WO2015115170A1 - 無線通信タグ付き物品 - Google Patents

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邦宏 駒木
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株式会社 村田製作所
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    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/77—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for interrogation

Definitions

  • the present invention relates to an article to which a wireless communication tag including an integrated circuit for wireless communication and a conductor connected thereto is attached.
  • Patent Document 1 An example of this type of background art is disclosed in Patent Document 1.
  • the IC tag is accommodated and attached to the metal structure.
  • the metal structure is provided with a recess deeper than the position of the IC tag and a notch reaching the outer peripheral surface of the structure.
  • a path for radio waves or magnetic fields is ensured, and even if an IC tag corresponding to a frequency that is easily affected by metal is attached to a metal material, it is possible to reliably communicate with the reading device.
  • a main object of the present invention is to provide an article with a wireless communication tag that can enhance high-frequency transmission characteristics at low cost.
  • An article with a wireless communication tag is an article having a metal body and attached with a wireless communication tag, wherein the wireless communication tag has a first input / output terminal and a second input / output terminal.
  • a first conductor having one end connected to the first input / output terminal and an open other end, and a second conductor having one end connected to the second input / output terminal and the other open end;
  • a line connecting the other open end of the first conductor and the other open end of the second conductor is arranged in the vicinity of the metal body so as to draw a spiral, and the other open end of the second conductor and the metal It arrange
  • the electrical length from the first input / output terminal to the open end of the first conductor and the electrical length from the second input / output terminal to the open end of the second conductor each represent ⁇ / 4.
  • the wireless communication tag further includes a power feeding circuit having a predetermined resonance frequency, and the first conductor and the second conductor are connected to the first input / output terminal and the second input / output terminal through the power feeding circuit, respectively.
  • the first conductor and the second conductor are made of a flexible metal film and formed on a flexible base material.
  • the metal body includes a columnar body, and the other open end of the second conductor is disposed adjacent to one end surface of the columnar body.
  • the axis of the helix extends parallel to the axis of the columnar body.
  • the columnar body is a spindle.
  • the article further includes an insulating cylinder provided in the vicinity of the metal body, and the wireless communication tag is accommodated in the cylinder so that a spiral is drawn.
  • the frequency characteristics can be stabilized and the communication distance can be increased to enhance the high frequency transmission characteristics.
  • the communication distance can be increased to enhance the high frequency transmission characteristics.
  • FIG. 4 is a circuit diagram illustrating an example of a configuration of a power feeding circuit provided in the RFIC package illustrated in FIG. 3. It is an illustration figure which shows an example in the state with which the RFID tag shown in FIG. 1 was mounted
  • the wireless communication tag of the present invention is typically an RFID (Radio Frequency IDentification) tag having a communication frequency in the UHF band.
  • RFID Radio Frequency IDentification
  • an RFID tag 10 of this embodiment includes a rectangular parallelepiped RFIC (Radio Frequency Circuit12Circuit) package 12.
  • RFIC Radio Frequency Circuit12Circuit
  • an X axis, a Y axis, and a Z axis are assigned to the length direction, the width direction, and the thickness direction of the rectangular parallelepiped forming the RFIC package 12, respectively.
  • the flexible substrate 18 is made of a resin film and extends linearly and in a strip shape in the X-axis direction. Further, the width of the flexible substrate 18 slightly exceeds the width of the RFIC package 12.
  • the excitation strap ST1 including the flexible base material 18, the first conductor 14, and the second conductor 16 is an RFID tag.
  • the distance from the terminal 12a to the I / O terminal 12b is substantially the same.
  • the I / O terminal 12 a is connected to one end of the first conductor 14 by a conductive bonding material 20
  • the I / O terminal 12 b is connected to one end of the second conductor 16 by a conductive bonding material 22.
  • the other end of the first conductor 14 and the other end of the second conductor 16 are both open ends.
  • the RFIC package 12 has a power supply circuit board 12c and a sealing layer 12d each formed in a plate shape.
  • the RFIC chip 12e constituting the integrated circuit for wireless communication is mounted on the power supply circuit board 12c, and the RFIC package 12 is configured with this.
  • the I / O terminals 12a and 12b described above are formed on the lower surface of the feeder circuit board 12c. Further, other I / O terminals 12f and 12g are formed on the upper surface of the feeder circuit board 12c.
  • RFIC 12e is embedded in the sealing layer 12d, and bump-like first input / output terminals 12h and second input / output terminals 12i are formed on the lower surface of the RFIC 12e.
  • the first input / output terminal 12h is connected to the I / O terminal 12f via a conductive bonding material
  • the second input / output terminal 12i is connected to the I / O terminal 12g via a conductive bonding material.
  • the power feeding circuit board 12c is provided with a power feeding circuit 12j shown in FIG. According to FIG. 4, one end of the capacitor C1 is connected to the I / O terminal 12a, and the other end of the capacitor C1 is connected to the I / O terminal 12f and thus the first input / output terminal 12h. In addition, one end of the capacitor C2 is connected to the I / O terminal 12b, and the other end of the capacitor C2 is connected to the I / O terminal 12g and thus the second input / output terminal 12i. One end of the inductor L1 is connected to one end of the capacitor C1, and the other end of the inductor L1 is connected to one end of the capacitor C2.
  • the resonance frequency of the RFIC tag 10 is defined by the inductor L1 and the capacitors C1 to C2 that constitute the power feeding circuit 12j.
  • the electrical length from the first input / output terminal 12h to the open end of the first conductor 14 is set to ⁇ / 4, and the electrical length from the second input / output terminal 12i to the open end of the second conductor 16 is also ⁇ / 4.
  • the RFIC tag 10 functions as a dipole antenna.
  • the high-pressure gas valve 30 includes a valve box 32 in which a valve chamber RM1 for accommodating the valve 38 is formed, and a handle 34 that adjusts the position of the valve 38 via a spindle 36.
  • the high-pressure gas valve 30 is attached to the high-pressure gas container 40 so that the lower surface of the valve box 32 is closed by the opening of the high-pressure gas container 40.
  • the handle 34 is made of an insulating material made of resin, has a vertically extending cylinder, and is disposed above the valve box 32. The upper end of the cylinder is greatly opened, and the lower end of the cylinder is closed at the center position of the circle except for the through hole HL1 extending in the vertical direction. In other words, the handle 34 has a concave portion CC1 that is recessed downward, and the through hole HL1 is formed at the center of the bottom surface of the concave portion CC1.
  • the valve box 32 is made of metal.
  • An intake hole VT1 for taking high-pressure gas into the valve chamber RM1 is formed on the lower surface of the valve box 32, and an exhaust hole VT2 for discharging the high-pressure gas taken into the valve chamber RM1 is formed on the side surface of the valve box 32. Is done.
  • a through hole HL2 having an inner diameter that matches the inner diameter of the through hole HL1 and reaching the valve chamber RM1 is formed on the upper surface of the valve box 32.
  • the spindle 36 is formed in a cylindrical shape using a metal as a material.
  • the outer diameter of the cylinder substantially matches the inner diameter of each of the through holes HL1 and HL2.
  • the spindle 36 extends in the vertical direction, and its upper end reaches the recess CC1 through the through hole HL1, while its lower end reaches the valve chamber RM1 through the through hole HL2.
  • the valve 38 is formed in a disk shape using a metal as a material. One main surface of the disk faces upward, and the other main surface of the disk faces downward.
  • the outer diameter of the disc is larger than the outer diameter of the spindle 36, and the lower end of the spindle 36 reaching the valve chamber RM1 is coupled to the valve 38 at the center of one main surface of the disc.
  • the valve 38 moves up and down in accordance with the operation of the handle 34, thereby adjusting the discharge amount of the high-pressure gas from the discharge hole VT2.
  • the RFID tag 10 is mounted on the inner peripheral surface of the recess CC1 formed in the handle 34.
  • the upper surface of the RFIC package 12, the first conductor 14, and the second conductor 16 are attached to the inner peripheral surface of the recess CC ⁇ b> 1 so as to draw a spiral around (i.e., twist).
  • the number of turns of the spiral is approximately one, and the RFID tag 10 draws a perfect circle when viewed from one end of the axis AX1.
  • the RFID tag 10 is configured such that the distance connecting the open end of the second conductor 16 and the end of the spindle 36 is smaller than the distance connecting the open end of the first conductor 14 and the end of the spindle 36. It is arranged near the spindle 36.
  • the position of the open end of the second conductor 16 does not overlap with the position of the open end of the second conductor 14 in the radial direction of the axis AX1, thereby maintaining the initial high-frequency transmission characteristics as a dipole antenna. That is, when the open end of the second conductor 16 approaches the open end of the first conductor 14, the resonance frequency decreases due to the capacitance formed between both open ends, and a desired frequency characteristic cannot be obtained. Since both open ends are separated from each other, a desired frequency characteristic can be obtained.
  • the RFID tag 10 thus mounted is electromagnetically coupled (mainly capacitively coupled) with the spindle 36 at the open end of the second conductor, and the high-frequency signal output from the RFID tag 10 is the spindle 36, the valve 38, Radiated to the outside through the valve box 32 and the gas container 40.
  • the high-pressure gas valve 30 includes the spindle 36, the valve 38, the valve box 32, and the gas container 40, all of which are made of metal, and the RFID tag 10 is configured to open the first conductor 14.
  • the shortest distance between the open end of the second conductor 16 and the spindle 36 is such that the imaginary line connecting the open end of the second conductor 16 from each end along each conductor forms a spiral, and the open end of the first conductor 14 Are arranged in the vicinity of the spindle 36 so as to be smaller than the shortest distance between the spindle 36 and the spindle 36.
  • the RFID tag 10 functions as a dipole antenna by setting the electrical length from the open end of the first conductor 14 to the open end of the second conductor 16 to ⁇ / 2 or more, particularly ⁇ / 2.
  • Such an antenna is provided in the vicinity of the spindle 36, a strip-like conductor composed of the first conductor 14 and the second conductor 16 is spirally formed, and the open end of the second conductor 16 and the spindle 36 are capacitively coupled.
  • the open end of the conductor 14 and the spindle 36 are arranged so as not to be substantially capacitively coupled (or have a capacity much smaller than the capacity formed between the open end of the second conductor 16 and the spindle 36).
  • the RFID tag 10 can be made compact, the frequency characteristics can be stabilized and the communication distance can be increased, and therefore the high frequency transmission characteristics can be enhanced. Further, since the RFID tag 10 in which the first conductor 14 and the second conductor 16 are arranged in a spiral shape need only be arranged in the vicinity of the spindle 36 (that is, work such as processing of the handle 34 is not required, and the valve And because the container itself does not need to be processed), the cost can be reduced. Further, since the depth can be arranged on the inner wall of the handle 34 having a size less than ⁇ / 2, the reliability of the tag can be greatly improved as compared with the case where the tag is attached outside the valve or cylinder.
  • the RFID device 10 is arranged so as to draw a spiral around the axis AX1 overlapping the central axis of the spindle 36.
  • an axis AX2 extending parallel to the axis AX1 may be defined around the spindle 36, and the RFID device 10 may be arranged so as to draw a spiral around the axis AX2.
  • the number of spirals drawn by the RFID 10 is approximately one.
  • the number of turns of the spiral may be more than once as shown in FIG. 8 (A), or less than once as shown in FIG. 8 (B).
  • the RFID tag 10 is attached to the high pressure gas valve 30.
  • the target to which the RFID tag 10 is attached may be the main body of the high-pressure gas container 40, or may be an article other than the high-pressure gas valve 30 as long as it is an article having a metal body. Metal tools such as these, spindles with knobs for volume adjustment, etc. are assumed.

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Abstract

　ＲＦＩＣパッケージ１２には、２つのバンプを有するＲＦＩＣが内蔵される。結合用導体１４の一端はＲＦＩＣの一方のバンプと接続され、結合用導体１６の一端はＲＦＩＣの他方のバンプと接続される。結合用導体１４および１６の各々の他端は開放される。結合用導体１４の開放端から結合用導体１６の開放端までの電気長は１／２λに設定される。また、ＲＦＩＤタグ１０は、結合用導体１４の開放端，２つのバンプおよび結合用導体１６の開放端を結ぶ線が螺旋を描くように、高圧ガスバルブに設けられたスピンドルの近傍に配置される。

Description

無線通信タグ付き物品
　この発明は、無線通信用集積回路とこれに接続された導体とを備える無線通信タグが付属する物品に関する。
　この種の背景技術の一例が、特許文献１に開示されている。この背景技術によれば、ＩＣタグは、金属構造物に収容装着される。金属構造物には、ＩＣタグの位置よりも深い凹部と構造物の外周面に到達する切り欠きとが設けられる。これによって、電波或いは磁界の通り道が確保され、金属の影響を受けやすい周波数対応のＩＣタグが金属材に装着されても読み取り装置と確実に交信できる。
特開２００３－６５９９号
　しかし、背景技術では、切り欠きを形成し、かつこれを充填材によって塞ぐ必要があるため、製造コストが増大するという問題がある。
　それゆえに、この発明の主たる目的は、低コストで高周波伝送特性を高めることができる、無線通信タグ付き物品を提供することである。
　この発明の無線通信タグ付き物品は、金属体を有しかつ無線通信タグが付属する物品であって、無線通信タグは、第１入出力端子および第２入出力端子を有する無線通信用集積回路、第１入出力端子に接続された一端と開放された他端とを有する第１導体、および第２入出力端子に接続された一端と開放された他端とを有する第２導体を備え、第１導体の開放された他端と第２導体の開放された他端とを結ぶ線が螺旋を描くように金属体の近傍に配置されており、第２導体の開放された他端と金属体との最短距離が、第１導体の開放された他端と金属体との最短距離よりも小さくなるように、金属体の近傍に配置されている。
　好ましくは、第１入出力端子から第１導体の開放端までの電気長および第２入出力端子から第２導体の開放端までの電気長の各々はλ／４を示す。
　好ましくは、無線通信タグは所定の共振周波数を有する給電回路をさらに備え、第１導体および第２導体はそれぞれ給電回路を介して第１入出力端子および第２入出力端子に接続される。
　好ましくは、第１導体および第２導体はフレキシブルな金属膜で構成されており、かつ、フレキシブル基材に形成される。
　好ましくは、金属体は柱状体を含み、第２導体の開放された他端が柱状体の一方端面に隣接配置されている。
　或る局面では、螺旋の軸は柱状体の軸と平行に延びる。
　他の局面では、柱状体はスピンドルである。
　好ましくは、物品は金属体の近傍に設けられた絶縁性の筒体をさらに有し、無線通信タグは螺旋が描かれるように筒体に収められる。
　無線通信タグをコンパクト化しつつ、周波数特性を安定化させるとともに通信距離を大きくし、高周波伝送特性を高めることができる。特に、物品そのものや、元来、物品に備えられている金属体を無線通信用に特別に加工する必要が無いため、高周波伝送特性の改善を低コストで実現できる。
　この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
この実施例のＲＦＩＤタグを斜め上から眺めた状態の一例を示す斜視図である。 （Ａ）は図１に示すＲＦＩＤタグを側部から眺めた状態の一例を示す側面図であり、（Ｂ）は図１に示すＲＦＩＤタグ（フレキシブル基材を除く）を下方から眺めた状態の一例を示す下面図である。 図１に示すＲＦＩＤタグに適用されるＲＦＩＣパッケージの構造の一例を示す図解図である。 図３に示すＲＦＩＣパッケージに設けられた給電回路の構成の一例を示す回路図である。 図１に示すＲＦＩＤタグがバルブに装着された状態の一例を示す図解図である。 バルブを構成するスピンドルとＲＦＩＤタグとの位置関係の一例を示す図解図である。 バルブを構成するスピンドルとＲＦＩＤタグとの位置関係の他の一例を示す図解図である。 （Ａ）はバルブを構成するスピンドルと他の実施例のＲＦＩＤタグとの位置関係の一例を示す図解図であり、（Ｂ）はバルブを構成するスピンドルとその他の実施例のＲＦＩＤタグとの位置関係の一例を示す図解図である。
　本発明の無線通信タグは、代表的には、ＵＨＦ帯を通信周波数とするＲＦＩＤ(Radio Frequency IDentification)タグである。
　図１，図２（Ａ）および図２（Ｂ）を参照して、この実施例のＲＦＩＤタグ１０は直方体状のＲＦＩＣ(Radio Frequency Integration Circuit)パッケージ１２を含む。この実施例では、ＲＦＩＣパッケージ１２をなす直方体の長さ方向，幅方向および厚み方向にＸ軸，Ｙ軸およびＺ軸をそれぞれ割り当てる。これを踏まえて、ＲＦＩＣパッケージ１２の下面（＝Ｚ軸方向の負側を向く面）には、Ｘ軸に沿って並ぶ２つのＩ／Ｏ端子１２ａおよび１２ｂが設けられる。
　フレキシブル基材１８は、樹脂フィルムを材料として、Ｘ軸方向に直線状かつ帯状に延びる。また、フレキシブル基材１８の幅は、ＲＦＩＣパッケージ１２の幅を僅かに上回る。フレキシブル基材１８の上面（＝Ｚ軸方向の正側を向く面）には、フレキシブル基材１８の長さ方向中央部を除いて、導体が印刷される。このうち、Ｘ軸方向の正側に印刷された一部の導体が第１導体１４であり、Ｘ軸方向の負側に印刷された他の一部の導体が第２導体１６である。したがって、第１導体１４および第２導体１６もまた、フレキシブル基材１８とほぼ同幅の直線状かつ帯状に形成される。なお、フレキシブル基材１８，第１導体１４および第２導体１６を含んで構成される励振用ストラップＳＴ１がＲＦＩＤタグである。
　第１導体１４の一端（＝Ｘ軸方向における負側端部）から第２導体１６の一端（＝Ｘ軸方向における正側端部）までの距離は、ＲＦＩＣパッケージ１２に設けられたＩ／Ｏ端子１２ａからＩ／Ｏ端子１２ｂまでの距離とほぼ一致する。Ｉ／Ｏ端子１２ａは導電性の接合材２０によって第１導体１４の一端に接続され、Ｉ／Ｏ端子１２ｂは導電性の接合材２２によって第２導体１６の一端に接続される。第１導体１４の他端および第２導体１６の他端は、いずれも開放端とされる。
　図３を参照して、ＲＦＩＣパッケージ１２は、各々が板状に形成された給電回路基板１２ｃおよび封止層１２ｄを有する。封止層１２ｄは、その側面（＝Ｘ軸およびＹ軸の各々に直交する面）が給電回路基板１２ｃの側面と面一となるように、封止層１２ｃの上に積層される。無線通信用集積回路を構成するＲＦＩＣチップ１２ｅは給電回路基板１２ｃに搭載されており、これをもって、ＲＦＩＣパッケージ１２が構成されている。
　上述したＩ／Ｏ端子１２ａおよび１２ｂは、給電回路基板１２ｃの下面に形成される。また、給電回路基板１２ｃの上面には、別のＩ／Ｏ端子１２ｆおよび１２ｇが形成される。封止層１２ｄにはＲＦＩＣ１２ｅが埋め込まれ、ＲＦＩＣ１２ｅの下面にはバンプ状の第１入出力端子１２ｈおよび第２入出力端子１２ｉが形成される。第１入出力端子１２ｈはＩ／Ｏ端子１２ｆと導電性の接合材を介して接続され、第２入出力端子１２ｉはＩ／Ｏ端子１２ｇと同じく導電性の接合材を介して接続される。
　給電回路基板１２ｃには、図４に示す給電回路１２ｊが設けられる。図４によれば、コンデンサＣ１の一端はＩ／Ｏ端子１２ａと接続され、コンデンサＣ１の他端はＩ／Ｏ端子１２ｆひいては第１入出力端子１２ｈと接続される。また、コンデンサＣ２の一端はＩ／Ｏ端子１２ｂと接続され、コンデンサＣ２の他端はＩ／Ｏ端子１２ｇひいては第２入出力端子１２ｉと接続される。インダクタＬ１の一端はコンデンサＣ１の一端と接続され、インダクタＬ１の他端はコンデンサＣ２の一端と接続される。
　ＲＦＩＣタグ１０の共振周波数は、給電回路１２ｊを構成するインダクタＬ１およびコンデンサＣ１～Ｃ２によって規定される。規定された共振周波数は、無線通信用のキャリア周波数帯域（＝９００ＭＨｚ帯域）に相当する。第１導体１４の開放端から第２導体１６の開放端までの電気長は、給電回路１２ｊを含み、高周波信号の波長の１／２（＝λ／２）に設定される。また、第１入出力端子１２ｈから第１導体１４の開放端までの電気長はλ／４に設定され、第２入出力端子１２ｉから第２導体１６の開放端までの電気長もλ／４に設定される。この結果、ＲＦＩＣタグ１０は、ダイポール型アンテナとして機能する。
　図５を参照して、高圧ガスバルブ３０は、弁３８を収納する弁室ＲＭ１が形成された弁箱３２と、スピンドル３６を介して弁３８の位置を調整するハンドル３４とを有する。高圧ガスバルブ３０は、弁箱３２の下面が高圧ガス容器４０の開口によって塞がれるように、高圧ガス容器４０に装着される。
　ハンドル３４は、樹脂を材料とした絶縁体で構成されていて上下方向に延びる円筒をなし、弁箱３２の上方に配置される。円筒の上端は大きく開口し、円筒の下端は円の中心位置を上下方向の延びる貫通孔ＨＬ１を除いて閉口する。換言すれば、ハンドル３４は下に凹む凹部ＣＣ１を有し、凹部ＣＣ１の底面の中央に貫通孔ＨＬ１が形成される。
　弁箱３２は、金属を材料として作製される。弁箱３２の下面には高圧ガスを弁室ＲＭ１に取り込むための吸気孔ＶＴ１が形成され、弁箱３２の側面には弁室ＲＭ１に取り込まれた高圧ガスを排出するための排気孔ＶＴ２が形成される。また、弁箱３２の上面には、貫通孔ＨＬ１の内径と一致する内径を有して弁室ＲＭ１に達する貫通孔ＨＬ２が形成される。
　スピンドル３６は、金属を材料として円柱状に形成される。円柱の外径は、貫通孔ＨＬ１およびＨＬ２の各々の内径とほぼ一致する。スピンドル３６は上下方向に延び、その上端は貫通孔ＨＬ１を経て凹部ＣＣ１に達する一方、その下端は貫通孔ＨＬ２を経て弁室ＲＭ１に達する。
　弁３８は、金属を材料として円板状に形成される。円板の一方主面は上方を向き、円板の他方主面は下方を向く。円板の外径はスピンドル３６の外径よりも大きく、弁室ＲＭ１に達したスピンドル３６の下端は円板の一方主面の中央で弁３８と結合される。弁３８はハンドル３４の操作に従って上下し、これによって排出孔ＶＴ２からの高圧ガスの排出量が調整される。
　図６をさらに参照して、ＲＦＩＤタグ１０は、ハンドル３４に形成された凹部ＣＣ１の内周面に装着される。このとき、第１導体１４の開放端，第２導体１６の開放端を結ぶ線（＝ＲＦＩＤタグ１０の長さ方向に延びる仮想線）がスピンドル３６の中心軸と重なって上下方向に延びる軸ＡＸ１の周りで螺旋を描くように（つまり、捩れが掛かるように）、ＲＦＩＣパッケージ１２の上面，第１導体１４および第２導体１６が凹部ＣＣ１の内周面に貼着される。螺旋の周回数はほぼ１回であり、軸ＡＸ１の一端から眺めたときＲＦＩＤタグ１０はほぼ真円を描く。そして、ＲＦＩＤタグ１０は、第２導体１６の開放端とスピンドル３６の端部とを結ぶ距離が、第１導体１４の開放端とスピンドル３６の端部とを結ぶ距離よりも小さくなるように、スピンドル３６近傍に配置されている。
　第２導体１６の開放端の位置は、軸ＡＸ１の径方向において第２導体１４の開放端の位置と重複せず、これによってダイポール型アンテナとしての初期の高周波伝送特性が維持される。つまり、第２導体１６の開放端が第１導体１４の開放端に近づくと、両開放端の間に形成された容量によって共振周波数が低下し、所望の周波数特性が得られなくなってしまうが、両開放端は互いに離されるため、所望の周波数特性が得られる。こうして装着されたＲＦＩＤタグ１０は、第２導体の開放端にて、スピンドル３６と電磁界結合（主に容量結合）し、ＲＦＩＤタグ１０から出力された高周波信号はスピンドル３６および弁３８、さらには弁箱３２やガス容器４０を介して外部に放射される。
　以上の説明から分かるように、高圧ガスバルブ３０は、いずれもが金属を材料とするスピンドル３６、弁３８、弁箱３２およびガス容器４０を有し、かつＲＦＩＤタグ１０は、第１導体１４の開放端から第２導体１６の開放端を各導体に沿って結ぶ仮想線が螺旋を描くように、かつ、第２導体１６の開放端とスピンドル３６との最短距離が、第１導体１４の開放端とスピンドル３６との最短距離よりも小さくなるように、スピンドル３６の近傍に配置される。
　第１導体１４の開放端から第２導体１６の開放端までの電気長をλ／２以上、特にλ／２に設定することで、ＲＦＩＤタグ１０はダイポール型アンテナとして機能する。このようなアンテナをスピンドル３６の近傍に、第１導体１４および第２導体１６からなる帯状導体を螺旋状に、かつ、第２導体１６の開放端とスピンドル３６とは容量結合するが、第１導体１４の開放端とスピンドル３６とは実質的に容量結合しないように（あるいは第２導体１６の開放端とスピンドル３６との間に形成される容量よりも極めて小さな容量になるように）配置することで、ＲＦＩＤタグ１０をコンパクト化しつつ、周波数特性を安定化させるとともに通信距離を大きくし、ゆえに、高周波伝送特性を高めることができる。また、第１導体１４および第２導体１６を螺旋状に配置したＲＦＩＤタグ１０をスピンドル３６の近傍に配置するだけでよいため（つまり、ハンドル３４の加工などの作業が不要であり、かつ、バルブや容器そのものを加工する必要も無いため）、コストを抑えることができる。また、深さがλ／２に満たないサイズのハンドル３４の内壁に配置できるので、バルブやボンベの外にタグを張り付ける場合に比べて、タグの信頼性を大幅に向上させることができる。
　なお、この実施例では、スピンドル３６の中心軸と重なる軸ＡＸ１の周りで螺旋を描くようにＲＦＩＤデバイス１０を配置するようにしている。しかし、図７に示すように、軸ＡＸ１と平行に延びる軸ＡＸ２をスピンドル３６の周辺に定義し、この軸ＡＸ２の周りで螺旋を描くようにＲＦＩＤデバイス１０を配置するようにしてもよい。
　また、この実施例では、ＲＦＩＤ１０が描く螺旋の周回数は、ほぼ１回である。しかし、螺旋の周回数は、図８（Ａ）に示すように１回を上回ってもよく、図８（Ｂ）に示すように１回未満であってもよい。
　さらに、この実施例では、高圧ガスバルブ３０にＲＦＩＤタグ１０を装着するようにしている。しかし、ＲＦＩＤタグ１０を装着する対象は、高圧ガス容器４０の本体そのものであってもよいし、その他、金属体を有する物品である限り、高圧ガスバルブ３０以外の物品であってもよく、たとえばスパナなどの金属製の工具、ボリューム調整用のツマミ付きスピンドル等が想定される。
　１０　…ＲＦＩＤタグ（無線通信タグ）
　１２ｅ　…ＲＦＩＣチップ（無線通信用集積回路）
　１２ｈ　…第１入出力端子
　１２ｉ　…第２入出力端子
　１２ｊ　…給電回路
　１４　…第１導体
　１６　…第２導体
　１８　…フレキシブル基材
　３０　…高圧ガスバルブ（物品）
　３６　…スピンドル（金属体）
　３８　…弁（金属体）

 

Claims (8)

  1. 　金属体を有しかつ無線通信タグが付属する物品であって、
    　前記無線通信タグは、
    　第１入出力端子および第２入出力端子を有する無線通信用集積回路、
    　前記第１入出力端子に接続された一端と開放された他端とを有する第１導体、および
    　前記第２入出力端子に接続された一端と開放された他端とを有する第２導体を備え、
    　前記第１導体の前記開放された他端と前記第２導体の前記開放された他端とを結ぶ線が螺旋を描くように前記金属体の近傍に配置されており、
    　前記第２導体の前記開放された他端と前記金属体との最短距離が、前記第１導体の前記開放された他端と前記金属体との最短距離よりも小さくなるように、前記金属体の近傍に配置されている、無線通信タグ付き物品。
  2. 　前記第１入出力端子から前記第１導体の開放端までの電気長および前記第２入出力端子から前記第２導体の開放端までの電気長の各々はλ／４を示す、請求項１記載の無線通信タグ付き物品。
  3. 　前記無線通信タグは所定の共振周波数を有する給電回路をさらに備え、
    　前記第１導体および前記第２導体はそれぞれ前記給電回路を介して前記第１入出力端子および前記第２入出力端子に接続される、請求項１または２記載の無線通信タグ付き物品。
  4. 　前記第１導体および前記第２導体はフレキシブルな金属膜で構成されており、かつ、フレキシブル基材に形成される、請求項１ないし３のいずれかに記載の無線通信タグ付き物品。
  5. 　前記金属体は柱状体を含み、前記第２導体の前記開放された他端が前記柱状体の一方端面に隣接配置されている、請求項１ないし４のいずれかに記載の無線通信タグ付き物品。
  6. 　前記螺旋の軸は前記柱状体の軸と平行に延びる、請求項５記載の無線通信タグ付き物品。
  7. 　前記柱状体はスピンドルである、請求項５または６記載の無線通信タグ付き物品。
  8. 　前記物品は前記金属体の近傍に設けられた絶縁性の筒体をさらに有し、
    　前記無線通信タグは前記螺旋が描かれるように前記筒体に収められる、請求項１ないし７のいずれかに記載の無線通信タグ付き物品。
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