説明

通信距離評価装置及び通信距離評価方法

【課題】ICカードをはじめとする非接触型ICタグおよびそれらを用いた製品について、製品に実装される前の初期状態だけでなく、実装後に、更には非破壊での正確な性能評価を行うに当たり、比較的容易かつ安価にそれを可能とする評価装置と、それを用いた評価方法を提供することを目的とする。
【解決手段】非接触型ICタグを備えた測定対象物の形状を目的の形状に矯正した状態に拘束して固定するサンプル設置部2と、上記サンプル設置部2に固定された測定対象物と対向する位置にあるリーダライター9の設置部1aと、リーダライター9の設置部1aに対し、上記サンプル設置部2を進退させる方向に案内する案内部と、上記サンプル設置部2の進退量を計測可能な計測部7と、を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、非接触型ICタグを備えた製品の評価に関する。特に、通信距離の評価に係る技術である。
【背景技術】
【0002】
近年、非接触型のIC(Integrated Circuit)チップをアンテナモジュールなどと組み合わせたICタグが各種製品に搭載され、使用される分野が急激に広がっている。その代表的な製品が、形状がカード状であるICカードである。そのほかにもICタグは、シート、シール、リング、コインなど様々な形状で製品に内臓あるいは貼り付けられて使用されるなど、その使用例は多く、たとえば食品や工業製品のパッケージに設けることでこれらの履歴、生産工程や流通過程を把握したり、入退出管理など正確な個体識別が必要な様々な場面において必須なものとなりつつある。
【0003】
これらICカードをはじめとする非接触型ICタグを用いた製品は、その性質から高い信頼性、耐久性が求められ、電子マネーやパスポートなど、用途によっては更に長寿命をも求められる。したがって適切な方法で信頼性評価、試験を行なうことが非常に重要である。
ICカードをはじめとする非接触型ICタグは、リーダライターとの通信距離に応じて「密着型」「近接型」「近傍型」「遠隔型」の4種類に区別され、カード型では通信距離10cm以下の近接型が主流である。それ以外のICタグは形状の自由度が高く、使用用途も広範であるため目的によって使い分けられるが、パスポートなど高セキュリティが求められる製品では、一般に「近接型」以下の短い通信距離のものが用いられる。
【0004】
現在、この非接触型ICカード、ICタグには標準的な評価、試験方法がない。このため、接触型における評価、試験方法を応用して、各種信頼性試験、環境試験等が行われているが、当然、一般的な形状、物理強度、耐久性のように機能残存の判定を初期応答の有無で判定するものと異なり、通信距離性能に関しては明確に定められていない。そのため、その評価には多くの方法が考案されている。
【0005】
その一例として、開放端子を有する磁界検出用コイルに近接して設置したICタグとリーダライターとの距離を調整して通信を行い、その際の電圧、電流、または電力等の変化から電磁誘導の強さを測定することで、タグアンテナの共振周波数が合っているかどうか、および通信可能距離を確認するといった装置が、特許文献1に記載されている。
また単純に、金属により発生する渦電流の影響を避けるため、設置部を長いアームで金属部品から離し、アーム支持部にかかる負担を軽減するための機能を備えた駆動部でアームの上下移動やリーダライターの水平移動を行ってICカードとリーダライター間の距離を変え、その各々で通信の可否を見ることでICカードの最大通信距離を調べる装置が、特許文献2に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2005−202881号公報
【特許文献2】特開2007−156724号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしいずれも、ICカード、ICタグの設置部は共に、ICカード、ICタグの形状のまま測定を行うことを前提とした自由度の低いものとなっている。たとえばICタグは実装後、製品の形になったものを非破壊で検査しなければならないことも多いが、このような場合の使用には適当でない。また製品の形になったもの、特にシート、シールなど薄い形状のものはしばしば反り、たわみなどが生じることもあり、たとえば環境試験などを経るとこの傾向が強まるが、このような試料の評価を行う状況について考慮されているとは云い難い。
【0008】
更に装置の部品、たとえば駆動部に金属部品を用いているものでは、この金属部品からなる部分と試料の設置部を離す必要から、装置が大型化、複雑化する傾向にある。
そこで、本発明では、上述の問題を鑑み、ICカードをはじめとする非接触型ICタグおよびそれらを用いた製品について、製品に実装される前の初期状態だけでなく、実装後に、更には非破壊での正確な性能評価を行うに当たり、比較的容易かつ安価にそれを可能とする評価装置と、それを用いた評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項1に記載した発明は、非接触型ICタグを備えた測定対象物の通信距離を評価するための通信距離評価装置であって、
上記測定対象物の形状を目的の形状に矯正した状態に拘束して固定するサンプル設置部と、上記サンプル設置部に固定された測定対象物と対向する位置にあるリーダライターの設置部と、リーダライターの設置部に対し、上記サンプル設置部を進退させる方向に案内する案内部と、上記サンプル設置部の進退量を計測可能な計測部と、を備えることを特徴とするものである。
【0010】
次に、請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した構成に対し、上記サンプル設置部は、上記案内部に着脱可能に支持されることを特徴とするものである。
次に、請求項3に記載した発明は、請求項1又は請求項2に記載した構成に対し、上記通信距離評価装置を構成する全部品は、非金属からなることを特徴とするものである。
次に、請求項4に記載した発明は、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載した構成に対し、上記測定対象物は、板状若しくはシート状の形状であり、
上記サンプル設置部は、それぞれ非接触型ICが位置する部分が開口し且つ積層される上板と下板とを備え、その2枚の上板と下板の間に上記測定対象物を介挿することで、上記測定対象物の形状を平らな形状に矯正した状態に拘束することを特徴とするものである。
【0011】
次に、請求項5に記載した発明は、請求項4に記載した構成に対し、上記上板と下板との間に中板を介挿し、その中板には、上記測定対象物を配置する部分に当該測定対象物の大きさに合わせた切欠きが形成されていることを特徴とするものである。
次に、請求項6に記載した発明は、上記請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載した通信距離評価装置を使用して、上記サンプル設置部に測定対象物を固定すると共に、リーダライターの設置部にリーダライターを設置して、
測定対象物からリーダライターへの応答を確認しながら、リーダライターの設置部から上記サンプル設置部を離す方向に移動させ、測定対象物からの応答が途切れた時点での距離によって、当該測定対象物の最大通信距離を評価することを特徴とする通信距離評価方法を提供するものである。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、非接触型ICタグおよびそれらを用いた製品について、反り、たわみなどが生じたり、あるいは一般的なカード、タグの形状から外れた製品であっても、比較的容易に測定を行うことが可能になる。
また本発明によれば、装置を安価かつ簡便に作成し、評価を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明に基づく実施形態に係る通信距離評価装置の概要を示す斜視図である。
【図2】本発明に基づく実施形態に係る第1のサンプル設置部を説明する図である。
【図3】本発明に基づく実施形態に係る第2のサンプル設置部を説明する図である。
【図4】本発明に基づく実施形態に係る中板の形状を示す図である。
【図5】サンプルの取り付けを示す図である。
【図6】本発明に基づく実施形態に係る通信距離評価を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は装置全体の概要を示すための斜視図である。
(通信距離評価装置)
台1から支柱3及び支持壁8が立設している。支持壁8は、くの字状に配置されている。サンプル設置部2は、支柱3及び支持壁8に着脱可能に支持されると共に、上記台1の上面に対し進退可能となっている。
【0015】
サンプル設置部2に対し上側に延びる接合部4が設けられ、その接合部4に対し上下に延びるラック部4aが固定されている。上記接合部4及びラック部4aは、上記支柱3に沿って配置されて、当該支柱3に沿って上下方向にスライド可能となっている。なお、ラック部4aの下方に位置する台1位置には穴1bが開口していることで、ラック部4aの可動範囲を高め、サンプル設置部2を台1表面まで降ろすことが可能、つまりサンプル設置部2とリーダライターを密着させることが出来るようにしている。
【0016】
上記ラック部4aに対し、ピニオンギア5が連結する。
ピニオンギア5は、支柱3壁に回転可能に支持されていると共に、ピニオンギア5の回転軸にハンドル6が連結している。これによって、ハンドル6の回転によって、サンプル設置部2は上下に移動可能となってる。
【0017】
また、支持壁8に対し計測部7が固定されている。計測部7は、上下に延びる計測部支柱7bと、その計測部支柱7bに設けられた目盛り7cと、サンプル設置部2に固定されると共に、上記計測部支柱7bに跨架して当該計測部支柱7bに沿って移動可能なスライダ部7aと、からなる。
【0018】
上記計測部支柱7b及びスライダ部7aによっても、サンプル設置部2は、上下に移動可能な状態で支持される。そして、サンプル設置部2の上下移動量(台1に対する進退量)は上記目盛り7cによって計測することが可能である。
ここで、上記支柱3及びラック&ピニオン機構、計測部支柱7b及びスライダ部7aは案内部を構成する。
【0019】
そして、上記サンプル設置部2の下方に位置する、台1上面をリーダライターの設置部1aとする。
ここで、上記構成の通信距離評価装置は、全て樹脂や木材など非金属を用いて構成することが好ましい。少なくとも、台1及びサンプル設置部2は、樹脂や木材など非金属を用いて構成することが必要である。
【0020】
(サンプル設置部)
ここで、本実施形態における無線ICタグを備えた製品としての測定対象物(以下、サンプルSとも呼ぶ。)は、板状若しくはシート状の形状をしたシート、カードなど比較的薄い製品とする。このような形状の場合には、サンプルSに、反りや撓みなどが発生する可能性がある。
【0021】
(第1例のサンプル設置部)
このサンプル設置部2は、図2に示すように、上板2a及び下板2bからなる上下2枚の平板を備える。その上板2a及と下板2bとの間にサンプルSを設置した際に、サンプルSの有するICタグのある箇所にあたる位置がくり抜かれて開口部としての窓2fが形成されている。窓2fをあけたことで測定時の上板2aと下板2bによる影響をより排除することが可能である。
【0022】
なお、上記上板2a及び下板2bの対向面には、サンプルSを設置位置を特定するマーキングや段差などを設けておくと良い。
そして、上板2a及と下板2bとの間にサンプルSを設置して、当該上板2a及と下板2bとの間にサンプルSを介挿した状態で、非金属素材からなるネジやクリップなどのジグ2dを用いて上板2aと下板2bとを固定する。これによって、サンプルSに反りやたわみがあっても、平らな状態に矯正されてサンプル設置部2に固定される。
【0023】
なお、サンプル設置部2は、接合部4と非金属素材からなるネジ、あるいはタボのような凹凸のかみ合せなど、取り外し可能な構造で繋ぐようになっている。
ここで、上板2aの質量によっては、下板2bの上に上板2aを載せるだけでサンプルSの形状を矯正可能であるので、この場合には、上記ジグ2dは無くても良い。
【0024】
(第2例のサンプル設置部)
このサンプル設置部2は、図3に示すように、上板2a及び下板2bの間に中板2cを介挿して積層して構成したものである。
上記中板2cには、図4に示すように、サンプルSの大きさに合わせた寸法の切欠き2eが形成されている。
その他の構成は、第1例のサンプル設置部2の構成と同様である。
【0025】
この場合には、図5のように、サンプルSを上記切欠き2eに差し込むことで、サンプルSの形状を矯正しつつサンプル設置部2に固定させる。
なお、上板2a、中板2c、及び下板2bを貼り合わせて一体物としておいても良いし、第1例と同様に、非金属のジグ2dによって固定するようにしても良い。
【0026】
(評価方法)
図6は、通信距離評価装置を用いた通信距離測定操作の概念図である。
図6に示すように、サンプル設置部2にサンプルSを設置すると共に、台1上面のリーダライター9の設置部に対し、リーダライター9を設置する。リーダライター9にはパーソナルコンピュータ10を接続しておく。
【0027】
そして、ハンドル6を回してサンプル設置部2を下げ、下に置いたリーダライター9にサンプルSを密着させる。このときリーダライター9は、上板2a、下板2bをくりぬいた窓2f、つまりサンプルSのICタグがある箇所の真下に設置する。
密着させた状態でリーダライター9につながったパーソナルコンピュータ10でリーダライター9を介したサンプルSの応答を確認し、計測部支柱7bに設けた目盛り7cを読む。
【0028】
次に、パーソナルコンピュータ10でサンプルSからの応答を確認しつつ、ハンドル6を回してサンプル設置部2を上げ、リーダライター9とサンプルSの距離を離していく。サンプルSからの応答が途絶えた時点で再び計測部支柱7bに設けた目盛り7cを読み、サンプル設置部2の移動距離を通信距離とする。
【0029】
以上のように、本装置を使用することで、非接触型ICタグおよびそれらを用いたサンプルSについて、反り、たわみなどが生じたり、あるいは一般的なカード、タグの形状から外れた製品であっても、比較的容易に測定を行うことが可能になる。
【0030】
また、装置を安価かつ簡便に作成し、評価を行うことが可能になる。
ここで、上記実施形態では、サンプル設置部2として、ここでは上板2aと下板2bでサンプルSを挟む例、当該サンプルSの大きさに合わせた中板2cを挟んで貼りあわせた隙間に脇から差し込む例を挙げたが、これはサンプルSの形状や厚さに合わせ、スライダ部7aと連動して上下動が可能なものであれば、部材に非金属を使う限り自由に設定してよい。また、サンプル設置部2と接合部4、サンプル設置部2とスライダ部7aも、取り外し可能な方法であればネジ等に限らず、部材に非金属を使う限り自由に設定してよい。予め貼り合せた隙間からサンプルSを差し込む形でもよい。
【0031】
またここでは材料として、安価で入手、加工しやすい樹脂を用いたが、例えば木材、カーボンファーバー、セラミックなど非金属であればどのような素材を用いてもよい。
【実施例】
【0032】
次に、上記実施形態で説明した構成に基づく実施例を示す。
装置を構成する、台1〜計測部7の構成部材は全て樹脂を用いた。接合部4とスライダ部7aは、それぞれ背面にコの字型に曲げたレール状の部材を接着し、この部分を支柱3、計測部支柱7bに差し込むことで上下可動な状態(案内可能な状態)で固定した。
リーダライター9のリーダライターの設置部1aには位置合わせのための印を設け、それに合わせてリーダライター9を設置した。
【0033】
サンプルSを、当該サンプルSのICタグのある箇所にあたる位置をくりぬいたサンプル設置部2を構成する上板2aと下板2bで挟み、ICタグの位置を窓2f部分に合わせて周囲を樹脂製のクリップで固定し、サンプル設置部2と接合部4、サンプル設置部2とスライダ部7aは樹脂製のネジで固定した。
このようにサンプルSを取り付けたサンプル設置部2を、ハンドル6を回して下げ、設置したリーダライター9にサンプルSを密着させたのち、徐々にリーダライター9とサンプルSの距離を離し、計測部支柱7bに設けた目盛り7cで、開始点とサンプルSからの応答が途絶えた点との距離を記録し、これを当該サンプルSの通信距離とした。
【産業上の利用可能性】
【0034】
本発明によれば、非接触型ICタグおよびそれらを用いた製品について、反り、たわみなどが生じたり、あるいは一般的なカード、タグの形状から外れた製品であっても、安価かつ簡便な装置で容易に通信距離測定を行うことを可能とすることで、対象物の通信性能評価を容易にし、製品評価プロセスの効率化、製品の信頼性向上や長寿命化に寄与することが出来る。
【符号の説明】
【0035】
1 台
1a リーダライターの設置部
2 サンプル設置部
2a 上板
2b 下板
2c 中板
2d ジグ
2e 切欠き
2f 窓
3 支柱
4 接合部
4a ラック部
5 ピニオンギア
6 ハンドル
7 計測部
7a スライダ部
7b 計測部支柱
7c 目盛り
8 支持壁
9 リーダライター
S サンプル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
非接触型ICタグを備えた測定対象物の通信距離を評価するための通信距離評価装置であって、
上記測定対象物の形状を目的の形状に矯正した状態に拘束して固定するサンプル設置部と、
上記サンプル設置部に固定された測定対象物と対向する位置にあるリーダライターの設置部と、
リーダライターの設置部に対し、上記サンプル設置部を進退させる方向に案内する案内部と、
上記サンプル設置部の進退量を計測可能な計測部と、
を備えることを特徴とする通信距離評価装置。
【請求項2】
上記サンプル設置部は、上記案内部に着脱可能に支持されることを特徴とする請求項1に記載した通信距離評価装置。
【請求項3】
上記通信距離評価装置を構成する全部品は、非金属からなることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載した通信距離評価装置。
【請求項4】
上記測定対象物は、板状若しくはシート状の形状であり、
上記サンプル設置部は、それぞれ非接触型ICが位置する部分が開口し且つ積層される上板と下板とを備え、その2枚の上板と下板の間に上記測定対象物を介挿することで、上記測定対象物の形状を平らな形状に矯正した状態に拘束することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載した通信距離評価装置。
【請求項5】
上記上板と下板との間に中板を介挿し、その中板には、上記測定対象物を配置する部分に当該測定対象物の大きさに合わせた切欠きが形成されていることを特徴とする請求項4に記載した通信距離評価装置。
【請求項6】
上記請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載した通信距離評価装置を使用して、上記サンプル設置部に測定対象物を固定すると共に、リーダライターの設置部にリーダライターを設置して、
測定対象物からリーダライターへの応答を確認しながら、リーダライターの設置部から上記サンプル設置部を離す方向に移動させ、測定対象物からの応答が途切れた時点での距離によって、当該測定対象物の最大通信距離を評価することを特徴とする通信距離評価方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2011−210093(P2011−210093A)
【公開日】平成23年10月20日(2011.10.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−78577(P2010−78577)
【出願日】平成22年3月30日(2010.3.30)
【出願人】(000003193)凸版印刷株式会社 (10,630)
【Fターム(参考)】