CN101416203B - 无线ic标签 - Google Patents

Abstract

一种在读取用无线的频带不同的多个国家(到达国)也可以读取的无线IC标签。本发明的无线IC标签的特征在于，具有：外壳(20)；天线(60)，设置在外壳(20)内；金属板(901)，与天线(60)相对配置而设置在外壳内；以及移动机构，使天线(60)以及金属板(901)中的至少一方在外壳(20)内移动，通过改变金属板(901)和天线(60)之间的距离(D)来改变无线IC标签(10)的共振特性。根据该无线IC标签(10)，由于可以通过距离变更单元任意地变更由天线(60)和金属板(901)构成的等价调谐电容器的电容量，所以能够按照读取器/写入器使用的读取用电波的频带来变更无线IC标签的共振特性。

Description

无线IC标签

技术领域

本发明涉及无线IC标签，具体涉及对于多个不同的频带的读取用电波也可读取的无线IC标签。

背景技术

以无线为通讯联络方法在读取装置之间进行信息更新的无线IC标签正在普及发展。作为无线IC标签用途的重点，有产品入出库管理、集装箱、托盘等的物流管理。即，研究利用无线IC标签作如下用途：在物品等管理对象物上粘贴无线IC标签对物品的移动状况进行追踪管理。另一方面，由于贸易的活跃化、企业活动的国际化等，在多个国家之间物品的移动越来越频繁。

这样的无线IC标签一般由可以存储信息的IC芯片和天线构成。无线IC标签能够通过电波而与称作读取器/写入器的装置之间发送、接收数据(例如，专利文献1)。其中特别是，电波的频率为300MHz以上、内部没有电源的无线IC标签由于与读取器/写入器的可通信距离长，价格也比较低廉，所以可以考虑用来替代条形码等(例如，专利文献2)。

在无线IC标签和读取器/写入器之间的通信中使用的电波，发送功率越大，无线IC标签和读取器/写入器之间的通信距离越长。而且，通信的频率越低，空气中的传播损失越小，所以通信距离就越长。然而，关于能够使用的电波的频率及其输出电平，每个国家都有预定的限制值，各个国家各自在预定的限制值中选择能够得到最大效果的频率、发送功率，来设计无线IC标签和读取器/写入器的通信系统。要使得无线IC标签成为与各个国家的预定限制值对应的阻抗特性、共振特性来设计天线。因此，以往的无线IC标签仅在某一个频带上能够进行匹配，而与使用其他频带的读取器/写入器之间不能或者难以通信，无线IC标签的读取精度产生问题。

专利文献1：专利2553641号公报

专利文献2：特开2002—298106号公报

发明内容

发明打算解决的课题

如上所述，一般来讲，无线IC标签带有具有与读取用无限频率对应的共振特性的天线。因此，不能以与天线的共振特性不符合的频带的读取用无线进行无线IC标签的读取。

在管理国际性物流的用途上使用无线IC标签时，由于存在被分配到每个国家无线IC标签的读取装置(读取器/写入器)的读取用电波的频带不同的情况，所以必须按照该国的读取用无线的频带来重贴、替换无线IC标签，在将物品从一个国家移动到别的国家的情况下，必须进行无线IC标签的重贴及取下的无线IC标签的废弃。这样的无线IC标签的重贴、废弃，从省资源化、减少成本、重贴时担心发生错误等的观点来看，不令人满意。

本发明的目的是提供一种在读取用无线的频带不同的多个国家(到达国)也可以读取的无线IC标签。

解决课题的方案

作为解决上述课题的方案，本发明具有以下的特征。

本发明的第1方式提出了在金属体上安装、使用的无线IC标签。

该无线IC标签的特征在于，具有：外壳；天线，可移动地设置在外壳内；以及距离变更单元(例如，移动机构)，使天线在外壳内移动，通过改变金属体和天线之间的距离来改变无线IC标签的共振特性。

根据该无线IC标签，由于可以通过距离变更单元任意地变更由天线和金属体构成的等价调谐电容器的电容量，所以能够按照读取器/写入器使用的读取用电波的频带来变更无线IC标签的共振特性，结果，成为任意读取器/写入器都可读取的无线IC标签。

另外，在该无线IC标签中，也可以是，距离变更单元对应于用户的操作来改变金属体和天线之间的距离，以获得与多个不同频带的其中之一相适应的共振特性。该无线IC标签可按照用户到达地的限制值(无线频带)来变更无线IC标签的共振特性，从而没有必要对应于到达地来替换无线IC标签。

并且在上述的无线IC标签中，也可以进一步具有对应多个不同频带的标记(例如，日本、美国、欧洲等的国名标记)，用于将金属体和天线之间的距离设置为分别适应多个不同频带的距离。将该标记作为目标，用户可以迅速并简便地按照用户到达地的限制值(无线频带)来变更无线IC标签的共振特性。

本发明的第2方式的特征在于，具有：外壳；天线，设置在外壳内；金属体(例如，金属板部分)，与天线相对配置而设置在外壳内；以及距离变更单元(例如，移动机构)，使天线和金属体中的至少一方在外壳内移动，通过改变金属体和天线之间的距离来改变无线IC标签的共振特性。

根据该无线IC标签，由于可以通过距离变更单元任意地变更由天线和金属体构成的等价调谐电容器的电容量，所以能够按照读取器/写入器使用的读取用电波的频带来变更无线IC标签的共振特性，结果，成为任意读取器/写入器都可读取的无线IC标签。

在上述无线IC标签中，也可以是，距离变更单元对应于用户的操作，为形成与多个不同频带的其中之一相适应的共振特性来改变金属体和天线之间的距离。该无线IC标签可按照用户到达地的限制值(无线频带)来变更无线IC标签的共振特性，从而可以没有必要对应于到达地来替换无线IC标签。

并且上述的无线IC标签也可以进一步具有对应多个不同频带的标记(例如，日本、美国、欧洲等的国名标记)，用于将金属体和天线之间的距离设置为分别适应多个不同频带的距离。将该标记作为目标，用户可以迅速并简便地按照用户到达地的限制值(无线频带)来变更无线IC标签的共振特性。

本发明的第3方式提出了可替换金属体的无线IC标签的方案。

该无线IC标签的特征在于，具有：外壳；天线，设置在外壳内；以及金属体，与天线相对设置而安装在外壳外面上，可替换，以获得适应多个不同频带中的任意一个的共振特性。

根据该无线IC标签，由于可以通过替换金属体来变更由天线和金属体构成的等价调谐电容器的电容量，所以能够按照读取器/写入器使用的读取用电波的频带来变更无线IC标签的共振特性，结果，成为任意读取器/写入器都可读取的无线IC标签。

金属体也可以在面积、厚度、材质、形状中的至少一个方面互不相同，以获得适应多个不同频带的任意一个的共振特性。

发明效果

根据本发明，在读取用无线频带不同的环境下使用的情况下，例如，即使在多个国家(到达国)之间运输的情况下，也可成为可读取的无线IC标签。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的无线IC标签的基本构成的图。

图2是表示本发明的无线IC标签的等价电路的图。

图3是本发明的第1实施方式的无线IC标签的第1例的外观斜视图。

图4是本发明的第1实施方式的无线IC标签的第1例的内部构造图。

图5是本发明的第1实施方式的无线IC标签的第2例的外观斜视图。

图6是本发明的第1实施方式的无线IC标签的第2例的内部构造图。

图7是本发明的第1实施方式的无线IC标签的第3例的外观斜视图。

图8是本发明的第1实施方式的无线IC标签的第3例的内部构造图。

图9是表示本发明的第2实施方式的无线IC标签的基本构成的图。

图10(a)是表示本发明的第3实施方式的无线IC标签的基本构成的图，(b)是表示换装了其他金属板的状态的无线IC标签的基本构成的图，(c)是表示又换装了其他金属板的状态的无线IC标签的基本构成的图。

符号说明

10 无线IC标签

20 外壳

30 本体

40 移动机构

50 IC器件

60  天线

900 金属板部

1001A～1001C金属板

具体实施方式

[A.第1实施方式]

下面参照附图说明本发明的第1实施方式。

[A.1.基本构成]

图1是表示本实施方式的无线IC标签的基本构成的图。图1中表示的本实施方式的无线IC标签10是所谓付金属式的即使粘贴到金属上也可读取的无线IC标签。

无线IC标签10由以下部分构成：具有大体箱状形状的外壳20；在外壳20内部上下方向(相对安装面大体铅直方向)可移动地设置的本体(保持体)30；以及使本体30在外壳20内上下移动的移动机构(距离变更单元)40。本体30具有：IC器件50；以及连接到该IC器件50的天线60。无线IC标签10通过粘着密封垫(图略)等不容易剥离地粘贴到金属体70上。

外壳20、本体30是将树脂或者浸渍了树脂的纸等具有适当强度的材料成形所得的部件。另外，在本图中，本体30虽然画了一体成形的一块板状部件，但本体30也可以采用如在两个重叠薄片(オ—バ—レイ·シ—ト)之间插入设置了天线和IC器件的置入薄片(インレツト·シ—ト)那样的层叠构造。

移动机构40是变更天线60和金属体70的距离d的机构，只要是可以变更距离d的东西，任何东西都可以。

IC器件50是为实行发送/接收处理功能、存储功能以及输入/输出控制功能而设计的电子部品，具有进行与读取装置(读取器/写入器)之间发送/接收数据的信息处理的功能。

天线60是经由空间接收从读取装置辐射的电磁波并将其供给IC器件50，或者经由空间将IC器件50生成了的信号发送到读取装置的装置。

在本图表示的例子中，天线60是所谓偶极天线，是平板状的导体。但是天线60不限于偶极天线，也可以是其他种类的天线，例如也可以将天线线圈做成天线60。天线60与金属体70相对设置，就可以看作相对电极，即电容器(电容元件)。

图2是无线IC标签10的等价电路图。天线60以及金属体70有电容器以及电感器的功能，并构成所谓LC共振电路(串联电路、并联电路任意一个都可以)。该共振频率F使用以下公式规定：

[公式1]

$F=1/2\mathrm{\π}\sqrt{\mathrm{LC}}$

(此处，L是电感器的电感，C是电容器的电容)

这里，由天线60以及金属体70构成的电容器的电容C通过以下关系规定：

[公式2]

$C=\frac{{\mathrm{\ϵ}}_{0}S}{d}$

(此处，ε₀是真空的介电常数，S是天线60的面积，d是天线60和金属体的距离)

因此，通过改变天线60和金属体70之间的距离，可以改变共振频率F。通过适当地变更天线60和金属体70的距离d，获得希望的共振频率，从而可以构成接收多个不同无线频带的读取用无线的无线IC标签10。

[A.2.移动机构]

[A.2.1.使用滑动按钮的例]

下面说明使天线60和金属体70的距离d变更的移动机构40的具体例。

图3是使用了采用滑动按钮(按压单元；滑动部件)的移动机构40的无线IC标签10的外观斜视图，图4是表示图3所示的无线IC标签10的内部构造的图。

如图3所示，在无线IC标签10的外壳20上，形成狭缝300，在狭缝300中可滑动地装有滑动按钮301。在狭缝300的下方，设置有每个到达地的标记302，按照该标记302移动滑动按钮301，所述电容C的值就会对应滑动按钮301的位置发生变更，结果，无线IC标签10的共振特性对应通过滑动按钮301选择的标记302而发生变更。例如，在图示的例中，如果将滑动按钮301置于(日)的标记302的位置，则所述电容C的值发生变更而符合日本使用的读取用无线频带，结果，无线IC标签10的共振特性发生变更，如果将滑动按钮301置于(米)的标记302的位置，则所述电容C的值发生变更而符合美国使用的读取用无线频带，结果，无线IC标签10的共振特性发生变更。

如图4所示，滑动按钮301向外壳10内突出。滑动按钮301的端部301E与外壳10内以倾斜的状态设置的倾斜凸轮400滑动接合。倾斜凸轮400通过连接部件401安装在本体30上。并且，在本体30和外壳10的底面之间设置有弹簧(赋能单元)402，时刻将本体30向上方赋能。

滑动按钮301越位于图的左方，通过端部301E把倾斜凸轮400向下方按下的深度就越深，结果，天线60和金属体的距离d变小，共振频率F变低。反之，滑动按钮301越位于图的右方，通过端部301E把倾斜凸轮400向下方按下的深度就越浅，结果，天线60和金属体70的距离d变大，共振频率F变高。

通过对标记302按照各到达国使用的读取用无线频带来设定位置，使得用户通过操作滑动按钮301，可以简便且迅速地将无线IC标签10变更为具有适应到达国的共振特性的东西，从而没有必要进行无线IC标签10的替换。

[A.2.2.使用选择按钮的例]

下面说明使天线60和金属体70的距离d变更的移动机构40的其他具体例。

图5是采用切换按钮的移动机构40所涉及的无线IC标签10的外观斜视图，图6是表示图5所示的无线IC标签10的内部构造的图。

如图5所示，在该例中，在无线IC标签10的外壳20上设置有按每个到达国的多个选择按钮(按压单元；按压按钮)501，选择按钮501不可同时按下多个。如果某一个选择按钮501被按下，则先前被按下成为按下状态的选择按钮501被解除，回到原位置(按下前的位置)。在选择按钮501的下方，设置有表示到达地的标记502，通过按下对应该标记502的选择按钮501，所述电容C的值就会发生变更，结果，无线IC标签10的共振特性对应通过选择按钮501选择的标记502而发生变更。例如，在图示的例中，如果按下与(日)的标记502对应的选择按钮501，则所述电容C的值变更而符合日本使用的读取用无线频带，结果，无线IC标签10的共振特性发生变更，而且如果按下与(米)的标记502对应的选择按钮501，则所述电容C的值变更而符合美国使用的读取用无线频带，结果，无线IC标签10的共振特性发生变更。

如图6所示，各选择按钮501具有向外壳10内突出的端部501E。端部501E向外壳10内突出的长度对于每个选择按钮501不同，端部501E向外壳10内突出的长度越长，就可以将倾斜凸轮400按下越深。选择按钮501的端部301E与设置在外壳10内的倾斜凸轮400连接。另外，由于倾斜凸轮400、连接部件401、本体30、弹簧402与图3、图4所示的例子具有同样的构造、功能，所以这里省略其说明。

越是端部501E向外壳10内突出的长度长的选择按钮501被按下，通过端部301E把倾斜凸轮400向下方按下的深度越深，结果，天线60和金属体70的距离d变小，共振频率F变低。反之，若端部501E向外壳10内突出的长度短的选择按钮501被按下，则通过端部301E把倾斜凸轮400向下方按下的深度变浅，结果，天线60和金属体70的距离d变大，共振频率F变高。

通过对标记502按照各到达国使用的读取用无线频带来设定位置，使得用户通过按下选择按钮501的其中一个，可以简便且迅速地将无线IC标签10变更为具有适应到达国的共振特性的东西，从而没有必要进行无线IC标签10的替换。

[A.2.3.使用旋转刻度盘的例]

下面说明使天线60和金属体70的距离d变更的移动机构40的其他具体例。

图7是使用了旋转刻度盘的移动机构40所涉及的无线IC标签10的外观斜视图，图8是表示图7所示的无线IC标签10的内部构造的图。

如图7所示，在该例中，在无线IC标签10的外壳20上设置有可自由旋转地设置的旋转刻度盘(旋转体)700。在旋转刻度盘700的表面设置有表示到达地的标记701。例如，在图示的例中，如果使旋转刻度盘700旋转而使(日)的标记701停止在规定的位置上，则所述电容C的值发生变更而符合日本使用的读取用无线频带，结果，无线IC标签10的共振特性发生变化，而且如果使旋转刻度盘700旋转而使(米)的标记701停止在规定的位置上，则所述电容C的值发生变化而符合美国使用的读取用无线频带，结果，无线IC标签10的共振特性发生变化。

如图8所示，在旋转刻度盘700上同轴地设置有齿轮801，齿轮801与架子802咬合。架子802对应齿轮801的旋转而上下移动，架子802的一端安装在可滑动地设置在外壳20内的本体30上。本体30伴随架子802的上下动作，在外壳20内上下移动。即，对应旋转刻度盘700的旋转，本体30在外壳20内上下移动。

架子802越向下方移动，天线60和金属体70的距离d越小，共振频率F越低。反之，架子802越向上方移动，天线60和金属体70的距离d越大，共振频率F越高。

通过把标记701按照各到达国使用的读取用无线频带在旋转刻度盘700上设定位置，使得用户按照到达国使旋转刻度盘700进行旋转，可以简便且迅速地将无线IC标签10变更为具有适应到达国共振特性的东西，从而没有必要进行无线IC标签10的替换。

[B.第2实施方式]

下面说明本发明的第2实施方式。本发明的第2实施方式是粘贴到金属以外的东西上也可使用的、在读取用无线频带不同的多个国家(到达国)中也可读取的无线IC标签。

[B.1.基本构成]

图9是表示本实施方式的无线IC标签的基本构成的图。

无线IC标签10由以下部分构成：具有大体箱状形状的外壳20；在外壳20内部上下方向(相对安装面大体铅直方向)可移动地设置的本体30；使本体30在外壳20内上下移动的移动机构40；以及在外壳20内部上下方向(相对安装面大体铅直方向)可移动地设置的金属板部900。本体30具有：IC器件50；以及连接到该IC器件50的天线60。无线IC标签10通过粘着密封垫(图略)等不容易剥离地粘贴到对象物90上。

由于外壳20、本体30、移动机构40、IC器件50以及天线60与上述第1实施例的东西一样，所以省略其详细说明。

金属板部900是具有与天线相对而配置的金属板(金属体)901的板状的部件，是本体30之外其他可上下方向滑动地设置在外壳20内的部件。在本实施方式中，天线60以及金属板901有电容器以及电感器的功能，并构成所谓LC共振电路。通过移动机构40使本体30以及/或者金属板部900移动，可使天线60和金属板901之间的距离D改变希望的量来改变无线IC标签10的共振频率F。即，通过适当地变更天线60和金属板901之间的距离D，获得希望的共振频率，从而可以构成接收多个不同无线频带的读取用无线的无线IC标签10。

另外，只要本体30以及金属板900中的至少一方是可移动的，则本实施方式成立，也可以是固定另一方而不使其移动的构成。

[C.第3实施方式]

下面说明本发明的第3实施方式。

[C.1.基本构成]

图10(A)是表示本发明的第3实施方式的无线IC标签的基本构成的图。

无线IC标签10具有：具有大体箱状形状的外壳20；设置在外壳20内部的本体30；以及可替换地安装在外壳20上面或下面的金属板(金属体)1001A。与第1以及第2实施方式不同，本体30不在外壳20内移动，因此不具有移动机构40。

无线IC标签10具有可替换地安装在外壳20的上面或下面的金属板1001A。该金属板1001A是可按照到达国的读取用无线频带来替换的。要使得由天线60以及该金属板1001A构成的LC共振电路的共振特性与到达国的读取用无线频带一致，来决定金属板1001A的材质(铜、铁、铝等)、面积、厚度、形状等。

图10(B)表示安装在无线IC标签上的金属板1001A更换为厚度更薄的金属板1001B以后的状态。这样，无线IC标签10具有与图10(A)的状态的共振特性不同的共振特性。

图10(C)表示安装在无线IC标签上的金属板1001A更换为面积更大的金属板1001C以后的状态。这样，无线IC标签10具有与图10(A)的状态的共振特性不同的共振特性。

这样，为了与到达国的读取用无线频带一致，事先准备了材质(铜、铁、铝等)、面积、厚度、形状不同的多个金属板1001，通过更换为符合到达国的金属板，可以简便且迅速地将无线IC标签10变更为具有适应到达国的共振特性的东西，从而没有必要进行无线IC标签10的替换。

Claims (10)

1.一种无线IC标签，能够在读取用无线频带不同的多个国家进行读取，用于国际性物流管理，所述无线IC标签包括：

外壳；

天线，设置在所述外壳内，可相对于相对设置的金属体移动；以及

距离变更单元，使所述天线在外壳内移动，通过改变所述金属体和天线之间的距离来改变无线IC标签的共振特性，

所述无线IC标签具有用于将所述金属体和所述天线之间的距离设置为分别适应所述多个不同频带的距离的、与所述多个不同频带对应的各到达国的标记，

所述距离变更单元能够通过用户的操作而改变金属体和天线的距离，

所述距离变更单元包括保持体，该保持体具有所述天线和与该天线连接的IC器件，并且能够与所述金属体相对向地移动，并且所述距离变更单元通过使所述保持体在所述外壳内移动而改变所述金属体和天线之间的距离，

通过由用户按照所述各标记操作所述距离变更单元，所述无线IC标签的共振特性变更为适应所述到达国的读取用无线频带。

2.根据权利要求1所述的无线IC标签，其中，所述外壳安装于所述金属体。

3.根据权利要求1所述的无线IC标签，其中，所述金属体与所述天线相对而配置在所述外壳内。

4.根据权利要求1所述的无线IC标签，其中，所述金属体与所述天线相对而可替换地安装在所述外壳的外面上。

5.根据权利要求4所述的无线IC标签，其中，可替换的金属体存在多个种类，该各金属体在面积、厚度、材质、形状中的至少一个方面互不相同，以获得适应多个不同频带中的任意一个的共振特性。

6.根据权利要求1所述的无线IC标签，其中，所述天线连接到IC器件，该IC器件具有包括发送接受功能、存储功能、输入输出功能中的至少一种的功能。

7.一种无线IC标签，包括：

外壳；

天线，设置在所述外壳内，可相对于相对设置的金属体移动；以及

距离变更单元，使所述天线在外壳内移动，通过改变所述金属体和天线之间的距离来改变无线IC标签的共振特性，

所述距离变更单元按照用户的操作而改变所述金属体和所述天线之间的距离，以获得适应多个不同频带中的任意一个的共振特性，

所述距离变更单元包括：

保持体，保持所述天线，与所述金属体相对，可移动；

倾斜凸轮，与所述保持体连接，以倾斜的状态配置在所述外壳内；以及

按压单元，通过在沿所述倾斜凸轮的多个位置上对于所述倾斜凸轮施加按压力而使所述保持体移动，改变所述天线和所述金属体之间的距离；以及

赋能单元，向所述保持体施加与所述按压力对抗的赋能力。

8.根据权利要求7所述的无线IC标签，其中，所述按压单元由沿所述倾斜凸轮滑动的一个滑动部件形成。

9.根据权利要求7所述的无线IC标签，其中，所述按压单元由沿所述倾斜凸轮按照规定的间隔配置的多个按压按钮形成。

10.一种无线IC标签，包括：

外壳；

天线，设置在所述外壳内，可相对于相对设置的金属体移动；以及

距离变更单元，使所述天线在外壳内移动，通过改变所述金属体和天线之间的距离来改变无线IC标签的共振特性，

所述距离变更单元按照用户的操作而改变所述金属体和所述天线之间的距离，以获得适应多个不同频带中的任意一个的共振特性，

所述距离变更单元包括：

保持体，保持所述天线，与所述金属体相对，可移动；

架子，连接到所述保持体；以及

旋转体，具有与所述架子咬合的齿轮，根据该齿轮的旋转而改变所述天线和所述金属体之间的距离。

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