JP2016170070A - Moisture-detecting rfic device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a moisture-detecting device that can detect the presence of moisture easily and accurately.SOLUTION: The moisture-detecting RFIC device includes an RFIC element 1 and a plate-like antenna element connected to the RFIC element and having a hole 13 or a convexo-concave part holding moisture in a front surface and a side surface thereof.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水分を検出する水分検出用RFICデバイスに関する。   The present invention relates to a moisture detection RFIC device for detecting moisture.

従来、水分を検出するには温度検出用半導体センサ等の高価な部品を用いる必要があった。   Conventionally, it has been necessary to use expensive components such as a temperature detecting semiconductor sensor in order to detect moisture.

これに対して、より簡易に水分の有無を検出する無線ICデバイスが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。上記無線ICデバイスでは、給電回路基板とアンテナとの間に絶縁材料を介在させ、湿度が上昇すると、給電回路基板とアンテナとの電磁結合が変化して通信可能距離が変化することを検知して湿度を検出している。   On the other hand, a wireless IC device that more easily detects the presence or absence of moisture has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In the wireless IC device, an insulating material is interposed between the power supply circuit board and the antenna, and when the humidity increases, the electromagnetic coupling between the power supply circuit board and the antenna changes to detect that the communicable distance changes. Humidity is detected.

また、無線ICタグの周囲を吸水性を有する被覆手段で覆った水分検知センサが知られている(例えば、特許文献2参照。)。   Further, there is known a moisture detection sensor in which the periphery of a wireless IC tag is covered with a covering means having water absorption (see, for example, Patent Document 2).

特許第5182431号公報Japanese Patent No. 5182431 特開2006−29993号公報JP 2006-29993 A

特許文献1に記載の無線ICデバイスでは、上記絶縁材料として、セルロースを分散させたエポキシ樹脂やポリビニルアルコールを分散させたエポキシ樹脂が挙げられているが、これらの材料は水分量に対する体積変化量が小さく、絶縁材料の使用エリアが限られている。このため、上記無線ICデバイスでは、水分の有無に対する検出力が鋭敏ではない場合がある。   In the wireless IC device described in Patent Document 1, as the insulating material, an epoxy resin in which cellulose is dispersed and an epoxy resin in which polyvinyl alcohol is dispersed are listed. Small and limited area of use of insulating material. For this reason, in the said wireless IC device, the detection power with respect to the presence or absence of moisture may not be sensitive.

特許文献2に記載の水分検知センサでは、無線ICタグの周囲を吸水性を有すると共に、電磁波透過吸水物質で覆う必要がある。このため、水分検知機能を持たない製品に比べ、製品サイズが大きくなるという欠点があった。また、吸水性を有する物質が吸水することで通信不能状態を実現させるため、吸水性物質に水分が吸収されなければ、必要な機能、つまり、通信不能状態が発現しないという問題点があった。   In the moisture detection sensor described in Patent Document 2, it is necessary to cover the periphery of the wireless IC tag with water absorption and to cover with an electromagnetic wave transmitting water absorbing material. For this reason, there has been a drawback that the product size becomes larger than a product without a moisture detection function. In addition, since a substance having water absorbency absorbs water to realize a communication disabled state, there is a problem that a necessary function, that is, a communication disabled state does not appear unless water is absorbed by the water absorbing substance.

本発明の目的は、簡易、且つ、高精度で水分の存在を検出できる水分検出用デバイスを提供することである。   An object of the present invention is to provide a moisture detection device that can detect the presence of moisture with ease and high accuracy.

本発明に係る水分検出用RFICデバイスは、RFIC素子と、
前記RFIC素子と接続された平板状のアンテナ素子と、
を備え、
前記アンテナ素子は、表面又は側面に水分を保持できる孔又は凹凸を有する。
An RFIC device for moisture detection according to the present invention includes an RFIC element,
A planar antenna element connected to the RFIC element;
With
The antenna element has holes or irregularities that can retain moisture on the surface or side surfaces.

本発明に係る水分検出用RFICデバイスは、平板状のアンテナ素子の表面又は側面に水分を保持できる孔又は凹凸を有するので、孔又は凹凸に水分を保持することによって、アンテナ素子の電気長が変化して、無線通信状態が変化する。そこで、無線通信状態の変化を検知することで水分の存在を検出できる。   Since the RFIC device for moisture detection according to the present invention has holes or irregularities that can retain moisture on the surface or side surface of the flat antenna element, the electrical length of the antenna element changes by retaining moisture in the holes or irregularities. As a result, the wireless communication state changes. Therefore, the presence of moisture can be detected by detecting a change in the wireless communication state.

(a)は、実施の形態1に係る水分検出用RFICデバイスの構成を示す概略斜視図であり、(b)は、(a)の側面図であり、(c)は、(a)の平面図であり、(c)は、実施の形態1に係る水分検出用RFICデバイス10の等価回路図である。(A) is a schematic perspective view which shows the structure of the RFIC device for a water | moisture content detection which concerns on Embodiment 1, (b) is a side view of (a), (c) is a plane of (a) FIG. 6C is an equivalent circuit diagram of the moisture detection RFIC device 10 according to the first embodiment. (a)は、RFIC素子の断面構造を示す概略断面図であり、(b)は、(a)の等価回路図である。(A) is a schematic sectional drawing which shows the cross-section of an RFIC element, (b) is an equivalent circuit schematic of (a). 実施の形態1に係る水分検出用RFICデバイスをおむつに装着した用途例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of application which mounted | wore the diaper with the water | moisture-content detection RFIC device which concerns on Embodiment 1. FIG. 図3の水分検出用RFICデバイスをおむつに装着した用途例におけるおむつ交換のフローチャートである。It is a flowchart of the diaper replacement | exchange in the example of use which mounted | wore the diaper with the moisture detection RFIC device of FIG. 実施の形態2に係る水分検出用RFICデバイスの構成を示す概略斜視図である。FIG. 5 is a schematic perspective view showing a configuration of a moisture detection RFIC device according to a second embodiment. 実施の形態3に係る水分検出用RFICデバイスの構成を示す平面図である。6 is a plan view showing a configuration of a moisture detection RFIC device according to Embodiment 3. FIG. 実施の形態4に係る水分検出用RFICデバイスの断面構造を示す概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a moisture detection RFIC device according to a fourth embodiment. 実施の形態5に係る水分検出用RFICデバイスの断面構造を示す概略断面図である。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a moisture detection RFIC device according to a fifth embodiment. 実施の形態6に係る水分検出用RFICデバイスの断面構造を示す概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a moisture detection RFIC device according to a sixth embodiment. 実施の形態7に係る水分検出用RFICデバイスの断面構造を示す概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a moisture detection RFIC device according to a seventh embodiment. 実施の形態8に係る定期巡回によるおむつ交換方法のフローチャートである。It is a flowchart of the diaper replacement | exchange method by the regular patrol which concerns on Embodiment 8. FIG.

第1の態様に係る水分検出用RFICデバイスは、RFIC素子と、
前記RFIC素子と接続された平板状のアンテナ素子と、
を備え、
前記アンテナ素子は、表面又は側面に水分を保持できる孔又は凹凸を有する。
The RFIC device for moisture detection according to the first aspect includes an RFIC element,
A planar antenna element connected to the RFIC element;
With
The antenna element has holes or irregularities that can retain moisture on the surface or side surfaces.

上記構成によれば、平板状のアンテナ素子の表面又は側面に水分を保持できる孔又は凹凸を有するので、孔又は凹凸に水分を保持することによって、アンテナ素子の共振周波数が変化して、無線通信状態が変化する。そこで、無線通信状態の変化を検知することで水分の存在を検出できる。   According to the above configuration, since the surface or side surface of the flat antenna element has a hole or unevenness that can hold moisture, holding the moisture in the hole or unevenness changes the resonance frequency of the antenna element, thereby The state changes. Therefore, the presence of moisture can be detected by detecting a change in the wireless communication state.

第2の態様に係る水分検出用RFICデバイスは、上記第1の態様において、前記アンテナ素子は、表面の長手方向に沿った溝を含んでもよい。   In the moisture detection RFIC device according to the second aspect, in the first aspect, the antenna element may include a groove along the longitudinal direction of the surface.

上記構成によれば、溝に水分を保持することによって、アンテナ素子の共振周波数が変化して、無線通信状態が変化する。そこで、無線通信状態の変化を検知することで水分の存在を検出できる。   According to the above configuration, holding the moisture in the groove changes the resonance frequency of the antenna element, thereby changing the wireless communication state. Therefore, the presence of moisture can be detected by detecting a change in the wireless communication state.

第3の態様に係る水分検出用RFICデバイスは、上記第1の態様において、前記アンテナ素子は、側面に凹凸を含んでもよい。   In the moisture detection RFIC device according to the third aspect, in the first aspect, the antenna element may include unevenness on a side surface.

上記構成によれば、側面の凹凸に水分を保持することによって、アンテナ素子の共振周波数が変化して、無線通信状態が変化する。そこで、無線通信状態の変化を検知することで水分の存在を検出できる。   According to the above configuration, by holding moisture in the unevenness on the side surface, the resonance frequency of the antenna element changes, and the wireless communication state changes. Therefore, the presence of moisture can be detected by detecting a change in the wireless communication state.

第4の態様に係る水分検出用RFICデバイスは、上記第1から第3のいずれかの態様において、前記アンテナ素子は、前記RFIC素子に接続され、互いに異なる方向に延在する第1アンテナ素子と第2アンテナ素子とを含んでもよい。   The RFIC device for moisture detection according to a fourth aspect is any one of the first to third aspects, wherein the antenna element is connected to the RFIC element and extends in different directions. And a second antenna element.

上記構成によれば、ダイポールアンテナによって水分検出用RFICデバイスを構成できる。   According to the above configuration, the moisture detection RFIC device can be configured by the dipole antenna.

第5の態様に係る水分検出用RFICデバイスは、上記第1から第4のいずれかの態様において、前記アンテナ素子を支持すると共に、前記孔又は凹凸に面するように設けられた吸水材をさらに備えてもよい。   The RFIC device for moisture detection according to a fifth aspect of the present invention is the RFIC device for moisture detection according to any one of the first to fourth aspects, further comprising a water absorbing material provided to support the antenna element and face the hole or the unevenness. You may prepare.

上記構成によれば、水分を孔又は凹凸に導く吸水材によって基材シートを兼ねることができ、水分検出用RFICデバイス全体の厚さを薄くできる。   According to the above configuration, the water absorbing material that guides moisture to the holes or irregularities can also serve as the base material sheet, and the thickness of the entire moisture detection RFIC device can be reduced.

第6の態様に係る水分検出用RFICデバイスは、上記第1から第4のいずれかの態様において、前記アンテナ素子を支持する難吸水材と、
前記難吸水材との間に前記アンテナ素子を挟むと共に、前記孔又は凹凸に面するように設けられた吸水材と、
をさらに備えてもよい。
A moisture detection RFIC device according to a sixth aspect is the water-absorbing material that supports the antenna element in any one of the first to fourth aspects,
While sandwiching the antenna element between the hardly water-absorbing material, and the water-absorbing material provided to face the hole or unevenness,
May be further provided.

上記構成によれば、難吸水材を、アンテナ素子を支持する基材シートとすることができ、機械的強度を向上させることができる。   According to the said structure, a hardly water-absorbing material can be used as the base material sheet which supports an antenna element, and mechanical strength can be improved.

第7の態様に係る水分検出用RFICデバイスは、上記第5の態様において、前記アンテナ素子を挟む上下の吸水材を、さらに上下から挟む2つの難吸水材をさらに備えてもよい。   The RFIC device for moisture detection according to a seventh aspect may further include two hard-water-absorbing materials sandwiching the upper and lower water-absorbing materials sandwiching the antenna element from the upper and lower sides in the fifth embodiment.

上記構成によれば、第1の難吸水材と第2の難吸水材との間にアンテナ素子と吸水材とが挟まれているので、水分はアンテナ素子の長手方向に沿ってしか浸入してこない。この場合、水分吸収量は徐々にしか変化せず、アンテナ長も徐々にしか変化しない。このように段階的にアンテナ素子の電気長が変化するので、吸水の程度を段階的に検出できる。   According to the above configuration, since the antenna element and the water absorbing material are sandwiched between the first hardly water-absorbing material and the second hardly water-absorbing material, moisture can enter only along the longitudinal direction of the antenna element. Not come. In this case, the moisture absorption amount changes only gradually, and the antenna length also changes only gradually. In this way, the electrical length of the antenna element changes step by step, so that the degree of water absorption can be detected step by step.

以下、実施の形態に係る水分検出用RFICデバイスについて、添付図面を参照しながら説明する。なお、図面において実質的に同一の部材については同一の符号を付している。   Hereinafter, an RFIC device for moisture detection according to an embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, substantially the same members are denoted by the same reference numerals.

(実施の形態1)
図1(a)は、実施の形態1に係る水分検出用RFICデバイス10の構成を示す概略斜視図であり、図1(b)は、図1(a)の側面図であり、図1(c)は、図1(a)の平面図であり、図1(c)は、実施の形態1に係る水分検出用RFICデバイス10の等価回路図である。
実施の形態1に係る水分検出用RFICデバイス10は、RFIC素子1と、RFIC素子に接続され、互いに反対方向に延在する平板状の第1及び第2アンテナ素子11、12と、を備える。なお、図1では、アンテナ素子として2つの第1及び第2アンテナ素子11、12を有しているが、これに限られず、1つのアンテナ素子であってもよい。あるいは、2つ以上、例えば4つのアンテナ素子であってもよい。第1及び第2アンテナ素子11、12は、その表面に水分を保持できる複数の孔13を有する。孔13によって水分を保持する機構は、例えば、毛細管現象によるものと考えられる。孔13は、貫通孔であっても半貫通孔であってもよい。孔13は、表面及び/又は裏面に設けてもよい。孔13の径は、例えば50〜200μmである。孔13のレイアウトは、例えば、アンテナ素子の表面全体にわたって均一であってもよい。あるいは、アンテナ素子のエッジ部分の近傍に集中していてもよい。また、第1及び第2アンテナ素子11、12のそれぞれに孔13が線対称に分布していてもよい。あるいは、第1及び第2アンテナ素子11、12のそれぞれに孔13が点対称に分布していてもよい。上記孔13は、端部、側端部等の電界集中部分に設けることが好ましい。なお、孔13は、それ自体が電界集中する部分となる。また、孔13を設けることによって水分検出用RFICデバイス10の軽量化も実現できる。
また、図1(c)の等価回路図に示すように、水分検出用RFICデバイス10は、RFIC素子1と、第1及び第2アンテナ素子11、12と、キャパシタ6と、を有する。キャパシタ6は、例えば、RFIC素子1内のCパターン又は浮遊容量であってもよい。
(Embodiment 1)
FIG. 1A is a schematic perspective view showing the configuration of the moisture detection RFIC device 10 according to the first embodiment, and FIG. 1B is a side view of FIG. FIG. 1C is a plan view of FIG. 1A, and FIG. 1C is an equivalent circuit diagram of the moisture detection RFIC device 10 according to the first embodiment.
The moisture detection RFIC device 10 according to the first embodiment includes an RFIC element 1 and first and second antenna elements 11 and 12 that are connected to the RFIC element and extend in opposite directions. In FIG. 1, the two first and second antenna elements 11 and 12 are provided as antenna elements, but the present invention is not limited to this, and one antenna element may be used. Alternatively, two or more, for example, four antenna elements may be used. The first and second antenna elements 11 and 12 have a plurality of holes 13 that can retain moisture on their surfaces. The mechanism for retaining moisture by the holes 13 is considered to be due to, for example, a capillary phenomenon. The hole 13 may be a through hole or a half through hole. The holes 13 may be provided on the front surface and / or the back surface. The diameter of the hole 13 is, for example, 50 to 200 μm. The layout of the holes 13 may be uniform over the entire surface of the antenna element, for example. Or you may concentrate on the vicinity of the edge part of an antenna element. Further, the holes 13 may be distributed in line symmetry in the first and second antenna elements 11 and 12 respectively. Alternatively, the holes 13 may be distributed point-symmetrically in each of the first and second antenna elements 11 and 12. The hole 13 is preferably provided in an electric field concentration portion such as an end portion or a side end portion. The hole 13 itself is a portion where the electric field concentrates. Further, by providing the hole 13, the weight of the moisture detection RFIC device 10 can be reduced.
As shown in the equivalent circuit diagram of FIG. 1C, the moisture detection RFIC device 10 includes an RFIC element 1, first and second antenna elements 11 and 12, and a capacitor 6. The capacitor 6 may be, for example, a C pattern in the RFIC element 1 or a stray capacitance.

水分検出用RFICデバイス10は、水分が存在しない場合には無線通信が可能であるが、水分が存在する環境下では、第1及び第2アンテナ素子11、12の表面に設けられた孔13に水分を保持することによって、無線通信状態が変化する。無線通信状態によっては無線通信自体が不可能になる場合がある。第1及び第2アンテナ素子11、12の表面に設けられた孔13に水分を保持することによって無線通信状態が変化する場合とは、例えば、孔に水分を保持することによる容量変化に起因して、水分検出用RFICデバイス10の通信可能距離が変化する場合である。さらに、無線通信状態によっては無線通信自体が不可能になる場合がある。あるいは、無線通信状態が変化する場合とは、アンテナの電気長が変化してキャリア周波数が変化する場合である。この場合も無線通信自体が不可能になる場合がある。さらに、無線通信のパワーが変化して無線通信状態が変化する場合がある。この場合もパワー低下によって無線通信自体が不可能になる場合がある。この他、無線通信状態が変化する場合としては、様々な作用によるものであってもよい。無線通信状態の変化を検知することで水分の存在を検出できる。   The moisture detecting RFIC device 10 can wirelessly communicate when moisture is not present, but in an environment where moisture is present, the moisture detecting RFIC device 10 is inserted into the holes 13 provided on the surfaces of the first and second antenna elements 11 and 12. By holding moisture, the wireless communication state changes. Depending on the wireless communication state, wireless communication itself may not be possible. The case where the wireless communication state changes by holding moisture in the holes 13 provided on the surfaces of the first and second antenna elements 11 and 12 is, for example, due to a change in capacity due to holding moisture in the holes. This is a case where the communicable distance of the moisture detecting RFIC device 10 changes. Furthermore, wireless communication itself may be impossible depending on the wireless communication state. Alternatively, the case where the wireless communication state changes is a case where the electric frequency of the antenna changes and the carrier frequency changes. In this case, wireless communication itself may be impossible. Further, the wireless communication state may change due to the change in the power of wireless communication. Also in this case, wireless communication itself may be impossible due to power reduction. In addition, the case where the wireless communication state changes may be due to various actions. The presence of moisture can be detected by detecting a change in the wireless communication state.

図2(a)は、RFIC素子1の断面構造を示す概略断面図であり、図2(b)は、図2(a)の等価回路図である。
RFIC素子1は、RFICチップ21と、RFICチップ21と導電性接合材22及び端子電極23を介して接続された多層基板25とを備える。RFICチップ21は封止樹脂24で封止されている。また、多層基板25には、L1及びL2等のLパターン及びC1、C2及びCIC等のCパターンからなる給電回路が内蔵されている。CICは、RFICチップ21の浮遊容量である。給電回路によって共振回路が形成されており、その共振周波数はキャリア周波数に対応する。このように給電回路を設けることによって、アンテナの電気長が変化してもキャリア周波数の中心周波数は大きく変化しないようにすることができる。
つまり、初期状態でのアンテナ素子の電気長を最大利得状態(2/λ)にあわせておけば、吸水量が多くなってアンテナ素子の電気長が変化しても通信可能距離が低下するだけで、同じキャリア周波数で読み取りは可能である。そこで、読み取り可能距離の検出や読み取り成功回数の計数により、吸水の程度も検出できる。
FIG. 2A is a schematic cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the RFIC element 1, and FIG. 2B is an equivalent circuit diagram of FIG.
The RFIC element 1 includes an RFIC chip 21 and a multilayer substrate 25 connected to the RFIC chip 21 via a conductive bonding material 22 and a terminal electrode 23. The RFIC chip 21 is sealed with a sealing resin 24. Further, the multilayer substrate 25, power supply circuit consisting of C pattern of L pattern and C1, C2, and C IC such as L1 and L2 are built. C IC is a stray capacitance of the RFIC chip 21. A resonance circuit is formed by the power feeding circuit, and the resonance frequency corresponds to the carrier frequency. By providing the feeding circuit in this way, the center frequency of the carrier frequency can be prevented from changing greatly even if the electrical length of the antenna changes.
In other words, if the electrical length of the antenna element in the initial state is adjusted to the maximum gain state (2 / λ), the amount of water absorption increases, and even if the electrical length of the antenna element changes, the communicable distance only decreases. Reading at the same carrier frequency is possible. Therefore, the degree of water absorption can also be detected by detecting the readable distance and counting the number of successful readings.

RFIC素子1と第1及び第2アンテナ素子11、12とは、例えば、図2(a)及び(b)では端子電極26による直接接続によって接続されているがこれに限られない。例えば、RFIC素子1と第1及び第2アンテナ素子11、12とは、直接接続だけでなく、容量結合、磁界結合等のいずれの結合をしていてもよい。
なお、図2(a)及び(b)では、RFIC素子1において、給電回路を内蔵する多層基板25を設けているがこれに限られず、給電回路を設けない場合であってもよい。給電回路を設けないことによって、第1及び第2アンテナ素子11、12の表面に設けられた孔13に水分を保持することによってアンテナの電気長が変化してキャリア周波数が変化し、無線通信状態を変化させることができる。さらには無線通信自体を不可能にすることもできる。無線通信状態の変化を検知することで水分の存在を検出できる。
The RFIC element 1 and the first and second antenna elements 11 and 12 are connected by, for example, direct connection with the terminal electrode 26 in FIGS. 2A and 2B, but are not limited thereto. For example, the RFIC element 1 and the first and second antenna elements 11 and 12 may be coupled not only by direct connection but also by any combination such as capacitive coupling and magnetic field coupling.
In FIGS. 2A and 2B, the RFIC element 1 is provided with the multilayer substrate 25 having a built-in power supply circuit. However, the present invention is not limited to this, and the power supply circuit may not be provided. By not providing the power feeding circuit, holding the moisture in the holes 13 provided on the surfaces of the first and second antenna elements 11 and 12 changes the electric length of the antenna and changes the carrier frequency, thereby changing the wireless communication state. Can be changed. Furthermore, wireless communication itself can be made impossible. The presence of moisture can be detected by detecting a change in the wireless communication state.

第1アンテナ素子11及び第2アンテナ素子12は、RFIC素子1を中心として互いに反対方向に延在する平板状のアンテナ素子である。なお、アンテナ素子は、上記のように2つに限られるものではなく1つあるいは2つ以上であってもよい。また、延在する方向は、反対方向に限られず、例えば、互いに直角をなすように延在してもよい。第1アンテナ素子11及び第2アンテナ素子12の表面は、図1に示すように平面であるが、これに限られず、曲面であってもよい。表面の孔13の配置は、図1(c)の平面図に示すように、点対称の配置に限られず、線対称の配置であってもよい。あるいは非対称の配置であってもよい。
第1アンテナ素子11及び第2アンテナ素子12は、通常のアンテナ素子に用いられる銅箔、銅板、銅めっき膜、金箔、金板、金めっき膜等の材料を用いることができる。材料は上記の例に限られず、通常使用されるものであれば使用できる。
また、アンテナ素子の表面は、例えば、ポリイミドなどで表面を封止する構造と、表面は封止せず防錆処理などの表面処理をする場合の、2通りが考えられる。さらに、アンテナ素子の表面に親水性処理を行ってもよい。
The first antenna element 11 and the second antenna element 12 are flat antenna elements extending in opposite directions with the RFIC element 1 as the center. Note that the number of antenna elements is not limited to two as described above, and may be one or two or more. Moreover, the extending direction is not limited to the opposite direction, and for example, the extending directions may be perpendicular to each other. The surfaces of the first antenna element 11 and the second antenna element 12 are flat as shown in FIG. 1, but are not limited thereto, and may be curved surfaces. The arrangement of the surface holes 13 is not limited to a point-symmetric arrangement as shown in the plan view of FIG. 1C, and may be a line-symmetric arrangement. Alternatively, an asymmetrical arrangement may be used.
The first antenna element 11 and the second antenna element 12 can be made of a material such as a copper foil, a copper plate, a copper plating film, a gold foil, a gold plate, or a gold plating film used for a normal antenna element. The material is not limited to the above example, and any material that is normally used can be used.
In addition, the antenna element surface can be considered in two ways, for example, a structure in which the surface is sealed with polyimide or the like and a surface treatment such as a rust prevention treatment without sealing the surface. Furthermore, hydrophilic treatment may be performed on the surface of the antenna element.

<水分検出用RFICデバイスの製造方法>
水分検出用RFICデバイス10は、以下の製造方法によって得られる。
(1)平板状の第1及び第2アンテナ素子11、12の表面に複数の孔13を形成する。例えば、銅箔からなる第1及び第2アンテナ素子11、12をエッチング処理して複数の孔13を形成してもよい。あるいは、銅箔からなる第1及び第2アンテナ素子11、12をレーザ加工して複数の孔13を形成してもよい。なお、孔13と孔13を設けない部分の面積比は、例えば1:1であってもよい。
(2)RFIC素子1に上記複数の孔13を設けた第1及び第2アンテナ素子11、12を接続して水分検出用RFICデバイス10を得る。第1及び第2アンテナ素子11、12とRFIC素子1との接続は、直接接続、容量結合、磁界結合等のいずれであってもよい。
なお、アンテナ素子の表面には酸化防止のために防錆加工を施してもよい。
<Method for producing RFIC device for moisture detection>
The moisture detection RFIC device 10 is obtained by the following manufacturing method.
(1) A plurality of holes 13 are formed on the surfaces of the flat plate-like first and second antenna elements 11 and 12. For example, the plurality of holes 13 may be formed by etching the first and second antenna elements 11 and 12 made of copper foil. Alternatively, the first and second antenna elements 11 and 12 made of copper foil may be laser processed to form the plurality of holes 13. In addition, the area ratio of the part which does not provide the hole 13 and the hole 13 may be 1: 1, for example.
(2) The RFIC device 1 for moisture detection is obtained by connecting the first and second antenna elements 11 and 12 provided with the plurality of holes 13 to the RFIC element 1. The connection between the first and second antenna elements 11 and 12 and the RFIC element 1 may be any of direct connection, capacitive coupling, magnetic field coupling, and the like.
The surface of the antenna element may be subjected to rust prevention processing to prevent oxidation.

図3は、実施の形態1に係る水分検出用RFICデバイス10をおむつ30に装着した用途例を示す概略図である。
図3に示すように、実施の形態1に係る水分検出用RFICデバイス10をおむつ30に貼り付けておく、おむつ30の中に小便等による水分が生じた場合には、第1及び第2アンテナ素子11、12の表面の孔、溝、凹凸に水分が保持され、アンテナ長が変化して、通信距離が短くなるため無線通信状態が変化する。さらには無線通信状態の変化によって無線通信自体ができなくなる。外部からリーダ/ライタ40によってRFICデバイス10との無線通信を行い、おむつ30に装着したRFICデバイス10との無線通信可能な通信距離の検出、及び、無線通信成功回数の計数等によって、RFICデバイス10による水分の存在状態を検出できる。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an application example in which the moisture detecting RFIC device 10 according to the first embodiment is mounted on the diaper 30.
As shown in FIG. 3, when moisture due to urine or the like is generated in the diaper 30 in which the moisture detecting RFIC device 10 according to the first embodiment is attached to the diaper 30, the first and second antennas are used. Moisture is retained in the holes, grooves, and irregularities on the surfaces of the elements 11 and 12, the antenna length is changed, and the communication distance is shortened. Furthermore, wireless communication itself cannot be performed due to a change in the wireless communication state. By performing wireless communication with the RFIC device 10 from the outside by the reader / writer 40, detection of a communication distance capable of wireless communication with the RFIC device 10 attached to the diaper 30, and counting of the number of successful wireless communication, the RFIC device 10 It is possible to detect the presence of moisture.

図4は、図3の水分検出用RFICデバイス10をおむつ30に装着した用途例におけるおむつ交換のフローチャートである。
(1)水分検出用RFICデバイス10を装着したおむつ30を要介護者が装着し、介護者とおむつ30とのペアリングを行う(S01)。
(2)次いで、最初に水分検出用RFICデバイス10のリーダ40による読み取りを行う(S02)。リーダ40は、据え置き型でもハンディタイプでもよい。なお、この時点では、装着時におむつ30の中に水分はなく、通信可能であると考えられる。
(3)前回の読み取りから一定時間が経過したか判断し(S03)、一定時間が経過していなければ(NO)戻って、一定時間が経過するまでこの判断を繰り返す。一定時間とは、例えば、30秒程度である。一定時間が経過した時点(YES)で、次のステップに移る。
(3)水分検出用RFICデバイス10のリーダ40による読み取りを行う(S04)。
(4)水分検出用RFICデバイス10との通信が可能か判断し(S05)、通信ができれば(YES)、おむつの中にはまだ水分は存在しないということであり、おむつ交換は行わず、一定時間経過の判断(S03)にもどる。一方、水分検出用RFICデバイス10との通信が不可能(NO)となっていれば、おむつ30の中に水分、つまり小便又は大便等が存在することになる。そこで、次のステップS06に移る。
(5)リーダ40におむつ30内の水分状態を表示する(S06)。なお、リーダ40とは別の通信モジュール等を介護者が持っておき、リーダ40から通信モジュールに情報を送信するようにしてもよい。また、水分状態の表示は必ずしも行わなくてもよく、例えば、ランプの点滅等で水分の存在を知らせるようにしてもよい。
(6)その後、介護者がおむつ30を除去し、要介護者が水分検出用RFICデバイス10を装着した新しいおむつを装着する。
以上によって、水分検出用RFICデバイス10をおむつ30に装着した用途例におけるおむつ交換が行われる。なお、上記フローチャートでは、一回のおむつ交換の流れを模式的に示しているので、ステップS06でフローが終了している。
FIG. 4 is a flowchart of diaper replacement in an application example in which the moisture detection RFIC device 10 of FIG. 3 is attached to the diaper 30.
(1) A care recipient wears the diaper 30 on which the moisture detection RFIC device 10 is worn, and performs pairing between the caregiver and the diaper 30 (S01).
(2) Next, reading is first performed by the reader 40 of the moisture detection RFIC device 10 (S02). The reader 40 may be a stationary type or a handy type. At this time, it is considered that there is no moisture in the diaper 30 at the time of wearing, and communication is possible.
(3) It is determined whether a certain time has elapsed since the previous reading (S03). If the certain time has not elapsed (NO), the process returns to repeat this determination until the certain time has elapsed. The fixed time is, for example, about 30 seconds. When a certain time has elapsed (YES), the process proceeds to the next step.
(3) Reading is performed by the reader 40 of the moisture detection RFIC device 10 (S04).
(4) It is determined whether or not communication with the moisture detection RFIC device 10 is possible (S05), and if communication is possible (YES), it means that there is no moisture in the diaper yet. Return to the determination of the passage of time (S03). On the other hand, if communication with the moisture detection RFIC device 10 is impossible (NO), moisture, i.e., urine or stool is present in the diaper 30. Therefore, the process proceeds to the next step S06.
(5) The moisture state in the diaper 30 is displayed on the reader 40 (S06). The caregiver may have a communication module or the like different from the reader 40, and information may be transmitted from the reader 40 to the communication module. Further, the display of the moisture state is not necessarily performed. For example, the presence of moisture may be notified by blinking a lamp or the like.
(6) Thereafter, the caregiver removes the diaper 30, and the care recipient wears a new diaper on which the moisture detection RFIC device 10 is attached.
The diaper exchange in the application example in which the moisture detecting RFIC device 10 is attached to the diaper 30 is performed as described above. In addition, in the said flowchart, since the flow of one diaper replacement | exchange is shown typically, the flow is complete | finished by step S06.

上記のように実施の形態1に係る水分検出用RFICデバイス10をおむつ30に装着して、水分を検出できるので、小便又は大便、あるいは汗等による濡れ状態を検知できる。また、RFICデバイスを用いるので、湿度検出用半導体センサのような高価な部品を用いる必要がなく、安価に構成できる。また、構成自体がシンプルなので、信頼性も高い。なお、RFICデバイス10の吸水性は、おむつ30の吸水性と同等か高い方が好ましい。RFICデバイス10の吸水性がおむつ30より低いと水分の検出性能が低下する。
なお、上記では、水分検出用RFICデバイス10の用途例として、おむつ30に水分検出用RFICデバイス10を装着する場合を挙げたが、上記用途例に限定されるものではない。例えば、水道管の外側にRFICデバイス10を貼り付けておき、水漏れを検出する、水漏れ検出用のRFICデバイスとしても使用できる。この他、水分の有無を検出するだけでなく、水分が乾いた状態との乾湿サイクルを検出するように構成してもよい。
As described above, since the moisture detection RFIC device 10 according to the first embodiment is attached to the diaper 30 and moisture can be detected, it is possible to detect a wet state due to urine or stool or sweat. In addition, since the RFIC device is used, it is not necessary to use expensive parts such as a humidity detecting semiconductor sensor, and it can be configured at low cost. In addition, since the configuration itself is simple, the reliability is high. Note that the water absorption of the RFIC device 10 is preferably equal to or higher than the water absorption of the diaper 30. If the water absorption of the RFIC device 10 is lower than that of the diaper 30, the water detection performance is lowered.
In addition, although the case where the moisture detection RFIC device 10 is mounted on the diaper 30 has been described as an application example of the moisture detection RFIC device 10, the application is not limited to the above application example. For example, the RFIC device 10 can be attached to the outside of a water pipe and used as a water leak detection RFIC device that detects water leak. In addition, it may be configured not only to detect the presence or absence of moisture, but also to detect a wet / dry cycle with moisture in a dry state.

(実施の形態2)
図5は、実施の形態2に係る水分検出用RFICデバイス10aの構成を示す概略斜視図である。
実施の形態2に係る水分検出用RFICデバイス10aは、実施の形態1に係る水分検出用RFICデバイスと対比すると、第1及び第2アンテナ素子11、12の表面に孔ではなく、第1及び第2アンテナ素子11、12の長手方向に沿った溝13aを設けている点で相違する。溝13aのレイアウトも、孔と同様に表面及び/又は裏面に設けてもよい。溝13aは、短手方向の幅が、例えば50〜200μmである。溝13aのレイアウトは、例えば、アンテナ素子の表面全体にわたって均一であってもよい。あるいは、アンテナ素子のエッジ部分の近傍に集中していてもよい。また、第1及び第2アンテナ素子11、12のそれぞれに溝13aが線対称に分布していてもよい。あるいは、第1及び第2アンテナ素子11、12のそれぞれに溝13aが点対称に分布していてもよい。上記溝13aは、端部、側端部等の電界集中部分に設けることが好ましい。なお、溝13aは、それ自体が電界集中する部分となる。また、溝13aを設けることによって水分検出用RFICデバイス10の軽量化も実現できる。この場合も実施の形態1に係る水分検出用RFICデバイスと同様に、溝13aに水分を保持することによって、無線通信状態が変化する。さらに無線通信状態によっては無線通信自体が不可能になる。そこで、無線通信状態の変化を検知することで水分の存在を検出できる。
なお、無線通信状態が変化する作用については実施の形態1の場合と同様であるので説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a schematic perspective view showing the configuration of the moisture detecting RFIC device 10a according to the second embodiment.
Compared with the moisture detection RFIC device 10a according to the first embodiment, the moisture detection RFIC device 10a according to the second embodiment is not a hole on the surface of the first and second antenna elements 11 and 12, but the first and second The difference is that a groove 13 a is provided along the longitudinal direction of the two antenna elements 11 and 12. The layout of the grooves 13a may also be provided on the front surface and / or the back surface in the same manner as the holes. The width of the groove 13a in the short direction is, for example, 50 to 200 μm. The layout of the grooves 13a may be uniform over the entire surface of the antenna element, for example. Or you may concentrate on the vicinity of the edge part of an antenna element. Further, the grooves 13a may be distributed in line symmetry in the first and second antenna elements 11 and 12, respectively. Alternatively, the grooves 13a may be distributed point-symmetrically in the first and second antenna elements 11 and 12, respectively. The groove 13a is preferably provided in an electric field concentration portion such as an end portion or a side end portion. The groove 13a itself becomes a portion where the electric field concentrates. Moreover, weight reduction of the moisture detection RFIC device 10 can be realized by providing the groove 13a. Also in this case, similarly to the moisture detection RFIC device according to the first embodiment, the wireless communication state is changed by holding moisture in the groove 13a. Further, depending on the state of wireless communication, wireless communication itself becomes impossible. Therefore, the presence of moisture can be detected by detecting a change in the wireless communication state.
In addition, since the effect | action which a radio | wireless communication state changes is the same as that of the case of Embodiment 1, description is abbreviate | omitted.

<水分検出用RFICデバイスの製造方法>
水分検出用RFICデバイス10aは、以下の製造方法によって得られる。
(1)平板状の第1及び第2アンテナ素子11、12の表面に複数の溝13aを形成する。例えば、銅箔からなる第1及び第2アンテナ素子11、12をレーザ加工して複数の溝13aを形成してもよい。あるいは、銅箔からなる第1及び第2アンテナ素子11、12をダイシング加工して溝13aを形成してもよい。さらに、銅箔からなる第1及び第2アンテナ素子11、12をグラインダ加工して溝13aを形成してもよい。溝の凹凸部分の比率は、凹部と凸部との比率が、例えば1:1であってもよい。
(2)RFIC素子1に上記複数の溝13aを設けた第1及び第2アンテナ素子11、12を接続して水分検出用RFICデバイス10を得る。第1及び第2アンテナ素子11、12とRFIC素子1との接続は、直接接続、容量結合、磁界結合等のいずれであってもよい。
なお、アンテナ素子の表面には酸化防止のために防錆加工を施してもよい。
<Method for producing RFIC device for moisture detection>
The moisture detection RFIC device 10a is obtained by the following manufacturing method.
(1) A plurality of grooves 13 a are formed on the surfaces of the flat plate-like first and second antenna elements 11 and 12. For example, the first and second antenna elements 11 and 12 made of copper foil may be laser processed to form a plurality of grooves 13a. Alternatively, the groove 13a may be formed by dicing the first and second antenna elements 11 and 12 made of copper foil. Further, the first and second antenna elements 11 and 12 made of copper foil may be grinded to form the groove 13a. The ratio of the concave and convex portions of the grooves may be 1: 1, for example, as the ratio between the concave portions and the convex portions.
(2) The RFIC device 10 for moisture detection is obtained by connecting the first and second antenna elements 11 and 12 provided with the plurality of grooves 13 a to the RFIC element 1. The connection between the first and second antenna elements 11 and 12 and the RFIC element 1 may be any of direct connection, capacitive coupling, magnetic field coupling, and the like.
The surface of the antenna element may be subjected to rust prevention processing to prevent oxidation.

(実施の形態3)
図6は、実施の形態3に係る水分検出用RFICデバイス10bの構成を示す平面図である。
実施の形態3に係る水分検出用RFICデバイス10bは、実施の形態1及び2に係る水分検出用RFICデバイスと対比すると、第1及び第2アンテナ素子11、12の表面の孔ではなく、側面に三角形状の複数の凸部とその間の凹部とからなる凹凸13bを設けている点で相違する。凹凸13bのレイアウトも、孔と同様に、片側面又は両側面に設けてもよい。また、例えば、アンテナ素子の側面全体にわたって均一であってもよい。あるいは、アンテナ素子のエッジ部分の近傍に集中していてもよい。また、第1及び第2アンテナ素子11、12のそれぞれの側面に凹凸13bが線対称に分布していてもよい。あるいは、第1及び第2アンテナ素子11、12のそれぞれの側面に凹凸13bが点対称に分布していてもよい。上記凹凸13bは、端部、側端部等の電界集中部分に設けることが好ましい。なお、凹凸13bは、それ自体が電界集中する部分となる。また、凹凸13bを設けることによって水分検出用RFICデバイス10の軽量化も実現できる。
この場合も実施の形態1に係る水分検出用RFICデバイスと同様に、凹凸13bに水分を保持することによって、無線通信状態が変化する。このとき無線通信状態によっては無線通信自体が不可能になる。そこで、無線通信状態の変化を検知することで水分の存在を検出できる。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a plan view showing the configuration of the moisture detecting RFIC device 10b according to the third embodiment.
When compared with the moisture detection RFIC device according to the first and second embodiments, the moisture detection RFIC device 10b according to the third embodiment is not formed on the surface of the first and second antenna elements 11 and 12 but on the side surface. The difference is that an uneven portion 13b including a plurality of triangular convex portions and concave portions therebetween is provided. The layout of the unevenness 13b may also be provided on one side surface or both side surfaces similarly to the holes. For example, it may be uniform over the entire side surface of the antenna element. Or you may concentrate on the vicinity of the edge part of an antenna element. The unevenness 13b may be distributed symmetrically on the side surfaces of the first and second antenna elements 11 and 12, respectively. Alternatively, the unevenness 13 b may be distributed point-symmetrically on the side surfaces of the first and second antenna elements 11 and 12. The irregularities 13b are preferably provided in electric field concentration portions such as end portions and side end portions. In addition, the unevenness | corrugation 13b becomes a part into which an electric field concentrates itself. Further, by providing the unevenness 13b, the weight of the moisture detecting RFIC device 10 can be reduced.
Also in this case, as in the case of the moisture detection RFIC device according to the first embodiment, the wireless communication state changes by holding moisture in the unevenness 13b. At this time, wireless communication itself becomes impossible depending on the wireless communication state. Therefore, the presence of moisture can be detected by detecting a change in the wireless communication state.

<水分検出用RFICデバイスの製造方法>
水分検出用RFICデバイス10bは、以下の製造方法によって得られる。
(1)平板状の第1及び第2アンテナ素子11、12の側面に複数の凹凸13bを形成する。例えば、銅箔からなる第1及び第2アンテナ素子11、12をエッチング加工して側面に複数の凹凸13bを形成してもよい。あるいは、銅箔からなる第1及び第2アンテナ素子11、12をレーザ加工して側面に凹凸13bを形成してもよい。さらに、銅箔からなる第1及び第2アンテナ素子11、12を切断加工して側面に凹凸13bを形成してもよい。凹凸の比率は、凹部と凸部との比率が、例えば1:1であってもよい。
(2)RFIC素子1に上記複数の溝13aを設けた第1及び第2アンテナ素子11、12を接続して水分検出用RFICデバイス10を得る。第1及び第2アンテナ素子11、12とRFIC素子1との接続は、直接接続、容量結合、磁界結合等のいずれであってもよい。
なお、アンテナ素子の表面には酸化防止のために防錆加工を施してもよい。
<Method for producing RFIC device for moisture detection>
The moisture detection RFIC device 10b is obtained by the following manufacturing method.
(1) A plurality of irregularities 13 b are formed on the side surfaces of the flat plate-like first and second antenna elements 11 and 12. For example, the first and second antenna elements 11 and 12 made of copper foil may be etched to form a plurality of irregularities 13b on the side surfaces. Alternatively, the first and second antenna elements 11 and 12 made of copper foil may be laser processed to form the unevenness 13b on the side surface. Furthermore, the first and second antenna elements 11 and 12 made of copper foil may be cut to form the unevenness 13b on the side surface. The ratio of the unevenness may be 1: 1, for example, as the ratio of the concave portion to the convex portion.
(2) The RFIC device 10 for moisture detection is obtained by connecting the first and second antenna elements 11 and 12 provided with the plurality of grooves 13 a to the RFIC element 1. The connection between the first and second antenna elements 11 and 12 and the RFIC element 1 may be any of direct connection, capacitive coupling, magnetic field coupling, and the like.
The surface of the antenna element may be subjected to rust prevention processing to prevent oxidation.

(実施の形態4)
図7は、実施の形態4に係る水分検出用RFICデバイス10cの断面構造を示す概略断面図である。
実施の形態4に係る水分検出用RFICデバイス10cは、実施の形態1乃至3に係る水分検出用RFICデバイスと対比すると、RFIC素子1と、第1及び第2アンテナ素子11、12とを支持する吸水材2をさらに備える点で相違する。吸水材2が吸水することによって、第1及び第2アンテナ素子11、12の表面の孔13、溝13a、又は側面の凹凸13bに水分を導いて、孔13、溝13a、又は側面の凹凸13bに水分を保持させることができる。吸水材2から孔13、溝13a、又は側面の凹凸13bへの水分の移動は、毛細管現象によるものと考えられる。孔13、溝13a、又は側面の凹凸13bに水分を保持することによって、アンテナ素子の、無線通信状態が変化する。このとき無線通信状態によっては無線通信自体が不可能になる。そこで、無線通信状態の変化を検知することで水分の存在を検出できる。
吸水材2には、例えば高分子吸水材(ポリマー系吸水材)等を使用できる。無機系の吸水材を用いることもできる。無機系吸水材では、体積変化量が小さいので、クレイ系に代表される多孔質タイプの吸水材が特に好ましい。吸水材2は、RFIC素子1と、第1アンテナ素子11及び第2アンテナ素子12と、を支持、つまり載せることができればよい。これによって、吸水材2が基材シートを兼ねることができ、水分検出用RFICデバイス全体の厚さを薄くできる。また、吸水材2は、それ自体で剛性等を有する必要はないが、剛性を有する場合には耐機械的衝撃を向上させることができる。一方、吸水材2が柔軟性を有するものであれば、水分検出用RFICデバイス10を曲面状のものに貼り付けることができる。
(Embodiment 4)
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the moisture detecting RFIC device 10c according to the fourth embodiment.
The moisture detection RFIC device 10c according to the fourth embodiment supports the RFIC element 1 and the first and second antenna elements 11 and 12 when compared with the moisture detection RFIC device according to the first to third embodiments. It is different in that the water absorbing material 2 is further provided. When the water absorbing material 2 absorbs water, the water is guided to the holes 13, the grooves 13 a, or the side irregularities 13 b on the surfaces of the first and second antenna elements 11, 12, and the holes 13, the grooves 13 a, or the side irregularities 13 b are introduced. Can retain moisture. It is considered that the movement of moisture from the water absorbing material 2 to the hole 13, the groove 13a, or the side surface unevenness 13b is due to a capillary phenomenon. By holding moisture in the hole 13, the groove 13 a, or the unevenness 13 b on the side surface, the wireless communication state of the antenna element changes. At this time, wireless communication itself becomes impossible depending on the wireless communication state. Therefore, the presence of moisture can be detected by detecting a change in the wireless communication state.
As the water absorbing material 2, for example, a polymer water absorbing material (polymer water absorbing material) or the like can be used. An inorganic water-absorbing material can also be used. In inorganic water-absorbing materials, since the volume change is small, porous type water-absorbing materials represented by clay-based materials are particularly preferable. The water absorbing material 2 only needs to be able to support, that is, place, the RFIC element 1 and the first antenna element 11 and the second antenna element 12. Thereby, the water absorbing material 2 can also serve as a base material sheet, and the thickness of the entire moisture detection RFIC device can be reduced. Further, the water absorbing material 2 itself does not need to have rigidity or the like, but when it has rigidity, the mechanical shock resistance can be improved. On the other hand, if the water absorbing material 2 is flexible, the moisture detecting RFIC device 10 can be attached to a curved surface.

(実施の形態5)
図8は、実施の形態5に係る水分検出用RFICデバイス10dの断面構造を示す概略断面図である。
実施の形態5に係る水分検出用RFICデバイス10dは、実施の形態4に係る水分検出用RFICデバイスと対比すると、RFIC素子1と、第1及び第2アンテナ素子11、12と、を支持する難吸水材2aを備えると共に、吸水材4を第1及び第2アンテナ素子11、12の上に設けている点で相違する。この場合、難吸水材2aと吸水材4とによって第1及び第2アンテナ素子11、12を挟んでいる。
難吸水材2aを基材シートとすることによって、機械的強度を向上させることができる。難吸水材2aとは、水分をほとんど吸収しないか、あるいは水分を吸収しくい材料からなる部材である。難吸水材2aとしては、例えばPET樹脂からなる膜状部材又は薄板状部材を用いることができる。吸水材4は、上面を保護するカバーシートとなる。
なお、上記とは逆に、基材シートとして吸水材を用い、カバーシートとして難吸水材を用いてもよい。
(Embodiment 5)
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a moisture detection RFIC device 10d according to the fifth embodiment.
The moisture detection RFIC device 10d according to the fifth embodiment is difficult to support the RFIC element 1 and the first and second antenna elements 11 and 12 when compared with the moisture detection RFIC device according to the fourth embodiment. A difference is that a water absorbing material 2 a is provided and a water absorbing material 4 is provided on the first and second antenna elements 11 and 12. In this case, the first and second antenna elements 11 and 12 are sandwiched between the hardly water-absorbing material 2 a and the water-absorbing material 4.
By using the hardly water-absorbing material 2a as a base sheet, the mechanical strength can be improved. The hardly water-absorbing material 2a is a member made of a material that hardly absorbs moisture or hardly absorbs moisture. As the hardly water-absorbing material 2a, for example, a film member or a thin plate member made of PET resin can be used. The water absorbing material 4 serves as a cover sheet that protects the upper surface.
Contrary to the above, a water-absorbing material may be used as the base sheet and a hardly water-absorbing material may be used as the cover sheet.

(実施の形態6)
図9は、実施の形態6に係る水分検出用RFICデバイス10eの断面構造を示す概略断面図である。
実施の形態6に係る水分検出用RFICデバイス10eは、実施の形態4に係る水分検出用RFICデバイスと対比すると、第1及び第2アンテナ素子11、12の上面にさらに吸水材4を備える点で相違する。第1及び第2アンテナ素子11、12の上下両面を2層の吸水材2、4で挟むので、上下両面の吸水材2、4が徐々に水分を吸水する。これによって、第1及び第2アンテナ素子11、12の表面の孔13、溝13a、又は側面の凹凸13bに水分を保持させることができる。その結果、無線通信状態が変化する。このとき無線通信状態によっては無線通信自体が不可能になる。そこで、無線通信状態の変化を検知することで水分の存在を検出できる。この場合、アンテナ素子の上限両面に吸水材2、4を有するので、水分を保持しやすくなり水分の検出性能を高めることができる。
(Embodiment 6)
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a moisture detection RFIC device 10e according to the sixth embodiment.
When compared with the moisture detection RFIC device according to the fourth embodiment, the moisture detection RFIC device 10e according to the sixth embodiment is further provided with a water absorbing material 4 on the upper surfaces of the first and second antenna elements 11 and 12. Is different. Since the upper and lower surfaces of the first and second antenna elements 11 and 12 are sandwiched between the two layers of the water absorbing materials 2 and 4, the water absorbing materials 2 and 4 on the upper and lower surfaces gradually absorb moisture. Thus, moisture can be held in the holes 13 on the surface of the first and second antenna elements 11, 12, the grooves 13 a, or the unevenness 13 b on the side surfaces. As a result, the wireless communication state changes. At this time, wireless communication itself becomes impossible depending on the wireless communication state. Therefore, the presence of moisture can be detected by detecting a change in the wireless communication state. In this case, since the water absorbing materials 2 and 4 are provided on the upper and lower surfaces of the antenna element, it is easy to hold moisture, and the moisture detection performance can be improved.

(実施の形態7)
図10は、実施の形態7に係る水分検出用RFICデバイス10fの断面構造を示す概略断面図である。
実施の形態7に係る水分検出用RFICデバイス10fは、実施の形態6に係る水分検出用RFICデバイスと対比すると、第1及び第2アンテナ素子11、12の下面の吸水材2のさらに下面に第1の難吸水材5aを備えると共に、第1及び第2アンテナ素子11、12の上面の吸水材4のさらに上面に第2の難吸水材5bを備える点で相違する。
第1の難吸水材5aと第2の難吸水材5bとの間に、吸水材2、第1及び第2アンテナ素子11、12、及び、吸水材4を挟んでいる。つまり水分検出用RFICデバイス10fの両主面を難吸水材5a、5bで挟むと共に、短手方向の両側面も難吸水材5a、5bで覆っている。つまり、吸水材2及び吸水材4は、長手方向に対してのみ露出している。そこで、水分は第1及び第2アンテナ素子11、12の長手方向に沿ってしか浸入してこない。この場合、水分吸収量は徐々にしか変化しない。このように段階的に水分吸収量が変化するので、吸水の程度を段階的に検出できる。
(Embodiment 7)
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a moisture detection RFIC device 10f according to the seventh embodiment.
When compared with the moisture detection RFIC device according to the sixth embodiment, the moisture detection RFIC device 10f according to the seventh embodiment is further provided on the lower surface of the water absorbing material 2 on the lower surfaces of the first and second antenna elements 11 and 12. 1 in that it is provided with one hardly water-absorbing material 5a, and further provided with a second hardly water-absorbing material 5b on the upper surface of the water-absorbing material 4 on the upper surface of the first and second antenna elements 11 and 12.
The water absorbing material 2, the first and second antenna elements 11, 12 and the water absorbing material 4 are sandwiched between the first hardly water absorbing material 5a and the second hardly water absorbing material 5b. That is, both main surfaces of the moisture detection RFIC device 10f are sandwiched between the hardly water-absorbing materials 5a and 5b, and both side surfaces in the short direction are also covered with the hardly water-absorbing materials 5a and 5b. That is, the water absorbing material 2 and the water absorbing material 4 are exposed only in the longitudinal direction. Therefore, moisture enters only along the longitudinal direction of the first and second antenna elements 11 and 12. In this case, the water absorption amount changes only gradually. In this way, the amount of water absorption changes stepwise, so that the degree of water absorption can be detected stepwise.

(実施の形態8)
図11は、実施の形態8に係るハンディタイプのリーダ40を用いた、定期巡回によるおむつ交換方法のフローチャートである。このおむつ交換のフローチャートでは、図4のおむつ交換のフローチャートと対比して、1回のおむつ交換でフローを終了するのではなく、繰り返しおむつ交換を行うようにフローを終了させていない点で相違する。つまり、実際の状態に合わせて何回でもおむつ交換を行うことができる。
(1)水分検出用RFICデバイス10を装着したおむつ30を要介護者が装着する(S11)。
(2)おむつ交換の定期巡回時に、介護者が要介護者のおむつにハンディタイプのリーダ40を当てて、水分検出用RFICデバイス10の読み取りを行う(S12)。
(3)水分検出用RFICデバイス10との通信が可能か判断し(S13)、通信ができれば(YES)、おむつの中にはまだ水分は存在しないということであり、おむつ交換は行わず(S14)、おむつ交換の定期巡回時のリーダ読み取り(S12)にもどる。一方、水分検出用RFICデバイス10との通信が不可能(NO)となっていれば、おむつ30の中に水分、つまり小便又は大便等が存在することになる。そこで、次のステップS15に移る。
(4)介護者が要介護者のおむつ30を除去し(S15)、要介護者が水分検出用RFICデバイス10を装着した新しいおむつを装着する(S16)。
(5)おむつ交換直後におむつにリーダを当てて、水分検出用RFIDデバイスの読み取りを行う(S17)。その後、水分検出用RFICデバイス10との通信が可能か判断するステップS13に移行する。このようにおむつ交換直後にRFIDデバイスの読み取りを行うことによって、RFIDの初期不良を検出できる。この場合には、おむつ交換が行われてもフローは終了しない。
なお、おむつ交換直後のRFIDデバイスの読み取りを行わず、おむつ交換の定期巡回時のリーダ読み取り(S12)にもどるようにしてもよい。つまり、おむつ交換直後のRFIDデバイスの読み取りを省略してもよい。
以上によって、ハンディタイプのリーダ40を用いた定期巡回によるおむつ交換を行うことができる。また、このフローチャートでは、実際の状態に合わせておむつ交換を必要な回数だけ繰り返して行うことができる。
(Embodiment 8)
FIG. 11 is a flowchart of a diaper changing method by periodic patrol using the handy type reader 40 according to the eighth embodiment. This diaper exchange flowchart is different from the diaper exchange flowchart of FIG. 4 in that the flow is not terminated by one diaper exchange, but the flow is not terminated repeatedly. . That is, the diaper can be changed any number of times according to the actual state.
(1) A care recipient wears the diaper 30 with the moisture detecting RFIC device 10 (S11).
(2) During a regular tour of changing diapers, the caregiver applies the handy type reader 40 to the diaper of the care recipient and reads the moisture detection RFIC device 10 (S12).
(3) It is determined whether or not communication with the moisture detection RFIC device 10 is possible (S13). If communication is possible (YES), it means that there is no moisture in the diaper, and no diaper replacement is performed (S14). ) Return to the reader reading (S12) at the regular tour of changing diapers. On the other hand, if communication with the moisture detection RFIC device 10 is impossible (NO), moisture, i.e., urine or stool is present in the diaper 30. Therefore, the process proceeds to the next step S15.
(4) The caregiver removes the diaper 30 of the care recipient (S15), and the care recipient wears a new diaper on which the moisture detection RFIC device 10 is attached (S16).
(5) Immediately after changing the diaper, the reader is put on the diaper and the RFID device for moisture detection is read (S17). Thereafter, the process proceeds to step S13 where it is determined whether communication with the moisture detection RFIC device 10 is possible. By thus reading the RFID device immediately after changing the diaper, it is possible to detect an initial failure of the RFID. In this case, the flow does not end even if the diaper is changed.
Note that the RFID device may not be read immediately after changing the diaper, but may be returned to the reader reading (S12) when the diaper is changed periodically. That is, reading of the RFID device immediately after changing the diaper may be omitted.
As described above, the diaper can be changed by regular patrol using the handy type reader 40. In this flowchart, the diaper replacement can be repeated as many times as necessary in accordance with the actual state.

なお、水分検出用RFICデバイスは、RFIDタグとして使用する場合には、LF帯、HF帯、UHF帯、SHF帯等のいずれの帯域において用いてもよい。また、水分検出用RFICデバイスは、代表的にはRFIDタグであるが、いわゆるタグ機能を有したものに限定されるわけではなく、リーダライタ機能を有したもの等、他の機能を持っていてもよい。   Note that the moisture detecting RFIC device may be used in any band such as the LF band, the HF band, the UHF band, and the SHF band when used as an RFID tag. The RFIC device for moisture detection is typically an RFID tag, but is not limited to a so-called tag function, and has other functions such as a reader / writer function. Also good.

なお、本開示においては、前述した様々な実施の形態及び実施例のうちの任意の実施の形態及び/又は実施例を適宜組み合わせることを含むものであり、それぞれの実施の形態及び/又は実施例が有する効果を奏することができる。   In addition, in this indication, it includes combining suitably any embodiment and / or Example of various embodiment and Example mentioned above, and each embodiment and / or Example is included. The effect which has can be show | played.

本発明に係る水分検出用RFICデバイスは、平板状のアンテナ素子の表面又は側面に水分を保持できる孔又は凹凸を有する。そこで、簡易、且つ、高精度に水分を検出でき、おむつの水分検出や、配管の水漏れ検出等に有用である。   The RFIC device for moisture detection according to the present invention has holes or irregularities that can hold moisture on the surface or side surface of a flat antenna element. Therefore, moisture can be detected simply and with high accuracy, which is useful for detecting moisture in diapers, detecting water leaks in piping, and the like.

1 RFIC素子
2 吸水材
2a 難吸水材
4 吸水材
5a、5b 難吸水材
6 キャパシタ
10、10a、10b、10c、10d、10e、10f 水分検出用RFICデバイス
11 第1アンテナ素子
12 第2アンテナ素子
13 孔
13a 溝
13b 凹凸
21 RFICチップ
22 導電性接合材
23 端子電極
24 封止樹脂
25 多層基板
26 端子電極
30 おむつ
40 リーダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 RFIC element 2 Water absorbing material 2a Hard water absorbing material 4 Water absorbing material 5a, 5b Hard water absorbing material 6 Capacitor 10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f Moisture detection RFIC device 11 First antenna element 12 Second antenna element 13 Hole 13a Groove 13b Concavity and convexity 21 RFIC chip 22 Conductive bonding material 23 Terminal electrode 24 Sealing resin 25 Multilayer substrate 26 Terminal electrode 30 Diaper 40 Reader

Claims (7)

RFIC素子と、
前記RFIC素子と接続された平板状のアンテナ素子と、
を備え、
前記アンテナ素子は、表面又は側面に水分を保持できる孔又は凹凸を有する、水分検出用RFICデバイス。
An RFIC element;
A planar antenna element connected to the RFIC element;
With
The antenna element is an RFIC device for moisture detection having a hole or an unevenness capable of holding moisture on the surface or side surface.
前記アンテナ素子は、表面の長手方向に沿った溝を含む、請求項1に記載の水分検出用RFICデバイス。   The RFIC device for moisture detection according to claim 1, wherein the antenna element includes a groove along a longitudinal direction of a surface. 前記アンテナ素子は、側面に凹凸を含む、請求項1に記載の水分検出用RFICデバイス。   The RFIC device for moisture detection according to claim 1, wherein the antenna element includes unevenness on a side surface. 前記アンテナ素子は、前記RFIC素子に接続され、互いに異なる方向に延在する第1アンテナ素子と第2アンテナ素子とを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の水分検出用RFICデバイス。   4. The moisture detecting RFIC device according to claim 1, wherein the antenna element includes a first antenna element and a second antenna element that are connected to the RFIC element and extend in different directions. 5. . 前記アンテナ素子を支持すると共に、前記孔又は凹凸に面するように設けられた吸水材をさらに備えた、請求項1から4のいずれか一項に記載の水分検出用RFICデバイス。   5. The moisture detection RFIC device according to claim 1, further comprising a water absorbing material that supports the antenna element and faces the hole or the unevenness. 6. 前記アンテナ素子を支持する難吸水材と、
前記難吸水材との間に前記アンテナ素子を挟むと共に、前記孔又は凹凸に面するように設けられた吸水材と、
をさらに備えた、請求項1から4のいずれか一項に記載の水分検出用RFICデバイス。
A poorly water-absorbing material that supports the antenna element;
While sandwiching the antenna element between the hardly water-absorbing material, and the water-absorbing material provided to face the hole or unevenness,
The RFIC device for moisture detection according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
前記アンテナ素子を挟む上下の前記吸水材を、さらに上下から挟む2つの難吸水材をさらに備えた、請求項5に記載の水分検出用RFICデバイス。   The moisture detecting RFIC device according to claim 5, further comprising two hard-water-absorbing materials sandwiching the upper and lower water-absorbing materials sandwiching the antenna element from above and below.
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