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WO2016136565A1 - Rfモジュール及びrfシステム - Google Patents

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Publication number
WO2016136565A1
WO2016136565A1 PCT/JP2016/054639 JP2016054639W WO2016136565A1 WO 2016136565 A1 WO2016136565 A1 WO 2016136565A1 JP 2016054639 W JP2016054639 W JP 2016054639W WO 2016136565 A1 WO2016136565 A1 WO 2016136565A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
base material
rfid card
rfic element
signal
reader
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/054639
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
河村秀樹
椿信人
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Priority to CN201680011972.8A priority Critical patent/CN107251056A/zh
Priority to JP2017502302A priority patent/JP6264499B2/ja
Publication of WO2016136565A1 publication Critical patent/WO2016136565A1/ja
Priority to US15/665,494 priority patent/US10037486B2/en

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    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves

Definitions

  • the present invention relates to an RF module that performs wireless communication, and an RF system including the RF module.
  • an RF system that communicates a reader / writer device and an RF (Radio Frequency) module in a non-contact manner and transmits information between the reader / writer device and the RF module has been widely used.
  • the RF module for example, a card-shaped one used for various purposes such as electronic money, a commuter pass, and an employee ID card has become widespread.
  • NFC near field communication
  • NFC is expected to be installed in various terminal devices including mobile phone terminals.
  • radio signals in the 13 MHz band (HF band) are used.
  • Each of the reader / writer device and the RF module includes an antenna that transmits and receives a radio signal, and an RFIC element that is connected to the antenna and processes the radio signal.
  • the reader / writer device and the RF module transmit and receive predetermined information between the antenna of the RF module and the antenna of the reader / writer device via a magnetic field or an electromagnetic field. Therefore, when the RF module approaches the reader / writer device (master device), the reader / writer device can read and rewrite information stored in the RF module.
  • Patent Document 1 discloses an RFID (Radio Frequency Identification) tag as an RF module.
  • RFID tag When the RFID tag also approaches the reader / writer device (master device), the reader / writer device can read or rewrite information stored in the RFID tag.
  • important information may be transmitted from the RF module to the reader / writer device only when the RF module approaches the reader / writer device (master device).
  • the important information includes, for example, personal information of a user who owns the RF module, a card number, and an expiration date of the card.
  • a malicious person can steal the user's personal information or settle a card transaction without permission by simply bringing the reader / writer device (communication device) close to the user's RF module.
  • An object of the present invention is to provide an RF module and an RF system that can change a signal to be transmitted according to a user's intention.
  • the RF module of the present invention includes a base material, a holding sensor, an antenna, and an RFIC element.
  • the deformation sensor detects a holding state in which the living body holds the base material.
  • the RFIC element is connected to the antenna.
  • the RFIC element transmits the first signal via the antenna when the holding sensor does not detect the holding state.
  • the RFIC element transmits a second signal via the antenna when the holding sensor detects the holding state.
  • the signal transmitted via the antenna changes to the first signal or the second signal depending on whether the user holds the base material. That is, this configuration can change the signal to be transmitted according to the user's intention.
  • the second signal is not transmitted from the RF module to the reader / writer device.
  • the first signal is, for example, a signal indicating ID information
  • the second signal is, for example, a signal indicating the aforementioned important information.
  • the RF module with this configuration can prevent important information from being transmitted from the RF module to the reader / writer device without the intention of the user.
  • the holding sensor detects the bending deformation of the base material
  • the RFIC element transmits the first signal via the antenna when the holding sensor does not detect the bending deformation of the base material.
  • the signal transmitted via the antenna changes to the first signal or the second signal depending on whether the user performs the bending deformation operation of the base material. That is, this configuration can change the signal to be transmitted according to the user's intention.
  • the second signal is not transmitted from the RF module to the reader / writer device unless a bending deformation operation of the base material is performed.
  • the RF module with this configuration can prevent important information from being transmitted from the RF module to the reader / writer device without the intention of the user.
  • the holding sensor detects the twist deformation of the base material, and the RFIC element transmits a first signal via the antenna when the holding sensor does not detect the twist deformation of the base material. Transmits a second signal via the antenna when the twist deformation of the substrate is detected.
  • the signal transmitted via the antenna is changed to the first signal or the second signal depending on whether the user performs the twist deformation operation of the base material. That is, this configuration can change the signal to be transmitted according to the user's intention.
  • the second signal is not transmitted from the RF module to the reader / writer device unless a twist deformation operation of the base material is performed.
  • the RF module with this configuration can prevent important information from being transmitted from the RF module to the reader / writer device without the intention of the user.
  • the holding sensor detects a minute vibration of the living body that occurs when the living body is in contact with the base material, and the RFIC element is connected via the antenna when the holding sensor does not detect the minute vibration.
  • the second signal is transmitted via the antenna.
  • the minute vibration of the living body is, for example, a tremor of the living body.
  • the signal transmitted via the antenna changes to the first signal or the second signal depending on whether the user touches the base material. That is, this configuration can change the signal to be transmitted according to the user's intention.
  • the second signal is not transmitted from the RF module to the reader / writer device unless the user touches the base material.
  • the RF module with this configuration can prevent important information from being transmitted from the RF module to the reader / writer device without the intention of the user.
  • the holding sensor detects the bending amount of the base material
  • the RFIC element transmits a second signal via the antenna when the holding sensor detects the bending amount of the base material equal to or greater than a predetermined threshold. It is preferable.
  • the RFIC element transmits the first signal via the antenna when the holding sensor does not detect the bending amount of the base material equal to or greater than a predetermined threshold.
  • the user can change the content of transmission by changing the bending amount of the base material. Therefore, the user can perform a variety of intuitive bending operations on the RF module.
  • the holding sensor detects the bending direction of the base material, and the RFIC element stores the first information and the second information in association with the bending direction of the base material, and according to the bending direction of the base material. It is preferable to transmit the first information or the second information.
  • the second signal is a signal indicating the first information or the second information.
  • the user can change the transmission content by changing the bending direction of the base material. Therefore, the user can perform a variety of intuitive bending operations on the RF module.
  • the holding sensor preferably includes a piezoelectric film, and the piezoelectric film is preferably attached to one main surface of the substrate.
  • the substrate preferably has flexibility.
  • the base material is easily bent and deformed.
  • the RF system of the present invention includes the above-described RF module and a communication device.
  • the communication device wirelessly communicates with the RF module and receives the first signal or the second signal transmitted from the RFIC element. Thereby, the communication apparatus can read the information which the 1st signal or the 2nd signal shows.
  • the RF system having this configuration includes the above-described RF module, the same effect as that of the above-described RF module is achieved.
  • the signal to be transmitted can be changed according to the user's intention.
  • FIG. 1 is a side view of an RF system 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view of the RFID card 10 shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line SS shown in FIG.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a circuit mounted on the RFID card 10 shown in FIG.
  • FIG. 5A is a side view of the RFID card 10 shown in FIG.
  • FIG. 5B is a side view of the RFID card 10 shown in FIG. 1 in a bent state.
  • FIG. 6A is a diagram showing a strain distribution generated when the RFID card 10 shown in FIG. 1 is bent.
  • FIG. 6B is a diagram showing a strain distribution generated when an RFID card which is a modification of the RFID card 10 shown in FIG. 1 is bent.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an operation performed by the RFIC element 16 shown in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a deformed state and transmission contents in the RFID card provided in the RF system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an operation performed by the RFIC element 16 of the RFID card provided in the RF system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an external perspective view of an RF system 300 according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an external perspective view of an RF system 390 according to a modification of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of contents displayed on the screen 370 when the RFID card 10 shown in FIG. 10 is not bent.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of contents displayed on the screen 370 when the RFID card 10 shown in FIG. 10 is bent.
  • FIG. 14 is a side view of an RF system 400 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a side view of an RF system 500 according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a side view of an RF system 600 according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a front view of the RFID card 610 shown in FIG. 18 is a cross-sectional view taken along line SS shown in FIG.
  • FIG. 19 is a side view of an RF system 700 according to the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a front view of the RFID card 710 shown in FIG.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view taken along line SS shown in FIG.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of the SS line of the RFID card 720 according to a modification of the RFID card 710 shown in FIG.
  • FIG. 23 is a side view of an RF system 800 according to the eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is a front view of the RFID card 810 shown in FIG.
  • FIG. 1 is a side view of an RF system 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view of the RFID card 10 shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line SS shown in FIG.
  • the RF system 100 includes an RFID card 10 and a reader / writer device 50.
  • the reader / writer device 50 is a so-called parent device, and includes a spacer 51 and a main body 52.
  • the main body 52 includes an antenna coil (not shown) that transmits and receives a radio signal, and an RFIC element (not shown) that is connected to the antenna coil and processes the radio signal.
  • the spacer 51 is bonded to the upper surface of the main body 52 and extends perpendicular to the main body 52.
  • the RFID card 10 is a so-called slave unit, and includes a base material 11, an RFIC element 16, an antenna coil 40, and a deformation sensor 35. As shown in FIGS. 1 and 2, the RFID card 10 has a size and weight enough to be portable. Therefore, the user can carry the RFID card 10 by holding the RFID card 10 by hand.
  • the deformation sensor 35 corresponds to an example of a holding sensor according to the present invention.
  • the reader / writer device 50 and the RFID card 10 are equipped with NFC.
  • NFC radio signals in the 13 MHz band (HF band) are used.
  • the reader / writer device 50 and the RFID card 10 transmit and receive predetermined information via a magnetic field between the antenna coil 40 of the RFID card 10 and the antenna coil of the reader / writer device 50.
  • the reader / writer device 50 corresponds to an example of the communication device of the present invention.
  • the RFID card 10 corresponds to an example of the RF module of the present invention.
  • the base material 11 is an insulating flexible plate, and is formed of a relatively high strength polymer such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), acrylic resin (PMMA), or the like. .
  • the shape of the base material 11 is a plate shape.
  • the thickness of the base material 11 is appropriately set according to the strength required for the base material 11.
  • circuits such as the antenna coil 40, the analog circuit 20, and the wirings 41A and 42A are patterned on the surface of the substrate 11.
  • circuits such as the shield electrode 45 and the wiring 39 are patterned on the back surface of the substrate 11.
  • the shield electrode 45 is connected to a reference potential and shields noise.
  • the wiring 39 is a part of the antenna coil 40.
  • the RFIC element 16 and the deformation sensor 35 are mounted on the surface of the base material 11.
  • the RFIC element 16 is connected to the antenna coil 40 and processes a radio signal.
  • the RFIC element 16 includes a timer circuit (not shown) and a flash memory (not shown).
  • the RFIC element 16 stores important information and ID information in a flash memory.
  • the important information is, for example, personal information of the user who owns the RFID card 10, a card number, an expiration date, and the like.
  • the user's personal information is, for example, the user's birthday, address, or telephone number.
  • the ID information is identification information indicating that the RFID card 10 corresponds to the reader / writer device 50.
  • the deformation sensor 35 includes a rectangular piezoelectric film 350, a GND electrode 351, and a signal electrode 352 as shown in FIG. On both main surfaces of the piezoelectric film 350, a GND electrode 351 and a signal electrode 352 are formed on substantially the entire surface.
  • the GND electrode 351 is connected to the connection wiring 41A, and the signal electrode 352 is connected to the connection wiring 42A.
  • the piezoelectric film 350 is disposed in a plan view. Further, in this manufacturing method, it is preferable that the piezoelectric film 350 is disposed so as to cover the signal electrode 352. As a result, this manufacturing method can prevent unnecessary connection between the GND electrode 351 and the signal electrode 352 when the GND electrode 351 is attached to the upper surface of the piezoelectric film 350.
  • the piezoelectric film 350 may be a film having piezoelectricity, but is preferably formed of uniaxially stretched polylactic acid (PLA), and more preferably L-type polylactic acid (PLLA).
  • PLA uniaxially stretched polylactic acid
  • PLLA L-type polylactic acid
  • the piezoelectric film 350 is made of uniaxially stretched L-type polylactic acid (PLLA).
  • PLLA uniaxially stretched L-type polylactic acid
  • the piezoelectric film 350 is uniaxially stretched in a direction substantially along the diagonal line of the rectangle (see the solid arrow in FIG. 2).
  • this direction is referred to as a uniaxial stretching direction 901.
  • the uniaxial stretching direction 901 preferably forms an angle of 45 ° with respect to the longitudinal direction or the lateral direction of the piezoelectric film 350.
  • the angle is not limited to this, and an optimum angle may be designed in consideration of the characteristics and use state of the piezoelectric film 350.
  • the uniaxial stretching direction may be at an angle of 45 ° with respect to the bending direction.
  • the usage method is such that the substrate 11 is bent with the opposite side, the relationship shown in FIG. It is good to arrange
  • two deformation sensors are installed on the substrate 11 and two piezoelectric films are stacked. Good.
  • angle is not limited to 45 ° and may be approximately 45 °.
  • About 45 ° means an angle including about 45 ° ⁇ 10 °, for example.
  • These angles are design items that should be appropriately determined based on the overall design, such as bending detection accuracy, based on the application of the deformation sensor.
  • the aforementioned PLLA is a chiral polymer, and the main chain has a helical structure.
  • PLLA is uniaxially stretched and has piezoelectricity when the molecules are oriented.
  • the uniaxially stretched PLLA generates electric charges when the flat film surface of the piezoelectric film is pressed. At this time, the amount of charge generated is uniquely determined by the amount of displacement of the flat membrane surface in the direction orthogonal to the flat membrane surface by pressing.
  • the piezoelectric constant of uniaxially stretched PLLA belongs to a very high class among polymers.
  • the displacement of the piezoelectric film 350 due to the bending of the substrate 11 can be detected reliably and with high sensitivity. That is, it is possible to reliably detect the bending of the base material 11 and to detect the bending amount with high sensitivity.
  • the draw ratio is preferably about 3 to 8 times.
  • PLLA generates piezoelectricity by molecular orientation processing such as stretching, and there is no need to perform poling processing like other polymers such as PVDF and piezoelectric ceramics. That is, the piezoelectricity of PLLA that does not belong to ferroelectrics is not expressed by the polarization of ions like ferroelectrics such as PVDF and PZT, but is derived from a helical structure that is a characteristic structure of molecules. is there.
  • the pyroelectricity generated in other ferroelectric piezoelectric materials does not occur in PLLA.
  • PVDF or the like shows a change in piezoelectric constant over time, and in some cases, the piezoelectric constant may be significantly reduced, but the piezoelectric constant of PLLA is extremely stable over time. Therefore, the deformation of the piezoelectric film 350 due to the bending of the base material 11 can be detected with high sensitivity without being affected by the surrounding environment.
  • the signal electrode 352 and the shield electrode 45 are made of, for example, copper foil or aluminum foil.
  • the GND electrode 351 is made of, for example, a conductive nonwoven film.
  • the GND electrode 351 is formed on one main surface of the piezoelectric film 350 by silver printing.
  • the GND electrode 351 and the signal electrode 352 have a large deformation of the base material 11, so that an organic electrode mainly composed of ITO, ZnO, polythiophene, an organic electrode mainly composed of polyaniline, a silver nanowire electrode, a carbon nanotube electrode, etc. Is preferably used. By using these materials, an electrode pattern excellent in flexibility can be formed.
  • the deformation sensor 35 detects charges generated by the bending of the piezoelectric film 350 by the GND electrode 351 and the signal electrode 352.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a circuit mounted on the RFID card 10 shown in FIG. As shown in FIG. 4, the circuit includes an antenna coil 40, an RFIC element 16, a deformation sensor 35, and a plurality of discretes such as a transistor Tr that is a JFET.
  • the RFIC element 16 has two antenna terminals A1 and A2.
  • a capacitor C1 for adjusting the resonance frequency and both ends of the antenna coil 40 are connected to the antenna terminals A1 and A2 of the RFIC element 16.
  • the RFIC element 16 includes a power supply terminal VOUT , a signal detection terminal VIN, and a reference potential terminal GND.
  • the RFIC element 16 generates a power supply voltage (for example, + several V) from the electric power obtained by the antenna coil 40 and outputs it from the power supply terminal VOUT .
  • This power supply voltage is supplied to the drain terminal of the transistor Tr via the resistor R1.
  • This power supply voltage is resistance-divided by the resistor R1 and the transistor Tr, and the resistance-divided value (eg, +1.5 V) is input to the signal detection terminal VIN of the RFIC element 16.
  • the RFIC element 16 monitors the resistance voltage division value as a detection voltage value at the signal detection terminal VIN .
  • the voltage output from the deformation sensor 35 that is, the voltage generated between the GND electrode 351 and the signal electrode 352 due to the deformation of the piezoelectric film 350 is adjusted by the capacitor C2 and input to the gate terminal of the transistor Tr. .
  • the electric charge accumulated in the capacitor C2 is discharged by the discharging resistor R2.
  • circuit shown in FIG. 4 has been described as an example here, the present invention is not limited to this. In implementation, other circuits may be employed.
  • FIG. 5A is a side view of the RFID card 10 shown in FIG. 1 placed on the spacer 51 of the reader / writer device 50. That is, FIG. 5A is a side view of the state before the base material 11 is bent.
  • FIG. 5B is a side view of the substrate 11 in a bent state. FIG. 5B shows a case where the substrate 11 is bent along the longitudinal direction.
  • the base material 11 when the bending deformation is zero, that is, when an external force that causes bending is not applied to the base material 11, the base material 11 is in a flat state. In this case, the piezoelectric film 350 of the deformation sensor 35 does not expand and contract, and the change in the output voltage from the deformation sensor 35 due to bending deformation does not occur.
  • the base material 11 will curve along a longitudinal direction.
  • the piezoelectric film 350 of the deformation sensor 35 expands or contracts depending on the surface on which the deformation sensor 35 is attached to the substrate 11 and the bending direction.
  • the RFIC element 16 can detect the bending deformation of the substrate 11 with the signal detection terminal VIN as shown in FIG.
  • the reader / writer device 50 includes a spacer 51.
  • the spacer 51 blocks the RFID card 10 so that the RFID card 10 does not get too close to the reader / writer device 50. That is, the spacer 51 keeps the distance between the RFID card 10 and the reader / writer device 50 constant.
  • the power supply voltage output from the power supply terminal VOUT of the RFIC element 16 is stabilized, and the RFIC element 16 can easily detect the detection voltage value at the signal detection terminal VIN .
  • FIG. 6A is a diagram showing a strain distribution generated when the RFID card 10 shown in FIG. 1 is bent.
  • FIG. 6B is a diagram showing a strain distribution generated when an RFID card which is a modification of the RFID card 10 shown in FIG. 1 is bent.
  • the difference between the RFID card shown in FIG. 6B and the RFID card 10 is a shield electrode 545. Since other configurations are the same, description thereof is omitted.
  • the signal electrode 352 and the shield electrode 45 are harder than the GND electrode 351.
  • the signal electrode 352 and the shield electrode 45 have substantially the same hardness.
  • the signal electrode 352 and the shield electrode 45 are made of, for example, copper foil or aluminum foil.
  • the GND electrode 351 is made of, for example, a conductive nonwoven film.
  • the GND electrode 351 is formed on one main surface of the piezoelectric film 350 by silver printing.
  • the signal electrode 352 is harder than the GND electrode 351 and the shield electrode 545.
  • the GND electrode 351 and the shield electrode 545 have substantially the same hardness.
  • the shield electrode 545 is softer than the shield electrode 45.
  • the shield electrode 545 is made of, for example, a conductive nonwoven film.
  • the shield electrode 545 is formed on one main surface of the piezoelectric film 350 by silver printing.
  • the RFID card 10 hard electrode materials such as copper and aluminum are firmly bonded to both surfaces of the base material 11 by an adhesive, thermocompression bonding, or the like instead of an adhesive. Therefore, the base material 11, the signal electrode 352, and the shield electrode 45 behave like a single plate. Therefore, the stress neutral point C (the point at which the stress becomes zero) when the base material 11 is bent enters the base material 11.
  • the RFID card 10 shown in FIG. 6A has a larger distortion amount of the piezoelectric film 350 than the RFID card shown in FIG. 6B. That is, the RFID card 10 shown in FIG. 6A has higher sensitivity of the deformation sensor 35 than the RFID card shown in FIG.
  • softness may be more important than sensitivity.
  • the antenna coil 40 (precisely, all parts except the wiring 39 provided on the back surface of the RFID card 10) and the signal electrode 352 are formed on the surface of the RFID card 10. Therefore, the antenna coil 40 (precisely, all parts except the wiring 39 provided on the back surface of the RFID card 10) and the signal electrode 352 can be patterned in the same process. Thereby, the manufacturing cost of the RFID card 10 can be reduced.
  • the signal electrode 352 may be formed at the same time when an electrode such as an antenna coil is patterned on the substrate 11. In this case, since it is not necessary to use an adhesive or the like for attaching the deformation sensor 35 and the base material 11, the deformation of the base material 11 can be detected with higher accuracy.
  • the shield electrode 45 is not necessarily required, noise from outside can be shielded. Further, by patterning at the same timing as the signal electrode 352, the electrode size and position can be formed with high accuracy, so that noise can be efficiently shielded with a small area. Since the electrode size can be reduced as an NFC antenna, the communication distance can be improved.
  • the RFIC element 16 may be mounted on any main surface of the substrate 11, it may be disposed on the same surface as the surface on which the deformation sensor 35 is disposed. By arranging them on the same surface, the deformation sensor 35 and the RFIC element 16 can be connected without using an interlayer connection conductor such as a via having a large conductor loss. As a result, a weak signal from the deformation sensor 35 can be detected with high accuracy.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an operation performed by the RFIC element 16 shown in FIG.
  • the reader / writer device 50 transmits a polling command for requesting a response to the RFID card 10 located in the communication area every predetermined time (for example, every 10 ms).
  • the RFIC element 16 When the RFIC element 16 receives the polling command, the RFIC element 16 transmits a response to the reader / writer device 50 (S1). As a result, communication between the RFIC element 16 and the reader / writer device 50 starts.
  • the RFIC element 16 determines whether or not an ID request command has been transmitted from the reader / writer device 50 (S2).
  • the ID request command is a command for requesting transmission of ID information.
  • the RFIC element 16 ends this processing when the ID request command is not transmitted from the reader / writer device 50 within a predetermined time (for example, 5 seconds). The RFIC element 16 ends the communication with the reader / writer device 50.
  • the RFIC element 16 transmits ID information (S3).
  • ID information S3
  • the reader / writer device 50 identifies the RFID card 10 based on the ID information.
  • the RFIC element 16 determines whether or not an important request command has been transmitted from the reader / writer device 50 (S4).
  • the important request command is a command for requesting transmission of important information.
  • the ID information is, for example, identification information indicating that the RFID card 10 corresponds to the reader / writer device 50.
  • the important information is, for example, personal information of the user who owns the RFID card 10, a card number, an expiration date, and the like.
  • the user's personal information is, for example, the user's birthday, address, or telephone number.
  • the ID information corresponds to an example of the first signal.
  • the important information corresponds to an example of the second signal.
  • the RFIC element 16 ends this processing.
  • the RFIC element 16 ends the communication with the reader / writer device 50.
  • the RFIC element 16 determines whether or not the base material 11 has been bent (S5). This determination is performed, for example, by the RFIC element 16 monitoring a detection voltage value detected at the signal detection terminal VIN .
  • the RFIC element 16 determines that the substrate 11 is bent and deformed within a predetermined time (for example, 5 seconds)
  • the RFIC element 16 transmits important information to the reader / writer device 50 (S6).
  • the reader / writer device 50 can recognize the personal information of the user or settle the card transaction using the received important information.
  • the RFIC element 16 permits rewriting of important information stored in the RFIC element 16 (S7). Thereafter, when a rewrite request for important information (such as user personal information) is transmitted from the reader / writer device 50, the RFIC element 16 rewrites the important information based on the request.
  • important information such as user personal information
  • the RFIC element 16 determines in S5 that the base material 11 has not been bent and deformed within a predetermined time (for example, 5 seconds), this processing is terminated. That is, the RFIC element 16 prohibits transmission of important information to the reader / writer device 50 and rewriting of important information.
  • the RFID card 10 and the RF system 100 can prevent important information from being transmitted from the RFID card 10 to the reader / writer device 50 without the intention of the user.
  • the RFID card 10 and the RF system 100 can change the signal to be transmitted according to the user's intention.
  • the RFID card 10 and the RF system 100 can prevent important information from being rewritten by the reader / writer device 50 without the intention of the user.
  • the RFIC element 16 transmits the first signal to the reader / writer device 50, and when the user deforms the RFID card 10, the RFIC element 16 transmits the second signal. Is transmitted to the reader / writer device 50.
  • the distance between the antenna coil of the reader / writer device 50 and the antenna coil 40 of the RFID card 10 is changed by “deform” and “not deform”. As the distance changes, the degree of coupling also changes, and the resonance frequency shifts.
  • the RFID card 10 includes the GND electrode 351 and the shield electrode 45 of the deformation sensor 35 in the vicinity of the center of the opening of the antenna coil 40. Therefore, the RFID card 10 can cancel the increase in the inductance value due to the proximity of the antenna and the decrease in the inductance value due to the eddy current generated in the GND electrode 351 and the shield electrode 45. Therefore, the RFID card 10 can reduce the deviation of the resonance frequency caused by “deform” and “not deform”.
  • FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a deformation state and transmission contents in the RFID card provided in the RF system according to the second embodiment of the present invention.
  • the RF system of the second embodiment is different from the RF system 100 of the first embodiment in that the transmission content differs depending on the deformation state of the base material 11. Since the other points are the same, the description is omitted.
  • the deformation sensor 35 detects the charges generated by the bending of the piezoelectric film 350 by the electrodes 351 and 352. Signal based on the detection, the input as a detection voltage V M to the RFIC element 16.
  • Detection voltage V M according to deformation of the piezoelectric film 350 is changed, a voltage distribution shown in FIG. Therefore, RFIC element 16 can detect the deformation of the piezoelectric film 350 from the detected voltage value V M. Sensing the voltage V M is, for example, then changes as shown.
  • the detection voltage V M is a voltage value + Va.
  • the detection voltage V M is a voltage value + Vb ( ⁇ + Va).
  • + Va and + Vb have a relationship of 0 ⁇ + Vth1 ⁇ + Vb ⁇ + Vth2 ⁇ + Va when + Vth1 and + Vth2 are set as predetermined thresholds.
  • the detection voltage V M is a voltage value -Va.
  • bending deformation -b - For (> a), i.e., when bending deformation is the same bending amount + b and reverse, the detection voltage V M, the voltage value -Vb (> - Va) become.
  • the relationship between these values is 0> ⁇ V th1 > ⁇ Vb> ⁇ V th2 > ⁇ Va.
  • RFIC element 16 by measuring the detected voltage value V M, it is possible to detect the bending direction and bending amount. Then, the flash memory of the RFIC element 16 in the second embodiment, as shown in FIG. 8, the pre-stored the correspondence between the transmission contents assigned to each deformed state as described above and the detection voltage value V M.
  • the card number or expiration date corresponds to an example of the first information of the present invention.
  • the telephone number or address corresponds to an example of the second information of the present invention.
  • + V th1 or ⁇ V th1 corresponds to an example of the predetermined threshold value of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an operation performed by the RFIC element 16 of the RFID card 10 provided in the RF system according to the second embodiment of the present invention.
  • the operation performed by the RFIC element 16 of this embodiment is an operation in which S6 in FIG. 7 is replaced with S11 to S18.
  • the other processes (S1 to S5, S7) are the same and will not be described.
  • the RFIC element 16 has a bending direction of “+” based on the detection result of the displacement state output from the deformation sensor 35 (see FIG. 8). Or “ ⁇ ” is determined (S11).
  • the RFIC element 16 has a large bending amount (+ a) or a small bending amount based on the displacement state detection result output from the deformation sensor 35 (see FIG. 8) ( + b) is determined (S12).
  • the RFIC element 16 transmits the expiration date of the RFID card 10 from the antenna coil 40 to the reader / writer device 50 (S13). Conversely, if it is determined that the bending amount is large (+ a), the RFIC element 16 transmits the card number of the RFID card 10 from the antenna coil 40 to the reader / writer device 50 (S14).
  • the RFIC element 16 has a large bending amount based on the displacement state detection result (see FIG. 8) output from the deformation sensor 35 ( ⁇ a). ) Or smaller ( ⁇ b) (S15).
  • the RFIC element 16 transmits the user's address from the antenna coil 40 to the reader / writer device 50 (S16). On the contrary, if it is determined that the bending amount is large ( ⁇ a), the RFIC element 16 transmits the user's telephone number from the antenna coil 40 to the reader / writer device 50 (S17).
  • the RFIC element 16 determines whether or not the user has finished the bending operation on the base material 11 based on the detection result of the displacement state output from the deformation sensor 35 (S18).
  • the base material 11 returns to a flat state as shown in FIG.
  • the detection voltage value V M output from the deformation sensor 35 becomes 0 [V]. Therefore, the RFIC element 16 in S18, the detection voltage value V M is, by checking whether a 0 [V], determines whether the user has completed bending operation to the substrate 11.
  • the RFIC element 16 returns to S11 and continues the process.
  • the user bends the base material 11 small in the + direction and then greatly bends it in the + direction.
  • the RFIC element 16 proceeds to S7 and continues the process.
  • the RF system and the RFID card 10 of the second embodiment prevent important information from being transmitted from the RFID card 10 to the reader / writer device 50 without the intention of the user, as in the first embodiment. it can.
  • the RF system and the RFID card 10 of the second embodiment can change a signal to be transmitted according to the user's intention.
  • the RF system and RFID card 10 of the second embodiment can prevent important information from being rewritten by the reader / writer device 50 without the user's intention, as in the first embodiment.
  • the user can change the content of transmission by changing the bending direction and bending amount of the base material 11. Therefore, the user can perform a variety of intuitive bending operations on the RFID card 10.
  • the transmission content as shown in FIG. 8 is assigned to each deformation state in the flash memory of the RFIC element 16 in the second embodiment, the present invention is not limited to this. In implementation, different transmission contents may be assigned to each deformation state.
  • FIG. 10 is an external perspective view of an RF system 300 according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an external perspective view of an RF system 390 according to a modification of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of contents displayed on the screen 370 when the RFID card 10 shown in FIG. 10 is not bent.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of contents displayed on the screen 370 when the RFID card 10 shown in FIG. 10 is bent.
  • the RF system 300 of the third embodiment is different from the RF system 100 of the first embodiment in that a reader / writer device 330 and a relay device 360 are provided. Since the RFID card 10 is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the reader / writer device 330 is, for example, a smartphone and is equipped with NFC.
  • the reader / writer device 330 incorporates an antenna coil 340 that transmits and receives radio signals, an RFIC element (not shown) that is connected to the antenna coil 340 and processes radio signals, and a screen 370.
  • Application software for a game is installed in the reader / writer device 330. For example, a game image as shown in FIG. 12 is displayed on the screen 370.
  • the antenna coil 340 is provided on the back side of the reader / writer device 330.
  • the RF system 300 includes a relay device 360 as shown in FIG.
  • the relay device 360 includes an antenna coil 361, an antenna coil 362, and a wiring 363 that connects the antenna coil 361 and the antenna coil 362.
  • a current is generated in the antenna coil 361 by electromagnetic induction.
  • a current flows from the antenna coil 361 to the antenna coil 362 through the wiring 363, a magnetic flux is generated from the antenna coil 362.
  • a current is generated in the antenna coil 40 of the RFID card 10 by electromagnetic induction.
  • the RFIC element 16 of the RFID card 10 passes a current through the antenna coil 40 and generates a magnetic flux from the antenna coil 40, a current is generated in the antenna coil 362 by electromagnetic induction.
  • a current flows from the antenna coil 362 to the antenna coil 361 via the wiring 363, a magnetic flux is generated from the antenna coil 361.
  • current is generated in the antenna coil 340 of the reader / writer device 330 by electromagnetic induction.
  • the RFIC element of the reader / writer device 330 and the RFIC element 16 of the RFID card 10 can transmit and receive predetermined information via the relay device 360.
  • the user holds the RFID card 10 over the antenna coil 362 of the relay device 360 and performs an operation of bending the RFID card 10. Therefore, the user-friendliness of the RF system 300 is improved as compared with the RF system 390.
  • the RFIC element 16 transmits the first signal via the antenna coil 40.
  • the first signal is received by the reader / writer device 330 via the relay device 360.
  • the reader / writer device 330 causes the character 371 to appear on the screen 370.
  • the RFIC element 16 transmits the second signal via the antenna coil 40.
  • the second signal is received by the reader / writer device 330 via the relay device 360.
  • the reader / writer device 330 operates the character 371 on the screen 370.
  • the RF system 300 and the RFID card 10 can change the signal to be transmitted according to the user's intention.
  • FIG. 14 is a side view of an RF system 400 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the difference of the RF system 400 of the fourth embodiment from the RF system 100 of the first embodiment is the shape of the spacer 451 provided in the reader / writer device 450.
  • the spacer 451 has a shape along the bending deformation of the RFID card 10. Since others are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the RFID card 10 is bent and deformed in accordance with the shape of the spacer 451.
  • the spacer 451 can keep the distance between the bent RFID card 10 and the reader / writer device 450 constant.
  • the power supply voltage output from the power supply terminal VOUT of the RFIC element 16 becomes more stable, and the RFIC element 16 can detect the detection voltage value at the signal detection terminal VIN . Therefore, the RF system 400 can further detect the bending deformation of the base material 11 with high accuracy.
  • FIG. 15 is a side view of an RF system 500 according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the RF system 500 of the fifth embodiment is different from the RF system 100 of the first embodiment in the shape of the spacer 551 provided in the reader / writer device 550.
  • the spacer 451 has a shape along the bending deformation of the RFID card 10. Since others are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the RFID card 10 is bent and deformed in accordance with the shape of the spacer 551.
  • the spacer 551 can keep the distance between the bent RFID card 10 and the reader / writer device 550 constant.
  • the power supply voltage output from the power supply terminal VOUT of the RFIC element 16 becomes more stable, and the RFIC element 16 can detect the detection voltage value at the signal detection terminal VIN . Therefore, the RF system 500 can further detect the bending deformation of the base material 11 with high accuracy.
  • FIG. 16 is a side view of an RF system 600 according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a front view of the RFID card 610 shown in FIG. 18 is a cross-sectional view taken along line SS shown in FIG.
  • the RF system 600 of the sixth embodiment is different from the RF system 100 of the first embodiment in that a deformation sensor that detects torsional deformation of the base material 11 instead of the deformation sensor 35 that detects bending deformation of the base material 11.
  • the RFID card 610 includes 635.
  • the deformation sensor 635 is different from the deformation sensor 35 in the piezoelectric film 650. Since the other points of the RF system 600 are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the deformation sensor 635 corresponds to an example of a holding sensor according to the present invention.
  • the uniaxial stretching direction 902 of the piezoelectric film 650 is different from the uniaxial stretching direction 901 of the piezoelectric film 350.
  • the uniaxial stretching direction 902 of the piezoelectric film 650 preferably forms an angle of 45 ° with respect to the diagonal line of the substrate 11.
  • the uniaxial stretching direction 902 may form an angle of 0 ° with respect to the longitudinal direction or the lateral direction of the substrate 11.
  • the angle is not limited to this, and an optimum angle may be designed in consideration of the characteristics and use state of the piezoelectric film 650.
  • angle is not limited to 45 ° and may be approximately 45 °.
  • About 45 ° means an angle including about 45 ° ⁇ 10 °, for example.
  • the RFIC element 16 can detect the torsional deformation of the base material 11 with the signal detection terminal VIN .
  • the RFIC element 16 transmits the first signal to the reader / writer device 50 via the antenna coil 40.
  • the RFIC element 16 transmits the second signal to the reader / writer device 50 via the antenna coil 40.
  • the RF system 600 and the RFID card 610 can change the signal to be transmitted according to the user's intention. Further, the RF system 600 and the RFID card 610 can prevent important information from being rewritten by the reader / writer device 50 without the user's intention, as in the first embodiment.
  • the RFID card 610 can reduce the resonance frequency shift caused by “deform” and “not deform”.
  • FIG. 19 is a side view of an RF system 700 according to the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a front view of the RFID card 710 shown in FIG. 21 is a cross-sectional view taken along line SS shown in FIG.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of the SS line of the RFID card 720 according to a modification of the RFID card 710 shown in FIG.
  • the RF system 700 of the seventh embodiment is different from the RF system 100 of the first embodiment in that a deformation sensor 35 that detects bending deformation of the base material 11 and a deformation sensor 635 that detects twist deformation of the base material 11.
  • the RFID card 710 includes both of the above. Since the other points of the RF system 700 are the same as those of the first embodiment and the sixth embodiment, description thereof will be omitted.
  • the RFIC element 16 is connected to the first via the antenna coil 40.
  • the signal is transmitted to the reader / writer device 50.
  • the RFIC element 16 sends the second signal to the antenna coil 40. To the reader / writer device 50.
  • the RFIC element 16 transmits the second signal to the reader / writer device 50 via the antenna coil 40.
  • the RFIC element 16 may transmit the third signal to the reader / writer device 50 via the antenna coil 40.
  • the RF system 700 and the RFID card 710 can change the signal to be transmitted according to the user's intention. Further, as in the first embodiment, the RF system 700 and the RFID card 710 can prevent important information from being rewritten by the reader / writer device 50 without the intention of the user.
  • the RFID card 710 can reduce a shift in resonance frequency caused by “deform” and “not deform”.
  • two signal electrodes 352 are formed on both main surfaces of the substrate 11 as shown in FIG. 21, but the present invention is not limited to this.
  • one signal electrode 352 may be formed on one main surface of the substrate 11, and the two deformation sensors 35 and 635 may also serve as one signal electrode 352.
  • the former configuration shown in FIG. 21 can detect bending deformation and torsion deformation with higher accuracy than the latter configuration shown in FIG.
  • the latter configuration shown in FIG. 22 can be made thinner than the former configuration shown in FIG.
  • the latter configuration shown in FIG. 22 can detect bending deformation and twisting deformation.
  • FIG. 23 is a side view of an RF system 800 according to the eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is a front view of the RFID card 810 shown in FIG.
  • the RF system 800 of the eighth embodiment is different from the RF system 100 of the first embodiment in that the RFIC element 16 stores the biological tremor program 16A in the flash memory. Since the other points of the RF system 800 are the same as those of the first embodiment and the sixth embodiment, description thereof will be omitted.
  • the deformation sensor 35 is hereinafter referred to as a holding sensor 35 because of the property of detecting the holding state in which the living body holds the RFID card 810.
  • the RFIC element 16 operates as follows according to the biological tremor program 16A. That is, the RFIC element 16 records the voltage value output from the holding sensor 35 as a signal on the time axis. Further, the RFIC element 16 converts a signal on the time axis of the voltage value into a signal on the frequency axis. The RFIC element 16 determines whether or not the living body is holding the RFID card 810 based on the signal on the frequency axis.
  • the voltage output from the holding sensor 35 to the RFIC element 16 shows voltage fluctuation (microvibration) at a constant frequency.
  • the biological tremor is vibration with a constant frequency within a predetermined frequency band (for example, a band of about 5 Hz to 20 Hz).
  • the biological tremor is transmitted to the piezoelectric film 350 only by the user's finger touching the RFID card 810.
  • the holding sensor 35 detects the holding state where the living body holds the RFID card 810. Is determined.
  • biological tremor is a phenomenon inherent to living organisms. Even if a voltage is detected by contact of an object other than a living body with the RFID card 810, if the frequency component cannot be detected within a predetermined frequency band, the RFIC element 16 detects that the holding sensor 35 is in the holding state. Judge as not.
  • the RFIC element 16 transmits the first signal to the reader / writer device 50 via the antenna coil 40.
  • the RFIC element 16 transmits the second signal to the reader / writer device 50 via the antenna coil 40.
  • the RFID card 810 and the RF system 800 can prevent important information from being transmitted from the RFID card 810 to the reader / writer device 50 without the intention of the user.
  • the RF system 800 and the RFID card 810 can change a signal to be transmitted according to a user's intention. Further, as in the first embodiment, the RF system 800 and the RFID card 810 can prevent important information from being rewritten by the reader / writer device 50 without the user's intention.
  • the user does not need to perform bending deformation or twisting deformation on the base material 11. Therefore, the base material 11 of the RFID card 810 does not necessarily have flexibility. Therefore, the RF system 800 and the RFID card 810 have an advantage that they are not damaged by repeated bending deformation or twisting deformation.
  • the holding sensor 35 mainly detects biological signals in an ELF (extremely low frequency) band (3 Hz-30 Hz). Therefore, even when the holding sensor 35 is disposed in the vicinity of the antenna coil 40 that uses a signal in the HF (high frequency) band (3 MHz-30 MHz), the holding sensor 35 and the antenna coil 40 are misdetected or read. There is no mutual interference such as defects. The holding sensor 35 and the antenna coil 40 do not interfere with each other such as erroneous detection or reading failure without providing a filter. Therefore, the RFID card 810 can be downsized.
  • ELF extreme low frequency
  • the RFIC element 16 detects only the above-described holding state by the holding sensor 35, but the present invention is not limited to this. In implementation, the RFIC element 16 in the RF system 800 shown in FIG. 23 may detect both the holding state and the bending deformation by the holding sensor 35.
  • the RFIC element 16 transmits the first signal to the reader / writer device 50 via the antenna coil 40.
  • the RFIC element 16 transmits the second signal to the reader / writer device 50 via the antenna coil 40.
  • the RFID card 810 and the RF system 800 can prevent important information from being transmitted from the RFID card 810 to the reader / writer device 50 when the base material 11 is bent unintentionally.
  • the RFIC element 16 may store the biological tremor program 16 ⁇ / b> A in the flash memory and detect both the holding state and the torsional deformation by the holding sensor 635. Further, in the RF system 700 shown in FIG. 19, the RFIC element 16 stores the biological tremor program 16A in the flash memory, and detects the above-described holding state, bending deformation and twisting deformation by the two holding sensors 35 and 635. May be.
  • the RFID card 10 is molded of a hard material such as plastic, but the present invention is not limited to this.
  • the RFID card 10 may be formed of a soft material such as a film.
  • the RFID card 10 may be built in a toy such as a stuffed animal while maintaining the softness of a film, detect the amount of deformation of the stuffed animal, and transmit the information to the parent device in real time.
  • the built-in RFID 10 can function as an input device of the master unit.
  • the RFID card 10 may be arranged on a wearable terminal such as a flexible mobile phone or smart watch while maintaining the softness like a film.
  • the deformation sensors 35 and 635 are formed of the piezoelectric film 350.
  • the present invention is not limited to this. At the time of implementation, for example, a piezoelectric ceramic or the like can be used.
  • RF system 545 Shield electrode 550 ... Reader Writer device 551 ... Spacer 600 ... RF system 610 ... RFID card 635 ... Deformation sensor (holding sensor) 650: Piezoelectric film 700 ... RF system 710, 720 ... RFID card 800 ... RF system 810 ... RFID card 901, 902 ... Uniaxial stretching direction

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Abstract

 RFシステム(100)は、RFIDカード(10)とリーダライタ装置(50)とを備える。RFIDカード(10)は、基材(11)と、RFIC素子(16)と、アンテナコイル(40)と、変形センサ(35)とを備える。リーダライタ装置(50)およびRFIDカード(10)は、RFIDカード(10)のアンテナコイル(40)とリーダライタ装置(50)のアンテナコイルとの間で磁界を介して、所定の情報を送受する。RFIC素子(16)は、変形センサ(35)が基材(11)の曲げ変形を検知していないとき、アンテナコイル(40)を介して第1信号を送信し、変形センサ(35)が基材(11)の曲げ変形を検知したとき、アンテナコイル(40)を介して第2信号を送信する。

Description

RFモジュール及びRFシステム
 本発明は、無線通信を行うRFモジュール、及び当該RFモジュールを備えるRFシステムに関する。
 従来、リーダライタ装置とRF(Radio Frequency)モジュールとを非接触方式で通信し、リーダライタ装置とRFモジュールとの間で情報を伝達するRFシステムが普及している。RFモジュールとしては例えば、電子マネー、定期券、社員証等の種々の用途に利用されているカード形状のものが普及している。また、RFシステムとしては例えば、無線通信規格の一つである近距離無線通信(NFC:NearField Communication)が普及している。NFCは近年、携帯電話端末をはじめ、さまざまな端末装置への搭載が期待されている。NFCでは13MHz帯(HF帯)の無線信号が利用されている。
 リーダライタ装置およびRFモジュールのそれぞれは、無線信号を送受するアンテナと、アンテナに接続し、無線信号を処理するRFIC素子と、を備える。この構成においてリーダライタ装置およびRFモジュールは、RFモジュールのアンテナとリーダライタ装置のアンテナとの間で磁界や電磁界を介して、所定の情報を送受する。そのため、RFモジュールがリーダライタ装置(親機)に近づくことで、リーダライタ装置は、RFモジュールに保存されている情報を読み取ったり書き替えたりできる。
 また、特許文献1においても、RFモジュールとしてRFID(Radio Frequency Identification)タグが開示されている。RFIDタグもリーダライタ装置(親機)に近づくことで、リーダライタ装置は、RFIDタグに保存されている情報を読み取ったり書き替えたりできる。
特許第5010405号
 しかしながら、従来のRFモジュールでは、RFモジュールがリーダライタ装置(親機)に近づくだけで、重要情報がRFモジュールからリーダライタ装置に送信されることがある。重要情報は例えば、RFモジュールを所持するユーザの個人情報、カード番号、及びカードの有効期限などである。
 そのため、悪意を持った人物は、リーダライタ装置(通信装置)をユーザのRFモジュールに近づけるだけで、ユーザの個人情報を盗んだり、カード取引を無断で決済したりすることができる。
 本発明の目的は、ユーザの意図によって、送信する信号を変えることができるRFモジュール及びRFシステムを提供することにある。
 本発明のRFモジュールは、基材と、保持センサと、アンテナと、RFIC素子と、を備える。変形センサは、生体が基材を保持している保持状態を検知する。RFIC素子は、アンテナに接続されている。RFIC素子は、保持センサが保持状態を検知していないとき、アンテナを介して第1信号を送信する。RFIC素子は、保持センサが保持状態を検知したとき、アンテナを介して第2信号を送信する。
 この構成では、ユーザが基材を保持するかどうかによって、アンテナを介して送信される信号が第1信号または第2信号に変わる。すなわち、この構成は、ユーザの意図によって、送信する信号を変えることができる。
 そのため、例えば基材が保持されない限り、第2信号がRFモジュールからリーダライタ装置へ送信されない。ここで、第1信号は例えばID情報を示す信号とし、第2信号は例えば前述の重要情報を示す信号とする。この場合、悪意を持った人物が、リーダライタ装置をユーザのRFモジュールに近づけても、ユーザの個人情報を盗んだり、カード取引を無断で決済したりすることができない。よって、この構成のRFモジュールは、ユーザの意図無く、重要情報がRFモジュールからリーダライタ装置に送信されてしまうことを防止できる。
 また、本発明において保持センサは、基材の曲げ変形を検知し、RFIC素子は、保持センサが基材の曲げ変形を検知していないとき、アンテナを介して第1信号を送信し、保持センサが基材の曲げ変形を検知したとき、アンテナを介して第2信号を送信する。 この構成では、ユーザが基材の曲げ変形操作を行うかどうかによって、アンテナを介して送信される信号が第1信号または第2信号に変わる。すなわち、この構成は、ユーザの意図によって、送信する信号を変えることができる。
 そのため、例えば基材の曲げ変形操作が行われない限り、第2信号がRFモジュールからリーダライタ装置へ送信されない。この場合、悪意を持った人物が、リーダライタ装置をユーザのRFモジュールに近づけても、ユーザの個人情報を盗んだり、カード取引を無断で決済したりすることができない。よって、この構成のRFモジュールは、ユーザの意図無く、重要情報がRFモジュールからリーダライタ装置に送信されてしまうことを防止できる。
 また、本発明において保持センサは、基材の捻れ変形を検知し、RFIC素子は、保持センサが基材の捻れ変形を検知していないとき、アンテナを介して第1信号を送信し、保持センサが基材の捻れ変形を検知したとき、アンテナを介して第2信号を送信する。
 この構成では、ユーザが基材の捻れ変形操作を行うかどうかによって、アンテナを介して送信される信号が第1信号または第2信号に変わる。すなわち、この構成は、ユーザの意図によって、送信する信号を変えることができる。
 そのため、例えば基材の捻れ変形操作が行われない限り、第2信号がRFモジュールからリーダライタ装置へ送信されない。この場合、悪意を持った人物が、リーダライタ装置をユーザのRFモジュールに近づけても、ユーザの個人情報を盗んだり、カード取引を無断で決済したりすることができない。よって、この構成のRFモジュールは、ユーザの意図無く、重要情報がRFモジュールからリーダライタ装置に送信されてしまうことを防止できる。
 また、本発明において保持センサは、生体が基材に接触している際に起こる生体の微小振動を検知し、RFIC素子は、保持センサが微小振動を検知していないとき、アンテナを介して第1信号を送信し、保持センサが微小振動を検知したとき、アンテナを介して第2信号を送信する。生体の微小振動は例えば、生体の振戦である。
 この構成では、ユーザが基材に接触するかどうかによって、アンテナを介して送信される信号が第1信号または第2信号に変わる。すなわち、この構成は、ユーザの意図によって、送信する信号を変えることができる。
 そのため、例えばユーザが基材に接触しない限り、第2信号がRFモジュールからリーダライタ装置へ送信されない。この場合、悪意を持った人物が、リーダライタ装置をユーザのRFモジュールに近づけても、ユーザの個人情報を盗んだり、カード取引を無断で決済したりすることができない。よって、この構成のRFモジュールは、ユーザの意図無く、重要情報がRFモジュールからリーダライタ装置に送信されてしまうことを防止できる。
 また、本発明において保持センサは、基材の曲げ量を検知し、RFIC素子は、保持センサが所定閾値以上の基材の曲げ量を検知したとき、アンテナを介して第2信号を送信する、ことが好ましい。例えば、RFIC素子は、保持センサが所定閾値以上の基材の曲げ量を検知しないとき、アンテナを介して第1信号を送信する。
 この構成では、ユーザは、基材の曲げ量を変化させて送信内容を変えることができる。そのため、ユーザは、多様性に富んだ直感的な曲げ操作をRFモジュールに行うことができる。
 また、本発明において保持センサは、基材の曲げ方向を検知し、RFIC素子は、基材の曲げ方向に対応付けて第1情報および第2情報を保存し、基材の曲げ方向に応じて第1情報または第2情報を送信する、ことが好ましい。この構成において、第2信号は、第1情報または第2情報を示す信号である。
 この構成では、ユーザは、基材の曲げ方向を変化させて送信内容を変えることができる。そのため、ユーザは、多様性に富んだ直感的な曲げ操作をRFモジュールに行うことができる。
 また、本発明において保持センサは圧電フィルムを含み、圧電フィルムは、基材の一方主面に貼付されている、ことが好ましい。
 この構成では圧電フィルムを用いることで、高感度に曲げ変形を検知することが可能になる。
 また、本発明において基材は可撓性を有することが好ましい。
 この構成では基材が曲げ変形し易くなる。
 また、本発明のRFシステムは、前述のRFモジュールと、通信装置と、を備える。通信装置は、RFモジュールと無線通信を行い、RFIC素子から送信された第1信号または第2信号を受信する。これにより、通信装置は、第1信号または第2信号が示す情報を読み取ることができる。
 この構成のRFシステムは、前述のRFモジュールを備えるため、前述のRFモジュールと同様の効果を奏する。
 この発明によれば、ユーザの意図によって、送信する信号を変えることができる。
図1は、本発明の第1実施形態に係るRFシステム100の側面図である。 図2は、図1に示すRFIDカード10の正面図である。 図3は、図2に示すS-S線の断面図である。 図4は、図2に示すRFIDカード10に実装される回路の一例を示す回路図である。 図5(A)は、図1に示すRFIDカード10をリーダライタ装置50にかざした状態の側面図である。図5(B)は、図1に示すRFIDカード10を曲げた状態の側面図である。 図6(A)は、図1に示すRFIDカード10を曲げたときに生じるひずみ分布を示す図である。図6(B)は、図1に示すRFIDカード10の変形例であるRFIDカードを曲げたときに生じるひずみ分布を示す図である。 図7は、図2に示すRFIC素子16が行う動作を示すフローチャートである。 図8は、本発明の第2実施形態に係るRFシステムに備えられるRFIDカードにおける変形状態と送信内容との関係を示す図である。 図9は、本発明の第2実施形態に係るRFシステムに備えられるRFIDカードのRFIC素子16が行う動作を示すフローチャートである。 図10は、本発明の第3実施形態に係るRFシステム300の外観斜視図である。 図11は、本発明の第3実施形態の変形例に係るRFシステム390の外観斜視図である。 図12は、図10に示すRFIDカード10を曲げていないときに画面370で表示される内容の一例を示す図である。 図13は、図10に示すRFIDカード10を曲げたときに画面370で表示される内容の一例を示す図である。 図14は、本発明の第4実施形態に係るRFシステム400の側面図である。 図15は、本発明の第5実施形態に係るRFシステム500の側面図である。 図16は、本発明の第6実施形態に係るRFシステム600の側面図である。 図17は、図16に示すRFIDカード610の正面図である。 図18は、図17に示すS-S線の断面図である。 図19は、本発明の第7実施形態に係るRFシステム700の側面図である。 図20は、図19に示すRFIDカード710の正面図である。 図21は、図20に示すS-S線の断面図である。 図22は、図21に示すRFIDカード710の変形例に係るRFIDカード720のS-S線の断面図である。 図23は、本発明の第8実施形態に係るRFシステム800の側面図である。 図24は、図23に示すRFIDカード810の正面図である。
 本発明の第1実施形態に係るRFシステムについて、図を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るRFシステム100の側面図である。図2は、図1に示すRFIDカード10の正面図である。図3は、図2に示すS-S線の断面図である。RFシステム100は、図1に示すように、RFIDカード10とリーダライタ装置50とを備える。
 リーダライタ装置50は、所謂親機であり、スペーサ51と本体52とを備える。本体52は、無線信号を送受するアンテナコイル(不図示)と、当該アンテナコイルに接続し、無線信号を処理するRFIC素子(不図示)と、を内蔵する。スペーサ51は、本体52の上面に接合されており、本体52に対して垂直に伸びる。
 RFIDカード10は、所謂子機であり、基材11と、RFIC素子16と、アンテナコイル40と、変形センサ35とを備える。RFIDカード10は、図1、図2に示すように、携帯可能な程度の大きさ及び重さからなる。そのため、ユーザは、RFIDカード10を手で持ってRFIDカード10を持ち運ぶことができる。
 なお、変形センサ35は、本発明の保持センサの一例に相当する。
 リーダライタ装置50およびRFIDカード10は、NFCを搭載している。NFCでは13MHz帯(HF帯)の無線信号が利用されている。リーダライタ装置50およびRFIDカード10は、RFIDカード10のアンテナコイル40とリーダライタ装置50のアンテナコイルとの間で磁界を介して、所定の情報を送受する。
 なお、リーダライタ装置50が本発明の通信装置の一例に相当する。RFIDカード10が本発明のRFモジュールの一例に相当する。
 基材11は、絶縁性の可撓板であり、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、アクリル樹脂(PMMA)等の比較的強度が高いポリマーで形成されている。基材11の形状は板状である。基材11の厚みは、基材11に必要とされる強度に応じて適宜設定されている。
 基材11の表面には、図2に示すように、アンテナコイル40、アナログ回路20、及び配線41A,42A等の回路がパターンニングされている。基材11の裏面には、図3に示すように、シールド電極45及び配線39等の回路がパターンニングされている。シールド電極45は、基準電位に接続され、ノイズを遮蔽する。配線39は、アンテナコイル40の一部である。これらの回路は、銅箔、アルミ箔などの金属箔をパターンニングしたものである。
 さらに、基材11の表面には、RFIC素子16及び変形センサ35が実装されている。RFIC素子16は、アンテナコイル40に接続し、無線信号を処理する。RFIC素子16は、タイマー回路(不図示)とフラッシュメモリ(不図示)とを有する。RFIC素子16は、重要情報およびID情報をフラッシュメモリに保存している。
 なお、重要情報は例えば、RFIDカード10を所有するユーザの個人情報、カード番号、有効期限などである。ユーザの個人情報は例えば、ユーザの誕生日、住所、又は電話番号などである。ID情報は例えば、RFIDカード10がリーダライタ装置50に対応することを示す識別情報である。
 一方、変形センサ35は、図3に示すように、矩形状の圧電フィルム350とGND電極351と信号電極352とを備える。圧電フィルム350の両主面にはそれぞれGND電極351、信号電極352が略全面に形成されている。GND電極351は接続配線41Aに接続し、信号電極352は接続配線42Aに接続している。
 ここで、信号電極352と配線41A,42Aとアンテナコイル40とを基材11に形成する場合、平面視で圧電フィルム350を覆う形で配置する製造方法が好ましい。さらに、この製造方法は、圧電フィルム350が信号電極352を覆う形で配置することが好ましい。その結果、この製造方法は、圧電フィルム350の上面にGND電極351を貼り付けた時、GND電極351と信号電極352とが不要に導通することを防ぐことができる。
 なお、圧電フィルム350は、圧電性を有するフィルムであればよいが、好ましくは、一軸延伸されたポリ乳酸(PLA)、さらにはL型ポリ乳酸(PLLA)によって形成されていることが好ましい。
 圧電フィルム350は、一軸延伸されたL型ポリ乳酸(PLLA)によって形成されている。本実施形態では、圧電フィルム350は、矩形の対角線にほぼ沿った方向に一軸延伸されている(図2の実線の中抜き矢印参照)。この方向を、以下では、一軸延伸方向901と称する。一軸延伸方向901は、圧電フィルム350の長手方向又は短手方向に対して45°の角度を成すことが好ましい。ただし、角度はこれに限るものではなく、圧電フィルム350の特性や使用状態に鑑みて最適な角度に設計すればよい。
 つまり、曲げ方向に対して一軸延伸方向が45°の角度を成すようにすればよい。例えば基材11の対辺を持って曲げるような使用方法であれば図2のような関係であればよく、また基材11の対角を持って曲げるような使用方法であれば圧電フィルムの一軸延伸軸が基材11の辺に対して沿うように配置するとよい。また、基材11の対辺を持って曲げる場合と、対角を持って曲げる場合の両方を区別して検知したい場合は変形センサを基材11に2つ設置し、2枚の圧電フィルムを重ねるとよい。
 なお、正確な45°に限ることなく、略45°でもよい。略45°とは、例えば45°±10°程度を含む角度をいう。これらの角度は、変形センサの用途に基づき、曲げの検知精度など全体の設計に応じて、適宜決定されるべき設計事項である。
 前述のPLLAは、キラル高分子であり、主鎖が螺旋構造を有する。PLLAは、一軸延伸され、分子が配向すると、圧電性を有する。そして、一軸延伸されたPLLAは、圧電フィルムの平膜面が押圧されることにより、電荷を発生する。この際、発生する電荷量は、押圧により平膜面が、当該平膜面に直交する方向へ変位する変位量によって一意的に決定される。一軸延伸されたPLLAの圧電定数は、高分子中で非常に高い部類に属する。
 したがって、PLLAを用いることで、基材11の曲げによる圧電フィルム350の変位を確実且つ高感度に検知することができる。すなわち、基材11の曲げを確実に検知し、曲げ量を高感度に検知することができる。
 なお、延伸倍率は3~8倍程度が好適である。延伸後に熱処理を施すことにより、ポリ乳酸の延びきり鎖結晶の結晶化が促進され圧電定数が向上する。なお、二軸延伸した場合はそれぞれの軸の延伸倍率を異ならせることによって一軸延伸と同様の効果を得ることが出来る。例えばある方向をX軸としてその方向に8倍、その軸に直交するY軸方向に2倍の延伸を施した場合、圧電定数に関してはおよそX軸方向に4倍の一軸延伸を施した場合と同等の効果が得られる。単純に一軸延伸したフィルムは延伸軸方向に沿って裂け易いため、前述したような二軸延伸を行うことにより幾分強度を増すことが出来る。
 また、PLLAは、延伸等による分子の配向処理で圧電性を生じ、PVDF等の他のポリマーや圧電セラミックスのように、ポーリング処理を行う必要がない。すなわち、強誘電体に属さないPLLAの圧電性は、PVDFやPZT等の強誘電体のようにイオンの分極によって発現するものではなく、分子の特徴的な構造である螺旋構造に由来するものである。
 このため、PLLAには、他の強誘電性の圧電体で生じる焦電性が生じない。さらに、PVDF等は経時的に圧電定数の変動が見られ、場合によっては圧電定数が著しく低下する場合があるが、PLLAの圧電定数は経時的に極めて安定している。したがって、周囲環境に影響されることなく、基材11の曲げによる圧電フィルム350の変形を高感度に検知することができる。
 また、PLLAは圧電出力定数(=圧電g定数、g=d/ε)が大きい。したがって、PLLAを用いることで、非常に高感度に変形を検知することが可能になる。
 また、信号電極352及びシールド電極45は例えば、銅箔、アルミ箔から構成される。GND電極351は例えば、導電性不織布フィルムから構成される。GND電極351は例えば、圧電フィルム350の一方主面に銀印刷で形成される。
 なお、GND電極351、信号電極352は、基材11が大きく変形するため、ITO、ZnO、ポリチオフェンを主成分とする有機電極、ポリアニリンを主成分とする有機電極、銀ナノワイヤ電極、カーボンナノチューブ電極などを用いるのが好適である。これらの材料を用いることで、屈曲性に優れた電極パターンを形成できる。
 以上の構成において、ユーザが基材11を曲げることにより圧電フィルム350を変形させたとき、変形センサ35は、圧電フィルム350が撓んで発生する電荷を、GND電極351及び信号電極352で検知する。
 以下、RFIDカード10に実装される回路について説明する。
 図4は、図2に示すRFIDカード10に実装される回路の一例を示す回路図である。この回路は、図4に示すように、アンテナコイル40と、RFIC素子16と、変形センサ35と、JFETであるトランジスタTr等の複数のディスクリートとを含んでいる。
 RFIC素子16は、2つのアンテナ端子A1、A2を有する。RFIC素子16のアンテナ端子A1、A2には、共振周波数を調整するためのコンデンサC1とアンテナコイル40の両端とが接続されている。
 また、RFIC素子16は、電源端子VOUTと、信号検知端子VINと、基準電位端子GNDと、を有する。RFIC素子16は、アンテナコイル40によって得た電力により電源電圧(例えば+数V)を生成し、電源端子VOUTから出力する。
 この電源電圧は、抵抗R1を介してトランジスタTrのドレイン端子に供給される。この電源電圧は、抵抗R1とトランジスタTrで抵抗分圧され、その抵抗分圧値(例えば+1.5V)がRFIC素子16の信号検知端子VINに入力する。RFIC素子16は、その抵抗分圧値を検知電圧値として信号検知端子VINで監視する。
 図3に示すように、変形センサ35から出力される電圧、すなわち圧電フィルム350の変形によりGND電極351、信号電極352間に生じる電圧は、コンデンサC2で調整され、トランジスタTrのゲート端子に入力する。コンデンサC2に溜まった電荷は、放電用の抵抗R2で放電される。
 なお、ここでは図4に示す回路を一例として説明したが、これに限るものではない。実施の際は、他の回路を採用してもよい。
 次に、基材11の曲げ変形の検知方法について、より詳細に説明する。図5(A)は、図1に示すRFIDカード10をリーダライタ装置50のスペーサ51上に載置した状態の側面図である。すなわち、図5(A)は、基材11を曲げる前の状態の側面図である。図5(B)は、基材11を曲げた状態の側面図である。図5(B)では、基材11の長手方向に沿って曲げる場合を示している。
 図5(A)に示すように、曲げ変形が0の場合、すなわち基材11に対して曲げを生じさせる外力が加わっていない場合、基材11は、主面が平坦な状態となる。この場合、変形センサ35の圧電フィルム350は伸縮せず、曲げ変形による変形センサ35からの出力電圧の変化は生じない。
 そして、図5(B)に示すように基材11に対して曲げを生じさせる外力が加わった場合、基材11は、長手方向に沿って湾曲する。この場合、変形センサ35の圧電フィルム350は、変形センサ35が基材11に貼り付けられている面と曲げ方向によって、伸びるか若しくは縮む。
 これにより、曲げ変形によって変形センサ35から出力される電圧に変化が生じる。そのため、RFIC素子16は、図4に示すように、基材11の曲げ変形を信号検知端子VINで検知できる。
 以上の構成において、例えば図1及び図5(A)に示すように、RFIDカード10とリーダライタ装置50との間の距離が異なると、RFIC素子16の電源端子VOUTから出力される電源電圧が変動する。変形センサ35から出力される電圧は微弱であるため、RFIC素子16は、検知電圧値を信号検知端子VINで検知することが困難になる。
 そこで、リーダライタ装置50はスペーサ51を備えている。スペーサ51はRFIDカード10がリーダライタ装置50に近づき過ぎないよう、RFIDカード10を阻止している。即ち、スペーサ51はRFIDカード10とリーダライタ装置50との間の距離を一定に保っている。
 これにより、RFIC素子16の電源端子VOUTから出力される電源電圧が安定し、RFIC素子16は、検知電圧値を信号検知端子VINで検知することが容易になる。
 図6(A)は、図1に示すRFIDカード10を曲げたときに生じるひずみ分布を示す図である。図6(B)は、図1に示すRFIDカード10の変形例であるRFIDカードを曲げたときに生じるひずみ分布を示す図である。図6(B)に示すRFIDカードがRFIDカード10と相違する点は、シールド電極545である。その他の構成については同じであるため、説明を省略する。
 図6(A)に示すRFIDカード10において信号電極352及びシールド電極45はGND電極351より硬い。信号電極352及びシールド電極45はほぼ同じ硬さを有する。信号電極352及びシールド電極45は例えば、銅箔、アルミ箔から構成される。GND電極351は例えば、導電性不織布フィルムから構成される。GND電極351は例えば、圧電フィルム350の一方主面に銀印刷で形成される。
 一方、図6(B)に示すRFIDカードにおいて信号電極352はGND電極351及びシールド電極545より硬い。GND電極351及びシールド電極545はほぼ同じ硬さを有する。シールド電極545はシールド電極45より柔らかい。シールド電極545は例えば、導電性不織布フィルムで構成される。シールド電極545は例えば、圧電フィルム350の一方主面に銀印刷で形成される。
 以上の構成において、RFIDカード10では、銅やアルミなどの硬い電極材料が基材11の両面に、粘着剤ではなく、接着剤や熱圧着などで強固に接着されている。そのため、基材11、信号電極352及びシールド電極45が1枚の板のように振る舞う。よって、基材11を曲げたときの応力中立点C(応力がゼロとなる点)が、基材11の中に入る。
 したがって、図6(A)に示すRFIDカード10は図6(B)に示すRFIDカードに比べて、圧電フィルム350の歪み量が大きくなる。即ち、図6(A)に示すRFIDカード10は図6(B)に示すRFIDカードに比べて、変形センサ35の感度が高まる。
 なお、用途によっては、感度よりも柔らかさが重要な場合があり、その場合は、図6(B)に示すように両GNDとも柔らかい材料を使うことが好ましい。
 また、アンテナコイル40(正確にはRFIDカード10の裏面に設けられる配線39を除く全ての部分)及び信号電極352は、RFIDカード10の表面に形成されている。そのため、アンテナコイル40(正確にはRFIDカード10の裏面に設けられる配線39を除く全ての部分)及び信号電極352は、同一工程でパターニングすることが可能である。これにより、RFIDカード10の製造コストを削減できる。
 なお、信号電極352は、アンテナコイルなどの電極を基材11上にパターニングする際に同時に形成しておいてもよい。この場合、変形センサ35と基材11との貼り付けに粘着剤などを使う必要がないため、基材11の変形をより精度よく検知することが出来る。
 また、シールド電極45は必ずしも必要というわけではないが、あると外部からのノイズを遮蔽することが出来る。また信号電極352と同じタイミングでパターニングすることによって、電極サイズや位置を精度よく形成することが出来るので少ない面積で効率よくノイズを遮蔽することが出来る。NFCアンテナとしても電極サイズを小さく出来るので通信距離を改善することが出来る。
 また、RFIC素子16は基材11のいずれの主面に実装されていてもよいが、変形センサ35が配置されている面と同じ面に配置するとよい。同じ面に配置することによって、導体損の大きいビアなどの層間接続導体を使用することなく変形センサ35とRFIC素子16とを接続することが出来る。その結果、変形センサ35からの微弱な信号を精度よく検知することが出来る。
 次に、RFIDカード10とリーダライタ装置50とを近づけた場面について説明する。
 図7は、図2に示すRFIC素子16が行う動作を示すフローチャートである。リーダライタ装置50は、所定時間毎(例えば、10ms毎)に通信領域内に位置するRFIDカード10に対して応答を要求するポーリングコマンドを送信している。
 RFIC素子16がポーリングコマンドを受信したとき、RFIC素子16は応答をリーダライタ装置50に送信する(S1)。これにより、RFIC素子16とリーダライタ装置50との通信が開始する。
 なお、S1では、図5(A)に示すように、ユーザがRFIDカード10をリーダライタ装置50のスペーサ51の上に載置した場面を想定している。
 RFIC素子16は、ID要求コマンドがリーダライタ装置50から送信されてきたか否かを判定する(S2)。ID要求コマンドとは、ID情報の送信を要求するコマンドである。
 RFIC素子16は、所定時間(例えば5秒)以内にID要求コマンドがリーダライタ装置50から送信されてこなかったとき、本処理を終了する。RFIC素子16は、リーダライタ装置50との通信を終了する。
 一方、RFIC素子16は、所定時間(例えば5秒)以内にID要求コマンドがリーダライタ装置50から送信されてきたとき、ID情報を送信する(S3)。リーダライタ装置50は、ID情報を受信すると、ID情報に基づいてRFIDカード10を識別する。
 RFIC素子16は、重要要求コマンドがリーダライタ装置50から送信されてきたか否かを判定する(S4)。重要要求コマンドとは、重要情報の送信を要求するコマンドである。
 ここで、ID情報は例えば、RFIDカード10がリーダライタ装置50に対応することを示す識別情報である。重要情報は例えば、RFIDカード10を所有するユーザの個人情報、カード番号、有効期限などである。ユーザの個人情報は例えば、ユーザの誕生日、住所、又は電話番号などである。なお、ID情報は、第1信号の一例に相当する。重要情報は、第2信号の一例に相当する。
 S4において所定時間(例えば5秒)以内に重要要求コマンドがリーダライタ装置50から送信されてこなかったとき、RFIC素子16は、本処理を終了する。RFIC素子16は、リーダライタ装置50との通信を終了する。
 S4において所定時間(例えば5秒)以内に重要要求コマンドがリーダライタ装置50から送信されてきたとき、RFIC素子16は、基材11が曲げ変形されたか否かを判定する(S5)。この判定は例えば、RFIC素子16が、信号検知端子VINで検知される検知電圧値を監視することにより行われる。
 なお、S5では、図5(B)に示すように、ユーザが指で基材11を曲げ変形する場面を想定している。
 RFIC素子16は、所定時間(例えば5秒)以内に基材11が曲げ変形されたと判定したとき、重要情報をリーダライタ装置50に送信する(S6)。これにより、リーダライタ装置50は、受信した重要情報を用いて、ユーザの個人情報を認識したりカード取引を決済したりすることができる。
 次に、RFIC素子16は、RFIC素子16に保存されている重要情報の書替えを許可する(S7)。この後、リーダライタ装置50から重要情報(ユーザの個人情報など)の書替え要求が送信されてきたとき、RFIC素子16は、その要求に基づいて重要情報を書き替える。
 一方、RFIC素子16は、S5において所定時間(例えば5秒)以内に基材11が曲げ変形されなかったと判定したとき、本処理を終了する。すなわちRFIC素子16は、重要情報をリーダライタ装置50に送信すること、及び重要情報を書き替えること、を禁止する。
 そのため、この構成では、基材11の曲げ変形操作が行われない限り、重要情報がRFIDカード10からリーダライタ装置50へ送信されない。よって、悪意を持った人物が、リーダライタ装置50をユーザのRFIDカード10に近づけても、ユーザの個人情報を盗んだり、カード取引を無断で決済したりすることができない。
 したがって、RFIDカード10及びRFシステム100は、ユーザの意図無く、重要情報がRFIDカード10からリーダライタ装置50に送信されてしまうことを防止できる。RFIDカード10及びRFシステム100は、ユーザの意図によって、送信する信号を変えることができる。
 また、RFIDカード10及びRFシステム100は、ユーザの意図無く、重要情報がリーダライタ装置50によって書替えられることを防止できる。
 さらに、前述したように、ユーザがRFIDカード10を変形しないとき、RFIC素子16は第1信号をリーダライタ装置50に送信し、ユーザがRFIDカード10を変形したとき、RFIC素子16は第2信号をリーダライタ装置50に送信する。この「変形させる」及び「変形させない」によってリーダライタ装置50のアンテナコイルとRFIDカード10のアンテナコイル40との距離が変化する。この距離が変化することによって、結合度合いも変化するため、共振周波数がずれる。
 そこで、RFIDカード10は、アンテナコイル40の開口部中心付近に変形センサ35のGND電極351やシールド電極45を備えている。これにより、RFIDカード10は、アンテナ近接によるインダクタンス値増加と、GND電極351やシールド電極45に発生する渦電流によるインダクタンス値減少と、を相殺させることができる。そのため、RFIDカード10は、「変形させる」及び「変形させない」によって生じる共振周波数のずれを軽減することができる。
 以下、本発明の第2実施形態に係るRFシステムについて、図を用いて参照する。
 図8は、本発明の第2実施形態に係るRFシステムに備えられるRFIDカードにおける変形状態と送信内容との関係を示す図である。第2実施形態のRFシステムが第1実施形態のRFシステム100と相違する点は、送信内容が基材11の変形状態によって異なる点である。その他の点に関しては同じであるため説明を省略する。
 前述したように、ユーザが基材11を曲げることにより圧電フィルム350を変形させたとき、変形センサ35は、圧電フィルム350が撓んで発生する電荷を、電極351及び電極352で検知する。この検知に基づく信号は、検知電圧VとしてRFIC素子16へ入力する。
 圧電フィルム350の変形状態に応じて検知電圧Vは変化し、図8に示すような電圧分布となる。そのため、RFIC素子16は、検知電圧値Vのから圧電フィルム350の変形状態を検知できる。検知電圧Vは、例えば、次に示すように変化する。
 曲げ変形が+aの場合、一軸延伸方向901と曲げ方向(基材11の長手方向)との関係から、図8に示すように、検知電圧Vは、電圧値+Vaとなる。また、曲げ変形が+b(<+a)の場合、図8に示すように、検知電圧Vは、電圧値+Vb(<+Va)となる。ここで、+Vaと+Vbとは、+Vth1、+Vth2を所定閾値としたとき、0<+Vth1<+Vb<+Vth2<+Vaの関係となっている。
 一方、曲げ変形が-aの場合、すなわち、曲げ変形が+aと逆方向で同じ曲げ量である場合、図8に示すように、検知電圧Vは、電圧値-Vaとなる。また、曲げ変形が-b(>-a)の場合、すなわち、曲げ変形が+bと逆方向で同じ曲げ量である場合、検知電圧Vは、電圧値-Vb(>-Va)となる。同様に、これらの値の関係は、0>-Vth1>-Vb>-Vth2>-Vaの関係となっている。
 したがって、RFIC素子16は、検知電圧値Vを測定することで、曲げ方向および曲げ量を検知することができる。そして、第2実施形態におけるRFIC素子16のフラッシュメモリは、図8に示すように、前述した各変形状態に割り当てられた送信内容と検知電圧値Vとの対応関係を予め保存する。
 なお、カード番号または有効期限は、本発明の第1情報の一例に相当する。電話番号または住所は、本発明の第2情報の一例に相当する。また、+Vth1又は-Vth1が本発明の所定閾値の一例に相当する。
 次に、第2実施形態のRFIDカード10とリーダライタ装置50とを近づけた場面について説明する。
 図9は、本発明の第2実施形態に係るRFシステムに備えられるRFIDカード10のRFIC素子16が行う動作を示すフローチャートである。本実施形態のRFIC素子16が行う動作は、図7におけるS6をS11~S18に置き替えた動作である。その他の処理(S1~S5、S7)については同じであるため、説明を省略する。
 S5において曲げ操作が行われたことを判定すると(S5のY)、RFIC素子16は、変形センサ35から出力される変位状態の検知結果(図8参照)に基づいて、曲げ方向が「+」であるか「-」であるかを判定する(S11)。
 曲げ方向が「+」であることを判定すると、RFIC素子16は、変形センサ35から出力される変位状態の検知結果(図8参照)に基づいて、曲げ量が大きい(+a)か小さい(+b)か、を判定する(S12)。
 曲げ量が小さい(+b)であることを判定すると、RFIC素子16は、RFIDカード10の有効期限をアンテナコイル40からリーダライタ装置50に送信する(S13)。反対に、曲げ量が大きい(+a)であることを判定すると、RFIC素子16は、RFIDカード10のカード番号をアンテナコイル40からリーダライタ装置50に送信する(S14)。
 一方、S11において曲げ方向が「-」であることを判定すると、RFIC素子16は、変形センサ35から出力される変位状態の検知結果(図8参照)に基づいて、曲げ量が大きい(-a)か小さい(-b)か、を判定する(S15)。
 曲げ量が小さい(-b)であることを判定すると、RFIC素子16は、ユーザの住所をアンテナコイル40からリーダライタ装置50に送信する(S16)。反対に、曲げ量が大きい(-a)であることを判定すると、RFIC素子16は、ユーザの電話番号をアンテナコイル40からリーダライタ装置50に送信する(S17)。
 そして、RFIC素子16は、変形センサ35から出力される変位状態の検知結果に基づいて、ユーザが基材11に対する曲げ操作を終了したかどうかを判定する(S18)。ユーザが基材11に対する曲げ操作を終了した場合、図5(A)に示したように、基材11が平坦な状態に戻る。この場合、変形センサ35から出力される検知電圧値Vは、0[V]となる。そのため、S18においてRFIC素子16は、検知電圧値Vが、0[V]となっているかどうかを確認することによって、ユーザが基材11に対する曲げ操作を終了したかどうかを判定する。
 ユーザが基材11に対する曲げ操作を終了していないと判定すると(S18のN)、RFIC素子16は、S11に戻り、処理を継続する。ここでは、例えば、ユーザが基材11を+方向へ小さく曲げた後に+方向へ大きく曲げたりする場面を想定している。
 一方、ユーザが基材11に対する曲げ操作を終了したと判定すると(S18のY)、RFIC素子16は、S7に進み、処理を継続する。
 以上の構成において、第2実施形態のRFシステム及びRFIDカード10は、第1実施形態と同様に、ユーザの意図無く、重要情報がRFIDカード10からリーダライタ装置50に送信されてしまうことを防止できる。第2実施形態のRFシステム及びRFIDカード10は、ユーザの意図によって、送信する信号を変えることができる。
 また、第2実施形態のRFシステム及びRFIDカード10は、第1実施形態と同様に、ユーザの意図無く、重要情報がリーダライタ装置50によって書替えられることを防止できる。
 さらに、ユーザは、基材11の曲げ方向や曲げ量を変化させて送信内容を変えることができる。そのため、ユーザは、多様性に富んだ直感的な曲げ操作をRFIDカード10に行うことができる。
 なお、第2実施形態におけるRFIC素子16のフラッシュメモリには、図8に示すような送信内容が各変形状態に割り当てられているが、これに限るものではない。実施の際は、異なる送信内容が各変形状態に割り当てられていてもよい。
 以下、本発明の第3実施形態に係るRFシステムについて、図を用いて参照する。
 図10は、本発明の第3実施形態に係るRFシステム300の外観斜視図である。図11は、本発明の第3実施形態の変形例に係るRFシステム390の外観斜視図である。図12は、図10に示すRFIDカード10を曲げていないときに画面370で表示される内容の一例を示す図である。図13は、図10に示すRFIDカード10を曲げたときに画面370で表示される内容の一例を示す図である。
 第3実施形態のRFシステム300が第1実施形態のRFシステム100と相違する点は、リーダライタ装置330と中継装置360とを備える点である。RFIDカード10に関しては第1実施形態と同じであるため説明を省略する。
 リーダライタ装置330は、例えばスマートフォンであり、NFCを搭載している。リーダライタ装置330は、無線信号を送受するアンテナコイル340と、アンテナコイル340に接続し、無線信号を処理するRFIC素子(不図示)と、画面370と、を内蔵する。リーダライタ装置330には、ゲーム用のアプリケーションソフトがインストールされている。画面370には、例えば図12に示すようなゲーム画像が表示される。
 ここで、アンテナコイル340は、リーダライタ装置330の裏面側に設けられている。
 しかしながら、図11に示すように、RFIDカード10をリーダライタ装置330の裏面側からかざし、RFIDカード10を曲げ変形する操作は困難である。
 そこで、RFシステム300は、図10に示すように、中継装置360を備えている。中継装置360は、アンテナコイル361と、アンテナコイル362と、アンテナコイル361及びアンテナコイル362を結ぶ配線363とを備える。
 この構成では、リーダライタ装置330のRFIC素子がアンテナコイル340に電流を流し、アンテナコイル340から磁束を発生させると、電磁誘導によってアンテナコイル361に電流が発生する。アンテナコイル361から配線363を介してアンテナコイル362に電流が流れると、アンテナコイル362から磁束が発生する。アンテナコイル362から磁束が発生すると、電磁誘導によってRFIDカード10のアンテナコイル40に電流が発生する。
 一方、RFIDカード10のRFIC素子16がアンテナコイル40に電流を流し、アンテナコイル40から磁束を発生させると、電磁誘導によってアンテナコイル362に電流が発生する。アンテナコイル362から配線363を介してアンテナコイル361に電流が流れると、アンテナコイル361から磁束が発生する。アンテナコイル361から磁束が発生すると、電磁誘導によってリーダライタ装置330のアンテナコイル340に電流が発生する。
 以上により、リーダライタ装置330のRFIC素子とRFIDカード10のRFIC素子16とは、中継装置360を介して、所定の情報を送受することができる。RFシステム300においてユーザは、図10に示すように、RFIDカード10を中継装置360のアンテナコイル362にかざし、RFIDカード10を曲げ変形する操作を行う。したがって、RFシステム300はRFシステム390に比べて、ユーザの使い勝手が向上する。
 以上の構成において、ユーザがRFIDカード10をアンテナコイル362にかざし、RFIDカード10を曲げ変形しないとき、RFIC素子16はアンテナコイル40を介して第1信号を送信する。第1信号は中継装置360を介してリーダライタ装置330に受信される。これにより、例えば図12に示すように、リーダライタ装置330はキャラクター371を画面370に登場させる。
 一方、ユーザがRFIDカード10をアンテナコイル362にかざし、RFIDカード10を曲げ変形したとき、RFIC素子16はアンテナコイル40を介して第2信号を送信する。第2信号は中継装置360を介してリーダライタ装置330に受信される。これにより、例えば図13に示すように、リーダライタ装置330はキャラクター371を画面370上で動作させる。
 以上より、RFシステム300及びRFIDカード10は、ユーザの意図によって、送信する信号を変えることができる。
 以下、本発明の第4実施形態に係るRFシステムについて、図を用いて参照する。
 図14は、本発明の第4実施形態に係るRFシステム400の側面図である。
 第4実施形態のRFシステム400が第1実施形態のRFシステム100と相違する点は、リーダライタ装置450が備えるスペーサ451の形状である。スペーサ451は、RFIDカード10の曲げ変形に沿う形状を有している。その他に関しては第1実施形態と同じであるため説明を省略する。
 そのため、ユーザがRFIDカード10をスペーサ451の上に置いた後、基材11の中心を本体52側へ曲げた時、RFIDカード10は、スペーサ451の形状に併せて曲げ変形する。
 よって、スペーサ451は、曲げ変形したRFIDカード10とリーダライタ装置450との間の距離を一定に保つことができる。
 これにより、RFIC素子16の電源端子VOUTから出力される電源電圧がより安定し、RFIC素子16は、検知電圧値を信号検知端子VINで検知することができる。したがって、RFシステム400はさらに、基材11の曲げ変形を高い精度で検知することができる。
 以下、本発明の第5実施形態に係るRFシステムについて、図を用いて参照する。
 図15は、本発明の第5実施形態に係るRFシステム500の側面図である。
 第5実施形態のRFシステム500が第1実施形態のRFシステム100と相違する点は、リーダライタ装置550が備えるスペーサ551の形状である。スペーサ451は、RFIDカード10の曲げ変形に沿う形状を有している。その他に関しては第1実施形態と同じであるため説明を省略する。
 そのため、ユーザがRFIDカード10をスペーサ551の上に置いた後、基材11の両端を本体52側へ曲げた時、RFIDカード10は、スペーサ551の形状に併せて曲げ変形する。
 よって、スペーサ551は、曲げ変形したRFIDカード10とリーダライタ装置550との間の距離を一定に保つことができる。
 これにより、RFIC素子16の電源端子VOUTから出力される電源電圧がより安定し、RFIC素子16は、検知電圧値を信号検知端子VINで検知することができる。したがって、RFシステム500はさらに、基材11の曲げ変形を高い精度で検知することができる。
 以下、本発明の第6実施形態に係るRFシステムについて、図を用いて参照する。
 図16は、本発明の第6実施形態に係るRFシステム600の側面図である。図17は、図16に示すRFIDカード610の正面図である。図18は、図17に示すS-S線の断面図である。
 第6実施形態のRFシステム600が第1実施形態のRFシステム100と相違する点は、基材11の曲げ変形を検知する変形センサ35の代わりに、基材11の捻れ変形を検知する変形センサ635を備えるRFIDカード610である。変形センサ635が変形センサ35と相違する点は、圧電フィルム650である。RFシステム600のその他の点に関しては第1実施形態と同じであるため説明を省略する。
 なお、変形センサ635は、本発明の保持センサの一例に相当する。
 圧電フィルム650の一軸延伸方向902は、圧電フィルム350の一軸延伸方向901と異なる。圧電フィルム650の一軸延伸方向902は、基材11の対角線に対して45°の角度を成すことが好ましい。一軸延伸方向902は、基材11の長手方向又は短手方向に対して0°の角度を成しても良い。ただし、角度はこれに限るものではなく、圧電フィルム650の特性や使用状態に鑑みて最適な角度に設計すればよい。
 なお、正確な45°に限ることなく、略45°でもよい。略45°とは、例えば45°±10°程度を含む角度をいう。これらの角度は、変形センサの用途に基づき、捻れの検知精度など全体の設計に応じて、適宜決定されるべき設計事項である。
 RFIDカード610において、基材11に対して捻れを生じさせる外力が加わった場合、基材11は、一軸延伸方向902を軸にして捻れる。この場合、変形センサ635の圧電フィルム650は、伸びるか若しくは縮む。これにより、捻れ変形によって変形センサ635から出力される電圧に変化が生じる。そのため、RFIC素子16は、基材11の捻れ変形を信号検知端子VINで検知できる。
 以上の構成において、ユーザがRFIDカード610をリーダライタ装置50にかざし、RFIDカード610を捻れ変形しないとき、RFIC素子16はアンテナコイル40を介して第1信号をリーダライタ装置50に送信する。
 一方、ユーザがRFIDカード610をリーダライタ装置50にかざし、RFIDカード610を捻れ変形したとき、RFIC素子16は第2信号をアンテナコイル40を介してリーダライタ装置50に送信する。
 以上より、RFシステム600及びRFIDカード610は、ユーザの意図によって、送信する信号を変えることができる。また、RFシステム600及びRFIDカード610は、第1実施形態と同様に、ユーザの意図無く、重要情報がリーダライタ装置50によって書替えられることを防止できる。
 また、RFIDカード610は、RFIDカード10と同様に、「変形させる」及び「変形させない」によって生じる共振周波数のずれを軽減することができる。
 以下、本発明の第7実施形態に係るRFシステムについて、図を用いて参照する。
 図19は、本発明の第7実施形態に係るRFシステム700の側面図である。図20は、図19に示すRFIDカード710の正面図である。図21は、図20に示すS-S線の断面図である。図22は、図21に示すRFIDカード710の変形例に係るRFIDカード720のS-S線の断面図である。
 第7実施形態のRFシステム700が第1実施形態のRFシステム100と相違する点は、基材11の曲げ変形を検知する変形センサ35と、基材11の捻れ変形を検知する変形センサ635との両方を備えるRFIDカード710である。RFシステム700のその他の点に関しては第1実施形態及び第6実施形態と同じであるため説明を省略する。
 以上の構成において、ユーザがRFIDカード710をリーダライタ装置50にかざし、RFIDカード710に対して捻れ変形及び曲げ変形のいずれの変形も行わないとき、RFIC素子16はアンテナコイル40を介して第1信号をリーダライタ装置50に送信する。
 一方、ユーザがRFIDカード710をリーダライタ装置50にかざし、RFIDカード710に対して捻れ変形及び曲げ変形の少なくともいずれか一方の変形を行ったとき、RFIC素子16は第2信号をアンテナコイル40を介してリーダライタ装置50に送信する。
 ここで、ユーザがRFIDカード710をリーダライタ装置50にかざし、RFIDカード710に対して曲げ変形を行ったとき、RFIC素子16は第2信号をアンテナコイル40を介してリーダライタ装置50に送信し、RFIDカード710に対して捻れ変形を行ったとき、RFIC素子16は第3信号をアンテナコイル40を介してリーダライタ装置50に送信しても良い。
 以上より、RFシステム700及びRFIDカード710は、ユーザの意図によって、送信する信号を変えることができる。またRFシステム700及びRFIDカード710は、第1実施形態と同様に、ユーザの意図無く、重要情報がリーダライタ装置50によって書替えられることを防止できる。
 また、RFIDカード710は、RFIDカード10と同様に、「変形させる」及び「変形させない」によって生じる共振周波数のずれを軽減することができる。
 なお、本実施形態では、図21に示すように基材11の両方の主面に2つの信号電極352が形成されているが、これに限るものではない。実施の際、図22に示すように、基材11の一方主面に1つの信号電極352が形成され、2つの変形センサ35、635が1つの信号電極352を兼用しても良い。
 図21に示す前者の構成は、図22に示す後者の構成に比べて、曲げ変形及び捻じれ変形を高い精度で検知することができる。一方、図22に示す後者の構成は、図21に示す前者の構成に比べて、薄型化を図ることができる。図22に示す後者の構成は、曲げ変形及び捻じれ変形を検知することができる。
 以下、本発明の第8実施形態に係るRFシステムについて、図を用いて参照する。
 図23は、本発明の第8実施形態に係るRFシステム800の側面図である。図24は、図23に示すRFIDカード810の正面図である。
 第8実施形態のRFシステム800が第1実施形態のRFシステム100と相違する点は、RFIC素子16が生体振戦プログラム16Aをフラッシュメモリに保存している点である。RFシステム800のその他の点に関しては第1実施形態及び第6実施形態と同じであるため説明を省略する。
 なお、本実施形態では、生体がRFIDカード810を保持している保持状態を検知する性質上、変形センサ35を保持センサ35と以下称する。
 RFシステム800においてRFIC素子16は、生体振戦プログラム16Aに従って次のように動作する。即ちRFIC素子16は、保持センサ35から出力される電圧値を、時間軸上の信号として記録する。さらに、RFIC素子16は、電圧値の時間軸上の信号を周波数軸の信号に変換する。RFIC素子16は、当該周波数軸の信号に基づいて、生体がRFIDカード810を保持している保持状態の有無を判断する。
 ここで、ユーザの指がRFIDカード810に接触している場合、保持センサ35からRFIC素子16に出力される電圧は、一定周波数の電圧変動(微小振動)を示す。
 生体には、生理的現象として、筋肉の機械的な微小振動(生体振戦)が存在する。生体振戦は、所定の周波数帯域(例えば5Hz~20Hz程度の帯域)内における一定周波数の振動である。ユーザの指がRFIDカード810に接触するだけで、生体振戦が圧電フィルム350に伝達される。
 したがって、RFIC素子16は、保持センサ35から出力された電圧が5Hz~20Hz程度の周波数で微小に振動している場合、生体がRFIDカード810を保持している保持状態を保持センサ35が検知したと判定する。
 また、生体振戦は、生体固有の現象である。仮に、生体以外の物体がRFIDカード810に接触することによって電圧を検出したとしても、所定の周波数帯域内に周波数成分を検出できない場合、RFIC素子16は、保持センサ35が保持状態を検知していないものとして判定する。
 以上の構成において、ユーザが基材11を保持していないとき、RFIC素子16はアンテナコイル40を介して第1信号をリーダライタ装置50に送信する。
 一方、ユーザが基材11を保持しているとき、RFIC素子16は第2信号をアンテナコイル40を介してリーダライタ装置50に送信する。
 そのため、この構成では、ユーザが基材11を保持していない限り、重要情報がRFIDカード810からリーダライタ装置50へ送信されない。よって、悪意を持った人物が、リーダライタ装置50をユーザのRFIDカード810に近づけても、ユーザの個人情報を盗んだり、カード取引を無断で決済したりすることができない。
 したがって、RFIDカード810及びRFシステム800は、ユーザの意図無く、重要情報がRFIDカード810からリーダライタ装置50に送信されてしまうことを防止できる。RFシステム800及びRFIDカード810は、ユーザの意図によって、送信する信号を変えることができる。また、RFシステム800及びRFIDカード810は、第1実施形態と同様に、ユーザの意図無く、重要情報がリーダライタ装置50によって書替えられることを防止できる。
 また、RFシステム800及びRFIDカード810においてユーザは基材11に対して曲げ変形や捻れ変形を行う必要が無い。そのため、RFIDカード810の基材11は、必ずしも可撓性を有する必要が無い。よって、RFシステム800及びRFIDカード810は、曲げ変形又は捻れ変形が繰り返し行われることによって破損することが無いという利点を有する。
 なお、保持センサ35は主にELF(extremely low frequency)帯(3Hz-30Hz)の生体信号を検知している。そのため、保持センサ35が、HF(high frequency)帯(3MHz-30MHz)の信号を用いているアンテナコイル40の近傍に配置された場合でも、保持センサ35とアンテナコイル40とは、誤検知や読み取り不良など相互干渉しない。保持センサ35とアンテナコイル40とは、フィルターを設けなくても、誤検知や読み取り不良など相互干渉しない。したがって、RFIDカード810の小型化が可能になる。
 なお、図23に示すRFシステム800においてRFIC素子16は、前述の保持状態だけを保持センサ35によって検出しているが、これに限るものではない。実施の際、図23に示すRFシステム800においてRFIC素子16は、前述の保持状態と曲げ変形の両方を保持センサ35によって検出してもよい。
 例えば、保持センサ35が保持状態を検知したとき、RFIC素子16はアンテナコイル40を介して第1信号をリーダライタ装置50に送信する。一方、保持センサ35が保持状態及び曲げ変形を検知したとき、RFIC素子16は第2信号をアンテナコイル40を介してリーダライタ装置50に送信する。
 この場合、RFIDカード810及びRFシステム800は、基材11が意図せず曲がったときに、重要情報がRFIDカード810からリーダライタ装置50に送信されてしまうことを防止できる。
 また、同様に、図16に示すRFシステム600においてRFIC素子16は、生体振戦プログラム16Aをフラッシュメモリに保存し、前述の保持状態と捻れ変形の両方を保持センサ635によって検出してもよい。さらに、図19に示すRFシステム700においてRFIC素子16は、生体振戦プログラム16Aをフラッシュメモリに保存し、前述の保持状態と曲げ変形と捻れ変形の3つを2つの保持センサ35、635によって検出してもよい。
 なお、前記各実施形態では、RFIDカード10がプラスチックのような硬い材質でモールドされていることを想定しているが、これに限るものではない。実施の際は例えば、RFIDカード10はフィルムの様な柔らかい材料で形成されていてもよい。RFIDカード10はフィルムの様な柔らかさを維持したまま、例えば、ぬいぐるみ等の玩具に内蔵され、ぬいぐるみの変形量を検知し、その情報をリアルタイムに親機に伝送するという形態でもよい。この場合、内蔵されたRFID10は、親機の入力装置的な働きをすることができる。その他、RFIDカード10はフィルムの様な柔らかさを維持したまま、例えば、可撓性のある携帯電話やスマートウォッチなどのウェアラブル端末に配置されていても良い。
 また、前記各実施形態において、変形センサ35、635が圧電フィルム350で構成されていたが、これに限るものではない。実施の際は例えば、圧電セラミック等で構成することもできる。
 最後に、前記各実施形態の説明は、すべての点で例示であり、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
10…RFIDカード
11…基材
16…RFIC素子
20…アナログ回路
35…変形センサ(保持センサ)
39…配線
40…アンテナコイル
41A,42A…配線
45…シールド電極
50…リーダライタ装置
51…スペーサ
52…本体
100、300…RFシステム
330…リーダライタ装置
340…アンテナコイル
350…圧電フィルム
351…GND電極
352…信号電極
360…中継装置
361、362…アンテナコイル
363…配線
370…画面
371…キャラクター
390…RFシステム
400…RFシステム
450…リーダライタ装置
451…スペーサ
500…RFシステム
545…シールド電極
550…リーダライタ装置
551…スペーサ
600…RFシステム
610…RFIDカード
635…変形センサ(保持センサ)
650…圧電フィルム
700…RFシステム
710、720…RFIDカード
800…RFシステム
810…RFIDカード
901、902…一軸延伸方向

Claims (10)

  1.  基材と、
     生体が前記基材を保持している保持状態を検知する保持センサと、
     アンテナと、
     前記アンテナに接続されるRFIC素子と、を備え、
     前記RFIC素子は、前記保持センサが前記保持状態を検知していないとき、前記アンテナを介して第1信号を送信し、前記保持センサが前記保持状態を検知したとき、前記アンテナを介して第2信号を送信する、RFモジュール。
  2.  前記保持センサは、前記基材の曲げ変形を検知し、
     前記RFIC素子は、前記保持センサが前記基材の曲げ変形を検知していないとき、前記アンテナを介して前記第1信号を送信し、前記保持センサが前記基材の曲げ変形を検知したとき、前記アンテナを介して前記第2信号を送信する、請求項1に記載のRFモジュール。
  3.  前記保持センサは、前記基材の捻れ変形を検知し、
     前記RFIC素子は、前記保持センサが前記基材の捻れ変形を検知していないとき、前記アンテナを介して前記第1信号を送信し、前記保持センサが前記基材の捻れ変形を検知したとき、前記アンテナを介して前記第2信号を送信する、請求項1に記載のRFモジュール。
  4.  前記保持センサは、前記生体が前記基材に接触している際に起こる前記生体の微小振動を検知し、
     前記RFIC素子は、前記保持センサが前記微小振動を検知していないとき、前記アンテナを介して前記第1信号を送信し、前記保持センサが前記微小振動を検知したとき、前記アンテナを介して前記第2信号を送信する、請求項1に記載のRFモジュール。
  5.  前記生体の前記微小振動は、前記生体の振戦である、請求項4に記載のRFモジュール。
  6.  前記保持センサは、前記基材の曲げ量を検知し、
     前記RFIC素子は、前記保持センサが所定閾値以上の前記基材の曲げ量を検知したとき、前記アンテナを介して前記第2信号を送信する、請求項2に記載のRFモジュール。
  7.  前記保持センサは、前記基材の曲げ方向を検知し、
     前記RFIC素子は、前記基材の曲げ方向に対応付けて第1情報および第2情報を保存し、
     前記第2信号は、前記第1情報または前記第2情報を示す信号であり、
     前記RFIC素子は、前記基材の曲げ方向に応じて前記第1情報または前記第2情報を送信する、請求項2に記載のRFモジュール。
  8.  前記保持センサは圧電フィルムを含み、
     前記圧電フィルムは、前記基材の一方主面に貼付されている、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のRFモジュール。
  9.  前記基材は可撓性を有する、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のRFモジュール。
  10.  請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のRFモジュールと、
     前記RFモジュールと無線通信を行い、前記RFIC素子から送信された前記第1信号または前記第2信号を受信する通信装置と、を備えるRFシステム。
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