KR100758100B1 - Ｒｆｉｄ태그 하우징구조물, ｒｆｉｄ태그 설치구조물 및ｒｆｉｄ태그 통신 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 제1 목적은, 보관, 운반 및 사용에 있어서, 외부로부터의 응력이나 충격등으로부터 유효하게 보호할 수 있으며, 더우기 외부와의 통신을 가능하게 하는 새로운 RFID 태그의 수용구조물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제2 목적은, 금속등의 도전성 부재에 설치하고, 그 표면측을 강도가 높은 내구성있는 금속 등의 도전성 부재로 만들어진 보호체로 씌워도 외부와의 통신이 가능한 새로운 RFID 태그의 설치구조물을 제공하는 것이다.
본 발명의 제3 목적은, 주위를 금속등의 도전성 부재로 씌운 상태의 RFID 태그의 통신방법을 제공할 수 있다.
RFID 태그(1a)를 기계적강도가 큰 금속등의 도전성 부재로 만들어진 용기(A)내에 수용해도, 상기 용기(A)에 간극등에 의한 자속누설로(12)를 형성하하는 것에 의해, 그 자속누설로(12)를 통과하는 누설자속을 이용하여 RFID 태그(1a)와 읽기쓰기 단말기(9)와의 사이에서 통신 가능하게 되는 구성인 것을 특징으로 한다.
RFID 태그, 자속누설로, 도전성 부재

Description

ＲＦＩＤ태그 하우징구조물, ＲＦＩＤ태그 설치구조물 및 ＲＦＩＤ태그 통신방법{RFID TAG HOUSING STRUCTURE, RFID TAG INSTALLATION STRUCTURE AND RFID TAG COMMUNICATION METHOD}
본 발명은 안테나코일과 제어부를 갖는 RFID 태그의 수용구조물, 설치구조물 및 통신방법에 관한 것이다.
본 출원은 일본에서의 출원일이 2000년 7월 19일자 특허출원번호 제2000-218443호 및 2000년 8월 2일자 특허출원번호 제2000-233888호의 외국특허출원의 외국우선권이익을 주장하는 것이다.
종래, 무선 주파수 식별 표지(Radio Frequency IDentification TAG, 이하 'RFID 태그')에는 전자유도형과 전자결합형이 있으며, 어느쪽도 전자파를 이용하고 읽기쓰기(read write)단말기 등과 비접촉(非接觸)하여 통신을 수행하도록 되어 있다.
RFID 태그는 안테나코일과 제어부를 구비하고, 읽기쓰기 단말기에서의 송신신호를 안테나코일이 수신하면, 제어부가 그것을 전력으로 하여 콘덴서에 축적함과 함께 그 전력을 이용하여 기억부에 기억되는 Id 코드등의 정보를 다시 안테나코일에서 읽기쓰기 단말기에 송신한다.
송수신방식으로는 진폭위상변조(ASK:Amplitude Shift Keying)방식과 주파수위상변조(FSK:Frequency Shift Keying) 방식이 있으며, 전자는 전자파의 진폭편이변조에 의해 송수신을 수행하고, 후자는 전자파의 주파수변조에 의해 송수신을 수행한다.
일반적인 RFID 태그를 안테나코일 형식으로 분류하면 원형의 공심코일을 사용하는 원반상의 안테나코일과, 봉상의 페라이트코어에 에나멜선등의 절연피복동선을 권취한 실린더상의 안테나코일의 2종류가 존재하며, 외형은 각각의 안테나코일의 형상에 대응하여 전자는 원반상으로 후자는 봉상으로 형성된다.
원반상의 안테나코일을 갖는 RFID 태그는 원형코일의 면방향의 자속변화를 이용하여 통신을 수행하고, 실린더상의 안테나코일을 갖는 RFID 태그는 축방향의 자속변화를 이용하여 통신을 수행한다.
또한, RFID 태그의 보관, 운반 및 사용에 있어서, 외부로부터의 응력이나 충격등으로부터 보호하기 위하여 그 주위를 용기등으로 씌우는 것이 많지만, 용기의 외부에서 읽기쓰기 단말기등과 RFID 태그가 통신을 수행하기 위해서는 용기의 재료로 통신 배리어로 이루어진 전도성 부재는 사용하지 않고, 프라스틱 등의 비도전부재를 사용하는 것이 일반적이었다.
그러나, 플라스틱등의 비도전성 부재를 사용한 용기는 외력에 대응하는 저항력이 그만큼 크지 않기 때문에 내구성에 문제가 있다. 예를 들면, 다수의 강판에 각각 플라스틱용기에 수용된 RFID 태그를 취부하여 개별관리를 수행하는 경우, 강판은 운반이나 보관으로 낙하 또는 도괴(倒壞), 임의의 붕괴 등을 일으키기 쉬우며, 플라스틱용기가 파손하여 수용된 RFID 태그가 손상하는 단점이 있다.
그런데, 전자파는 교류변화하는 자계와 자계가 90도의 위상으로 전환하는 것이지만, 그 자계변화에 의한 교번자속이 철, 알루미늄, 동 등의 도전성 부재와 교차하면, 상기 도전성 부재 중에 과전류가 발생하고, 그 과전류에 의해 교번자계를 부정하는 방향으로 자속이 발생한다.
그로 인해, 종래의 RFID 태그는 가능한한 도전성 부재에서 멀리 떨어져서 설치하는 것이 일반적이었다.
또한, 설치된 RFID 태그를 외부로부터의 응력이나 충격 등으로부터 보호하기 위해서 그 표면측을 보호체로 씌울 필요가 있지만, 보호체의 외부로부터 읽기쓰기(read write)단말기 등과 RFID 태그가 통신을 수행하기 위해서는 보호체의 재료로 통신의 배리어로 이루어진 도전성 재료는 사용할 수 없으며, 플라스틱칩등의 비도전성 재료를 사용하는 것이 일반적이다.
따라서, 플라스틱등의 비도전성 부재는 강도가 그만큼 높지 않기 때문에, RFID 태그를 충분히 보호할 수 없는 경우가 많다. 예를 들면, RFID 태그를 금속제의 맨홀 덮개 등에 설치하는 경우에는 차량등의 통과에 의한 교통하중이 줄여지지 않고 인가되기 때문에 내구성에 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제를 해결하는 것이며, 그 제1 목적은 보관, 운반 및 사용에 있어서, 외부로부터의 응력이나 충격 등으로부터 유효하게 보호할 수 있으며, 또한 외부와의 통신을 가능하게 하는 새로운 RFID 태그의 수용구조물을 제공하는 것이다.
본 발명의 제2 목적은 금속등의 도전성 부재에 설치하고, 또 그 표면측을 강도가 높고 내구성이 있는 금속등의 도전성 재료로 만들어진 보호체로 씌워도 외부와의 통신이 가능한 새로운 RFID 태그의 설치구조물을 제공하는 것이다.
본 발명의 제3 목적은 주위를 금속등의 도전성 부재로 씌워진 상태의 RFID 태그의 통신방법을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 RFID 태그를 기계적강도가 큰 금속 등의 도전성 부재로 만들어진 용기내에 수용해도 상기 용기에 간극(隙間, 틈)등에 의한 자속누설로를 형성하는 것으로 그 자속누설로를 통과하는 누설자속을 이용하여 RFID 태그와 리드단말기등과의 사이에서 통신이 가능하게 된다라고 하는 새로운 지식을 기본으로 본 발명을 완성하는 것이다.
즉, RFID 태그와 읽기쓰기 단말기와의 사이에서 전자파를 이용하여 통신을 수행하는 경우, 그 통신감도는 그들 기기의 감도가 크게 영향을 주지만, 최근 RFID 태그나 읽기쓰기 단말기의 감도 레벨은 대체로 높게 되어 있어 경미한 자속에서도 실용적인 통신이 가능하다.
그러한 기술적인 배경을 토대로, 본 발명자들은 다양한 연구와 실험을 계속한 결과 RFID 태그를 도전성 재료로 만들어진 용기내에 수용하면 통신에 사용하는 자속의 일부는 도전성 부재로 이루어진 용기의 영향을 받아서 감쇠하지만, 일부의 자속은 도전성 재료로 이루어진 용기내에서 폐쇄되는 공간에 존재할 수 있으며, 도전성 부재로 이루어진 용기에 자속누설로를 설치하면 공간에 존재하는 자속의 일부가 그 자속누설로를 통과해서 외부로 누설하는 것을 판명했다.
그리고, 그 누설자속을 이용하여 충분히 실용레벨에서의 통신을 할 수 있다는 것을 판명했다.
본 발명자들은 RFID 태그를 도전성 부재에 설치해도, 자속의 일부는 도전성 부재의 영향을 받아서 감소하는 것이고, 남은 자속은 도전성 부재의 설치면상의 공간에 분포하며, 분포되어 있는 자속을 이용하여 읽기쓰기 단말기와 통신하는 것이 가능하며, 다시 설치되는 RFID 태그의 표면측을 도전성 재료로 만들어진 보호체로 씌워도, 보호체와 도전성 부재와의 사이에 미소한 간극으로 이루어진 자속누설로를 형성하면, 그로부터 도전성 부재의 설치면상의 공간에 분포하는 자속의 일부가 외부로 누설하여, 그 누설자속을 이용하여 통신할 수 있다는 지식을 토대로 본 발명을 완성하는 것이다.
본 발명자들은 RFID 태그의 주위를 금속등의 도전성 부재로 씌운 상태에서도, 도전성 부재의 일부에 간극등에 의한 자속누설로를 형성하는 것에 의해 도전성 부재의 내외간의 통신이 가능하게 된다는 새로운 지식을 토대로 본 발명을 완성하는 것이다.
상술한 것과 같은, 기술적인 배경을 도태로, 본 발명자들이 다양한 연구와 실험을 거듭한 결과 RFID 태그의 주위를 도전성 부재로 씌우면, 통신에 사용하는 자속의 일부는 도전성 부재의 영향을 받아서 감쇠하지만, 일부의 자속은 도전성 부재로 폐쇄되어진 공간에 존재할 수 있으며, 도전성 부재에 자속누설로를 설치하면 공간에 존재하는 자속의 일부가 그 자속누설로를 통해 외부에 누설하는 것을 판명했다.
그래서, 그들 누설자속을 이용하여 충분하게 실용레벨의 통신이 가능하게 되는 것을 판명했다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 RFID 태그의 수용구조물은 실린더상의 안테나코일과 제어부를 가지며, 또 전체가 봉상으로 형성되는 RFID 태그를 도전성 부재로 만들어진 용기에 수용하여, 그 용기에는 RFID 태그의 선단부근에서 용기의 외측으로 연장하고 있는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, RFID 태그로부터 나오는 자속은 도전성 부재로 만들어진 용기의 영향을 받지만, 일부의 자속은 자속누설로를 통해 외부로 누설하기 때문에, 그 누설자속을 이용하여 읽기쓰기 단말기와 통신할 수 있다.
또한, 읽기쓰기 단말기부터의 전자파를 구성하는 자속의 일부는 자속누설로를 통과하여 용기내로 들어가서, RFID 태그의 안테나코일에서 검출된다.
따라서, 상기 수용구조물에 의하면, RFID 태그는 기계적강도가 큰 도전성 부재로 만들어진 용기에서 보호되는 상태에서도 용기에 형성하는 자속누설로를 통하는 누설자속을 이용하여 RFID 태그와 용기의 외부와의 사이에서 통신을 수행할 수 있다.
또한, 상기 용기를 분할가능한 복수의 분할체에 의해 구성하고, 그 분할면에 자속누설로를 형성할 수 있으며, 이 경우에는 용기에 수용하는 RFID 태그의 보수점검이나 교화등을 용이하게 할 수 있다.
또한, 용기를 구성하는 분할체를, 개구부를 갖는 용기본체와, 그 개구부를 씌우는 덮개에 의해 구성하여, 덮개를 고정수단에 의해 용기본체에 고정할 수 있다. 이 경우에는 자속누설로를 분할면에 용이하게 형성할 수 있으며, 용기내로의 RFID 태그의 배치를 용이하게 할 수 있다.
또한, 덮개를 비도전성 부재로 만들어진 스페이서를 통해 용기본체에 상기 고정수단에 의해 고정할 수 있다. 이 경우에는 임의의 길이의 자속누설로를 용이하게 형성할 수 있다.
상기 어떠한 RFID 태그의 수용구조물에 있어서, RFID 태그에 접해서 비도전성 부재로 만들어진 완충재 또는 단열재를 설치할 수 있다. 이 경우에는 외부충격 또는 외부온도의 급변으로부터 RFID 태그를 유효하게 보호할 수 있다.
또한, 분할체를 개폐수단으로 상호 개폐가능하게 연결할 수 있다. 이 경우에는 평상시는 열어서 사용하는 용기가 닫혀진 상태에서도, 용기내의 RFID 태그와 외부의 읽기쓰기 단말기등과의 사이에서 통신을 수행할 수 있다.
상기 어떤 RFID 태그의 수용구조물에 있어서, 안테나코일을 실린더상으로 형성하는 것을 사용할 수 있다. 이것으로, 용이하게 입수할 수 있는 RFID 태그에 의해 본 발명에 의한 RFID 태그의 수용구조물을 구성할 수 있다.
본 발명에 의한 RFID 태그의 설치구조물은, 상기 무언가의 RFID 태그의 수용구조물을 도전성 부재의 설치면에 설치하는 것을 특징으로 한다.
상기 설치구조물에 의하면, 도전성 부재의 관리를 RFID 태그에 의해 쉽게 수행할 수 있다.
특히 실린더상의 안테나코일을 가지고, 봉상으로 형성되는 RFID 태그는 극히 소형화할 수 있기때문에 도전성 부재로 허용되는 설치면적이 적은 경우에도 쉽게 설치할 수 있다.
상기 구성에 의해, 기계적강도가 큰 금속등의 도전성 재료로 만들어진 용기내에 RFID 태그를 수용해도 용기의 외부로부터 읽기쓰기 단말기 등과 RFID 태그가 통신을 수행할 수 있다.
또한, 청구항 제9항에 기재된 본 발명에 대한 RFID 태그의 설치구조물은 도전성 부재에 설치홈을 설치하고, 실린더상의 안테나코일과 제어부를 구비하고, 또 전체가 봉상으로 형성되는 RFID 태그를 상기 설치홈에 설치하고 그때 RFID 태그의 축방향을 상기 설치홈의 저면에 평행하게 배치하고, 상기 RFID 태그의 표면측을 도전성 부재에 만들어진 보호체로 둘러싸고, 상기 도전성 부재와 상기 보호체와의 사이에 RFID 태그와 용기외부와의 전자파에 의한 통신을 수행하기 위해 좁은 간극으로 이루어진 자속누설로를 형성하고, 그 자속누설로는 상기 설치홈에 설치하는 RFID 태그의 선단부근으로부터 보호체의 외측으로 연장되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, RFID 태그에서 나온 자속의 일부가 도전성 부재의 설치면상에 분포하여, 그것이 자기누설로로부터 외부로 누설하고, 그 누설자속을 이용하여 외부의 읽기쓰기 단말기등과 통신할 수 있다.
또한, 읽기쓰기 단말기의 발신장치에서 나온 자속은 자속누설로로부터 보호체내로 들어가서, 그 일부가 RFID 태그의 안테나 코일에서 검출된다.
따라서, RFID 태그를 도전성 부재로 설치하여, 기계적 강도가 큰 금속 등의 도전성 부재로 만들어진 보호체로 보호하는 상태에서 외부와 통신할 수 있다.
상기 보호체를 판상의 판체 또는 캡상의 캡체에 의해 형성할 수 있다. 보호체를 판상으로 하는 경우에는 도전성 부재의 설치면과 반대측의 RFID 태그의 측면을 보호할 수 있으며, 보호체를 캡상으로 하는 경우에는 RFID 태그의 표면측 전부를 덮을 수 있다.
상기 도전성 부재에 설치홈을 형성하여, 그 설치홈의 저면을 설치면으로 하여 상기 RFID 태그를 배치할 수 있다. 이 처럼 구성하여도 RFID 태그에서 나온 자속의 일부, 혹은 RFID 태그로 향하는 자속의 일부가 설치홈의 공간에 분포하며, 그것을 이용하여 자속누설로를 통과하여 통신할 수 있다.
이와 같이 하면, RFID 태그 및 보호체를 설치홈에서 돌출하지 않도록 설치할 수 있다.
또한, 상기 보호체를 표면에 수납부를 형성하는 블럭체로 형성하여, 그 수납부에 상기 RFID 태그를 수납하여, 상기 도전성 부재의 설치홈의 저면인 설치면측에 상기 보호체의 수납부를 대향시킨 상태에서 상기 보호체를 설치홈내에 장착할 수 있다.
이와 같이 보호체의 수납부에 RFID 태그를 수납하여 도전성 부재의 설치홈에 설치하도록 하여 RFID 태그를 정확하게 위치시켜서 설치할 수 있다.
실린더상의 안테나 코일을 가지고, 또 봉상으로 형성하는 상기 RFID 태그를 그 축방향을 상기 도전성 부재의 설치면과 평행하게 하고, 또 상기 설치면에 거의 접해서 배치할 수 있다.
이와 같이 설치하여도 RFID 태그에서 나온 자속의 일부, 혹은 RFID 태그를 향하는 자속의 일부는 설치홈의 공간에 분포하여, 그것을 이용하여 자속누설로를 통해 통신할 수 있다.
실린더상의 안테나코일을 가지고, 봉상으로 형성되는 RFID 태그는, 아주소 형화할 수 있기 때문에 도전성 부재로 허용되는 설치면적이 작은 경우에서도 용이하게 설치할 수 있다.
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또한 상기 어떠한 설치구조물에 있어서, 고정수단에 의해 상기 보호체를 상기 도전성 부재에 고정할 수 있다. 이것에 의해, 보호체를 안정화하여 도전성 부재에 고정할 수 있다.
또한, 상기 고정수단에 의해 상기 보호체를 비도전성 부재로 만들어진 완충부재 또는 단열재를 상기 RFID 태그에 접하여 설계할 수 있다. 이에 의해 임의의 길이의 자속누설로를 용이하게 형성할 수 있다.
상기 어떠한 설치구조물에 있어서, 비도전부재로 만들어진 완충부재 또는 단열재를 상기 RFID 태그에 접하여 설계할 수 있다. 이에 의해 외부충격 또는 외기온도의 급변으로 RFID 태그를 유효하게 보호할 수 있다.
또한 본 발명에 관한 RFID 태그의 통신방법은 실린더상의 안테나코일과 제어부를 가지며, 전체가 봉상으로 형성되는 RFID 태그의 주위를 도전성 부재로 씌운 상태에서 통신하는 방법에 있어서, 상기 도전성 부재에 RFID 태그와 도전성 부재의 외부와의 전자파에 의한 통신을 수행하기 위해 좁은 간극으로 이루어진 자속누설로를 형성하고, 그 자속누설로는 도전성 부재의 내부에 있는 RFID 태그의 선단부근으로부터 도전성 부재의 외측으로 연장하고 있으며, 그 자속누설로를 통과하는 누설자속을 이용하여 상기 RFID 태그와 도전성 부재의 외부와의 사이에서 통신을 수행할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 통신방법에 의하면, RFID 태그의 주위를 도전성 부재로 씌운 상태에서도 상기 도전성 부재에 형성하는 자속누설로를 통한 누설자속을 이용하여 RFID 태그롸 도전성 부재의 외부와의 사이에서 통신을 수행할 수 잇다.
또한, 도전성 부재로 만들어진 설치부재에 설치홈을 설치하여, 상기 RFID 태그를 그 설치홈에 설치하고, 그 때 RFID 태그의 축방향을 설치홈의 저면에 평행하게 배치하고, 그 RFID 태그의 표면측을 도전성 부재로 만들어진 보호체로 씌운 것에 있어서, 상기 RFID 태그의 주위를 상기 설치부재와 상기 보호체로 이루어진 도전성 부재로 씌운 상태로 하여, 상기 설치부재와 상치 보호체와의 사이에 형성하는 자속누설로를 통과하는 누설자속을 이용하여 상기 RFID 태그와 상기 보호체외부와의 사이에서 통신을 수행할 수 있다.
또한, 상기 설치부재에 설치홈을 형성하여, 그 설치홈에 상기 RFID 태그를 설치할 수도 있다.
또한, 도전성 부재로 만들어진 용기내에 상기 RFID 태그를 수용하는 것으로서 상기 RFID 태그의 주위를 상기 용기로 이루어진 도전성 부재로 씌운 상태에서도 상기 용기에 설치되는 자속누설로를 통과하는 누설자속을 이용하여 통신할 수 있다.
또한, 상기 용기를 분할가능한 복수의 분할체로 구성하여, 그 분할면 혹은 상기 분할체자체의 적어도 어느 일측에 자속누설로를 형성할 수 있다.
또한, 개구부를 갖는 용기본체와 그 개구부를 씌운 덮개에 의해 용기를 구성할 수도 있다.
또한 상기 분할체를 개폐수단에 의해 상호 개폐가능하게 연결할 수도 있다.
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또한, 상기 안테나코일을 실린더상 또는 동심원반상으로 형성하는 경우에는 좋다. 특히 실린더상의 안테나코일을 가지고, 봉상으로 형성된 RFID 태그는 극히 소형화할 수 있기 때문에 도전성 부재로 허용되는 설치면적이 작은 경우에도 용이하게 설치할 수 있다.
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도 1은 본 발명에 따른 RFID 태그의 수용구조물에 의해 도전성 부재로 만들어진 용기내에 수용하는 RFID 태그를 도전성 부재인 가스펌프에 설치하여 이용하는 형태를 나타내는 도면이다.
도 2는 도전성 부재로 만들어진 단면방형상의 용기본체의 개구부에 수용배치되는 RFID 태그를 일부가 상기 개구부내에 삽입되는 볼록부를 가지는 판상의 덮개으로 씌운 형태를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 판상의 덮개을 각종 고정수단으로 용기본체에 고정하는 모양을 나타내는 단면도이다.
도 4는 실린더상의 안테나코일을 갖는 RFID 태그의 구성을 도시하는 정면도이다.
도 5는 RFID 태그의 제어계의 구성을 나태내는 블럭도이다.
도 6은 실린더상의 안테나코일을 갖는 RFID 태그에 발생하는 자계의 모양을 나타내는 모식도이다.
도 7은 도전성 부재로 만들어진 단면원형상의 용기본체의 개구부에 수용배치되는 RFID 태그를 일부가 상기 개구부내에 삽입되는 볼록부를 갖는 판상의 덮개에 의해 씌운 모양을 나타내는 분해도이다.
도 8은 도전성 부재로 만들어진 용기본체의 개구부에 수용배치되는 RFID 태그를 평탄한 판상의 덮개로 씌운 모양을 나타내는 단면도이다.
도 9는 판상의 덮개에 직선상의 슬릿을 형성하는 경우의 일예를 도시하는 분해도이다.
도 10은 본 발명에 의해 RFID 태그의 수용구조물, 설치구조물 및 통신방법을 노트형 컴퓨터에 적용하는 경우의 일예를 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명에 의한 RFID 태그의 수용구조물, 설치구조물, 및 통신방법을 노트형 컴퓨터에 적용하는 경우의 일예를 도시하는 평면도 및 측면도이다.
도 12는 도전성 부재로 만들어진 용기본체의 개구부에 수용배치된 동신원반상의 안테나코일을 사용하는 RFID 태그를 일부가 상기 개구부내에 삽입되는 돌출부를 갖는 덮개로 씌운 모양을 나타내는 분해도이다.
도 13은 도 12의 덮개를 고정수단에 의해 용기본체에 고정하는 모양을 나타내는 단면도이다.
도 14는 동심원반상의 안테나코일을 갖는 RFID 태그의 구성을 도시하는 정면 및 측면도이다.
도 15는 동심원반상의 안테나코일을 갖는 RFID 태그에 발생하는 자계의 모양을 나타내는 모식도이다.
도 16은 판상의 덮개에 각종 슬릿을 형성하는 경우의 일예를 나타내는 분해도이다.
도 17은 도전성 부재의 설치홈에 배치되는 RFID 태그를 일부가 상기 설치홈내에 삽입되는 볼록부를 갖는 판상의 보호체로 씌운 형태를 나타내는 분해도이다.
도 18은 도 17의 판상의 보호체를 각종 고정수단에 의해 도전성 부재로 고정하는 모양을 나타내는 단면도이다.
도 19는 판상의 보호체에 직선상의 슬릿을 형성하는 경우의 일예를 도시하는 분해도이다.
도 20은 실린더상의 안테나코일을 축방향을 도전성 부재의 설치홈의 저면에 대해 경사지도록 배치하는 모양을 나타내는 단면도이다.
도 21은 도전성 부재의 설치홈에 배치되는 RFID 태그를, 상기RFID 태그를 수납하는 수납부를 형성하는 캡체인 보호체로 씌운 모양을 나타내는 단면도이다.
도 22는 설치홈 및 캡체가 단면원반상으로 구성되는 경우의 일예를 도시하는 분해도이다.
도 23은 고정수단의 일예로서 나사멈춤부에 의해 캡체로 이루어진 보호체를 도전성 부재의 설치홈내에 장착하는 모양을 나타내는 분해도이다.
도 24는 단면원형상의 캡체로 이루어진 보호체의 실린더상안테나코일의 축방향으로 절취부를 설치하는 모양을 나타내는 분해도이다.
도 25는 단면원형상의 캡체로 이루어진 보호체의 실린더상 안테나코일의 축방향에 표면측으로 연속하는 단면 L자상의 절취부를 설치한 모양을 나타내는 분해도이다.
도 26은 블럭체의 수납부에 RFID 태그를 수납하여, 설치면측에 상기 수납부를 대향시킨 상태에서 설치홈내에 장착하는 모양을 나타내는 분해도이다.
도 27은 도전성 부재의 설치홈에 배치되는 동심원반상의 안테나코일을 구비한 RFID 태그를 일부가 설치홈내에 삽입되는 돌출부를 갖는 판상의 보호체로 씌운 형태를 나타내는 분해도이다.
도 28은 도 27의 판상의 보호체를 고정수단으로 도전성 부재에 고정하는 모양을 나타내는 단면도이다.
도 29는 판상의 보호체로 각종 슬릿을 형성하는 경우의 일례를 나타내는 분해도이다.
도 30(a)는 본 발명에 따른 RFID 태그의 통신방법을 강판을 복수개 중첩하는 것에 적용하는 경우의 일예를 도시하는 측면도, (b)는 본 발명에 따른 RFID 태그의 통신방법을 강판을 복수개 겹치는 것에 적용하는 경우의 일예를 나타내는 사시도이다.
도면에 의해 본발명에 따른 RFID 태그의 수용구조물, 설치구조물 및 통신방법의 각 실시형태를 구체적으로 설명한다. 도 1 ~ 도 11은 도전성 부재로 만들어진 용기에 수용시킨 실린더상의 안테나코일을 갖는 RFID 태그의 수용구조물, 설치구조물 및 통신방법을 설명하는 도면이며, 도 12 ~ 도 16은 도전성 부재로 만들어진 용기에 수용되는 동심원반상의 안테나코일을 갖는 RFID 태그의 수용구조물, 설치구조물 및 통신방법을 설명하는 도면이다.
우선, 도 1 ~ 도 11을 이용하여 도전성 부재로 만들어진 용기에 수용된 실린더상의 안테나코일을 갖는 RFID 태그의 수용구조물, 설치구조물 및 통신방법에 대해서 설명한다.
이하의 각 실시형태에서 바람직하게 채용된 RFID 태그(1a,1b)는 전자결합방식, 전자유도방식의 RFID 태그이며, 이하의 각 실시형태에서는 전자유도방식의 RFID 태그를 이용하는 경우의 일실시형태에 대해서 이하에 설명한다.
도 1 ~ 도 11에 도시하는 RFID 태그(1a)는 실린더상의 안테나코일(2a)과, 제어부인 반도체 IC칩(4)이 프린트회로기판등을 통하지 않고 직접 연결하여 일체로 형성되어 있으며, 이것에 의해 RFID 태그(1a)의 소형화를 실현하고 있다.
단선권취에서 실린더상으로 형성되는 안테나코일(2a)의 내부에는 축방향(도 4의 좌우방향)에 철심이나 페라이트 등의 원주상의 코어부재(3)가 삽입되어 있으며, 안테나코일(2a), 코어부재(3), 반도체 IC칩(4) 등이 일체로 형성되어 전체가 봉상으로 구성되어 있다.
반도체 IC칩(4)은 IC(반도체집적회로)칩이나 LSI(반도체대규모집적회로) 칩등이 일체로 패키지화되어 구성되는 것이며, 반도체IC칩(4)의 내부에는 도 5에 도시된 것과 같이, 제어부인 CPU(4a), 기억부인 메모리(4b), 송수신기(4c) 및 축전수단인 콘덴서(4d)가 설치되어 있다.
도 1에 도시하는 읽기쓰기 단말기(9)로부터 발신되는 신호는 송수신기 (4c)를 통해 CPU(4a)에 전달되며, 전력은 콘덴서(4d)에 충전된다. 또, 축전수단인 콘덴서(4d)가 없이, 외부의 읽기쓰기 단말기(9)로부터 연속적으로 반도체 IC칩(4)에 전력이 공급되는 것도 좋다.
CPU(4a)는 중앙연산처리장치이며, 메모리(4b)에 격납되는 프로그램이나 각종데이터를 독출하여, 필요한 연산이나 판단을 수행하고, 각종 제어를 수행하는 것이다.
메모리(4b)에는 CPU(4a)가 동작하기 위한 각종 프로그램이나 RFID 태그 (1a,1b)가 상세하게 후술할 도전성 부재로 만들어지는 용기 A내에 수납되어, 용기 A가 설치되는 도전성 부재를 포함하는 제품이나 부품 등에 관한 이력데이터나 롯트관리데이터 등의 각종 정보가 기억되어 있다.
본 실시형태의 RFID 태그(1a,1b)는 무선주파가 1파형의 진폭편이변조(ASK : Amplitude Shift Keying)의 무선통신방식을 사용하여, 공진주파수대역도 넓고, 선지름도 수십미크론의 공심(空心) 혹은 코어부재(3)를 갖는 안테나코일(2a,2b)로 특수한 송수신회로를 만들어 넣은 소비전력이 아주 작은 CMOS-IC를 사용한 RFID 태그(1a,1b)를 채용했다.
이 RFID 태그(1a,1b)는 진폭편이변조(ASK)의 무선통신방식을 사용하고 있다. 이처럼 ASK방식을 사용함으로써, FSK방식과 같이 도전성 부재의 영향을 받아서 주파수 어긋남을 일으켜, 수신전력이 저하하거나 통신신호에 혼란을 발생할 우려가 극히 적으며, 자속누설로(12)로부터의 누설자속으로 안정하게 통신을 수행할 수 있다.
ASK의 무선통신방식에서 사용하는 주파수는 통신감도(통신거리)측면(点)에서 50kHz~500kHz의 범위가 좋으며, 가장 바람직한 것은 100kHz ~400kHz의 범위를 사용 한다. 덧붙여 말하면 본 발명의 실시형태에서는 125kHz의 ASK통신방식을 채용했다.
또한, 본 발명자들이 수행한 실험결과에 의하면, 자계(H)는 좁은 간극에서도 회절현상에 의해 좁은 간극으로부터 전반하는 것이 확인되었으며, 소정의 경미한 간극을 형성하는 것으로 RFID 태그(1a, 1b)와 외부의 읽기쓰기 단말기(9)등의 사이에서 전력송전매체 및 정보통신매체인 교류자계를 상호 송수신할 수 있는 것을 찾아낸 것이다.
RFID(1a,1b)태그의 통신이나 전력반송을 수행할 때 발생하는 자계(H)에 의해 과전류를 발생하여 원래의 자속을 감쇄하는 반대방향의 자속을 발생하며, 통신에 영향을 미치는 도전성 부재로는, 스테인레스판, 동판, 알루미늄판외에 철, 코발트, 니켈 및 그들의 합금, 페라이트 등의 강자성을 갖는 금속, 또는 알루미늄, 동, 크롬등의 상자성을 갖는 금속, 더우기 도전성프라스틱등이 적용가능하다.
도전성 부재의 전기저항치가 적을수록 자계(H)의 변화에 의해 발생하는 과전류가 크게된다. 따라서, 본 발명은 전기저항이 비교적 높은 철 또는 스테인레스 등의 철계합금으로 이루어진 도전성 부재에 적용하는 것이 통신감도(통신거리)면에서 유리하다.
도 4에 도시된 것과 같이, RFID 태그(1a)는 안테나코일(2a)의 지름방향의 외경D2에 대응하는 외경D1을 갖는 비도전성 부재인 유리재료로 만들어진 유리용기(6)에 의해 봉지하여 전체 둘레가 씌워져 있다.
본 실시형태에서 채용하는 RFID 태그의 유리용기(6)의 축방향의 길이(L1)는 7mm~15.7mm정도이며, 외경 D1은 2.12mm~4.12mm정도이다. 따라서, 도전성 부재로 만들어진 분할가능한 복수의 분할체인 용기본체(5)의 개구부(7)는 RFID 태그(1a)의 길이L1 및 외경 D1에 대응하는 크기로 형성된다. 또한, RFID 태그(1a)의 중량은 55mg ~ 400mg정도이다.
이하 본 실시형태에서 채용하는 RFID 태그(1a)의 유리용기(6)의 축방향의 길이(L1), 외경(D1) 및 안테너코일(2)의 축방향의 길이(L2), 외경(D2)의 예를 나타낸다.
표 1
타입 1 타입 2 타입 3
유리용기(6) 축방향의 길이 L1 12.00mm 13.18mm 15.90mm
외경D1 2.12mm 3.10mm 4.06mm
안테나코일(2) 축방향의 길이 L2 6.02mm 6.44mm 5.78mm
외경D2 1.45mm 1.64mm 1.63mm
안테나코일(2a)의 일예로는, 예를 들면, 지름 30㎛정도의 동선이 단선권취로 지름 방향에 다중층으로 축방향에 실린더상에 권취되어 있으며, 그 안테나코일(2a)의 내부에 코어부재(3)가 있는 상태에서 인덕턴스는 9.5mH(주파수 125kHz)정도로, 안테나코일(2a)에 공진용으로 별도 접속된 콘덴서의 정전용량은 170㎊(주파수 125kHz)정도이다.
한편, 도 1에 있어서, 16은 제품관리되는 물품의 일예로서, 요소가스나 아세틸렌가스 등을 수용하는 금속제의 도전성 부재로 이루어진 가스펌프이며, 가스펌프(16)에는 내부에 본 발명에 관한 수용구조물에 의해 RFID 태그(1a,1b)를 수용하는 도전성 부재로 만들어진 용기 A가 취부되어 있다.
RFID 태그(1a,1b)에는 각 가스펌프(16)에 부여되는 고유의 ID코드번호가 기억되어 있으며, 읽기쓰기 단말기(9)를 이용하여 RFID 태그(1a,1b)에 기억되는 ID코드번호를 독출하여 가스펌프(16)의 제품관리를 할 수 있도록 되어 있다.
도 2에 도시하는 도전성 부재로 만들어진 용기(A)는 2분할된 단면방형상의 용기본체(5)와 용기본체(5)의 개구부(7)를 씌운 덮개(11)로 이루어지며, RFID 태그(1a)를 용기본체(5)의 개구부(7)의 내부에 수용하여, 더욱이 비도전성 재료인 수지(8)등을 충진하여 용기본체(5)와 덮개(11)를 상호 접합하여 고정수단인 작은 나사(vis:10)에 의해 고정하는 것으로 RFID 태그(1a)를 씌워서 보호한다.
도전성 부재로 만들어진 용기(A)는 다른 복수의 분할체에 의해 다분할되는 것을 접합하여 RFID 태그(1a)를 내부에 수용하도록 구성하는 것이어도 좋다.
RFID 태그(1a)는 용기본체(5)의 개구부(7)에 삽입되어, 그 축방향(도 3의 좌우방향)을 개구부(7)의 설치면으로 이루어진 저면(7a)과 평행하게 하여 저면(7a)과 거의 접하도록 하여 스페이서등을 통하지 않고 직접 설치된다.
대두부(7)내에 매설되는 RFID 태그(1a)의 유리용기(6)의 외주에는 비도전성 재료인 수지나 접착제등을 충진하여 고정한다. 또, 개구부(7)내에 매설되는 RFID 태그(1a)의 외주에 비도전성 재료로 만들어진 스폰지나 유리섬유(glass wool)등의 완충재나 단열재를 RFID 태그(1a)에 접하여 설치해도 좋다.
개구부(7)내에 수납되는 RFID 태그(1a)의 표면측에는 금속제등의 도전성 재료로 만들어진 단면방형상의 덮개(11)가 배치되어 RFID 태그(1a)의 표면측이 씌워져 덮개(11)가 고정수단인 작은 나사(vis:10)에 의해 용기본체(5)에 고정되어 있다.
RFID 태그(1a)를 용기본체(5)로 덮개(11)로 이루어진 용기(A)에 수용하여 주위를 씌운 상태로 하여, 용기본체(5)와 덮개(11)와의 분할면인 접합면으로부터 이루어진 자속누설로(12)를 형성하여, 자속누설로(12)를 통과하는 누설자속을 이용하여 통신을 수행하도록 구성하는 것이다.
RFID 태그(1a)는 본체가 봉상으로 구성되며, 개구부(7)는 RFID 태그(1a)의 크기에 대응하는 단면방형상으로 구성되어 있다. 덮개(11)는 중앙부에 개구부 (7)의 형상에 대응하는 형상을 갖는 방형상의 감합부(11a)가 개구부(7)측으로 돌출하고 있으며, 감합부(11a)를 개구부(7)에 감합하는 것으로 위치가 결정되며, 덮개(11)의 칼날부(악부(鍔部)1b)에 형성되는 관통공(11c)을 통해 용기본체(5)에 설치되는 탭공(5a)에 고정수단인 작은 나사(vis:10)를 나사결합 체결하는 것으로 덮개(11)가 용기본체(5)에 고정된다.
또, 고정수단으로서는 용기본체(5)에 탭공(5)을 설치하지 않고 작은 나사(vis:10)로 탭핑나사(tapping vis)를 사용하여 고정해도 좋다.
RFID 태그(1a)는 유리용기(6) 대신 수지등으로 봉지한 것을 다시 비도전성 재료인 수지(8)나 접착제등을 충진하여 고정해도 좋다.
도 6은 자유로운 상태의 RFID 태그(1a)에서 발생하는 자계(H)의 모양을 나타낸다. RFID 태그(1a)의 안테나코일(2a)의 축방향의 단부와 유리용기(6)의 축방향의 단부와는 상기 표 1에 도시된 L1, L2의 길이차에 대응하는 위치관계이며, 도 2 및 도 3에 도시하는 개구부(7)의 측면(7b)과 안테나코일(2a)의 축방향의 단부와의 사이에 소정의 이간간극이 형성되며, 이에 의해 안테나코일(2a)을 관통하는 자속이 형성되기 쉬우며, 자계(H)의 형성에 기여한다.
또한, 도 3(a)에 도시된 것처럼, 작은 나사(vis:10)에 의해 고정되는 용기본체(5)와 덮개(11)와의 사이에는 상호 당접하는 분할면으로 이루어진 접촉면이 형성되어 있으며, 이 접촉면에 의해 자속을 누설시키는 자속누설로(12)가 형성된다.
상기 자속누설로(12)를 형성하기 위한 간극은, 원하는 누설자속의 크기에 의해 변화되며, 예를 들면 작은 나사(vis:10)의 체부력(締付力) 또는 접촉면의 조면정도 등에 의해서 조정된다. 조면화에 의해 자속누설로(12)를 형성시키는 경우에는, 대향하는 양표면은 상호 분산접촉하고, 자속누설로(12)는 분산하는 비접촉부분을 이용하여 형성된다.
접촉면의 표면조도는 상호 대향하는 표면의 어느 일측의 표면조도가 0.04㎛정도로 가공되며, 이에 의해 접촉면의 간극으로 0.08㎛정도가 형성되어, 소정의 전자파 누설도가 확보된다.
또한 도 3(b)에서는 용기본체(5)와 덮개(11)와의 사이에 고무나 수지 등의 비도전성 재료로 만들어진 스페이서(13)를 개재시켜서 고정수단인 작은 나사(vis:10)에 의해 고정되는 것으로, 비교적 큰 두께의 자속누설로(12)를 확보할 수 있다.
덮개(11)와 용기본체(5)와의 사이에 비도전성 부재로 이루어진 스페이서(13)를 개재시키는 경우에는, 밀봉성을 확보하기 좋고, 또한 용기본체(5)와 덮개(11)와의 사이에 형성되는 비도전성 재료에 의해 누설자속이 크게 되어서 좋다.
또한, 도 3(c)에서는, 용기본체(5)와 덮개(11)를 고정수단인 비도전성 재료로 이루어진 접착제(14)에 의해 고정하는 것으로, 접착에 의해 거의 평활한 분할면으로되는 접촉면이 형성되며, 이 접촉면에 의해 자속을 누설시키는 자속누설로(12)가 형성된다.
덮개(11)를 용기본체(5)에 대해 접착제(14)에 의해 고정하는 경우에는 간단한 구성으로 고정할 수 있으며, 덮개(11)와 용기본체(5)와의 사이에 개재하는 접착제(14)층에 의해 밀봉성을 확보하면서, 또한 용기본체(5)와 덮개(11)와의 사이에 비도전성 재료로 이루어진 물리적인 자속누설로(12)가 형성되기 때문에 누설자속이 크게된다.
또, 덮개(11)와 용기본체(5)와의 사이에 스페이서(13)를 개재시켜 접착제(14)에 의해 덮개(11)와 스페이서(13)와 용기본체(5)를 접착해도 좋다.
본 발명자들이 수행한 실험결과에 의하면, 자계(H)는 좁은 간극에서도 회절현상에 의해 좁은 간극으로 전반하는 것을 확인했으며, 상술한 것과 같이 물리적인 사소한 간극인 자속누설로(12)를 실용적인 레벨로 송수신가능한 양(量)의 자속이 누설하여 얻도록 형성하며, 그것을 검증하는 것으로 RFID 태그(1a)와 외부의 읽기쓰기 단말기(9)등과의 사이에서 전력송전매체 및 정보통신매체인 교류자계를 상호 송수신할 수 있다는 것을 찾아낸 것이다.
자속누설로(12)의 경로길이와 자속누설로(12)의 간극폭(평균간극폭)은 외부의 읽기쓰기 단말기(9)와의 사이에 전자파의 송신이 가능한 최저치이상이며 좋으며, 0.08㎛정도의 간극폭(평균간극폭)이 있으면 충분하다.
RFID 태그(1a)를 수용하여 전체 외주표면을 둘러싼 용기(A)를 구성하는 복수의 분할체로 구성된 용기본체(5) 및 덮개(11)가 도전성 재료로 만들어지며 용기본체(5)와 덮개(11)와의 사이에 자속누설로(12)가 형성되는 것으로, 외부로부터의 응력이나 충격에 대해서 한층 강한 것이 되며, 또 자속누설로(12)를 통해 전자파가 누설하여, RFID 태그(1a)와 외부의 읽기쓰기 단말기(9)등과의 사이에서 전력송전매체 및 정보통신매체인 교류자계를 상호 송수신할 수 있다.
따라서, RFID 태그(1a)를 용기본체(5)에 설치한 표면측이 개방되는 개구부(7)의 저면(7a)에 거의 밀착하여 직접 부착하여 설치하고, 다시 개구부(7)의 표면측을 금속재등의 도전성 재료로 만들어진 덮개(11)에 의해 씌워져도 도 3(a)~(c)에 도시된 것과 같이, 용기본체(5)의 표면측에 누설자속에 의한 자속(H)이 발생하고 있으며, 자속누설로(12)를 통과하는 누설자속을 이용하여 용기본체(5)와 덮개(11)에 의해 구성되는 용기(A)에 수용되는 상태의 RFID 태그(1a)와 외부의 읽기쓰기 단말기(9)와의 사이에서 통신할 수 있다.
도 2에 도시하는 개구부(7)는 방형상의 덮개(11)에 대응하여 단면방형상으로 형성하는 일예이지만, 도 7에 도시한 것처럼 원반상의 용기본체(5)와 덮개(11)을 준비하여, 용기본체(5)에 단면원형상의 개구부(7)를 형성하여 RFID 태그(1a)를 수용설치하는 것도 좋다.
이들은 미리 개구부를 상정하여 용기본체(5)의 형상을 제작하지만, 도 2의 개구부(7)는 드릴등으로 복수의 구멍을 연속적으로 병설하여 단면방형상의 개구부(7)를 형성하는 것도 가능하다. 또한, 도 7에 도시하는 단면원형상의 개구부(7)에서는 드릴 등에 의해 쉽게 형성할 수 있다.
또한, 안테나코일(2a)에 형성되는 자속의 방향이 덮개(11)와 용기본체(5)와의 분할면인 접합면과 일치하는 방향(도 3의 좌우방향)에 배치되어 있으며, 이에 의해 누설자속의 회절현상에 의한 전반이 효과적으로 가능하며, 용기(A)의 외부에 형성되는 자계(H)의 형성에 기여한다.
상기 구성에 의하면, RFID 태그(1a)에서 나온 자속의 일부가 용기본체(5)의 설치면인 저면(7a)상에 분포하여, 그것이 자기누설로(12)로부터 외부로 누설하여, 그 누설자속을 이용하여 덮개(11) 외부의 읽기쓰기 단말기(9)와 통신할 수 있다.
또한, 읽기쓰기 단말기(9)등의 발신장치에서 나온 자속은 자속누설로(12)에서 덮개(11)로 둘러싸인 개구부(7)내로 들어가며, 그 일부가 RFID 태그(1a)의 안테나코일(2a)에서 검출된다.
따라서, RFID 태그(1a)를 용기본체(5)의 개구부(7)내에 수용하여 설치하고, 기계적강도가 큰 금속등의 도전성 부재로 만들어진 덮개(11)로 보호하는 상태에서 외부와 통신할 수 있다.
또한, 용기본체(5)에 개구부(7)를 형성하고, 그 개구부(7)의 저면(7a)를 설치면으로 하여 RFID 태그(1a)를 배치하는 것으로, RFID 태그(1a)에서 나온 자속의 일부, 혹은 RFID 태그(1a)로 향하는 자속의 일부는 개구부(7)의 공간에 분포하여 그것을 이용하여 자속누설로(12)를 통해 통신할 수 있다.
또한 용기본체(5)와 덮개(11)으로 이루어진 용기(A)에 RFID 태그(1a)를 수용하는 것으로 상기 RFID 태그(1a)의 보전을 확보할 수 있으며, 용기(A)를 설치한 제품에 외력이 작용하여 충격을 받아도 RFID 태그(1a)가 파손하는 등의 손실이 없다.
또한 용기본체(5)에 대해 덮개(11)를 작은 나사(vis:10)나 접착제(14)로 고정하는 이외에도 슬라이드식등으로 개폐가능한 셔터구조나 힌지부재등을 통해 회동하여 개폐가능한 구조로 하여도 좋다.
도 8은 덮개(11)가 개구부(7)측에 돌출하는 상기 실시형태의 감합부 (11a)를 제거하는 평판으로 되는 것이며, 덮개(11)가 용기본체(5)에 대해 직접 당접시켜, 고정수단인 작은 나사(vis:10)에 의해 고정되는 일예를 도시한다.
상기 실시형태와 동일한 형태에 덮개(11)와 용기본체(5)와의 사이에 비도전성 재료로 이루어진 스페이서(13)를 개재시키거나 접착제(1)에 의해 덮개(11)를 용기본체(5)에 접착하는 것도 좋다.
또, 도시하지 않지만 덮개(11)의 중앙부에 용기본체(5)의 개구부(7)에 대응하여 개구부(7)와 반대측에 상방에 돌출하는 방형상의 상자부(箱部)의 내부에 개구부(7)에 대향하는 수납부를 형성하고, 이 수납부에 RFID 태그(1a)의 일부를 수납해도 좋다.
그리고, 용기본체(5)의 개구부(7)와 덮개(11)의 수납부의 내부에 RFID 태그(1a)를 수납하고, 용기본체(5)의 개구부(7)측에 덮개(11)의 수납부를 대향시키는 상태에서 덮개(11)를 용기본체(5)에 고정수단으로 도시하지 않은 볼트 및 너트에 의해 고정하여 RFID 태그(1a)를 수용하여 씌워도 좋다.
이 경우도 상술과 마찬가지로, 덮개(11)와 용기본체(5)와의 사이에 비도전성 재료인 스페이서(13)를 개재시키거나 접착제(14)에 의해 덮개(11)을 용기본체(5)에 접착해도 좋다.
또한, 용기본체(5)의 개구부(7)나 덮개(11)의 수납부에 완충재나 단열재를 개재시켜 RFID 태그(1a)를 보호하는 것으로, 보다 효과적으로 RFID 태그(1a)의 보전을 확보함과 동시에 온도의 안정화를 도모하는 것으로 RFID 태그(1a)의 성능의 안정화를 도모할 수 있다.
도 9는 평판상의 덮개(11)를 관통하여 실린더상으로 형성되는 안테나코일(2a)을 갖는 RFID 태그(1a)의 축방향과 일치하는 방향으로 안테나코일(2a)의 길이 L2에 대응하는 갈이를 갖는 자속누설로인 슬릿(11e)을 설치하는 것이다. 또, 슬릿(11e)은 비도전성 부재인 접착제나 충진재로 폐쇄할 수도 있다.
덮개(11)에 형성하는 자속누설로인 슬릿(11e)을 개재하여 누설자속이 회절하여 발생하고, 개구부(7)의 설치면인 저면(7a)의 상부에 자계(H)가 형성된다. 이것에 의해, RFID 태그(1a)와 외부의 읽기쓰기 단말기(9)등과의 사이에서 전력송전매체 및 정보통신매체인 교류자계를 상호 송수신하는 효과를 보다 향상할 수 있다.
또, 덮개(11)이외에도 용기본체(5)등의 분할체자신에도 슬릿등의 자속누설로를 형성해도 좋다.
도 10 및 도 11에 있어서, 21은 도전성 부재로 만들어지는 복수의 분할체에 의해 구성되는 용기인 노트형 컴퓨터이며, 외장이 도전성 부재인 금속케이스로 둘러싸여 있다.
노트형 컴퓨터(21)는 키보드(21a1)가 설치된 도전성 재료로 만들어진 본체측(21a)과 액정디스플레이(21b1)가 설치된 도전성 부재로 만들어진 덮개측(21b)이 분할체용기로 구성되며, 개폐수단으로 회동축인 힌지부재(21c)를 개재하여 회동하여 상호 개폐가능하게 연결되어 있다.
노트형 컴퓨터(21)는 도 11(b)에 도시된 바와 같이, 본체측(21a)과 덮개측(21b)이 상호면(21a2,21b2)을 대향하여 폐쇄되고, 또 덮개측(21b)이 본체측 (21a)에 대해 개방할 수 있는 물품의 일예이지만, 다른 동일한 구조의 휴대정보단말기(모바일컴퓨터)이나 휴대전화기등 각종 물품의 제품관리에도 적용가능하다.
노트형 컴퓨터(21)의 덮개측(21b) 면(21b2)과 본체측(21a) 면(21a2)과의 사이에는 RFID 태그(1a)가 배치되어 있다. RFID 태그(1a)의 메모리(4b)에는, 예를 들면, RFID 태그(1a)가 설치되어진 노트형 컴퓨터(21)의 이력데이터 및 롯트관리 등이 기억되어 있다.
또, RFID 태그(1a)에 노트형 컴퓨터(21)의 고유의 코드정보가 기억되어 있으며, 그 고유의 코드정보를 읽기쓰기 단말기(9)등에 의해 판독하여 별도의 데이터베이스로부터 이력데이터나 롯트관리데이터 등을 열람하는 것도 가능하다.
본 실시형태에서는 덮개측(21b)의 면(21b2)에 RFID 태그(1a)가 비도전성 재료인 접착재난 접착재 등에 의해 고정되며, 본체측(21a)의 면(21a2)의 RFID 태그(1a)에 대응하는 부위체 RFID 태그(1a)의 크기에 대응하는 오목부(21a3)가 형성되어 있다.
그리고, 도 11(a)에 도시한 것과 같이 본체측(21a)의 면(21a2)과 덮개(21b)의 면(21b2)과의 사이에 형성되는 미소한 간극인 자속누설로(12)로부터 발생하는 누설자속에 의해 형성되는 자계(H)를 이용하여 RFID 태그(1a)에 기억되는 정보를 읽기쓰기 단말기(9)등에 의해 취출할 수 있다.
본체측(21a)의 면(21a2)과 덮개측(21b)의 면(21b2)에 의해 형성되는 미소한 간극인 자속누설로(12)가 RFID 태그(1a)의 안테나코일(2a)의 축방향으로 개방하는 상태에서 형성되기 때문에, 이에 의해 안테나코일(2a)을 관통하는 자속이 형성되기 쉬우며, 자계(H)의 형성에 기여한다.
자계(H)는 본체측(21a)의 면(21a2)과 덮개측(21b)의 면(21b2)에 의해 형성되는 미소한 간극인 자속누설로(12)로부터 전반할 수 있으며, 그 자속누설로(12)에서 발생하는 누설자속에 의해, RFID 태그(1a)와 외부의 읽기쓰기 단말기(9)등과의 사이에서 전력송전매체 및 정보통신매체인 교류자계를 상호 송수신하여 RFID 태그(1a)에 기억되는 정보를 취출할 수 있는 것이다.
따라서, 외장이 금속케이스인 노트형 컴퓨터나 휴대정보단말기(모바일 컴퓨터), 휴대전화기등, 어느 일측을 개방하여 양면으로 마주보도록 할 수 있는 것과 같은 형태를 갖는 각종 물품에 있어서, 어느 일측과 타측과의 사이에 RFID 태그(1a)를 배치하여, RFID 태그(1a)에 기억되는 정보를 취출하는 것으로 제품관리를 수행할 수 있다.
따라서, 포장되어진(梱包) 제품을 재검사하는 경우에도 포장재의 외측으로부터 RFID 태그(1a)에 기억되는 정보를 취출할 수 있으며, 일단 포장되어진 포장재를 풀필요가 없기 때문에 작업성이 좋다.
다음, 도 12 ~ 도 16을 이용하여 도전성 재료로 만들어진 용기에 수용되는 동심원반상의 안테나코일(2b)을 갖는 RFID 태그(1b)의 수용구조물, 설치구조물 및 설치방법에 대해서 설명한다. 또 상기 실린더상의 안테나코일(2a)을 갖는 RFID 태그(1a)와 동일한 형태의 구성에 대해서는 동일한 부호를 부가하여 설명을 생략한다.
도 12는 도전성 재료로 만들어진 용기본체의 개구부에 수용배치되는 동신원반상의 안테나코일(2b)을 갖는 RFID 태그를 일부가 개부부내에 삽입되는 볼록부를 갖는 덮개에 의해 씌워진 형태를 도시하는 분해사시도, 도 13은 도 12의 덮개를 고정수단에 의해 용기본체에 고정하는 모양을 나타내는 단면도이다.
또한, 도 14는 동심원반상의 안테나코일을 갖는 RFID 태그의 구성을 도시하는 정면 및 측면도이고, 도 15는 동신원반상의 안테나코일을 갖는 RFID 태그에 발생하는 자계의 모양을 도시하는 모식도이다.
또한, 도 16은 판상의 덮개체에 각종 슬릿을 형성하는 경우의 일예를 도시하는 분해도이다.
도 12 ~ 도 14에 도시하는 RFID 태그(1b)도 동심원반상의 안테나코일(2b)과 제어부로 이루어진 반도체IC칩(4)이 프린트회로기판등을 개재하지 않고 직접 결합하여 일체로 형성시키고 있으며, 이것에 의해 RFID 태그(1b)의 소형화를 실현하고 있다. RFID 태그(1b)의 제어계의 구성은 도 5에 도시전술한 것과 같다.
도 14에 도시하는 RFID 태그(1b)의 내부에는, 단선권취에서 지름방향으로 다중층을 이루어 동신원반상으로 권취하야 형성되는 안테나코일(2b), 반도체IC칩(4)등이 일체로 수지(31)에 의해 봉지되어 전체가 원반상으로 구성되어 있다.
RFID 태그(1b)는 안테나코일(2b)의 지름 방향의 외경D4에 대응하는 외경 D3를 갖는 수지(31)에 의해 봉지되어 있다.
이하에 본실시형태에서 채용하는 RFID 태그(1b)의 수지(31)의 외경 D3 및 안테나코일(2b)의 외경 D4 및 안테나코일의 내경 D5의 일예를 도시한다.
표2
타입 1 타입 2 타입 3
수지(31)의 외경 D3 20mm 30mm 50mm
안테나코일(2b)의 외경 D4 13.8mm ~ 15.2mm 22.1mm ~ 25.0mm 44.1mm ~ 46.0mm
안테나코일(2b)의 내경 D5 10.5mm ~ 10.9mm 18.7mm ~ 20.3mm 42.0mm ~ 43.0mm
또한 RFID 태그(1b)의 수지(31)의 두께 T는 0.7mm ~ 12.0mm정도이며, RFID 태그(1b)의 중량은 0.7g ~ 5.2g 정도이다.
안테나코일(2b)의 일례로는 지경 30㎛ 정도의 동선이 단선권취로 지름방향에 다중층을 이루어 동심원반상으로 감겨져 있으며, 그 안테나코일(2b)의 인덕턴스는 9.5mH(주파수 125kHz)정도로, 안테나코일(2b)에 공진용으로 별도 접속되는 콘덴서의 정전용량은 170㎊(주파수 125kHz)정도이다.
도 15는 자유로운 상태의 RFID 태그(1b)에서 발생하는 자계(H)의 모양을 나타낸다. 어느 일측, 용기본체(5)에는 RFID 태그(1b)의 크기에 대응하는 단면원형상의 개구부(7)가 형성되어 있으며, RFID 태그(1b)가 그 안테나코일면을 용기본체(5)의 설치면으로 되는 저면(7a)에 평행하게 하여 배치하고, 용기본체 (5)와 금속제등의 도전성 재료로 만들어진 덮개(11)와의 사이에 자속누설로(12)가 형성된다.
도 12 및 도 13에 도시하는 덮개(11)는 중앙부에 개구부(7)의 형상에 대응하는 형상을 갖는 원주형상의 감합부(11a)가 개구부(7)측에 돌출하고 있으며, 감합부(11a)를 개구부(7)에 감합하는 것으로 위치결정되어, 덮개(11)의 칼날부(11b)에 형성되는 관통공(11c)를 통해 용기본체(5)에 설치되는 탭공(5)에 고정수단인 작은 나사(vis:10)를 나사결합 체결되는 것으로 덮개(11)가 용기본체(5)에 고정된다. 또, 용기본체(5)에 탭공(5a)을 설치하지 않고 작은 나사(vis:10)로 탭핑나사(tapping vis)를 사용하여 고정해도 좋다.
또한, RFID 태그(1b)도 수지(31)대신에 유리용기에 봉지되는 것도 좋다. 또한 RFID 태그(1b)를 가요성의 합성수지등에 의해 봉지하여 RFID 태그(1b)의 본체자체가 완충재를 겸하도록 구성해도 좋다.
도 13에는 용기본체의 개구부(7)의 내부에 수용되는 RFID 태그(1b)로부터 발생하는 자계(H)의 모양을 합쳐서 도시하는 것이다.
또, 도시하지는 않지만, 덮개(11)는 평판으로 이루어진 것이어도 좋고, 수납부를 형성하는 상자부를 가지고 구성하는 것이어도 좋다. 또한 용기본체(5)와 덮개(11)과의 사이에 스페이서(13)를 개재시키거나, 접착제(14)에 의해 고정하는 것도 좋다. 또한, 고정수단은 볼트 및 너트에 의해 고정하는 것이도 좋다.
또한, 용기본체(5)의 개구부(7)나 덮개체(11)의 수납부에 완충재나 단열재를 개재시켜 RFID 태그(1b)를 보호하는 것으로, 보다 효과적으로 RFID 태그 (1b)의 보전을 확보함과 함께 온도의 안정화를 도모하는 것으로 RFID 태그(1b)의 성능의 안정화를 도모할 수 있다.
도 16(a)는 원반상의 덮개(11)를 관통하여 동심원상에 형성되는 안테나코일(2b)을 갖는 RFID 태그(1b)의 지름방향과 일치하는 방향으로 안테나코일(2b)의 중심에 대응하는 부위에서 방사상으로 안테나코일(2b)의 외경D4에 대응하는 길이를 갖는 슬릿(11e)을 자속누설로로서 설계하는 것이다. 슬릿(11e)은 비도전성 부재로 이루어진 접착제나 충진재로 폐쇄할 수도 있다.
또한, 도 16(b)는 안테나코일(2b)의 지름방향에 자속누설로로서 1개만 슬릿(11e)을 설치하는 것이다. 슬릿(11e)은 비도전성 부재로 이루어진 접찹제나 충진재로 폐쇄할 수도 있다.
동심원반상의 안테나코일(2b)을 갖는 RFID 태그(1b)에서 발생하는 누설자속은 자속누설로(12)나 자속누설로인 슬릿(11e)를 통해 회절현상에 의해 용기본체(5)의 설치면으로 이루어진 저면(7a)의 상부에 자계(H)를 형성하고, 외부의 읽기쓰기 단말기(9)등과의 사이에서 전력송전매체 및 정보통신매체인 교류자계를 상호 송수신할 수 있다.
또, 전술한 덮개(11)는 용기본체(5)에 대해 작은 나사스멈춤접합이나 접착제접합에 의해 고정하는 이외에도 감합접합, 코킨접합(caulking joint), 나사감합접 합, 심(seam)접합, 접착재접합에 의해 자속누설로를 실용적인 레벨로 송수신가능한 양(量)의 자속이 누설하여 얻도록 고정하는 것도 좋다. 심(seam)결합으로는 금속판들 사이에 고밀도 폴리에틸렌등을 개재하여 접합부위를 함께 권취하여 접합되는 것이다.
다음 RFID 태그(1a,1b)를 도전성 부재에 설치하는 경우의 설치구조물 및 통신방법의 각 실시형태를 구체적으로 설명한다. 도 17~도 26은 실린더상의 안테나코일을 갖는 RFID 태그를 도전성 부재에 설치하는 경우의 설치구조물 및 통신방법을 설명하는 도면이며, 도 27 ~ 도 29는 동심원반상의 안테나코일을 갖는 RFID 태그를 도전성 부재에 설치하는 경우의 설치구조물 및 통신방법을 설명하는 도면이다.
우선, 도 17 ~도 26을 사용하여 실린더상의 안테나코일을 갖는 RFID 태그를 도전성 부재에 설치하는 경우의 설치구조물 및 통신방법에 대해서 설명한다. 도 17은 도전성 부재의 설치홈에 배치되는 RFID 태그를 일부가 설치홈내에 삽입되는 볼록부를 갖는 판상의 보호체에 의해 둘러싸인 상태를 도시하는 분해도이며, 도 18은 도 17의 판상의 보호체를 각종 고정수단에 의해 도전성 부재에 고정하는 모양을 나타내는 단면도이다.
도 19는 판상의 보호체에 직선상의 슬릿을 형성하는 경우의 일례를 도시하는 분해도이며, 도 20은 실린더상의 안테나코일의 축방향을 도전성 부재의 설치홈의 저면에 대해 경사지도록 배치하는 형태를 나타내는 단면도이다.
도 21은 도전성 부재의 설치홈에 배치되는 RFID 태그를, 상기 RFID 태그를 수납하는 수납부를 형성하는 캡체로 이루어진 보호체에 의해 씌워진 형태를 나타내는 단면도이고, 도 22는 설치홈 및 캡체가 단면원형상으로 구성되는 경우의 일예를 도시하는 분해도이다.
도 23은 고정수단의 일예로서 나사멈춤부에 의해 캡체로 이루어진 보호체를 도전성 부재의 설치홈내에 장착하는 모양을 나타내는 분해도이다.
또한, 도 24는 단면원형상의 캡체로 이루어진 보호체의 실린더상 안테나코일의 축방향에 절취부를 설치하는 모양을 나타내는 분해도이고, 도 25는 단면원형상의 캡체로 이루어진 보호체의 실린더상 안테나코일의 축방향에 표면측에 연속하는 단면 L자형의 절취부를 설치하는 모양을 나타내는 분해도이다.
도 26은 블럭체의 수납부에 RFID 태그를 수납하고, 설치면측에 수납부를 대향시키는 상태에서 설치홈내에 장착하는 모양을 나타내는 분해도이다.
전술한 각 실시예 형태와 동일한 형태로 구성하는 것은 동일의 부호를 부가하여 설명을 생략한다.
도 17 및 도 18에 도시하도록, 도전성 부재(41)의 표면(41a)측에는 표면을 개방하는 단면방형상의 설치홈(42)이 설치되어 있으며, RFID 태그(1a)는 설치홈 (42)에 삽입되어, 그 축방향(도 18의 좌우방향)을 설치홈(42)의 설치면으로 이루어진 저면(42a)과 평행하게 하여 저면(42a)에 거의 접속하도록 하여 스페이서등을 개재하지 않고 직접 설치된다.
설치홈(42)내에 매설되는 RFID 태그(1a)의 유리용기(6)의 외주에는 비도전성 재료로 만들어진 보호체인 수지(8)나 접착제등을 충진하여 고정한다. 또, 설치홈(42)내에 매설되는 RFID 태그(1a)의 외주에 비도전성 재료로 만들어진 스폰지나 유리섬유 등의 완충부재나 단열재를 RFID 태그(1a)에 접하여 설치해도 좋다.
설치홈(42)내에 수납되는 RFID 태그(1a)의 표면측에는 보호체로 이루어진 금속제 등의 도전성 재료로 만들어진 판상의 덮개(11)가 배치되어 RFID 태그(1a)의 표면측이 씌워지며, 덮개(11)기 고정수단인 작은 나사(vis:10)에 의해 도전성 부재 (41)로 고정되어 있다.
도 17에 도시하는 RFID 태그(1a)는 그 본체가 봉상으로 구성하며, 설치홈(42)은 RFID 태그(1a)의 크기에 대응하는 방형상으로 구성되어 있다. 덮개(11)는 중앙부에 설치홈(42)의 형상에 대응하는 형상을 갖는 방형상의 감합부(11a)가 설치홈(42)측에 돌출해 있으며, 감합부(11a)를 설치홈(42)에 감합하는 것으로 위치결정이 되며, 덮개(11)의 칼날부(11b)에 형성되는 관통공(11c)를 통해 도전성 부재(41)에 설치하는 탭공(41b)에 작은 나사(vis:10)를 나사결합 체결하는 것으로 덮개(11)가 도전성 부재(41)에 고정된다. 또, 도전성 부재(41)에 탭공(41b)을 설치하지 않고 작은 나사(vis:10)로서 탭핑나사(tapping vis)를 사용하여 고정해도 좋다.
RFID 태그(1a)의 안테나코일(2a)의 축방향의 단부와 유리용기(6)의 축방향의 단부와는 상기 표(1)에 도시된 L1, L2의 길이차에 대응하는 위치관계이며, 도 17 및 도 18에 도시하는 설치홈(42)의 측면(42b)과 안테나코일(2a)의 축방향의 단부와의 사이에 소정의 이간간극이 형성되며, 이것에 의해 안테나코일(2a)을 관통하는 자속이 형성되기 쉬워, 자계(H)의 형성에 기여한다.
또한 도 18(a)에 도시되도록, 작은 나사(vis:10)에 의해 고정되는 도전성 부재 (41)와 보호체로 이루어진 덮개(11)와의 사이에는 상호 서로 접하는 접촉면이 형성되며 이 접촉면에 의해 자속을 누설시키는 자속누설로(12)가 형성된다.
상기 자속누설로(12)를 형성하기 위한 간극은 원하는 누설자속의 크기에 의해 변화되고, 예를 들면 작은 나사(vis:10)의 체부력 또는 접촉면의 조면의 정도 등에 의해 조정된다. 조면화에 의한 자속누설로(12)를 형성시키는 경우에는 대향하는 양표면은 상호 분산접촉하고, 자속누설로(12)는 분산하는 비접촉부분을 이용하여 형성된다.
접촉면의 표면조도는 상호 대향하는 표면의 어느 일측의 표면조도가 0.04㎛정도로 가공되며, 이것에 의해 접촉면의 간극으로 0.08㎛정도가 형성되어, 원하는 전자파의 누설도를 확보시킨다.
도 18(b)에서는 도전성 부재(41)와 보호체로 이루어진 덮개(11)와의 사이에 고무나 수지등의 비도전성 재료로 만들어진 스페이서(13)를 개재시켜서 고정수단인 작은 나사(vis:10)에 의해 고정하는 것으로, 비교적 큰 두께의 자속누설로(12)를 확보할 수 있다. 보호체로 이루어진 덮개(11)와 도전성 부재와의 사이에 비도전성 부재로 이루어진 스페이서(13)를 개재시키는 경우에는, 밀봉성을 확보함과 함께 또 도전성 부재(41)와 덮개(11)와의 사이에 형성되는 비도전성 재료에 의해 누설자속을 크게하기 때문에 좋다.
또한, 도 18(c)에서는 도전성 부재(41)와 보호체로 이루어진 덮개(11)를 고정수단인 비도전성 재료로 이루어진 접착제(14)에 의해 고정하는 것으로, 접착에 의해 거의 평활한 접촉면이 형성되며, 이 접촉면에 의해 자속을 누설시키는 자속누설로(12)가 형성된다.
또한, 보호체로 이루어진 덮개(11)를 도전성 부재(41)에 대해서 접착제(14)로 고정하는 경우에는, 간단한 구성으로 고정할 수 있으며, 덮개(11)와 도전성 부재(41)와의 사이에 개재하는 접착제(14)층에 의해 밀봉성을 확보하며, 또 도전성 부재(41)와 덮개(11)와의 사이에 비도전성 재료로 이루어진 물리적인 자속누설로(12)가 형성되기 때문에 누설자속이 크게된다.
또, 덮개(11)과 도전성 부재(41)와의 사이에 스페이서(13)를 개재시켜서 접착제에 의해 덮개(11)와 스페이서(13)와 도전성 부재(41)를 접착해도 좋다.
본 발명자들이 수행한 실험결과에 의하면, 자계(H)는 좁은 간극이어도 회절현상에 의해 좁은 간극으로 전반하는 것이 판단되는 것이며, 상술과 같은 물리적인 가벼운 간극인 자속누설로(12)를 실용적인 레벨에서 송수신가능한 양(量)의 자속이 누설하여 얻도록 RFID 태그(1a)와 외부의 읽기쓰기 단말기(9)등과의 사이에서 전력송전매체 및 정보통신매체인 교류자계를 상호 송수신할 수 있는 것을 찾아낸 것이다.
자속누설로(12)의 경로길이와 자속누설로(12)의 간극폭(평균간극폭)은 외부의 읽기쓰기 단말기(9)와의 사이에 전자파 송신이 가능한 최저치이상있으면 좋으며, 0.08㎛정도의 간극폭(평균치간극)이 있으면 충분하다.
RFID 태그(1a)의 표면측을 씌운 보호체로 이루어진 덮개(11)가 도전성 재료로 만들어지고 덮개(11)와 도전성 부재(41)와의 사이에 자속누설로(12)가 형성되는 것으로, 외부로부터의 응력이나 충격에 대해 일층 강한 것으로 되고, 또, 자속누설로(12)를 통해 전자파가 누설하여, RFID 태그(1a)와 외부의 읽기쓰기 단말기등과의 사이에서 전력송전매체 및 정보통신매체인 교류자계를 상호 송수신할 수 있다.
따라서, RFID 태그(1a)를 도전성 부재(41)에 설치한 표면측이 개방되는 설치홈(42)의 저면(42a)에 거의 밀착하여 직접 부착 설치하고, 다시 설치홈(42)의 표면측을 금속제등의 도전성 재료로 만들어진 보호체로 이루어진 덮개(11)에 의해 씌워도 도 18(a)~(c)에 도시한 것과 같이, 도전성 부재(41)의 표면측에 누설자속에 의한 자계(H)가 발생하고 있으며, 외부의 읽기쓰기 단말기(9)등과의 사이에서 통신할 수 있다.
도 17의 설치홈(42)은 보호체로 이루어진 방형상의 덮개(11)에 대응하여 단면방형상으로 형성하는 일예이지만, 보호체로서 원반상의 덮개(11)를 준비하여 원반상의 덮개(11)에 대응하여 단면원형상의 설치홈(42)을 형성하는 것도 좋다.
이들은 미리 설치홈(42)을 상정하여 도전성 부재(41)의 형상을 제작하지만, 도 17의 설치홈(42)은 드릴등으로 복수의 구멍을 연속적으로 병설하여 단면방형상의 설치홈(42)을 형성하는 것도 가능하다. 또 단면원형상의 설치홈(42)에서는 드릴 등에 의해 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 안테나코일(2a)에 의해 형성된 자속의 방향이 덮개(11)와 도전성 부재(41)와의 접합면과 일치하는 방향(도 18의 좌우방향)에 배치되어 있으며, 이에 의해 누설자속의 회절현상에 의해 전반을 효과적으로 할 수 있으며, 설치면의 상부에 형성되는 자계(H)의 형성에 기여한다.
상기 구성에 의하면, RFID 태그(1a)에서 나온 자속의 일부가 도전성 부재(41)의 설치면인 저면(42a)상에 분포하고, 그것이 자기누설로(12)에서 외부로 누설하고, 그 누설자속을 이용하여 외부의 읽기쓰기 단말기(9)등과 통신할 수 있다.
또한, 읽기쓰기 단말기(9)등의 발신장치에서 나온 자속은 자속누설로(12)로부터 보호체로 이루어진 덮개(11)로 씌우진 설치홈(42)내로 들어가며, 그 일부가 RFID 태그(1a)의 안테나코일(2a)에서 검출된다.
따라서, RFID 태그(1a)를 도전성 부재(41)로 설치하여, 기계적강도가 큰 금속등의 도전성 재료로 만들어진 보호체인 덮개(11)로 보호하는 상태에서 외부와 통신할 수 있다.
또한, 도전성 재료(41)에 설치홈(42)을 형성하여, 그 설치홈(42)의 저면(42a)을 설치면으로 하여 RFID 태그(1a)를 배치하는 것으로, RFID 태그(1a)에서 나온 자속의 일부, 혹은 RFID 태그(1a)로 향하는 자속의 일부는 설치홈(42)의 공간에 분포하고, 그것을 이용하여 자속누설로(12)를 통해 통신할 수 있다.
이와 같이 하면, RFID 태그(1a) 및 보호체로 이루어진 덮개(11)를 설치홈(42)으로 돌출하지 않도록 설치할 수 있다.
따라서, 종래와 같이 RFID 태그(1a)와 도전성 부재(41)와의 사이에 공간을 확보하거나 비도전성 재료를 개재시키는 것을 배제하여 도전성 부재(41)에 형성하는 설치홈(42)를 얕게 할 수 있으며, 구성이 간단하여 별도로, 스페이서로서 비도전성 재료를 준비할 필요도 없다.
또한, 도전성 부재(41)에 형성되는 설치홈(42)의 깊이도 적게 남아서, 도전성 부재(41)의 강도를 확보할 수 있다. 따라서, 도전성 부재(41)가 얇은 물건에 대해서 RFID 태그(1a)를 설치하는 경우에 유리하다.
덮개(11)에 의해 RFID 태그(1a)를 씌우는 것으로 RFID 태그(1a)의 보전을 확보할 수 있으며, 도전성 부재(41)을 갖는 제품에 외력이 작용하여 충격을 받아도 RFID 태그(1a)가 파손되는 등의 단점이 없다.
도전성 부재(41)의 설치홈(42)에 완충부재나 단열재를 개재시켜사 RFID 태그(1a)를 보호하는 것으로, 보다 효율적으로 RFID 태그(1a)의 보전을 확보함과 함께 온도의 안정화를 도모하는 것으로 RFID 태그(1a)의 성능의 안정화를 도모할 수 있다.
덮개(11)는작은 나사(vis:10)나 접착제(14)로 고정하는 것 이외에도 슬라이드식등으로 개폐가능한 셔터구조나 힌지부재등을 개재하여 회동하여 개폐가능한 구조여도 좋다.
또한, 도시하지 않지만 덮개(11)는 평판으로 이루어진 것이어도 좋고, 도전성 부재(41)의 설치홈(42)의 상부표면측에 단부를 형성하여, 단부에 평판으로 이루어진 덮개(11)를 감합하여 덮개(11)의 표면과 도전성 재료(41)의 표면을 거의 면일치(面一)하게 하여 돌출을 없애도 좋다.
도 18에 도시한 것과 같이, 덮개(11)에 설치홈(42)측에 돌출한 감합부(11a)를 형성하는 것을 준비하여, 덮개(11)의 칼날부(11b)를 설치홈(42)의 상부표면측에 설치하는 단부에 감합함과 동시에 설치홈(42)에 감합부(11a)를 감합하도록 하여 단부에 덮개(11)를 떨어뜨려두는 구성으로 나사멈춤부나 스페이서(13)를 개재시키거 나 접착제(14)에 의해 고정해도 좋다.
도시하지 않지만, 금속제등의 도전성 재료로 만들어진 보호체로서 판상으로 이루어진 방형상의 덮개(11)의 중앙부에 도전성 부재(41)의 방형상의 설치홈(42)에 대응하여 설치홈(42)과 반대측으로 상방에 돌출하는 방형상의 방형상의 상자부를 설치하여, 설치부의 내부에 설치홈(42)에 대향하는 방형상의 수납부를 형성하여, 이 수납부에 RFID 태그(1a)의 일부를 수납해도 좋다.
도 17에서는 설치홈(42)을 보호체로 이루어진 방형상의 덮개(11)에 대응하여 단면방형상으로 형성하는 일예를 도시하지만, 보호체로서 원반상의 덮개체 (11)를 준비하고, 원반상의 덮개(11)에 대응하여 단면원반상의 설치홈(42)을 형성하는 것도 좋다.
또한, 도시하지 않지만, 도전성 부재(41)이 평면상의 수직면으로 구성되며, RFID 태그(1a)를 그 축방향을 도전성 부재(41)의 수직면과 직교하는 방향으로 수납부(15)에 배치수납하는 상태에서 모자(hat)형상의 덮개(11)를 도전성 부재에 고정해도 좋다.
도전성 부재(41)의 표면은 수평면이나 수직면이외의 경사면이나 혹은 폐곡면인아도 같은 형태에 적용할 수 있는 것이다.
도 19는 보호체인 평판상의 덮개(11)를 관통하여 실린더상에 형성되는 안테나코일(2a)를 갖는 RFID 태그(1a)의 축방향과 일치하는 방향으로 안테나코일 (2a)의 길이 L2에 대응하는 길이를 갖는 자속누설로인 슬릿(11e)을 설치하는 것이다. 또 슬릿(11e)은 접착제나 충진재로 폐쇄하는 것도 가능하다.
보호체인 덮개(11)에 형성하는 자속누설로로 이루어진 슬릿(11e)을 통해 누설자속이 회절하여 발생하고, 설치홈(42)의 설치면인 저면(42a)에 자계(H)가 형성된다. 이에 의해 RFID 태그(1a)와 외부의 읽기쓰기 단말기(9)등과의 사이에서 전력송전매체 및 정보통신매체인 교류자계를 상호 송수신하는 효과를 보다 향상시킬 수 있다.
도 20은 실린더상의 안테나코일(2a)을 갖는 봉상의 RFID 태그(1a)를 그 축방향을 도전성 부재(41)의 설치홈(42)의 설치면으로 이루어진 저면(42a)에 대해 경사지도록 배치하는 것이다.
또, 도시하지 않지만 수납부를 갖는 덮개(11)의 수납부내에 실린더상의 안테나코일(2a)을 갖는 봉상의 RFID 태그(1a)를, 그 축방향을 도전성 부재(41)의 설치홈(42)의 설치면으로 이루어진 저면(42a) 혹은 도전성 부재(41)의 평탄한 설치면에 대해 경사지도록 배치해도 좋다.
상기 구성에 있어서도 도전성 부재(41)의 설치면 혹은 설치홈(42)의 상방공간에 자속의 일부를 분포시킬 수 있으며, 그것을 이용하여 자속누설로(12)를 통해 통신할 수 있다. 더우기, 설치면 혹은 설치홈(42)의 투영단면을 보다 적게할 수 있으며, 적은 설치면적밖에 확보할 수 없는 경우에도 유효하게 이용할 수 있다.
또한 전술한 것과 같이, 도전성 부재(41)와 덮개(11)와의 접합부의 자속누설로(12)는 접합면의 이간간극이 0.08㎛이상으로 설정되어 있으며, 이에 의해 누설자속의 회절이 효과적으로 가능하며, 자계(H)의 형성에 기여하지만, 특히 자속누설로(12)가 도 18등에 도시하는 덮개(11)의 감합부(11a)나 도전성 부재 (41)의 단부에 의한 크랭크형상으로 되어 있지 않는 편이 효과적이며, 도시하지 않지만, 간단하게 도전성 부재(41)상에 평판으로 이루어진 덮개(11)를 고정하는 것과 같이 자속누설로(12)가 스트레이트형상이면 보다 바람직하다는 것이 실험적으로 확인됐다.
도 21 및 도 22에 도시하는 실린더상의 안테나코일(2a)을 갖는 RFID 태그 (1a)는 보호체로서 금속제등의 도전성 재료로 만들어진 캡상으로 형성된 캡체(51a)의 내부에 수납되어, 수지(8)나 접착제등의 봉지재에 의해 봉지되어 고정되어 있다.
캡체(51a)내에 매설된 RFID 태그(1a)에 접하여 비도전성 재료로 이루어진 스폰지나 유리섬유등의 완충부재나 단열재를 배치해도 좋다.
RFID 태그(1a)를 수납하는 캡체(51a)는 RFID 태그(1a)를 씌운 상태에서 도전성 부재(41)의 설치홈(42)의 설치면으로 이루어진 저면(42a)측에 캡체(51a)의 수납부를 대향시키는 상태에서 캡체(51a)를 설치홈(42)내에 장착하여 고정시킨다.
도 22에 도시한 캡체(51a)는 RFID 태그(1a)의 크기에 대응하는 원통형상의 측판(51a1)과 원반형상의 천판(51a2)를 가지고 구성되며, 도전성 부재(41)에 형성되는 설치홈(42)은 캡체(51a)의 크기에 대응하는 원통형상으로 구성되어 있다.
그리고, 캡체(51a)의 측면부와 저면부, 혹은 도전성 부재(41)의 설치홈(42)내에 접착제(14)가 도포되는 상태에서 캡체(51a)의 천판(51a2)이 도전성 부재(41)의 표면(41a)측에 배치되는 방향으로 캡체(51a)가 설치홈(42)내에 삽입되며, 접착제(14)에 의해 접합되어 고정된다.
도시하지 않지만, 캡체(51a)를 RFID 태그(1a)의 크기에 대응하는 방형상의 측판(51a1)과 방형상의 천판(51a2)를 가지고 구성하며, 도전성 부재(41)에 형성되는 설치홈(42)도 캡체(51a)의 크기에 대응하는 방형상으로 구성해도 좋다.
또 접착제(14)는 캡체(51a)나 도전성 부재(41)의 설치홈(42)내의 적어도 어느쪽이든 어느 일측의 일부에 도포해도 좋다.
도 21에는 캡체(51a)의 내부에 수납되어, 캡체(51a)에 씌워진 상태에서 도전성 부재(41)의 설치홈(42)의 내부에 매설되는 RFID 태그(1a)에서 발생하는 누설자속에 의해 설치홈(42)의 설치면으로 이루어진 저면(42a)상에 형성되는 자계(H)의 형태를 병합하여 도시하는 것이다.
RFID 태그(1a)의 안테나코일(2a)의 축방향의 단부와 캡체(51a)의 측판 (51a1)의 내벽면(51a3)과의 사이에는 소정의 이간간극이 형성되며, 이것에 의해 안테나코일(2)을 관통하는 자속이 형성되기 쉬워, 자계(H)의 형성에 기여한다.
자계(H)는 도전성 부재(41)의 설치홈(42)과 캡체(51a)와의 접합면에 형성되는 자속누설로(12)를 통과하는 누설자속의 회절현상에 의해 설치홈(42)의 설치면으로 이루어진 저면(42a)의 상부에 전반할 수 있으며, 이에 의해 RFID 태그(1a)와 외부의 읽기쓰기 단말기(9)등과의 사이에서 전력송전매체 및 정보통신매체인 교류자계를 상호 송수신할 수 있는 것이다.
RFID 태그(1a)를 도전성 부재(41)의 설치홈(42)의 저면(42a)에 거의 밀착하여 설치하고, 다시 캡체(51a)에 의해 상부를 씌워도 도 21에 도시하는 것과 같이 도전성 부재(41)의 설치홈(42)의 저면(42a)상부에 자계(H)가 발생하고 있다.
캡체(51a)와 도전성 부재(41)와의 사이에 도시하지 않은 고무나 수지등의 비도전성 재료로 이루어진 스페이서를 개재시켜서 설치해도 좋다. 캡체(51a)와 도전성 부재(41)와의 사이에 비도전성 재료로 이루어진 스페이서를 개재시키는 경우에는 밀봉성을 확보함과 함께 또한 도전성 부재(41)와 캡체(51a)와의 사이에 형성되는 비도전성 재료에 의한 누설자속이 커지기때문에 좋다.
또한, 캡체(51a)와 도전성 재료(41)와의 사이에 스페이서를 개재시키는 경우에는 스페이서와 도전성 재료 및 스페이서와 캡체(51)와의 사이에 접착제(14)를 개재하여 고정시켜도 좋다.
또한, 캡체(51a)를 도전성 부재(41)에 대해 접착제(14)에 의해 고정하는 경우에는 간단한 구성으로 고정할 수 있으며, 캡체(51a)와 도전성 부재(41)와의 사이에 개재하는 접착제(14)층에 의해 도전성 재료(41)와 캡체(51a)와의 사이에 비도전성 재료로 이루어진 자속누설로(12)가 형성되기 때문에 누설자속이 크게 된다. 이에 의해 RFID 태그(1a)와 외부의 읽기쓰기 단말기(9)등의 사이에서 전력송전매체 및 정보통신매체인 교류자계를 상호 송수신하는 경우에 유리하다.
또한, 자속누설로(12)는 캡체(51a)와 도전성 부재(41)와의 접합면의 이간간극이 0.08㎛이상의 간극이 확보되도록 설정되어 있으며, 이에 의해 누설자속의 회절현상에 의한 전반을 효과적으로 할 수 있으며, 설치홈(42)의 설치면으로 이루어진 저면(42a)의 상부에 자계(H)가 형성되며, 이에 의해 전력이나 신호의 주고받음이 가능하게 되어 있다.
상기 구성에 의하면, 도전성 부재(41)에 형성되는 설치홈(42)의 깊이도 적게 되고, 도전성 부재(41)의 성능이나 강도를 확보할 수 있다. 따라서, 도전성 부재(41)가 얇은 물건에 대해 RFID 태그(1a)를 설치하는 경우에 유리하다.
따라서, 종래와 같이 RFID 태그(1a)와 도전성 부재(41)와의 사이에 공간을 확보하거나 비도전성 재료를 개재하는 것을 배제하여 도전성 재료에 형성하는 설치홈(42)를 얇게 할 수 있으며, 구성이 간단하여 별도, 스페이서로서 비도전성 재료 등을 준비할 필요도 없다.
캡체(51a)에 의해 RFID 태그(1a)를 씌우는 것으로 RFID 태그(1a)의 보전을 확보할 수 있으며, 도전성 부재(41)을 갖는 제품에 외력이 작용하여 충격을 받아도 RFID 태그(1a)가 파손하는 등의 단점이 없다.
캡체(51a)내부의 수납부에 완충부재나 단열재를 개재시켜서 RFID 태그 (1a)를 보호하는 것으로, 보다 효과적으로 RFID 태그(1a)의 보전을 확보함과 함께 온도의 안정화를 도모하는 것으로 RFID 태그(1a)의 성능의 안정화를 도모할 수 있다.
도 23에 도시하는 실시형태에서는, 보호체로 이루어진 캡체(51a)의 외벽면(51a4)에 나사부(51a5)가 형성되어 있으며, 나사부(51a5)에 대응하여 도전성 부재(41)의 설치홈(42)의 측면(42b)에 나사부(42b1)이 형성되어 있다.
캡체(51a)의 내부의 수납부에 RFID 태그(1a)를 수납하여 수지(8)등의 봉지재에 의해 봉지하여 고정한 다음, 도전성 재료(41)의 설치홈(42)의 설치면으로 이루어진 저면(42a)측에 캡체(51a)의 RFID 태그(1a)를 수납하는 수납부를 대향시킨 상태에서 캡체(51a)의 나사부(51a5)를 설치홈(42)의 나사부(42b1)에 나사결합 체결하여 캡체(51a)를 설치홈(42)내에 장착고정한다.
또, 캡체(51a)의 천판(51a2)의 상면에는 계합공(51a6)이 형성되어 있으며, 도시않은 체결멈춤장치(締着治具)를 계합공(51a6)에 결합시켜서 캡체(51a)를 도전성 부재(41)에 나사결합 체결하여 고정할 수 있도록 되어 있다.
본 실시형태의 경우, 캡체(51a)의 나사부(51a5)와 설치홈(42)의 나사부(42b1)와의 나사결합에 의해 체결고정되지만, 나사부(42b1, 51a5)상호간의 접합면의 이간간극이 0.08㎛이상인 간극이 확보되어 자속누설로(12)가 형성되기 때문에, 자속누설로(12)를 통해 누설자속이 회절현상에 의해 전달하고, 설치홈(42)의 설치면으로 이루어진 저면(42a)의 상부에 자계(H)가 형성된다. 이에 의해, 외부의 읽기쓰기 단말기(9)등과의 사이에서 전력이나 신호의 주고받음이 가능하게 되어 있다.
도 24 및 도 25에서는 실린더상에 형성되는 안테나코일(2a)의 축방향단부에 대응하는 캡체(51a)의 측판(51a1)이나 천판(51a2)을 절취하여 누설자속을 증가시키기때문에 자속누설로를 구성하는 슬릿(52)을 설치하는 것이다.
도 24에 도시하는 캡체(51a)의 원통형상의 측판(51a1)에는 거의 반원형상의 슬릿(52)이 형성되는 일례를 도시하고, 도 25에서는 캡체(51a)의 원통형상의 측판(51a1)으로부터 원반형상의 천판(51a2)에 걸쳐서 연속하는 거의 반원통형상의 슬릿(52)이 형성되는 일예를 도시한다.
도시하지 않지만, 캡체(51a)가 방형상으로 구성되는 경우에는, 방형상의 측판(51a1)의 방형상의 슬릿(52)을 형성하거나 방형상의 측판(51a1)에서 방형상의 천 판(51a2)에 걸쳐서 연속하는 L자 형상의 슬릿(52)을 형성하는 것도 좋다.
또, 슬릿(52)의 형상은 누설자속을 증가시킬 수 있으며, 또 캡체(51a)의 강도를 유지하여 얻는 정도의 다른 종류의 형상 크기로 형성된다.
상기 구성에 의하면, 각 캡체(51a)의 각각의 측판(51a1)이나 천판(51a2)에 형성하는 자속누설로로 이루어진 슬릿(52)을 통해 누설자속을 다시 증가할 수 있으며, 이 슬릿(52)을 통해 누설자속이 회절하여 설치홈(42)의 설치면으로 이루어진 저면(42a)의 상부에 자계(H)를 형성할 수 있으며, RFID 태그(1a)와 외부의 읽기쓰기 단말기(9)등과의 사이에사 전력송전매체 및 정보통신매체인 교류자계를 상호 송수신하는 효과를 보다 향상할 수 있다.
도 26은 금속제등의 도전성 재료로 만들어진 보호체로 이루어진 원주상의 블럭체(61)의 표면에 직선상의 수납부로 이루어진 홈(61a)이 형성되어 있으며, 그 홈(61a)내에 RFID 태그(1a)를 그 축방향이 설치홈(42)의 설치면으로 이루어진 저면(42a)와 평행하게 되도록 수납하여, 도전성 부재(41)의 설치홈(42)의 설치면으로 된 저면(42a)측에 홈(61a)를 대향시킨 상태에서 블럭체(61)가 설치홈 (42)내에 장착된다.
블럭체(61)의 측면부와 저면부, 혹은 반도체부재(41)의 설치홈(42)내에 접착제(14)가 도포되는 상태에서 블럭체(61)이 설치홈(42)내에 삽입되어, 접착제(14)에 의해 접합고정되어 설치된다.
이처럼 블럭체(61)의 홈(61a)에 RFID 태그(1a)를 수납하여 도전성 부재 (41)의 설치홈(42)에 설치하는 것에 의해 RFID 태그(1a)를 정확하게 위치결정하여 설치할 수 있으며, 시공도 용이하다.
또, 도시하지 않지만, RFID 태그(1a)의 크기에 대응하는 다른 종류의 형상의 설치홈(42)내에 설치하는 경우에 있어서도 좋고, RFID 태그(1a)의 크기에 대응하는 다른 다양한 형상의 블럭체(61)가 그 형상에 대응하는 설치홈(42)내에 삽입시켜 고정되는 것이어도 좋다.
다음으로, 도 27 ~ 도 29를 사용하여 동심원반상의 안테나코일(2b)를 갖는 RFID 태그(1b)를 도전성 부재(41)에 설치하는 설치구조물 및 통신방법에 대해서 설명한다. 또, 실린더상의 안테나코일(2a)을 갖는 RFID 태그(1a)와 같은 형태의 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 설명을 생략한다.
도 27은 도전성 부재의 설치홈에 배치되는 동심원반상의 안테나코일을 갖는 RFID 태그를 일부가 설치홈내에 삽입되는 볼록부를 갖는 판상의 보호체에 의해 씌운 형태를 도시하는 분해도이며, 도 28은 도 27의 판상의 보호체를 고정수단에 의해 도전성 부재에 고정하는 형태를 도시하는 단면도이다.
또한 도 29는 판상의 보호체에 각조의 슬릿을 형성하는 경우의 일예를 도시하는 분해도이다.
도 27에 있어서, 도전성 부재(41)에는 전술하는 동심원반상의 안테나코일 (2b)을 갖는 RFID 태그(1b)의 크기에 대응하는 단면원반상의 설치홈(42)이 형성되어 있으며, RFID 태그(1b)가 안테나코일면을 도전성 부재(41)의 설치면으로 이루어진 저면(42a)에 평행하게 하여 배치하고, 도전성 부재(41)와 금속제 등의 도전성 재료로 만들어진 보호체로 이루어진 덮개(11)와의 사이에 자속누설로가 형성된다.
도 27 및 도 28에 도시하는 보호체로 이루어진 덮개(11)는 중앙부에 설치홈(42)의 형상에 대응하는 형상을 갖는 원주형상의 감합부(11a)가 설치홈(42)측에 돌출하여 있으며, 감합부(11a)를 설치홈(42)에 감합하는 것으로 위치를 결정하며, 덮개(11)의 칼날부(11b)에 형성되는 관통공(11c)을 통해 도전성 부재(41)에 설치되는 탭공(41b)에 작은 나사(vis:10)를 나사결합하여 체결하는 것으로 덮개(11)가 도전성 부재(41)에 고정된다. 도전성 부재(41)에 탭공(41b)을 설치하지 않고 작은 나사(vis:10)로서 탭핑나사(tapping vis)를 이용하여 고정해도 좋다.
도 28에는 도전성 부재(41)의 설치홈(42)의 내부에 매설된 RFID 태그(1b)에서 발생하는 자계(H)의 형태를 병합시켜 도시하는 것이다.
도시하지 않지만, 보호체로 이루어진 덮개(11)를 평판으로 하여 구성해도 좋으며, 도전성 부재(41)의 설치홈(42)의 상부표면측에 단부를 형성하고, 단부에 평판으로 이루어진 덮개(11)를 감합하여, 덮개(11)의 표면과 도전성 부재(41)의 표면을 거의 면일치하게 하여 돌출을 없애는 구성으로 해도 좋다.
또한, 원반상의 덮개(11)의 중앙부에 도전성 부재(41)의 단면원형상의 설치홈(42)에 대응하여 설치홈(42)과 반대측으로 상방에 돌출하는 원통상의 상자부를 설치하여, 상자부의 내부에 설치홈(42)에 대향하는 단면원형상의 수납부를 형성하고, 도전성 부재(41)의 설치홈(42)과 덮개(11)의 수납부의 내부에 RFID 태그(1b)가 수납하여 덮개(11)에 의해 RFID 태그(1b)를 씌우는 구성이어도 좋다.
도 29(a)는 원반상의 덮개(11)를 관통하여 동심원반상에 형성되는 안테나코일(2b)을 갖는 RFID 태그(1b)의 지름 방향과 일치하는 방향으로 안테나코일 (2b)의 중심에 대응하는 위치에서 방사상으로 안테나코일(2b)의 외경D4에 대응하는 길이를 갖는 슬릿(11e)을 자속누설로로서 설치하는 것이다. 또, 슬릿(11e)은 접착제나 충진재로 폐쇄할 수도 있다.
또한, 도 29(b)는 안테나코일(2b)의 지름방향에 자속누설로로 하여 1개만 슬릿(11e)를 설치하는 것이다. 또, 슬릿(11e)은 접착제나 충진재로 폐쇄할 수도 있다.
동심원반상의 안테나코일(2b)을 갖는 RFID 태그(1b)에서 발생하는 누설자속은 자속누설로(12)나 자속누설로로 이루어진 슬릿(11e)을 관통하여 회절현상에 의해 도전성 부재(41)의 설치면 상부에 자계(H)를 형성하고, 외부의 읽기쓰기 단말기(9)등과의 사이에서 전력송전매체 및 정보통신매체인 교류자계를 상호 송수신할 수 있다.
또 상술의 덮개(11)이나 캡체(51a) 혹은 블럭체(61)는 도전성 부재(41)에 대해서 작은 나사멈춤접합이나 접착제접합에 의해 고정하는 이외에도 갑합접합, 코킹접합(caulking joint), 나사감합접합, 심(seam)접합, 접착재접합에 의해 자속누설로를 실용적인 레벨로 송수신가능한 양(量)의 자속이 누설하여 얻어지도록 고정하는 것도 좋다. 심(seam)결합은 금속판들 사이에 고밀도 폴리에틸렌 등을 통해 접합부위를 공통권취하여 접합하는 것이다.
도 30(a)는 본 발명에 의한 RFID 태그의 통신방법을 강판을 복수개 중첩하는 것에 적용하는 경우의 일예를 도시하는 측면도이고, 도 30(b)는 본 발명에 의한 RFID 태그의 통신방법을 강판을 복수개 중첩하는 것에 적용하는 경우의 일예를 도시하는 사시도이다.
도 30(a)(b)에 있어서, 판상으로 되는 복수의 도전성 부재로 이루어진 평판상의 상판(71)이 받침목(72)을 통해서 복수매 중첩시키고, 각 강판(71)의 표면에는 실린더상의 안테나코일(2a)을 갖는 RFID 태그(1a)가 설치되며, 강판(71)과 강판(71) 사이에 자속누설로(12)가 형성되어, 자속누설로(12)를 통한 누설자속을 이용하여 RFID 태그(1a)와 중첩되는 강판(71)의 외부의 읽기쓰기 단말기(9)등과의 사이에서 통신을 수행하도록 구성되어 있다.
RFID 태그(1a)는 강판(71)에 대해 비도전성 재료로 이루어진 접착제나 점착제등으로 고정시켜도 좋으며, RFID 태그(1a)를 보호하는 자속을 강판(71)에 흡착시켜도 좋다.
RFID 태그(1a)는 도 30(b)에 도시된 것과 같이, 적재되는 강판(71)의 모서리부분에 그 축방향이 기울게(예 45도) 경사진 상태로 배치하여 고정되는 것이 바람직하고, 강판(71)과 강판(71) 사이에 형성되는 간극으로 이루어진 자속누설로(12)가 RFID 태그(1a)의 안테나코일(2a)의 축방향에 개방하는 상태로 형성되기 때문에, 이에 의해 안테나코일(2a)을 관통하는 자속이 형성되기 쉬워, 자계(H)형성에 기여한다.
자계(H)는 강판(71)과 강판(71)에 의해 형성되는 간극에 의해 형성되는 자속누설로로부터 전반할 수 있으며, 그 자속누설로(12)에서 발생하는 누설자속에 의해, RFID 태그(1a)와 외부의 읽기쓰기 단말기(9)등과의 사이에서 전력송전매체 및 정보통신매체인 교류자계를 상호 송수신하여 RFID 태그(1a)에 기억되는 정보를 취출할 수 있다.
평판상의 강판(71) 이외에도 완만하게 만곡한 만곡판(灣曲板)이나 물결판파판(波板)에도 같은 형태로 적용할 수 있으며, 복수개 중첩된 판상의 도전성 부재로는, 강판(71) 대신, 예를 들면, 동박에 의해 전기회로가 형성되는 프린트기판이나 알루미늄재, 동재, 스테인레스재등의 각종 금속재료로 이루어진 다른 다양한 판상의 금속물품이나, 수지, 세멘트, 콘크리트 등에 철분등의 자성체를 혼합한 재료나, 가루등의 자성체를 천등에 접어넣어 부착시킨 재료, 자석등의 자성체로 이루어진 판상의 물품을 복수개 중첩키는 경우에 적용가능하며, 이들 판상의 물품을 복수개 중첩시킨 상태에서, 물품 사이에 RFID 태그(1a)를 배치하고, RFID 태그(1a)에 기억되는 정보를 취출하는 것으로 제품관리나 재고관리등을 쉽게 더 효율적으로 수행할 수 있다.

Claims (26)

  1. 실린더상의 안테나코일과 제어부를 가지며, 전체가 봉상으로 형성되는 RFID 태그를 도전성 부재로 만들어진 용기에 수용하고, 상기 용기에는 RFID 태그와 용기본체와의 전자파에 의한 통신을 수행하기 위한 간극으로 이루어진 자속누설로를 형성하며, 상기 자속누설로는 용기에 수용되는 RFID 태그의 선단부근으로부터 상기 용기의 외측으로 연장하고 있는 것을 특징으로 RFID 태그의 수용구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 용기를 분할가능한 복수의 분할체로 구성하고, 상기 분할면에 자속누설로를 형성하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그의 수용구조물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 용기를 구성하는 분할체는 개구부를 갖는 용기본체와 상기 개구부를 씌우는 덮개로 구성되며,
    상기 덮개를 고정수단으로 상기 용기본체에 고정하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그의 수용구조물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 덮개를 비도전성 부재로 만들어진 스페이서를 개재하여 상기 용기본체에 상기 고정수단으로 고정하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그의 수용구조물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 RFID 태그에 접하고 비도전성 재료로 만들어진 완충재 또는 단열재를 설치하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그의 수용구조물.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 분할체를 개폐수단에 의해 상호 개폐가능하게 연결하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그의 수용구조물.
  7. 삭제
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한항에 기재된 RFID 태그의 수용구조물을 도전성 부재의 설치면에 설치하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그의 수용구조물.
  9. 도전성 부재에 설치홈을 형성하고, 실린더상의 안테나코일과 제어부를 구비하고 전체가 봉상으로 형성된 RFID 태그를 상기 설치홈에 설치하고, 상기 RFID 태그의 축방향을 상기 설치홈의 저면에 평행하게 배치하고, 상기 RFID 태그의 표면측을 도전성 부재로 만들어진 보호체로 씌우고, 상기 도전성 부재와 상기 보호체의 사이에 상기 RFID 태그와 용기외부와의 전자파에 의해 통신을 수행하기 위한 간극으로 이루어진 자속누설로를 형성하며, 상기 자속누설로는 상기 설치홈에 설치되는 상기 RFID 태그의 선단부근으로부터 보호체의 외측으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 RFID 태그의 설치구조물.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 보호체를 판상 또는 캡상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그의 설치구조물.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 보호체를 표면에 수납부를 형성하는 블럭체에 의해 형성하고, 상기 수납부에 상기 RFID 태그를 수납하고, 상기 도전성 부재의 설치면측에 상기 보호체의 수납부를 대향시킨 상태에서 상기 보호체를 상기 설치홈 내부에 장착하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그의 설치구조물.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제9항에 있어서,
    고정수단에 의해 상기 보호체를 상기 도전성 부재에 고정하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그의 설치구조물.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 고정수단에 의해 상기 보호체를 비도전성 재료로 만들어진 스페이서를 개재하여 상기 도전성 부재에 고정하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그의 설치구조물.
  18. 제9항에 있어서,
    상기 비도전성 재료로 만들어진 완충부재 또는 단열재를 상기 RFID 태그에 접하게 설치하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그의 설치구조물.
  19. 실린더상의 안테나코일과 제어부를 가지고 전체가 봉상으로 형성된 RFID 태그의 주위를 도전성 부재로 씌운 상태에서 통신하는 방법에 있어서,
    상기 도전성 부재에 RFID 태그와 상기 도전성 부재의 외부와의 전자파에 의한 통신을 수행하기 위한 간극으로 이루어진 자속누설로를 형성하고, 상기 자속누설로는 도전성 부재의 내부에 있는 RFID 태그의 선단부근에서 도전성 부재의 외측으로 연장하고 있으며, 상기 자속누설로를 통과하는 누설자속을 이용하여 상기 RFID 태그와 상기 도전성 부재와의 사이에서 통신을 수행하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그의 통신방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 도전성 부재로 만들어진 설치부재에 설치홈을 설치하고, 상기 RFID 태그를 상기 설치홈에 설치하고, RFID 태그의 축방향을 설치홈의 저면에 평행하게 배치하여, 상기 RFID 태그의 표면측을 도전성 부재로 만들어진 보호체로 씌움으로, 상기 RFID 태그의 주위를 상기 설치부재와 상기 보호체로 이루어진 도전성 부재로 씌운 상태로 하여, 상기 설치부재와 상기 보호체 사이에 형성하는 상기 자속누설로를 통과하는 누설자속를 이용하여 상기 RFID 태그와 상기 보호체외부와의 사이에서 통신을 수행하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그의 통신방법.
  21. 삭제
  22. 제20항에 있어서,
    도전성 재료로 만들어진 블럭체로 이루어진 보호체의 표면에 수납부를 형성하며 상기 수납부에 상기 RFID 태그를 수납하고, 상기 수납부측을 상기 설치홈의 저면측으로 하여 상기 보호체를 상기 설치홈내에 설치하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그의 통신방법.
  23. 제19항에 있어서,
    도전성 재료로 만들어진 상기 용기내에 상기 RFID 태그를 수용함으로 상기 RFID 태그의 주위를 상기 용기로 이루어진 도전성 부재로 씌운 상태로 하며, 상기 용기에 설치하는 자속누설로를 이용하여 통신을 수행하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그의 통신방법.
  24. 삭제
  25. 제2항에 있어서,
    상기 RFID 태그의 축방향과 상기 분할면을 평행하게 배치하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 수용구조물.
  26. 제8항에 있어서,
    상기 RFID 태그의 축방향과 상기 분할면과를 평행하게 배치하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그의 수용구조물.
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