JP7588940B2 - Rfidスイッチ - Google Patents
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Description
RFタグ11は、RFIDインレイである。RFタグ11は、図2における破線内の拡大図に示すように、ICチップ20と、ICチップ20が接続された共振回路21と、ICチップ20及び共振回路21が実装された小型の基板25とを備えている。基板25は、略矩形の平板状に形成されている。RFタグ11では、ICチップ20の静電容量Cと共振回路21のインダクタンスLとを含めて形成される電気回路がLC共振回路を構成する。この電気回路は、LC共振回路の共振周波数がICチップ20の動作周波数又はその近傍の値となるように設計される。
RFIDスイッチ10では、前方突出部62に対し外力が後方に向かって作用すると、弾性部材14が縮みながら、スイッチ可動部13が、可動範囲の後方の第2位置に移動する。そして、この移動に伴って共振回路21が離間位置(図5(a)に示す位置)に移動し、共振回路21と結合部22aとが磁界結合されていない非結合状態となる。非結合状態では、RFIDスイッチ10の交信可能距離が極めて短い。そのため、RFIDリーダライタ等の通信装置から電波がRFIDスイッチ10に到達しても、通信装置はRFIDスイッチ10と交信不能である。
本実施形態では、スイッチ可動部13の前後方向の移動に伴って、結合状態と非結合状態とが切り替わる。そのため、結合状態では通信装置がRFIDスイッチ10と交信可能となり、非結合状態では交信不能となるようにRFIDシステムを構成し、電波を常に放射する通信装置においてRFIDスイッチ10と交信可能か否かを判定することにより、スイッチ可動部13の移動状態の検出が可能である。RFIDスイッチ10は、検知スイッチとして使用することができる。なお、RFタグ11のICチップには特定のコードを記憶させておく。ここで、スイッチ可動部13の移動状態の検出には、RFIDスイッチ10への配線は必要ない。本実施形態によれば、検出スイッチとして使用可能で、簡易な構成のRFIDシステムを構成することができるRFIDスイッチ10を提供することができる。また、スイッチ可動部13は、ブースターアンテナ22の結合部22aの配置平面と交差する方向に共振回路21を移動させるため、スイッチ可動部13が一方向だけに移動する簡易な構成のRFIDスイッチ10を構成することができる。
本変形例では、図6に示すように、結合状態においてRFタグ11の3辺に沿うようにブースターアンテナ22の結合部22aが設けられている。ブースターアンテナ22は、例えば第1板状部32の内面に取り付けられる。本変形例では、共振回路21とブースターアンテナ22との間で流れる電流が多くなり、RFIDスイッチ10の交信距離を長くすることができる。
本変形例では、RFIDスイッチ10が、共振回路21とブースターアンテナ22が容量結合されることで結合状態となる容量結合型である。この場合、ブースターアンテナ22の結合部22aは、結合状態の時に共振回路21の一部と接触し、導通もしくは容量結合する状態となるように配置される。
本変形例では、スライド扉40の開閉状態を検知する検知スイッチとして、RFIDスイッチ10が使用される。例えば、RFIDスイッチ10は、図8(a)に示すように、スライド扉40の枠体41のうち扉本体42が全開の時に当接する部位に取り付けられる。RFIDスイッチ10のケーシング50からは、スイッチ可動部13の一部が露出している。
本変形例では、片開き扉45の開閉状態を検知する検知スイッチとして、RFIDスイッチ10が使用される。例えば、RFIDスイッチ10は、片開き扉45の枠体に取り付けられる。
本変形例では、キーシリンダ46の開閉状態を検知する検知スイッチとして、RFIDスイッチ10が使用される。例えば、RFIDスイッチ10は、図8(c)に示すように、キーシリンダ46のうち鍵穴を有する内筒13に、RFタグ11が取り付けられ、キーシリンダ46の外筒47に、ブースターアンテナ22の結合部22aが取り付けられる。本使用例では、キーシリンダ46の内筒13がスイッチ可動部13を構成する。
本変形例では、物品51の有無を検出する検知スイッチとして、RFIDスイッチ10が使用される。図9(a)に示すように、複数の物品51が所定位置に載置される載置台52において、各物品51の載置位置にRFIDスイッチ10がそれぞれ設置されている。各RFIDスイッチ10は、載置台52からスイッチ可動部13が上方に突出するように設置されている。
本変形例では、第6変形例と同様に、物品53の有無を検出する検知スイッチとして、RFIDスイッチ10が使用される。図9(b)及び図9(c)に示すように、物品53を吊り下げるフック54に対しRFIDスイッチ10が取り付けられている。RFIDスイッチ10は、複数のフック54のそれぞれに取り付けられている。なお、図9(b)では、フック54に吊り下げられる物品53が商品であり、RFIDスイッチ10が商品の棚管理に利用される。図9(c)では、フック54に吊り下げられる物品53が工具であり、RFIDスイッチ10が工具管理に利用される。
本変形例では、機械装置70の制御時の動作状況を検出する検知スイッチとして、RFIDスイッチ10が使用される。RFIDスイッチ10は、ロータリースイッチである。RFIDスイッチ10は、シャフト71に回転自在に支持されたスイッチ可動部13を備えている。スイッチ可動部13は、弾性部材(ねじりコイルばね、図示省略)により、図10(a)における時計回りの方向に付勢されている。
本変形例では、第8変形例と同様に、機械装置70の制御時の動作状況を検出する検知スイッチとして、RFIDスイッチ10が使用される。RFIDスイッチ10は、プッシュ式スイッチである。本変形例では、RFIDスイッチ10に加えて、シャフト71に回転自在に支持された回転部材72が、スイッチシステムを構成している。回転部材72は、図10(b)における時計回りの方向に付勢されている。
本変形例では、折り畳みコンテナ75の状態を検出する検知スイッチとして、RFIDスイッチ10が使用される。折り畳みコンテナ75が組み立てられた状態では、図11(a)の左図に示すように、RFIDスイッチ10は、折り畳みコンテナ75の一部(柱部)によってスイッチ可動部13が押されて移動したON状態となっている。そして、折り畳みコンテナ75が畳まれると、図11(a)の右図に示すように、スイッチ可動部13に外力が作用しない状態となり、スイッチ可動部13が弾性部材14により移動する。この移動に伴って、RFIDスイッチ10はOFF状態に切り替わる。本変形例では、RFIDスイッチ10と交信可能か否かを判定することにより、折り畳みコンテナ75の状態の検出が可能である。
本変形例では、フォークリフトによって昇降されるパレット76の状態を検出する検知スイッチとして、RFIDスイッチ10が使用される。パレット76が載置された状態では、図11(b)の左図に示すように、RFIDスイッチ10は、載置面77によってスイッチ可動部13が押されて移動したON状態となっている。そして、フォークリフトによってパレット76が持ち上げられると、図11(b)の右図に示すように、スイッチ可動部13に外力が作用しない状態となり、スイッチ可動部13が弾性部材14により下方に移動する。この移動に伴って、RFIDスイッチ10はOFF状態に切り替わる。本変形例では、RFIDスイッチ10と交信可能か否かを判定することにより、パレット76の状態の検出が可能である。
本変形例では、RFIDスイッチ10が、ロータリースイッチとして構成されている。RFIDスイッチ10では、摘み部13aを有する回転部材13が、スイッチ可動部13を構成している。回転部材13では、摘み部13aの外周近傍にRFタグ11が取り付けられている。また、回転部材13の上側の外周に沿って、ブースターアンテナ22の結合部22aが配置される。なお、図12(a)は、共振回路21と結合部22aとが磁界結合される場合を表す。図12(b)では、共振回路21と結合部22aとが容量結合される場合(導通タイプの場合)を表す。図12(a)も図12(b)も、上面視の図である。
本変形例では、第12変形例と同様に、RFIDスイッチ10が、ロータリースイッチとして構成されている。ロータリースイッチの回転軸13は、スイッチ可動部13を構成している。回転軸13の外周面には、RFタグ11が取り付けられている。また、回転軸13の外周近傍に、ブースターアンテナ22の結合部22aが配置される。
本変形例では、RFIDスイッチ10が、プッシュ型のボタンスイッチとして構成されている。RFIDスイッチ10のスイッチ可動部13は、人又は機械によって押される操作部13bと、操作部13bから下方に延びる軸部13cとを有する。RFタグ11は、軸部13cに取り付けられている。また、RFIDスイッチ10は、スイッチ可動部13を上下方向に移動可能に支持するケーシング80と、スイッチ可動部13を上側に付勢する弾性部材14とを備えている。ブースターアンテナ22は、ケーシング80内の底面に設置されている。なお、図13(a)は、共振回路21と結合部22aとが磁界結合される場合を表す。図13(b)では、共振回路21と結合部22aとが容量結合される場合を表す。
本変形例では、RFIDスイッチ10が、プル型のスイッチとして構成されている。RFIDスイッチ10のスイッチ可動部13は、物品を引っ掛けるフック13dと、フック13dから上方に延びる軸部13cとを有する。スイッチ可動部13の軸部13cは、スイッチ可動部13を上下方向に移動可能に支持するケーシング80の下面の貫通孔に挿通されており、フック13dを含む下部が露出している。また、RFIDスイッチ10は、スイッチ可動部13を上側に付勢する弾性部材14を備えている。RFタグ11は、軸部13cの外周面に取り付けられている。ブースターアンテナ22は、ケーシング80内の底面に設置されている。なお、図14(a)は、共振回路21と結合部22aとが磁界結合される場合を表す。図14(b)では、共振回路21と結合部22aとが容量結合される場合を表す。
本変形例では、RFIDスイッチ10が、プッシュプル型のボタンスイッチとして構成されている。RFIDスイッチ10のスイッチ可動部13は、人又は機械によって押される操作部13bと、操作部13bから下方に延びる軸部13cとを有する。RFタグ11は、軸部13cに取り付けられている。また、RFIDスイッチ10は、スイッチ可動部13を上下方向に移動可能に支持するケーシング80を備えている。ブースターアンテナ22は、ケーシング80内の底面に設置されている。図14(c)は、共振回路21と結合部22aとが磁界結合される場合を表す。図14(d)では、共振回路21と結合部22aとが容量結合される場合を表す。
本変形例では、RFIDスイッチ10が、シーソースイッチ(ロッカー・パドルスイッチ)として構成されている。RFIDスイッチ10のスイッチ可動部13は、人又は機械によって押される操作部13eと、操作部13eを回転自在に支持する回転軸13fとを有する。操作部13eは屈曲している。RFタグ11は、操作部13eの一端部の下面に取り付けられている。なお、図15(a)は、共振回路21と結合部22aとが磁界結合される場合を表す。図15(b)では、共振回路21と結合部22aとが容量結合される場合を表す。
本変形例では、RFIDスイッチ10が、スライドスイッチとして構成されている。RFIDスイッチ10のスイッチ可動部13は、スライド自在に設けられた操作部13gを備えている。スイッチ可動部13の上面には凹凸が形成され、その凹凸の凹部に嵌まり込む凸部を備えた板状部材90が設けられている。板状部材90は弾性変形可能な部材である。RFタグ11は、スイッチ可動部13の下面に取り付けられている。なお、図15(c)は、共振回路21と結合部22aとが磁界結合される場合を表す。図15(d)では、共振回路21と結合部22aとが容量結合される場合を表す。
上述の実施形態では、ブースターアンテナ22の結合部22aの配置平面と交差する方向に、スイッチ可動部13が共振回路21を移動させるが、図16(a)に示すように、ブースターアンテナ22の結合部22aの配置平面に接する曲線に沿って、スイッチ可動部13がRFタグ11を移動させるように、RFIDスイッチ10を構成してもよい。この場合、例えばブースターアンテナ22を設ける部材85に切欠き部86を設け、スイッチ可動部13の移動に伴って切欠き部86にRFタグ11が導入されるように構成することができる。部材85では、切欠き部86の近傍に結合部22aが配置されている。また、図16(b)に示すように、ブースターアンテナ22の結合部22aの配置平面に平行に、スイッチ可動部13がRFタグ11を移動させるように、RFIDスイッチ10を構成してもよい。この場合も、スイッチ可動部13の移動に伴って切欠き部86にRFタグ11が導入されるように構成することができる。
11 RFタグ
13 スイッチ可動部
14 弾性部材
20 ICチップ
21 共振回路
22 ブースターアンテナ
22a 結合部
23 アンテナ保持部
Claims (8)
- ICチップが接続された共振回路と、
前記共振回路に対し磁界結合又は容量結合される結合状態となるように設けられたブースターアンテナと、
可動範囲が規定され、前記可動範囲内の移動に伴って、前記結合状態と前記結合状態が解除された非結合状態とが切り替わるように、前記共振回路を移動させるスイッチ可動部と、
前記ブースターアンテナを保持するアンテナ保持部とを備え、
前記スイッチ可動部の一端側の部位は、前記アンテナ保持部に形成された貫通孔に挿通され、前記アンテナ保持部から一端側に突出している、RFIDスイッチ。 - 前記スイッチ可動部に対し、前記結合状態の位置と前記非結合状態の位置との一方から他方に付勢する弾性部材をさらに備えている、請求項1に記載のRFIDスイッチ。
- ICチップが接続された共振回路と、
前記共振回路に対し磁界結合又は容量結合される結合状態となるように設けられたブースターアンテナと、
可動範囲が規定され、前記可動範囲内の移動に伴って、前記結合状態と前記結合状態が解除された非結合状態とが切り替わるように、前記共振回路を移動させるスイッチ可動部とを備え、
前記スイッチ可動部は、前記結合状態に切り替わるタイミングで他の部材に当たる当接面を有し、
前記スイッチ可動部では、前記当接面が前記他の部材に当たる際の移動方向を前方向として、前記ICチップの前面が前記当接面よりも後側に位置している、RFIDスイッチ。 - ICチップが接続された共振回路と、
前記共振回路に対し磁界結合又は容量結合される結合状態となるように設けられたブースターアンテナと、
可動範囲が規定され、前記可動範囲内の移動に伴って、前記結合状態と前記結合状態が解除された非結合状態とが切り替わるように、前記共振回路を移動させるスイッチ可動部と、
前記ブースターアンテナを保持するアンテナ保持部と、
前記アンテナ保持部に一体化され、前記スイッチ可動部を移動可能に収容し且つ前記スイッチ可動部の移動方向を規定する部材収容部とを備えている、RFIDスイッチ。 - 前記共振回路と前記ブースターアンテナが磁界結合されることで、前記結合状態となる、請求項1乃至4の何れか1つに記載のRFIDスイッチ。
- 前記スイッチ可動部は、前記ブースターアンテナのうち前記共振回路と磁界結合又は容量結合される結合部の配置平面と交差する方向に、前記共振回路を移動させる、請求項1乃至4の何れか1つに記載のRFIDスイッチ。
- 前記スイッチ可動部は、前記ブースターアンテナのうち前記共振回路と磁界結合又は容量結合される結合部の配置平面に接する曲線に沿って、前記共振回路を移動させる、請求項3又は4に記載のRFIDスイッチ。
- 前記スイッチ可動部は、前記ブースターアンテナのうち前記共振回路と磁界結合又は容量結合される結合部の配置平面に平行に、前記共振回路を移動させる、請求項3又は4に記載のRFIDスイッチ。
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