JP2012243087A

JP2012243087A - Sensor tag and sensor system

Info

Publication number: JP2012243087A
Application number: JP2011112498A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Ito; 吉博伊藤
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2012-12-10

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor tag which is not necessary to be stored in order to prevent arbitrary physical quantity from exceeding a predetermined threshold since the sensor tag is manufactured until the sensor tag is attached to a circulating article, and provide a sensor system including the sensor tag.SOLUTION: A sensor tag 10 includes a pin P configured to hold a metal plate 14 at a first position and a cover C1 configured to hold phase transformation substance (ice I, water W) subjected to phase transformation between a fixed state and a liquid state even when the temperature of ice I exceeds 0°C since the sensor tag is manufactured until the sensor tag is attached to a circulating article. Thus, even when the ice I is subjected to phase transformation into the water W since the sensor tag 10 is manufactured until the sensor tag 10 is attached to the circulating article, the water W is held by the cover C1. Then, when the sensor tag 10 is attached to the circulating article, temperature is set to equal to or less than predetermined temperature, and the water W is subjected to phase transformation into the ice I so that the ice I makes it possible to hold the metal plate 14 again at the first position. Afterwards, when the sensor tag 10 is attached to the circulating article, the pin P is taken out of a casing 13.

Description

この発明は、任意の物理量を検知するセンサタグ、及び当該センサタグを備えるセンサシステムに関する。 The present invention relates to a sensor tag that detects an arbitrary physical quantity, and a sensor system including the sensor tag.

従来より、温度管理を必要とする物品（例えば医薬品や生鮮食料品）の流通過程で、その物品が許容できない所定温度（例えば０℃）以上に上昇したかどうかを検知するセンサシステムが知られている。
例えば非特許文献１において、ＲＦＩＤを用いたセンサタグを備えるセンサシステムが提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a sensor system that detects whether an article has risen above an unacceptable predetermined temperature (eg, 0 ° C.) during the distribution process of the article requiring temperature control (eg, pharmaceutical or fresh food). Yes.
For example, Non-Patent Document 1 proposes a sensor system including a sensor tag using RFID.

図１は、非特許文献１のセンサタグ１の構成を示す概念図である。
センサタグ１は、２つのＲＦＩＤタグＡ、Ｂと金属板４とを備えており、流通物品に取り付けられるものである。金属板４は、図１（Ａ）に示す初期状態において、ＲＦＩＤタグＡ側に氷で固定されている。そのため、センサタグ１の温度が０℃以下である限り、金属板４は図１（Ａ）に示すＲＦＩＤタグＡを覆う位置で氷により保持される。 FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration of a sensor tag 1 of Non-Patent Document 1.
The sensor tag 1 includes two RFID tags A and B and a metal plate 4 and is attached to a distribution article. The metal plate 4 is fixed to the RFID tag A side with ice in the initial state shown in FIG. Therefore, as long as the temperature of the sensor tag 1 is 0 ° C. or lower, the metal plate 4 is held by ice at a position covering the RFID tag A shown in FIG.

一方、流通過程において氷の温度が所定閾値（０℃）を超えると、氷が溶けて水になり、金属板４を保持することができなくなって、金属板４は、図１（Ｂ）に示すようにＲＦＩＤタグＢ側に重力移動する。金属板４がＲＦＩＤタグＢを覆う位置にあるときにＲＦＩＤリーダとセンサタグ１とがＩＤ情報の認証を行うと、ＲＦＩＤリーダは、金属板４に覆われているＲＦＩＤタグＢと通信できないため、ＲＦＩＤタグＡからのＩＤ情報だけをＲＦＩＤリーダが検波することになる。これにより、非特許文献１のセンサシステムは、流通過程でセンサタグ１が所定温度以上に上昇したことを検知する。 On the other hand, if the ice temperature exceeds a predetermined threshold (0 ° C.) during the distribution process, the ice melts and becomes water, and the metal plate 4 cannot be held. As shown, it moves by gravity toward the RFID tag B side. If the RFID reader and the sensor tag 1 authenticate the ID information when the metal plate 4 is in a position covering the RFID tag B, the RFID reader cannot communicate with the RFID tag B covered with the metal plate 4. Only the ID information from the tag A is detected by the RFID reader. As a result, the sensor system of Non-Patent Document 1 detects that the sensor tag 1 has risen above a predetermined temperature during the distribution process.

R. Bhattacharyya, C. Floerkemeier and S. Sarma、“Low-Cost,Ubiquitous RFID-Tag-Antenna-Based Sensing ”、Proceedings of the IEEE-RFID:A Unique Radio Innovation for the 21st Century、米国、ＩＥＥＥ、２０１０年９月、Vol.98 No.9、p1593-1600R. Bhattacharyya, C. Floerkemeier and S. Sarma, “Low-Cost, Ubiquitous RFID-Tag-Antenna-Based Sensing”, Proceedings of the IEEE-RFID: A Unique Radio Innovation for the 21st Century, USA, IEEE, 2010 September, Vol.98 No.9, p1593-1600

しかしながら、上記非特許文献１では、センサタグ１の製造後からセンサタグ１の流通物品への取り付け時までの間に上記氷の温度が所定閾値（０℃）を超えてしまうと、氷が溶けて水になり、金属板４を保持することができなくなる。即ち、上記非特許文献１では、センサタグ１の製造後からセンサタグ１の流通物品への取り付け時までの間、センサタグ１を所定閾値以下で保管する必要がある。 However, in Non-Patent Document 1, if the temperature of the ice exceeds a predetermined threshold (0 ° C.) between the time when the sensor tag 1 is manufactured and the time when the sensor tag 1 is attached to a circulation article, the ice melts and water Thus, the metal plate 4 cannot be held. That is, in the said nonpatent literature 1, it is necessary to store the sensor tag 1 below a predetermined threshold from the time of manufacture of the sensor tag 1 to the time of attachment to the distribution article of the sensor tag 1.

そこで、本願発明の目的は、センサタグの製造後からセンサタグの流通物品への取り付け時までの間、任意の物理量が所定閾値を越えないよう保管しなくとも済むセンサタグ、及び当該センサタグを備えるセンサシステムを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a sensor tag that does not have to be stored so that an arbitrary physical quantity does not exceed a predetermined threshold from when the sensor tag is manufactured to when the sensor tag is attached to a circulation article, and a sensor system including the sensor tag. It is to provide.

本発明のセンサタグは、前記課題を解決するために以下の構成を備えている。 The sensor tag of the present invention has the following configuration in order to solve the above problems.

（１）電磁波の受信と送信を行う第１アンテナと、
前記電磁波が前記第１アンテナで受信されたとき、前記電磁波を送信してきた通信機と前記第１アンテナを介して通信する第１デバイスと、
前記電磁波の受信と送信を行う第２アンテナと、
前記電磁波が前記第２アンテナで受信されたとき、前記電磁波を送信してきた前記通信機と前記第２アンテナを介して通信する第２デバイスと、
前記第１、第２アンテナ及び前記第１、第２デバイスを実装するケーシングと、
前記ケーシングにおける前記第２アンテナを覆わない第１位置に配置され、前記電磁波を遮蔽する遮蔽物と、
任意の物理量が所定閾値を越えるまで、前記遮蔽物を前記第１位置で保持する固体状態の相変態物質であって、前記任意の物理量が前記所定閾値を越えたとき、前記固体状態から液体状態へ相変態する相変態物質と、
前記固体状態および前記液体状態の間で相変態する前記相変態物質を保持する固液保持構造と、
前記相変態物質が前記固体状態から前記液体状態へ相変態したとき、前記遮蔽物を、前記第１位置から前記第２アンテナの少なくとも一部を覆う前記ケーシングの第２位置へ強制的に移動させる移動部と、
を備える。 (1) a first antenna that receives and transmits electromagnetic waves;
A first device that communicates with the communication device that has transmitted the electromagnetic wave via the first antenna when the electromagnetic wave is received by the first antenna;
A second antenna for receiving and transmitting the electromagnetic wave;
A second device that communicates with the communication device that has transmitted the electromagnetic wave via the second antenna when the electromagnetic wave is received by the second antenna;
A casing for mounting the first and second antennas and the first and second devices;
A shield that is disposed at a first position that does not cover the second antenna in the casing and shields the electromagnetic wave;
A solid-state phase change material that holds the shield in the first position until an arbitrary physical quantity exceeds a predetermined threshold value, and the liquid state is changed from the solid state when the arbitrary physical quantity exceeds the predetermined threshold value. A phase change material that undergoes phase transformation,
A solid-liquid holding structure that holds the phase-transformed substance that undergoes phase transformation between the solid state and the liquid state;
When the phase change material undergoes a phase change from the solid state to the liquid state, the shield is forcibly moved from the first position to a second position of the casing covering at least a part of the second antenna. A moving part;
Is provided.

この構成では、相変態物質に関する物理量が所定閾値を越えるまで、遮蔽物は第１位置で相変態物質により保持される。しかし、センサタグの製造後からセンサタグの流通物品への取り付け時までの間に、相変態物質に関する物理量が所定閾値を越えると、相変態物質は、固体から液体に相変態し、遮蔽物を第１位置で保持することができなくなる。 In this configuration, the shield is held by the phase change material at the first position until the physical quantity related to the phase change material exceeds a predetermined threshold. However, if the physical quantity related to the phase change material exceeds a predetermined threshold between the time when the sensor tag is manufactured and the time when the sensor tag is attached to the circulation article, the phase change material is transformed from a solid to a liquid, and the shielding object becomes the first. It cannot be held in position.

そこで、この構成のセンサタグは、センサタグの製造後からセンサタグの流通物品への取り付け時までの間に相変態物質が固体から液体に相変態しても、相変態物質を保持する固液保持構造を備える。この構成では、センサタグの流通物品への取り付け時に、流通業者等が相変態物質を液体から固体に相変態させ、遮蔽物を第１位置で相変態物質に再び保持させることができるようになる。 Therefore, the sensor tag having this configuration has a solid-liquid holding structure that holds the phase change substance even if the phase change substance is transformed from a solid to a liquid after the sensor tag is manufactured and when the sensor tag is attached to the circulation article. Prepare. In this configuration, when the sensor tag is attached to the distribution article, a distributor or the like can change the phase change material from a liquid to a solid, and the shielding object can be held again by the phase change material at the first position.

センサタグが流通物品に取り付けられた後、相変態物質に関する物理量が所定閾値を越えるまで、遮蔽物は第１位置で相変態物質により保持される。遮蔽物が第１位置にあるときに通信機とセンサタグとが通信を行うと、通信機は、第１デバイス及び第２デバイスの両方からの信号、又は第２デバイスからの信号だけを受信することになる。これにより、通信機は流通過程で物品に係る物理量が所定閾値を越えていないことを検知する。 After the sensor tag is attached to the distribution article, the shield is held by the phase change material at the first position until the physical quantity related to the phase change material exceeds a predetermined threshold. When the communicator and the sensor tag communicate with each other when the shield is in the first position, the communicator receives a signal from both the first device and the second device, or only a signal from the second device. become. Thereby, the communication device detects that the physical quantity related to the article does not exceed the predetermined threshold value in the distribution process.

一方で、センサタグが流通物品に取り付けられた後、相変態物質に関する物理量が所定閾値を越えたとき、相変態物質が固体から液体に相変態し、移動部による力に抗することができず、遮蔽物は、第２位置へ強制的に移動させられる。即ち遮蔽物が第２アンテナを覆う。このとき、通信機とセンサタグとが通信を行うと、通信機は、第２アンテナが遮蔽されている第２デバイスと通信できないため、第１デバイスからの信号だけを通信機が受信することになる。これにより、通信機は、流通過程で物品に係る物理量が所定閾値を越えたことを検知する。 On the other hand, after the sensor tag is attached to the distribution article, when the physical quantity related to the phase change material exceeds a predetermined threshold, the phase change material is transformed from a solid to a liquid and cannot resist the force by the moving part. The shield is forcibly moved to the second position. That is, the shield covers the second antenna. At this time, if the communicator communicates with the sensor tag, the communicator cannot communicate with the second device whose second antenna is shielded, so the communicator receives only the signal from the first device. . Accordingly, the communication device detects that the physical quantity related to the article has exceeded a predetermined threshold value during the distribution process.

以上より、この構成によれば、センサタグの製造後からセンサタグの流通物品への取り付け時までの間、任意の物理量が所定閾値を越えないようセンサタグを保管しなくとも済む。 As described above, according to this configuration, it is not necessary to store the sensor tag so that an arbitrary physical quantity does not exceed the predetermined threshold value after the sensor tag is manufactured until the sensor tag is attached to the distribution article.

（２）取り外し自在に前記ケーシングに取り付けられ、前記遮蔽物を前記第１位置で保持する仮保持部を備え、
前記移動部は、前記仮保持部が前記ケーシングから取り外され、且つ前記相変態物質が前記固体状態から前記液体状態へ相変態したとき、前記遮蔽物を前記第１位置から前記第２位置へ強制的に移動させる。 (2) A temporary holding part that is detachably attached to the casing and holds the shield in the first position;
The moving part forcibly moves the shielding object from the first position to the second position when the temporary holding part is removed from the casing and the phase change material is transformed from the solid state to the liquid state. Move.

この構成のセンサタグは、センサタグの製造後からセンサタグの流通物品への取り付け時までの間に、相変態物質に関する物理量が所定閾値を越えた場合でも、遮蔽物を第１位置で保持する仮保持部を備える。この構成では、センサタグの流通物品への取り付け時、流通業者等は、固液保持構造によって保持された相変態物質を、液体から固体に相変態させてから仮保持部をケーシングから取り外す。 The sensor tag having this configuration is a temporary holding unit that holds the shielding object at the first position even when a physical quantity related to the phase change material exceeds a predetermined threshold between the time when the sensor tag is manufactured and the time when the sensor tag is attached to the circulation article. Is provided. In this configuration, when the sensor tag is attached to the distribution article, the distributor or the like causes the phase change material held by the solid-liquid holding structure to phase change from a liquid to a solid, and then removes the temporary holding unit from the casing.

（３）前記仮保持部は、ピン又はテープである。 (3) The temporary holding unit is a pin or a tape.

（４）前記移動部は、前記遮蔽物に接続された弾性体であり、
前記相変態物質は、前記任意の物理量が前記所定閾値を越えるまで、前記弾性体の収縮力または伸張力に抗して前記遮蔽物を前記第１位置で保持し、前記遮蔽物の移動を制限する。 (4) The moving unit is an elastic body connected to the shield,
The phase change material holds the shield in the first position against the contraction force or extension force of the elastic body until the arbitrary physical quantity exceeds the predetermined threshold, and restricts the movement of the shield. To do.

この構成において弾性体は、自身の収縮力または伸張力で、遮蔽物を第２位置へ移動させようとする。そこで、この構成では、第１位置で遮蔽物を保持するため、弾性体の収縮力または伸張力に抗する相変態物質が備えられている。これにより、任意の物理量が所定閾値を越えるまで、遮蔽物は第１位置で相変態物質により保持される。 In this configuration, the elastic body tries to move the shield to the second position by its contraction force or extension force. Therefore, in this configuration, in order to hold the shielding object at the first position, a phase transformation material that resists the contraction force or extension force of the elastic body is provided. Thus, the shielding object is held by the phase change material at the first position until an arbitrary physical quantity exceeds a predetermined threshold value.

（５）前記移動部は、前記第１位置から前記第２位置までの区間に敷かれた吸収シートであり、
前記任意の物理量は、前記相変態物質の温度であり、
前記遮蔽物は、前記電磁波を遮蔽する複数の粒子であり、前記相変態物質に含有され、
前記相変態物質は、前記仮保持部が前記ケーシングから取り外されているときに前記固体状態から前記液体状態へ相変態したとき、前記吸収シートに吸収される。 (5) The moving unit is an absorbent sheet laid in a section from the first position to the second position,
The arbitrary physical quantity is a temperature of the phase change material,
The shield is a plurality of particles that shield the electromagnetic wave, and is contained in the phase change material,
The phase change material is absorbed by the absorbent sheet when the temporary holding portion is removed from the casing and undergoes a phase change from the solid state to the liquid state.

この構成では、相変態物質の温度が所定温度を超えていない場合、相変態物質が溶融せず固体状態を維持するため、吸収シートに吸収されず、遮蔽物は第１位置で保持される。また、相変態物質の温度が所定温度を超えていても、仮保持部がケーシングに取り付けられている場合、遮蔽物は仮保持部により第１位置で保持される。 In this configuration, when the temperature of the phase change material does not exceed the predetermined temperature, the phase change material is not melted and maintains a solid state, so that it is not absorbed by the absorbent sheet and the shielding object is held at the first position. Moreover, even if the temperature of the phase change material exceeds a predetermined temperature, when the temporary holding unit is attached to the casing, the shielding object is held at the first position by the temporary holding unit.

一方、仮保持部がケーシングから取り外されているときに相変態物質の温度が所定温度を超えると、遮蔽物粒子を含有した相変態物質が溶融して液体に相変態し、吸収シートに吸収されて、遮蔽物粒子が第１位置から第２位置までの区間に拡散する。即ち、遮蔽物粒子が第２アンテナ上に拡散する。そのため、通信機は、第２デバイスとの通信が不可能となり、第１デバイスからの信号のみを受信する。 On the other hand, if the temperature of the phase change material exceeds the predetermined temperature when the temporary holding part is removed from the casing, the phase change material containing the shielding particles is melted and transformed into a liquid and absorbed by the absorbent sheet. Thus, the shielding particles diffuse in the section from the first position to the second position. That is, the shielding particles diffuse on the second antenna. Therefore, the communication device cannot communicate with the second device, and receives only the signal from the first device.

（６）前記相変態物質は、氷であり、
前記任意の物理量は、前記相変態物質の温度であり、
前記所定閾値は、水の融点である。 (6) The phase transformation material is ice,
The arbitrary physical quantity is a temperature of the phase change material,
The predetermined threshold is the melting point of water.

（７）前記第１、第２デバイスは、前記通信機から送信される前記電磁波から動作電源を取得し、動作する。 (7) The first and second devices operate by acquiring an operating power source from the electromagnetic wave transmitted from the communication device.

この構成では、センサタグに電池を搭載させなくとも済むため、センサタグを安価に製造することができる。 In this configuration, since it is not necessary to mount a battery on the sensor tag, the sensor tag can be manufactured at low cost.

（８）前記第１、第２デバイスは、ＩＤ情報を記憶し、ＲＦ信号を前記ＩＤ情報で変調するＩＣで構成される。 (8) The first and second devices are configured by an IC that stores ID information and modulates an RF signal with the ID information.

この構成では、通信機との通信にＩＤ情報を用いる。 In this configuration, ID information is used for communication with the communication device.

（９）前記第１デバイスは、第１ＩＤ情報を記憶し、ＲＦ信号を前記第１ＩＤ情報で変調してから前記第１アンテナを介して前記通信機に送信し、
前記第２デバイスは、前記第１ＩＤ情報と異なる第２ＩＤ情報を記憶し、ＲＦ信号を前記第２ＩＤ情報で変調してから前記第２アンテナを介して前記通信機に送信する。 (9) The first device stores first ID information, modulates an RF signal with the first ID information, and then transmits the RF signal to the communication device via the first antenna.
The second device stores second ID information different from the first ID information, modulates an RF signal with the second ID information, and transmits the RF signal to the communication device via the second antenna.

この構成では、通信機が、受信したＩＤ情報から、通信相手のデバイスを特定することができる。 In this configuration, the communication device can specify the device of the communication partner from the received ID information.

（１０）前記第１、第２デバイスは、共振デバイスで構成される。 (10) The first and second devices are constituted by resonant devices.

この構成では、通信機との通信において共振周波数を利用する。共振デバイスは、上記（８）のＲＦＩＤのＩＣに比べて安価に製造できる。 In this configuration, the resonance frequency is used in communication with the communication device. The resonant device can be manufactured at a lower cost than the RFID IC of (8).

（１１）前記第１デバイスは、前記電磁波が前記第１アンテナで受信されたとき、第１共振周波数の前記電磁波を前記第１アンテナを介して前記通信機に送信し、
前記第２デバイスは、前記電磁波が前記第２アンテナで受信されたとき、前記第１共振周波数と異なる周波数の第２共振周波数の前記電磁波を前記第２アンテナを介して前記通信機に送信する。 (11) When the electromagnetic wave is received by the first antenna, the first device transmits the electromagnetic wave having a first resonance frequency to the communication device via the first antenna.
When the electromagnetic wave is received by the second antenna, the second device transmits the electromagnetic wave having a second resonance frequency different from the first resonance frequency to the communication device via the second antenna.

この構成では、通信機が、受信した信号の周波数から、通信相手のデバイスを特定することができる。 In this configuration, the communication device can identify the communication partner device from the frequency of the received signal.

（１２）前記第１、第２デバイスは、圧電共振デバイスで構成される。 (12) The first and second devices are constituted by piezoelectric resonance devices.

この構成では、第１、第２デバイスの共振が鋭くなるため、通信機が、受信した信号の周波数から、通信相手のデバイスを容易に特定することができる。 In this configuration, since the resonance of the first and second devices becomes sharp, the communication device can easily identify the communication partner device from the frequency of the received signal.

また、本発明のセンサシステムは、前記課題を解決するために以下の構成を備えている。 Moreover, the sensor system of this invention is equipped with the following structures in order to solve the said subject.

（１３）上記（１）〜（１２）のいずれかのセンサタグと、
前記センサタグと前記電磁波によって通信する通信機と、を備える。 (13) The sensor tag according to any one of (1) to (12) above,
A communication device that communicates with the sensor tag by the electromagnetic wave.

この構成により、上記（１）〜（１２）のいずれかのセンサタグを用いることで、当該センサタグを備えるセンサシステムにも同様の効果を奏する。 With this configuration, by using any one of the sensor tags (1) to (12), the same effect can be obtained in a sensor system including the sensor tag.

この発明によれば、センサタグの製造後からセンサタグの流通物品への取り付け時までの間、任意の物理量が所定閾値を越えないようセンサタグを保管しなくとも済む。 According to the present invention, it is not necessary to store the sensor tag so that an arbitrary physical quantity does not exceed the predetermined threshold after the sensor tag is manufactured until the sensor tag is attached to the circulation article.

非特許文献１のセンサタグ１の構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of the sensor tag 1 of a nonpatent literature 1. 本発明の第１の実施形態に係るセンサシステム１００のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a sensor system 100 according to a first embodiment of the present invention. 図２に示すセンサタグ１０の構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of the sensor tag 10 shown in FIG. 図３に示すセンサタグ１０の側面図である。It is a side view of the sensor tag 10 shown in FIG. 図５（Ａ）は、図３に示すセンサタグ１０のピンＰ取外し時の構成を示す概念図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示すセンサタグ１０の氷Ｉ溶融時の構成を示す概念図である。FIG. 5A is a conceptual diagram showing a configuration when the pin P of the sensor tag 10 shown in FIG. 3 is removed. FIG. 5B is a conceptual diagram showing the configuration of the sensor tag 10 shown in FIG. 本発明の第２の実施形態に係るセンサシステムに備えられるセンサタグ２０の構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of the sensor tag 20 with which the sensor system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is equipped. 本発明の第３の実施形態に係るセンサシステムに備えられるセンサタグ３０の構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of the sensor tag 30 with which the sensor system which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is equipped. 図８（Ａ）は、本発明の第４の実施形態に係るセンサシステムに備えられるセンサタグ４０の構成を示す概念図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示すＡ−Ａ線の断面図である。FIG. 8A is a conceptual diagram showing a configuration of a sensor tag 40 provided in a sensor system according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line AA illustrated in FIG. 本発明の第５の実施形態に係るセンサシステムに備えられるセンサタグ５０の構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of the sensor tag 50 with which the sensor system which concerns on the 5th Embodiment of this invention is equipped. 本発明の第６の実施形態に係るセンサシステム６００のシステム構成図である。It is a system configuration figure of sensor system 600 concerning a 6th embodiment of the present invention.

以下、本願発明の第１の実施形態に係るセンサシステムについて説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態に係るセンサシステム１００のシステム構成図である。図３は、図２に示すセンサタグ１０の構成を示す概念図である。図４は、図３に示すセンサタグ１０の側面図である。図５（Ａ）は、図３に示すセンサタグ１０のピンＰ取外し時の構成を示す概念図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示すセンサタグ１０の氷Ｉ溶融時の構成を示す概念図である。
なお、図４では、相変態物質の相変態の様子が見え易いよう、後述のレールＲの図示を省略している。 The sensor system according to the first embodiment of the present invention will be described below.
FIG. 2 is a system configuration diagram of the sensor system 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a conceptual diagram showing the configuration of the sensor tag 10 shown in FIG. FIG. 4 is a side view of the sensor tag 10 shown in FIG. FIG. 5A is a conceptual diagram showing a configuration when the pin P of the sensor tag 10 shown in FIG. 3 is removed. FIG. 5B is a conceptual diagram showing the configuration of the sensor tag 10 shown in FIG.
In FIG. 4, a rail R described later is not shown so that the phase transformation state of the phase transformation material can be easily seen.

本実施形態のセンサシステム１００は、UHF帯（例えば９５０MHz帯）パッシブＲＦＩＤ規格を利用してＩＤ情報の認証を行う。
なお、アンテナに励起する電力で動作するパッシブ方式の他に、電源から電力を得るアクティブ方式であっても本発明は実施可能である。 The sensor system 100 of this embodiment performs authentication of ID information using a UHF band (for example, 950 MHz band) passive RFID standard.
Note that the present invention can also be implemented by an active system that obtains power from a power source in addition to a passive system that operates with power excited by an antenna.

センサシステム１００は、ＲＦＩＤリーダ９とセンサタグ１０とを備える。このセンサシステム１００は、温度管理を必要とする物品（例えば医薬品や生鮮食料品）の流通過程で、その物品が許容できない所定温度（この実施形態では０℃）以上に上昇したかどうかを検知する。流通業者等は、その物品に付されたセンサタグ１０にＲＦＩＤリーダ９をかざすことにより、その物品が廃棄しなければならない状態になったかどうかを判断できる。 The sensor system 100 includes an RFID reader 9 and a sensor tag 10. This sensor system 100 detects whether or not the article has risen above a predetermined temperature (0 ° C. in this embodiment) that is not acceptable during the distribution process of the article requiring temperature management (for example, pharmaceuticals and fresh food). . A distributor or the like can determine whether or not the article has to be discarded by holding the RFID reader 9 over the sensor tag 10 attached to the article.

ＲＦＩＤリーダ９は、UHF帯パッシブＲＦＩＤ規格の既存のものとする。ＲＦＩＤリーダ９は、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、特定の周波数でＲＦ信号を送信し、センサタグ１０の応答からＩＤ情報を検波する。 The RFID reader 9 is assumed to be an existing UHF band passive RFID standard. As shown in FIGS. 2A and 2B, the RFID reader 9 transmits an RF signal at a specific frequency and detects ID information from the response of the sensor tag 10.

センサタグ１０は、樹脂製でカード状のケーシング１３と、ダイポール型のアンテナ１５と、アンテナ１５と接続するsensIC１６と、ダイポール型のアンテナ１７と、アンテナ１７と接続するsensIC１８と、を備える。センサタグ１０は、詳細を後述するが、温度を検知するタグである。ここで、アンテナ１５とsensIC１６とでＲＦＩＤタグ１１を構成し、アンテナ１７とsensIC１８とでＲＦＩＤタグ１２を構成する。ＲＦＩＤタグ１１、１２は、ＲＦＩＤリーダ９の無線通信エリア内に位置したときに、ＲＦＩＤリーダ９から送出されている電力搬送波から動作電源を取得し、動作する。 The sensor tag 10 includes a resin-made card-shaped casing 13, a dipole antenna 15, a sensIC 16 connected to the antenna 15, a dipole antenna 17, and a sensIC 18 connected to the antenna 17. The sensor tag 10 is a tag that detects temperature, details of which will be described later. Here, the RFID tag 11 is configured by the antenna 15 and the sensIC 16, and the RFID tag 12 is configured by the antenna 17 and the sensIC 18. When the RFID tags 11 and 12 are located in the wireless communication area of the RFID reader 9, the RFID tags 11 and 12 operate by obtaining an operating power source from a power carrier transmitted from the RFID reader 9.

アンテナ１５、１７は、ＲＦＩＤリーダ９が送信するＲＦ信号に結合する。sensIC１６は、UHF帯パッシブＲＦＩＤ規格の汎用ICであり、アンテナ１５で受信したＲＦ信号を復調する。そして、sensIC１６は、予め記憶しているＩＤ情報でＲＦ信号を変調（例えばASK変調）し、アンテナ１５を介してＲＦＩＤリーダ９へ送信（応答）する。同様に、sensIC１８も、UHF帯パッシブＲＦＩＤ規格の汎用ICであり、アンテナ１７で受信したＲＦ信号を復調する。そして、sensIC１８も、予め記憶しているＩＤ情報でＲＦ信号を変調（例えばASK変調）し、アンテナ１７を介してＲＦＩＤリーダ９へ送信（応答）する。なお、sensIC１６とsensIC１８とは、異なるＩＤ情報を予め記憶している。 The antennas 15 and 17 are coupled to an RF signal transmitted from the RFID reader 9. The sensIC 16 is a general-purpose IC conforming to the UHF band passive RFID standard, and demodulates the RF signal received by the antenna 15. Then, the sensIC 16 modulates the RF signal (for example, ASK modulation) with the ID information stored in advance, and transmits (responses) to the RFID reader 9 via the antenna 15. Similarly, the sensIC 18 is a general-purpose IC conforming to the UHF band passive RFID standard, and demodulates the RF signal received by the antenna 17. The sensIC 18 also modulates the RF signal (for example, ASK modulation) with the ID information stored in advance, and transmits (responds) to the RFID reader 9 via the antenna 17. The sensIC 16 and the sensIC 18 store different ID information in advance.

さらに、センサタグ１０は、図２（Ａ）及び図３に示すように、ＲＦＩＤタグ１１を覆うケーシング１３表面上の位置に配置された金属板１４と、ケーシング１３表面に取り付けられ、金属板１４をスライド自在に保持するレールＲと、一方の端がケーシング１３の端に固定され、他方の端が金属板１４に接続されたバネ１９Ａ、１９Ｂと、ケーシング１３表面に配置された氷Ｉと、を備えている。 Further, as shown in FIGS. 2A and 3, the sensor tag 10 is attached to the surface of the casing 13 that covers the RFID tag 11 and the surface of the casing 13. The sensor tag 10 is attached to the surface of the casing 13. A rail R that is slidably held, springs 19A and 19B having one end fixed to the end of the casing 13 and the other end connected to the metal plate 14, and ice I arranged on the surface of the casing 13 I have.

なお、金属板１４が、本発明の「遮蔽物」に相当する。また、バネ１９Ａ、１９Ｂが、本発明の「弾性体」に相当する。また、氷Ｉが、本発明の「相変態物質」に相当する。また、ＲＦＩＤリーダ９が、本発明の「通信機」に相当する。また、アンテナ１５が本発明の「第１アンテナ」に相当し、アンテナ１７が本発明の「第２アンテナ」に相当する。また、sensIC１６が本発明の「第１デバイス」に相当し、sensIC１８が本発明の「第２デバイス」に相当する。 The metal plate 14 corresponds to the “shield” of the present invention. The springs 19A and 19B correspond to the “elastic body” of the present invention. Ice I corresponds to the “phase-transformed substance” of the present invention. The RFID reader 9 corresponds to the “communication device” of the present invention. The antenna 15 corresponds to the “first antenna” of the present invention, and the antenna 17 corresponds to the “second antenna” of the present invention. The sensIC 16 corresponds to the “first device” of the present invention, and the sensIC 18 corresponds to the “second device” of the present invention.

上記バネ１９Ａ、１９Ｂは、自身の収縮する力で、金属板１４をＲＦＩＤタグ１２側へ移動させようとする。そこで、ケーシング１３には、アンテナ１７（第２アンテナ）を覆わずアンテナ１５（第１アンテナ）を覆う第１位置で金属板１４を保持するため、バネ１９Ａ、１９Ｂの収縮する力に抗する氷Ｉが配置されている。これにより、氷Ｉの温度が所定温度（この実施形態では０℃）以下である限り、金属板１４は図３に示すＲＦＩＤタグ１１を覆う第１位置で氷Ｉにより保持される。 The springs 19A and 19B try to move the metal plate 14 toward the RFID tag 12 with its contracting force. Therefore, the casing 13 holds the metal plate 14 at the first position that does not cover the antenna 17 (second antenna) but covers the antenna 15 (first antenna), so that ice that resists the contracting force of the springs 19A and 19B is retained. I is arranged. Thus, as long as the temperature of the ice I is equal to or lower than a predetermined temperature (0 ° C. in this embodiment), the metal plate 14 is held by the ice I at the first position covering the RFID tag 11 shown in FIG.

しかしながら、センサタグ１０の製造後からセンサタグ１０の流通物品への取り付け時までの間に氷Ｉの温度が所定温度を超えると、氷Ｉは、固体から液体の水Ｗに相変態し、金属板１４を第１位置で保持することができなくなる。 However, if the temperature of the ice I exceeds a predetermined temperature between the time when the sensor tag 10 is manufactured and the time when the sensor tag 10 is attached to the circulation article, the ice I undergoes a phase transformation from solid to liquid water W, and the metal plate 14. Cannot be held in the first position.

そこで、この実施形態のセンサタグ１０は、図３と図４に示すように、センサタグ１０の製造後からセンサタグ１０の流通物品への取り付け時までの間に、氷Ｉの温度が所定温度（０℃）を超えた場合でも、金属板１４を第１位置で保持するピンＰと、固体状態および液体状態の間で相変態する相変態物質（氷Ｉ、水Ｗ）をケーシング１３とともに保持するカバーＣ１と、を備える。このピンＰは、取り外し自在にケーシング１３に取り付けられている。このカバーＣ１は、フィルム状であり、ケーシング１３に固定されて氷Ｉ及び水Ｗを覆う。このカバーＣ１とケーシング１３とが、本発明の「固液保持構造」に相当する。 Therefore, as shown in FIGS. 3 and 4, the sensor tag 10 according to this embodiment has a temperature of the ice I of a predetermined temperature (0 ° C.) after the manufacture of the sensor tag 10 until the sensor tag 10 is attached to a circulation article. ) Exceeds the pin P for holding the metal plate 14 in the first position, and the cover C1 for holding the phase transformation material (ice I, water W) that transforms between the solid state and the liquid state together with the casing 13. And comprising. The pin P is detachably attached to the casing 13. The cover C1 is in the form of a film and is fixed to the casing 13 to cover the ice I and the water W. The cover C1 and the casing 13 correspond to the “solid-liquid holding structure” of the present invention.

この構成では、センサタグ１０の製造後からセンサタグ１０の流通物品への取り付け時までの間に氷Ｉが固体から液体に相変態しても、水ＷはカバーＣ１によって保持される。そして、センサタグ１０の流通物品への取り付け時、カバーＣ１によって保持された水Ｗを氷Ｉに相変態させる。これにより、氷Ｉが再び、金属板１４を第１位置で保持できるようになる（図４（Ａ）参照）。この後、流通業者等がピンＰをケーシング１３から取り外すと、センサタグ１０は図５（Ａ）に示す状態となる。 In this configuration, even if the ice I is transformed from a solid state to a liquid state after the sensor tag 10 is manufactured until the sensor tag 10 is attached to the distribution article, the water W is retained by the cover C1. Then, when the sensor tag 10 is attached to the distribution article, the water W held by the cover C1 is transformed into the ice I. Thereby, the ice I can hold | maintain the metal plate 14 in a 1st position again (refer FIG. 4 (A)). Thereafter, when the distributor or the like removes the pin P from the casing 13, the sensor tag 10 is in the state shown in FIG.

センサタグ１０が流通物品に取り付けられた後、氷Ｉの温度が所定温度を超えるまで、図５（Ａ）に示すように金属板１４は第１位置で氷Ｉにより保持される。図２（Ａ）及び図５（Ａ）に示すように金属板１４がＲＦＩＤタグ１１を覆う第１位置にあるときにＲＦＩＤリーダ９とセンサタグ１０とがＩＤ情報の認証を行うと、ＲＦＩＤリーダ９は、金属板１４に覆われているＲＦＩＤタグ１１と通信できないため、sensIC１８からのＩＤ情報だけをＲＦＩＤリーダ９が検波することになる。これにより、ＲＦＩＤリーダ９は流通過程でセンサタグ１０が所定温度を超えていないことを検知する。 After the sensor tag 10 is attached to the distribution article, the metal plate 14 is held by the ice I at the first position as shown in FIG. 5A until the temperature of the ice I exceeds a predetermined temperature. When the RFID reader 9 and the sensor tag 10 authenticate ID information when the metal plate 14 is in the first position covering the RFID tag 11 as shown in FIGS. 2A and 5A, the RFID reader 9 Cannot communicate with the RFID tag 11 covered with the metal plate 14, and the RFID reader 9 detects only the ID information from the sensIC 18. Thereby, the RFID reader 9 detects that the sensor tag 10 does not exceed a predetermined temperature during the distribution process.

一方、センサタグ１０が流通物品に取り付けられた後、氷Ｉの温度が一度でも融点（所定温度）を超えると、氷Ｉは、固体から液体の水Ｗに相変態する。水Ｗの状態では、バネ１９Ａ、１９Ｂの収縮する力に抗することができず、金属板１４は、図２（Ｂ）及び図５（Ｂ）に示すようにＲＦＩＤタグ１２側へ移動し、金属板１４がＲＦＩＤタグ１２を覆う。 On the other hand, if the temperature of the ice I once exceeds the melting point (predetermined temperature) after the sensor tag 10 is attached to the circulation article, the ice I undergoes a phase transformation from solid to liquid water W. In the state of water W, it cannot resist the contracting force of the springs 19A and 19B, and the metal plate 14 moves to the RFID tag 12 side as shown in FIGS. 2 (B) and 5 (B). A metal plate 14 covers the RFID tag 12.

このとき、ＲＦＩＤリーダ９とセンサタグ１０とがＩＤ情報の認証を行うと、ＲＦＩＤリーダ９は、金属板１４に覆われているＲＦＩＤタグ１２と通信できないため、sensIC１６からのＩＤ情報だけをＲＦＩＤリーダ９が検波することになる。これにより、ＲＦＩＤリーダ９は流通過程でセンサタグ１０が所定温度以上に上昇したことを検知する。即ち、流通業者等は、流通過程で、そのセンサタグ１０の付いた物品が廃棄しなければならない状態になったことを判断できる。 At this time, if the RFID reader 9 and the sensor tag 10 authenticate the ID information, the RFID reader 9 cannot communicate with the RFID tag 12 covered with the metal plate 14, and therefore only the ID information from the sensIC 16 is received. Will be detected. As a result, the RFID reader 9 detects that the sensor tag 10 has risen above a predetermined temperature during the distribution process. That is, the distributor or the like can determine that the article with the sensor tag 10 has to be discarded during the distribution process.

なお、流通過程において氷Ｉの温度が一旦所定温度以上となり、その後所定温度以下に戻った場合でも、金属板１４は、バネ１９Ａ、１９Ｂの収縮する力によりＲＦＩＤタグ１２側にある位置で保たれる。そのため、ＲＦＩＤリーダ９は、氷Ｉの温度が所定温度を1回以上超えたことを検知することが可能である。 Even when the temperature of the ice I once exceeds the predetermined temperature and then returns to the predetermined temperature or less in the distribution process, the metal plate 14 is kept at the position on the RFID tag 12 side by the contracting force of the springs 19A and 19B. It is. Therefore, the RFID reader 9 can detect that the temperature of the ice I has exceeded a predetermined temperature at least once.

以上より、この実施形態のセンサタグ１０及びセンサシステム１００によれば、センサタグ１０の製造後からセンサタグ１０の流通物品への取り付け時までの間、センサタグ１０を所定温度以下で保管しなくとも済む。即ち、センサタグ１０の製造後からセンサタグ１０の流通物品への取り付け時までの間、センサタグ１０を常温で保管できる。 As described above, according to the sensor tag 10 and the sensor system 100 of this embodiment, it is not necessary to store the sensor tag 10 at a predetermined temperature or less after the sensor tag 10 is manufactured until the sensor tag 10 is attached to the distribution article. That is, the sensor tag 10 can be stored at room temperature after the sensor tag 10 is manufactured until the sensor tag 10 is attached to the distribution article.

また、この実施形態のセンサタグ１０では、金属板１４の移動には、上記非特許文献１のように重力でなく、バネ１９Ａ、１９Ｂの収縮力を用いている。そのため、この実施形態のセンサタグ１０及びセンサシステム１００によれば、流通物品へのセンサタグ１０の取り付け方向の自由度を向上させることもできる。 In the sensor tag 10 of this embodiment, the contraction force of the springs 19 </ b> A and 19 </ b> B is used for moving the metal plate 14 instead of gravity as in Non-Patent Document 1 described above. Therefore, according to the sensor tag 10 and the sensor system 100 of this embodiment, the freedom degree of the attachment direction of the sensor tag 10 to a distribution article can also be improved.

なお、この実施形態ではＲＦＩＤの通信を不可能にする手段として金属板１４を用いたが、通信を不可能にするためには空間からみたＲＦＩＤタグ１１、１２のアンテナ１５、１７のインピーダンスを変化させることができればよいため、金属に限らない。例えば、高誘電率な誘電体、ウレタンのような樹脂、チタン酸バリウムのようなセラミックでもよい。 In this embodiment, the metal plate 14 is used as a means for disabling RFID communication. However, in order to disable communication, the impedance of the antennas 15 and 17 of the RFID tags 11 and 12 as viewed from the space is changed. It is not limited to metal, as long as it can be achieved. For example, a dielectric having a high dielectric constant, a resin such as urethane, or a ceramic such as barium titanate may be used.

同様に、この実施形態では金属板１４を用いてアンテナ１５、１７全体を覆っているが、アンテナ１５、１７の当該インピーダンスを変化させることができればよいため、金属板１４は、アンテナ１５、１７の一部を覆う配置、大きさ、形状にしてもよい。また、金属板１４の形状も板状に限定されるわけではなく、線または線を複数束ねたものなどでもよい。 Similarly, in this embodiment, the metal plates 14 are used to cover the entire antennas 15 and 17. However, since the impedance of the antennas 15 and 17 only needs to be changed, the metal plate 14 is used for the antennas 15 and 17. You may make it the arrangement | positioning which covers a part, a magnitude | size, and a shape. The shape of the metal plate 14 is not limited to a plate shape, and may be a line or a bundle of lines.

また、この実施形態では所定温度を0℃とし、金属板１４を保持する相変態物質に水を用いているが、所定閾値は任意に選択することができ、金属板１４を保持する相変態物質は所定温度に応じて適切な材料が選択される。 In this embodiment, the predetermined temperature is set to 0 ° C. and water is used as the phase change material for holding the metal plate 14. However, the predetermined threshold value can be arbitrarily selected, and the phase change material for holding the metal plate 14. A suitable material is selected according to a predetermined temperature.

また、この実施形態ではバネ１９Ａ、１９Ｂは収縮する方向に金属板１４とバネ１９Ａ、１９Ｂを配置したが、実施の際は、バネ１９Ａ、１９Ｂが伸張する方向に金属板１４とバネ１９Ａ、１９Ｂを配置してもよい。 Further, in this embodiment, the metal plate 14 and the springs 19A, 19B are arranged in the direction in which the springs 19A, 19B contract, but in the implementation, the metal plate 14 and the springs 19A, 19B in the direction in which the springs 19A, 19B extend. May be arranged.

また、この実施形態では金属板１４を移動させる手段としてバネ１９Ａ、１９Ｂを用いているが、ゴムやスポンジのような弾性体、磁石などでもよい。 In this embodiment, the springs 19A and 19B are used as means for moving the metal plate 14, but an elastic body such as rubber or sponge, a magnet, or the like may be used.

また、sensIC１６やsensIC１８は汎用ICに限らず、専用ICとして構成しても良い。アンテナはダイポール型に限らず、モノポール型、ループアンテナ型などを使用してもよい。また、この実施形態では日本のUHF帯パッシブＲＦＩＤでの使用を想定したが、他国のUHF帯パッシブＲＦＩＤ用帯域(例えば８６８MHz, ９２０MHz)を使用してもよい。 The sensIC 16 and the sensIC 18 are not limited to general-purpose ICs, and may be configured as dedicated ICs. The antenna is not limited to the dipole type, but may be a monopole type, a loop antenna type, or the like. In this embodiment, the use of UHF band passive RFID in Japan is assumed. However, UHF band passive RFID bands (for example, 868 MHz, 920 MHz) in other countries may be used.

以下、本願発明の第２の実施形態に係るセンサシステムについて説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態に係るセンサシステムに備えられるセンサタグ２０の構成を示す概念図である。第２の実施形態のセンサシステムは、センサタグ２０がピンＰの代わりにテープＴ１によって金属板１４を第１位置で保持する点で、第１の実施形態のセンサシステムと相違する。その他の構成については同じである。 Hereinafter, a sensor system according to a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 is a conceptual diagram showing the configuration of the sensor tag 20 provided in the sensor system according to the second embodiment of the present invention. The sensor system of the second embodiment is different from the sensor system of the first embodiment in that the sensor tag 20 holds the metal plate 14 at the first position by the tape T1 instead of the pin P. Other configurations are the same.

この実施形態では、センサタグ２０の流通物品への取り付け時、流通業者等が、水Ｗを氷Ｉに相変態させた後、テープＴ１をケーシング１３から取り外す。これにより、センサタグ２０は図５（Ａ）に示す状態となる。 In this embodiment, when attaching the sensor tag 20 to the distribution article, a distributor or the like transforms the water W into the ice I and then removes the tape T1 from the casing 13. Thereby, the sensor tag 20 will be in the state shown to FIG. 5 (A).

従って、この実施形態のセンサタグ２０及びセンサシステムによれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。 Therefore, according to the sensor tag 20 and the sensor system of this embodiment, there are the same effects as in the first embodiment.

以下、本願発明の第３の実施形態に係るセンサシステムについて説明する。
図７は、本発明の第３の実施形態に係るセンサシステムに備えられるセンサタグ３０の構成を示す概念図である。第３の実施形態のセンサシステムは、センサタグ３０がピンＰの代わりに、金属板１４に取り付けられたフックＦとフック付バネ３９Ａ、３９Ｂとを備える点で第１の実施形態のセンサシステムと相違する。その他の構成については同じである。 Hereinafter, a sensor system according to a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a configuration of a sensor tag 30 provided in the sensor system according to the third embodiment of the present invention. The sensor system of the third embodiment is different from the sensor system of the first embodiment in that the sensor tag 30 includes a hook F attached to the metal plate 14 and springs 39A and 39B with hooks instead of the pin P. To do. Other configurations are the same.

この実施形態では、センサタグ３０の流通物品への取り付け時、流通業者等が、水Ｗを氷Ｉに相変態させた後、フック付バネ３９Ａ、３９Ｂを金属板１４のフックＦに連結する。これにより、センサタグ３０は図５（Ａ）に示すような状態となる。 In this embodiment, when the sensor tag 30 is attached to the circulation article, a distributor or the like causes the water W to be transformed into the ice I, and then connects the hooked springs 39A and 39B to the hook F of the metal plate 14. Thereby, the sensor tag 30 will be in a state as shown to FIG.

従って、この実施形態のセンサタグ３０及びセンサシステムによれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。 Therefore, according to the sensor tag 30 and the sensor system of this embodiment, there are the same effects as in the first embodiment.

以下、本願発明の第４の実施形態に係るセンサシステムについて説明する。
図８（Ａ）は、本発明の第４の実施形態に係るセンサシステムに備えられるセンサタグ４０の構成を示す概念図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示すＡ−Ａ線の断面図である。第４の実施形態のセンサシステムは、センサタグ４０が金属粒子を含有した氷４４と吸収シート４５とカバーＣ２、Ｃ３とテープＴ２とを備える点で、第１の実施形態のセンサシステムと相違する。その他の構成については同じである。 Hereinafter, a sensor system according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8A is a conceptual diagram showing a configuration of a sensor tag 40 provided in a sensor system according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line AA illustrated in FIG. The sensor system of the fourth embodiment is different from the sensor system of the first embodiment in that the sensor tag 40 includes ice 44 containing metal particles, an absorption sheet 45, covers C2, C3, and a tape T2. Other configurations are the same.

詳述すると、センサタグ４０は、図３に示すセンサタグ１０と同様に、ＲＦＩＤタグ１１，１２と、ケーシング１３と、を備える。さらに、センサタグ４０は、ケーシング１３におけるアンテナ１５（第２アンテナ）を覆わない第１位置に配置され、遮蔽物である金属粒子を含有した氷４４と、第１位置から第２位置までの区間に敷かれた吸収シート４５と、氷４４が溶融した際に水４４が外部に漏れないよう氷４４を覆うカバーＣ２と、氷４４が溶融した際に水４４が外部に漏れないよう吸収シート４５を覆うカバーＣ３と、ケーシング１３表面に貼付され、カバーＣ２内の空間とカバーＣ３内の空間とを分離するテープＴ２と、を備える。吸収シート４５の材質は不織布を用いる。 More specifically, the sensor tag 40 includes RFID tags 11 and 12 and a casing 13 in the same manner as the sensor tag 10 shown in FIG. Furthermore, the sensor tag 40 is disposed at a first position that does not cover the antenna 15 (second antenna) in the casing 13, and includes ice 44 containing metal particles as a shield, and a section from the first position to the second position. The absorbent sheet 45 laid, the cover C2 covering the ice 44 so that the water 44 does not leak outside when the ice 44 melts, and the absorbent sheet 45 so that the water 44 does not leak outside when the ice 44 melts. A cover C3 for covering and a tape T2 attached to the surface of the casing 13 for separating the space in the cover C2 and the space in the cover C3 are provided. The material of the absorbent sheet 45 is a non-woven fabric.

なお、吸収シート４５とカバーＣ３が、本発明の「移動部」に相当する。また、テープＴ２が、本発明の「仮保持部」に相当する。また、ケーシング１３とカバーＣ２とテープＴ２が、本発明の「固液保持構造」に相当する。また、アンテナ１７が本発明の「第１アンテナ」に相当し、アンテナ１５が本発明の「第２アンテナ」に相当する。また、sensIC１８が本発明の「第１デバイス」に相当し、sensIC１６が本発明の「第２デバイス」に相当する。 The absorbent sheet 45 and the cover C3 correspond to the “moving part” of the present invention. Further, the tape T2 corresponds to the “temporary holding portion” of the present invention. The casing 13, the cover C2, and the tape T2 correspond to the “solid-liquid holding structure” of the present invention. The antenna 17 corresponds to the “first antenna” of the present invention, and the antenna 15 corresponds to the “second antenna” of the present invention. The sensIC 18 corresponds to the “first device” of the present invention, and the sensIC 16 corresponds to the “second device” of the present invention.

この実施形態では、センサタグ４０の製造後からセンサタグ４０の流通物品への取り付け時までの間に、氷４４の温度が所定温度を超えた場合でも、水４４はカバーＣ２とテープＴ２によって第１位置で保持される。 In this embodiment, even when the temperature of the ice 44 exceeds a predetermined temperature between the time when the sensor tag 40 is manufactured and the time when the sensor tag 40 is attached to the circulation article, the water 44 is moved to the first position by the cover C2 and the tape T2. Held in.

そして、センサタグ４０の流通物品への取り付け時、流通業者等が、カバーＣ２とテープＴ２によって保持された水４４を液体から固体に相変態させた後、テープＴ２をケーシング１３から取り外す。これにより、センサタグ４０は、カバーＣ２内の空間とカバーＣ３内の空間とが連通した状態となる。 When the sensor tag 40 is attached to the distribution article, a distributor or the like transforms the water 44 held by the cover C2 and the tape T2 from a liquid to a solid, and then removes the tape T2 from the casing 13. Thereby, the sensor tag 40 will be in the state which the space in the cover C2 and the space in the cover C3 connected.

センサタグ４０が流通物品に取り付けられた後、氷４４の温度が所定温度を超えるまで、氷４４が溶融せず固体状態を維持するため、吸収シート４５に吸収されることもない。そのため、氷４４の温度が所定温度を超えていない場合では、ＲＦＩＤリーダ９がＲＦＩＤタグ１１およびＲＦＩＤタグ１２と通信可能な状態にある。 After the sensor tag 40 is attached to the distribution article, the ice 44 is not melted and maintained in a solid state until the temperature of the ice 44 exceeds a predetermined temperature, so that it is not absorbed by the absorbent sheet 45. Therefore, when the temperature of the ice 44 does not exceed the predetermined temperature, the RFID reader 9 can communicate with the RFID tag 11 and the RFID tag 12.

一方、センサタグ４０が流通物品に取り付けられた後、氷４４の温度が所定温度を超えると、金属粒子を含有した氷４４が溶融して水４４に相変態し、吸収シート４５に吸収されて、金属粒子が第１位置から第２位置までの区間に拡散する。即ち、遮蔽物である金属粒子がアンテナ１５上に拡散する。そのため、ＲＦＩＤリーダ９は、ＲＦＩＤタグ１１との通信が不可能となり、ＲＦＩＤタグ１２からのＩＤ情報のみを受信する。 On the other hand, after the sensor tag 40 is attached to the distribution article, when the temperature of the ice 44 exceeds a predetermined temperature, the ice 44 containing metal particles melts and transforms into water 44 and is absorbed by the absorbent sheet 45. Metal particles diffuse into the section from the first position to the second position. That is, the metal particles that are the shielding object diffuse on the antenna 15. Therefore, the RFID reader 9 cannot communicate with the RFID tag 11 and receives only ID information from the RFID tag 12.

したがって、この実施形態のセンサタグ４０及びセンサシステムによれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。さらに、この実施形態のセンサタグ４０及びセンサシステムによれば、多くの物品の検査を自動かつ同時に行うことができる。 Therefore, according to the sensor tag 40 and the sensor system of this embodiment, there are the same effects as in the first embodiment. Furthermore, according to the sensor tag 40 and the sensor system of this embodiment, many articles can be inspected automatically and simultaneously.

以下、本願発明の第５の実施形態に係るセンサシステムについて説明する。
図９は、本発明の第５の実施形態に係るセンサシステムに備えられるセンサタグ５０の構成を示す概念図である。第５の実施形態のセンサシステムは、センサタグ５０がピンＰの代わりに光軟化材料Ｏによって金属板１４を第１位置で保持する点で、第１の実施形態のセンサシステムと相違する。その他の構成については同じである。光軟化材料Ｏの材質は、例えば１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとエオシンの混合材料を用いる。 Hereinafter, a sensor system according to a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a conceptual diagram showing a configuration of a sensor tag 50 provided in a sensor system according to the fifth embodiment of the present invention. The sensor system of the fifth embodiment is different from the sensor system of the first embodiment in that the sensor tag 50 holds the metal plate 14 in the first position by the light softening material O instead of the pin P. Other configurations are the same. As the material of the light softening material O, for example, a mixed material of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and eosin is used.

この実施形態では、センサタグ５０の流通物品への取り付け時、流通業者等が、水Ｗを氷Ｉに相変態させた後、光軟化材料Ｏに光を照射する。これにより、光軟化材料Ｏは軟化し、センサタグ５０は図５（Ａ）に示すような状態となる。 In this embodiment, when the sensor tag 50 is attached to the distribution article, a distributor or the like transforms the water W into the ice I and then irradiates the light softening material O with light. As a result, the light softening material O is softened, and the sensor tag 50 is in a state as shown in FIG.

そのため、センサタグ５０が流通物品に取り付けられた後、氷Ｉの温度が一度でも融点を超えると、軟化した光軟化材料Ｏ及び水Ｗは、バネ１９Ａ、１９Ｂの収縮する力に抗することができず、金属板１４は、図２（Ｂ）及び図５（Ｂ）に示すようにＲＦＩＤタグ１２側へ移動する。 Therefore, after the sensor tag 50 is attached to the distribution article, if the temperature of the ice I once exceeds the melting point, the softened light softening material O and the water W can resist the contracting force of the springs 19A and 19B. First, the metal plate 14 moves to the RFID tag 12 side as shown in FIGS. 2 (B) and 5 (B).

従って、この実施形態のセンサタグ５０及びセンサシステムによれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。 Therefore, according to the sensor tag 50 and the sensor system of this embodiment, there are the same effects as in the first embodiment.

以下、本願発明の第６の実施形態に係るセンサシステムについて説明する。
図１０は、本発明の第６の実施形態に係るセンサシステム６００のシステム構成図である。 Hereinafter, a sensor system according to a sixth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 10 is a system configuration diagram of a sensor system 600 according to the sixth embodiment of the present invention.

第６の実施形態のセンサシステム６００は、ＲＦＩＤの代わりに弾性表面波デバイス（以下、単に「saw」と称する。）６６、６８を用いる点で、上記第１実施形態のセンサシステム１００と異なる。その他の点については、上記第１実施形態のセンサシステム１００と同じである。 The sensor system 600 of the sixth embodiment differs from the sensor system 100 of the first embodiment in that surface acoustic wave devices (hereinafter simply referred to as “saw”) 66 and 68 are used instead of the RFID. About another point, it is the same as the sensor system 100 of the said 1st Embodiment.

詳述すると、センサシステム６００は、センサタグ６０と、共振リーダ６９とを備える。センサタグ６０は、上記第１実施形態と同様に、ケーシング１３と、金属板１４と、レールＲと、バネ１９Ａ、１９Ｂと、氷Ｉと、を備える。さらに、この実施形態のセンサタグ６０は、アンテナ６５、６７と、アンテナ６５に接続するsaw６６と、アンテナ６７に接続するsaw６８と、を備える。ここで、アンテナ６５とsaw６６とでsawタグ6１を構成し、アンテナ6７とsaw６８とでsawタグ6２を構成する。 Specifically, the sensor system 600 includes a sensor tag 60 and a resonance reader 69. The sensor tag 60 includes the casing 13, the metal plate 14, the rail R, the springs 19A and 19B, and the ice I, as in the first embodiment. Further, the sensor tag 60 of this embodiment includes antennas 65 and 67, a saw 66 connected to the antenna 65, and a saw 68 connected to the antenna 67. Here, the saw tag 61 is constituted by the antenna 65 and the saw 66, and the saw tag 62 is constituted by the antenna 67 and the saw 68.

saw６６は、所定の共振周波数ｆｒ１で圧電共振する素子であり、saw６８は、saw６６とは異なる所定の共振周波数ｆｒ２で圧電共振する素子である。 The saw 66 is an element that performs piezoelectric resonance at a predetermined resonance frequency fr1, and the saw 68 is an element that performs piezoelectric resonance at a predetermined resonance frequency fr2 that is different from the saw 66.

共振リーダ６９は、共振を開始させるために、所定周波数の搬送波からなるパルス信号Ｓｆｓを生成し、アンテナに出力する。ここで、搬送波周波数は、saw６６、６８の共振周波数ｆｒ１、数ｆｒ２に近い周波数（例えば９５０MHz帯）に設定され、かつパルス幅（バースト時間）は適当な値に設定されている。 In order to start resonance, the resonance reader 69 generates a pulse signal Sfs composed of a carrier wave having a predetermined frequency and outputs the pulse signal Sfs to the antenna. Here, the carrier frequency is set to a frequency (for example, 950 MHz band) close to the resonance frequencies fr1 and fr2 of saws 66 and 68, and the pulse width (burst time) is set to an appropriate value.

上記パルス信号Ｓｆｓは、上記第１実施形態と同様に金属板１４の位置に応じて、アンテナ６５又はアンテナ６７で受信され、saw６６又はsaw６８へ印加される。 The pulse signal Sfs is received by the antenna 65 or the antenna 67 and applied to the saw 66 or the saw 68 according to the position of the metal plate 14 as in the first embodiment.

saw６６は、パルス信号Ｓｆｓによって共振し、第１共振信号Ｓｆｒ１を出力する。一方、saw６８は、パルス信号Ｓｆｓによって共振し、第２共振信号Ｓｆｒ２を出力する。 The saw 66 resonates with the pulse signal Sfs and outputs the first resonance signal Sfr1. On the other hand, the saw 68 resonates with the pulse signal Sfs and outputs a second resonance signal Sfr2.

共振リーダ６９は、saw６６又はsaw６８からの出力信号をアンテナで受信して、出力信号周波数を求める。そのため、図１０（Ｂ）に示すように金属板１４がsawタグ６２を覆う位置にあるとき、共振リーダ６９をセンサタグ６０にかざすと、共振リーダ６９は、金属板１４に覆われているsawタグ６２と通信できないため、saw６6からの第１共振信号Ｓｆｒ１だけを共振リーダ６９が受信することになる。これにより、共振リーダ６９は流通過程でセンサタグ６０が所定温度以上に上昇したことを検知する。 The resonance reader 69 receives an output signal from the saw 66 or the saw 68 by an antenna and obtains an output signal frequency. Therefore, when the metal plate 14 is in a position covering the saw tag 62 as shown in FIG. 10B, when the resonance reader 69 is held over the sensor tag 60, the resonance reader 69 is covered with the metal plate 14. 62, the resonance reader 69 receives only the first resonance signal Sfr1 from the saw 66. Thereby, the resonance reader 69 detects that the sensor tag 60 has risen to a predetermined temperature or higher during the distribution process.

以上より、この実施形態のセンサタグ６０及びセンサシステム６００によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。さらに、この実施形態のセンサタグ６０及びセンサシステム６００によれば、ＲＦ信号によって通信を行う第１実施形態に比べて、通信距離を長くすることができる。 As mentioned above, according to the sensor tag 60 and the sensor system 600 of this embodiment, there exists an effect similar to 1st Embodiment. Furthermore, according to the sensor tag 60 and the sensor system 600 of this embodiment, the communication distance can be made longer than in the first embodiment in which communication is performed using an RF signal.

なお、この実施形態では、sawを用いたが、実施の際は、他の共振デバイス、例えば水晶振動子やセラミック振動子を用いてもよい。また周波数帯も任意に選択できる。 In this embodiment, saw is used, but other resonant devices such as a crystal resonator and a ceramic resonator may be used in the implementation. The frequency band can also be arbitrarily selected.

最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Finally, the description of the above-described embodiment is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

１、１０、２０、３０、４０、５０、６０…センサタグ
１００、６００…センサシステム
４…金属板
９…ＲＦＩＤリーダ
１１，１２…ＲＦＩＤタグ
１３…ケーシング
１４…金属板
１５…アンテナ
１７…アンテナ
１９Ａ、１９Ｂ…バネ
３９Ａ、３９Ｂ…バネ
４４…氷
４５…吸収シート
6１、6２…sawタグ
６５、6７…アンテナ
６６、６８…saw
６９…共振リーダ
Ｉ…氷
Ｗ…水
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３…カバー
Ｔ１、Ｔ２…テープ
Ｆ…フック
Ｏ…光軟化材料
Ｒ…レール 1, 10, 20, 30, 40, 50, 60 ... sensor tag 100, 600 ... sensor system 4 ... metal plate 9 ... RFID reader 11, 12 ... RFID tag 13 ... casing 14 ... metal plate 15 ... antenna 17 ... antenna 19A, 19B ... Spring 39A, 39B ... Spring 44 ... Ice 45 ... Absorption sheet
61, 62 ... saw tag 65, 67 ... antenna 66, 68 ... saw
69 ... Resonant reader I ... Ice W ... Water C1, C2, C3 ... Cover T1, T2 ... Tape F ... Hook O ... Light softening material R ... Rail

Claims

A first antenna for receiving and transmitting electromagnetic waves;
A first device that communicates with the communication device that has transmitted the electromagnetic wave via the first antenna when the electromagnetic wave is received by the first antenna;
A second antenna for receiving and transmitting the electromagnetic wave;
A second device that communicates with the communication device that has transmitted the electromagnetic wave via the second antenna when the electromagnetic wave is received by the second antenna;
A casing for mounting the first and second antennas and the first and second devices;
A shield that is disposed at a first position that does not cover the second antenna in the casing and shields the electromagnetic wave;
A solid-state phase change material that holds the shield in the first position until an arbitrary physical quantity exceeds a predetermined threshold value, and the liquid state is changed from the solid state when the arbitrary physical quantity exceeds the predetermined threshold value. A phase change material that undergoes phase transformation,
A solid-liquid holding structure that holds the phase-transformed substance that undergoes phase transformation between the solid state and the liquid state;
When the phase change material undergoes a phase change from the solid state to the liquid state, the shield is forcibly moved from the first position to a second position of the casing covering at least a part of the second antenna. A moving part;
A sensor tag comprising:

A temporary holding part that is detachably attached to the casing and holds the shield in the first position;
The moving part forcibly moves the shielding object from the first position to the second position when the temporary holding part is removed from the casing and the phase change material is transformed from the solid state to the liquid state. The sensor tag according to claim 1, wherein the sensor tag is moved in an automatic manner.

The sensor tag according to claim 2, wherein the temporary holding portion is a pin or a tape.

The moving part is an elastic body connected to the shield,
The phase change material holds the shield in the first position against the contraction force or extension force of the elastic body until the arbitrary physical quantity exceeds the predetermined threshold, and restricts the movement of the shield. The sensor tag according to any one of claims 1 to 3.

The moving part is an absorbent sheet laid in a section from the first position to the second position;
The arbitrary physical quantity is a temperature of the phase change material,
The shield is a plurality of particles that shield the electromagnetic wave, and is contained in the phase change material,
4. The sensor tag according to claim 2, wherein the phase change material is absorbed by the absorbent sheet when the temporary holding portion is removed from the casing and undergoes a phase change from the solid state to the liquid state. 5. .

The phase change material is ice;
The arbitrary physical quantity is a temperature of the phase change material,
The sensor tag according to claim 1, wherein the predetermined threshold is a melting point of water.

The sensor tag according to any one of claims 1 to 6, wherein the first and second devices operate by acquiring an operating power source from the electromagnetic wave transmitted from the communication device.

The sensor tag according to claim 1, wherein the first and second devices are configured by an IC that stores ID information and modulates an RF signal with the ID information.

The first device stores first ID information, modulates an RF signal with the first ID information, and transmits the RF signal to the communication device via the first antenna.
9. The second device according to claim 8, wherein the second device stores second ID information different from the first ID information, modulates an RF signal with the second ID information, and then transmits the RF signal to the communication device via the second antenna. Sensor tag.

The sensor tag according to claim 1, wherein the first device and the second device are configured by a resonant device.

The first device transmits the electromagnetic wave having a first resonance frequency to the communication device via the first antenna when the electromagnetic wave is received by the first antenna.
The second device, when the electromagnetic wave is received by the second antenna, transmits the electromagnetic wave having a second resonance frequency different from the first resonance frequency to the communication device via the second antenna. The sensor tag according to claim 10.

The sensor tag according to claim 10 or 11, wherein the first and second devices are constituted by piezoelectric resonance devices.

The sensor tag according to any one of claims 1 to 12,
A sensor system comprising: the sensor tag and a communication device that communicates with the electromagnetic wave.