JP2004246816A

JP2004246816A - Rfid system and mutual interference suppression method for rfid tag

Info

Publication number: JP2004246816A
Application number: JP2003038671A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Uozumi; 学司魚住
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2023-02-17
Also published as: JP3956215B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an RFID (Radio Frequency Identification) system and a mutual interference suppression method for a tag, capable of suppressing fluctuation of a resonance frequency by mutual interference between the tags even if an article stuck with the tag is in an isolated state, in an overlapped state or in an arranged state. <P>SOLUTION: The tag 2 of a label type or the like stuck to the article 6 such as a book, a CD, a DVD or a video cassette managed even if in the isolated state or even if in the arranged state in a shelf or the like, and a shield sheet 7 of a non-magnetic material such as gold foil or aluminum foil having a thickness of a skin thickness in a communication frequency and having a size not smaller than an innermost circumferential loop and not larger than an outer shape of the tag are disposed in opposite positions of the article such as a front cover and a back cover of the book. Thus, by interposing the shield sheet between the tags adjacent to each other even in the arranged state of the articles in the shelf or the like, the mutual interference such that interlinked magnetic flux of the tag is interlinked to the adjacent tag is suppressed to suppress the fluctuation of the resonance frequency of the tag or reduction of a communication distance. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システム及びＲＦＩＤ用タグの相互干渉抑制方法に関し、特に、孤立した状態でも配列された状態でも使用される物品の管理に用いるＲＦＩＤシステム及び該物品に設置されるＲＦＩＤ用タグの相互干渉抑制方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＩＣチップを備えたタグとリーダ／ライタ（又はリーダ）との間でデータの交信を行うＲＦＩＤシステムが普及している。このＲＦＩＤシステムは、タグ及びリーダ／ライタの各々に備えたアンテナを用いてデータの交信を行うため、タグをリーダ／ライタから数ｃｍ乃至数十ｃｍ離しても通信可能であり、また、汚れや静電気等に強いという長所から、工場の生産管理、物流の管理、入退室管理等の様々な分野に利用されるようになってきている。
【０００３】
このタグの基本的な回路要素は、アンテナコイルと共振回路を構成するためのコンデンサ及び情報を記憶するＩＣチップであり、コンデンサがアンテナコイルに組み込まれる場合と、ＩＣチップに内蔵される場合とがある。そして、所望する周波数帯域（例えば、１３．５６ＭＨｚ）でデータの交信を行うには、共振回路を構成するアンテナコイルのインダクタンスＬとコンデンサの静電容量Ｃとで設定される共振周波数ｆを上記周波数に正確に調整する必要がある。
【０００４】
タグとしてラベル型タグを用いる場合は、例えば、フレキシブルなシート状の基材の一方の面にアンテナコイルを形成し、他方の面にアンテナコイルと対向する電極を形成して、基板を誘電体とするコンデンサを形成する。そして、例えば、特開２０００−２１５２８８号公報に示すように、アンテナコイルの巻き数や面積によりインダクタンスを調整し、対向する電極の重なり部分の面積や電極間の距離により静電容量を調整することにより、タグの共振周波数をリーダ／ライタの搬送周波数と一致させて使用される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２１５２８８号公報（第３−４頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＲＦＩＤシステムを工場の生産管理や物流の管理等に用いる場合にはタグを管理する物品やケース等の所定の位置に貼付することになるが、上記用途に用いられる物品の形状は様々であり、通常、孤立した状態でリーダ又はリーダ／ライタとデータの交信が行われるため、タグ同士が近接して相互干渉を起こすことは希である。
【０００７】
これに対して、ＲＦＩＤシステムを図書館で貸し出される本やレンタルショップで貸し出されるＣＤ、ＤＶＤ、ビデオカセットなどの物品の管理に用いる場合、これらの物品は孤立した状態だけでなく重ね合わせた状態や配列して棚などに収納した状態でも管理されるため、タグの鎖交磁束が隣接するタグに鎖交することによりタグ同士が相互干渉を起こし、タグの共振周波数が通信周波数からずれてしまい、その結果通信距離が低下してしまうという問題が生じる。
【０００８】
上記問題の対処方法としては大別して２つある。その一つは、物品を重ね合わせた状態でもタグ同士の相互干渉を小さくする方法であり、相互干渉を小さくする手段として、例えばコイル形状を工夫してコイル軸をタグ面と平行にする方法がある。この方法では、タグを貼付した物品を重ねても各々のタグのコイル軸が同じ方向を向くために鎖交磁束の結合を抑制することができるが、コイル軸をタグ面と平行にするためにタグの厚みが増してしまい、本やＣＤ等の薄い物品に貼付することができず、また、ラベル状のタグに適用することができないという問題がある。
【０００９】
もう一つの方法は、物品を重ね合わせた場合を見越してタグの共振周波数を予め高めに設定しておく方法である。この方法では、物品を重ね合わせた時に相互干渉により共振周波数を低下させ、リーダ／ライタの搬送周波数と一致させることができるが、物品が孤立した状態では逆に共振周波数が高いままであるために通信距離が低下するという問題があり、物品が必ず重ね合わさって使用される用途にしか用いることができない。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、タグを貼付する物品が孤立した状態であっても重ね合わせた状態や配列された状態であっても、タグ同士の相互干渉による共振周波数の変動を抑制することができるＲＦＩＤシステム及びＲＦＩＤ用タグの相互干渉抑制方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のＲＦＩＤシステムは、基材面上に形成されたループ状のアンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路を含むタグと、リーダ又はリーダ／ライタとを用いて非接触でデータの通信を行うＲＦＩＤシステムにおいて、前記タグは、孤立した状態でも配列された状態でも管理される物品の表面又は内部の略同一位置に設置されるものであり、前記タグの前記アンテナコイルのコイル軸方向から見て、前記タグの少なくとも一部と相重なるように、前記物品の表面又は内部に、非磁性材料からなる遮蔽部材が設置されているものである。
【００１２】
本発明においては、前記遮蔽部材は、ステンレス、真鍮、アルミ、銅、金のいずれかを材料とする箔状又は板状部材からなる構成とすることができる。
【００１３】
また、本発明においては、前記遮蔽部材は、前記ＲＦＩＤシステムの通信周波数における前記非磁性材料の表皮厚さ以上の厚さで形成され、前記タグの前記アンテナコイルの最内周ループ以上、かつ、前記タグの外形以下のサイズで形成されていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明においては、前記物品は、略同一形状の冊子状の物品であり、前記タグ及び前記遮蔽部材は、前記物品の表紙及び裏表紙の対向する位置に各々貼付され、前記物品を同一方向に配列した状態で、相隣り合う前記タグの間に前記遮蔽部材が介在する構成とすることもできる。
【００１５】
また、本発明の方法は、基材面上に形成されたループ状のアンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路を含む複数のＲＦＩＤ用タグの相互干渉抑制方法であって、前記タグを、孤立した状態でも配列された状態でも管理される物品の表面又は内部の略同一位置に設置し、前記タグの前記アンテナコイルのコイル軸方向から見て、前記タグの少なくとも一部と相重なるように、前記物品の表面又は内部に、非磁性材料からなる遮蔽部材を設置し、複数の前記物品を配列した場合に、相隣り合う前記タグの間に前記遮蔽部材を介在させることにより、相隣り合う前記タグの相互干渉を抑制するものである。
【００１６】
このように、本発明は上記構成により、物品が配列された状態であっても遮蔽部材でタグ同士の相互干渉を防止し、物品の使用形態によらず共振周波数の変動を抑制することができ、通信距離の低下を防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るＲＦＩＤシステムは、その好ましい一実施の形態において、本やＣＤ、ＤＶＤ、ビデオカセット等の孤立した状態でも棚などに配列された状態でも管理される物品に貼付されるタグとリーダ又はリーダ／ライタを含み、本の表紙と裏表紙等の物品の対向する位置に、ラベル型等の平板状のタグと、厚さが通信周波数における表皮厚さ、サイズがタグの最内周ループ以上タグの外形以下のアルミ箔や金箔などの非磁性材料からなる遮蔽シートとを配置したものであり、物品が棚などに配列された状態においても相隣り合うタグの間に遮蔽シートを介在させることにより、タグの鎖交磁束が隣接するタグに鎖交するといったタグ同士の相互干渉を抑制することができ、その結果、タグの共振周波数の変動や通信距離の低下を抑制することができる。
【００１８】
【実施例】
上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の実施例に係るＲＦＩＤシステム及びＲＦＩＤ用タグの相互干渉抑制方法ついて、図１乃至図１１を参照して説明する。図１は、ＲＦＩＤシステムの全体構成を模式的に示す図であり、図２は、タグの構成の一部を示す平面図である。また、図３乃至図６は、タグと遮蔽シートとの位置関係を模式的に示す図であり、図７乃至図１０は、本発明の効果を説明するための図である。また、図１１は、タグと遮蔽シートが設置される物品の他の構成を示す図である。なお、以下ではタグを設置する物品として図書館等で貸し出される本を例にして説明するが、タグを設置する物品は、他の物品と近接しないで孤立した状態（以下、単独状態と呼ぶ。）でも重ね合わせた状態や棚に配列した状態（以下、配列した状態と呼ぶ。）でも管理される任意の物品に適用することができ、例えば、レンタルショップで貸し出されるＣＤ、ＤＶＤ、ビデオテープ等に適用することができる。
【００１９】
図１に示すように、ＲＦＩＤシステム１は、リーダ／ライタ用アンテナ３ａを備えたリーダ又はリーダ／ライタ（以下、リーダ／ライタ３として説明する。）と、ラベル型、コイン型、シート型等のタグ２（以下、ラベル型タグとして説明するが、コイル軸が基材面に略直交する構造であればよい。）とからなり、リーダ／ライタ３には、送受信信号を変換するための通信回路部３ｂと送受信信号をデコードするための演算処理部３ｃとが接続されている。また、タグ２は、その内部にアンテナコイルとコンデンサとから構成される共振回路２ａを備え、タグ２側でも信号を生成する場合には、共振回路２ａにデータの演算、記憶を行うＩＣ２ｂが接続され、内蔵する電源又はリーダ／ライタ３から供給される電源を用いて駆動される。
【００２０】
このＲＦＩＤシステム１におけるリーダ／ライタ３とタグ２とのデータ通信は、所望の通信周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）により行われるため、タグ２の共振回路２ａの共振周波数を通信周波数に正確に設定する必要がある。ここで、タグ２が単独状態で管理される物品に貼付される場合には、上記所定の周波数となるようにアンテナコイルやコンデンサを設計し、かつ、製造後にトリミング用コンデンサをカットするなどの処置により正確に共振周波数を合わせ込むことができるが、タグ２が配列して管理される物品に設置される場合には、タグ同士が近接するため、単独状態では正確な共振周波数に設定されていても、タグ２の鎖交磁束が隣接するタグに鎖交することにより、共振周波数にずれが生じる。
【００２１】
そこで、本実施例では、タグ２が設置される物品が配列される場合であっても、タグ２の鎖交磁束が隣接したタグと鎖交しにくくなるように、タグ２に対向する位置に非磁性材料からなる遮蔽シートを配置する。具体的には、図３に示すように、タグ２に対向する位置（タグ２のコイル軸方向から見てタグ２の少なくとも一部と相重なる位置であり、物品６の表面でも内部でも構わない。例えば、本の表紙と裏表紙の略同一位置等）に所定の厚さ、所定のサイズの遮蔽シート７を設置する。これにより物品６を同じ向きで重ね合わせる場合は、隣接するタグ２の間に遮蔽シート７が介在することになり、タグ２の鎖交磁束が隣接するタグ２と鎖交しにくくなり、その結果、共振周波数のずれを抑制することができる。なお、遮蔽シート７の材料としては非磁性材料からなる箔や板であればよく、例えば、アルミ板、アルミ箔、銅板、銅箔、金箔、ステンレス、真鍮等を用いることができる。
【００２２】
この遮蔽シート７の効果は、物品６の重なり方や遮蔽シート７の厚さ、サイズ等によって変化すると考えられるため以下の実験を行った。
【００２３】
［実施例１］
まず、遮蔽シートの効果を確認するために、図３に示すように、サイズが同一で１９ｃｍ×１４ｃｍ×２ｃｍの３冊の本Ａ、Ｂ、Ｃの同一位置にそれぞれラベル型のタグ２を貼付し、タグ２に対向する位置にアルミ箔からなる遮蔽シート７を貼付した。タグ２の形状は、図２に示すように、外径８．６ｃｍ×５．４ｃｍで、外周に沿って４ターンのループコイルが形成されており、最内周ループの寸法は５ｃｍ×４ｃｍである。また、アルミ箔の厚さは略０．０５ｍｍであり、最内周ループと同サイズ（５ｃｍ×４ｃｍ）の大きさとした。そして、３冊の本を単独で配置した場合と、図４に示すように、同一方向に配列した場合について、共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表１に示す。また、比較例として同一形状の本の同一位置にラベル型のタグ２のみを貼付し、同様に共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表２に示す。なお、本のサイズやタグ２の形状、アンテナコイル４のサイズは一例であり、これらの数値に限定されるものではない。また、図では、本の内部（表紙や裏表紙の内側）にタグ２及び遮蔽シート７を貼付しているが、本の外側に貼付しても表紙や裏表紙の中に埋め込んでもよい。
【００２４】
【表１】
［遮蔽シート有り（実施例１）］

【００２５】
【表２】
［遮蔽シートなし（比較例１）］

【００２６】
表１及び表２より、本を単独で配置した場合、遮蔽シート７のない比較例１では共振周波数は目標値である１３．５６ＭＨｚに近く、通信距離も３８ｃｍ〜４０ｃｍと良好な値であるのに対し、遮蔽シート７を貼付した第１の実施例の構成では、遮蔽シート７の存在により共振周波数がやや高めにシフトし、通信距離が多少小さくなっているが実用上問題のないレベルである。一方、本を重ねた場合、遮蔽シート７のない比較例１では、鎖交磁束の影響により共振周波数が著しく低下し、それに伴って通信距離が単独状態の半分程度に低下しているが、遮蔽シート７を貼付した第１の実施例の構成では、共振周波数の低下は小さく、通信距離もほとんど変化していないことが分かる。
【００２７】
以上の結果より、タグ２の最内側ループと同程度のサイズのアルミ箔を貼付するという簡単な構成で、隣接するタグ同士の相互干渉による共振周波数の変動を抑え、通信距離の低下を防止できることを確認した。
【００２８】
［実施例２］
次に、物品（本）の配列状態を変えた場合の遮蔽シート７の効果を確認するために、サイズが同一で２１ｃｍ×１５ｃｍ×２ｃｍの２冊の本Ａ、Ｂの同一位置（裏表紙の裏面中央）にそれぞれラベル型のタグ２を貼付し、表紙の裏面中央にタグ２の最内周ループと同等のサイズ（５ｃｍ×４ｃｍ）のアルミ箔からなる遮蔽シート７を貼付した。なお、図では、本の内部（表紙や裏表紙の内側）にタグ２及び遮蔽シート７を貼付しているが、第１の実施例と同様に、本の外側に貼付しても表紙や裏表紙の中に埋め込んでもよい。そして、本を単独で配置した状態と、図５に示すように配列した３種類の状態について、共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表３に示す。なお、重なり１は、（ａ）に示すようにタグ２が中央で向き合い、その両側に遮蔽シート７が配置される状態であり、重なり２は、（ｂ）に示すようにタグ２と遮蔽シート７とが交互に配置される状態であり、重なり３は、（ｃ）に示すように遮蔽シート７が中央で向き合い、その両側にタグ２が配置される状態である。
【００２９】
また、比較例２ａとして、同一形状の本の同一位置にラベル型タグ２のみを貼付し、同様に単独状態及び３種類の重なり状態で共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表４に示す。更に、比較例２ｂとして、同一形状の本の同一位置に予め共振周波数を大きく設定したラベル型タグ２のみを貼付し、同様に単独状態及び３種類の重なり状態で共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表５に示す。
【００３０】
【表３】
［遮蔽シート有り（実施例２）］

【００３１】
【表４】
［遮蔽シートなし（比較例２ａ）］

【００３２】
【表５】
［遮蔽シートなし（比較例２ｂ）］

【００３３】
表３及び表４より、タグ２のみを貼り付ける比較例２ａでは、いずれの重なり状態においても鎖交磁束の影響により共振周波数が低下し、通信距離が低下しているが、遮蔽シート７を貼り付ける第２の実施例の方法では、重なり２及び重なり３では単独の状態と同様のｆ_０、通信距離を維持していることが分かる。なお、重なり１でｆ_０、通信距離が低下しているのは、この状態では各々のタグ２が向き合って配置されるためにタグ２の間に遮蔽シート７が介在せず、従来方法と同様な状態となっているからである。
【００３４】
また、タグ２の相互干渉の影響を考慮して、予め高めに共振周波数を設定する方法（比較例２ｂ）では、表５に示すように、重なり２及び重なり３でｆ_０、通信距離を所望の値に近づけることができるが、逆に単独状態では通信距離が著しく低下してしまい、常に重なった状態でしかタグ２を使用することができない。従って、共振周波数を予め高めに設定する方法では、単独状態でも配列した状態でも使用する形態では利用できないことがわかる。
【００３５】
なお、物品６の表裏面にタグ２と遮蔽シート７とを貼付する構造では、タグ２が向き合ってしまう重なり１では共振周波数及び通信距離の低下を抑えることができないが、物品として本やＣＤ、ＤＶＤ、ビデオカセット等を用いる場合には、通常、背表紙が読める状態で配置されるために向きが逆になることはないと考えられるために上記問題を回避することができる。しかしながら、どのような状態でも確実にデータの通信を可能とするために、例えば、図６（ａ）に示すように、物品の内部にタグ２を貼付し、その両外側に遮蔽シート７を配置する構成とすることもできる。また、図６（ｂ）に示すように物品の外側（例えば、表紙の外側面）に遮蔽シート７を貼付し、物品の内側（例えば、表紙の内側面）にタグ２を貼付することにより、重なり１では遮蔽シート７で相互干渉を抑制し、重なり３では、物品６の厚み分のスペースを確保してタグ２同士が密着しないようにすることもできる。
【００３６】
［実施例３］
前記した第１及び第２の実施例の結果から、タグ２に対向する位置に非磁性材料からなる遮蔽シート７を挿入することにより、単独状態でも配列した状態でも通信距離を低下させることなくタグ２と交信できることがわかるが、遮蔽シート７の構造によってその効果が変化することが予想される。そこで、本実施例では、遮蔽シート７の厚みを変化させた時のｆ_０、Ｑ値、通信距離を測定することにより、好ましい厚さについて検討した。
【００３７】
実験条件としては、前記した第２の実施例と同様に、サイズが同一で２１ｃｍ×１５ｃｍ×２ｃｍの２冊の本Ａ、Ｂの同一位置（裏表紙の裏面中央）にそれぞれラベル型タグ２を貼付し、表紙の裏面中央にタグ２の最内周コイルと同サイズ（５ｃｍ×４ｃｍ）の厚さの異なる（厚さ０．０５ｍｍ、０．３ｍｍ、０．５ｍｍ）アルミ箔又はアルミ板を貼付した。そして、単独状態と３種類の重なり状態で、共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表６（厚さ０．０５ｍｍ）、表７（厚さ０．３ｍｍ）、表８（厚さ０．５ｍｍ）、図７及び図８に示す。
【００３８】
【表６】
［遮蔽シート有り、０．０５ｍｍ厚］

【００３９】
【表７】
［遮蔽シート有り、０．３ｍｍ厚］

【００４０】
【表８】
［遮蔽シート有り、０．５ｍｍ厚］

【００４１】
表６乃至表８より、Ａｌからなる遮蔽シート７が厚くなるに従って重なり１及び重なり２でのＱ値の低下が抑制される傾向にあるが、通信距離に関しては厚さに関わらずほぼ一定の値となっている。共振周波数の変化を示す図７及び通信距離の変化を示す図８を参照すると、未実施（遮蔽シート７なし）では重なり２及び重なり３で共振周波数及び通信距離が著しく低下しているが、遮蔽シート７有りの３種類の試料では共に共振周波数及び通信距離の低下が抑制されていることが分かる。
【００４２】
このように遮蔽シート７の厚さによって抑制効果に差が生じないのは以下の理由による。すなわち、遮蔽シート７の効果は、磁束を打ち消すように非磁性材料表面に電流が流れることにより生じるが、非磁性材料に流れる電流は表皮効果（ｓｋｉｎｅｆｆｅｃｔ）により表面に近いほど大きくなり、遮蔽シート７の厚みが増しても実際に遮蔽に効果を発揮するのはその表面部分のみであるからであり、具体的には、１３．５６ＭＨｚにおけるアルミの表皮厚（ｓｋｉｎｄｅｐｔｈ）が２３μｍであるため、それ以上の厚みでは効果に差が現れないためと考えられる。従って、遮蔽シート７の厚みは使用する非磁性材料の表皮厚さ程度以上であればよいと言える。
【００４３】
［実施例４］
前記した第３の実施例では、遮蔽シート７の厚みを変化させたときの効果について検討したが、遮蔽シート７の大きさを変化させることによっても相互干渉の抑制効果が変化すると予想される。そこで、本実施例では、遮蔽シート７のサイズを変化させた時のｆ_０、Ｑ値、通信距離を測定することにより、好ましいサイズについて検討した。
【００４４】
実験条件としては、前記した第２の実施例と同様に、サイズが同一で２１ｃｍ×１５ｃｍ×２ｃｍの２冊の本Ａ、Ｂの同一位置（裏表紙の裏面中央）にそれぞれラベル型タグ２を貼付し、表紙の裏面中央に厚さ０．０５ｍｍのサイズの異なるアルミ箔を貼付した。そして、単独状態と３種類の重なり状態で、共振周波数、Ｑ値、通信距離を測定した。その結果を表９（サイズ２．５ｃｍ（縦）×２ｃｍ（横））、表１０（同５ｃｍ×２ｃｍ）、表１１（同５ｃｍ×３ｃｍ）、表１２（同５ｃｍ×４ｃｍ）、表１３（同６ｃｍ×５ｃｍ）、表１４（同８ｃｍ×５ｃｍ）、図９及び図１０に示す。
【００４５】
【表９】
［遮蔽シート有り、サイズ２．５ｃｍ×２ｃｍ］

【００４６】
【表１０】
［遮蔽シート有り、サイズ５ｃｍ×２ｃｍ］

【００４７】
【表１１】
［遮蔽シート有り、サイズ５ｃｍ×３ｃｍ］

【００４８】
【表１２】
［遮蔽シート有り、サイズ５ｃｍ×４ｃｍ］

【００４９】
【表１３】
［遮蔽シート有り、サイズ６ｃｍ×５ｃｍ］

【００５０】
【表１４】
［遮蔽シート有り、サイズ８ｃｍ×５ｃｍ］

【００５１】
表９乃至表１４より、２．５ｃｍ×２ｃｍと５ｃｍ×２ｃｍの試料では重なり２及び重なり３の状態でｆ_０、通信距離共にやや低減しており、相互干渉を確実に抑制するためにはタグ２の最内側のコイルと同程度以上のサイズ（５ｃｍ×４ｃｍ）が好ましいことが分かる。また、８ｃｍ×５ｃｍでの試料では、逆に通信距離が低下しているが、これは遮蔽シート７によって隣接するタグ２同士の相互干渉は抑制されるがタグ２とリーダ／ライタ３との磁束の結合も抑制されてしまうためと考えられる。このサイズはタグ２の外形寸法と同程度であることから、遮蔽シート７のサイズとしては最内側ループ以上かつタグの外形以下程度とすることが好ましいことがわかる。
【００５２】
このように、単独状態でも配列した状態でも使用される本等の物品の対向する位置に、タグ２と、所定の厚さ、所定のサイズの非磁性材料からなる遮蔽シート７を貼付することにより、タグ２同士の相互干渉により生じる共振周波数の低下及び通信距離の低下を抑制することができる。そして、遮蔽シート７の厚さを表皮厚さ以上、サイズをタグ２の最内周ループ以上、タグ２の外形以下に設定することにより、抑制効果を確実にすることができ、ＲＦＩＤシステムを図書館における本の管理やレンタルショップにおけるＣＤ、ＤＶＤ、ビデオカセット等の管理に有効に利用することができる。
【００５３】
なお、上記各実施例では、物品６にタグ２と遮蔽シート７を貼付する場合について記載したが、ＣＤ、ＤＶＤ、ビデオカセット等の場合は、物品そのものにタグ２や遮蔽シート７を設置することができない。その場合には上記物品の収納ケース等にタグ２や遮蔽シート７を設置すればよい。また、図１１に示すように、物品６に遮蔽シート７（又はタグ２）を貼付し、その物品６のケース６ａ（例えば、本のハードケースやＣＤケース等）にタグ２（又は遮蔽シート７）を貼付する構成とすることもでき、セットとして使用される物品の各々にタグ２と遮蔽シート７とを別々に配置することにより、本発明のタグ２の相互干渉を抑制する効果に加えて、本体がケースに収納された状態で確実に中身の確認をすることができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＲＦＩＤシステム及びＲＦＩＤ用タグの相互作用抑制方法によれば、タグが貼付された物品が単独状態であっても配列した状態であっても、タグの共振周波数のシフトを抑制し、良好な通信距離を維持することができるということである。
【００５５】
その理由は、物品に、タグと非磁性材料からなる遮蔽シートとを対向して配置することにより、遮蔽シートでタグの鎖交磁束が隣接するタグに鎖交するといったタグ同士の相互干渉を抑制することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＲＦＩＤシステムの構成を模式的に示す図である。
【図２】ＲＦＩＤタグの構成の一部を示す平面図である。
【図３】ＲＦＩＤタグと本発明の遮蔽シートが貼付された物品の構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図４】本発明の第１の実施例に係るＲＦＩＤタグと遮蔽シートが貼付された物品の構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係るＲＦＩＤタグと遮蔽シートが貼付された物品の構成を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係るＲＦＩＤタグと遮蔽シートが貼付された物品の他の構成を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施例の効果を示す図であり、遮蔽シートの厚さを変えた場合の共振周波数の低下抑制効果の差異を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施例の効果を示す図であり、遮蔽シートの厚さを変えた場合の通信距離の低下抑制効果の差異を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施例の効果を示す図であり、遮蔽シートの大きさを変えた場合の共振周波数の低下抑制効果の差異を示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施例の効果を示す図であり、遮蔽シートの大きさを変えた場合の通信距離の低下抑制効果の差異を示す図である。
【図１１】本発明のＲＦＩＤタグと遮蔽シートが貼付された物品の他の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ＲＦＩＤシステム
２タグ
２ａ共振回路
２ｂＩＣ
３リーダ／ライタ
３ａリーダ／ライタ用アンテナ
３ｂ通信回路部
３ｃ演算処理部
４基材
５アンテナコイル
６物品（本）
６ａケース
７遮蔽シート[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an RFID (Radio Frequency Identification) system and a method for suppressing mutual interference of RFID tags, and more particularly, to an RFID system used for managing articles used in an isolated state or an arranged state and installed in the articles. The present invention relates to a method for suppressing mutual interference of RFID tags.
[0002]
[Prior art]
In recent years, RFID systems for exchanging data between a tag having an IC chip and a reader / writer (or reader) have become widespread. Since the RFID system communicates data using antennas provided in each of the tag and the reader / writer, communication is possible even when the tag is separated from the reader / writer by several cm to several tens of cm. Due to its advantage of being resistant to static electricity and the like, it has been used in various fields such as factory production management, distribution management, and entry / exit management.
[0003]
The basic circuit elements of this tag are a capacitor for forming an antenna coil and a resonance circuit and an IC chip for storing information. There are cases where the capacitor is built into the antenna coil and cases where it is built into the IC chip. is there. In order to perform data communication in a desired frequency band (for example, 13.56 MHz), the resonance frequency f set by the inductance L of the antenna coil forming the resonance circuit and the capacitance C of the capacitor is set to the above frequency. Need to be adjusted exactly.
[0004]
When a label-type tag is used as a tag, for example, an antenna coil is formed on one surface of a flexible sheet-like base material, and an electrode facing the antenna coil is formed on the other surface, and the substrate is made of a dielectric material. To form a capacitor. For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-215288, the inductance is adjusted by the number of turns and the area of the antenna coil, and the capacitance is adjusted by the area of the overlapping portion of the facing electrodes and the distance between the electrodes. Thus, the resonance frequency of the tag is used in accordance with the carrier frequency of the reader / writer.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-215288 (page 3-4, FIG. 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When the RFID system is used for production management and distribution management of factories, it is attached to a predetermined position such as an article or case for managing a tag, but the shape of the article used for the above-mentioned application is various, Normally, data is communicated with a reader or reader / writer in an isolated state, so that it is rare that the tags come close to each other and cause mutual interference.
[0007]
On the other hand, when the RFID system is used to manage articles such as books lent out in libraries and CDs, DVDs, and video cassettes lent out in rental shops, these articles are not only isolated, but also stacked or arranged. Because the tags are managed even when they are stored on shelves, the interlinking magnetic flux of the tags interlinks with the adjacent tags, causing mutual interference between the tags and causing the resonance frequency of the tags to deviate from the communication frequency. There is a problem that the communication distance is reduced.
[0008]
There are roughly two ways to address the above problems. One method is to reduce the mutual interference between the tags even when the articles are superimposed. As a means for reducing the mutual interference, for example, a method of devising the coil shape and making the coil axis parallel to the tag surface is known. is there. In this method, even if the articles to which the tags are attached are stacked, the coil axes of the respective tags are oriented in the same direction, so that the linkage of the interlinkage magnetic flux can be suppressed, but in order to make the coil axes parallel to the tag surface, There is a problem that the thickness of the tag is increased, so that the tag cannot be attached to a thin article such as a book or a CD, and cannot be applied to a label-like tag.
[0009]
Another method is a method in which the resonance frequency of the tag is set higher in advance in anticipation of the case where the articles are overlapped. In this method, when the articles are superimposed, the resonance frequency can be lowered by mutual interference to match the carrier frequency of the reader / writer. However, when the articles are isolated, the resonance frequency remains high. There is a problem that the communication distance is reduced, and it can be used only for applications where articles are always overlapped and used.
[0010]
The present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to make it possible to apply a tag to an article to which a tag is to be attached, whether the article is in an isolated state, in an overlapped state, or in an arranged state. An object of the present invention is to provide an RFID system and a method of suppressing mutual interference of RFID tags, which can suppress fluctuation of a resonance frequency due to mutual interference between the RFID systems.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an RFID system according to the present invention uses a tag including a resonance circuit including a loop-shaped antenna coil and a capacitor formed on a base material surface and a reader or a reader / writer in a non-contact manner. In the RFID system that performs data communication with the tag, the tag is installed at substantially the same position on the surface or inside the article that is managed in an isolated state or an arranged state, and the tag of the antenna coil of the tag is A shielding member made of a non-magnetic material is provided on the surface or inside of the article so as to overlap at least a part of the tag when viewed from the coil axis direction.
[0012]
In the present invention, the shielding member may be formed of a foil or plate member made of any of stainless steel, brass, aluminum, copper, and gold.
[0013]
In the present invention, the shielding member is formed with a thickness equal to or greater than the skin thickness of the nonmagnetic material at the communication frequency of the RFID system, and is equal to or greater than the innermost loop of the antenna coil of the tag, and It is preferable that the size of the tag is smaller than the outer shape of the tag.
[0014]
Further, in the present invention, the article is a booklet-shaped article having substantially the same shape, and the tag and the shielding member are attached to opposing positions of a front cover and a back cover of the article, respectively. In a state in which the tags are arranged in the direction, the shielding member may be interposed between the adjacent tags.
[0015]
Further, the method of the present invention is a method for suppressing mutual interference of a plurality of RFID tags including a resonance circuit including a loop-shaped antenna coil and a capacitor formed on a base material surface, wherein the tags are isolated. Installed at substantially the same position on the surface or inside of the article that is managed in both the state and the arranged state, as viewed from the coil axis direction of the antenna coil of the tag, so as to overlap at least a part of the tag, A shielding member made of a non-magnetic material is installed on the surface or inside of an article, and when a plurality of the articles are arranged, by interposing the shielding member between the adjacent tags, the adjacent tags are arranged. To suppress mutual interference.
[0016]
As described above, according to the present invention, even when articles are arranged, the present invention can prevent the tags from interfering with each other even when the articles are arranged, and can suppress fluctuations in the resonance frequency regardless of the usage of the articles. In addition, it is possible to prevent a decrease in communication distance.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In a preferred embodiment of the RFID system according to the present invention, in a preferred embodiment, a tag and a reader or a reader or a reader attached to an article such as a book, a CD, a DVD, a video cassette, etc. which are managed in an isolated state or arranged on a shelf or the like. / Including a writer, a flat tag such as a label type and a tag whose thickness is equal to or greater than the innermost loop of the tag at the communication frequency, at a position facing the article such as the book cover and the back cover. A shield sheet made of a non-magnetic material such as aluminum foil or gold foil with a size less than or equal to that of the outer shape is arranged, and even when the articles are arranged on shelves etc., the shielding sheet is interposed between adjacent tags. , It is possible to suppress mutual interference between the tags, such as the linkage magnetic flux of the tags interlinking with the adjacent tags, and as a result, the fluctuation of the resonance frequency of the tags and the reduction of the communication distance are suppressed. Door can be.
[0018]
【Example】
In order to describe the above-described embodiment of the present invention in more detail, an RFID system and a method of suppressing mutual interference between RFID tags according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram schematically showing the entire configuration of the RFID system, and FIG. 2 is a plan view showing a part of the configuration of the tag. FIGS. 3 to 6 are views schematically showing the positional relationship between the tag and the shielding sheet, and FIGS. 7 to 10 are views for explaining the effects of the present invention. FIG. 11 is a diagram showing another configuration of the article on which the tag and the shielding sheet are installed. In the following, a book lent to a library or the like will be described as an example of an article on which a tag is to be installed. However, an article on which a tag is installed is in an isolated state without approaching other articles (hereinafter, referred to as an independent state). However, the present invention can be applied to any article managed in a superimposed state or a state arranged on a shelf (hereinafter, referred to as an arranged state). For example, it can be applied to a CD, DVD, video tape, etc. rented at a rental shop. Can be applied.
[0019]
As shown in FIG. 1, the RFID system 1 includes a reader or a reader / writer (hereinafter, referred to as a reader / writer 3) having a reader / writer antenna 3a and a label type, coin type, sheet type, or the like. A tag 2 (hereinafter, described as a label-type tag, as long as the structure is such that the coil axis is substantially perpendicular to the substrate surface). A communication circuit for converting a transmission / reception signal is provided in the reader / writer 3. The section 3b and an arithmetic processing section 3c for decoding transmission / reception signals are connected. The tag 2 includes a resonance circuit 2a including an antenna coil and a capacitor therein. When a signal is also generated on the tag 2 side, an IC 2b for performing data calculation and storage is connected to the resonance circuit 2a. It is driven using a built-in power supply or a power supply supplied from the reader / writer 3.
[0020]
Since data communication between the reader / writer 3 and the tag 2 in the RFID system 1 is performed at a desired communication frequency (for example, 13.56 MHz), the resonance frequency of the resonance circuit 2a of the tag 2 is accurately set to the communication frequency. There is a need to. Here, when the tag 2 is affixed to an article managed in an independent state, measures such as designing the antenna coil and the capacitor so as to have the above-mentioned predetermined frequency and cutting the trimming capacitor after manufacturing are performed. The resonance frequency can be adjusted more accurately. However, when the tags 2 are installed in an article that is managed by being arranged, the tags are close to each other. Also, the linkage frequency of the tag 2 is linked to the adjacent tag, so that the resonance frequency is shifted.
[0021]
Therefore, in the present embodiment, even when the articles on which the tags 2 are installed are arranged, a position facing the tags 2 is set so that the linkage magnetic flux of the tags 2 is less likely to link with the adjacent tags. A shielding sheet made of a non-magnetic material is provided. Specifically, as shown in FIG. 3, a position facing the tag 2 (a position overlapping with at least a part of the tag 2 when viewed from the coil axis direction of the tag 2, and may be either on the surface or inside the article 6. For example, a shielding sheet 7 having a predetermined thickness and a predetermined size is installed at substantially the same position on the front and back covers of a book. Accordingly, when the articles 6 are overlapped in the same direction, the shielding sheet 7 is interposed between the adjacent tags 2, and the interlinkage magnetic flux of the tags 2 is less likely to interlink with the adjacent tags 2. , The deviation of the resonance frequency can be suppressed. The material of the shielding sheet 7 may be a foil or a plate made of a non-magnetic material. For example, an aluminum plate, an aluminum foil, a copper plate, a copper foil, a gold foil, stainless steel, brass, or the like can be used.
[0022]
Since the effect of the shielding sheet 7 is considered to change depending on how the articles 6 overlap and the thickness and size of the shielding sheet 7, the following experiment was performed.
[0023]
[Example 1]
First, in order to confirm the effect of the shielding sheet, as shown in FIG. 3, label-type tags 2 are attached to the same positions of three books A, B, and C of the same size and 19 cm × 14 cm × 2 cm. Then, a shielding sheet 7 made of aluminum foil was attached to a position facing the tag 2. As shown in FIG. 2, the shape of the tag 2 is an outer diameter of 8.6 cm × 5.4 cm, a 4-turn loop coil is formed along the outer circumference, and a size of the innermost loop is 5 cm × 4 cm. is there. The thickness of the aluminum foil was approximately 0.05 mm, and was the same size (5 cm × 4 cm) as the innermost loop. Then, the resonance frequency, the Q value, and the communication distance were measured when the three books were arranged independently and when they were arranged in the same direction as shown in FIG. Table 1 shows the results. As a comparative example, only the label type tag 2 was attached to the same position of a book having the same shape, and the resonance frequency, the Q value, and the communication distance were measured in the same manner. Table 2 shows the results. The size of the book, the shape of the tag 2, and the size of the antenna coil 4 are examples, and are not limited to these values. Further, in the figure, the tag 2 and the shielding sheet 7 are attached to the inside of the book (the inside of the front cover and the back cover), but may be attached to the outside of the book or embedded in the front or back cover.
[0024]
[Table 1]
[With shielding sheet (Example 1)]

[0025]
[Table 2]
[No shielding sheet (Comparative Example 1)]

[0026]
From Table 1 and Table 2, when the book is arranged alone, in Comparative Example 1 without the shielding sheet 7, the resonance frequency is close to the target value of 13.56 MHz, and the communication distance is a good value of 38 cm to 40 cm. On the other hand, in the configuration of the first embodiment in which the shielding sheet 7 is attached, the resonance frequency shifts slightly higher due to the presence of the shielding sheet 7 and the communication distance is slightly reduced, but this is a level at which there is no practical problem. . On the other hand, when the books are stacked, in Comparative Example 1 without the shielding sheet 7, the resonance frequency is remarkably reduced due to the influence of the interlinkage magnetic flux, and the communication distance is reduced to about half of the single state accordingly. In the configuration of the first embodiment to which the sheet 7 is attached, it can be seen that the decrease in the resonance frequency is small and the communication distance hardly changes.
[0027]
From the above results, with a simple configuration in which an aluminum foil of the same size as the innermost loop of the tag 2 is attached, fluctuations in the resonance frequency due to mutual interference between adjacent tags can be suppressed, and a reduction in communication distance can be prevented. It was confirmed.
[0028]
[Example 2]
Next, in order to confirm the effect of the shielding sheet 7 when the arrangement state of the articles (books) was changed, two books A and B having the same size and 21 cm × 15 cm × 2 cm were placed at the same position (the back cover). Label-type tags 2 were attached to the back center, respectively, and a shielding sheet 7 made of aluminum foil having the same size (5 cm × 4 cm) as the innermost loop of the tag 2 was attached to the center of the back of the cover. In the drawing, the tag 2 and the shielding sheet 7 are attached to the inside of the book (the inside of the front cover and the back cover). However, as in the first embodiment, the tag 2 and the shielding sheet 7 can be attached to the outside of the book. It may be embedded in the cover. Then, the resonance frequency, the Q value, and the communication distance were measured in a state where the book was arranged alone and in three states arranged as shown in FIG. Table 3 shows the results. Note that the overlap 1 is a state in which the tag 2 faces in the center as shown in (a) and the shielding sheets 7 are arranged on both sides thereof, and the overlap 2 is the tag 2 and the shielding sheet as shown in (b). 7 are alternately arranged, and the overlap 3 is a state in which the shielding sheets 7 face each other at the center as shown in FIG.
[0029]
In addition, as Comparative Example 2a, only the label type tag 2 was attached to the same position of a book having the same shape, and the resonance frequency, the Q value, and the communication distance were measured in the single state and in the three overlapping states. Table 4 shows the results. Further, as Comparative Example 2b, only the label type tag 2 whose resonance frequency was previously set to a large value was affixed to the same position of a book having the same shape, and the resonance frequency, Q value, communication distance in the single state and three kinds of overlapping states were similarly determined Was measured. Table 5 shows the results.
[0030]
[Table 3]
[With shielding sheet (Example 2)]

[0031]
[Table 4]
[No shielding sheet (Comparative Example 2a)]

[0032]
[Table 5]
[No shielding sheet (Comparative Example 2b)]

[0033]
According to Tables 3 and 4, in Comparative Example 2a where only the tag 2 is attached, the resonance frequency is reduced due to the influence of the linkage magnetic flux and the communication distance is reduced in any of the overlapping states. In the method according to the second embodiment, the overlap 2 and the overlap 3 have the same f as the single state. ₀ It can be seen that the communication distance is maintained. Note that f is ₀ The reason why the communication distance is reduced is that, in this state, since the tags 2 are arranged facing each other, the shielding sheet 7 is not interposed between the tags 2 and the state is the same as the conventional method. It is.
[0034]
Further, in the method of setting the resonance frequency higher in advance in consideration of the influence of the mutual interference of the tags 2 (Comparative Example 2b), as shown in Table 5, the overlap 2 and the overlap 3 have f ₀ Although the communication distance can be made closer to a desired value, on the other hand, the communication distance is significantly reduced in the single state, and the tag 2 can be used only in the state where the tags are always overlapped. Therefore, it can be understood that the method of setting the resonance frequency to a higher value in advance cannot be used in a form in which the resonance frequency is used alone or in an arranged state.
[0035]
In the structure in which the tag 2 and the shielding sheet 7 are attached to the front and back surfaces of the article 6, the overlap 1 in which the tag 2 faces each other cannot suppress the reduction of the resonance frequency and the communication distance. In the case where a video cassette or the like is used, the above problem can be avoided because the spine is normally placed in a readable state so that the direction is not likely to be reversed. However, in order to enable data communication reliably in any state, for example, as shown in FIG. 6A, the tag 2 is attached to the inside of the article, and the shielding sheets 7 are arranged on both outer sides thereof. It can also be configured to be. Also, as shown in FIG. 6B, by attaching the shielding sheet 7 to the outside of the article (for example, the outside surface of the cover) and attaching the tag 2 to the inside of the article (for example, the inside surface of the cover), In the case of the overlap 1, mutual interference is suppressed by the shielding sheet 7, and in the case of the overlap 3, the space for the thickness of the article 6 can be secured so that the tags 2 do not adhere to each other.
[0036]
[Example 3]
From the results of the first and second embodiments described above, the insertion of the shielding sheet 7 made of a non-magnetic material at a position facing the tag 2 enables the tag to be mounted without reducing the communication distance in a single state or in an arranged state. It can be seen that the communication can be performed with No. 2, but the effect is expected to change depending on the structure of the shielding sheet 7. Therefore, in the present embodiment, f when changing the thickness of the shielding sheet 7 is changed. ₀ , Q value, and communication distance were measured to examine a preferable thickness.
[0037]
As the experimental conditions, similarly to the above-described second embodiment, the label-type tags 2 were respectively placed at the same position (center of the back surface of the back cover) of two books A and B of the same size and 21 cm × 15 cm × 2 cm. Affix the aluminum foil or aluminum plate of the same size (5cm x 4cm) with different thickness (0.05mm, 0.3mm, 0.5mm) as the innermost coil of tag 2 did. Then, the resonance frequency, the Q value, and the communication distance were measured in the single state and the three overlapping states. The results are shown in Table 6 (thickness 0.05 mm), Table 7 (thickness 0.3 mm), Table 8 (thickness 0.5 mm), FIGS. 7 and 8.
[0038]
[Table 6]
[With shielding sheet, 0.05mm thickness]

[0039]
[Table 7]
[With shielding sheet, 0.3mm thickness]

[0040]
[Table 8]
[With shielding sheet, 0.5mm thickness]

[0041]
From Tables 6 to 8, it can be seen that as the thickness of the shielding sheet 7 made of Al increases, the decrease in the Q value at the overlap 1 and the overlap 2 tends to be suppressed, but the communication distance is almost constant regardless of the thickness. It has become. Referring to FIG. 7 showing the change in the resonance frequency and FIG. 8 showing the change in the communication distance, the resonance frequency and the communication distance are remarkably reduced at the overlap 2 and the overlap 3 when the operation is not performed (without the shielding sheet 7). It can be seen that the reduction of the resonance frequency and the communication distance is suppressed in all three types of samples having the sheet 7.
[0042]
The reason why there is no difference in the suppression effect depending on the thickness of the shielding sheet 7 is as follows. That is, the effect of the shielding sheet 7 is caused by the current flowing on the surface of the non-magnetic material so as to cancel the magnetic flux. However, the current flowing on the non-magnetic material becomes larger as the surface is closer to the surface due to the skin effect. This is because only the surface portion actually exerts an effect of shielding even if the thickness of 7 is increased. Specifically, since the skin depth (skin depth) of aluminum at 13.56 MHz is 23 μm, It is considered that there is no difference in the effect when the thickness is larger than that. Therefore, it can be said that the thickness of the shielding sheet 7 may be equal to or greater than the skin thickness of the nonmagnetic material used.
[0043]
[Example 4]
In the third embodiment described above, the effect when the thickness of the shielding sheet 7 was changed was examined. However, it is expected that the effect of suppressing the mutual interference would be changed by changing the size of the shielding sheet 7. Therefore, in the present embodiment, f when the size of the shielding sheet 7 is changed. ₀ , Q value, and communication distance were measured to examine a preferable size.
[0044]
As the experimental conditions, similarly to the above-described second embodiment, the label type tags 2 were respectively placed at the same position (center of the back surface of the back cover) of two books A and B of the same size and 21 cm × 15 cm × 2 cm. An aluminum foil having a thickness of 0.05 mm and a different size was attached to the center of the back surface of the cover. Then, the resonance frequency, the Q value, and the communication distance were measured in the single state and the three overlapping states. The results are shown in Table 9 (size 2.5 cm (length) x 2 cm (width)), Table 10 (5 cm x 2 cm), Table 11 (5 cm x 3 cm), Table 12 (5 cm x 4 cm), Table 13 ( 6 cm × 5 cm), Table 14 (8 cm × 5 cm), and FIGS. 9 and 10.
[0045]
[Table 9]
[With shielding sheet, size 2.5cm x 2cm]

[0046]
[Table 10]
[With shielding sheet, size 5cm x 2cm]

[0047]
[Table 11]
[With shielding sheet, size 5cm x 3cm]

[0048]
[Table 12]
[With shielding sheet, size 5cm x 4cm]

[0049]
[Table 13]
[With shielding sheet, size 6cm x 5cm]

[0050]
[Table 14]
[With shielding sheet, size 8cm x 5cm]

[0051]
From Tables 9 to 14, it is found that the 2.5 cm × 2 cm and 5 cm × 2 cm samples have f ₀ It can be seen that the communication distance is slightly reduced, and a size (5 cm × 4 cm) equal to or larger than that of the innermost coil of the tag 2 is preferable in order to surely suppress the mutual interference. On the other hand, in the case of the sample of 8 cm × 5 cm, the communication distance is conversely reduced. This is because the shielding sheet 7 suppresses the mutual interference between the adjacent tags 2, but the magnetic flux between the tag 2 and the reader / writer 3. It is considered that the binding of is also suppressed. Since this size is substantially the same as the outer size of the tag 2, it is understood that the size of the shielding sheet 7 is preferably about the innermost loop and less than the outer shape of the tag.
[0052]
As described above, the tag 2 and the shielding sheet 7 made of a non-magnetic material having a predetermined thickness and a predetermined size are attached to opposing positions of an article such as a book used alone or arranged. In addition, it is possible to suppress a decrease in the resonance frequency and a decrease in the communication distance caused by mutual interference between the tags 2. By setting the thickness of the shielding sheet 7 equal to or greater than the skin thickness, the size equal to or greater than the innermost loop of the tag 2, and equal to or less than the outer shape of the tag 2, the suppression effect can be ensured. Can be effectively used for book management in a computer and management of CDs, DVDs, video cassettes and the like in a rental shop.
[0053]
In each of the above embodiments, the case where the tag 2 and the shielding sheet 7 are attached to the article 6 is described. Can not. In that case, the tag 2 and the shielding sheet 7 may be provided in a storage case or the like of the article. As shown in FIG. 11, a shielding sheet 7 (or tag 2) is attached to the article 6, and the tag 2 (or the shielding sheet 7) is attached to a case 6a (for example, a hard case of a book or a CD case) of the article 6. ) Can be attached, and by separately arranging the tag 2 and the shielding sheet 7 on each of the articles used as a set, in addition to the effect of suppressing the mutual interference of the tags 2 of the present invention, The contents can be reliably checked while the main body is stored in the case.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the RFID system and the RFID tag interaction suppression method of the present invention, the resonance frequency of the tag can be reduced even if the articles to which the tags are attached are in a single state or in an arrayed state. This means that the shift can be suppressed and a good communication distance can be maintained.
[0055]
The reason is that the tag and the shielding sheet made of non-magnetic material are placed opposite to each other to suppress mutual interference between tags, such as the linkage magnetic flux of the tag interlinking with the adjacent tag. Because you can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an RFID system.
FIG. 2 is a plan view showing a part of the configuration of the RFID tag.
3A and 3B are diagrams showing a configuration of an article to which an RFID tag and a shielding sheet of the present invention are attached, wherein FIG. 3A is a perspective view, FIG. 3B is a front view, and FIG. 3C is a side view.
4A and 4B are diagrams illustrating a configuration of an article to which an RFID tag and a shielding sheet according to the first embodiment of the present invention are attached, wherein FIG. 4A is a perspective view and FIG. 4B is a side view.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an article to which an RFID tag and a shielding sheet according to a second embodiment of the present invention are attached.
FIG. 6 is a diagram showing another configuration of an article to which an RFID tag and a shielding sheet according to a second embodiment of the present invention are attached.
FIG. 7 is a diagram illustrating an effect of the third embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating a difference in a suppression effect of a decrease in a resonance frequency when a thickness of a shielding sheet is changed.
FIG. 8 is a diagram illustrating an effect of the third embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating a difference in a suppression effect of a decrease in a communication distance when a thickness of a shielding sheet is changed.
FIG. 9 is a diagram illustrating the effect of the fourth embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating the difference in the effect of suppressing a decrease in the resonance frequency when the size of the shielding sheet is changed.
FIG. 10 is a diagram illustrating the effect of the fourth embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating the difference in the effect of suppressing a decrease in communication distance when the size of the shielding sheet is changed.
FIG. 11 is a diagram showing another configuration of the article to which the RFID tag and the shielding sheet of the present invention are attached.
[Explanation of symbols]
1 RFID system
2 tags
2a Resonant circuit
2b IC
3 Reader / writer
3a Antenna for reader / writer
3b Communication circuit
3c arithmetic processing unit
4 Base material
5 Antenna coil
6 articles (books)
6a case
7 Shielding sheet

Claims

基材面上に形成されたループ状のアンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路を含むタグと、リーダ又はリーダ／ライタとを用いて非接触でデータの通信を行うＲＦＩＤシステムにおいて、
前記タグは、孤立した状態でも配列された状態でも管理される物品の表面又は内部の略同一位置に設置されるものであり、
前記タグの前記アンテナコイルのコイル軸方向から見て、前記タグの少なくとも一部と相重なるように、前記物品の表面又は内部に、非磁性材料からなる遮蔽部材が設置されていることを特徴とするＲＦＩＤシステム。A tag including a resonance circuit including a loop-shaped antenna coil and a capacitor formed on a base material surface, and an RFID system that performs non-contact data communication using a reader or a reader / writer,
The tag is installed at substantially the same position on the surface or inside an article managed in an isolated state or an arranged state,
When viewed from the coil axis direction of the antenna coil of the tag, a shielding member made of a non-magnetic material is provided on or on the surface of the article so as to overlap at least a part of the tag. RFID system.

前記遮蔽部材は、ステンレス、真鍮、アルミ、銅、金のいずれかを材料とする箔状又は板状部材からなることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤシステム。2. The RFID system according to claim 1, wherein the shielding member is made of a foil or a plate made of any one of stainless steel, brass, aluminum, copper, and gold.

前記遮蔽部材は、前記ＲＦＩＤシステムの通信周波数における前記非磁性材料の表皮厚さ以上の厚さで形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＲＦＩＤシステム。The RFID system according to claim 1, wherein the shielding member is formed to have a thickness equal to or greater than a skin thickness of the nonmagnetic material at a communication frequency of the RFID system.

前記遮蔽部材は、前記タグの前記アンテナコイルの最内周ループ以上、かつ、前記タグの外形以下のサイズで形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のＲＦＩＤシステム。The RFID according to any one of claims 1 to 3, wherein the shielding member has a size equal to or larger than an innermost loop of the antenna coil of the tag and equal to or smaller than an outer shape of the tag. system.

前記物品は、略同一形状の冊子状の物品であり、前記タグ及び前記遮蔽部材は、前記物品の表紙及び裏表紙の対向する位置に各々貼付され、前記物品を同一方向に配列した状態で、相隣り合う前記タグの間に前記遮蔽部材が介在することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載のＲＦＩＤシステム。The article is a booklet-shaped article having substantially the same shape, the tag and the shielding member are respectively attached to opposing positions of a front cover and a back cover of the article, and in a state where the articles are arranged in the same direction, The RFID system according to any one of claims 1 to 4, wherein the shielding member is interposed between the adjacent tags.

基材面上に形成されたループ状のアンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路を含む複数のＲＦＩＤ用タグの相互干渉抑制方法であって、
前記タグを、孤立した状態でも配列された状態でも管理される物品の表面又は内部の略同一位置に設置し、
前記タグの前記アンテナコイルのコイル軸方向から見て、前記タグの少なくとも一部と相重なるように、前記物品の表面又は内部に、非磁性材料からなる遮蔽部材を設置し、
複数の前記物品を配列した場合に、相隣り合う前記タグの間に前記遮蔽部材を介在させることにより、相隣り合う前記タグの相互干渉を抑制することを特徴とするタグの相互干渉抑制方法。A method for suppressing mutual interference of a plurality of RFID tags including a resonance circuit including a loop-shaped antenna coil and a capacitor formed on a substrate surface,
The tag is installed at substantially the same position on the surface or inside of the article managed in an isolated state or an arranged state,
As viewed from the coil axis direction of the antenna coil of the tag, so as to overlap at least a part of the tag, a shielding member made of a non-magnetic material is installed on or in the surface of the article,
A method for suppressing mutual interference of tags, comprising: interposing the shielding member between adjacent tags when a plurality of the articles are arranged; thereby suppressing mutual interference between the adjacent tags.

前記遮蔽部材は、ステンレス、真鍮、アルミ、銅、金のいずれかを材料とする箔状又は板状部材からなることを特徴とする請求項６記載のタグの相互干渉抑制方法。The method for suppressing mutual interference of tags according to claim 6, wherein the shielding member is made of a foil-like or plate-like member made of any one of stainless steel, brass, aluminum, copper, and gold.

前記遮蔽部材は、前記ＲＦＩＤシステムの通信周波数における前記非磁性材料の表皮厚さ以上の厚さで形成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載のタグの相互干渉抑制方法。The method according to claim 6, wherein the shielding member is formed with a thickness equal to or greater than a skin thickness of the nonmagnetic material at a communication frequency of the RFID system.

前記遮蔽部材は、前記タグの前記アンテナコイルの最内周ループ以上、かつ、前記タグの外形以下のサイズで形成されていることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一に記載のタグの相互干渉抑制方法。The tag according to any one of claims 6 to 8, wherein the shielding member has a size equal to or larger than the innermost loop of the antenna coil of the tag and equal to or smaller than the outer shape of the tag. Mutual interference suppression method.

前記物品は、略同一形状の冊子状の物品であり、前記タグ及び前記遮蔽部材を、前記物品の表紙及び裏表紙の対向する位置に各々貼付し、前記物品を同一方向に配列した状態で、相隣り合う前記タグの間に前記遮蔽部材を介在させることにより、前記タグの共振周波数の変動を抑制することを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一に記載のタグの相互干渉抑制方法。The article is a booklet-like article having substantially the same shape, the tag and the shielding member are attached to opposing positions of the front and back covers of the article, and the articles are arranged in the same direction, The method for suppressing mutual interference of tags according to any one of claims 6 to 9, wherein the shield member is interposed between the adjacent tags to suppress a change in resonance frequency of the tag. .