JP7121403B2 - RF tag device - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

本発明は、高圧配管など管形状を有する金属資材の在庫管理、物流管理などをＲＦタグで管理するためのＲＦタグ装置に関する。特に、本発明は管形状を有する金属資材にＲＦタグを取り付けた場合でも、通信距離が長くまた開口面積が広くなり読取装置によって効果的に読み取ることができるＲＦタグ装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an RF tag device for managing inventory management, physical distribution management, etc. of tubular metal materials such as high-pressure pipes. More particularly, the present invention relates to an RF tag device that can be effectively read by a reading device even when the RF tag is attached to a metal material having a tubular shape, because the communication distance is long and the opening area is widened.

近年、製品や部品等の在庫管理、物流管理等を行う管理システムにおいて、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）技術が利用されている。このＲＦＩＤ技術を用いたシステムでは、ＲＦタグとリーダライタ（以下、読取装置という。）との間で無線通信が行われ、ＲＦタグに記憶される識別情報等が読取装置により読み取られる。
例えば、特許文献１（ＷＯ２００７/０００８０７号公報）には、薄くてフレキシブルで金属に貼り付けても通信でき、製造コストも低減する無線周波数識別タグについて開示されている。In recent years, RFID (Radio Frequency Identification) technology has been used in management systems for inventory management, physical distribution management, and the like of products and parts. In a system using this RFID technology, wireless communication is performed between an RF tag and a reader/writer (hereinafter referred to as a reader), and identification information and the like stored in the RF tag are read by the reader.
For example, Patent Literature 1 (WO2007/000807) discloses a radio frequency identification tag that is thin and flexible, can communicate even when attached to metal, and has a reduced manufacturing cost.

特許文献１に記載の無線周波数識別タグにおいては、逆Ｆアンテナ（１０）は、放射エレメント（１１）、ショートピン（１２）、給電部（１３）、およびグランド地板（１４）を有し、フィルム（３０）の表面に平面状に形成されている。フィルム（３０）は、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどの絶縁フィルムであり、表面に形成された逆Ｆアンテナ（１０）の放射エレメント（１１）、ショートピン（１２）、および給電部（１３）が、電子機器などの金属筐体（４０）から突出するように貼り付けられるものである。 In the radio frequency identification tag described in Patent Document 1, an inverted F antenna (10) has a radiating element (11), a short pin (12), a feeder (13) and a ground plane (14), and a film It is formed flat on the surface of (30). The film (30) is, for example, an insulating film such as polyethylene terephthalate. It is attached so as to protrude from a metal housing (40) of equipment or the like.

特許文献２（特開２００３－８５５０１号公報）には、金属などの導電体に貼付しても、外部機器（リーダライタ）と交信可能な非接触ＩＣタグについて開示されている。 Patent Document 2 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2003-85501) discloses a contactless IC tag that can communicate with an external device (reader/writer) even when attached to a conductor such as metal.

特許文献２に記載の非接触ＩＣタグにおいては、静電結合方式によって、２つのアンテナ間に電位差を生じさせて、外部機器と非接触で交信可能な非接触ＩＣタグであって、導電体４０に貼付可能であって、その導電体４０との導通を防止する絶縁層１１と、絶縁層１１に形成された導電層１２と、ＩＣチップ１３Ｄを実装し、一部分を導電層１２に形成し、他の部分を導電体４０に貼付するＩＣチップ実装部１３とを備え、導電層１２を第１のアンテナとし、導電体４０を第２のアンテナにするものである。 The non-contact IC tag described in Patent Document 2 is a non-contact IC tag capable of non-contact communication with an external device by generating a potential difference between two antennas by an electrostatic coupling method. mounting an insulating layer 11 that can be attached to and prevents conduction with theconductor 40, a conductive layer 12 formed on the insulating layer 11, and an IC chip 13D, part of which is formed on the conductive layer 12; An IC chip mounting portion 13 is attached to aconductor 40 at the other portion, the conductive layer 12 is used as a first antenna, and theconductor 40 is used as a second antenna.

特許文献３（ＷＯ２００９/０６９１９９号公報）には、ＲＦタグにより管理される金属パイプに関し、長手方向に所定の長さを持つスロットが空けられ、内側に、スロットに給電する給電部とこの給電部に接続されるＩＣチップとを有するＲＦタグが取り付けられることによりＲＦタグのアンテナとして機能するように構成することにより、この金属パイプがＲＦタグにより管理されるものについて開示されている。 Patent Document 3 (WO2009/069199) relates to a metal pipe managed by an RF tag. The metal pipe is managed by the RF tag by attaching the RF tag having an IC chip connected to the metal pipe so that it functions as an antenna of the RF tag.

特許文献３に記載のＲＦタグは、長手方向に所定の長さを持つスロットが空けられた金属パイプの内側に設けられ、前記金属パイプをアンテナとして機能させるために前記スロットに給電する給電部と、前記金属パイプの内側に設けられ前記給電部に接続されるＩＣ（Integrated Circuit）チップと、を備えるものである。 The RF tag described in Patent Document 3 is provided inside a metal pipe having a slot having a predetermined length in the longitudinal direction, and a power feeding part that feeds power to the slot in order to make the metal pipe function as an antenna. and an IC (Integrated Circuit) chip provided inside the metal pipe and connected to the power feeder.

ＷＯ２００７/０００８０７号公報WO2007/000807特開２００３－８５５０１号公報JP-A-2003-85501ＷＯ２００９/０６９１９９号公報WO2009/069199

しかし、特許文献１に開示された無線周波数識別タグでは、逆Ｆアンテナ（１０）の放射エレメント（１１）、ショートピン（１２）、および給電部（１３）が金属筐体（４０）から突出するように貼り付ける必要があるので、金属筐体から突出した部分が邪魔になるため高圧配管などの管形状を有する金属資材に取り付けることはできない。 However, in the radio frequency identification tag disclosed in US Pat. Therefore, it cannot be attached to tubular metal materials such as high-pressure pipes because the portion protruding from the metal housing becomes an obstacle.

特許文献２に開示された非接触ＩＣタグでは、静電結合方式によって２つのアンテナ間に電位差を生じさせているので、通信距離が非常に短いという欠点がある。
特許文献３に開示された発明では、金属パイプにスロットを設ける必要があるので、スロットを設けることができない金属資材に適用することはできない。The non-contact IC tag disclosed in Patent Document 2 has the disadvantage that the communication distance is very short because a potential difference is generated between the two antennas by the electrostatic coupling method.
The invention disclosed in Patent Document 3 cannot be applied to metal materials that cannot be provided with slots because it is necessary to provide slots in the metal pipe.

本発明の主な目的は、高圧配管などの管形状を有する金属資材にＲＦタグを取り付けた場合でも、通信距離が長くまた開口面積が広くなり読取装置によって効果的に読み取ることができるＲＦタグ装置を提供することである。
本発明の他の目的は、複数の金属資材を束ね、または複数の金属資材を積み重ねるような場合でも、複数の金属資材に固定されたＲＦタグを同時に読み取ることができるＲＦタグ装置を提供することである。The main object of the present invention is to provide an RF tag device that can be effectively read by a reader with a long communication distance and a wide opening area even when the RF tag is attached to a metal material having a tubular shape such as a high-pressure pipe. is to provide
Another object of the present invention is to provide an RF tag device capable of simultaneously reading RF tags fixed to a plurality of metal materials even when a plurality of metal materials are bundled or stacked. is.

（１）
一局面に従うＲＦタグ装置は、管形状を有する金属資材に取り付けられるＲＦタグ装置であって、ＲＦタグ装置は、固定治具と、ＲＦタグと、を含み、固定治具は、管形状を有する金属資材の開口端部に取り付けられる平板部と、平板部の裏面から管形状を有する金属資材内へ延設されるとともに管形状を有する金属資材の内周面に係止する１または複数の係止片と、を有し、平板部の表面にＲＦタグを固定するものである。(1)
An RF tag device according to one aspect is an RF tag device attached to a metal material having a tubular shape, the RF tag device including a fixture and an RF tag, the fixture having a tubular shape. A flat plate portion attached to the open end of the metal material, and one or more hooks extending from the back surface of the flat plate portion into the metal material having a tubular shape and engaging with the inner peripheral surface of the metal material having a tubular shape. and a stop piece for fixing the RF tag to the surface of the flat plate portion.

この場合、固定治具の平板部の固定部にＲＦタグを固定し、この固定治具の係止片を金属資材の内周面に係止させるようにして固定治具を金属資材に取り付ける。ここで、固定治具の平板部にＲＦタグを電気絶縁性の貼着部材により貼着することで、コンデンサが形成され、ＲＦタグのインダクタンスと共振回路を形成することができる。 In this case, the fixing jig is attached to the metal material by fixing the RF tag to the fixing portion of the flat plate portion of the fixing jig and engaging the locking piece of the fixing jig with the inner peripheral surface of the metal material. Here, by attaching the RF tag to the flat plate portion of the fixing jig with an electrically insulating attaching member, a capacitor is formed, and an inductance of the RF tag and a resonance circuit can be formed.

一般的に金属資材の直径が、１６ｃｍ以下の場合、ＲＦタグを金属資材内に収容した場合、読取装置の電波をＲＦタグが受信できないという問題が生じる。
しかしながら、本発明においては、金属資材の外部にＲＦタグを固定させつつ、露出させることができるので、読取装置の電波を確実に受信することができる。In general, if the metal material has a diameter of 16 cm or less and the RF tag is housed in the metal material, there arises a problem that the RF tag cannot receive radio waves from the reader.
However, in the present invention, since the RF tag can be exposed while being fixed to the outside of the metal material, radio waves from the reader can be reliably received.

すなわち、読取装置からの電波は、ＲＦタグの一方の導波素子（第１導波素子）により受信され、ＲＦタグの第１導波素子と、該ＲＦタグの他方の第２導波素子（グランドエレメント）との間に接続されたＩＣチップ回路を通し、第２導波素子より固定治具を介して金属パイプに放出される。つまり、ＲＦタグと固定治具が貼着部材からなる誘電体を介して容量結合をするため、固定治具がアンテナとして機能する。 That is, the radio waves from the reader are received by one waveguide element (first waveguide element) of the RF tag, and the first waveguide element of the RF tag and the other second waveguide element of the RF tag ( ground element), and emitted from the second waveguide element to a metal pipe via a fixture. That is, since the RF tag and the fixing jig are capacitively coupled through the dielectric made of the sticking member, the fixing jig functions as an antenna.

よって、金属資材全体がアンテナとなり作動することができる。このようにして、ＲＦタグからの電波を、金属資材を介して読取装置へ送ることができ、かつ読取装置からの電波を、金属資材を介してＲＦタグで受信することができる。
その結果、ＲＦタグを確実に駆動させ、無指向性で通信距離が長いＲＦタグの読み取りを実施することができる。Therefore, the entire metal material can act as an antenna. In this way, radio waves from the RF tag can be sent to the reader through the metal material, and radio waves from the reader can be received by the RF tag through the metal material.
As a result, it is possible to reliably drive the RF tag and read the non-directional RF tag with a long communication distance.

したがって、複数のパイプなどの金属パイプが束ねられ、あるいは積み重ねられて保管されている場合に、ＲＦタグが金属パイプに隠れて電波を受信できないような場合でも、各金属パイプに取り付けられたＲＦタグの履歴情報などを同時に読み取ることができる。 Therefore, when metal pipes such as a plurality of pipes are bundled or stacked and stored, even if the RF tag is hidden by the metal pipes and cannot receive radio waves, the RF tag attached to each metal pipe history information, etc. can be read at the same time.

（２）
第２の発明にかかるＲＦタグ装置は、一局面に従うＲＦタグ装置において、ＲＦタグは、アンテナと、読取装置から送信された電波に基づいて動作するＩＣチップと、を含み、アンテナは、絶縁層を介して設けられた第１導波素子及び第２導波素子と、第２導波素子に一端が電気的に接続された給電部と、第１導波素子に一端が電気的に接続され、第２導波素子に他端が電気的に接続された短絡部と、を含み、絶縁層、第１導波素子、第２導波素子、給電部及び短絡部により、読取装置から送信された電波を受信するように構成され、第１導波素子、短絡部、第２導波素子及び給電部により構成されるインダクタパターンと、第１導波素子、第２導波素子及び絶縁層により構成されるコンデンサとにより、電波の周波数帯域で共振する共振回路が構成されるものでもよい。(2)
An RF tag device according to a second aspect of the invention is an RF tag device according to one aspect, wherein the RF tag includes an antenna and an IC chip that operates based on radio waves transmitted from a reader, and the antenna includes an insulating layer A first waveguide element and a second waveguide element provided via, a feeding section having one end electrically connected to the second waveguide element, and one end electrically connected to the first waveguide element , and a short-circuit portion having the other end electrically connected to the second waveguide element, wherein the signal is transmitted from the reader by the insulating layer, the first waveguide element, the second waveguide element, the feeding portion, and the short-circuit portion. a first waveguide element, a short-circuiting portion, a second waveguide element, and an inductor pattern configured to receive radio waves; A resonant circuit that resonates in the frequency band of radio waves may be configured with the configured capacitor.

この場合、ＲＦタグは、アンテナ及びＩＣチップを備えている。ＲＦタグは、読取装置のアンテナから送信された電波（搬送波）をＲＦタグの導波素子（アンテナ）で受信する。そして、ＩＣチップに記録されている金属資材の識別データ等を反射波に乗せて読取装置へ返送する。これにより、読取装置をＲＦタグに接触させることなく、ＲＦタグは読取装置と通信することが可能である。 In this case, the RF tag has an antenna and an IC chip. The RF tag receives a radio wave (carrier wave) transmitted from the antenna of the reader with a waveguide element (antenna) of the RF tag. Then, identification data of the metal material recorded in the IC chip is put on the reflected wave and sent back to the reading device. This allows the RF tag to communicate with the reader without bringing the reader into contact with the RF tag.

（３）
第３の発明にかかるＲＦタグ装置は、一局面または第２の発明にかかるＲＦタグ装置において、１または複数の係止片は、管形状を有する金属資材の内周面に対して付勢する付勢部材からなるものでもよい。(3)
An RF tag device according to a third aspect of the invention is the RF tag device according to one aspect or the second aspect of the invention, wherein the one or more locking pieces bias against the inner peripheral surface of the metal material having a tubular shape. It may consist of an urging member.

この場合、固定治具を金属資材に取り付けるときは、係止片を弾性変形させることで固定治具を金属資材に容易に取り付けることができ、また固定治具を金属資材に取り付けた後では係止片が金属資材の内周面に付勢により押圧するので固定治具を金属資材に確実に取り付けることができる。 In this case, when the fixing jig is attached to the metal material, the fixing jig can be easily attached to the metal material by elastically deforming the locking piece. Since the stop piece presses against the inner peripheral surface of the metal material, the fixing jig can be securely attached to the metal material.

（４）
第４の発明にかかるＲＦタグ装置は、一局面から第３の発明にかかるＲＦタグ装置において、金属資材が高圧配管であってもよい。(4)
An RF tag device according to a fourth aspect of the present invention is the RF tag device according to the first aspect to the third aspect of the invention, wherein the metal material may be a high-pressure pipe.

この場合、読取装置は、高圧配管に取り付けられたＲＦタグから資材情報を読み取るため、高圧配管の移動、保管などの管理を行うことができる。 In this case, since the reading device reads the material information from the RF tag attached to the high-pressure pipe, it is possible to manage the movement and storage of the high-pressure pipe.

本実施の形態にかかるＲＦタグ装置を高圧配管の開口端部に取り付けた状態の一例を示す模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a state in which an RF tag device according to this embodiment is attached to an open end of a high-pressure pipe; FIG.本実施の形態にかかるＲＦタグ装置の一例を示す表面側からの模式的斜視図である。1 is a schematic perspective view from the surface side showing an example of an RF tag device according to this embodiment; FIG.本実施の形態にかかるＲＦタグ装置の一例を示す裏面側からの模式的斜視図である。1 is a schematic perspective view from the back side showing an example of an RF tag device according to this embodiment; FIG.ＲＦタグの一例を示す模式的斜視図である。1 is a schematic perspective view showing an example of an RF tag; FIG.裏面側を示すＲＦタグの一例を示す模式的斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing an example of an RF tag showing the back side;ＲＦタグの一例を示す模式的展開図である。FIG. 2 is a schematic developed view showing an example of an RF tag;図１のＲＦタグ装置が取り付けられた高圧配管の等価回路の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an equivalent circuit of high-pressure piping to which the RF tag device of FIG. 1 is attached;

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付す。また、同符号の場合には、それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さないものとする。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are given to the same parts. Moreover, in the case of the same reference numerals, their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

［本実施の形態］
図１は、本実施の形態にかかるＲＦタグ装置１１０を高圧配管２００の開口端部２１０に取り付けた状態の一例を示す模式的断面図であり、図２および図３は、本実施の形態にかかるＲＦタグ装置１１０の一例を示す模式的斜視図である。[Embodiment]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a state in which anRF tag device 110 according to this embodiment is attached to anopen end 210 of a high-pressure pipe 200, and FIGS. It is a schematic perspective view showing an example of such anRF tag device 110. FIG.

本発明のＲＦタグ装置１１０は管形状を有する金属資材２００の開口端部２１０に取り付けられるものである。ここで、金属資材２００とは導電性を有する部材のことであり、通常は鋼材、アルミニウム材などの金属材により作製される。 TheRF tag device 110 of the present invention is attached to theopen end 210 of themetallic material 200 having a tubular shape. Here, themetal material 200 is a member having conductivity, and is usually made of a metal material such as steel or aluminum.

管形状を有する金属資材２００の用途は限定されるものではないが、例えば、土木用資材、プラント用資材、自動車用資材、建築用資材などであってもよい。本実施の形態では土木用資材およびプラント用資材などとして使用される高圧配管に本発明のＲＦタグ装置１１０を取り付けた例を以下に説明する。 Applications of themetal material 200 having a tubular shape are not limited, but may be civil engineering materials, plant materials, automobile materials, construction materials, and the like. In this embodiment, an example in which theRF tag device 110 of the present invention is attached to a high-pressure pipe used as civil engineering materials and plant materials will be described below.

高圧配管２００は両端が開口したもの、高圧配管の少なくとも一方側の端部が変形など加工されたもの、高圧配管の少なくとも一方側の端部にフランジなど連結部材が溶接されたものなどを含む。 The high-pressure pipe 200 includes those with both ends open, those in which at least one end of the high-pressure pipe is deformed, etc., and those in which a connection member such as a flange is welded to at least one end of the high-pressure pipe.

（ＲＦタグ装置１１０）
図１および図２に示すように、ＲＦタグ装置１１０は、固定治具３００と、ＲＦタグ１００と、を含む。(RF tag device 110)
As shown in FIGS. 1 and 2,RF tag device 110 includesfixture 300 andRF tag 100 .

（固定治具３００）
固定治具３００は、高圧配管２００の開口端部２１０に取り付けられる平板部３２０と、平板部３２０の裏面から高圧配管２００内へ延設されるとともに高圧配管２００の内周面に係止する１または複数の係止片３３０と、を有する。(fixing jig 300)
The fixingjig 300 includes aflat plate portion 320 attached to theopen end portion 210 of the high-pressure pipe 200, and aplate portion 320 extending from the back surface of theflat plate portion 320 into the high-pressure pipe 200 and engaged with the inner peripheral surface of the high-pressure pipe 200. or a plurality of lockingpieces 330.

すなわち、固定治具３００の平板部３２０は、高圧配管２００の開口部に沿って形成され、係止片３３０は、高圧配管２００の長手方向に延在した形状からなる。 That is, theflat plate portion 320 of the fixingjig 300 is formed along the opening of the high-pressure pipe 200 , and thelocking piece 330 has a shape extending in the longitudinal direction of the high-pressure pipe 200 .

（平板部３２０）
本実施の形態における平板部３２０の形状は、主に円板形状からなる。なお、平板部３２０の形状は限定されない。平板部３２０の形状は、例えば、高圧配管２００の開口部の形状に合うように略円板状とすることができる。
平板部３２０の大きさは、高圧配管２００の開口部を閉塞する程度の大きさに形成されている。平板部３２０の外形は高圧配管２００の外形よりもやや大きく形成されている。(Flat plate portion 320)
The shape offlat plate portion 320 in the present embodiment is mainly a disc shape. Note that the shape of theflat plate portion 320 is not limited. The shape of theflat plate portion 320 can be, for example, a substantially disc shape so as to match the shape of the opening of the high-pressure pipe 200 .
The size of theflat plate portion 320 is formed to be large enough to close the opening of the high-pressure pipe 200 . The outer shape of theflat plate portion 320 is formed slightly larger than the outer shape of the high-pressure pipe 200 .

本実施形態では、図２および図３に示すように、平板部３２０の周囲の対向する位置に２つの係止片３３０が平板部３２０の面方向に対して直交する方向に突設されている。係止片３３０の形状は矩形状に形成されているが、係止片３３０の形状は三角形状など任意に設計することができる。係止片３３０の幅、長さも任意に設計することができる。係止片３３０が形成されない箇所において、平板部３２０の周囲の対向する位置に凹部３２２が形成されている。
また、係止片３３０に凸部を形成し、高圧配管２００の内周面に凸部により係止する構成を用いても良い。In this embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, two lockingpieces 330 are provided at opposing positions around theflat plate portion 320 so as to protrude in a direction perpendicular to the planar direction of theflat plate portion 320. . Although the shape of thelocking piece 330 is formed in a rectangular shape, the shape of thelocking piece 330 can be arbitrarily designed such as a triangular shape. The width and length of thelocking piece 330 can also be arbitrarily designed.Recesses 322 are formed at positions facing each other around theflat plate portion 320 where the lockingpieces 330 are not formed.
Alternatively, a configuration may be used in which a convex portion is formed on thelocking piece 330 and locked to the inner peripheral surface of the high-pressure pipe 200 by the convex portion.

対向する２つの係止片３３０間の間隔は高圧配管２００の内径とほぼ等しく設定されている。その結果、係止片３３０が所定の直線幅を有することにより、高圧配管２００の内周面のＲ部に固定させることができる。 The distance between the two opposing lockingpieces 330 is set substantially equal to the inner diameter of the high-pressure pipe 200 . As a result, the engagingpiece 330 can be fixed to the R portion of the inner peripheral surface of the high-pressure pipe 200 by having a predetermined linear width.

図２および図３に示すように、本実施の形態では、固定治具３００は円板形状の金属板など導電性板材を加工して作製されている。固定治具３００は、導電性板材の周囲に高圧配管２００の内周面に係止する係止片３３０を切り起こすことにより形成されている。係止片３３０は平板部３２０の周囲に１または２つの係止片３３０を設けることができ、または３つあるいは４つ以上の係止片３３０を設けてもよい。 As shown in FIGS. 2 and 3, in the present embodiment,fixture 300 is made by processing a conductive plate such as a disk-shaped metal plate. The fixingjig 300 is formed by cutting and raising alocking piece 330 that locks onto the inner peripheral surface of the high-pressure pipe 200 around a conductive plate. One or two lockingpieces 330 may be provided around theflat plate portion 320, or three or four ormore locking pieces 330 may be provided.

固定治具３００を製造するには、次のように行うことができる。
導電性板材の周囲の４か所に板材の周縁から２つの並行なスリットを形成する。次に、２つのスリットにより囲まれた領域を板材の片側方向へ直角に折り曲げることにより係止片３３０を板材の面に対して直交する方向に突出させる。The manufacturing of thefixture 300 can be carried out as follows.
Two parallel slits are formed from the periphery of the plate at four locations around the conductive plate. Next, by bending the area surrounded by the two slits at right angles to one side of the plate, thelocking piece 330 protrudes in the direction orthogonal to the surface of the plate.

また、係止片３３０が形成されない箇所において、板材の周囲に平行なスリットを形成し、２つのスリットにより囲まれた領域を除去することで凹部３２２を形成する。 In addition, parallel slits are formed around the plate material at locations where the lockingpieces 330 are not formed, and recesses 322 are formed by removing the regions surrounded by the two slits.

このようにして構成された固定治具３００の表面側（固定治具３００を高圧配管２００の開口端部に取り付けた場合に、外部に露出する側）に、ＲＦタグ１００が固定される。 TheRF tag 100 is fixed to the surface side of the fixingjig 300 configured in this manner (the side exposed to the outside when the fixingjig 300 is attached to the open end of the high-pressure pipe 200).

このＲＦタグ１００は、固定治具３００の係止片３３０と凹部３２２との間の領域にＲＦタグ１００の両端部が配置されるよう固定治具３００の平板部３２０に固定される。 ThisRF tag 100 is fixed to theflat plate portion 320 of the fixingjig 300 so that both ends of theRF tag 100 are arranged in the region between the lockingpiece 330 and therecess 322 of the fixingjig 300 .

ＲＦタグ１００を固定治具３００に固定するには、公知の方法によって行うことができる。例えば、電気絶縁性の接着剤、粘着剤、両面粘着テープなどを用いてＲＦタグ１００を固定治具３００に接着させることができる。例えば、電気絶縁性の貼着部材を使用して固定治具３００の平板部３２０にＲＦタグ１００を貼着することができる。 A known method can be used to fix theRF tag 100 to thefixture 300 . For example, theRF tag 100 can be adhered to the fixingjig 300 using an electrically insulating adhesive, adhesive, double-sided adhesive tape, or the like. For example, theRF tag 100 can be attached to theflat plate portion 320 of thefixture 300 using an electrically insulating attachment member.

（ＲＦタグ１００）
次に、上記の固定治具３００に固定されるＲＦタグ１００の構成を詳しく説明する。(RF tag 100)
Next, the configuration of theRF tag 100 fixed to the fixingjig 300 will be described in detail.

図４乃至図６に示すように、ＲＦタグ１００は、アンテナ１０と、給電部５０に接続され読取装置（図示せず）が発信した電波に基づいて動作するＩＣチップ８０と、を備えている。 As shown in FIGS. 4 to 6, theRF tag 100 includes anantenna 10 and anIC chip 80 that is connected to apower supply unit 50 and operates based on radio waves emitted by a reader (not shown). .

（アンテナ１０）
アンテナ１０は、第１導波素子２０、第２導波素子３０、第１絶縁基材４０、給電部５０及び短絡部６０を備えている。(antenna 10)
Theantenna 10 includes afirst waveguide element 20 , asecond waveguide element 30 , a first insulatingbase material 40 , apower supply section 50 and ashort circuit section 60 .

第１絶縁基材４０は矩形の板状に形成され、上面（第１主面）、及び第１主面の反対側の下面（第２主面）を有する。第１絶縁基材４０は、例えば略直方体であるが、これに限らない。例えば、円板状であってもよいし、あるいは断面が円弧状に湾曲したものであってもよい。好ましくは、第１絶縁基材４０は、ＲＦタグ１００を取り付ける位置における固定治具３００の表面形状に応じた形状を有する。 The first insulatingbase material 40 is formed in a rectangular plate shape and has an upper surface (first main surface) and a lower surface (second main surface) opposite to the first main surface. The first insulatingbase material 40 is, for example, a substantially rectangular parallelepiped, but is not limited thereto. For example, it may be disc-shaped, or it may have an arc-shaped cross section. Preferably, the first insulatingbase material 40 has a shape corresponding to the surface shape of the fixingjig 300 at the position where theRF tag 100 is attached.

図４に示すように、第１導波素子２０は第１絶縁基材４０の上面に設けられている。図５に示すように、第２導波素子３０は第１絶縁基材４０の下面に設けられている。第１導波素子２０及び第２導波素子３０は、いずれも長方形状であり、アルミ等の金属薄膜のエッチング又はパターン印刷等によって形成される。 As shown in FIG. 4, thefirst waveguide element 20 is provided on the top surface of the first insulatingbase material 40 . As shown in FIG. 5, thesecond waveguide element 30 is provided on the bottom surface of the first insulatingbase material 40 . Both thefirst waveguide element 20 and thesecond waveguide element 30 are rectangular, and are formed by etching or pattern printing a metal thin film such as aluminum.

第１導波素子２０と第２導波素子３０は同一形状である。なお、本願において「同一形状」とは、厳密な意味での同一に限られるものではなく、アンテナの構造に起因して僅かな差異が生じる場合も「同一形状」に含むものとする。例えば、後述のＩＣチップ８０を第１導波素子２０と同一平面上に設ける場合、ＩＣチップ８０を配置するために、図４に示すように、例えば四角形状の第１導波素子２０の一部に凹部２５を設ける必要がある。この場合、第１導波素子２０と第２導波素子３０の形状は厳密には同一ではない。しかし、第１導波素子２０は第２導波素子３０と同様の四角形状であるので、第１導波素子２０と第２導波素子３０は同一形状であるというものとする。 Thefirst waveguide element 20 and thesecond waveguide element 30 have the same shape. In the present application, the term "same shape" is not limited to being the same in a strict sense, and the term "same shape" includes a slight difference due to the structure of the antenna. For example, when anIC chip 80, which will be described later, is provided on the same plane as thefirst waveguide element 20, in order to arrange theIC chip 80, as shown in FIG. It is necessary to provide arecess 25 in the part. In this case, the shapes of thefirst waveguide element 20 and thesecond waveguide element 30 are not exactly the same. However, since thefirst waveguide element 20 has the same rectangular shape as thesecond waveguide element 30, thefirst waveguide element 20 and thesecond waveguide element 30 are assumed to have the same shape.

給電部５０は、第１絶縁基材４０の側面に設けられ、第２導波素子３０にその一端が電気的に接続されている。短絡部６０は、第１絶縁基材４０の側面に設けられ、第１導波素子２０にその一端が電気的に接続され、第２導波素子３０にその他端が電気的に接続されている。
図４に示すように、給電部５０及び短絡部６０は、第１導波素子２０と第２導波素子３０とに架け渡されるようにシート７０上に互いに間隔をおいて並行に設けられる部材である。Thefeeding section 50 is provided on the side surface of the first insulatingbase material 40 and has one end electrically connected to thesecond waveguide element 30 . The short-circuit portion 60 is provided on the side surface of the first insulatingbase material 40, and has one end electrically connected to thefirst waveguide element 20 and the other end electrically connected to thesecond waveguide element 30. .
As shown in FIG. 4, the feedingportion 50 and the short-circuit portion 60 are members provided in parallel with each other on thesheet 70 so as to span thefirst waveguide element 20 and thesecond waveguide element 30. is.

なお、給電部５０及び短絡部６０は、互いに並行に設けられなくてもよい。また、給電部５０及び短絡部６０は、第１導波素子２０及び第２導波素子３０を形成する際にそれたと同時に一体に形成してもよい。あるいは、給電部５０及び短絡部６０を別体に成形した後、各々の端部を第１導波素子２０及び第２導波素子３０に接合してもよい。 Note that thepower supply portion 50 and the short-circuit portion 60 do not have to be provided in parallel with each other. Further, the feedingportion 50 and the short-circuit portion 60 may be integrally formed at the same time as thefirst waveguide element 20 and thesecond waveguide element 30 are formed. Alternatively, after forming thepower feeding portion 50 and the short-circuitingportion 60 separately, the respective ends may be joined to thefirst waveguide element 20 and thesecond waveguide element 30 .

図４、図５及び図６に示すように、第１導波素子２０、第２導波素子３０、給電部５０及び短絡部６０は、絶縁性のシート７０上に形成されており、第１絶縁基材４０の辺の部分で折り曲げられたシート７０を介して第１絶縁基材４０の外面に貼り付けられている。
つまり、図６に示すように、片面に第１導波素子２０、第２導波素子３０、給電部５０及び短絡部６０が形成された可撓性のシート７０を、給電部５０及び短絡部６０の部分でともに屈曲させて第１絶縁基材４０の表裏面に貼り付けることにより容易にアンテナ１０を製造することができる。As shown in FIGS. 4, 5, and 6, thefirst waveguide element 20, thesecond waveguide element 30, the feedingportion 50, and the short-circuit portion 60 are formed on an insulatingsheet 70. It is attached to the outer surface of the first insulatingbase material 40 via asheet 70 that is bent at the side portions of the insulatingbase material 40 .
That is, as shown in FIG. 6, aflexible sheet 70 having afirst waveguide element 20, asecond waveguide element 30, apower supply portion 50 and ashort circuit portion 60 formed on one side thereof is attached to thepower supply portion 50 and the short circuit portion. Theantenna 10 can be easily manufactured by bending theparts 60 together and attaching them to the front and rear surfaces of the first insulatingbase material 40 .

なお、シート７０の材料としては、ＰＥＴ、ポリイミド、ポリ塩化ビニルなど可撓性を有する絶縁材料を用いることが可能である。シート７０の厚さは特に限定されるものではないが、一般的には数十μｍ程度である。また、各導波素子２０,３０の表面に絶縁被膜処理を施してもよい。 As the material of thesheet 70, it is possible to use a flexible insulating material such as PET, polyimide, or polyvinyl chloride. Although the thickness of thesheet 70 is not particularly limited, it is generally about several tens of micrometers. Also, the surfaces of thewaveguide elements 20 and 30 may be treated with an insulating film.

また、第１導波素子２０及び第２導波素子３０をシート７０（基材）上に形成しているが、必ずしもシート７０上に形成されたものである必要はない。例えば、第１導波素子２０及び第２導波素子３０を単体で形成してもよい。あるいは、第１導波素子２０及び第２導波素子３０をシート７０上に形成した後で当該シート７０を剥がしてもよい。 Also, although thefirst waveguide element 20 and thesecond waveguide element 30 are formed on the sheet 70 (base material), they do not necessarily have to be formed on thesheet 70 . For example, thefirst waveguide element 20 and thesecond waveguide element 30 may be formed singly. Alternatively, thesheet 70 may be peeled off after thefirst waveguide element 20 and thesecond waveguide element 30 are formed on thesheet 70 .

上記の第１絶縁基材４０、第１導波素子２０、第２導波素子３０、給電部５０及び短絡部６０により、板状逆Ｆアンテナが構成される。この板状逆Ｆアンテナは、読取装置（図示せず）から送信された電波を受信する。第１導波素子２０が電波を吸収する場合には、第２導波素子３０が導体地板として働く。
一方、第２導波素子３０が電波を吸収する場合には、第１導波素子２０が導体地板として働く。すなわち、導波素子２０，３０は、ＲＦタグ１００の使用態様に応じて、導波素子と導体地板のどちらの機能も果たすことが可能である。The first insulatingbase 40, thefirst waveguide element 20, thesecond waveguide element 30, the feedingportion 50, and the short-circuit portion 60 constitute a plate-like inverted F antenna. This plate-shaped inverted F antenna receives radio waves transmitted from a reader (not shown). When thefirst waveguide element 20 absorbs radio waves, thesecond waveguide element 30 acts as a conductor ground plane.
On the other hand, when thesecond waveguide element 30 absorbs radio waves, thefirst waveguide element 20 acts as a conductor ground plane. In other words, thewaveguide elements 20 and 30 can function as both a waveguide element and a conductive ground plate depending on the mode of use of theRF tag 100 .

図４に示すように、第１導波素子２０は、その周囲の側辺２０ａ乃至２０ｆの長さの合計Ａがλ／４、λ／２、３λ／４、５λ／８のいずれかになるように設計されている。ここで、λは読取装置から送信された電波の波長である。なお、電波の波長λは、ＲＦタグ１００として使用可能な範囲内であれば特に限定されない。図５に示すように、第２導波素子３０は、その周囲の側辺３０ａ乃至３０ｄの長さの合計Ｂが合計Ａとほぼ等しくなるように設計されている。 As shown in FIG. 4, thefirst waveguide element 20 has a total length A ofsides 20a to 20f around it that is λ/4, λ/2, 3λ/4, or 5λ/8. is designed to Here, λ is the wavelength of radio waves transmitted from the reader. Note that the wavelength λ of the radio wave is not particularly limited as long as it is within the range in which theRF tag 100 can be used. As shown in FIG. 5, thesecond waveguide element 30 is designed such that the sum B of the lengths of its surroundingsides 30a-30d is approximately equal to the sum A. As shown in FIG.

上記のように、第１導波素子２０と第２導波素子３０とは同一形状であり、各導波素子２０，３０の周囲の側辺の長さの合計Ａ，Ｂはλ／４、λ／２、３λ／４、５λ／８のいずれかにほぼ等しい。これにより、板状逆Ｆアンテナの共振周波数を容易に設定することができる。 As described above, thefirst waveguide element 20 and thesecond waveguide element 30 have the same shape, and the total lengths A and B of the sides around thewaveguide elements 20 and 30 are λ/4, Approximately equal to λ/2, 3λ/4, or 5λ/8. This makes it possible to easily set the resonance frequency of the plate-shaped inverted-F antenna.

なお、各導波素子２０,３０の周囲の側辺の長さの合計Ａ，Ｂが上記値のいずれかであれば、各導波素子２０，３０の平面形状は長方形状に限られない、例えば、各導波素子２０,３０の中心部を切り取ったロ字状にしてもよい。 It should be noted that the planar shape of eachwaveguide element 20, 30 is not limited to a rectangular shape as long as the total lengths A and B of the sides around eachwaveguide element 20, 30 are any of the above values. For example, each of thewaveguide elements 20 and 30 may have a rectangular shape by cutting the central portion thereof.

また、第１絶縁基材４０として絶縁体を用いてもよい。これにより、ある程度の大きさの開口面積を確保し、板状逆Ｆアンテナの感度向上を図ることができる。例えば、第１絶縁基材４０として発泡スチロールを使用することが可能である。 Alternatively, an insulator may be used as the first insulatingbase material 40 . As a result, it is possible to secure an aperture area of a certain size and improve the sensitivity of the plate-shaped inverted F antenna. For example, expanded polystyrene can be used as the first insulatingbase material 40 .

また、第１絶縁基材４０は誘電体であってもよい。第１絶縁基材４０として、例えば比誘電率が１以上２０以下の誘電体を用いることができる。誘電率が大きい誘電体（例えばセラミック）を用いた場合、コンデンサ９３の静電容量が大きくなるため、第１導波素子２０及び第２導波素子３０の開口面積が小さくなり、ＲＦタグ１００を小型化することができる。ただし、アンテナ１０の利得が小さくなるため、読取装置との間で通信可能な距離（通信距離）が短くなる。数メートル以上といった比較的長い通信距離が必要な場合は、第１絶縁基材４０として誘電率が小さい誘電体を用いる。この場合、比誘電率は５以下であることが好ましい。 Also, the first insulatingbase material 40 may be a dielectric. As the first insulatingbase material 40, a dielectric having a dielectric constant of 1 or more and 20 or less can be used, for example. When a dielectric material with a large dielectric constant (for example, ceramic) is used, the capacitance of thecapacitor 93 increases, so the opening areas of thefirst waveguide element 20 and thesecond waveguide element 30 decrease, and theRF tag 100 It can be made smaller. However, since the gain of theantenna 10 is reduced, the communicable distance (communication distance) with the reader is shortened. If a relatively long communication distance of several meters or more is required, a dielectric with a low dielectric constant is used as the first insulatingbase material 40 . In this case, the dielectric constant is preferably 5 or less.

上記構成のアンテナ１０では、読取装置から送信され、上記の板状逆Ｆアンテナで受信される電波の周波数帯域で共振する共振回路が構成される。この共振回路は、インダクタパターンＬとコンデンサ（第１コンデンサ）９３と、により構成される（図７参照）。
ここで、インダクタパターンＬは、第１導波素子２０、短絡部６０、第２導波素子３０及び給電部５０により構成され、コンデンサ９３は、第１導波素子２０、第２導波素子３０及び第１絶縁基材４０により構成される。この共振回路によって、読取装置から送信された電波（搬送波）を板状逆Ｆアンテナが高感度で受信できるようになるため、ＲＦタグ１００の読み取り性能を向上させることができる。さらに、後述のＩＣチップ８０が生成する電源電圧を高くすることができる。Theantenna 10 configured as described above constitutes a resonance circuit that resonates in the frequency band of radio waves transmitted from the reading device and received by the plate-shaped inverted F antenna. This resonance circuit is composed of an inductor pattern L and a capacitor (first capacitor) 93 (see FIG. 7).
Here, the inductor pattern L is composed of thefirst waveguide element 20, the short-circuit portion 60, thesecond waveguide element 30, and the feedingportion 50, and thecapacitor 93 is composed of thefirst waveguide element 20, thesecond waveguide element 30 and the first insulatingbase material 40 . This resonant circuit enables the plate-shaped inverted F antenna to receive radio waves (carrier waves) transmitted from the reader with high sensitivity, so that the reading performance of theRF tag 100 can be improved. Furthermore, the power supply voltage generated by theIC chip 80, which will be described later, can be increased.

（アンテナの製造方法）
次に、アンテナ１０の製造方法について説明する。
まず、図６に示すように、給電部５０及び短絡部６０の長手方向に直交する方向Ｈに沿って、給電部５０及び短絡部６０をそれぞれ、第１導波素子２０及び第２導波素子３０との接合箇所近傍において折り曲げて、第１導波素子２０と第２導波素子３０とを対向させる。
次に、第１導波素子２０を第１絶縁基材４０の上面に接着剤等で貼り付け、第２導波素子３０を第１絶縁基材４０の下面に貼り付ける。これにより、アンテナ１０としての板状逆Ｆアンテナを製造できる。(Antenna manufacturing method)
Next, a method for manufacturing theantenna 10 will be described.
First, as shown in FIG. 6, along the direction H orthogonal to the longitudinal direction of the feedingportion 50 and the short-circuitingportion 60, the feedingportion 50 and the short-circuitingportion 60 are respectively formed into thefirst waveguide element 20 and the second waveguide element. Thefirst waveguide element 20 and thesecond waveguide element 30 are made to face each other by bending in the vicinity of the junction with 30 .
Next, thefirst waveguide element 20 is attached to the upper surface of the first insulatingsubstrate 40 with an adhesive or the like, and thesecond waveguide element 30 is attached to the lower surface of the first insulatingsubstrate 40 . Thereby, a plate-shaped inverted F antenna as theantenna 10 can be manufactured.

板状逆Ｆアンテナとして機能するアンテナ１０は、上記のように、給電部５０及び短絡部６０を屈曲させて、第１絶縁基材４０の表面及び裏面に第１導波素子２０及び第２導波素子３０をそれぞれ貼り付けることにより作製される。したがって、給電用の同軸線路またはストリップ線路を設ける従来のパッチアンテナの場合と比較して、アンテナの構造を簡略化でき、製造コストを抑えることができる。 Theantenna 10 functioning as a plate-like inverted F antenna has thefirst waveguide element 20 and thesecond waveguide element 20 on the front and back surfaces of the first insulatingbase material 40 by bending the feedingportion 50 and the short-circuit portion 60 as described above. It is produced by sticking thewave elements 30 respectively. Therefore, the structure of the antenna can be simplified and the manufacturing cost can be reduced as compared with the case of a conventional patch antenna provided with a coaxial line or strip line for feeding.

（ＩＣチップ）
ＩＣチップ８０は、図４に示すように、第１導波素子２０と給電部５０との間に設けられている。ＩＣチップ８０は、第１絶縁基材４０の上面側（第１導波素子２０と同一平面上）に配置されている。
なお、板状逆Ｆアンテナとして機能する範囲内であれば、ＩＣチップ８０を第１絶縁基材４０の側面に配置してもよい。また、ＩＣチップ８０に外部電源を接続して、当該外部電源から供給される電圧によりＩＣチップ８０が動作するようにしてもよい。(IC chip)
TheIC chip 80 is provided between thefirst waveguide element 20 and thefeeding section 50, as shown in FIG. TheIC chip 80 is arranged on the upper surface side of the first insulating base material 40 (on the same plane as the first waveguide element 20).
Note that theIC chip 80 may be arranged on the side surface of the first insulatingbase 40 as long as it functions as a plate-shaped inverted F antenna. Alternatively, an external power supply may be connected to theIC chip 80 so that theIC chip 80 operates with the voltage supplied from the external power supply.

ＩＣチップ８０は、アンテナ１０の板状逆Ｆアンテナが受信した読取装置の電波に基づいて動作する。
具体的には、ＩＣチップ８０は、まず、読取装置から送信される搬送波の一部を整流し、ＩＣチップ自身が動作するために必要な電源電圧を生成する。そして、ＩＣチップ８０は、生成した電源電圧によって、ＩＣチップ８０内の制御用の論理回路、パイプ２００（金属資材）の固有情報等が格納された不揮発性メモリを動作させる。
また、ＩＣチップ８０は、読取装置との間でデータの送受信を行うための通信回路等を動作させる。TheIC chip 80 operates based on radio waves from the reading device received by the plate-shaped inverted F antenna of theantenna 10 .
Specifically, theIC chip 80 first rectifies a part of the carrier wave transmitted from the reader to generate the power supply voltage necessary for the IC chip itself to operate. Then, theIC chip 80 operates the logic circuit for control in theIC chip 80 and the non-volatile memory in which the specific information of the pipe 200 (metal material) and the like are stored by the generated power supply voltage.
TheIC chip 80 also operates a communication circuit or the like for transmitting and receiving data to and from the reading device.

ＩＣチップ８０には、内部にコンデンサを含むものがあり、また、ＩＣチップ８０は浮遊容量を有する。このため、共振回路の共振周波数を設定する際、ＩＣチップ８０内部の等価容量を考慮することが好ましい。換言すれば、共振回路は、インダクタパターンＬのインダクタンス、コンデンサ９３の静電容量、及びＩＣチップ８０内部の等価容量を考慮して設定された共振周波数を有することが好ましい。さらに、後述するように第２のコンデンサの静電容量が考慮される。 Some IC chips 80 include a capacitor inside, and theIC chip 80 has stray capacitance. Therefore, it is preferable to consider the equivalent capacitance inside theIC chip 80 when setting the resonance frequency of the resonance circuit. In other words, the resonance circuit preferably has a resonance frequency set in consideration of the inductance of the inductor pattern L, the capacitance of thecapacitor 93 and the equivalent capacitance inside theIC chip 80 . Additionally, the capacitance of the second capacitor is taken into account, as will be discussed below.

このように、ＲＦタグ１００は、アンテナ１０及びＩＣチップ８０を備えている。ＲＦタグ１００は、読取装置から送信された電波（搬送波）をＲＦタグ１００のアンテナ１０で受信する。そして、ＩＣチップ８０に記録されているパイプ２００の識別データ等を反射波に乗せて読取装置へ返送する。これにより、読取装置をＲＦタグ１００に接触させることなく、ＲＦタグ１００は読取装置と通信することが可能である。 Thus, theRF tag 100 has theantenna 10 and theIC chip 80. FIG. TheRF tag 100 receives radio waves (carrier waves) transmitted from the reader by theantenna 10 of theRF tag 100 . Then, identification data of thepipe 200 and the like recorded in theIC chip 80 are carried on the reflected wave and sent back to the reader. This allows theRF tag 100 to communicate with the reader without bringing the reader into contact with theRF tag 100 .

（ＲＦタグ装置１１０の高圧配管２００への取り付け）
上記構成のＲＦタグ装置１１０を高圧配管２００へ取り付けるには、次のように行うことができる。(Attachment ofRF tag device 110 to high-pressure pipe 200)
TheRF tag device 110 configured as described above can be attached to the high-pressure pipe 200 as follows.

図１に示すように、高圧配管２００の開口部内に一対の係止片３３０を挿入して係止させることでＲＦタグ装置１１０を高圧配管２００の開口端部２１０に容易に取り付けることができる。 As shown in FIG. 1, theRF tag device 110 can be easily attached to theopen end 210 of the high-pressure pipe 200 by inserting and locking the pair of lockingpieces 330 into the opening of the high-pressure pipe 200 .

固定治具３００を高圧配管２００に取り付ける場合に、係止片３３０は高圧配管２００の内周面から外周面方向に付勢する付勢部材からなるものが好ましい。係止片３３０はまた弾性を有しているのが好ましい。
一対の係止片３３０を高圧配管２００の開口部内に挿入する際に、一対の係止片３３０が内側へ弾性変形することで、一対の係止片３３０を高圧配管２００の内面に沿ってスライドさせ、図１に示すように高圧配管２００内周面に係止させることができる。When the fixingjig 300 is attached to the high-pressure pipe 200 , thelocking piece 330 preferably comprises a biasing member that biases the high-pressure pipe 200 from its inner peripheral surface toward its outer peripheral surface. Preferably, thelocking piece 330 also has elasticity.
When the pair of lockingpieces 330 are inserted into the opening of the high-pressure pipe 200, the pair of lockingpieces 330 are elastically deformed inward to slide the pair of lockingpieces 330 along the inner surface of the high-pressure pipe 200. and can be locked to the inner peripheral surface of the high-pressure pipe 200 as shown in FIG.

固定治具３００を高圧配管２００に取り付けた後では、一対の係止片３３０の復元力によって係止片３３０が高圧配管２００の内周面に圧接する。従って、高圧配管２００が外部から衝撃を受けたような場合でも固定治具３００が高圧配管２００から容易に外れることはない。 After the fixingjig 300 is attached to the high-pressure pipe 200 , the restoring force of the pair of lockingpieces 330 presses the lockingpieces 330 against the inner peripheral surface of the high-pressure pipe 200 . Therefore, even if the high-pressure pipe 200 receives an impact from the outside, the fixingjig 300 will not easily come off from the high-pressure pipe 200 .

固定治具３００を高圧配管２００に取り付けた場合には、平板部３２０の周端部は高圧配管２００の端面に当接して高圧配管２００の開口部を実質的に閉塞する。 When the fixingjig 300 is attached to the high-pressure pipe 200 , the peripheral end portion of theflat plate portion 320 contacts the end face of the high-pressure pipe 200 to substantially close the opening of the high-pressure pipe 200 .

なお、高圧配管２００にＲＦタグ装置１１０が取り付けられた場合に、ＲＦタグ装置１１０に形成された凹部３４を通して高圧配管２００内の換気を行うことができる。また、凹部３４を通して工具などを高圧配管２００内に差し込みＲＦタグ装置１１０を高圧配管２００から容易に取り外すことができる。 In addition, when theRF tag device 110 is attached to thehigh pressure pipe 200 , the inside of thehigh pressure pipe 200 can be ventilated through the concave portion 34 formed in theRF tag device 110 . Also, theRF tag device 110 can be easily removed from the high-pressure pipe 200 by inserting a tool or the like into the high-pressure pipe 200 through the recess 34 .

（等価回路）
図７は、図１に示したＲＦタグ装置１１０が取り付けられた高圧配管２００の等価回路の一例を示す図である。
図７に示すように、ＲＦタグ１００の等価回路は、インダクタパターンＬと、コンデンサ９３と、ＩＣチップ８０とからなる。インダクタパターンＬ、コンデンサ９３およびＩＣチップ８０は、読取装置から送信される電波の周波数帯域で共振する共振回路を構成する。
この共振回路の共振周波数ｆ［Ｈｚ］は、式（１）により与えられる。共振周波数ｆの値は、読取装置から送信される電波の周波数帯域に含まれるように設定される。(Equivalent circuit)
FIG. 7 is a diagram showing an example of an equivalent circuit of the high-pressure pipe 200 to which theRF tag device 110 shown in FIG. 1 is attached.
As shown in FIG. 7, the equivalent circuit of theRF tag 100 consists of an inductor pattern L, acapacitor 93, and anIC chip 80. FIG. The inductor pattern L, thecapacitor 93 and theIC chip 80 form a resonant circuit that resonates in the frequency band of radio waves transmitted from the reader.
The resonance frequency f [Hz] of this resonance circuit is given by equation (1). The value of the resonance frequency f is set so as to be included in the frequency band of radio waves transmitted from the reader.

式（１）において、Ｌａ：インダクタパターンＬのインダクタンス、Ｃａ：コンデンサ９３の静電容量、Ｃｂ：ＩＣチップ８０内部の等価容量を意味する。 In equation (1), La means the inductance of the inductor pattern L, Ca means the electrostatic capacity of thecapacitor 93, and Cb means the equivalent capacity inside theIC chip 80.

ここで、ＩＣチップ８０には、内部にコンデンサを含むものがあり、また、ＩＣチップ８０は浮遊容量を有する。そのため、共振回路の共振周波数ｆを設定する場合、ＩＣチップ８０内部の等価容量Ｃｂを考慮することが好ましい。 Here, someIC chips 80 include a capacitor inside, and theIC chip 80 has stray capacitance. Therefore, when setting the resonance frequency f of the resonance circuit, it is preferable to consider the equivalent capacitance Cb inside theIC chip 80 .

すなわち、共振回路は、インダクタパターンＬのインダクタンス、コンデンサ９３の静電容量、およびＩＣチップ８０の内部の等価容量Ｃｂを考慮して設定された共振周波数ｆを有することが好ましい。なお、Ｃｂとしては、例えば、使用するＩＣチップの仕様諸元の一つとして公表されている静電容量値を用いることができる。 That is, the resonance circuit preferably has a resonance frequency f set in consideration of the inductance of the inductor pattern L, the capacitance of thecapacitor 93 and the equivalent capacitance Cb inside theIC chip 80 . As Cb, for example, a capacitance value published as one of specifications of the IC chip to be used can be used.

上記のように、ＩＣチップ８０内部の等価容量Ｃｂを考慮することで、共振回路の共振周波数ｆを、電波の周波数帯域に精度良く設定することができる。その結果、ＲＦタグ１００の読み取り性能をさらに向上させることができる。また、ＩＣチップ８０が生成する電源電圧をさらに高くすることができる。 As described above, by considering the equivalent capacitance Cb inside theIC chip 80, the resonance frequency f of the resonance circuit can be accurately set to the frequency band of radio waves. As a result, the reading performance of theRF tag 100 can be further improved. Also, the power supply voltage generated by theIC chip 80 can be further increased.

さらに、ＲＦタグ装置１１０が取り付けられた高圧配管２００においては、固定治具３００の平板部３２０にＲＦタグ１００を電気絶縁性の貼着部材により貼着することで、コンデンサ（第２コンデンサ）２７０が形成され、ＲＦタグ１００のインダクタンスと共振回路を形成することができる。 Furthermore, in the high-pressure pipe 200 to which theRF tag device 110 is attached, theRF tag 100 is attached to theflat plate portion 320 of the fixingjig 300 with an electrically insulating attaching member, so that the capacitor (second capacitor) 270 is formed, and can form a resonance circuit with the inductance of theRF tag 100 .

図７に示すように、第２コンデンサ２７０は、第１導波素子２０、第２導波素子３０及び第１絶縁基材４０で構成されるコンデンサ９３（第１コンデンサ）と直列に接続されている。このため、第１コンデンサ９３と第２コンデンサ２７０の合成容量が変化して、ＲＦタグ１００の共振回路の共振周波数が大きく変化する可能性がある。 As shown in FIG. 7, thesecond capacitor 270 is connected in series with a capacitor 93 (first capacitor) composed of thefirst waveguide element 20, thesecond waveguide element 30, and the first insulatingsubstrate 40. there is Therefore, the combined capacitance of thefirst capacitor 93 and thesecond capacitor 270 may change, and the resonance frequency of the resonance circuit of theRF tag 100 may change significantly.

具体的には、コンデンサ２７０の容量がコンデンサ９３の容量よりも非常に小さい場合には、合成容量がコンデンサ９３の容量に比べて大きく低下する。このことは、ＲＦタグ１００を高圧配管２００内に配置した場合、ＲＦタグ１００の共振回路の共振周波数が大きく変化して、ＲＦタグ１００の読み取り性能が低下することを意味する。 Specifically, when the capacity ofcapacitor 270 is much smaller than the capacity ofcapacitor 93 , the combined capacity is much lower than the capacity ofcapacitor 93 . This means that when theRF tag 100 is placed in the high-pressure pipe 200, the resonance frequency of the resonance circuit of theRF tag 100 changes greatly, degrading the reading performance of theRF tag 100. FIG.

そこで、本実施形態では、コンデンサ２７０の容量をＩＣチップ８０内部の等価容量以上にすることができる。これにより、コンデンサ９３とコンデンサ２７０の合成容量が大幅に低下することを防ぎ、ＲＦタグ１００の性能低下を抑制することができる。コンデンサ２７０の容量はＩＣチップ８０内部の等価容量の２倍以上にすることが好ましい。 Therefore, in this embodiment, the capacity of thecapacitor 270 can be made equal to or greater than the equivalent capacity inside theIC chip 80 . As a result, the combined capacitance of thecapacitor 93 and thecapacitor 270 can be prevented from significantly decreasing, and performance degradation of theRF tag 100 can be suppressed. It is preferable that the capacity of thecapacitor 270 is at least twice the equivalent capacity inside theIC chip 80 .

読取装置からの電波は、ＲＦタグ１００の一方の導波素子（第１導波素子）２０により受信され、ＲＦタグ１００の第１導波素子２０と、該ＲＦタグ１００の他方の第２導波素子（グランドエレメント）３０との間に接続されたＩＣチップ８０の回路を通し、第２導波素子３０より固定治具３００を介して高圧配管２００に放出される。つまり、ＲＦタグ１００と固定治具３００が貼着部材からなる誘電体を介して容量結合をするため、固定治具３００がアンテナとして機能する。 Radio waves from the reader are received by one waveguide element (first waveguide element) 20 of theRF tag 100, and are transmitted between thefirst waveguide element 20 of theRF tag 100 and the other second waveguide element of theRF tag 100. It passes through the circuit of theIC chip 80 connected to the wave element (ground element) 30 and is emitted from thesecond waveguide element 30 to the high-pressure pipe 200 via thefixture 300 . That is, since theRF tag 100 and the fixingjig 300 are capacitively coupled via the dielectric made of the adhesive member, the fixingjig 300 functions as an antenna.

よって、高圧配管２００全体がアンテナとなり作動することができる。このようにして、ＲＦタグ１００からの電波を、高圧配管２００を介して読取装置へ送ることができ、かつ読取装置からの電波を高圧配管２００を介してＲＦタグ１００で受信することができる。
その結果、ＲＦタグ１００を確実に駆動させ、無指向性で通信距離が長いＲＦタグ１００の読み取りを実施することができる。Therefore, the entire high-pressure pipe 200 can act as an antenna. In this manner, radio waves from theRF tag 100 can be sent to the reader through the high-pressure pipe 200 and radio waves from the reader can be received by theRF tag 100 through the high-pressure pipe 200 .
As a result, it is possible to reliably drive theRF tag 100 and read theRF tag 100 which is omnidirectional and has a long communication distance.

なお、高圧配管２００の開口端部に取り付けたＲＦタグ装置１１０を保護するため、該ＲＦタグ装置１１０を覆うキャップを高圧配管２００の端部に取り付けてもよい。キャップは電気絶縁性の部材、例えば、合成樹脂製のもので形成することができる。 In order to protect theRF tag device 110 attached to the open end of thehigh pressure pipe 200 , a cap covering theRF tag device 110 may be attached to the end of thehigh pressure pipe 200 . The cap can be made of an electrically insulating member, for example, made of synthetic resin.

本発明においては、ＲＦタグ装置１１０が「ＲＦタグ装置」に相当し、ＲＦタグ１００が、「ＲＦタグ」に相当し、ＩＣチップ８０が「ＩＣチップ」に相当し、インダクタパターンＬが「インダクタパターン」に相当し、コンデンサ９３が「コンデンサ」に相当し、アンテナ１０が「アンテナ」に相当し、高圧配管２００が「高圧配管」、「管形状の金属資材」に相当し、固定治具３００が「固定治具」に相当し、平板部３２０が「平板部」に相当し、係止片３３０が「係止片」に相当する。 In the present invention, theRF tag device 110 corresponds to the "RF tag device", theRF tag 100 corresponds to the "RF tag", theIC chip 80 corresponds to the "IC chip", and the inductor pattern L corresponds to the "inductor Thecapacitor 93 corresponds to the "capacitor", theantenna 10 corresponds to the "antenna", the high-pressure pipe 200 corresponds to the "high-pressure pipe", the "tube-shaped metal material", corresponds to the "fixing jig", theflat plate portion 320 corresponds to the "flat plate portion", and thelocking piece 330 corresponds to the "locking piece".

本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。 Although one preferred embodiment of the invention is described above, the invention is not so limited. It is understood that various other embodiments can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Furthermore, in this embodiment, the actions and effects of the configuration of the present invention are described, but these actions and effects are examples and do not limit the present invention.

１０ アンテナ
２０ 第１導波素子
３０ 第２導波素子
５０ 給電部
６０ 短絡部
８０ ＩＣチップ
９３ コンデンサ
１００ ＲＦタグ
１１０ ＲＦタグ装置
２００ 高圧配管
３００ 固定治具
３２０ 平板部
３３０ 係止片


REFERENCE SIGNSLIST 10antenna 20first waveguide element 30second waveguide element 50feeding section 60short circuit section 80IC chip 93capacitor 100RF tag 110RF tag device 200high pressure pipe 300fixture 320flat plate section 330 locking piece

Claims (3)

Translated fromJapanese

管形状を有する金属資材に取り付けられるＲＦタグ装置であって、
前記ＲＦタグ装置は、
固定治具と、
ＲＦタグと、を含み、
前記ＲＦタグは、アンテナと、
読取装置から送信された電波に基づいて動作するＩＣチップと、を含み、
前記固定治具は、前記管形状を有する金属資材の開口端部に取り付けられる平板部と、
前記平板部の裏面から前記管形状を有する金属資材内へ延設されるとともに前記管形状を有する金属資材の内周面に係止する１または複数の係止片と、を有し、
前記アンテナは、
絶縁層を介して設けられた第１導波素子及び第２導波素子と、
前記第２導波素子に一端が電気的に接続された給電部と、
前記第１導波素子に一端が電気的に接続され、前記第２導波素子に他端が電気的に接続された短絡部と、を含み、
前記絶縁層、前記第１導波素子、前記第２導波素子、前記給電部及び前記短絡部により、前記読取装置から送信された電波を受信するように構成され、
前記第１導波素子、前記短絡部、前記第２導波素子及び前記給電部により構成されるインダクタパターンと、前記第１導波素子、前記第２導波素子及び前記絶縁層により構成されるコンデンサとにより、前記電波の周波数帯域で共振する共振回路が構成され、
前記平板部の表面に前記ＲＦタグを固定する、ＲＦタグ装置。An RF tag device attached to a metal material having a tubular shape,
The RF tag device
a fixture;
an RF tag;
The RF tag includes an antenna,
an IC chip that operates based on radio waves transmitted from the reading device,
The fixing jig includes a flat plate portion attached to an open end portion of the metal material having a tubular shape;
one or more locking pieces extending from the back surface of the flat plate portion into the metal material having the tubular shape and being locked to the inner peripheral surface of the metal material having the tubular shape;
The antenna is
a first waveguide element and a second waveguide element provided via an insulating layer;
a feeding section having one end electrically connected to the second waveguide element;
a short circuit part having one end electrically connected to the first waveguide element and the other end electrically connected to the second waveguide element;
configured to receive radio waves transmitted from the reading device by the insulating layer, the first waveguide element, the second waveguide element, the power supply section, and the short circuit section;
An inductor pattern composed of the first waveguide element, the short-circuit portion, the second waveguide element and the feeding portion, and composed of the first waveguide element, the second waveguide element and the insulating layer. The capacitor constitutes a resonant circuit that resonates in the frequency band of the radio waves,
An RF tag device, wherein the RF tag is fixed to the surface of the flat plate portion. 前記１または複数の係止片は、前記管形状を有する金属資材の内周面に対して付勢する付勢部材からなる、請求項１記載のＲＦタグ装置。2. The RF tag device according to claim1 , wherein said one or more locking pieces comprise a biasing member that biases against the inner peripheral surface of said tubular metal material. 前記金属資材が高圧配管である、請求項１または２に記載のＲＦタグ装置。

3. The RF tag device according to claim 1, wherein said metal material is high-pressure piping.

Images