(57)【要約】  ＲＦＩＤタグ（２）は、受信した電磁波による搬送波搬送波から電力を発生するアンテナ（２２ａ）と、アンテナ（２２ａ）から供給された電力により作動する半導体集積回路（２２ｂ）と、アンテナ（２２ａ）から供給された電力により発熱し、半導体集積回路（２２ｂ）を加熱する発熱素子（２３ａ）と、を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した電磁波による搬送波から電力を発生するアンテナと、
前記アンテナから供給された電力により作動する半導体集積回路と、
前記アンテナから供給された電力により発熱し、前記半導体集積回路を加熱する発熱素子と、を備えた
ＲＦＩＤタグ。
【請求項２】
前記アンテナが単一であり、
前記半導体集積回路を備えたＲＦＩＤ回路と、前記発熱素子を備えた加熱回路とが、前記アンテナを共用して一体に構成された
請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
前記加熱回路は、前記半導体集積回路の温度が閾値を超えている場合には作動しない
請求項２に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項４】
前記加熱回路は、
前記発熱素子に直列に接続されると共に前記半導体集積回路と熱的に結合し、温度が低下するにしたがってインピーダンスが低下するインピーダンス素子をさらに備えた、
請求項２に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項５】
前記インピーダンス素子がＰＴＣサーミスタ素子である
請求項４に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項６】
前記アンテナとして、
前記半導体集積回路へ電力を供給する第１アンテナと、
前記発熱素子へ電力を供給する第２アンテナと、を備え、
前記半導体集積回路及び前記第１アンテナを備えたＲＦＩＤ回路と、前記発熱素子及び前記第２アンテナを備えた加熱回路とが互いに独立して設けられた
請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項７】
前記ＲＦＩＤ回路の共振周波数である第１の共振周波数と、前記加熱回路の共振周波数である第２の共振周波数とが異なる
請求項６に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項８】
前記加熱回路は、前記半導体集積回路の温度が閾値を超えている場合には作動しない
請求項６又は７に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項９】
前記加熱回路は、
前記発熱素子に直列に接続されると共に前記半導体集積回路と熱的に結合し、温度が低下するにしたがってインピーダンスが低下するインピーダンス素子をさらに備えた、
請求項６又は７に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１０】
前記インピーダンス素子がＰＴＣサーミスタ素子である
請求項９に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１１】
前記加熱回路は、半導体を用いたスイッチング素子を含まない
請求項２〜１０の何れか一項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１２】
前記半導体集積回路と前記発熱素子とを覆う断熱材がさらに備えられた
請求項１〜１１の何れか一項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１３】
前記ＲＦＩＤタグは更に、
前記半導体集積回路及び前記発熱素子から熱的に分離された位置に温度センサ素子を有する、
請求項１〜１２の何れか一項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１４】
前記温度センサ素子は前記半導体集積回路と電気的に接続されており、
前記半導体集積回路が前記アンテナからの電力供給により動作する際に温度計測を行う、
請求項１３に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１５】
前記半導体集積回路が前記アンテナからの電力供給により動作する際に前記温度計測を行ったのち、計測した温度情報を前記アンテナから送信する、
請求項１４に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１６】
前記半導体集積回路が前記アンテナからの電力供給により動作する際に前記温度計測を行ったのち、前記半導体集積回路の記憶領域に温度情報を記録する、
請求項１４に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１７】
前記ＲＦＩＤタグは、湿度センサ、振動センサ、化学センサ、ガスセンサ、光センサの少なくとも一つのセンサをさらに備える
請求項１〜１６の何れか一項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１８】
前記少なくとも一つのセンサは、前記半導体集積回路と電気的に接続されており、前記半導体集積回路が前記アンテナからの電力供給により動作する際に計測を行う、
請求項１７に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１９】
前記半導体集積回路が前記アンテナからの電力供給により動作する際に、前記少なくとも一つのセンサにより計測を行ったのち、計測した情報を前記アンテナから送信する、
請求項１８に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項２０】
前記半導体集積回路が前記アンテナからの電力供給により動作する際に前記少なくとも一つのセンサが計測を行ったのち、前記半導体集積回路の記憶領域に計測した情報を記録する、
請求項１８に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項２１】
請求項１〜１２の何れか一項に記載のＲＦＩＤタグと、
前記電磁波による搬送波を発振すると共に、前記ＲＦＩＤタグへの情報の書き込み及び前記ＲＦＩＤタグからの情報の読み出しの少なくとも一方の動作を行える交信装置とを備えた
ＲＦＩＤシステム。
【請求項２２】
請求項７に記載のＲＦＩＤタグと、
前記第１の共振周波数と、前記第２の共振周波数とを切り替えて発振可能であり、前記第１の共振周波数で発振を行うことにより前記ＲＦＩＤタグを動作させて情報の読み出し書き込みの少なくとも一方の動作を行うことができる交信装置と、を備え、
前記交信装置は前記第１の共振周波数で発振を行うことにより前記ＲＦＩＤタグを動作させて情報の読み出し及び書き込みの内の少なくとも一方の動作を行うことに失敗した場合には、前記第２の共振周波数での発振に切り替える
ＲＦＩＤシステム。
【請求項２３】
前記交信装置は、前記第２の共振周波数での発振を所定時間行った後、再度前記第１の共振周波数での発振に切り替え、再度、前記ＲＦＩＤタグを動作させて情報の読み出し書き込みの少なくとも一方の動作を行うことを試みる
請求項２２に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項２４】
請求項１６に記載のＲＦＩＤタグと、
前記電磁波による搬送波を発振すると共に、前記ＲＦＩＤタグへの情報の書き込み及び前記ＲＦＩＤタグからの情報の読み出しの少なくとも一方の動作を行える交信装置とを備え、
前記交信装置は前記ＲＦＩＤタグに前記電磁波による搬送波を発振する際に前記搬送波に現在の時刻情報を加えて発振し、
前記ＲＦＩＤタグは前記現在の時刻情報と共に前記半導体集積回路の記憶領域に前記温度情報を記録する、
ＲＦＩＤシステム。
【請求項２５】
前記交信装置は前記ＲＦＩＤタグからの情報の読み出しを行う際に前記温度情報と共に記録した時刻情報を読み出す
請求項２４に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項２６】
請求項２０に記載のＲＦＩＤタグと、
前記電磁波による搬送波を発振すると共に、前記ＲＦＩＤタグへの情報の書き込み及び前記ＲＦＩＤタグからの情報の読み出しの少なくとも一方の動作を行える交信装置とを備え、
前記交信装置は前記ＲＦＩＤタグに前記電磁波による搬送波を発振する際に前記搬送波に現在の時刻情報を加えて発振し、
前記ＲＦＩＤタグは前記現在の時刻情報と共に前記半導体集積回路の記憶領域に前記計測した情報を記録する、
ＲＦＩＤシステム。
【請求項２７】
前記交信装置は、前記ＲＦＩＤタグから前記情報の読み出しを行う際に、前記情報と共に記録した時刻情報を読み出す
請求項２６に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項２８】
収容部を有する容器本体と、
前記容器本体に取り付けられた請求項１〜２０の何れか一項に記載のＲＦＩＤタグと、を備えた
容器。
【請求項２９】
前記収容部と前記ＲＦＩＤタグとの間に設けられた断熱層をさらに備えた
請求項２８に記載の容器。
【請求項３０】
前記収容部と前記ＲＦＩＤタグとの間に設けられ、前記搬送波が通過することのできない遮蔽層をさらに備えた
請求項２８又は２９に記載の容器。
【請求項３１】
前記容器本体に着脱可能な取付部材をさらに備え、
前記ＲＦＩＤタグは、前記取付部材に設けられた
請求項２８〜３０の何れか一項に記載の容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤタグ並びにそれを使用したＲＦＩＤシステム及び容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々の用途にＲＦＩＤタグが使用されている。例えば特許文献１には、検体が入った試験管や紙コップ等の検体容器にＲＦＩＤタグを取り付け、ＲＦＩＤタグから検体の情報を読み取る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１１２８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
細胞や細菌などを超低温下（例えば液体窒素温度である−１９６℃程度）で保存する為の凍結保存容器の様な物品にＲＦＩＤタグを取り付ける場合、次のような課題がある。つまり、ＲＦＩＤタグに使用される半導体集積回路（以下「ＩＣチップ」という）の半導体素子が超低温下ではそのキャリア密度が低下して、半導体として正常に動作しなくなる。その結果、ＲＦＩＤタグの情報読み取りや書き込みが正常に行えなくなってしまう。【０００５】
本発明は、このような課題を解決するために創案されたものであり、超低温下で使用することができるＲＦＩＤタグ並びにそれを使用したＲＦＩＤシステム及び容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】
【０００６】
上記従来の課題を解決するために、本発明のＲＦＩＤタグは、受信した電磁波による搬送波から電力を発生するアンテナと、前記アンテナから供給された電力により作動する半導体集積回路と、前記アンテナから供給された電力により発熱し、前記半導体集積回路を加熱する発熱素子と、を備える。【０００７】
上記従来の課題を解決するために、本発明のＲＦＩＤシステムは、前記ＲＦＩＤタグと、前記電磁波による搬送波を発振すると共に、前記ＲＦＩＤタグへの情報の書き込み及び前記ＲＦＩＤタグからの情報の読み出しの少なくとも一方の動作を行える交信装置とを備える。【０００８】
上記従来の課題を解決するために、本発明の容器は、収容部を有する容器本体と、前記容器本体に取り付けられた前記ＲＦＩＤタグとを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、低温下で使用可能なＲＦＩＤタグ並びにそれを使用したＲＦＩＤシステム及び容器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態のＲＦＩＤシステムの構成を示す模式図。
【図２】本発明の第１実施形態のＲＦＩＤタグの構成を示す模式的な回路図。
【図３】本発明の第２実施形態のＲＦＩＤタグの構成を示す模式的な回路図。
【図４】本発明の第３実施形態のＲＦＩＤタグの構成を示す模式的な回路図。
【図５】本発明の第４実施形態のＲＦＩＤタグの構成を示す模式的な回路図。
【図６】本発明の第５実施形態のＲＦＩＤタグの構成を示す模式的な回路図。
【図７】本発明の第６実施形態のＲＦＩＤタグの構成を示す模式的な回路図。
【図８】本発明の第７実施形態のＲＦＩＤタグの構成を示す模式的な回路図。
【図９】本発明の容器の変形例を示す模式的な縦断面図。
【図１０Ａ】本発明の容器の変形例を示す模式的な縦断面図。
【図１０Ｂ】図１０ＡのＸ部拡大図に対応する図。
【図１０Ｃ】図１０ＡのＸ部拡大図に対応する図。
【図１０Ｄ】図１０ＡのＸ部拡大図に対応する図。
【図１１】本発明の容器の変形例を示す模式的な縦断面図。
【図１２Ａ】本発明の容器の変形例を示す模式的な縦断面図。
【図１２Ｂ】本発明の容器の変形例を示す模式的な縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係るＲＦＩＤタグ並びにそれを使用したＲＦＩＤシステム及び容器ついて、図面を参照しながら説明する。以下に示す各実施の形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の各実施の形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除するものではない。また、各実施の形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに、各実施の形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
【００１２】
なお、各実施の形態を説明するための全図において、同一要素は原則として同一の符号を付し、その説明を省略することもある。
【００１３】
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
［１−１−１．ＲＦＩＤシステムの構成］
以下、図１を参照しつつ、本発明の第１実施形態のＲＦＩＤシステムの全体構成について説明する。図１は本発明の第１実施形態のＲＦＩＤシステムの構成を示す模式図である。なお、図１では便宜的に容器３は縦断面が示される。
【００１４】
図１に示されるように、ＲＦＩＤシステム１は、ＲＦＩＤタグ２が取り付けられた容器３と、リーダライタ４と、情報処理装置５とを備える。
【００１５】
容器３は、本実施形態では検体１００を収容する。検体１００は、例えば生体組織,細胞，精子，卵子、血液又はＤＮＡ又である。容器３に収容された検体１００は、例えば液体窒素を使用した超低温（例えば−１９６℃程度）の保存装置（以下「超低温保存装置」とも表記される）内において凍結状態で保存される。容器３は、図１では省略しているが、検体ラックに複数格納された状態で取り扱われ、検体ラックに格納された状態で超低温保存装置に収納される。
【００１６】
リーダライタ４は、本発明の交信装置を構成し、ＲＦＩＤタグ２と交信することで、ＲＦＩＤタグ２からの情報の読取及びＲＦＩＤタグ２への情報の書込を行う。詳しくは、ＲＦＩＤタグ２への情報（以下「書込情報」とも表記される）を書き込む場合には、リーダライタ４は、書込情報を種々の変調により重畳した電磁波による搬送波Ｗｓを発振する。また、ＲＦＩＤタグ２から情報（以下「読取情報」とも表記される）を読み取る場合には、リーダライタ４は、搬送波Ｗｓにより供給された電力によりＲＦＩＤタグ２が動作し、後述のアンテナ２２ａ（図２参照）を駆動して発振される反射波Ｗｒを受信して、この反射波Ｗｒに伴われた読取情報を読み取る。
【００１７】
ＲＦＩＤタグ２には、ＲＦＩＤタグ２を特定するためのＩＤ情報が予め書き込まれており、前記読取情報には少なくともこのＩＤ情報が含まれている。この他、ＲＦＩＤタグ２には、検体１００に関する種々の情報を記録する記録領域を予め設けておくことができる。
【００１８】
リーダライタ４の搬送波Ｗｓが届く範囲に複数のＲＦＩＤタグ２が存在する場合は、アンチコリジョンと呼ばれる仕組みで読み取りを行う。アンチコリジョン動作は、たとえば各タグのＩＤ情報の特定ビットをタイムスロットとして指定する。たとえば、２ビットをタイムスロットとして指定する場合００、０１、１０、１１の４種類のビットデータに応じてタグ側で応答タイミングをずらして、反射波Ｗｒを送信することで、混信を避ける。同じタイムスロットで、複数のＲＦＩＤタグ２から応答があった場合は、混信が発生して正常に読み取りが行えない。ひとつのタイムスロットでひとつのＲＦＩＤタグ２のみから応答があった場合は正常にデータが読み取れるので、そのＲＦＩＤタグ２に対してＩＤを指定して一定時間反射波Ｗｒを発振しないようにスリープ命令を出す。反射波Ｗｒを受信しても正常に読み取りが行えなかった場合は、同じタイムスロットに複数のＲＦＩＤタグ２が存在する可能性が高い為、ＩＤ情報の先ほどとは異なる２ビットをタイムスロットとして指定しなおし、再度、搬送波Ｗｓを送信する。すると、読み取り済み以外のＲＦＩＤタグ２（未だ読み取りが行われていないＲＦＩＤタグ２）のみが反射波Ｗｒを発振するので、以降、同じタイムスロットで複数のＲＦＩＤタグ２が応答して読み取りが行えなかったタイムスロットがなくなるまで同じ動作を繰り返すことで全てのタグの情報が読み取られる。書き込みが必要な場合は、全ての現在の読み取り可能なＲＦＩＤタグ２のＩＤ情報を得た後、書き込み対象のＲＦＩＤタグ２のＩＤを指定して書き込み命令と書き込みデータを含む搬送波Ｗｓを発振して、ＲＦＩＤタグ２の１個ずつ書き込みを行う。
【００１９】
情報処理装置５は、リーダライタ４に有線又は無線にて接続され、リーダライタ４を介してＲＦＩＤタグ２と情報を遣り取りする。詳しくは、情報処理装置５は、リーダライタ４を介してＲＦＩＤタグ２から読取情報を受信する一方、リーダライタ４を介して容器３のＲＦＩＤタグ２に書込情報を送信する。
【００２０】
なお、情報処理装置５は、記憶装置（図示略）を備え、読取情報及び書込情報を、ＩＤ情報ごと、換言すれば容器３ごとに分類して、記憶装置に記憶させる。また、情報処理装置５は、表示装置（図示略）及び入力装置（図示略）を備えている。読取情報は表示装置に表示され、書込情報は入力装置から入力される。
【００２１】
［１−１−２．容器の構成］
引き続き図１を参照して容器３の構成について説明する。
【００２２】
図１に示される容器３は、容器本体３０と、蓋３１と、断熱層３２と、遮蔽層３３と、ＲＦＩＤタグ２とを備えて構成される。
【００２３】
容器本体３０は、一端に開口部を有する軸方向に長い有底円筒状のものであり、内部の収容部３０ａには検体１００が収容される。
【００２４】
蓋３１は、容器本体３０の前記開口部を密閉するものである。蓋３１は、略円柱状であり、その軸方向の一端である下端が前記開口部を塞ぐようにして容器本体３０に着脱可能に取り付けられる。
【００２５】
断熱層３２は、断熱性の高い素材により形成されたシート材である。遮蔽層３３は、搬送波Ｗｓに対して遮蔽性の高い素材により形成されたシート材である。ＲＦＩＤタグ２は、断熱層３２及び遮蔽層３３を介して容器本体３０に取り付けられている。本実施形態では、容器本体３０の底部３０ｂの下面（外面）に断熱層３２が設けられ、断熱層３２の下面に遮蔽層３３が設けられ、遮蔽層３３の下面にＲＦＩＤタグ２が設けられている。
【００２６】
断熱層３２及び遮蔽層３３を設ける理由は次の通りである。
【００２７】
後述するようにＲＦＩＤタグ２は加熱回路２３を有している。この加熱回路２３で発生した熱が底部３０ｂを介して収容部３０ａの検体１００に伝わると、検体１００が熱変性する可能性がある。そこで、ＲＦＩＤタグ２と、検体１００を収容する容器本体３０との間に断熱層３２を設け、この断熱層３２により、ＲＦＩＤタグ２から検体１００への伝熱を抑制するようにしている。
【００２８】
検体１００によっては搬送波Ｗｓから影響を受ける可能性も排除できない。そこで、搬送波Ｗｓを受信するＲＦＩＤタグ２と、検体１００を収容する容器本体３０との間に遮蔽層３３を設け、この遮蔽層３３により搬送波Ｗｓが検体１００に到達することを抑制するようにしている。
【００２９】
また、ＲＦＩＤタグ２の加熱回路２３からの伝熱及び搬送波Ｗｓの影響が一層抑制されるように、底部３０ｂの厚さを厚めにして、ＲＦＩＤタグ２と収容部３０ａとの距離を比較的長くしている。
【００３０】
［１−１−３．ＲＦＩＤタグの構成］
以下、図２を参照しつつ、本発明の第１実施形態のＲＦＩＤタグの構成について説明する。図２は本発明の第１実施形態のＲＦＩＤタグの構成を示す模式的な回路図である。
【００３１】
ＲＦＩＤタグ２は、基材２０と、タグ回路２１と、シート状の断熱材２５（以下「断熱シート２５」と称する）と、図示しない両面粘着シートとを備えている。タグ回路２１は、ＲＦＩＤ回路２２と、加熱回路２３とを備え、これらの回路２２，２３が並列に接続されて構成されている。すなわち、タグ回路２１は、ＲＦＩＤ回路２２と加熱回路２３とが一体に構成された回路である。
【００３２】
タグ回路２１はそれぞれ基材２０の一方の面に固定され、例えば当該一方の面に接着されている。基材２０の一方の面には、タグ回路２１を覆うように断熱シート２５が設けられている。さらに、断熱シート２５を覆ように前記両面粘着シートが基材２０の一方の面に貼り付けられており、ＲＦＩＤタグ２は、この両面粘着シートで容器３の遮蔽層３３に貼り付けられる。
【００３３】
ＲＦＩＤ回路２２は、アンテナ２２ａと、半導体集積回路２２ｂ（以下「ＩＣチップ２２ｂ」とも称する）とを備えて構成される。
【００３４】
アンテナ２２ａは電磁誘導コイルであり、リーダライタ４から、タグ回路２１の共振周波数である第１周波数ｆ１の搬送波を受信すると、アンテナ２２ａに誘導起電力（以下、単に「電力」ともいう）が生じる。この電力は、ＲＦＩＤ回路２２と加熱回路２３との両方の駆動用電力として使用される。すなわち単一のアンテナ２２ａは、ＲＦＩＤ回路２２と加熱回路２３との共用の電力発生源として使用される。
【００３５】
ＲＦＩＤ回路２２は、何れも図示されないコントローラとメモリーなどを備えている。コントローラは、アンテナ２２ａより供給された電力により動作し、読取情報の送信を要求する旨の信号が重畳された搬送波Ｗｓ（再生指令搬送波Ｗｓ）を受信すると、メモリーから該当する読取情報を読み出し、この読取情報を反射波Ｗｒに乗せてアンテナ２２ａから発振する。また、コントローラは、書込を要求する旨の命令信号と書込情報と書込対象のＲＦＩＤタグ２の個別ＩＤ情報を乗せた搬送波Ｗｓ（書込指令搬送波Ｗｓ）を受信し、自身のＩＤ情報と一致した場合には、書込情報をＲＦＩＤ回路２２内に備えるメモリーに書き込む。
【００３６】
加熱回路２３は、ＲＦＩＤ回路２２のＩＣチップ２２ｂを加熱するための回路である。詳しくは、加熱回路２３は、発熱素子２３ａを備えて構成される。
【００３７】
発熱素子２３ａは、本実施形態では抵抗発熱体により構成され、ＲＦＩＤ回路２２のＩＣチップ２２ｂと熱的に結合状態にあり、アンテナ２２ａから電力が供給されると発熱してＩＣチップ２２ｂを加熱する。
【００３８】
［１−２．作用効果］
本発明の第１実施形態によれば以下の作用効果が得られる。
【００３９】
（１）アンテナ２２ａから供給された電力により発熱素子２３ａが発熱して、ＩＣチップ２２ｂが加熱される。したがって、検体１００の容器３に備えられて超低温下で使用される場合でも、ＩＣチップ２２ｂに集積された半導体素子が超低温下ではそのキャリア密度が低下して、半導体として正常に動作しなくなることが抑制される。したがって、超低温下でもＲＦＩＤタグ２が正常に動作する状態にすることができ、通常は半導体が正常に動作しない様な超低温下においてＲＦＩＤタグ２を使用できる。
【００４０】
（２）ＲＦＩＤ回路２２と加熱回路２３とで単一のアンテナ２２ａを共用するので、タグ回路２１の構成を簡素化できる。
【００４１】
（３）加熱回路２３は、超低温下で正常に動作しなくなる様な半導体材料を用いたトランジスタやＦＥＴなどのスイッチング回路を含まないので、ＩＣチップ２２ｂが動作しないような超低温下でもＩＣチップ２２ｂを加熱することができ、ひいては、ＩＣチップ２２ｂを動作可能な温度まで昇温できる。
【００４２】
（４）ＩＣチップ２２ｂを含むＲＦＩＤ回路２２と加熱回路２３が断熱シート２５により覆われているので、両回路２２，２３からの放熱を抑制できる。したがって、加熱回路２３によりＲＦＩＤ回路２２のみを効率よく速やかに加熱できる。また、正常動作可能な状態まで昇温したＩＣチップ２２ｂを、ＩＣチップ２２ｂを正常動作可能な状態に暫く維持することが可能となる。
【００４３】
（５）容器３には、ＲＦＩＤタグ２と容器本体３０との間に断熱層３２が設けられているので、ＲＦＩＤタグ２の加熱回路２３からの熱が容器本体３０に収容された検体１００へ伝わることを断熱層３２により抑制でき、検体１００の熱変性を防止できる。
【００４４】
（６）容器３には、ＲＦＩＤタグ２と容器本体３０との間に遮蔽層３３が設けられているので、リーダライタ４からの搬送波Ｗｓが容器本体３０に収容された検体１００へ伝わることを遮蔽層３３により抑制でき、搬送波Ｗｓが検体１００へ影響を及ぼすことを防止できる。
【００４５】
［２．第２実施形態］
［２−１．構成］
本発明の第２実施形態のＲＦＩＤシステム，ＲＦＩＤタグ及び容器は、ＲＦＩＤタグの加熱回路の構成が第１実施形態と異なるだけで、その他の構成は第１実施形態と同様である。以下、図３を参照しつつ、本発明の第２実施形態のＲＦＩＤタグの構成について説明する。図３は本発明の第２実施形態のＲＦＩＤタグの構成を示す模式図である。
【００４６】
本実施形態のＲＦＩＤタグ２Ａのタグ回路２１Ａは、ＲＦＩＤ回路２２と加熱回路２３Ａとを備える。本実施形態のＲＦＩＤタグ２Ａの加熱回路２３Ａは、ＰＴＣサーミスタ素子２３ｂ（インピーダンス素子）が備えられている点で、第１実施形態のＲＦＩＤタグ２の加熱回路２３と異なる。
【００４７】
ＰＴＣサーミスタ素子２３ｂは、発熱素子２３ａに直列に接続されていると共に、発熱素子２３ａ及びＩＣチップ２２ｂと熱的に接続されている。このＰＴＣサーミスタ素子２３ｂは、温度が低下するにしたがって、インピーダンスが低下し、温度が一定以上になるとインピーダンスが急激に増加する特性を有する。なお、熱的に接続されているとは、物理的に接続されているもの同士の間で一定の熱伝導があることを意味する。好ましくは、ＰＴＣサーミスタ素子２３ｂは、良好な応答性が得られるよう、発熱素子２３ａ及びＩＣチップ２２ｂと良好な熱伝導率を持って接続されていることが望ましい。
【００４８】
ＩＣチップ２２ｂの温度ｔ１が閾値ｔ０以下の状態では（ｔ１≦ｔ０）、ＰＴＣサーミスタ素子２３ｂも温度が比較的低くインピーダンスが低い。このため、アンテナ２２ａからの電力が、ＰＴＣサーミスタ素子２３ｂを介して発熱素子２３ａに供給され、発熱素子２３ａが発熱してＩＣチップ２２ｂを加熱する。その一方、ＩＣチップ２２ｂの温度ｔ１が閾値ｔ０を超えている状態では（ｔ１＞ｔ０）、ＰＴＣサーミスタ素子２３ｂは、インピーダンスが大きく増加した状態となる。このため、アンテナ２２ａからの電力が、ＰＴＣサーミスタ素子２３ｂの存在により発熱素子２３ａに供給されなくなる。
【００４９】
ここで、閾値ｔ０が、ＩＣチップ２２ｂが正常に動作可能な温度となるようにＰＴＣサーミスタ素子２３ｂを選定する。したがって、ＩＣチップ２２ｂの温度ｔ１が閾値ｔ０以下の状態とは、すなわちＩＣチップ２２ｂが正常に動作しない可能性のある超低温状態のことである。また、ＩＣチップ２２ｂの温度ｔ１が閾値ｔ０を超えている状態とは、ＩＣチップ２２ｂが正常に動作しうる高温状態のことである。
【００５０】
したがって、加熱回路２３は、ＩＣチップ２２ｂが正常に動作しない超低温状態では、ＩＣチップ２２ｂを加熱する一方、ＩＣチップ２２ｂが正常に動作しうる高温状態では、ＩＣチップ２２ｂを不要に加熱しないこととなる。
【００５１】
発熱素子２３ａによる加熱が停止された後は、ＩＣチップ２２ｂがその動作に伴い自己発熱するので、この発熱により、ＩＣチップ２２ｂが高温状態に保持される。換言すれば、発熱素子２３ａの停止後におけるＩＣチップ２２ｂの放熱は、ＩＣチップ２２ｂ自体の発熱により相殺される。
【００５２】
なお、高温状態とは、ＩＣチップ２２ｂの動作保障温度の下限を下回り、正常に作動しない可能性のある超低温の状態に対して相対的に高い温度をいい、例えば一般的な半導体回路の動作保障温度の下限は、−４０℃程度である。
【００５３】
また、ＰＴＣサーミスタ素子２３ｂによる加熱回路２３Ａの停止方法は超低温で正常に動作しなくなるような半導体材料を含むトランジスタやＦＥＴなどのスイッチング回路を、第１実施形態の加熱回路２３と同様に含まない。
【００５４】
その他の構成は、第１実施形態のＲＦＩＤタグ２と同様なので説明を省略する。
【００５５】
［２−２．作用効果］
本発明の第２実施形態によれば、第１実施形態の作用効果に加えて以下の作用効果が得られる。
【００５６】
加熱回路２３Ａには、発熱素子２３ａに直列にＰＴＣサーミスタ素子２３ｂが接続されている。発熱素子２３ａの発熱により、ＩＣチップ２２ｂだけでなくＰＴＣサーミスタ素子２３ｂも昇温する。ＰＴＣサーミスタ素子２３ｂは、昇温するにしたがってインピーダンスが上昇して発熱素子２３ａへの電力の供給を減少させる。したがって、ＩＣチップ２２ｂが正常に動作しうる高温状態において、発熱素子２３ａが不要にＩＣチップ２２ｂを加熱してしまうことを防止できる。さらには、容器内の検体１００の熱変性を一層抑制できる。
【００５７】
［３．第３実施形態］
［３−１．構成］
本発明の第３実施形態のＲＦＩＤシステム，ＲＦＩＤタグ及び容器は、ＲＦＩＤシステムの構成要素であるリーダライタと、ＲＦＩＤタグとの各構成が前記各実施形態と異なるだけで、その他の構成は前記各実施形態と同様である。以下、図４を参照しつつ、本発明の第３実施形態のＲＦＩＤタグとリーダライタとの各構成について説明する。図４は本発明の第３実施形態のＲＦＩＤタグの構成を示す模式図である。
【００５８】
本実施形態のＲＦＩＤタグ２Ｂのタグ回路２１Ｂは、ＲＦＩＤ回路２２Ｂと加熱回路２３Ｂとを備える。本実施形態のＲＦＩＤタグ２Ｂは、ＲＦＩＤ回路２２Ｂ及び加熱回路２３Ｂにコンデンサ（キャパシタ）２２ｃ，２３ｃが備えられている点で、第２実施形態のＲＦＩＤタグ２Ａと異なる。
【００５９】
ＲＦＩＤ回路２２Ｂでは、コンデンサ２２ｃが、アンテナ２２ａとＩＣチップ２２ｂとの間において、これらのアンテナ２２ａとＩＣチップ２２ｂとに並列に設けられている。加熱回路２３Ｂでは、コンデンサ２３ｃが、発熱素子２３ａをＩＣチップ２２ｂと挟み付けるようにして発熱素子２３ａと並列に設けられている。
【００６０】
ここで、タグ回路２１Ｂの共振周波数ｆは、下式（１）により表される。下式（１）において、Ｌはタグ回路２１Ｂのインダクタンス、Ｃはタグ回路２１Ｂのコンデンサの電気容量ある。
【００６１】
【数１】
2020144966.tif 000003
【００６２】
ＩＣチップ２２ｂの高温状態では、ＰＴＣサーミスタ素子２３ｂの存在により加熱回路２３Ｂには電力が供給されず、ＲＦＩＤ回路２２Ｂにのみ電力が供給される。このため、加熱回路２３Ｂのコンデンサ２３ｃは機能せず、ＲＦＩＤ回路２２Ｂのコンデンサ２２ｃだけが機能するようになる。したがって、ＩＣチップ２２ｂの高温状態におけるタグ回路２１Ｂの共振周波数ｆ１は、コンデンサ２２ｃの電気容量Ｃ１のみを用いて下式（２）で表される。
【００６３】
【数２】
2020144966.tif 000004
【００６４】
一方、ＩＣチップ２２ｂの低温状態では、ＲＦＩＤ回路２２Ｂに加えて加熱回路２３Ｂにも電力が供給されるため、ＲＦＩＤ回路２２Ｂのコンデンサ２２ｃと、加熱回路２３Ｂのコンデンサ２３ｃとが両方とも機能する。したがって、ＩＣチップ２２ｂの低温状態におけるタグ回路２１Ｂの共振周波数ｆ２は、コンデンサ２２ｃの電気容量Ｃ１とコンデンサ２３ｃの電気容量Ｃ２を用いて下式（３）で表される。
【００６５】
【数３】
2020144966.tif 000005
【００６６】
このように、ＩＣチップ２２ｂの温度が閾値ｔ０を超えているか否かに応じて共振周波数ｆが変化する。
【００６７】
リーダライタ４Ｂは、搬送波Ｗｓの周波数を、前述の共振周波数ｆ１（以下「第１周波数ｆ１」とも表記する）と、前述の共振周波数ｆ２（以下「第２周波数ｆ２」とも表記する）とに切り替え可能に構成されている。なお、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２とが比較的近い周波数である場合には、リーダライタ４Ｂは、源発振回路の発振周波数を切り替えることで、搬送波Ｗｓの周波数を第１周波数ｆ１又は第２周波数ｆ２に切り替える。第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２とが大きくことなる場合には、リーダライタ４Ｂは、第１周波数ｆ１を発振するためのアンテナと、第２周波数ｆ２を発振するためのアンテナとを別々に備える必要がある。
【００６８】
そして、リーダライタ４Ｂは、ＲＦＩＤタグ２Ｂから情報を読み取る場合には、周波数を第１周波数ｆ１として搬送波Ｗｓを発振する。リーダライタ４Ｂは、この搬送波Ｗｓの発振に対応して、ＲＦＩＤタグ２Ｂから読取情報を伴う反射波Ｗｒを受信した場合（情報の読み取りに成功した場合）には、以降、搬送波Ｗｓの周波数を第１周波数ｆ１のままとする。一方、リーダライタ４Ｂは、搬送波Ｗｓの発振に対応して、ＲＦＩＤタグ２Ｂから読取情報を伴う反射波Ｗｒを受信しなかった場合（反射波Ｗｒそのものを検出しなかった場合）には、搬送波Ｗｓの周波数を、一旦、第２周波数ｆ２に切り替えて所定時間発振した後、第１周波数ｆ１に戻す。
【００６９】
また、リーダライタ４Ｂは、ＲＦＩＤタグ２Ｂへ情報を書き込む場合には、周波数を第１周波数ｆ１として搬送波Ｗｓを発振する。リーダライタ４Ｂは、この搬送波Ｗｓの発振に対応して、ＲＦＩＤタグ２Ｂへの情報の書き込みに成功した場合には、以降、搬送波Ｗｓの周波数を第１周波数ｆ１のままとする。一方、リーダライタ４Ｂは、搬送波Ｗｓの発振に対応して、情報の書き込みに成功しなかった場合には、搬送波Ｗｓを、その周波数を、一旦、第２周波数ｆ２に切り替えて所定時間発振した後、第１周波数ｆ１に戻す。なお、リーダライタ４Ｂは、ＲＦＩＤタグ２Ｂへの情報の書き込みの成功を、ＲＦＩＤタグ２Ｂから情報の書き込みの成功を示すフラグを受け取ることにより確認する。これに替えて又はこれに併せて、リーダライタ４Ｂが、再生指令搬送波Ｗｓを発信し、その後、ＲＦＩＤタグ２Ｂから当該情報を受信した場合に、リーダライタ４Ｂは、ＲＦＩＤタグ２Ｂへの情報の書き込みが成功したと判断するようにしてもよい。
【００７０】
この理由について説明する。ＩＣチップ２２ｂの低温状態では、上述したようにタグ回路２１Ｂの共振周波数は周波数ｆ２になる。したがって、周波数ｆ１の搬送波Ｗｓを受信してもアンテナ２２ａからはわずかな電力しか発生しないため、ＲＦＩＤ回路２２Ｂも発熱素子２３ａも作動しない。一方、周波数ｆ２の搬送波Ｗｓを受信するとアンテナ２２ａから電力が発生するので、ＩＣチップ２２ｂは低温状態であるため作動しないが、発熱素子２３ａは半導体材料を含まないため発熱してＩＣチップ２２ｂを加熱する。
【００７１】
すなわち、ＩＣチップ２２ｂが低温状態の場合には、情報の読み取りも書き込みもできないが、搬送波Ｗｓの周波数を第２周波数ｆ２にすることでＩＣチップ２２ｂを加熱して昇温することができる。
【００７２】
一方、ＩＣチップ２２ｂが高温状態では、上述したようにタグ回路２１Ｂの共振周波数は周波数ｆ１となる。したがって、周波数ｆ２の搬送波Ｗｓを受信しても、アンテナ２２ａはほとんど電力を発生しないが、その一方、周波数ｆ１の搬送波Ｗｓを受信すると、アンテナ２２ａからＩＣチップ２２ｂに電力が供給され、ＩＣチップ２２ｂは高温状態なので作動可能となる。
【００７３】
すなわち、ＩＣチップ２２ｂの高温状態の場合には、搬送波Ｗｓの周波数が周波数ｆ２としても、情報の読み取り及び書き込みも行えず、ＩＣチップ２２ｂが加熱されることもない。その一方、搬送波Ｗｓの周波数を周波数ｆ１にすることで、情報の読み取り及び書き込みを行える。換言すれば、リーダライタ４ＢがＲＦＩＤタグ２Ｂに対して情報の読み取り及び書き込みが行えるようになったときには、ＩＣチップ２２ｂは高温状態であり、加熱回路２３ＢによるＩＣチップ２２ｂの加熱は不要と判断することができる。
【００７４】
そこで、リーダライタ４Ｂは、搬送波Ｗｓの周波数を周波数ｆ１とした際にＲＦＩＤタグ２Ｂに対して情報の読み取り又は書き込みが失敗した場合、ＩＣチップ２２ｂが低温状態にあるとして、搬送波Ｗｓの周波数を周波数ｆ２に切り替えてＩＣチップ２２ｂを加熱する。一方、リーダライタ４Ｂは、搬送波Ｗｓの周波数を周波数ｆ１とした際にＲＦＩＤタグ２Ｂに対して情報の読み取り又は書き込みに成功した場合、ＩＣチップ２２ｂが高温状態にあるとして、搬送波Ｗｓの周波数を周波数ｆ１に戻す。
【００７５】
なお、本実施の形態で追加したコンデンサ２３ｃは超低温で正常に動作しなくなる様な半導体材料を含むトランジスタやＦＥＴなどのスイッチング回路を含まない。
【００７６】
その他の構成は、第１実施形態のＲＦＩＤタグ２と同様なので説明を省略する。
【００７７】
［３−２．作用効果］
本発明の第３実施形態によれば、上述したように構成されているので、第２実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００７８】
さらに、低温状態で加熱回路２３Ｂが動作するときの回路全体の共振周波数を所望の値に設定することができる。したがって、周波数ｆ１と周波数ｆ２とを十分離れた値に設定して完全に独立して動作させること、周波数ｆ１と周波数ｆ２とを電波法などの法規制に従って各国で使用可能な周波数帯の周波数に任意に設定することができる。
【００７９】
［４．第４実施形態］
［４−１．構成］
本発明の第４実施形態のＲＦＩＤシステム，ＲＦＩＤタグ及び容器は、ＲＦＩＤタグのタグ回路の構成が第１実施形態と異なるだけで、その他の構成は第１実施形態と同様である。以下、図５を参照しつつ、本発明の第５実施形態のＲＦＩＤタグの構成について説明する。図５は本発明の第４実施形態のＲＦＩＤタグの構成を示す模式図である。
【００８０】
本実施形態のＲＦＩＤタグ２Ｃのタグ回路２１Ｃは、ＲＦＩＤ回路２２Ｃと、加熱回路２３Ｃとを備える。ＲＦＩＤ回路２２Ｃと加熱回路２３Ｃとは互いに独立した（分離した）回路として構成されている。タグ回路２１Ｃは、このようにＲＦＩＤ回路２２Ｃと加熱回路２３Ｃとが互いに独立している点で、ＲＦＩＤ回路２２と加熱回路２３とが一体に構成された第１実施形態のタグ回路２１とは異なる。
【００８１】
ＲＦＩＤ回路２２Ｃは、従来の一般的なＲＦＩＤ回路であり、アンテナ２２ａとＩＣチップ２２ｂとを備えて構成される。アンテナ２２ａは、コイル状のアンテナであり、リーダライタ４（図１参照）から、ＲＦＩＤ回路２２Ｃの共振周波数と同じ周波数の搬送波Ｗｓを受信すると、アンテナ２２ａに電力が生じる。この電力は、ＩＣチップ２２ｂの駆動用電力として使用される。
【００８２】
加熱回路２３Ｃは、発熱素子２３ａと、アンテナ２３ｄとを備えて構成される。発熱素子２３ａとアンテナ２３ｄとは何れも半導体材料を含まず、ひいては、加熱回路２３Ｃは半導体材料を含まない。
【００８３】
アンテナ２３ｄはアンテナ２２ａと同様のものである。すなわち、アンテナ２３ｄは、コイル状のアンテナであり、加熱回路２３Ｃの共振周波数と同じ周波数の搬送波Ｗｓを受信すると、アンテナ２３ｄに電力が生じる。この電力は発熱素子２３ａを発熱させるため電力として使用される。
【００８４】
本実施形態では、ＲＦＩＤ回路２２Ｃと加熱回路２３Ｃとの各共振周波数は同じ（又は略同じ）とされている。このため、リーダライタ４から発振された当該共振周波数と同じ周波数（又は略同じ周波数）の搬送波を受信すると、ＲＦＩＤ回路２２Ｃと加熱回路２３Ｃとが同時に作動するようになっている。
【００８５】
［４−２．作用効果］
本発明の第４実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果に加えて、以下の作用効果が得られる。
【００８６】
ＲＦＩＤ回路２２Ｃと加熱回路２３Ｃとが独立した回路として設けられている。したがって、本発明の第４実施形態によれば、従来の一般的なＲＦＩＤ回路であるＲＦＩＤ回路２２Ｃを流用して製造することができる。
【００８７】
［５．第５実施形態］
［５−１．構成］
本発明の第５実施形態のＲＦＩＤシステム，ＲＦＩＤタグ及び容器は、ＲＦＩＤタグの加熱回路の構成が第４実施形態と異なるだけで、その他の構成は第４実施形態と同様である。以下、図６を参照しつつ、本発明の第５実施形態のＲＦＩＤタグの構成について説明する。図６は本発明の第５実施形態のＲＦＩＤタグの構成を示す模式図である。
【００８８】
本実施形態のＲＦＩＤタグ２Ｄのタグ回路２１Ｄは、ＲＦＩＤ回路２２Ｃと加熱回路２３Ｄとを備える。本実施形態のＲＦＩＤタグ２Ｄの加熱回路２３Ｄは、ＰＴＣサーミスタ素子２３ｂが発熱素子２３ａに直列に備えられている点で、図５に示される第４実施形態のＲＦＩＤタグ２Ｃの加熱回路２３Ｃと異なる。
【００８９】
その他の構成は、第４実施形態のＲＦＩＤタグ２Ｃと同様なので説明を省略する。
【００９０】
［５−２．作用効果］
本発明の第５実施形態によれば、加熱回路２３ＤにＰＴＣサーミスタ素子２３ｂが備えられているので、第４実施形態の作用効果に加えて、第２実施形態と同様に、ＩＣチップ２２ｂの不要な加熱の防止と、容器内の検体１００の熱変性の抑制とを実現できる。
【００９１】
［６．第６実施形態］
［６−１．構成］
本発明の第６実施形態のＲＦＩＤシステム，ＲＦＩＤタグ及び容器は、ＲＦＩＤシステムの構成要素であるリーダライタと、ＲＦＩＤタグとの各構成が第４実施形態と異なるだけで、その他の構成は第４実施形態と同様である。以下、図７を参照しつつ、本発明の第６実施形態のＲＦＩＤタグとリーダライタとの各構成について説明する。図７は本発明の第６実施形態のＲＦＩＤタグの構成を示す模式図である。
【００９２】
本実施形態のＲＦＩＤタグ２Ｅのタグ回路２１Ｅは、ＲＦＩＤ回路２２Ｅと加熱回路２３Ｅとを互いに独立して（別々に）備える。本実施形態のＲＦＩＤタグ２Ｅは、ＲＦＩＤ回路２２Ｅ及び加熱回路２３Ｅにコンデンサ２２ｃ，２３ｃが備えられている点で、図５に示される第４実施形態のＲＦＩＤタグ２Ｃと異なる。
【００９３】
ＲＦＩＤ回路２２Ｅでは、コンデンサ２２ｃが、アンテナ２２ａとＩＣチップ２２ｂとの間で、アンテナ２２ａとＩＣチップ２２ｂとに並列に設けられている。加熱回路２３Ｅでは、コンデンサ２３ｃが、アンテナ２３ｄと発熱素子２３ａとの間で、アンテナ２３ｄと発熱素子２３ａとに並列に設けられている。
【００９４】
上述したように、コンデンサの電気容量により回路の共振周波数は変化する。そこで、両回路２２Ｅ，２３Ｅにそれぞれ所定の電気容量を有したコンデンサ２２ｃ，２３ｃを設けることによって、両回路２２Ｅ，２３Ｅの共振周波数が互いに異なる周波数になるように調整をしている。
【００９５】
リーダライタ４Ｂは、第３実施形態で上述したように、搬送波Ｗｓの周波数を、ＲＦＩＤ回路２２Ｅの共振周波数である第１周波数ｆ１と、加熱回路２３Ｅの共振周波数である第２周波数ｆ２とに切り替え可能に構成されている。
【００９６】
そして、リーダライタ４Ｂは、ＲＦＩＤタグ２Ｅから情報を読み取る場合には、周波数を第１周波数ｆ１として搬送波Ｗｓを発振する。リーダライタ４Ｂは、この搬送波Ｗｓの発振に対応して、ＲＦＩＤタグ２Ｅから読取情報を伴う反射波Ｗｒを受信した場合（情報の読み取りに成功した場合）には、以降、搬送波Ｗｓの周波数を第１周波数ｆ１のままとする。一方、リーダライタ４Ｂは、搬送波Ｗｓの発振に対応して、ＲＦＩＤタグ２Ｅから読取情報を伴う反射波Ｗｒを受信しなかった場合（反射波Ｗｒそのものを検出しなかった場合）には、搬送波Ｗｓの周波数を、一旦、第２周波数ｆ２に切り替えて所定時間発振した後、第１周波数ｆ１に戻す。
【００９７】
なお、ＲＦＩＤ回路２２Ｅに、ＲＦＩＤ回路２２Ｅが異常昇温したときに、加熱回路２３Ｅの作動を停止させるＰＴＣサーミスタを設けてもよい。
【００９８】
その他の構成は、第４実施形態のＲＦＩＤタグ２Ｃと同様なので説明を省略する。
【００９９】
［６−２．作用効果］
ＲＦＩＤタグ２Ｅに対して情報の読み取り又は書き込みが一度成功した後は、加熱回路２３Ｅによる加熱が停止され、その後は、ＲＦＩＤ回路２２Ｅのみが駆動される。したがって、引き続きＲＦＩＤタグ２Ｅに対して情報の読み取り又は書き込みが行なわれる際、ＩＣチップ２２ｂが不要に加熱されることを防止できると共に、容器内の検体１００の熱変性を抑制できる。
【０１００】
また、ＲＦＩＤ回路２２Ｅのアンテナ２２ａと、加熱回路２３Ｅのアンテナ２３ｄとが独立して設けられているので、それぞれのアンテナ２２ａ，２３ｄのインダクタンス値を独立して任意に設定することができる。したがって、アンテナを共通とした場合と比較して、それぞれの回路２２Ｅ，２３Ｅに設けたコンデンサ２２ｃ，２３ｃとの組み合わせで、より高い自由度でＲＦＩＤ回路２２Ｅの共振周波数ｆ１と、加熱回路２３Ｅの共振周波数ｆ２とを十分離れた値に設定することができる。これにより、ＲＦＩＤ回路２２Ｅと加熱回路２３Ｅとを完全に独立して動作させること、周波数ｆ１と周波数ｆ２とを電波法などの法規制に従って各国で使用可能な周波数帯の周波数に任意に設定することができる。
【０１０１】
［７．第７実施形態］
［７−１．構成］
本発明の第７実施形態のＲＦＩＤシステム，ＲＦＩＤタグ及び容器は、ＲＦＩＤシステムの構成要素であるＲＦＩＤタグの構成が前記第２実施形態と異なるだけで、その他の構成は前記各実施形態と同様である。以下、図８を参照しつつ、本発明の第７実施形態のＲＦＩＤタグの構成について説明する。図８は本発明の第７実施形態のＲＦＩＤタグの構成を示す模式図である。
【０１０２】
本実施形態のＲＦＩＤタグ２Ｆのタグ回路２１Ｆは、ＲＦＩＤ回路２２Ｆと加熱回路２３Ｆとを備える。本実施形態のＲＦＩＤタグ２Ｆは、ＲＦＩＤ回路２２Ｆ内のＩＣチップ２２ｂに電気的に接続され、ＩＣチップ２２ｂ、ＰＴＣサーミスタ２３ｂ、発熱素子２３ａから熱的に分離された位置に温度センサ４０を備える点で、第２実施形態のＲＦＩＤタグ２Ａと異なる。
【０１０３】
通常、ＩＣチップ２２ｂはアンテナパターン（アンテナ２２ａ）が形成された基材２０上に実装されている。アンテナパターンは、必要なインダクタンス値に応じて一定の大きさがある。よって、温度センサ４０を、アンテナパターンを挟んでＩＣチップ２２ｂ、ＰＴＣサーミスタ２３ｂ及び発熱素子２３ａとは反対側に配置することで、ＩＣチップ２２ｂ、ＰＴＣサーミスタ２３ｂ及び発熱素子２３ａから一定の距離をあけて配置できる。すなわち、温度センサ４０を、ＩＣチップ２２ｂ、ＰＴＣサーミスタ２３ｂ及び発熱素子２３ａから熱的に分離できる。また、断熱材を間に挟んでＩＣチップ２２ｂの近傍に温度センサ４０を配置することも可能である。いずれにせよ、熱的に結合されたＩＣチップ２２ｂ、ＰＴＣサーミスタ２３ｂ及び発熱素子２３ａから熱的に分離された位置に温度センサ４０を配置できれば、その態様は何ら限定されない。なお、温度センサ４０が、ＩＣチップ２２ｂ、ＰＴＣサーミスタ２３ｂ及び発熱素子２３ａから熱的に分離された位置とは、ＩＣチップ２２ｂ、ＰＴＣサーミスタ２３ｂ及び発熱素子２３ａからの熱の影響を受けずに温度センサ４０が周囲の温度を精度良く検出できる位置をいう。
【０１０４】
ＩＣチップ２２ｂは搬送波Ｗｓを受信して動作する際に、接続された温度センサ４０を用いてＲＦＩＤタグ２Ｆ（タグ回路２１Ｆ）の周辺の温度を計測する。ＩＣチップ２２ｂ、ＰＴＣサーミスタ２３ｂ及び発熱素子２３ａは、ＩＣチップ２２ｂが動作しない様な超低温である場合に発熱素子２３ａの動作により加熱されている場合がある。このため、温度センサ４０が、ＩＣチップ２２ｂ、ＰＴＣサーミスタ２３ｂ及び発熱素子２３ａから熱的に分離された位置にないとＲＦＩＤタグ２Ｆの周辺やＲＦＩＤタグ２Ｆが貼付された容器３（図１参照）の温度値を代表する温度値（温度情報）を計測できない可能性がある。
【０１０５】
温度センサ４０により計測された温度情報は、たとえばＲＦＩＤタグ２ＦがＩＤ情報を返信する際にこのＩＤ情報と合わせて反射波Ｗｒを変調して送信することで、リーダライタ４（図１参照）がＲＦＩＤタグ２Ｆの周辺の温度情報を取得することができる。リーダライタ４は、測定した温度情報を現在時刻と共に記憶する。
【０１０６】
また、ＲＦＩＤタグ２Ｆは、温度計測直後に温度センサ４０により計測された温度情報を返送せず、ＩＣチップ２２ｂ内の記憶領域にこの温度情報を記憶しておくようにしてもよい。この場合は、温度計測を行った時刻が不明にならないように、リーダライタ４が現在時刻情報すなわち温度計測を行なう時刻を搬送波Ｗｓに乗せて予めＲＦＩＤタグ２Ｆに送信しておく。これによりＲＦＩＤタグ２Ｆは、現在時刻情報、詳しくは温度センサ４０により温度が計測された時点での現在時刻情報と合わせて、温度情報を記憶することができる。この場合は、リーダライタ４がＲＦＩＤタグ２Ｆから温度情報を含む情報の読み出しを行う際に、ＲＦＩＤタグ２Ｆは温度情報と時刻情報とを紐付けて（関連づけて）送信する。
【０１０７】
その他の構成は、第２実施形態のＲＦＩＤタグ２Ａと同様なので説明を省略する。
【０１０８】
なお、図８では、温度センサ４０を基材２０と断熱シート２５との間に配置しているが、温度センサ４０を、断熱シート２５から外れた位置で基材２０上に設けてもよい。
【０１０９】
［７−２．作用効果］
上記した構成によれば、温度センサ４０はＩＣチップ２２ｂ、ＰＴＣサーミスタ２３ｂ、発熱素子２３ａより熱的に分離された位置に配置されているので、発熱素子２３ａによりＩＣチップ２２ｂ等が加熱されていてもＲＦＩＤタグ２Ｆの周辺またはＲＦＩＤタグ２Ｆが貼付された容器３（図１参照）を代表する温度情報を正確に計測できる。
【０１１０】
また、ＲＦＩＤタグ２Ｆが温度情報を測定して温度情報をリーダライタ４に返送するので、リーダライタ４は、この温度情報と、リーダライタ４が有する現在時刻情報とを紐付けることができる。同様に、ＲＦＩＤタグ２Ｆが当該温度情報を一旦記録しておき、リーダライタ４が後に当該温度情報を読み出す場合でも、上述の通りリーダライタ４が現在時刻情報をＲＦＩＤタグ２Ｆに送信しておけば現在時刻情報と温度情報とを紐付けできる。
【０１１１】
［８．変形例］
本発明は、上記の各実施形態のものに限定されず種々変形できる。
【０１１２】
（１）以下、図９−図１２Ｂを参照して、容器の各種変形例について説明する。図９−図１２Ｂは、それぞれ、容器の各種変形例の構成を示す模式的な断面図である。図１０Ｂ−図１０Ｄは、図１０ＡのＸ部の拡大図に相当する図である。なお、図９−図１２Ｂでは、ＲＦＩＤタグ２を使用した例が示されているが、ＲＦＩＤタグ２に替えてＲＦＩＤタグ２Ａ〜２Ｆが使用されてもよい。
【０１１３】
（１−１）図９に示される容器３Ａは、検体１００を収容する収容部３０ａと底部３０ｂに取り付けられたＲＦＩＤタグ２との間の底部３０ｂ内に断熱層３０ｃをさらに備える。この断熱層３０ｃは、底部３０ｂの内部に形成された空洞部３０ｄに空気が充填されて形成される。これにより、ＲＦＩＤタグ２から検体１００へ熱が伝わることが一層抑制される。
【０１１４】
この他の構成は、図１に示す容器３と同じなので説明を省略する。
【０１１５】
（１−２）図１０Ａに示す容器３Ｂでは、ＲＦＩＤタグ２が、容器本体３０の底部３０ｂの下面に配置される替わりに、底部３０ｂ内に設けられた空洞部３０ｄ内に配置されている。この空洞部３０ｄ内には空気が充填されており、この空気により空洞部３０ｄ内に、検体１００とＲＦＩＤタグ２との間を断熱する断熱層が形成される。この他の構成は、図１に示す容器３と同じなので説明を省略する。
【０１１６】
図１０Ａに示される容器３ＢのＸ部、すなわち空洞部３０ｄを図１０Ｂ，図１０Ｃ及び図１０Ｄに示すように構成してもよい。
【０１１７】
図１０Ｂに示される構成では、空洞部３０ｄに断熱材３０ｅが充填されている。この断熱材３０ｅにより断熱層が形成される。そして、この断熱材３０ｅにより空洞部３０ｄに配置されたＲＦＩＤタグ２が包み込まれている。
【０１１８】
図１０Ｃに示される構成では、空洞部３０ｄ内の下半分程度まで断熱材３０ｅが充填されている。この断熱材３０ｅにより断熱層が形成される。そして、この断熱材３０ｅの上面にＲＦＩＤタグ２が取り付けられている。
【０１１９】
図１０Ｄに示される構成では、空洞部３０ｄに仕切壁３０ｆが設けられている。この仕切壁３０ｆによって、空洞部３０ｄが上室３０ｄ−１と下室３０ｄ−２とに分割されている。仕切壁３０ｆの上面すなわち上室３０ｄ−１の底面にＲＦＩＤタグ２が取り付けられている。これらの上室３０ｄ−１と下室３０ｄ−２とには空気が充填されており、上室３０ｄ−１と下室３０ｄ−２とによりそれぞれ断熱層が形成される。
【０１２０】
通常、検体１００は超低温（−１９６℃程度）の液体窒素を使用して凍結して保存される。図１０Ａ〜図１０Ｄに示される構成によれば、ＲＦＩＤタグ２が、容器本体３０内に配置されるので、ＲＦＩＤタグ２が超低温の液体窒素に接触することを防止できる。したがって、液体窒素との接触により過冷却されてＲＦＩＤタグ２が損壊することを防止できる。同様に、容器を取り扱っている最中に、外部の物品との衝突によるＲＦＩＤタグ２の損壊を防止できる。
【０１２１】
（１−３）図１１に示される構成では、容器３Ｂは、その底部３０ｂに着脱可能な取付部材３４がさらに備えられている。取付部材３４の底面には、断熱層３２及び遮蔽層３３を介してＲＦＩＤタグ２が固定されている。取付部材３４は、特定の容器本体３０への取り付けに限定されず、他の容器本体３０に取り付けられる。したがって、単一のＲＦＩＤタグ２を複数の容器本体３０に取り付けることができる。
【０１２２】
（１−４）図１２Ａ及び図１２Ｂに示される容器３Ｃ，３Ｄでは、それぞれ、ＲＦＩＤタグ２が、蓋３１に取り付けられている。
【０１２３】
図１２Ａに示される容器３Ｃでは、蓋３１の上面に、断熱層３２及び遮蔽層３３を介してＲＦＩＤタグ２が取り付けられている。蓋３１は比較的上下に長いので、蓋３１の上面に取り付けられたＲＦＩＤタグ２と、容器本体３０に収容された検体１００との距離が長くなる。したがって、ＲＦＩＤタグ２で発生する熱により検体１００が温められてしまうことを抑制できる。また、蓋３１は、容器本体３０に着脱自在なので、図１１に示される容器３Ｂの取付部材３４と同様、特定の容器本体３０への取り付けに限定されず、他の容器本体３０に取り付けられる。したがって、単一のＲＦＩＤタグ２を複数の容器本体３０に取り付けることが可能となる。この場合は、蓋３１は、本発明の取付部材を構成する。
【０１２４】
図１２Ｂに示される容器３Ｄでは、蓋３１の内部にＲＦＩＤタグ２が埋設されているので、図１２Ａに示される容器３Ｃの作用効果に加え、超低温の液体窒素又はその他の物品との直接の接触による損壊が防止される。
【０１２５】
（２）図１，図９，図１０Ａ−図１０Ｄ，図１１，図１２Ａ及び１２Ｂに示される容器３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄにおいて、断熱層３２と遮蔽層３３との配置を、各図に示される配置と逆にしてもよい。また、検体１００の種類、底部３０ｂの厚さ（高さ）及び蓋３１の厚さ（高さ）によって、検体１００への影響の心配が無い場合には、断熱層３２と遮蔽層３３との少なくとも一方を省略してもよい。
【０１２６】
（３）容器３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄに収納される被収納物は、検体に限定されず、例えば、薬品や食品であってもよい。
【０１２７】
（４）上記各実施形態では、本発明の交信装置をリーダライタ、すなわちＲＦＩＤタグに対し情報の読み取り及び情報の書き込みの両方を行えるものとしたが交信装置はこれに限定されない。交信装置は、ＲＦＩＤタグに対し、情報の読み取り及び情報の書き込みの少なくとも一方を行えるものであればよい。
【０１２８】
（５）上記実施形態７において、温度センサ４０に替えて又は温度センサ４０と共に、湿度センサ、振動センサ、化学センサ、ガスセンサ又は光センサをＩＣチップ２２ｂに接続して、ＩＣチップ２２ｂがこのセンサから検出情報を取得するようにしてもよい。湿度センサ、振動センサ、化学センサ、ガスセンサ又は光センサが、計測にその周温の温度情報が必要な場合には、温度センサ４０も併せてＩＣチップ２２ｂに接続してもよい。この場合、温度センサ４０が計測した温度情報を、ＩＣチップ２２ｂを介して湿度センサ、振動センサ、化学センサ、ガスセンサ又は光センサに出力すればよい。温度センサ４０は、上記第７実施形態と同様に、熱の影響を受けずに温度情報を計測できるよう、ＩＣチップ２２ｂ、ＰＴＣサーミスタ２３ｂ及び発熱素子２３ａから熱的に分離された位置に配置されるのが好ましい。また、湿度センサ、振動センサ、化学センサ、ガスセンサ又は光センサも、その測定に温度情報が必要なのであるから温度センサ４０と同様に、ＩＣチップ２２ｂ、ＰＴＣサーミスタ２３ｂ及び発熱素子２３ａから熱的に分離された位置に配置されるのが好ましい。
【０１２９】
２０１９年１月８日出願の特願２０１９−００１４６８の日本出願に含まれる明細書、特許請求の範囲、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明は、ＲＦＩＤタグ並びにそれを使用したＲＦＩＤシステム及び容器として好適に利用される。
【符号の説明】
【０１３１】
１  ＲＦＩＤシステム
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ  ＲＦＩＤタグ
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ  容器
４，４Ｂ  リーダライタ（交信装置）
５  情報処理装置
２０  基材
２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ  タグ回路
２２，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｅ，２２Ｆ  ＲＦＩＤ回路
２２ａ,２３ｄ  アンテナ
２２ｂ  半導体集積回路（ＩＣチップ）
２２ｃ  コンデンサ（キャパシタ）
２３，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ，２３Ｅ，２３Ｆ  加熱回路
２３ａ  発熱素子
２３ｂ  ＰＴＣサーミスタ素子（インピーダンス素子）
２３ｃ  コンデンサ（キャパシタ）
２５  断熱シート（断熱材）
３０  容器本体
３０ａ  収容部
３０ｂ  底部
３０ｃ  断熱層
３０ｄ  空洞部
３０ｄ−１  上室
３０ｄ−２  下室
３０ｅ  断熱材
３０ｆ  仕切壁
３１  蓋
３２  断熱層
３３  遮蔽層
３４  取付部材
４０  温度センサ
１００  検体
Ｃ，Ｃ１，Ｃ２  コンデンサの電気容量
ｆ  共振周波数
ｆ１  第１周波数
ｆ２  第２周波数
Ｌ  インダクタンス
ｔ１  ＩＣチップ２２ｂの温度
ｔ０  閾値
Ｗｒ  反射波
Ｗｓ  搬送波
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【国際調査報告】
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2020144966.tif 000023
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