(57)【要約】【課題】  より利便性の高いセンサスイッチを提供する。【解決手段】  センシング状態によって開閉素子３が開閉するセンサスイッチにおいて、開閉素子３に接続されたアンテナコイル４と、そのアンテナコイル４からの電力で動作して外部と無線通信するＩＣモジュール５とを備えた。アンテナコイル４を介して開閉素子３に電力を供給することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
センシング状態によって開閉素子が開閉するセンサスイッチにおいて、上記開閉素子に接続されたアンテナコイルと、そのアンテナコイルからの電力で動作して外部と無線通信するＩＣモジュールとを備えたことを特徴とするセンサスイッチ。
【請求項２】
上記開閉素子が上記アンテナコイルと上記ＩＣモジュールとの間に直列に設けられたことを特徴とする請求項１記載のセンサスイッチ。
【請求項３】
上記開閉素子が上記アンテナコイル又は上記ＩＣモジュールと並列に設けられたことを特徴とする請求項１記載のセンサスイッチ。
【請求項４】
上記開閉素子がセンシング対象物に干渉して機械的に開閉されるスイッチであることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のセンサスイッチ。
【請求項５】
上記開閉素子が温度に応じて開閉される温度センサであることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のセンサスイッチ。
【請求項６】
上記開閉素子が圧力に応じて開閉される圧力センサであることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のセンサスイッチ。
【請求項７】
上記ＩＣモジュールが読み取り可能な記憶領域を有することを特徴とする請求項１〜６いずれか記載のセンサスイッチ。
【請求項８】
上記ＩＣモジュールが書き込み可能な記憶領域を有することを特徴とする請求項１〜７いずれか記載のセンサスイッチ。
【請求項９】
上記ＩＣモジュールが他のセンサスイッチとの識別機能を有することを特徴とする請求項１〜８いずれか記載のセンサスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センシング状態によって開閉素子が開閉するセンサスイッチに関し、その開閉素子の開閉状態を無線通信するＲＦＩＤタグを具備したセンサスイッチに係る。
【背景技術】
【０００２】
センサスイッチは、温度が所定温度より高いなどのセンシング状態によって開閉素子が開閉することを利用したものである。開閉素子にリミットスイッチ、温度センサ、圧力センサなどを採用することにより、センサスイッチがセンシングする対象となる物量・現象は様々である。センサスイッチは、ＦＡ（ファクトリーオートメイション）分野からセキュリティ分野まで様々な用途で使用されている。
【０００３】
一方、非接触で情報を認識する技術としてＲＦＩＤタグ（ＩＣタグ、非接触ＩＣタグ、ＩＤタグなどとも呼ばれる）が知られている。ＲＦＩＤタグの利用用途は様々である。ＲＦＩＤタグは、人が持ったり、物に固定したりして使用される。ＲＦＩＤタグは、アンテナコイルと、そのアンテナコイルを介して電力を外部から受け取ると共に情報を外部と無線通信するＩＣモジュールとからなる。アンテナコイルのインダクタンスＬとＩＣモジュールのキャパシタンスＣとでＬＣ回路を構成し、このＬＣ回路の共振周波数が通信に使用する周波数に設定される。ＲＦＩＤタグは、ＬＣ回路を用いて電磁誘導により電力を得ながら、外部の相手機器（リーダライタ）との間で非接触通信を行う。
【０００４】
特許文献１には、ＲＦＩＤタグを利用してセンサスイッチの開閉素子の開閉状態を記憶しかつ無線通信する検知装置が記載されている。
【０００５】
特許文献２には、開閉素子に電力を供給するためにバッテリを備えると共に、開閉素子の開閉状態を無線通信することができるセンサスイッチが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平２００２−１８８７５４号公報
【特許文献２】特開平０５−３３２８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
センサスイッチは、センシング状態によって開閉素子が開閉することを利用したものであるため、センサスイッチとそのセンサスイッチのセンシング状態を監視するモニタ機器とが電気的に有線で接続される必要がある。複数のセンサスイッチを利用する場合、多くの配線の引き回しが必要であり、センサスイッチからモニタ機器までの間の配線スペースの確保や配線レイアウトの検討が必要である。さらに、センサスイッチに配線が繋がっているため、センサスイッチを回転体などの可動部に取り付けるのは困難である。配線をなくすることができれば、配線スペースや配線レイアウトを配慮する必要がなくなると共に可動部への取り付けも容易になる。
【０００８】
その点、特許文献１の検知装置は、開閉素子の開閉状態をモニタ機器に無線通信するので、通信用配線はなくすことができる。しかし、開閉素子に電力を供給するために外部電源との間に結線する必要がある。
【０００９】
特許文献２のセンサスイッチは、開閉素子に電力を供給するバッテリがあるので、外部電源との間に結線する必要はない。しかし、バッテリの充電量がなくなると、センシングの機能が失われてしまうので、バッテリの充電量を常に監視しておくための手段が必要になる。
【００１０】
このように、従来技術では、開閉素子に電力を供給する手段が有線もしくはバッテリであるため、結線もしくは充電量監視が不可欠であり、利便性が十分とは言えない。
【００１１】
また、センサスイッチの使用寿命において重要なことは、開閉素子の開閉回数である。従来のセンサスイッチでは使用寿命を把握するには、モニタ機器において開閉素子の開閉回数をカウントする必要がある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、より利便性の高いセンサスイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は、センシング状態によって開閉素子が開閉するセンサスイッチにおいて、上記開閉素子に接続されたアンテナコイルと、そのアンテナコイルからの電力で動作して外部と無線通信するＩＣモジュールとを備えたものである。
【００１４】
上記開閉素子が上記アンテナコイルと上記ＩＣモジュールとの間に直列に設けられてもよい。
【００１５】
上記開閉素子が上記アンテナコイル又は上記ＩＣモジュールと並列に設けられてもよい。
【００１６】
上記開閉素子がセンシング対象物に干渉して機械的に開閉されるスイッチであってもよい。
【００１７】
上記開閉素子が温度に応じて開閉される温度センサであってもよい。
【００１８】
上記開閉素子が圧力に応じて開閉される圧力センサであってもよい。
【００１９】
上記ＩＣモジュールが読み取り可能な記憶領域を有してもよい。
【００２０】
上記ＩＣモジュールが書き込み可能な記憶領域を有してもよい。
【００２１】
上記ＩＣモジュールが他のセンサスイッチとの識別機能を有してもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００２３】
（１）開閉素子に接続されたアンテナコイルを備えるので、アンテナコイルを介して開閉素子に電力を供給することができ、配線や充電量監視が不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明は、開閉素子を有するセンサスイッチにＲＦＩＤタグのアンテナコイル及びＩＣモジュールを組み込んだものである。ＩＣモジュールがアンテナコイルを介して外部から電力を受け取ると共にアンテナコイルを介して外部と無線通信することは勿論であるが、開閉素子の電力もまたアンテナコイルを介して外部供給される。これにより、外部の相手機器（タグリーダ、リーダライタなど）との間で非接触通信を行うだけでなく、相手機器から非接触で開閉素子の電力を提供することができ、配線を全く必要としないので、配線スペースや配線レイアウトを配慮する必要がなくなると共に可動部への取り付けも容易になり、しかも充電量監視が不要となる。
【００２５】
開閉素子がアンテナコイルとＩＣモジュールとの間に直列に設けられることにより、開閉素子が閉じているときのみＩＣモジュールに電力が供給される。
【００２６】
開閉素子がアンテナコイル又はＩＣモジュールと並列に設けられることにより、開閉素子が開いているときのみＩＣモジュールに電力が供給される。
【００２７】
開閉素子がセンシング対象物に干渉して機械的に開閉されるスイッチであれば、センシング対象物が干渉しているかどうかというセンシング状態が検知できる。
【００２８】
開閉素子が温度に応じて開閉される温度センサであれば、温度が所定温度より高い或いは低いというセンシング状態が検知できる。
【００２９】
開閉素子が圧力に応じて開閉される圧力センサであれば、圧力が所定圧力より高い或いは低いというセンシング状態が検知できる。
【００３０】
ＩＣモジュールが読み取り可能な記憶領域を有するならば、読み取った情報を相手機器に通信することができる。
【００３１】
ＩＣモジュールが書き込み可能な記憶領域を有するならば、情報の書込機能（ライト機能）が実現される。例えば、センサスイッチの運用状況（開閉素子の開閉回数など）をＩＣモジュールに記憶しておくことが可能となり、相手機器において開閉回数を記憶するデータベースを持つ必要がない。
【００３２】
ＩＣモジュールが他のセンサスイッチとの識別機能（アンチコリジョン機能など）を有するならば、複数のセンサスイッチに対して単数の相手機器が通信を行うことができ、モニタリングが容易になる。
【００３３】
１）第１の形態
図１に示されるように、本発明に係るセンサスイッチ（ＲＦＩＤタグ付きセンサスイッチ）は、温度（センシング状態）に応じて変形するサーモバイメタル１とそのサーモバイメタル１の変形により機械的に開閉される接触子２からなる温度センサとしての開閉素子３を備えると共に、アンテナコイル４及びＩＣモジュール５からなるＲＦＩＤタグ６を備える。
【００３４】
図２に示されるように、図１のセンサスイッチは、開閉素子３とアンテナコイル４とＩＣモジュール５とが並列に接続されているものである。温度センサである開閉素子３は、平常時（温度が所定温度より高い、又は低い）には接触子２が接触して開閉素子３が閉じた状態であり、非平常時（平常時とは逆に温度が所定温度より低い、又は高い）になると、サーモバイメタル１の変形により、接触子２が離間して開閉素子３が開いた状態になるノーマルオンタイプのものである。
【００３５】
図３（ａ）に平常時の回路状態を示す。平常時は、ＩＣモジュール５と並列に接続されている開閉素子３が閉じているため、アンテナコイル４のインダクタンスＬとＩＣモジュール５のキャパシタンスＣとで構成されるＬＣ回路は開閉素子３によってインダクタンスＬの両端がショートした状態となる。タグリーダ等の相手機器７がＩＣモジュール５と通信可能な通信領域内に存在して電波を出していても、ＬＣ回路が共振状態にはならないので、通信はできない。
【００３６】
図３（ｂ）に非平常時の回路状態を示す。非平常時は、温度センサである開閉素子３が所定温度を越えたために開くので、ＬＣ回路が共振可能となる。相手機器７がＩＣモジュール５と通信可能な通信領域内に存在して電波を出していると、ＩＣモジュール５はＬＣ回路からの電力で通信を行うことができる。通信が可能となったことで、相手機器７はセンサスイッチがオン（開閉素子３が開；非平常時）であることを認識する。開閉素子の開閉状態はセンシング状態と対応しているから、相手機器７は、センサスイッチが検出する温度（センシング状態）が所定温度を越えた（高くなった又は低くなった）ということがモニタできる。
【００３７】
開閉素子３は、平常時に開、非平常時に閉となるノーマルオフタイプでもよく、この場合、平常時に通信可能、非平常時に通信不可能となる。
【００３８】
開閉素子３とアンテナコイル４とＩＣモジュール５とを直列に接続してもよい。この場合、開閉素子３がノーマルオンタイプであれば平常時に通信可能、非平常時に通信不可能となる。
【００３９】
第１の形態では、開閉素子３がサーモバイメタル式の温度センサであるとしたが、開閉素子３はセンシング対象物に干渉して機械的に開閉されるリミットスイッチ等のスイッチであってもよいし、圧力に応じて開閉される圧力センサであってもよい。
【００４０】
２）第２の形態
図４に示されるように、センシング対象物４１に本発明のセンサスイッチ４２が取り付けられていると共に、通信の相手機器であるホスト（モニタ機器）４３はアンテナ４４をセンサスイッチ４２に臨ませている。図示しないがセンサスイッチ４２内部のＩＣモジュールには、少なくとも１回以上のメモリ書き込みが可能なリードライトタイプの記憶領域が設けられている。この記憶領域に当該センサスイッチ４２の基本情報を書き込むことができる。基本情報とは、識別番号（タグＩＤ）、設置箇所（センシング対象物４１）、センサ種類（温度、リミット、圧力）などである。また、上記記憶領域に当該センサスイッチ４２の運用状況（開閉素子の開閉回数など）を書き込むことができる。
【００４１】
これにより、ホスト４３がセンサスイッチ４２にアクセスして上記記憶領域から基本情報や運用状況を読み取ることができる。従って、ホスト４３はタグＩＤと設置箇所やセンサ種類との関係や運用状況を予め把握していなくても、センサスイッチ４２から基本情報や運用状況を読み取った時点でそのセンサスイッチ４２を設置箇所やセンサ種類を確認したり、開閉素子の運用状況を把握することができる。
【００４２】
図４では、ホスト４３がセンサスイッチ４２から読み取った情報がホスト４３内に例示されている。図示のようにタグＩＤに対応して設置箇所とモニタ回数（開閉回数）をホスト４３が把握することができる。
【００４３】
センサスイッチ４２は、様々の種類の開閉素子（温度センサ、リミットスイッチ、圧力センサなど）を用いて構成できる。ホスト４３は、開閉素子の種類に関係なく、オンかオフかのセンシング状態を認識することができる。
【００４４】
３）第３の形態
図５に示されるように、センシング対象物５１に複数の本発明のセンサスイッチ５２（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）が取り付けられていると共に、通信の相手機器であるホスト（モニタ機器）５３はアンテナ５４を複数のセンサスイッチ５２に臨ませている。図示しないが各センサスイッチ５２内部のＩＣモジュールには、互いに他のセンサスイッチ５２との識別をする識別機能（公知のアンチコリジョン機能など）が設けられている。
【００４５】
ホスト５３のアンテナ５４から電波が放射されると、各センサスイッチ５２はそれぞれ開閉素子の開閉状態を無線通信する。これら複数のセンサスイッチ５２が同時にホスト５３に対して通信をした場合でも、上記識別機能により通信元の識別ができるので、ホスト５３は同時に複数のセンサスイッチ５２をモニタすることができる。
【００４６】
図５では、ホスト５３が各センサスイッチ５２から読み取った情報がホスト５３内に例示されている。図示のように、ホスト５３では、タグＡ（センサスイッチ５２のＡ）における開閉状態がＯＮと認識され、タグＢにおける開閉状態はＯＦＦ、タグＣにおける開閉状態はＯＮというように、センサスイッチ５２毎の開閉状態が各々区別されて把握されている。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明に係るセンサスイッチは、ＦＡ分野からセキュリティ分野まで様々な用途に利用できる。開閉素子にリミットスイッチ、温度センサ、圧力センサなどを採用することにより、センサスイッチがセンシングする事象は様々である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施例を示すセンサスイッチの概略構造図である。
【図２】図１のセンサスイッチの回路図である。
【図３】図１のセンサスイッチの動作説明図であり、（ａ）は平常時の回路状態、（ｂ）は非平常時の回路状態を示す。
【図４】本発明の一実施例を示すセンサスイッチの利用形態の図である。
【図５】本発明の一実施例を示すセンサスイッチの利用形態の図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  サーモバイメタル
２  接触子
３  開閉素子
４  アンテナコイル
５  ＩＣモジュール
６  ＲＦＩＤタグ
７  相手機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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