JP6819030B2 - モニタリングタグ、モニタリング構造物及び所定の変化状態モニタリング方法 - Google Patents
モニタリングタグ、モニタリング構造物及び所定の変化状態モニタリング方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、所定の状態から所定の変化状態に変化するモニタリング対象物に設置されるモニタリングタグ、モニタリング構造物及びこれらを用いた所定の変化状態モニタリング方法に関する。
非破壊検査は、材料、製品等の検査対象物の特性及び状態を損傷することなく評価するために、科学分野及び産業分野で幅広く使用されている重要な検査技術であり、品質検査、製品評価、製品開発、保守検査等に利用されている。
一般に、コンクリート及び樹脂のような材料で形成した構造物は、風雨及び日光等に曝され、経年変化により、構造物にひび割れが生じたり、構造物の内部又は表面の化学的性質が変化したりし、構造物に要求されていた機能が低下する場合がある。特に、コンクリートで形成した構造物が風雨又は日光等に曝されると、中性化又は塩害の進行により構造物の強度等が低下する。
そこで、そのような構造物の内部又は表面の所定の変化状態を把握することが望まれている。
一般に、コンクリート及び樹脂のような材料で形成した構造物は、風雨及び日光等に曝され、経年変化により、構造物にひび割れが生じたり、構造物の内部又は表面の化学的性質が変化したりし、構造物に要求されていた機能が低下する場合がある。特に、コンクリートで形成した構造物が風雨又は日光等に曝されると、中性化又は塩害の進行により構造物の強度等が低下する。
そこで、そのような構造物の内部又は表面の所定の変化状態を把握することが望まれている。
特許文献１には、コンクリートで形成した構造物の測定対象を構造物全体の広域に亘って、しかも専門家を必要とせず、簡素な方法でコンクリートの所定の変化状態を把握する非破壊検査方法を開示している。すなわち、特許文献１に記載の非破壊検査方法は、コンクリート中に少なくとも２本の電気絶縁鉄筋を電極として配筋し、各電極にリード線により導電することでインピーダンス等の電気的特性値を装置で定期的に測定することにより、コンクリートの所定の変化状態を把握することを含む。
しかし、特許文献１に記載の非破壊検査方法では、検査の度に、電気絶縁鉄筋から延在し、構造物の表面に出ている測定用電極を測定器と結線する等の手間を要し、簡易に、所定の変化状態の監視（以下、モニタリングという）をすることができない。また、特許文献１に記載の腐食環境センサはサイズが大きくかさ張るため、小型化が望まれる。
また、近年の検査対象の多様化に伴い、様々な検査対象及び変化状態をモニタリング可能な検査方法が望まれており、特許文献１に記載の非破壊検査方法では、これらの要望に十分に対応することができなかった。
本発明の目的は、モニタリング対象物を非破壊で容易に変化状態を把握することができるモニタリングタグ、モニタリング構造物及び変化状態モニタリング方法を提供することにある。
また、近年の検査対象の多様化に伴い、様々な検査対象及び変化状態をモニタリング可能な検査方法が望まれており、特許文献１に記載の非破壊検査方法では、これらの要望に十分に対応することができなかった。
本発明の目的は、モニタリング対象物を非破壊で容易に変化状態を把握することができるモニタリングタグ、モニタリング構造物及び変化状態モニタリング方法を提供することにある。
本発明者らは、モニタリング対象物が所定の状態から所定の変化状態に変化することにより、モニタリング対象物に設置されたモニタリングタグの機能が停止するようにすれば、モニタリング対象物が、所定の変化状態に変化したか否かを判断することができることを見出し、以下の発明をした。
（１）所定の状態から所定の変化状態に変化するモニタリング対象物に埋め込まれるモニタリングタグ又は前記モニタリング対象物の表面に設置されるモニタリングタグであって、
ＩＣチップ、内蔵ＩＣアンテナ、及び前記ＩＣチップと前記内蔵ＩＣアンテナとを電気的に接続する内蔵回路を有するＲＦＩＤタグと、
前記モニタリング対象物の外部からの電波を送受信する送受信アンテナと、
前記内蔵ＩＣアンテナと前記送受信アンテナとを電気的に接続する接続回路と、
前記モニタリング対象物が前記所定の変化状態に変化した際に、前記送受信アンテナの送受信機能を停止させる送受信停止手段と、を備え、
前記送受信停止手段は、前記モニタリング対象物が前記所定の状態から前記所定の変化状態になった際に刺激応答する刺激応答性樹脂を有し、
該刺激応答性樹脂は、前記ＩＣチップ、前記内蔵ＩＣアンテナ、前記内蔵回路、前記送受信アンテナ及び前記接続回路の少なくとも一部を被覆、又は前記接続回路の少なくとも一部を構成し、前記刺激応答することにより、前記ＩＣチップ、前記内蔵ＩＣアンテナ、前記内蔵回路、前記送受信アンテナ及び前記接続回路の一つ又は複数の回路を切断し又は他の回路に短絡させるものである、
前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態に変化したか否かを判断するための、モニタリングタグ。
ＩＣチップ、内蔵ＩＣアンテナ、及び前記ＩＣチップと前記内蔵ＩＣアンテナとを電気的に接続する内蔵回路を有するＲＦＩＤタグと、
前記モニタリング対象物の外部からの電波を送受信する送受信アンテナと、
前記内蔵ＩＣアンテナと前記送受信アンテナとを電気的に接続する接続回路と、
前記モニタリング対象物が前記所定の変化状態に変化した際に、前記送受信アンテナの送受信機能を停止させる送受信停止手段と、を備え、
前記送受信停止手段は、前記モニタリング対象物が前記所定の状態から前記所定の変化状態になった際に刺激応答する刺激応答性樹脂を有し、
該刺激応答性樹脂は、前記ＩＣチップ、前記内蔵ＩＣアンテナ、前記内蔵回路、前記送受信アンテナ及び前記接続回路の少なくとも一部を被覆、又は前記接続回路の少なくとも一部を構成し、前記刺激応答することにより、前記ＩＣチップ、前記内蔵ＩＣアンテナ、前記内蔵回路、前記送受信アンテナ及び前記接続回路の一つ又は複数の回路を切断し又は他の回路に短絡させるものである、
前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態に変化したか否かを判断するための、モニタリングタグ。
（２）さらに、別のＩＣチップ、別の内蔵ＩＣアンテナ、及び前記別のＩＣチップと前記別の内蔵ＩＣアンテナとを電気的に接続する別の内蔵回路を有する別のＲＦＩＤタグと、
前記別の内蔵ＩＣアンテナと前記送受信アンテナとを電気的に接続する別の接続回路と、
前記モニタリング対象物が所定の別の変化状態に変化した際に、前記別のＲＦＩＤタグからの前記送受信アンテナの送受信機能を停止させる別の送受信停止手段と、を備え、
前記別の送受信停止手段は、前記モニタリング対象物が前記所定の状態から前記所定の変化状態になった際に刺激応答する刺激応答性樹脂を有し、
該刺激応答性樹脂は、前記別のＩＣチップ、前記別の内蔵ＩＣアンテナ、前記別の内蔵回路、前記送受信アンテナ及び前記別の接続回路の少なくとも一部を被覆、又は前記別の接続回路の少なくとも一部を構成し、前記刺激応答することにより、前記別のＩＣチップ、前記別の内蔵ＩＣアンテナ、前記別の内蔵回路、前記送受信アンテナ及び前記別の接続回路の一つ又は複数の回路を切断し又は他の回路に短絡させるものである、
前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップ及び前記別のＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態又は前記所定の別の変化状態に変化したか否かを判断するための、（１）に記載のモニタリングタグ。
前記別の内蔵ＩＣアンテナと前記送受信アンテナとを電気的に接続する別の接続回路と、
前記モニタリング対象物が所定の別の変化状態に変化した際に、前記別のＲＦＩＤタグからの前記送受信アンテナの送受信機能を停止させる別の送受信停止手段と、を備え、
前記別の送受信停止手段は、前記モニタリング対象物が前記所定の状態から前記所定の変化状態になった際に刺激応答する刺激応答性樹脂を有し、
該刺激応答性樹脂は、前記別のＩＣチップ、前記別の内蔵ＩＣアンテナ、前記別の内蔵回路、前記送受信アンテナ及び前記別の接続回路の少なくとも一部を被覆、又は前記別の接続回路の少なくとも一部を構成し、前記刺激応答することにより、前記別のＩＣチップ、前記別の内蔵ＩＣアンテナ、前記別の内蔵回路、前記送受信アンテナ及び前記別の接続回路の一つ又は複数の回路を切断し又は他の回路に短絡させるものである、
前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップ及び前記別のＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態又は前記所定の別の変化状態に変化したか否かを判断するための、（１）に記載のモニタリングタグ。
（３）所定の状態から所定の変化状態に変化するモニタリング対象物に埋め込まれるモニタリングタグ又は前記モニタリング対象物の表面に設置されるモニタリングタグであって、
ＩＣチップを有するＲＦＩＤタグと、
前記モニタリング対象物の外部からの電波を送受信する送受信アンテナと、
前記ＲＦＩＤタグと前記送受信アンテナとを電気的に接続する接続回路と、
前記モニタリング対象物が前記所定の変化状態に変化した際に、前記送受信アンテナの送受信機能を停止させる送受信停止手段と、を備え、
前記送受信停止手段は、前記モニタリング対象物が前記所定の状態から前記所定の変化状態になった際に刺激応答する刺激応答性樹脂を有し、
該刺激応答性樹脂は、前記ＩＣチップ、前記内蔵回路、前記送受信アンテナ及び前記接続回路の少なくとも一部を被覆、又は前記接続回路の少なくとも一部を構成し、前記刺激応答することにより、前記ＩＣチップ、前記内蔵ＩＣアンテナ、前記内蔵回路、前記送受信アンテナ及び前記接続回路の一つ又は複数の回路を切断し又は他の回路に短絡させるものである、
前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＲＦＩＤタグとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態に変化したか否かを判断するための、モニタリングタグ。
ＩＣチップを有するＲＦＩＤタグと、
前記モニタリング対象物の外部からの電波を送受信する送受信アンテナと、
前記ＲＦＩＤタグと前記送受信アンテナとを電気的に接続する接続回路と、
前記モニタリング対象物が前記所定の変化状態に変化した際に、前記送受信アンテナの送受信機能を停止させる送受信停止手段と、を備え、
前記送受信停止手段は、前記モニタリング対象物が前記所定の状態から前記所定の変化状態になった際に刺激応答する刺激応答性樹脂を有し、
該刺激応答性樹脂は、前記ＩＣチップ、前記内蔵回路、前記送受信アンテナ及び前記接続回路の少なくとも一部を被覆、又は前記接続回路の少なくとも一部を構成し、前記刺激応答することにより、前記ＩＣチップ、前記内蔵ＩＣアンテナ、前記内蔵回路、前記送受信アンテナ及び前記接続回路の一つ又は複数の回路を切断し又は他の回路に短絡させるものである、
前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＲＦＩＤタグとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態に変化したか否かを判断するための、モニタリングタグ。
（４）前記刺激応答性樹脂が、熱応答性樹脂又はｐＨ応答性樹脂である、（１）〜（３）のいずれか１項に記載のモニタリングタグ。
（５）前記変化状態が、経年変化状態である、（１）〜（４）のいずれか１項に記載のモニタリングタグ。
（６）所定の状態から所定の変化状態に変化するモニタリング対象物の変化をモニタリングするモニタリング方法であって、
前記モニタリング対象物に、（１）〜（５）のいずれか１項に記載のモニタリングタグを設置した後、前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態になっているか否かを判断する、モニタリング方法。
前記モニタリング対象物に、（１）〜（５）のいずれか１項に記載のモニタリングタグを設置した後、前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態になっているか否かを判断する、モニタリング方法。
（７）それぞれが（１）〜（５）のいずれか１項に記載のモニタリングタグである複数のモニタリングタグと、
前記複数のモニタリングタグを埋め込んだモニタリング対象物とを備え、
前記複数のモニタリングタグは、前記モニタリング対象物の変化をモニタリングしたい方向において、所定の間隔をおいて配置されている、モニタリング構造物。
前記複数のモニタリングタグを埋め込んだモニタリング対象物とを備え、
前記複数のモニタリングタグは、前記モニタリング対象物の変化をモニタリングしたい方向において、所定の間隔をおいて配置されている、モニタリング構造物。
（８）所定の状態から所定の変化状態に変化するモニタリング対象構造体の変化をモニタリングする変化状態モニタリング方法であって、
前記モニタリング対象構造体に、（７）に記載のモニタリング構造物を埋め込む埋込工程と、
所定の日時が経過する毎に、前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象構造体が、前記所定の変化状態になっているか否かを判断する判断工程とを含む、変化状態モニタリング方法。
前記モニタリング対象構造体に、（７）に記載のモニタリング構造物を埋め込む埋込工程と、
所定の日時が経過する毎に、前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象構造体が、前記所定の変化状態になっているか否かを判断する判断工程とを含む、変化状態モニタリング方法。
本発明のモニタリングタグによれば、モニタリング対象物が所定の変化状態に変化した際に、送受信アンテナの送受信機能を停止させる送受信停止手段を備え、モニタリングタグの外側からリーダを用いて送受信アンテナを介してＩＣチップとの通信を試みることにより、モニタリング対象物が、所定の変化状態に変化したか否かを判断することができる。このため、モニタリング対象物を非破壊で容易に変化状態を把握することができるモニタリングタグ、モニタリング構造物及び変化状態モニタリング方法を提供することができる。
［モニタリングタグ］
図１〜図７を参照して、本発明に係るモニタリングタグを説明する。
図１（ａ）は、本発明の第一実施形態に係るモニタリングタグ１０の概念平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示したモニタリングタグ１０のｆ断面位置線に該当する概念断面図である。
図１〜図７を参照して、本発明に係るモニタリングタグを説明する。
図１（ａ）は、本発明の第一実施形態に係るモニタリングタグ１０の概念平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示したモニタリングタグ１０のｆ断面位置線に該当する概念断面図である。
図１（ａ）に示すように、モニタリングタグ１０は、全体で、シート状の形状を有し、また、弾性変形するよう構成されている。
図５に示すように、モニタリング構造物１００は、所定の状態から所定の変化状態に変化する、例えば、鉄筋コンクリートのような構造物である。モニタリングタグ１０は、コンクリートのようなモニタリング対象物１２０に埋め込まれる。
図７に示すように、モニタリングタグ１０は、正常な状態である場合において、モニタリング対象物１２０の外側からリーダライタ２００からの電波を受信すると、リーダライタ２００と通信する。
図７に示すように、モニタリングタグ１０は、正常な状態である場合において、モニタリング対象物１２０の外側からリーダライタ２００からの電波を受信すると、リーダライタ２００と通信する。
リーダライタ２００は、モニタリングタグ１０からＩＤ等の読み取りを行ったり、モニタリングタグ１０にＩＤ等の書き込みを行ったりするための装置である。リーダライタ２００が読み取ったＩＤ等の情報は、ＰＤＡ等の携帯端末２１０を介して小型計算機２３０等で処理される。
図１（ａ）に示すように、モニタリングタグ１０は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグ２０と、送受信アンテナ３０と、接続回路４０と、送受信停止手段５０とを備える。
ＲＦＩＤタグ２０は、電池を内蔵しないパッシブタイプのタグである。ＲＦＩＤタグ２０は、以下に説明するように、全体で、シート状に弾性変形するよう構成されている。
ＲＦＩＤタグ２０は、ＩＣチップ２２と、内蔵ＩＣアンテナ２４と、内蔵回路２６とを有する。
図１（ｂ）に示すように、ＩＣチップ２２と、内蔵ＩＣアンテナ２４と、内蔵回路２６とは、樹脂のような弾性体の材料で形成されたシート状の基材２８上に形成されており、封止材７０によって封止されている。
ＩＣチップ２２は、例えば、０．４ｍｍから１ｍｍ角程度の小さな半導体チップであり、基材２８上に形成されている。ＩＣチップ２２が特定のＩＤ等を格納する媒体として機能するように、ＩＣチップ２２にはメモリ（図示せず）が搭載されている。
内蔵ＩＣアンテナ２４は、ＩＣチップ２２の周りを螺旋状に巻くように、基材２８上に形成されている。
図１（ｂ）に示すように、ＩＣチップ２２と、内蔵ＩＣアンテナ２４と、内蔵回路２６とは、樹脂のような弾性体の材料で形成されたシート状の基材２８上に形成されており、封止材７０によって封止されている。
ＩＣチップ２２は、例えば、０．４ｍｍから１ｍｍ角程度の小さな半導体チップであり、基材２８上に形成されている。ＩＣチップ２２が特定のＩＤ等を格納する媒体として機能するように、ＩＣチップ２２にはメモリ（図示せず）が搭載されている。
内蔵ＩＣアンテナ２４は、ＩＣチップ２２の周りを螺旋状に巻くように、基材２８上に形成されている。
内蔵回路２６は、ＩＣチップ２２と内蔵ＩＣアンテナ２４とを電気的に接続する回路である。内蔵回路２６は、基材２８上に形成されている。
内蔵回路２６は、後述する送受信停止手段５０の作用によって、ＩＣチップ２２と内蔵ＩＣアンテナ２４との電気的な接続を切断されたり、他の回路に短絡されたりする。内蔵回路２６としては、ワイヤボンド式又はスルーホール式であることが好ましいが、それら以外の一般的な方式であってもよい。
内蔵回路２６は、後述する送受信停止手段５０の作用によって、ＩＣチップ２２と内蔵ＩＣアンテナ２４との電気的な接続を切断されたり、他の回路に短絡されたりする。内蔵回路２６としては、ワイヤボンド式又はスルーホール式であることが好ましいが、それら以外の一般的な方式であってもよい。
送受信アンテナ３０は、ＲＦＩＤタグ２０の側になるように、基材２８上に形成される。
図１に示すように、送受信アンテナ３０は、モニタリングタグ１０がモニタリング構造物１００に埋め込まれた状態において、内蔵ＩＣアンテナ２４からの電波をモニタリング構造物１００の外側にあるリーダライタ２００（図７参照）に届くように発信し、また、モニタリング構造物１００の外側にあるリーダライタ２００からの電波を受信するアンテナである。
図１に示すように、送受信アンテナ３０は、モニタリングタグ１０がモニタリング構造物１００に埋め込まれた状態において、内蔵ＩＣアンテナ２４からの電波をモニタリング構造物１００の外側にあるリーダライタ２００（図７参照）に届くように発信し、また、モニタリング構造物１００の外側にあるリーダライタ２００からの電波を受信するアンテナである。
図１（ａ）に示すように、接続回路４０は、内蔵ＩＣアンテナ２４と送受信アンテナ３０とを電気的に接続する回路である。接続回路４０は、後述する送受信停止手段５０の作用によって、内蔵ＩＣアンテナ２４と送受信アンテナ３０との電気的な接続を切断されたり、他の回路に短絡されたりする。
ここで、「電気的に接続する」とは、「電気抵抗の低い金属が形成する導通回路が物理的に接触又は接続している状態」と、「物理的に離れているが、想定した電気回路として機能している状態」とを含む概念である。
例えば、「リーダから信号を受けることで送受信アンテナ３０に電流が流れ、その電流によって送受信アンテナ３０周辺には磁束が発生し、発生した磁束が内蔵ＩＣアンテナ２４に電流を発生させ、それによりＩＣチップ２２に電圧が印加されて動作する状態」も、送受信アンテナ３０と内蔵ＩＣアンテナ２４との間は、物理的に離れてはいるが、磁気的に接続し、ひいては、「電気的に接続している状態」となる。
したがって、内蔵ＩＣアンテナ２４と送受信アンテナ３０とを電気的に接続する接続回路４０とは、例えば、導電性を有する電気抵抗の低い材料で形成された導電性回路であったり、内蔵ＩＣアンテナと送受信アンテナとの間に配置された絶縁体であったりする。
接続回路４０が絶縁体で形成されている場合、接続回路４０が電気的に接続している状態とは、内蔵ＩＣアンテナ２４からの電気によって送受信アンテナ３０が想定した動作をする状態、及び、送受信アンテナ３０からの電気によって内蔵ＩＣアンテナ２４が想定した動作をする状態をいう。つまり、接続回路４０が絶縁体で形成されていても、内蔵ＩＣアンテナ２４と送受信アンテナ３０との間の距離が近いと、相互作用によって、内蔵ＩＣアンテナ２４からの電波が送受信アンテナ３０に届いたり、送受信アンテナ３０からの電波が内蔵ＩＣアンテナ２４に届いたりする。
また、接続回路４０が電気的に接続していない状態とは、内蔵ＩＣアンテナ２４からの電気によって送受信アンテナ３０が想定した動作をしない状態（送受信アンテナ３０として機能していない状態）、及び、送受信アンテナ３０からの電気によって内蔵ＩＣアンテナ２４が想定した動作をしない状態（内蔵ＩＣアンテナ２４として機能していない状態）をいう。
ここで、「電気的に接続する」とは、「電気抵抗の低い金属が形成する導通回路が物理的に接触又は接続している状態」と、「物理的に離れているが、想定した電気回路として機能している状態」とを含む概念である。
例えば、「リーダから信号を受けることで送受信アンテナ３０に電流が流れ、その電流によって送受信アンテナ３０周辺には磁束が発生し、発生した磁束が内蔵ＩＣアンテナ２４に電流を発生させ、それによりＩＣチップ２２に電圧が印加されて動作する状態」も、送受信アンテナ３０と内蔵ＩＣアンテナ２４との間は、物理的に離れてはいるが、磁気的に接続し、ひいては、「電気的に接続している状態」となる。
したがって、内蔵ＩＣアンテナ２４と送受信アンテナ３０とを電気的に接続する接続回路４０とは、例えば、導電性を有する電気抵抗の低い材料で形成された導電性回路であったり、内蔵ＩＣアンテナと送受信アンテナとの間に配置された絶縁体であったりする。
接続回路４０が絶縁体で形成されている場合、接続回路４０が電気的に接続している状態とは、内蔵ＩＣアンテナ２４からの電気によって送受信アンテナ３０が想定した動作をする状態、及び、送受信アンテナ３０からの電気によって内蔵ＩＣアンテナ２４が想定した動作をする状態をいう。つまり、接続回路４０が絶縁体で形成されていても、内蔵ＩＣアンテナ２４と送受信アンテナ３０との間の距離が近いと、相互作用によって、内蔵ＩＣアンテナ２４からの電波が送受信アンテナ３０に届いたり、送受信アンテナ３０からの電波が内蔵ＩＣアンテナ２４に届いたりする。
また、接続回路４０が電気的に接続していない状態とは、内蔵ＩＣアンテナ２４からの電気によって送受信アンテナ３０が想定した動作をしない状態（送受信アンテナ３０として機能していない状態）、及び、送受信アンテナ３０からの電気によって内蔵ＩＣアンテナ２４が想定した動作をしない状態（内蔵ＩＣアンテナ２４として機能していない状態）をいう。
モニタリングタグ１０は、モニタリング対象物１２０が前記所定の変化状態に変化した際に、送受信アンテナ３０の送受信機能を停止させる送受信停止手段５０を有する。
図１（ｂ）に示すように、モニタリングタグ１０は、ＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、内蔵回路２６、送受信アンテナ３０及び接続回路４０の少なくとも一部を被覆する刺激応答性樹脂８０を有し、また、接続回路４０の少なくとも一部を構成する刺激応答性樹脂８０を有する。
刺激応答性樹脂８０は、モニタリング対象物１２０が前記所定の状態から前記所定の変化状態になった際に刺激応答して、ＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、内蔵回路２６、送受信アンテナ３０及び接続回路４０の一つ又は複数の回路を切断し又は他の回路に短絡させ、送受信アンテナ３０の送受信機能を停止させるものである。
ここで、接続回路４０の切断とは、電気的に接続していない状態、すなわち、送受信アンテナ３０の断線、接続回路４０の距離の拡大、内蔵ＩＣアンテナ２４の少なくとも１つ以上の原因により送受信ができなくなる状態を例示することができる。
図１（ｂ）に示すように、モニタリングタグ１０は、ＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、内蔵回路２６、送受信アンテナ３０及び接続回路４０の少なくとも一部を被覆する刺激応答性樹脂８０を有し、また、接続回路４０の少なくとも一部を構成する刺激応答性樹脂８０を有する。
刺激応答性樹脂８０は、モニタリング対象物１２０が前記所定の状態から前記所定の変化状態になった際に刺激応答して、ＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、内蔵回路２６、送受信アンテナ３０及び接続回路４０の一つ又は複数の回路を切断し又は他の回路に短絡させ、送受信アンテナ３０の送受信機能を停止させるものである。
ここで、接続回路４０の切断とは、電気的に接続していない状態、すなわち、送受信アンテナ３０の断線、接続回路４０の距離の拡大、内蔵ＩＣアンテナ２４の少なくとも１つ以上の原因により送受信ができなくなる状態を例示することができる。
本発明において刺激応答性とは、例えば、温度変化、ｐＨ変化、光への暴露、磁場の変化、電場の変化、応力の変化、特定の化学物質の濃度変化等の刺激を付与することにより、材料の物性及び／又は形状が変化（以下、「状態変化」ともいう）する性質を意味する。
該状態変化としては、例えば、固体状態から溶液状態への相変化、特定の物質に対する溶解性の変化、膨張、収縮等の体積の変化、形状の変化、凝集性及び分散性の変化、化学構造の変化などが挙げられる。
本発明に用いる刺激応答性樹脂８０としては、上記の刺激応答性を有する樹脂であり、所定の変化状態による刺激を受けることにより状態変化し、ＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、内蔵回路２６、送受信アンテナ３０及び接続回路４０の一つ又は複数の回路を切断し又は他の回路に短絡させるものあれば特に限定されず、公知の樹脂を用いることができる。
具体的には、熱応答性樹脂、ｐＨ応答性樹脂、光応答性樹脂、磁場応答性樹脂、電場応答性樹脂、応力応答性樹脂、特定の物質に応答する樹脂、またこれら複数を組み合わせた樹脂等を例示することができる。
該状態変化としては、例えば、固体状態から溶液状態への相変化、特定の物質に対する溶解性の変化、膨張、収縮等の体積の変化、形状の変化、凝集性及び分散性の変化、化学構造の変化などが挙げられる。
本発明に用いる刺激応答性樹脂８０としては、上記の刺激応答性を有する樹脂であり、所定の変化状態による刺激を受けることにより状態変化し、ＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、内蔵回路２６、送受信アンテナ３０及び接続回路４０の一つ又は複数の回路を切断し又は他の回路に短絡させるものあれば特に限定されず、公知の樹脂を用いることができる。
具体的には、熱応答性樹脂、ｐＨ応答性樹脂、光応答性樹脂、磁場応答性樹脂、電場応答性樹脂、応力応答性樹脂、特定の物質に応答する樹脂、またこれら複数を組み合わせた樹脂等を例示することができる。
熱応答性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、特定の温度で固体状態から溶液状態へ相変化する樹脂、特定の温度で分解する樹脂、特定の温度で膨張、収縮等の体積の変化が生じる樹脂、特定の温度で特定の物質に対する溶解性が変化する樹脂、特定の温度で凝集性及び分散性が変化する樹脂などが挙げられる。
特定の温度で固体状態から溶液状態へ相変化する樹脂としては、特定の融点又は軟化点を有する樹脂が挙げられ、例えば、固形パラフィン等の脂肪族炭化水素類、熱可塑性樹脂などが挙げられる。
特定の温度で特定の物質に対する溶解性が変化する樹脂、特定の温度で膨張、収縮等の体積の変化が生じる樹脂、並びに特定の温度で凝集性及び分散性が変化する樹脂としては、例えば、ポリ−Ｎ−エチルアクリルアミド、ポリ−Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、ポリ−Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ポリ−Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド、ポリ−Ｎ−ｎ−プロピルメタクリルアミド、ポリ−Ｎ−エトキシエチルアクリルアミド、ポリ−Ｎ−テトラヒドロフルフリルアクリルアミド、ポリ−Ｎ−テトラヒドロフルフリルメタクリルアミド、ポリ−Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド等のアクリル系ポリマー類又はメタクリル系ポリマー類などが挙げられる。
特定の温度で固体状態から溶液状態へ相変化する樹脂としては、特定の融点又は軟化点を有する樹脂が挙げられ、例えば、固形パラフィン等の脂肪族炭化水素類、熱可塑性樹脂などが挙げられる。
特定の温度で特定の物質に対する溶解性が変化する樹脂、特定の温度で膨張、収縮等の体積の変化が生じる樹脂、並びに特定の温度で凝集性及び分散性が変化する樹脂としては、例えば、ポリ−Ｎ−エチルアクリルアミド、ポリ−Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、ポリ−Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ポリ−Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド、ポリ−Ｎ−ｎ−プロピルメタクリルアミド、ポリ−Ｎ−エトキシエチルアクリルアミド、ポリ−Ｎ−テトラヒドロフルフリルアクリルアミド、ポリ−Ｎ−テトラヒドロフルフリルメタクリルアミド、ポリ−Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド等のアクリル系ポリマー類又はメタクリル系ポリマー類などが挙げられる。
ｐＨ応答性樹脂としては、例えば、特定のアルカリ性環境下又は酸性環境下で特定物質への溶解性が変化するｐＨ応答性樹脂、特定のアルカリ性環境下又は酸性環境下で、収縮、膨潤等の体積変化するｐＨ応答性ゲル等が挙げられる。アルカリ性環境下で変化する樹脂及びゲルとしては、例えば、カルボキシ基、スルホン酸基、ホスホン酸基等の官能基を有するアニオン性ポリマーが挙げられ、酸性環境下で変化する樹脂及びゲルとしては、例えば、アミノ基等の官能基を有するカチオン性ポリマーが挙げられる。
具体的には、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ホスホリルエチル（メタ）アクリレート、アミノエチルメタクリレート、アミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等の解離基を有するモノマーが重合されたものが挙げられ、これら解離基を有するモノマーと、他のビニルモノマーとが共重合されたものであってもよい。
具体的には、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ホスホリルエチル（メタ）アクリレート、アミノエチルメタクリレート、アミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等の解離基を有するモノマーが重合されたものが挙げられ、これら解離基を有するモノマーと、他のビニルモノマーとが共重合されたものであってもよい。
光応答性樹脂としては、例えば、公知の光分解性高分子、光硬化性樹脂、特開２００７−１０８０８７号公報等に記載の光により膨張、収縮する光応答性ゲルなどが挙げられる。
磁力応答性樹脂としては、例えば、磁性ナノ粒子包含高分子等が挙げられる。
電場応答性樹脂としては、例えば、電場の付与によって膨張及び収縮する誘電エラストマー等が挙げられる。
応力応答性樹脂としては、例えば、応力によって形状が変化する樹脂が挙げられる。
特定の物質に応答する樹脂としては、例えば、水等の特定の物質に対して、反応したり溶解したりすることで、状態変化する樹脂が挙げられる。
磁力応答性樹脂としては、例えば、磁性ナノ粒子包含高分子等が挙げられる。
電場応答性樹脂としては、例えば、電場の付与によって膨張及び収縮する誘電エラストマー等が挙げられる。
応力応答性樹脂としては、例えば、応力によって形状が変化する樹脂が挙げられる。
特定の物質に応答する樹脂としては、例えば、水等の特定の物質に対して、反応したり溶解したりすることで、状態変化する樹脂が挙げられる。
上記で例示された刺激応答性樹脂８０は、モニタリングタグ１０の用途、すなわちモニタリングする変化状態に応じて適宜選択すればよい。
例えば、モニタリングタグ１０を、モニタリング対象物１２０の温度変化のモニタリングに用いる場合は、刺激応答性樹脂８０として熱応答性樹脂を用いればよく、モニタリング対象物１２０のｐＨ変化のモニタリングに用いる場合は、ｐＨ応答性樹脂を用いればよい。
例えば、モニタリングタグ１０を、モニタリング対象物１２０の温度変化のモニタリングに用いる場合は、刺激応答性樹脂８０として熱応答性樹脂を用いればよく、モニタリング対象物１２０のｐＨ変化のモニタリングに用いる場合は、ｐＨ応答性樹脂を用いればよい。
図１（ａ）及び（ｂ）に示す第一実施形態に係るモニタリングタグ１０において、刺激応答性樹脂８０は、封止材７０によって封止されたＲＦＩＤタグ２０及び送受信アンテナ３０を被覆し、かつ接続回路４０の少なくとも一部を構成している。
刺激応答性樹脂８０を使用する箇所は、所定の変化状態による刺激を受けることにより状態変化し、ＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、内蔵回路２６、送受信アンテナ３０及び接続回路４０の一つ又は複数の回路を切断し又は他の回路に短絡させるという目的を達成できる場所であればよく、図１（ａ）及び（ｂ）に示す構成に限定されるものではない。
例えば、上記の目的を達成できるのであれば、送受信アンテナ３０のみを刺激応答性樹脂８０により被覆する態様であってもよいし、基材２８又は封止材７０の全部又は一部を刺激応答性樹脂８０に置き換えた態様であってもよい。さらに、接続回路４０のみを刺激応答性樹脂８０によって構成する態様としてもよいし、ＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、内蔵回路２６、送受信アンテナ３０及び接続回路４０のすべてを刺激応答性樹脂８０によって被覆する態様であってもよい。
刺激応答性樹脂８０によって被覆されていない部分は、その他の材料で被覆していてもよいし、送受信アンテナ３０の送受信機能に影響を及ぼさない部分であれば、露出させていてもよい。
刺激応答性樹脂８０を使用する箇所は、所定の変化状態による刺激を受けることにより状態変化し、ＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、内蔵回路２６、送受信アンテナ３０及び接続回路４０の一つ又は複数の回路を切断し又は他の回路に短絡させるという目的を達成できる場所であればよく、図１（ａ）及び（ｂ）に示す構成に限定されるものではない。
例えば、上記の目的を達成できるのであれば、送受信アンテナ３０のみを刺激応答性樹脂８０により被覆する態様であってもよいし、基材２８又は封止材７０の全部又は一部を刺激応答性樹脂８０に置き換えた態様であってもよい。さらに、接続回路４０のみを刺激応答性樹脂８０によって構成する態様としてもよいし、ＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、内蔵回路２６、送受信アンテナ３０及び接続回路４０のすべてを刺激応答性樹脂８０によって被覆する態様であってもよい。
刺激応答性樹脂８０によって被覆されていない部分は、その他の材料で被覆していてもよいし、送受信アンテナ３０の送受信機能に影響を及ぼさない部分であれば、露出させていてもよい。
刺激応答性樹脂８０の状態変化により、ＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、内蔵回路２６、送受信アンテナ３０及び接続回路４０の一つ又は複数の回路を切断し又は他の回路に短絡させる一態様としては、例えば、刺激応答性樹脂８０が、所定の刺激を受け、溶融、分解等の状態変化することにより、刺激応答性樹脂８０に被覆されていたＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、内蔵回路２６、送受信アンテナ３０及び接続回路４０の少なくとも一部を外部環境因子に暴露させ、腐食等の化学変化を生じさせることにより、断線又は短絡させる態様が挙げられる。
ここで、外部環境因子とは、ＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、内蔵回路２６、送受信アンテナ３０及び接続回路４０の少なくとも一部が、これを被覆する刺激応答性樹脂８０によって遮断されている外部の環境因子を意味する。例えば、モニタリングタグ１０を固形物に埋め込む場合は、その固形物を構成する成分の少なくとも一部を意味し、溶液中に設置する場合は、その溶液を構成する成分の少なくとも一部を意味し、雰囲気中に設置する場合は、その雰囲気を構成する成分の少なくとも一部を意味する。
ここで、外部環境因子とは、ＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、内蔵回路２６、送受信アンテナ３０及び接続回路４０の少なくとも一部が、これを被覆する刺激応答性樹脂８０によって遮断されている外部の環境因子を意味する。例えば、モニタリングタグ１０を固形物に埋め込む場合は、その固形物を構成する成分の少なくとも一部を意味し、溶液中に設置する場合は、その溶液を構成する成分の少なくとも一部を意味し、雰囲気中に設置する場合は、その雰囲気を構成する成分の少なくとも一部を意味する。
さらに、刺激応答性樹脂８０の状態変化により、ＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、内蔵回路２６、送受信アンテナ３０及び接続回路４０の一つ又は複数の回路を切断し又は他の回路に短絡させる別の態様としては、例えば、刺激応答性樹脂８０が、所定の刺激を受け、膨潤、膨張等の状態変化することにより、刺激応答性樹脂８０に被覆されていたＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、内蔵回路２６、送受信アンテナ３０及び接続回路４０の少なくとも一部、又は刺激応答性樹脂８０により構成されていた接続回路４０を、物理的に移動させる等して、断線又は短絡させる態様が挙げられる。
図２（ａ）は、本発明の第二実施形態に係るモニタリングタグ１０ａを示す概念平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示したモニタリングタグ１０ａのｆ断面位置線に該当する概念断面図である。
図２（ａ）及び（ｂ）を参照して、モニタリングタグ１０ａを説明する。
モニタリングタグ１０ａは、別のＲＦＩＤタグ２０ａと、別の接続回路４０ａと、別の送受信停止手段５０ａとを備える。
別のＲＦＩＤタグ２０ａは、別のＩＣチップ２２ａ、別の内蔵ＩＣアンテナ２４ａ、及び別のＩＣチップ２２ａと別の内蔵ＩＣアンテナ２４ａとを電気的に接続する別の内蔵回路２６ａを有する。
別の接続回路４０ａは、別の内蔵ＩＣアンテナ２４ａと送受信アンテナ３０とを電気的に接続する。
別の送受信停止手段５０ａは、モニタリングタグ１０の送受信停止手段５０と同じ機能、性質を有し、モニタリング対象物が所定の別の変化状態に変化した際に、別の刺激応答性樹脂８０ａが刺激応答することにより、別のＲＦＩＤタグ２０ａからの送受信アンテナ３０の送受信機能を停止させる。
図２（ａ）及び（ｂ）を参照して、モニタリングタグ１０ａを説明する。
モニタリングタグ１０ａは、別のＲＦＩＤタグ２０ａと、別の接続回路４０ａと、別の送受信停止手段５０ａとを備える。
別のＲＦＩＤタグ２０ａは、別のＩＣチップ２２ａ、別の内蔵ＩＣアンテナ２４ａ、及び別のＩＣチップ２２ａと別の内蔵ＩＣアンテナ２４ａとを電気的に接続する別の内蔵回路２６ａを有する。
別の接続回路４０ａは、別の内蔵ＩＣアンテナ２４ａと送受信アンテナ３０とを電気的に接続する。
別の送受信停止手段５０ａは、モニタリングタグ１０の送受信停止手段５０と同じ機能、性質を有し、モニタリング対象物が所定の別の変化状態に変化した際に、別の刺激応答性樹脂８０ａが刺激応答することにより、別のＲＦＩＤタグ２０ａからの送受信アンテナ３０の送受信機能を停止させる。
そして、モニタリングタグ１０ａの外側からリーダライタ２００を用いて送受信アンテナ３０を介してＩＣチップ２２及び別のＩＣチップ２２ａとの通信を試みることにより、モニタリング対象物１２０が、所定の変化状態又は所定の別の変化状態に変化したか否かを判断することができる。つまり、送受信停止手段５０と別の送受信停止手段５０ａとが作動する変化状態を異なる状態とすることにより、ＩＣチップ２２及び別のＩＣチップ２２ａが作動しているか停止しているかでモニタリング対象物１２０の変化の状態を把握することができる。
図３は、本発明の第三実施形態に係るモニタリングタグ１０ｂを示す概念斜視図である。
図３を参照して、モニタリングタグ１０ｂを説明する。
モニタリングタグ１０ｂは、ＲＦＩＤタグ２０ｂと、送受信アンテナ３０ｂと、接続回路（図示せず）と、送受信停止手段（図示せず）とを備える。
接続回路は、ＩＣチップ２２と送受信アンテナ３０ｂとを電気的に接続する回路であり、モニタリングタグ１０の接続回路４０と同じ機能、性質を有する。
送受信停止手段は、モニタリングタグ１０の送受信停止手段５０と同じ機能、性質を有し、モニタリング対象物が所定の変化状態に変化した際に、送受信アンテナ３０ｂの送受信機能を停止させる機能を有する。
送受信アンテナ３０ｂは、螺旋状の巻かれたスプリング形状を有し、その送受信アンテナ３０ｂの中にＲＦＩＤタグ２０ｂが配置されている。このため、スプリング状の送受信アンテナ３０ｂに発生した磁束がコイル状アンテナ２０ｂに効率よく伝わるため、通信距離を長くすることができる。また、送受信アンテナ３０ｂは螺旋状に巻かれているので、モニタリングタグ１０ｂの大きさを小さくしつつ、送受信アンテナ３０ｂの長さを長くすることができる。
図３を参照して、モニタリングタグ１０ｂを説明する。
モニタリングタグ１０ｂは、ＲＦＩＤタグ２０ｂと、送受信アンテナ３０ｂと、接続回路（図示せず）と、送受信停止手段（図示せず）とを備える。
接続回路は、ＩＣチップ２２と送受信アンテナ３０ｂとを電気的に接続する回路であり、モニタリングタグ１０の接続回路４０と同じ機能、性質を有する。
送受信停止手段は、モニタリングタグ１０の送受信停止手段５０と同じ機能、性質を有し、モニタリング対象物が所定の変化状態に変化した際に、送受信アンテナ３０ｂの送受信機能を停止させる機能を有する。
送受信アンテナ３０ｂは、螺旋状の巻かれたスプリング形状を有し、その送受信アンテナ３０ｂの中にＲＦＩＤタグ２０ｂが配置されている。このため、スプリング状の送受信アンテナ３０ｂに発生した磁束がコイル状アンテナ２０ｂに効率よく伝わるため、通信距離を長くすることができる。また、送受信アンテナ３０ｂは螺旋状に巻かれているので、モニタリングタグ１０ｂの大きさを小さくしつつ、送受信アンテナ３０ｂの長さを長くすることができる。
図４（ａ）は、本発明の第四実施形態に係るモニタリングタグ１０ｃの概念平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示したモニタリングタグ１０ｃのｆ断面位置線に該当する概念断面図である。
図４（ａ）及び（ｂ）を参照して、モニタリングタグ１０ｃを説明する。
モニタリングタグ１０ｃは、ＩＣチップ（図示せず）を有するＲＦＩＤタグ２０ｃと、送受信アンテナ３０ｃと、接続回路４０ｃと、送受信停止手段５０ｃとを備える。
モニタリングタグ１０のＲＦＩＤタグ２０では、ＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、及び、内蔵回路２６を有するとして説明したが、ＲＦＩＤタグ２０ｃは、ＩＣチップを有するが、内蔵ＩＣアンテナは有さない。
送受信アンテナ３０ｃは、送受信アンテナ３０ｃの長さが長くなるように、蛇行形状を有する。このため、モニタリングタグ１０ｃの大きさを小さくしつつ、送受信アンテナ３０ｃの長さを長くすることができる。
モニタリングタグ１０ｃは、例えば、板状の基材２８に配置されており、蛇行している送受信アンテナ３０ｃは、基材２８に積層され、ＲＦＩＤタグ２０ｃは、アンダーフィル材６０を介して基材２８に積層されている。
ＲＦＩＤタグ２０ｃのＩＣチップと送受信アンテナ３０ｃとは、接続回路４０ｃで電気的に接続している。
接続回路４０ｃは、例えば、ＡＣＰ（異方性導電ペースト）で形成された接続回路である。ＡＣＰは、異方導電材料の一種で、回路と回路、又は、回路と部品等の接続に用いられる。接続回路４０ｃは、ＲＦＩＤタグ２０ｃのＩＣチップと送受信アンテナ３０ｃとを電気回路として接続する機能を発揮させることができる状態であれば、ＲＦＩＤタグ２０ｃのＩＣチップと送受信アンテナ３０ｃとの間に配置された絶縁体であってもよい。
送受信停止手段５０ｃは、モニタリングタグ１０の送受信停止手段５０と同じ機能、性質を有し、モニタリング対象物が所定の変化状態に変化した際に、刺激応答性樹脂８０ｃが刺激応答することにより、送受信アンテナ３０ｃの送受信機能を停止させる機能を有する。
図４（ａ）及び（ｂ）を参照して、モニタリングタグ１０ｃを説明する。
モニタリングタグ１０ｃは、ＩＣチップ（図示せず）を有するＲＦＩＤタグ２０ｃと、送受信アンテナ３０ｃと、接続回路４０ｃと、送受信停止手段５０ｃとを備える。
モニタリングタグ１０のＲＦＩＤタグ２０では、ＩＣチップ２２、内蔵ＩＣアンテナ２４、及び、内蔵回路２６を有するとして説明したが、ＲＦＩＤタグ２０ｃは、ＩＣチップを有するが、内蔵ＩＣアンテナは有さない。
送受信アンテナ３０ｃは、送受信アンテナ３０ｃの長さが長くなるように、蛇行形状を有する。このため、モニタリングタグ１０ｃの大きさを小さくしつつ、送受信アンテナ３０ｃの長さを長くすることができる。
モニタリングタグ１０ｃは、例えば、板状の基材２８に配置されており、蛇行している送受信アンテナ３０ｃは、基材２８に積層され、ＲＦＩＤタグ２０ｃは、アンダーフィル材６０を介して基材２８に積層されている。
ＲＦＩＤタグ２０ｃのＩＣチップと送受信アンテナ３０ｃとは、接続回路４０ｃで電気的に接続している。
接続回路４０ｃは、例えば、ＡＣＰ（異方性導電ペースト）で形成された接続回路である。ＡＣＰは、異方導電材料の一種で、回路と回路、又は、回路と部品等の接続に用いられる。接続回路４０ｃは、ＲＦＩＤタグ２０ｃのＩＣチップと送受信アンテナ３０ｃとを電気回路として接続する機能を発揮させることができる状態であれば、ＲＦＩＤタグ２０ｃのＩＣチップと送受信アンテナ３０ｃとの間に配置された絶縁体であってもよい。
送受信停止手段５０ｃは、モニタリングタグ１０の送受信停止手段５０と同じ機能、性質を有し、モニタリング対象物が所定の変化状態に変化した際に、刺激応答性樹脂８０ｃが刺激応答することにより、送受信アンテナ３０ｃの送受信機能を停止させる機能を有する。
［モニタリング構造物］
図５に示すように、モニタリング構造物１００は、既設のコンクリート構造物１００ａにモニタリングタグ１０を埋め込んで形成される。
具体的には、以下のようにしてモニタリング構造物１００を形成する。
既設のコンクリート構造物１００ａは、コンクリートのようなモニタリング対象物１２０に複数の鉄筋１１０が埋め込まれている。複数の鉄筋１１０は、モニタリング対象物１２０であるコンクリートの、風雨又は塩害を受ける表面から所定の距離だけ離れた位置に配置されている。
図５に示すように、モニタリング構造物１００は、既設のコンクリート構造物１００ａにモニタリングタグ１０を埋め込んで形成される。
具体的には、以下のようにしてモニタリング構造物１００を形成する。
既設のコンクリート構造物１００ａは、コンクリートのようなモニタリング対象物１２０に複数の鉄筋１１０が埋め込まれている。複数の鉄筋１１０は、モニタリング対象物１２０であるコンクリートの、風雨又は塩害を受ける表面から所定の距離だけ離れた位置に配置されている。
まず、既設のコンクリート構造物１００ａから円柱形状のコアを抜く（コア抜き工程）。これにより、風雨及び塩害がモニタリング対象物１２０であるコンクリートの表面から複数の鉄筋１１０へ進行する変化進行方向に向けた凹部１３０が形成される。
次に、複数のモニタリングタグ１０を所定の間隔になるように、樹脂製又は金属製の棒１４０に固定する。
次に、複数のモニタリングタグ１０が変化進行方向において、所定の間隔になるように、固定された棒１４０を凹部１３０に配置する（センサ工程）。
そして、凹部１３０にモニタリング対象物１２０であるコンクリートと同じ成分のコンクリートを充填し（埋め戻し工程）、モニタリング構造物１００を得る。
モニタリング構造物１００は、風雨又は塩害を受ける面と鉄筋１１０との間に複数のモニタリングタグ１０が配置されている。
また、モニタリングタグ１０は、モニタリング対象物１２０であるコンクリートに完全に埋め込まれているので、モニタリング構造物１００の外観は損なわれない。
次に、複数のモニタリングタグ１０を所定の間隔になるように、樹脂製又は金属製の棒１４０に固定する。
次に、複数のモニタリングタグ１０が変化進行方向において、所定の間隔になるように、固定された棒１４０を凹部１３０に配置する（センサ工程）。
そして、凹部１３０にモニタリング対象物１２０であるコンクリートと同じ成分のコンクリートを充填し（埋め戻し工程）、モニタリング構造物１００を得る。
モニタリング構造物１００は、風雨又は塩害を受ける面と鉄筋１１０との間に複数のモニタリングタグ１０が配置されている。
また、モニタリングタグ１０は、モニタリング対象物１２０であるコンクリートに完全に埋め込まれているので、モニタリング構造物１００の外観は損なわれない。
図６に示すように、新設する構造物をモニタリング構造物１００としてもよい。
具体的には、以下のような製造工程でモニタリング構造物１００を形成する。
具体的には、以下のような製造工程でモニタリング構造物１００を形成する。
まず、型枠１５０内の所定の位置に複数の鉄筋１１０を配置する。
次に、型枠１５０内にセメント１２２を、複数のモニタリングタグ１０と共に流し込む（セメント／センサ工程）。これにより、複数のモニタリングタグ１０は、型枠１５０内にランダムな位置に散らばって配置する。
そして、セメント１２２が硬化し、モニタリング対象物１２０であるコンクリートとなった後に、型枠１５０を取り外すと（脱型工程）、モニタリング構造物１００を得ることができる。
次に、型枠１５０内にセメント１２２を、複数のモニタリングタグ１０と共に流し込む（セメント／センサ工程）。これにより、複数のモニタリングタグ１０は、型枠１５０内にランダムな位置に散らばって配置する。
そして、セメント１２２が硬化し、モニタリング対象物１２０であるコンクリートとなった後に、型枠１５０を取り外すと（脱型工程）、モニタリング構造物１００を得ることができる。
また、別の製造工程の場合、以下のようにしてモニタリング構造物１００を形成する。
まず、型枠１５０内の所定の位置に複数の鉄筋１１０を配置した後、複数のモニタリングタグ１０が所定の間隔となるように、複数のモニタリングタグ１０を棒１４０に固定し、型枠１５０内に配置する（センサ工程）。この時、複数のモニタリングタグ１０が変化進行方向（変化状態をモニタリングしたい方向）において、所定の間隔になるように、固定された棒１４０を型枠１５０内に配置する。
次に、型枠１５０にセメント１２２を充填する（セメント工程）。
そして、セメント１２２が硬化してモニタリング対象物１２０であるコンクリートになった後、型枠１５０を外して（脱型工程）、モニタリング構造物１００を得る。
モニタリング構造物１００は、風雨又は塩害を受ける面と鉄筋１１０との間に複数のモニタリングタグ１０が配置されている。
まず、型枠１５０内の所定の位置に複数の鉄筋１１０を配置した後、複数のモニタリングタグ１０が所定の間隔となるように、複数のモニタリングタグ１０を棒１４０に固定し、型枠１５０内に配置する（センサ工程）。この時、複数のモニタリングタグ１０が変化進行方向（変化状態をモニタリングしたい方向）において、所定の間隔になるように、固定された棒１４０を型枠１５０内に配置する。
次に、型枠１５０にセメント１２２を充填する（セメント工程）。
そして、セメント１２２が硬化してモニタリング対象物１２０であるコンクリートになった後、型枠１５０を外して（脱型工程）、モニタリング構造物１００を得る。
モニタリング構造物１００は、風雨又は塩害を受ける面と鉄筋１１０との間に複数のモニタリングタグ１０が配置されている。
また、さらに別の製造工程の場合、以下のようにしてモニタリング構造物１００を形成する。
まず、型枠１５０内の所定の位置に複数の鉄筋１１０を配置した後、型枠１５０にセメント１２２を充填する（セメント工程）。
次に、複数のモニタリングタグ１０が所定の間隔となるように、複数のモニタリングタグ１０を棒１４０に固定し、セメント１２２が充填された型枠１５０内に配置する（センサ工程）。この時、複数のモニタリングタグ１０が鉄筋１１０の伸びる方向において、所定の間隔になるように、固定された棒１４０を型枠１５０内に配置する。
そして、セメント１２２が硬化してモニタリング対象物１２０であるコンクリートになった後、型枠１５０を外して（脱型工程）、内部に複数のモニタリングタグ１０が配置されたモニタリング構造物１００を得る。
モニタリング構造物１００は、風雨又は塩害を受ける面と鉄筋１１０との間に複数のモニタリングタグ１０が配置されている。
なお、モニタリング構造物１００の内部と共に表面にも、１つ又は複数のモニタリングタグ１０を配置してもよいし、モニタリング構造物１００の表面のみに、１つ又は複数のモニタリングタグ１０を配置してもよい。
モニタリング構造物１００の表面をモニタリングすることで、劣化が促進される思われる部位のスクリーニングが可能になる。従来は、モニタリング構造物１００の表面に設置した、試験片等を分析していたが（試験片等の劣化が塩化物イオンの場合には、イオンクロマト等が用いられる）、モニタリングタグ１０を用いることにより、従来のような分析が不要となる。
まず、型枠１５０内の所定の位置に複数の鉄筋１１０を配置した後、型枠１５０にセメント１２２を充填する（セメント工程）。
次に、複数のモニタリングタグ１０が所定の間隔となるように、複数のモニタリングタグ１０を棒１４０に固定し、セメント１２２が充填された型枠１５０内に配置する（センサ工程）。この時、複数のモニタリングタグ１０が鉄筋１１０の伸びる方向において、所定の間隔になるように、固定された棒１４０を型枠１５０内に配置する。
そして、セメント１２２が硬化してモニタリング対象物１２０であるコンクリートになった後、型枠１５０を外して（脱型工程）、内部に複数のモニタリングタグ１０が配置されたモニタリング構造物１００を得る。
モニタリング構造物１００は、風雨又は塩害を受ける面と鉄筋１１０との間に複数のモニタリングタグ１０が配置されている。
なお、モニタリング構造物１００の内部と共に表面にも、１つ又は複数のモニタリングタグ１０を配置してもよいし、モニタリング構造物１００の表面のみに、１つ又は複数のモニタリングタグ１０を配置してもよい。
モニタリング構造物１００の表面をモニタリングすることで、劣化が促進される思われる部位のスクリーニングが可能になる。従来は、モニタリング構造物１００の表面に設置した、試験片等を分析していたが（試験片等の劣化が塩化物イオンの場合には、イオンクロマト等が用いられる）、モニタリングタグ１０を用いることにより、従来のような分析が不要となる。
以上の説明において、モニタリング構造物１００の内部に複数のモニタリングタグ１０が配置されたとして説明したが、モニタリング構造物１００の表面にモニタリングタグ１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃを配置してもよい。
［モニタリング方法］
本発明のモニタリング方法は、所定の状態から所定の変化状態に変化するモニタリング対象物の変化をモニタリングするモニタリング方法であって、
前記モニタリング対象物に、本発明のモニタリングタグを設置した後、前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態になっているか否かを判断する、モニタリング方法である。
図７を参照して、以下に、本発明のモニタリング方法の一実施態様である、モニタリング構造物１００を用いた変化状態モニタリング方法を説明する。
まず、モニタリング構造物１００は、モニタリング構造物１００の変化状態をモニタリングするために、モニタリング対象構造体に埋め込まれる（埋込工程）。このとき、モニタリング対象物１２０は、モニタリング対象構造体と同じ材料で形成されていることが好ましいが、モニタリング対象物１２０の設置方法等によっては、モニタリング対象構造体とは異なる材料、例えば、異なるコンクリート又は樹脂で形成してもよい。
そして、長期に亘り、モニタリング対象構造体が風雨又は塩害に曝されると、風雨又は塩害がモニタリング対象物１２０の表面から複数の鉄筋１１０へ進行する。
このような状況下において、所定の日時が経過する毎に、モニタリングタグ１０の外側（モニタリング対象物１２０であるコンクリートの外側）からリーダライタ２００を用いて送受信アンテナ３０を介してＩＣチップ２２との通信を試みる。
そして、試みた通信の結果によって、モニタリング対象構造体が、所定の変化状態になっているか否かを判断する（判断工程）。
本発明のモニタリング方法は、所定の状態から所定の変化状態に変化するモニタリング対象物の変化をモニタリングするモニタリング方法であって、
前記モニタリング対象物に、本発明のモニタリングタグを設置した後、前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態になっているか否かを判断する、モニタリング方法である。
図７を参照して、以下に、本発明のモニタリング方法の一実施態様である、モニタリング構造物１００を用いた変化状態モニタリング方法を説明する。
まず、モニタリング構造物１００は、モニタリング構造物１００の変化状態をモニタリングするために、モニタリング対象構造体に埋め込まれる（埋込工程）。このとき、モニタリング対象物１２０は、モニタリング対象構造体と同じ材料で形成されていることが好ましいが、モニタリング対象物１２０の設置方法等によっては、モニタリング対象構造体とは異なる材料、例えば、異なるコンクリート又は樹脂で形成してもよい。
そして、長期に亘り、モニタリング対象構造体が風雨又は塩害に曝されると、風雨又は塩害がモニタリング対象物１２０の表面から複数の鉄筋１１０へ進行する。
このような状況下において、所定の日時が経過する毎に、モニタリングタグ１０の外側（モニタリング対象物１２０であるコンクリートの外側）からリーダライタ２００を用いて送受信アンテナ３０を介してＩＣチップ２２との通信を試みる。
そして、試みた通信の結果によって、モニタリング対象構造体が、所定の変化状態になっているか否かを判断する（判断工程）。
具体的には、モニタリング対象構造体が所定の状態となっている場合、送受信停止手段５０は、送受信アンテナ３０の送受信機能が停止する状態にはしていない。このため、リーダライタ２００をモニタリングタグ１０に向けて所定の電波を出力すると、送受信アンテナ３０、接続回路４０、ＲＦＩＤタグ２０の内蔵回路２６は、正常に作動するので、リーダライタ２００は、ＩＣチップ２２に記憶されているＩＤ等の情報を得ることができる。すなわち、ＩＤに対応するモニタリングタグ１０がある位置の近傍のモニタリング対象物１２０の状態は、変化していないと判断することができる。
他方、モニタリング対象構造体が所定の状態から風雨又は塩害を受けて所定の変化状態に変化している場合（劣化の進行）、モニタリング対象物１２０であるコンクリートはその表面から鉄筋１１０に向けての風雨又は塩害を受ける（中性化又は塩害の進行）。このとき、中性化又は塩害の進行は、鉄筋１１０に到達する前にモニタリングタグ１０に到達する。そして、中性化又は塩害の進行がモニタリングタグ１０に到達すると、その送受信停止手段５０、すなわち、刺激応答性樹脂８０は、中性化又は塩害によって化学変化を起こし、接続回路４０又は内蔵回路２６を切断したり、これらを他の回路に短絡させたりする。
このため、リーダライタ２００をモニタリングタグ１０に向けて所定の電波を出力しても、送受信アンテナ３０、接続回路４０、ＲＦＩＤタグ２０の内蔵回路２６は、正常には作動しないので、リーダライタ２００は、ＩＣチップ２２に記憶されているＩＤ等の情報を得ることができない。すなわち、取得できないＩＤに対応するモニタリングタグ１０がある位置の近傍のモニタリング対象物１２０の状態は、所定の変化状態をしていると判断することができる。
このため、リーダライタ２００をモニタリングタグ１０に向けて所定の電波を出力しても、送受信アンテナ３０、接続回路４０、ＲＦＩＤタグ２０の内蔵回路２６は、正常には作動しないので、リーダライタ２００は、ＩＣチップ２２に記憶されているＩＤ等の情報を得ることができない。すなわち、取得できないＩＤに対応するモニタリングタグ１０がある位置の近傍のモニタリング対象物１２０の状態は、所定の変化状態をしていると判断することができる。
前記判断工程は、試みた通信の結果によって、モニタリング対象構造体が、所定の経年変化状態になっているか否かを判断する、として説明し、この判断は、「なっている」、「なっていない」のいずれかを判断するとして説明したが、これに限定されず、例えば、モニタリング対象構造体の変化状態に応じて、送受信アンテナの端部から順次断線されていき、送受信アンテナの通信性能が徐々に低下することをもって、所定の変化状態になっているか否かを判断してもよい。
以上の説明から明らかなように、所定の状態から所定の変化状態に変化するモニタリング対象物に埋め込まれるモニタリングタグにおいて、ＩＣチップ、内蔵ＩＣアンテナ、及び前記ＩＣチップと前記内蔵ＩＣアンテナとを電気的に接続する内蔵回路を有するＲＦＩＤタグと、前記モニタリング対象物の外部からの電波を送受信する送受信アンテナと、前記内蔵ＩＣアンテナと前記送受信アンテナとを電気的に接続する接続回路と、前記モニタリング対象物が前記所定の変化状態に変化した際に、前記送受信アンテナの送受信機能を停止させる送受信停止手段と、を備えているので、前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態に変化したか否かを判断することができる。
以下に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。
［ＲＦＩＤパッケージの製造］
製造例１
以下に示す方法により、図４（ａ）及び（ｂ）に示すモニタリングタグ１０ｃにおいて、刺激応答性樹脂８０を有さないＲＦＩＤパッケージを作製した。
絶縁性フィルム（厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレート）の表面に硬質アルミニウム箔（厚さ２０μｍ）を張り合わせて長尺の基材２８を用意した。次に、アルミニウム箔面に、グラビア印刷でエッチングレジストを形成した後、塩化第二鉄水溶液にてエッチングを行い、ＲＦＩＤタグ２０ｃとの整合回路を有する送受信アンテナ３０ｃを形成した。
次に、ＲＦＩＤタグ２０ｃの外部端子となるバンプを、送受信アンテナ３０ｃの所定の位置にフリップチップ構造にて位置合わせし、超音波を印加して接合を行った。ＲＦＩＤタグ２０ｃと送受信アンテナ３０ｃの空隙にはアンダーフィル材６０を充填し、１２０℃、２時間の条件で加熱硬化することにより、図４（ａ）及び（ｂ）に示すモニタリングタグ１０ｃにおいて、刺激応答性樹脂８０を有さないＲＦＩＤパッケージ（送受信アンテナの材質：アルミニウム、送受信アンテナの厚さ：２０μｍ）を得た。
製造例１
以下に示す方法により、図４（ａ）及び（ｂ）に示すモニタリングタグ１０ｃにおいて、刺激応答性樹脂８０を有さないＲＦＩＤパッケージを作製した。
絶縁性フィルム（厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレート）の表面に硬質アルミニウム箔（厚さ２０μｍ）を張り合わせて長尺の基材２８を用意した。次に、アルミニウム箔面に、グラビア印刷でエッチングレジストを形成した後、塩化第二鉄水溶液にてエッチングを行い、ＲＦＩＤタグ２０ｃとの整合回路を有する送受信アンテナ３０ｃを形成した。
次に、ＲＦＩＤタグ２０ｃの外部端子となるバンプを、送受信アンテナ３０ｃの所定の位置にフリップチップ構造にて位置合わせし、超音波を印加して接合を行った。ＲＦＩＤタグ２０ｃと送受信アンテナ３０ｃの空隙にはアンダーフィル材６０を充填し、１２０℃、２時間の条件で加熱硬化することにより、図４（ａ）及び（ｂ）に示すモニタリングタグ１０ｃにおいて、刺激応答性樹脂８０を有さないＲＦＩＤパッケージ（送受信アンテナの材質：アルミニウム、送受信アンテナの厚さ：２０μｍ）を得た。
［モニタリングタグの製造］
実施例１
（パラフィン被覆ＲＦＩＤパッケージ１の製造）
アクリル板の上にポリイミドテープ（日東電工株式会社製、商品名：３６０ＵＬ）を貼り付け、さらに該ポリイミドテープの上に、製造例１で得たＲＦＩＤパッケージを貼り付け、アクリル板上に固定されたＲＦＩＤパッケージを得た。
次に、該アクリル板上に固定されたＲＦＩＤパッケージを、８０℃で加熱溶融したパラフィン（和光純薬工業株式会社製、商品名：パラフィン、溶融温度：６８−７０℃）に浸漬した後、取り出し、室温に冷却することで、アクリル板上に固定されたＲＦＩＤパッケージの全体をパラフィンによって被覆した。ＲＦＩＤパッケージを被覆するパラフィンの厚さは、約１．５−２．５ｍｍであった。
実施例１
（パラフィン被覆ＲＦＩＤパッケージ１の製造）
アクリル板の上にポリイミドテープ（日東電工株式会社製、商品名：３６０ＵＬ）を貼り付け、さらに該ポリイミドテープの上に、製造例１で得たＲＦＩＤパッケージを貼り付け、アクリル板上に固定されたＲＦＩＤパッケージを得た。
次に、該アクリル板上に固定されたＲＦＩＤパッケージを、８０℃で加熱溶融したパラフィン（和光純薬工業株式会社製、商品名：パラフィン、溶融温度：６８−７０℃）に浸漬した後、取り出し、室温に冷却することで、アクリル板上に固定されたＲＦＩＤパッケージの全体をパラフィンによって被覆した。ＲＦＩＤパッケージを被覆するパラフィンの厚さは、約１．５−２．５ｍｍであった。
実施例２
（パラフィン被覆ＲＦＩＤパッケージ２の製造）
実施例１と同様にして得たアクリル板上に固定されたＲＦＩＤパッケージを、６０℃で加熱溶融したパラフィン（和光純薬工業株式会社製、商品名：パラフィン、溶融温度：５０−５２℃）に浸漬した後、取り出し、室温に冷却することで、ＲＦＩＤパッケージの全面をパラフィンによって被覆した。ＲＦＩＤパッケージを被覆するパラフィンの厚さは、約１ｍｍであった。
（パラフィン被覆ＲＦＩＤパッケージ２の製造）
実施例１と同様にして得たアクリル板上に固定されたＲＦＩＤパッケージを、６０℃で加熱溶融したパラフィン（和光純薬工業株式会社製、商品名：パラフィン、溶融温度：５０−５２℃）に浸漬した後、取り出し、室温に冷却することで、ＲＦＩＤパッケージの全面をパラフィンによって被覆した。ＲＦＩＤパッケージを被覆するパラフィンの厚さは、約１ｍｍであった。
実施例３
（ポリイミド被覆ＲＦＩＤパッケージの製造）
アクリル板の上にポリイミドテープ（日東電工株式会社製、商品名：３６０ＵＬ）を貼り付け、さらに該ポリイミドテープの上に、製造例１で得たＲＦＩＤパッケージを貼り付け、アクリル板上に固定されたＲＦＩＤパッケージを得た。
次に、該アクリル板上に固定されたＲＦＩＤパッケージの全面を覆うように、ポリイミドテープ（日東電工株式会社製、商品名：３６０ＵＬ）を貼着し、ＲＦＩＤパッケージの全面をポリイミドテープによって被覆した。
（ポリイミド被覆ＲＦＩＤパッケージの製造）
アクリル板の上にポリイミドテープ（日東電工株式会社製、商品名：３６０ＵＬ）を貼り付け、さらに該ポリイミドテープの上に、製造例１で得たＲＦＩＤパッケージを貼り付け、アクリル板上に固定されたＲＦＩＤパッケージを得た。
次に、該アクリル板上に固定されたＲＦＩＤパッケージの全面を覆うように、ポリイミドテープ（日東電工株式会社製、商品名：３６０ＵＬ）を貼着し、ＲＦＩＤパッケージの全面をポリイミドテープによって被覆した。
比較例１
（比較用ＲＦＩＤパッケージの製造）
アクリル板の上にポリイミドテープ（日東電工株式会社製、商品名：３６０ＵＬ）を貼り付け、さらに該ポリイミドテープの上に、製造例１で得たＲＦＩＤパッケージを貼り付けたものを、比較用ＲＦＩＤパッケージとして用いた。
（比較用ＲＦＩＤパッケージの製造）
アクリル板の上にポリイミドテープ（日東電工株式会社製、商品名：３６０ＵＬ）を貼り付け、さらに該ポリイミドテープの上に、製造例１で得たＲＦＩＤパッケージを貼り付けたものを、比較用ＲＦＩＤパッケージとして用いた。
［アルカリ水溶液中における温度モニタリング試験］
実施例１及び比較例１で得られたモニタリングタグを用いて、下記に示す方法により、アルカリ水溶液中における温度モニタリング試験を実施した。
実施例１及び比較例１で得られたモニタリングタグを、アルカリ水溶液である０．０２ＭＣａ（ＯＨ）２水溶液に浸漬し、これを室温（２５℃）又は７５℃の加熱環境下において、所定の時間毎に送受信アンテナ（アルミニウム）の外観を確認すると共に、ＲＦＩＤリーダライタ（Ａｔｉｄ社製、商品名：ＡＴ−８８０−ＵＨＦＨ）を用いてＲＦＩＤの応答有無を確認した。評価結果を表１に示す。なお、表１において、ＲＦＩＤの応答があったものを○、応答が無かったものを×とした。
実施例１及び比較例１で得られたモニタリングタグを用いて、下記に示す方法により、アルカリ水溶液中における温度モニタリング試験を実施した。
実施例１及び比較例１で得られたモニタリングタグを、アルカリ水溶液である０．０２ＭＣａ（ＯＨ）２水溶液に浸漬し、これを室温（２５℃）又は７５℃の加熱環境下において、所定の時間毎に送受信アンテナ（アルミニウム）の外観を確認すると共に、ＲＦＩＤリーダライタ（Ａｔｉｄ社製、商品名：ＡＴ−８８０−ＵＨＦＨ）を用いてＲＦＩＤの応答有無を確認した。評価結果を表１に示す。なお、表１において、ＲＦＩＤの応答があったものを○、応答が無かったものを×とした。
表１から、刺激応答性樹脂としてパラフィンを用いた実施例１のモニタリングタグは、２５℃の条件下では３日後でも応答しているのに対して、７５℃の条件下では４５分後で送受信アンテナ（アルミニウム）の腐食及び断線が確認され、ＲＦＩＤは応答しなくなった。これは、熱応答性樹脂であるパラフィンが７５℃に加熱されることで溶融し、送受信アンテナ（アルミニウム）が外部環境（アルカリ水溶液）に晒され、腐食及び断線することに起因すると考えられる。
すなわち、本発明のモニタリングタグは、所定の温度変化のモニタリングに成功しており、本発明のモニタリングタグを使用することで、モニタリング対象物に所定の温度変化が生じたか否かを確認できることが分かる。
一方、比較例１のモニタリングタグは、２５℃の条件下でも３日後に腐食及び断線が確認され、ＲＦＩＤは応答しなくなった。すなわち、比較例１のモニタリングタグを使用する場合、３日後にＲＦＩＤが応答しなくなった現象が、所定の温度変化に起因するものかどうかを判断することができない。
すなわち、本発明のモニタリングタグは、所定の温度変化のモニタリングに成功しており、本発明のモニタリングタグを使用することで、モニタリング対象物に所定の温度変化が生じたか否かを確認できることが分かる。
一方、比較例１のモニタリングタグは、２５℃の条件下でも３日後に腐食及び断線が確認され、ＲＦＩＤは応答しなくなった。すなわち、比較例１のモニタリングタグを使用する場合、３日後にＲＦＩＤが応答しなくなった現象が、所定の温度変化に起因するものかどうかを判断することができない。
［コンクリート中におけるモニタリング試験］
次に、実施例２、３及び比較例１で得られたモニタリングタグを用いて、下記に示す方法により、コンクリート中における温度モニタリング試験を実施した。
実施例２、３及び比較例１で得られたモニタリングタグを、未硬化状態の速硬化コンクリート中に、コンクリート表面から深さ１ｃｍの場所に配置した後、コンクリートを硬化することで、速硬化コンクリート中にモニタリングタグを埋設した。次いで、得られたコンクリートを、室温（２５℃）又は６０℃の加熱環境下において、所定の時間毎にＲＦＩＤリーダライタ（Ａｔｉｄ社製、商品名：ＡＴ−８８０−ＵＨＦＨ）を用いてＲＦＩＤの応答有無を確認した。評価結果を表２に示す。なお、表２において、ＲＦＩＤの応答があったものを○、応答が無かったものを×とした。
次に、実施例２、３及び比較例１で得られたモニタリングタグを用いて、下記に示す方法により、コンクリート中における温度モニタリング試験を実施した。
実施例２、３及び比較例１で得られたモニタリングタグを、未硬化状態の速硬化コンクリート中に、コンクリート表面から深さ１ｃｍの場所に配置した後、コンクリートを硬化することで、速硬化コンクリート中にモニタリングタグを埋設した。次いで、得られたコンクリートを、室温（２５℃）又は６０℃の加熱環境下において、所定の時間毎にＲＦＩＤリーダライタ（Ａｔｉｄ社製、商品名：ＡＴ−８８０−ＵＨＦＨ）を用いてＲＦＩＤの応答有無を確認した。評価結果を表２に示す。なお、表２において、ＲＦＩＤの応答があったものを○、応答が無かったものを×とした。
表２から、刺激応答性樹脂としてパラフィンを用いた実施例２のモニタリングタグは、２５℃の条件下では３日後でも応答しているのに対して、６０℃の条件下では３時間後に応答しなくなった。これは、熱応答性樹脂であるパラフィンが６０℃に加熱されることで溶融し、送受信アンテナ（アルミニウム）が外部環境（コンクリート）に晒され、腐食及び断線することに起因すると考えられる。
すなわち、本発明のモニタリングタグは、所定の温度変化のモニタリングに成功しており、本発明のモニタリングタグを使用することで、モニタリング対象物に所定の温度変化が生じたか否かを確認することできる。
また、刺激応答性樹脂として耐熱性が高いポリイミドを用いた実施例３のモニタリングタグは、６０℃の条件下、３日後でも応答していることから、ポリイミドの状態変化が生じ得る温度変化が生じていないことが分かる。
一方、比較例１のモニタリングタグは、２５℃の条件下でも３時間後に腐食及び断線が確認され、ＲＦＩＤは応答しなくなった。すなわち、比較例１のモニタリングタグを使用する場合、３時間後にＲＦＩＤが応答しなくなった現象が、所定の温度変化に起因するものかどうかを判断することができない。
すなわち、本発明のモニタリングタグは、所定の温度変化のモニタリングに成功しており、本発明のモニタリングタグを使用することで、モニタリング対象物に所定の温度変化が生じたか否かを確認することできる。
また、刺激応答性樹脂として耐熱性が高いポリイミドを用いた実施例３のモニタリングタグは、６０℃の条件下、３日後でも応答していることから、ポリイミドの状態変化が生じ得る温度変化が生じていないことが分かる。
一方、比較例１のモニタリングタグは、２５℃の条件下でも３時間後に腐食及び断線が確認され、ＲＦＩＤは応答しなくなった。すなわち、比較例１のモニタリングタグを使用する場合、３時間後にＲＦＩＤが応答しなくなった現象が、所定の温度変化に起因するものかどうかを判断することができない。
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ モニタリングタグ
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ ＲＦＩＤタグ
２２、２２ａ ＩＣチップ
２４、２４ａ 内蔵ＩＣアンテナ
２６、２６ａ 内蔵回路
２８、２８ｃ 基材
３０、３０ｂ、３０ｃ 送受信アンテナ
４０、４０ａ、４０ｃ 接続回路
５０、５０ａ、５０ｃ 送受信停止手段
６０ アンダーフィル材
７０、７０ａ 封止材
８０、８０ａ、８０ｃ 刺激応答性樹脂
１００ モニタリング構造物
１００ａ コンクリート構造物
１１０ 鉄筋
１２０ モニタリング対象物（コンクリート）
１２２ セメント
１３０ 凹部
１４０ 棒
２００ リーダライタ
２１０ 携帯端末
２３０ 小型計算機
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ ＲＦＩＤタグ
２２、２２ａ ＩＣチップ
２４、２４ａ 内蔵ＩＣアンテナ
２６、２６ａ 内蔵回路
２８、２８ｃ 基材
３０、３０ｂ、３０ｃ 送受信アンテナ
４０、４０ａ、４０ｃ 接続回路
５０、５０ａ、５０ｃ 送受信停止手段
６０ アンダーフィル材
７０、７０ａ 封止材
８０、８０ａ、８０ｃ 刺激応答性樹脂
１００ モニタリング構造物
１００ａ コンクリート構造物
１１０ 鉄筋
１２０ モニタリング対象物（コンクリート）
１２２ セメント
１３０ 凹部
１４０ 棒
２００ リーダライタ
２１０ 携帯端末
２３０ 小型計算機
Claims (7)
- 所定の状態から所定の変化状態に変化するモニタリング対象物に埋め込まれるモニタリングタグ又は前記モニタリング対象物の表面に設置されるモニタリングタグであって、
ＩＣチップ、内蔵ＩＣアンテナ、及び前記ＩＣチップと前記内蔵ＩＣアンテナとを電気的に接続する内蔵回路を有するＲＦＩＤタグと、
前記モニタリング対象物の外部からの電波を送受信する送受信アンテナと、
前記内蔵ＩＣアンテナと前記送受信アンテナとを電気的に接続する接続回路と、
前記モニタリング対象物が前記所定の変化状態に変化した際に、前記送受信アンテナの送受信機能を停止させる送受信停止手段と、を備え、
前記ＩＣチップ、前記内蔵ＩＣアンテナ、前記内蔵回路、前記送受信アンテナ及び前記接続回路は、被覆材料によって被覆されることで、アルカリ性の外部環境と遮断されており、
前記送受信停止手段は、前記モニタリング対象物が前記所定の状態から前記所定の変化状態になった際に刺激応答する刺激応答性樹脂を有し、
該刺激応答性樹脂は、前記被覆材料の少なくとも一部として、前記ＩＣチップ、前記内蔵ＩＣアンテナ、前記内蔵回路、前記送受信アンテナ及び前記接続回路の少なくとも一部を被覆し、
前記刺激応答することにより、前記ＩＣチップ、前記内蔵ＩＣアンテナ、前記内蔵回路、前記送受信アンテナ及び前記接続回路の一つ又は複数の回路を前記アルカリ性の外部環境に露出させて、前記ＩＣチップ、前記内蔵ＩＣアンテナ、前記内蔵回路、前記送受信アンテナ及び前記接続回路の一つ又は複数の回路に、前記アルカリ性の外部環境との接触による腐食を生じさせることにより切断し又は他の回路に短絡させるものである、
前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態に変化したか否かを判断するための、モニタリングタグ。 - さらに、別のＩＣチップ、別の内蔵ＩＣアンテナ、及び前記別のＩＣチップと前記別の内蔵ＩＣアンテナとを電気的に接続する別の内蔵回路を有する別のＲＦＩＤタグと、
前記別の内蔵ＩＣアンテナと前記送受信アンテナとを電気的に接続する別の接続回路と、
前記モニタリング対象物が所定の別の変化状態に変化した際に、前記別のＲＦＩＤタグからの前記送受信アンテナの送受信機能を停止させる別の送受信停止手段と、を備え、
前記別のＩＣチップ、前記別の内蔵ＩＣアンテナ、前記別の内蔵回路、前記送受信アンテナ及び前記別の接続回路は、前記被覆材料によって被覆されることで、前記アルカリ性の外部環境と遮断されており、
前記別の送受信停止手段は、前記モニタリング対象物が前記所定の状態から前記所定の変化状態になった際に刺激応答する刺激応答性樹脂を有し、
該刺激応答性樹脂は、前記被覆材料の少なくとも一部として、前記別のＩＣチップ、前記別の内蔵ＩＣアンテナ、前記別の内蔵回路、前記送受信アンテナ及び前記別の接続回路の少なくとも一部を被覆し、
前記刺激応答することにより、前記別のＩＣチップ、前記別の内蔵ＩＣアンテナ、前記別の内蔵回路、前記送受信アンテナ及び前記別の接続回路の一つ又は複数の回路を前記アルカリ性の外部環境に露出させて、前記別のＩＣチップ、前記別の内蔵ＩＣアンテナ、前記別の内蔵回路、前記送受信アンテナ及び前記別の接続回路の一つ又は複数の回路に、前記アルカリ性の外部環境との接触による腐食を生じさせることにより切断し又は他の回路に短絡させるものである、
前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップ及び前記別のＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態又は前記所定の別の変化状態に変化したか否かを判断するための、請求項１に記載のモニタリングタグ。 - 所定の状態から所定の変化状態に変化するモニタリング対象物に埋め込まれるモニタリングタグ又は前記モニタリング対象物の表面に設置されるモニタリングタグであって、
ＩＣチップを有するＲＦＩＤタグと、
前記モニタリング対象物の外部からの電波を送受信する送受信アンテナと、
前記ＲＦＩＤタグと前記送受信アンテナとを電気的に接続する接続回路と、
前記モニタリング対象物が前記所定の変化状態に変化した際に、前記送受信アンテナの送受信機能を停止させる送受信停止手段と、を備え、
前記ＩＣチップ、前記送受信アンテナ及び前記接続回路は、被覆材料によって被覆されることで、アルカリ性の外部環境と遮断されており、
前記送受信停止手段は、前記モニタリング対象物が前記所定の状態から前記所定の変化状態になった際に刺激応答する刺激応答性樹脂を有し、
該刺激応答性樹脂は、前記被覆材料の少なくとも一部として、前記ＩＣチップ、前記送受信アンテナ及び前記接続回路の少なくとも一部を被覆し、前記刺激応答することにより、前記ＩＣチップ、前記送受信アンテナ及び前記接続回路の一つ又は複数の回路を前記アルカリ性の外部環境に露出させて、前記ＩＣチップ、前記送受信アンテナ及び前記接続回路の一つ又は複数の回路に、前記アルカリ性の外部環境との接触による腐食を生じさせることにより切断し又は他の回路に短絡させるものである、
前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＲＦＩＤタグとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態に変化したか否かを判断するための、モニタリングタグ。 - 前記刺激応答性樹脂が、熱応答性樹脂又はｐＨ応答性樹脂である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のモニタリングタグ。
- 前記変化状態が、経年変化状態である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のモニタリングタグ。
- 所定の状態から所定の変化状態に変化するモニタリング対象物の変化をモニタリングするモニタリング方法であって、
前記モニタリング対象物に、請求項１〜５のいずれか１項に記載のモニタリングタグを設置した後、前記モニタリングタグの外側からリーダを用いて前記送受信アンテナを介して前記ＩＣチップとの通信を試みることにより、前記モニタリング対象物が、前記所定の変化状態になっているか否かを判断する、モニタリング方法。 - それぞれが請求項１〜５のいずれか１項に記載のモニタリングタグである複数のモニタリングタグと、
前記複数のモニタリングタグを埋め込んだモニタリング対象物とを備え、
前記複数のモニタリングタグは、前記モニタリング対象物の変化をモニタリングしたい方向において、所定の間隔をおいて配置されている、モニタリング構造物。
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