JP2007089054A - Ｒｆｉｄタグのアンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】 強力な電波の受信においてアンテナを切り離し、ＩＣ部の温度上昇に伴う不具合の発生を回避する。
【解決手段】 電波を受信するための複数のアンテナ２と、受信した電波を信号処理するためのＩＣ部１と、アンテナ２とＩＣ部１との接続部にそれぞれ配置された温度ヒューズ３と、を備える。そして、意図しない強力なレベルの電波の受信に伴うＩＣ部１の発熱に応じて温度ヒューズ３が熱を検知して融断し、アンテナ２とＩＣ部１とを切り離す。アンテナ２が非可逆的に切り離されるので、ＩＣ部１への過剰な給電も強制的に停止され、ＩＣ部１が熱により破壊されることを回避することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＲＦＩＤタグに用いるアンテナに関する。

従来において、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）という微小な無線通信タグを用いた物流情報管理が本格化してきている。こうした物流情報管理のためのＲＦＩＤタグは２．４５ＧＨｚ帯の電波を用いた無線通信を行うことから、ＲＦＩＤタグに無線通信用のアンテナをつける必要がある。

ＲＦＩＤタグの無線通信用アンテナは、ＲＦＩＤタグとの通信を行うための通信機器以外からの電波も受信する構造になっている。このことから、たとえば、電子レンジによる加熱調理を目的とする２．４５ＧＨｚの電波をも受信することができる。

このためＲＦＩＤタグ自身及びアンテナ部が意図しない電波の受信による様々な不具合の発生の可能性があるものの、認識されておらず、非特許文献に示すように、アンテナ部の給電効率の向上に研究開発が注力されている。（非特許文献１参照）。
２００４年電子情報通信学会総合大会Ｂ−１−５０

このような従来の技術においては、無線通信機器からの微弱な電波を高効率に受信するためのアンテナは検討されているものの、電子レンジ等が意図的に発生させる不要かつ強力な電波をＲＦＩＤタグのアンテナが受信した場合のＩＣ部の温度上昇に伴う不具合の発生の回避については検討されていなかった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、強力な電波の受信においてアンテナを切り離し、ＩＣ部の温度上昇に伴う不具合の発生を回避することにある。

課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、ＲＦＩＤタグのアンテナにおいて、電波の受信に伴う発熱に応じてアンテナを切り離しするための切り離し手段を備える。

また、請求項２に記載の本発明は、請求項１において、前記切り離し手段は、非可逆的な切り離しを実行する。

また、請求項３に記載の本発明は、請求項１において、前記切り離し手段は、可逆的な切り離しを実行する。

また、請求項４に記載の本発明は、請求項１において、前記切り離し手段は、非可逆的な切り離しと、可逆的な切り離しと、を組合わせて実行可能である。

また、請求項５に記載の本発明は、請求項２において、前記切り離し手段は、発熱を検知して切断する温度ヒューズによって構成されている。

また、請求項６に記載の本発明は、請求項３において、前記切り離し手段は、発熱を検知して電気接点が開閉する温度スイッチによって構成されている。

また、請求項７に記載の本発明は、請求項５または６において、前記切り離し手段は、複数で備わり、それぞれに個別の動作温度が設定されている。

また、請求項８に記載の本発明は、請求項５または６において、前記切り離し手段は、アンテナの根元から１／３の位置に配置されている。

本発明によれば、強力な電波の受信においてアンテナを切り離し、ＩＣ部の温度上昇に伴う不具合の発生を回避することができる。

＜第１の実施の形態＞
図１は、ＲＦＩＤタグのアンテナの第１の実施の形態の構成図を示す。この図１には、電波を受信するための複数のアンテナ２と、受信した電波を信号処理するためのＩＣ部１と、アンテナ２とＩＣ部１との接続部にそれぞれ配置された温度ヒューズ３と、が示されている。

この図１の構成において、アンテナ２が電波を受信する。ここで受信する電波はＲＦＩＤタグの情報通信に用いられている２．４ＧＨｚ帯の電波である。この電波の強度があらかじめＲＦＩＤタグのために意図された所定のレベルであれば、アンテナ２で受信された電波はＩＣ部１で信号処理される。

しかしながら、受信した電波が２．４ＧＨｚ帯であり、かつ意図しない強力なレベルの電波であった場合は、アンテナ２で受信した電波はそのままＩＣ部１へ送られて、過剰な給電が生じて発熱が生じる。

この発熱に応じて温度ヒューズ３は自身の規格による温度を超えたことを検知して融断し、アンテナ２とＩＣ部１とを切り離す。このように温度ヒューズ３が発熱を検知して融断することにより、アンテナ２が非可逆的に切り離されるので、ＩＣ部１への過剰な給電も強制的に停止されるので、ＩＣ部１が熱により破壊されることを回避することができる。

＜第２の実施の形態＞
図２は、ＲＦＩＤタグのアンテナの第２の実施の形態の構成図を示す。この図２には既に図１に示したＲＦＩＤタグのアンテナの構成に比して、温度ヒューズ３に替えて温度スイッチ４を配置している点に特徴をもつ。

この温度スイッチ４は、たとえばバイメタルなどの金属で電気的な接点が構成されており、所定の温度に達すると電気接点が開放される。このため、アンテナ２に対して所定のレベルの強度で電波を受信している状態では、温度スイッチ４の電気接点は閉じており、アンテナ２とＩＣ部１とは電気的に接続されている。

ここで、外部から意図しない強力な電波がアンテナ２で受信されて、ＩＣ部１において温度上昇が生じると、この発熱を検知して温度スイッチ４の電気接点が開放される。この開放によりアンテナ２とＩＣ部１とが可逆的に切り離されるので、ＩＣ部１への過剰な給電を強制的に停止させることができ、熱によりＩＣ部１が破壊されることを回避できる。

＜第３の実施の形態＞
図３は、ＲＦＩＤタグのアンテナの第３の実施の形態の構成図を示す。この図３には既に図２に示したＲＦＩＤタグのアンテナの構成に比して、温度スイッチ４に替えて温度スイッチ５と温度スイッチ６をそれぞれ配置した点に特徴をもつ。

これらの温度スイッチ５と温度スイッチ６はそれぞれ異なる独自の動作温度が設定されている。アンテナ２にて強力な電波を受信した場合に、ＩＣ部１が過剰な給電により発熱し始めると、たとえば設定温度の低い温度スイッチ５が先に電気接点を開放して切り離される。次に、そのまま温度上昇が続くと今度は設定温度の高い温度スイッチ６の電気接点が開放されて切り離される。こうした構成により、温度上昇に伴って突然にアンテナ２がＩＣ部１から切り離されることなく、徐々に切り離す動作を実現することができる。

なお、温度スイッチ５、６を用いたが、これに限定することなく、たとえば２種類の設定温度の温度ヒューズを用いてもよく、あるいは用途に応じて温度スイッチと温度ヒューズを組合わせて構成してもよい。

また、第１〜３の実施の形態において、それぞれの構成における温度ヒューズや温度スイッチを配置する位置は、ＩＣ部１とアンテナ２との接続部分に配置される。さらにはアンテナ２の根元から１／３の位置に配置することがより好ましい。すなわち、通常のアンテナは、アンテナ長を受信電波の２分の１波長や４分の１波長とすることによって受信効率を高めているが、このアンテナを３分の１の位置で切断することにより、受信効率を効果的に下げることができる。

以上説明した実施の形態によれば、強力な電波の受信においてアンテナを切り離し、ＩＣ部の温度上昇に伴う不具合の発生を回避することができる。

第１の実施の形態のアンテナの構成図を示す。 第２の実施の形態のアンテナの構成図を示す。 第３の実施の形態のアンテナの構成図を示す。

符号の説明

１ ＩＣ部
２ アンテナ
３ 温度ヒューズ
４ 温度スイッチ

Claims (8)

1. ＲＦＩＤタグのアンテナにおいて、
   電波の受信に伴う発熱に応じてアンテナを切り離しするための切り離し手段
   を備えることを特徴とするＲＦＩＤタグのアンテナ。
2. 前記切り離し手段は、
   非可逆的な切り離しを実行することを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグのアンテナ。
3. 前記切り離し手段は、
   可逆的な切り離しを実行することを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグのアンテナ。
4. 前記切り離し手段は、
   非可逆的な切り離しと、可逆的な切り離しと、を組合わせて実行可能なことを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグのアンテナ。
5. 前記切り離し手段は、
   発熱を検知して切断する温度ヒューズによって構成されていることを特徴とする請求項２に記載のＲＦＩＤタグのアンテナ。
6. 前記切り離し手段は、
   発熱を検知して電気接点が開閉する温度スイッチによって構成されていることを特徴とする請求項３に記載のＲＦＩＤタグのアンテナ。
7. 前記切り離し手段は、
   複数で備わり、それぞれに個別の動作温度が設定されていることを特徴とする請求項５または６に記載のＲＦＩＤタグのアンテナ。
8. 前記切り離し手段は、
   アンテナの根元から１／３の位置に配置されていることを特徴とする請求項５または６に記載のＲＦＩＤタグのアンテナ。

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