JP2017215918A - Ｒｆｉｄタグ付き物品 - Google Patents

Abstract

【課題】電界型アンテナを用いたＲＦＩＤタグについて、ＲＦＩＤ通信を不可能にする状態で持ち運び可能なＲＦＩＤタグ付き物品を提供する。【解決手段】ＲＦＩＤタグ付き物品は、ＲＦＩＣ素子と、ＲＦＩＣ素子に接続され、互いに異なる方向に延在する第１及び第２放射素子とを含む電界型アンテナを有するＲＦＩＤタグが設けられた第１部材と、面状導体が設けられており、第１部材と互いに重なり合う重畳状態と、第１部材と並置された並置状態と、をそれぞれ取り得るように第１部材と連結されている第２部材と、を備え、第１部材と第２部材とが並置状態にあるときは、第１放射素子と面状導体とが結合して、面状導体がブースター素子として機能し、第１部材と第２部材とが重畳状態にあるときは、面状導体が遮蔽材として機能する。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、ＲＦＩＤタグ付き物品に関する。

ＲＦＩＤタグは、非接触でも読み取りが可能である、という特徴から、持ち歩いている際に、不正に情報の読み取り、もしくは書き込みがなされてしまう、という懸念がある。

上記の懸念に対して、ループコイルアンテナを折りたたむことによってループコイルを通過する磁束を少なくし、ＲＦＩＤ通信を不可能にする、といった技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００６-１４８４６２号公報

しかし、上記技術は、ＨＦ帯用のループコイル（磁界型アンテナ）には適用できても、ＵＨＦ帯等で利用される電界型アンテナの場合（例えばダイポールアンテナ）、これを単に折り畳んでもＲＦＩＤ通信を完全に不可能にすることは難しい。

そこで、本発明の目的は、電界型アンテナを用いたＲＦＩＤタグについて、ＲＦＩＤ通信を不可能にする状態で持ち運び可能なＲＦＩＤタグ付き物品を提供することである。

本発明に係るＲＦＩＤタグ付き物品は、ＲＦＩＣ素子と、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及び第２放射素子とを含む電界型アンテナを有するＲＦＩＤタグが設けられた第１部材と、
面状導体が設けられており、前記第１部材と互いに重なり合う重畳状態と、前記第１部材と並置された並置状態と、をそれぞれ取り得るように前記第１部材と連結されている第２部材と、
を備え、
前記第１部材と前記第２部材とが前記並置状態にあるときは、前記第１放射素子と前記面状導体とが結合して、前記面状導体がブースター素子として機能し、
前記第１部材と前記第２部材とが前記重畳状態にあるときは、前記面状導体が遮蔽材として機能する。

本発明に係るＲＦＩＤタグ付き物品によれば、ＲＦＩＤ通信を不可能にする状態で持ち運び可能である。

実施の形態１に係るＲＦＩＤタグ付き物品の第１部材と第２部材とが並置状態の場合の構成を示す概略斜視図である。 実施の形態１に係るＲＦＩＤタグ付き物品の第１部材と第２部材とが重畳状態の場合の構成を示す概略斜視図である。 ＲＦＩＤタグのＲＦＩＣ素子とアンテナ素子との組み合わせの構成を示す概略断面図である。 図２のＲＦＩＣ素子の等価回路図である。 実施の形態２に係るＲＦＩＤタグ付き物品の第１部材と第２部材とが並置状態の場合の構成を示す概略斜視図である。 実施の形態２に係るＲＦＩＤタグ付き物品の第１部材と第２部材とが重畳状態の場合の構成を示す概略斜視図である。 実施の形態３に係るＲＦＩＤタグ付き封筒の構成を示す概略平面図である。

第１の態様に係るＲＦＩＤタグ付き物品は、ＲＦＩＣ素子と、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及び第２放射素子とを含む電界型アンテナを有するＲＦＩＤタグが設けられた第１部材と、
面状導体が設けられており、前記第１部材と互いに重なり合う重畳状態と、前記第１部材と並置された並置状態と、をそれぞれ取り得るように前記第１部材と連結されている第２部材と、
を備え、
前記第１部材と前記第２部材とが前記並置状態にあるときは、前記第１放射素子と前記面状導体とが結合して、前記面状導体がブースター素子として機能し、
前記第１部材と前記第２部材とが前記重畳状態にあるときは、前記面状導体が遮蔽材として機能する。

第２の態様に係るＲＦＩＤタグ付き物品は、上記第１の態様において、前記第１部材と前記第２部材とが前記並置状態にあるときは、前記第１放射素子の開放端は、前記面状導体に近接し、前記第２放射素子の開放端は、前記第１放射素子の前記開放端より前記面状導体から離間していてもよい。

第３の態様に係るＲＦＩＤタグ付き物品は、上記第１の態様において、前記第１部材と前記第２部材とが前記重畳状態にあるときは、前記第２放射素子の開放端と前記面状導体とが対向してもよい。

第４の態様に係るＲＦＩＤタグ付き物品は、上記第１から第３のいずれかの態様において、前記第１部材と前記第２部材とは、前記並置状態と前記重畳状態とをそれぞれ取り得るように互いに開閉可能に一端で連結されていてもよい。

第５の態様に係るＲＦＩＤタグ付き物品は、上記第１から第３のいずれかの態様において、前記第１部材と前記第２部材とは、前記並置状態と前記重畳状態とをそれぞれ取り得るように互いに平行移動可能に連結されていてもよい。

第６の態様に係るＲＦＩＤタグ付き物品は、上記第１から第５のいずれかの態様において、前記ＲＦＩＤタグ付き物品は、ＲＦＩＤタグ付き封筒であって、
前記第１部材は、ベロであり、前記第２部材は、封筒本体であってもよい。

第７の態様に係るＲＦＩＤタグ付き物品は、上記第６の態様において、前記ＲＦＩＤタグとは異なる、前記封筒を識別するための第２ＲＦＩＤタグを前記第１部材に設けていてもよい。

以下、実施の形態に係るＲＦＩＤタグ付き物品について、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。

（実施の形態１）
図１Ａは、実施の形態１に係るＲＦＩＤタグ付き物品３０の第１部材２と第２部材４とが並置状態の場合の構成を示す概略斜視図である。図１Ｂは、実施の形態１に係るＲＦＩＤタグ付き物品３０の第１部材２と第２部材４とが重畳状態の場合の構成を示す概略斜視図である。
このＲＦＩＤタグ付き物品３０では、第１部材２と第２部材４とが互いに重なり合う重畳状態と、第１部材２と第２部材４とが並置される並置状態と、をそれぞれ取り得るように第１部材２と第２部材４とが連結されている。具体的には、第１部材２と第２部材４とは連結部８で連結されている。また、第１部材２には、ＲＦＩＣ素子２０と、ＲＦＩＣ素子２０に接続され、互いに異なる方向に延在する第１放射素子１１及び第２放射素子１２と、を含むＲＦＩＤタグ１０が設けられている。ＲＦＩＤタグ１０は、ＵＨＦ帯以上の周波数帯を利用したＲＦＩＤ通信が可能である。第２部材４には、面状導体６が設けられている。

第１部材２と第２部材４とが並置状態にあるときは、第１放射素子１１と面状導体６とが結合して、面状導体６がブースター素子として機能する。これによって、ＲＦＩＤタグ１０の通信距離が増大する。そこで、ＲＦＩＤタグ１０の使用時には並置状態とする。
一方、第１部材２と第２部材４とが重畳状態にあるときは、面状導体６が遮蔽材として機能する。具体的には、第２放射素子１２と面状導体６とがほぼ全面で対向して、第１放射素子１１の開放端１６ａと第２放射素子１２の開放端１６ｂとの電位差がほとんど得られなくなり、ＲＦＩＤタグによる通信が実質的に不可能になる。これによって、外部からＲＦＩＤタグ１０との通信が不可能になるので、持ち運びの際にも不正な情報の読み取り及び書き込みを防ぐことができる。そこで、ＲＦＩＤタグ１０の持ち運びの際には重畳状態とする。
なお、ＲＦＩＤタグ１０との通信は、例えば固定式やハンディ型のリーダ等によって行うことができる。

以下に、このＲＦＩＤタグ付き物品を構成する要素について説明する。

＜第１部材及び第２部材＞
第１部材２と第２部材４とは、図１Ａ及び図１Ｂではそれぞれ平面状であるが、これに限られない。第１部材２と第２部材４とは、例えば、重畳状態において互いに重なり合う凸面状と凹面状との一対の曲面形状であってもよい。
第１部材２は、絶縁性の部材からなる。
第２部材４は、図１Ａ及び図１Ｂでは、絶縁性の部材である。

＜連結部＞
第１部材２と第２部材４とは可撓性のテープ状部材の連結部８で連結されている。連結部８は、柔軟性を有する部材であってもよい。この連結部８によって、第１部材２と第２部材４とが互いに重なり合う重畳状態（図１Ｂ）と、第１部材２と第２部材４とが並置される並置状態（図１Ａ）と、をそれぞれ取り得る。ＲＦＩＤタグ１０の使用時には並置状態とすればよい。一方、持ち運びの際には重畳状態とすればよい。

なお、第１部材２と第２部材４との連結は連結部８で行う場合に限られない。例えば、第１部材２と第２部材４とが並置状態と重畳状態となるように互いに開閉可能に一端で連結されていてもよい。具体的には、第１部材２と第２部材４とが蝶番で連結されていてもよい。また、第１部材２と第２部材４とが連続的な部材で構成され、伸ばした状態を並置状態とし、折り曲げた状態を重畳状態としてもよい。さらに、第１部材２と第２部材４とは、並置状態と重畳状態となるように互いに平行移動可能に連結されていてもよい。具体的には、第１部材２と第２部材４とが互いにスライド可能に連結されていてもよい。なお、スライドは一軸方向に沿って第１部材２と第２部材４とをスライドする場合の他、第１部材２と第２部材４とを共通する軸について互いに回転させてもよい。

＜ＲＦＩＤタグ＞
ＲＦＩＤタグ１０は、第１部材２に設けられている。ＲＦＩＤタグ１０は、第1部材２の表面に設けられているが、これに限られず、裏面、内部のいずれに設けられていてもよい。また、ＲＦＩＤタグ１０は、ＲＦＩＣ素子２０と、ＲＦＩＣ素子２０に接続され、互いに異なる方向に延在する第１及び第２放射素子１１、１２とを含む。このＲＦＩＤタグ１０は、通信距離が１０ｃｍ程度のＨＦ帯に比べて通信距離が数メートル以上に及ぶＵＨＦ帯以上の周波数帯を利用したＲＦＩＤ通信が可能である。

＜ＲＦＩＣ素子＞
図２は、図１ＡのＲＦＩＣ素子２０と第１及び第２放射素子１１、１２との組み合わせの構成を示す概略断面図である。図３は、図２のＲＦＩＣ素子２０の等価回路図である。
ＲＦＩＣ素子２０は、ＲＦＩＣチップ２１と、導電性接合材２２及び端子電極２３を介してＲＦＩＣチップ２１と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等のインダクタ用パターン及びＣ１、Ｃ２等のキャパシタ用パターンからなる給電回路が内蔵されている。Ｃ_ＩＣ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、第１及び第２放射素子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、初期状態での第１及び第２放射素子１１、１２の電気長を最大利得状態（２／λ）にあわせておけば、第１及び第２放射素子１１、１２の電気長が若干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。

ＲＦＩＣ素子２０と第１及び第２放射素子１１、１２とは、例えば、図２ではＲＦＩＣ素子２０の端子電極２６ａによって第１放射素子１１と接続し、端子電極２６ｂによって第２放射素子と接続す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。ＲＦＩＣ素子２０と第１及び第２放射素子１１、１２とは、端子電極２６ａ、２６ｂによる直接接続だけでなく、たとえば、容量結合、磁界結合等のいずれの結合をしていてもよい。以下に、磁界結合の一例を示す。
なお、図２では、ＲＦＩＣ素子２０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。

＜第１及び第２放射素子＞
第１放射素子１１及び第２放射素子１２は、電界型アンテナである。より具体的には、ダイポールアンテナを構成しており、一組の細長矩形形状あるいは棒形状（バー形状）のダイポールエレメントを有する。第１放射素子１１及び第２放射素子１２は、それぞれ互いに異なる方向に延在している。具体的には、図１Ａに示すように、第１放射素子１１と第２放射素子１２とは、ＲＦＩＣ素子２０から互いに反対方向に延在している。

第１部材２と第２部材４との並置状態において、第１放射素子１１の開放端１６ａは、面状導体６から離間して近接している。具体的には、第１放射素子１１の開放端１６ａは、面状導体６の端辺に面している。また、第２放射素子１２の開放端１６ｂは、面状導体６から離れる方向に延在している。具体的には、第２放射素子１２の開放端１６ｂは、第１放射素子１１の開放端１６ａより面状導体６から離間している。

第１放射素子１１及び第２放射素子１２は、通常の放射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。

＜面状導体＞
面状導体６は、第２部材４に設けられている。なお、面状導体６は、ここでは第２部材４の表面に設けているが、これに限られない。また、この面状導体６は、面状の導体である。例えば、全面が導体の金属板、金属膜等であってもよい。あるいは、メッシュ状の導体であってもよい。
なお、面状導体６は、第２部材４を金属として第２部材４と一体的に面状導体６を設けてもよい。更には、面状導体６の上に保護フィルム等を設けてもよい。

＜第１部材と第２部材との並置状態＞
第１部材２と第２部材４との並置状態において、図１Ａに示すように、面状導体６は、第１放射素子１１と結合１４している。面状導体６と第１放射素子１１との結合１４は、例えば、静電結合、磁界結合、電磁界結合のいずれであってもよい。なお、面状導体６と第１放射素子１１とは、有形の絶縁体を介して配置されていてもよい。また、面状導体６と第１放射素子１１とは、直接接続されていてもよい。
このように第１放射素子１１と第２放射素子１２とをそれぞれ配置することによって、面状導体６がブースター素子として機能すると共に、第１放射素子１１の開放端１６ａと第２放射素子１２の開放端１６ｂとの間に大きな電圧差が生じて通信可能となる。

＜第１部材と第２部材との重畳状態＞
第１部材２と第２部材４との重畳状態において、図１Ｂに示すように、第２放射素子１２の開放端１６ｂと面状導体６とは、ほぼ全面で対向する。
このように第１部材２と第２部材４とが重畳状態にあるときは、面状導体６が遮蔽材として機能する。具体的には、第２放射素子１２と面状導体６とがほぼ全面で対向して、第１放射素子１１の開放端１６ａと第２放射素子１２の開放端１６ｂとの電位差がほとんど得られなくなる。その結果、ＲＦＩＤタグによる通信が実質的に不可能になる。より正確には、信号強度がしきい値より低くなり、通信可能な信号強度が得られなくなるため通信が実質的に不可能となる。あるいは一定の信号強度が得られる通信可能距離が短くなって実質的に通信不可能となる。これによって、外部からＲＦＩＤタグ１０との通信が不可能になるので、持ち運びの際にも不正な情報の読み取り及び書き込みを防ぐことができる

（実施の形態２）
図４Ａは、実施の形態２に係るＲＦＩＤタグ付き物品３０ａの第１部材２と第２部材４とが並置状態の場合の構成を示す概略斜視図である。図４Ｂは、実施の形態２に係るＲＦＩＤタグ付き物品３０ａの第１部材２と第２部材４とが重畳状態の場合の構成を示す概略斜視図である。
なお、実施の形態１と同一の部材については、同一の参照番号を付して説明を省略する。

このＲＦＩＤタグ付き物品３０ａは、実施の形態１に係るＲＦＩＤタグ付き物品３０と対比すると、第１部材２と第２部材４との並置状態において、第１放射素子１１が第１部材２から第２部材４にわたって延在している点で相違する。また、第１部材２と第２部材４との重畳状態において、実施の形態１のように第２放射素子１２と面状導体６とが全面で対向するのではなく、第２放射素子１２の開放端側と面状導体６ａとが対向している。この場合、第１及び第２放射素子１１の開放端１６ａと第２放射素子１２の開放端１６ｂとの間の電位差がほとんど得られない。これによって、ＲＦＩＤタグ１０は実質的に通信不可能となる。

（実施の形態３）
図５は、実施の形態３に係るＲＦＩＤタグ付き封筒３０ｂの構成を示す概略平面図である。
なお、実施の形態１、２と同一の部材については、同一の参照番号を付して説明を省略する。
このＲＦＩＤタグ付き封筒３０ｂは、実施の形態１に係るＲＦＩＤタグ付き物品と対比すると、第１部材が封筒３０ｂのベロ３２であり、第２部材がベロ３２と連続している筒状の封筒本体３４である点で相違する。また、物品３０ｂが封筒であるので、並置状態には開封状態が対応する。一方、重畳状態には封止状態が対応する。開封状態では、ベロ３２は封筒本体３４と離れているが、封止状態では、ベロ３２が封筒本体３４に糊付けられる。

また、このＲＦＩＤタグ付き封筒３０ｂは、実施の形態１に係るＲＦＩＤタグ付き物品と対比すると、「開封確認」のための第１ＲＦＩＤタグ１０ａと、「到着確認」のための第２ＲＦＩＤタグ１０ｂとの２つのＲＦＩＤタグが設けられている点で相違する。第１ＲＦＩＤタグ１０ａ及び第２ＲＦＩＤタグ１０ｂは、ＵＨＦ帯以上の周波数帯を利用したＲＦＩＤ通信が可能である。第１ＲＦＩＤタグ１０ａは、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１０と同様に、ＲＦＩＣ素子２０と、ＲＦＩＣ素子２０に接続され、互いに異なる方向に延在する第１及び第２放射素子１１、１２とを含む。この第１ＲＦＩＤタグ１０ａは、ベロ３２に設けられている。第１放射素子１１は、ベロ３２から封筒本体３４の内側に延在し、第１放射素子１１の開放端１６ａは封筒本体３４の内側に存在する。一方、第２放射素子１２は第１放射素子１１とは反対方向に延在している。封筒本体３４の外側には、封筒本体３４を介して第１放射素子１１の開放端１６ａと結合可能なように面状導体６が設けられている。第２ＲＦＩＤタグ１０ｂは、ベロ３２に設けられている。

＜ベロと封筒本体との並置状態に対応する開封状態＞
ベロ３２と封筒本体３４とが並置状態に対応する開封状態にあるときは、第１ＲＦＩＤタグ１０ａの第１放射素子１１の開放端１６ａと面状導体６とが封筒本体３４を介して結合して、面状導体６がブースター素子として機能する。これによって、第１ＲＦＩＤタグ１０ａの通信距離が増大する。そこで、第１ＲＦＩＤタグ１０ａとの通信が可能であった場合には、ＲＦＩＤタグ付き封筒３０ｂが開封されていることを確認できる。

＜ベロと封筒本体との重畳状態に対応する封止状態＞
一方、ベロ３２と封筒本体３４とが重畳状態に対応する封止状態にあるときは、面状導体６が遮蔽材として機能する。具体的には、第２放射素子１２の開放端１６ｂと面状導体６とが結合して第１ＲＦＩＤタグ１０ａによる通信が不可能になる。これによって、第１ＲＦＩＤタグ１０ａとの通信が不可能である状態は、ＲＦＩＤタグ付き封筒３０ｂは未開封であることがわかる。

なお、第２ＲＦＩＤタグ１０ｂは、開封状態及び封止状態のいずれの状態においても外部との通信が可能である。そこで、第２ＲＦＩＤタグ１０ｂとの通信が確認できた場合には、第２ＲＦＩＤタグ１０ｂによって封筒３０ｂを識別できるので、ＲＦＩＤタグ付き封筒３０ｂの到着確認ができる。

上記封筒としては、一般的に使用される紙製、不織布、布製等の封筒を用いることができる。なお、上記封筒は、一例であって、シール式葉書等の開閉可能な他の物品であってもよい。

なお、本開示においては、前述した様々な実施の形態及び／又は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。

本発明に係るＲＦＩＤタグ付き物品は、ＲＦＩＤ通信を不可能にする状態で持ち運び可能であるので、ＵＨＦ帯用以上の周波数帯を利用したＲＦＩＤタグを用いたＲＦＩＤタグ付き物品として有用である。

２ 第１部材
４ 第２部材
６、６ａ、６ｂ 面状導体
８ 連結部
１０ ＲＦＩＤタグ
１０ａ 第１ＲＦＩＤタグ
１０ｂ 第２ＲＦＩＤタグ
１１ 第１放射素子
１２ 第２放射素子
１４ 結合
１６ａ 第１放射素子の開放端
１６ｂ 第２放射素子の開放端
２０ ＲＦＩＣ素子
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
２６ａ、２６ｂ 端子電極
３０、３０ａ ＲＦＩＤタグ付き物品
３０ｂ ＲＦＩＤタグ付き封筒
３２ ベロ
３４ 封筒本体

Claims (7)

1. ＲＦＩＣ素子と、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及び第２放射素子とを含む電界型アンテナを有するＲＦＩＤタグが設けられた第１部材と、
   面状導体が設けられており、前記第１部材と互いに重なり合う重畳状態と、前記第１部材と並置された並置状態と、をそれぞれ取り得るように前記第１部材と連結されている第２部材と、
   を備え、
   前記第１部材と前記第２部材とが前記並置状態にあるときは、前記第１放射素子と前記面状導体とが結合して、前記面状導体がブースター素子として機能し、
   前記第１部材と前記第２部材とが前記重畳状態にあるときは、前記面状導体が遮蔽材として機能する、
   ＲＦＩＤタグ付き物品。
2. 前記第１部材と前記第２部材とが前記並置状態にあるときは、前記第１放射素子の開放端は、前記面状導体に近接し、前記第２放射素子の開放端は、前記第１放射素子の前記開放端より前記面状導体から離間している、請求項１に記載のＲＦＩＤタグ付き物品。
3. 前記第１部材と前記第２部材とが前記重畳状態にあるときは、前記第２放射素子の開放端と前記面状導体とが対向する、請求項１に記載のＲＦＩＤタグ付き物品。
4. 前記第１部材と前記第２部材とは、前記並置状態と前記重畳状態とをそれぞれ取り得るように互いに開閉可能に一端で連結されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のＲＦＩＤタグ付き物品。
5. 前記第１部材と前記第２部材とは、前記並置状態と前記重畳状態とをそれぞれ取り得るように互いに平行移動可能に連結されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のＲＦＩＤタグ付き物品。
6. 前記ＲＦＩＤタグ付き物品は、ＲＦＩＤタグ付き封筒であって、
   前記第１部材は、ベロであり、前記第２部材は、封筒本体である、請求項１から５のいずれか一項に記載のＲＦＩＤタグ付き物品。
7. 前記ＲＦＩＤタグとは異なる、前記封筒を識別するための第２ＲＦＩＤタグを前記第１部材に設けている、請求項６に記載のＲＦＩＤタグ付き物品。

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