JP2007018067A - Rfid tag and rfid system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To certainly read at least the number of RFID tags even if a poor connection between an IC chip and an antenna is generated. <P>SOLUTION: On an insulative substrate 13, this RFID tag 10 is mounted with: the IC chip 14 having a memory; a first electroconductive antenna 15 electrically connected to the IC chip 14; and a second electroconductive antenna 16 electrically insulated from the IC chip 14. When a data transmission system between the RFID tag 10 and a reader/writer 3 is an electromagnetic induction system, the second antenna 16 adopts a resonant circuit 16-1 comprising a closed loop-like coil antenna, receives a reflection wave generated in the resonant circuit 16-1 by an antenna unit 4, and detects it, and the reader/writer 3 side reads the number of the RFID tags 10. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電磁波により非接触でデータ通信を行うＲＦＩＤタグと、このＲＦＩＤタグを利用したＲＦＩＤシステムに関する。   The present invention relates to an RFID tag that performs non-contact data communication using electromagnetic waves, and an RFID system using the RFID tag.

近年、交通、金融、あるいは流通業界において、ＲＦＩＤタグ、コントローラ、リーダライタ、及びアンテナユニットを用いて各種のデータ通信を行うＲＦＩＤシステムが多用されている。このシステムによれば、コントローラの指示によりリーダライタで制御された電磁波をアンテナユニットからＲＦＩＤタグに向けて放射することにより、リーダライタとＲＦＩＤタグとの間で非接触でデータ通信を行うことができる。   2. Description of the Related Art In recent years, RFID systems that perform various types of data communication using an RFID tag, a controller, a reader / writer, and an antenna unit are frequently used in the transportation, finance, or distribution industries. According to this system, it is possible to perform data communication between the reader / writer and the RFID tag in a non-contact manner by radiating electromagnetic waves controlled by the reader / writer according to instructions from the controller from the antenna unit toward the RFID tag. .

ところで、流通業界などでは、上記のようなＲＦＩＤシステムを利用して複数の製品のデータ管理を一括して行うことが考えられる。例えば、製品の各々にＲＦＩＤタグを取り付けて段ボール箱に収容し、一台のリーダライタを用いて段ボール箱内の製品のデータをまとめて読み取る場合がある。   By the way, in the distribution industry and the like, it is conceivable to collectively manage data of a plurality of products using the RFID system as described above. For example, an RFID tag may be attached to each product and accommodated in a cardboard box, and product data in the cardboard box may be collectively read using a single reader / writer.

このような場合、ＲＦＩＤタグに実装されたＩＣチップとアンテナの接続不良があると、そのタグについては正確にデータを読み取ることができず、読み取りエラーが発生してしまう。しかし、従来のＲＦＩＤシステムによると、リーダライタ側で１０個分のＲＦＩＤタグのデータを読み取ったとき、箱の中に１０個のＲＦＩＤタグがあって１０個全てのデータを読み取っているのか、あるいは１１個以上のＲＦＩＤタグがあるのに１０個分のデータしか読み取れていないのか区別がつかないという問題があった。そこで、最終的には段ボール箱を開けて、箱の中の個数と読み取った個数とを照合しなければならず、非常に面倒な作業を強いられていた。   In such a case, if there is a connection failure between the IC chip mounted on the RFID tag and the antenna, data cannot be read accurately for the tag, and a reading error occurs. However, according to the conventional RFID system, when 10 RFID tag data is read on the reader / writer side, there are 10 RFID tags in the box and all 10 data are read, or There is a problem that it is impossible to distinguish whether only 10 pieces of data are read even though there are 11 or more RFID tags. Therefore, finally, the cardboard box must be opened, and the number in the box must be compared with the number read.

その一方で、ＩＣチップとアンテナの接続不良を見込んで、ＲＦＩＤタグに予備のＩＣチップとアンテナを設ける構成も考えられる。例えば、下記の特許文献１には、基板上に互いに独立した第１アンテナ部と第２アンテナ部を設けた受信アンテナ装置が開示されている。しかし、これと同様な方法で、ＲＦＩＤタグにＩＣチップ付のアンテナを予備で設けた場合には、１個のＲＦＩＤタグについて高価なＩＣチップを２個使用することになるので、ＲＦＩＤタグの製造コストが高くなるという欠点がある。   On the other hand, in anticipation of poor connection between the IC chip and the antenna, a configuration in which a spare IC chip and an antenna are provided in the RFID tag is also conceivable. For example, Patent Document 1 below discloses a receiving antenna device in which a first antenna unit and a second antenna unit that are independent of each other are provided on a substrate. However, when an antenna with an IC chip is provided as a spare in an RFID tag in a similar manner, two expensive IC chips are used for one RFID tag. There is a disadvantage that the cost becomes high.

特開２００１−３０８６３６号公報（特に、図１参照）JP 2001-308636 A (refer to FIG. 1 in particular)

本発明は、以上のような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、製造コストを抑えつつ、ＩＣチップとアンテナの接続不良が発生してもＲＦＩＤタグの個数だけは確実に読み取ることができるようにして、面倒な照合作業を廃止することができるＲＦＩＤタグと、ＲＦＩＤタグを利用したＲＦＩＤシステムを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems. The object of the present invention is to reduce the manufacturing cost and reduce the number of RFID tags even if a connection failure occurs between the IC chip and the antenna. Is to provide an RFID tag that can be read reliably and can eliminate troublesome collation work, and an RFID system using the RFID tag.

上記の目的を達成するため、本発明のＲＦＩＤタグは、絶縁性の基材上に、メモリを有するＩＣチップと、ＩＣチップに電気的に接続された導電性の第１アンテナと、ＩＣチップに電気的に絶縁された導電性の第２アンテナと、が実装されていることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, an RFID tag of the present invention includes an IC chip having a memory on an insulating base, a conductive first antenna electrically connected to the IC chip, and an IC chip. An electrically conductive second antenna that is electrically insulated is mounted.

ＲＦＩＤタグとリーダライタとの間のデータ伝送方式には、リーダライタのアンテナユニットに発生する磁界を利用した電磁誘導方式と、リーダライタのアンテナユニットから放射される電波を利用した電波方式が知られている。そこで、電磁誘導方式を採用した場合には、本発明のＲＦＩＤタグにおいて、上記第２アンテナは閉ループ状のコイルアンテナからなる共振回路にするのがよい。一方、電波方式を採用した場合には、上記第２アンテナは櫛形電極を向き合わせた表面弾性波素子にするのが好ましい。   As a data transmission method between an RFID tag and a reader / writer, an electromagnetic induction method using a magnetic field generated in the reader / writer antenna unit and a radio wave method using a radio wave radiated from the reader / writer antenna unit are known. ing. Therefore, when the electromagnetic induction method is adopted, in the RFID tag of the present invention, the second antenna is preferably a resonant circuit composed of a closed loop coil antenna. On the other hand, when the radio wave system is adopted, the second antenna is preferably a surface acoustic wave element having comb electrodes facing each other.

また、本発明のＲＦＩＤシステムは、複数の製品のそれぞれに取り付けられた上記ＲＦＩＤタグと、そのＲＦＩＤタグに向けて電磁波を放射して非接触でデータ通信を行うリーダライタとを備え、上記ＲＦＩＤタグの第１アンテナと上記リーダライタのアンテナユニットとの間で送受信される信号を用いて上記個々の製品に固有なデータを伝送する一方、上記ＲＦＩＤタグの第２アンテナから上記リーダライタのアンテナユニットに向けて送信される反射波又は表面弾性波を用いて上記複数の製品の個数を読み取ることを特徴とするものである。   An RFID system according to the present invention includes the RFID tag attached to each of a plurality of products, and a reader / writer that radiates electromagnetic waves toward the RFID tag and performs data communication without contact. Data unique to each product is transmitted using signals transmitted and received between the first antenna and the reader / writer antenna unit, while the RFID tag second antenna transmits to the reader / writer antenna unit. The number of the plurality of products is read using a reflected wave or a surface acoustic wave transmitted toward the screen.

本発明によると、ＲＦＩＤタグに実装された第２アンテナは、ＩＣチップを持たないチップレスのアンテナであるため、製造コストを抑えることができるとともに、ＩＣチップとの接続不良が起きることがないので、故障する確率が低く、第１アンテナに比べて信頼性が高い。そのため、仮にＩＣチップと第１アンテナの接続不良でデータ通信が行えなくなっていても、チップレスの第２アンテナは接続不良による読み取りエラーが発生しないので、リーダライタ側でＲＦＩＤタグの数を確実に読み取ることができる。   According to the present invention, the second antenna mounted on the RFID tag is a chipless antenna that does not have an IC chip. Therefore, the manufacturing cost can be reduced and connection failure with the IC chip does not occur. The probability of failure is low and the reliability is higher than that of the first antenna. For this reason, even if data communication cannot be performed due to poor connection between the IC chip and the first antenna, the chipless second antenna does not cause a read error due to poor connection. Can be read.

したがって、従来のように段ボール箱を開けて製品の数とＲＦＩＤタグで読み取った数とを照合する必要がなく、面倒な照合作業を行わなくて済む。さらに、第１アンテナで読み取った数と第２アンテナで読み取った数を比較して、第１アンテナの読み取り数の方が少なければ、第１アンテナの故障が発生していることを発見できる。   Therefore, it is not necessary to open the cardboard box and check the number of products and the number read by the RFID tag as in the conventional case, and it is not necessary to perform a troublesome checking work. Further, by comparing the number read by the first antenna with the number read by the second antenna, if the number read by the first antenna is smaller, it can be found that a failure of the first antenna has occurred.

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明のＲＦＩＤタグの一例を示す平面図、図２は同ＲＦＩＤタグの断面図、図３は同ＲＦＩＤタグを利用したＲＦＩＤシステムの一例を示す説明図、図４〜図６は本発明のＲＦＩＤタグの変形例を示す平面図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 is a plan view showing an example of the RFID tag of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the RFID tag, FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of an RFID system using the RFID tag, and FIGS. It is a top view which shows the modification of the RFID tag of invention.

図１及び図２に示すように、本実施例のＲＦＩＤタグ１０は、インレットシート１１の外周がオーバーレイシート１２で保護されている。インレットシート１１は、基材１３の上にＩＣチップ１４、第１アンテナ１５、及び第２アンテナ１６が実装されてなり、オーバーレイシート１２は表面シート１７と裏面シート１８から構成される。   As shown in FIGS. 1 and 2, in the RFID tag 10 of this embodiment, the outer periphery of the inlet sheet 11 is protected by an overlay sheet 12. In the inlet sheet 11, an IC chip 14, a first antenna 15, and a second antenna 16 are mounted on a base material 13, and the overlay sheet 12 includes a top sheet 17 and a back sheet 18.

基材１３は絶縁性を有する材料で構成されており、例えば上質紙、コート紙、合成紙などの紙類や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などの合成樹脂を使用できる。   The base material 13 is made of an insulating material. For example, paper such as high-quality paper, coated paper, and synthetic paper, and synthetic resin such as polyethylene terephthalate (PET) and polypropylene (PP) can be used.

ＩＣチップ１４は、後述するリーダライタ３との間のデータ通信処理を担う電子部品であり、基材１３の上に固定され、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＥＥＰＲＯＭが内蔵されている。ＣＰＵは中央演算処理装置であり、リーダライタ３のアンテナユニット４から受信した信号を解析して処理を実行し、実行結果をリーダライタ３へ送信する。ＲＯＭはＣＰＵの実行プログラムが格納された読み出し専用のメモリであり、ＲＡＭはデータを一時的に格納する作業用のメモリである。また、ＥＥＰＲＯＭは不揮発性メモリであり、リーダライタ３との間で通信したデータが書き換え可能に格納される。   The IC chip 14 is an electronic component that performs data communication processing with a reader / writer 3 to be described later. The IC chip 14 is fixed on the substrate 13 and includes a CPU, ROM, RAM, and EEPROM. The CPU is a central processing unit, analyzes a signal received from the antenna unit 4 of the reader / writer 3, executes processing, and transmits the execution result to the reader / writer 3. The ROM is a read-only memory in which an execution program for the CPU is stored, and the RAM is a working memory for temporarily storing data. The EEPROM is a non-volatile memory, and data communicated with the reader / writer 3 is stored in a rewritable manner.

第１アンテナ１５はＩＣチップ１４のＣＰＵを起動する電力を発生させるとともに、リーダライタ３のアンテナユニット４から信号を受信するためのものであり、ＩＣチップ１４の二つの端子に電気的に接続された導電体により形成されている。その形成方法としては、基材１３が紙製の場合には、基材１３上に銀ペースト、黒鉛、カーボンなどを含有した導電性インキをスクリーン印刷する方法を利用できる。また、基材１３が合成樹脂製の場合には、基材１３上に銅箔を付着させ、エッチング加工によりアンテナ部分のみを残して形成することも可能である。なお、基板１３とＩＣチップ１４との固定、及びＩＣチップ１４と第１アンテナ１５との電気的な接続は、導電性接着剤を用いて行うとよい。   The first antenna 15 generates power for starting the CPU of the IC chip 14 and receives signals from the antenna unit 4 of the reader / writer 3. The first antenna 15 is electrically connected to the two terminals of the IC chip 14. It is formed of a conductive material. As the formation method, when the substrate 13 is made of paper, a method of screen printing a conductive ink containing silver paste, graphite, carbon or the like on the substrate 13 can be used. In addition, when the base material 13 is made of a synthetic resin, it is also possible to form a copper foil on the base material 13 and leave only the antenna portion by etching. Note that the substrate 13 and the IC chip 14 may be fixed and the electrical connection between the IC chip 14 and the first antenna 15 may be performed using a conductive adhesive.

第２アンテナ１６は、第１アンテナ１５と同様にスクリーン印刷やエッチング加工により形成された導電体で構成されているが、第１アンテナ１５と異なりＩＣチップ１４と電気的に絶縁されている。この第２アンテナ１６はＩＣチップ１４を持たないチップレスのアンテナであるため、製造コストを抑えることができるとともに、ＩＣチップ１４との接続不良が起きることがないので、故障する確率が低く、第１アンテナ１５に比べて信頼性が高い。   Like the first antenna 15, the second antenna 16 is made of a conductor formed by screen printing or etching. Unlike the first antenna 15, the second antenna 16 is electrically insulated from the IC chip 14. Since the second antenna 16 is a chipless antenna that does not have the IC chip 14, it is possible to reduce the manufacturing cost and the connection failure with the IC chip 14 does not occur. More reliable than one antenna 15.

ここで、第１アンテナ１５と第２アンテナ１６の形状については、リーダライタ３とＲＦＩＤタグ１０との間のデータ伝送方式に適した形状が選択される。本実施例では、データ伝送方式として電磁誘導方式を採用したので、図１に示すように、第１アンテナ１５の形状はループ状に巻回したコイル端部をＩＣチップ１４の端子に接続したコイルアンテナ１５−１にしてある。また、第２アンテナ１６の形状は、ループ状に巻回したコイル端部どうしを接続することにより、閉ループ状のコイルアンテナからなる共振回路１６−１を採用している。このコイルアンテナによる共振回路１６−１は、基材１３上に形成された第１アンテナ１５と同一面の左右対称位置に配線されている。   Here, as the shapes of the first antenna 15 and the second antenna 16, a shape suitable for the data transmission method between the reader / writer 3 and the RFID tag 10 is selected. In this embodiment, since the electromagnetic induction method is adopted as the data transmission method, as shown in FIG. 1, the shape of the first antenna 15 is a coil in which a coil end portion wound in a loop shape is connected to a terminal of the IC chip 14. The antenna 15-1 is provided. Moreover, the shape of the 2nd antenna 16 employ | adopts the resonant circuit 16-1 which consists of a coil antenna of a closed loop shape by connecting the coil ends wound in the shape of a loop. The resonance circuit 16-1 using the coil antenna is wired in a symmetrical position on the same plane as the first antenna 15 formed on the base material 13.

このように、基材１３の上にＩＣチップ１４、第１アンテナ１５、及び第２アンテナ１６が実装されたインレットシート１１は、その表裏面がオーバーレイシート１２で被覆されている。すなわち、インレットシート１１をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリプロピレン（ＰＰ）などの合成樹脂からなる表面シート１７と裏面シート１８で挟み付けて熱圧着することにより、インレットシート１１は熱や水から保護される。なお、図示しないが、ＲＦＩＤタグ１０を貼り付けることができるように、オーバーレイシート１２に粘着剤が塗布してあってもよい。   Thus, the inlet sheet 11 in which the IC chip 14, the first antenna 15, and the second antenna 16 are mounted on the base material 13 is covered with the overlay sheet 12 on the front and back surfaces. That is, the inlet sheet 11 is protected from heat and water by being sandwiched between the top sheet 17 and the back sheet 18 made of synthetic resin such as polyethylene terephthalate (PET) or polypropylene (PP) and thermocompression bonded. . Although not shown, an adhesive may be applied to the overlay sheet 12 so that the RFID tag 10 can be attached.

以上が本実施例のＲＦＩＤタグの構成であるが、次に、このＲＦＩＤタグを利用したＲＦＩＤシステムについて説明する。   The above is the configuration of the RFID tag of the present embodiment. Next, an RFID system using this RFID tag will be described.

図３に示すＲＦＩＤシステム１は、複数の製品２０，２０，…のそれぞれに本実施例のＲＦＩＤタグ１０，１０，…を取り付け、そのタグ付きの製品２０を段ボール箱３０に収容し、段ボール箱３０を開けずに製品２０に固有なデータの伝送と製品２０の個数の読み取りを行うようにしたものである。   The RFID system 1 shown in FIG. 3 attaches the RFID tags 10, 10,... Of the present embodiment to each of a plurality of products 20, 20,. Data specific to the product 20 and reading of the number of products 20 are performed without opening 30.

また、同図に示すＲＦＩＤシステム１は、システム全体を統括制御するコントローラ２と、コントローラ２の指示に従いＲＦＩＤタグ１０に対して各種データの読み出しや書き込みを行うリーダライタ３と、リーダライタ３に接続されて電磁波を発生させるアンテナユニット４とを備えて構成されている。なお、本実施例では電磁誘導方式のＲＦＩＤタグ１０を用いたため、アンテナユニット４はループ状のコイルアンテナを内蔵したものを使用している。   The RFID system 1 shown in FIG. 1 is connected to a controller 2 that performs overall control of the entire system, a reader / writer 3 that reads and writes various data to and from the RFID tag 10 in accordance with instructions from the controller 2, and the reader / writer 3. And an antenna unit 4 that generates electromagnetic waves. Since the electromagnetic induction type RFID tag 10 is used in this embodiment, the antenna unit 4 uses a built-in loop coil antenna.

本実施例のＲＦＩＤシステム１では、コントローラ２で制御されたリーダライタ３からアンテナユニット４に１３５ＫＨｚ以下の長波帯、又は１３．５６ＭＨｚの短波帯の信号電流を流し、アンテナユニット４の近傍に発生する磁界を利用して、ＲＦＩＤタグ１０への電力供給とデータ伝送が行われる。   In the RFID system 1 of the present embodiment, a signal current in a long wave band of 135 KHz or lower or a short wave band of 13.56 MHz is passed from the reader / writer 3 controlled by the controller 2 to the antenna unit 4 and is generated in the vicinity of the antenna unit 4 Power supply and data transmission to the RFID tag 10 are performed using a magnetic field.

すなわち、同図に示すように、アンテナユニット４の近傍に段ボール箱３０が配置されると、段ボール箱３０内にあるＲＦＩＤタグ１０を取り付けた製品２０が、アンテナユニット４から発生した磁界内に入る。このとき、ＲＦＩＤタグ１０の第１アンテナ１５において、コイルアンテナ１５−１が共振してコイル端部に共振による誘起電圧が発生し、これによりコイルアンテナ１５−１に接続されたＩＣチップ１４に電力が供給されて内部のＣＰＵが起動する。   That is, as shown in the figure, when the cardboard box 30 is arranged in the vicinity of the antenna unit 4, the product 20 attached with the RFID tag 10 in the cardboard box 30 enters the magnetic field generated from the antenna unit 4. . At this time, in the first antenna 15 of the RFID tag 10, the coil antenna 15-1 resonates to generate an induced voltage due to resonance at the coil end, which causes power to be supplied to the IC chip 14 connected to the coil antenna 15-1. Is supplied and the internal CPU is activated.

ここで、製品２０の価格や製造番号のような固有データの伝送については、ＲＦＩＤタグ１０のＩＣチップ１４と第１アンテナ１５により行われる。つまり、リーダライタ３側では、磁界内を搬送する電磁波をデジタル信号で変調し、その変調した信号をアンテナユニット４から送信する。一方、受信側のＲＦＩＤタグ１０は、コイルアンテナ１５−１を介して信号を受信し、その信号を復調してデータを取り出すことにより所定の処理を行うようになっている。なお、ＲＦＩＤタグ１０が受信した各製品２０に固有なデータは、ＩＣチップ１４の内部のＥＥＰＲＯＭに書き込むことができる。   Here, transmission of unique data such as the price and serial number of the product 20 is performed by the IC chip 14 and the first antenna 15 of the RFID tag 10. That is, on the reader / writer 3 side, the electromagnetic wave carried in the magnetic field is modulated with a digital signal, and the modulated signal is transmitted from the antenna unit 4. On the other hand, the receiving-side RFID tag 10 receives a signal via the coil antenna 15-1, demodulates the signal, and extracts data to perform a predetermined process. Note that data unique to each product 20 received by the RFID tag 10 can be written in an EEPROM inside the IC chip 14.

その一方で、製品２０，２０，…の個数の読み取りについては、ＲＦＩＤタグ１０の第２アンテナ１６により行われる。上記のようにアンテナユニット４から発生した磁界内にＲＦＩＤタグ１０が入ると、第２アンテナ１６では、コイルアンテナからなる共振回路１６−１に共振による誘起電圧が発生し、これにより共振回路１６−１に電流が流れて磁界が発生し放射される。この再放射された磁界（反射波と呼ぶ）をアンテナユニット４で受信し、それを増幅して検波するとリーダライタ３側でＲＦＩＤタグ１０の通過を検知することができる。   On the other hand, the number of products 20, 20,... Is read by the second antenna 16 of the RFID tag 10. When the RFID tag 10 enters the magnetic field generated from the antenna unit 4 as described above, the second antenna 16 generates an induced voltage due to resonance in the resonance circuit 16-1 including a coil antenna. A current flows through 1 and a magnetic field is generated and emitted. When this re-radiated magnetic field (referred to as a reflected wave) is received by the antenna unit 4 and amplified and detected, the passage of the RFID tag 10 can be detected on the reader / writer 3 side.

このように本実施例によると、万が一ＩＣチップ１４と第１アンテナ１５の接続不良でデータ通信が行えなくなっていても、チップレスの第２アンテナ１６は接続不良による読み取りエラーが発生しないので、リーダライタ３側でＲＦＩＤタグ１０，１０，…の個数を確実に読み取ることができる。   As described above, according to this embodiment, even if data communication cannot be performed due to poor connection between the IC chip 14 and the first antenna 15, the chipless second antenna 16 does not cause a reading error due to poor connection. The number of RFID tags 10, 10,... Can be reliably read on the writer 3 side.

したがって、従来のように段ボール箱３０を開けて製品２０の数とＲＦＩＤタグ１０で読み取った数とを照合する必要がなく、面倒な照合作業を行わなくて済む。さらに、このＲＦＩＤタグ１０にあっては、第１アンテナ１５で読み取った個数と第２アンテナ１６で読み取った個数を比較して、第１アンテナ１５の読み取り個数の方が少なければ、第１アンテナ１５の故障が発生していることを発見できるという利点もある。   Therefore, it is not necessary to open the corrugated cardboard box 30 and collate the number of products 20 with the number read by the RFID tag 10 as in the prior art, so that troublesome collation work is not required. Further, in the RFID tag 10, the number read by the first antenna 15 and the number read by the second antenna 16 are compared, and if the number read by the first antenna 15 is smaller, the first antenna 15 There is also an advantage that it is possible to find out that a failure has occurred.

以上説明したＲＦＩＤタグ１０は、第１アンテナ１５と第２アンテナ１６のデータ伝送方式として共に電磁誘導方式を採用した例であるが、第１アンテナ１５と第２アンテナ１６のデータ伝送方式に電波方式を採用してもよい。   The RFID tag 10 described above is an example in which the electromagnetic induction method is adopted as the data transmission method of the first antenna 15 and the second antenna 16, but the data transmission method of the first antenna 15 and the second antenna 16 is a radio wave method. May be adopted.

図４に示すＲＦＩＤタグ１０は電波方式を採用したもので、この場合、第１アンテナ１５の形状を上記コイルアンテナ１５−１に替えて、ＩＣチップ１４の二端子に一対の直線状素子を接続したダイポールアンテナ１５−２にする。また、第２アンテナ１６の形状についても、コイルアンテナからなる共振回路１６−１に替えて、一対の櫛形電極を互いに向き合わせてなる表面弾性波素子１６−２を採用する。この櫛形電極による表面弾性波素子１６−２もまた、基板１３上の第１アンテナ１５と同一面の左右対称位置に配線されている。なお、電波方式の場合、リーダライタ３のアンテナユニット４についても、コイルアンテナに替えてダイポールアンテナにする。   The RFID tag 10 shown in FIG. 4 employs a radio wave system. In this case, the shape of the first antenna 15 is changed to the coil antenna 15-1, and a pair of linear elements are connected to the two terminals of the IC chip 14. Dipole antenna 15-2. In addition, regarding the shape of the second antenna 16, a surface acoustic wave element 16-2 in which a pair of comb electrodes face each other is employed instead of the resonance circuit 16-1 including a coil antenna. The surface acoustic wave element 16-2 using the comb-shaped electrodes is also wired in the left-right symmetrical position on the same plane as the first antenna 15 on the substrate 13. In the case of the radio wave system, the antenna unit 4 of the reader / writer 3 is also a dipole antenna instead of the coil antenna.

この電波方式においては、リーダライタ３のアンテナユニット４から９１５．０ＭＨｚのＵＨＦ帯、又は２．４５ＧＨｚのマイクロ波帯の周波数の高い電波を放射し、その高周波の電波を利用してＲＦＩＤタグ１０への電力供給とデータ伝送が行われる。   In this radio wave system, a radio wave having a high frequency in the UHF band of 915.0 MHz or the microwave band of 2.45 GHz is radiated from the antenna unit 4 of the reader / writer 3, and the high frequency radio wave is used to transmit to the RFID tag 10. Power supply and data transmission.

すなわち、アンテナユニット４の近傍に段ボール箱３０が配置されると、段ボール箱３０内にあるＲＦＩＤタグ１０を取り付けた製品２０が、アンテナユニット４から放射された電波圏内に入る。このとき、ＲＦＩＤタグ１０の第１アンテナ１５において、ダイポールアンテナ１５−２に整流による起電力が発生し、これによりダイポールアンテナ１５−２に接続されたＩＣチップ１４に電力が供給されて内部のＣＰＵが起動する。   That is, when the cardboard box 30 is disposed in the vicinity of the antenna unit 4, the product 20 with the RFID tag 10 in the cardboard box 30 enters the radio wave range radiated from the antenna unit 4. At this time, in the first antenna 15 of the RFID tag 10, an electromotive force is generated by rectification in the dipole antenna 15-2, whereby electric power is supplied to the IC chip 14 connected to the dipole antenna 15-2 and the internal CPU Starts.

ここで、製品２０に固有なデータの伝送については、ＲＦＩＤタグ１０のＩＣチップ１４と第１アンテナ１５により行われる。つまり、送信側のリーダライタ３が、変調した信号を高周波の電波によってアンテナユニット４から送信すると、受信側のＲＦＩＤタグ１０では、ダイポールアンテナ１５−２を介して信号を受信し、その信号を復調してデータを取り出すことにより所定の処理を行う。なお、ＲＦＩＤタグ１０が受信した各製品２０に固有なデータは、ＩＣチップ１４の内部のＥＥＰＲＯＭに書き込まれる。   Here, transmission of data unique to the product 20 is performed by the IC chip 14 and the first antenna 15 of the RFID tag 10. In other words, when the reader / writer 3 on the transmission side transmits a modulated signal from the antenna unit 4 using high-frequency radio waves, the RFID tag 10 on the reception side receives the signal via the dipole antenna 15-2 and demodulates the signal. Then, a predetermined process is performed by extracting the data. Note that data unique to each product 20 received by the RFID tag 10 is written in an EEPROM inside the IC chip 14.

その一方で、製品２０，２０，…の個数の読み取りについては、ＲＦＩＤタグ１０の第２アンテナ１６により行われる。上記のようにアンテナユニット４から放射した電波圏内にＲＦＩＤタグ１０が入ると、第２アンテナ１６において、櫛形電極からなる表面弾性波素子１６−２に高周波の電波が加えられ、圧電効果によって基板１３の表面に変位が生じ、表面弾性波という音波が発生する。発生した表面弾性波は、基板１３の表面に沿って伝播し、出力電極に到達すると電磁波応答信号に変換されてリーダライタ３に送信される。この電磁波応答信号をアンテナユニット４で受信することにより、リーダライタ３側でＲＦＩＤタグ１０の通過を検知することができる。   On the other hand, the number of products 20, 20,... Is read by the second antenna 16 of the RFID tag 10. When the RFID tag 10 enters the radio wave range radiated from the antenna unit 4 as described above, high-frequency radio waves are applied to the surface acoustic wave element 16-2 formed of comb-shaped electrodes in the second antenna 16, and the substrate 13 is caused by the piezoelectric effect. Displacement occurs on the surface of the film, and sound waves called surface acoustic waves are generated. The generated surface acoustic wave propagates along the surface of the substrate 13, and when it reaches the output electrode, it is converted into an electromagnetic wave response signal and transmitted to the reader / writer 3. By receiving this electromagnetic wave response signal by the antenna unit 4, it is possible to detect passage of the RFID tag 10 on the reader / writer 3 side.

このように、第２アンテナ１６として表面弾性波素子１６−２を採用した場合でも、ＩＣチップ１４との接続がなく、接続不良による読み取りエラーが発生しないので、リーダライタ３側でＲＦＩＤタグ１０，１０，…の個数を確実に読み取ることができる。   Thus, even when the surface acoustic wave element 16-2 is employed as the second antenna 16, there is no connection with the IC chip 14 and no reading error due to poor connection occurs. Therefore, the RFID tag 10, The number of 10, ... can be read reliably.

以上説明したＲＦＩＤタグ１０は、いずれも第１アンテナ１５と第２アンテナ１６のデータ伝送方式を共通にした例であるが、第１アンテナ１５と第２アンテナ１６のデータ伝送方式を異ならせることも可能である。例えば図５に示すように、第１アンテナ１５を電磁誘導方式のコイルアンテナ１５−１にして、第２アンテナ１６を電波方式の表面弾性波素子１６−２にする構成を採用してもよい。また、これとは逆に、図６に示すように第１アンテナ１５を電波方式のダイポールアンテナ１５−２にし、第２アンテナ１６を電磁誘導方式の共振回路１６−１にする構成を採用することもできる。   The RFID tag 10 described above is an example in which the data transmission method of the first antenna 15 and the second antenna 16 is common, but the data transmission method of the first antenna 15 and the second antenna 16 may be different. Is possible. For example, as shown in FIG. 5, a configuration may be employed in which the first antenna 15 is an electromagnetic induction type coil antenna 15-1 and the second antenna 16 is a radio wave type surface acoustic wave element 16-2. On the contrary, as shown in FIG. 6, a configuration is adopted in which the first antenna 15 is a radio wave type dipole antenna 15-2 and the second antenna 16 is an electromagnetic induction type resonance circuit 16-1. You can also.

以上説明した実施例は、本発明のＲＦＩＤタグを取り付けた製品を段ボール箱内に収容し、その段ボール箱を開けずにＲＦＩＤタグの固有データの伝送と個数の読み取りを行う例であったが、本発明はこれに限らず、例えばレジにおいて買い物カゴに入れられたＲＦＩＤタグ付きの製品の値段と個数を一括して読み取る場合などにも利用することが可能である。   The embodiment described above is an example in which the product attached with the RFID tag of the present invention is accommodated in a cardboard box, and the unique data of the RFID tag is transmitted and the number is read without opening the cardboard box. The present invention is not limited to this. For example, the present invention can also be used when collectively reading the price and number of products with RFID tags placed in a shopping cart at a cash register.

本発明のＲＦＩＤタグの一例を示す平面図。The top view which shows an example of the RFID tag of this invention. 図１中の（ii）−（ii）線断面図。(Ii)-(ii) sectional view taken on the line in FIG. 本発明のＲＦＩＤタグを利用したＲＦＩＤシステムの一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the RFID system using the RFID tag of this invention. 本発明のＲＦＩＤタグの変形例を示す平面図。The top view which shows the modification of the RFID tag of this invention. 本発明のＲＦＩＤタグの変形例を示す平面図。The top view which shows the modification of the RFID tag of this invention. 本発明のＲＦＩＤタグの変形例を示す平面図。The top view which shows the modification of the RFID tag of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ ＲＦＩＤシステム
２ コントローラ
３ リーダライタ
４ アンテナユニット
１０ ＲＦＩＤタグ
１１ インレットシート
１２ オーバーレイシート
１３ 基材
１４ ＩＣチップ
１５ 第１アンテナ
１５−１ コイルアンテナ
１５−２ ダイポールアンテナ
１６ 第２アンテナ
１６−１ 共振回路
１６−２ 表面弾性波素子
１７ 表面シート
１８ 裏面シート
２０ 製品
３０ 段ボール箱 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 RFID system 2 Controller 3 Reader / writer 4 Antenna unit 10 RFID tag 11 Inlet sheet 12 Overlay sheet 13 Base material 14 IC chip 15 1st antenna 15-1 Coil antenna 15-2 Dipole antenna 16 2nd antenna 16-1 Resonant circuit 16 -2 Surface acoustic wave device 17 Surface sheet 18 Back sheet 20 Product 30 Cardboard box

Claims (4)

絶縁性の基材上に、メモリを有するＩＣチップと、ＩＣチップに電気的に接続された導電性の第１アンテナと、ＩＣチップに電気的に絶縁された導電性の第２アンテナと、が実装されていることを特徴とするＲＦＩＤタグ。   An IC chip having a memory on an insulating base, a conductive first antenna electrically connected to the IC chip, and a conductive second antenna electrically insulated from the IC chip, An RFID tag characterized by being mounted. 上記第２アンテナが閉ループ状のコイルアンテナからなる共振回路であることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。   The RFID tag according to claim 1, wherein the second antenna is a resonant circuit including a closed loop coil antenna. 上記第２アンテナが櫛形電極を向き合わせた表面弾性波素子であることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。   2. The RFID tag according to claim 1, wherein the second antenna is a surface acoustic wave element having comb electrodes facing each other. 複数の製品のそれぞれに取り付けられた請求項１〜３のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグと、そのＲＦＩＤタグに向けて電磁波を放射して非接触でデータ通信を行うリーダライタとを備え、
上記ＲＦＩＤタグの第１アンテナと上記リーダライタのアンテナユニットとの間で送受信される信号を用いて上記個々の製品に固有なデータを伝送する一方、上記ＲＦＩＤタグの第２アンテナから上記リーダライタのアンテナユニットに向けて送信される反射波又は表面弾性波を用いて上記複数の製品の個数を読み取る
ことを特徴とするＲＦＩＤシステム。 The RFID tag according to any one of claims 1 to 3, which is attached to each of a plurality of products, and a reader / writer that radiates electromagnetic waves toward the RFID tag and performs data communication in a contactless manner.
Data specific to each individual product is transmitted using signals transmitted and received between the first antenna of the RFID tag and the antenna unit of the reader / writer, while the reader / writer of the reader / writer is transmitted from the second antenna of the RFID tag. An RFID system, wherein the number of the plurality of products is read using a reflected wave or a surface acoustic wave transmitted toward an antenna unit.
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