JP2008177739A - Attachment for rfid tag and directivity-changeable rfid tag - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非接触で情報の読み書きができるRFID(Radio frequency identification)タグ用のアタッチメントに関し、特に、RFIDタグの指向性を容易に可変できるRFIDタグ用アタッチメントに関する。また、このアタッチメントを備えて容易に所望の指向性を得ることができる指向性可変RFIDタグに関する。 The present invention relates to an attachment for an RFID (Radio frequency identification) tag that can read and write information without contact, and more particularly to an attachment for an RFID tag that can easily change the directivity of the RFID tag. The present invention also relates to a directivity variable RFID tag that can be easily obtained with a desired directivity by including this attachment.
近年、外部機器との間で無線通信を用いて非接触で情報のやり取りが可能なRFIDタグが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このようなRFIDタグは、物品等に貼り付けてその物品に関する情報を外部機器との間でやり取りすることで、物品の識別、管理等を行うために利用される。このRFIDタグは、一般的にプリント形成されたアンテナにICチップを実装する方法で製造され、そのアンテナはダイポールアンテナ若しくはそれに類似する形状のものが多く、その指向性は、一般的に「8の字指向性」と言われるダイポールアンテナに近い。
ところで、RFIDタグの用途によっては、ある一方若しくは複数の方向に強い指向性が望まれることがあり、その方向はタグの貼付面に対して接線方向や法線方向など用途により様々である。しかしながら、RFIDタグは上述のような方法で製造されているため、ユーザーがRFIDタグのアンテナに手を加えることは困難であり、RFIDタグの指向性を用途に合わせて変更することができない。このため、RFIDタグに所望する指向性を持たせるためには、従来ではその指向性が得られるよう設計したアンテナを持つRFIDタグを別途製造する必要があった。 By the way, depending on the use of the RFID tag, strong directivity in one or a plurality of directions may be desired, and the direction varies depending on the use such as a tangential direction and a normal direction with respect to the tag attachment surface. However, since the RFID tag is manufactured by the above-described method, it is difficult for the user to modify the RFID tag antenna, and the directivity of the RFID tag cannot be changed according to the application. For this reason, in order to give a desired directivity to the RFID tag, conventionally, it has been necessary to separately manufacture an RFID tag having an antenna designed to obtain the directivity.
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、RFID用タグの指向性を容易に可変できるRFIDタグ用アタッチメントを提供することを目的とする。また、所望の指向性を容易に得ることが可能な指向性可変RFIDタグを提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object thereof is to provide an attachment for an RFID tag that can easily change the directivity of the RFID tag. It is another object of the present invention to provide a directivity variable RFID tag that can easily obtain desired directivity.
このため、請求項1の発明のRFIDタグ用アタッチメントは、RFIDタグを取付けるためのタグ取付け位置を予め印したベースプレートと、少なくともアンテナエレメントを有し、前記タグ取付け位置にRFIDタグを取付けた時にRFIDタグから生じる電磁界と互いに干渉する電磁界を生じるよう前記ベースプレート上に予め設けた無給電素子と、を備えて構成したことを特徴とする。
For this reason, the RFID tag attachment of the invention of
かかる構成では、ベースプレートに印された位置に既存のRFIDタグを取付けてRFIDタグを動作させると、タグに流れる電流に起因して無給電素子にも電流が発生し、タグで生じる電磁界とベースプレートに予め設けた無給電素子で生じる電磁界とによる合成電磁界でRFIDタグの指向性が決定される。これにより、RFIDタグをベースプレートに取付けるだけでその指向性を可変できるようになる。 In such a configuration, when an existing RFID tag is attached to the position marked on the base plate and the RFID tag is operated, a current is also generated in the parasitic element due to the current flowing through the tag, and the electromagnetic field generated in the tag and the base plate The directivity of the RFID tag is determined by a combined electromagnetic field generated by an electromagnetic field generated by a parasitic element provided in advance. As a result, the directivity can be varied simply by attaching the RFID tag to the base plate.
請求項2のように、前記ベースプレートは、前記無給電素子を追加取付け可能な構成で、追加する無給電素子の取付け状態が予め印されているようにするとよい。
かかる構成では、ベースプレートに予め印された取付け状態で無給電素子を追加するだけで、RFIDタグの指向性を変更することができるようになる。
According to a second aspect of the present invention, the base plate may be configured such that the parasitic element can be additionally attached, and the attachment state of the parasitic element to be added may be marked in advance.
In such a configuration, the directivity of the RFID tag can be changed only by adding a parasitic element in an attached state pre-marked on the base plate.
請求項3のように、前記無給電素子の前記アンテナエレメントが、長さ調整可能に予め形成されているとよい。
かかる構成では、無給電素子の前記アンテナエレメントの長さを容易に調整してRFIDタグの指向性を変更することができるようになる。
It is preferable that the antenna element of the parasitic element is formed in advance so as to be adjustable in length.
With such a configuration, the directivity of the RFID tag can be changed by easily adjusting the length of the antenna element of the parasitic element.
請求項4のように、前記ベースプレートに、前記無給電素子の取付け状態と該取付け状態に応じたRFIDタグの指向性方向との対応関係を示す構成とするとよい。
かかる構成では、無給電素子の取付け状態とRFIDタグの指向性方向との対応関係を容易に知ることができ、誰でも簡単にRFIDタグの指向性を所望のものに可変設定できるようになる。
According to a fourth aspect of the present invention, the base plate may be configured to indicate a correspondence relationship between the attachment state of the parasitic element and the directivity direction of the RFID tag according to the attachment state.
With this configuration, the correspondence between the attachment state of the parasitic element and the directivity direction of the RFID tag can be easily known, and anyone can easily set the directivity of the RFID tag to a desired value.
請求項5のように、前記ベースプレートをプリント基板材で形成し、該プリント基板材上に前記無給電素子のアンテナエレメントのパターンをエッチング加工で形成する構成とするとよい。 It is preferable that the base plate is formed of a printed board material, and the antenna element pattern of the parasitic element is formed on the printed board material by etching.
請求項6のように、前記無給電素子は、前記アンテナエレメントと電気的に接続する受動素子を備える構成とするとよい。
かかる構成では、無給電素子のアンテナエレメント形状が制約される場合でも、無給電素子のインピーダンスを受動素子で調整して適正なインピーダンスを得ることができるようになる。
According to a sixth aspect of the present invention, the parasitic element may include a passive element that is electrically connected to the antenna element.
In such a configuration, even when the shape of the antenna element of the parasitic element is restricted, an appropriate impedance can be obtained by adjusting the impedance of the parasitic element with the passive element.
請求項7の発明の指向性可変RFIDタグは、請求項1〜6のいずれか1つに記載のアタッチメントにおけるベースプレート上のタグ取付け位置に、アンテナ及び該アンテナを介して無線通信を行うICチップを備えたRFID用タグ部を一体的に設けて構成したことを特徴とする。
かかる構成では、ベースプレート上の無給電素子の取付け状態を選択することによって、RFIDタグ部の指向性を容易に可変できるようになり、用途に応じた指向性を容易に得ることができるようになる。
A directivity variable RFID tag according to a seventh aspect of the present invention includes an antenna and an IC chip that performs wireless communication via the antenna at a tag mounting position on the base plate in the attachment according to any one of the first to sixth aspects. The RFID tag portion provided is integrally provided and configured.
In such a configuration, by selecting the attachment state of the parasitic element on the base plate, the directivity of the RFID tag portion can be easily changed, and the directivity according to the application can be easily obtained. .
本発明のRFIDタグ用アタッチメントによれば、ベースプレート上に予め印されたタグ取付け位置にRFIDタグ自体を何ら加工することなく単に取付けるだけで簡単にRFIDタグタグの指向性を変えることができる。従って、1種類のRFIDタグで用途に応じた様々な指向性を得ることが可能であり、用途に応じて異なる指向性を持つRFIDタグを製造する必要がなくなる。 According to the RFID tag attachment of the present invention, the directivity of the RFID tag can be easily changed by simply attaching the RFID tag itself to the tag attachment position marked on the base plate without any processing. Therefore, it is possible to obtain various directivities according to applications with one type of RFID tag, and it is not necessary to manufacture RFID tags having different directivities according to the applications.
また、本発明の指向性可変タグによれば、ベースプレート上に取付ける無給電素子の数や配置等を選択するだけで1つのタグで様々な指向性を得ることができるので、用途に応じた指向性を持つRFIDタグをそれぞれ製造する必要がなくなる。 In addition, according to the directivity variable tag of the present invention, it is possible to obtain various directivities with one tag simply by selecting the number and arrangement of parasitic elements to be mounted on the base plate. It is no longer necessary to manufacture each RFID tag having the characteristics.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明のRFIDタグ用アタッチメントの第1実施形態を示す構成図である。
図1において、本実施形態のRFIDタグ用アタッチメント1は、ベースプレート2と、無給電素子3とを備えて構成され、ベースプレート2にRFIDタグ4を取付けてRFIDタグ4の指向性を所望の方向に可変するものである。
前記ベースプレート2には、図中破線で示すように、RFIDタグ4を取付けるためのタグ取付け位置2Aが予め印されており、このタグ取付け位置2AにRFIDタグ4が取付けられるよう構成されている。ベースプレート2としては、例えばプリント基板材や樹脂シート等が考えられる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an RFID tag attachment according to the present invention.
In FIG. 1, an
The
前記無給電素子3は、ベースプレート2上のタグ取付け位置2AにRFIDタグ4を取付けて動作させた時にRFIDタグ4から生じる電磁界と互いに干渉する電磁界を生じるようベースプレート2上に予め設けられる。無給電素子3は、金属、誘電体或いは金属と誘電体の両方からなるアンテナエレメント3Aと、該アンテナエレメント3Aと電気的に接続した受動素子(抵抗、コンデンサ、インダクタ等)3Bとからなり、RFIDタグ4の所望する指向性次第で、その形状、取付け位置、数等は異なり、また、受動素子3Bも設けなくてもよい。
The
RFIDタグ4は、アンテナ4Aと、このアンテナ4Aを介して無線通信を行うICチップ4Bを、例えば樹脂部材4Cで覆って形成されたもので、RFIDタグ4単体の指向性は、一般的に「8の字指向性」と言われるダイポールアンテナに近いものである。
The
RFIDタグ用アタッチメント1の形態としては、例えばプリント基板材をベースプレート2としてその表面に金属薄膜を形成してアンテナエレメントをパターニングし、エッチング加工して無給電素子3の金属のアンテナエレメント3Aをベースプレート2上に形成したものや、樹脂シートをベースプレート2として無給電素子3の金属のアンテナエレメント3Aを印刷加工してベースプレート2上に形成したもの等が考えられる。
As a form of the
ここで、図2を参照して本発明のRFIDタグ用アタッチメントによるRFIDタグ4の指向性制御の原理を簡単に説明する。
図中、Z1とZ2は、ベースプレート2上に配置した無給電素子3,3の自己インピーダンスを示し、Z0は、ベースプレート2のタグ取付け位置2Aに取付けるRFIDタグ4の自己インピーダンスを示す。RFIDタグ4が外部機器からの電波を受信してRFIDタグ4の電気回路に電流I0が流れると電磁界が発生する。この電磁界がRFIDタグ4の近傍に存在する無給電素子3,3に作用して無給電素子3,3に起電力V1,V2が誘起され、RFIDタグ4と各無給電素子3,3間の相互インピーダンスZ01,Z02に応じて無給電素子3,3に電流I1,I2が流れる。無給電素子3,3に電流I1,I2が流れると、無給電素子3,3に電磁界が発生し、RFIDタグ4の電磁界と無給電素子3,3の電磁界を合成した電磁界によりRFIDタグ4の指向性が決定される。
Here, the principle of directivity control of the
In the figure, Z1 and Z2 indicate the self-impedance of the
図1に示す本実施形態のRFIDタグ用アタッチメント1では、タグ取付け位置2Aを挟んでアンテナエレメント2Aの長さが異なる2つの無給電素子を配置した構成であり、かかる構成では、前記RFIDタグ4をタグ取付け位置2Aに取付けると、RFIDタグ4からの電波の指向性はアンテナエレメント3Aの長さが短い無給電素子3の方、即ち図1の右方向となり、RFIDタグ用アタッチメント1に取付けない場合のRFIDタグ4本来の指向性とは異なる指向性に可変できる。
The
かかる構成のRFIDタグ用アタッチメント1によれば、ベースプレート2上に予め印されたタグ取付け位置2Aに、RFIDタグ4自体を何ら加工することなく単に取付けるだけで簡単にRFIDタグタグ4の指向性を変えることができる。従って、1種類のRFIDタグ4で用途に応じた様々な指向性を得ることが可能となり、用途に応じて異なる指向性を持つRFIDタグをそれぞれ製造する必要がなくなる。また、タグ取付け位置2AへのRFIDタグの取付けが着脱可能に構成することで、RFIDタグ用アタッチメント1の再利用ができるので、省資源化を図ることができる。また、無給電素子3に受動素子3Bを設けることにより、無給電素子3のアンテナエレメント3Aの形状が制約される場合に、無給電素子3のインピーダンスを受動素子3Bで調整して適正なインピーダンスを得ることが可能になる。
According to the
図3及び図4に、RFIDタグ用アタッチメントの第2及び第3実施形態を示す。尚、第1実施形態と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
図3の第2実施形態のRFIDタグ用アタッチメント10は、無給電素子3のアンテナエレメント3Aの長さを、調整可能に予め形成した構成例である。
第2実施形態では、図3(A)に示すように図の右側の無給電素子3のアンテナエレメント3Aに、予め予め切れ込み部3aを加工形成しておき、アンテナエレメント3Aの一部を除去することでアンテナエレメント3Aの長さを調整できるよう構成したものである。
3 and 4 show the second and third embodiments of the RFID tag attachment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
The
In the second embodiment, as shown in FIG. 3 (A), a
かかる構成のRFIDタグ用アタッチメント10は、初期状態では図3(A)に示すように両側の無給電素子3,3のアンテナエレメント3A,3Aは同じ長さに形成してあり、この状態でタグ取付け位置2AにRFIDタグ4を取付けた場合は、RFIDタグ4の指向性はベースプレート2のタグ取付け面に対して法線方向(紙面に対して前後方向)となる。また、図3(B)に示すようにアンテナエレメント3Aの両端3A′を、前記切れ込み部3aで切離し除去して図中右側の無給電素子3のアンテナエレメント3Aの長さを短くした場合は、RFIDタグ4の指向性を第1実施形態と同様の方向(図中右側方向)に変えることができる。
In the
図4の第3実施形態のRFIDタグ用アタッチメント20は、無給電素子を追加可能に形成した構成例である。
第3実施形態では、RFIDタグ用アタッチメント20のベースプレート2上に、追加する無給電素子5を設ける素子取付け位置2Bを予め印してある。
かかる構成のRFIDタグ用アタッチメント20では、予め印してある素子取付け位置2Bに無給電素子5を追加取付けすることで、RFIDタグ4の指向性を変更することができる。図4の例では、図中の破線で示した素子取付け位置2Bに無給電素子5を追加すれば、RFIDタグ4の指向性は、図中の右方向でより強い指向性(指向角度が狭い)が得られるようになる。
尚、追加する無給電素子5は、取付け作業時の取扱いが容易なように図に示すように例えば絶縁性のシート材5C上にアンテナエレメント5Aと必要であれば受動素子5Bを形成したものとするとよい。また、無給電素子5は、追加後、用途に応じて取外し可能な構成とするとよい。
The
In the third embodiment, the
In the
The
図3や図4の構成のRFIDタグ用アタッチメント10,20によれば、無給電素子の形状、取付け位置、数を変更することにより、1つのアタッチメントで様々な指向性を得ることが可能となり、複数種類のRFIDタグ用アタッチメントを用いる必要無くRFIDタグ4の指向性を用途に応じて様々に設定できる。
According to the
図3や図4のように、無給電素子の形状、取付け位置及び数を変更可能なRFIDタグ用アタッチメントの場合、図5に示す第4実施形態のように、ベースプレート2上に予め設けた無給電素子3,3近傍や追加する無給電素子5を取付ける素子取付け位置2Bに番号や記号等(図5では番号)を記し、その番号や記号に対応する指向性の形態を対応付けて記した図6に示すような表を、例えばベースプレート2の裏面等に設けるとよい。例えば、図5の1,2,3、・・・(図中四角で囲んである)の各位置、1と2、1と3、1と3と4等の組合せ位置に無給電素子を設けた場合におけるそのときの指向性の形態の説明をその右側の欄に記す。尚、図5は、図3の構造と図4の構造を組み合わせた構造を備えるRFIDタグ用アタッチメントの例で示してある。
このように無給電素子の形状、取付け位置、数と指向性との関係を記した表を設けることにより、所望の指向性を得るための無給電素子の取付け位置を容易に知ることができ、RFIDタグ用アタッチメントの使い勝手を格段に向上できる。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, in the case of an RFID tag attachment in which the shape, attachment position, and number of parasitic elements can be changed, as shown in the fourth embodiment shown in FIG. Numbers, symbols, and the like (numbers in FIG. 5) are written in the vicinity of the
Thus, by providing a table describing the relationship between the shape of the parasitic element, the mounting position, the number and the directivity, it is possible to easily know the mounting position of the parasitic element to obtain the desired directivity, Usability of the RFID tag attachment can be significantly improved.
上述の各実施形態では、1つのベースプレート2に無給電素子3や5を設ける構造例を示したが、図7に示す第5実施形態のRFIDタグ用アタッチメント40のように、ベースプレート2を、スペーサ7を介して間隔を設けて積層可能な構成としてRFIDタグ4の上又は下或いは上下の各方向に、無給電素子3や5を配置できる構成も可能である。尚、図7の無給電素子3の配置は一例であり、この構成においても種々の配置が考えられことは言うまでもない。
In each of the above-described embodiments, the structure example in which the
また、タグ取付け位置2Aを挟んで無給電素子3,3を設ける構成例を示したが、必ずしもタグ取付け位置2Aを挟んで無給電素子3,3を設ける必要はなく、タグ取付け位置2Aのいずれか一側だけに無給電素子3を設ける構成でもよく、無給電素子の配置は、上述の各実施形態に限定されず、RFIDタグ4の指向性を変更できる配置であればどのような配置でもよい。また、無給電素子の数についても上述の各実施形態に限定されるものでないことは言うまでもない。
Moreover, although the example of a structure which provides the
次に、本発明の指向性可変タグについて説明する。
図8は、本発明の指向性可変タグの一実施形態を示す構成図である。
本発明の指向性可変タグは、上述した本発明のRFIDタグ用アタッチメントにRFIDタグ部を一体的に設けて構成するものであり、図8の実施形態で示すように、ベースプレート51と、このベースプレート51の所定位置に設けたRFIDタグ部52と、ベースプレート51に取付け可能な無給電素子53とを備えて構成される。尚、図8は本発明の指向性可変タグの1つの構成例を示しただけであり、図8の構成に限定されるものでない。
Next, the directivity variable tag of the present invention will be described.
FIG. 8 is a block diagram showing an embodiment of the variable directivity tag of the present invention.
The directivity variable tag of the present invention is configured by integrally providing an RFID tag portion on the above-described RFID tag attachment of the present invention. As shown in the embodiment of FIG. 8, the
前記ベースプレート51は、RFIDタグ用アタッチメント20のベースプレート20と同様にプリント基板材や樹脂シート等で形成され、ベースプレート2のタグ取付け位置2Aに相当する位置にRFIDタグ部52が一体的に設けられる。また、ベースプレート51上に設けたRFIDタグ部52を動作させた時にRFIDタグ部52から生じる電磁界と互いに干渉する電磁界を生じるベースプレート2上の位置に、無給電素子53が例えば着脱自由に取付け可能な素子取付け位置51Aが予め印されている。
The
前記RFIDタグ部52は、アンテナ52Aと、このアンテナ52Aを介して無線通信を行うICチップ52Bを、例えば樹脂部材53Cで覆って形成されたもので、例えば前述した既存のRFIDタグ4をベースプレート51に一体的に取付けて形成してもよく、また、ベースプレート51上にアンテナ52Aを直接パターン形成し、ベースプレート51上に直接ICチップ52Bを取付けるようにして、ベースプレート51の製造時にベースプレート51上に一体形成したものでもよい。
The
無給電素子53は、前述と同様で例えば金属、誘電体或いは金属と誘電体の両方からなるアンテナエレメント53Aと、該アンテナエレメント53Aと電気的に接続した受動素子(抵抗、コンデンサ、インダクタ等)53Bを、取付け作業性を考慮して絶縁性のシート材53C上に設けて形成されている。
The
かかる構成の指向性可変タグ50では、ベースプレート51上の素子取付け位置51Aに無給電素子53を取付けるだけで、RFIDタグ部52の指向性を変えることができるので、所望する指向性に合わせて無給電素子53を取付ける素子取付け位置51Bや数を選択するだけで、用途に応じた様々な指向性を得ることができる。
In the directivity
尚、図5と同様に、ベースプレート51上の各素子51Aに番号や記号等を記し、その番号や記号に対応する指向性の形態を対応付けて記した表を例えばベースプレート51の裏面等に設けることで、所望の指向性を得るための無給電素子53の取付け位置を容易に知ることができ、指向性可変RFIDタグの使い勝手を格段に向上できる。
As in FIG. 5, numbers, symbols, and the like are written on each
1,10,20,30,40 RFIDタグ用アタッチメント
2,51 ベースプレート
2A タグ取付け位置
2B,51A 素子取付け位置
3,5,53 無給電素子
3A,5A,53A アンテナエレメント
3B,5B,53B 受動素子
4 RFIDタグ
50 指向性可変タグ
52 RFIDタグ部
1, 10, 20, 30, 40
Claims (7)
少なくともアンテナエレメントを有し、前記タグ取付け位置にRFIDタグを取付けた時にRFIDタグから生じる電磁界と互いに干渉する電磁界を生じるよう前記ベースプレート上に予め設けた無給電素子と、
を備えて構成したことを特徴とするRFIDタグ用アタッチメント。 A base plate pre-marked with a tag mounting position for mounting an RFID tag;
A parasitic element that has at least an antenna element and is provided in advance on the base plate so as to generate an electromagnetic field that interferes with an electromagnetic field generated from the RFID tag when the RFID tag is mounted at the tag mounting position;
An attachment for an RFID tag, comprising:
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