JP2010135945A - 無線タグ - Google Patents

Abstract

【課題】無線タグを金属物に取り付けた状態と金属物から離した状態で同じ無線通信装置と正常に通信させる。
【解決手段】無線タグ１０内に、タグアンテナ３１とＩＣチップ３２からなるタグ本体３０、弾性体２１、コイル４１と調整用コンデンサ４２からなる共振周波数調整手段４０及び取付面１０Ｔから突出する突出部材２０を順に設ける。無線タグ１０を金属物７から離した状態では、共振周波数調整手段４０が、タグアンテナ３１に電磁的に影響しない離間位置Ｒに配置され、タグ本体３０とリーダライタ５の共振周波数が一致する。無線タグ１０の金属物７への取り付けに伴い、突出部材２０が無線タグ１０内に収納され、共振周波数調整手段４０が、タグアンテナ３１に電磁的に影響する接近位置Ｓに変位し、金属物７の影響を受ける無線タグ１０の共振周波数をリーダライタ５の共振周波数へシフトさせる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、金属物に取り付けられた状態でも、金属物から離れた状態と同様に、外部の無線通信装置と通信可能な無線タグに関する。

近年、所定の情報を記憶したＩＣタグやＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグ等の無線タグとリーダライタとで、電磁波を利用して無線通信し、リーダライタにより無線タグの情報の読み取りや書き込みを行う無線通信システムが種々の分野で使用されている（特許文献１参照）。

このような無線通信システムでは、通常、無線タグを金属物（例えば金属製の壁や棚、又は金属を含む物品）に取り付ける等して近接させると、金属物の影響により、リーダライタと無線タグとの間の通信性能が劣化し、通信が不可能になることがある。そのため、従来の無線タグは、周囲に金属物がなく、金属物による影響を受け難い場所や環境で使用されるのが一般的である。

図６、図７は、この従来の無線タグに対する金属物の影響を説明するための模式図であり、図６は無線タグを金属物から離した状態を、図７は金属物に取り付けた状態を、それぞれ示している。また、これら各図では、Ａは無線タグを断面で示す無線通信システムの要部正面図、Ｂは無線通信システムの分解斜視図、Ｃは各構成の等価回路図と共振周波数、Ｄは各構成の共振特性を示すグラフ（横軸が周波数ｆ、縦軸がパワーＰ）である。

無線通信システム１００は、図示のように、リーダライタ５（図６Ａ参照）と、タグ本体３０を樹脂等の封止材により覆った無線タグ１０１とを備え、それらを無線通信可能な所定距離内に位置させた状態で互いに通信させる。また、この無線タグ１０１は、電池を内蔵しないパッシブ型のＩＣタグであり、タグ本体３０（図６Ｂ参照）が、ループ状のタグアンテナ３１と、タグアンテナ３１に接続され、メモリ部、制御部、電力生成部、データ受信部、及びデータ送信部等が設けられたＩＣチップ３２とを有する。通信時には、リーダライタ５から、所定の周波数帯（ここでは、１３．５６ＭＨｚ）の搬送波及び変調波（ΔＨｚ）の電磁波Ｗによりデータ等を発信し、この電磁波Ｗによる信号や磁界をタグアンテナ３１により受信する等して、リーダライタ５と無線タグ１０１とで通信する。

ここで、無線タグ１０１の等価回路（ＬＣ回路）（図６Ｃ参照）は、タグ本体３０のタグアンテナ３１やＩＣチップ３２に起因する、直列に接続されたインダクタンス成分（コイル）Ｌ２と静電容量成分（コンデンサ）Ｃ２から構成される。一方、リーダライタ５の等価回路は、無線タグ１０１との通信部に設けられたアンテナ等により、無線タグ１０１と同様の各成分Ｌ１、Ｃ１から構成される。これら無線タグ１０１とリーダライタ５は、等価回路の各構成（成分）が同等になるように設定され、無線タグ１０１（タグ本体３０）の共振周波数ｆｘ＝１／｛２π√（Ｌ２・Ｃ２）｝と、リーダライタ５の共振周波数ｆｒ＝１／｛２π√（Ｌ１・Ｃ１）｝とが等しくなる。従って、それらの共振特性（図６Ｄ参照）も互いに一致して、共振周波数ｆｘ、ｆｒの電磁波Ｗ等に対して最も大きく共振し、それをピークに周波数ｆの変化とともに共振が小さくなる。その際、無線タグ１０１とリーダライタ５は、共振周波数ｆｘ、ｆｒが上記した搬送波の周波数帯（１３．５６ＭＨｚ）と一致して、その周波数帯の電磁波Ｗ等に対して共振するように調整される。

このように、無線通信システム１００は、リーダライタ５と無線タグ１０１の共振周波数ｆｒ、ｆｘを一致させ（ｆｒ＝ｆｘ）（ただし、磁界分布の条件を除く（以下、同様））、同周波数帯の電磁波Ｗをリーダライタ５から発生させて、電磁波Ｗ等を無線タグ１０１のタグアンテナ３１により受信させる。これにより、無線タグ１０１は、共振により効率が最大となる条件で駆動電力（パワー）を発生し、この電力により駆動されて、各種処理やリーダライタ５との通信を実行する。また、無線通信システム１００は、このようにして無線タグ１０１に駆動に必要な電力を供給するとともに、共振特性を一致させた状態で、リーダライタ５と無線タグ１０１とで信号を送受信して通信させる。

これに対し、無線タグ１０１（図７Ａ参照）を金属物７に接触させて取り付け、タグアンテナ３１と金属物７表面の距離が所定距離より短くなると、それらが電磁的に結合してタグ本体３０と金属物７との間に距離等に応じた結合力が作用する。この金属物７の影響で、無線タグ１０１（図７Ｂ参照）に、結合力に応じた静電容量成分Ｃｍが発生し、等価回路（図７Ｃ参照）に、タグ本体３０による構成（成分Ｃ２、Ｌ２）に加えて、成分Ｃ２と並列に成分Ｃｍが付加される。また、この等価回路は、直列に接続された各成分Ｌ２、Ｃｘ（＝Ｃ２＋Ｃｍ）に変換でき、無線タグ１０１全体としての共振周波数ｆｘ’は、１／｛２π√（Ｌ２・Ｃｘ）｝となる。

その結果、無線タグ１０１の共振特性（図７Ｄ参照）は、ピーク位置が共振周波数ｆｘ’に変化し、リーダライタ５と無線タグ１０１の共振周波数ｆｒ、ｆｘ’及び共振特性が一致せずにずれ（図７Ｄの矢印Ｓ）が生じ、上記した各共振現象が発生し難くなる。これに伴い、無線タグ１０１に供給される電力が小さくなって駆動のためのパワーを充分に確保できず、或いは、互いの信号が受信し難くなり、リーダライタ５と無線タグ１０１との通信性能が劣化して通信が困難となる。

従って、このような従来の無線通信システム１００では、無線タグ１０１を金属物７に取り付ける環境を避ける等、金属物７の影響が小さい状態で無線タグ１０１を使用する必要がある。即ち、無線タグ１０１は、主に通信に対する影響が比較的小さい材質の物品に取り付けて使用することで、リーダライタ５等の外部の無線通信装置との通信が確保される。このように、従来は、金属物７に取り付けた状態では無線タグ１０１と無線通信装置とで正常に通信できず、無線タグ１０１を金属物７から離した状態で使用する必要があり、無線タグ１０１の両状態での使用ができずに使用範囲（環境）が制限される、という問題がある。

特開２００７−２９３４８１号公報

本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、無線タグを、金属物に取り付けた状態と金属物から離した状態で、同じ無線通信装置と正常に通信できるようにし、無線タグの両状態での使用を可能にして使用範囲を拡大することである。

本発明は、所定の共振周波数を有する無線通信装置と通信するタグアンテナを備え、金属物への取り付けが可能な無線タグであって、タグアンテナから離間して無線タグの共振周波数を無線通信装置の共振周波数に一致させる離間位置と、タグアンテナに接近して金属物に取り付けられた無線タグの共振周波数を無線通信装置の共振周波数へシフトさせる接近位置との間で変位可能な共振周波数調整手段と、金属物への取り付けに伴い、離間位置の共振周波数調整手段を接近位置に変位させる変位手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、無線タグを、金属物に取り付けた状態と金属物から離した状態で、同じ無線通信装置と正常に通信させることができ、無線タグの両状態での使用を可能にして使用範囲を拡大することができる。

以下、本発明の無線タグの一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態の無線タグは、上記した従来の無線タグ１０１（図６参照）と同様に、所定の共振周波数を有する外部の無線通信装置と通信するタグアンテナ等を備え、この無線通信装置とともに無線通信システムを構成して各種の物品等に取り付けられて使用される。ただし、この無線タグは、金属物への取り付けが可能であり、その状態でも、金属物から離した状態と同様に無線通信を行えるようになっている。以下、無線タグとして、パッシブ型のＩＣタグを、無線通信装置として、無線タグの情報の読み取りと書き込みとを行うリーダライタを使用する場合を例に採り説明する。

図１Ａは本実施形態の無線タグを模式的に示す正面図、図１Ｂは図１ＡのＺ方向矢視図である。
無線タグ１０は、図示のように、タグ本体（図示せず）等を覆う封止材からなるパッケージ部１１が、直方体形状のブロック状に形成され、所定の面（図１Ａでは下面）が、後述する金属物（ここでは、鉄等の強磁性体の金属部材）への取付面１０Ｔになっている。また、無線タグ１０は、円盤状の突出部材２０が、内部から取付面１０Ｔの外側に向けて突出して、かつ、内外方向に進退変位可能に設けられており、金属物への取付時には、突出部材２０の突出端面が取付面１０Ｔと一致する位置に変位する。更に、無線タグ１０は、取付面１０Ｔの４つの角部に、それぞれ側面に固定された磁石１２が配置され、この４つの磁石１２により、金属物の表面に取付面１０Ｔを当接させた状態で着脱可能に固定される。

図２Ａは、この無線タグ１０を含む無線通信システム１の概略構成を示す要部正面図であり、金属物に取り付けていない状態の無線タグ１０を図１ＢのＹ−Ｙ線矢視断面で示している。また、図２Ｂは、無線タグ１０の要部を抜き出して示す分解斜視図である。図３は、金属物に取り付けた状態の無線タグ１０を、図２に対応して各々示す無線通信システム１の要部正面図及び分解斜視図である。

無線通信システム１は、図示のように、無線タグ１０と、無線タグ１０が所定距離内に位置するときに互いに無線通信可能なリーダライタ５とを備えている。また、無線タグ１０（図２Ａ参照）は、タグ本体３０及び突出部材２０に加えて、それらの間に挟まれた弾性体２１と共振周波数調整手段４０とを有し、それらが順に隣接して固定されて、取付面１０Ｔに開口する円柱状凹部内に設けられている。なお、タグ本体３０、弾性体２１、共振周波数調整手段４０、及び突出部材２０は、この順序で無線タグ１０の内部から外部に向かって配置され、タグ本体３０のみが無線タグ１０に固定されて、他の側面部は無線タグ１０に固定されずに内面部から独立している。

タグ本体３０（図２Ｂ参照）は、リーダライタ５からの電磁波Ｗや磁界を受信等するためのタグアンテナ（通信アンテナ）３１と、制御や通信のための各部を有するＩＣチップ３２からなり、リーダライタ５と、その共振周波数と一致する周波数帯の電磁波Ｗを利用して無線通信する。その際、タグ本体３０は、ループ状の導電性部材からなるタグアンテナ３１を介して、リーダライタ５が発生する電磁波Ｗを受信して電力を発生させ、これにより駆動されて、ＩＣチップ３２により制御して、リーダライタ５からの信号を受信等する。また、タグ本体３０は、この電磁波Ｗのタグアンテナ３１による反射波により、リーダライタ５へ向けて所定の信号を返信する等して、リーダライタ５と互いに通信する。

共振周波数調整手段４０は、タグ本体３０を含む無線タグ１０全体としての共振周波数を調整する調整部であり、ここでは、タグアンテナ３１と同様に構成される共振周波数調整用のアンテナ（調整アンテナ）からなる。具体的には、共振周波数調整手段４０は、タグアンテナ３１に結合可能なループ状の導電性部材、例えば１又は複数巻きのコイル４１と、コイル４１に接続された共振周波数調整手段４０の電磁特性を所定状態に設定するコンデンサ４２とを有する。また、共振周波数調整手段４０は、例えばコイル４１がタグアンテナ３１と一致する大きさ及び形状に形成され、突出部材２０の無線タグ１０内に位置する内側端面に固定されて、タグ本体３０に対向して、かつ、タグアンテナ３１とコイル４１とが平行な状態で上下に重なるように配置される。その状態で、共振周波数調整手段４０は、上記した突出部材２０の変位により一体に変位し、タグ本体３０及びタグアンテナ３１から所定距離Ｈ１（図２Ａ参照）だけ離れた離間位置Ｒと、それらに所定距離Ｈ２（図３Ａ参照）まで接近した接近位置Ｓとの間で変位可能になっている。

このように、共振周波数調整手段４０は、コイル４１とタグアンテナ３１との間の距離を変化させ、これに伴い、タグアンテナ３１に対する電磁的な影響を変化させて、無線タグ１０全体としての共振周波数を、リーダライタ５の共振周波数と一致するように調整する。その際、共振周波数調整手段４０は、離間位置Ｒの距離Ｈ１（図２参照）が、タグアンテナ３１に対する電磁的な影響が小さく、タグアンテナ３１を介したタグ本体３０とリーダライタ５との、共振周波数を一致させた通常の状態での通信を可能とする距離に設定されている。一方、接近位置Ｓの距離Ｈ２（図３参照）は、金属物７の上記した影響（図７参照）を打ち消すような電磁的な影響を作用させ、金属物７に取り付けられた無線タグ１０全体としての共振周波数を、リーダライタ５の共振周波数へシフト（移行）させて一致させる距離に設定されている。

突出部材２０は、無線タグ１０の金属物７への取り付けに伴い、離間位置Ｒ（図２参照）の共振周波数調整手段４０を接近位置Ｓ（図３参照）に変位させる変位手段（変位部材）であり、外周部を無線タグ１０の内面部に対して摺動させつつ、共振周波数調整手段４０とともに変位する。また、突出部材２０は、無線タグ１０が金属物７から取り外された状態（図２参照）で、共振周波数調整手段４０の各位置Ｒ、Ｓ間の距離（Ｈ１−Ｈ２）と同じ長さ、無線タグ１０の取付面１０Ｔから突出するように形成され、その突出した状態で、共振周波数調整手段４０を離間位置Ｒに配置する。これに対し、無線タグ１０が金属物７に取り付けられると（図３参照）、突出部材２０は、無線タグ１０内に変位して全体が収納され、その上記した突出長さだけ共振周波数調整手段４０を変位させて接近位置Ｓに配置し、かつ取付面１０Ｔを金属物７に当接させる。このように、突出部材２０は、取り付けられる金属物７に押されて共振周波数調整手段４０とともに変位し、共振周波数調整手段４０をタグアンテナ３１に向かって接近させて接近位置Ｓに保持する。加えて、この突出部材２０は、絶縁部材からなり、金属物７と共振周波数調整手段４０とを電気的に絶縁する。

弾性体２１は、ゴムや樹脂製バネ等の伸縮性や形状復帰性、及び絶縁性を有する弾性部材（ここでは、円盤状ゴム）からなり、共振周波数調整手段４０とタグ本体３０との間に配置されている。また、弾性体２１は、突出部材２０からの力が作用していない定常状態（図２参照）で、共振周波数調整手段４０とタグアンテナ３１との間の距離を上記した離間時の距離Ｈ１に一致させる厚さに形成され、共振周波数調整手段４０を離間位置Ｒに維持する。一方、弾性体２１は、突出部材２０が金属物７に押されて変位し、共振周波数調整手段４０を介して力が作用すると、弾性的に圧縮変形（図３参照）して、共振周波数調整手段４０を離間位置Ｒから接近位置Ｓまで変位させる。その状態では、弾性体２１は、共振周波数調整手段４０がタグアンテナ３１から離間する方向に突出部材２０を付勢しており、無線タグ１０の金属物７からの取り外しに伴い、圧縮から解放されて元の定常状態の形状に戻り、突出部材２０を共振周波数調整手段４０とともに変位させる。このように、弾性体２１は、金属物７からの取り外しに伴い、突出部材２０と共振周波数調整手段４０を変位させてタグアンテナ３１から離間させる付勢手段であり、同時に、接近位置Ｓの共振周波数調整手段４０を変位させて離間位置Ｒに復帰させる復帰手段でもある。

次に、本実施形態の共振周波数調整手段４０による無線タグ１０の共振周波数の調整について、詳細に説明する。
図４は、図２に示す金属物７に取り付けられていない状態の無線タグ１０の共振周波数について説明するための模式図であり、図４Ａは無線通信システム１の要部を示す分解斜視図、図４Ｂは各構成の等価回路図と共振周波数、図４Ｃは各構成の共振特性を示すグラフ（横軸が周波数ｆ、縦軸がパワーＰ）である。

この無線通信システム１（図４Ａ参照）では、通信時には、リーダライタ５から、所定の周波数帯（ここでは、１３．５６ＭＨｚ）の搬送波及び変調波（ΔＨｚ）の電磁波Ｗによりデータ等を発信する。また、無線タグ１０は、この電磁波Ｗによる信号や磁界をタグアンテナ３１により受信する等して駆動電力を発生し、リーダライタ５に所定の信号を返信して互いに無線で通信する。その際、無線タグ１０は、金属物７に取り付けられていない状態では、共振周波数調整手段４０がタグアンテナ３１から離間して所定距離Ｈ１を隔てた離間位置Ｒに配置され、タグアンテナ３１とコイル４１間の相互の影響等により、全体としての共振周波数がリーダライタ５の共振周波数と一致するようになっている。ただし、ここでは、それらの間の距離Ｈ１は、共振周波数調整手段４０のタグアンテナ３１に対する電磁的な影響がほぼ無い距離に設定されており、タグ本体３０の共振周波数が無線タグ１０の共振周波数となる。

即ち、この無線タグ１０の等価回路（図４Ｂ参照）は、タグ本体３０のみのタグアンテナ３１やＩＣチップ３２に起因する、直列に接続されたインダクタンス成分Ｌ２と静電容量成分Ｃ２から構成される。一方、リーダライタ５の等価回路は、通信部に設けられたアンテナ等により、無線タグ１０と同様の各成分Ｌ１、Ｃ１から構成される。これら無線タグ１０とリーダライタ５は、等価回路の各成分が同等になるように設定され、無線タグ１０（タグ本体３０）の共振周波数ｆｔ＝１／｛２π√（Ｌ２・Ｃ２）｝と、リーダライタ５の共振周波数ｆｒ＝１／｛２π√（Ｌ１・Ｃ１）｝とが等しくなる。従って、それらの共振特性（図４Ｃ参照）も互いに一致して同様に変化し、かつ、共振周波数ｆｔ、ｆｒが上記した搬送波の周波数帯（１３．５６ＭＨｚ）と一致して、その周波数帯の電磁波Ｗ等に対して共振するように調整される。このように、この無線タグ１０は、金属物７に取り付けられていない状態では、共振周波数調整手段４０を離間位置Ｒに配置して、その全体としての共振周波数ｆｔをリーダライタ５の共振周波数ｆｒに一致させている。

図５は、図３に示す金属物７に取り付けた状態の無線タグ１０の共振周波数について説明するための模式図であり、それぞれ図４と同様の各図を示している。
無線タグ１０（図５Ａ参照）は、金属物７に取り付けられると、共振周波数調整手段４０がタグアンテナ３１に所定距離Ｈ２まで接近して接近位置Ｓに配置される。その状態では、無線タグ１０は、互いに接近したタグアンテナ３１とコイル４１間の相互の影響と、それらに接近した金属物７の電磁的な影響とにより、全体としての共振周波数が決定され、この共振周波数を共振周波数調整手段４０により調整してリーダライタ５の共振周波数と一致させる。

具体的には、無線タグ１０は、タグアンテナ３１と共振周波数調整手段４０とが相互結合等して、互いの距離Ｈ２等に応じた結合力が作用し、この結合力に応じた静電容量成分Ｃ３が、共振周波数調整手段４０とタグアンテナ３１（タグ本体３０）間に発生する。同時に、タグアンテナ３１（又は共振周波数調整手段４０）と金属物７との接近により、それらが電磁的に結合し、金属物７とタグ本体３０等の間に互いの距離等に応じた結合力が作用し、この結合力に応じた静電容量成分Ｃ４が無線タグ１０に発生する。その結果、無線タグ１０の等価回路（図５Ｂ参照）に、タグ本体３０による構成（各成分Ｃ２、Ｌ２）に加えて、それらに直列に共振周波数調整手段４０によるインダクタンス成分Ｌ３と静電容量成分Ｃ３が、成分Ｃ２と並列に金属物７の影響による静電容量成分Ｃ４が、それぞれ付加される。また、この等価回路は、直列に接続された各成分Ｌｔ（＝Ｌ２＋Ｌ３）、Ｃｔ（＝｛Ｃ３・（Ｃ２＋Ｃ４）｝／（Ｃ３＋Ｃ２＋Ｃ４））に変換でき、無線タグ１０全体としての共振周波数ｆｔ’は、１／｛２π√（Ｌｔ・Ｃｔ）｝となる。

本実施形態では、この無線タグ１０の共振周波数ｆｔ’がリーダライタ５の共振周波数ｆｒと一致（ｆｔ’＝ｆｒ）するように、金属物７による成分Ｃ４に応じて、共振周波数調整手段４０による各成分Ｃ３、Ｌ３の電磁特性や距離Ｈ２等を設定する。これにより、リーダライタ５と無線タグ１０の共振特性（図５Ｃ参照）を互いに一致させ、その周波数帯の電磁波Ｗ等に対して共振するように調整する。このように、無線タグ１０は、金属物７への取り付けにより、その影響で共振周波数が変化するものの、接近位置Ｓに配置した共振周波数調整手段４０により、その全体としての共振周波数ｆｔ’を調整してリーダライタ５の共振周波数ｆｒへシフトさせ、それらを互いに一致させる。

以上説明した無線通信システム１では、金属物７への取り付け時には、取付面１０Ｔを金属物７に当接させて無線タグ１０を使用し、金属物７へ取り付けない時には、取付面１０Ｔ以外の面を対象物に当接させる等して、突出部材２０を内部に押し込まないようにして、無線タグ１０を使用する。これにより、無線タグ１０の共振周波数調整手段４０を、金属物７へ取り付けられていない状態では離間位置Ｒに配置し、金属物７への取り付けに伴い、離間位置Ｒから接近位置Ｓに変位させる。この変位により、各状態の無線タグ１０の共振周波数ｆｔ、ｆｔ’を調整して、それぞれリーダライタ５の共振周波数ｆｒと一致させ、無線タグ１０とリーダライタ５との通信等を、各々共振周波数が一致したベストな状態で実行させる。その結果、各状態の無線タグ１０により、共振により効率的に駆動電力を発生させることができ、各種処理や通信に必要な電力を確実に確保しつつ、共振特性を一致させた状態で、無線タグ１０とリーダライタ５とで信号を送受信させて確実・正確に通信させることができる。

従って、本実施形態によれば、無線タグ１０を金属物７に取り付けたときに、リーダライタ５との通信性能が劣化するのを防止して、金属物７から離したときと同様に通信させることができる。即ち、無線タグ１０を、金属物７に取り付けた状態と金属物７から離した状態で、同じリーダライタ５を使用して、互いに正常に通信させることができ、無線タグ１０の両状態での使用を可能にして使用範囲を拡大し、各種の分野や環境で利用することができる。

また、ここでは、弾性体２１により、無線タグ１０の金属物７からの取り外しに伴い、接近位置Ｓの共振周波数調整手段４０を離間位置Ｒに復帰させるため、その位置を都度調整することなく、共振周波数調整手段４０を確実に各最適位置に配置することができる。そのため、金属物７から取り外した無線タグ１０を直ちに使用できる等、無線タグ１０の利便性を高くでき、かつ、各状態の無線タグ１０の通信性能を高く維持して、リーダライタ５との正確な通信を確保することもできる。

更に、この無線タグ１０は、金属物７に押される突出部材２０で共振周波数調整手段４０を変位させるため、金属物７への取り付けに伴い、特に変位のための操作等を行うことなく、共振周波数調整手段４０を接近位置Ｓに正確かつ容易に配置することができる。その際、接近位置Ｓの共振周波数調整手段４０と突出部材２０は、圧縮された弾性体２１により、タグアンテナ３１から離間する方向に付勢されるため、共振周波数調整手段４０を、タグアンテナ３１側への変位を防止して、接近位置Ｓに安定して保持することができる。併せて、この弾性体２１の付勢力により、無線タグ１０の金属物７からの取り外しに伴い、突出部材２０を共振周波数調整手段４０とともに変位させてタグアンテナ３１から離間させるため、共振周波数調整手段４０の両位置Ｒ、Ｓへの変位を、無線タグ１０の取り付け、取り外しに連動させて確実・正確に行うことができる。

ここで、共振周波数調整手段４０とタグアンテナ３１との間は、弾性体２１を設けずに、共振周波数調整手段４０を各位置Ｓ、Ｒで停止させる突起を無線タグ１０の内面部に設ける等して、同範囲を空所にしてもよい。このようにしても、例えば、共振周波数調整手段４０や突出部材２０を取付面１０Ｔ側に引っ張るバネ等の付勢手段を設け、或いは、無線タグ１０を金属物７から取り外した後に、突出部材２０を引っ張り出すようにすることで、共振周波数調整手段４０を変位させて両位置Ｒ、Ｓに配置することができる。

また、ここでは、磁石１２を金属物７への固定手段として使用して、無線タグ１０を金属物７へ着脱可能に、かつ確実に固定したが、磁石１２以外に、接着剤や接着テープ等を固定手段として使用して、無線タグ１０を金属物７へ固定するようにしてもよい。その際、金属物７が、鉄のような磁石１２が着く材質のときには、磁石１２を使用し、銅やアルミニウムのような磁石１２が着かない材質のときには、磁石１２以外を使用する等、金属物の種類等に合わせて、無線タグ１０を適宜固定すればよい。ただし、この無線タグ１０のように、無線タグ１０を金属物７へ所定状態で固定する固定手段を設けることで、無線タグ１０を金属物７に対して常に同じ状態で固定できる。その結果、例えば、取付面１０Ｔを必ず金属物７に当接させる等して、突出部材２０を確実に変位させ、或いは、タグアンテナ３１、共振周波数調整手段４０、及び金属物７の位置関係を設定通りに配置し、無線タグ１０の通信性能の劣化を防止することができる。

なお、本実施形態では、無線タグ１０の通信相手である無線通信装置として、リーダライタ５を使用したが、この無線通信装置は、例えば無線タグ１０の情報の読み取りのみを行うリーダ装置や、書き込みのみを行うライタ装置等、リーダライタ５以外の装置であってもよい。

図１Ａは本実施形態の無線タグを模式的に示す正面図、図１Ｂは図１ＡのＺ方向矢視図である。 図２Ａは本実施形態の無線タグを含む無線通信システムの概略構成を示す要部正面図、図２Ｂは無線タグの要部を抜き出して示す分解斜視図である。 図２の無線タグを金属物に取り付けた状態を示す無線通信システムの要部正面図及び無線タグの分解斜視図である。 図２に示す金属物に取り付けられていない状態の無線タグの共振周波数について説明するための模式図である。 図３に示す金属物に取り付けた状態の無線タグの共振周波数について説明するための模式図である。 従来の無線タグに対する金属物の影響を説明する模式図である。 従来の無線タグに対する金属物の影響を説明する模式図である。

符号の説明

１・・・無線通信システム、５・・・リーダライタ、７・・・金属物、１０・・・無線タグ、１０Ｔ・・・取付面、１１・・・パッケージ部、１２・・・磁石、２０・・・突出部材、２１・・・弾性体、３０・・・タグ本体、３１・・・タグアンテナ、３２・・・ＩＣチップ、４０・・・共振周波数調整手段、４１・・・コイル、４２・・・コンデンサ、Ｗ・・・電磁波。

Claims (4)

1. 所定の共振周波数を有する無線通信装置と通信するタグアンテナを備え、金属物への取り付けが可能な無線タグであって、
   タグアンテナから離間して無線タグの共振周波数を無線通信装置の共振周波数に一致させる離間位置と、タグアンテナに接近して金属物に取り付けられた無線タグの共振周波数を無線通信装置の共振周波数へシフトさせる接近位置との間で変位可能な共振周波数調整手段と、
   金属物への取り付けに伴い、離間位置の共振周波数調整手段を接近位置に変位させる変位手段と、
   を備えたことを特徴とする無線タグ。
2. 請求項１に記載された無線タグにおいて、
   金属物からの取り外しに伴い、接近位置の共振周波数調整手段を離間位置に復帰させる復帰手段を備えたことを特徴とする無線タグ。
3. 請求項１又は２に記載された無線タグにおいて、
   共振周波数調整手段は、タグアンテナに結合可能なループ状の導電性部材を有することを特徴とする無線タグ。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載された無線タグにおいて、
   金属物への固定手段を備えたことを特徴とする無線タグ。

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