专利名称：电气产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及电气产品，尤其涉及能很好地利用RFID (Radio Frequency Identification :射频识别)系统等无线通信的电气产品。
背景技术：
以往，作为物品的管理系统，开发有将产生电磁场的读写器与附着在物件上的存储有规定信息的RFID标签(无线IC元件)以非接触方式进行通信来传输信息的RFID系统。专利文献1、2中示出了为进行家电产品的回收管理而利用RFID标签的示例。然而，在专利文献I所记载的回收系统中，由于将标签安装在内置于冰箱的门中的控制基板上，因此，若标签的周围配置有金属材料，则有时会阻碍与读写器之间稳定的通信。专利文献2中没有涉及标签的安装方式。
另一方面，在专利文献3中示出了将RFID标签安装在电力线或插头上，将电力线的一部分用作天线的示例。然而，对于该电源线，在安装在产品上进行管理的情况下，若从产品上拔掉该电源线，则无法进行管理。假设是将电源线固定在产品上的情况，若考虑到电源线的修补、更换，则将标签安装在电源线上的方法并不是优选的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2002-143826号公报
专利文献2 日本专利特开2003-308363号公报
专利文献3 :日本专利特开2005-50581号公报发明内容
发明所要解决的技术问题
因此，本发明的目的在于提供能稳定地与读写器进行通信、且能防止无线IC元件的损伤和脱落等的电气广品。
解决技术问题所采用的技术方案
为了达到上述目的,本发明的一个实施方式的电气产品的特征在于,在电气产品主体的内部配置有处理高频信号的无线IC元件，所述无线IC元件的输入输出端子与从所述电气产品主体导出到外部的电源电缆的至少一部分进行耦合。
在所述电气产品中，与无线IC元件耦合的电源电缆起到单极型天线或者双极型天线的作用，与读写器进行无线通信，对电气产品的回收、寿命周期等进行管理。由于导出到外部的电源电缆起到天线的作用，因此，即使将金属材料与无线IC元件接近地进行配置，或在电气产品的盖板材料中使用金属的情况下，也能进行稳定的通信而不会对无线通信产生妨碍。此外，由于无线IC元件配置在电气产品主体的内部，因此，不会因来自外部的冲击等而损伤或脱落。
发明的效果根据本发明，能实现稳定的无线通信，且能防止无线IC元件的损伤和脱落等。I是表示实施例1的电气产品与通信系统的关系的说明图。2是表示实施例1的电气产品中无线IC元件的配置的说明图。 3是关于图2的主要部分的说明图。4(A)、(B)均是表示无线IC元件的配置的另一示例的说明图。 5是表示无线IC元件的又一示例的说明图。6是表示实施例2的电气产品与通信系统的关系的说明图。7是表示实施例2的电气产品中无线IC元件的配置的说明图。 8是表示实施例3的电气产品与通信系统的关系的说明图。9是表示实施例3的电气产品中无线IC元件的配置的说明图。
根
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图具体实施方式
以下，参照附图对本发明所涉及的电气产品的实施例进行说明。另外，各图中，对同一元器件、部分标注相同的标号，并省略重复的说明。
(实施例1 ，参照图1 图3)
如图1所示，实施例1的电气产品IA将无线IC元件30装载在内置于由金属等形成的产品主体2内的电源单元10的基板11上，使该无线IC元件30与从产品主体2导出到外部的电源电缆15的至少一部分(直接或者间接地)耦合，因此，电源电缆15起到无线 IC元件30的天线的作用，来以规定的频带与RFID系统的读写器50进行无线通信。另外， 本说明书中所说的“耦合”是指直接电耦合、磁场耦合、电场耦合或电磁场耦合中的任意一种。
详细情况如图2所示，在电源基板11上除了电源部12以外还形成有与电源电缆 15相连接的导体图案16、17。如图3所示，在一根导体图案16的中间部形成有环状导体 16a，该环状导体16a的两端部与无线IC元件30的输入输出端子31、32进行耦合。环状导体16a具有根据其线路长度来对与无线IC元件30的阻抗进行匹配的功能。
无线IC元件30作为RFID标签是一直以来所公知的，在其内部具有处理高频信号的处理电路(包含CPU和可改写的存储器)。另外，作为无线IC元件30，也可以是将无线 IC芯片和具有与该无线IC芯片耦合的供电电路的供电电路基板进行组合的结构。
在以上的结构中，无线IC元件30的输入输出端子31、32与环状导体16a耦合来传输电力、高频信号，环状导体16a经由导体图案16与电源电缆15的一根导体进行耦合， 电源电缆15起到单极型天线的作用。因此，能经由电源电缆15来进行无线IC元件30与外部的读写器50的通信。即使在将电源电缆15从插座拔出的状态下也能通信。
本实施例1中，由于导出到外部的电源电缆15起到天线的作用，因此，即使将金属材料与无线IC元件30接近地进行配置，或在电气产品的盖板材料中使用金属的情况下，也能进行稳定的通信，而不会对无线通信产生妨碍。此外，由于无线IC元件30配置在产品主体2的内部，因此，不会因来自外部的冲击等而损伤或脱落。而且，由于无线IC元件30与电源电缆15的一根导体进行耦合，因此，施加到输入输出端子31、32的电源电压非常小，无线IC元件30不会因施加电压而受损。
另外，电源基板11也可以是多层基板，如果是多层基板，则也可以将导体图案16、 17和环状导体16a内置在基板11中。也可以将无线IC元件30内置在基板11中。
(变形例，参照图4及图5)
图4 (A)、图4 (B)示出了上述实施例1的无线IC元件30的配置的变形例。图4⑷ 所示的变形例I在电源基板11上形成导体图案16、17和接地图案18，使无线IC元件30与导体图案17和接地图案18进行耦合。在此情况下，与导体图案17相连接的电源电缆15 的一根导体起到单极型天线的作用。图4(B)所示的变形例2使无线IC元件30与导体图案16、17进行耦合。在此情况下，与导体图案16、17相连接的电源电缆15的两根导体起到双极型天线的作用。
在以上说明的变形例1、2中，无需上述实施例1那样的环状导体16a，因此，能减小无线IC元件30的设置面积。
图5所示的变形例3将阻抗匹配用的环状导体36形成在子基板35上，使无线IC 元件30与该环状导体36的两端部进行耦合。子基板35装载在形成于电源基板11上的导体图案16上，由此，环状导体36与导体图案16耦合。S卩，无线IC元件30与环状导体36 进行耦合，且环状导体36经由导体图案16与电源电缆15进行耦合。由此，电源电缆15的一根导体起到单极型天线的作用。根据本变形例3，即使是原本没有计划装载无线IC元件 30的电气产品，也能通过将子基板35装载到电源单元10上来编入到RFID系统中。此外， 不会对无线IC元件30直接施加电源电压、来自外部的静电输入等，因而能降低无线IC元件30遭破坏的危险性。
(实施例2，参照图6及图7)
如图6所示，实施例2的电气产品IB将无线IC元件30装载在电源基板11上，使该无线IC元件30与电源电缆15的 至少一部分(直接或者间接地)耦合，并且使无线IC 元件30与电气产品IB的主体控制电路5相连接。
详细情况如图7所示，在电源基板11上形成有与电源电缆15相连接的导体图案16、17，以及与主体控制电路5相连接的导体图案20，在导体图案16上形成有环状导体 16a。无线IC元件30具有第一端子31、第二端子32及第三端子33，第一及第二端子31、32 与导体图案16 (环状导体16a的根部)耦合。此外，第三端子33与导体图案20的端部进行耦合。导体图案16、17与电源部12(参照图2)相连接。
在以上的结构中，无线IC元件30的第一及第二端子31、32与环状导体16a耦合来传输电力和高频信号，环状导体16a经由导体图案16与电源电缆15的一根导体耦合，电源电缆15起到单极型天线的作用。因此，能经由电源电缆15来进行无线IC元件30与外部的读写器50的通信。此外，能通过无线IC元件30的第二及第三端子32、33将所需的信息以有线的方式传输到主体控制电路5。此时，端子32及导体图案16作为对进行有线传输的信息信号确定接地电位的端子进行工作，但接地电位端子并不限于此，也可以是在无线 IC元件30上进一步设置其它接地端子、使该端子与基板上的接地图案相连接的结构。
本实施例2中，除了上述实施例1的功能以外，例如，即使在电气产品主体2的电源被关闭时也能从读写器50向无线IC元件30发送所需的信息，并将该信息存放在无线IC 元件30的存储器中，在主体2的电源打开时，将该信息从无线IC元件30传输到主体控制电路5，由此能向电气产品IB提供所需的指示。
(实施例3，参照图8及图9)
如图8所示，实施例3的电气产品IC将无线IC元件30装载在电源基板11上，使该无线IC元件30与电源电缆15的至少一部分(直接或者间接地)耦合，并且使无线IC 元件30与电气产品IC·的主体控制电路5相连接，并能进一步经由电源电缆15与服务器55 进行电力线通信(Power Line Communica-tion)。
详细情况如图9所示，在电源基板11上形成有与电源电缆15相连接的导体图案 16、17，在导体图案16上形成有环状导体16a。无线IC元件30具有第一端子31、第二端子 32及第三端子33，第一及第二端子31、32与导体图案16 (环状导体16a的根部)耦合。此外，第三端子33与导体图案17进行耦合。导体图案16、17分成二路来与电源部12(参照图2)及主体控制电路5相连接。
在以上的结构中，无线IC元件30的第一及第二端子31、32与环状导体16a耦合来传输电力、高频信号，环状导体16a经由导体图案16来与电源电缆15的一根导体耦合， 电源电缆15起到单极型天线的作用。因此，能经由电源电缆15来进行无线IC元件30与外部的读写器50的通信。此外，能通过无线IC元件30的第二及第三端子32、33，且经由电源电缆15来与服务器55进行电力线通信。
本实施例3中，除了上述实施例1的功能以外，例如，服务器55能通过电力线通信接收到电气产品IC的信息，或将信息、指令发送到无线IC元件30。即使在电气产品IC的电源被关闭时也能进行这种通信。通常，服务器55对多个电气产品进行管理。
(其他实施例)
当然，本发明所涉及的电气产品并不限于上述实施例，在其要点范围内能进行各种变更。
例如，电气产品能将冰箱等电源电缆被引出的产品作为对象，且本发明能广泛地应用于各种电气产品。此外，电源单元及其基板的结构可以是任意的。此外，电源电缆也可以不固定在电源基板侧，也可以是经由设置在电源基板上的连接器来进行可拆卸地连接的结构。此外，也可以将AC适配器构成作为外部单元，电源基板也可以接受DC输入。
工业上的实用性
如上所述，本发明适用于电气产品，尤其在能实现稳定的无线通信、且能防止无线IC元件的损伤、脱落等方面较为优异。
标号说明
1A、1B、1C…电气产品
2…电气产品主体
5…主体控制电路
10…电源单元
11…电源基板
15…电源电缆
16、17、20…导体图案
18…接地图案
16a、36…环状导体
30
31
35
50
5权利要求
1.一种电气产品，其特征在于，在电气产品主体的内部配置有处理高频信号的无线IC元件，所述无线IC元件的输入输出端子与从所述电气产品主体导出到外部的电源电缆的至少一部分进行耦合。
2.如权利要求1所述的电气产品，其特征在于，所述无线IC元件装载在装有电源电路的第一基板的表面或内部。
3.如权利要求2所述的电气产品，其特征在于，在所述第一基板上形成有与所述电源电缆相连接的导体图案，在该导体图案的至少一部分上形成有用于与所述无线IC元件的阻抗进行匹配的环状导体，所述无线IC元件与所述环状导体进行耦合。
4.如权利要求1所述的电气产品，其特征在于，在第二基板上形成有用于与所述无线IC元件的阻抗进行匹配的环状导体，所述无线IC元件与所述环状导体进行耦合，且所述环状导体与所述电源电缆的至少一部分进行耦合。
5.如权利要求4所述的电气产品，其特征在于，在装载有电源电路的第一基板上形成有与所述电源电缆相连接的导体图案，所述第二基板装载在所述第一基板上，所述环状导体与所述导体图案进行耦合。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电气产品,其特征在于，所述无线IC元件除了与所述电源电缆直接或间接耦合的第一输入输出端子以外还具有第二输入输出端子，该第二输入输出端子经由通信布线来与电气产品主体的控制电路相连接。
7.如权利要求1至5中任一项所述的电气产品，其特征在于，所述无线IC元件除了与所述电源电缆直接或间接耦合的第一输入输出端子以外具有第二输入输出端子，该第二输入输出端子经由所述电源电缆来起到电力线通信用的端子的作用。
8.如权利要求1至7中任一项所述的电气产品，其特征在于，所述无线IC元件与所述电源电缆、所述导体图案或所述环状导体的耦合，或者，所述环状导体与所述电源电缆或所述导体图案的耦合是直接的电耦合、磁场耦合、电场耦合或电磁场稱合中的任意一种。
全文摘要
本发明提供一种电气产品，能与读写器进行稳定的通信、且能防止无线IC元件损伤和脱落等。在电气产品主体(2)的内部配置有处理高频信号的无线IC元件(30)，无线IC元件(30)的输入输出端子与从电气产品主体(2)导出到外部的电源电缆(15)的至少一部分进行耦合。
文档编号G06K19/00GK103026370SQ201180035339
公开日2013年4月3日 申请日期2011年10月19日 优先权日2010年12月1日
发明者木村育平, 加藤登, 家木勉 申请人:株式会社村田制作所