(57)【要約】【課題】ＲＦＩＤタグを周辺環境や外力から保護し、既存の構造を大きく変更させず、またＲＦＩＤタグを容易に交換することができるＲＦＩＤタグ内蔵機器を提供する。【解決手段】樹脂製の透明カバーと各種機器を収容する容器とを備えた発光器において、無線通信を行い得るインレット状のタグを透明カバー内に埋設する。この透明カバー内に埋設されるタグの埋設位置は、容器および内部に配された各種機器との距離を所定量確保できるように設定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信を行い得るタグを格納した非導電体からなるカバーと、
該カバーで防水可能に覆われた導電体部を有する機器を収納する容器と、を備え、
前記タグと、前記機器および前記容器との間に所定離隔を有するようにカバーが取り付けられたことを特徴とするＲＦＩＤタグ内蔵機器。
【請求項２】
前記カバーは、透光性樹脂製であることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ内蔵機器。
【請求項３】
前記タグは、インレットであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＲＦＩＤタグ内蔵機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＲＦＩＤタグ内蔵機器に係り、インレット状のＲＦＩＤタグを、通信障害を発生させず、雨水や埃等の周辺環境や衝撃等の外力から保護し、容易に交換することができるようにした機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
歩行者あるいはロボットの移動を支援するためには、位置座標のみならず曲がり角や段差などの付随した情報を提供するシステムが必要である。その情報提供の手段として、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグの利用が有効であることが知られている。例えば、視覚障害者の歩行を補助するため、歩道舗装用ブロックや盲人用ブロックに、ＲＦＩＤタグを直接組み込む方策が採られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
また特許文献２では、自動車を対象として、ＲＦＩＤタグを道路印刷媒体に混入させて、道路上に配置する技術が提案されている。この技術を用いれば、ＲＦＩＤタグを道路上に簡単に設置でき、かつ交換も容易にできるとしている。また特許文献３では、金属等の導電性材料で作られた容器内にＲＦＩＤタグを収容しても、外部との通信を行うことができるＲＦＩＤタグの収容構造、およびＲＦＩＤタグの設置構造が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−１６５８２５号公報
【特許文献２】特開２００５−２９３３４８号公報
【特許文献３】特開２００２−１１８４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の発明では、ＲＦＩＤタグの設置やそれらのメンテナンスを行う際に舗装工事が伴い、多大な労力を必要としていた。また、特許文献１，２に記載の技術では、年間を通しての気候変動や、雨水や埃などが、ＲＦＩＤタグの劣化に与える悪影響が懸念される。さらに、舗装ブロックが雨水を含み湿潤状態となった場合、ＲＦＩＤタグの周波数帯によっては通信が阻害されて機能を果たせなくなる恐れがある。また、特許文献３に記載の技術では、ＲＦＩＤタグ専用の容器を製作する必要があり、ＲＤＩＦタグの設置に費用がかかるという問題がある。
【０００５】
発明者は、当初、図１に示すＲＦＩＤ内蔵機器１０の金属製容器１３内にＲＦＩＤタグの設置を試みた。しかし、いずれの場所にＲＦＩＤタグを設置しても、実用的な強度を有する電波が、ＲＦＩＤ内蔵機器１０の上方に発信されないことが後述する実験で明らかとなった。その原因は、ＲＦＩＤタグの周囲や背面に存在する金属製の物質によって、ＲＦＩＤタグから発する電波が吸収されてしまうことにある。近年開発されている金属対応型のＲＦＩＤタグの使用も考えられるが、このＲＦＩＤタグは比較的厚みがあり、また不透明な材質でできているため、太陽電池１２の発電効率を低下させる原因となる。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、ＲＦＩＤタグを雨水や埃等の周辺環境や衝撃等の外力から保護し、既存の埋設機器の構造を大きく変更させずに、また通信障害を発生させずにＲＦＩＤタグを内蔵することができ、さらに内蔵したＲＦＩＤタグを容易に交換することができるＲＦＩＤタグ内蔵機器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、本発明に無線通信を行い得るタグを格納した非導電体からなるカバーと、該カバーで防水可能に覆われた導電体部を有する機器を収納する容器と、を備え、前記タグと、前記機器および前記容器との間に所定離隔を有するように、前記カバーが取り付けられたことを特徴とする。
【０００８】
また、前記カバーは、透光性樹脂製であることようにしてもよい。
【０００９】
さらに、前記タグをインレットとしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明によれば、ＲＦＩＤタグを雨水や埃等の周辺環境や衝撃等の外力から保護することができ、ＲＦＩＤタグの劣化が低減される。また、既存の埋設機器の構造を大きく変更せずＲＦＩＤタグを内蔵することができるため、ＲＦＩＤタグ設置費用の低減につながる。また、万一の故障の際も、ＲＦＩＤタグを容易に交換することができる。さらに、ＲＦＩＤタグを路面近くに配置することができるので、路面を移動する車両や人、ロボット等との間に高い通信性能が確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係るＲＦＩＤタグ内蔵機器を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係るＲＦＩＤタグ内蔵機器１０を示した断面図である。本明細書でＲＦＩＤタグ内蔵機器１０とは、路面マーカや路面ポインタ等の名称で呼ばれている路面に埋設して使用される機器を指すものとする。このＲＦＩＤタグ内蔵機器１０は、太陽電池１２を備えた自発光式で、その外形は後述する透明カバー１４と取り合う周状のフランジ部１３ａと、本体機器を収容する本体機器収容部１３ｂとを有する金属製容器１３から形成されている。本体機器収容部１３ｂには発光器１１と太陽電池１２と蓄電機能付回路１５等が収容されている。また、ＲＦＩＤタグ内蔵機器１０は、透明カバー１４を備えている。透明カバー１４は、ポリカーボネートのような高強度で耐久性を有した透明樹脂からなる成形品で、金属性容器１３の内部を雨水や埃などから保護すると共に、太陽電池１２に差し込む光を妨げない材料から成形される。また、透明カバー１４に形成されたボルト孔（不図示）と、対応するフランジ部１３ａに形成されたネジ孔（不図示）とがボルトにて締結される。フランジ部１３ａはリングパッキン１６を備え、本体機器収容部１３ｂ内への雨水の侵入を確実に防ぐ構造となっている。
透明カバーの素材としては、ポリカーボネートの他、強度面、耐久面での仕様を満たす合成樹脂として、ポリアミド、ポリアセタール、変形ポリフェリレンエーテル、飽和ポリエステル、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン等の熱可塑性プラスチックを使用することが可能である。
【００１３】
［カバーの構成］
透明カバー１４の中央部の厚みは２０mmで、ＲＦＩＤタグ２０は透明カバー１４の下端から１０mm位置に埋設されている。ＲＦＩＤタグ２０の埋設位置は、金属製容器１３と発光器１１及び太陽電池１２等とから上述の位置関係を確保し、かつ透明カバー１４の上面近傍であることが良好な通信を得るために好ましい。そのため、ＲＦＩＤタグ２０は透明カバー１４内の所定位置に配された状態で、透明カバー１４は成形されている。一方、ＲＦＩＤタグ２０の交換時のメンテナンスを考慮すると、透明カバー１４の一部を取り外し、この取り外し部にＲＦＩＤタグ２０を配置することも好ましい。図２は変形例の透明カバー１４の側面を示している。例えば、透明カバー１４の下面側に凹部１７を形成し、その内部壁面にねじ切り１８を設ける。凹部１７に詰め材１９を螺合して形成された透明カバー内の空間にＲＦＩＤタグ２０を設置してもよい。このようにすると、透明カバー１４から詰め材１９を取り外すことにより、ＲＦＩＤタグ２０の交換を行うことができる。
【００１４】
図３は、図１中の矢視III-IIIで示した透明カバー１４の平面図を示している。透明カバー１４の中央部に、ＩＣチップ２０ａとアンテナ２０ｂから構成されるＲＦＩＤタグ２０のインレットが埋設されている。一般に、ＲＦＩＤタグ２０は、インレットを保護するために樹脂などのケースに入れた状態で使われるが、ＲＦＩＤタグ２０の透光性を確保するためにインレット状態のものが使用されている。
【００１５】
発明者は上述した実施形態の検証実験として、ＲＦＩＤタグ２０を透明カバー１４に埋設した場合と金属容器内１３に設置した場合とにおいて、ＲＦＩＤタグ内蔵機器１０の上方に到達する電波の距離を測定している。以下、実験の詳細と結果について説明する。
【００１６】
ＲＦＩＤタグを透明カバー１４に埋設した場合は、図１に示した場合と同様に透明カバー１４上端近傍にＲＦＩＤタグ２０を配置した。実験にはＲＦＩＤタグ内蔵機器１０の透明カバー１４が直径１２０mm，２４０mm、中央厚み２０mmの２タイプを使用した。ＲＦＩＤタグ２０はインレット状で、ＲＦＩＤタグ２０を透明カバー１４の下面から１０mmに埋設した。また、金属製容器１３内にＲＦＩＤタグ２０を設置の場合は、図４に示す太陽電池上面位置にＲＦＩＤタグ２０を配置した。そして、両ケースにおいてＲＦＩＤ内蔵機器１０の上方に到達する電波の距離を測定した。
【００１７】
図５は、ＲＦＩＤ内蔵機器１０上方の電波到達距離を測定した実験結果を示したものであり、（ａ）は図１に示したＲＦＩＤタグ２０を透明カバー１４に埋設した場合、（ｂ）は図４に示したＲＦＩＤタグ２０を金属製容器１３の内部に設置した場合を示している。横軸は図５で示すように、透明カバー１４の中心位置からの距離（cm）を示しており、縦軸は図５で示すように、透明カバー１４の上端からの読み取り高さ（cm)を示している。（ｂ）から、ＲＦＩＤタグ２０を金属製容器１３内に設置した場合、ＲＦＩＤタグ２０から発せられる電波は、ＲＦＩＤタグ内蔵機器１０上方ではほとんど検出されなかった。それに対し、ＲＦＩＤタグ２０を透明カバー１４部分に埋設した場合は、（ａ）に示すように、実用的に問題の無い程度に電波を検出することができた。これは、ＲＦＩＤタグ２０を透明カバー１４部に埋設することにより、ＲＦＩＤ内蔵機器１０の金属製容器１３と発光器１１と、ＲＦＩＤタグ２０との間に一定の距離を確保することできるためである。その結果、ＲＦＩＤタグ２０が本来有する電波強度を、ＲＦＩＤ内蔵機器１０上方で得ることができた。
【００１８】
以上のように、本発明の実施形態に係るＲＦＩＤタグ内蔵機器の構成により、次のような効果を得ることができる。ＲＦＩＤタグは透明カバーに埋設することにより、雨水や埃等の周辺環境や衝撃等の外力から保護することができ、ＲＦＩＤタグの劣化を低減させることができる。また、既存の機器の構造を大きく変更させずにＲＦＩＤタグを内蔵することができるため、ＲＦＩＤタグ設置費用の低減につながる。また、ＲＦＩＤタグに不具合が発生した場合も、上部に設置された透明カバーを取り外すことにより、ＲＦＩＤタグを容易に交換することができる。また、インレット状のＲＦＩＤタグを透明カバー内に設置することにより、太陽電池に差し込む太陽光を阻害することがない。さらに、アンテナを路面近傍に配置することができるので、路面を移動する車両や人、ロボット等との通信性がよい。
【００１９】
ＲＦＩＤタグを、太陽電池付きの発光器に組み込む場合は、発光器用バッテリを利用することができるため、ＲＦＩＤタグはアクティブタグとして設置することが可能となる。そのため、ＲＦＩＤタグを各種センサと共に組み込むことによって、センサネットワークを構築することができる。その結果、例えば路面温度の分布などを、路上を通過するだけで把握することが可能となる。
【００２０】
本発明は上述の実施形態に限定するものではなく、種々の変形が可能である。
上記実施形態では、路面に埋設して使用される発光器について説明したが、非導電体内にＲＦＩＤタグを埋設し、金属等の導電体から一定距離離すことにより本発明の効果を享受することができる。
また、ＲＦＩＤタグの埋設位置は厚さ２０mmの透明カバーの下端から１０mmの位置としたが、前述の通り金属製容器と発光器１１及び太陽電池１２等とから適当な距離を確保し、かつ透明カバーの上面近傍であればよく、ＲＦＩＤタグの埋設位置を限定するものではない。
また、上記実施形態では、透明のカバー内にＲＦＩＤタグを埋設する方法について述べたが、例えば太陽電池を内蔵しない機器等で透明でないカバーを有する場合でも、本発明の効果を享受することができる。その場合、インレット状のＲＦＩＤタグを用いる必要はない。
さらに、上記実施形態では、円形の透明のカバー内にＲＦＩＤタグを埋設する方法について述べたが、カバーの厚さや形状を限定するものではなく、矩形のカバーであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るＲＦＩＤタグ内蔵機器の概略図。
【図２】ＲＦＩＤタグが埋設された変形例を示した透明カバーの側面図。
【図３】図１中の矢視III-IIIで示した透明カバーの平面図。
【図４】電波到達実験において、ＲＦＩＤタグを設置した金属製容器の側面図。
【図５】ＲＦＩＤ内蔵機器周辺の電波到達距離を測定した結果を示したグラフ。
【符号の説明】
【００２２】
１０      ＲＦＩＤタグ内蔵機器
１１      発光器
１２      太陽電池
１３      金属製容器
１４      透明カバー
１５      蓄電機能付回路
１６      リングパッキン
１７      凹部
１８      ねじ切り
１９      詰め材
２０      ＲＦＩＤタグ
２０ａ    ＩＣチップ
２０ｂ    アンテナ
【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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