JP6904488B2 - 無線通信システム、電気機器、及び無線通信タグ - Google Patents
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Description
(1)無線通信システムの全体構成
実施形態1に係る無線通信システム1の全体構成について、図面を参照して説明する。
以下、無線通信システム1の各構成要素について、図面を参照して説明する。
第1ユニット2は、図2に示すように、基部21と、突部22とを有する。突部22は、基部21と一体に形成されている。第1ユニット2の材料は、樹脂であり、第1ユニット2の透磁率は、例えば、金属よりも高い。
コイルアンテナ3は、図1及び図2に示すように、第1コイル導体31を含む。第1コイル導体31は、第1ユニット2の第1側面23に沿って設けられている。より詳細には、第1コイル導体31は、第1ユニット2の第1側面23上に設けられている。
導電性リング4は、図1及び図2に示すように、第1ユニット2の第1側面23に沿って設けられている。例えば、導電性リング4は、第1ユニット2に嵌め込まれている。導電性リング4は、帯状であり、導電性を有する。導電性リング4の材料は、例えば、銅などの金属である。
第2ユニット5は、図1及び図2に示すように、第1方向D1において第1ユニット2に対して取り外し可能に取り付けられる。第2ユニット5は、凹部51と、1つの連続した面である第2側面52と、対向面53とを有する。凹部51には、第1ユニット2の突部22が嵌まる。第2ユニット5は、筒状又は柱状であり、第2ユニット5の軸は、第1方向D1に沿っている。第2ユニット5の外形状は、第1方向D1から見て円状である。第2ユニット5の材料は、樹脂であり、第2ユニット5の透磁率は、金属よりも高い。
無線通信タグ6は、図1及び図2に示すように、第2コイル導体61と、基板62と、RFIC(図示せず)とを含む。第2コイル導体61は、平面コイルであり、複数回巻回された状態で基板62上に設けられている。第2コイル導体61の材料は、例えば銅のような金属である。基板62は、例えば樹脂基板である。基板62には、第2コイル導体61及びRFICが設けられている。RFICは、所定の情報を記憶する。
図1に示すように、第1方向D1において、導電性リング4の端部は、第1コイル導体31の端部よりも、無線通信タグ6に近接している。言い換えると、第1方向D1において、第1コイル導体31における無線通信タグ6側の端部と無線通信タグ6との間に、導電性リング4における無線通信タグ6側の端部が位置している。
以下、コイルアンテナ3から発生した磁束φ1の経路について、図1を参照して説明する。
実施形態1に係る無線通信システム1によれば、コイルアンテナ3から発生した磁束φ1を導電性リング4が無線通信タグ6に誘導することができるので、コイルアンテナ3と無線通信タグ6との結合を高めることができる。
以下、実施形態1の変形例について説明する。
実施形態1の導電性リング4は、図1に示すように、第1方向D1と直交する第2方向D2から見て、第1方向D1における第1コイル導体31の全領域と重なるが、導電性リング4は、第1コイル導体31の全領域と重なることに限定されない。図3に示すように、導電性リング4は、第2方向D2から見て、第1方向D1における第1コイル導体31の一部のみと重なっていてもよい。要するに、導電性リング4は、第1方向D1と直交する第2方向D2から見て第1コイル導体31の少なくとも一部と重なっていればよい。
実施形態1では、第1ユニット2が突部22を有し、第2ユニット5が凹部51を有するが、実施形態1の変形例2として、第1ユニット2が凹部を有し、第2ユニット突部を有してもよい。要するに、第1ユニット2及び第2ユニット5の一方が突部を有し、残りが凹部を有していればよい。
上述したように、実施形態1では、第1方向D1と直交する第2方向D2において、導電性リング4は、第1コイル導体31の外側に設けられているが(図1参照)、実施形態1の変形例3として、図4に示すように、第2方向D2において、導電性リング4は、第1コイル導体31の内側に設けられていてもよい。
第1ユニット2の第1側面23及び第2ユニット5の第2側面52の第1方向D1から視た外形状は、図2に示すような円状に限定されず、例えば、図5〜図7に示すような多角形状(正多角形状を含む)であってもよい。この場合、第1ユニット2の第1側面23及び第2ユニット5の第2側面52は、1つの連続した面ではなく、複数の面で構成されている。
第1ユニット2において、突部22は、基部21と一体に形成されていることに限定されず、基部21とは別体に形成されていてもよい。
実施形態2では、無線通信システム1aを用いた電気機器7について、図8を参照して説明する。
実施形態2に係る電気機器7は、図8に示すように、無線通信システム1aと、動作部81と、制御部82と、第2機構部品9とを備える。
実施形態2においても、実施形態1と同様、図8に示すように、第1方向D1において、導電性リング4aの端部は、第1コイル導体31aの端部よりも、無線通信タグ6a側に位置する。言い換えると、第1方向D1において、第1コイル導体31aにおける無線通信タグ6a側の端部と無線通信タグ6aとの間に、導電性リング4aにおける無線通信タグ6a側の端部が位置している。
上述したように、第1方向D1において、導電性リング4aと第2コイル導体61aとの間の第1最小距離L12は、第1コイル導体31aと第2コイル導体61aとの間の第2最小距離L22よりも短い。つまり、導電性リング4aの先端が第1コイル導体31aの先端よりも突出している。したがって、実施形態2においても、実施形態1と同様、コイルアンテナ3aから発生した磁束φ2は、導電性リング4aを避けるように、大きく周回する。
以下、電気機器7の動作について、図8を参照して説明する。図8の例では、電気機器7は、電動歯ブラシであり、第2機構部品9は、柄91及びブラシ部92を有する。第2機構部品9は、第2ユニット5aと一体になるように取り付けられている。第2機構部品9の種類に応じて、無線通信タグ6aには異なる情報が記憶されている。
実施形態2に係る無線通信システム1a及び電気機器7によれば、コイルアンテナ3aから発生した磁束φ2を、第1ユニット2aの内側よりも第1ユニット2aの外側に集めることができるので、集磁効果を高めることができる。
導電性リング4aは、実施形態1及び変形例の導電性リング4(図1及び図2参照)と同様、図8に示すようにコイルアンテナ3aの第1コイル導体31aの外側に設けられていてもよいし、第1コイル導体31aの内側に設けられていてもよい。
以上説明した実施形態及び変形例より以下の態様が開示されている。
2,2a 第1ユニット
21,21a 基部
22,22a 突部
23,23a 第1側面
3,3a コイルアンテナ
31,31a 第1コイル導体
4,4a 導電性リング
41 スリット
5,5a 第2ユニット
51 凹部
52,52a 第2側面
6,6a 無線通信タグ
61,61a 第2コイル導体
7 電気機器
81 動作部
82 制御部
83 第1機構部品
L11,L12 第1最小距離
L21,L22 第2最小距離
φ1,φ2 磁束
D1 第1方向
D2 第2方向
Claims (9)
- 1つ又は複数の面で構成される第1側面を有する第1ユニットと、
前記第1ユニットの前記第1側面に沿って巻回されている第1コイル導体を含むコイルアンテナと、
前記第1ユニットの前記第1側面に沿って設けられており、前記第1コイル導体の巻回方向と直交する方向に沿ってスリットを有する導電性リングと、
1つ又は複数の面で構成される第2側面を有し、第1方向において前記第1ユニットに対して取り外し可能に取り付けられる第2ユニットと、
第2コイル導体を含み、前記第2ユニットの前記第2側面に沿って設けられている無線通信タグと、を備え、
前記第1方向において、前記導電性リングと前記第2コイル導体との間の第1最小距離は、前記第1コイル導体と前記第2コイル導体との間の第2最小距離よりも短い、
無線通信システム。 - 前記第2ユニットは、前記第1ユニットに対して、前記第1方向を軸とする少なくとも2つの回転位置で取付可能である、
請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記第1ユニットには、前記第1方向から見て前記第1コイル導体よりも内側に導電性の機構部品が設けられる、
請求項1又は2に記載の無線通信システム。 - 前記導電性リングは、前記第1方向と直交する第2方向から見て前記第1コイル導体の少なくとも一部と重なる、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記第1ユニットは、
前記第1側面を有する基部と、
前記基部から突出する突部と、を有し、
前記第2ユニットは、
前記突部が嵌まる凹部を有し、
前記突部の外形状は、前記第1方向から見て円状である、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記第1方向と直交する第2方向において、前記導電性リングは、前記第1コイル導体の巻回軸に対して、前記第1コイル導体の外側に設けられている、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の無線通信システムと、
所定の動作を行う動作部と、
前記無線通信タグの情報に応じて前記動作部を制御する制御部と、を備える、
電気機器。 - 前記動作部は、前記第1方向から見て前記第1コイル導体よりも前記第1ユニットの中央部に設けられている導電性の機構部品を含む、
請求項7に記載の電気機器。 - 1つ又は複数の面で構成される第1側面を有する第1ユニットと、
前記第1ユニットの前記第1側面に沿って巻回されている第1コイル導体を含むコイルアンテナと、
前記第1ユニットの前記第1側面に沿って設けられており、前記第1コイル導体の巻回方向と直交する方向に沿ってスリットを有する導電性リングと、
1つ又は複数の面で構成される第2側面を有し、第1方向において前記第1ユニットに対して取り外し可能に取り付けられる第2ユニットと、
前記第2ユニットの前記第2側面に沿って設けられているタグと、を備える、
無線通信システムに、前記タグとして用いられる無線通信タグであって、
第2コイル導体を含み、
前記第1方向において、前記導電性リングと前記第2コイル導体との間の第1最小距離は、前記第1コイル導体と前記第2コイル導体との間の第2最小距離よりも短い、
無線通信タグ。
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