JP2013242731A - 無線タグ - Google Patents

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Abstract

【課題】集積回路を含む部分を簡易に分離でき、通信性能を低下させることが可能な無線タグを提供する。
【解決手段】タグアンテナ52と、タグアンテナ52に対して電気的に接続されたRFIDチップ56と、タグアンテナ及びRFIDチップを一体的にパッケージングした難燃性フィルム(PEEK材等)64a,64bと、を備え、難燃性フィルム(PEEK材等)のRFIDチップを含む第1部分12AとRFIDチップを含まない第2部分12Bとの間の境界部分は、他の部分よりも破断しやすく加工されたミシン目70とされている。
【選択図】図3

Description

本件は、無線タグに関する。
情報を記憶するICチップとアンテナ部を有するRFIDタグなどの無線タグは、電磁波を用いた無線通信によって、リーダ・ライタとの間でデータの送受信を実行する。無線タグの技術は、物流や商品管理、セキュリティなど多くの分野で利用されている。
無線タグは、対象とする物品に貼り付けたり、紐で繋ぐなどして物品に取り付けられ、物品の在庫管理などに用いられる。無線タグの応用例としては、識別対象物から剥がしたことを検知するIDラベルがある。このIDラベルは、包装や容器の開封の有無を検知するセキュリティ用途などに用いられる(例えば、特許文献1参照)。また、包装や容器の開封によってアンテナの一部(給電線路)が切断される無線タグを用い、当該無線タグとの通信可否に基づいて、包装や容器の開封の有無を判定する技術も提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2001−13874号公報 特開2009−251942号公報
無線タグを例えば航空機などにおいて用いる場合、強度や防水性、難燃性(SAE AS5678で規定)を確保するため、ICチップやアンテナ部をPEEK材のような難燃性樹脂等によりパッケージングすることが多い。このようなパッケージングされた無線タグを採用した場合、特許文献2のようにアンテナの一部(給電線路)を切断して通信性能を低下させるためには、鋏やナイフなどの用具を用いる必要がある。
そこで本件は上記の課題に鑑みてなされたものであり、集積回路を含む部分を簡易に分離でき、通信性能を低下させることが可能な無線タグを提供することを目的とする。
本明細書に記載の無線タグは、アンテナと、前記アンテナに対して電気的に接続された集積回路と、前記アンテナ及び前記集積回路を一体的にパッケージングしたパッケージと、を備え、前記パッケージの前記集積回路を含む第1部分と前記集積回路を含まない第2部分との間の境界部分は前記パッケージの前記境界部分以外の部分よりも破断しやすく構成されている。
本明細書に記載の無線タグは、集積回路を含む部分を簡易に分離でき、通信性能を低下させることができるという効果を奏する。
一実施形態に係る無線タグとの通信を行うリーダ・ライタの使用状態を示す図である。 収納袋を斜視図にて示す図である。 図3(a)は、開封確認用無線タグの外観図を示す図であり、図3(b)は、開封確認用無線タグが有するインレイを取り出した状態を示す図である。 図4(a)は、開封確認用無線タグの断面構造を模式的に示す図であり、図4(b)は、剥離台紙上に貼付された状態の開封確認用無線タグの断面構造を模式的に示す図である。 開封確認用無線タグの第1部分近傍を拡大して示す図(インレイの図示は省略している)である。 開封確認用無線タグの第1部分(切り離し後)を拡大して示す図である。 図7(a)、図7(b)は、比較例について説明するための図である。 開封確認用無線タグの取り付け方法について説明するための図である。 収納袋開封後の開封確認用無線タグの状態を示す図である。 図10(a)、図10(b)は、変形例について説明するための図(その1)である。 図11(a)〜図11(c)は、変形例について説明するための図(その2)である。 図12(a)、図12(b)は、変形例について説明するための図(その3)である。
以下、一実施形態について、図1〜図9に基づいて詳細に説明する。図1は、一実施形態に係る無線タグとの通信を行うリーダ・ライタ20の使用状態を示す図である。このリーダ・ライタ20は、航空機や船舶などの輸送機(本実施形態では航空機とする)内の点検確認作業を行う作業者によって利用される端末である。リーダ・ライタ20は、主に、座席80下に設置された収納袋10(ライフジャケットが収納されている)の存在有無及び開封/未開封の情報を管理するための端末である。
図2には、収納袋10が斜視図にて示されている。収納袋10は、内部にライフジャケットを収納するための袋であり、その口部分には、図2に示すように複数の紐通し穴14が設けられている。収納袋10内にライフジャケットが収納された後に、紐通し穴14の一部に留め具16が取り付けられると、収納袋10は、未開封の状態となる。
収納袋10の一部には、存在確認用無線タグ11が設けられている。存在確認用無線タグ11は、例えばパッシブ型のRFIDタグを含み、リーダ・ライタ20から送出されるUHF帯(例えば920MHz)の電波を整流して駆動電力とし、当該駆動電力を利用してリーダ・ライタ20との間で通信することで、存在確認用無線タグ11の情報(タグID等)をリーダ・ライタ20に送信する。
また、収納袋10の口部分には、3つの紐通し穴14(図8の紐通し穴14A〜14C)を利用して、開封確認用無線タグ12が設けられている。開封確認用無線タグ12は、パッシブ型のRFID(Radio Frequency IDentification)タグを含み、存在確認用無線タグ11と同様、リーダ・ライタ20から送出されるUHF(Ultra-High Frequency)帯(例えば920MHz)の電波を整流して駆動電力とし、当該駆動電力を利用してリーダ・ライタ20との間で通信することで、開封確認用無線タグ12の情報(タグID等)をリーダ・ライタ20に送信する。
図3(a)には、開封確認用無線タグ12の外観図が示され、図3(b)には、開封確認用無線タグ12が有するインレイ60を取り出した状態が示されている。また、図4(a)には、開封確認用無線タグ12の断面構造が模式的に示されている。
これらの図に示すように、開封確認用無線タグ12は、インレイ60(図3(b)参照)と、当該インレイ60を難燃性両面テープ62a,62bを介して両側から挟む難燃性フィルム(PEEK材等)64a,64bとを有する(図4(a)参照)。
インレイ60は、図3(b)に示すように、PET(Polyethylene terephthalate)等を材料とするフィルム51と、アンテナ部としてのタグアンテナ52と、給電線路(ストラップ)54と、集積回路としてのICチップ(RFIDチップ)56とを有する。
タグアンテナ52は、アルミニウム等の金属の箔をエッチングしたり、銀粒子を主成分とする導電性塗料を印刷することによって、フィルム51表面に設けられている。タグアンテナ52は、略矩形形状を有し、中央に略S字状のスリットが形成されている。タグアンテナ52のアンテナゲインは、概ね0.1〜2dBiの範囲となるように設計されており、タグアンテナは周波数が920MHHz近傍の電波の送受信ができる形状となっている。リーダ・ライタ20のアンテナ正面に開封確認用無線タグ12を正対させ、リーダ・ライタ20からの送信出力を2W EIRPとした場合、リーダ・ライタ20と開封確認用無線タグ12との間の通信距離は2m越となる。
ストラップ54は、銅などの導電性金属を材料とし、タグアンテナ52の中央部近傍においてスリットを架橋するように設けられている。RFIDチップ56は、ストラップ54の中央部近傍に設けられている。これにより、RFIDチップ56は、ストラップ54を介して、タグアンテナ52と電気的に接続されることになる。なお、RFIDチップ56は、ロジック回路、メモリ回路、アナログRF回路を含んでいる。
難燃性フィルム64a,64bは、ポリエーテル・エーテル・ケトン(Polyether ether ketone)を材料としたフィルムであり、高い耐熱性、機械的強度、耐薬品性、難燃性を有する。なお、難燃性フィルム64a,64bは、タグアンテナ52及びRFIDチップ56を一体的にパッケージングしたパッケージであるといえる。
難燃性フィルム64a,64bのインレイ60近傍には、図3(a)に示すように、第1の貫通孔58aと、第1の貫通孔58aよりも径が小さい複数の第2の貫通孔58bと、が形成されている。これら第1、第2の貫通孔58a,58bは、収納袋10に対して結束バンドを用いて開封確認用無線タグ12を取り付ける際に用いられる孔である。図3(a)では、第2の貫通孔58bの径は、第1の貫通孔58aの径よりも小さい。しかし、第2の貫通孔58bの径は、第1の貫通孔58aと同等あるいは第一の貫通孔58aが大きくてもよい。
なお、開封確認用無線タグ12は、製造上の制約により、図4(b)に示すように、剥離台紙68上に貼付された状態で出荷等される。しかるに、本実施形態では、開封確認用無線タグ12は、結束バンドを用いて収納袋10に取り付けられるため剥離台紙68に貼付される面に両面テープ等が付着したままでは使い勝手が悪い。そこで、本実施形態では、剥離台紙68と開封確認用無線タグ12との間に両面テープ67と微粘着フィルム66とを介在させている。これにより、剥離台紙68から開封確認用無線タグ12を剥がすときには、微粘着フィルム66と難燃性フィルム64bとの間が剥がれるようにすることができる。この場合、開封確認用無線タグ12に両面テープ67が残ることがなくなるので、開封確認用無線タグ12の使い勝手を向上することができる。結束バンドは、例えば針金など結束帯である。
ここで、開封確認用無線タグ12のRFIDチップ56を含む第1部分(五角形部分)(図3(a)等において符号「12A」で表記)と、開封確認用無線タグ12の第1部分以外の第2部分(符号「12B」で表記)、との間の境界部分には、他の部分よりも破断しやすく加工されたミシン目70が形成されている。なお、ミシン目70は、難燃性フィルム64a,64bと、インレイ60とを貫通するように形成されている。
以下、図5に基づいて、ミシン目70の詳細について説明する。図5は、開封確認用無線タグ12の第1部分12A近傍を拡大して示す図(ただし、インレイの図示は省略している)である。
ミシン目70は、図5に示すように、開封確認用無線タグ12の短手方向(紙面上下方向)に沿った2辺と、短手方向及び長手方向に交差する方向に延びる2辺と、に沿って設けられた(第1部分12Aの外縁に沿って設けられた)切り込み部分70A〜70Wを有する。切り込み部分70A〜70Wのうちの大半の切り込み部分70B〜70Vの全長は、1.0mm〜5.0mm(図5では、2.0mm)とされている。また、隣接する切り込み部分70A〜70W間の間隔は、0.1mm〜0.5mm(図5では、0.5mm)とされている。なお、切り込み部分及び切り込み部分間の間隔の範囲は、発明者による実験の結果求められた適切な範囲ではあるが、当該適切な範囲は、開封確認用無線タグ12の材料等によって変動する。
また、切り込み部分70A、70Wに関しては、一方の切り込み部分70Aの長さが難燃性フィルム64a,64bの端部から1.5mmであるのに対し、他方の切り込み部分70Wの長さは難燃性フィルム64a,64bの端部から1.0mmに設定されている。このようにすることで切り込み部分70A〜70Jと、切り込み部分70N〜70Wの、図5の紙面内縦方向の位置をずらすことができる(左右段違いにできる)。これにより、第1部分12Aを力Fによって第2部分12Bから引き裂く際の、左右隣り合う切り込み部分における応力の均衡を防止することができるので、第1部分12Aの第2部分12Bからの切り離しを簡易に行うことが可能となる。
また、切り込み部分70J、70L、70Nは、屈折した形状を有し、それぞれのなす角が120°とされている。これにより、力Fは、切り込み部分70J,70L,70Nにおいて切り込みに沿った方向に分割されるので、第1部分12Aの第2部分12Bからの切り離し(切り込み部分に沿った切り離し)を簡易に行うことが可能となる。
上記のように第1部分が切り離された場合、図6に示すように、第1部分12Aには、例えばRFIDチップ56の両側約1cmの長さだけタグアンテナ52が残ることになる。この場合、リーダ・ライタ20からの送信出力が2W EIRPであれば、開封確認用無線タグ12とリーダ・ライタ20との間の通信は不能となる。また、リーダ・ライタ20の送信出力を増大して4W EIRPとした場合でも、開封確認用無線タグ12とリーダ・ライタ20と間の通信距離は10cm未満となり、遠距離からの通信(図1の状態での通信)には不十分となる。
ここで、図7(a)には、比較例としてのミシン目70’が図示されている。この図7(a)に示すミシン目70’は、略矩形状の形状(角部の角度が約90°)を有している。このようなミシン目70’を採用した場合、図7(b)に示すような力Fを第1部分12Aに与えると、角部A,Bにおいては、力Fが切り込み部分に沿った方向に分解されない。このため、力Fを加え続けると、図7(b)に示すように第2部分12Bを切り裂いてしまうような事態が発生する恐れがある。この場合、図7(b)に示すように、タグアンテナ52の多くの範囲がRFIDチップ56と接続されたままとなるので、比較的遠距離に位置するリーダ・ライタ20との通信が可能となってしまうことになる。
本実施形態では、作業者は、上記のように構成される開封確認用無線タグ12の2つの第2の貫通孔58bに対して、図8に示すように結束バンドを通し、かつ当該結束バンドを収納袋10の紐通し穴14B,14Cに通して結束することで、収納袋10に開封確認用無線タグ12を取り付ける。そして、作業者は、図2に示すように留め具16で収納袋10の口を塞いだ後(未開封とした後)、開封確認用無線タグ12の第1の貫通孔58aに対して、結束バンドを通し、かつ当該結束バンドを収納袋10の紐通し穴14A(図8参照)に通して結束する(図2参照)。
この場合、航空機の乗客等が収納袋10を図9に示すように開封すると、開封確認用無線タグ12の第1部分12Aと第2部分12Bとが切り離されることになる。
本実施形態では、ライフジャケットの点検を行う作業者が図1に示すようにリーダ・ライタ20を保持しつつ、座席間の通路を移動することで、各ライフジャケットの収納袋10に設けられた存在確認用無線タグ11及び開封確認用無線タグ12と通信を行い、各タグの情報(タグIDなど)を収集する。そして、リーダ・ライタ20は、ある座席80に設置された収納袋10に設けられた存在確認用無線タグ11及び開封確認用無線タグ12のそれぞれと通信ができた場合には、当該収納袋10が未開封の状態で座席80下に存在していることを検出する。また、リーダ・ライタ20は、ある座席80に設置された収納袋10に設けられた存在確認用無線タグ11及び開封確認用無線タグ12のうち、存在確認用無線タグ11のみと通信ができた場合には、当該収納袋10が開封された状態で座席80下に存在していることを検出する。更に、リーダ・ライタ20は、ある座席80に設置された収納袋10に設けられた存在確認用無線タグ11及び開封確認用無線タグ12のいずれとも通信ができない場合には、当該収納袋10が座席80下に存在していないことを検出する。
以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、開封確認用無線タグ12は、タグアンテナ52と、タグアンテナ52に対して電気的に接続されたRFIDチップ56と、これらを一体的にパッケージングした難燃性フィルム64a,64bと、を有しており、RFIDチップ56を含む第1部分12Aとそれ以外の第2部分12Bとの間の境界部分が、他の部分よりも破断しやすく加工されたミシン目70とされている。これにより、本実施形態では、簡易に(例えば鋏やカッターなどの用具を用いずに)、第1部分12Aと第2部分12Bとを切り離すことが可能となる。したがって、本実施形態のように、未開封の収納袋10に開封確認用無線タグ12を取り付けておけば、収納袋10が開封されたときに、開封確認用無線タグ12に掛かる力によって第1部分12Aと第2部分12Bとが切り離される。この場合、第1部分12Aには、タグアンテナ52がわずかに残るのみなので、開封確認用無線タグ12とリーダ・ライタ20との遠距離通信が不可能となる。これにより、リーダ・ライタ20を用いた収納袋10の開封/未開封の確認を遠距離から容易に行うことが可能となる。この場合、座席80下に格納されている全てのライフジャケット(収納袋10)の点検において、作業員が座席80下に潜り込む体勢で点検することが不要となるので、作業者の作業負荷が軽減され、点検作業を効率良く行うことができる。
また、本実施形態では、ミシン目70の切り込み部分70A,70Wは、難燃性フィルム64a,64bの端部からの長さが異なっている。これにより、第1部分12Aを第2部分12Bから引き裂く際の、左右隣り合う切り込み部分における応力の均衡を防止することができるので、第1部分12Aの切り離しを簡易に行うことができる。
また、本実施形態では、第1部分12Aは、開封確認用無線タグ12の端部から所定方向(図3(a)の上下方向)に延びる平行な二辺を有し、当該所定方向に垂直な方向に延びる辺を有さない多角形形状となっている。これにより、第1部分12Aに所定方向(図3(a)の上下方向)の力が加えられることで、所定方向に延びる二辺における第1部分12Aの切り離しを簡易に行うことができる。また、所定方向に垂直な方向に延びる辺を有さない形状とすることで、(図3(a)の上下方向)所定方向の力による、第1部分の切り離しを簡易に行うことが可能となる。また、本実施形態では、ストラップ64部分にミシン目70を形成しないことから、ミシン目70を介してストラップ64が水に濡れるなどの事態が発生するのを防止することができる。これにより、ストラップ64の腐食による開封確認用無線タグ12の劣化を抑制することができる。
なお、上記実施形態では、第1部分12Aと第2部分12Bとの境界部分にミシン目70を形成する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、難燃性フィルム64a,64bのうち、第1部分12Aと第2部分12Bとの間の部分の厚さを、他の部分よりも薄くしてもよい。この場合、境界部分を圧接するなどして厚さを異ならせることとしてもよい。また、難燃性フィルム64a,64bの第1部分12Aと第2部分の境界部分の厚さを他の部分よりも薄くするとともに、境界部分の一部にミシン目を形成するようにしてもよい。この場合、ミシン目は、難燃性フィルム64a,64bの端部(図3(a)の紙面内上側の端部)近傍に設けることで、第1部分12Aの切り離しを容易にすることができる。
また、上記実施形態では、ミシン目70が、難燃性フィルム64a,64bと、インレイ60とを貫通するように形成されている場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、予めミシン目70を形成しておいた難燃性フィルム64a、64bで、インレイ60を挟むように製造することとしてもよい。この場合、インレイ60には、ミシン目70が形成されないこととなる。
なお、上記実施形態では、図3(a)の無線タグを例にとり、説明したが、これに限られるものではない。例えば、図10(a)や図10(b)に示すようなアンテナ形状の無線タグを用いる場合であっても、ミシン目などの破断ガイド部70を設けるようにすればよい。
また、上記実施形態では、第1部分として、図3(a)に示すような形状(五角形形状)を採用する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、図11(a)〜図11(c)に示すように、第1部分112Aの形状として帯状(矩形状)の形状を採用してもよい。この場合においても、第1部分112Aに残存するタグアンテナ52は、図3(a)の状態に比べてわずかとなるので、通信性能は低下することになる。
なお、上記実施形態では、図12(a)に示すような開封確認用無線タグ112を、メディカルキット110に取り付け、メディカルキット110の開封確認用に用いることとしてもよい。この場合、図12(b)に示すように、開封確認用無線タグ12の第1部分12A’の一部を幅広な形状にすることで、第1部分12A’の強度向上を図ってもよい。なお、開封確認用無線タグ12のメディカルキット110と接触する部分には、図12(c)に示すように、両面テープなどを設けておくものとする。
なお、上記実施形態及び変形例では、開封確認用無線タグ112を収納袋10やメディカルキット110に設けた場合について説明したが、これに限られるものではない。その他の開封可能な物体(ボトルや箱など)の開封確認にも、上記実施形態の確認用無線タグを用いることができる。
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
(付記1)アンテナと、
前記アンテナに対して電気的に接続された集積回路と、
前記アンテナ及び前記集積回路を一体的にパッケージングしたパッケージと、を備え、
前記パッケージの前記集積回路を含む第1部分と前記集積回路を含まない第2部分との間の境界部分は前記パッケージの前記境界部分以外の部分よりも破断しやすく構成されていることを特徴とする無線タグ。
(付記2) 前記境界部分に、少なくとも前記パッケージの端部に形成された切り込み部を有することを特徴とする付記1に記載の無線タグ。
(付記3) 前記切り込み部は、略平行に2つ形成され、
前記2つの切り込み部は、前記パッケージの端部からの長さが異なっていることを特徴とする付記2に記載の無線タグ。
(付記4) 前記第1部分は、前記パッケージの端部から所定方向に延びる帯状の部分であることを特徴とする付記1〜3のいずれかに記載の無線タグ。
(付記5) 前記第1部分は、前記パッケージの端部から所定方向に延びる平行な二辺を有し、かつ当該所定方向に垂直な方向に延びる辺を有さない多角形形状を有することを特徴とする付記1〜3のいずれかに記載の無線タグ。
(付記6) 前記境界部分に、ミシン目が付されていることを特徴とする付記1〜5のいずれかに記載の無線タグ。
(付記7) 前記境界部分は、他の部分よりも厚さが薄く設定されていることを特徴とする付記1〜6のいずれかに記載の無線タグ。
52 タグアンテナ(アンテナ部)
56 RFIDチップ(集積回路)
64a,64b 難燃性フィルム(パッケージ)
12A 第1部分
12B 第2部分
70 ミシン目
12 開封確認用無線タグ(無線タグ)
70A〜70W 切り込み部分(切り込み部)

Claims (6)

  1. アンテナと、
    前記アンテナに対して電気的に接続された集積回路と、
    前記アンテナ及び前記集積回路を一体的にパッケージングしたパッケージと、を備え、
    前記パッケージの前記集積回路を含む第1部分と前記集積回路を含まない第2部分との間の境界部分は前記パッケージの前記境界部分以外の部分よりも破断しやすく構成されていることを特徴とする無線タグ。
  2. 前記境界部分に、少なくとも前記パッケージの端部に形成された切り込み部を有することを特徴とする請求項1に記載の無線タグ。
  3. 前記切り込み部は、略平行に2つ形成され、
    前記2つの切り込み部は、前記パッケージの端部からの長さが異なっていることを特徴とする請求項2に記載の無線タグ。
  4. 前記第1部分は、前記パッケージの端部から所定方向に延びる帯状の部分であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の無線タグ。
  5. 前記第1部分は、前記パッケージの端部から所定方向に延びる平行な二辺を有し、かつ当該所定方向に垂直な方向に延びる辺を有さない多角形形状を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の無線タグ。
  6. 前記境界部分に、ミシン目が付されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の無線タグ。

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