(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-11-13
(54)【発明の名称】ＲＦＩＤアンテナ
(51)【国際特許分類】
H01Q 1/44 20060101AFI20241106BHJP
G06K 7/10 20060101ALI20241106BHJP
G06K 19/077 20060101ALI20241106BHJP
H01Q 7/00 20060101ALI20241106BHJP
H01Q 21/24 20060101ALI20241106BHJP
【ＦＩ】
H01Q1/44
G06K7/10 224
G06K19/077 292
H01Q7/00
H01Q21/24
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024525264
(86)(22)【出願日】2021-10-26
(85)【翻訳文提出日】2024-05-21
(86)【国際出願番号】 IB2021059849
(87)【国際公開番号】W WO2023073397
(87)【国際公開日】2023-05-04
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】000130581
【氏名又は名称】サトーホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105924
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 賢樹
(72)【発明者】
【氏名】ポン、タイ ワイ
(72)【発明者】
【氏名】ナゲンドラ、ガネーシュ
(72)【発明者】
【氏名】マードック、グラハム
【テーマコード（参考）】
5J021
5J046
【Ｆターム（参考）】
5J021AA03
5J021AA05
5J021AA12
5J021AB04
5J021CA04
5J021CA06
5J021FA13
5J021FA32
5J021JA08
5J046AA12
5J046AA19
5J046AB11
5J046SA00
(57)【要約】
【解決手段】導電性容器部品を有する容器用ＲＦＩＤアンテナについて開示する。ＲＦＩＤアンテナは、導電性容器部品の少なくとも一部を構成する表面を有するアンテナ本体を備える。アンテナ本体は、１つまたは複数のＲＦＩＤタグ付き物品を受信するためのアンテナ体積を定義する形状であり、アンテナ本体は、シングルターン・ソレノイドを形成する。ＲＦＩＤアンテナは、少なくとも１つの電流供給点と少なくとも１つの電流戻り点をさらに備える。電流供給点および電流戻り点は、アンテナ本体を通って流れる電流がＲＦＩＤタグを読み取るための磁界をアンテナ体積内に発生させるように、アンテナ本体に電気的に接続される。
【選択図】図２Ａ
【選択図】図２Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
導電性容器部品を有する容器のためのＲＦＩＤアンテナであって、前記導電性容器部品の少なくとも一部を構成する表面を有するアンテナ本体を備えたことを特徴とするＲＦＩＤアンテナ。
【請求項2】
前記アンテナ本体は、１つ以上のＲＦＩＤタグ付き物品を受信するためのアンテナ体積を定義する形状であることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項3】
前記アンテナ本体は、中空プリズムを形成する形状であることを特徴とする請求項２に記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項4】
前記中空プリズムは、中空立方体プリズム、中空円柱プリズム、中空多面体プリズムのいずれかであることを特徴とする請求項３に記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項5】
前記アンテナ本体は、単回転ソレノイドを形成していることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項6】
前記アンテナ本体は、容器内でシールドされていないことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項7】
少なくとも１つの電流供給点と、少なくとも１つの電流戻り点と、をさらに備え、前記電流供給点および前記電流戻り点は、前記アンテナ本体に電気的に接続され、
前記アンテナ本体を流れる電流が、ＲＦＩＤタグを読み取るための磁界をアンテナ体積内に発生させることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項8】
前記アンテナ本体は、電気断線を含み、前記少なくとも１つの電流供給点が、前記電気断線の第１の側で前記アンテナ本体に電流を供給し、
前記少なくとも１つの電流戻り点が、前記電気断線の反対の第２の側で電流戻り経路を与えることを特徴とする請求項７に記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項9】
前記電気断線は、前記アンテナ本体の誘電ギャップを構成することを特徴とする請求項８に記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項10】
前記アンテナ本体は、第１のエッジと、第２のエッジと、を有し、前記第１のエッジは、前記電気断線がオーバーラップ領域に形成されるように、第２のエッジにオーバーラップしていることを特徴とする請求項８または９に記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項11】
前記アンテナ本体は、導電性容器コンパートメント仕切り部材をさらに備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項12】
前記導電性容器コンパートメント仕切り部材は、隣接する２つのＲＦＩＤアンテナを仕切る仕切り板を備えることを特徴とする請求項１１に記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項13】
前記仕切り板は、誘電体素子を介して前記導電性容器部品に固着され、前記ＲＦＩＤアンテナの容量性部材を形成することを特徴とする請求項１２に記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項14】
隣接する２つのＲＦＩＤアンテナの各々は磁界を発生し、それぞれの磁界は反対方向を向き、
２つの磁界の和は容器から１０ｍの距離で＋４２ｄＢμＡ／ｍ未満であることを特徴とする請求項１２または１３に記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項15】
ＲＦＩＤアンテナシステムであって、請求項１から１４のいずれかに記載の複数のＲＦＩＤアンテナと、
隣接する２つのＲＦＩＤアンテナを一度に連続して作動させるように構成されたアンテナコントローラと、
を備えたことを特徴とするＲＦＩＤアンテナシステム。
【請求項16】
少なくとも３つの隣接する表面を有し各表面が異なる平面上にある物品に貼付される、三分割のＲＦＩＤラベルであって、互いに相対的に構成された３つの隣接する領域を有する可撓性アンテナ基板と、
前記３つの隣接する領域のそれぞれに配置されたＲＦＩＤアンテナであって、各ＲＦＩＤアンテナがＲＦＩＤチップに接続されている、ＲＦＩＤアンテナと、
を備え、
前記３つの隣接する領域の各々は、前記３つの隣接する表面の頂点の周りに貼付されたとき、前記３つの隣接する表面の１つに関連付けられ、
前記ＲＦＩＤアンテナの各々は、活性化されると、前記ＲＦＩＤラベルが物品に貼付される使用時に、各アンテナの磁界がそれぞれの物品表面に対して垂直になるように、それぞれの基板領域に対して垂直な磁界を有することを特徴とするＲＦＩＤラベル。
【請求項17】
前記ＲＦＩＤアンテナの各々は、それ自身のＲＦＩＤチップを有することを特徴とする請求項１６に記載のＲＦＩＤラベル。
【請求項18】
前記ＲＦＩＤアンテナの各々は、１つの共有ＲＦＩＤチップに接続されていることを特徴とする請求項１６に記載のＲＦＩＤラベル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、概して、ＲＦＩＤリーダ、アンテナおよびアンテナシステムに関し、より詳細には、金属壁のような導電性容器部品を有する容器用のＲＦＩＤアンテナに関する。
【背景技術】
【0002】
ワクチン用の冷蔵庫や冷凍庫は、特に第三世界や発展途上国では、断続的で信頼性の低い電力に依存していることがある。そのため、こうした冷蔵庫や冷凍庫は、効率的で、内容物にアクセスする際の温度変化を最小限に抑える必要がある。
【0003】
あるタイプのワクチン冷蔵庫１００は、図１に示すような「チェスト」タイプの設計にもとづく。ワクチン冷蔵庫１００へは、冷蔵庫内の様々なコンパートメント１０６内の冷蔵庫の貯蔵内容物にアクセスするための上部開口蓋１０４を備えた上部１０２からアクセスされる。このような設計により、断熱性が高く、蓋１０４を開けたときの冷気の損失を最小限に抑えることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ワクチンのＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ－Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を追跡するには、冷蔵庫内のＲＦＩＤタグの読み取りが必要である。一般的に、冷蔵庫１００の壁１０８の内張りは、ワクチンから熱を効率的に伝導するために金属製である。その結果、金属製の壁１０８が電波を遮蔽したり、打ち消したり、反射したりするため、どのようなタイプのＲＦＩＤシステムを設置するにも問題がある。冷蔵庫にＲＦＩＤアンテナ棚を取り付ける（例えば、アンテナシステムを組み込んだ棚を挿入する）ことは、比較的高価であり、利用可能な保管容積を減少させ、電力需要の高い複雑な電子機器を必要とする。
【0005】
チェストタイプの冷蔵庫や冷凍庫で使用することができ、冷蔵庫や冷凍庫内の物品のＲＦＩＤタグを読み取ることができる、シンプルで低コストかつ信頼性の高いＲＦＩＤアンテナシステムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本明細書に含まれる文書、行為、材料、装置、物品等に関するいかなる議論も、これらの事項のいずれかまたはすべてが、本出願の各請求項の優先日以前に存在した先行技術基盤の一部を形成し、または本開示に関連する分野における一般的な一般知識であったことを認めるものとして解釈されるものではない。
【0007】
一態様では、導電性容器部品を有する容器のためのＲＦＩＤアンテナであって、導電性容器部品の少なくとも一部を構成する表面を有するアンテナ本体を備えたＲＦＩＤアンテナが提供される。
【0008】
アンテナ本体は、１つ以上のＲＦＩＤタグ付き物品を受信するためのアンテナ体積を定義する形状であってもよい。アンテナ本体は、中空プリズムを形成する形状であってもよい。中空プリズムは、中空プリズムは、中空立方体プリズム、中空円柱プリズム、中空多面体プリズムのいずれかであってもよい。
【0009】
アンテナ本体は、単回転ソレノイドを形成していてもよい。アンテナ本体は、容器内でシールドされていなくてもよい。
【0010】
ＲＦＩＤアンテナは、少なくとも１つの電流供給点と、少なくとも１つの電流戻り点と、をさらに備えてもよい。このとき、電流供給点および電流戻り点は、アンテナ本体に電気的に接続されている。アンテナ本体を流れる電流が、ＲＦＩＤタグを読み取るための磁界をアンテナ体積内に発生させる。
【0011】
アンテナ本体は、電気断線を含んでもよい。このとき、少なくとも１つの電流供給点が、電気断線の第１の側でアンテナ本体に電流を供給し、少なくとも１つの電流戻り点が、電気断線の反対の第２の側で電流戻り経路を与える。電気断線は、アンテナ本体の誘電体ギャップを構成してもよい。アンテナ本体は、第１のエッジと第２のエッジとを有してもよい。このとき、第１のエッジは、電気断線がオーバーラップ領域に形成されるように、第２のエッジにオーバーラップしている。
【0012】
アンテナ本体は、導電性容器コンパートメント仕切り部材をさらに備えていてもよい。導電性容器コンパートメント仕切り部材は、隣接する２つのＲＦＩＤアンテナを仕切る仕切り板を備えてもよい。仕切り板は、誘電体素子を介して導電性容器部品に固着され、ＲＦＩＤアンテナの容量性部材を形成してもよい。
【0013】
隣接する２つのＲＦＩＤアンテナの各々は磁界を発生し、それぞれの磁界は反対方向を向き、２つの磁界の和は容器から１０ｍの距離で＋４２ｄＢμＡ／ｍ未満であってもよい。
【0014】
別の態様では、上述のような複数のＲＦＩＤアンテナと、隣接する２つのＲＦＩＤアンテナを一度に連続して作動させるように構成されたアンテナコントローラと、を備えたＲＦＩＤアンテナシステムが提供される。
【0015】
別の態様では、少なくとも３つの隣接する表面を有し各表面が異なる平面上にある物品に貼付される、三分割のＲＦＩＤラベルが提供される。このＲＦＩＤラベルは、互いに相対的に構成された３つの隣接する領域を有する可撓性アンテナ基板と、３つの隣接する領域のそれぞれに配置されたＲＦＩＤアンテナであって、各ＲＦＩＤアンテナがＲＦＩＤチップに接続されている、ＲＦＩＤアンテナと、を備える。３つの隣接する領域の各々は、３つの隣接する表面の頂点の周りに貼付されたとき、３つの隣接する表面の１つに関連付けられる。ＲＦＩＤアンテナの各々は、活性化されると、ＲＦＩＤラベルが物品に貼付される使用時に、各アンテナの磁界がそれぞれの物品表面に対して垂直になるように、それぞれの基板領域に対して垂直な磁界を有する。
【0016】
ＲＦＩＤアンテナの各々は、それ自身のＲＦＩＤチップを有してもよい。ＲＦＩＤアンテナの各々は、１つの共有ＲＦＩＤチップに接続されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0017】
次に、本開示の実施の形態について、添付図面を参照して例示的に説明する。
【0018】
【図1】胸部型ワクチン冷蔵庫の一例を示す図である。
【0019】
【図2A】容器と共に使用するように構成されたＲＦＩＤアンテナを有する容器の実施の形態を示す図である。
【0020】
【0021】
【図3】ＲＦＩＤアンテナの円筒形実施の形態の概略図である。
【0022】
【図4A】ＲＦＩＤアンテナの立方体実施の形態の概略図である。
【0023】
【0024】
【図4C】ＲＦＩＤアンテナの別の立方体実施の形態の概略図である。
【0025】
【図5A】ワクチン冷蔵庫の金属製冷蔵庫ライナーの透視図である。
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
【図7】複数のＲＦＩＤアンテナを有するＲＦＩＤアンテナシステムの概略図である。
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【図9A】複数の給電点の実施の形態の電気回路モデルを示す図である。
【0035】
【0036】
【図10】複数の給電点を有する ＲＦＩＤアンテナの実施の形態を示す図である。
【0037】
【図11】ＲＦＩＤアンテナと共に使用するＲＦＩＤリーダの概略図である。
【0038】
【図12A】本明細書で説明するＲＦＩＤアンテナと共に使用するための三次元ＲＦＩＤタグの平面図を示す図である。
【0039】
【図12B】図 １２Ａ の三次元ＲＦＩＤタグを物品の隅に適用する様子を示す図である。
【0040】
【図12C】先行技術のＲＦＩＤタグを示す図である。
【0041】
図面において、同様の参照数字は同様の部品を示す。
【発明を実施するための形態】
【0042】
アンテナシステム
【0043】
図２Ａは、容器２０２（この例では、例えばワクチンを保管するために使用されるような冷蔵庫または冷凍庫）を示す。容器２０２は、導電性容器部品２０４を有する。図２Ｂは、容器２０２用のＲＦＩＤアンテナ２００を示す。ＲＦＩＤアンテナ２００は、導電性容器部品２０４の少なくとも一部を構成する連続導電面２０８を有するアンテナ本体２０６から構成されている。
【0044】
冷蔵庫の例では、導電性容器部品２０４は冷蔵庫コンパートメント２１２の金属ライナー２１０である。金属ライナー２１０は、コンパートメント２１２の側壁に並んでおり、この例では、４つの金属壁を有し、床も天井もない角筒の形状をしている。この例では、アンテナ本体２０６は、容器２０２内で遮蔽されていない。別の実施の形態では、容器は、金属製の側壁および／または金属製の棚を有するキャビネットである。キャビネットの金属製の壁および／または棚は、本明細書で説明するＲＦＩＤアンテナシステムに組み込まれる導電性容器部品である。
【0045】
アンテナ本体２０６は、１つまたは複数のＲＦＩＤタグ付き物品、例えば、容器２０２に入れられるワクチンバイアルまたはワクチンバイアルを保持する箱を受け取るためのアンテナ容積２１４を定義する形状である。
【0046】
アンテナ本体２０６は、例えば図２Ａおよび図２Ｂに示すような中空立方体プリズム２２０のような中空プリズムを形成する形状である。中空プリズムは、内部容積が物品を保持するために使用される任意の中空断面形状を有することができる。中空プリズムは、表面積を有する１つまたは複数の壁を有する。従って中空プリズムは、例えば、図面の図３に示されるような中空円柱プリズム３２０または中空多面体プリズムであってもよい。
【0047】
図３を参照すると、アンテナ本体は、空芯を有する単回転ソレノイド３２２を形成している。アンテナ本体３０６の金属表面３０８上を流れる電流は、シートの２つの表面から半径方向内側および外側に伝播する電磁波を発生させる電流シートを形成する。内側に伝播する波は、アンテナ体積３１４の内部に定在波を設定し、一様に分布する磁界Ｈを形成する。
【0048】
アンテナ本体３０６が図３に示される中空円柱プリズム３２０の形態である実施形態では、ソレノイド３２２のインダクタンスＬは、Ｌ＝μ０Ａ／ｌで与えられる。ここで、μ０は４π１０ー７に等しい自由空間の透磁率であり、Ａはπｒ２で与えられるループの面積であり、ｌは中空円柱プリズム３２０の長さ（すなわち、電流の一般的な流れ方向に垂直な長手方向の寸法）である。
【0049】
図４Ａを参照すると、容器内の複数のＲＦＩＤタグを監視するためのＲＦＩＤアンテナシステム４７０は、ＲＦＩＤアンテナ４００を備えている。（本明細書の他の箇所で説明するように）いくつかの実施の形態は、複数のＲＦＩＤアンテナを含むことができ、各ＲＦＩＤアンテナは、容器の導電性構成要素の少なくとも一部を構成する導電性表面によって形成されたアンテナ本体４０６を備える。ＲＦＩＤアンテナ４００は、導電性表面に設けられた電気ギャップ４２８と、電気ギャップ４２８の両側に設けられた少なくとも１つの電流供給点４３０および少なくとも１つの電流戻り点４３２と、を含む。アンテナ本体４０６は、ＲＦＩＤタグ付き物品を保持するためのアンテナ体積４１４を定義する１回転ソレノイドを形成する形状である。導電性表面は、図４Ａに側壁として示される３次元のうちの２次元（本体の底部または頂部には床または天井がない）に形成され配置され、内部磁界がアンテナ本体４０６の内側から外側へ通過して磁気リターン経路を形成できるようになっている。さらに、管端部や壁面に導電性の床や天井を設けることは、電流シートを短絡させるので避けるべきである。
【0050】
アンテナ４００のアンテナ本体４０６を形成する中空（直方体）立方体４２０の場合、図５Ａに示すように、面積Ａは幅Ｗに奥行きＤを掛けたものである。矩形ソレノイド４２２のインダクタンスは、Ｌ＝μ０ＤＷ／ｌで与えられる。
【0051】
内部磁界Ｈは、ソレノイド４２２の軸に沿ってｌの方向（電流の一般的な流れ方向に垂直な長手方向の寸法である）に整列され、アンペールの法則によって与えられる。Ｈ＝Ｉ／ｌ。ここでＩはソレノイドシートに流れる全電流である。
【0052】
冷蔵庫の実施の形態の例では、ライナーの上部にも下部にも金属構造がないため、ワクチン用冷蔵庫のライナーのインダクタンスと磁界の計算は非常に正確である。ＲＦＩＤタグを作動させるのに必要な典型的な磁界は、タグのサイズにもよるが、０.５Ａ／ｍから１.０Ａ／ｍの範囲である。２Ａ／ｍの電界強度は、向きの悪いタグのＲＦＩＤ照会には十分である。
【0053】
ワクチン用冷蔵庫の２つのモデルの寸法、インダクタンス、および電界強度を表１に示す。
表１：冷蔵庫ライナーの機械的および電気的パラメータ
【表1】
【0054】
ＲＦＩＤアンテナは、ＲＦＩＤリーダに接続する端子を持つ導電性構造体である。ＲＦＩＤリーダは、（例えばアンテナコントローラを介して）ＲＦＩＤアンテナの動作を制御し、ＲＦＩＤアンテナからＲＦＩＤタグに関する情報を受信する。ＲＦＩＤリーダは、ＲＦＩＤアンテナに信号ソースを供給し、ＲＦＩＤタグを照会するためにＲＦＩＤアンテナを作動させる。
【0055】
図４Ａを再び参照すると、小型冷蔵庫の例は、断面が実質的に正方形の金属製ライナー４１０を備えている。ＲＦＩＤアンテナ４００の端子は、電流供給点４３０および電流戻り点４３２である。電流供給点４３０および電流戻り点４３２は、アンテナ本体４０６に電気的に接続されており、アンテナ本体４０６を流れる電流がＲＦＩＤタグを読み取るための磁界Ｈをアンテナ体積４１４内に発生させる。
【0056】
アンテナ本体４０６は、電気断線４３４を有する。これにより、電流供給点４３０が電気断線４３４の第１の側面４３６でアンテナ本体４０６に電流を供給し、電流戻り点４３２が電気断線４３４の反対の第２の側面４３８で電流戻り経路を供給する。電気断線は、アンテナ本体内の長手方向のギャップ４２８によって形成され、電流がアンテナ４００に印加され得るように、空気または別の誘電体が両側面４３６、４３８を分離している。ギャップ４２８は、ギャップを横切って印加される信号ソースを短絡させる電気的接続がなければ、小さくてもよい（例えば１ｍｍ以下）。ギャップは大きくてもよいが（例えば５～２０ｍｍ）、ギャップが大きすぎると（例えば、電気断線４３４の第１の側面４３６と反対の第２の側面４３８との間の離隔が２０ｍｍを超えると）、磁界Ｈがギャップを介して漏れ出すため、アンテナ体積４１４内部の磁界が損なわれる可能性がある。
【0057】
【0058】
図４Ｃに断面図を示すように、２つの側面４３６と４３８とのオーバーラップがあるように長手方向ギャップ４２８の形状を調整することにより、電気断線４３４を通る漏れをなくすことができる。十分なオーバーラップがある場合、磁界はライナー表面に平行に走ることを余儀なくされ、ギャップ４２８を通過することができない。ギャップ幅の５倍から２０倍（例えば約１０倍）のオーバーラップ幅が、磁力線の適切な封じ込めをもたらす。例えば、第１の側面４３６が第２の側面４３８に１０ｍｍオーバーラップしており、第１の側面４３６と第２の側面４３８との間に１ｍｍのギャップ４５０がある場合、ギャップからの磁界の漏れはほとんどないか、実質的にない。磁界の漏れを防止するオーバーラップを実施する方法は、国際特許出願ＷＯ２０１６／０３８８９７に記載されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【0059】
冷蔵庫例の実施の形態では、電流シートを作成する簡単な方法は、冷蔵庫のライナー壁を適合させることであり、例えば、ライナー４１０を切断し、切断点（図４Ａでは一方の側壁の中央に示されているが、２つの壁の間の角、または図３に示されているように円筒の周囲の任意の場所でもよい）で電流をライナーに注入することである。同調キャパシタンスまたはコンデンサ４４０を信号ソース４４２と直列に接続して、ライナーループのインダクタンスを調整してもよい。
【0060】
複数のコンパートメント
【0061】
より大きなコンテナでは、ＲＦＩＤタグが付けられた物品が保持され、ＲＦＩＤタグを読み取るためにＲＦＩＤアンテナが実装される複数の領域、領域またはコンパートメントがコンテナ内に存在することがある。図５Ａは、大型冷蔵庫に使用される長方形の金属製ライナー５１０を示す。大きな長方形の形状は、ライナー５１０の中心５４６を横切って注入するのに適しており、２つの逆回転電流ループ５４４を持つ８の字型アンテナ５００が形成される。
【0062】
注入された電流Ｉは、ライナーの２つの半分の間で分割され、図示されるように２つの逆回転電流ループ５４４を形成する。同調コンデンサまたは同調キャパシタ５４０を信号ソース５４２と直列に追加して、ライナーのインダクタンスを打ち消してもよい。
【0063】
図６Ａおよび図６Ｂを参照すると、長方形の金属ライナー６１０を有する大型の冷蔵庫では、ライナー６１０内の２つの隣接するアンテナに図８の逆循環電流を発生させるために、中心線注入を使用している。冷蔵庫の一部を形成する内部金属ライナー６１０は、導電性容器コンパートメント仕切り部材を含むように適合されている。導電性容器コンパートメント仕切り部材は、例えば、アンテナ体積６１４を形成する２つの等しい空洞を形成するライナーキャビティを２分する金属板６５０のような導電性仕切り壁（「中央仕切り板」または「仕切り板」ともいう）の形態で、２つの隣接するＲＦＩＤアンテナを分離する仕切り部材を含んでもよい。無線周波数（ＲＦ）信号の電流供給点６３０および電流戻り点６３２は、金属板６５０の長手方向のギャップ６２８の両側にある。ギャップ６２８は、金属板６５０の中央に配置されてもよいし、好都合であればプレートのいずれかの端部にオフセットされてもよい。電流供給点６３０および電流戻り点６３２は、隣接するアンテナ本体の共有部分に配置され、単一の電流注入手段が隣接するＲＦＩＤアンテナによって共有されるようになっている。注入された電流は、２つの実質的に等しい部分に分割され、２つの逆回転電流ループを形成する。
【0064】
図６Ｂを参照すると、金属板６５０とライナー６１０との間の接続は、直接ガルバニック接続６５２によって行うことができる。直接ガルバニック接続は、例えば取り付けねじ、リベット、はんだなどを介した金属同士の接触を用いて行うことができる。
【0065】
導電性ライナー壁に電流を供給するために金属製の仕切り板を使用するというアイデアは、２つの半分の仕切り板にとどまらず、複数の仕切り板に拡張することができる。１つの仕切り板の代わりに、複数の仕切り板を有するマルチコンパートメント実施の形態では、多数の等しいまたは類似の大きさのコンパートメントが形成される。
【0066】
図７のＲＦＩＤアンテナシステム７７０を参照すると、各金属板７５０は、電流Ｉを注入するソースまたはゼロボルトに設定された電圧ソース（この例示的な実施の形態では、それはセンター駆動信号ソースである）のいずれかであり得る信号ソース７４２を有する。ゼロボルト信号ソース７４６は、電気ギャップ７２８の両側で金属板７５０の両側を短絡する短絡回路として動作する。
【0067】
ソース７４２は、１度に１つのソースが活性ソース７５４として活性化され、その２つの隣接するコンパートメント７１２の内容物をスキャンするように、個々に（およびいくつかの実施の形態では順次および／または連続して）切り替えられる。一連のソース７４２を、任意の時間に１つずつアクティブにすることによって、ＲＦＩＤシステムは、マルチコンパートメントコンテナのすべてのコンパートメント７１２を通してスキャンする。アンテナコントローラは、１度に２つの隣接するＲＦＩＤアンテナを連続して作動させるように構成されている。
【0068】
１つのソースだけをアクティブに設定し、他のすべてのソースをゼロボルトに設定することにより、アクティブなソース７５４に隣接する２つのコンパートメント７１２は、本明細書の他の箇所に記載されている２つのコンパートメントの実施の形態のように動作する。このとき、他のすべてのコンパートメントは短絡ループとなり、正味の磁界はゼロとなる。このようにして、低コストな１次元システムで、大型の複数コンパートメント金属構造をＲＦＩＤ対応にすることができる。
【0069】
図７は、３つの仕切り壁と３つのソースを持つ４つのコンパートメントを持つ実施の形態を示す。代替的な４コンパートメントの実施の形態では、中央の壁はソースを持たず、（壁番号１の）第１のソースが作動したときにコンパートメント１およびコンパートメント２内のＲＦＩＤタグの読み取りを可能にし、（壁番号３の）第２のソースが作動したときにコンパートメント３およびコンパートメント４内のＲＦＩＤタグの読み取りを可能にする。
【0070】
信号ソースおよびそのインピーダンスの制御は、国際特許出願ＷＯ２０１０／０２５５１６（その内容は参照により本書に組み込まれる）に記載されている原理を使用して、Ｖｓ＝０のときに低い短絡インピーダンスを確保するように信号ソースインピーダンスを制御することによって実現できる。
【0071】
ＲＦＩＤアンテナシステム７７０は、容器容積を定義する１つまたは複数の側壁を有する導電性本体７０６と、容器容積をコンパートメント７１２に分割する１つまたは複数の導電性仕切り壁７５０とから構成される。各仕切り壁７５０は、両側に電流供給点７３０および電流戻り点７３２を有する電気ギャップ７２８を備える。電流供給点７３０は１つ以上の電流供給点を備え、電流戻り点７３２は２つ以上の電流戻り点を備える。導電性本体７０６は、容器の金属ライナー７１０の少なくとも一部を構成する。各導電性仕切り壁７５０は、電気ギャップ７２８の両側にある２つの壁部分を備える。各導電性仕切り壁７５０は、導電性本体７０６に貼り付けられている。いくつかの実施の形態では、導電性隔壁は、本明細書の他の箇所に記載されているように、静電容量性プレートと、静電容量性プレートと導電性本体との間に配置された誘電体スペーサーと、を介して導電性本体に貼り付けられている。
【0072】
ＲＦＩＤアンテナシステム７７０は、仕切り壁ごとに信号ソースを含む。これらの信号ソースは、ＲＦＩＤリーダによって提供され、１つまたは複数のＲＦＩＤリーダアンテナ信号ソースから構成され得る。
【0073】
いくつかの実施の形態では、ＲＦＩＤアンテナシステム７７０は、導電性本体の一部と、活性化された信号ソースを共有するコンパートメントを取り囲んで形成する仕切り壁とを電流が流れるように、一度に１つの信号ソースを活性化するように構成されたアンテナコントローラを含む。他の実施の形態では、アンテナコントローラは、ＲＦＩＤアンテナシステム７７０とは別個であり、かつ／または外部である。
【0074】
容量性接続
【0075】
ライナーと仕切り板との間の直接的なガルバニック接続は不可能な場合がある。例えば、陽極酸化などの耐食性処理によりライナー壁面が導電性でない場合や、機械的固定具の使用が許容されない場合がある。このような場合、誘電体素子を介して仕切り部材を導電性容器部材に貼り付け、ＲＦＩＤアンテナの容量性部材を形成することができる。金属板仕切板とライナーとの間の容量性接続は、図８Ａ～８Ｄに示されるように使用することができる。
【0076】
図８Ａに、２つのアンテナ８００を有し、容量性プレート８７２を組み込んだアンテナシステム８７０の回路モデルを示す。各プレート８７２は幅ｂおよび高さｌ（電流の一般的な流れ方向に垂直なアンテナ本体８０６の長手方向の寸法である）を有する。誘電体スペーサー８７４が使用される。スペーサー８７４は、陽極酸化によって形成された絶縁層であってもよいし、プレート８７２とライナー８１０との間に特定の静電容量を与えるように選択された予め規定された厚さｔのスペーサー（例えばプラスチックスペーサー）であってもよい。
【0077】
プレートの静電容量Ｃｐは、Ｃｐ＝ε０εｒｂｌ／ｔで与えられる。ここでε０は自由空間の誘電率、εｒは相対誘電率で無極性プラスチックでは通常２.２である。誘電体スペーサー８７４は厚みが小さいため、比較的大きな静電容量を持ち、ＲＦ短絡回路として機能する。この場合、ライナーループのインダクタンスを調整するために、別個の直列同調キャパシタンスを使用してもよい。あるいは、スペーサーの厚みと容量性プレートのサイズを選択することで、正しいチューニング・キャパシタンスを提供することができる。
【0078】
表２は、５０μｍの接着剤層付き金属プレート、または１ｍｍのプラスチックスペーサーの静電容量を示している。接着剤層の場合、静電容量は許容可能なRF短絡回路として機能するほど大きいが、１ｍｍのスペーサーの場合、静電容量は同調静電容量の一部として機能する。
表２：異なる誘電体厚さの金属板の静電容量
【表2】
【0079】
図８Ａは、中央の金属分割体８５０をライナー壁に結合する容量性プレート８７２を備えた２コンパートメントアンテナシステムの平面図である。図８Ｂはこの配置の電気回路モデル８７６を示し、図８Ｃは簡略化した電気回路モデル８７８を示す。キャパシタンスＣはプレートキャパシタンスであり、インダクタンスＬは表１に示すようにライナー８５０のインダクタンスである。
【0080】
電流供給点８３０および電流戻り点８３２は、信号ソース８４２の両側にある。
【0081】
表３は、分圧板の両端に１ｍｍのプラスチック製スペーサーを備えた１０８ｍｍの板幅が、分圧板回路に適切なチューニング・キャパシタンスを提供することを示す回路モデル・パラメーターの例である。
表３：分圧プレート回路のパラメータ値
【表3】
【0082】
図８Ｄは、図８Ａに示した実施の形態による例示的なＲＦＩＤアンテナシステム８７０の透視図である。金属製の仕切り板８５０は両側に長手方向のフランジ８７１を有し、長手方向のフランジは容量性プレート８７２を形成する形状である。この例示的な実施の形態では、仕切り板８５０は、フランジとライナー８１０の対向する側壁の中央領域との間に塗布されたＳｅｌｌｅｙｓ Ｋｗｉｋ Ｇｒｉｐ Ｓｐｒａｙ Ｃｏｎｔａｃｔ Ａｄｈｅｓｉｖｅのようなスプレー接点などの接着剤層を介してライナー８１０に貼り付けられている。
【0083】
電磁両立性（ＥＭＣ）コンプライアンス
【0084】
電磁放射には２つのタイプがある。近視野放射の場合、発生ソースと受信機との間の距離は、放出された放射線の波長を２πで割った値よりも小さい。一方、遠視野放射の場合、発生ソースと受信機のと間の距離は、放出された放射線の波長を２πで割った値よりも大きい。
【0085】
ライナーによって形成された電流ループは、遠方界で放射される。遠視野放射は、ライナーループの面積およびループ内の電流に依存する。ＥＭＣ適合のための最大許容遠方界強度があり、例えばオーストラリアでは、１０ｍの距離で測定した最大遠方界放射は＋４２ｄＢμＡ／ｍ（１２６μＡ／ｍ）である。遠方界強度を計算する式は、Ｈ＝ＩπＤＷ／ｒλ２で与えられる。λはＲＦＩＤ周波数の波長である。高周波（ＨＦ）システムのＲＦＩＤ周波数は１３．５６ＭＨｚで、波長は２２．１２４ｍである。表４に、ワクチン用冷蔵庫の２つのモデルの遠方界放射強度を示す。
表４：ＥＭＣ遠方界放射値
【表4】
【0086】
小型モデルは、ＲＦＩＤタグを照合質問するのに十分な内部電界（すなわち、表１を参照して本書の他の箇所に記載されているように、約０．５Ａ／ｍ～２Ａ／ｍの電界強度）を維持しながら、ＥＭＣコンプライアンス目標を満たしている。
【0087】
大型モデルはＥＭＣコンプライアンス目標を満たさないため、ＥＭＣコンプライアンスを満たすと同時に、ＲＦＩＤタグを照合するのに十分な内部電界を維持するための修正が必要である。
【0088】
図５Ｂを再度参照すると、大型の矩形ライナー５１０が２つの隣接するアンテナ体積５１４に分割されており、２つの逆回転電流ループ５４４は、遠方界で互いに相殺する２つの等しいまたは実質的に類似した磁界を生成する。
【0089】
遠方界放射は、個々の逆回転電流からの放射の和である。各電流ループの磁気モーメントの中心は、アンテナ本体５０６の全幅の半分（Ｗ／２）だけ離れている。遠方電界は、電界が互いに減算されるにつれて減少する。一対の逆回転電流の遠方磁界強度を計算する式は以下で与えられる。
Ｈ＝ＩπＤＷ（（ｒ－Ｗ／４)－１－（ｒ＋Ｗ／４）－１））／２λ２。
Ｈ＝ＩπＤＷ（（ｒ－Ｗ／４)－１－（ｒ＋Ｗ／４）－１））／２λ２。
【0090】
表５に、中心電流ソース５４２を有する大型ワクチン冷蔵庫アンテナ５００の遠方界放射強度を示す。この実施の形態の例では、ライナー内を循環する電流シートの電流を同じに維持するために、給電電流を２倍にしている。
表５：中心電流注入による遠距離放射
【表5】
【0091】
隣接する２つのＲＦＩＤ アンテナはそれぞれ磁界を発生する。その磁界はコンテナから１０ｍ離れた位置で２つの磁界の合計が＋４２ｄＢμＡ／ｍ未満になるように反対方向にある。この例では、２つの磁界の和は＋１９ｄＢμＡ／ｍ未満である。このように、分割部品５５０を介した集中電流注入により、遠方界放射はＥＭＣ コンプライアンス目標を満たすことができる。
【0092】
ＲＦＩＤアンテナ５００は、冷蔵庫のような容器と共に使用され、少なくとも第１および第２のアンテナ体積５１４を定義するアンテナ本体５０６を有する。各アンテナ体積の対向する２つの側面はシールドされていない。第１のアンテナ体積は、第１のアンテナ体積内に第１の磁界を発生するように構成された少なくとも第１の導電性部品によって定義される。第１の磁界は第１の方向に向けられる。第２のアンテナ体積は、第２のアンテナ体積内に第２の磁界を発生するように構成された少なくとも第２の導電性部品によって定義される。第２の磁界は第２の方向に向けられる。第１の磁界と第２の磁界の和は、容器から１０ｍの距離において＋４２ｄＢμＡ／ｍ未満である。いくつかの実施の形態では、和は容器の外側で実質的にゼロである。いくつかの実施の形態では、第１および第２の導電性構成要素は、同じ導電性本体の第１および第２の部分、例えば冷蔵庫の金属ライナーの第１の半分および第２の半分（または金属棚付きキャビネットの第１の棚および第２の棚）であってもよい。
【0093】
電流注入
【0094】
本明細書で言及する回路モデルの精度には、ＲＦＩＤアンテナ本体を通る電流シートの均一性が必要である。中心一点に電流を注入すると、電流が「混雑」して不均一な電界分布が発生するおそれがある。
【0095】
電流バランシング回路９８０を使用して、仕切り板を横切る複数の点で電流を注入すると、より均一な電流分布が得られる。この配置は、図９Ａにパワースプリッタ９８２で示されている。複数の電流注入点を実装する方法の１つがＷＯ２０１６／１２１１３０に記載されている。その内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0096】
例示の実施の形態では、各端子（フィード０、フィード１、フィード２、およびフィード３）は、（図９Ｂに示されるように）変圧器９８４から供給され、仕切り板の各側面で平衡差動電流を供給する。電流供給点９３０および電流戻り点９３２である駆動点ｘとｙは、図８Ａに示した電流供給点８３０および電流戻り点８３２に相当する。
【0097】
変圧器９８４は、駆動点インピーダンスおよび／または電流の大きさを調整するためのインピーダンス変換にも使用できる。
【0098】
図１０に、ＲＦＩＤアンテナ１０００の例示的な実施の形態を示す。ここでは、ＲＦＩＤアンテナは、コンテナ内で使用するように適合されている。ＲＦＩＤアンテナ１０００は、第１のエッジ１０３６および反対側の第２のエッジ１０３８を有する導電性表面１００８によって形成されたアンテナ本体を有する。導電性表面１００８は、第１のエッジ１０３６が第２のエッジ１０３８に実質的に隣接するように配置される。アンテナ本体１００６が、１つ以上のＲＦＩＤタグ付きアイテムを受け取るための体積１０１４を定義するように形成されている。第２のエッジ１０３８は、電気ギャップ１０２８によって第１のエッジ１０３６から分離されている。ＲＦＩＤアンテナ１０００は、アンテナ本体１００６に電流を供給するための２つ以上の電流供給点１０３０を第１のエッジ１０３６に有し、アンテナ本体１００６からの戻り電流経路を提供するための２つ以上の電流戻り点１０３２を第２のエッジ１０３８に有する。導電性表面１００８は、容器の導電性領域、例えば冷蔵庫の内側金属ライナー１０１０の少なくとも一部を構成する。
【0099】
一部の実施の形態では、電流供給点と電流戻り点が実質的に隣接するように、電流供給点の位置は電流戻り点の位置と整合している。これは、例えば図４Ａに示されている。他の実施の形態では、現在の電流供給点とその直近の現在の電流戻り点とを結ぶ直線が、第１のエッジ１０３６から第２のエッジ１０３８までの最短距離でないように、現在の電流戻り点の位置は、現在の電流供給点の位置からオフセットされる。これは図１０に示されており、機械的または構造的な便宜のために行われることがある。
【0100】
ＲＦＩＤ監視システム
【0101】
いくつかの実施の形態では、本明細書に記載のＲＦＩＤアンテナは、容器に組み込むための別個のデバイスとして提供されるか、または既に容器に組み込まれ、容器の導電性コンポーネントを組み込む。例えば、冷蔵庫（箪笥型ワクチン冷蔵庫など）は、ライナーの電気的切れ目またはライナー内に配置された仕切り壁の電気的切れ目の両側に設けられた端子を有することにより、ＲＦＩＤアンテナとして機能するように適合された内側金属ライナーを有してもよい。このような実施の形態では、容器は、アンテナの端子が、ＲＦＩＤアンテナとリーダのアンテナ・インタフェースの間を接続する同軸ケーブルなどのＲＦケーブルを介して、別個の外部ＲＦＩＤリーダとインタフェースできるように適合されている。
【0102】
いくつかの実施の形態では、ＲＦＩＤアンテナシステムは、本明細書に記載されているような１つ以上のＲＦＩＤアンテナに加えて、アンテナコントローラも備えている。アンテナコントローラは、ＲＦＩＤアンテナの動作を制御する。例えば、アンテナコントローラは、本明細書の他の箇所に記載されているように、一度に２つの隣接するＲＦＩＤアンテナを連続して起動するように構成されてもよい。
【0103】
いくつかの実施の形態では、ＲＦＩＤリーダは、容器内、容器の隣、容器に接続される、または容器に関連する他の何らかの方法で提供され、ＲＦＩＤリーダは、アンテナ端子を介してＲＦＩＤアンテナに電気的に接続される。
【0104】
これらの実施の形態では、（冷蔵庫などの容器内の複数のＲＦＩＤタグを監視するための）ＲＦＩＤ監視システムは、ＲＦＩＤリーダと、ＲＦＩＤタグと通信するためのＲＦ信号を送受信するための少なくとも１つのアンテナを有する。少なくとも１つのアンテナは、ＲＦＩＤリーダと通信している。本明細書で説明するように、少なくとも１つのアンテナは、容器の導電性外周の少なくとも一部を構成する。導電性外周の一部は、第１のエッジと、対向する第２のエッジと、を有する。導電性外周の一部は、第１のエッジが第２のエッジに実質的に隣接し、第２のエッジから間隔を置かれるように形成される。第１のエッジは、第２のエッジから間隔をあけて配置され、第１のエッジと第２のエッジとの間に電気ギャップを形成する。電気ギャップは誘電体を含んでもよい。
【0105】
図１１は、本明細書で説明するアンテナと共に使用されるＲＦＩＤリーダ１１００の概略図である。ＲＦＩＤリーダ１１００は、プロセッサ１１９０と、アンテナコントローラ１１９２と、データインタフェース１１９４と、アンテナインタフェース１１９６と、信号ソース１１９８と、を含む。プロセッサ１１９０は、アンテナコントローラにＲＦＩＤアンテナの動作を制御させるように構成され、例えば、電力を供給し、１つまたは複数のＲＦＩＤアンテナを起動させる。プロセッサ１１９０は、アンテナインタフェース１１９６を介してＲＦＩＤアンテナからＲＦＩＤタグ情報を受信するように構成される。プロセッサ１１９０は、受信したＲＦＩＤタグ情報を処理し、データインタフェース１１９４を介して、処理されたＲＦＩＤタグ情報を送信するように構成される。プロセッサは、例えばＡｔｍｅｌ ＡＴ９１ＲＭ９２００－ＣＩ（登録商標）などのマイクロコントローラの形態であってもよい。アンテナコントローラ１１９２は、プロセッサ１１９０の一部として、および／または同じマイクロコントローラを介して実装されてもよい。あるいは、アンテナコントローラは、プログラマブルゲートアレイを用いて実装されてもよい。アンテナインタフェース１１９６は、ＲＦＩＤアンテナに接続するＲＦケーブルでＲＦＩＤアンテナへの電気的接続を行い、また、プロセッサ１１９０の制御下でアンテナコントローラ１１９２によって指示されるように、信号ソースからの信号を指示するためのＰＩＮダイオードまたはＲＦリレーなどのＲＦスイッチを使用して、信号供給点および信号戻り点への信号ソースを提供する。
【0106】
一実施の形態では、ＲＦＩＤリーダは、冷蔵庫のコンプレッサとコントローラのコンパートメント内に取り付けることができる。別の実施の形態では、リーダは同軸ケーブルでアンテナに接続される。冷蔵庫はリーダを制御し、タグの読み取りをトリガするためのインターフェイス、例えばユーザインターフェイス（ボタンおよび／またはスクリーンなど）、または読み取りコマンドを受信するように構成されたデータインターフェイスを有する。一部の実施の形態では、冷蔵庫はGSＭおよび／またはGPSモジュールを含み、冷蔵庫の位置、温度、ＲＦＩＤタグ情報などのデータを毎日または１日に数回サーバーに送信するように構成されている場合がある。一部の実施の形態では、ＲＦＩＤタグ情報は、ＲＦＩＤリーダ１１００のプロセッサ１１９０によってタグ付き品目に関連付けられる。他の実施の形態では、ＲＦＩＤタグ情報は、冷蔵庫から情報を受信するサーバーによってタグ付き品目に関連付けられる。
【0107】
３次元ＲＦＩＤタグ
【0108】
本明細書で説明するのは、容器部品の少なくとも一部を構成する表面を有するアンテナ本体を備えるＲＦＩＤアンテナである。容器部品は、例えば、容器の金属ライナーであるか、または、容器の金属ライナーを含む。アンテナ本体は、少なくとも１つの電流供給点および少なくとも１つの電流戻り点をアンテナ本体に提供するように構成されたアンテナ端子を有する。アンテナ本体の表面は、１つ以上のＲＦＩＤタグ付き物品を保持するための少なくとも１つの体積を定義するように形成されている。
【0109】
アンテナ本体の体積内の内部磁界Ｈは、ソレノイドの軸に沿って整列された１次元磁界である。従って１次元磁界で機能するＲＦＩＤタグ付きアイテムが必要である。これは、タグが磁界に正しく結合するようにタグ付きアイテムが正しく配置されることが望ましいことを意味する（例えば、定義された固定方向で箱またはキャリアに積み重ねられる）。
【0110】
本書で説明する実施の形態は、パッシブＲＦＩＤタグの使用に関するものである。しかし、本明細書で説明する技術は、アクティブＲＦＩＤタグにも同様に適用可能である。
【0111】
いくつかの実施の形態では、タグ付けされた品目の配置が保証されない場合、１つの解決策として、複数のＲＦＩＤタグを利用し、各タグが異なる向きを持つようにする。例えば、ＲＦＩＤタグをボトルの蓋に配置し、別のＲＦＩＤタグをボトルの側壁に配置することで、少なくとも２つの軸にＲＦＩＤタグが含まれるようにすることができる。これにより、ＲＦＩＤアンテナの本体内部の１次元磁界によって検出される確率を高めることができる。
【0112】
ワクチン用バイアルを保管するワクチン用冷蔵庫の例では、バイアルを箱の中に入れ、ＲＦＩＤタグを箱の上に配置することができる。一実施の形態では、箱のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の面にタグを配置するために、３つのＲＦＩＤタグが箱上に配置される。有利なことに、箱のタグ付けにかかる余分なコストは、２つのタグを追加するだけである。これとは対照的に、各バイアルにタグを付けると、かなり多くのタグが必要になり、バイアルが正しい向きになるようにボックス内に配置されていない場合、すべてのタグが磁界の単一次元内で読み取れない可能性が高くなる。箱のタグ付けにより、バイアルの箱が冷蔵庫内にあることを確認することができる。
【0113】
他の実施の形態では、３次元で動作するように構成されたＲＦＩＤラベルを、ＲＦＩＤアンテナボリューム内に位置する品目に貼付することができる。図面の図１２Ａに、このような三分割のＲＦＩＤラベル１２００の第１の実施の形態が示されている。三分割のＲＦＩＤラベル１２００は、少なくとも３つの隣接する表面１２０４を有する物品１２０２に貼付されるように適合されている。各表面は異なる平面内にある（例えば、典型的な正方形または長方形の箱の場合のように、表面が互いに直角である場合、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸に整列する）。ＲＦＩＤラベルは、３つの平面において３つの隣接する表面１２０４の頂点１２１４の周りに貼付されたときに、３つの隣接する領域のそれぞれが３つの隣接する表面１２０４のうちの１つに関連付けられるように、互いに相対的に構成された３つの隣接する領域１２０８、１２１０、１２１２を有する可撓性アンテナ基板１２０６を有する。可撓性アンテナ基板１２０６は、可撓性を有し、物品に適用する目的に適合した任意の適切な誘電性材料または非導電性材料、例えば可撓性プラスチックであってよい。図示の実施の形態では、ＲＦＩＤラベルは、ラベルを物品に接着するための接着下面１２１６を含む。
【0114】
三分割のＲＦＩＤラベル１２００は、３つの隣接領域１２０８、１２１０、１２１２のそれぞれに配置されたＲＦＩＤアンテナ１２１８、１２２０、１２２２を有し、各ＲＦＩＤアンテナはＲＦＩＤチップ１２２８、１２３０、１２３２に接続されている。
【0115】
三分割のＲＦＩＤラベル１２００の形状および構成は、各ＲＦＩＤアンテナ１２１８、１２２０、１２２２が、活性化されたときに、基板領域１２０８、１２１０、１２１２のそれぞれの１つに対して垂直な磁界を有するようになっており、ＲＦＩＤラベル１２００が物品１２０２に貼付された使用時に、各アンテナの磁界がそれぞれの物品表面に対して垂直になるようになっている。このようにして、（例えば）従来のホルダ、すなわち直交する側面を有する箱が、その角の１つの周囲にラベル１２００を貼付した場合、各アンテナは、３つの直交する平面のうちの異なる１つの平面に位置することになる。その結果、ホルダが本明細書で説明する容器（例えば、ワクチンを保管するために使用されるような冷蔵庫や冷凍庫）内に配置される向きに関係なく、当該アンテナが動作するために容器のＲＦＩＤアンテナによって生成される磁界と十分に整列するような向きを有する少なくとも１つのアンテナが存在することになる。
【0116】
図１２Ａの三分割のＲＦＩＤラベル１２００の実施の形態では、各ＲＦＩＤアンテナ１２１８、１２２０、１２２２は、自身の各ＲＦＩＤチップ１２２８、１２３０、１２３２を有している。ＲＦＩＤラベルの製造時または初期化時に、３つのＲＦＩＤチップ１２２８、１２３０、１２３２は互いに関連付けられ、ＲＦＩＤリーダによって読み取られたラベルがいずれかのチップをピックアップすると、その読み取りが１つの共有ＲＦＩＤラベル１２００と関連付けられるようになっている。
【0117】
同じＬ字型ラベルに３つのアンテナを配置することで、シンプルで信頼性の高いＲＦＩＤラベルが提供される。このため、３つの別々のＲＦＩＤタグを、同じ共有ＲＦＩＤラベルと基材を介して簡単に貼付することができる。
【0118】
図１２Ｂは、三分割のＲＦＩＤラベル１２４０の代替的な実施の形態を示す。この実施の形態では、各ＲＦＩＤアンテナ１２１８、１２２０、１２２２は、例えば一対のアンテナリード線１２４８、１２５２を介して、１つの共有ＲＦＩＤチップ１２４２に接続される。この実施の形態では、単一のチップが３つのアンテナすべてに関連付けられ、ＲＦＩＤラベル１２４０に関連付けられた情報を管理する複雑さが低減される。
【0119】
図１２Ｃは、箱の角の周囲に貼付される形状のラベルの先行技術の実施の形態を示す。しかしながら、ラベル６が単一のアンテナ８を含み、アンテナ導体が箱の３つの側面３、４、５全てにおいてラベルのエッジの周りをループしているため、コイル内の正味の磁界がゼロとなる磁界方向が存在するため、この構成は機能しない。図１２Ｃの配置は単純なコイルと何ら変わらず、３Ｄ動作には適さない。
【0120】
本明細書で説明するのは、ＲＦＩＤアンテナがキャビネットの壁や冷蔵庫のライナーの金属内壁に悪影響を受けることなく、金属壁のキャビネットやチェスト冷蔵庫などの容器にシンプルで信頼性の高いＲＦＩＤアンテナを取り付ける費用効果の高い方法である。
【0121】
有利なことに、チェスト冷蔵庫の実施の形態では、冷蔵庫の金属ライナーがＲＦＩＤアンテナの一部として使用されるため、冷蔵庫の設計を変更することなくＲＦＩＤアンテナを設計することができる。
【0122】
チェスト型冷蔵庫の冷蔵キャビティを形成する内部金属ライナーは、内部キャビティから金属ライナー壁の後ろと外側に取り付けられた冷却システムへ熱を除去するための熱伝導層を形成する。本書で説明するアンテナシステムは、冷蔵庫／冷凍庫の内部金属ライナーを励磁ループ（すなわちアンテナコイル）の一部として使用し、冷蔵庫／冷凍庫に収納された物品に関連するＲＦＩＤタグを読み取るための磁界を発生させる。
【0123】
ライナーはアルミニウムシートでできており、電波を遮蔽する。マルチコンパートメントの冷蔵庫の場合、ライナーは電気的に短い大きな長方形の金属管を形成する。小型のバケツ型冷蔵庫も同様のライナー設計で、ライナーはより小さな正方形または長方形の管である。本書で説明するＲＦＩＤアンテナシステムは、ライナーの電気的特性によって妨げられるのではなく、冷蔵庫内のＲＦＩＤタグ付き物品を読み取るために使用されるＲＦＩＤ信号を伝導するために、ライナーの金属伝導性を有効に利用する。
【0124】
有利なことに、本明細書に記載された解決策は、最小のバケツサイズのユニットから大型のチェスト冷蔵庫や冷凍庫まで、あらゆるワクチン冷蔵庫のサイズにわたって機能する。
【0125】
本発明の技術思想および範囲から逸脱することなく、多くの変更がなされ得ることは、本発明の技術分野における当業者に理解されるであろう。
【0126】
特許請求の範囲および前述の説明において、文脈上、明示的な文言または必要な暗示により別様に必要とされる場合を除き、「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」という語または「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」もしくは「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」などの変形は、包括的な意味で、すなわち、記載された特徴の存在を特定するために使用されるが、本発明の様々な実施の形態におけるさらなる特徴の存在または追加を排除するために使用されるものではない。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【手続補正書】
【提出日】2024-05-21
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
導電性容器部品を有する容器のためのＲＦＩＤアンテナであって、前記導電性容器部品の少なくとも一部を構成する表面を有するアンテナ本体を備え、
前記アンテナ本体は、１つ以上のＲＦＩＤタグ付き物品を受信するためのアンテナ体積を定義する形状であることを特徴とするＲＦＩＤアンテナ。
【請求項2】
前記アンテナ本体は、中空プリズムを形成する形状であることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項3】
前記中空プリズムは、中空立方体プリズム、中空円柱プリズム、中空多面体プリズムのいずれかであることを特徴とする請求項２に記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項4】
前記アンテナ本体は、単回転ソレノイドを形成していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項5】
前記アンテナ本体は、容器内でシールドされていないことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項6】
少なくとも１つの電流供給点と、少なくとも１つの電流戻り点と、をさらに備え、前記電流供給点および前記電流戻り点は、前記アンテナ本体に電気的に接続され、
前記アンテナ本体を流れる電流が、ＲＦＩＤタグを読み取るための磁界をアンテナ体積内に発生させることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項7】
前記アンテナ本体は、電気断線を含み、前記少なくとも１つの電流供給点が、前記電気断線の第１の側で前記アンテナ本体に電流を供給し、
前記少なくとも１つの電流戻り点が、前記電気断線の反対の第２の側で電流戻り経路を与えることを特徴とする請求項６に記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項8】
前記電気断線は、前記アンテナ本体の誘電ギャップを構成することを特徴とする請求項７に記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項9】
前記アンテナ本体は、第１のエッジと、第２のエッジと、を有し、前記第１のエッジは、前記電気断線がオーバーラップ領域に形成されるように、第２のエッジにオーバーラップしていることを特徴とする請求項７または８に記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項10】
前記アンテナ本体は、導電性容器コンパートメント仕切り部材をさらに備えることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項11】
前記導電性容器コンパートメント仕切り部材は、隣接する２つのＲＦＩＤアンテナを仕切る仕切り板を備えることを特徴とする請求項１０に記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項12】
前記仕切り板は、誘電体素子を介して前記導電性容器部品に固着され、前記ＲＦＩＤアンテナの容量性部材を形成することを特徴とする請求項１１に記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項13】
隣接する２つのＲＦＩＤアンテナの各々は磁界を発生し、それぞれの磁界は反対方向を向き、
２つの磁界の和は容器から１０ｍの距離で＋４２ｄＢμＡ／ｍ未満であることを特徴とする請求項１１または１２に記載のＲＦＩＤアンテナ。
【請求項14】
ＲＦＩＤアンテナシステムであって、請求項１から１３のいずれかに記載の複数のＲＦＩＤアンテナと、
隣接する２つのＲＦＩＤアンテナを一度に連続して作動させるように構成されたアンテナコントローラと、
を備えたことを特徴とするＲＦＩＤアンテナシステム。
【請求項15】
少なくとも３つの隣接する表面を有し各表面が異なる平面上にある物品に貼付される、三分割のＲＦＩＤラベルであって、互いに相対的に構成された３つの隣接する領域を有する可撓性アンテナ基板と、
前記３つの隣接する領域のそれぞれに配置されたＲＦＩＤアンテナであって、各ＲＦＩＤアンテナがＲＦＩＤチップに接続されている、ＲＦＩＤアンテナと、
を備え、
前記３つの隣接する領域の各々は、前記３つの隣接する表面の頂点の周りに貼付されたとき、前記３つの隣接する表面の１つに関連付けられ、
前記ＲＦＩＤアンテナの各々は、活性化されると、前記ＲＦＩＤラベルが物品に貼付される使用時に、各アンテナの磁界がそれぞれの物品表面に対して垂直になるように、それぞれの基板領域に対して垂直な磁界を有することを特徴とするＲＦＩＤラベル。
【請求項16】
前記ＲＦＩＤアンテナの各々は、それ自身のＲＦＩＤチップを有することを特徴とする請求項１５に記載のＲＦＩＤラベル。
【請求項17】
前記ＲＦＩＤアンテナの各々は、１つの共有ＲＦＩＤチップに接続されていることを特徴とする請求項１５に記載のＲＦＩＤラベル。
【国際調査報告】