JP2011514574A - Ｅａｓ要素を取り囲む周辺ｒｆｉｄアンテナを使用する組合せセキュリティタグおよびその方法 - Google Patents

Abstract

物体を確保するためのセキュリティタグおよびシステムを提供する。このシステムおよびセキュリティタグは、画定された表面区域を有するハウジングを有する音響磁気（「ＡＭ」）電子商品監視（「ＥＡＳ」）コンポーネントを含む。このＥＡＳコンポーネントのハウジングは、ＥＡＳコンポーネント平面を画定する周辺境界を含む。このシステムおよびセキュリティタグはさらに、無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）コンポーネントを含み、このＲＦＩＤコンポーネントは、集積回路（３０４）と、ＥＡＳコンポーネント平面と実質的に共平面であるＲＦＩＤコンポーネント平面を画定するダイポールアンテナ（３０２）とを含む。集積回路およびダイポールアンテナは、ＥＡＳコンポーネントの周辺境界に沿って外側に配置される。
【選択図】図３

Description

本開示は、管理区域から商品を未許可で持ち出すことを防止または抑止するための電子商品監視（「ＥＡＳ」）ラベルまたはタグに関する。より詳細には、本開示は、タグ検出のためにＥＡＳ要素および無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）要素の様々な組合せを使用するセキュリティタグに関する。

一般的には、管理区域から商品を未許可で持ち出すことを防止または抑止するための電子商品監視（「ＥＡＳ」）システムが当技術分野で知られる。典型的なＥＡＳシステムにおいて、ＥＡＳタグ、マーカーおよびラベル（まとめて「タグ」）は、小売店などの管理区域の出口に配置された電磁場と相互作用するように設計される。これらのＥＡＳタグは、保護されるべき商品に取り付けられる。ＥＡＳタグが電磁場または「検出ゾーン」に持ち込まれると、タグの存在が検出され、アラームを発生させるなどの適切なアクションが取られる。商品が許可を受けて持ち出される場合には、ＥＡＳシステムによって検出されないように、ＥＡＳタグを、電磁場の周りで非活性化し、持ち出し、あるいは通過させることができる。

ＥＡＳシステムは、典型的には、小売店から商品が万引きされないように、かつ、未許可で持ち出されないように、再利用可能なＥＡＳタグあるいは使い捨てＥＡＳタグまたはラベルのいずれかを利用して商品を監視する。再利用可能なＥＡＳタグは、通常、顧客が小売店から出る前に、商品から取り除かれる。使い捨てタグまたはラベルは、通常、接着剤によってパッケージに取り付けられるか、あるいは、パッケージの内側に配置される。これらのタグは、典型的には、商品に残り、商品を顧客が小売店から持ち出す前に、非活性化されなければならない。非活性化デバイスは、十分な大きさの磁場を発生させるようにエネルギーを与えられるコイルを使用して、ＥＡＳタグを非活性にすることができる。非活性化されたタグは、もはやＥＡＳシステムの入射エネルギーに応答せず、したがってアラームはトリガされない。

ＥＡＳタグを有する商品を管理区域に持ち込まれまたは戻される状況では、盗難防止機能をもう一度提供するために、ＥＡＳタグを活性化また再び取り付けなければならない。製造または流通のポイントで商品にＥＡＳタグが付けられる出所タグ付けが望ましいので、ＥＡＳタグは、商品から取り除かれるのではなく、非活性化可能かつ活性化可能であることが典型的には好ましい。さらに、ＥＡＳタグがアクティブのままであって、ＥＡＳシステムを活性化させる他の管理区域内のＥＡＳシステムと偶発的に相互作用しうるので、問合せ領域周辺を商品を通過させることにより別の問題が提起される。

また、無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）システムも当技術分野で一般に知られており、在庫管理、電子アクセス制御、セキュリティシステムおよび有料道路上の車両の自動識別などの多くのアプリケーションのために使用することができる。ＲＦＩＤシステムは、典型的には、ＲＦＩＤリーダおよびＲＦＩＤデバイスを含む。ＲＦＩＤリーダは、無線周波数（「ＲＦ」）搬送波信号をＲＦＩＤデバイスに送信することができる。ＲＦＩＤデバイスは搬送波信号に応答し、データ信号はＲＦＩＤデバイスによって保存された情報で符号化される。

小売環境においてＥＡＳ機能とＲＦＩＤ機能を組み合わせることに関する市場の必要性が、急速に出現している。万引き防止用のＥＡＳを現在所有している多くの小売店は、在庫管理に関するバーコード情報に依拠している。ＲＦＩＤは、バーコーディングと比べて、より迅速でより詳細な在庫管理を提供する。小売店は、再利用可能なハードタグに対して多額の支払いを済ませている。ＲＦＩＤ技法をＥＡＳハードタグに加えることにより、損失防止に加え在庫管理における生産性が改善されるので、追加コストをより簡単に支払うことができる。

さらに、ＥＡＳ要素とＲＦＩＤ要素の間の相互作用を最小にするために、先行技術の組合せは、２つの異なる要素、すなわちＥＡＳ要素およびＲＦＩＤ要素を、端と端、隣り合わせ、または積層様式で十分に離して配置し、それにより各要素の相互作用が最小化されていた。しかしながら、これらの手法は全て、組合せタグまたはラベルの全体のサイズおよび／または設置面積における何らかのレベルの増加をもたらす結果となる。

必要なものは、ＥＡＳ要素とＲＦＩＤ要素の配置により、ＲＦＩＤ要素上のＥＡＳ要素の結合影響が最小化され、それにより、ＲＦＩＤ要素の全体的な読取範囲を改良しつつ、全体的なサイズおよび／または設置面積におけるいかなる増加をも最小化するＥＡＳ／ＲＦＩＤ組合せタグである。

本発明は、物を保護するためのセキュリティタグおよびシステムを有利に提供する。一実施形態において、セキュリティタグは、画定された表面区域を有するハウジングを有する音響磁気（「ＡＭ」）電子商品監視（「ＥＡＳ」）コンポーネントを含む。ＡＭ ＥＡＳコンポーネントのハウジングは、ＥＡＳコンポーネント平面を画定する周辺境界を含むことができる。セキュリティタグはさらに、無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）コンポーネントを含み、このＲＦＩＤコンポーネントは、集積回路と、ＥＡＳコンポーネント平面と実質的に共平面であるＲＦＩＤコンポーネント平面を画定するダイポールアンテナとを含む。集積回路およびダイポールアンテナは、ＥＡＳコンポーネントの周辺境界に沿って外側に配置される。

別の態様によると、物を保護するためのシステムが提供される。このシステムは、ＲＦＩＤおよびＥＡＳ問合せ信号を発生させる組合せ無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）／電子商品監視（「ＥＡＳ」）リーダと、問合せ信号を受信し、応答信号を送信するセキュリティタグとを含む。このセキュリティタグは、画定された表面区域を有するハウジングを有する音響磁気（「ＡＭ」）電子商品監視（「ＥＡＳ」）コンポーネントを含む。ＡＭ ＥＡＳコンポーネントのハウジングは、ＥＡＳコンポーネント平面を画定する周辺境界を含むことができる。このセキュリティタグはさらに、ＲＦＩＤコンポーネントを含み、このＲＦＩＤコンポーネントは、集積回路と、ＥＡＳコンポーネント平面と実質的に共平面であるＲＦＩＤコンポーネント平面を画定するダイポールアンテナとを有する。集積回路およびダイポールアンテナは、ＥＡＳコンポーネントの周辺境界に沿って外側に配置される。

別の態様によると、本発明は、組合せセキュリティタグを構築するための方法を提供する。周辺境界およびＥＡＳコンポーネント平面を含む音響磁気（「ＡＭ」）電子商品監視（「ＥＡＳ」）コンポーネントが提供される。無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）コンポーネントは、ＥＡＳコンポーネント平面に固定される。このＲＦＩＤコンポーネントは、ＲＦＩＤダイポールアンテナを有する。ダイポールアンテナは、第１のアンテナ部分および別個の第２のアンテナ部分を有し、第１のアンテナ部分および第２のアンテナ部分は、ＥＡＳコンポーネントの周辺境界の外側に配置され、かつ、周辺境界を少なくとも部分的に取り囲む。この方法はさらに、第１のアンテナ部分および第２のアンテナ部分をＲＦＩＤ集積回路に接続するステップを含む。

本発明のさらなる態様は、以下の説明に部分的に記載され、部分的には以下の説明から明らかになり、あるいは、本発明の実施によって理解される。本発明の諸態様は、添付の特許請求の範囲で具体的に指摘される要素および組合せによって実現および達成される。以下の一般的な説明および以下の詳細な説明は両方とも、単に例示的かつ説明的なものに過ぎず、特許請求されるように本発明を限定するものではないことを理解されたい。

本発明ならびにそれに付随する利益および特徴のより完全な理解が、添付の図面とあわせて以下の発明を実施するための形態を参照することにより、より容易に理解できよう。

本発明の原理にしたがって構築された電子商品監視／無線周波数識別検出組合せシステムのブロック図である。 図１の電子商品監視／無線周波数識別検出組合せシステムのより詳細な実施形態を示す図である。 本発明の原理にしたがって構築されたアンテナを有する例示的なタグの図である。 本発明の原理にしたがって構築されたアンテナを有する別の例示的なタグの図である。 本発明の原理による組合せセキュリティタグを構築するための例示的なプロセスである。

同様の参照番号が同様の要素を示す図面をここで参照すると、本発明の原理にしたがって構築され、全体的に「１００」で示される例示的なシステムの図が図１に示される。通信システム１００は、本明細書に記載される実施形態における電子識別システムを提供する。さらに、記載された通信システム１００は、以下に詳細に記載される後方散乱通信について構築される。その他の通信プロトコルを、その他の実施形態において利用できることが企図される。

記載された通信システム１００は少なくとも１つの電子ワイヤレス遠隔通信デバイス１０６を有する少なくとも１つのＥＡＳ／ＲＦＩＤ組合せリーダ１０２を含む。ＥＡＳをサポートするための低周波数（「ＬＦ」）通信およびＲＦＩＤをサポートするための極超短波（「ＵＨＦ」）通信を、組合せリーダ１０２と遠隔通信デバイス１０６との間に発生させることができ、この極超短波（「ＵＨＦ」）通信は、例示的なアプリケーションにおける識別システムおよび製品監視システムで使用される。重要なことに、リーダ１０２はＲＦＩＤ通信とＥＡＳ通信の両方をサポートするように図１で示されているが、本発明はそのようなリーダに限定されるものではなく、本発明に関して別個のＲＦＩＤリーダおよびＥＡＳ問い合わせデバイスを使用できることが理解される。

以下に詳細に論じるように、遠隔通信デバイス１０６は、本明細書に記載される諸実施形態において、無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）コンポーネントおよびＥＡＳコンポーネントを含む。図１にはワイヤレス遠隔通信デバイス１０６が１つだけ示されるが、典型的には、複数のワイヤレス遠隔通信デバイス１０６が組合せリーダ１０２と通信する。

複数の通信デバイス１０６を通信システム１００内で利用することができるが、典型的には複数の通信デバイス１０６同士の間では全く通信しない。その代わりに、複数の通信デバイス１０６が、組合せリーダ１０２と通信する。複数の通信デバイス１０６を、組合せリーダ１０２の同一フィールド内、すなわち組合せリーダ１０２の通信範囲内で使用することができる。同様に、複数の組合せリーダ１０２は、通信デバイス１０６のうち１つまたは複数の近傍とすることができる。

遠隔通信デバイス１０６は、一実施形態において、ワイヤレス媒体を使用して、ＥＡＳ／ＲＦＩＤ組合せリーダ１０２とインターフェースをとるように構成される。より詳細には、通信デバイス１０６とリーダ１０２の間の通信は、記載された実施形態において、たとえばＲＦＩＤコンポーネントに関してはマイクロ波周波数の、また、ＥＡＳコンポーネントに関してはＬＦのＲＦリンクのような電磁リンクを介して生ずる。組合せリーダ１０２は、順方向リンクワイヤレスＲＦＩＤおよびＥＡＳ通信信号１０８を出力するように構成される。さらに、組合せリーダ１０２は、順方向リンク通信信号１０８に応答してデバイス１０６から、逆方向リンクワイヤレス通信信号１１０、たとえばＥＡＳおよびＲＦＩＤ応答信号を受信するように動作可能である。上記によると、順方向リンク通信信号および逆方向リンク通信信号は、無線周波数信号などのワイヤレス信号である。赤外線、音響などのような、その他の形態の通信信号が企図される。

組合せリーダユニット１０２は、少なくとも１つのＲＦＩＤアンテナ１１２および少なくとも１つのＥＡＳアンテナ１１３、ならびに、ＲＦＩＤおよびＥＡＳ問合せ信号を送受信するための送受信回路を含む。ＲＦＩＤアンテナ１１２は、組合せリーダ１０２に接続された送受信ＲＦＩＤアンテナを備える。ＥＡＳアンテナは、同じく組合せリーダ１０２に接続された送受信ＥＡＳアンテナを含む。代替実施形態では、リーダ１０２は、ＲＦＩＤおよび／またはＥＡＳサブシステムに対して別々の送信アンテナおよび受信アンテナを有することができる。

動作中、組合せリーダ１０２は、順方向リンク通信ＥＡＳおよび／またはＲＦＩＤ信号１０８、たとえば問合せおよび／またはコマンド信号を、アンテナ１１２および１１３を介して送信する。通信デバイス１０６は、着信順方向リンク信号１０８を受信するように動作可能である。ＥＡＳおよび／またはＲＦＩＤ信号１０８を受信するとすぐに、通信デバイス１０６は、１つまたは複数の応答性逆方向リンク通信信号１１０、たとえば応答性ＲＦＩＤ応答信号および／または逆方向ＥＡＳ信号を通信することによって応答する。システム１００内の通信について、以下にさらに詳細に記載する。

一実施形態において、送信している特定のデバイス１０６を一意に識別し、またはそのデバイスにラベルを付ける情報で、応答性リターンリンク通信信号１１０、たとえば応答性ＲＦＩＤ応答信号を符号化し、それにより通信デバイス１０６と関連付けられた任意の物体、動物または人物が識別される。通信デバイス１０６は、物体または人物に添付されるＲＦＩＤ／ＥＡＳ組合せタグとすることができ、各タグのＲＦＩＤ部分は、タグが添付される物体または人物に関連する情報を用いてプログラムされる。この情報は、幅広い形態をとることができ、その情報が将来どのように使用されるかに依存して、より詳細であっても、詳細でなくでもよい。たとえば、この情報は、ユニバーサルプログラムコードなどの商品識別情報を含むことができる。タグのＲＦＩＤ部分は、そのタグが発行された許可を受けた人物に関する識別情報およびセキュリティクリアランス情報を含むことができる。また、タグは、関連する物体または人物を一意に識別するために、一意のシリアル番号を有することができる。代替的には、タグのＲＦＩＤ部分は、物体または人物の完全な記載などの物体または人物に関するより詳細な情報を含むことができる。さらなる例示的な代替形態として、タグのＲＦＩＤ部分は、物体または人物を具体的に識別する必要なく特定のリーダにおける物体または人物の検出を通じて、盗難管理または出入りの単純な追跡を提供するために、単一ビットを保存することができる。

遠隔通信デバイス１０６は、１つまたは複数の順方向リンクＥＡＳおよび／またはＲＦＩＤワイヤレス通信信号１０８の受信に応答して、応答リンク通信１１０内の１つまたは複数のＥＡＳおよび／またはＲＦＩＤ応答信号を出力するように構成される。組合せリーダ１０２は、応答リンク通信信号１１０内の１つまたは複数の応答信号、たとえば１つまたは複数のＥＡＳおよび／またはＲＦＩＤ逆方向信号を受信および認識するように構成される。１つまたは複数の応答信号は、特定の送信通信デバイス１０６を識別するために利用でき、通信デバイス１０６に対応する様々なタイプの情報を含むことができる。これらの情報には、保存されたデータ、構成データまたはその他のコマンド情報が含まれるがこれらに限定されない。また、通信デバイスのＥＡＳコンポーネント部分を活性化して、組合せリーダ１０２によって構築されたＥＡＳ交信領域内のデバイス１０６を検出できるようにすることができる。反対に、通信デバイスのＥＡＳコンポーネント部分を非活性化して、それにより構築されたＥＡＳ問合せ領域で、ＥＡＳコンポーネント部分が組合せリーダ１０２によって検出されないようにすることもできる。さらに、システム１００は、活性化されたＥＡＳコンポーネント部分が問合せ領域で検出される場合、通信デバイス１０６のＲＦＩＤ部分を読み取るように構成し得ることが企図される。

図２は、１つまたは複数の遠隔通信デバイス１０６を使用して動作するように構成されたＲＦＩＤシステム１００を示す。図２に示されるように、遠隔通信デバイス１０６、たとえばセキュリティタグは、ＲＦＩＤリーダ１０２から距離「Ｄ１」だけ物理的に離隔している。遠隔通信デバイス１０６は、動作周波数が極超短波（「ＵＨＦ」）帯域であるＲＦＩＤコンポーネント２０８を含み、その周波数帯域は周波数３００ＭＨｚから３ＧＨｚと想定される。しかしながら、ＲＦＩＤシステム１００は、所与の実装形態について所望されるように、ＲＦスペクトルのその他の部分を使用して、ＲＦＩＤコンポーネント２０８を動作させるように構成することもできる。これらの実施形態は、この状況に限定されるものではない。また、遠隔通信デバイス１０６は、ＥＡＳコンポーネント２１４、たとえばＥＡＳタグまたはラベルを含む。本発明の一態様によると、ＥＡＳコンポーネント２１４は、音響磁気（ＡＭ）タグまたはラベルである。例示的なＡＭ ＥＡＳコンポーネント２１４は、ＬＦ周波数帯域３０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚで、具体的には５８ｋＨｚで動作する。

ＥＡＳ検出距離Ｄ１は、アンテナ１１３からのＥＭフィールドに起因してＥＡＳ要素が検出されるようなアンテナ１１３からの距離として定義される。ＲＦＩＤ読取範囲ＲＲ１は、アンテナ１１２から放射されたＵＨＦフィールドに依存する。ＵＨＦフィールドは、ＲＦＩＤコンポーネント２０８を活性化するために使用され、ＲＦＩＤコンポーネントが読取範囲ＲＲ１内にある限り、一般的には同様に動作する。ＲＦＩＤコンポーネント２０８が活性されると、次いで、そのメモリレジスタ、たとえばＲＯＭ（またはＮＶＲＡＭ）２１０内に保存された情報を、応答信号１１０を介して送信することができる。

ＥＡＳコンポーネント２１４、たとえばＥＡＳ検出に関する音響磁気（「ＡＭ」）共振部材およびバイアス要素は、ＡＭ共振部材およびバイアス要素を包含するハウジング（図示せず）を含む。このハウジングは、画定された表面区域を有し、この画定された表面区域は、ＥＡＳコンポーネント平面を画定する周辺境界を有する。また、ＥＡＳコンポーネント２１４は、ＲＦＩＤ読取範囲ＲＲ１に影響を与える。たとえば、ＲＦＩＤコンポーネント２０８およびＥＡＳコンポーネント２１４が一緒にパッケージングされ、たとえば隙間によってある程度重なり、ある程度離れている場合、ＥＡＳコンポーネント２１４によって、ＲＦＩＤコンポーネント２０８について実質的な離調および信号損失が生じることがあり、その結果、組合せタグ１０６のＲＦＩＤ読取範囲が縮小されることになる。ＥＡＳ要素の検出性能は、ＵＨＦ ＲＦＩＤ要素の存在には影響を受けない。たとえば、ＥＡＳ要素２１４およびＲＦＩＤコンポーネント２０８を、一方のコンポーネントが約２ｍｍの隙間をあけて他方のコンポーネント上に積層される組合せタグ１０６では、ＲＦＩＤ読取範囲は約８０から９０ｃｍとなる。組合せタグ１０６の別の実施形態では、積層されたＥＡＳ要素２１４とＲＦＩＤコンポーネント２０８の間に１ｍｍのスペーサを配置した結果、測定されたＲＦＩＤ読取範囲は約３０から４０ｃｍとなる。

対照的に、ＲＦＩＤコンポーネント２０８のＲＦＩＤ集積回路３０６（図３）およびＲＦＩＤアンテナ３０４（図３）がＥＡＳコンポーネント２１４の周辺境界に沿って外側に配置されている組合せタグ１０６では、１００ｃｍを超えるＲＦＩＤ読取範囲が測定された。したがって、ＥＡＳコンポーネント２１４の周辺境界に沿ってＲＦＩＤコンポーネント２０８のＲＦＩＤアンテナ３０４（図３）を配置すると、有利なことに、組合せタグ１０６の設置面積の全体的な増加を最小限にしながら、ＲＦＩＤ読取範囲をかなり増加させる結果となる。

組合せリーダ１０２は、ＲＦＩＤ送受信器２０４およびＥＡＳ送受信器２０６を制御するコントローラ２０２を含む。コントローラ２０２は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、または組合せリーダ１０２の動作を指示するその他の同様のコンポーネントとすることができる。ＲＦＩＤ送受信器２０４は、アンテナ１１２を使用してＲＦＩＤ問合せ信号を送受信するための、当技術分野で知られる任意のＲＦＩＤ送受信器とすることができる。ＥＡＳ送受信器２０６は、ＥＡＳアンテナ１１３を使用してＥＡＳ問合せ信号を送受信するための、当技術分野で知られる任意のＥＡＳ送受信器とすることができる。

図３は、本発明の原理にしたがって構築された組合せセキュリティタグ３００を示す。この実施形態では、組合せセキュリティタグ３００は、実質的に方形の形状であるが、パッケージングおよび性能パラメータに適合する様々なその他の幾何学形状でもよいＥＡＳコンポーネント２１４と、集積回路チップ３０４に接続されたアンテナ３０２を含むＲＦＩＤコンポーネント２０８と、を含む。ＲＦＩＤコンポーネント２０８およびＥＡＳコンポーネント２１４は、ＥＡＳコンポーネント２１４の近位および遠位のより長い縁部と実質的に平行な長手方向軸３０６を画定することができ、その長手方向軸３０６はＥＡＳコンポーネント２１４の中心点と交わることが理解される。長手方向軸３０６はｘ軸に沿っており、ＥＡＳコンポーネント２１４を遠位部分と近位部分とに半分に分ける。また、ＥＡＳコンポーネント２１４は横方向軸３０８を画定し、この横方向軸３０８は、ＥＡＳコンポーネント２１４の左側および右側の短い縁部と平行で、長手方向軸３０６に垂直であり、ＥＡＳコンポーネント２１４の中心点と交わる。横方向軸３０８はｙ軸に沿っており、ＥＡＳコンポーネント２１４を左側の第１部分と右側の第２部分とに半分に分ける。

アンテナ３０２は、ＲＦＩＤ集積回路チップ３０４のいずれかの面に接続された複数のアンテナ部分を有することができる。第１のアンテナ部分は、セグメント３１０ａ、３１０ｂおよび３１０ｃを含む。第１のアンテナ部分は、ポイント３１２でＲＦＩＤ集積回路チップ３０４に接続する。第１のアンテナ部分は、ポイント３１４で終端する。同様に、アンテナ３０２の第２のアンテナ部分は、セグメント３１６ａ、３１６ｂおよび３１６ｃを含む。第２のアンテナ部分は、ポイント３１８でＲＦＩＤ集積回路チップ３０４に接続する。第２のアンテナ部分は、ポイント３２０で終端する。第１のアンテナ部分および第２のアンテナ部分は、横方向軸３０８または長手方向軸３０６を中心にして対称とすることができることが企図される。ＲＦＩＤ集積回路チップ３０４は、ポイント３１２および３１８で両方のアンテナ部分に電気的に接続する導電性パッドを有する。この実施形態では、ＲＦＩＤ集積回路チップ３０４および接続しているアンテナ部分を、ＥＡＳコンポーネント２１４の近位のより長い縁部に沿って周辺境界の１から５ｍｍ外側に配置することができる。さらなる実施形態では、接続しているアンテナ部分は、ＥＡＳコンポーネント２１４の近位のより長い縁部に沿って周辺境界の最大で１０ｍｍ外側に配置してもよい。

直線状のアンテナセグメント３１０ａ、３１０ｂおよび３１０ｃを含む第１のアンテナ部分は、ＲＦＩＤ集積回路チップ３０４の一方の面に接続される。セグメント３１０ａは、ポイント３１２から、ＥＡＳコンポーネント２１４のより長い縁部に沿ってｘ軸と実質的に平行な方向に直線状に延びる。セグメント３１０ｂはセグメント３１０ａに接合し、ＥＡＳコンポーネント２１４の短い縁部に沿ってｙ軸と実質的に平行な経路に沿って続く。セグメント３１０ｃはセグメント３１０ｂに接合し、ＥＡＳコンポーネント２１４のより長い遠位の縁部に沿ってｘ軸と実質的に平行な経路に沿ってポイント３１４まで続いて終端する。

直線状アンテナセグメント３１６ａ、３１６ｂおよび３１６ｃを含むアンテナ３０２の第２のアンテナ部分は、ポイント３１８でＲＦＩＤ集積回路チップ３０４のもう一方の面に接続する。セグメント３１６ａは、ポイント３１８から、ＥＡＳコンポーネント２１４のより長い縁部に沿ってｘ軸と実質的に平行な方向に直線状に延びる。セグメント３１６ｂはセグメント３１６ａに接合し、ＥＡＳコンポーネント２１４の短い縁部に沿ってｙ軸と実質的に平行な経路に沿って続く。セグメント３１６ｃはセグメント３１６ｂに接合し、ＥＡＳコンポーネント２１４のより長い遠位の縁部に沿ってｘ軸と実質的に平行な経路に沿ってポイント３２０まで続いて終端する。

アンテナ端部のセグメント３１０ｃおよび３１６ｃを両方とも、さらなる延長およびラッピングによって、あるいはさらなる縮小によって修正して、ワイヤレス通信のための適当な共振周波数を達成することができる。

ＥＡＳコンポーネント２１４の周辺境界または周辺領域の周りにアンテナ３０２を配置することにより、有利なことにＥＡＳコンポーネント２１４によって生じる電気損失が低減され、両コンポーネント間に実質的に共平面に構成できるようになる。ＥＡＳコンポーネント２１４上のＲＦＩＤコンポーネント２０８の積層をなくすことによって、ＲＦＩＤ読取範囲内が、かなり改善され得る。

図４は、本発明の原理にしたがって構築された組合せセキュリティタグ４００の別の実施形態を示す。また、この実施形態でも、組合せセキュリティタグ４００は、実質的に方形の形状であるが、パッケージングおよび性能パラメータに適合する様々なその他の幾何学形状でもよいＥＡＳコンポーネント２１４と、ＲＦＩＤコンポーネント２０８とを含む。この実施形態によると、ＲＦＩＤコンポーネント２０８は、ＲＦＩＤ集積回路チップ３０４に接続されたアンテナ４０２を含む。ＲＦＩＤコンポーネント２０８およびＥＡＳコンポーネント２１４は、ＥＡＳコンポーネント２１４の近位および遠位のより長い縁部と実質的に平行な長手方向軸４０４を画定することができ、ＥＡＳコンポーネント２１４の中心点と交わることが理解される。長手方向軸４０４はｘ軸に沿っており、ＥＡＳコンポーネント２１４を遠位部分と近位部分とに半分に分ける。また、ＥＡＳコンポーネント２１４は横方向軸４０６を画定するが、この横方向軸４０６は、ＥＡＳコンポーネント２１４の左側および右側の短い縁部と平行で、長手方向軸４０４に垂直であり、ＥＡＳコンポーネント２１４の中心点と交わる。横方向軸４０６はｙ軸に沿っており、ＥＡＳコンポーネント２１４を左側の第１の部分と右側の第２の部分とに半分に分ける。

アンテナ４０２は、ＲＦＩＤ集積回路チップ３０４のいずれかの面に接続された複数のアンテナ部分を有することができる。第１のアンテナ部分は、メアンダラインセグメント４０８ａ、４０８ｂおよび４０８ｃを含む。第１のアンテナ部分は、ポイント４１０でＲＦＩＤ集積回路チップ３０４に接続する。第１のアンテナ部分はポイント４１２で終端する。同様に、アンテナ４０２の第２のアンテナ部分は、メアンダラインセグメント４１４ａ、４１４ｂおよび４１４ｃを含む。第２のアンテナ部分は、ポイント４１６でＲＦＩＤ集積回路チップ３０４に接続する。第２のアンテナ部分はポイント４１８で終端する。第１のアンテナ部分および第２のアンテナ部分は、横方向軸４０６または長手方向軸４０４を中心にして対称とすることができることが企図される。ＲＦＩＤ集積回路チップ３０４は、ポイント４１０および４１６で両方のアンテナ部分に電気的に接続された導電性のパッドを有する。この実施形態では、ＲＦＩＤ集積回路チップ３０４および接続しているアンテナ部分を、ＥＡＳコンポーネント２１４の近位のより長い縁部に沿って周辺境界の１から５ｍｍ外側に配置することができる。さらなる実施形態では、接続しているアンテナ部分は、ＥＡＳコンポーネント２１４の近位のより長い縁部に沿って周辺境界の最大で１０ｍｍ外側に配置してもよい。

メアンダラインアンテナセグメント４０８ａ、４０８ｂおよび４０８ｃを含むアンテナ４０２の第１のアンテナ部分は、ＲＦＩＤ集積回路チップ３０４の一方の面に接続する。メアンダラインセグメント４０８ａは、ポイント４１０から、ＥＡＳコンポーネント２１４のより長い縁部に沿ってｘ軸と実質的に平行な方向に直線状に延びる。メアンダラインセグメント４０８ｂはセグメント４０８ａに接合し、ＥＡＳコンポーネント２１４の短い縁部に沿ってｙ軸と実質的に平行な経路に沿って続く。メアンダラインセグメント４０８ｃはセグメント４０８ｂに接合し、ＥＡＳコンポーネント２１４のより長い遠位の縁部に沿ってｘ軸と実質的に平行な経路に沿って続き、ポイント４１２で終端する。

メアンダラインアンテナセグメント４１４ａ、４１４ｂおよび４１４ｃを含むアンテナ３０２の第２のアンテナ部分は、ポイント４１６でＲＦＩＤ集積回路チップ３０４のもう一方の面に接続する。メアンダラインセグメント４１４ａは、ポイント４１６から、ＥＡＳコンポーネント２１４のより長い縁部に沿ってｘ軸と実質的に平行な方向に沿って直線状に延びる。メアンダラインセグメント４１４ｂはメアンダラインセグメント４１４ａに接合し、ＥＡＳコンポーネント２１４の短い縁部に沿ってｙ軸と実質的に平行な経路に沿って続く。メアンダラインセグメント４１４ｃはセグメント４１４ｂに接合し、ＥＡＳコンポーネント２１４のより長い遠位の縁部に沿ってｘ軸と実質的に平行な経路に沿って続き、ポイント４１８で終端する。

アンテナ端部のセグメント４０８ｃおよび４１４ｃは両方とも、さらなる延長およびラッピングによって、あるいはさらなる縮小によって修正して、ワイヤレス通信のための適当な共振周波数を達成することができる。

アンテナセグメント４０８および４１４の幾何形状がメアンダラインアンテナセグメントであることが図４には示されるが、本発明はそのような形状に限定されるものではない。これらのセグメントがその他の幾何形状を同様に有し得ることが企図される。

ＲＦＩＤアンテナ４０２をタグまたはラベル４００の周辺境界または周辺領域の周りに配置することにより、有利なことに、ＥＡＳコンポーネント２１４が存在することによって生じる電気損失が低減される。さらに、アンテナパターン、たとえば図４のメアンダラインアンテナのパターンのアンテナ線の長さが長くなると、所与のサイズのタグまたはラベル上で実現し得るＲＦＩＤ周波数共振が低くなる。

アンテナ部分は図３および図４では対称に示されているが、たとえば、図３では、セグメント３１０ａ〜３１０ｃを備えるアンテナ部分は、セグメント３１６ａ〜３１６ｃを備えるアンテナ部分と横方向軸３０８を中心にして対称であり、図４では、セグメント４０８ａ〜ｃ４０８を備えるアンテナ部分は、セグメント４１４ａ〜４１４ｃを備えるアンテナ部分と横方向軸４０６を中心にして対称であるが、本発明はそのようなアンテナ部分に限定されるものではないことを留意されたい。アンテナ部分は、長手方向軸または横方向軸のいずれかを中心にして対称に配置される必要はないことが企図される。したがって、ＲＦＩＤ集積回路チップ３０３４は横方向軸３０８および４０６を中心として配置されるものとして示されるが、本発明は、そのような配置に限定されるものではない。ＲＦＩＤチップ３０４を、タグまたはラベル３００または４００の周辺境界または周辺領域に沿ったいずれの場所にも配置することができ、同様にアンテナ部分をタグまたはラベル３００または４００の周辺境界または周辺領域に沿って配置することができる。

さらに、図３および図４に示されたＲＦＩＤアンテナは、ダイポールアンテナとして構成されることを留意されたい。図３を参照すると、この構成によると、端部ポイント３２０と端部ポイント３１４は接触しない。その結果、セグメント３１０ａ〜３１０ｃを備えるアンテナ部分はセグメント３１６ａ〜３１６ｃを備えるアンテナ部分から離隔し、セグメント３１６ａ〜３１６ｃを備えるアンテナ部分とともにループを形成するものではない。同様に、図４を参照すると、この構成によると、端部ポイント４１２と端部ポイント４１８は接触しない。したがって、セグメント４０８ａ〜４０８ｃを備えるアンテナ部分は、セグメント４１４ａ〜４１４ｃを備えるアンテナ部分から離隔し、セグメント４１４ａ〜４１４ｃを備えるアンテナ部分とともにループを形成するものではない。本発明の一実施形態によると、ＲＦＩＤアンテナ３０２（および４０２）のインピーダンスは、概ね、ＲＦＩＤチップ３０４の複素共役となる。

図５は、本発明の原理による組合せセキュリティタグ１０６を構築するための例示的なプロセスである。図２、図３および図５を参照すると、ステップＳ５０２において、周辺境界を有するＥＡＳコンポーネント２１４が組み立てられる。ＥＡＳコンポーネント２１４を、ハードＥＡＳタグの内部など別個の構造内に設けることができ、あるいは、ＥＡＳコンポーネント２１４自体がハウジングを形成することができる。すなわち、ハウジングが磁気音響およびバイアス要素を包含する。ハードタグのような別個の構造の場合には、ＥＡＳ磁気音響およびバイアス要素を直接取り囲むハードタグの部分は、本発明の目的のためのハウジングとみなされる。ステップＳ５０４において、ＲＦＩＤコンポーネント２０８が組み立てられる。ＲＦＩＤコンポーネント２０８の実際の物理的な製造（たとえばアンテナのプリントおよびＲＦＩＤ集積回路チップ３０４／４０６の固定が知られる）のための方法および技法が一般的に知られる。しかしながら、本発明によると、ＲＦＩＤコンポーネント２０８がＥＡＳコンポーネント２１３に対合するときに、アンテナがＥＡＳコンポーネント２１４の周辺境界の外側になるように、アンテナをＲＦＩＤコンポーネント２０８上に設けるように、アンテナが配置されることに留意されたい。

ステップＳ５０６において、ＲＦＩＤアンテナがＥＡＳコンポーネント２１４の周辺境界の外側になるように、ＲＦＩＤコンポーネント２０８が、ハウジングに固定され、たとえばＥＡＳコンポーネント２１４に固定される。一実施形態では、ＲＦＩＤアンテナ３０４の第１の部分および第２の部分は、ＥＡＳコンポーネント２１４の周辺境界の約５０％以上を部分的に取り囲むことができる。

本発明は、単一のパッケージ内にＥＡＳコンポーネントおよびＲＦＩＤコンポーネントを有する組合せセキュリティタグのＲＦＩＤ読取範囲を拡張するための装置および検出システムを有利に提供する。

本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアの組合せにおいて実現することができる。本発明は、本明細書において先に具体的に示され記載されたものに限定されないことが、当業者には理解されよう。上記の教示に照らして、その教示の趣旨および必須の特性から逸脱することなく、様々な修正形態および変形が可能であり、したがって、本発明の範囲を示すものとして、上述の明細書ではなく以下の特許請求の範囲を参照すべきである。

Claims (20)

1. 音響磁気（「ＡＭ」）電子商品監視（「ＥＡＳ」）コンポーネントであって、前記ＡＭ ＥＡＳコンポーネントが、画定された表面区域を有するハウジングを含み、前記画定された表面区域が、周辺境界を有し、かつ、ＥＡＳコンポーネント平面を画定するＡＭ ＥＡＳコンポーネントと、
   無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）コンポーネントであって、前記ＲＦＩＤコンポーネントが、ＲＦＩＤ集積回路およびダイポールアンテナを含み、前記集積回路および前記ダイポールアンテナが、ＲＦＩＤコンポーネント平面を画定し、前記ＲＦＩＤコンポーネント平面が、前記ＥＡＳコンポーネント平面と実質的に共平面であり、前記集積回路および前記アンテナが、前記ＡＭ ＥＡＳコンポーネントの前記周辺境界に沿って外側に配置されるＲＦＩＤコンポーネントと、
   を備えるセキュリティタグ。
2. 前記ダイポールアンテナが、前記ＥＡＳコンポーネントの前記周辺境界の少なくとも５０パーセントを取り囲む、請求項１に記載されるセキュリティタグ。
3. 前記ＲＦＩＤダイポールアンテナが、第１のアンテナ部分および第２のアンテナ部分を含み、前記第１のアンテナ部分が、第１のアンテナ端部および第２のアンテナ端部を有し、前記第１のアンテナ部分の前記第１のアンテナ端部が、前記ＲＦＩＤ集積回路と電気的に接触しており、
   前記第２のアンテナ部分が、前記第１のアンテナ部分から離隔し、第１のアンテナ端部および第２のアンテナ端部を有し、前記第２のアンテナ部分の前記第１のアンテナ端部が、前記ＲＦＩＤ集積回路と電気的に接触しており、
   前記第１および第２のアンテナ部分が、前記ＥＡＳコンポーネントの前記周辺境界の最大で１０ｍｍ外側に配置される、請求項１に記載されるセキュリティタグ
4. 前記第１および第２のアンテナ部分が、少なくとも１つの直線状アンテナセグメントを含む、請求項３に記載されるセキュリティタグ。
5. 前記第１および第２のアンテナ部分が、少なくとも１つのメアンダラインアンテナセグメントを含む、請求項３に記載されるセキュリティタグ。
6. 前記第１および第２のアンテナ部分が、ＥＡＳコンポーネント横方向軸およびＥＡＳコンポーネント長手方向軸のうち少なくとも１つに対して非対称に配置される、請求項３に記載されるセキュリティタグ。
7. 前記ＲＦＩＤアンテナが、前記ＥＡＳコンポーネントの近接効果を含むアンテナインピーダンスを有し、前記ＲＦＩＤアンテナのインピーダンスが、概ね、ＲＦＩＤチップの複素共役となる、請求項３に記載されるセキュリティタグ。
8. 前記本体が横方向軸を有し、前記第１のアンテナ部分および前記第２のアンテナ部分が、前記横方向軸または長手方向軸を中心にして対称である、請求項３に記載されるセキュリティタグ。
9. 前記ＲＦＩＤコンポーネントが、前記ＥＡＳハウジングに固定される、請求項１に記載されるセキュリティタグ。
10. 無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）／電子商品監視（「ＥＡＳ」）組合せシステムであって、前記システムが、
    ＥＡＳおよびＲＦＩＤ問合せ信号を発生させる無線周波数識別リーダと、
    前記ＥＡＳおよびＲＦＩＤ問合せ信号を受信し、応答信号を送信するように構成されるセキュリティタグと、を備え、前記セキュリティタグが、
    音響磁気（「ＡＭ」）ＥＡＳコンポーネントであって、前記ＥＡＳコンポーネントが、画定された表面区域を有するハウジングを含み、前記画定された表面区域が、周辺境界を有し、かつ、ＥＡＳコンポーネント平面を画定するＡＭ ＥＡＳコンポーネントと、
    ＲＦＩＤコンポーネントであって、前記ＲＦＩＤコンポーネントが、ＲＦＩＤ集積回路およびダイポールアンテナを含み、前記集積回路および前記ダイポールアンテナが、ＲＦＩＤコンポーネント平面を画定し、前記ＲＦＩＤコンポーネント平面が、前記ＥＡＳコンポーネント平面と実質的に共平面であり、前記集積回路および前記ダイポールアンテナが、前記ＥＡＳコンポーネントの前記周辺境界に沿って外側に配置されるＲＦＩＤコンポーネントと、を備えるシステム。
11. 前記アンテナが、前記ＥＡＳコンポーネントの前記周辺境界の少なくとも５０パーセントを取り囲む、請求項１０に記載されるシステム。
12. 前記ダイポールアンテナが、第１のアンテナ部分および第２のアンテナ部分を含み、前記第１のアンテナ部分が、第１のアンテナ端部および第２のアンテナ端部を有し、前記第１のアンテナ部分の前記第１のアンテナ端部が、前記ＲＦＩＤ集積回路と電気的に接触しており、
    前記第２のアンテナ部分が、前記第１のアンテナ部分から離隔して、第１のアンテナ端部および第２のアンテナ端部を有し、前記第２のアンテナ部分の前記第１のアンテナ端部が、前記ＲＦＩＤ集積回路と電気的に接触しており、
    前記第１および第２のアンテナ部分が、前記ＥＡＳコンポーネントの前記周辺境界の最大で１０ｍｍ外側に配置される、請求項１０に記載されるシステム。
13. 前記第１および第２のアンテナ部分が、少なくとも１つの直線状アンテナセグメントを含む、請求項１２に記載されるシステム。
14. 前記第１および第２のアンテナ部分が、少なくとも１つのメアンダラインアンテナセグメントを含む、請求項１２に記載されるシステム。
15. 前記第１のアンテナ部分が、前記ＲＦＩＤ集積回路から延びて反時計回り方向に配置され、前記第２のアンテナ部分が、前記ＲＦＩＤ集積回路から延びて時計回り方向に配置される、請求項１２に記載されるシステム。
16. 前記ハウジングが、横方向軸および前記横方向軸に垂直な長手方向軸を含み、前記第１のアンテナ部分および前記第２のアンテナ部分が、前記横方向軸および前記長手方向軸のうち１つに関して対称である、請求項１２に記載されるシステム。
17. 前記ＲＦＩＤコンポーネントが、前記ＥＡＳハウジングに固定される、請求項１０に記載されるシステム。
18. 組合せタグを構築する方法であって、前記方法が、
    周辺境界を含む音響磁気（「ＡＭ」）電子商品監視（「ＥＡＳ」）コンポーネントを提供するステップであって、前記ＡＭ ＥＡＳコンポーネントが周辺境界を含むステップと、
    無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）コンポーネントを前記ＥＡＳコンポーネントに固定するステップであって、前記ＲＦＩＤコンポーネントが、ＲＦＩＤダイポールアンテナを有し、前記ダイポールアンテナが、第１のアンテナ部分および前記第１のアンテナ部分から離隔する第２のアンテナ部分を有し、前記第１のアンテナ部分および前記第２のアンテナ部分が、前記ＥＡＳコンポーネントの前記周辺境界の外側に配置され、かつ、前記周辺境界を少なくとも部分的に取り囲む、ステップと、を含む方法。
19. 前記第１および第２のアンテナ部分が、ＥＡＳコンポーネント横方向軸およびＥＡＳコンポーネント長手方向軸のうち少なくとも１つに対して非対称に配置される、請求項１８に記載される方法。
20. 前記第１および第２のアンテナ部分が、少なくとも１つのメアンダラインアンテナセグメントを含む、請求項１８に記載される方法。

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