JP2000306061A - 電磁波利用のidタグ - Google Patents

電磁波利用のidタグ

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JP2000306061A JP11113834A JP11383499A JP2000306061A JP 2000306061 A JP2000306061 A JP 2000306061A JP 11113834 A JP11113834 A JP 11113834A JP 11383499 A JP11383499 A JP 11383499A JP 2000306061 A JP2000306061 A JP 2000306061A
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power supply
electromagnetic wave
transmission
wave signal
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Takashi Fujii
喬 藤井
Hironori Namioka
宏典 波岡
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Haneda Hume Pipe Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 IDタグの電源を太陽電池と電気二重層コン
デンサで構成し、表示機能と自己診断機能を有する感度
アップと遠距離通信を可能としたRF−IDタグを提供
する。 【解決手段】 IDタグ1とR/W端末器2でRF−I
Dタグシステムを構成する。太陽電池のエレメント31
と電気2重層コンデンサ33及び逆流用のダイオード3
2によってIDタグ1の電源装置3を構成する。IDタ
グ1とR/W端末器2とはアンテナコイル4、5を介し
て信号の授受化なされ、IDタグ1には送受信デコーダ
11、データメモリ12、送受信増幅器13、SW制御
装置14及び機能表示装置であるLED表示灯15が包
含されている。そして、機能表示装置15には、送受信
動作合否判定16、設置埋設条件合否判定17及び環境
雑音妨害合否判定18からなる自己診断機能装置の自己
診断結果も表示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電磁波利用のIDタ
グに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、物品の内容や周辺状況の情報等の
情報を内部のメモリに記憶していて、その情報を外部の
R/W(リード/ライト)端末器により読み書きして、
内容を確認する手段としての、ラジオ周波数である電磁
波利用のIDタグ(以下、「RF−IDタグ」という)
が用いられるようになった。特に、道路設置用のIDタ
グは本出願人により提案されており、道路わきに一定間
隔に埋め込んだIDタグに、地下埋設物の位置や内容等
をR/W端末器で入力、記録する。データは新たに通信
網や上下水道管などを埋設した際に更新する。データは
R/W端末器で読み取り、地下工事の参考にすること
や、地震などの災害時にIDタグから情報を読み取るこ
とで、通信網や上下水道管の寸断、損傷などの被害状況
を把握できるものである。
【0003】IDタグとR/W端末器との間の情報の入
力、出力を行なうデータキャリア方式としては、50〜
500kHzの長中波帯、即ち、ラジオ周波数を利用す
る電磁誘導方式がよく知られている。その方式のIDタ
グの一例を図4に示す。図において、1はIDタグ、2
はR/W(リード/ライト)端末器、3はIDタグの電
源装置でコンデンサによって構成されている。4、5は
ループコイルからなるアンテナコイルである。IDタグ
1には送受信デコーダ11、データメモリ12が包含さ
れている。R/W端末器2には、送受信デコーダ、メモ
リ、表示手段、入力キーボード、出力ポート及び電源が
包含されている。そして、IDタグ1とR/W端末器2
とでRF−IDタグシステムを構成している。
【0004】このように構成されたRF−IDタグシス
テムでは、データを入力する際に、R/W端末器2を操
作してアンテナコイル5から、電磁誘導波によりIDタ
グ1に電源用の電力を送信し、送受信デコーダ11で受
信して電源装置3を充電し、その電力を利用して、同時
にR/W端末器2から同時に送信されるデータ信号を送
受信デコーダ11で受信してデータメモリ12に貯蔵す
る。
【0005】データを出力する際は、入力時と同様に、
R/W端末器2を操作してアンテナコイル5から、電磁
誘導波によりIDタグ1に電源用の電力を送信し、送受
信デコーダ11で受信して電源装置3を充電し、その電
力を利用して、同時にR/W端末器2から同時に送信さ
れるデータ読取信号を送受信デコーダ11で受信してデ
ータメモリ12に貯蔵されたデータから所望ものを読み
取り、R/W端末器2のメモリに貯え、表示装置に表示
し、かつ出力ポートから出力する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記構成のRF−ID
タグシステムにおけるIDタグの電源は、コンデンサの
みで構成されているため、電源容量が小さくなり電磁波
の出力が微弱で短時間であること、電磁誘導波によりI
Dタグ1に電源用の電力を送信するために、大きなアン
テナを必要としてその重量が重いこと、IDタグとR/
W端末器2の距離間隔はせいぜい約20cm程度に限定
されること、又、IDタグ自体には表示機能がないこと
等の問題があった。
【0007】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、RF−IDタグシステムにおけるIDタグの電源を
太陽電池と電気二重層コンデンサで構成される独立電源
にして、感度アップと遠距離通信を可能とし、LED表
示灯のような表示機能をもたせ、自己診断機能を有する
RF−IDタグを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1に係るRF−IDタグは、少なく
とも電源と送受信デコーダとデータメモリを筐体内に収
納し、特定の電磁波信号で通信動作する電磁波利用のI
Dタグにおいて、太陽電池と電気二重層コンデンサで構
成された独立電源を有し、該独立電源の電力エネルギー
によって特定の電磁波信号で通信動作可能に構成した。
【0009】こうして、太陽電池は、日陰・雨天であっ
ても常に電力を出力し電気2重層コンデンサに貯蔵して
いるため、従来のものに比して格段の大容量となり、送
受信増幅器を用いて増幅することができ、感度をアップ
することができる。また、送信するデータも信号のみで
あるので、IDタグ1とR/W端末器2の離間距離を1
m以上にとっても十分に確実な送受信動作が確保でき
る。
【0010】本発明の請求項2に係るRF−IDタグ
は、少なくとも電源と送受信デコーダとデータメモリを
筐体内に収納し、特定の電磁波信号で通信動作する電磁
波利用のIDタグにおいて、太陽電池と電気二重層コン
デンサで構成された独立電源を有し、該独立電源の電力
エネルギーによって特定の電磁波信号で通信動作可能に
し、該独立電源の電力エネルギーによって動作する独自
の機能表示装置を有する構成とした。
【0011】こうして、従来のものに比して格段の大容
量の太陽電池からなる独立電源を実現できるので、この
電力エネルギーによって独自の機能表示装置を動作させ
ることができる。
【0012】本発明の請求項3に係るRF−IDタグ
は、少なくとも電源と送受信デコーダとデータメモリを
筐体内に収納し、特定の電磁波信号で通信動作する電磁
波利用のIDタグにおいて、太陽電池と電気二重層コン
デンサで構成された独立電源を有し、該独立電源の電力
エネルギーによって特定の電磁波信号で通信動作可能に
するもので、該独立電源の電力エネルギーによって独自
の自己診断機能装置を有する構成とし、あるいは該独立
電源の電力エネルギーによって特定の電磁波信号で通信
動作可能にし、かつ該独立電源の電力エネルギーによっ
て動作する独自の機能表示装置を有するもので、該独立
電源の電力エネルギーによって独自の自己診断機能装置
を有する構成とした。
【0013】こうして、従来のものに比して格段の大容
量の太陽電池からなる独立電源を実現できるので、この
電力エネルギーによって外部の状況を判断する検知診断
手段、即ち、送受信動作合否判定、設置埋設条件合否判
定及び環境雑音妨害合否判定等の独自の自己診断機能装
置を動作させることができる。
【0014】本発明の請求項4に係るRF−IDタグ
は、少なくとも電源と送受信デコーダとデータメモリを
筐体内に収納し、特定の電磁波信号で通信動作する電磁
波利用のIDタグにおいて、太陽電池と電気二重層コン
デンサで構成された独立電源を有し、該独立電源の電力
エネルギーによって特定の電磁波信号で通信動作可能に
し、該独立電源の電力エネルギーによって動作する独自
の機能表示装置を有し、前記機能表示装置は前記自己診
断機能からの情報データを表示し、かつ特定の電磁波信
号通信の情報データを表示する構成とした。
【0015】こうして、機能表示装置は自己診断機能装
置が判断する外部の状況、即ち、送受信動作合否判定、
設置埋設条件合否判定及び環境雑音妨害合否判定の情報
データを表示できる。
【0016】本発明の請求項5に係るRF−IDタグ
は、少なくとも電源と送受信デコーダとデータメモリを
筐体内に収納し、特定の電磁波信号で通信動作する電磁
波利用のIDタグにおいて、太陽電池と電気二重層コン
デンサで構成された独立電源を有し、該独立電源の電力
エネルギーによって特定の電磁波信号で通信動作可能に
し、該独立電源の電力エネルギーによって動作する独自
の機能表示装置を有し、前記機能表示装置は夜間の所在
認識のために点滅灯を自動的に動作させる機能を有する
構成とした。
【0017】こうして、太陽電池は、日陰・雨天であっ
ても常に電力を出力し電気2重層コンデンサに貯蔵して
いるため、機能表示装置は夜間の所在認識のために点滅
灯を自動的に点滅動作させることができる。
【0018】本発明の請求項6に係るRF−IDタグ
は、少なくとも電源と送受信デコーダとデータメモリを
筐体内に収納し、特定の電磁波信号で通信動作する電磁
波利用のIDタグにおいて、太陽電池と電気二重層コン
デンサで構成された独立電源を有し、該独立電源の電力
エネルギーによって特定の電磁波信号で通信動作可能に
し、該独立電源の電力エネルギーによって独自の自己診
断機能装置を有するもので、前記自己診断機能装置は外
部の状況を判断する検知診断手段を有し、その情報デー
タを出力し前記機能表示装置により表示し、かつ特定の
電磁波信号で通信動作可能にする構成とし、あるいは該
独立電源の電力エネルギーによって特定の電磁波信号で
通信動作可能にし、かつ該独立電源の電力エネルギーに
よって動作する独自の機能表示装置を有するもので、該
独立電源の電力エネルギーによって独自の自己診断機能
装置を有し、前記自己診断機能装置は外部の状況を判断
する検知診断手段を有し、その情報データを出力し前記
機能表示装置により表示し、かつ特定の電磁波信号で通
信動作可能にする構成とした。
【0019】こうして、機能表示装置は自己診断機能装
置が判断する外部の状況、即ち、送受信動作合否判定、
設置埋設条件合否判定及び環境雑音妨害合否判定の情報
データを表示できる。
【0020】本発明の請求項7に係るRF−IDタグ
は、少なくとも電源と送受信デコーダとデータメモリを
筐体内に収納し、特定の電磁波信号で通信動作する電磁
波利用のIDタグにおいて、太陽電池と電気二重層コン
デンサで構成された独立電源を有し、該太陽電池のエレ
メントは、該筐体の一面に透明の樹脂あるいは硬質ガラ
ス等でモールドされて固着される構成とした。
【0021】こうして、太陽電池のエレメントは、ID
タグを収納している筐体の一面に透明の樹脂あるいは硬
質ガラス等でモールドされているので、その面を太陽光
側に向けて設置することにより、日陰・雨天であっても
常に電力を確保できる。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1、図2
に基づいて以下に詳述する。図1は本発明のRF−ID
タグを適用するRF−IDタグシステムを示し、図2
は、リード/ライト(R/W)端末器の内容をより詳細
に示した、RF−IDタグシステムである。
【0023】図1において、図4と同一機能のものには
同符号を付している。1はIDタグ、2はリード/ライ
ト(R/W)端末器、3はIDタグの電源装置で太陽電
池のエレメント31と電気2重層コンデンサ33及び逆
流防止用のダイオード32によって構成されている。
4、5はループコイル等からなるアンテナコイルであ
る。
【0024】IDタグ1には送受信デコーダ11、デー
タメモリ12、送受信増幅器13、SW制御装置14及
び機能表示装置であるLED表示灯15が包含されてい
る。そして、機能表示装置15の表示内容は、送受信動
作合否判定16、設置埋設条件合否判定17及び環境雑
音妨害合否判定18からなる自己診断機能装置の自己診
断結果である。IDタグ1は円筒形、角形の筐体に収納
されている。
【0025】また、R/W端末器2には、送受信デコー
ダ、メモリ、表示手段、入力キーボード、出力ポート及
び電源が包含されている。そして、IDタグ1とR/W
端末器2とでRF−IDタグシステムを構成している。
【0026】次に図1の本発明の実施形態の動作につい
て説明する。上記のように構成されたRF−IDタグシ
ステムでは、データを入力する際に、まず、R/W端末
器2を操作してアンテナコイル5から指令信号を送信
し、スイッチ(SW)制御装置14により電磁波により
IDタグ1に太陽電池のエレメント31と電気2重層コ
ンデンサ32で構成される独立電源装置3の電力スイッ
チをオンにする。独立電源装置3の電力を利用してID
タグ1に送信されるデータ信号を送受信デコーダ11で
受信してデータメモリ12に貯蔵する。
【0027】IDタグ1は独立電源3の電力エネルギー
によって動作する独自の機能表示装置(LED表示灯)
15と、独自の自己診断機能装置を有し、機能表示装置
15は自己診断機能装置からの情報データを表示でき、
また、R/W端末器2からの特定の電磁波信号通信の情
報データを表示することができる。
【0028】また、この自己診断機能装置は外部の状況
を判断する検知診断手段、即ち、送受信動作合否判定1
6、設置埋設条件合否判定17及び環境雑音妨害合否判
定18からの情報データを機能表示装置15に表示で
き、かつ特定の電磁波信号でR/W端末器2へ通信動作
できるようになっている。更に、機能表示装置15は夜
間の所在認識のために点滅灯を自動的に点滅動作させる
機能も有している。
【0029】データを出力する際は、入力時と同様に、
R/W端末器2を操作してアンテナコイル5から電磁波
により指令信号を送信すると、送受信デコーダ11で受
信してスイッチ(SW)制御装置14により、IDタグ
1に太陽電池のエレメント31と電気2重層コンデンサ
32で構成される独立電源装置3の電力を供給するよう
にスイッチをオンにする。
【0030】IDタグ1は、上記した送受信動作合否判
定16、設置埋設条件合否判定17及び環境雑音妨害合
否判定18の自己診断機能装置の合否判定に必要とする
データを貯蔵し、かつ暗号符号化されたコードNOの情
報領域と、エラー訂正等を行なう通信補助領域を有する
データメモリ12から、コード化された情報を送受信増
幅器13で増幅した後、R/W端末器2に送受信デコー
ダ11で送信する。
【0031】データメモリ12には、上位レベルの製品
では、IDタグが配置されている物品の内容や周辺状況
の情報等の情報、特に、道路設置用のIDタグでは、通
信網や上下水道管などの地下埋設物の位置や内容等のデ
ータがコード化されて記憶されている。また、簡易型の
製品では、IDタグのNO等の必要最小限のデータがコ
ード化されて記憶されている。
【0032】太陽電池のエレメント31は、IDタグを
収納している筐体の一面に透明の樹脂あるいは硬質ガラ
ス等でモールドされているので、その面を太陽光側に向
けて設置することにより、日陰・雨天であっても常に電
力を出力し電気2重層コンデンサ32に貯蔵しているた
め、従来のものに比して格段の大容量となり、送受信増
幅器13を用いて増幅することができ、感度をアップす
ることができる。また、送信するデータも信号のみであ
るので、IDタグ1とR/W端末器2の離間距離を1m
以上にとっても十分に確実な送受信動作が確保できる。
【0033】R/W端末器2では、送受信デコーダ11
から送信されたデータ信号を送受信デコーダで受信し、
IDタグ1の暗号符号化されたIDタグNOと物品の内
容や周辺状況の情報等の情報、特に、道路設置用のID
タグでは、通信網や上下水道管などの地下埋設物の位置
や内容等のデータを認知し、R/W端末器2のメモリに
貯蔵されている、そのIDタグNOに対応するタグの周
辺地図、構造物等と共に液晶等の表示装置に表示され
る。また、R/W端末器2のメモリに貯蔵されているタ
グに関するデータは、別所のデータセンターより通信回
線を介して、必要なときに受信して利用するようにもで
きる。
【0034】特に、道路設置用のIDタグでは、通信網
や上下水道管などの地下埋設物の位置や内容等が地図、
構造物と共に表示されるので、道路工事、地下工事の参
考にでき、地震などの災害時に通信網や上下水道管の寸
断、損傷などの被害状況の情報を迅速に得ることができ
る。また、その情報は出力ポートから他の機器へ出力す
ることもできる。
【0035】次に、R/W端末器2の内容をより詳細に
示した、本発明のRF−IDタグシステムの実施形態を
図2で説明する。図において、IDタグ1は図1のもの
と内容に相違がないので、ここでは説明を省略する。
【0036】この実施態様のR/W端末器2は、携帯用
として構成され、大別して電源部、通信部、操作部から
なり、電源部は一次/二次電池あるいは外部電源入力か
ら構成されている。通信部は送受信アンテナ、送受信増
幅器、送受信デコーダ、送受信制御回路、テーブルメモ
リから構成される。操作部は表示装置、入力キーボー
ド、外部通信装置から構成される。他に運用管理に着脱
使用できるセキュリティ管理用の外部カードメモリが用
意されている。
【0037】テーブルメモリは半導体メモリ、HD、V
HD、MO等が用いられ、情報データとしては、文字、
数字データは勿論のこと、IDタグ1のコードNOに対
応する地図、構造物、マーク等のカラーパターンやその
他、演算、書換え、通信等に必要とするデータが貯蔵さ
れている。このように構成される、IDタグ1とR/W
端末器2間のデータ信号のやりとりは、上述した図1の
ものと基本的には同様であるので、説明は省略する。
【0038】本発明のRF−IDタグと従来のIDタグ
とを諸項目で比較した結果を図3の表に示す。これから
明らかなように、本発明のRF−IDタグは殆どの項目
で従来のIDタグの機能より優れており、本発明のRF
−IDタグの使用分野での操作性と作業効率を格段に向
上できるものである。
【0039】
【発明の効果】以上のように、本発明のRF−IDタグ
は、太陽電池は、日陰・雨天であっても常に電力を出力
し電気2重層コンデンサに貯蔵しているため、従来のも
のに比して格段の大容量となり、送受信増幅器を用いて
増幅することができ、感度をアップすることができる。
また、送信するデータも信号のみであるので、IDタグ
1とR/W端末器2の離間距離を1m以上にとっても十
分に確実な送受信動作が確保でき、遠距離通信も可能に
なる。
【0040】また、従来のものに比して格段の大容量の
太陽電池からなる独立電源を実現できるので、この電力
エネルギーによって独自の機能表示装置を動作させるこ
とができ、外部の状況を判断する検知診断手段、即ち、
送受信動作合否判定、設置埋設条件合否判定及び環境雑
音妨害合否判定等の独自の自己診断機能装置を動作さ
せ、機能表示装置にはそれらの診断情報データを表示で
きる。
【0041】更に、太陽電池のエレメントは、IDタグ
を収納している筐体の一面に透明の樹脂あるいは硬質ガ
ラス等でモールドされているので、その面を太陽光側に
向けて設置することにより、太陽電池は、日陰・雨天で
あっても常に電力を出力し電気2重層コンデンサに貯蔵
しているため、機能表示装置は夜間の所在認識のために
点滅灯を自動的に点滅動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のRF−IDタグを適用するRF−ID
タグシステム図。
【図2】本発明の他のRF−IDタグを適用するRF−
IDタグシステム図。
【図3】本発明のRF−IDタグと従来のIDタグとの
諸項目比較表。
【図4】従来のRF−IDタグを適用するRF−IDタ
グシステム図。
【符号の説明】
1 IDタグ 2 リード/ライト(R/W)端末器 3 IDタグの電源装置 31 太陽電池のエレメント 32 ダイオード 33 電気2重層コンデンサ 4,5 アンテナコイル 11 送受信デコーダ 12 データメモリ 13 送受信増幅器 14 SW制御装置 15 機能表示装置 16 送受信動作合否判定 17 設置埋設条件合否判定 18 環境雑音妨害合否判定

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも電源と送受信デコーダとデー
    タメモリを筐体内に収納し、特定の電磁波信号で通信動
    作する電磁波利用のIDタグにおいて、太陽電池と電気
    二重層コンデンサで構成された独立電源を有し、該独立
    電源の電力エネルギーによって特定の電磁波信号で通信
    動作可能にしたことを特徴とする電磁波利用のIDタ
    グ。
  2. 【請求項2】 少なくとも電源と送受信デコーダとデー
    タメモリを筐体内に収納し、特定の電磁波信号で通信動
    作する電磁波利用のIDタグにおいて、太陽電池と電気
    二重層コンデンサで構成された独立電源を有し、該独立
    電源の電力エネルギーによって動作する独自の機能表示
    装置を有することを特徴とする請求項1記載の電磁波利
    用のIDタグ。
  3. 【請求項3】 少なくとも電源と送受信デコーダとデー
    タメモリを筐体内に収納し、特定の電磁波信号で通信動
    作する電磁波利用のIDタグにおいて、太陽電池と電気
    二重層コンデンサで構成された独立電源を有し、該独立
    電源の電力エネルギーによって独自の自己診断機能装置
    を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載
    の電磁波利用のIDタグ。
  4. 【請求項4】 前記機能表示装置は前記自己診断機能か
    らの情報データを表示し、かつ特定の電磁波信号通信の
    情報データを表示することを特徴とする請求項2に記載
    の電磁波利用のIDタグ。
  5. 【請求項5】 前記機能表示装置は夜間の所在認識のた
    めに点滅灯を自動的に動作させる機能を有することを特
    徴とする請求項2に記載の電磁波利用のIDタグ。
  6. 【請求項6】 前記自己診断機能装置は外部の状況を判
    断する検知診断手段を有し、その情報データを出力し前
    記機能表示装置により表示し、かつ特定の電磁波信号で
    通信動作可能にしたことを特徴とする請求項3に記載の
    電磁波利用のIDタグ。
  7. 【請求項7】 少なくとも電源と送受信デコーダとデー
    タメモリを筐体内に収納し、特定の電磁波信号で通信動
    作する電磁波利用のIDタグにおいて、太陽電池と電気
    二重層コンデンサで構成された独立電源を有し、該太陽
    電池のエレメントは、該筐体の一面に透明の樹脂あるい
    は硬質ガラス等でモールドされて固着されることを特徴
    とする電磁波利用のIDタグ。
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