JP2023172000A - Ｉｃタグ、圧力検出システム、ｉｃタグの通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力を簡単に把握する。【解決手段】液体が収容され、圧力が印加されることで外部に供給経路から前記液体を供給する液体収容部と、前記液体収容部から供給される液体が流れる流路であり柔軟性のある流路の長さ方向に沿って配線パターンが形成され、前記流路に前記液体が流れることで前記流路が径方向に変形することに応じて導電率が変わるアンテナ部と、前記アンテナ部に接続され、前記導電率に応じた電波強度によって信号を出力する制御部と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＣタグ、圧力検出システム、ＩＣタグの通信方法に関する。

圧力を検知するデバイスが利用されている。例えば、店舗において商品管理をする場合、商品が収容された容器の重量を圧力として検出することで、商品の残量を把握することに用いられる場合がある。
圧力を検出するものとして、デバイスにかかる感圧の情報をアナログ発色提示するＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ））タグがある。このＩＣタグは、カプセル状の発色剤が含まれる発色剤層がＩＣタグの全面に設けられ、外部から圧力を受けると、発色剤層に含まれるマイクロカプセルが壊れ、マイクロカプセル内に収容されていたインキが出る。これにより、インキと顕色剤層に塗布された顕色剤と反応し、発色する。これにより、ＩＣタグに圧力が印加されたことが把握可能となる。

特開２００８－１４６５５４号公報

しかしながら、圧力を把握する場合、簡単に把握できることが望ましい。例えば、特許文献１のＩＣタグでは、圧力が印加されたことを把握するためには、重量物をＩＣタグの上に置き、圧力を確認する時点において重量物をＩＣタグの上から除去し、ＩＣタグの主面を確認することで、圧力が印加されたかどうかを確認しなければならず、手間がかかる。また、重量物が簡単に除去できないような重量である場合には、圧力を確認することが難しい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、圧力を簡単に把握することができるＩＣタグ、圧力検出システム、ＩＣタグの通信方法を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の一態様は、液体が収容され、圧力が印加されることで外部に供給経路から前記液体を供給する液体収容部と、前記液体収容部から供給される液体が流れる流路であり柔軟性のある流路の長さ方向に沿って配線パターンが形成され、前記流路に前記液体が流れることで前記流路が径方向に変形することに応じて導電率が変わるアンテナ部と、前記アンテナ部に接続され、前記導電率に応じた電波強度によって信号を出力する制御部と、を有するＲＦＩＤタグである。

また、本発明の一態様は、ＲＦＩＤタグと、圧力算出装置とを含む圧力検出システムであり、前記ＲＦＩＤタグは、液体が収容され、外部から圧力が印加されることで外部に前記液体を供給する液体収容部と、前記液体収容部から供給される液体が流れる流路であり柔軟性のある流路の長さ方向に沿って配線パターンが形成され、前記流路に前記液体が流れることで前記流路が径方向に変形することに応じて導電率が変わるアンテナ部と、前記アンテナ部から送信信号を出力するＲＦＩＤタグ本体部と、を有し、前記圧力算出装置は、前記ＲＦＩＤタグに対して定められた位置において前記アンテナ部から送信される電波を受信する受信部と、前記受信した電波の受信強度を検出する検出部と、受信強度と圧力との関係に基づいて、前記検出された受信強度に応じた圧力値を求める圧力算出部とを有する圧力検出システムである。

また、本発明の一態様は、液体が収容され、圧力が印加されることで外部に供給経路から前記液体を供給する液体収容部に圧力が印加されると、柔軟性のある流路の長さ方向に沿って配線パターンが形成され、前記流路に前記液体が流れることで前記流路が径方向に変形することに応じて導電率が変わるアンテナ部に対して、前記印加された圧力に応じて前記液体を供給し、前記アンテナ部を介して、前記導電率に応じた電波強度によって信号を出力するＲＦＩＤタグの通信方法である。

以上説明したように、この発明によれば、圧力を簡単に把握することができる。

本発明の一実施形態によるＲＦＩＤタグ１の構成を示す概念図である。 圧力検知部１３から液体が供給される経路を説明する図である。 アンテナ部１４の一部の断面を示す図である。 アンテナ部１４の一部の断面を示す図である。 他の例におけるアンテナ部１４の一部の断面を示す図である。 他の例におけるアンテナ部１４の一部の断面を示す図である。 アンテナ部１４の他の構成例であるアンテナ部１４Ａの断面図である。 アンテナ部１４の他の構成例であるアンテナ部１４Ａの断面図である。 ＲＦＩＤタグ１が測定対象の対象物に取り付けられた状態の一例を示す図である。 ＲＦＩＤタグ１が測定対象の対象物に取り付けられた状態の一例を示す図である。 ＲＦＩＤタグ１をリーダ５０によって読み取る場合について表す斜視図である。 リーダ５０の機能の概略を表す機能ブロック図である。 リーダ５０の動作を説明するフローチャートである。 ＲＦＩＤタグ１の他の構成を示すＲＦＩＤタグ１Ｂの構成を説明する図である。

以下、本発明の一実施形態によるＩＣタグについて図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施形態によるＲＦＩＤタグ１の構成を示す概念図である。
ＲＦＩＤタグ１は、タグ部１０と、連結部２０と、表示部３０とを有する。ＲＦＩＤタグ１は、ＩＣタグの一例である。
タグ部１０と表示部３０は、連結部２０を介して連結される。例えば、フィルム状のベース基材に、タグ部１０の機能を実現する各部品をタグ部１０の領域内に搭載し、表示部３０の機能を実現する各部品を表示部３０の領域内に搭載することで、タグ部１０と表示部３０とが連結されていてもよい。また、連結部２０の一方の端部にタグ部１０を粘着または接着し、連結部２０のもう一方の端部に表示部３０を粘着または接着することで連結してもよい。

タグ部１０は、記憶部１１、制御回路１２、圧力検知部１３、アンテナ部１４が搭載される。タグ部１０は、パッシブ型のＲＦＩＤタグとしての機能を有する。
記憶部１１は、各種データを記憶する。
制御回路１２は、アンテナ部１４を介して電波によって受信した信号に応じた処理を実行し、処理結果に応じた信号を応答信号としてアンテナ部１４から外部へ送信する。また、制御回路１２は、記憶部１１から各種情報の読み出しを行う機能、記憶部１１に各種情報を書き込む機能を有する。
圧力検知部１３は、液体が収容されており、圧力が印加されることで供給経路から外部に液体を供給する液体収容部としての機能を有する。液体は、導電性液体、非導電性液体のいずれであってもよい。この液体は、ある程度の粘性があるものであってもよい。また、この液体は、少なくとも着色されているか、不透明な材料が用いられており、不透明な素材に対して着色されていてもよい。
圧力検知部１３は、圧力を受けることで、外部（アンテナ部１４、表示部３０）に液体を供給し、印加される圧力が低下すると、印加された圧力が減少したことに応じて再度当該液体収容部内にアンテナ部１４と表示部３０とから収容する。
圧力検知部１３は、弾性がある素材で構成されており、圧力が印加されることで、押しつぶされるが、印加された圧力が低下することで、元の形状に戻る（膨らむ）ようになっている。これにより、圧力検知部１３は、印加された圧力が低下したことに応じて、アンテナ部１４に供給していた液体を引き戻して収容するとともに、表示部３０に供給していた液体を引き戻して収容することができる。例えば、アンテナ部１４の内部は、液体が供給（収容）されていない場合には、気体が入らないように密閉された状態となっており、圧力検知部１３から液体が供給された際に、アンテナ部１４の内部に液体が収容される。これにより、圧力が低下したことに応じて、液体が圧力検知部１３に引き戻される。
ここでは、圧力検知部１３は、弾性がある素材で構成される場合について説明するが、圧力が低下したときに元の形状に戻ることができれば、例えば、圧力検知部１３の内周側にバネ等の弾性部材を設けるようにしてもよい。
圧力検知部１３は、タグ部１０が配置された基材と同一の基材に設けられる場合について説明するが、圧力検知部１３は、圧力を検出する面に取り付けられることが可能であればよく、タグ部１０とは別の基材に設けられるようにしてもよい。この場合、圧力検知部１３とアンテナ部１４とは、液体を供給可能な経路を介して連結されていればよい。

アンテナ部１４は、供給経路を介して圧力検知部１３に連結されている。
アンテナ部１４は、アンテナ線路が筒状に形成され、内周側に液体が収容可能なマイクロ流路として構成されている。
アンテナ部１４は、圧力検知部１３から供給される液体が流れる流路であって柔軟性のある流路の長さ方向に沿って配線パターンが形成され、流路に液体が流れることで流路が径方向に変形することに応じて導電率が変わるアンテナである。

第１壁部１５ａは、タグ部１０の長手方向の一辺に沿うように配置され、圧力検知部１３の平面視において周囲を取り囲むように設けられる。第１壁部１５ａの高さは、記憶部１１、制御回路１２、アンテナ部１４の高さよりも高く、圧力検知部１３の高さよりも低い。これにより、対象物が圧力検知部１３に当接してさらに押されると、圧力検知部１３に圧力が印加され、さらに圧力が印加されると、対象物が第１壁部１５ａの上面に当接し、それ以上押されないようになっている。これにより、圧力検知部１３に対して、圧力を検出できる上限の圧力よりも高い圧力が印加された場合であっても、圧力検知部１３が破壊されることを防止することができる。
ここで第１壁部１５ａは、圧力検知部１３の周囲を取り囲むように一体として配置されているが、圧力検知部１３に対して圧力を検出できる上限の圧力がよりも高い圧力が印加されないようにすることができるのであれば、第１壁部１５ａの高さが、一部において低くなっていてもよい。

第２壁部１５ｂは、タグ部１０の長手方向の一辺であって、第１壁部１５ａとは反対側の一辺に沿うように配置される。第２壁部１５ｂの高さは、記憶部１１、制御回路１２、アンテナ部１４の高さよりも高く、圧力検知部１３の高さよりも低い。ここでは、第１壁部１５ａの高さを略同一である。これにより、圧力検知部１３に対して対象物から圧力が印加された場合であっても、対象物が第１壁部１５ａと第２壁部１５ｂの上面に当接するが、それ以上押されないようになっており、記憶部１１、制御回路１２、アンテナ部１４に対象物空の圧力が印加されること防止することができる。

連結部２０は、連結部材２１に供給経路２２が設けられている。
連結部材２１は、タグ部１０と表示部３０とを連結する。
供給経路２２は、連結部材２１に設けられている。供給経路２２の一方の端部は、圧力検知部１３に接続され、もう一方の端部は、表示部３０に接続される。これにより供給経路２２は、圧力検知部１３に圧力が印加されたことに応じて圧力検知部１３から排出される液体を表示部３０に供給し、圧力検知部１３に対して印加された圧力が低下したことに応じて、表示部３０に供給された液体を圧力検知部１３に引き戻すように流すことができる。例えば、表示部３０の内部は、液体が供給（収容）されていない場合には、気体が入らないように密閉された状態となっており、圧力検知部１３から液体が供給された際に、表示部３０の内部に液体が収容される。これにより、圧力が低下したことに応じて、液体が圧力検知部１３に引き戻される。

また、連結部２０は、可撓性のある素材によって構成されている。これにより、タグ部１０に対して、表示部３０が上側また下側に曲げられるようになっている。ここでは、連結部２０が曲げられた状態であっても、液体は供給経路２２を流れるようになっている。

表示部３０は、圧力検知部１３から供給される液体を、外部から視認可能に収容する収容領域３１が形成されている。収容領域３１の少なくとも一部は、透明な素材が用いられており、収容領域３１に液体が収容されると、外部から液体を視認することができる。この収容領域３１の形状は、表示部３０の少なくとも一方の主面を外部から視認した場合に、図形、文字、記号等の少なくともいずれか１つに応じた形状となるように形成されている。例えば、棒状の図形が複数並ぶように配置されており、供給経路２２から供給される液体が多くなるほど、棒状の図形に対して連結部２０に近い方から順に液体が収容されるようになっており、液体が収容された棒状の図形の数が多いほど、圧力検知部１３に印加された圧力が高いことを表示することができる。
ここでは、収容領域３１が、表示部３０の一方の主面側と他方の主面側とのうちいずれか一方からのみ表示内容を読み取ることができるように配置されていてもよいし、表示部３０の一方の主面側と他方の主面側との両方から表示内容を読み取ることができるように配置されていてもよい。
このように、表示部３０の収容領域３１に液体が収容されることで、圧力検知部１３に印加された圧力の大きさを可視化することができ、視覚的に圧力を把握することができる。

図２は、圧力検知部１３から液体が供給される経路を説明する図である。この図において、ＲＦＩＤタグ１を平面視した場合における概略図を示す。
圧力検知部１３に対して圧力が印加されると、圧力検知部１３は、内部に収容された液体を、アンテナ部１４に供給するとともに（符号Ｒａ）、表示部３０にも供給する（符号Ｒｂ）。ここで、圧力検知部１３に対して圧力が印加された場合に、圧力検知部１３から表示部３０に対して供給される液体の供給量は、圧力検知部１３からアンテナ部１４に供給される供給量よりも多い。例えば、表示部３０に液体を供給する供給経路の断面は、圧力検知部１３からアンテナ部１４に液体を供給する供給経路の断面よりも太くなっており、これにより、供給量が異なるように設定されている。なお、供給経路の断面の太さが異なっていても、圧力検知部１３に対する圧力がなくなった場合には、アンテナ部１４に供給された液体と、表示部３０に供給された液体の全てが圧力検知部１３に引き戻されて収容することができるようになっている。

図３、図４は、アンテナ部１４の一部の断面を示す図である。この図３、図４においては、アンテナ部１４の断面形状が略矩形の場合について図示されている。アンテナ部１４は、弾力性（伸縮性）のある素材によって構成され、配線パターンが長さ方向に沿って設けられている。そしてアンテナ部１４は、筒状に構成されている、これにより、アンテナ部１４の内周に液体を収容可能である。そしてアンテナ部１４は、液体が収容されることに応じて、図３に示すように筒の内径が小さい状態から図４に示すように内径が大きい状態に拡大する。また、アンテナ部１４は、収容された液体が圧力検知部１３に引き戻されることに応じて、図４に示すように筒の内径が大きい状態から図３に示すように内径が小さい状態に縮小する。

図５、図６は他の例におけるアンテナ部１４の一部の断面を示す図である。
図５は、アンテナ部１４に液体が供給された状態における断面を示し、図６は、アンテナ部１４に供給された液体の一部が圧力検知部１３に引き戻された状態における断面を示す。このアンテナ部１４が用いられる場合、液体としては、非導電性液体が用いられる。
アンテナ部１４の内周面に液体が収容された場合、アンテナ部１４の断面形状は、略三角形である。そして、断面から見て三角形の隣り合う辺の頂点近傍において向かい合う位置に、配線パターンが長手方向に沿って設けられる。ここでは、配線パターン１４１ａと配線パターン１４１ｂとが向かい合うように設けられ、配線パターン１４２ａと配線パターン１４２ｂとが向かい合うように設けられ、配線パターン１４３ａと配線パターン１４３ｂとが向かい合うように設けられる。アンテナ部１４の内周において、これらの配線パターンが設けられていない部分については、非導電性の素材によって構成されている。
このように、アンテナ部１４には配線パターンが、流路の内周に長さ方向に沿って複数設けられている。

液体がアンテナ部１４の内周に供給されると、図５に示すように、アンテナ部１４の内径が大きい状態に拡大し、アンテナ部１４の内部に液体が収容される。このとき、アンテナ部１４の配線パターン１４１ａと配線パターン１４１ｂとが離間する。同様に、配線パターン１４２ａと配線パターン１４２ｂとが離間し、配線パターン１４３ａと配線パターン１４３ｂとが離間する。これにより、配線パターン１４１ａと配線パターン１４１ｂとが接触することがなく、また、同様に、配線パターン１４２ａと配線パターン１４２ｂとが接触せず、配線パターン１４３ａと配線パターン１４３ｂとが接触しない状態となる。そのため、制御回路１２からアンテナ部１４に送信信号が供給されると、各配線パターン（１４１ａ、１４１ｂ、１４２ａ、１４２ｂ、１４３ａ、１４３ｂ）には、それぞれ個別に送信信号（応答信号）が流れる。

一方、収容された液体が圧力検知部１３に引き戻された場合、液体が引き戻されることに応じて、図５に示すような内径が大きい状態から、図６に示すような内径が小さい状態に縮小する。
ここで、配線パターン１４１ｂと配線パターン１４３ａとが設けられている辺においては、長手方向に沿って折り目１４５が設けられており、また、配線パターン１４２ｂと配線パターン１４３ｂとが設けられている辺においては、長手方向に沿って折り目が設けられている（折り紙構造）。そのため、この折り目に沿って折られるようにして、アンテナ部１４の内径が収縮する。

このとき、アンテナ部１４の配線パターン１４１ａと配線パターン１４１ｂとが近づくようになり、さらに液体が引き戻されることで、配線パターン１４１ａと配線パターン１４１ｂとのうちお互いの少なくとも一部が接触する。同様に、配線パターン１４２ａと配線パターン１４２ｂとが近づき、お互いの少なくとも一部が接触し、配線パターン１４３ａと配線パターン１４２ｂとが近づき、お互いの少なくとも一部が接触する。これにより、アンテナ部１４の内周に液体が充填されている場合における各配線パターンを経由する際の導電率よりも、液体が引き戻された場合における各配線パターンを経由する際の導電率の方が高い状態となる。そして、導電率が高い状態となるため、液体がアンテナ部１４に充填されている場合に比べてアンテナ部１４の抵抗が小さい状態となる。そのため、制御回路１２から送信信号が出力されると、放射される電波の強度が、液体１４１Ａが充填されている場合に比べて大きな状態で出力される。

このように、アンテナ部１４において、非導電性液体が流路に流れる量に応じて、流路の径方向に縮小すると複数の配線パターンのうちお互いに接する配線パターンの数が増大し、流路の径方向に拡大すると複数の配線パターンのうちお互いに接する配線パターンの数が減少する。これによりアンテナ部１４に液体が充填されている状態においては導電率が低い状態（抵抗値が高い状態）となり、放射される電波強度が低い状態となり、アンテナ部１４に液体が引き戻されている状態においては導電率が高い状態（抵抗値が低い状態）となり、放射される電波強度が高い状態となる。そのため、アンテナ部１４に液体が供給されている供給量（収容量）をアンテナ部１４の導電性に変化に変換することができる。すなわち、アンテナ部１４に液体が供給されている供給量に応じて、アンテナ部１４の導電率が変化することで抵抗値を変えることができ、放射される電波強度を変えることができる。

図７、図８は、アンテナ部１４の他の構成例であるアンテナ部１４Ａの断面図である。
図７は、アンテナ部１４Ａに液体が供給された状態における断面を示し、図８は、アンテナ部１４Ａに供給された液体の一部が圧力検知部１３に引き戻された状態における断面を示す。

アンテナ部１４Ａは、アンテナ部１４における配線パターンが異なる。アンテナ部１４Ａは、筒状の内周の少なくとも一部において、長手方向に沿って配線パターンが設けられている。ここでは、内周の全面であって、長手方向に沿って配線パターンが設けられている。このようなアンテナ部１４Ａが用いられる場合、液体としては、導電性液体が用いられる。導電性液体としては、例えば、液体金属がある。液体金属としては、例えば、ガリウム単体もしくはガリウム合金を使った液体金属を用いることができる。

液体１４１Ａがアンテナ部１４Ａの内部に供給されると、図７に示すように、アンテナ部１４Ａの内径が大きい状態に拡大し、アンテナ部１４Ａの内周に液体が流れ、収容される。このとき、アンテナ部１４Ａの配線パターンと液体１４１Ａが接触する。これにより、アンテナ部１４Ａの内周に導電性液体（液体１４１Ａ）が充填されることで、配線パターンと導電性液体とが導通状態となり、アンテナ部１４Ａの内部のうち液体が充填された部分の全体に亘って電流が流れることが可能な状態となり、また、アンテナ部１４Ａの内部に液体１４１Ａが充填されることで、内径が拡大しているため、より導電率が高い状態となる。これにより、アンテナ部１４Ａが全体として導電率が高い状態すなわち、抵抗が小さい状態となる。そのため、制御回路１２から送信信号が出力されると、放射される電波の強度が大きい状態で出力することができる。

一方、収容された液体が圧力検知部１３に引き戻された場合、液体が引き戻されることに応じて、図７に示すような内径が大きい状態から、図８に示すような内径が小さい状態に縮小する。このとき、アンテナ部１４Ａの配線パターンと液体１４１Ａがある程度接触する部分もあるが、図８に示すような、液体１４１Ａが充填されている状態に比べて、液体１４１Ａがアンテナ部１４Ａ内に存在する量が減少している。そのため、液体１４１Ａが充填されている場合に比べて、導電性のある物質が減少しており、また、内径が縮小し、導電率が低い状態となる。これにより、アンテナ部１４Ａが、液体１４１Ａが充填されている場合に比べて導電率が低い状態すなわち、抵抗が大きい状態となる。そのため、制御回路１２から送信信号が出力されると、放射される電波の強度が、液体１４１Ａが充填されている場合に比べて小さい状態で出力される。

図９、図１０は、ＲＦＩＤタグ１が、測定対象の対象物に取り付けられた状態の一例を示す図である。ここでは、対象物は、商品を収容する収容容器である。
図９は、収容容器７０にＲＦＩＤタグ１が取り付けられた状態を上方側から見た斜視図であり、図１０は、収容容器７０にＲＦＩＤタグ１が取り付けられた状態を下方側から見た斜視図である。
収容容器７０には、複数の商品７５が収容されている。
収容容器７０において、正面７０ａ、側面７０ｂ、底面７０ｃとのうち、表示部３０は、正面７０ａに取り付けられ、タグ部１０は、底面７０ｃに取り付けられる。タグ部１０は、底面７０ｃに対して粘着または接着によって取り付けられてもよい。また、表示部３０は、正面７０ａに対して、粘着または接着によって取り付けられてもよい。
表示部３０が正面７０ａに取り付けられることにより、表示部３０は、利用者から視認可能な位置に配置される。タグ部１０が底面７０ｃに取り付けられることにより、圧力検知部１３は、対象物から圧力を受けることが可能な位置に配置される。連結部２０は、底面７０ｃから正面７０ａに連なるように曲げられてタグ部１０と表示部３０とを接続している。これにより、視認可能な面と、圧力を受ける面とが異なる面であっても、取り付けルことができるようになっている。

収容容器７０は、例えば、店舗の商品棚に載置され、複数の商品７５が収容される。このような場合、ＲＦＩＤタグ１の圧力検知部１３の上に、複数の商品７５が収容された収容容器７０の底面７０ｃが載置される。これにより、圧力検知部１３には、収容容器７０と商品７５の重さに応じた荷重が加わる。そして、圧力検知部１３に収容された液体は、荷重が加えられたことに応じて、アンテナ部１４と表示部３０のそれぞれに供給される。ここでは、加えられた荷重が大きいほど、供給される液体の量が増える。これにより、表示部３０には、加えられた荷重に応じて供給された液体が外部（商品棚の正面側）から視認することができる。
表示部３０を見る店員または消費者は、収容容器７０に収容された商品の量を簡単に把握することができる。ここでは、表示部３０において収容可能が収容領域の全体のうち、どの程度まで液体が供給されているかを確認することで、商品７５の収容された量を把握することができる。例えば、表示部３０の収容領域の全体に着色された液体が収容されている場合には、商品７５が十分にあることを把握することができ、収容領域のうち、供給経路２２が接続された接続点から終点までの間において、半分程度まで液体が収容されている場合には、残量がある程度減ってきていることを把握することができ、収容領域のうち、供給経路２２が接続された接続点から終点までの間において、1／４程度まで液体が収容されている場合には、残量が残り少ない状態であることを把握することができる。
また、収容容器７０に商品７５を補充する場合には、表示部３０に表示される残量が最大程度になるまで補充する等、減った量を把握するだけでなく、増えた量を把握することもできる。

ここでは、収容容器７０に収容された商品７５の量を外部から簡単に視認することができる場合もあるが、収容容器７０が店員や消費者にとって高い場所に置かれている場合には、店員や消費者は、収容容器７０を下から見上げるような姿勢となるため、収容容器７０に収容された商品７５の量を直接確認することができない。しかし、表示部３０に表示された残量を確認することで、どの程度の商品７５が収容容器７０に収容されているかを簡単に確認することができる。

また、収容容器７０の上面側が開口しており、商品７５が開口部から収容されている場合には、商品７５を外部から直接視認することができるが、収容容器７０が不透明な箱であり、箱の中に商品７５が収容されると、箱の蓋を開かなければ、収容容器７０に収容された商品７５の残量を確認することができないが、ＲＦＩＤタグ１が収容容器７０に取り付けられていることで、箱の蓋を開けることなく、表示部３０の表示内容から大まかな残量を把握することができる。
なお、図９、図１０の例では、収容容器７０の底面７０ｃ側からＲＦＩＤタグ１を読み取るリーダによってＲＦＩＤタグ１を読み取ることで、圧力を表す値のデータを読み出すことができる。例えば、収容容器７０が木製の棚板の上に載置されていたとしても、リーダによって棚板を介してＲＦＩＤタグ１を読み取ることができる。

図１１は、ＲＦＩＤタグ１Ａをリーダ５０によって読み取る場合について表す斜視図である。
収容容器８０の内部には物品８５が収容され、収容容器８０の正面にはＲＦＩＤタグ１Ａが取り付けられている。
ＲＦＩＤタグ１Ａのうち、収容容器８０の正面には表示部３０ａとアンテナ部１４ａとが配置されており、収容容器８０の底面には、圧力検知部が設けられている。そして、収容容器８０に物品８５が収容された量に応じた荷重が圧力検知部に印加されている。そして、圧力検知部に印加された荷重に応じて、表示部３０ａに液体が供給され、荷重に応じた表示がなされる。そして、利用者は、リーダ５０によって表示部３０ａに表示された表示内容に基づいて、収容容器８０に収容された物品８５の量を把握することができる。また、利用者は、リーダ５０によってＲＦＩＤタグ１Ａを読み取る。

ここでは、リーダ５０において、読み取り治具６０が設けられる。読み取り治具６０は、リーダ５０の右側面に設けられる右側部材と、リーダ５０の左側面に左側部材が設けられる左側部材とを含む。右側部材と左側部材は、読み取り方向に沿って伸びるように設けられている。読み取り治具６０の長手方向の長さは、予め定められている。利用者は、読み取り治具６０の右側部材と左側部材との間にＲＦＩＤタグ１Ａが位置し、かつ、取り付け治具６０の先端がＲＦＩＤタグ１または収容容器８０に当接するようにリーダ５０をかざし、読み取りボタンを押す。これにより、リーダ５０は、ＲＦＩＤタグ１を読み取る場合、ＲＦＩＤタグ１から一定距離の位置において読み取ることができる。

リーダ５０は、ＲＦＩＤタグ１に対して一定距離において、読み取り信号を送信し、その読み取り信号に応じてＲＦＩＤタグ１Ａから送信される応答信号を受信することができる。これにより、リーダ５０とＲＦＩＤタグ１とが一定距離となるようにして読み取りを行うことができるため、リーダ５０とＲＦＩＤタグ１との距離の変化によって受信強度が変わってしまうことがなくなり、受信強度の強さを、圧力に応じた強さであるとして検知することができる。
ここで送信される応答信号の信号強度は、アンテナ部１４ａの内周に収容された液体の量に応じて定まる。そのため、リーダ５０は、応答信号を受信するとともに、応答信号を受信したときの受信強度を測定する。これにより、応答信号に含まれるＲＦＩＤタグ１Ａの識別情報を取得することができるとともに、受信強度に応じて求まる圧力値を取得することができる。このため、収容容器８０から受ける荷重に応じた値を取得することができる。
ここで読み取り治具６０を用いることで、ＲＦＩＤタグ１Ａとリーダ５０との読み取り距離を一定する場合について説明したが、読み取り治具６０を用いずに、リーダ５０をＲＦＩＤタグ１Ａに当接させるようにしてＲＦＩＤタグ１Ａを読み取ることで、距離を一定にするようにしてもよい。

ここでは、１つの収容容器８０にＲＦＩＤタグ１が１つ取り付けられた場合について図示されているが、収容容器が複数ある場合には、複数の収容容器のそれぞれにＲＦＩＤタグ１を取り付けるようにしてもよい。これにより、少なくとも１つのＲＦＩＤタグ１とリーダ５０とによって、圧力検出システムを構成することができる。
また、このような圧力検出システムは、収容容器８０の外部から収容物を見ても残量を把握しにくい場合であっても、リーダ５０によって算出された圧力値や、表示部３０に表示された表示内容に基づいて、残量を簡単に把握することができる。このような圧力検出システムは、例えば、店舗において、商品棚に収容容器を設置し、その収容容器内に商品を収容することで、陳列された商品の残量を把握することができる。また、倉庫に置かれた在庫を収容容器に収容し、ＲＦＩＤタグによって圧力を検出することで在庫量を把握したりすることができる。また、ＲＦＩＤタグを店舗以外において利用してもよい。例えば、家庭において、洗面台に置かれたシャンプーの容器の底部にＲＦＩＤタグ１を取り付けることで、残量を把握したり、買い換えのアラートを表示部３０によって表示するようにしてもよい。また、シャンプー以外に、洗剤、調味料、飲料等の収容量を検出するようにしてもよい。

図１２は、リーダ５０の機能の概略を表す機能ブロック図である。
リーダ５０は、通信部５１、受信強度検出部５２、記憶部５３、圧力算出部５４、制御部５５、入力部５６、出力部５７を有する。リーダ５０は、圧力算出装置として機能する。

通信部５１は、読み取り信号を送信する機能と、アンテナ部１４から送信される電波を受信する機能とを有する。通信部５１は、受信する場合、主に、ＲＦＩＤタグ１に対して定められた位置においてアンテナ部１４から送信される電波を受信する。
受信強度検出部５２は、受信した電波の受信強度を検出する。

記憶部５３は、受信強度と圧力値とが対応付けられたテーブルを記憶する。このテーブルには、受信強度毎に、それぞれの受信強度に応じた圧力値が対応付けられて記憶される。受信強度と圧力値との関係は、実際に印加される圧力の値と、そのときにＲＦＩＤタグ１からリーダ５０が受信した受信強度との関係と予め実験を行うことで測定しておき、テーブルとして記憶してもよい。また、印加された圧力の値と、圧力に応じて変化するアンテナ部１４の導電率及び抵抗値をシミュレーションによって求めるととともに、抵抗値に応じて送信される送信信号の強度と、その強度によって電波が放射された場合においてＲＦＩＤタグ１に対して予め決められた位置（距離）において計測される受信強度をシミュレーションによって求める。そして、このシミュレーションによって得られた結果に基づいて、受信強度と圧力値との関係を求め、記憶部５３に記憶するようにしてもよい。

また、記憶部５３は、上述のテーブルを、ＲＦＩＤタグのタグＩＤ毎に記憶するようにしてもよい。ＲＦＩＤタグの種類によって、アンテナ部１４の流路の長さ、太さ、圧力検知部１３の圧力に応じて供給する液体の量が異なる場合であっても、タグＩＤ毎にテーブルを有することで、ＲＦＩＤタグの種類に応じたテーブルを参照することができる。
また、例えば、図５、図６に示すように、アンテナ部１４に収容される液体が多いほど、導電率が低下する種類のＲＦＩＤタグ、図７、図８に示すように、アンテナ部１４に収容される液体が多いほど、導電率が上がる種類のＲＦＩＤタグ等であっても、そのタグＩＤに応じてＲＦＩＤタグの種類を識別し、その種類に応じたテーブル（あるいは圧力の算出式）を記憶しておくようにしてもよい。

記憶部５３は、記憶媒体、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、またはこれらの記憶媒体の任意の組み合わせによって構成される。
この記憶部５３は、例えば、不揮発性メモリを用いることができる。

圧力算出部５４は、記憶部５３に記憶された受信強度と圧力との関係を示すテーブルに基づいて、検出された受信強度に応じた圧力値を求める。また、圧力算出部５４は、記憶部５３に記憶されたデータを参照するのではなく、受信強度と圧力との関係を示す式を用いて、圧力値を算出するようにしてもよい。

制御部５５は、リーダ５０内の各部を制御する。
入力部５６は、利用者からの各種操作入力を受け付ける。入力部５６は、テンキーやスイッチであってもよいし、タッチパネルであってもよい。
出力部５７は、圧力算出部５４が算出した結果を出力する。この出力は、無線によって他の機器に送信することで出力してもよい。また、出力部５７が液晶表示装置である場合には、液晶表示装置に圧力値を表示することで出力してもよい。また、出力部５７と入力部５６とがタッチパネルによって構成される場合には、タッチパネルに表示することで出力してもよい。
通信部５１、受信強度検出部５２、圧力算出部５４、制御部５５は、例えばＣＰＵ（中央処理装置）等の処理装置若しくは専用の電子回路で構成されてよい。

図１３は、リーダ５０の動作を説明するフローチャートである。
リーダ５０の制御部５５は、読み取り信号を送信するか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここでは、読み取り信号をリーダ５０の電源が投入されてから一定時間毎に送信する場合には、制御部５５は、送信タイミングが到来したか否かを判定し、一定時間が経過することで送信タイミングが到来すると、読み取り信号を送信すると判定し（ステップＳ１０１－ＹＥＳ）、送信タイミングが到来していない場合には（ステップＳ１０１－ＮＯ）、再度ステップＳ１０１の処理を行う。また、制御部５５は、読み取り信号の送信を一定時間毎ではなく、入力部５６から読み取りを指示する操作入力が入力されたことを検出した場合に、読み取り信号を送信すると判定するようにしてもよい。入力部５６からの指示に基づいて読み取り信号を送信する場合には、読み取り対象のＲＦＩＤタグ１に対して、所定の距離にリーダ５０をかざした後に読み取りの指示を入力してもらうことができる。これにより、所定の位置に配置されてからＲＦＩＤタグ１を読み取ることができる。

読み取り信号を送信すると判定されると、制御部５５は、読み取り信号を通信部５１から送信する（ステップＳ１０２）。
制御部５５は、ＲＦＩＤタグ１から応答信号を通信部５１によって受信したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。応答信号を受信していない場合（ステップＳ１０３－ＮＯ）、制御部５５は、処理をステップＳ１０１に移行する。
一方、制御部５５は、ＲＦＩＤタグ１から応答信号を通信部５１によって受信した場合（ステップＳ１０３－ＹＥＳ）、受信強度検出部５２に受信強度の検出を行わせる。
受信強度検出部５２は、ＲＦＩＤタグ１から通信部５１によって受信した応答信号の受信強度を検出する（ステップＳ１０４）。
受信強度が検出されると、圧力算出部５４は、記憶部５３を参照し、検出された受信強度に応じた圧力値を読み出すことで、圧力値を求める（ステップＳ１０５）。ここでは、圧力算出部５４は、応答信号に含まれる、ＲＦＩＤタグ１のタグＩＤを抽出し、このタグＩＤに応じたテーブルを参照することで圧力値を読み出すようにしてもよい。また、ＲＦＩＤタグ１のタグＩＤに異なる算出式を予め記憶しておき、抽出されたタグＩＤに応じた算出式を用いて、受信強度に応じた圧力値を算出するようにしてもよい。
制御部５５は、圧力値が求められると、求められた圧力値を出力部５７によって出力する（ステップＳ１０６）。
これにより、ＲＦＩＤタグ１によって検出された圧力が、数値として得ることができる。

図１４は、ＲＦＩＤタグ１の他の構成を示すＲＦＩＤタグ１Ｂの構成を説明する図である。この図において、ＲＦＩＤタグ１Ｂを平面視した場合における概略図を示す。
記憶部１１、制御回路１２、アンテナ部１４は、図１のＲＦＩＤタグ１と同様であるので同じ符号を付し、説明を省略する。
ＲＦＩＤタグ１では、圧力検知部１３が設けられていたが、ＲＦＩＤタグ１Ｂでは、圧力検知部１３ａ（第１収容部）と圧力検知部１３ｂ（第２収容部）との２つの圧力検知部が設けられる。ここでは、ＲＦＩＤタグ１に対して、圧力検知部１３ｂと表示部３５ｂとが追加で設けられている。

圧力検知部１３ａと圧力検知部１３ｂは、長手方向が平行となるように並べられて配置される。また、圧力検知部１３ａと圧力検知部１３ｂとの上面には、圧力検知部１３ａと圧力検知部１３ｂとの両方を覆うようにして、板状部材１３１が取り付けられる。板状部材１３１は、上面から荷重が印加された場合には、圧力検知部１３ａと圧力検知部１３ｂとの両方に荷重が印加されるように押す。これにより、対象物から荷重が印加された際に、圧力検知部１３ａと圧力検知部１３ｂとのいずれか一方に荷重が集中せず、均等となるように荷重を印加することができる。

ここでは、板状部材１３１が押された際に、傾かないようにして圧力検知部１３ａと圧力検知部１３ｂとに均等に荷重を印加することができるように、板状部材１３１にガイド等を設けるようにしてもよい。
圧力検知部１３ａは、供給経路１３ａ１を介してアンテナ部１４に接続されるとともに、供給経路１３ａ２を介して表示部３５ａに接続される。
圧力検知部１３ｂは、供給経路１３ｂ１を介して表示部３５ｂに接続される。

圧力検知部１３ａと圧力検知部１３ｂとに圧力が印加されると、圧力検知部１３ａに収容された第１液体は、アンテナ部１４と表示部３５ａとに供給され、圧力検知部１３ｂに収容された第２液体は、表示部３５ｂとに供給される。ここでは、圧力検知部１３ｂはアンテナ部１４に対して供給経路が接続されていないため、圧力検知部１３ｂからアンテナ部１４に対して第２液体は供給されない。
これにより、印加された圧力に応じてアンテナ部１４抵抗値が変化するとともに、表示部３５ａによって圧力に応じた表示がされるとともに表示部３５ｂによって圧力に応じた表示がなされる。

ここで、第１液体と第２液体については、同じ色の液体であってもよいが、異なる色の液体を用いるようにしてもよい。同じ色の液体を用いた場合には、表示部３５ａと表示部３５ｂとにそれぞれ液体が供給されるため、表示部３５ａと表示部３５ｂとの相対的な位置関係や、供給経路が接続された接続位置によっては、表示部３５ａと表示部３５ｂとにおいて、異なる方向から表示せることができる。例えば、表示部３５ａの長手方向における第１端部（例えば図１３に向かって左側）に供給経路が接続され、表示部３５ｂの長手方向における第２端部（例えば図１３に向かって右側）に供給経路が接続された場合には、対象物から圧力が印加されると、表示部３５ａは、左側から右側に向かって表示される量（長さ）が増大し、表示部３５ｂは、右側から左側に向かって表示される量（長さ）が増大する。これにより、表示態様のバリエーションを増やすことができる。
さらに、第１液体と第２液体との色が異なる場合には、さらに表示態様のバリエーションを増やすことができる。

また、印加される荷重が同じであっても、圧力検知部１３ａから表示部３５ａに供給される供給量と、圧力検知部１３ｂから表示部３５ｂに供給される供給量とが異なるようにしてもよい。例えば、供給経路１３ａ１と供給経路１３ａ２との太さを異なるようにすることで、供給量が異なるように設定することができる。例えば、供給経路１３ａ２の太さを供給経路１３ｂ１の太さよりも太くした場合には、圧力検知部１３ａと圧力検知部１３ｂに同じ圧力が印加されても、表示部３５ａに対して供給される第１液体の量が、表示部３５ｂに対して供給される第２液体の量よりも多くなるため、表示部３５ａの内部に展開される第１液体の量が、表示部３５ｂの内部に展開される第２液体の量よりも多くすることができる。

以上説明した実施形態において、ＲＦＩＤタグ１、ＲＦＩＤタグ１Ａ、ＲＦＩＤタグ１Ｂは、圧力検知部に圧力が印加されたことに応じた信号強度によって応答信号を送信することができ、また、圧力に応じた表示態様にて表示することができる。リーダは、応答信号の受信強度に応じた圧力値を算出することができる。これにより、リーダによって圧力を数値として取得することができ、表示部の表示態様に基づいて圧力を把握することできるため、ＲＦＩＤタグに印加された圧力を簡単に把握することができる。
また、以上説明した実施形態によれば、ＲＦＩＤタグ（ＲＦＩＤタグ１、ＲＦＩＤタグ１Ａ、ＲＦＩＤタグ１Ｂ）に印加されていた圧力が減少した場合にはアンテナ部、表示部に供給されていた液体を圧力検知部１３に引き戻すことができるため、圧力が減少する場合であっても減少したあとの圧力を検出し、外部に出力することができる。
また、以上説明した実施形態によれば、ＲＦＩＤタグに印加された圧力を信号強度に変換し、電気的な信号として取り出すことができる。これにより、圧力を数値として取得することが可能となる。また、ＲＦＩＤタグの圧力検知部に印加された圧力に応じて液体が表示部に供給されるため、液体が表示部に展開された領域の広さによって圧力の度合いを把握でき、視覚的に圧力を把握することができる。

また、以上説明した実施形態において、アンテナ部の断面形状が三角形、四角形の場合について説明したが、円形、五角形等の他の形状であってもよい。

上述した実施形態におけるリーダ５０をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１，１Ａ，１Ｂ…ＲＦＩＤタグ、１０…タグ部，１１…記憶部，１２…制御回路，１３，１３ａ，１３ｂ…圧力検知部、１３ａ１，１３ａ２，１３ｂ１，２２…供給経路、１４，１４ａ，１４Ａ…アンテナ部、１５ａ…第１壁部、１５ｂ…第２壁部、２０…連結部，２１…連結部材、３０，３０ａ，３５ａ，３５ｂ…表示部、３１…収容領域、５０…リーダ、５１…通信部、５２…受信強度検出部、５３…記憶部、５４…圧力算出部、５５…制御部、５６…入力部、５７…出力部、６０…読み取り治具、７０，８０…収容容器、７０ａ…正面、７０ｂ…側面、１４１ａ，１４１ｂ，１４２ａ，１４２ｂ，１４３ａ，１４３ｂ…配線パターン、７０ｃ…底面、７５…商品、８５…物品、１３１…板状部材、１４１Ａ…液体

Claims (10)

1. 液体が収容され、圧力が印加されることで外部に供給経路から前記液体を供給する液体収容部と、
   前記液体収容部から供給される液体が流れる流路であり柔軟性のある流路の長さ方向に沿って配線パターンが形成され、前記流路に前記液体が流れることで前記流路が径方向に変形することに応じて導電率が変わるアンテナ部と、
   前記アンテナ部に接続され、前記導電率に応じた電波強度によって信号を出力する制御部と、
   を有するＩＣタグ。
2. 前記液体収容部から供給される液体を外部から視認可能に収容可能な表示部
   を有する請求項１に記載のＩＣタグ。
3. 前記液体収容部と前記表示部は、前記液体収容部から供給される液体の供給経路の延在方向に沿って形成される連結部を介して連結されており、
   前記液体収容部は、対象物から圧力を受けることが可能な位置に配置され、
   前記表示部は、視認可能な位置に配置される
   請求項２に記載のＩＣタグ。
4. 前記液体収容部から前記表示部に対して供給される液体の供給量は、前記液体収容部から前記アンテナ部に供給される供給量よりも多い
   請求項２に記載のＩＣタグ。
5. 前記液体収容部は、外部に供給された液体を、印加された圧力が減少したことに応じて再度当該液体収容部内に収容する
   請求項２に記載のＩＣタグ。
6. 前記表示部は、第１表示部と第２表示部とがあり、
   前記液体収容部は、前記アンテナ部と前記第１表示部とに第１液体を供給する第１収容部と、前記アンテナ部には供給せず前記第２表示部に第１液体とは色が異なる第２液体を供給する第２収容部とが設けられる
   請求項４に記載のＩＣタグ。
7. 前記液体は、非導電性液体であり、
   前記アンテナ部の配線パターンは、前記流路の内周に長さ方向に沿って複数設けられており、前記非導電性液体が前記流路に流れる量に応じて、前記流路の径方向に縮小すると前記複数の配線パターンのうちお互いに接する配線パターンの数が増大し、前記流路の径方向に拡大すると前記複数の配線パターンのうちお互いに接する配線パターンの数が減少する
   請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載のＩＣタグ。
8. 前記液体は、導電性液体であり、
   前記アンテナ部の配線パターンは、前記流路を流れる液体と接する
   請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載のＩＣタグ。
9. ＩＣタグと、圧力算出装置とを含む圧力検出システムであり、
   前記ＩＣタグは、
   液体が収容され、外部から圧力が印加されることで外部に前記液体を供給する液体収容部と、
   前記液体収容部から供給される液体が流れる流路であり柔軟性のある流路の長さ方向に沿って配線パターンが形成され、前記流路に前記液体が流れることで前記流路が径方向に変形することに応じて導電率が変わるアンテナ部と、
   前記アンテナ部から送信信号を出力するＩＣタグ本体部と、
   を有し、
   前記圧力算出装置は、
   前記ＩＣタグに対して定められた位置において前記アンテナ部から送信される電波を受信する受信部と、
   前記受信した電波の受信強度を検出する検出部と、
   受信強度と圧力との関係に基づいて、前記検出された受信強度に応じた圧力値を求める圧力算出部と
   を有する圧力検出システム。
10. 液体が収容され、圧力が印加されることで外部に供給経路から前記液体を供給する液体収容部に圧力が印加されると、柔軟性のある流路の長さ方向に沿って配線パターンが形成され、前記流路に前記液体が流れることで前記流路が径方向に変形することに応じて導電率が変わるアンテナ部に対して、前記印加された圧力に応じて前記液体を供給し、
    前記アンテナ部を介して、前記導電率に応じた電波強度によって信号を出力する
    ＩＣタグの通信方法。

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