JP4289338B2 - Ｒｆｉｄタグ通信システム、ｒｆｉｄタグ及び誘導アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明はＲＦＩＤタグ通信システム、ＲＦＩＤタグ及び誘導アンテナ装置に関し、例えば、ＲＦＩＤタグを利用したシステムにおけるセキュリティ機能を向上させようとしたのである。

ＲＦＩＤタグを利用したシステム、サービスを提供する場合において、ＲＦＩＤタグ内部のタグ情報を、意図しない第３者に読み書きされるなどの不正アクセスへの対策が必要である。

従来、ＲＦＩＤプライバシー保護技術として、非特許文献１に記載されている技術（ａ）〜（ｃ）がある。

（ａ）従来のＲＦＩＤプライバシー保護技術の１つとして、Ｋｉｌｌ機能がある。これは、ＲＦＩＤタグが消費者の手に渡った後、２度と機能しないように無効化するものである。

（ｂ）従来のＲＦＩＤプライバシー保護技術の１つとして、内部再暗号化方式がある。これは、公開鍵暗号の再暗号化機能を持たせ、ＲＦＩＤリーダからの送出要求のたびに、タグＩＤ等のタグ情報を再暗号化して送出するものである。

（ｃ）従来のＲＦＩＤプライバシー保護技術の１つとして、ファラデーケージがある。これは、ＲＦＩＤタグを、アルミ箔などの電波を遮断できる素材で覆い隠すことにより、ＲＦＩＤタグからのタグＩＤ等の情報の不正な送出を防ぐものである。
岸上順一著、「ユビキタス社会に向けた無線ＩＣタグのすべて ＲＦＩＤ教科書」、株式会社アスキー発行

しかしながら、ＫｉＬＬ機能では、ＲＦＩＤタグを無効化する処理に手間がかかるという課題や、一旦、無効化すると、そのＲＦＩＤタグをサービスに利用できないという課題を有する。

また、内部再暗号化方式では、ＲＦＩＤタグにタグ情報を暗号化する手段を設けなければならず、ＲＦＩＤダグのコストアップになったり、暗号化や復号化処理のために１回当たりのアクセス時間が長くなってしまうという課題がある。

さらに、ファラデーケージでは、ＲＦＩＤタグのアクセスが必要となる毎に、ＲＦＩＤタグを覆いから取り出したり、覆いを装着したりしなければならず、手間がかかってしまう上、カバーから取り出した状態では不正アクセスを防止できないという課題がある。

そのため、ＲＦＩＤタグへの正規のアクセスを、回数を制限することなく簡易な操作で許容すると共に、タグ情報の不正な流出を低コストの構成によって防ぐことができるＲＦＩＤタグ通信システム、ＲＦＩＤタグ及び誘導アンテナ装置が望まれている。

かかる課題を解決するため、第１の本発明は、ＲＦＩＤチップと、このＲＦＩＤチップに接続されているタグアンテナとを内蔵するＲＦＩＤタグにおいて、上記ＲＦＩＤチップ及び上記タグアンテナとの内蔵空間を電磁シールド空間とする電磁シールド手段と、ＲＦＩＤアクセス装置のアンテナと電磁結合可能なアクセス装置側アンテナ、上記タグアンテナと電磁結合可能なタグ側アンテナ、並びに、これらアクセス装置側アンテナ及びタグ側アンテナ間を電気的に接続する導体線路とを封止して有する誘導アンテナ装置と、当該ＲＦＩＤタグとの相対的な位置関係として、第１の位置関係と第２の位置関係とを実現可能な位置関係規制手段とを有し、上記第１の位置関係が、上記電磁シールド空間内における上記タグアンテナと上記タグ側アンテナとを電磁結合可能とすると共に、上記アクセス装置側アンテナが上記電磁シールド空間外に位置する関係であり、上記第２の位置関係が、上記タグアンテナと上記タグ側アンテナとを電磁結合が不可能とする位置関係であることを特徴とする。

第２の本発明は、ＲＦＩＤチップと、このＲＦＩＤチップに接続されているタグアンテナとを内蔵するＲＦＩＤタグと、ＲＦＩＤタグをアクセスするための無線通信を起動するＲＦＩＤアクセス装置とを有するＲＦＩＤタグ通信システムにおいて、上記ＲＦＩＤアクセス装置のアンテナと電磁結合可能なアクセス装置側アンテナ、上記タグアンテナと電磁結合可能なタグ側アンテナ、並びに、これらアクセス装置側アンテナ及びタグ側アンテナ間を電気的に接続する導体線路とを封止して有する誘導アンテナ装置を備え、上記ＲＦＩＤタグが、上記ＲＦＩＤチップ及び上記タグアンテナとの内蔵空間を電磁シールド空間とする電磁シールド手段と、上記誘導アンテナ装置と当該ＲＦＩＤタグとの相対的な位置関係として、第１の位置関係と第２の位置関係とを実現可能な位置関係規制手段とを有し、上記第１の位置関係が、上記電磁シールド空間内における上記タグアンテナと上記タグ側アンテナとを電磁結合可能にすると共に、上記アクセス装置側アンテナが上記電磁シールド空間外に位置する関係であり、上記第２の位置関係が、上記タグアンテナと上記タグ側アンテナとを電磁結合が不可能とする位置関係であることを特徴とする。

第３の本発明は、ＲＦＩＤチップとこのＲＦＩＤチップに接続されているタグアンテナとを内蔵するＲＦＩＤタグと、ＲＦＩＤタグをアクセスするための無線通信を起動するＲＦＩＤアクセス装置との通信に介在する誘導アンテナ装置であって、上記ＲＦＩＤアクセス装置のアンテナと電磁結合可能なアクセス装置側アンテナと、上記タグアンテナと電磁結合可能なタグ側アンテナと、これらアクセス装置側アンテナ及びタグ側アンテナ間を電気的に接続する導体線路とを封止して有し、上記ＲＦＩＤタグとの相対的な位置関係として、第１の位置関係と第２の位置関係とをとることができ、上記第１の位置関係が、上記ＲＦＩＤタグに設けられている電磁シールド空間内における上記タグアンテナと上記タグ側アンテナとを電磁結合可能にすると共に、上記アクセス装置側アンテナが上記電磁シールド空間外に位置する関係であり、上記第２の位置関係が、上記タグアンテナと上記タグ側アンテナとを電磁結合が不可能とする位置関係であることを特徴とする。

本発明によれば、ＲＦＩＤタグが、ＲＦＩＤチップ及びタグアンテナを電磁シールド空間内に内蔵すると共に、そのような電磁シールド空間内のＲＦＩＤチップを、着脱自在又は相対的に移動可能な誘導アンテナ装置を利用してアクセスするようにしたので、ＲＦＩＤタグへの正規のアクセスを、回数を制限することなく簡易な操作で許容すると共に、タグ情報の不正な流出を低コストの構成によって防ぐことができる。

（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明によるＲＦＩＤタグ通信システム、ＲＦＩＤタグ及び誘導アンテナ装置の第１の実施形態を、図面を参照しながら説明する。ここで、第１の実施形態のＲＦＩＤタグ通信システムの用途は限定されるものではないが、以下の説明では、商品の販売管理システムに利用されているとして説明を行う。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態のＲＦＩＤタグ通信システムの概略構成を示す説明図である。

図１において、第１の実施形態のＲＦＩＤタグ通信システム１は、大きくは、ＲＦＩＤタグ１０、ＲＦＩＤリーダライタ２０、ラベル誘導アンテナ装置３０及び管理誘導アンテナ装置４０からなる。

ＲＦＩＤタグ１０は、ＲＦＩＤタグの一種として利用されている、商品に取り付けられているものである。

ＲＦＩＤタグ１０は、例えば、全体が矩形形状の肉厚のカード状をしており、その一辺には、後述するラベル誘導アンテナ装置３０又は管理誘導アンテナ装置４０の肉薄の嵌合カード部分３１又は４１を挿通し得る挿通口１１が設けられている。挿通口１１は、例えば、図２に示すように、物理的な鍵の鍵穴のように、当該ＲＦＩＤタグ１０に固有な凹凸を有し、当該ＲＦＩＤタグ１０に対応するラベル誘導アンテナ装置３０又は管理誘導アンテナ装置４０の嵌合カード部分３１又は４１の断面外形形状も、それに応じた凹凸を有する。なお、管理誘導アンテナ装置４０の嵌合カード部分４１の断面外形形状は、マスターキーのように、多くのＲＦＩＤタグ１０の挿通口１１に対応できるものであっても良い。

上述の挿通口１１に連続して、嵌合カード部分３１又は４１の全体を嵌合状態で受け入れる被嵌合空間１２がＲＦＩＤタグ１０の内部に設けられている。ＲＦＩＤタグ１０の内部には、タグ情報を格納しているＲＦＩＤチップ１３と、このＲＦＩＤチップ１３に繋がっているアンテナ（以下、タグアンテナと呼ぶ）１４とが、樹脂などの封止材１５によって封止されている。

ＲＦＩＤタグ１０の全ての表面部材１６は、タグアンテナ１４と外部との通信を遮断する電磁シールド機能を発揮するようになされている。電磁シールドは、例えば、金属メッキを施したり、電磁シールドシールを貼付したり、表面を構成する１又は複数の層の少なくとも１層（露出層には限定されない）を電磁シールド材料によって構成することなどで実現できる。

ここで、タグアンテナ１４のＲＦＩＤタグ１０内の位置は、嵌合された状態のラベル誘導アンテナ装置３０又は管理誘導アンテナ装置４０の嵌合カード部分３１又は４１における後述するタグ側誘導アンテナ３５又は４５と、電磁結合が行われる位置に設けられている。図１では、タグアンテナ１４が、タグ側誘導アンテナ３５又は４５と横並びの位置関係にあるように記載しているが、このような位置関係に限定されず、両アンテナの電磁結合が行われる位置であれば良い。例えば、図１の紙面の法線方向に、タグアンテナ１４と、タグ側誘導アンテナ３５又は４５とが重なるような位置関係であっても良い。

ＲＦＩＤタグリーダライタ２０は、自己が有するアンテナ２１を介して、通信条件が合致するＲＦＩＤタグと質問波及び応答波を授受することを通じてＲＦＩＤタグをアクセスし得るものである。この第１の実施形態の場合、ＲＦＩＤタグリーダライタ２０は、ラベル誘導アンテナ装置３０又は管理誘導アンテナ装置４０を介してＲＦＩＤタグ１０（正確に言えばＲＦＩＤチップ１３）をアクセスするものである。ＲＦＩＤタグリーダライタ２０は、例えば、ＲＦＩＤタグ１０から読み取ったタグ情報を、商品管理用の上位装置（例えばパソコン等の情報処理装置）に与えるものである。

ラベル誘導アンテナ装置３０又は管理誘導アンテナ装置４０は、ＲＦＩＤタグ１０とＲＦＩＤタグリーダライタ２０との通信を中継する機能を有するものであり、ラベル誘導アンテナ装置３０又は管理誘導アンテナ装置４０の一方が択一的に機能するものである。

ラベル誘導アンテナ装置３０は、例えば、ＲＦＩＤタグ１０が設けられた商品が販売（１回目の販売）される前の状態で利用されるものである。

ラベル誘導アンテナ装置３０は、嵌合カード部分３１とラベル部分３２とを有する。嵌合カード部分３１は、上述したように、ＲＦＩＤタグ１０の被嵌合空間１２に嵌合し得るものである。ラベル部分３２は、嵌合カード部分３１がＲＦＩＤタグ１０の被嵌合空間１２に嵌合されている状態でも、ＲＦＩＤタグ１０の外部に位置している部分であり、例えば、商品についての各種情報（商品名、値段など）が記載されていたり、記載シールが貼付されていたりする部分である。

ラベル誘導アンテナ装置３０は、中継機能に係る構成要素として、リーダライタ側誘導アンテナ３３、導体線路３４及びタグ側誘導アンテナ３５を有する。リーダライタ側誘導アンテナ３３及びタグ側誘導アンテナ３５は共にループアンテナであり、導体線路３４によって、ループ状の電流路を形成するように連絡されている。リーダライタ側誘導アンテナ３３は、外部との電磁結合が可能なように、ラベル部分３２の内部に設けられている。例えば、ラベル部分３２を、２枚の可撓性シールの貼り合わせ構成で実現する場合であれば、アンテナ３３は、２枚の可撓性シールの間に貼り合わされる。タグ側誘導アンテナ３５は、外部との電磁結合が可能なように、嵌合カード部分３１の内部に設けられている。例えば、嵌合カード部分３１が樹脂で構成される場合であれば、タグ側誘導アンテナ３５は樹脂で封止されている。導体線路３４は、上述したように、リーダライタ側誘導アンテナ３３及びタグ側誘導アンテナ３５を電気的に連結させる部分であり、ラベル部分３２及び嵌合カード部分３１の内部を延長している。

管理誘導アンテナ装置４０は、例えば、ＲＦＩＤタグ１０が設けられた商品が販売（１回目の販売）された後の状態で利用されるものである。

管理誘導アンテナ装置４０は、ラベル誘導アンテナ装置３０におけるラベル部分３２が、非嵌合カード部分４２に置き換わった点を除けば、ラベル誘導アンテナ装置３０とほぼ同様なものである。非嵌合カード部分４２は、リーダライタ側誘導アンテナ４３を内蔵し、嵌合カード部分４１がＲＦＩＤタグ１０の被嵌合空間１２に嵌合されている状態でも外部に露出しているものである。非嵌合カード部分４２は、例えば、嵌合カード部分４１と同一の樹脂によって構成することができる。

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態のＲＦＩＤタグ通信システムにおける動作を説明する。

ラベル誘導アンテナ装置３０は、ＲＦＩＤタグ１０が商品に取り付けられる前や、ＲＦＩＤタグ１０が商品に取り付けられた後でも販売前であれば、ＲＦＩＤタグ１０に嵌合された状態で一体として取り扱われるものである。

例えば、販売店にメーカーから商品が納入されると、担当者は、ラベル誘導アンテナ装置３０が嵌合されているＲＦＩＤタグ１０を、商品に取り付ける。

担当者は、商品管理用の図示しない上位装置を操作して、ＲＦＩＤリーダライタ２０を起動して、ＲＦＩＤタグ１０のＲＦＩＤチップ１３に記載されているタグＩＤを読込み、また、ＲＦＩＤチップ１３に所定の情報を書込み、当該上位装置における商品管理用データベースに、タグＩＤに対応付けて各種情報を記録する。

このようなＲＦＩＤタグ１０に対するアクセス時の通信経路は、図３に示すような通りである。

ＲＦＩＤリーダライタ２０からの質問波（例えば磁束波）は、ＲＦＩＤリーダライタ２０のアンテナ２１から放射される。

この質問波は、電磁シールド空間に位置しているタグアンテナ１４には到達できず、また、嵌合カード部分３１の嵌合によって電磁シールド空間に位置するようになっているタグ側誘導アンテナ３５にも到達できず、電磁シールド空間外部に位置しているリーダライタ側誘導アンテナ３３が捕捉する。この捕捉により、リーダライタ側誘導アンテナ３３に誘起された電流は、リーダライタ側誘導アンテナ３３、導体線路３４及びタグ側誘導アンテナ３５で形成されるループ状の電流路を流れる。タグ側誘導アンテナ３５に電流が流れることにより、タグ側誘導アンテナ３５から、上述した質問波と同様な磁束波が放射される。タグ側誘導アンテナ３５も、電磁シールド空間の内部に存在するため、この磁束波は、タグアンテナ１４に到達し、タグ側誘導アンテナ３５とタグアンテナ１４とは電磁結合される。

質問波がＲＦＩＤチップ１３からの情報の読み出しを指示するものであれば、ＲＦＩＤチップ１３は情報を読み出して出力し、質問波がＲＦＩＤチップ１３への情報の書込みを指示するものであれば、ＲＦＩＤチップ１３は与えられた情報を格納すると共に書込み応答を出力する。このようなＲＦＩＤチップ１３からの出力により、タグ側誘導アンテナ３５とタグアンテナ１４との電磁結合状態（磁束）は変化し、この変化は応答波として、上述した質問波の経路の逆経路により、ＲＦＩＤリーダライタ２０に返信される。

ラベル誘導アンテナ装置３０が嵌合されているＲＦＩＤタグ１０が設けられている商品の位置などを変化させたような場合にも、ＲＦＩＤリーダライタ２０からのアクセスを利用しながら、上位装置のデータベースなどを更新する。

商品が客によって購入され、その販売手続きなどが終了したときには、販売員は、ラベル誘導アンテナ装置３０をＲＦＩＤタグ１０から取り外し、ＲＦＩＤタグ１０だけがそのまま取り付けられている商品を顧客に引き渡す。又は、ラベル誘導アンテナ装置３０が取り外されたＲＦＩＤタグ１０と、商品とを顧客に引き渡す。

このような状態のＲＦＩＤタグ１０に対してＲＦＩＤリーダライタ２０からアクセスしようとしても、電磁シールド機能により、質問波はタグアンテナ１４に到達できず、アクセスすることはできない。ＲＦＩＤタグ１０に対応しないラベル誘導アンテナ装置３０を嵌合しようとしても嵌合できず、対応しないラベル誘導アンテナ装置３０を入手している者であっても、そのＲＦＩＤタグ１０にアクセスすることができない。

例えば、ＲＦＩＤタグ１０に係る商品が、ブランド品などのように中古品での売買も頻繁に行われるものであり、正当な中古品の取扱店に、商品とＲＦＩＤタグ１０とが持ち込まれたとする。

この場合には、管理用誘導アンテナ装置４０を、その嵌合カード部分４１をＲＦＩＤタグ１０に嵌合させることを装着し、その上で、ＲＦＩＤリーダライタ２０（販売店でのものと異なっていても良い）によってアクセスする。この場合も、上述したラベル用誘導アンテナ装置３０の場合とほぼ同様な、図４に示すような通信路によって、ＲＦＩＤチップ１３をアクセスできる。例えば、ＲＦＩＤチップ１３に商品情報などを書き込んでおくことにより、その中古品が正規のブランド品であるかを確認することができる。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、ＲＦＩＤリーダライタ２０は、ラベル誘導アンテナ装置３０又は管理用誘導アンテナ装置４０が取り付けられていない状態では電磁シールド機能によりＲＦＩＤタグ１０をアクセスすることができず、ＲＦＩＤタグ１０のタグ情報のセキュリティは高くなっている。

また、第１の実施形態によれば、ＲＦＩＤタグ１０に対応するラベル誘導アンテナ装置３０は限定されており、対応しないラベル誘導アンテナ装置３０はＲＦＩＤタグ１０に装着できず、正規のラベル誘導アンテナ装置３０がＲＦＩＤタグ１０に装着されたときにしか、ＲＦＩＤリーダライタ２０はＲＦＩＤタグ１０をアクセスすることができず、この面からも、ＲＦＩＤタグ１０のタグ情報のセキュリティは高くなっている。

さらに、第１の実施形態によれば、上述したセキュリティ機能があるため、ＲＦＩＤタグ１０を販売などした段階でタグ情報の盗用などを考慮してＲＦＩＤタグを無効化するようなことを不要にできる。

さらにまた、第１の実施形態によれば、ＲＦＩＤタグ１０及びＲＦＩＤリーダライタ２０の送受信処理自体は、セキュリティを考慮した特別のものとする必要はなく、そのため、アクセス時間がセキュリティ機能のために長期化するようなこともない。

また、ＲＦＩＤタグ１０に対応するラベル誘導アンテナ装置３０が商品の販売などによってなくなった以降においても、管理用誘導アンテナ装置４０を用意しているので、ＲＦＩＤタグ１０のタグ情報を必要に応じて取り出すことができる。

なお、ＲＦＩＤタグ１０とラベル誘導アンテナ装置３０又は管理用誘導アンテナ装置４０との結合は電磁結合であってコネクタを利用した結合ではなく、ＲＦＩＤタグ１０とラベル誘導アンテナ装置３０又は管理用誘導アンテナ装置４０における電気的構成要素が樹脂などによって封止されているので、その構成要素が水滴その他の環境要素によって劣化するようなこともない。

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明によるＲＦＩＤタグ通信システム、ＲＦＩＤタグ及び誘導アンテナ装置の第２の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

図５は、第２の実施形態のＲＦＩＤタグ通信システムの概略構成を示す説明図であり、上述した第１の実施形態に係る図１との同一、対応部分には、同一、対応符号を付して示している。

図５において、第２の実施形態のＲＦＩＤタグ通信システム２は、大きくは、ＲＦＩＤタグ１０、ＲＦＩＤリーダライタ２０及び複数（図５の例では３個）の誘導アンテナ装置５０−１〜５０−３からなる。

第２の実施形態のＲＦＩＤタグ１０は、第１の実施形態のＲＦＩＤタグに比較すると、ＲＦＩＤチップ及びタグアンテナの数が異なっている。すなわち、第２の実施形態のＲＦＩＤタグ１０は、複数（図５の例では３個）のＲＦＩＤチップ１３−１〜１３−３と、これらＲＦＩＤチップ１３−１〜１３−３に繋がっている複数のタグアンテナ１４−１〜１４−３とを有している。

電磁結合し得る後述するタグ側誘導アンテナの位置が異なるように、複数のタグアンテナ１４−１〜１４−３の位置が選定されている。なお、ＲＦＩＤチップ１３−１〜１３−３の位置は対応するタグアンテナ１４−１〜１４−３の近傍でも離間していても良い。図５は、複数のタグアンテナ１４−１〜１４−３が横並びの例を示しているが、これに限定されるものではない。例えば、被嵌合空間１２の上辺、右辺、下辺にそれぞれ、異なるタグアンテナを設けるようにしても良い。また、タグアンテナ１４−１〜１４−３同士の間を電磁シールドするようにしても良い。

この第２の実施形態の場合、各ＲＦＩＤチップ１３−１、…、１３−３には異なるタグ情報を格納することを意図している。

第２の実施形態のＲＦＩＤリーダライタ２０は、第１の実施形態のものと同様なものである。なお、第２の実施形態のＲＦＩＤリーダライタ２０は、複数のＲＦＩＤチップとの同時アクセス機能（例えば同時読み取り）に対応できるものである。すなわち、アンチコリジョン機能を備えているものである。

各誘導アンテナ装置５０−１、…、５０−３はそれぞれ、第１の実施形態の管理用誘導アンテナ装置４０と同様なものであり、嵌合カード部分５１−１、…、５１−３及び非嵌合カード部分５２−１、…、５２−３を有している。また、各誘導アンテナ装置５０−１、５０−２、５０−３はそれぞれ、内部に、リーダライタ側誘導アンテナ、導体線路及びタグ側誘導アンテナを有している。なお、図５では、ＲＦＩＤタグ１０の被嵌合空間１２に比較して誘導アンテナ装置５０−１、…、５０−３を小さく記載しているが、これは複数の誘導アンテナ装置５０−１、…、５０−３を記載するための便宜であり、第１の実施形態の管理用誘導アンテナ装置４０について説明したように、誘導アンテナ装置５０−１、…、５０−３の大きさはその嵌合カード部分５１−１、…、５１−３がＲＦＩＤタグ１０の被嵌合空間１２に嵌合し得る大きさに選定されている。

各誘導アンテナ装置５０−１、…、５０−３は、ＲＦＩＤタグ１０におけるＲＦＩＤチップ１３−１〜１３−３のアクセス対象の組み合わせが異なるものである。すなわち、リーダライタ側誘導アンテナ、導体線路及びタグ側誘導アンテナの位置や組数が、各誘導アンテナ装置５０−１、５０−２、５０−３で異なっている。

誘導アンテナ装置５０−１は、１組のリーダライタ側誘導アンテナ５３−１、導体線路５４−１及びタグ側誘導アンテナ５５−１を備え、この組は、ＲＦＩＤタグ１０のＲＦＩＤチップ１３−１をアクセスし得る位置に設けられている。また、誘導アンテナ装置５０−２は、１組のリーダライタ側誘導アンテナ５３−２、導体線路５４−２及びタグ側誘導アンテナ５５−２を備え、この組は、ＲＦＩＤタグ１０のＲＦＩＤチップ１３−２をアクセスし得る位置に設けられている。さらに、誘導アンテナ装置５０−３は、２組のリーダライタ側誘導アンテナ５３−３１、５３−３２、導体線路５４−３１、５４−３２及びタグ側誘導アンテナ５５−３１、５５−３２を備え、第１組（５３−３１、５４−３１、５５−３１）は、ＲＦＩＤタグ１０のＲＦＩＤチップ１３−１をアクセスし得る位置に設けられており、第２組（５３−３２、５４−３２、５５−３２）は、ＲＦＩＤタグ１０のＲＦＩＤチップ１３−３をアクセスし得る位置に設けられている。

なお、タグ側誘導アンテナの位置は、図５の状態のままで、リーダライタ側誘導アンテナの位置を図５から変更しても良く、このようにしても、ＲＦＩＤタグ１０の所望するＲＦＩＤチップをアクセスすることができる。また、誘導アンテナ装置５０−３についていえば、２組のリーダライタ側誘導アンテナ５３−３１及び５３−３２を共通化させるようにしても良い。

第２の実施形態においても、ＲＦＩＤリーダライタ２０は、誘導アンテナ装置５０−１、５０−２又は５０−３のいずれも装着されていないＲＦＩＤタグ１０に対しては、その電磁シールド機能によりアクセスせることができない。すなわち、第３者が、ＲＦＩＤリーダライタ２０から、誘導アンテナ装置５０−１、５０−２又は５０−３のいずれをも装着することなく、ＲＦＩＤタグ１０をアクセスしようとしてもアクセスすることができない。

正規の利用者が、ＲＦＩＤタグ１０のＲＦＩＤチップ１３−２をアクセスしたい場合には、ＲＦＩＤタグ１０に誘導アンテナ装置５０−２を装着（嵌合）し、その上で、ＲＦＩＤリーダライタ２０を起動してアクセスする。この場合には、ＲＦＩＤリーダライタ２０のアンテナ２１と誘導アンテナ装置５０−２のリーダライタ側誘導アンテナ５３−２との電磁結合、及び、誘導アンテナ装置５０−２のタグ側誘導アンテナ５５−２とタグアンテナ１４−２とが電磁結合して通信路が形成され、ＲＦＩＤリーダライタ２０はＲＦＩＤチップ１３−２をアクセスすることができる。

この際、ＲＦＩＤタグ１０内での電磁シールド機能や、タグアンテナ１４−１や１４−３の位置により、誘導アンテナ装置５０−２のタグ側誘導アンテナ５５−２と、タグアンテナ１４−１及び１４−３との電磁結合は形成されず、誘導アンテナ装置５０−２を装着した状態で、ＲＦＩＤリーダライタ２０はＲＦＩＤチップ１３−１や１３−３をアクセスすることはできない。

同様に、正規の利用者は、ＲＦＩＤタグ１０に誘導アンテナ装置５０−１を装着してアクセス操作することにより、ＲＦＩＤチップ１３−１だけをアクセスすることができる。
また、正規の利用者は、ＲＦＩＤタグ１０に誘導アンテナ装置５０−３を装着してアクセス操作することにより、ＲＦＩＤチップ１３−１及び１３−３を同時にアクセスすることができる。

第２の実施形態によっても、第１の実施形態と同様な効果を奏することができると共に、さらに、以下のような効果を奏することができる。

１個のＲＦＩＤタグに複数のＲＦＩＤチップを設けたので、タグ情報の種類や情報レベルによって格納させるＲＦＩＤチップを変更することができる。一連のタグ情報を格納する場合であっても、ＲＦＩＤチップが複数ある分だけ、大量の情報を格納可能である。

また、誘導アンテナ装置として、ＲＦＩＤチップの組合せに応じた複数のものを用意しておくことにより、１回のアクセス動作でアクセス可能なＲＦＩＤチップの組合せを変更することができる。例えば、部長と係員とで所持させる誘導アンテナ装置を変えることにより、利用者によるアクセス可能なＲＦＩＤチップを変更させることができる。

以上のように、第２の実施形態によれば、細かいアクセス制限を実行することも可能である。

（Ｃ）第３の実施形態
次に、本発明によるＲＦＩＤタグ通信システム、ＲＦＩＤタグ及び誘導アンテナ装置の第３の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

第１及び第２の実施形態においては、誘導アンテナ装置はＲＦＩＤタグに対して着脱自在なものであったが、この第３の実施形態においては、誘導アンテナ装置はＲＦＩＤタグに移動可能に取り付けられたものである。

図６は、第３の実施形態のＲＦＩＤタグ通信システムの概略構成を示す説明図であり、上述した第１や第２の実施形態に係る図１や図５との同一、対応部分には、同一、対応符号を付して示している。

図６において、第３の実施形態のＲＦＩＤタグ通信システム３は、大きくは、ＲＦＩＤタグ１０、ＲＦＩＤリーダライタ２０及び誘導アンテナ装置６０からなる。

第３の実施形態のＲＦＩＤタグ１０も、例えば、全体が矩形形状のカード状をしているが、第１や第２の実施形態のＲＦＩＤタグとは異なり、誘導アンテナ装置が挿通される挿通口１１や被嵌合空間１２が設けられていない。第３の実施形態のＲＦＩＤタグ１０は開口部１７を有し、この開口部１７を除けば、表面部材１６に施された電磁シールド処理による電磁シールド機能により、ＲＦＩＤタグ１０の内部と外部装置との通信ができないものである。ここで、開口部１７は、電磁的な開口であればよく、例えば、樹脂製のカバーなどが取り付けられているものであっても良い。

なお、第３の実施形態のＲＦＩＤタグ１０も、内部に、ＲＦＩＤチップ１３及びタグアンテナ１４を有していることは勿論である。

第３の実施形態の誘導アンテナ装置６０も、リーダライタ側誘導アンテナ６３、導体線路６４及びタグ側誘導アンテナ６５を有し、さらに、移動操作子６６を有する。リーダライタ側誘導アンテナ６３、導体線路６４及びタグ側誘導アンテナ６５は、移動操作子６６に連動して第１及び第２の位置間を移動し得るように、ＲＦＩＤタグ１０に取り付けられている。なお、リーダライタ側誘導アンテナ６３、導体線路６４及びタグ側誘導アンテナ６５の移動は、これら全体を封止した樹脂体を単位としてなされるようなものであっても良い。また、タグ側誘導アンテナ６５だけが移動するような構成であっても良い。さらに、移動は、直線移動でも良く、回転移動などであっても良い。

ここで、リーダライタ側誘導アンテナ６３、導体線路６４及びタグ側誘導アンテナ６５は、例えば、図示しないバネの弾性力や、ストッパなどにより、第１の位置及び第２の位置だけをとり、第１の位置及び第２の位置間の中間位置をとらないようになされている。

タグ側誘導アンテナ６５は、第１及び第２の位置のいずれでも、電磁シールド機能が発揮される空間に位置している。タグ側誘導アンテナ６５が第１の位置に位置しているときにはタグアンテナ１４と電磁結合が可能であり、第２の位置に位置しているときにタグアンテナ１４との電磁結合が不可能なように、第１及び第２の位置が選定されている。

リーダライタ側誘導アンテナ６３は、少なくとも第１の位置で上述した開口部１７内の位置に位置するようになされている。

移動操作子６６は、例えば、単なるつまみなどであっても良く、回転運動を直線運動に変換するような複数の部材でなるものであっても良い。上述のように、この移動操作子６６に対する利用者の操作によって、リーダライタ側誘導アンテナ６３、導体線路６４及びタグ側誘導アンテナ６５は、第１及び第２の位置間を移動する。

利用者がＲＦＩＤタグ１０との不要な通信を望まない場合には、図６（Ｂ）に示すように、移動操作子６６を操作して誘導アンテナ装置６０を第２の位置に位置させておく。この状態で、ＲＦＩＤリーダライタ２０がアクセス動作しても、そのアンテナ２１と誘導アンテナ装置６０のリーダライタ側アンテナ６３とが電磁結合できたとしても、誘導アンテナ装置６０が第２の位置のため、そのタグ側アンテナ６５とタグアンテナ１４とは電磁結合できず、ＲＦＩＤリーダライタ２０はＲＦＩＤタグ１０と通信することはできない。

一方、利用者がＲＦＩＤタグ１０との通信を望む場合には、図６（Ａ）に示すように、移動操作子６６を操作して誘導アンテナ装置６０を第１の位置に位置させておく。この状態で、ＲＦＩＤリーダライタ２０がアクセス動作すると、そのアンテナ２１と開口部１７に位置する誘導アンテナ装置６０のリーダライタ側アンテナ６３とが電磁結合し、また、誘導アンテナ装置６０が第１の位置のため、そのタグ側アンテナ６５とタグアンテナ１４とも電磁結合し、通信路が確立され、ＲＦＩＤリーダライタ２０はＲＦＩＤタグ１０と通信できる。

以上のように、第３の実施形態によれば、ＲＦＩＤリーダライタ２０は、誘導アンテナ装置６０が第２の位置に位置しているときには、電磁シールド機能によりＲＦＩＤタグ１０をアクセスすることができない。ここで、移動操作子６６を、鍵などを利用するものとすることにより、ＲＦＩＤタグ１０のタグ情報のセキュリティを高くできる。

また、第３の実施形態によれば、上述したセキュリティ機能を設けた場合には、ＲＦＩＤタグ１０を販売などした段階でタグ情報の盗用などを考慮してＲＦＩＤタグを無効化するようなことを不要にできる。

さらに、第３の実施形態によれば、ＲＦＩＤタグ１０及びＲＦＩＤリーダライタ２０の送受信処理自体は、セキュリティを考慮した特別のものとする必要はなく、そのため、アクセス時間がセキュリティ機能のために長期化するようなこともない。

さらにまた、ＲＦＩＤタグ１０と誘導アンテナ装置６０との結合は電磁結合であってコネクタを利用した結合ではなく、コネクタなどの金属製の構成要素が水滴その他の環境要素によって劣化するようなこともない。

また、第３の実施形態によれば、誘導アンテナ装置６０がＲＦＩＤタグ１０から着脱できないので、誘導アンテナ装置などの紛失によるアクセス不要状態などを回避することができる。

さらに、第３の実施形態によれば、移動操作子６６の位置などを目視したり触ったりすることにより、ＲＦＩＤチップがアクセスできる状態か否かを利用者は容易に確認することができる。

（Ｄ）他の実施形態
上記各実施形態の説明においても種々変形実施形態に言及したが、さらに、以下に例示するような変形実施形態を挙げることができる。

上記各実施形態の説明においては、ＲＦＩＤタグがカード状であるとして説明したが、ＲＦＩＤタグの形状はカード状に限定されるものではなく、筺形状であっても筒形状であっても良く、誘導アンテナ装置の形状も、ＲＦＩＤタグの形状に合わせて形状を選定すれば良い。

また、ＲＦＩＤタグと誘導アンテナ装置との係合方法も、第１又は第２の実施形態の記載方法に限定されるものではない。例えば、ＲＦＩＤタグがスライドカバーを有し、スライドカバーをずらした状態のＲＦＩＤタグを誘導アンテナ装置の被嵌合部に嵌合するような構成であっても良い。

上記第１及び第２の実施形態によれば、被嵌合空間１２が１個のＲＦＩＤタグを示したが、被嵌合空間が複数あっても良い。例えば、第２の実施形態の変形として、被嵌合空間とアクセス可能なＲＦＩＤチップとを対応付けることを挙げることができる。

上記第３の実施形態においては、１個のＲＦＩＤチップを内蔵するＲＦＩＤタグを示したが、複数のＲＦＩＤチップを内蔵するＲＦＩＤタグに対しても、第３の実施形態の技術思想を適用することができる。この場合において、複数のＲＦＩＤチップに共通な誘導アンテナ装置を設けても良く、各ＲＦＩＤチップに対応するように誘導アンテナ装置を個別に設けても良い。後者の場合において、移動操作子をも個別に設けるようにしても良く、また、１個の移動操作子が第２の実施形態のようなＲＦＩＤチップを誘導アンテナ装置との関係を形成させるように設けられたものであっても良い。

また、上記第３の実施形態では、誘導アンテナ装置が移動し得るものを示したが、誘導アンテナ装置が移動し得ず、ＲＦＩＤチップ及びタグアンテナが移動し得るものであっても良い。さらには、誘導アンテナ装置も、ＲＦＩＤチップ及びタグアンテナも移動し得ず、電磁シールド片が移動し、タグ側誘導アンテナ及びタグアンテナ間の電磁結合を確立、切断させるものであっても良い。

上記各実施形態では、ＲＦＩＤチップが読み書きとも可能なものを示したが、読み出し専用のＲＦＩＤチップであっても良い。同様に、ＲＦＩＤリーダライタは、読み出し専用のＲＦＩＤリーダでも、書込み専用のＲＦＩＤライタであっても良く、特許請求の範囲ではこれらをまとめてＲＦＩＤアクセス装置と呼んでいる。

第１及び第２の実施形態では、ラベル誘導アンテナ装置３０とＲＦＩＤタグ１０が電磁結合可能な状態に位置規制している状態が、特許請求の範囲での第１の位置関係に該当し、ラベル誘導アンテナ装置３０とＲＦＩＤタグ１０が電磁結合不可能な状態が、特許請求の範囲での第２の位置関係に該当する。この第２の位置関係については、電磁結合不可能な状態であれば、ラベル誘導アンテナ装置３０とＲＦＩＤタグ１０を特定な位置に規制する必要はない。

第１の実施形態のＲＦＩＤタグ通信システムの概略構成を示す説明図である。 第１の実施形態のＲＦＩＤタグの挿通口形状を示す正面図である。 第１の実施形態のＲＦＩＤタグ通信システムにおけるラベル誘導アンテナ装置の利用時の通信経路を示す説明図である。 第１の実施形態のＲＦＩＤタグ通信システムにおける管理誘導アンテナ装置の利用時の通信経路を示す説明図である。 第２の実施形態のＲＦＩＤタグ通信システムの概略構成を示す説明図である。 第３の実施形態のＲＦＩＤタグ通信システムの概略構成を示す説明図である。

符号の説明

１〜３…ＲＦＩＤタグ通信システム、
１０…ＲＦＩＤタグ、
１１…挿通口、
１２…被嵌合空間、
１３、１３−１〜１３−３…ＲＦＩＤチップ、
１４、１４−１〜１４−３…タグアンテナ、
１５…封止材、
１６…ＲＦＩＤタグ表面部材（電磁シールド部材）、
１７…開口部、
２０…ＲＦＩＤタグリーダライタ、
２１…ＲＦＩＤタグリーダライタのアンテナ、
３０、４０、５０−１〜５０−３、６０…誘導アンテナ装置、
３１、４１、５１−１〜５１−３…嵌合カード部分、
３２…ラベル部分、
３３、４３、５３−１〜５３−３、６３…リーダライタ側誘導アンテナ、
３４、４４、５４−１〜５４−３、６４…導体線路、
３５、４５、５５−１〜５５−３、６５…タグ側誘導アンテナ３５、
４２、５２−１〜５２−３…非嵌合カード部分、
６６…移動操作子。

Claims (6)

1. ＲＦＩＤチップと、このＲＦＩＤチップに接続されているタグアンテナとを内蔵するＲＦＩＤタグにおいて、
   上記ＲＦＩＤチップ及び上記タグアンテナとの内蔵空間を電磁シールド空間とする電磁シールド手段と、
   ＲＦＩＤアクセス装置のアンテナと電磁結合可能なアクセス装置側アンテナ、上記タグアンテナと電磁結合可能なタグ側アンテナ、並びに、これらアクセス装置側アンテナ及びタグ側アンテナ間を電気的に接続する導体線路とを封止している誘導アンテナ装置と、当該ＲＦＩＤタグとの相対的な位置関係として、第１の位置関係と第２の位置関係とを実現可能な位置関係規制手段とを有し、
   上記第１の位置関係が、上記電磁シールド空間内における上記タグアンテナと上記タグ側アンテナとを電磁結合可能とすると共に、上記アクセス装置側アンテナが上記電磁シールド空間外に位置する関係であり、
   上記第２の位置関係が、上記タグアンテナと上記タグ側アンテナとを電磁結合が不可能とする位置関係である
   ことを特徴とするＲＦＩＤタグ。
2. 上記位置関係規制手段が規制する上記第１の位置関係が、上記誘導アンテナ装置が当該ＲＦＩＤタグに装着された状態の位置関係であり、上記第２の位置関係が、上記誘導アンテナ装置が当該ＲＦＩＤタグから離間された状態の位置関係であることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
3. 上記誘導アンテナ装置が当該ＲＦＩＤタグに上記第１の位置関係及び上記第２の位置関係間で相対的に移動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
4. 上記ＲＦＩＤチップ及び上記タグアンテナの組が複数組設けられていると共に、上記位置関係規制手段が複数種類の上記誘導アンテナ装置に対応し得ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ。
5. ＲＦＩＤチップと、このＲＦＩＤチップに接続されているタグアンテナとを内蔵するＲＦＩＤタグと、ＲＦＩＤタグをアクセスするための無線通信を起動するＲＦＩＤアクセス装置とを有するＲＦＩＤタグ通信システムにおいて、
   上記ＲＦＩＤアクセス装置のアンテナと電磁結合可能なアクセス装置側アンテナ、上記タグアンテナと電磁結合可能なタグ側アンテナ、並びに、これらアクセス装置側アンテナ及びタグ側アンテナ間を電気的に接続する導体線路とを封止して有する誘導アンテナ装置を備え、
   上記ＲＦＩＤタグが、
   上記ＲＦＩＤチップ及び上記タグアンテナとの内蔵空間を電磁シールド空間とする電磁シールド手段と、
   上記誘導アンテナ装置と当該ＲＦＩＤタグとの相対的な位置関係として、第１の位置関係と第２の位置関係とを実現可能な位置関係規制手段とを有し、
   上記第１の位置関係が、上記電磁シールド空間内における上記タグアンテナと上記タグ側アンテナとを電磁結合可能にすると共に、上記アクセス装置側アンテナが上記電磁シールド空間外に位置する関係であり、
   上記第２の位置関係が、上記タグアンテナと上記タグ側アンテナとを電磁結合が不可能とする位置関係である
   ことを特徴とするＲＦＩＤタグ通信システム。
6. ＲＦＩＤチップとこのＲＦＩＤチップに接続されているタグアンテナとを内蔵するＲＦＩＤタグと、ＲＦＩＤタグをアクセスするための無線通信を起動するＲＦＩＤアクセス装置との通信に介在する誘導アンテナ装置であって、
   上記ＲＦＩＤアクセス装置のアンテナと電磁結合可能なアクセス装置側アンテナと、
   上記タグアンテナと電磁結合可能なタグ側アンテナと、
   これらアクセス装置側アンテナ及びタグ側アンテナ間を電気的に接続する導体線路とを封止して有し、
   上記ＲＦＩＤタグとの相対的な位置関係として、第１の位置関係と第２の位置関係とをとることができ、
   上記第１の位置関係が、上記ＲＦＩＤタグに設けられている電磁シールド空間内における上記タグアンテナと上記タグ側アンテナとを電磁結合可能にすると共に、上記アクセス装置側アンテナが上記電磁シールド空間外に位置する関係であり、
   上記第２の位置関係が、上記タグアンテナと上記タグ側アンテナとを電磁結合が不可能とする位置関係である
   ことを特徴とする誘導アンテナ装置。

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