JP6202236B1 - Rfidシステムを利用した開封管理システム - Google Patents
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Abstract
Description
ステージ本体部と、前記ステージ本体部に設けられ、前記パッケージ本体の前記複数の導体パターンにそれぞれ接続された複数の配線と、前記複数の配線に接続されたパッシブ型RFIDタグと、を有する検出ステージと、
前記パッシブ型RFIDタグと無線通信するリーダライタと、
を備え、
前記パッシブ型RFIDタグは、前記複数の配線に接続され、前記配線のオープン又はショートを検出可能な端子とアンテナ端子とを含むRFIC素子と、前記アンテナ端子に接続されたアンテナ素子と、を含み、
前記パッケージ本体の前記複数の収容部のうちの一つの収容部の前記カバー部を開いたときに、当該収容部に対応する前記導体パターンが断線し、
前記パッシブ型RFIDタグは、断線した前記導体パターンと前記配線を介して接続されていた前記端子にて、前記導体パターンの断線の状態を検出し、
前記パッシブ型RFIDタグを介して前記リーダライタによって前記導体パターンの断線の状態を読み取る。
ステージ本体部と、前記ステージ本体部に設けられ、前記パッケージ本体の前記複数の導体パターンにそれぞれ接続された複数の配線と、前記複数の配線に接続されたパッシブ型RFIDタグと、を有する検出ステージと、
前記パッシブ型RFIDタグと無線通信するリーダライタと、
を備え、
前記パッシブ型RFIDタグは、前記複数の配線に接続され、前記配線のオープン又はショートを検出可能な端子とアンテナ端子とを含むRFIC素子と、前記アンテナ端子に接続されたアンテナ素子と、を含み、
前記パッケージ本体の前記複数の収容部のうちの一つの収容部の前記カバー部を開いたときに、当該収容部に対応する前記導体パターンが断線し、
前記パッシブ型RFIDタグは、断線した前記導体パターンと前記配線を介して接続されていた前記端子にて、前記導体パターンの断線の状態を検出し、
前記パッシブ型RFIDタグを介して前記リーダライタによって前記導体パターンの断線の状態を読み取る。
前記パッケージ本体の前記開口と、前記検出ステージの前記貫通孔と、を互いに対向させて、前記パッケージ本体の前記開口を前記検出ステージの前記貫通孔を介して開封可能とすると共に、前記パッケージ本体の前記複数の導体パターンと、前記複数の配線と、をそれぞれ接続していてもよい。
図1は、実施の形態1に係るパッケージの開封管理システム30の概要を示す平面図である。図2(a)は、図1のA−A方向からみた断面図であり、図2(b)は、図1のB−B方向から見た断面図である。図3(a)は、図1のパッケージの開封管理システム30を構成する検出ステージ20の構成を示す平面図である。図3(b)は、図1のパッケージの開封管理システム30を構成するパッケージ本体10の裏面を示す裏面図である。図4は、図1のパッケージの開封管理システム30に任意的に含まれる押さえ板22の構成を示す平面図である。図5(a)は、図1のパッケージの開封管理システムを構成する検出ステージに含まれるパッシブ型RFIDタグ19の等価回路図である。図5(b)は、図5(a)のパッシブ型RFIDタグ19に含まれるGPIO端子付きRFIC素子16のGPIO端子14a〜14m及びアンテナ端子15を示す図である。
図1、図2(a)及び図2(b)に示すように、このパッケージの開封管理システム30は、パッケージ本体10と検出ステージ20とを面に垂直な方向に重ねて配置し、パッケージ本体10の収容部3a〜3lの開口2a〜2lの開封を検知するリーダライタ24をその近傍に配置している。
図2(a)、(b)及び図3(b)に示すように、パッケージ本体10は、例えば、PTP(Press Through Pack)包装体等のブリスタパックである。また、パッケージ本体10は、PTP包装体に限られず、収容物を収容する収容部と、収容部の開口を覆うカバー部とを有し、カバー部を破って収容物を取り出し可能なブリスタパックであればよい。このパッケージ本体10は、具体的には、基材1と、基材1の表面側に設けられた複数の収容部3a〜3lと、基材1の裏面側に設けられた収容部3a〜3lの開口2a〜2lを覆うカバー部5a〜5lと、カバー部5a〜5lの上に設けられ導体パターン4a〜4lと、を有する。この導体パターン4a〜4lは、複数の収容部3a〜3lの開口2a〜2lにそれぞれ対応している。
図3(b)に示すように、基材1は、例えば、矩形形状である。基材1は、ブリスタパックとして用いられるものであればよく、例えばプラスチック製である。また、図2(a)、(b)及び図3(a)に示すように、基材1の表面側には収容部3a〜3lが設けられ、裏面側には収容部3a〜3lの開口2a〜2lを覆うカバー部5a〜5lが設けられている。
図2(a)及び(b)に示すように、上記収容部3a〜3lの収容部分には、例えば、薬、お菓子、おもちゃ、キャラクタ製品、電池等の収容物6を収容できる。なお、これらの収容物6のリストは例示であってこれらに限定されない。収容部3a〜3lの開口2a〜2lは、収容物6が取り出せる大きさとする。また、図3(a)では、開口2a〜2lは、円形状であるがこれに限られない。例えば、四角形状あるいは多角形状であってもよい。また、収容部3a〜3lは、収容物6の形状に応じた形状であってもよい。
図3(b)に示すように、カバー部5a〜5lは、収容部3a〜3lの開口2a〜2lを覆っており、カバー部5a〜5lを破って収容部3a〜3lに収容された収容物6を取り出すことができる。カバー部5a〜5lは、PTP包装体の場合にはアルミニウム箔が使用されることが多いが、これに限られない。なお、カバー部5a〜5lは、その上に導体パターン4a〜4lを設けるので、アルミニウム箔等の導電性材料を用いた場合にはその上に絶縁性の塗布膜等を設けておく必要がある。
図3(b)に示すように、導体パターン4a〜4lは、収容部3a〜3lの開口2a〜2lを覆うカバー部5a〜5lの上に設けられ、複数の収容部3a〜3lの開口2a〜2lにそれぞれ対応している。具体的には開口2a〜2lの上に設けられている。導体パターン4a〜4lは、銅、銀、金、アルミニウム等の導電性材料からなる。
そこで、図2(b)に示すように、複数の収容部3a〜3lのうちの一つの収容部3aのカバー部5aを開いたときに、当該収容部3aに対応する導体パターン4aが破れて断線する(開封箇所7)。そこで、この導体パターン4aの断線に伴う電圧変化等を検出することで開封箇所(開封状態)7を検出することができる。
図1及び図3(a)に示すように、検出ステージ20は、ステージ本体部11と、パッケージ本体10の複数の導体パターン4a〜4lにそれぞれ接続される複数の配線13a〜13mと、複数の配線13a〜13mに接続されたパッシブ型RFIDタグ19と、を有する。また、図4に示すように、ステージ本体部11との間でパッケージ本体10を挟んで保持する押さえ板22を設けてもよい。
図2(a)及び(b)に示すように、ステージ本体部11には、パッケージ本体10の開口2a〜2lと対応する貫通孔である開口12a〜12lを設けている。ステージ本体部11の開口12a〜12lとパッケージ本体10の開口2a〜2lとを合わせて配置することで、検出ステージ20とパッケージ本体10とを重ねて配置したままで収容部3a〜3l内に収容している薬等の収容物6をステージ本体部11の開口12a〜12lから取り出すことができる。
図3(a)に示すように、この複数の配線13a〜13mは、ステージ本体部11の各開口12a〜12lの一端側に13a〜13lがそれぞれ設けられ、各開口12a〜12lの他端側に共通の配線13mが設けられている。複数の配線13a〜13mは、例えば、銅、銀、金、アルミニウム等の導電性材料からなる。ステージ本体部11の開口12a〜12lとパッケージ本体10の開口2a〜2lとを合わせて配置した際に、パッケージ本体10のカバー部5a〜5lの上に設けられた導体パターン4a〜4lと検出ステージ20の配線13a〜13mとが接続する。
図5(a)は、図1のパッケージの開封管理システム30を構成する検出ステージ20に含まれるパッシブ型RFIDタグ19の等価回路図である。図5(b)は、図5(a)のパッシブ型RFIDタグ19に含まれるGPIO端子付きRFIC素子16のGPIO端子14a〜14m及びアンテナ端子15を示す図である。
なお、8本を超えるGPIO端子については、例えば、I2C、UART,SPI等を介してRFIC素子16とGPIOエクスパンダ等とを接続し、8本を超えるGPIO端子について、このGPIOエクスパンダ等を介して接続してもよい。
なお、このオープン又はショートの検出は、例えば、電圧検出部と、検出した電圧の高低(high/low)を判断する判断部と、を備えた検出部として実現してもよい。また、これらの一部の機能はコンピュータソフトウエアで実現してもよい。
また、図2(a)及び図4に示すように、検出ステージ20では、ステージ本体部11との間でパッケージ本体10を挟んで保持する押さえ板22を任意的に設けてもよい。押さえ板22には、パッケージ本体10の表面側の収容部3a〜3lに対応する凹部、具体的には開口23a〜23lを設けている。これによって、パッケージ本体10の表面の収容部3a〜3lを押さえ板22の開口23a〜23lに収めることができる。そこで、ステージ本体部11と押さえ板22との間にパッケージ本体10を挟んで保持できるので、パッケージ本体10を安定して保持できる。つまり、パッケージ本体10が反っていたり歪んでいて、単に検出ステージ20に対向させただけではパッケージ本体10を保持できない場合にも、押さえ板22と検出ステージ20とで挟むことによってパッケージ本体10を保持できる。この場合、パッケージ本体10の反り等があってもパッケージ本体10の導体パターン4a〜4lと検出ステージ20の配線13a〜13mとの電気的な接続をより確実にできる。
リーダライタ24は、パッシブ型RFIDタグ19と無線通信して、導体パターン4a〜4lの断線の状態を読み取り、パッケージ本体10の開封管理の情報を得る。リーダライタ24は、得られた開封管理の情報を表示してもよい。このリーダライタ24には、専用のリーダライタだけでなく、スマートフォン等を用いてもよい。例えば、所定のアプリをスマートフォン上で実行することによってリーダライタを実現してもよい。また、リーダライタ24は、パッケージ本体10の開封管理の情報をネットワークを介してサーバ等にアップロードしてもよい。さらに、パッケージ本体10に薬を収容している場合には、得られた開封管理情報に基づいて薬の服用状況を判断して必要に応じてアラーム等を発生して薬の服用を促すように注意喚起を行ってもよい。
また、リーダライタ24は、検出ステージ20とは別体であってもよく、あるいは一体的に設けられてもよい。さらに、リーダライタ24は検出ステージ20から着脱可能に設けられていてもよい。
図6(a)は、パッケージ本体10と検出ステージ20とを重ね合わせて実施の形態1に係るパッケージの開封管理システム30を構成するステップにおける長手方向に沿った概略断面図である。図6(b)は、短手方向に沿った概略断面図である。図6(c)は、押さえ板22を重ねてパッケージの開封管理システム30を安定化させるステップにおける長手方向に沿った概略断面図である。図6(d)は、短手方向に沿った概略断面図である。図6(e)は、実施の形態1に係るパッケージの開封管理システム30で収容部3aの開口2aを開封して薬6を取り出した場合の長手方向に沿った概略断面図である。図6(f)は、短手方向に沿った概略断面図である。
図6(a)〜(f)を用いて、実施の形態1に係るパッケージの開封管理システム30の構成、その安定化、及び、パッケージの開封管理システム30を維持しながら収容部から薬6等を取り出す場合について説明する。
(a)パッケージ本体10の裏面側の開口2a〜2lと検出ステージ20のステージ本体部11の開口12a〜12lとを重ね合わせる(図6(a)(b))。
(b)さらに、任意的にパッケージ本体10の表側に押さえ板22を配置し、押さえ板22とステージ本体部11との間にパッケージ本体10を挟んでもよい(図6(c)(d))。このとき、押さえ板22の開口23a〜23lにパッケージ本体10の表側の収容部3a〜3lを収めることによって確実にパッケージ本体10を保持できる。つまり、押さえ板22を重ねることでパッケージの開封管理システム30をより安定化させることができる。
(c)押さえ板22とステージ本体部11との間にパッケージ本体10を挟んで保持しながら、パッケージ本体10の収容部3aから薬等の収容物6をステージ本体部11の開口12aを介して取り出すことができる(図6(e)(f))。
以上によって、実施の形態1に係るパッケージの開封管理システム30を構成すると共に、押さえ板22によって安定化することができ、さらにパッケージの開封管理システム30を維持しながら収容部を開封して薬6を取り出すことができる。
実施の形態1に係るパッケージの開封管理システム30における開封検出方法について説明する。
(a)図6(c)及び(d)に示すように、パッケージ本体10の裏面側の開口2a〜2lと検出ステージ20の貫通孔である開口12a〜12lとを重ねてパッケージの開封管理システム30を構成する。この場合、パッケージ本体10の開口2a〜2lに設けられた導体パターン4a〜4lと検出ステージ20の配線13a〜13mとをそれぞれ電気的に接続している。
(b)図6(e)及び(f)に示すように、パッケージ本体10の収容部3aからステージ本体部11の開口12aを介して薬等の収容物6を取り出すことができる。この場合、収容部3aの開口2aを覆うカバー部5aは破れ、その上の導体パターン4aも破れる。その結果、導体パターン4aに接続されている配線13aは断線する。一方、収容部3bの開口2bは未開封であり、導体パターン4bも破れておらず、配線13bも断線していない。
(c)図1に示すように、リーダライタ24を検出ステージ20のアンテナ素子18に近接させて、アンテナ素子に18を介してパッシブ型RFIDタグ19に電力を供給する。パッシブ型RFIDタグ19は、パッケージ本体10の開口2a〜2lの開封の有無を検出し、リーダライタ24は、パッシブ型RFIDタグ19からパッケージ本体10の開口2a〜2lの開封の有無に関する開封管理情報を得る。具体的には、パッシブ型RFIDタグ19は、配線13aが接続されている端子14aにて配線13aが断線していることを検出し、開口2aが開封されていることを検出する。一方、パッシブ型RFIDタグ19は、配線13bが接続されている端子14bにて配線13bが断線していないことを検出し、開口2bが未開封であることを検出する。
同様にして、配線13c〜13lの断線の有無を検出して、開口2c〜2lの開封の有無を検出する。
以上によって、このパッケージの開封管理システム30によって、パッケージ本体10の開口2a〜2lの開封の有無に関する開封管理情報を得ることができる。
図7は、実施の形態2に係るパッケージの開封管理システム30aの概要を示す概略斜視図である。図8(a)は、図7のパッケージの開封管理システム30aを構成するパッケージ本体10aの裏面図である。図8(b)は、図8(a)の収容部の開口32bを開封した場合を示す裏面図である。
なお、実施の形態1に係る開封管理システムと実質的に同様の構成を有する部分については記載を省略する。そこで、パッケージ本体10aについては、導体パターン34a〜34j以外の基材31、収容部、カバー部35a〜35jについての説明を省略する。また、検出ステージ20aの固定部39以外のステージ本体部11、パッシブ型RFIDタグ19(RFIC素子16及びアンテナ素子18)及びリーダライタ24についての説明を省略する。
パッケージ本体10aの導体パターン34a〜34jは、図8(a)に示すように、開口32a〜32jを覆うと共に、基材31の一端側の端部まで延在している。これによって基材31の一端側で検出ステージ20aの配線38a〜38jと接続できる。なお、図8(a)では、導体パターン34a〜34jは、基材31の一端側の端部まで延在させているが、これに限られず、例えば、短手方向に並ぶ2個の収容部の開口32a、32bの導体パターン34a、34bを基材31の両端の一端側と他端側とに分けてそれぞれ延在させてもよい。この場合には固定部39を、例えばステージ本体部11の平面に沿って設ければよい。
この開封管理システム30aの固定部39では、パッケージ本体10aの一端を挟み込んで固定する。固定部39には、パッケージ本体10aの一端を挟み込んで固定した際に導体パターン34a〜34jと接続可能なように配線38a〜38jが設けられている。この配線38a〜38jの導体パターン34a〜34jとの接触部分は、例えばバネピン又は面状に成長させた電極を用いて導体パターン34a〜34jと対向させて接触させてもよい。この固定部39は、パッケージ本体10aの導体パターン34a〜34jの配置と対応するように配線38a〜38jが設けられている。
なお、図7では、各共通導体パターン36a〜36eは、固定部39で図示されない配線に接続されている。この共通の配線は、例えば、電源又はグランドに接続されていてもよい。
図9(a)は、図8(a)のパッケージ本体10aを図7の開封管理システム30aで開封管理した場合の管理情報の一例を示す概略図である。図9(b)は、図8(b)のパッケージ本体10aを図7の開封管理システム30aで開封管理した場合の管理情報の一例を示す概略図である。
(a)図9(a)に示すように、全ての収容部の開口32a〜32jが開封されていなければ、全ての導体パターン34a〜34jも断線していない。この場合には、全ての導体パターン34a〜34jについて電圧変化がなく、全ての開口32a〜32jについて「開封されていない」との管理情報が得られる。そこでリーダライタ24には、例えば「薬未服用」と表示される。
(b)一方、図9(b)に示すように、一つの収容部の開口32bが開封される(開封状態7)と、導体パターン34bが破れて断線する。この導体パターン34bの断線による電圧変化を検出して開口32bの開封状態7を検出できる。この場合には、開口32a〜32jのうち開口32bについて「開封されている」との管理情報が得られる。リーダライタ24には、例えば、「薬1錠服用」と表示する。
以上のように、パッケージ本体10aの複数の収容部のうち一つの収容部の開口32bが開封された場合に、開口32bを覆うカバー部35bに設けられた導体パターン34bの破れによる断線の結果である電圧変化を検出する。これによって開口32bの開封状態7を検出でき、開封管理を行うことができる。
なお、パッケージ本体10aの開封管理情報をネットワークを介してサーバ等にアップロードしてもよい。さらに、パッケージ本体10aに薬を収容している場合には、得られた開封管理情報に基づいて薬の服用状況を判断して必要に応じてアラーム等を発生して薬の服用を促すように注意喚起を行ってもよい。
2、2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g、2h、2i、2j 開口
3、3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g、3h、3i、3j 収容部
4、4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g、4h、4i、4j 導体パターン
5、5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h、5i、5j カバー部
6 薬(収容物)
7 開封箇所(開封状態)
10、10a パッケージ本体
11 ステージ本体部
12、12a、12b、12c、12d、12e、12f、12g、12h、12i、12j 開口
13、13a、13b、13c、13d、13e、13f、13g、13h、13i、13j、13k、13l、13m 配線
14、14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14h、14i、14j、14k、14l、14m GPIO端子
15 アンテナ端子
16 GPIO端子付きRFIC素子
17 容量
18 アンテナ素子
19 パッシブ型RFIDタグ
20、20a 検出ステージ
22 押さえ板
23a、23b、23c、23d、23e、23f、23g、23h、23i、23j、23k、23l 開口
24 リーダライタ
30、30a 開封管理システム
31 PTP包装体(基材)
32a、32b、32c、32d、32e、32f、32g、32h、32i、32j 開口
34a、34b、34c、34d、34e、34f、34g、34h、34i、34j 導体パターン
35a、35b、35c、35d、35e、35f、35g、35h、35i、35j カバー部
36a、36b、36c、36d、36e 共通導体パターン
38a、38b、38c、38d、38e、38f、38g、38h、38i、38j 配線
39 固定部
Claims (9)
- 基材と、前記基材の表面側に設けられた複数の収容部と、前記基材の裏面側に設けられた前記収容部の開口を覆うカバー部と、前記カバー部の上に設けられ前記複数の収容部の開口にそれぞれ対応して設けられた複数の導体パターンと、を有するパッケージ本体と、
ステージ本体部と、前記ステージ本体部に設けられ、前記パッケージ本体の前記複数の導体パターンにそれぞれ接続された複数の配線と、前記複数の配線に接続されたパッシブ型RFIDタグと、を有する検出ステージと、
前記パッシブ型RFIDタグと無線通信するリーダライタと、
を備え、
前記パッシブ型RFIDタグは、前記複数の配線に接続され、前記配線のオープン又はショートを検出可能な端子とアンテナ端子とを含むRFIC素子と、前記アンテナ端子に接続されたアンテナ素子と、を含み、
前記パッケージ本体の前記複数の収容部のうちの一つの収容部の前記カバー部を開いたときに、当該収容部に対応する前記導体パターンが断線し、
前記パッシブ型RFIDタグは、断線した前記導体パターンと前記配線を介して接続されていた前記端子にて、前記導体パターンの断線の状態を検出し、
前記パッシブ型RFIDタグを介して前記リーダライタによって前記導体パターンの断線の状態を読み取る、パッケージの開封管理システム。 - 前記パッケージ本体は、前記導体パターンが前記収容部の前記開口をまたがって設けられている、請求項1に記載のパッケージの開封管理システム。
- 前記配線のオープン又はショートを検出可能な端子は、GPIO端子である、請求項1又は2に記載のパッケージの開封管理システム。
- 前記複数の導体パターンの各導体パターンは、一端が対応する個別の配線に接続され、他端が各導体パターンに共通する共通の配線に接続されている、請求項1から3のいずれか一項に記載のパッケージの開封管理システム。
- 前記共通の配線は、電源又はグランドに接続される、請求項4に記載のパッケージの開封管理システム。
- 前記検出ステージは、前記パッケージ本体の前記開口に対応する貫通孔を有し、
前記パッケージ本体の前記開口と、前記検出ステージの前記貫通孔と、を互いに対向させて、前記パッケージ本体の前記開口を前記検出ステージの前記貫通孔を介して開封可能とすると共に、前記パッケージ本体の前記複数の導体パターンと、前記複数の配線と、をそれぞれ接続している、請求項1から5のいずれか一項に記載のパッケージの開封管理システム。 - 前記パッケージ本体の表面側の前記収容部と対応する凹部を有し、前記検出ステージとの間に前記パッケージ本体を挟んで保持する押さえ板をさらに備えた、請求項6に記載のパッケージの開封管理システム。
- 前記検出ステージは、前記パッケージ本体の一端を差し込んで、前記パッケージ本体の前記一端側の前記複数の導体パターンと、前記検出ステージ上の前記複数の配線と、をそれぞれ接続する固定部をさらに備えた、請求項1から5のいずれか一項に記載のパッケージの開封管理システム。
- 前記パッケージ本体は、前記複数の収容部に収容物を収容可能なブリスタパックである、請求項1から7のいずれか一項に記載のパッケージの開封管理システム。
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