JP6052388B2 - センサタグ、センサタグの製造方法 - Google Patents
センサタグ、センサタグの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6052388B2 JP6052388B2 JP2015501292A JP2015501292A JP6052388B2 JP 6052388 B2 JP6052388 B2 JP 6052388B2 JP 2015501292 A JP2015501292 A JP 2015501292A JP 2015501292 A JP2015501292 A JP 2015501292A JP 6052388 B2 JP6052388 B2 JP 6052388B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resonator
- sensor tag
- antenna
- equivalent
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
- G01K1/024—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers for remote indication
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/32—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using change of resonant frequency of a crystal
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
- G06K19/0716—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips at least one of the integrated circuit chips comprising a sensor or an interface to a sensor
- G06K19/0717—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips at least one of the integrated circuit chips comprising a sensor or an interface to a sensor the sensor being capable of sensing environmental conditions such as temperature history or pressure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/08—Means for collapsing antennas or parts thereof
- H01Q1/085—Flexible aerials; Whip aerials with a resilient base
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
- H01Q1/2225—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in active tags, i.e. provided with its own power source or in passive tags, i.e. deriving power from RF signal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
- H04Q2209/40—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture
- H04Q2209/47—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture using RFID associated with sensors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49005—Acoustic transducer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Description
本発明は、共振周波数が温度や磁界強度等の物理量に依存して変化する共振子を備えたセンサタグに関する。
従来、無線を用いて温度等の物理量を測定するシステムが考案されている。例えば、特許文献1に記載のシステムでは、温度を測定して測定データを無線で送信するセンサタグと、センサタグからの測定データを受信して、所定の測定処理を実行する測定装置とが備えられている。センサタグには、温度を検出するセンサ素子と、該センサ素子の測定結果をデータ化するRFIDと、測定データを送信するアンテナを備える。
このようなセンサ素子として、水晶振動子等の共振子が用いられることがある。共振子は、共振周波数に温度依存性があるため、測定装置から励振信号を与えると、共振子が感知した温度に応じた共振信号が発生する。この共振信号を測定装置で受信し、周波数解析を行うことで、温度を測定することができる。
しかしながら、共振子の特性にバラツキがある場合、測定装置が受信する共振周波数にもバラツキが生じる。そして、この測定装置が受信する共振周波数のバラツキにより、測定装置による温度測定結果に誤差が生じてしまう。このような現象は温度に限らず、物理量を共振子で感知して、その共振周波数から物理量を測定するシステムで同様に生じる。
したがって、本発明の目的は、共振子の特性バラツキに影響されることなく、正確に物理量を検出するためのセンサタグおよび当該センサタグの製造方法を提供することにある。
この発明のセンサタグは、感知した物理量に応じた共振信号を発生する共振子と、共振信号を放射するアンテナと、アンテナと共振子を接続する接続導体と、共振子の少なくとも等価インダクタンスまたは等価キャパシタンスを含む等価回路定数情報を記憶する記憶部と、を備える。
この構成では、等価回路定数情報に基づいて共振周波数の補正を行うことができる。これにより、共振子の特性にバラツキがあっても、バラツキによる物理量の検出精度の劣化を抑制できる。
また、この発明のセンサタグの記憶部はRFICであってもよい。この構成では、センサタグの具体的な構成の一例を示している。RFICとすることで、単に記憶のみでなく、送信制御も行うことができる。
また、この発明のセンサタグは、共振子とアンテナと接続導体とを一体化するベース部材を備え、記憶部がベース部材に装着された情報記載マークであってもよい。
この構成では、記憶部の具体的な一例を示しており、情報記載マークを用いることで、センサタグの低コスト化が可能になる。
また、この発明のセンサタグは、次の構成であってもよい。センサタグは、感知した物理量に応じた共振信号を発生する共振子と、共振信号を放射するアンテナと、アンテナと共振子を接続する接続導体と、を備える。アンテナは、共振子の少なくとも等価インダクタンスまたは等価キャパシタンスに基づいた形状で形成されている。
この構成では、共振子の少なくとも等価インダクタンスまたは等価キャパシタンスによるセンサタグから送信される共振信号の共振周波数のズレを、アンテナの形状によって補正することができる。
また、この発明のセンサタグは、次の構成であってもよい。センサタグは、感知した物理量に応じた共振信号を発生する共振子と、共振信号を放射するアンテナと、アンテナと共振子を接続する接続導体と、を備える。接続導体は、共振子の少なくとも等価インダクタンスまたは等価キャパシタンスに基づいた形状で形成されている。
この構成では、共振子の少なくとも等価インダクタンスまたは等価キャパシタンスによるセンサタグから送信される共振信号の共振周波数のズレを、接続導体の形状によって補正することができる。
また、この発明のセンサタグは、次の構成であってもよい。センサタグは、感知した物理量に応じた共振信号を発生する共振子と、共振信号を放射するアンテナと、アンテナと共振子を接続する接続導体と、を備える。共振子は、接続導体における共振子の少なくとも等価インダクタンスまたは等価キャパシタンスに基づいた位置に接続されている。
この構成では、共振子の少なくとも等価インダクタンスまたは等価キャパシタンスによるセンサタグから送信される共振信号の共振周波数のズレを、共振子とアンテナとの間の接続導体の長さによって補正することができる。
また、この発明のセンサタグの共振子は水晶振動子であることが好ましい。この構成では、共振子の具体例を示している。水晶振動子の場合、特定カットの水晶振動子を用いることで、物理量に対する共振周波数の変化量を大きくすることができる。すなわち、物理量の変化に対する感度を高くすることができる。
また、この発明のセンサタグの共振子は、感知温度によって共振信号の共振周波数が変化する素子であってもよい。この構成では、物理量として温度を測定する場合を示している。
また、この発明は、感知した物理量に応じた共振信号を発生する共振子と、共振信号を放射するアンテナと、アンテナと共振子を接続する接続導体と、を備えたセンサタグの製造方法であり、次の工程を有することを特徴としている。この発明のセンサタグの製造方法は、インダクタンスが異なる複数種類のアンテナを用意する工程と、共振子の等価インダクタンスを計測する工程と、少なくとも等価インダクタンスまたは等価キャパシタンスに基づいてアンテナを選択する工程と、を有する。
この方法では、共振子の少なくとも等価インダクタンスまたは等価キャパシタンスに応じたアンテナを取り付けることができる。これにより、センサタグから送信される共振信号の共振周波数のズレがアンテナの形状によって補正される。
また、この発明は、感知した物理量に応じた共振信号を発生する共振子と、共振信号を放射するアンテナと、アンテナと共振子を接続する接続導体と、を備えたセンサタグの製造方法であり、次の工程を有することを特徴としている。この発明のセンサタグの製造方法は、共振子の少なくとも等価インダクタンスまたは等価キャパシタンスを計測する工程と、等価インダクタンスに基づいてアンテナの形状を変形する工程と、を有する。
この方法では、共振子の少なくとも等価インダクタンスまたは等価キャパシタンスに応じた形状にアンテナを変形させることができる。これにより、センサタグから送信される共振信号の共振周波数のズレがアンテナの形状によって補正される。
この発明によれば、共振子の特性バラツキの影響を抑圧し、測定対象の物理量を正確に測定することができる。
本発明の第1の実施形態に係るセンサタグについて、図を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施形態に係るセンサタグの構成を示す平面図である。図2は、本発明の第1の実施形態に係るセンサタグを含む温度測定システムの構成図である。なお、以下では、温度測定を行うセンサタグおよび測定システムを例に説明するが、共振子の共振周波数が依存性を有する他の物理量(磁界強度)等を測定するセンサタグや測定システムにも適用することができる。
センサタグ10は、可撓性を有し、絶縁性を有するフレキシブル基板101を備える。このフレキシブル基板101が本発明の「ベース部材」に相当する。フレキシブル基板101は、例えば0.1mm程度の薄い紙やPET、PEN、PI、PEなどの樹脂を用いる。フレキシブル基板101は、平面視した形状が略方形状の第1パートと、該方形状部の一辺から直交する方向に延びる平面視した形状が長尺状の第2パートとが、一体形成された形状からなる。
フレキシブル基板101の第1パートの表面には、略全面に亘る領域に対して、巻回状導体からなるアンテナ102が形成されている。アンテナ102は、センサタグ10と外部の温度測定装置20(図2参照)の間で電磁界結合による通信を行う周波数に応じた形状で形成されている。なお、本実施形態では、巻回状のコイル電極により「アンテナ」を形成しているが、ダイポールアンテナやパッチアンテナを用いてもよい。
フレキシブル基板101の第2パートの表面には、二本の接続導体103が一方向に伸延する形状で形成されている。これら二本の接続導体103は、所定間隔で離間して平行に配設されている。二本の接続導体103の第1パート側となる第1端部は、アンテナ102を構成する巻回状導体の両端部にそれぞれ接続されている。また、二本の接続導体103の第1端部と反対側の第2端部には、所定面積を有するランド導体131が形成されている。
フレキシブル基板101の第2パートのランド導体131には、ディスクリート型の感知素子110が実装されている。感知素子110には、水晶振動子111とRFIC112とが内蔵されている。この水晶振動子110が本発明の「共振子」に相当する。
導体パターンが形成され、感知素子110が実装されたフレキシブル基板101の表面には、全面に絶縁性保護膜(図示せず)が形成されていてもよい。
水晶振動子111は、アンテナ102が受信した励振信号SpLによって励振し、感知温度に応じた共振周波数の共振信号Sfpを発生する。
RFIC112は、アンテナ102が受信した励振信号SpL’を電源として起動する。RFIC112は、感知素子110にともに内蔵されている水晶振動子111の等価回路定数情報を記憶している。等価回路定数情報は、水晶振動子111の少なくとも等価インダクタンスまたは等価キャパシタンスを含む。さらには、等価回路定数情報に、水晶振動子111の共振周波数特性に関する情報を含んでいてもよい。RFIC112は、起動とともに、等価回路定数情報を、アンテナ102から送信する。
共振信号Sfpは、アンテナ102から放射される。なお、このように、励振信号を電源とするセンサタグ10とすることで、センサタグ10を小型化にできる。
このような構成のセンサタグ10は、図2に示すような温度測定システム1に利用される。
温度測定装置20は、制御部21、送信信号生成部22、送受信部23、親機側アンテナ24、計測部25、復調部26、操作部27、および表示部28を備える。制御部21は、温度測定装置20の全体制御を行う。また、制御部21は、操作部27からの操作入力に応じて各種の制御処理を実行する。例えば、操作部27から体温測定の操作入力を受けると、送信信号生成部22へ励起信号SpL’および励振信号SpLの生成制御を行う。
送信信号生成部22は、励起信号SpL’の生成制御を受けて、所定周波数からなる励起信号SpL’を生成し、送受信部23へ与える。送信信号生成部22は、励振信号SpLの生成制御を受けて、所定周波数の搬送波からなるパルスバースト波からなる励振信号SpLを生成し、送受信部23へ与える。この励振信号SpLの搬送波周波数は、水晶振動子111の共振周波数に近い周波数、具体的には、親機側アンテナ24と、センサタグ10のアンテナ102との通信周波数帯域内の所定周波数に設定されている。
送信時には、送受信部23は、励起信号SpL’、励振信号SpLを親機側アンテナ24に出力する。親機側アンテナ24は、センサタグ10のアンテナ102と同様の構造からなり、励起信号SpL’、励振信号SpLを放射する。
受信時には、親機側アンテナ24は、センサタグ10のアンテナ102から放射された等価回路定数情報を含む応答信号や共振信号Sfpを受信し、送受信部23へ出力する。送受信部23は、共振信号Sfpを計測部25へ出力する。送受信部23は、等価回路定数情報を含む応答信号を復調部26へ出力する。
復調部26は、応答信号から等価回路定数情報を復調して計測部25の温度検出部252に出力する。
計測部25は、周波数変換部251および温度検出部252を備える。周波数変換部251は、FFT処理等により、時間軸の共振信号Sfpから周波数スペクトルを取得する。
温度検出部252は、共振信号Sfpの周波数スペクトルピークを検出する。温度検出部252には、復調部26から等価回路定数情報が入力される。温度検出部252には、共振信号Sfpの周波数と温度との関係が予め記憶されており、さらに等価回路定数情報に基づく検出周波数の補正情報が記憶されている。
温度検出部252は、スペクトルピークの周波数を、等価回路定数情報に基づく補正情報で補正した補正後ピーク周波数を算出する。温度検出部252は、予め記憶している周波数と温度との関係から、補正後ピーク周波数に基づく温度を算出する。算出した温度は、表示部28等の通知媒体や、必要に応じて記憶媒体に出力される。表示部28は、温度検出結果を表示する。
以上のような構成を用いることで、水晶振動子111の共振周波数から温度を検出することができる。この際、水晶振動子111の等価回路定数情報による共振周波数への影響を、等価回路定数情報に基づく補正値によって抑圧できるので、温度を高精度に検出することができる。
次に、具体的な等価回路定数情報による補正方法について説明する。図3は、水晶振動子111の等価回路図である。
図3に示すように、水晶振動子111は、等価直列インダクタンスLxs、等価直列キャパシタンスCxs、等価直列抵抗Rxsの直列インピーダンスZxsを有する。また、水晶振動子111は、前記直列インピーダンスZxsに並列接続された等価並列キャパシタンスCxpを有する。この直列インピーダンスZxsと等価並列キャパシタンスCxpの並列回路によって、水晶振動子111の等価インピーダンスZeqが表される。
となる。
この場合、共振周波数fが一定であっても、等価直列インダクタンスLxs、等価直列キャパシタンスCxsとの組合せは一定であるとは限らない。したがって、水晶振動子111単体としての共振周波数がfであっても、等価直列インダクタンスLxsと等価直列キャパシタンスCxsが異なるものが存在する。
このような水晶振動子111を、接続導体103を介してアンテナ102に接続した場合、センサタグ10としての等価インダクタンスや等価キャパシタンスが、水晶振動子111の等価直列インダクタンスLxsと等価直列キャパシタンスCxsとは異なってしまう。そして、この違いの影響を受け、センサタグ10として放射する共振信号の周波数が変化してしまう。
図4は、水晶振動子の等価インダクタンスに対するセンサタグの共振周波数の変動割合を示すグラフである。図4の横軸は、水晶振動子の等価インダクタンスを示し、図4の縦軸は、水晶振動子の共振周波数に対するセンサタグの共振周波数の変動割合を示す。
図4に示すように、水晶振動子111の等価インダクタンスLxsが小さくなると、センサタグ10の共振周波数は、水晶振動子111の共振周波数から離れていく。
そして、この等価インダクタンスLxsと変動割合は、図4に示すように、特定の関係(線形の関係)であることが分かる。したがって、等価インダクタンスLxsから共振周波数の変動割合を推定することができる。
図5は、水晶振動子の等価キャパシタンスに対するセンサタグの共振周波数の変動割合を示すグラフである。図5の横軸は、水晶振動子の等価キャパシタンスを示し、図5の縦軸は、水晶振動子の共振周波数に対するセンサタグの共振周波数の変動割合を示す。
図5に示すように、水晶振動子111の等価キャパシタンスCxsが大きくなると、センサタグ10の共振周波数は、水晶振動子111の共振周波数から離れていく。
そして、この等価キャパシタンスCxsと変動割合は、図5に示すように、特定の関係(線形の関係)であることが分かる。したがって、等価キャパシタンスCxsから共振周波数の変動割合を推定することができる。
このような原理を利用し、本実施形態のセンサタグ10では、等価回路定数情報に含まれる等価インダクタンスLxsや、等価キャパシタンスCxsによって、共振周波数の補正値を決定する。そして、このような補正値を用いることで、センサタグ10が放射した共振信号の共振周波数を補正することができる。これにより、一般的な水晶振動子の共振周波数と温度との関係から、高精度な温度検出を行うことができる。
なお、上述の温度測定システムは、本願発明の作用効果を実現する一例であり、次に示す方法を実現する構成を用いれば、上述の構成と同様に、本願発明の作用効果を得ることができる。図6は、本発明の第1の実施形態に係る温度測定方法のフローチャートである。
温度測定装置20は、励起信号SpL’を生成し(S101)、当該励起信号SpL’を送信(放射)する(S102)。温度測定装置20は、励起信号SpL’の送信後、受信モードへ切り替わる(S103)。
センサタグ10は、励起信号SpL’を受信する(S201)。RFIC112は、励起信号SpL’で起動する(S202)。RFIC112は、等価回路定数情報を読み出して、当該等価回路定数情報を含む応答信号を送信(放射)する(S203)。
温度測定装置20は、等価回路定数情報を含む応答信号を受信して、等価回路定数情報を復調する(S104)。等価回路定数情報は、水晶振動子111の等価インダクタンスLxsや等価キャパシタンスCxsを含む。
このように、等価回路定数情報が得られた状態で、次に、温度測定装置20は、パルスバースト波からなる励振信号SpLを生成し(S105)、当該励振信号SpLを送信(放射)する(S106)。温度測定装置20は、励振信号SpLの送信後、受信モードへ切り替わる(S107)。
センサタグ10は、励振信号SpLを受信する(S204)。水晶振動子111は、励振信号SpLにより、感知した温度に応じた共振周波数で共振し(S205)、共振信号Sfpを送信(放射)する(S206)。
温度測定装置20は、共振信号Sfpを受信する(S108)。温度測定装置20は、共振信号Sfpの周波数解析を行い、検出周波数fpを得る(S109)。温度測定装置20は、検出周波数fpと、温度−周波数特性と、等価回路定数情報に基づく補正値と、を用いて、温度を算出する(S110)。
このような方法を用いることで、水晶振動子の等価回路定数に影響されることなく、温度を高精度に検出することができる。
第2の実施形態に係るセンサタグについて、図を参照して説明する。図7は本発明の第2の実施形態に係るセンサタグの構成を示す平面図である。
本実施形態のセンサタグ10Aの基本的な構成は、第1の実施形態に示したセンサタグ10と同じである。以下では、第1の実施形態に係るセンサタグ10と異なる箇所のみを詳細に説明する。
センサタグ10Aは、感知素子110を用いず、水晶振動子111を用いる。すなわち、センサタグ10Aでは、フレキシブル基板101上に形成された接続導体103のランド導体131に対して、水晶振動子111が実装されている。言い換えれば、第1の実施形態のセンサタグ10に対して、RFICを省略した態様である。
フレキシブル基板101の絶縁性保護膜(図示せず)上には、情報記載マーク140が装着されている。情報記載マーク140には、等価回路定数情報が記載されている。情報記載マーク140は、例えば、バーコード、識別記号等によって実現される。この情報記載マーク140が、本発明の「記憶部」に相当する。
このような構成のセンサタグ10Aは、図8に示すような温度測定システム1Aに利用される。図8は、本発明の第2の実施形態に係るセンサタグを含む温度測定システムの構成図である。
本実施形態の温度測定システム1Aの温度測定装置20Aも、第1の実施形態に示した温度測定装置20と基本構成は同じである。以下では、第1の実施形態に係る温度測定装置20と異なる箇所のみを詳細に説明する。
温度測定装置20Aは、情報読取部29を備える。情報読取部29は、CCDカメラやバーコードリーダ等からなり、情報記載マーク140に記載された等価回路定数情報を読み出す。情報読取部29は、等価回路定数情報を温度検出部25に出力する。
このような構成であっても、上述の第1の実施形態の温度測定システムと同様の作用効果を得ることができる。
上述の各実施形態では、等価回路定数情報を温度測定装置で読み出して、温度検出時の補正に利用する場合を示したが、次に示す態様では、このようなセンサタグの共振周波数の補正を、センサタグの製造時に行っている。
第3の実施形態に係るセンサタグおよびセンサタグの製造方法について、図を参照して説明する。
図9は、本発明の第3の実施形態に係るセンサタグの製造方法を示すフローチャートである。図10は、複数種類のアンテナの態様例を示す部分平面図である。
本実施形態のセンサタグの製造方法では、まず、それぞれにインダクタンスが異なる複数種類のアンテナを用意する(S301)。例えば、図10に示すように、巻回数が異なるアンテナを用意する。図10の例であれば、アンテナ102Aの巻回数は、アンテナ102Bの巻回数よりも少ない。したがって、アンテナ102AのインダクタンスLanAは、アンテナ102BのインダクタンスLanBよりも小さい。この際、接続導体103は、それぞれのアンテナに対して共通の形状とする。なお、図10では、二種類の例を示したが、三種類以上であってもよい。
次に、インピーダンスアナライザで、水晶振動子111の等価回路定数情報を計測する(S302)。等価回路定数は、上述のように、少なくとも等価インダクタンスLxsまたは等価キャパシタンスCxsを含む。
次に、計測した等価回路定数情報に基づいて、水晶振動子111を実装したセンサタグの共振周波数が特定の周波数になるように、アンテナを選択する(S303)。
次に、選択したアンテナに対して、計測した水晶振動子111を接続する(S304)。
このような製造方法を用いることで、水晶振動子の等価回路定数のバラツキに影響されることなく、センサタグとしては、特定の共振周波数の共振信号を出力することができる。
第4の実施形態に係るセンサタグおよびセンサタグの製造方法について、図を参照して説明する。
図11は、本発明の第4の実施形態に係るセンサタグの製造方法を示すフローチャートである。図12は、複数種類の接続態様例を示す平面図である。
本実施形態のセンサタグの製造方法では、まず、インダクタンスが決まった共通のアンテナおよび接続導体を用意する(S401)。
次に、インピーダンスアナライザで、水晶振動子111の等価回路定数情報を計測する(S402)。等価回路定数は、上述のように、少なくとも等価インダクタンスLxsまたは等価キャパシタンスCxsを含む。
次に、計測した等価回路定数情報に基づいて、水晶振動子111を実装したセンサタグの共振周波数が特定の周波数になるように、接続導体1031に対する水晶振動子111の実装位置を決定する(S403)。
次に、決定した実装位置で、計測した水晶振動子111を接続導体1031に接続する(S404)。例えば、図12に示すように、等価回路定数情報が異なる水晶振動子111,111’は、接続導体1031に対する接続位置が異なる。例えば、水晶振動子111に対して等価インダクタンスLxsが大きい水晶振動子111’は、水晶振動子111よりもアンテナ102に近い位置において接続導体1031に接続される。
このような製造方法を用いても、水晶振動子の等価回路定数のバラツキに影響されることなく、センサタグとしては、特定の共振周波数の共振信号を出力することができる。さらに、この方法を用いることで、複数のアンテナを用意する必要がない。
なお、上述の第3の実施形態の製造方法と第4の実施形態の製造方法を組み合わせてもよい。すなわち、アンテナの形状と、接続導体に対する水晶振動子の接続位置とを、水晶振動子の等価回路定数情報に応じて調整してもよい。
さらには、アンテナの形状を部分的に切り欠き可能な形状としておき、等価回路定数情報に応じて、切り欠き可能な部分を切り欠いて調整することもできる。
1,1A:温度測定システム、
10,10A,10’:センサタグ、
101:フレキシブル基板、
102:アンテナ、
103,1031:接続導体、
131:ランド導体、
110:感知素子、
111,111’:水晶振動子、
112:RFIC、
20,20A:温度測定装置、
21:制御部、
22:送信信号生成部、
23:送受信部、
24:親機側アンテナ、
25:計測部、
26:復調部、
27:操作部、
28:表示部、
29:情報読取部、
251:周波数変換部、
252:温度検出部
10,10A,10’:センサタグ、
101:フレキシブル基板、
102:アンテナ、
103,1031:接続導体、
131:ランド導体、
110:感知素子、
111,111’:水晶振動子、
112:RFIC、
20,20A:温度測定装置、
21:制御部、
22:送信信号生成部、
23:送受信部、
24:親機側アンテナ、
25:計測部、
26:復調部、
27:操作部、
28:表示部、
29:情報読取部、
251:周波数変換部、
252:温度検出部
Claims (7)
- 感知した物理量に応じた共振信号を発生する共振子と、
前記共振信号を放射するアンテナと、
前記アンテナと前記共振子を接続する接続導体と、を備え、
前記アンテナは、前記共振子の少なくとも等価インダクタンスまたは等価キャパシタンスに基づいた形状で形成されている、センサタグ。 - 感知した物理量に応じた共振信号を発生する共振子と、
前記共振信号を放射するアンテナと、
前記アンテナと前記共振子を接続する接続導体と、を備え、
前記接続導体は、前記共振子の少なくとも等価インダクタンスまたは等価キャパシタンスに基づいた形状で形成されている、センサタグ。 - 感知した物理量に応じた共振信号を発生する共振子と、
前記共振信号を放射するアンテナと、
前記アンテナと前記共振子を接続する接続導体と、を備え、
前記共振子は、前記接続導体における前記共振子の少なくとも等価インダクタンスまたは等価キャパシタンスに基づいた位置に接続されている、センサタグ。 - 前記共振子は、水晶振動子である、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のセンサタグ。
- 前記共振子は、感知温度によって前記共振信号の共振周波数が変化する素子である、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のセンサタグ。
- 感知した物理量に応じた共振信号を発生する共振子と、前記共振信号を放射するアンテナと、前記アンテナと前記共振子を接続する接続導体と、を備えたセンサタグの製造方法であって、
前記アンテナをインダクタンスが異なる複数種類用意する工程と、
前記共振子の少なくとも等価インダクタンスまたは等価キャパシタンスを計測する工程と、
前記少なくとも等価インダクタンスまたは等価キャパシタンスに基づいて前記アンテナを選択する工程と、を有するセンサタグの製造方法。 - 感知した物理量に応じた共振信号を発生する共振子と、前記共振信号を放射するアンテナと、前記アンテナと前記共振子を接続する接続導体と、を備えたセンサタグの製造方法であって、
前記共振子の少なくとも等価インダクタンスまたは等価キャパシタンスを計測する工程と、
前記少なくとも等価インダクタンスまたは等価キャパシタンスに基づいて前記アンテナの形状を変形する工程と、を有するセンサタグの製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013032781 | 2013-02-22 | ||
JP2013032781 | 2013-02-22 | ||
PCT/JP2013/084010 WO2014129069A1 (ja) | 2013-02-22 | 2013-12-19 | センサタグ、センサタグの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6052388B2 true JP6052388B2 (ja) | 2016-12-27 |
JPWO2014129069A1 JPWO2014129069A1 (ja) | 2017-02-02 |
Family
ID=51390881
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015501292A Active JP6052388B2 (ja) | 2013-02-22 | 2013-12-19 | センサタグ、センサタグの製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10234334B2 (ja) |
JP (1) | JP6052388B2 (ja) |
WO (1) | WO2014129069A1 (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10323990B2 (en) * | 2014-11-07 | 2019-06-18 | 3M Innovative Properties Company | Wireless sensing system using sensing device with excitation element |
DE102016101249A1 (de) | 2015-11-02 | 2017-05-04 | Epcos Ag | Sensorelement und Verfahren zur Herstellung eines Sensorelements |
JP2017107419A (ja) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | 凸版印刷株式会社 | 温度センサを内蔵したrfidタグおよび温度センサ付icパッケージ基板 |
KR101796199B1 (ko) * | 2016-12-20 | 2017-11-10 | 해성디에스 주식회사 | 온도 센서 패치 및 이를 포함하는 접착식 온도계 |
JP6593377B2 (ja) * | 2017-03-30 | 2019-10-23 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | アンテナ基板、画像形成装置 |
JP2019008542A (ja) * | 2017-06-23 | 2019-01-17 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | アンテナ基板、画像形成装置 |
ES2958727T3 (es) | 2017-12-21 | 2024-02-13 | Martin Christ Gefriertrocknungsanlagen Gmbh | Uso de un sensor de producto, uso de un conjunto de sensores de producto, recipiente de secado y procedimiento para el funcionamiento de un sensor de producto |
JP6944118B2 (ja) * | 2018-10-30 | 2021-10-06 | 日本電信電話株式会社 | 周波数選択板設計装置 |
US11448085B2 (en) * | 2019-11-11 | 2022-09-20 | Raytheon Technologies Corporation | Remote temperature measurement system for gas turbine engine |
US11281874B2 (en) * | 2020-06-11 | 2022-03-22 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Flexible tag device and flexible sensing system comprising the same |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08237030A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Nec Corp | 水晶発振回路の温度補償装置 |
JP2004295793A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-21 | Toppan Forms Co Ltd | 非接触型情報記録媒体 |
JP2006105927A (ja) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 素子測定装置 |
JP2012008748A (ja) * | 2010-06-24 | 2012-01-12 | Murata Mfg Co Ltd | 無線式センサシステム、パッシブセンサ、および無線式センサシステムによる物理量計測方法 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0529866A (ja) | 1991-07-25 | 1993-02-05 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 強誘電体ウエーハの研磨方法 |
US6130602A (en) * | 1996-05-13 | 2000-10-10 | Micron Technology, Inc. | Radio frequency data communications device |
US6278379B1 (en) * | 1998-04-02 | 2001-08-21 | Georgia Tech Research Corporation | System, method, and sensors for sensing physical properties |
US6806808B1 (en) * | 1999-02-26 | 2004-10-19 | Sri International | Wireless event-recording device with identification codes |
JP3846221B2 (ja) | 2000-07-14 | 2006-11-15 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波素子 |
US7253735B2 (en) * | 2003-03-24 | 2007-08-07 | Alien Technology Corporation | RFID tags and processes for producing RFID tags |
TWI227320B (en) * | 2003-12-22 | 2005-02-01 | Sunplus Technology Co Ltd | Radio frequency temperature sensor and temperature calibrating method therefor |
PL2843848T3 (pl) | 2004-01-27 | 2018-04-30 | Altivera L L C | Diagnostyczne czujniki identyfikacji radiowej i ich zastosowanie |
US7211926B2 (en) * | 2005-03-09 | 2007-05-01 | The Regents Of The University Of California | Temperature compensated oscillator including MEMS resonator for frequency control |
US7331708B2 (en) * | 2006-02-23 | 2008-02-19 | National Semiconductor Corporation | Frequency ratio digitizing temperature sensor with linearity correction |
WO2008043861A1 (es) * | 2006-10-09 | 2008-04-17 | Incide, S.A. | Sensor de temperatura inalámbrico |
JP2008164587A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-07-17 | Canon Inc | 温度センサ付共振タグ |
KR101196990B1 (ko) | 2007-12-25 | 2012-11-05 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 복합 압전 기판의 제조방법 |
US8115637B2 (en) * | 2008-06-03 | 2012-02-14 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods to selectively connect antennas to receive and backscatter radio frequency signals |
EP2458710B1 (en) * | 2009-07-23 | 2016-01-06 | Fujitsu Limited | Power transmission device, wireless power supply system, and wireless power supply device |
JP2011137737A (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Fukuda Crystal Laboratory | 無線測定装置、および無線温度測定システム |
US8636407B2 (en) * | 2010-02-17 | 2014-01-28 | United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Wireless temperature sensor having no electrical connections and sensing method for use therewith |
US8348504B2 (en) * | 2010-05-12 | 2013-01-08 | Wireless Sensor Technologies, Llc | Wireless temperature measurement system and methods of making and using same |
KR101819875B1 (ko) * | 2014-11-07 | 2018-01-17 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 열원을 갖는 열 특성용 무선 센서 |
CN107072551B (zh) * | 2014-11-07 | 2021-06-04 | 3M创新有限公司 | 无线感测装置以及用于检测水合的方法 |
-
2013
- 2013-12-19 JP JP2015501292A patent/JP6052388B2/ja active Active
- 2013-12-19 WO PCT/JP2013/084010 patent/WO2014129069A1/ja active Application Filing
-
2015
- 2015-08-14 US US14/826,228 patent/US10234334B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08237030A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Nec Corp | 水晶発振回路の温度補償装置 |
JP2004295793A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-21 | Toppan Forms Co Ltd | 非接触型情報記録媒体 |
JP2006105927A (ja) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 素子測定装置 |
JP2012008748A (ja) * | 2010-06-24 | 2012-01-12 | Murata Mfg Co Ltd | 無線式センサシステム、パッシブセンサ、および無線式センサシステムによる物理量計測方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014129069A1 (ja) | 2014-08-28 |
US20150346039A1 (en) | 2015-12-03 |
US10234334B2 (en) | 2019-03-19 |
JPWO2014129069A1 (ja) | 2017-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6052388B2 (ja) | センサタグ、センサタグの製造方法 | |
JP4087859B2 (ja) | 無線タグ | |
EP2765538B1 (en) | Sensing the properties of a material loading a uhf rfid tag by analysis of the complex reflection backscatter at different frequencies and power levels | |
EP3484059B1 (en) | Improved device detection in contactless communication systems | |
EP2379988B1 (en) | System and method for remote reading of resonant sensors | |
KR20170066388A (ko) | Rfid 판독 방법 및 rfid 판독기 | |
KR20140113967A (ko) | 측정 센서 | |
JP5786533B2 (ja) | 無線式体温計および無線式体温測定システム | |
US20150047436A1 (en) | Frequency doubling antenna sensor for wireless strain and crack sensing | |
EP3002819B1 (en) | Frequency characteristic adjusting jig, antenna testing apparatus and antenna testing method, and loop antenna | |
EP3772706B1 (en) | Radio-frequency-identification-based smart fastener | |
US8960546B2 (en) | Extended range EMF antenna | |
JP2012008748A (ja) | 無線式センサシステム、パッシブセンサ、および無線式センサシステムによる物理量計測方法 | |
Grosinger et al. | Sensor add-on for batteryless UHF RFID tags enabling a low cost IoT infrastructure | |
EP2715690B1 (en) | Rfid passive reflector for hidden tags | |
US20090003411A1 (en) | High-temperature sensing system with passive wireless communication | |
JP5387771B2 (ja) | パッシブセンサ、無線式センサシステム、および無線式センサシステムによる計測方法 | |
JP6004095B2 (ja) | 無線式センサシステム | |
US9958333B2 (en) | Sensor tag and manufacturing method for sensor tag | |
JP2012008749A (ja) | パッシブセンサの製造方法、無線式センサシステムによる計測方法、パッシブセンサ、無線式センサシステム | |
Preradovic et al. | Chipless wireless sensor node | |
WO2014181667A1 (ja) | 無線式センサシステムおよびリーダモジュール | |
CN102693401B (zh) | 一种测温度的rfid***及其测温度的方法 | |
JP2012008750A (ja) | 無線式センサシステム | |
MARA | Analysis of Flexible Silver-printed NFC Tag Antenna on Miniaturization and Bending Effect |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161101 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161114 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6052388 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |