JP2020091291A - 温度感知ｒｆｉｄデバイスのシールド及び／又は強化 - Google Patents

Abstract

【課題】温度感知可能な無線個体識別（ＲＦＩＤ）デバイスを提供する。【解決手段】温度感知ＲＦＩＤデバイスは、ＲＦＩＤチップ、これに電気的に結合されたアンテナを含む。ＲＦＩＤチップは温度センサを含み、アンテナはＲＦ場からエネルギーを受け取って信号を生成するよう適合されている。シールド構造体及び／又は熱伝導性又は吸収性構造体はＲＦＩＤチップと連結することができる。シールド構造体は、ＲＦＩＤチップの少なくとも一部と外部環境との間に位置付けられるように配向され、温度感知ＲＦＩＤデバイスが固定される物品の温度センサによる感知温度に影響を及ぼすことができる少なくとも１つの環境要因から温度センサをシールドするよう構成される。熱伝導性又は吸収性構造体は、ＲＦＩＤチップの少なくとも一部と物品との間に位置付けられるように配向され、温度センサと物品との間の熱結合を強化するように構成される。【選択図】図１

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１８年１２月６日出願の米国仮特許出願第６２／７７６，２５４号の利益及び優先権を主張し、この内容は引用により本明細書に組み込まれる。

本発明の主題は、温度を感知することができる無線個体識別（ＲＦＩＤ）デバイスに関する。より詳細には、本発明の主題は、温度を感知することができるＲＦＩＤデバイスの環境シールド及び／又は強化に関する。

材料又は状態を感知するための電動デバイスは周知である。これはＲＦＩＤデバイスを含み、ＲＦＩＤデバイスは、一定の環境条件下で保管されることが意図され且つＲＦＩＤデバイスが固定されるパッケージングされた物品を含む食料品又は物品の温度など、ＲＦＩＤデバイスが取り付けられる物品の温度を特定し通信するためのセンサが組み込まれている。このようなＲＦＩＤデバイスは、米国特許第６，８４７，９１２号に記載されており、該特許は引用により本明細書に組み込まれる。

米国特許第６，８４７，９１２号号明細書

米国特許第６，８４７，９１２号に記載されたタイプのデバイスに関する１つの課題は、測定された温度が、急激に変化する可能性がある局所環境の温度ではなく、デバイスが固定されている物品の温度に相当することを確保することにある。この従来技術とは対照的に、本発明の主題は、関連する物品自体の温度の検出を強化するためデバイスが固定される及び／又は他の方法で構成される物品の温度の測定に影響を及ぼすことになる環境条件から温度感知ＲＦＩＤデバイスが保護される実施形態の提供の改善を提示する。

以下で記載され且つ請求項に記載されるデバイス及びシステムにおいて個別に又は共に具現化することができる本発明の主題の複数の態様がある。これらの態様は、単独で利用するか、本明細書で記載の主題の他の態様と組み合わせて利用することもでき、これらの態様に関する全体としての説明は、これらの態様を別個に用いること、又は添付の請求項に記載されるように別個に又は様々に組み合わせてこのような態様を請求項に記載することを妨げるものではない。

１つの態様において、温度感知ＲＦＩＤデバイスは、温度センサを有するＲＦＩＤチップを含む。アンテナは、ＲＦＩＤチップに電気的に結合され、ＲＦ場からエネルギーを受け取って信号を生成するよう適合されている。シールド構造体は、ＲＦＩＤチップに取り付けられ、ＲＦＩＤチップの少なくとも一部と外部環境との間に位置付けられるように配向される。シールド構造体は、温度感知ＲＦＩＤデバイスが固定される物品の、温度センサによって感知される温度に影響を及ぼすことができる少なくとも１つの環境要因から温度センサをシールドするよう構成される。

別の態様において、温度感知ＲＦＩＤデバイスは、温度センサを有するＲＦＩＤチップを含む。アンテナは、ＲＦＩＤチップに電気的に結合され、ＲＦ場からエネルギーを受け取って信号を生成するよう適合されている。熱伝導性又は吸収性構造体が、ＲＦＩＤチップに取り付けられ、ＲＦＩＤチップの少なくとも一部と温度感知ＲＦＩＤデバイスが固定される物品との間に位置付けられるように配向される。熱伝導性又は吸収性構造体は、温度センサと物品との間の熱結合を強化するように構成される。

別の態様において、温度感知ＲＦＩＤデバイスは、温度センサを有するＲＦＩＤチップに取り付けられたシールド構造体及び熱伝導性又は吸収性構造体の両方と、ＲＦＩＤチップに電気的に結合され、ＲＦ場からエネルギーを受け取って、温度感知ＲＦＩＤデバイスが固定される物品の温度を示す信号を生成するアンテナと、を含む。

追加の態様において、温度感知ＲＦＩＤデバイスは、温度センサを有するＲＦＩＤチップを含む。アンテナは、ＲＦＩＤチップに電気的に結合され、ＲＦ場からエネルギーを受け取って信号を生成するよう適合されている。熱伝導性又は吸収性構造体は、ＲＦＩＤチップに取り付けられ、ＲＦＩＤチップの少なくとも一部と、温度感知ＲＦＩＤデバイスが固定されることになる物品との間に位置付けられるように配向される。熱伝導性又は吸収性構造体は、温度センサと物品との間の熱結合を強化するように構成される。アンテナは、熱伝導性又は吸収性構造体として機能する部分を有するループ構造体を含む。

更に別の態様において、温度感知ＲＦＩＤデバイスは、温度センサを有するＲＦＩＤチップを含む。温度感知ＲＦＩＤデバイスは更に、ＲＦ場からエネルギーを受け取って信号を生成するよう適合されたアンテナを含む。アンテナは、ＲＦＩＤチップに直接結合された第１の部分と、熱的に隔離されたギャップによってＲＦＩＤチップから及びアンテナの第１の部分から分離された第２の部分と、を含む。アンテナの第２の部分は、磁界、電場、又は磁場及び電場の両方によってＲＦＩＤチップに結合されるように構成される。

本開示の一態様によるシールド構造体を有する温度感知ＲＦＩＤデバイスの平面図である。 本開示の一態様によるシールド構造体を有する温度感知ＲＦＩＤデバイスの別の実施形態の概略断面図である。 本開示の一態様による熱伝導性又は吸収性構造体を有する温度感知ＲＦＩＤデバイスの概略断面図である。 本開示の一態様による熱伝導性又は吸収性構造体を有する温度感知ＲＦＩＤデバイスの別の実施形態の平面図である。 本開示の一態様によるＲＦＩＤデバイスのＲＦＩＤチップから物理的に分離された部分を備えたアンテナを有する温度感知ＲＦＩＤデバイスの平面図である。 本開示の一態様によるＲＦＩＤデバイスのＲＦＩＤチップから物理的に分離された部分を備えたアンテナを有する温度感知ＲＦＩＤデバイスの別の実施形態の平面図である。 本開示の一態様によるＲＦＩＤデバイスのＲＦＩＤチップから物理的に分離された部分を備えたアンテナを有する温度感知ＲＦＩＤデバイスの更に別の実施形態の平面図である。 ＲＦＩＤデバイスが固定される表面又は物品からの熱伝達を制御するよう構成されたＲＦＩＤデバイスの斜視図である。

本明細書で開示される実施形態は、本発明の主題の説明を提供する目的のものであり、本発明の主題は、詳細には図示していない他の様々な形態及び組み合わせにて具現化することができる。従って、本明細書で開示される特定の設計及び特徴は、添付の請求項にて定義される発明の主題を限定するものと解釈すべきではない。

図１は、本開示による、全体的に符号１０で示されたＲＦＩＤデバイスを示している。ＲＦＩＤデバイス１０は、ＲＦＩＤチップ１２を含み、該ＲＦＩＤチップは、ＲＦＩＤデバイス１０のＲＦ通信及び他の機能を制御するための集積回路を含むことができる。ＲＦＩＤチップ１２は更に、潜在的問題を引き起こすレベルにまで上昇した温度を有するなど、特定の食料品に対する実施可能な食品安全パラメータに関する情報を提供するため、ＲＦＩＤデバイス１０が固定される食料品などの物品の温度を特定するよう構成及び配向された温度センサを含む。

ＲＦＩＤチップ１２は、全体的に符号１４で示されたアンテナに電気的に接続又は結合される。ＲＦＩＤチップ１２及びアンテナ１４は、アルミホイルなど、反射性材料から少なくとも部分的に形成することができる。例示されたアンテナ１４は、ＲＦＩＤチップ１２の両側部にそれぞれ位置付けられた第１及び第２の導体１６、１８を有し、導体１６、１８は、ストラップ２０によってＲＦＩＤチップ１２に電気的に結合される。１つの実施形態において、ＲＦＩＤチップ１２は、セラミック及び／又は金属などの粒子を有する接着剤などの異方性導体ペーストによってストラップ２０に取り付けられる。アンテナ１４は、ＲＦ場からエネルギーを受け取って信号を生成するよう構成され、該信号は、該信号を受け取って分析するよう構成された１又は２以上の外部デバイス（図示せず）（コントローラ又はリーダー又は検出器など）に送信される。ＲＦ場は、アンテナ１４が信号を送信する先のデバイスによって生成することができ、或いは、異なる外部デバイスによって生成することができる。

ＲＦＩＤチップ１２の温度センサは、ＲＦＩＤデバイス１０が固定される物品の温度を検出するよう構成されるが、環境要因が適正な温度を検出するのを妨げる可能性がある。従って、このような環境要因からＲＦＩＤチップ１２を保護するために、この実施形態のＲＦＩＤデバイス１０は、ＲＦＩＤチップ１２と外部環境との間に位置付けられたシールド構造体２２を備えている（すなわち、ＲＦＩＤチップ１２がシールド構造体２２とＲＦＩＤデバイス１０が固定される物品との間に位置付けられる）。シールド構造体２２は、ＲＦＩＤチップ１２全体とストラップ２０の一部（図１のように）を覆うように構成され、又はＲＦＩＤチップ１２の境界に限定されるなど、様々に構成することができる。他の実施形態において、シールド構造体２２は、ＲＦＩＤチップ１２の一部のみを覆うことができるが、シールド構造体２２がＲＦＩＤチップ１２全体を覆って保護することが好ましい。

例として、ＲＦＩＤチップ１２の能動的構成要素（トランジスタ、ダイオード、温度センサ、その他）が赤外光に暴露される場合、構成要素が加熱される場合があり、或いは、赤外光により光電効果に起因して他の影響を引き起こす可能性があり、このことは、温度センサによって感知される温度に影響を及ぼす可能性がある。例えば、ＲＦＩＤチップ１２のシリコンの赤外線放射への暴露により、ＲＦＩＤチップ１２が加熱され、温度センサによって検出される温度を増大させる可能性がある。従って、シールド構造体２２が、ＲＦＩＤチップから赤外線放射を反射するよう構成された材料から構成されることが有利とすることができる。このことは、シールド構造体２２がアルミニウム材料から少なくとも部分的に形成されることを含むことができる。或いは、又はこれに加えて、外部環境に面するシールド構造体２２の表面の少なくとも一部は、白色などの赤外反射色で構成することができる。例えば、シールド構造体２２の外側に面する表面の少なくとも一部は、プラスチック又は高密度紙などの不透明な白色材料から形成することができる。

本開示の別の態様によれば、シールド構造体２２は、外部環境の温度が温度センサによって検出された温度に影響を及ぼすのを防ぐため、或いは少なくとも著しく又は広範囲に遅らせるために、非熱伝導性材料から少なくとも部分的に形成することができる。例えば、シールド構造体２２は、発泡材料又は段ボール材料から少なくとも部分的に形成することができる。このようなシールド構造体２２は、ＲＦＩＤチップ１２と外部環境（急激に変化する温度を有する場合がある）との間の熱結合を低減し、従って、ＲＦＩＤデバイス１０が固定される物品の温度測定の精度が向上する。かかる手法は、温度センサを有するＲＦＩＤチップ１２に関連付けられた又は取り付けられたラベル、タグ、ステッカー、その他の温度特性を実際に修正すると考えることができる。

シールド構造体２２のこれらの異なる構成は、別個に又は何らかの組み合わせで利用することができる。加えて、アンテナ１４を別個に設けるのではなく、シールド構造体２２上に切って設ける（例えば、レーザを用いて）ことは、本開示の範囲内にある。

本開示によるシールド構造体２２は、温度監視の対象である物品自体の外部にある環境要因からＲＦＩＤデバイス１０のＲＦＩＤチップ１２を保護することにより、ＲＦＩＤデバイス１０の性能が改善されることになる点は理解されるであろう。本開示の別の態様又は実施形態（別個に又はシールド構造体２２と組み合わせて実施することができる）は、温度センサとＲＦＩＤデバイスが固定される物品との間の熱結合を強化する熱伝導性又は吸収性構造体である。図３及び図４は、ＲＦＩＤチップ１２の少なくとも一部と、ＲＦＩＤデバイスが固定される物品との間に位置付けられるかかる熱伝導性又は吸収性構造体の例示的な実施形態を示している。

図３の実施形態において、ＲＦＩＤデバイス２４は、ＲＦＩＤチップ１２の情報又は外側に位置付けられたシールド構造体２２と、ＲＦＩＤチップ１２の下方又は内側に位置付けられた熱伝導性又は吸収性構造体２６の両方を含む。これら２つの構造体２２、２６の両方を設けることは、改善されたシールド及び／又はＲＦＩＤデバイスが固定される物品と温度センサとの間の強化された熱結合とシールドとの組み合わせにとって有利であるが、これら２つの構造体２２、２６をＲＦＩＤデバイスに別個に組み込んでもよい点は理解されたい。

熱伝導性又は吸収性構造体２６は、本開示の範囲から逸脱することなく様々に構成することができる。１つの実施形態において、熱伝導性又は吸収性構造体２６の少なくとも一部は、黒色などの赤外吸収色を有する。熱伝導性又は吸収性構造体２６は、ＲＦＩＤチップ１２と、ＲＦＩＤデバイス２４が固定される物品との間の熱結合を向上させるため、金属粒子及び／又は特定のセラミック粒子など、接着剤の残りの部分よりも熱伝導率が高い粒子を有する接着剤を含むことができる。熱伝導性又は吸収性構造体２６はまた（もしくはこれに加えて）、ＲＦＩＤデバイス２４が固定される物品の温度の強化された追跡のために選択された熱質量を有することができる。例えば、物品の内部温度を平均化するのに役立つ熱質量を選択することができ、これにより過渡的な温度変動が平滑化される。ＲＦＩＤデバイス２４は、読み込み時に温度のみを報告するので、これはより信頼性のある熱履歴をもたらすことができる。

図４は、異なるように構成された熱伝導性又は吸収性構造体を有する実施形態を示す。図４の実施形態において、アンテナ１４の一部は、熱伝導性又は吸収性構造体として機能を果たし、好ましくは、ＲＦＩＤチップ１２の少なくとも一部と直接接触し、ＲＦＩＤデバイス２４が固定される物品と直接接触するように構成される。比較的大きな面積を備えた金属材料として、アンテナ１４は、比較的良好な熱伝導体であり、ＲＦＩＤデバイス２４が固定される物品の温度が温度センサに容易に伝達されるようになる。例えば、物品（例えば、食料品）を熱結合する効率の向上は、スループ型構造のアンテナの使用によるなど、特に大きな面積を有するアンテナ構造体によって達成することができる。このような効率性は、ＲＦＩＤチップ１２及びその温度センサに対する物品の変化する熱状態又は温度の伝達を向上させることを含む。対照的に、熱伝導性又は吸収性構造体を含まないＲＦＩＤデバイスでは、ＲＦＩＤチップは、アンテナの金属材料と比べて不良の熱導体である着圧接着剤（ＰＳＡ）又は他の固定材料によって物品から分離される。

図４の実施形態において、アンテナ１４は、全体的に符号３０で示される導電性ループを含み、導電性ループ３０の一部は、熱伝導性又は吸収性構造体としての機能を果たす。導電性ループ３０は、本開示の範囲から逸脱することなく様々に構成することができるが、例示の実施形態において、導電性ループ３０は、第１の導体１６と第２の導体１８との間に延びて、アルミホイルのような金属材料から少なくとも部分的に形成される。例示の導電性ループ３０は、ＲＦＩＤチップ並びに第１及び第２の導体１６，１８から離間して配置されたブリッジ部３２を含む。導電性ループ３０の第１の脚部３４は、第１の導体１６とブリッジ部３２との間に延びるが、導電性ループ３０の第２の脚部３６は、第２の導体１８と前記ブリッジ部３２との間に延びる。導電性ループ３０の延長部３８は、ブリッジ部３２とＲＦＩＤチップ１２との間に延び、延長部３８の一部は、好ましくは、ＲＦＩＤチップ１２と直接接触し、ＲＦＩＤデバイス２８が固定される及び／又は監視される物品と直接接触している。

図示の実施形態において、延長部３８は、ブリッジ部３２の中央部に連結され、他方、第１及び第２の脚部３４、３６は、ブリッジ部３２の第１及び第２の端部とそれぞれ連結される。図４に示される導電性ループ３０の例示の構成は、この概念の例証に過ぎず、導電性ループは、本開示の範囲から逸脱することなく、図４において符号３０で具体的に示されるものとは異なるように構成することができる点は理解されたい。

図５は、本開示による温度感知ＲＦＩＤデバイス４０の別の実施形態を示す。図５の実施形態において、アンテナ４２は、単一構造として一体的に形成又は構成されておらず、第１の部分又はマイナー部分４４と別個の第２の部分又はメジャー部分４６とから構成される。マイナー部分４４は、ＲＦＩＤチップ１２に物理的に接続され、他方、メジャー部分４６は、アンテナ４２のマイナー部分４４から及びＲＦＩＤチップ１２からギャップ４８によって物理的に分離されている。アンテナ４２のメジャー部分４６がアンテナ４２のマイナー部分４４から及びＲＦＩＤチップ１２から分離されていることにより、メジャー部分４６は、磁場、電場、又はその両方によりＲＦ周波数（例えば、９１５ＭＨｚ）でＲＦＩＤチップ１２に結合される。

例示の実施形態において、アンテナ４２のマイナー部分４４は、ＲＦＩＤチップ１２から反対方向に延びる相似形状のホイル要素５０のペア（例えば、パッドによりＲＦＩＤチップ１２に接続される）を含み、アンテナ４２のメジャー部分４６はまた、相似形状のホイル要素５２のペアを含む。アンテナ４２のメジャー部分４６の各ホイル要素５２は、アンテナ４２のマイナー部分４４の対応するホイル要素５０とほぼ整列しているが、ギャップ４８によりマイナー部分４４の関連するホイル要素５０から分離される（磁場、電場、又はその両方により、このギャップにわたってアンテナ４２のメジャー部分４６がＲＦＩＤチップ１２に結合される）。図５の実施形態は例証に過ぎず、アンテナ４２は、個々のホイル要素５０、５２は異なるような形状にされ及び／又は位置付けられ、及び／又はアンテナ４２の何れか又は各部分４４、４６がホイル要素の異なる数によって定められるなど、本開示の範囲から逸脱することなく様々に構成することができる例えば、点は理解されたい。

アンテナ４２のマイナー部分４４及びメジャー部分４６の特定の構成に関係なく、マイナー部分４４とメジャー部分４６の間の（１又は複数の）ギャップ４８は、アンテナ４２からＲＦＩＤチップ１２への熱伝達量を低減する働きをする。図５に示すように、アンテナ４２のメジャー部分４６は、アンテナ４２のマイナー部分４４よりも著しく大きい。アンテナ４２のメジャー部分４６が相対的に大きくなると、望ましくない熱エネルギーを取り込む傾向があり、メジャー部分４６がＲＦＩＤチップ１２に物理的に結合されている場合に、該熱エネルギーがＲＦＩＤチップ１２に伝達される（これによりＲＦＩＤチップ１２の温度センサの性能に影響を及ぼす）ことになる。しかしながら、アンテナ４２のサイズを低減（アンテナ４２によって取り込まれる望ましくない熱エネルギーの量を低減するため）することは、サイズの低減がまたアンテナ４２の性能を妨げることでもあることに起因して、実行可能ではない場合がある。アンテナ４２のマイナー部分４４（相対的に小さいことによりＲＦＩＤチップ１２に伝達される熱が少ない）とメジャー部分４６との間にギャップ４８を設けることによって、メジャー部分４６により取り込まれる望ましくない熱エネルギーがＲＦＩＤチップ１２に伝達されることなく（（１又は複数の）ギャップ４８の存在により阻止される）、メジャー部分４６は、アンテナ４２の適切な動作を確保するのに十分に大きいままにすることができる。

図６は、図５のＲＦＩＤデバイス４０の変形形態であるＲＦＩＤデバイス５４を示している。図６の実施形態では、ＲＦＩＤデバイス５４が反応ストラップ５６を含み、これは導体の導電性リング又はループ５８に接続されたＲＦＩＤチップ１２を含む。反応ストラップ５６は、感知材料への結合を制御するために、断熱材、導体、又は両方の組み合わせを含むことができる。反応ストラップ５６に加えて、図６のＲＦＩＤデバイス５４は、熱的に隔離されたギャップ４８によって反応ストラップ５６から分離されるアンテナ構成要素６０を含み、該アンテナ構成要素６０は、磁場によりギャップ４８にわたってＲＦＩＤチップ１２に結合される。

図６のＲＦＩＤデバイス５４は、ＲＦＩＤデバイス４０の変形形態として理解することができ、導体の導電性リング又はループ５８が図５のアンテナ４２の第１の部分又はマイナー部分４４に対応し、アンテナ構成要素６０は、図５のアンテナ４２の第２の部分又はメジャー部分４６に対応する。図５の実施形態と同様に、アンテナ構成要素／アンテナメジャー部分６０は、ＲＦＩＤデバイス５４の動作を強化するため相対的に大きいが、ギャップ４８は、導体の導電性リング又はループ／アンテナマイナー部分５８から及びＲＦＩＤチップ１２からアンテナ構成要素／アンテナメジャー部分６０を熱的に分離し、これによりアンテナ構成要素／アンテナメジャー部分６０によって取り込まれた望ましくない熱エネルギーがＲＦＩＤチップ１２に伝達されるのを阻止する働きをする。

図７は、図５のＲＦＩＤデバイス４０の別の変形形態を示している。図５の実施形態と同様に、図７のＲＦＩＤデバイス６２は、アンテナ６６の第１の部分６４に直接接続されるが、ギャップ４８（アンテナ６６の２つの部分６４、６８もまた分離する）によってアンテナ６６の第２の部分６８から分離されたＲＦＩＤチップ１２を含む。図５の実施形態とは違って、アンテナ６６の第１の部分６４は、（ＲＦＩＤチップ１２に対する熱接続を最小限にするために）特に小さなサイズを有するように構成されておらず、関連するＲＦＩＤチップ１２と、物品の温度を感知するためにＲＦＩＤデバイス６２が固定されることになる物品との間の望ましい熱接続を提供するように選択されたサイズ及び形状を有する。同様に図５の実施形態とは違って、アンテナ６６の第１の部分６４は、異なるように構成されたホイル要素７０、７２のペアから構成されるように図７に示されている。ホイル要素のうちの１つのホイル要素７０は、図５のアンテナ４２の第１の部分４４のホイル要素５０のようなサイズ及び形状にされて例示されているが、他のホイル要素７２は、著しく大きいものとして例示されている（およそ図５のアンテナ４２のメジャー部分４６のホイル要素５２のうちの１つのホイル要素のサイズ）。大きなホイル要素７２は、より小さいホイル要素７０に比べて温度変化によってより大きく影響されることになるので、大きなホイル要素７２は、ＲＦＩＤチップ１２に望ましい熱接続を設ける上でより大きな役割を果たす点は理解されるであろう。

図５の実施形態と同様に、アンテナ６６の第２の部分６８は、ギャップ４８にわたって（例えば、電場によって）第１の部分６４に結合され、ギャップ４８は、ＲＦＩＤチップ１２への熱的結合の性質を制御するために、ＲＦＩＤチップ１２から及び第１の部分６４から第２の部分６８を熱的に隔離する。図５及び図７の実施形態において、アンテナの様々な部分は、各ギャップ４８にほぼ均一な又は一定の幅を持たせるように構成されるが、アンテナの一部分は、図６の実施形態と同様にして、１又は２以上のギャップ４８に非均一な又は可変の幅を持たせるように異なって構成することができる点を理解されたい。

図８は、図５に関して上記で説明された原理を利用した別のＲＦＩＤデバイス７４を示している。図８の実施形態において、ＲＦＩＤデバイス７４は、導電性材料から形成された、表面又は物品と接触するように構成された第１の表面（図８の向きにおいて底面）を有するグランドプレーン７６を含む。非導電性スペーサ７８は、グランドプレーン７６の第１の表面とは反対の表面（この対向する表面は、図８の向きにおいてグランドプレーン７６の上側表面である）に固定される。１つの実施形態において、非導電性スペーサ７８は、発泡材料から形成されるが、本開示の範囲から逸脱することなく、他の非導電性材料を代わりに利用してもよい。

第１のアンテナ部分８０（ホイル要素８２、８４のペアとして例示されている）は、グランドプレーン７６とは反対側の非導電性スペーサ７８の表面に固定され（この対向する表面は、図８の向きにおいて非導電性スペーサ７８の上側表面である）、第１のアンテナ部分８０は、非導電性スペーサ７８の同じ表面に関連付けられるＲＦＩＤチップ１２に接続及び結合されている。第２のアンテナ部分８６は、ＲＦＩＤチップ１２と同じ非導電性スペーサ７８の表面に装着される。図５〜図７の実施形態と同様に、第２のアンテナ部分８６は、熱的に隔離されたギャップ８４によってＲＦＩＤチップから及びアンテナの第１の部分８０から分離され、第２のアンテナ部分８６は、熱的に隔離されながら、（電場、磁場、又はその両方を介して）ＲＦＩＤチップ１２に結合されている。任意選択的に、ＲＦＩＤチップ１２は、例えば、上述のように、熱及び光に対してシールドすることができる。

第１のアンテナ部分８０は、導体８８によってグランドプレーン７６に熱的に結合される。グランドプレーン７６を第１のアンテナ部分８０に熱的に結合することにより、グランドプレーン７６（及びひいては、グランドプレーン７６が固定される物品又は表面）の温度は、第１のアンテナ部分８０に伝達されて、ＲＦＩＤチップ１２の温度センサによって検出することになる。導体８８は、第１のアンテナ部分８０及びグランドプレーン７６の一方又は両方と一体的に形成するか、別個の構成要素として設けることができる。例示の実施形態において、導体８６は、（例えば、圧着などによって固定されている）非導電性スペーサ７８の縁部に沿って延びて該縁部の廻りに巻き付けられるが、他の何れかの方法でも、グランドプレーン７６及び第１のアンテナ部分８０を関連付け又は連結することができる（例えば、巻き付けるのではなく、非導電性スペーサ７８を通過させることにより）点を理解されたい。

図８に示すタイプのＲＦＩＤデバイス７４は、例えば、肉（ミート）や金属表面などの液体又は湿潤材料のように、温度感知ＲＦＩＤデバイスによって連携するのが困難な材料の傾向がある表面又は物品と連携するのに特に有利である。特定の実施例として、図８に示すタイプのＲＦＩＤデバイス７４のグランドプレーン７６は、治療中の患者の前頭部に配置することができ、該グランドプレーン７６は、外部熱から離隔されながら良好なＲＦ性能を維持し、配置される皮膚に対する良好な熱接触を有する。グランドプレーン７６とＲＦＩＤチップ１２との間に非導電性スペーサ７８を用いることにより、環境からの熱がスペーサ７８の対向する２つの表面の間に移動するのが阻止され、これによりＲＦＩＤデバイス７４は、物品又は表面温度を正確に監視できるようになる。金属物品又は表面の温度を測定するのに用いるときには、例えば、ＲＦＩＤデバイス７４は、金属の温度を測定することになるが、日光のような外部の影響と関連付けられる急激な変動は測定しない。

本明細書で記載される態様、実施形態及び実施例は、本発明の主題の原理の応用の一部の例示的な実施例である点は、理解されるであろう。当業者であれば、請求項に記載の主題の精神及び範囲を逸脱することなく、個々に本明細書で開示又は請求項に記載された特徴の組み合わせを含む、多くの修正を行うことができる。これらの理由により、主題の範囲は、上記の説明に限定されず、添付の請求項に記載されているようなものであり、請求項は、個々に本明細書で開示又は請求項に記載された特徴の組み合わせを含む、その特徴を対象とすることができることは理解される。

１０ ＲＦＩＤデバイス
１２ ＲＦＩＤチップ
２２ シールド構造体
２４ ＲＦＩＤデバイス
２６ 熱伝導性又は吸収性構造体
３２ ブリッジ部
４４ 小部分
４２ アンテナ
４６ 大部分
５４ ＲＦＩＤデバイス
７６ グランドプレーン
７８ 非導電性スペーサ

Claims (21)

1. 温度感知ＲＦＩＤデバイスであって、
   温度センサを含むＲＦＩＤチップと、
   前記ＲＦＩＤチップに電気的に結合され、ＲＦ場からエネルギーを受け取って信号を生成するよう構成されたアンテナと、
   前記ＲＦＩＤチップに連結されたシールド構造体であって、前記ＲＦＩＤチップの少なくとも一部と外部環境との間に位置付けられるように配向され、前記温度感知ＲＦＩＤデバイスが固定される物品の前記温度センサによって感知される温度に影響を及ぼすことができる少なくとも１つの環境要因から前記温度センサをシールドするよう構成された、シールド構造体と、
   を備える、温度感知ＲＦＩＤデバイス。
2. 前記シールド構造体が、前記ＲＦＩＤチップから赤外線放射を反射するよう構成された材料から構成されている、請求項１に記載の温度感知ＲＦＩＤデバイス。
3. 前記シールド構造体が、アルミニウム材料から少なくとも部分的に形成されている、請求項１に記載の温度感知ＲＦＩＤデバイス。
4. 前記外部環境に面する前記シールド構造体の表面の少なくとも一部が赤外反射色である、請求項１に記載の温度感知ＲＦＩＤデバイス。
5. 前記シールド構造体が、非熱伝導性材料から少なくとも部分的に形成されている、請求項１に記載の温度感知ＲＦＩＤデバイス。
6. 前記シールド構造体が、発泡材料又は段ボール材料から少なくとも部分的に形成されている、請求項５に記載の温度感知ＲＦＩＤデバイス。
7. 前記ＲＦＩＤチップに連結された熱伝導性又は吸収性構造体であって、前記ＲＦＩＤチップの少なくとも一部と前記物品との間に位置付けられるように配向され、前記温度センサと前記物品との間の熱結合を強化するように構成された熱伝導性又は吸収性構造体を更に備える、請求項１に記載の温度感知ＲＦＩＤデバイス。
8. 温度感知ＲＦＩＤデバイスであって、
   温度センサを含むＲＦＩＤチップと、
   前記ＲＦＩＤチップに電気的に結合され、ＲＦ場からエネルギーを受け取って信号を生成するよう適合されたアンテナと、
   前記ＲＦＩＤチップに連結された熱伝導性又は吸収性構造体であって、前記ＲＦＩＤチップの少なくとも一部と前記温度感知ＲＦＩＤデバイスが固定される物品との間に位置付けられるように配向され、前記温度センサと前記物品との間の熱結合を強化するように構成された熱伝導性又は吸収性構造体と、
   を備える、温度感知ＲＦＩＤデバイス。
9. 前記熱伝導性構造体が、前記ＲＦＩＤチップの少なくとも一部と直接接触し且つ前記物品と直接接触するように構成された前記アンテナの一部を含む、請求項８に記載の温度感知ＲＦＩＤデバイス。
10. 前記アンテナが、
    前記ＲＦＩＤチップの両側部に位置付けられ、ストラップによって前記ＲＦＩＤチップに電気的に結合された第１及び第２の導体と、
    前記第１及び第２の導体の間に延びる導電性ループと、
    を備える、請求項８に記載の温度感知ＲＦＩＤデバイス。
11. 前記導電性ループの一部が、前記ＲＦＩＤチップと直接接触し且つ前記物品と直接接触するように構成されている、請求項１０に記載の温度感知ＲＦＩＤデバイス。
12. 前記導電性ループが、
    前記ＲＦＩＤチップ並びに前記第１及び第２の導体から離間して配置されたブリッジ部と、
    前記第１の導体と前記ブリッジ部との間に延びる第１の脚部と、
    前記第２の導体と前記ブリッジ部との間に延びる第２の脚部と、
    前記ＲＦＩＤチップと前記ブリッジ部との間に延びる延長部であって、該延長部の一部が、前記ＲＦＩＤチップと直接接触し且つ前記物品と直接接触するように構成されている、延長部と、
    を備える、請求項１０に記載の温度感知ＲＦＩＤデバイス。
13. 前記第１の脚部が前記ブリッジ部の第１の端部と連結され、前記第２の脚部が前記ブリッジ部の第２の端部と連結され、前記延長部が前記ブリッジ部の中央部と連結されている、請求項１２に記載の温度感知ＲＦＩＤデバイス。
14. 前記熱伝導性又は吸収性構造体の少なくとも一部が、赤外反射色である、請求項８に記載の温度感知ＲＦＩＤデバイス。
15. 前記熱伝導性又は吸収性構造体が、粒子を備えた接着剤を含み、該粒子は、前記接着剤の残りの部分よりも熱伝導率が高い、請求項８に記載の温度感知ＲＦＩＤデバイス。
16. 前記熱伝導性又は吸収性構造体が、前記物品の温度の強化された追跡のための選択された熱質量を有する、請求項８に記載の温度感知ＲＦＩＤデバイス。
17. 温度感知ＲＦＩＤデバイスであって、
    温度センサを含むＲＦＩＤチップと、
    ＲＦ場からエネルギーを受け取って信号を生成するよう適合されたアンテナと、
    を備え、
    前記アンテナが、
    前記ＲＦＩＤチップに直接結合された第１の部分と、
    熱的に隔離されたギャップによって前記ＲＦＩＤチップから及び前記アンテナの第１の部分から分離され、磁場、電場、又は磁場及び電場の両方によって前記ＲＦＩＤチップに結合されるように構成された第２の部分と、
    を含む、温度感知ＲＦＩＤデバイス。
18. 前記アンテナの第１の部分が、前記アンテナから前記ＲＦＩＤチップへの熱伝達を最小限にするようなサイズ及び構成にされたマイナー部分を含み、
    前記アンテナの第２の部分が、前記アンテナの第１の部分よりも大きいメジャー部分を含む、請求項１７に記載の温度感知ＲＦＩＤデバイス。
19. 前記アンテナの第１の部分が、導電性リング又は導体のループを含み、
    前記ＲＦＩＤチップ及び前記アンテナの第１の部分が組み合わされて反応ストラップを定める、請求項１７に記載の温度感知ＲＦＩＤデバイス。
20. 前記アンテナの第１の部分が、前記ＲＦＩＤチップと前記温度感知ＲＦＩＤデバイスが固定される物品との間に所望の熱接続を提供するようなサイズ及び構成にされている、請求項１７に記載の温度感知ＲＦＩＤデバイス。
21. 導電性材料から形成されたグランドプレーンと、
    非導電性スペーサと、
    を更に備え、
    前記グランドプレーンが、前記非導電性スペーサの第１の表面に連結され、
    前記ＲＦＩＤチップ及び前記アンテナの第１及び第２の部分が、前記非導電性スペーサの反対の第２の表面に連結され、
    前記アンテナの第１の部分が、前記グランドプレーンに熱的に結合されている、請求項１７に記載の温度感知ＲＦＩＤデバイス。

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