JP2011198158A - Rfidタグ及びrfidシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 透磁率の大きい材料から成るコアを2分割した形状のコア12に導体から成る線材13を巻き回してアンテナ14を構成すると共に、ICチップ15をアンテナ14の両端部に接続してRFIDタグ11を構成する。リーダライタのアンテナ24として、RFIDタグ11と同様、コア22に線材23を巻き回して構成したものを使用し、RFIDタグ11のコア12の両端部と、リーダライタのアンテナ24のコア22の両端部の位置を合致させて対向させる。
【選択図】 図1
Description
又、リーダライタのアンテナに関しても、金属体に埋め込んで使えるものや小型なものは、上記と同様な理由により実現できなかった。
又、タグと金属体の間に磁性シート(フェライトシート等)を挟む、あるいは、金属体に埋め込むタイプのタグでは、磁性体でタグを包み込む様にして金属体の影響を防ぐような工夫がなされている。
又、特許文献2に記載の方法では、金属体との間に十分なギャップが取れない場合や、磁性体コアの外径が小さい場合には、磁束密度が十分ではなく結合度が低くなり、データの交信を行うことができない。
又、リーダライタのアンテナも、上記RFIDタグと同様な構造を有することを特徴とする。
すなわち、離れた位置から、そして広い範囲にある、多くのRFIDタグ101を同時に読むという要求を満たすために、リーダライタ111のアンテナ112はある程度大きく作られている。そして、この構造のアンテナ112から、読み取りに必要な13.56MHzの磁界が自由空間に広い範囲に渡って放出される。
読取り可能範囲にRFIDタグ101が存在すると、リーダライタ111のアンテナ112からの磁界をRFIDタグ101のアンテナ102が受け取り、内部IC103の駆動電力を得るとともに、必要な処理を行い、結果のデータを、受け取った磁界を変調することにより返送する。
このシステムが有効に機能するよう、リーダライタ111のアンテナ回路とRFIDタグのアンテナ回路とを動作周波数である13.56MHzに正しく同調し、同時に整合させる回路113が組み込まれている。
この現象を防止するには、このショートサーキットを通る磁束の数を減らすことが効果的である。
磁気シールドシートをRFIDタグ101と金属板の間に挟む等の対策は、このような理由による。
電磁気学の法則から、導電物質に磁束が通ると、同調回路のインダクタンスが実質的に小さくなり、共振周波数が高くなってしまう。
反対に磁性体に磁束が通ると、透磁率に比例して磁束は増えるため、実質的なインダクタンスが大きくなり、共振周波数は低くなってしまう。
一般的に、RFIDタグ101の通信距離を延ばすために、共振周波数でのQは大きく設定されているので、周波数が一致している時には、伝送効率が高くなっているが、周波数がずれてしまうと、極端に効率が低くなり、RFIDタグ101の感度が低下する。
この対策としては、金属体との間に磁性体シートを挟み金属体の影響を小さくする方法がある。この際に、磁性体によって共振周波数がずれるので、事前に共振周波数を補正する必要がある。
又、以上の対策を取っても、アンテナのサイズが極端に小さかったり、金属体や磁性体との距離を十分取れない場合は、確実に動作するRFIDシステムを作ることは不可能であった。
電力や信号の高効率な伝達手段として、トランスやコイルが広く知られている。これらは、1次側のコイルにより発生した磁束を効率良く2次側コイルに導くために、磁束が通りやすい、つまり透磁率が空気に比べて高い珪素鋼板やフェライトコアを使って磁束を閉じ込め、効率良く伝達する仕組みである。
リーダライタのアンテナコイルから発生した磁束は、透磁率の大きい磁性体を使うことによって、通常の空気中で使うアンテナに比べて大きな磁束密度となり、結合係数も大きくなる。
又、この磁束は、透磁率が空気に比べて高い磁性体のコア内部に大部分が閉じ込められるため、外部への漏れ磁束が小さくなる。
このことは、すでに説明した、近傍に導電物質や磁性体がある場合のRFIDタグの性能が低下する理由である、漏れ磁束の悪影響をほぼ完全に取り除く効果がある。
リーダライタのアンテナコイルを巻いたコアとRFIDタグのアンテナコイルを巻いたコアとを対向させた構造にしたとしても、接触している場合は勿論、若干のギャップが有った場合でも、結合係数は下がり、共振周波数もずれるが、十分に動作可能となる。
この状態でも、コアの一端から出た磁束が空気に比べて透磁率が大きい磁性体の端面に吸い込まれるイメージとなり、漏れ磁束は十分に小さく、周囲の影響を受けないRFIDシステムとなる。
コアの透磁率としては、2〜2000であるのが好ましいが、実際的には、2〜100であれば問題はない。
又、リーダライタのアンテナモジュールとRFIDタグモジュールは、耐熱性、耐薬品性及び耐水性の高い材質を選ぶことによって、医療器具に求められる洗浄、滅菌工程を繰り返し行なっても機能に影響が生じないRFIDシステムを実現することができた。
図1は、本発明のRFIDタグ及びリーダライタのアンテナを金属体に埋め込んだ状態の一実施例を示す断面図、図2乃至図4は、本発明のRFIDタグ及びリーダライタのアンテナを金属体に埋め込んだ状態の他実施例を示す断面図である。
トロイダルコアはリング状であり、しかも透磁率が高いので、これに導体からなる線材を巻き回してコイル状とすると、導線コイルから発生した磁束の大部分がコア内に留まり、磁束が殆どコア外に洩れることがない。
一般的に、RFIDタグは、リーダライタのアンテナと対向して水平に置いたときに通信距離は最大となり、垂直に置くと感度はほぼ0となって、通信することができない。
図5は、歯科用ハンドピース及びカップリングを示す正面図である。
又、エアーチューブ、電気コードを接続するカップリング74に、異なるハンドピース71を連結することもある。
尚、エアー駆動型のハンドルについても、同様に、RFIDタグ11、リーダライタのアンテナ21を設置して、適用することができる。
そして、間隔が0〜5mm程度であれば、トロイダルコアの外径5mm、肉厚3mm程度の超小型タグであつても、十分に機能する。
12 コア
13 線材
14 アンテナ
15 ICチップ
21 リーダライタ
22 コア
23 線材
24 リーダライタのアンテナ
71 ハンドピース
72 モータ内蔵ハンドル
73 アタッチメント
74 カップリング
Claims (10)
- 透磁率の大きい材料から成るコアを2分割した形状のコアに導体から成る線材を巻き回してアンテナを構成すると共に、ICチップを前記アンテナの両端部に接続したことを特徴とするRFIDタグ。
- 前記アンテナとリーダライタのアンテナとが磁気閉回路を形成することを特徴とする請求項1に記載のRFIDタグ
- 前記コアの透磁率は、2〜20000であることを特徴とする請求項1又は2に記載のRFIDタグ。
- 前記コアは、磁性体の粉体としてフェライト、カーボニル鉄、鉄、ニッケル、コバルト又はそれらの化合物等の磁性材料を使用し、焼結又は成型させたものであることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のRFIDタグ。
- 前記コアは、磁性体の粉体をリング状に焼結させたトロコイダルコアであることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のRFIDタグ。
- 前記コアの形状は、C形状であることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のRFIDタグ。
- 前記コアの形状は、E形状であることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のRFIDタグ。
- 前記コアの形状は、その他の磁気閉回路を形成する形状であることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のRFIDタグ。
- リーダライタのアンテナとして、請求項1に記載のRFIDタグと同様、コアに導体から成る線材を巻き回してアンテナを構成したものを使用し、前記RFIDタグのコアの両端部と、前記リーダライタのアンテナのコアの両端部の位置をほぼ合致させて対向させたことを特徴とするRFIDシステム。
- 前記RFIDタグと前記リーダライタ用アンテナとの間隔を0〜5mmに設定し、前記コアの幅を4〜20mm、肉厚を2〜20mmに設定したことを特徴とする請求項9に記載のRFIDシステム。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002245415A (ja) * | 2001-02-15 | 2002-08-30 | Toppan Printing Co Ltd | データキャリア読取装置、データキャリア装置、データキャリアおよびデータキャリア読取方法 |
JP2003267777A (ja) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Kyocera Corp | フェライト材料及びこれを用いたフェライトコア |
WO2007043626A1 (ja) * | 2005-10-14 | 2007-04-19 | International Business Machines Corporation | 電磁誘導型rfidタグおよびアクセス装置 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002245415A (ja) * | 2001-02-15 | 2002-08-30 | Toppan Printing Co Ltd | データキャリア読取装置、データキャリア装置、データキャリアおよびデータキャリア読取方法 |
JP2003267777A (ja) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Kyocera Corp | フェライト材料及びこれを用いたフェライトコア |
WO2007043626A1 (ja) * | 2005-10-14 | 2007-04-19 | International Business Machines Corporation | 電磁誘導型rfidタグおよびアクセス装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020060994A (ja) * | 2018-10-11 | 2020-04-16 | 株式会社77Kc | Rfidタグリーダ・ライタ装置 |
JP7334032B2 (ja) | 2018-10-11 | 2023-08-28 | 株式会社77Kc | Rfidタグリーダ・ライタ装置 |
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