ＲＦＩＤタグ及びＲＦＩＤタグを搭載した電子機器
【課題】有線用の端子や配線によるタグの形状や小型化の制約を軽減すると共に、有線は通常のデジタル信号、無線はＲＦ信号を使用可能とする、有線・無線共用ＲＦＩＤタグを提供する。
【解決手段】電源用アンテナ２１上に有線用電源端子２３，２４を配置して、該端子３２，２４からＲＦＩＤチップ２０までの電源配線をアンテナ２１の配線と共用する。また、通信用アンテナ２２上に有線用通信端子２５，２６を配置して、該端子２５，２６からＲＦＩＤチップ２０までの有線通信配線をアンテナ２２の配線と共用する。さらに、アンテナ２１，２２上に高周波整合部品２８，２９を設けて、有線時、アンテナ２１，２２の配線を分離する。
【解決手段】電源用アンテナ２１上に有線用電源端子２３，２４を配置して、該端子３２，２４からＲＦＩＤチップ２０までの電源配線をアンテナ２１の配線と共用する。また、通信用アンテナ２２上に有線用通信端子２５，２６を配置して、該端子２５，２６からＲＦＩＤチップ２０までの有線通信配線をアンテナ２２の配線と共用する。さらに、アンテナ２１，２２上に高周波整合部品２８，２９を設けて、有線時、アンテナ２１，２２の配線を分離する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有線・無線共用のＲＦＩＤタグ及び該ＲＦＩＤタグを搭載した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、製品や部品などの識別コードやその他、必要な情報を記録して、無線で管理システムと情報を送受信する機能をもつＲＦＩＤ（Ｒadio Ｆrequency Ｉndentity）タグが注目されている。例えば、複写機やプリンタなどにおいて、トナーボトル等にＲＦＩＤタグを取り付け、識別コードに加えて、使用状態などを記録して、回収や点検時に無線通信にて確認を行うことで、メンテナンス等の向上を図ることができる。しかしながら、機器内部で動作している場合に無線通信を行うと、不要輻射の問題や、場合によっては電波法抵触の問題などが生じる。
【０００３】
そこで、ＲＦＩＤタグを有線・無線共用として、機器内部では有線によりＲＦＩＤタグを制御し、ＲＦＩＤタグ取付け部品が機器から取り外されている場合に、無線で管理システムと情報を送受信することが知られている。しかし、従来のこの種の有線・無線共用のＲＦＩＤタグは、端子や配線等が無線用と有線用で明確に分離しているのが一般的で、有線用の端子や配線等によりタグの形状や小型化に制約があった。
【０００４】
なお、特許文献１には、無線用アンテナから有線用の配線を引き出して有線用端子と接続することで、簡単な構成で有線・無線共用の送受信を可能にしたＲＦＩＤタグが開示されている。しかしながら、このＲＦＩＤタグでは、機器本体とＲＦＩＤタグとの間の有線信号は、無線で使用するアナログ信号（ＲＦ信号）と同一にする必要があり、機器側に該アナログ信号に変換する機構を必要とする。機器本体とＲＦＩＤタグとの間の有線信号を、機器側で使用する通常のデジタル信号とすると、ＲＦＩＤタグ側にデジタル信号をアナログ信号に変換する機構が必要になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、有線用の端子や配線等によるタグの形状や小型化の制約を軽減することができる有線・無線共用のＲＦＩＤタグ及び該ＲＦＩＤタグを搭載した電子機器を提供することを目的とする。
【０００６】
さらに、本発明は、有線は機器で使用する通常のデジタル信号、無線はＲＦ信号とすることができる有線・無線共用のＲＦＩＤタグ及び該ＲＦＩＤタグを搭載した電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、有線・無線共用のＲＦＩＤタグにおいて、無線用アンテナの配線を有線用の配線に共用し、且つ、有線時に無線用アンテナの配線が分離されるようにする。そして、必要なら有線用端子を無線用アンテナ上に配置する。
【０００８】
無線用アンテナが電源用アンテナと通信用アンテナからなる場合には、電源用アンテナの配線を有線電源用配線に共用し、通信用アンテナの配線を有線通信用配線に共用する。無線用アンテナが電源・通信兼用アンテナからなる場合には、電源・通信兼用アンテナの配線を有線電源用配線又は有線通信用配線に共用する。
【０００９】
無線用アンテナは、ループアンテナ、ダイポールアンテナ、平面パッチアンテナのいずれを使用してもよい。ループアンテナを使用する場合には、ループアンテナ上に、有線時に該ループアンテナの経路を分離する分離手段を設けるようにする。ダイポールアンテナや平面パッチアンテナの場合には、このような分離手段は不要である。
【００１０】
分離手段には、例えば、高周波数ではリアクタンスが略ゼロを示し、低周波数ではリアクタンスが大きくなる高周波整合部品を使用する。あるいは、当該ＲＦＩＤタグが機器内に搭載されるとＯＦＦ、取り外されるとＯＮとするメカニカルスイッチを使用することでもよい。
【００１１】
また、本発明は、このようなＲＦＩＤタグが搭載されている電子機器を特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の有線・無線共用のＲＦＩＤタグによれば、無線用アンテナの配線を有線用の配線に共用することで、タグの形状や小型化の制約を軽減することが可能になる。また、有線時には、無線用アンテナの配線は分離されるため、共用部分を無線時と有線時で明確に分離することができ、有線は機器で使用する通常のデジタル信号、無線はアナログ信号（ＲＦ信号）とすることが可能になる。
【００１３】
本発明の有線・無線共用のＲＦＩＤタグを搭載した電子機器によれば、機器側にデジタル信号をアナログ信号（ＲＦ信号）に変換するインタフェース機構等を設ける必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の有線・無線共用ＲＦＩＤタグの構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の有線・無線共用ＲＦＩＤタグの全体構成図である。
【図３】高周波整合部品の周波数特性の一例を示す図である。
【図４】図２のＲＦＩＤチップ内の電源系統の概略構成を示す図である。
【図５】図２のＲＦＩＤチップ内の通信系統の概略構成を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の有線・無線共用ＲＦＩＤタグの全体構成図である。
【図７】図６のＲＦＩＤチップ内の電源・通信系統の概略構成を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態の有線・無線共用ＲＦＩＤタグの全体構成図である。
【図９】本発明の第４の実施形態の有線・無線共用ＲＦＩＤタグの全体構成図である。
【図１０】本発明の有線・無線共用ＲＦＩＤタグを内蔵した電子機器の構成例を示す図である。
【図１１】本発明の有線・無線共用ＲＦＩＤタグを含むユニットを電子機器から取り外した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
はじめに、図１により従来の有線・無線共用型のＲＦＩＤタグについて説明する。図１において、１０はＲＦＩＤチップであり、当該ＲＦＩＤタグ１が取り付けられた部品等の識別コード、その他、必要な情報を記録している。１１，１２は無線通信用アンテナで、例えば、１１は電源用アンテナ、１２は通信用アンテナである。ここでは、無線通信用アンテナは、電源用と通信用に分けられたタイプを示したが、一つのアンテナとするタイプもある。１３，１４は有線用電源端子、１５，１６，１７は有線用通信端子である。ここでは、有線は３線式としたが、３線式や１線式でもよく、端子数が異なるだけである。
【００１６】
有線通信時、ＲＦＩＤタグ１の端子１３，１４，１５，１６，１７がケーブルなどで機器側と有線接続される。この時、ＲＦＩＤチップ１０は、機器側から端子１３，１４を通して電力（直流）の供給を受けて動作し、端子１５，１６，１７を通して、機器側との間で情報の送受信が有線で行われる。また、無線通信時は、管理システムなどの外部装置からの無線波の電力をアンテナ１１で受信し、これをＲＦＩＤチップ１０内で整流して、該ＲＦＩＤチップ１０の動作に必要な直流電源を得る。そして、ＲＦＩＤチップ１０と管理しステップなどの外部装置との間でアンテナ１２を通して、情報の送受信が無線で行われる。
【００１７】
このように、図１の構成では、無線用と有線用とが明確に分離しているため、有線通信時に機器側で使用する通常のデジタル信号をそのまま利用することが可能で、特許文献１に記載のＲＦＩＤタグのような問題はないが、有線用の端子や配線により、タグの形状や小型化に制約があった。
【００１８】
本発明は、ＲＦＩＤを有線・無線共用とするに際して、無線用アンテナの配線を有線用の配線と共用し、且つ、有線時には通常のデジタル・インタフェースとして機能し、無線時には本来のアンテナとして機能させることが特徴となっている。以下に、本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００１９】
図２に、本発明に係る有線・無線共用のＲＦＩＤタグの第１の実施形態の構成図を示す。図２において、ＲＦＩＤタグ２は、ＲＦＩＤチップ２０、電源用アンテナ２１、通信用アンテナ２２、有線用電源端子２３，２４、有線用通信端子２５，２６，２７、高周波整合部品２８，２９からなる。ここで、有線用電源端子２３，２４は電源用アンテナ２１上に配置して、該電源端子２３，２４からＲＦＩＤチップ２０までの電源配線をアンテナ２１の配線と共用する。また、有線用通信端子２５，２６，２７のうち、端子２５，２６は通信用アンテナ２２上に配置して、該端子２５，２６からＲＦＩＤチップ２０までの有線通信配線をアンテナ２２の配線と共用する。このままでは、有線通信時、端子２３と２４の間、端子２５と２６の間が短絡状態となるので、それを防ぐためにアンテナ２１，２２上に高周波整合部２８，２９を設けて、線路が分離されるようにする。すなわち、高周波整合部２８，１９は、有線時にアンテナ（ループアンテナ）２１，２２の線路を分離する分離手段として機能する。
【００２０】
高周波整合部品２８，２９には、例えばチップコンデンサを利用する。図３には、高周波整合部品２８，２９の特性の一例を示す。これは、ＲＦＩＤタグ２の無線通信時の使用周波数を９００ＭＨｚとした例である。すなわち、９００ＭＨｚの周波数では、高周波整合部品２８，２９のリアクタンスが略０Ωを示すため、該高周波整合部品２８，２９はＮＯ状態となり、アンテナ２１，２２は通常のアンテナとして機能する。一方、９００ＭＨｚより低周波数では、高周波整合部品２８，２９のリアクタンス成分が大きくなるため、該高周波数整合部品２８はＯＦＦ状態となり、アンテナ２１，２２の配線は分離される。すなわち、アンテナ２１では、端子２３とＲＦＩＤチップ２０の間、及び端子２４とＲＦＩＤチップ２０の間がそれぞれ別線路として機能する。同様に、アンテナ２２では、端子２５とＩＤチップ２０の間、端子２６とＩＤチップ２０の間が、それぞれ別線路として機能する。
【００２１】
図２に戻り、有線通信時、ＲＦＩＤタグ２の端子２３，２４，２５，２６，２７がケーブルなどで機器側と有線接続される。この時、端子２３，２４に機器側から電力が供給されるが、該電力は直流であるため、高周波整合部品２８はＯＦＦ状態をとる。したがって、端子２３，２４の短絡が防止され、該端子２３，２４の直流電力がそのままＲＦＩＤチップ２０に送られる。また、この有線通信時、端子２５，２６，２７を通して、ＲＦＩＤチップ２０と機器側との間で情報の送受信が行われるが、一般に有線時の信号は低周波数であるため（機器で使用する通常のデジタル信号がそのまま利用される）、高周波整合部２９はＯＦＦ状態をとる。したがって、端子２５，２６の短絡が防止され、端子２５，２６及び端子２７を使用して、機器側とＲＦＩＤチップ２０との間で有線で情報（デジタル信号）の送受信を支障なく行うことができる。
【００２２】
一方、無線通信時は、例えば９００ＭＨｚなどの高周波数帯が使用されるため、高周波整合部品２８，２９はＯＮ状態となり、アンテナ２１，２２は通常のアンテナとして機能する。したがって、外部装置からの無線波の電力をアンテナ２１で受信して、ＲＦＩＤチップ２０に供給することができる。また、アンテナ２２を通して、外部装置とＲＦＩＤチップ２０との間で情報の送受信を無線で行うことができる。
【００２３】
図４に、本実施例における電源用アンテナ２１とＲＦＩＤチップ２０内の電源系統の概略構成を示す。通常、ＲＦＩＤチップ２０は、無線波より直流成分を取り出す整流回路２０１を持っている。電源用アンテナ２１の両端が、該ＲＦＩＤチップ２０内の整流回路２０１にそのまま接続される。有線通信時、電源用アンテナ２１上の端子２３，２４がケーブルなどで機器側と接続され、機器側から端子２３，２４に電力が供給される。この機器側からの電力は直流であり、周波数は限りなく０Ｈｚに近いため、アンテナ２１は高周波整合部品２８で分離される。したがって、端子２３，２４の直流電力は、アンテナ２１の配線を通って整流回路２０１をそのままスルーし、ＩＤチップ２０内にそのまま供給される。一方、無線通信時は、外部装置などから無線波で電力がＲＦＩＤタグへ供給される。ここで、無線波の周波数は例えば９００ＭＨｚであるため、高周波整合部品２８はＯＮ状態となり、アンテナ２１はそのまま電源用アンテナとして機能する。したがって、外部装置からの無線波の電力はアンテナ２１で受信され、これが整流回路２０１で整流されて、ＲＧＩＤチップ２０内に直流電力が供給される。
【００２４】
図５に、本実施例における通信用アンテナ２２とＲＦＩＤチップ２０内の通信系統の概略構成を示す。ＲＦＩＤチップ２０は、スイッチ回路２０２，２０３、増幅回路２０４などを有している。他に、変復調回路や、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等のデジタル回路があるが、図５では省略している。通信用アンテナ２２の両端は、ＲＦＩＤチップ２０内のスイッチ回路２０２，２０３の一端にそれぞれ接続される。スイッチ回路２０２，２０３の他端は、通常は増幅回路２０４に接続されているが、端子２７のＳＥＬ信号により増幅回路２０４と分離される。図５はこの状態を示している。
【００２５】
有線通信時、通信用アンテナ２２上の端子２５，２６及び端子２７がケーブルなどで機器側と接続される。ここでは、端子２６をデータ信号端子、２５，２７を制御信号端子とする。有線通信の際、端子２７の制御信号（ＳＥＬ信号）により、スイッチ回路２０２，２０３がＯＦＦされ、増幅回路２０４が分離される。また、有線時の信号は低周波であるため、アンテナ２２は高周波整合部品２９で分離される。したがって、機器側からの制御信号（クロック等）は、端子２５からスイッチ回路２０２を通ってそのままデジタル回路に送られる。また、機器側からのデータは、端子２６からスイッチ回路２０３を通ってそのままデジタル回路に送られる。デジタル回路からのデータは、この逆の経路で機器側に送られる。
【００２６】
無線通信時は、例えば９００ＭＨｚなどの高周波帯で使用されるため、高周波整合部品２９はＯＮ状態をとり、アンテナ２２はそのまま通信用アンテナとして機能する。また、スイッチ回路２０２，２０３は増幅回路２０４の側に切り替わる。したがって、外部装置からの無線信号はアンテナ２２で受信され、スイッチ２０２，２０３、増幅回路２０４の経路で出力される。増幅回路２０４の出力信号（ＲＦ信号）は、復調回路で復調された後、制御信号やデータ信号が分離されデジタル回路に送られる。図５では省略したが、ＲＦＩＤチップ２０から外部装置への送信の場合は、変調回路でデータや制御信号等を含むＲＦ信号が組み立てられ、スイッチ回路２０２，２０３を通ってアンテナ２２から外部装置へ送信されることになる。
【００２７】
この実施形態によれば、有線は通常のデジタル信号による通信が可能で、機器側と通常のＩ２Ｃ（Ｉnter Ｉntegrated Ｃircuit）等の有線規格による接続が可能となるので、ＲＦＩＤ側や機器側で特別の機構が必要なくなる。さらに、無線用アンテナの配線を有線用の配線と共用するので、図１に示したような従来の有線・無線型のＲＦＩＤタグに比べて、タグの形状や小型化の制約を軽減することができる。
【００２８】
アンテナは通常、銅箔等の導電体で作られており、十分な太さが確保できる場合には、アンテナ部に保護膜等を施さず、銅箔部を露出させることより、そのまま有線用端子部として利用可能である。また、太さや大きさが必要な場合には、アンテナ特性に影響がない範囲で自由に端子形成部の大きさ等を変えることで、容易に端子部とすることが可能である。
【００２９】
なお、図２では、有線時の無線用アンテナの線路を分離する手段として、チップコンデンサなどの高周波整合部品を使用することしたが、メカニカル機構により、ＲＦＩＤタグが機器内に取り付けられている時にはＯＦＦ、取り外されることによりＯＮするようなスイッチ部品で代用することでもよい。
【実施例２】
【００３０】
図６に、本発明に係る有線・無線共用のＲＦＩＤタグの第２の実施形態の構成図を示す。本実施形態は、無線アンテナに電源・通信兼用の一つのアンテナを使用する場合の例である。
【００３１】
図６において、ＲＦＩＤタグ３は、ＲＦＩＤチップ３０、電源・通信兼用アンテナ（ループアンテナ）３１、有線用電源端子３２，３３、有線用通信端子３４，３５，３６、高周波整合部品３７からなる。ここで、有線用通信端子３４，３５，３６のうち、端子３４，３５はアンテナ３１上に配置して、該端子３４，３５からＩＤチップ３０までの有線通信用配線をアンテナ３１の配線と共用する。高周波整合部品３７の機能は実施例１の場合と同様である。
【００３２】
有線通信時、ＲＦＩＤタグ３の端子３２，３３，３４，３５，３６がケーブルなどで機器側と有線接続される。この時、端子３２，３３に機器側から直流電力が供給され、そのままＲＦＩＤチップ３０に送られる。また、この有線通信時、高周波整合部３７はＯＦＦ状態をとる。したがって、先の実施例１と同様に、端子３４，３５及び有線３６を使用して、機器側とＲＦＩＤチップ３０との間で有線で情報（デジタル信号）の送受信を支障なく行うことができる。
【００３３】
一方、無線通信時は高周波整合部品３７がＯＮ状態をとり、電源・通信兼用アンテナ３１は通常のアンテナとして機能する。この場合、外部装置からの無線波が電源・通信兼用アンテナ３１で受信され、ＲＦＩＤチップ３０内で整流されて、ＲＦＩＤチップ３０が動作可能となる。また、電源・通信兼用アンテナ３１を通して、外部装置とＲＦＩＤチップ３０との間で情報の送受信が無線で行われる。
【００３４】
図７に、本実施例における電源・通信兼用アンテナとＲＦＩＤチップ３０内の概略構成を示す。ここでも、ＲＦＩＤチップ３０は、無線波より直流成分を取り出す整流回路３０１を持っている。該整流回路３０１の出力側に、有線用電源端子３２，３３が接続される。通信系の構成は、実施例１の図５と同じである。すなわち、電源・通信兼用アンテナ３１の両端が、ＲＦＩＤチップ３０内のスイッチ回路３０２，３０３の一端にそれぞれ接続され、スイッチ回路３０２，３０３の他端は、通常は増幅回路３０４に接続されるが、端子３６のＳＥＬ信号により増幅回路３０４と分離される。ＲＦＩＤチップ３０内には、変復調回路やデジタル回路などがあるが、図７でも省略している。
【００３５】
有線通信時、端子３２〜３６がケーブルなどで機器と接続されている。この時、機器側から端子３２，３３に直流電力が供給され、これがそのままＲＦＩＤチップ３０内に送られる。この有線通信時、高周波整合部品３７はＯＦＦ状態をとる。また、端子３６の制御信号（ＳＥＬ信号）により、スイッチ回路３０２，３０３がＯＦＦされ、増幅回路３０４が分離される。したがって、機器側からの制御信号（クロック等）は、端子３４からスイッチ回路３０２を通ってそのままＲＦＩＤチップ３０内に送出される。また、機器側からのデータは、端子３５からスイッチ回路３０３を通って、同様にそのままＲＦＩＤチップ３０内に送出され、ＲＦＩＤチップ３０内からのデータは、その逆の経路で機器側に送出される。
【００３６】
一方、無線通信時は、高周波整合部品３７はＯＮ状態をとり、電源・通信兼用アンテナとして機能する。また、スイッチ回路３０２，３０３は増幅回路３０４の側に切り替わる。したがって、外部装置からの無線波が電源・通信兼用アンテナ３１で受信され、これが整流回路３０１で整流されて、ＲＦＩＤチップ３０内に直流電力が供給される。また、該電源・通信兼用アンテナ３１のＲＦ受信信号は、スイッチ３０２，３０３、増幅回路３０４の経路でＲＦＩＤチップ３０内に送出される（ＲＦ出力）。また、ＲＦＩＤチップ３０内からのＲＦ送信信号は、同様にスイッチ３０２，３０３を通って電源・通信兼用アンテナ３７から外部装置へ送出される。
【００３７】
なお、ここでは、３２，３３を有線用電源端子としたが、３４，３５を有線用電源端子として、３２，３３及び３６を有線用通信端子とすることでもよい。また、高周波整合部品３７は、先に述べたように、メカニカル機構により、ＲＦＩＤタグが機器内に取り付けられているときにはＯＦＦ、取り外されることによりＯＮするようなスイッチ部品で代用することでもよい。
【００３８】
以上の通り、電源・通信兼用の一つのアンテナを使用するＲＦＩＤタグにおいても、有線用の電源端子あるいは通信端子にアンテナの配線を利用することで、実施例１と同様の作用効果が得られる。
【実施例３】
【００３９】
図８に、本発明に係る有線・無線共用のＲＦＩＤタグの第３の実施形態の構成図を示す。先の実施例１，２は、アンテナをループアンテナにした場合であったが、本実施形態はダイポール形式にした場合の例である。
【００４０】
図８において、ＲＦＩＤタグ４は、ＲＦＩＤチップ４０、電源用ダイポールアンテナ４１、通信用ダイポールアンテナ４２、有線用電源端子４３，４４、有線用通信端子４５，４６，４７からなる。ここで、有線用電源端子４３，４４を電源用ダイポールアンテナ４１上にそれぞれ配置して、該電源端子４３，４４からＲＦＩＤチップ４０までの電源配線をダイポールアンテナ４１の配線とそれぞれ共用する。また、有線用通信端子４５，４６，４７のうち、端子４５，４６を通信用ダイポールアンテナ４２上にそれぞれ配置して、端子４５，４６からＲＦＩＤチップ４０までの有線通信配線をダイポールアンテナ４２の配線とそれぞれ共用する。本実施形態では、高周波整合部品は不要である。
【００４１】
ＲＦＩＤチップ４０内の構成は図４と及び図５と同じであるので、図示は省略する。
【００４２】
なお、図８では、ダイポールアンテナを電源用と通信用に分けるタイプを示したが、先の実施例２と同様に、電源・通信兼用の一つのダイポールアンテナとすることも可能である。その場合の構成は図６、図７と同様であるので省略する。
【００４３】
本実施形態では、先の実施例１や２における高周波整合部品などの分離手段が不要であるため、ＲＦＩＤタグの構成が更に簡単化できる。
【実施例４】
【００４４】
図９に、本発明に係る有線・無線共用のＲＦＩＤタグの第４の実施形態の構成図を示す。本実施形態はアンテナを平面パッチアンテナにした場合の例である。
【００４５】
図９において、ＲＦＩＤタグ５は、ＲＦＩＤチップ５０、電源用パッチアンテナ５１、通信用パッチアンテナ５５を有している。電源用パッチアンテナ５１は表面パッチ部５２、裏面パッチ部５３、及び、該裏面パッチ部５３とスルーホール５４を介して接続されたグランド端子５５からなる。同様に、通信用パッチアンテナ５６は表面パッチ部５７、裏面パッチ部５８、及び、該裏面パッチ部５８とスルーホール５９を介して接続されたグランド端子６０からなる。ここで、パッチ部は四角形としたが、丸形やその他の形状でもよい。
【００４６】
パッチアンテナは通常、一辺がλ／４〜λ／２の長さが得られるため、有線用端子としての大きさが十分確保でき、パッチ部そのものを有線用端子に使用することができる。
【００４７】
図９においては、２個のパッチアンテナ５１，５６のパッチ５２，５７をそのまま有線用端子として、これらと端子６１により有線時の通信が可能である。なお、図９では、有線時の電源線用の端子を設けていないが、機器側からのデジタル信号にＤＣオフセットとしてＤＣ成分を載せ、信号成分を容量素子により分離することにより、電源と信号を１本の有線で送ることが可能になる。
【実施例５】
【００４８】
図１０、図１１に、本発明の有線・無線共用のＲＦＩＤタグを搭載した電子機器の一例
示す。ここでは、実施例１のＲＦＩＤタグ２を使用する場合を示しているが、実施例２乃至４のＲＦＩＤタグを使用する場合も基本的に同様である。
【００４９】
図１０は、本発明の有線・無線共用のＲＦＩＤタグ２が電子機器内に搭載されて使用される場合を示したものである。図１０において、１０００は電子機器本体であり、メインコントローラとしてのマイクロコンピュータ・ユニット（ＭＣＵ）１００１、電源１００２、種々の制御部１００３、通信網などとのインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１００４、及び、着脱可能なユニット１００５などを具備している。
【００５０】
電子機器１０００は、例えばデジタル複写機や複合機であり、着脱可能なユニット１００５はトナーカートリッジや感光体などの交換ユニットである。勿論、電子機器１０００は、デジタル複写機や複合機に限られるものではなく、プリンタ、ファクシミリ、その他の機器であってもよい。
【００５１】
ここで、着脱可能なユニット１００５に、本発明の有線・無線共用のＲＦＩＤタグ２が取り付けられている。そして、該ユニット１００５が電子機器１０００内部にセットされて使用される場合、ＲＦＩＤタグ２上の有線用端子２３〜２７が、ケーブル（ハーネス等）１０１０によりＭＣＵ１００１と接続される。この場合、ＭＣＵ１００１からケーブル１０１０により直流電力が供給され、それがアンテナ２１の配線を利用してＲＦＩＤチップ２０内に送られる。また、ＭＣＵ１００１とＲＦＩチップ２０との間で情報の送受信はケーブル１０１０、端子２５，２６，２７の経路で行われる。この場合、端子２５，２６とＲＦＩＤチップ２０と間は、アンテナ２２の配線が利用される。この有線通信時、高周波整合部品２８，２９はＯＦＦ状態にある。
【００５２】
図１１は、着脱可能なユニット１００５が電子機器１０００から取り場された場合を示したものである。この場合、ＲＦＩＤタグ２は、高周波整合部品２８，２９がＯＮ状態をとり、アンテナ２１，２２が本来のアンテナとして機能する。
【００５３】
図１１において、２０００は外部装置としての無線通信機で、管理システムなどの構成の一部として機能する。該無線通信機２０００から送信された無線波の電力がＲＦＩＤタグ２のアンテナ２１で受信されて、ＲＦＩＤチップ２０内に送られ、ＲＦＩＤチップ２０内で直流電源を生成することで、ＲＦＩＤチップ２０が動作可能となる。無線通信機２０００とＲＦＩＤチップ２０との間の情報の送受信は、アンテナ２２を使用して無線で行われる。
【００５４】
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
２ ＲＦＩＤタグ
２０ ＲＦＩＤチップ
２１ 電源用アンテナ
２２ 通信用アンテナ
２３〜２７ 有線用端子
２８，２９ 高周波整合部品
３ ＲＦＩＤタグ
３０ ＲＦＩＤチップ
３１ 電源・通信兼用アンテナ
３２〜３６ 有線用端子
３７ 高周波整合部品
４ ＲＦＩＤタグ
４０ ＲＦＩＤチップ
４１，４２ ダイポールアンテナ
４３〜４７ 有線用端子
５ ＲＦＩＤタグ
５０ ＲＦＩＤチップ
５１，５６ 平面パーチアンテナ
５２，５７ 有線端子兼用パッチ部
１０００ 電子機器
１００１ ＭＣＵ
１００５ 着脱可能ユニット
１０１０ ケーブル
２０００ 通信機
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５６】
【特許文献１】特開２００５−１４８６３２号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有線・無線共用のＲＦＩＤタグ及び該ＲＦＩＤタグを搭載した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、製品や部品などの識別コードやその他、必要な情報を記録して、無線で管理システムと情報を送受信する機能をもつＲＦＩＤ（Ｒadio Ｆrequency Ｉndentity）タグが注目されている。例えば、複写機やプリンタなどにおいて、トナーボトル等にＲＦＩＤタグを取り付け、識別コードに加えて、使用状態などを記録して、回収や点検時に無線通信にて確認を行うことで、メンテナンス等の向上を図ることができる。しかしながら、機器内部で動作している場合に無線通信を行うと、不要輻射の問題や、場合によっては電波法抵触の問題などが生じる。
【０００３】
そこで、ＲＦＩＤタグを有線・無線共用として、機器内部では有線によりＲＦＩＤタグを制御し、ＲＦＩＤタグ取付け部品が機器から取り外されている場合に、無線で管理システムと情報を送受信することが知られている。しかし、従来のこの種の有線・無線共用のＲＦＩＤタグは、端子や配線等が無線用と有線用で明確に分離しているのが一般的で、有線用の端子や配線等によりタグの形状や小型化に制約があった。
【０００４】
なお、特許文献１には、無線用アンテナから有線用の配線を引き出して有線用端子と接続することで、簡単な構成で有線・無線共用の送受信を可能にしたＲＦＩＤタグが開示されている。しかしながら、このＲＦＩＤタグでは、機器本体とＲＦＩＤタグとの間の有線信号は、無線で使用するアナログ信号（ＲＦ信号）と同一にする必要があり、機器側に該アナログ信号に変換する機構を必要とする。機器本体とＲＦＩＤタグとの間の有線信号を、機器側で使用する通常のデジタル信号とすると、ＲＦＩＤタグ側にデジタル信号をアナログ信号に変換する機構が必要になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、有線用の端子や配線等によるタグの形状や小型化の制約を軽減することができる有線・無線共用のＲＦＩＤタグ及び該ＲＦＩＤタグを搭載した電子機器を提供することを目的とする。
【０００６】
さらに、本発明は、有線は機器で使用する通常のデジタル信号、無線はＲＦ信号とすることができる有線・無線共用のＲＦＩＤタグ及び該ＲＦＩＤタグを搭載した電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、有線・無線共用のＲＦＩＤタグにおいて、無線用アンテナの配線を有線用の配線に共用し、且つ、有線時に無線用アンテナの配線が分離されるようにする。そして、必要なら有線用端子を無線用アンテナ上に配置する。
【０００８】
無線用アンテナが電源用アンテナと通信用アンテナからなる場合には、電源用アンテナの配線を有線電源用配線に共用し、通信用アンテナの配線を有線通信用配線に共用する。無線用アンテナが電源・通信兼用アンテナからなる場合には、電源・通信兼用アンテナの配線を有線電源用配線又は有線通信用配線に共用する。
【０００９】
無線用アンテナは、ループアンテナ、ダイポールアンテナ、平面パッチアンテナのいずれを使用してもよい。ループアンテナを使用する場合には、ループアンテナ上に、有線時に該ループアンテナの経路を分離する分離手段を設けるようにする。ダイポールアンテナや平面パッチアンテナの場合には、このような分離手段は不要である。
【００１０】
分離手段には、例えば、高周波数ではリアクタンスが略ゼロを示し、低周波数ではリアクタンスが大きくなる高周波整合部品を使用する。あるいは、当該ＲＦＩＤタグが機器内に搭載されるとＯＦＦ、取り外されるとＯＮとするメカニカルスイッチを使用することでもよい。
【００１１】
また、本発明は、このようなＲＦＩＤタグが搭載されている電子機器を特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の有線・無線共用のＲＦＩＤタグによれば、無線用アンテナの配線を有線用の配線に共用することで、タグの形状や小型化の制約を軽減することが可能になる。また、有線時には、無線用アンテナの配線は分離されるため、共用部分を無線時と有線時で明確に分離することができ、有線は機器で使用する通常のデジタル信号、無線はアナログ信号（ＲＦ信号）とすることが可能になる。
【００１３】
本発明の有線・無線共用のＲＦＩＤタグを搭載した電子機器によれば、機器側にデジタル信号をアナログ信号（ＲＦ信号）に変換するインタフェース機構等を設ける必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の有線・無線共用ＲＦＩＤタグの構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の有線・無線共用ＲＦＩＤタグの全体構成図である。
【図３】高周波整合部品の周波数特性の一例を示す図である。
【図４】図２のＲＦＩＤチップ内の電源系統の概略構成を示す図である。
【図５】図２のＲＦＩＤチップ内の通信系統の概略構成を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の有線・無線共用ＲＦＩＤタグの全体構成図である。
【図７】図６のＲＦＩＤチップ内の電源・通信系統の概略構成を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態の有線・無線共用ＲＦＩＤタグの全体構成図である。
【図９】本発明の第４の実施形態の有線・無線共用ＲＦＩＤタグの全体構成図である。
【図１０】本発明の有線・無線共用ＲＦＩＤタグを内蔵した電子機器の構成例を示す図である。
【図１１】本発明の有線・無線共用ＲＦＩＤタグを含むユニットを電子機器から取り外した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
はじめに、図１により従来の有線・無線共用型のＲＦＩＤタグについて説明する。図１において、１０はＲＦＩＤチップであり、当該ＲＦＩＤタグ１が取り付けられた部品等の識別コード、その他、必要な情報を記録している。１１，１２は無線通信用アンテナで、例えば、１１は電源用アンテナ、１２は通信用アンテナである。ここでは、無線通信用アンテナは、電源用と通信用に分けられたタイプを示したが、一つのアンテナとするタイプもある。１３，１４は有線用電源端子、１５，１６，１７は有線用通信端子である。ここでは、有線は３線式としたが、３線式や１線式でもよく、端子数が異なるだけである。
【００１６】
有線通信時、ＲＦＩＤタグ１の端子１３，１４，１５，１６，１７がケーブルなどで機器側と有線接続される。この時、ＲＦＩＤチップ１０は、機器側から端子１３，１４を通して電力（直流）の供給を受けて動作し、端子１５，１６，１７を通して、機器側との間で情報の送受信が有線で行われる。また、無線通信時は、管理システムなどの外部装置からの無線波の電力をアンテナ１１で受信し、これをＲＦＩＤチップ１０内で整流して、該ＲＦＩＤチップ１０の動作に必要な直流電源を得る。そして、ＲＦＩＤチップ１０と管理しステップなどの外部装置との間でアンテナ１２を通して、情報の送受信が無線で行われる。
【００１７】
このように、図１の構成では、無線用と有線用とが明確に分離しているため、有線通信時に機器側で使用する通常のデジタル信号をそのまま利用することが可能で、特許文献１に記載のＲＦＩＤタグのような問題はないが、有線用の端子や配線により、タグの形状や小型化に制約があった。
【００１８】
本発明は、ＲＦＩＤを有線・無線共用とするに際して、無線用アンテナの配線を有線用の配線と共用し、且つ、有線時には通常のデジタル・インタフェースとして機能し、無線時には本来のアンテナとして機能させることが特徴となっている。以下に、本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００１９】
図２に、本発明に係る有線・無線共用のＲＦＩＤタグの第１の実施形態の構成図を示す。図２において、ＲＦＩＤタグ２は、ＲＦＩＤチップ２０、電源用アンテナ２１、通信用アンテナ２２、有線用電源端子２３，２４、有線用通信端子２５，２６，２７、高周波整合部品２８，２９からなる。ここで、有線用電源端子２３，２４は電源用アンテナ２１上に配置して、該電源端子２３，２４からＲＦＩＤチップ２０までの電源配線をアンテナ２１の配線と共用する。また、有線用通信端子２５，２６，２７のうち、端子２５，２６は通信用アンテナ２２上に配置して、該端子２５，２６からＲＦＩＤチップ２０までの有線通信配線をアンテナ２２の配線と共用する。このままでは、有線通信時、端子２３と２４の間、端子２５と２６の間が短絡状態となるので、それを防ぐためにアンテナ２１，２２上に高周波整合部２８，２９を設けて、線路が分離されるようにする。すなわち、高周波整合部２８，１９は、有線時にアンテナ（ループアンテナ）２１，２２の線路を分離する分離手段として機能する。
【００２０】
高周波整合部品２８，２９には、例えばチップコンデンサを利用する。図３には、高周波整合部品２８，２９の特性の一例を示す。これは、ＲＦＩＤタグ２の無線通信時の使用周波数を９００ＭＨｚとした例である。すなわち、９００ＭＨｚの周波数では、高周波整合部品２８，２９のリアクタンスが略０Ωを示すため、該高周波整合部品２８，２９はＮＯ状態となり、アンテナ２１，２２は通常のアンテナとして機能する。一方、９００ＭＨｚより低周波数では、高周波整合部品２８，２９のリアクタンス成分が大きくなるため、該高周波数整合部品２８はＯＦＦ状態となり、アンテナ２１，２２の配線は分離される。すなわち、アンテナ２１では、端子２３とＲＦＩＤチップ２０の間、及び端子２４とＲＦＩＤチップ２０の間がそれぞれ別線路として機能する。同様に、アンテナ２２では、端子２５とＩＤチップ２０の間、端子２６とＩＤチップ２０の間が、それぞれ別線路として機能する。
【００２１】
図２に戻り、有線通信時、ＲＦＩＤタグ２の端子２３，２４，２５，２６，２７がケーブルなどで機器側と有線接続される。この時、端子２３，２４に機器側から電力が供給されるが、該電力は直流であるため、高周波整合部品２８はＯＦＦ状態をとる。したがって、端子２３，２４の短絡が防止され、該端子２３，２４の直流電力がそのままＲＦＩＤチップ２０に送られる。また、この有線通信時、端子２５，２６，２７を通して、ＲＦＩＤチップ２０と機器側との間で情報の送受信が行われるが、一般に有線時の信号は低周波数であるため（機器で使用する通常のデジタル信号がそのまま利用される）、高周波整合部２９はＯＦＦ状態をとる。したがって、端子２５，２６の短絡が防止され、端子２５，２６及び端子２７を使用して、機器側とＲＦＩＤチップ２０との間で有線で情報（デジタル信号）の送受信を支障なく行うことができる。
【００２２】
一方、無線通信時は、例えば９００ＭＨｚなどの高周波数帯が使用されるため、高周波整合部品２８，２９はＯＮ状態となり、アンテナ２１，２２は通常のアンテナとして機能する。したがって、外部装置からの無線波の電力をアンテナ２１で受信して、ＲＦＩＤチップ２０に供給することができる。また、アンテナ２２を通して、外部装置とＲＦＩＤチップ２０との間で情報の送受信を無線で行うことができる。
【００２３】
図４に、本実施例における電源用アンテナ２１とＲＦＩＤチップ２０内の電源系統の概略構成を示す。通常、ＲＦＩＤチップ２０は、無線波より直流成分を取り出す整流回路２０１を持っている。電源用アンテナ２１の両端が、該ＲＦＩＤチップ２０内の整流回路２０１にそのまま接続される。有線通信時、電源用アンテナ２１上の端子２３，２４がケーブルなどで機器側と接続され、機器側から端子２３，２４に電力が供給される。この機器側からの電力は直流であり、周波数は限りなく０Ｈｚに近いため、アンテナ２１は高周波整合部品２８で分離される。したがって、端子２３，２４の直流電力は、アンテナ２１の配線を通って整流回路２０１をそのままスルーし、ＩＤチップ２０内にそのまま供給される。一方、無線通信時は、外部装置などから無線波で電力がＲＦＩＤタグへ供給される。ここで、無線波の周波数は例えば９００ＭＨｚであるため、高周波整合部品２８はＯＮ状態となり、アンテナ２１はそのまま電源用アンテナとして機能する。したがって、外部装置からの無線波の電力はアンテナ２１で受信され、これが整流回路２０１で整流されて、ＲＧＩＤチップ２０内に直流電力が供給される。
【００２４】
図５に、本実施例における通信用アンテナ２２とＲＦＩＤチップ２０内の通信系統の概略構成を示す。ＲＦＩＤチップ２０は、スイッチ回路２０２，２０３、増幅回路２０４などを有している。他に、変復調回路や、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等のデジタル回路があるが、図５では省略している。通信用アンテナ２２の両端は、ＲＦＩＤチップ２０内のスイッチ回路２０２，２０３の一端にそれぞれ接続される。スイッチ回路２０２，２０３の他端は、通常は増幅回路２０４に接続されているが、端子２７のＳＥＬ信号により増幅回路２０４と分離される。図５はこの状態を示している。
【００２５】
有線通信時、通信用アンテナ２２上の端子２５，２６及び端子２７がケーブルなどで機器側と接続される。ここでは、端子２６をデータ信号端子、２５，２７を制御信号端子とする。有線通信の際、端子２７の制御信号（ＳＥＬ信号）により、スイッチ回路２０２，２０３がＯＦＦされ、増幅回路２０４が分離される。また、有線時の信号は低周波であるため、アンテナ２２は高周波整合部品２９で分離される。したがって、機器側からの制御信号（クロック等）は、端子２５からスイッチ回路２０２を通ってそのままデジタル回路に送られる。また、機器側からのデータは、端子２６からスイッチ回路２０３を通ってそのままデジタル回路に送られる。デジタル回路からのデータは、この逆の経路で機器側に送られる。
【００２６】
無線通信時は、例えば９００ＭＨｚなどの高周波帯で使用されるため、高周波整合部品２９はＯＮ状態をとり、アンテナ２２はそのまま通信用アンテナとして機能する。また、スイッチ回路２０２，２０３は増幅回路２０４の側に切り替わる。したがって、外部装置からの無線信号はアンテナ２２で受信され、スイッチ２０２，２０３、増幅回路２０４の経路で出力される。増幅回路２０４の出力信号（ＲＦ信号）は、復調回路で復調された後、制御信号やデータ信号が分離されデジタル回路に送られる。図５では省略したが、ＲＦＩＤチップ２０から外部装置への送信の場合は、変調回路でデータや制御信号等を含むＲＦ信号が組み立てられ、スイッチ回路２０２，２０３を通ってアンテナ２２から外部装置へ送信されることになる。
【００２７】
この実施形態によれば、有線は通常のデジタル信号による通信が可能で、機器側と通常のＩ２Ｃ（Ｉnter Ｉntegrated Ｃircuit）等の有線規格による接続が可能となるので、ＲＦＩＤ側や機器側で特別の機構が必要なくなる。さらに、無線用アンテナの配線を有線用の配線と共用するので、図１に示したような従来の有線・無線型のＲＦＩＤタグに比べて、タグの形状や小型化の制約を軽減することができる。
【００２８】
アンテナは通常、銅箔等の導電体で作られており、十分な太さが確保できる場合には、アンテナ部に保護膜等を施さず、銅箔部を露出させることより、そのまま有線用端子部として利用可能である。また、太さや大きさが必要な場合には、アンテナ特性に影響がない範囲で自由に端子形成部の大きさ等を変えることで、容易に端子部とすることが可能である。
【００２９】
なお、図２では、有線時の無線用アンテナの線路を分離する手段として、チップコンデンサなどの高周波整合部品を使用することしたが、メカニカル機構により、ＲＦＩＤタグが機器内に取り付けられている時にはＯＦＦ、取り外されることによりＯＮするようなスイッチ部品で代用することでもよい。
【実施例２】
【００３０】
図６に、本発明に係る有線・無線共用のＲＦＩＤタグの第２の実施形態の構成図を示す。本実施形態は、無線アンテナに電源・通信兼用の一つのアンテナを使用する場合の例である。
【００３１】
図６において、ＲＦＩＤタグ３は、ＲＦＩＤチップ３０、電源・通信兼用アンテナ（ループアンテナ）３１、有線用電源端子３２，３３、有線用通信端子３４，３５，３６、高周波整合部品３７からなる。ここで、有線用通信端子３４，３５，３６のうち、端子３４，３５はアンテナ３１上に配置して、該端子３４，３５からＩＤチップ３０までの有線通信用配線をアンテナ３１の配線と共用する。高周波整合部品３７の機能は実施例１の場合と同様である。
【００３２】
有線通信時、ＲＦＩＤタグ３の端子３２，３３，３４，３５，３６がケーブルなどで機器側と有線接続される。この時、端子３２，３３に機器側から直流電力が供給され、そのままＲＦＩＤチップ３０に送られる。また、この有線通信時、高周波整合部３７はＯＦＦ状態をとる。したがって、先の実施例１と同様に、端子３４，３５及び有線３６を使用して、機器側とＲＦＩＤチップ３０との間で有線で情報（デジタル信号）の送受信を支障なく行うことができる。
【００３３】
一方、無線通信時は高周波整合部品３７がＯＮ状態をとり、電源・通信兼用アンテナ３１は通常のアンテナとして機能する。この場合、外部装置からの無線波が電源・通信兼用アンテナ３１で受信され、ＲＦＩＤチップ３０内で整流されて、ＲＦＩＤチップ３０が動作可能となる。また、電源・通信兼用アンテナ３１を通して、外部装置とＲＦＩＤチップ３０との間で情報の送受信が無線で行われる。
【００３４】
図７に、本実施例における電源・通信兼用アンテナとＲＦＩＤチップ３０内の概略構成を示す。ここでも、ＲＦＩＤチップ３０は、無線波より直流成分を取り出す整流回路３０１を持っている。該整流回路３０１の出力側に、有線用電源端子３２，３３が接続される。通信系の構成は、実施例１の図５と同じである。すなわち、電源・通信兼用アンテナ３１の両端が、ＲＦＩＤチップ３０内のスイッチ回路３０２，３０３の一端にそれぞれ接続され、スイッチ回路３０２，３０３の他端は、通常は増幅回路３０４に接続されるが、端子３６のＳＥＬ信号により増幅回路３０４と分離される。ＲＦＩＤチップ３０内には、変復調回路やデジタル回路などがあるが、図７でも省略している。
【００３５】
有線通信時、端子３２〜３６がケーブルなどで機器と接続されている。この時、機器側から端子３２，３３に直流電力が供給され、これがそのままＲＦＩＤチップ３０内に送られる。この有線通信時、高周波整合部品３７はＯＦＦ状態をとる。また、端子３６の制御信号（ＳＥＬ信号）により、スイッチ回路３０２，３０３がＯＦＦされ、増幅回路３０４が分離される。したがって、機器側からの制御信号（クロック等）は、端子３４からスイッチ回路３０２を通ってそのままＲＦＩＤチップ３０内に送出される。また、機器側からのデータは、端子３５からスイッチ回路３０３を通って、同様にそのままＲＦＩＤチップ３０内に送出され、ＲＦＩＤチップ３０内からのデータは、その逆の経路で機器側に送出される。
【００３６】
一方、無線通信時は、高周波整合部品３７はＯＮ状態をとり、電源・通信兼用アンテナとして機能する。また、スイッチ回路３０２，３０３は増幅回路３０４の側に切り替わる。したがって、外部装置からの無線波が電源・通信兼用アンテナ３１で受信され、これが整流回路３０１で整流されて、ＲＦＩＤチップ３０内に直流電力が供給される。また、該電源・通信兼用アンテナ３１のＲＦ受信信号は、スイッチ３０２，３０３、増幅回路３０４の経路でＲＦＩＤチップ３０内に送出される（ＲＦ出力）。また、ＲＦＩＤチップ３０内からのＲＦ送信信号は、同様にスイッチ３０２，３０３を通って電源・通信兼用アンテナ３７から外部装置へ送出される。
【００３７】
なお、ここでは、３２，３３を有線用電源端子としたが、３４，３５を有線用電源端子として、３２，３３及び３６を有線用通信端子とすることでもよい。また、高周波整合部品３７は、先に述べたように、メカニカル機構により、ＲＦＩＤタグが機器内に取り付けられているときにはＯＦＦ、取り外されることによりＯＮするようなスイッチ部品で代用することでもよい。
【００３８】
以上の通り、電源・通信兼用の一つのアンテナを使用するＲＦＩＤタグにおいても、有線用の電源端子あるいは通信端子にアンテナの配線を利用することで、実施例１と同様の作用効果が得られる。
【実施例３】
【００３９】
図８に、本発明に係る有線・無線共用のＲＦＩＤタグの第３の実施形態の構成図を示す。先の実施例１，２は、アンテナをループアンテナにした場合であったが、本実施形態はダイポール形式にした場合の例である。
【００４０】
図８において、ＲＦＩＤタグ４は、ＲＦＩＤチップ４０、電源用ダイポールアンテナ４１、通信用ダイポールアンテナ４２、有線用電源端子４３，４４、有線用通信端子４５，４６，４７からなる。ここで、有線用電源端子４３，４４を電源用ダイポールアンテナ４１上にそれぞれ配置して、該電源端子４３，４４からＲＦＩＤチップ４０までの電源配線をダイポールアンテナ４１の配線とそれぞれ共用する。また、有線用通信端子４５，４６，４７のうち、端子４５，４６を通信用ダイポールアンテナ４２上にそれぞれ配置して、端子４５，４６からＲＦＩＤチップ４０までの有線通信配線をダイポールアンテナ４２の配線とそれぞれ共用する。本実施形態では、高周波整合部品は不要である。
【００４１】
ＲＦＩＤチップ４０内の構成は図４と及び図５と同じであるので、図示は省略する。
【００４２】
なお、図８では、ダイポールアンテナを電源用と通信用に分けるタイプを示したが、先の実施例２と同様に、電源・通信兼用の一つのダイポールアンテナとすることも可能である。その場合の構成は図６、図７と同様であるので省略する。
【００４３】
本実施形態では、先の実施例１や２における高周波整合部品などの分離手段が不要であるため、ＲＦＩＤタグの構成が更に簡単化できる。
【実施例４】
【００４４】
図９に、本発明に係る有線・無線共用のＲＦＩＤタグの第４の実施形態の構成図を示す。本実施形態はアンテナを平面パッチアンテナにした場合の例である。
【００４５】
図９において、ＲＦＩＤタグ５は、ＲＦＩＤチップ５０、電源用パッチアンテナ５１、通信用パッチアンテナ５５を有している。電源用パッチアンテナ５１は表面パッチ部５２、裏面パッチ部５３、及び、該裏面パッチ部５３とスルーホール５４を介して接続されたグランド端子５５からなる。同様に、通信用パッチアンテナ５６は表面パッチ部５７、裏面パッチ部５８、及び、該裏面パッチ部５８とスルーホール５９を介して接続されたグランド端子６０からなる。ここで、パッチ部は四角形としたが、丸形やその他の形状でもよい。
【００４６】
パッチアンテナは通常、一辺がλ／４〜λ／２の長さが得られるため、有線用端子としての大きさが十分確保でき、パッチ部そのものを有線用端子に使用することができる。
【００４７】
図９においては、２個のパッチアンテナ５１，５６のパッチ５２，５７をそのまま有線用端子として、これらと端子６１により有線時の通信が可能である。なお、図９では、有線時の電源線用の端子を設けていないが、機器側からのデジタル信号にＤＣオフセットとしてＤＣ成分を載せ、信号成分を容量素子により分離することにより、電源と信号を１本の有線で送ることが可能になる。
【実施例５】
【００４８】
図１０、図１１に、本発明の有線・無線共用のＲＦＩＤタグを搭載した電子機器の一例
示す。ここでは、実施例１のＲＦＩＤタグ２を使用する場合を示しているが、実施例２乃至４のＲＦＩＤタグを使用する場合も基本的に同様である。
【００４９】
図１０は、本発明の有線・無線共用のＲＦＩＤタグ２が電子機器内に搭載されて使用される場合を示したものである。図１０において、１０００は電子機器本体であり、メインコントローラとしてのマイクロコンピュータ・ユニット（ＭＣＵ）１００１、電源１００２、種々の制御部１００３、通信網などとのインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１００４、及び、着脱可能なユニット１００５などを具備している。
【００５０】
電子機器１０００は、例えばデジタル複写機や複合機であり、着脱可能なユニット１００５はトナーカートリッジや感光体などの交換ユニットである。勿論、電子機器１０００は、デジタル複写機や複合機に限られるものではなく、プリンタ、ファクシミリ、その他の機器であってもよい。
【００５１】
ここで、着脱可能なユニット１００５に、本発明の有線・無線共用のＲＦＩＤタグ２が取り付けられている。そして、該ユニット１００５が電子機器１０００内部にセットされて使用される場合、ＲＦＩＤタグ２上の有線用端子２３〜２７が、ケーブル（ハーネス等）１０１０によりＭＣＵ１００１と接続される。この場合、ＭＣＵ１００１からケーブル１０１０により直流電力が供給され、それがアンテナ２１の配線を利用してＲＦＩＤチップ２０内に送られる。また、ＭＣＵ１００１とＲＦＩチップ２０との間で情報の送受信はケーブル１０１０、端子２５，２６，２７の経路で行われる。この場合、端子２５，２６とＲＦＩＤチップ２０と間は、アンテナ２２の配線が利用される。この有線通信時、高周波整合部品２８，２９はＯＦＦ状態にある。
【００５２】
図１１は、着脱可能なユニット１００５が電子機器１０００から取り場された場合を示したものである。この場合、ＲＦＩＤタグ２は、高周波整合部品２８，２９がＯＮ状態をとり、アンテナ２１，２２が本来のアンテナとして機能する。
【００５３】
図１１において、２０００は外部装置としての無線通信機で、管理システムなどの構成の一部として機能する。該無線通信機２０００から送信された無線波の電力がＲＦＩＤタグ２のアンテナ２１で受信されて、ＲＦＩＤチップ２０内に送られ、ＲＦＩＤチップ２０内で直流電源を生成することで、ＲＦＩＤチップ２０が動作可能となる。無線通信機２０００とＲＦＩＤチップ２０との間の情報の送受信は、アンテナ２２を使用して無線で行われる。
【００５４】
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
２ ＲＦＩＤタグ
２０ ＲＦＩＤチップ
２１ 電源用アンテナ
２２ 通信用アンテナ
２３〜２７ 有線用端子
２８，２９ 高周波整合部品
３ ＲＦＩＤタグ
３０ ＲＦＩＤチップ
３１ 電源・通信兼用アンテナ
３２〜３６ 有線用端子
３７ 高周波整合部品
４ ＲＦＩＤタグ
４０ ＲＦＩＤチップ
４１，４２ ダイポールアンテナ
４３〜４７ 有線用端子
５ ＲＦＩＤタグ
５０ ＲＦＩＤチップ
５１，５６ 平面パーチアンテナ
５２，５７ 有線端子兼用パッチ部
１０００ 電子機器
１００１ ＭＣＵ
１００５ 着脱可能ユニット
１０１０ ケーブル
２０００ 通信機
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５６】
【特許文献１】特開２００５−１４８６３２号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有線・無線今日のＲＦＩＤタグであって、
無線用アンテナの配線を有線用の配線に共用し、且つ、有線時に前記無線用アンテナの配線が分離されることを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項２】
有線用端子が前記無線用アンテナ上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
前記無線用アンテナは電源用アンテナと通信用アンテナからなり、前記電源用アンテナの配線を有線電源用配線に共用し、前記通信用アンテナの配線を有線通信用配線に共用することを特徴とする請求項１もしくは２に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項４】
前記無線用アンテナは電源・通信兼用アンテナからなり、前記電源・通信兼用アンテナの配線を有線電源用配線又は有線通信用配線に共用することを特徴とする請求項１もしくは２に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項５】
前記無線用アンテナはループアンテナからなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項６】
前記ループアンテナ上に、有線時に該ループアンテナの経路を分離する分離手段を有することを特徴とする請求項５に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項７】
前記分離手段は、高周波数ではリアクタンスが略ゼロを示し、低周波数ではリアクタンスが大きくなる高周波整合部品であることを特徴とする請求項６に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項８】
前記分離手段は、当該ＲＦＩＤタグが機器内に搭載されるとＯＦＦ、取り外されるとＯＮとするメカニカルスイッチであることを特徴とする請求項６に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項９】
前記無線用アンテナはダイポールアンテナからなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１０】
前記無線用アンテナは平面パッチアンテナからなることを特徴とする請求項１、３、４のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１１】
前記平面パッチアンテナのパッチ部を有線用端子に共用することを特徴とする請求項１０に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグが搭載されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
有線・無線今日のＲＦＩＤタグであって、
無線用アンテナの配線を有線用の配線に共用し、且つ、有線時に前記無線用アンテナの配線が分離されることを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項２】
有線用端子が前記無線用アンテナ上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
前記無線用アンテナは電源用アンテナと通信用アンテナからなり、前記電源用アンテナの配線を有線電源用配線に共用し、前記通信用アンテナの配線を有線通信用配線に共用することを特徴とする請求項１もしくは２に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項４】
前記無線用アンテナは電源・通信兼用アンテナからなり、前記電源・通信兼用アンテナの配線を有線電源用配線又は有線通信用配線に共用することを特徴とする請求項１もしくは２に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項５】
前記無線用アンテナはループアンテナからなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項６】
前記ループアンテナ上に、有線時に該ループアンテナの経路を分離する分離手段を有することを特徴とする請求項５に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項７】
前記分離手段は、高周波数ではリアクタンスが略ゼロを示し、低周波数ではリアクタンスが大きくなる高周波整合部品であることを特徴とする請求項６に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項８】
前記分離手段は、当該ＲＦＩＤタグが機器内に搭載されるとＯＦＦ、取り外されるとＯＮとするメカニカルスイッチであることを特徴とする請求項６に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項９】
前記無線用アンテナはダイポールアンテナからなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１０】
前記無線用アンテナは平面パッチアンテナからなることを特徴とする請求項１、３、４のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１１】
前記平面パッチアンテナのパッチ部を有線用端子に共用することを特徴とする請求項１０に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグが搭載されていることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１８１６８４（Ｐ２０１２−１８１６８４Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４４２５２（Ｐ２０１１−４４２５２）
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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