているが、ゴムやスポンジのような弾性体、磁石などでもよい。
【００６４】
また、sensIC１６やsensIC１８は汎用ICに限らず、専用ICとして構成しても良い。アンテナはダイポール型に限らず、モノポール型、ループアンテナ型などを使用してもよい。また、この実施形態では日本のUHF帯パッシブＲＦＩＤでの使用を想定したが、他国のUHF帯パッシブＲＦＩＤ用帯域(例えば８６８MHz, ９２０MHz)を使用してもよい。
【００６５】
以下、本願発明の第２の実施形態に係るセンサシステムについて説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態に係るセンサシステムに備えられるセンサタグ２０の構成を示す概念図である。第２の実施形態のセンサシステムは、センサタグ２０がピンＰの代わりにテープＴ１によって金属板１４を第１位置で保持する点で、第１の実施形態のセンサシステムと相違する。その他の構成については同じである。
【００６６】
この実施形態では、センサタグ２０の流通物品への取り付け時、流通業者等が、水Ｗを氷Ｉに相変態させた後、テープＴ１をケーシング１３から取り外す。これにより、センサタグ２０は図５（Ａ）に示す状態となる。
【００６７】
従って、この実施形態のセンサタグ２０及びセンサシステムによれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６８】
以下、本願発明の第３の実施形態に係るセンサシステムについて説明する。
図７は、本発明の第３の実施形態に係るセンサシステムに備えられるセンサタグ３０の構成を示す概念図である。第３の実施形態のセンサシステムは、センサタグ３０がピンＰの代わりに、金属板１４に取り付けられたフックＦとフック付バネ３９Ａ、３９Ｂとを備える点で第１の実施形態のセンサシステムと相違する。その他の構成については同じである。
【００６９】
この実施形態では、センサタグ３０の流通物品への取り付け時、流通業者等が、水Ｗを氷Ｉに相変態させた後、フック付バネ３９Ａ、３９Ｂを金属板１４のフックＦに連結する。これにより、センサタグ３０は図５（Ａ）に示すような状態となる。
【００７０】
従って、この実施形態のセンサタグ３０及びセンサシステムによれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００７１】
以下、本願発明の第４の実施形態に係るセンサシステムについて説明する。
図８（Ａ）は、本発明の第４の実施形態に係るセンサシステムに備えられるセンサタグ４０の構成を示す概念図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示すＡ−Ａ線の断面図である。第４の実施形態のセンサシステムは、センサタグ４０が金属粒子を含有した氷４４と吸収シート４５とカバーＣ２、Ｃ３とテープＴ２とを備える点で、第１の実施形態のセンサシステムと相違する。その他の構成については同じである。
【００７２】
詳述すると、センサタグ４０は、図３に示すセンサタグ１０と同様に、ＲＦＩＤタグ１１，１２と、ケーシング１３と、を備える。さらに、センサタグ４０は、ケーシング１３におけるアンテナ１５（第２アンテナ）を覆わない第１位置に配置され、遮蔽物である金属粒子を含有した氷４４と、第１位置から第２位置までの区間に敷かれた吸収シート４５と、氷４４が溶融した際に水４４が外部に漏れないよう氷４４を覆うカバーＣ２と、氷４４が溶融した際に水４４が外部に漏れないよう吸収シート４５を覆うカバーＣ３と、ケーシング１３表面に貼付され、カバーＣ２内の空間とカバーＣ３内の空間とを分離するテープＴ２と、を備える。吸収シート４５の材質は不織布を用いる。
【００７３】
なお、吸収シート４５とカバーＣ３が、本発明の「移動部」に相当する。また、テープＴ２が、本発明の「仮保持部」に相当する。また、ケーシング１３とカバーＣ２とテープＴ２が、本発明の「固液保持構造」に相当する。また、アンテナ１７が本発明の「第１アンテナ」に相当し、アンテナ１５が本発明の「第２アンテナ」に相当する。また、sensIC１８が本発明の「第１デバイス」に相当し、sensIC１６が本発明の「第２デバイス」に相当する。
【００７４】
この実施形態では、センサタグ４０の製造後からセンサタグ４０の流通物品への取り付け時までの間に、氷４４の温度が所定温度を超えた場合でも、水４４はカバーＣ２とテープＴ２によって第１位置で保持される。
【００７５】
そして、センサタグ４０の流通物品への取り付け時、流通業者等が、カバーＣ２とテープＴ２によって保持された水４４を液体から固体に相変態させた後、テープＴ２をケーシング１３から取り外す。これにより、センサタグ４０は、カバーＣ２内の空間とカバーＣ３内の空間とが連通した状態となる。
【００７６】
センサタグ４０が流通物品に取り付けられた後、氷４４の温度が所定温度を超えるまで、氷４４が溶融せず固体状態を維持するため、吸収シート４５に吸収されることもない。そのため、氷４４の温度が所定温度を超えていない場合では、ＲＦＩＤリーダ９がＲＦＩＤタグ１１およびＲＦＩＤタグ１２と通信可能な状態にある。
【００７７】
一方、センサタグ４０が流通物品に取り付けられた後、氷４４の温度が所定温度を超えると、金属粒子を含有した氷４４が溶融して水４４に相変態し、吸収シート４５に吸収されて、金属粒子が第１位置から第２位置までの区間に拡散する。即ち、遮蔽物である金属粒子がアンテナ１５上に拡散する。そのため、ＲＦＩＤリーダ９は、ＲＦＩＤタグ１１との通信が不可能となり、ＲＦＩＤタグ１２からのＩＤ情報のみを受信する。
【００７８】
したがって、この実施形態のセンサタグ４０及びセンサシステムによれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。さらに、この実施形態のセンサタグ４０及びセンサシステムによれば、多くの物品の検査を自動かつ同時に行うことができる。
【００７９】
以下、本願発明の第５の実施形態に係るセンサシステムについて説明する。
図９は、本発明の第５の実施形態に係るセンサシステムに備えられるセンサタグ５０の構成を示す概念図である。第５の実施形態のセンサシステムは、センサタグ５０がピンＰの代わりに光軟化材料Ｏによって金属板１４を第１位置で保持する点で、第１の実施形態のセンサシステムと相違する。その他の構成については同じである。光軟化材料Ｏの材質は、例えば１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとエオシンの混合材料を用いる。
【００８０】
この実施形態では、センサタグ５０の流通物品への取り付け時、流通業者等が、水Ｗを氷Ｉに相変態させた後、光軟化材料Ｏに光を照射する。これにより、光軟化材料Ｏは軟化し、センサタグ５０は図５（Ａ）に示すような状態となる。
【００８１】
そのため、センサタグ５０が流通物品に取り付けられた後、氷Ｉの温度が一度でも融点を超えると、軟化した光軟化材料Ｏ及び水Ｗは、バネ１９Ａ、１９Ｂの収縮する力に抗することができず、金属板１４は、図２（Ｂ）及び図５（Ｂ）に示すようにＲＦＩＤタグ１２側へ移動する。
【００８２】
従って、この実施形態のセンサタグ５０及びセンサシステムによれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００８３】
以下、本願発明の第６の実施形態に係るセンサシステムについて説明する。
図１０は、本発明の第６の実施形態に係るセンサシステム６００のシステム構成図である。
【００８４】
第６の実施形態のセンサシステム６００は、ＲＦＩＤの代わりに弾性表面波デバイス（以下、単に「saw」と称する。）６６、６８を用いる点で、上記第１実施形態のセンサシステム１００と異なる。その他の点については、上記第１実施形態のセンサシステム１００と同じである。
【００８５】
詳述すると、センサシステム６００は、センサタグ６０と、共振リーダ６９とを備える。センサタグ６０は、上記第１実施形態と同様に、ケーシング１３と、金属板１４と、レールＲと、バネ１９Ａ、１９Ｂと、氷Ｉと、を備える。さらに、この実施形態のセンサタグ６０は、アンテナ６５、６７と、アンテナ６５に接続するsaw６６と、アンテナ６７に接続するsaw６８と、を備える。ここで、アンテナ６５とsaw６６とでsawタグ6１を構成し、アンテナ6７とsaw６８とでsawタグ6２を構成する。
【００８６】
saw６６は、所定の共振周波数ｆｒ１で圧電共振する素子であり、saw６８は、saw６６とは異なる所定の共振周波数ｆｒ２で圧電共振する素子である。
【００８７】
共振リーダ６９は、共振を開始させるために、所定周波数の搬送波からなるパルス信号Ｓｆｓを生成し、アンテナに出力する。ここで、搬送波周波数は、saw６６、６８の共振周波数ｆｒ１、数ｆｒ２に近い周波数（例えば９５０MHz帯）に設定され、かつパルス幅（バースト時間）は適当な値に設定されている。
【００８８】
上記パルス信号Ｓｆｓは、上記第１実施形態と同様に金属板１４の位置に応じて、アンテナ６５又はアンテナ６７で受信され、saw６６又はsaw６８へ印加される。
【００８９】
saw６６は、パルス信号Ｓｆｓによって共振し、第１共振信号Ｓｆｒ１を出力する。一方、saw６８は、パルス信号Ｓｆｓによって共振し、第２共振信号Ｓｆｒ２を出力する。
【００９０】
共振リーダ６９は、saw６６又はsaw６８からの出力信号をアンテナで受信して、出力信号周波数を求める。そのため、図１０（Ｂ）に示すように金属板１４がsawタグ６２を覆う位置にあるとき、共振リーダ６９をセンサタグ６０にかざすと、共振リーダ６９は、金属板１４に覆われているsawタグ６２と通信できないため、saw６6からの第１共振信号Ｓｆｒ１だけを共振リーダ６９が受信することになる。これにより、共振リーダ６９は流通過程でセンサタグ６０が所定温度以上に上昇したことを検知する。
【００９１】
以上より、この実施形態のセンサタグ６０及びセンサシステム６００によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。さらに、この実施形態のセンサタグ６０及びセンサシステム６００によれば、ＲＦ信号によって通信を行う第１実施形態に比べて、通信距離を長くすることができる。
【００９２】
なお、この実施形態では、sawを用いたが、実施の際は、他の共振デバイス、例えば水晶振動子やセラミック振動子を用いてもよい。また周波数帯も任意に選択できる。
【００９３】
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９４】
１、１０、２０、３０、４０、５０、６０…センサタグ
１００、６００…センサシステム
４…金属板
９…ＲＦＩＤリーダ
１１，１２…ＲＦＩＤタグ
１３…ケーシング
１４…金属板
１５…アンテナ
１７…アンテナ
１９Ａ、１９Ｂ…バネ
３９Ａ、３９Ｂ…バネ
４４…氷
４５…吸収シート
6１、6２…sawタグ
６５、6７…アンテナ
６６、６８…saw
６９…共振リーダ
Ｉ…氷
Ｗ…水
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３…カバー
Ｔ１、Ｔ２…テープ
Ｆ…フック
Ｏ…光軟化材料
Ｒ…レール
【図１】
2012243087.tif 000003
【図２】
2012243087.tif 000004
【図３】
2012243087.tif 000005
【図４】
2012243087.tif 000006
【図５】
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【図６】
2012243087.tif 000008
【図７】
2012243087.tif 000009
【図８】
2012243087.tif 000010
【図９】
2012243087.tif 000011
【図１０】
2012243087.tif 000012