JP2007193478A - Ｉｃタグ用スイッチ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単なＩＣタグ用スイッチ構造を提供する。
【解決手段】外部装置と電波によって通信するＩＣタグ１の通信が可能な状態と通信が制限された状態との切り替えを行うＩＣタグ用スイッチ構造を、ＩＣタグ１に対し接近及び離間する方向に相対移動可能に設けられ、接近状態でＩＣタグ１の通信能力を離間状態に比べ低下させる通信制限部１２と、外部からの押圧力に応じて通信制限部１２をＩＣタグ１に対して相対移動させる入力部１４、１５とを備える構成とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、非接触ＩＣタグの外部装置に対する通信が可能な状態とこの通信が制限された状態との切り替えを行うＩＣタグ用スイッチ構造に関するものである。

非接触ＩＣタグは、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）とも称され、ＩＣチップに対するデータの書き込み及びＩＣチップが保持するデータの読み取りを無線通信によって非接触状態で行うことができるものである。
このようなＩＣタグは、例えば、資材梱包用のパレットに取り付けられ、このＩＣタグにデータを保持させることによって資材の物流管理を行うシステムに用いられている（例えば、特許文献１参照）。
ここで、工場等の作業ヤードに複数のパレットが存在すると、通信装置は、その通信可能範囲内に存在する複数のＩＣタグと同時に通信することが可能となる。このため、特定のパレット（ＩＣタグ）と通信を行う際に他のＩＣタグと通信が行われ、誤ったデータを読み取る可能性がある。

これに対し、従来、ＩＣチップに接続されたスイッチ（開閉器）の操作によってＩＣタグの通信機能のオン、オフが選択可能なスイッチ付のＩＣタグが知られており（例えば、特許文献２参照）、このスイッチ付ＩＣタグをパレットに取り付けて、通信が不要なＩＣタグの通信機能をオフにしておくことも考えられる。
しかし、この従来のスイッチ付ＩＣタグは、ＩＣチップに対してスイッチ回路を別途設ける必要があり、ＩＣタグの構造が複雑になるという問題があった。
特開平５−２４６０４号公報 特開２００５−１７３７４４号公報

本発明の課題は、簡単な構造のＩＣタグ用スイッチ構造を提供することである。

本発明は、以下の解決手段により、前記課題を解決する。
請求項１の発明は、外部装置と電波によって通信するＩＣタグの前記通信が可能な状態と前記通信が制限された状態との切り替えを行うＩＣタグ用スイッチ構造において、前記ＩＣタグに対し接近及び離間する方向に相対移動可能に設けられ、前記接近状態で前記ＩＣタグの前記通信能力を前記離間状態に比べ低下させる通信制限部と、外部からの押圧力に応じて前記通信制限部を前記ＩＣタグに対して前記相対移動させる入力部とを備えることを特徴とするＩＣタグ用スイッチ構造である。

請求項２の発明は、請求項１に記載のＩＣタグ用スイッチ構造において、前記通信制限部は、金属材料、電波伝搬阻害材料の少なくとも一方を含むことを特徴とするＩＣタグ用スイッチ構造である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のＩＣタグ用スイッチ構造において、前記通信制限部は、導電性を有しかつ前記ＩＣタグとの前記接近状態で前記ＩＣタグのアンテナ回路に接触して前記アンテナ回路を短絡させる短絡部を備えることを特徴とするＩＣタグ用スイッチ構造である。
請求項４の発明は、外部装置と電波によって通信するＩＣタグの前記通信が可能な状態と前記通信が制限された状態との切り替えを行うＩＣタグ用スイッチ構造において、前記ＩＣタグのアンテナ回路の少なくとも一部が途切れて形成された切断部と、導電性を有する材料によって形成されるとともに、前記ＩＣタグに対し接近及び離間する方向に相対移動可能に設けられ、前記ＩＣタグに対する前記接近状態で前記アンテナ回路の途切れた部分の両端部に接触する導電部と、外部からの押圧力に応じて前記導電部を前記ＩＣタグに対して前記相対移動させる入力部とを備えることを特徴とするＩＣタグ用スイッチ構造である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のＩＣタグ用スイッチ構造において、前記入力部は、前記ＩＣタグが取り付けられる取付対象物の下面部から突き出して設けられかつ前記取付対象物が設置される際にこの設置面に押圧される突出部を備えることを特徴とするＩＣタグ用スイッチ構造である。
請求項６の発明は、請求項５に記載のＩＣタグ用スイッチ構造において、前記ＩＣタグは、前記取付対象物の前記設置状態で前記通信が制限された状態とされることを特徴とするＩＣタグ用スイッチ構造である。
請求項７の発明は、請求項５又は請求項６に記載のＩＣタグ用スイッチ構造において、前記ＩＣタグの前記取付対象物は、梱包用のパレットであることを特徴とするＩＣタグ用スイッチ構造である。

以上説明したように、本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ＩＣタグに対する接近状態において、離間状態に比べてＩＣタグの通信能力を低下させることができる通信制限部を、入力部からの入力に応じてＩＣタグに対して接近、離間する方向に相対移動可能に設けたから、簡単な構造でＩＣタグの通信機能のオン、オフを切り替えることができる。
（２）入力部は、ＩＣタグの取付対象物を設置する際にその設置面に押圧される突出部を備えるから、取付対象物を設置したり持ち上げたりすることによってＩＣタグの通信機能のオン、オフを切り替えることができる。
（３）ＩＣタグに接近することによってアンテナ回路の切断部分に接触し、アンテナ回路を通電可能状態にする導電部を、入力部からの入力に応じてＩＣタグに対して接近、離間する方向に相対移動可能に設けたから、簡単な構造でＩＣタグの通信機能のオン、オフを切り替えることができる。

本発明は、簡単な構造のＩＣタグ用スイッチ構造を提供するという課題を、パレットの下面を凹ませて形成したＩＣタグ収容部の底面にＩＣタグを貼付するとともに、パレットを床面に設置するとＩＣタグのアンテナに接触しかつパレットを持ち上げるとＩＣタグから離間する金属板をＩＣタグに対向させて配置することによって解決した。

以下、図面を参照して、本発明を適用したＩＣタグ用スイッチ構造の実施例１をあげて、さらに詳しく説明する。
実施例１のＩＣタグ用スイッチ構造は、ＩＣタグと外部に設けられた通信装置との間の通信が可能とされた通信可能状態と、その通信が制限された通信制限状態との切り替えを行うものである。また、実施例１において、ＩＣタグが取り付けられる取付対象物は、資材梱包用のパレットである。
図１は、パレットを下面側から見た斜視図である。図２は、ＩＣタグを示す平面図である。図３は、実施例１のＩＣタグ用スイッチ構造を示す図１のパレットのIII−III部矢視図であって、（ａ）は、ＩＣタグの通信可能状態を示し、（ｂ）は、ＩＣタグの通信制限状態をそれぞれ示している。

パレット１０は、再利用が可能な梱包材料の一種であって、荷物の保管、構内作業、輸送等に用いられる荷台である。パレット１０は、例えば、樹脂材料を用いて上方から見た平面形が略正方形であるボード状に形成され、側面部には、例えば、フォークリフトのフォークが挿入されるフォーク孔が設けられている。
また、このパレット１０は、その下面部の略中央部分が略円柱状に凹ませて形成されたＩＣタグ収容部１１を備えている。このＩＣタグ収容部１１の底面は、パレット１０の下面と略平行な平面になっている。ここで、パレット１０の「下面」とは、パレット１０の荷物等を載せる面部とは反対側の面部という意味である。

ＩＣタグ１は、例えば、１３．５６ＭＨｚの周波数帯域を用いた公知の電磁誘導方式のものであり、基部２、アンテナ３、ＩＣチップ４を備えている。
基部２は、例えばＰＥＴ等の樹脂材料を用いて上方から見た平面形が略長方形であるシート状に形成されている。
アンテナ３は、基部２の一方の面部（以下、「回路面部」という）の外周縁部に渦巻状に形成されたループアンテナである。このアンテナ３は、例えば銅やアルミなどのエッチング加工により、あるいは、導電性を有するインクを使用した印刷によって形成される。

ＩＣチップ４は、基部２の回路面部に設けられている。アンテナ３は、最も内周側の一部が切断されており、ＩＣチップ４は、このアンテナ３の切断部分の間に設けられ、図示しない電極がアンテナ３に接続されている。このＩＣチップ４は、ＩＣタグ１の個体の識別を可能にするＩＤ番号等やＥＰＣ（Electronic Product Code）等の各種データを保持し、例えば、パレット１０を運搬するフォークリフトに備えられた通信装置と電波を使用した無線通信を行うことによって、データの読み取り、書き込みができるようになっている。
このＩＣタグ１は、基部２の回路面部とは反対側の面部がＩＣタグ収容部１１の底面に図示しない両面テープによって貼り付けられている。

次に、ＩＣタグ用スイッチ構造の構成について説明する。
図３に示すように、ＩＣタグ用スイッチ構造は、金属板１２、ガイド部１３、ゴムボール１４、カバー１５を備えている。
金属板１２は、例えば、鉄等の導電性を有する金属材料を円板状に加工したものである。この金属板１２の径方向寸法は、ＩＣタグ収容部１１の径方向寸法より小さくなっており、その一方の面部がＩＣタグ１の基部２の回路面部に対向した状態でＩＣタグ収容部１１に収容されている。金属板１２は、このＩＣタグ収容部１１への収納状態において、パレット１０の厚さ方向と略平行な方向、すなわち、ＩＣタグ１に対して接近、及び、離間する方向に移動可能にパレット１０に支持されている。
また、金属板１２は、後述するガイド部１３に嵌合する嵌合部１２ａを備えている。

ガイド部１３は、金属板１２をパレット１０に支持するものであり、ＩＣタグ収容部１１の内周面に設けられている。このガイド部１３は、パレット１０の厚さ方向と平行な溝部を備え、前述の金属板１２の嵌合部１２ａは、この溝部に嵌合するように金属板１２の外周縁部から突き出して形成された突起である。
このガイド部１３は、ＩＣタグ収容部１１の内周面の周方向に、例えば、９０°離間して、合計４つ設けられている。これによって金属板１２は、その面部とＩＣタグ１（基部２）の回路面部との平行度が保たれた状態でパレット１０の厚さ方向と略平行な方向にＩＣタグ１に対し接近、離間する方向に相対移動可能になっている。

ゴムボール１４は、ゴム系の材料によって形成された球体であり弾性を備えている。
ゴムボール１４は、パレット１０を設置面である床面２０に設置する際にＩＣチップ４に伝わる衝撃を緩和するものであり、例えば、金属板１２の他方の面部側の周縁部であって金属板１２の周方向に、例えば、９０°離間して、合計４つ設けられている（図３においては、そのうちのひとつのみ図示する）。
カバー１５も、ゴムボール１４と同様にゴム系の材料によって形成され、弾性を備えている。このカバー１５は、径方向寸法がＩＣタグ収容部１１よりも大きな円形のシート状に形成され、その周縁部がパレット１０の開口部（ＩＣタグ収容部１１）周りの縁部に、例えば、接着剤によって接着され、パレット１０の開口部を閉塞している。
また、カバー１５の中央部分は、パレット１０の下面が設置面に対して離間した状態において、パレット１０の下面から突き出して設けられている。

以下、実施例１のＩＣタグ用スイッチ構造の機能について説明する。
パレット１０が床面２０に設置された状態において、金属板１２は、ＩＣタグ１のアンテナ３に接触してアンテナ３を短絡させており（図３（ｂ）参照）、短絡部として機能する。このパレット１０の設置状態において、ＩＣタグ１は、アンテナ３が機能しないため、金属板１２と接触していない状態に比べて通信能力が低下して、外部装置との通信が実質的に不可能な状態となっている。
この設置状態からパレット１０を、例えば、フォークリフトによって移動する場合、パレット１０は、フォークリフトのフォークに載せられ、その下面と床面２０とが離間する。パレット１０の下面と床面２０とが離間すると、金属板１２、ゴムボール１４、及び、カバー１５は、重力によって下方に移動して金属板１２がＩＣタグ１から離間する。

このときのＩＣタグ１と金属板１２との間隔、すなわち、金属板１２の移動量は、アンテナ３に電流が流れたときに金属板１２にうず電流（誘導電流）が発生してＩＣタグ１の通信距離を低下させることがないような距離に設定されており、通信装置の出力等にもよるが、具体的には、例えば、１ｃｍ乃至２ｃｍ程度となっている。この金属板１２の移動量は、例えば、カバー１５の材質や形状（大きさ、厚さ）、ゴムボール１４及び金属板１２の重量等によって設定できる。
このパレット１０の下面が床面２０と離間した状態において、ＩＣタグ１は、フォークリフト等に備えられた通信装置と通信を行うことが可能な通信可能状態となる。この通信可能状態において、通信装置は、特定のＩＣタグ１と通信を行うことができ、かつ、設置状態にあるその他のパレット１０のＩＣタグ１と誤って通信を行うことがない。
また、パレット１０を再び床面２０に設置すると、カバー１５の中央部分（パレット１０の下面から突き出した突出部）が床面２０に押圧され変形する。カバー１５及びゴムボール１４（入力部）は、金属板１２を押圧してＩＣタグ１に接近する方向に移動させ、これによって、金属板１２の一方の面部がＩＣタグ１のアンテナ３に接触して、ＩＣタグ１は、再び通信制限状態となる。

以上のように、本実施例１によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）パレット１０が設置状態にあるか移動状態にあるかに応じて、それぞれＩＣタグ１に接近、離間する金属板１２をＩＣタグ１に対向させ、かつ、接近状態においてアンテナ３に接触するよう配置したから、簡単な構造でＩＣタグ１の通信状態（通信可能状態、通信制限状態）を切り替えることができる。
（２）カバー１５と金属板１２との間にゴムボール１４を配置したから、パレット１０を床面２０に設置する際にパレット１０に加わるとともにＩＣタグ１（ＩＣチップ４）に伝わる衝撃を低減することができる。
また、ゴムボール１４を設けたから、パレット１０を設置する際に金属板１２がＩＣタグ１を押圧する押圧力が緩和され、ＩＣタグ１に過度の押圧力が負荷されることが防止される。
さらに、パレット１０を設置する際、仮にカバー１５と床面２０との間に異物が挟まり、パレット１０を平面に設置した場合に比べカバー１５がＩＣタグ収容部１１の内部側まで突き出した場合であっても、ゴムボール１４が変形してこの突出分を吸収するので、ＩＣタグ１の破損を防止できる。
（３）カバー１５によってパレット１０の開口部を閉塞したから、ＩＣタグ収容部１１に、例えば、水やゴミ等が入り込むことを防止できる。

次に、本発明を適用したＩＣタグの取付構造の実施例２について説明する。
なお、以下説明する実施例２において、実施例１と同様な機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に統一した符号を付して、重複する説明や図面を適宜省略する。
図４は、実施例２のＩＣタグのスイッチ構造を示す図であり、（ａ）は、ＩＣタグの平面図を、（ｂ）は、ＩＣタグ収容部を含むパレットの断面図を示している。

実施例２のＩＣタグのスイッチ構造も、実施例１と同様にパレット１０に設けられ、ＩＣタグ１０１は、パレット１０に形成されたＩＣタグ収容部１１に収容されている。
実施例２のＩＣタグ１０１は、アンテナ１０３の一部が途切れて形成された切断部１０３ａを備えている。この切断部１０３ａは、アンテナ１０３（ループアンテナ）のうち最も外周側の一部分であって、ＩＣチップ４が設けられた側の辺部とは反対側の辺部側の部分に形成されている。
また、実施例２は、実施例１の金属板１２に替えて、非導体である合成樹脂材料によって実施例１の金属板１２と略同じ外形形状に形成された樹脂板１１２がＩＣタグ１０１に対向して設けられている。この樹脂板１１２も、実施例１の金属板１２と同様、ＩＣタグ１０１に対し接近、離間する方向の移動が可能なようにガイド部１３を介してパレット１０に支持されている。

樹脂板１１２は、導電部１１２ａを備えている。
導電部１１２ａは、樹脂板１１２におけるＩＣタグ１０１のアンテナ１０３（回路面部）に対向する側の面部の一部であって、パレット１０を厚さ方向から見た場合に前述の切断部１０３ａに重なる位置に設けられている。この導電部１１２ａは、例えば、導電性を有する金属製の板材が樹脂板１１２に接着されて設けられ、樹脂板１１２がＩＣタグ１０１に接近することによって前述の切断部１０３ａを跨いでアンテナ１０３の途切れた部分の両端部に接触するようになっている。

実施例２のＩＣタグのスイッチ構造によれば、パレット１０を床面２０に設置した状態において、ＩＣタグ１０１のアンテナ１０３は、その途切れた部分が導電部１１２ａによって接続され導通可能となる。したがって、外部装置との通信が可能である。
これに対し、パレット１０を床面２０から持ち上げた状態ではパレット１０の下面と床面２０とが離間し、これとともに樹脂板１１２が下方に移動するので、導電部１１２ａは、アンテナ１０３から離間する。これによって、アンテナ１０３は、その一部が切断した状態となるので、ＩＣタグ１０１は、外部装置との通信が制限される。
このように、実施例２のＩＣタグのスイッチ構造も、簡単な構造でＩＣタグ１０１の通信状態（通信可能状態、通信制限状態）を切り替えることができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した各実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）本発明のＩＣタグ用スイッチ構造の構成（形状、材料）は、実施例のものに限られず適宜変更が可能である。例えば、実施例は、ゴムボールを備えていたが、衝撃緩和機能を備えていれば、例えば、合成樹脂材料をスポンジ状にしたものや、バネ等を配置してもよい。また、これらの形状は、球状に限らず、例えば、シート状であってもよい。その配置も、例えば、ＩＣタグと金属板との間であってもよく、設置個数も任意である。
さらに、ゴムボールに替えて、例えば、合成樹脂や金属製の球体を配置してもよい。また、カバーの材質も、実施例のゴムに限らず、例えば、合成樹脂であってもよい。さらに、実施例のガイド部は、溝部を備えた部材をパレットに装着したものであったが、これに限らず、例えば、取付対象物に溝部を直接形成してもよい。
（２）実施例のＩＣタグは、その取付対象物がパレットであったが、取付対象物及びＩＣタグ収容部の構成は、これに限らず適宜変更が可能である。例えば、取付対象物は、コンテナや通い箱等であってもよい。また、ＩＣタグ収容部は、例えば、これらの取付対象物の側面部に設けられていてもよい。
（３）実施例１の通信制限部は、金属材料によって板状に形成されたものであったが、通信制限部は、ＩＣタグに接近してＩＣタグの通信能力を低下させるものであればこれに限らず、例えば、電波伝搬阻害材料を有するものであってもよい。電波伝搬阻害材料としては、例えば、ナノ結晶軟磁性材料を含む電波吸収体等を使用することができる。
（４）実施例１は、金属板によってＩＣタグのアンテナを短絡させてＩＣタグの通信を制限したが、ＩＣタグと外部装置との通信を制限する方法はこれに限らない。例えば、金属板は、ＩＣタグに対する接近状態においてＩＣタグに対して離間していてもよい。この場合であっても、ＩＣタグのアンテナに電流が流れると、金属板にうず電流が発生してアンテナの回りの磁界強度を弱めるのでＩＣタグの通信機能を低下させることができる。
（５）実施例のＩＣタグは、電磁誘導方式のものであったが、ＩＣタグの通信周波数はこれに限らず、例えば、８６０ＭＨｚ乃至９６０ＭＨｚのＵＨＦ帯の周波数帯域を用いたマイクロ波方式のものであってあってもよい。
（６）実施例は、ＩＣタグ用スイッチ構造を構成する各要素が取付対象物に直接設けられていたが、これに限らずＩＣタグのスイッチ構造は、取付対象物と分離可能であってもよい。例えば、一方の開口部が閉塞された筒体の内部に実施例と同様な配置でＩＣタグ、金属板（樹脂板）、ガイド部、ゴムボールを収容するとともに、この筒体の開口部を実施例と同様なカバーで閉塞し、この筒体を取付対象物に装着してもよい。
（７）実施例１は、パレットの設置時に金属板がカバーに連動してＩＣタグに接近してＩＣタグの通信を制限するようになっていたが、これに限らず、通信制限部は、ＩＣタグに対し接近、離間する方向に相対移動できればよく、例えば、金属板をＩＣタグ収容部に固定するとともにカバーとＩＣタグとを連動させて、設置時にＩＣタグを金属板に接近させてもよい。

実施例１のＩＣタグ用スイッチ構造が備えられたパレットを下面側から見た斜視図である。 ＩＣタグを示す平面図である。 図１のパレットのIII−III部矢視図である。 実施例２のＩＣタグ用スイッチ構造を示す図である。

符号の説明

１ ＩＣタグ
２ 基部
３ アンテナ
４ ＩＣチップ
１０ パレット
１１ ＩＣタグ収容部
１２ 金属板
１３ ガイド部
１４ ゴムボール
１５ カバー

Claims (7)

1. 外部装置と電波によって通信するＩＣタグの前記通信が可能な状態と前記通信が制限された状態との切り替えを行うＩＣタグ用スイッチ構造において、
   前記ＩＣタグに対し接近及び離間する方向に相対移動可能に設けられ、前記接近状態で前記ＩＣタグの前記通信能力を前記離間状態に比べ低下させる通信制限部と、
   外部からの押圧力に応じて前記通信制限部を前記ＩＣタグに対して前記相対移動させる入力部とを備えること
   を特徴とするＩＣタグ用スイッチ構造。
2. 請求項１に記載のＩＣタグ用スイッチ構造において、
   前記通信制限部は、金属材料、電波伝搬阻害材料の少なくとも一方を含むこと
   を特徴とするＩＣタグ用スイッチ構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載のＩＣタグ用スイッチ構造において、
   前記通信制限部は、導電性を有しかつ前記ＩＣタグとの前記接近状態で前記ＩＣタグのアンテナ回路に接触して前記アンテナ回路を短絡させる短絡部を備えること
   を特徴とするＩＣタグ用スイッチ構造。
4. 外部装置と電波によって通信するＩＣタグの前記通信が可能な状態と前記通信が制限された状態との切り替えを行うＩＣタグ用スイッチ構造において、
   前記ＩＣタグのアンテナ回路の少なくとも一部が途切れて形成された切断部と、
   導電性を有する材料によって形成されるとともに、前記ＩＣタグに対し接近及び離間する方向に相対移動可能に設けられ、前記ＩＣタグに対する前記接近状態で前記アンテナ回路の途切れた部分の両端部に接触する導電部と、
   外部からの押圧力に応じて前記導電部を前記ＩＣタグに対して前記相対移動させる入力部とを備えること
   を特徴とするＩＣタグ用スイッチ構造。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のＩＣタグ用スイッチ構造において、
   前記入力部は、前記ＩＣタグが取り付けられる取付対象物の下面部から突き出して設けられかつ前記取付対象物が設置される際にこの設置面に押圧される突出部を備えること
   を特徴とするＩＣタグ用スイッチ構造。
6. 請求項５に記載のＩＣタグ用スイッチ構造において、
   前記ＩＣタグは、前記取付対象物の前記設置状態で前記通信が制限された状態とされること
   を特徴とするＩＣタグ用スイッチ構造。
7. 請求項５又は請求項６に記載のＩＣタグ用スイッチ構造において、
   前記ＩＣタグの前記取付対象物は、梱包用のパレットであること
   を特徴とするＩＣタグ用スイッチ構造。

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