JP3956215B2 - Ｒｆｉｄシステム並びにｒｆｉｄタグの相互干渉抑制方法 - Google Patents
Ｒｆｉｄシステム並びにｒｆｉｄタグの相互干渉抑制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3956215B2 JP3956215B2 JP2003038671A JP2003038671A JP3956215B2 JP 3956215 B2 JP3956215 B2 JP 3956215B2 JP 2003038671 A JP2003038671 A JP 2003038671A JP 2003038671 A JP2003038671 A JP 2003038671A JP 3956215 B2 JP3956215 B2 JP 3956215B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tag
- article
- shielding member
- mutual interference
- shielding sheet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
- G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
- G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
- G06K19/07796—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card arrangements on the record carrier to allow stacking of a plurality of similar record carriers, e.g. to avoid interference between the non-contact communication of the plurality of record carriers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Credit Cards Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システム及びＲＦＩＤ用タグの相互干渉抑制方法に関し、特に、孤立した状態でも配列された状態でも使用される物品の管理に用いるＲＦＩＤシステム及び該物品に設置されるＲＦＩＤ用タグの相互干渉抑制方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＩＣチップを備えたタグとリーダ／ライタ（又はリーダ）との間でデータの交信を行うＲＦＩＤシステムが普及している。このＲＦＩＤシステムは、タグ及びリーダ／ライタの各々に備えたアンテナを用いてデータの交信を行うため、タグをリーダ／ライタから数ｃｍ乃至数十ｃｍ離しても通信可能であり、また、汚れや静電気等に強いという長所から、工場の生産管理、物流の管理、入退室管理等の様々な分野に利用されるようになってきている。
【０００３】
このタグの基本的な回路要素は、アンテナコイルと共振回路を構成するためのコンデンサ及び情報を記憶するＩＣチップであり、コンデンサがアンテナコイルに組み込まれる場合と、ＩＣチップに内蔵される場合とがある。そして、所望する周波数帯域（例えば、１３．５６ＭＨｚ）でデータの交信を行うには、共振回路を構成するアンテナコイルのインダクタンスＬとコンデンサの静電容量Ｃとで設定される共振周波数ｆを上記周波数に正確に調整する必要がある。
【０００４】
タグとしてラベル型タグを用いる場合は、例えば、フレキシブルなシート状の基材の一方の面にアンテナコイルを形成し、他方の面にアンテナコイルと対向する電極を形成して、基板を誘電体とするコンデンサを形成する。そして、例えば、特開２０００−２１５２８８号公報に示すように、アンテナコイルの巻き数や面積によりインダクタンスを調整し、対向する電極の重なり部分の面積や電極間の距離により静電容量を調整することにより、タグの共振周波数をリーダ／ライタの搬送周波数と一致させて使用される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２１５２８８号公報（第３−４頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＲＦＩＤシステムを工場の生産管理や物流の管理等に用いる場合にはタグを管理する物品やケース等の所定の位置に貼付することになるが、上記用途に用いられる物品の形状は様々であり、通常、孤立した状態でリーダ又はリーダ／ライタとデータの交信が行われるため、タグ同士が近接して相互干渉を起こすことは希である。
【０００７】
これに対して、ＲＦＩＤシステムを図書館で貸し出される本やレンタルショップで貸し出されるＣＤ、ＤＶＤ、ビデオカセットなどの物品の管理に用いる場合、これらの物品は孤立した状態だけでなく重ね合わせた状態や配列して棚などに収納した状態でも管理されるため、タグの鎖交磁束が隣接するタグに鎖交することによりタグ同士が相互干渉を起こし、タグの共振周波数が通信周波数からずれてしまい、その結果通信距離が低下してしまうという問題が生じる。
【０００８】
上記問題の対処方法としては大別して２つある。その一つは、物品を重ね合わせた状態でもタグ同士の相互干渉を小さくする方法であり、相互干渉を小さくする手段として、例えばコイル形状を工夫してコイル軸をタグ面と平行にする方法がある。この方法では、タグを貼付した物品を重ねても各々のタグのコイル軸が同じ方向を向くために鎖交磁束の結合を抑制することができるが、コイル軸をタグ面と平行にするためにタグの厚みが増してしまい、本やＣＤ等の薄い物品に貼付することができず、また、ラベル状のタグに適用することができないという問題がある。
【０００９】
もう一つの方法は、物品を重ね合わせた場合を見越してタグの共振周波数を予め高めに設定しておく方法である。この方法では、物品を重ね合わせた時に相互干渉により共振周波数を低下させ、リーダ／ライタの搬送周波数と一致させることができるが、物品が孤立した状態では逆に共振周波数が高いままであるために通信距離が低下するという問題があり、物品が必ず重ね合わさって使用される用途にしか用いることができない。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、タグを貼付する物品が孤立した状態であっても重ね合わせた状態や配列された状態であっても、タグ同士の相互干渉による共振周波数の変動を抑制することができるＲＦＩＤシステム及びＲＦＩＤ用タグの相互干渉抑制方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のＲＦＩＤシステムは、基材面上に形成されたループ状のアンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路を含むタグと、リーダ又はリーダ／ライタとを用いて非接触でデータの通信を行うＲＦＩＤシステムにおいて、前記タグは、孤立した状態でも配列された状態でも管理される物品の表面又は内部の略同一位置に設置されるものであり、前記タグの前記アンテナコイルのコイル軸方向から見て、前記タグの少なくとも一部と相重なるように、前記物品の表面又は内部に、非磁性材料からなる遮蔽部材が設置されているものである。
【００１２】
本発明においては、前記遮蔽部材は、ステンレス、真鍮、アルミ、銅、金のいずれかを材料とする箔状又は板状部材からなる構成とすることができる。
【００１３】
また、本発明においては、前記遮蔽部材は、前記ＲＦＩＤシステムの通信周波数における前記非磁性材料の表皮厚さ以上の厚さで形成され、前記タグの前記アンテナコイルの最内周ループ以上、かつ、前記タグの外形以下のサイズで形成されていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明においては、前記物品は、略同一形状の冊子状の物品であり、前記タグ及び前記遮蔽部材は、前記物品の表紙及び裏表紙の対向する位置に各々貼付され、前記物品を同一方向に配列した状態で、相隣り合う前記タグの間に前記遮蔽部材が介在する構成とすることもできる。
【００１５】
また、本発明の方法は、基材面上に形成されたループ状のアンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路を含む複数のＲＦＩＤ用タグの相互干渉抑制方法であって、前記タグを、孤立した状態でも配列された状態でも管理される物品の表面又は内部の略同一位置に設置し、前記タグの前記アンテナコイルのコイル軸方向から見て、前記タグの少なくとも一部と相重なるように、前記物品の表面又は内部に、非磁性材料からなる遮蔽部材を設置し、複数の前記物品を配列した場合に、相隣り合う前記タグの間に前記遮蔽部材を介在させることにより、相隣り合う前記タグの相互干渉を抑制するものである。
【００１６】
このように、本発明は上記構成により、物品が配列された状態であっても遮蔽部材でタグ同士の相互干渉を防止し、物品の使用形態によらず共振周波数の変動を抑制することができ、通信距離の低下を防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るＲＦＩＤシステムは、その好ましい一実施の形態において、本やＣＤ、ＤＶＤ、ビデオカセット等の孤立した状態でも棚などに配列された状態でも管理される物品に貼付されるタグとリーダ又はリーダ／ライタを含み、本の表紙と裏表紙等の物品の対向する位置に、ラベル型等の平板状のタグと、厚さが通信周波数における表皮厚さ、サイズがタグの最内周ループ以上タグの外形以下のアルミ箔や金箔などの非磁性材料からなる遮蔽シートとを配置したものであり、物品が棚などに配列された状態においても相隣り合うタグの間に遮蔽シートを介在させることにより、タグの鎖交磁束が隣接するタグに鎖交するといったタグ同士の相互干渉を抑制することができ、その結果、タグの共振周波数の変動や通信距離の低下を抑制することができる。
【００１８】
【実施例】
上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の実施例に係るＲＦＩＤシステム及びＲＦＩＤ用タグの相互干渉抑制方法ついて、図１乃至図１１を参照して説明する。図１は、ＲＦＩＤシステムの全体構成を模式的に示す図であり、図２は、タグの構成の一部を示す平面図である。また、図３乃至図６は、タグと遮蔽シートとの位置関係を模式的に示す図であり、図７乃至図１０は、本発明の効果を説明するための図である。また、図１１は、タグと遮蔽シートが設置される物品の他の構成を示す図である。なお、以下ではタグを設置する物品として図書館等で貸し出される本を例にして説明するが、タグを設置する物品は、他の物品と近接しないで孤立した状態（以下、単独状態と呼ぶ。）でも重ね合わせた状態や棚に配列した状態（以下、配列した状態と呼ぶ。）でも管理される任意の物品に適用することができ、例えば、レンタルショップで貸し出されるＣＤ、ＤＶＤ、ビデオテープ等に適用することができる。
【００１９】
図１に示すように、ＲＦＩＤシステム１は、リーダ／ライタ用アンテナ３ａを備えたリーダ又はリーダ／ライタ（以下、リーダ／ライタ３として説明する。）と、ラベル型、コイン型、シート型等のタグ２（以下、ラベル型タグとして説明するが、コイル軸が基材面に略直交する構造であればよい。）とからなり、リーダ／ライタ３には、送受信信号を変換するための通信回路部３ｂと送受信信号をデコードするための演算処理部３ｃとが接続されている。また、タグ２は、その内部にアンテナコイルとコンデンサとから構成される共振回路２ａを備え、タグ２側でも信号を生成する場合には、共振回路２ａにデータの演算、記憶を行うＩＣ２ｂが接続され、内蔵する電源又はリーダ／ライタ３から供給される電源を用いて駆動される。
【００２０】
このＲＦＩＤシステム１におけるリーダ／ライタ３とタグ２とのデータ通信は、所望の通信周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）により行われるため、タグ２の共振回路２ａの共振周波数を通信周波数に正確に設定する必要がある。ここで、タグ２が単独状態で管理される物品に貼付される場合には、上記所定の周波数となるようにアンテナコイルやコンデンサを設計し、かつ、製造後にトリミング用コンデンサをカットするなどの処置により正確に共振周波数を合わせ込むことができるが、タグ２が配列して管理される物品に設置される場合には、タグ同士が近接するため、単独状態では正確な共振周波数に設定されていても、タグ２の鎖交磁束が隣接するタグに鎖交することにより、共振周波数にずれが生じる。
【００２１】
そこで、本実施例では、タグ２が設置される物品が配列される場合であっても、タグ２の鎖交磁束が隣接したタグと鎖交しにくくなるように、タグ２に対向する位置に非磁性材料からなる遮蔽シートを配置する。具体的には、図３に示すように、タグ２に対向する位置（タグ２のコイル軸方向から見てタグ２の少なくとも一部と相重なる位置であり、物品６の表面でも内部でも構わない。例えば、本の表紙と裏表紙の略同一位置等）に所定の厚さ、所定のサイズの遮蔽シート７を設置する。これにより物品６を同じ向きで重ね合わせる場合は、隣接するタグ２の間に遮蔽シート７が介在することになり、タグ２の鎖交磁束が隣接するタグ２と鎖交しにくくなり、その結果、共振周波数のずれを抑制することができる。なお、遮蔽シート７の材料としては非磁性材料からなる箔や板であればよく、例えば、アルミ板、アルミ箔、銅板、銅箔、金箔、ステンレス、真鍮等を用いることができる。
【００２２】
この遮蔽シート７の効果は、物品６の重なり方や遮蔽シート７の厚さ、サイズ等によって変化すると考えられるため以下の実験を行った。
【００２３】
［実施例１］
まず、遮蔽シートの効果を確認するために、図３に示すように、サイズが同一で１９ｃｍ×１４ｃｍ×２ｃｍの３冊の本Ａ、Ｂ、Ｃの同一位置にそれぞれラベル型のタグ２を貼付し、タグ２に対向する位置にアルミ箔からなる遮蔽シート７を貼付した。タグ２の形状は、図２に示すように、外径８．６ｃｍ×５．４ｃｍで、外周に沿って４ターンのループコイルが形成されており、最内周ループの寸法は５ｃｍ×４ｃｍである。また、アルミ箔の厚さは略０．０５ｍｍであり、最内周ループと同サイズ（５ｃｍ×４ｃｍ）の大きさとした。そして、３冊の本を単独で配置した場合と、図４に示すように、同一方向に配列した場合について、共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表１に示す。また、比較例として同一形状の本の同一位置にラベル型のタグ２のみを貼付し、同様に共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表２に示す。なお、本のサイズやタグ２の形状、アンテナコイル４のサイズは一例であり、これらの数値に限定されるものではない。また、図では、本の内部（表紙や裏表紙の内側）にタグ２及び遮蔽シート７を貼付しているが、本の外側に貼付しても表紙や裏表紙の中に埋め込んでもよい。
【００２４】
【表１】
［遮蔽シート有り（実施例１）］
【００２５】
【表２】
［遮蔽シートなし（比較例１）］
【００２６】
表１及び表２より、本を単独で配置した場合、遮蔽シート７のない比較例１では共振周波数は目標値である１３．５６ＭＨｚに近く、通信距離も３８ｃｍ〜４０ｃｍと良好な値であるのに対し、遮蔽シート７を貼付した第１の実施例の構成では、遮蔽シート７の存在により共振周波数がやや高めにシフトし、通信距離が多少小さくなっているが実用上問題のないレベルである。一方、本を重ねた場合、遮蔽シート７のない比較例１では、鎖交磁束の影響により共振周波数が著しく低下し、それに伴って通信距離が単独状態の半分程度に低下しているが、遮蔽シート７を貼付した第１の実施例の構成では、共振周波数の低下は小さく、通信距離もほとんど変化していないことが分かる。
【００２７】
以上の結果より、タグ２の最内側ループと同程度のサイズのアルミ箔を貼付するという簡単な構成で、隣接するタグ同士の相互干渉による共振周波数の変動を抑え、通信距離の低下を防止できることを確認した。
【００２８】
［実施例２］
次に、物品（本）の配列状態を変えた場合の遮蔽シート７の効果を確認するために、サイズが同一で２１ｃｍ×１５ｃｍ×２ｃｍの２冊の本Ａ、Ｂの同一位置（裏表紙の裏面中央）にそれぞれラベル型のタグ２を貼付し、表紙の裏面中央にタグ２の最内周ループと同等のサイズ（５ｃｍ×４ｃｍ）のアルミ箔からなる遮蔽シート７を貼付した。なお、図では、本の内部（表紙や裏表紙の内側）にタグ２及び遮蔽シート７を貼付しているが、第１の実施例と同様に、本の外側に貼付しても表紙や裏表紙の中に埋め込んでもよい。そして、本を単独で配置した状態と、図５に示すように配列した３種類の状態について、共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表３に示す。なお、重なり１は、（ａ）に示すようにタグ２が中央で向き合い、その両側に遮蔽シート７が配置される状態であり、重なり２は、（ｂ）に示すようにタグ２と遮蔽シート７とが交互に配置される状態であり、重なり３は、（ｃ）に示すように遮蔽シート７が中央で向き合い、その両側にタグ２が配置される状態である。
【００２９】
また、比較例２ａとして、同一形状の本の同一位置にラベル型タグ２のみを貼付し、同様に単独状態及び３種類の重なり状態で共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表４に示す。更に、比較例２ｂとして、同一形状の本の同一位置に予め共振周波数を大きく設定したラベル型タグ２のみを貼付し、同様に単独状態及び３種類の重なり状態で共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表５に示す。
【００３０】
【表３】
［遮蔽シート有り（実施例２）］
【００３１】
【表４】
［遮蔽シートなし（比較例２ａ）］
【００３２】
【表５】
［遮蔽シートなし（比較例２ｂ）］
【００３３】
表３及び表４より、タグ２のみを貼り付ける比較例２ａでは、いずれの重なり状態においても鎖交磁束の影響により共振周波数が低下し、通信距離が低下しているが、遮蔽シート７を貼り付ける第２の実施例の方法では、重なり２及び重なり３では単独の状態と同様のｆ0、通信距離を維持していることが分かる。なお、重なり１でｆ0、通信距離が低下しているのは、この状態では各々のタグ２が向き合って配置されるためにタグ２の間に遮蔽シート７が介在せず、従来方法と同様な状態となっているからである。
【００３４】
また、タグ２の相互干渉の影響を考慮して、予め高めに共振周波数を設定する方法（比較例２ｂ）では、表５に示すように、重なり２及び重なり３でｆ0、通信距離を所望の値に近づけることができるが、逆に単独状態では通信距離が著しく低下してしまい、常に重なった状態でしかタグ２を使用することができない。従って、共振周波数を予め高めに設定する方法では、単独状態でも配列した状態でも使用する形態では利用できないことがわかる。
【００３５】
なお、物品６の表裏面にタグ２と遮蔽シート７とを貼付する構造では、タグ２が向き合ってしまう重なり１では共振周波数及び通信距離の低下を抑えることができないが、物品として本やＣＤ、ＤＶＤ、ビデオカセット等を用いる場合には、通常、背表紙が読める状態で配置されるために向きが逆になることはないと考えられるために上記問題を回避することができる。しかしながら、どのような状態でも確実にデータの通信を可能とするために、例えば、図６（ａ）に示すように、物品の内部にタグ２を貼付し、その両外側に遮蔽シート７を配置する構成とすることもできる。また、図６（ｂ）に示すように物品の外側（例えば、表紙の外側面）に遮蔽シート７を貼付し、物品の内側（例えば、表紙の内側面）にタグ２を貼付することにより、重なり１では遮蔽シート７で相互干渉を抑制し、重なり３では、物品６の厚み分のスペースを確保してタグ２同士が密着しないようにすることもできる。
【００３６】
［実施例３］
前記した第１及び第２の実施例の結果から、タグ２に対向する位置に非磁性材料からなる遮蔽シート７を挿入することにより、単独状態でも配列した状態でも通信距離を低下させることなくタグ２と交信できることがわかるが、遮蔽シート７の構造によってその効果が変化することが予想される。そこで、本実施例では、遮蔽シート７の厚みを変化させた時のｆ0、Ｑ値、通信距離を測定することにより、好ましい厚さについて検討した。
【００３７】
実験条件としては、前記した第２の実施例と同様に、サイズが同一で２１ｃｍ×１５ｃｍ×２ｃｍの２冊の本Ａ、Ｂの同一位置（裏表紙の裏面中央）にそれぞれラベル型タグ２を貼付し、表紙の裏面中央にタグ２の最内周コイルと同サイズ（５ｃｍ×４ｃｍ）の厚さの異なる（厚さ０．０５ｍｍ、０．３ｍｍ、０．５ｍｍ）アルミ箔又はアルミ板を貼付した。そして、単独状態と３種類の重なり状態で、共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表６（厚さ０．０５ｍｍ）、表７（厚さ０．３ｍｍ）、表８（厚さ０．５ｍｍ）、図７及び図８に示す。
【００３８】
【表６】
［遮蔽シート有り、０．０５ｍｍ厚］
【００３９】
【表７】
［遮蔽シート有り、０．３ｍｍ厚］
【００４０】
【表８】
［遮蔽シート有り、０．５ｍｍ厚］
【００４１】
表６乃至表８より、Ａｌからなる遮蔽シート７が厚くなるに従って重なり１及び重なり２でのＱ値の低下が抑制される傾向にあるが、通信距離に関しては厚さに関わらずほぼ一定の値となっている。共振周波数の変化を示す図７及び通信距離の変化を示す図８を参照すると、未実施（遮蔽シート７なし）では重なり２及び重なり３で共振周波数及び通信距離が著しく低下しているが、遮蔽シート７有りの３種類の試料では共に共振周波数及び通信距離の低下が抑制されていることが分かる。
【００４２】
このように遮蔽シート７の厚さによって抑制効果に差が生じないのは以下の理由による。すなわち、遮蔽シート７の効果は、磁束を打ち消すように非磁性材料表面に電流が流れることにより生じるが、非磁性材料に流れる電流は表皮効果（skin effect）により表面に近いほど大きくなり、遮蔽シート７の厚みが増しても実際に遮蔽に効果を発揮するのはその表面部分のみであるからであり、具体的には、１３．５６ＭＨｚにおけるアルミの表皮厚（skin depth）が２３μｍであるため、それ以上の厚みでは効果に差が現れないためと考えられる。従って、遮蔽シート７の厚みは使用する非磁性材料の表皮厚さ程度以上であればよいと言える。
【００４３】
［実施例４］
前記した第３の実施例では、遮蔽シート７の厚みを変化させたときの効果について検討したが、遮蔽シート７の大きさを変化させることによっても相互干渉の抑制効果が変化すると予想される。そこで、本実施例では、遮蔽シート７のサイズを変化させた時のｆ0、Ｑ値、通信距離を測定することにより、好ましいサイズについて検討した。
【００４４】
実験条件としては、前記した第２の実施例と同様に、サイズが同一で２１ｃｍ×１５ｃｍ×２ｃｍの２冊の本Ａ、Ｂの同一位置（裏表紙の裏面中央）にそれぞれラベル型タグ２を貼付し、表紙の裏面中央に厚さ０．０５ｍｍのサイズの異なるアルミ箔を貼付した。そして、単独状態と３種類の重なり状態で、共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表９（サイズ２．５ｃｍ（縦）×２ｃｍ（横））、表１０（同５ｃｍ×２ｃｍ）、表１１（同５ｃｍ×３ｃｍ）、表１２（同５ｃｍ×４ｃｍ）、表１３（同６ｃｍ×５ｃｍ）、表１４（同８ｃｍ×５ｃｍ）、図９及び図１０に示す。
【００４５】
【表９】
［遮蔽シート有り、サイズ２．５ｃｍ×２ｃｍ］
【００４６】
【表１０】
［遮蔽シート有り、サイズ５ｃｍ×２ｃｍ］
【００４７】
【表１１】
［遮蔽シート有り、サイズ５ｃｍ×３ｃｍ］
【００４８】
【表１２】
［遮蔽シート有り、サイズ５ｃｍ×４ｃｍ］
【００４９】
【表１３】
［遮蔽シート有り、サイズ６ｃｍ×５ｃｍ］
【００５０】
【表１４】
［遮蔽シート有り、サイズ８ｃｍ×５ｃｍ］
【００５１】
表９乃至表１４より、２．５ｃｍ×２ｃｍと５ｃｍ×２ｃｍの試料では重なり２及び重なり３の状態でｆ0、通信距離共にやや低減しており、相互干渉を確実に抑制するためにはタグ２の最内側のコイルと同程度以上のサイズ（５ｃｍ×４ｃｍ）が好ましいことが分かる。また、８ｃｍ×５ｃｍでの試料では、逆に通信距離が低下しているが、これは遮蔽シート７によって隣接するタグ２同士の相互干渉は抑制されるがタグ２とリーダ／ライタ３との磁束の結合も抑制されてしまうためと考えられる。このサイズはタグ２の外形寸法と同程度であることから、遮蔽シート７のサイズとしては最内側ループ以上かつタグの外形以下程度とすることが好ましいことがわかる。
【００５２】
このように、単独状態でも配列した状態でも使用される本等の物品の対向する位置に、タグ２と、所定の厚さ、所定のサイズの非磁性材料からなる遮蔽シート７を貼付することにより、タグ２同士の相互干渉により生じる共振周波数の低下及び通信距離の低下を抑制することができる。そして、遮蔽シート７の厚さを表皮厚さ以上、サイズをタグ２の最内周ループ以上、タグ２の外形以下に設定することにより、抑制効果を確実にすることができ、ＲＦＩＤシステムを図書館における本の管理やレンタルショップにおけるＣＤ、ＤＶＤ、ビデオカセット等の管理に有効に利用することができる。
【００５３】
なお、上記各実施例では、物品６にタグ２と遮蔽シート７を貼付する場合について記載したが、ＣＤ、ＤＶＤ、ビデオカセット等の場合は、物品そのものにタグ２や遮蔽シート７を設置することができない。その場合には上記物品の収納ケース等にタグ２や遮蔽シート７を設置すればよい。また、図１１に示すように、物品６に遮蔽シート７（又はタグ２）を貼付し、その物品６のケース６ａ（例えば、本のハードケースやＣＤケース等）にタグ２（又は遮蔽シート７）を貼付する構成とすることもでき、セットとして使用される物品の各々にタグ２と遮蔽シート７とを別々に配置することにより、本発明のタグ２の相互干渉を抑制する効果に加えて、本体がケースに収納された状態で確実に中身の確認をすることができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＲＦＩＤシステム及びＲＦＩＤ用タグの相互作用抑制方法によれば、タグが貼付された物品が単独状態であっても配列した状態であっても、タグの共振周波数のシフトを抑制し、良好な通信距離を維持することができるということである。
【００５５】
その理由は、物品に、タグと非磁性材料からなる遮蔽シートとを対向して配置することにより、遮蔽シートでタグの鎖交磁束が隣接するタグに鎖交するといったタグ同士の相互干渉を抑制することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＲＦＩＤシステムの構成を模式的に示す図である。
【図２】ＲＦＩＤタグの構成の一部を示す平面図である。
【図３】ＲＦＩＤタグと本発明の遮蔽シートが貼付された物品の構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図４】本発明の第１の実施例に係るＲＦＩＤタグと遮蔽シートが貼付された物品の構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係るＲＦＩＤタグと遮蔽シートが貼付された物品の構成を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係るＲＦＩＤタグと遮蔽シートが貼付された物品の他の構成を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施例の効果を示す図であり、遮蔽シートの厚さを変えた場合の共振周波数の低下抑制効果の差異を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施例の効果を示す図であり、遮蔽シートの厚さを変えた場合の通信距離の低下抑制効果の差異を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施例の効果を示す図であり、遮蔽シートの大きさを変えた場合の共振周波数の低下抑制効果の差異を示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施例の効果を示す図であり、遮蔽シートの大きさを変えた場合の通信距離の低下抑制効果の差異を示す図である。
【図１１】本発明のＲＦＩＤタグと遮蔽シートが貼付された物品の他の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ ＲＦＩＤシステム
２ タグ
２ａ 共振回路
２ｂ ＩＣ
３ リーダ／ライタ
３ａ リーダ／ライタ用アンテナ
３ｂ 通信回路部
３ｃ 演算処理部
４ 基材
５ アンテナコイル
６ 物品（本）
６ａ ケース
７ 遮蔽シート
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システム及びＲＦＩＤ用タグの相互干渉抑制方法に関し、特に、孤立した状態でも配列された状態でも使用される物品の管理に用いるＲＦＩＤシステム及び該物品に設置されるＲＦＩＤ用タグの相互干渉抑制方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＩＣチップを備えたタグとリーダ／ライタ（又はリーダ）との間でデータの交信を行うＲＦＩＤシステムが普及している。このＲＦＩＤシステムは、タグ及びリーダ／ライタの各々に備えたアンテナを用いてデータの交信を行うため、タグをリーダ／ライタから数ｃｍ乃至数十ｃｍ離しても通信可能であり、また、汚れや静電気等に強いという長所から、工場の生産管理、物流の管理、入退室管理等の様々な分野に利用されるようになってきている。
【０００３】
このタグの基本的な回路要素は、アンテナコイルと共振回路を構成するためのコンデンサ及び情報を記憶するＩＣチップであり、コンデンサがアンテナコイルに組み込まれる場合と、ＩＣチップに内蔵される場合とがある。そして、所望する周波数帯域（例えば、１３．５６ＭＨｚ）でデータの交信を行うには、共振回路を構成するアンテナコイルのインダクタンスＬとコンデンサの静電容量Ｃとで設定される共振周波数ｆを上記周波数に正確に調整する必要がある。
【０００４】
タグとしてラベル型タグを用いる場合は、例えば、フレキシブルなシート状の基材の一方の面にアンテナコイルを形成し、他方の面にアンテナコイルと対向する電極を形成して、基板を誘電体とするコンデンサを形成する。そして、例えば、特開２０００−２１５２８８号公報に示すように、アンテナコイルの巻き数や面積によりインダクタンスを調整し、対向する電極の重なり部分の面積や電極間の距離により静電容量を調整することにより、タグの共振周波数をリーダ／ライタの搬送周波数と一致させて使用される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２１５２８８号公報（第３−４頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＲＦＩＤシステムを工場の生産管理や物流の管理等に用いる場合にはタグを管理する物品やケース等の所定の位置に貼付することになるが、上記用途に用いられる物品の形状は様々であり、通常、孤立した状態でリーダ又はリーダ／ライタとデータの交信が行われるため、タグ同士が近接して相互干渉を起こすことは希である。
【０００７】
これに対して、ＲＦＩＤシステムを図書館で貸し出される本やレンタルショップで貸し出されるＣＤ、ＤＶＤ、ビデオカセットなどの物品の管理に用いる場合、これらの物品は孤立した状態だけでなく重ね合わせた状態や配列して棚などに収納した状態でも管理されるため、タグの鎖交磁束が隣接するタグに鎖交することによりタグ同士が相互干渉を起こし、タグの共振周波数が通信周波数からずれてしまい、その結果通信距離が低下してしまうという問題が生じる。
【０００８】
上記問題の対処方法としては大別して２つある。その一つは、物品を重ね合わせた状態でもタグ同士の相互干渉を小さくする方法であり、相互干渉を小さくする手段として、例えばコイル形状を工夫してコイル軸をタグ面と平行にする方法がある。この方法では、タグを貼付した物品を重ねても各々のタグのコイル軸が同じ方向を向くために鎖交磁束の結合を抑制することができるが、コイル軸をタグ面と平行にするためにタグの厚みが増してしまい、本やＣＤ等の薄い物品に貼付することができず、また、ラベル状のタグに適用することができないという問題がある。
【０００９】
もう一つの方法は、物品を重ね合わせた場合を見越してタグの共振周波数を予め高めに設定しておく方法である。この方法では、物品を重ね合わせた時に相互干渉により共振周波数を低下させ、リーダ／ライタの搬送周波数と一致させることができるが、物品が孤立した状態では逆に共振周波数が高いままであるために通信距離が低下するという問題があり、物品が必ず重ね合わさって使用される用途にしか用いることができない。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、タグを貼付する物品が孤立した状態であっても重ね合わせた状態や配列された状態であっても、タグ同士の相互干渉による共振周波数の変動を抑制することができるＲＦＩＤシステム及びＲＦＩＤ用タグの相互干渉抑制方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のＲＦＩＤシステムは、基材面上に形成されたループ状のアンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路を含むタグと、リーダ又はリーダ／ライタとを用いて非接触でデータの通信を行うＲＦＩＤシステムにおいて、前記タグは、孤立した状態でも配列された状態でも管理される物品の表面又は内部の略同一位置に設置されるものであり、前記タグの前記アンテナコイルのコイル軸方向から見て、前記タグの少なくとも一部と相重なるように、前記物品の表面又は内部に、非磁性材料からなる遮蔽部材が設置されているものである。
【００１２】
本発明においては、前記遮蔽部材は、ステンレス、真鍮、アルミ、銅、金のいずれかを材料とする箔状又は板状部材からなる構成とすることができる。
【００１３】
また、本発明においては、前記遮蔽部材は、前記ＲＦＩＤシステムの通信周波数における前記非磁性材料の表皮厚さ以上の厚さで形成され、前記タグの前記アンテナコイルの最内周ループ以上、かつ、前記タグの外形以下のサイズで形成されていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明においては、前記物品は、略同一形状の冊子状の物品であり、前記タグ及び前記遮蔽部材は、前記物品の表紙及び裏表紙の対向する位置に各々貼付され、前記物品を同一方向に配列した状態で、相隣り合う前記タグの間に前記遮蔽部材が介在する構成とすることもできる。
【００１５】
また、本発明の方法は、基材面上に形成されたループ状のアンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路を含む複数のＲＦＩＤ用タグの相互干渉抑制方法であって、前記タグを、孤立した状態でも配列された状態でも管理される物品の表面又は内部の略同一位置に設置し、前記タグの前記アンテナコイルのコイル軸方向から見て、前記タグの少なくとも一部と相重なるように、前記物品の表面又は内部に、非磁性材料からなる遮蔽部材を設置し、複数の前記物品を配列した場合に、相隣り合う前記タグの間に前記遮蔽部材を介在させることにより、相隣り合う前記タグの相互干渉を抑制するものである。
【００１６】
このように、本発明は上記構成により、物品が配列された状態であっても遮蔽部材でタグ同士の相互干渉を防止し、物品の使用形態によらず共振周波数の変動を抑制することができ、通信距離の低下を防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るＲＦＩＤシステムは、その好ましい一実施の形態において、本やＣＤ、ＤＶＤ、ビデオカセット等の孤立した状態でも棚などに配列された状態でも管理される物品に貼付されるタグとリーダ又はリーダ／ライタを含み、本の表紙と裏表紙等の物品の対向する位置に、ラベル型等の平板状のタグと、厚さが通信周波数における表皮厚さ、サイズがタグの最内周ループ以上タグの外形以下のアルミ箔や金箔などの非磁性材料からなる遮蔽シートとを配置したものであり、物品が棚などに配列された状態においても相隣り合うタグの間に遮蔽シートを介在させることにより、タグの鎖交磁束が隣接するタグに鎖交するといったタグ同士の相互干渉を抑制することができ、その結果、タグの共振周波数の変動や通信距離の低下を抑制することができる。
【００１８】
【実施例】
上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の実施例に係るＲＦＩＤシステム及びＲＦＩＤ用タグの相互干渉抑制方法ついて、図１乃至図１１を参照して説明する。図１は、ＲＦＩＤシステムの全体構成を模式的に示す図であり、図２は、タグの構成の一部を示す平面図である。また、図３乃至図６は、タグと遮蔽シートとの位置関係を模式的に示す図であり、図７乃至図１０は、本発明の効果を説明するための図である。また、図１１は、タグと遮蔽シートが設置される物品の他の構成を示す図である。なお、以下ではタグを設置する物品として図書館等で貸し出される本を例にして説明するが、タグを設置する物品は、他の物品と近接しないで孤立した状態（以下、単独状態と呼ぶ。）でも重ね合わせた状態や棚に配列した状態（以下、配列した状態と呼ぶ。）でも管理される任意の物品に適用することができ、例えば、レンタルショップで貸し出されるＣＤ、ＤＶＤ、ビデオテープ等に適用することができる。
【００１９】
図１に示すように、ＲＦＩＤシステム１は、リーダ／ライタ用アンテナ３ａを備えたリーダ又はリーダ／ライタ（以下、リーダ／ライタ３として説明する。）と、ラベル型、コイン型、シート型等のタグ２（以下、ラベル型タグとして説明するが、コイル軸が基材面に略直交する構造であればよい。）とからなり、リーダ／ライタ３には、送受信信号を変換するための通信回路部３ｂと送受信信号をデコードするための演算処理部３ｃとが接続されている。また、タグ２は、その内部にアンテナコイルとコンデンサとから構成される共振回路２ａを備え、タグ２側でも信号を生成する場合には、共振回路２ａにデータの演算、記憶を行うＩＣ２ｂが接続され、内蔵する電源又はリーダ／ライタ３から供給される電源を用いて駆動される。
【００２０】
このＲＦＩＤシステム１におけるリーダ／ライタ３とタグ２とのデータ通信は、所望の通信周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）により行われるため、タグ２の共振回路２ａの共振周波数を通信周波数に正確に設定する必要がある。ここで、タグ２が単独状態で管理される物品に貼付される場合には、上記所定の周波数となるようにアンテナコイルやコンデンサを設計し、かつ、製造後にトリミング用コンデンサをカットするなどの処置により正確に共振周波数を合わせ込むことができるが、タグ２が配列して管理される物品に設置される場合には、タグ同士が近接するため、単独状態では正確な共振周波数に設定されていても、タグ２の鎖交磁束が隣接するタグに鎖交することにより、共振周波数にずれが生じる。
【００２１】
そこで、本実施例では、タグ２が設置される物品が配列される場合であっても、タグ２の鎖交磁束が隣接したタグと鎖交しにくくなるように、タグ２に対向する位置に非磁性材料からなる遮蔽シートを配置する。具体的には、図３に示すように、タグ２に対向する位置（タグ２のコイル軸方向から見てタグ２の少なくとも一部と相重なる位置であり、物品６の表面でも内部でも構わない。例えば、本の表紙と裏表紙の略同一位置等）に所定の厚さ、所定のサイズの遮蔽シート７を設置する。これにより物品６を同じ向きで重ね合わせる場合は、隣接するタグ２の間に遮蔽シート７が介在することになり、タグ２の鎖交磁束が隣接するタグ２と鎖交しにくくなり、その結果、共振周波数のずれを抑制することができる。なお、遮蔽シート７の材料としては非磁性材料からなる箔や板であればよく、例えば、アルミ板、アルミ箔、銅板、銅箔、金箔、ステンレス、真鍮等を用いることができる。
【００２２】
この遮蔽シート７の効果は、物品６の重なり方や遮蔽シート７の厚さ、サイズ等によって変化すると考えられるため以下の実験を行った。
【００２３】
［実施例１］
まず、遮蔽シートの効果を確認するために、図３に示すように、サイズが同一で１９ｃｍ×１４ｃｍ×２ｃｍの３冊の本Ａ、Ｂ、Ｃの同一位置にそれぞれラベル型のタグ２を貼付し、タグ２に対向する位置にアルミ箔からなる遮蔽シート７を貼付した。タグ２の形状は、図２に示すように、外径８．６ｃｍ×５．４ｃｍで、外周に沿って４ターンのループコイルが形成されており、最内周ループの寸法は５ｃｍ×４ｃｍである。また、アルミ箔の厚さは略０．０５ｍｍであり、最内周ループと同サイズ（５ｃｍ×４ｃｍ）の大きさとした。そして、３冊の本を単独で配置した場合と、図４に示すように、同一方向に配列した場合について、共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表１に示す。また、比較例として同一形状の本の同一位置にラベル型のタグ２のみを貼付し、同様に共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表２に示す。なお、本のサイズやタグ２の形状、アンテナコイル４のサイズは一例であり、これらの数値に限定されるものではない。また、図では、本の内部（表紙や裏表紙の内側）にタグ２及び遮蔽シート７を貼付しているが、本の外側に貼付しても表紙や裏表紙の中に埋め込んでもよい。
【００２４】
【表１】
［遮蔽シート有り（実施例１）］
【表２】
［遮蔽シートなし（比較例１）］
表１及び表２より、本を単独で配置した場合、遮蔽シート７のない比較例１では共振周波数は目標値である１３．５６ＭＨｚに近く、通信距離も３８ｃｍ〜４０ｃｍと良好な値であるのに対し、遮蔽シート７を貼付した第１の実施例の構成では、遮蔽シート７の存在により共振周波数がやや高めにシフトし、通信距離が多少小さくなっているが実用上問題のないレベルである。一方、本を重ねた場合、遮蔽シート７のない比較例１では、鎖交磁束の影響により共振周波数が著しく低下し、それに伴って通信距離が単独状態の半分程度に低下しているが、遮蔽シート７を貼付した第１の実施例の構成では、共振周波数の低下は小さく、通信距離もほとんど変化していないことが分かる。
【００２７】
以上の結果より、タグ２の最内側ループと同程度のサイズのアルミ箔を貼付するという簡単な構成で、隣接するタグ同士の相互干渉による共振周波数の変動を抑え、通信距離の低下を防止できることを確認した。
【００２８】
［実施例２］
次に、物品（本）の配列状態を変えた場合の遮蔽シート７の効果を確認するために、サイズが同一で２１ｃｍ×１５ｃｍ×２ｃｍの２冊の本Ａ、Ｂの同一位置（裏表紙の裏面中央）にそれぞれラベル型のタグ２を貼付し、表紙の裏面中央にタグ２の最内周ループと同等のサイズ（５ｃｍ×４ｃｍ）のアルミ箔からなる遮蔽シート７を貼付した。なお、図では、本の内部（表紙や裏表紙の内側）にタグ２及び遮蔽シート７を貼付しているが、第１の実施例と同様に、本の外側に貼付しても表紙や裏表紙の中に埋め込んでもよい。そして、本を単独で配置した状態と、図５に示すように配列した３種類の状態について、共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表３に示す。なお、重なり１は、（ａ）に示すようにタグ２が中央で向き合い、その両側に遮蔽シート７が配置される状態であり、重なり２は、（ｂ）に示すようにタグ２と遮蔽シート７とが交互に配置される状態であり、重なり３は、（ｃ）に示すように遮蔽シート７が中央で向き合い、その両側にタグ２が配置される状態である。
【００２９】
また、比較例２ａとして、同一形状の本の同一位置にラベル型タグ２のみを貼付し、同様に単独状態及び３種類の重なり状態で共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表４に示す。更に、比較例２ｂとして、同一形状の本の同一位置に予め共振周波数を大きく設定したラベル型タグ２のみを貼付し、同様に単独状態及び３種類の重なり状態で共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表５に示す。
【００３０】
【表３】
［遮蔽シート有り（実施例２）］
【表４】
［遮蔽シートなし（比較例２ａ）］
【表５】
［遮蔽シートなし（比較例２ｂ）］
表３及び表４より、タグ２のみを貼り付ける比較例２ａでは、いずれの重なり状態においても鎖交磁束の影響により共振周波数が低下し、通信距離が低下しているが、遮蔽シート７を貼り付ける第２の実施例の方法では、重なり２及び重なり３では単独の状態と同様のｆ0、通信距離を維持していることが分かる。なお、重なり１でｆ0、通信距離が低下しているのは、この状態では各々のタグ２が向き合って配置されるためにタグ２の間に遮蔽シート７が介在せず、従来方法と同様な状態となっているからである。
【００３４】
また、タグ２の相互干渉の影響を考慮して、予め高めに共振周波数を設定する方法（比較例２ｂ）では、表５に示すように、重なり２及び重なり３でｆ0、通信距離を所望の値に近づけることができるが、逆に単独状態では通信距離が著しく低下してしまい、常に重なった状態でしかタグ２を使用することができない。従って、共振周波数を予め高めに設定する方法では、単独状態でも配列した状態でも使用する形態では利用できないことがわかる。
【００３５】
なお、物品６の表裏面にタグ２と遮蔽シート７とを貼付する構造では、タグ２が向き合ってしまう重なり１では共振周波数及び通信距離の低下を抑えることができないが、物品として本やＣＤ、ＤＶＤ、ビデオカセット等を用いる場合には、通常、背表紙が読める状態で配置されるために向きが逆になることはないと考えられるために上記問題を回避することができる。しかしながら、どのような状態でも確実にデータの通信を可能とするために、例えば、図６（ａ）に示すように、物品の内部にタグ２を貼付し、その両外側に遮蔽シート７を配置する構成とすることもできる。また、図６（ｂ）に示すように物品の外側（例えば、表紙の外側面）に遮蔽シート７を貼付し、物品の内側（例えば、表紙の内側面）にタグ２を貼付することにより、重なり１では遮蔽シート７で相互干渉を抑制し、重なり３では、物品６の厚み分のスペースを確保してタグ２同士が密着しないようにすることもできる。
【００３６】
［実施例３］
前記した第１及び第２の実施例の結果から、タグ２に対向する位置に非磁性材料からなる遮蔽シート７を挿入することにより、単独状態でも配列した状態でも通信距離を低下させることなくタグ２と交信できることがわかるが、遮蔽シート７の構造によってその効果が変化することが予想される。そこで、本実施例では、遮蔽シート７の厚みを変化させた時のｆ0、Ｑ値、通信距離を測定することにより、好ましい厚さについて検討した。
【００３７】
実験条件としては、前記した第２の実施例と同様に、サイズが同一で２１ｃｍ×１５ｃｍ×２ｃｍの２冊の本Ａ、Ｂの同一位置（裏表紙の裏面中央）にそれぞれラベル型タグ２を貼付し、表紙の裏面中央にタグ２の最内周コイルと同サイズ（５ｃｍ×４ｃｍ）の厚さの異なる（厚さ０．０５ｍｍ、０．３ｍｍ、０．５ｍｍ）アルミ箔又はアルミ板を貼付した。そして、単独状態と３種類の重なり状態で、共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表６（厚さ０．０５ｍｍ）、表７（厚さ０．３ｍｍ）、表８（厚さ０．５ｍｍ）、図７及び図８に示す。
【００３８】
【表６】
［遮蔽シート有り、０．０５ｍｍ厚］
【表７】
［遮蔽シート有り、０．３ｍｍ厚］
【表８】
［遮蔽シート有り、０．５ｍｍ厚］
表６乃至表８より、Ａｌからなる遮蔽シート７が厚くなるに従って重なり１及び重なり２でのＱ値の低下が抑制される傾向にあるが、通信距離に関しては厚さに関わらずほぼ一定の値となっている。共振周波数の変化を示す図７及び通信距離の変化を示す図８を参照すると、未実施（遮蔽シート７なし）では重なり２及び重なり３で共振周波数及び通信距離が著しく低下しているが、遮蔽シート７有りの３種類の試料では共に共振周波数及び通信距離の低下が抑制されていることが分かる。
【００４２】
このように遮蔽シート７の厚さによって抑制効果に差が生じないのは以下の理由による。すなわち、遮蔽シート７の効果は、磁束を打ち消すように非磁性材料表面に電流が流れることにより生じるが、非磁性材料に流れる電流は表皮効果（skin effect）により表面に近いほど大きくなり、遮蔽シート７の厚みが増しても実際に遮蔽に効果を発揮するのはその表面部分のみであるからであり、具体的には、１３．５６ＭＨｚにおけるアルミの表皮厚（skin depth）が２３μｍであるため、それ以上の厚みでは効果に差が現れないためと考えられる。従って、遮蔽シート７の厚みは使用する非磁性材料の表皮厚さ程度以上であればよいと言える。
【００４３】
［実施例４］
前記した第３の実施例では、遮蔽シート７の厚みを変化させたときの効果について検討したが、遮蔽シート７の大きさを変化させることによっても相互干渉の抑制効果が変化すると予想される。そこで、本実施例では、遮蔽シート７のサイズを変化させた時のｆ0、Ｑ値、通信距離を測定することにより、好ましいサイズについて検討した。
【００４４】
実験条件としては、前記した第２の実施例と同様に、サイズが同一で２１ｃｍ×１５ｃｍ×２ｃｍの２冊の本Ａ、Ｂの同一位置（裏表紙の裏面中央）にそれぞれラベル型タグ２を貼付し、表紙の裏面中央に厚さ０．０５ｍｍのサイズの異なるアルミ箔を貼付した。そして、単独状態と３種類の重なり状態で、共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表９（サイズ２．５ｃｍ（縦）×２ｃｍ（横））、表１０（同５ｃｍ×２ｃｍ）、表１１（同５ｃｍ×３ｃｍ）、表１２（同５ｃｍ×４ｃｍ）、表１３（同６ｃｍ×５ｃｍ）、表１４（同８ｃｍ×５ｃｍ）、図９及び図１０に示す。
【００４５】
【表９】
［遮蔽シート有り、サイズ２．５ｃｍ×２ｃｍ］
【表１０】
［遮蔽シート有り、サイズ５ｃｍ×２ｃｍ］
【表１１】
［遮蔽シート有り、サイズ５ｃｍ×３ｃｍ］
【表１２】
［遮蔽シート有り、サイズ５ｃｍ×４ｃｍ］
【表１３】
［遮蔽シート有り、サイズ６ｃｍ×５ｃｍ］
【表１４】
［遮蔽シート有り、サイズ８ｃｍ×５ｃｍ］
表９乃至表１４より、２．５ｃｍ×２ｃｍと５ｃｍ×２ｃｍの試料では重なり２及び重なり３の状態でｆ0、通信距離共にやや低減しており、相互干渉を確実に抑制するためにはタグ２の最内側のコイルと同程度以上のサイズ（５ｃｍ×４ｃｍ）が好ましいことが分かる。また、８ｃｍ×５ｃｍでの試料では、逆に通信距離が低下しているが、これは遮蔽シート７によって隣接するタグ２同士の相互干渉は抑制されるがタグ２とリーダ／ライタ３との磁束の結合も抑制されてしまうためと考えられる。このサイズはタグ２の外形寸法と同程度であることから、遮蔽シート７のサイズとしては最内側ループ以上かつタグの外形以下程度とすることが好ましいことがわかる。
【００５２】
このように、単独状態でも配列した状態でも使用される本等の物品の対向する位置に、タグ２と、所定の厚さ、所定のサイズの非磁性材料からなる遮蔽シート７を貼付することにより、タグ２同士の相互干渉により生じる共振周波数の低下及び通信距離の低下を抑制することができる。そして、遮蔽シート７の厚さを表皮厚さ以上、サイズをタグ２の最内周ループ以上、タグ２の外形以下に設定することにより、抑制効果を確実にすることができ、ＲＦＩＤシステムを図書館における本の管理やレンタルショップにおけるＣＤ、ＤＶＤ、ビデオカセット等の管理に有効に利用することができる。
【００５３】
なお、上記各実施例では、物品６にタグ２と遮蔽シート７を貼付する場合について記載したが、ＣＤ、ＤＶＤ、ビデオカセット等の場合は、物品そのものにタグ２や遮蔽シート７を設置することができない。その場合には上記物品の収納ケース等にタグ２や遮蔽シート７を設置すればよい。また、図１１に示すように、物品６に遮蔽シート７（又はタグ２）を貼付し、その物品６のケース６ａ（例えば、本のハードケースやＣＤケース等）にタグ２（又は遮蔽シート７）を貼付する構成とすることもでき、セットとして使用される物品の各々にタグ２と遮蔽シート７とを別々に配置することにより、本発明のタグ２の相互干渉を抑制する効果に加えて、本体がケースに収納された状態で確実に中身の確認をすることができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＲＦＩＤシステム及びＲＦＩＤ用タグの相互作用抑制方法によれば、タグが貼付された物品が単独状態であっても配列した状態であっても、タグの共振周波数のシフトを抑制し、良好な通信距離を維持することができるということである。
【００５５】
その理由は、物品に、タグと非磁性材料からなる遮蔽シートとを対向して配置することにより、遮蔽シートでタグの鎖交磁束が隣接するタグに鎖交するといったタグ同士の相互干渉を抑制することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＲＦＩＤシステムの構成を模式的に示す図である。
【図２】ＲＦＩＤタグの構成の一部を示す平面図である。
【図３】ＲＦＩＤタグと本発明の遮蔽シートが貼付された物品の構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図４】本発明の第１の実施例に係るＲＦＩＤタグと遮蔽シートが貼付された物品の構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係るＲＦＩＤタグと遮蔽シートが貼付された物品の構成を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係るＲＦＩＤタグと遮蔽シートが貼付された物品の他の構成を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施例の効果を示す図であり、遮蔽シートの厚さを変えた場合の共振周波数の低下抑制効果の差異を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施例の効果を示す図であり、遮蔽シートの厚さを変えた場合の通信距離の低下抑制効果の差異を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施例の効果を示す図であり、遮蔽シートの大きさを変えた場合の共振周波数の低下抑制効果の差異を示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施例の効果を示す図であり、遮蔽シートの大きさを変えた場合の通信距離の低下抑制効果の差異を示す図である。
【図１１】本発明のＲＦＩＤタグと遮蔽シートが貼付された物品の他の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ ＲＦＩＤシステム
２ タグ
２ａ 共振回路
２ｂ ＩＣ
３ リーダ／ライタ
３ａ リーダ／ライタ用アンテナ
３ｂ 通信回路部
３ｃ 演算処理部
４ 基材
５ アンテナコイル
６ 物品（本）
６ａ ケース
７ 遮蔽シート
Claims (10)
- 基材面上に形成されたループ状のアンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路を含むタグと、リーダ又はリーダ／ライタとを用いて非接触でデータの通信を行うＲＦＩＤシステムにおいて、
前記タグは、孤立した状態でも配列された状態でも管理される物品の表面又は内部の略同一位置に設置されるものであり、
前記タグの前記アンテナコイルのコイル軸方向から見て、前記タグの少なくとも一部と相重なるように、前記物品の表面又は内部に、非磁性材料からなる遮蔽部材が設置されていることを特徴とするＲＦＩＤシステム。 - 前記遮蔽部材は、ステンレス、真鍮、アルミ、銅、金のいずれかを材料とする箔状又は板状部材からなることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステム。
- 前記遮蔽部材は、前記ＲＦＩＤシステムの通信周波数における前記非磁性材料の表皮厚さ以上の厚さで形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＲＦＩＤシステム。
- 前記遮蔽部材は、前記タグの前記アンテナコイルの最内周ループ以上、かつ、前記タグの外形以下のサイズで形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のＲＦＩＤシステム。
- 前記物品は、略同一形状の冊子状の物品であり、前記タグ及び前記遮蔽部材は、前記物品の表紙及び裏表紙の対向する位置に各々貼付され、前記物品を同一方向に配列した状態で、相隣り合う前記タグの間に前記遮蔽部材が介在することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載のＲＦＩＤシステム。
- 基材面上に形成されたループ状のアンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路を含む複数のＲＦＩＤ用タグの相互干渉抑制方法であって、
前記タグを、孤立した状態でも配列された状態でも管理される物品の表面又は内部の略同一位置に設置し、
前記タグの前記アンテナコイルのコイル軸方向から見て、前記タグの少なくとも一部と相重なるように、前記物品の表面又は内部に、非磁性材料からなる遮蔽部材を設置し、
複数の前記物品を配列した場合に、相隣り合う前記タグの間に前記遮蔽部材を介在させることにより、相隣り合う前記タグの相互干渉を抑制することを特徴とするタグの相互干渉抑制方法。 - 前記遮蔽部材は、ステンレス、真鍮、アルミ、銅、金のいずれかを材料とする箔状又は板状部材からなることを特徴とする請求項６記載のタグの相互干渉抑制方法。
- 前記遮蔽部材は、前記ＲＦＩＤシステムの通信周波数における前記非磁性材料の表皮厚さ以上の厚さで形成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載のタグの相互干渉抑制方法。
- 前記遮蔽部材は、前記タグの前記アンテナコイルの最内周ループ以上、かつ、前記タグの外形以下のサイズで形成されていることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一に記載のタグの相互干渉抑制方法。
- 前記物品は、略同一形状の冊子状の物品であり、前記タグ及び前記遮蔽部材を、前記物品の表紙及び裏表紙の対向する位置に各々貼付し、前記物品を同一方向に配列した状態で、相隣り合う前記タグの間に前記遮蔽部材を介在させることにより、前記タグの共振周波数の変動を抑制することを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一に記載のタグの相互干渉抑制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003038671A JP3956215B2 (ja) | 2003-02-17 | 2003-02-17 | Ｒｆｉｄシステム並びにｒｆｉｄタグの相互干渉抑制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003038671A JP3956215B2 (ja) | 2003-02-17 | 2003-02-17 | Ｒｆｉｄシステム並びにｒｆｉｄタグの相互干渉抑制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004246816A JP2004246816A (ja) | 2004-09-02 |
| JP3956215B2 true JP3956215B2 (ja) | 2007-08-08 |
Family
ID=33023131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003038671A Expired - Fee Related JP3956215B2 (ja) | 2003-02-17 | 2003-02-17 | Ｒｆｉｄシステム並びにｒｆｉｄタグの相互干渉抑制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3956215B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2264650B1 (en) | 2003-07-07 | 2014-02-26 | Avery Dennison Corporation | RFID device with changeable characteristics |
| US7298343B2 (en) | 2003-11-04 | 2007-11-20 | Avery Dennison Corporation | RFID tag with enhanced readability |
| US7088248B2 (en) | 2004-03-24 | 2006-08-08 | Avery Dennison Corporation | System and method for selectively reading RFID devices |
| US20060254815A1 (en) * | 2005-04-26 | 2006-11-16 | Humphrey Thomas W | Radiofrequency identification shielding |
| US7154283B1 (en) | 2006-02-22 | 2006-12-26 | Avery Dennison Corporation | Method of determining performance of RFID devices |
| US7812731B2 (en) | 2006-12-22 | 2010-10-12 | Vigilan, Incorporated | Sensors and systems for detecting environmental conditions or changes |
| US8502684B2 (en) | 2006-12-22 | 2013-08-06 | Geoffrey J. Bunza | Sensors and systems for detecting environmental conditions or changes |
| JP5076913B2 (ja) * | 2008-01-10 | 2012-11-21 | 凸版印刷株式会社 | 書類管理システム |
| CN103473588A (zh) * | 2013-09-01 | 2013-12-25 | 章伟 | 一种能够实时控制工作距离的rfid卡及控制方法 |
| JPWO2015133051A1 (ja) | 2014-03-07 | 2017-04-06 | 日本電気株式会社 | 物品管理システム |
| JP6770884B2 (ja) * | 2016-12-14 | 2020-10-21 | トッパン・フォームズ株式会社 | 識別体 |
| US20190246758A1 (en) * | 2018-02-12 | 2019-08-15 | Capital One Services, Llc | Contactless card dividers, wallet-inserts, and wallets containing the same |
-
2003
- 2003-02-17 JP JP2003038671A patent/JP3956215B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004246816A (ja) | 2004-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5195263B2 (ja) | 情報伝達媒体管理システム | |
| EP2614468B1 (en) | Rfid label with shielding | |
| JP5633965B2 (ja) | ハイブリッドｒｆｉｄアンテナを使用した制御可能な読み取り範囲を有するｅａｓおよびｒｆｉｄ組み合わせラベルまたはタグ | |
| JP3956215B2 (ja) | Ｒｆｉｄシステム並びにｒｆｉｄタグの相互干渉抑制方法 | |
| US7315248B2 (en) | Radio frequency identification tags for use on metal or other conductive objects | |
| JP2005033461A (ja) | Ｒｆｉｄシステム及び該システムにおけるアンテナの構造 | |
| EP1837809A1 (en) | Ic tag storing case | |
| MXPA06010761A (es) | Etiquetas de identificacion de radiofrecuencia con elementos de compensacion. | |
| JP2011505616A (ja) | ハイブリッドｒｆｉｄアンテナを使用したｅａｓおよびｒｆｉｄ組み合わせラベルまたはタグ | |
| EP2365465A2 (en) | RFID tag and method of manufacturing the same | |
| BRPI0518913B1 (pt) | etiqueta de segurança e método de operar uma combinação de um eas e um rfid | |
| US20210081748A1 (en) | Proximity and dual interface metal cards and methods of making card bodies with two metal layers | |
| KR20080090269A (ko) | 미디어케이스 및 회로패턴 시트 | |
| JP4093771B2 (ja) | Ｒｆ−ｉｄを用いた書類管理装置 | |
| JP4364718B2 (ja) | 非接触通信システム | |
| JP2005011044A (ja) | Ｉｃカード用ホルダー | |
| JP4839828B2 (ja) | 金属対応の非接触式データキャリア装置 | |
| JP2008131116A (ja) | アンテナコイル | |
| JP5152843B2 (ja) | 情報読み取り装置およびこの情報読み取り装置を用いた電子タグ付き物品の管理システム | |
| JP4406862B2 (ja) | Ｒｆｉｄシステム及びｒｆｉｄタグの上貼り方法 | |
| WO2007099723A1 (ja) | リーダ用アンテナならびにアンテナ付き物品載置棚およびアンテナ付き物品載置台 | |
| JP2009116494A (ja) | 電子タグ | |
| JP2006091964A (ja) | 両面非接触ｉｃシート | |
| JP4489453B2 (ja) | ケースユニット及び物品管理システム | |
| JP2006101109A (ja) | アンテナ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050426 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070406 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070412 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070425 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100518 Year of fee payment: 3 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100518 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100518 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110518 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |