JP4034517B2 - Ｒｆｉｄタグ及びその取付構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency-IDentification）タグ及びその取付構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
道路の地下に埋設される下水道には、メンテナンス等のために所定の間隔でマンホールが設けられる。一般にマンホールは下水道から地上まで垂直に立ち上がるコンクリート製のマンホール本体と、その地上部分の開口部を着脱自在に閉鎖する金属製のマンホール蓋により構成される。
【０００３】
下水道の管理及び各マンホールの管理のためにマンホール蓋にＲＦＩＤタグを取り付けることがある。そのような目的の一般的なＲＦＩＤタグは、アンテナコイルや制御部を備え、リードライト端末機により電磁波を利用して該ＲＦＩＤタグに記憶された下水道情報やマンホールの位置やメンテナンスの履歴情報等の情報を非接触で読み出すことが出来る。
【０００４】
リードライト端末機から呼び出し用の電磁波をＲＦＩＤタグに向けて出力すると、その磁界成分を構成する磁束はアンテナコイルを通る交流のループを形成し、それによってアンテナコイルに生じる誘起起電力で制御部に設けた電力蓄積用コンデンサを充電する。
【０００５】
電力を供給された制御部は呼び出しのＩＤコードやアドレスが一致すると応答し、その記憶部に記憶された情報を同じアンテナコイルからリードライト端末機に送り返す。
【０００６】
一方、従来のＲＦＩＤタグの取付方法は、マンホール蓋の表面に取付溝部（凹部）を形成し、そこにＲＦＩＤタグを収容して樹脂やアスファルト等の封止材で封止するものが一般であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の従来例では、マンホール蓋には車両が通行する度に大きな衝撃と交通荷重による加圧が繰り返され、長期間の間にＲＦＩＤタグが損傷する虞があった。ＲＦＩＤタグの交換は手間とコストがかかるため長期間安定して使用出来ることが望ましい。
【０００８】
これを解決するために機械的強度の大きい金属容器にＲＦＩＤタグを収容したり、該ＲＦＩＤタグを収容した取付溝部を金属蓋で覆うことも考えられるが、コスト高とメンテナンス上の問題が発生し、更に電磁波を利用した通信（例えば、電磁波の磁界成分を構成する磁束を捉えて通信する場合）に困難性が増すという問題があった。
【０００９】
また、ＲＦＩＤタグを取り付けた後、その周囲（例えば、マンホール蓋表面に設けた取付溝部の内部）を樹脂等で封止する方法は、低コストで施工出来、有利であるが、長年太陽光や風雨に曝されると樹脂が劣化し、その状態で交通荷重により上から圧力を受けるとひび割れ等を生じることが多い。
【００１０】
そのため、ＲＦＩＤタグの周囲に雨水の浸水が起こり、既に衝撃等で損傷を受けているＲＦＩＤタグについては、その中の電気回路がショートして使用出来なくなる事態が生じる虞がある。
【００１１】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、密封性と周囲からの外力に抗する機械的強度の両方を兼ね備え、安価に構成出来る上に、電磁波による通信も容易に行うことが出来るＲＦＩＤタグ及びその取付構造を提供せんとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明に係るＲＦＩＤタグは、シリンダ状のアンテナコイルと制御部とを有する棒状のＲＦＩＤタグにおいて、前記アンテナコイルと前記制御部とが一体的に形成されて非磁性の材料で作られた細長い密封体により密封され、更にその密封体の外周面が両端を開放し且つ長手方向に隙間を設けた金属製の筒体により被覆されたことを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、アンテナコイルと制御部とが一体的に形成されて細長い密封体により密封されたことで、密封性を確保することが出来、更にその密封体の外周面が金属製の筒体により被覆されたことで機械的強度を確保することが出来る。
【００１４】
また、細長い密封体が非磁性の材料で作られ、更に金属製の筒体の両端を開放し且つ長手方向に隙間を設けたことで、電磁波による通信が容易に出来る。
【００１５】
従って、金属製のマンホール蓋の表面に設けた溝部に取り付けても該マンホール蓋の上を通過する車両からの衝撃や交通荷重に十分耐えることが出来、上方からリードライト端末機でＲＦＩＤタグに記憶されている情報を容易に読み取ることが出来る。
【００１６】
また、前記ＲＦＩＤタグがＡＳＫ方式で通信を行う場合には金属製の筒体や金属製のマンホール蓋等の導電性部材からの影響をより少なくすることが出来、安定してより高感度で通信することが出来る。
【００１７】
また、前記密封体と前記筒体との間に高透磁率のシート状磁性体が配置され、該シート状磁性体の先端を前記筒体の長手方向の端から外部へ延長した場合には、その延長方向における通信可能な磁束領域を拡大することが出来、更に通信感度を高めることが出来る。
【００１８】
また、前記密封体と前記筒体との間に空間が形成され、その空間に介在物または緩衝材が充填された場合には、外部衝撃等に対する耐久性が向上する。また、温度変化により膨張、収縮する緩衝材を使用した場合には、両端を開放した筒体の長手方向に形成した隙間により緩衝材の膨張、収縮を吸収することが出来、密封体に密封されたＲＦＩＤタグの保全を確保することが出来る。
【００１９】
また、本発明に係るＲＦＩＤタグの取付構造は、前記ＲＦＩＤタグを金属製のマンホール蓋の表面に設けた溝部に取り付けたことを特徴とする。
【００２０】
前記ＲＦＩＤタグは、シリンダ状のアンテナコイルと制御部等を有する本体がガラス容器や樹脂モールド等による非磁性の密封体により密封されて棒状に形成される。そして、その密封体の外周面には両端が開放し、且つ長手方向に連続する微小な隙間を形成した金属製の筒体で被覆される。
【００２１】
このように構成したＲＦＩＤタグを機械的な面から見ると、本体が密封体で密封されているので周囲に浸水が生じても内部の電気部品に影響しない。また、その密封体の外周面は金属製の筒体で被覆されているので、上方からの圧力や衝撃に対して密封体を有効に保護出来る。
【００２２】
例えば、筒体の断面が円形である場合には、比較的薄い層でも外周方向からの応力に耐えることが出来るためＲＦＩＤタグの直径はそれ程、大きくならない。そのため、マンホール蓋に取り付ける場合には、小さい取付溝部で良いのでマンホール蓋の強度低下の心配も無い。
【００２３】
一方、電気的な面から見ると、シリンダ状のアンテナコイルは棒状のフェライトコアに銅線を巻き付けて構成され、応答用の磁束は該フェライトコアの内部を通るループを形成する。
【００２４】
即ち、フェライトコアの一方の端部から出た磁束は外部の空間を経て他方の端部に入る。そのため、従来では、このように密封容器の外周面を金属製の筒体で被覆すると、一般的には大部分の磁束が、その筒体を通る小さな閉ループを形成し、ＲＦＩＤタグ情報を外部のリードライト端末機で読み出せないということが常識になっている。
【００２５】
しかしながら、種々の検討及び実験によりシリンダ状のアンテナコイルを有するＲＦＩＤタグの軸方向の周囲を強磁性体で覆っても、その長手方向に微小な隙間を設けると、外部との通信が十分可能であることが判明した。その理由は明らかではないが長手方向に微小な隙間を設けると、漏れ磁束によりアンテナコイルと外部間を連通する磁束が多くなり、それによって通信感度が上がるのではないかと推定される。
【００２６】
隙間の幅は通信可能な感度になるように実験で決めれば良いが、少なくとも数十μｍ以上、且つ数百μｍ以下であれば、通常の感度を有するリードライト端末機等と通信可能なことが確かめられた。尚、筒体における隙間の縁部が一部分で互いに接触していても差し支えない。
【００２７】
実験によれば、金属製のマンホール蓋の表面に設けた断面円形の取付溝部の底面に平行にＲＦＩＤタグを配置して樹脂封止等により固定した時、磁束の一部は筒体によりバイパスされるが、残りはフェライトコア端部から曲線を描いて上方に向かうループを形成し、その磁束領域内で一般的なリードライト端末機を使用してＲＦＩＤタグに記憶された情報を十分に読み出せることが確かめられた。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図により本発明に係るＲＦＩＤタグ及びその取付構造の一実施形態を具体的に説明する。図１（ａ）は本発明に係るＲＦＩＤタグの第１実施形態の構成を示す断面説明図、図１（ｂ）は本発明に係るＲＦＩＤタグの第１実施形態の構成を示す端部側面図、図２は本発明に係るＲＦＩＤタグの制御系の構成を示すブロック図、図３（ａ）は密封体と筒体との間の空間に介在物や緩衝材が充填された場合の一例を示す端部側面図、図３（ｂ）は両端が開放され、且つ長手方向に隙間を設けた金属製の筒体の構成を示す斜視説明図、図３（ｃ）は筒体の長手方向の隙間がカシメ止めにより形成された一例を示す端部側面図である。
【００２９】
図４は本発明に係るＲＦＩＤタグの第２実施形態の構成を示す部分断面説明図、図５は金属製のマンホール蓋の表面に形成した溝部にＲＦＩＤタグを取り付ける様子を示す斜視説明図、図６は金属製のマンホール蓋の表面に形成した溝部に取り付けられたＲＦＩＤタグから発生する磁界の様子を示す断面説明図である。
【００３０】
先ず、図１及び図２を用いてＲＦＩＤタグ１の構成について説明する。本実施形態で好適に採用されるＲＦＩＤタグ１は、電磁結合方式、電磁誘導方式のＲＦＩＤタグであり、本実施形態では、電磁誘導方式のＲＦＩＤタグを用いた場合の一実施形態について以下に説明する。
【００３１】
図１に示すＲＦＩＤタグ１は、シリンダ状のアンテナコイル２と、制御部となる半導体ＩＣチップ４とがプリント回路基板等を介さずに直結して一体的に形成されており、これによりＲＦＩＤタグ１の小型化を実現している。
【００３２】
単線巻きでシリンダ状に形成されたアンテナコイル２の内部には軸方向（図１（ａ）の左右方向）に鉄心やフェライト等の円柱状のコア部材３が挿入されている。
【００３３】
半導体ＩＣチップ４はＩＣ（半導体集積回路）チップやＬＳＩ（半導体大規模集積回路）チップ等の一体的にパッケージされて構成されたものであり、該半導体ＩＣチップ４の内部には、図２に示すように、制御部となるＣＰＵ４ａ、記憶部となるメモリ４ｂ、送受信機４ｃ及び蓄電手段となるコンデンサ４ｄが設けられている。
【００３４】
図示しない外部のリーダライタ端末機から発信された信号は、送受信機４ｃを介してＣＰＵ４ａに伝達され、電力はコンデンサ４ｄに蓄電される。尚、蓄電手段となるコンデンサ４ｄが無く、外部のリーダライタ端末機から連続的に半導体ＩＣチップ４に電力が供給されるものでも良い。
【００３５】
ＣＰＵ４ａは中央演算処理装置であり、メモリ４ｂに格納されたプログラムや各種データを読み出し、必要な演算や判断を行い、各種制御を行うものである。
【００３６】
メモリ４ｂにはＣＰＵ４ａが動作するための各種プログラムやＲＦＩＤタグ１が設置された例えば、マンホール蓋９の周辺の下水道情報やマンホールの位置やメンテナンスの履歴情報等の各種情報が記憶されている。
【００３７】
アンテナコイル２の一例としては、例えば、直径３０μｍ程度の銅線が単線巻きで径方向に多重層で軸方向にシリンダ状に巻かれており、そのアンテナコイル２の内部にコア部材３が有る状態でのインダクタンスは９．５mH（周波数１２５kHz）程度で、アンテナコイル２に共振用に別途接続されたコンデンサの静電容量は１７０pF（周波数１２５kHz）程度であった。
【００３８】
本実施形態のＲＦＩＤタグ１は、無線周波が１波の振幅偏移変調（ＡＳＫ；Amplitude Shift Keying）の無線通信方式を使い、共振周波数帯域も広い、線径も数十ミクロンの空心或いはコア部材３を有するアンテナコイル２で特殊な送受信回路を組み込んだ消費電力の非常に少ないＣＭＯＳ−ＩＣを使ったＲＦＩＤタグ１を採用した。
【００３９】
従来、電磁誘導方式、電磁結合方式のＲＦＩＤタグは、内部に埋設されたアンテナコイルを貫く磁界の変化により電力の受電及び信号の送受信を可能にするものであるためＲＦＩＤタグの設置場所付近にＲＦＩＤタグの通信や電力搬送を行う際に生じる磁界により渦電流を発生して通信に影響を及ぼす磁性体や金属等の導電性部材が存在すると、その導電性部材の影響によって磁界が減衰して利用出来なくなるという固定観念があったためにＲＦＩＤタグの近辺から磁性体や金属物品を排除するのが常識であり、金属容器の内部や金属物品にＲＦＩＤタグを取り付けようとする試みはこれまでなされていなかった。
【００４０】
そこで、本発明者等は、金属や磁性体等の導電性部材へのＲＦＩＤタグの有効利用を目的として、ＲＦＩＤタグの設置場所付近に導電性部材が存在すると、該導電性部材の影響によって磁界が減衰して使用出来なくなるという従来の固定観念を排除して、シリンダ状のアンテナコイルを有する棒状のＲＦＩＤタグを導電性部材からなる筒体により被覆する場合に該筒体の両端を開放し、且つ長手方向に隙間を設けることにより外部との電磁波交信が可能であることを実験的に見い出し、これによりＲＦＩＤタグの保全を確保しつつ該ＲＦＩＤタグの有効利用を実現させたものである。
【００４１】
ＲＦＩＤタグでは外部のリーダライタ端末機から送信された交流磁界をＲＦＩＤタグに内蔵されたアンテナコイルの共振周波数により受信する。その際に従来のＲＦＩＤタグは、通信距離を伸ばすために周波数偏移変調（ＦＳＫ；Frequency Shift Keying）方式で無線周波は、例えば、１２５kHzと１１７kHzの２波を使用し、尚且つ受信電力を増やすためアンテナコイルにフェライトコアを使い、コイルの線径を太くして複数巻きにして通信距離を伸ばす方式が一般的であった。
【００４２】
無線周波を２波使う周波数偏移変調（ＦＳＫ）方式は、金属や磁性体等の導電性部材が近づくと受信周波数がずれて受信電力が低下すると共に通信エラーが発生して通信が出来なくなり通信距離が極端に低下し、実用上、使用不可能になるためＲＦＩＤタグは、金属や磁性体等の導電性部材に取り付けて使用することは不可能であるとの固定観念が支配的であった。
【００４３】
しかしながら、最近では無線周波は、１波の振幅偏移変調（ＡＳＫ）の無線通信方式を使い、共振周波数帯域も広い、線径も数十ミクロンの空心アンテナコイルで特殊な送受信回路を組み込んだ消費電力の非常に少ないＣＭＯＳ−ＩＣを使ったＲＦＩＤタグが提案された。
【００４４】
このＲＦＩＤタグは金属や磁性体等の導電性部材が近くにあっても振幅偏移変調（ＡＳＫ）の無線通信方式を使い、ＦＳＫに比べて共振周波数帯域が広いため、周波数がずれても受信電力は低下せず、無線通信も殆んど影響を受けないことが本発明者等が行った実験結果により判明した。
【００４５】
更に、本発明者等が行った実験結果によれば、磁界は狭い隙間であっても回析現象により狭い隙間から伝搬することが判明したものであり、導電性部材に囲まれた場合であっても、導電性部材のカシメ止め等による接合面或いはスリットや切り欠きや穴等の物理的な僅かな隙間である磁束漏洩路を実用的なレベルで送受信可能な量の磁束が漏洩し得るように形成し、それを検証することでＲＦＩＤタグと外部のリーダライタ端末機との間で電力送電媒体及び情報通信媒体である交流磁界を相互に送受信することが出来ることを見い出したものである。
【００４６】
図１において、アンテナコイル２、コア部材３及び半導体ＩＣチップ４は一体的に形成されてガラス容器や樹脂モールド等による非磁性の材料で作られた細長い密封体５により密封されて棒状に形成される。
【００４７】
そして、密封体５の全長と略同一、或いはそれよりも若干長い全長を有し、且つ両端が開放し、且つ長手方向に連続する微小な隙間６ａを形成した導電性部材である金属製の筒体６により密封体５の外周面が被覆されている。
【００４８】
本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、筒体６の隙間６ａを該筒体６の長手方向に直線状に形成した場合の一例について説明するが、隙間６ａは長手方向に対して傾斜したスリットであっても良いし、螺旋状のスリットであっても良い。
【００４９】
また、図３（ｃ）に示すように、金属板を丸めて、その合わせ部分を重ね、カシメ止めすることにより筒体６の周方向の端部を接合したものでも良い。カシメ止めにより接合される場合でも、カシメの程度を調整することにより、そのカシメ部分の接合面に所定の隙間を形成することが出来、その僅かな隙間により漏れ磁束が発生し、通信が可能であることが実験結果により判明した。
【００５０】
筒体６の材質は所定の強度があれば特に制限はなく、鉄、ステンレス、真鍮等の金属、或いはその合金により作られた管材（パイプ）を所定の長さに切断加工して作成することが容易に出来る。ステンレス管は強度及び耐蝕性の点で有利である。筒体６の厚さは想定される側面からの応力及び衝撃力により適宜設定することが出来る。
【００５１】
筒体６の口径は密封体５の口径より大きくなるが、通常、１割〜２割程度大きくすれば良い。また、図３（ａ）に示すように、密封体５と筒体６との間に所定の大きさの空間を形成し、その空間に、例えば、樹脂等の介在物や、繊維体や発泡体等の緩衝材７を充填しても良い。
【００５２】
筒体６の長手方向に連続した隙間６ａを形成するには、例えば、筒体６に、その両端部の間を結ぶ直線状または螺旋状のスリットを設ければ良い。尚、スリットは筒体６に半径方向のスプリング効果を与えることが出来るので図３（ａ）に示すように内部の介在物や緩衝材７が温度変化等により膨張、収縮した時の応力吸収作用を発揮する。
【００５３】
ＲＦＩＤタグ１全体としては外側の筒体６により強度を確保することが出来るため、密封体５はガラス容器の他に樹脂モールドで構成することが出来るが、いずれにしても、それ自体で外部応力等に耐える強度を有する必要はなく、浸水を防止出来る構造を有していれば十分である。
【００５４】
図４は本発明に係るＲＦＩＤタグの第２実施形態の構成を示す部分断面説明図である。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。
【００５５】
図４において、本実施形態では、密封体５と筒体６との間にアモルファス磁性体等の高透磁率のシート状磁性体８が配置され、該シート状磁性体８の先端部を筒体６の長手方向（図４の左右方向）の端から外部へ延長したものである。
【００５６】
シート状磁性体８の他端部はコア部材３の端部付近に配置され、細長い帯状体のシート状磁性体８を筒体６の内周面の一部に沿って長手方向に配置し、先端部を筒体６の外部まで延長している。
【００５７】
シート状磁性体８はＲＦＩＤタグ１の一方の端部にのみ配置するが、これにより磁束が減衰されることを抑制し、指向性と通信可能領域を広げ、結果として通信感度を高めることが出来る。
【００５８】
尚、シート状磁性体８は複数枚平行に配置しても良いし、筒状に湾曲させても良い。また、キャップ状に形成してその頭部を筒体６の端部から突出させても良い。
【００５９】
筒体６の端部から延長されるシート状磁性体８の延長距離を大きくすると、それに比例して通信感度を向上することが出来る。
【００６０】
本発明者等の研究及び実験によれば、シリンダ状のアンテナコイル２の磁束発生部位（アンテナコイル２に電流を流した時、アンペアの法則により磁束を発生する主要な部分）から該アンテナコイル２の外側に延長して高透磁率のシート状磁性体８を配置することにより、その延長方向における指向性が高くなり、通信距離が伸びることが判明した。
【００６１】
そして、その延長方向における通信可能な磁束領域はシート状磁性体８を延長しない場合よりも拡大する。
【００６２】
シリンダ状のアンテナコイル２では、コア部材３の先端部付近に磁束発生部位が存在し、磁束は、その磁束発生部位から軸方向に出て反対側の先端部に向かうループを形成する。
【００６３】
そこで、シリンダ状のアンテナコイル２における軸方向外側の指向性を高めたい時には、その磁束発生部位から軸方向外側にシート状磁性体８を延長する。すると、磁束発生部位からの磁束のかなりの部分が高透磁率のシート状磁性体８により軸方向外側に導かれ、結果として、その軸方向における通信可能な磁束領域が拡大される。
【００６４】
尚、この場合、延長した軸方向を中心として三次元的に通信可能な磁束領域が拡大する。また、このように構成すると、磁束のループが大きくなるので、結果として反対側の先端部から軸方向外側における通信可能な磁束領域も略同じ大きさで拡大される現象が起こる。
【００６５】
尚、シート状磁性体８を磁束発生部位から軸方向内側にも同時に延長すると、通信可能な磁束領域は次第に減少し、軸方向中心点を超えると急激に減少する。従って、シリンダ状アンテナコイル２に配置するシート状磁性体８は、磁束発生部位（コア部材３の端部周辺）から軸方向外側に延長することが好ましく、同時に軸方向内側に延長する場合は比較的短い距離に留めるべきである。
【００６６】
本発明では、高透磁率のシート状磁性体８を使用する。ここで、高透磁率とは、鉄や一般の磁気コアより高い透磁率を有する場合を指し、例えば、一般の磁気コアの透磁率は、フェライトの場合で比透磁率が数百であるが、本発明に使用する磁性体は比透磁率が１万以上の高い透磁率を有するものを使用する。尚、比透磁率は磁性体の透磁率と真空の透磁率との比である。
【００６７】
このような高透磁率磁性体として、シート状に形成したアモルファス磁性体を使用することが好ましい。アモルファス磁性体の透磁率は一般に比透磁率が１万乃至１０万程度の範囲にある。
【００６８】
高透磁率の磁性体を使用することにより、例えば、ＲＦＩＤタグ１が金属等の導電性部材に近接して取り付けられる場合でも、導電性部材に吸収される磁束を高透磁率の磁性体に効果的に導くことが出来るので、通信に利用出来る磁束の減少を大幅に抑制出来る。
【００６９】
また、高透磁率の磁性体として代表的なものはアモルファス磁性体であるが、アモルファス磁性体の単位重量当たりの価格は現状では非常に高い。従って、アモルファス磁性体をシート状とすることで、少ない材料でも通信距離の拡大効果が高く、コスト的にも極めて有利である。
【００７０】
また、アモルファス磁性体などのシート状磁性体８は、例えば１０μｍ〜５０μｍ程度の厚さとすることにより、可撓性と実用上の強度の両者を満たすシートに形成できる。ＲＦＩＤタグ１が狭い場所に配置される場合に可撓性を有するシート状磁性体８を使用すると、変形可能なので湾曲させたりして容易にアンテナコイル２に接近して配置することが出来る。
【００７１】
また、シート状であるため重量増加が極めて少なく、軽量化を図ることが出来、好ましい。
【００７２】
ここで、シート状磁性体８の一例となるアモルファス磁性体シートは、アモルファス合金をシート状に形成したものであり、この非晶質合金は一般に超急冷法により靱性のある箔体に形成される。
【００７３】
アモルファス磁性体シートの特徴としては透磁率が高い、保磁力が小さい、鉄損が小さく、ヒステリシス損失、渦電流損失が少ない、磁歪を広い範囲で制御出来る、電気抵抗率が高く温度変化が小さい、熱膨張係数や剛性率の温度係数が小さいこと等がある。
【００７４】
また、このアモルファス合金はフレーク状に形成することが出来る。このフレーク状に形成されたアモルファス合金は、例えば、株式会社リケン製のアモリシックシート（商品名）のようにシート状に形成される。
【００７５】
即ち、このアモリシックシートは高透磁率コバルトアモルファス合金の笹の葉状フレークを絶縁フィルムに均一に分散し、サンドイッチ状に固定したシートである。
【００７６】
また、フレーク状のアモルファス磁性体を散布した状態で、これをシート状に成形することにより構成した磁性保護シートを使用することでも良い。
【００７７】
図５は前述の各実施形態のＲＦＩＤタグ１を導電性部材である金属製のマンホール蓋９の表面に設けた円形断面の取付溝部９ａに取り付ける様子を示す図であり、図６はマンホール蓋９の取付溝部９ａに設置されたＲＦＩＤタグ１から発生する磁界Ｈの様子を示す図である。
【００７８】
図５及び図６に示すように、マンホール蓋９の表面に設けられた円形断面の取付溝部９ａに前述の各実施形態のＲＦＩＤタグ１の軸方向をマンホール蓋９の表面と略平行になるように配置して収容し、樹脂10により封止する。
【００７９】
尚、ＲＦＩＤタグ１の軸方向はマンホール蓋９の表面に対して斜め方向に配置しても良いが、マンホール蓋９の強度を確保し、ＲＦＩＤタグ１の保全を確保するためにはＲＦＩＤタグ１の軸方向をマンホール蓋９の表面と略平行になるように配置するのが好ましい。
【００８０】
密封性と周囲からの機械的強度の両方を兼ね備えたＲＦＩＤタグ１をマンホール蓋９に取り付け、安価に構成出来る上に、電磁波による通信も容易に行うことが出来るため、交通荷重や雨水等にも長期安定した耐久性が得られ、ＲＦＩＤタグ１が設置されたマンホール蓋９の周辺の下水道情報やマンホールの位置やメンテナンスの履歴情報等の各種情報を容易に呼び出すことが出来る。
【００８１】
【発明の効果】
本発明は、上述の如き構成と作用とを有するので、密封性と周囲からの機械的強度の両方を兼ね備え、安価に構成出来る上に、電磁波による通信も容易に行うことが出来る。
【００８２】
即ち、アンテナコイルと制御部とが一体的に形成されて細長い密封体により密封されたことで、密封性を確保することが出来、更にその密封体の外周面が金属製の筒体により被覆されたことで機械的強度を確保することが出来る。
【００８３】
また、細長い密封体が非磁性の材料で作られ、更に金属製の筒体の両端を開放し且つ長手方向に隙間を設けたことで、電磁波による通信が容易に出来る。
【００８４】
従って、金属製のマンホール蓋の表面に設けた溝部に取り付けても該マンホール蓋の上を通過する車両からの衝撃や交通荷重に十分耐えることが出来、上方からリードライト端末機でＲＦＩＤタグに記憶されている情報を容易に読み取ることが出来る。
【００８５】
また、ＲＦＩＤタグがＡＳＫ方式で通信を行う場合には金属製の筒体や金属製のマンホール蓋等の導電性部材からの影響をより少なくすることが出来、安定してより高感度で通信することが出来る。
【００８６】
また、密封体と筒体との間に高透磁率のシート状磁性体が配置され、該シート状磁性体の先端を筒体の長手方向の端から外部へ延長した場合には、その延長方向における通信可能な磁束領域を拡大することが出来、更に通信感度を高めることが出来る。
【００８７】
また、密封体と筒体との間に空間が形成され、その空間に介在物または緩衝材が充填された場合には、外部衝撃等に対する耐久性が向上する。また、温度変化により膨張、収縮する緩衝材を使用した場合には、両端を開放した筒体の長手方向に形成した隙間が緩衝材の膨張、収縮を吸収することが出来、密封体に密封されたＲＦＩＤタグの保全を確保することが出来る。
【００８８】
また、前述の密封性と周囲からの機械的強度の両方を兼ね備えたＲＦＩＤタグをマンホール蓋に取り付けた場合には、安価に構成出来る上に、電磁波による通信も容易に行うことが出来るため、交通荷重や雨水等にも長期安定した耐久性が得られ、ＲＦＩＤタグが設置されたマンホール蓋の周辺の下水道情報やマンホールの位置やメンテナンスの履歴情報等の各種情報を容易に呼び出すことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明に係るＲＦＩＤタグの第１実施形態の構成を示す断面説明図、（ｂ）は本発明に係るＲＦＩＤタグの第１実施形態の構成を示す端部側面図である。
【図２】本発明に係るＲＦＩＤタグの制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）は密封体と筒体との間の空間に介在物や緩衝材が充填された場合の一例を示す端部側面図、（ｂ）は両端が開放され、且つ長手方向に隙間を設けた金属製の筒体の構成を示す斜視説明図、（ｃ）は筒体の長手方向の隙間がカシメ止めにより形成された一例を示す端部側面図である。
【図４】本発明に係るＲＦＩＤタグの第２実施形態の構成を示す部分断面説明図である。
【図５】金属製のマンホール蓋の表面に形成した溝部にＲＦＩＤタグを取り付ける様子を示す斜視説明図である。
【図６】金属製のマンホール蓋の表面に形成した溝部に取り付けられたＲＦＩＤタグから発生する磁界の様子を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１…ＲＦＩＤタグ
２…アンテナコイル
３…コア部材
４…半導体ＩＣチップ
４ａ…ＣＰＵ
４ｂ…メモリ
４ｃ…送受信機
４ｄ…コンデンサ
５…密封体
６…筒体
６ａ…隙間
７…介在物や緩衝材
８…シート状磁性体
９…マンホール蓋
９ａ…取付溝部
10…樹脂

Claims (5)

1. シリンダ状のアンテナコイルと制御部とを有する棒状のＲＦＩＤタグにおいて、
   前記アンテナコイルと前記制御部とが一体的に形成されて非磁性の材料で作られた細長い密封体により密封され、更にその密封体の外周面が両端を開放し且つ長手方向に隙間を設けた金属製の筒体により被覆されたことを特徴とするＲＦＩＤタグ。
2. 前記ＲＦＩＤタグはＡＳＫ方式で通信を行うことを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
3. 前記密封体と前記筒体との間に高透磁率のシート状磁性体が配置され、該シート状磁性体の先端を前記筒体の長手方向の端から外部へ延長したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＲＦＩＤタグ。
4. 前記密封体と前記筒体との間に空間が形成され、その空間に介在物または緩衝材が充填されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグの取付構造において、前記ＲＦＩＤタグを金属製のマンホール蓋の表面に設けた溝部に取り付けたことを特徴とするＲＦＩＤタグの取付構造。

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