JP2004146070A

JP2004146070A - 情報書き込み装置

Info

Publication number: JP2004146070A
Application number: JP2002306036A
Authority: JP
Inventors: Yuji Oi; 大井　裕司; Hiroshi Sase; 佐瀬　弘; Yoshiaki Nakao; 中尾　由明; Hirotetsu Nakayama; 中山　弘哲; Toshikazu Matsuura; 松浦　敏和; Toshiaki Ozawa; 小澤　俊明
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Fujikura Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Fujikura Ltd
Priority date: 2002-10-21
Filing date: 2002-10-21
Publication date: 2004-05-20

Abstract

【課題】ケーブルに内挿された記憶素子部に容易且つ正確に識別情報を書き込むことができる情報書き込み装置を提供する。
【解決手段】ドラム３に巻回されたケーブル１を繰り出した際に、ケーブル１に内挿された情報記憶素子部４１にケーブル１を識別するための識別情報を書き込む情報書き込み装置であって、情報記憶素子部４１に識別情報を送信するためのアンテナを、ケーブル１の周方向に沿って３個（Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ）配置したことを特徴とする。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速鉄道等の鉄道沿線や高電圧電線に沿って布設されるケーブルに設けられた情報記憶素子部に、当該ケーブルを識別するための識別情報を書き込む情報書き込み装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にケーブルを識別する方法として、ケーブルの終端部では、銘盤を取り付けたり、ラベルを貼り付けたりしてケーブルを識別表示している。
【０００３】
また、ケーブルの中間部では、表面印刷、エンボス、シースの色（ストライプ押し出しを含む。）によって、ある程度、ケーブルを識別することができる。例えば、特許文献１に記載された線心の識別法では、図８に示すように、サプライボビン１１２ａ〜１１２ｃから引き出した線心１１３ａ〜１１３ｃを撚合機１１に引き込む前に、各線心にインクジェットプリンタ１１４ａ〜１１４ｃによって色別識別手段を付着させ、各々の線心を識別できるトリプレックス型ケーブルを形成している。
【０００４】
しかし、上述した従来のケーブルの識別方法にあっては、ケーブルの終端部では、識別表示が長期間の間に汚れ等で読めなくなる。また、ケーブルの中間部では、同様のケーブルが多条布設されていると、ケーブルの識別が困難となる。このため、ケーブルの端末から目視で追っていくか、あるいは、電気信号をケーブルに入力してケーブルを識別しなければならなかった。
【０００５】
特に、鉄道では、線路傍のトラフ内には、数十本のケーブルが布設されており、撤去ケーブルの特定が難しく、ケーブルを誤切断することがあった。
【０００６】
一方、無線を利用して非接触でタグ（非接触カード）の情報を読み書きする無線タグシステムが知られている。例えば特許文献２に記載された無線タグでは、図９に示すように、電子回路部２１２が、外部とのデータ通信を制御し、電磁誘導コイル２１１は、電子回路部２１２が動作する上で必要な電力を無線により外部から得るとともに、電子回路部２１２に予め記録されたデータを無線により外部へ出力している。
【０００７】
このような無線タグの技術を用いて、従来より前述したケーブルの一箇所、例えば終端部又は中間部の一箇所に記憶素子部を設け、この記憶素子部に外部からケーブルを識別する識別情報を書き込み、外部から非接触で記憶素子部に書き込まれた識別情報を読み出すことが行なわれている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−６０７５０号公報（第２頁〜第３頁、第１図）
【０００９】
【特許文献２】
特開平１０−１６２２６２号公報（第４頁〜第６頁、第１図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、記憶素子部に識別情報を書き込む際に、記憶素子部がケーブルの周方向に一箇所しか設けられていないため、ケーブルを挟んで記憶素子部と書き込み装置とが対向して配置された場合等には、記憶素子部に識別情報を容易に書き込むことができない。
【００１１】
本発明は、上述した問題を解消するためになされたものであり、その課題は、ケーブルに内挿された記憶素子部に容易且つ正確に識別情報を書き込むことができる情報書き込み装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、請求項１の発明は、回転体に巻回されたケーブルを繰り出した際に、前記ケーブルに内挿された情報記憶素子部に前記ケーブルを識別するための識別情報を書き込む情報書き込み装置であって、前記情報記憶素子部に前記識別情報を送信するためのアンテナを、前記ケーブルの周方向に沿って複数個配置したことを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、回転体に巻回されたケーブルを繰り出した際に、前記ケーブルに内挿された情報記憶素子部に前記ケーブルを識別するための識別情報を書き込む情報書き込み装置であって、前記情報記憶素子部に前記識別情報を送信するためのアンテナを、前記ケーブルを取り囲む如く閉ループ状に形成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明では、請求項１又は請求項２記載の情報書き込み装置において、前記ケーブルには、前記情報記憶素子部を連続して配設したテープ又は紐がケーブル長手方向に沿って配設されてなることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明では、請求項２記載の情報書き込み装置において、前記アンテナは、円環状又は矩形状に形成されてなることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の情報書き込み装置の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１は第１の実施の形態に係る情報書き込み装置を示す構成図である。図１において、ドラム（本発明の回転体に対応）３は、支持装置５により支持され、回転軸３ａを中心として回転可能であり、このドラム３にはケーブル１が巻回されている。このケーブル１は、ドラム３から情報書き込み装置１１に繰り出されるようになっていて、情報記憶素子部を内挿している。ケーブルの詳細な構成については、後述する。
情報書き込み装置１１は、ドラム３に巻回されたケーブル１を繰り出した際に、ケーブル１に内挿された情報記憶素子部にケーブル１を識別するための識別情報を書き込むものである。情報書き込み装置１１は、固定台７に立設した支柱８に支持され、底面アンテナＬｂとこの底面アンテナＬｂに略直交して底面アンテナＬｂの両側面に配置された側面アンテナＬａ，Ｌｃを有している。即ち、ケーブル１に内挿された情報記憶素子部に識別情報を送信するためのアンテナを、ケーブル１の周方向に沿って３個配置している。底面アンテナＬｂ及び側面アンテナＬａ，Ｌｃの各アンテナは、矩形状の複数の窓部１３を有している。
【００１８】
図２は情報書き込み装置及び情報記憶素子部の回路構成を示す図である。図２に示す情報書き込み装置１１は、識別情報入力部１５、変調器１７、交流電源Ｖａと、スイッチＳ１と、アンテナコイルＬと、アンテナコイルＬに並列に接続された共振用コンデンサＣｒと、抵抗Ｒｉとで構成されている。アンテナコイルＬは、底面アンテナＬｂと側面アンテナＬａ，Ｌｃとを合成したものである。
【００１９】
識別情報入力部１５は、ケーブル１を識別するための識別情報を入力する。変調器１７は、識別情報入力部１５で入力された識別情報をキャリア信号により例えば振幅変調（ＡＭ）し、得られた変調キャリア信号をスイッチＳ１に出力する。アンテナコイルＬは、スイッチＳ１をオンすると、交流電源Ｖａからの電力を受けて、強い高周波信号（例えば１２５ｋＨｚ又は１３．５６ＭＨｚ）の電磁界を発生するとともに、高周波信号に変調器１７からの変調キャリア信号を付加してケーブル１に向けて放射する。
【００２０】
図３は第１の実施の形態に係るケーブルの構造を示す図である。図３（ａ）は概略構成図、図３（ｂ）は断面図、図３（ｃ）はケーブル内における情報記憶素子部を複数個配置したテープの位置を示す断面図、図３（ｄ）はケーブル内における情報記憶素子部を複数個配置したテープを示す斜視図である。
【００２１】
図３に示すケーブルは、信号ケーブルであり、この信号ケーブルにおいて、絶縁心線２１は、複数の軟銅線を撚り合わせて導体とし、この導体上にポリエチレンなどからなる絶縁体２２を被覆したものである。絶縁体２２が被覆された絶縁心線１の２本を１対とし、３対ないし２０対の絶縁心線がポリプロピレンヤーンなどの介在物２３を介して集合されている。この集合体内には２条の警報線３１が同時に集合されている。この警報線３１は、導体上にポリエチレンなどからなる絶縁体を被覆し、この絶縁体に穴開け加工を施したもので、ケーブル内に万一水が浸入した時にこれを検知して警報を発するものである。
【００２２】
この集合体上には、１枚以上、好ましくは２枚以上の耐電圧特性の良い耐雷補強テープ（ポリエステルテープ）が重ね巻きで巻回されてなる耐雷補強層２４が設けられている。この耐雷補強層２４上には１本の接地線２５が縦添え状に設けられている。この接地線２５は、すずめっき平編銅線からなり、内部シース２６と電気的に導通しており、内部シース２６に流れる誘導電流等を逃がし、且つ内部シース２６の接地処理を簡便に行なうものである。
【００２３】
耐雷補強層２４上には、接地線２５をも包囲するように内部シース２６が被覆されており、この内部シース２６は、アルミニウムからなるアルミテープやポリエチレンを縦添えしたものである。この内部シース２６上には、ナイロンテープなどの押え巻２７が巻回され、この押え巻２７上には、厚み０．１ｍｍ程度の軟質ステンレス鋼帯（ステンレステープ）を鋼帯の幅の約１／３の隙間を保って２層に巻回してなるがい装２８が設けられている。このがい装２８は、ケーブルコアの機械的な保護や防鼠を目的としたものである。がい装２８上には、ナイロンテープなどからなる押え巻２９が設けられ、この押え巻２９上には、可塑化ポリ塩化ビニルなどからなる外部シース３０が設けられている。
【００２４】
また、図３（ｃ）及び図３（ｄ）に示すように、がい装２８上には、ケーブルの長手方向に沿ってテープ４０が設けられており、このテープ４０には、略一定間隔毎に、情報記憶素子部４１（４１ａ〜４１ｎ、図では４１ａ〜４１ｆまでを示した。）が設けられている。即ち、情報記憶素子部４１を複数個配置した１本のテープ４０をステンレステープからなるがい装２８の直上に縦添えしたものである。情報記憶素子部４１には、ケーブル自身の識別情報（品名、サイズ、布設年、回線名等）が格納されるようになっており、情報記憶素子部４１毎に同一又は異なった識別情報が格納されるようになっている。なお、情報記憶素子部に格納される情報は、非接触で外部の情報書き込み装置から無線で伝達される情報である。
【００２５】
前記テープ４０は、厚み５０μｍのポリプロピレンテープからなり、図２（ａ）に示すように、幅ｄが約３０ｍｍであり、厚みｔが３００μｍである。情報記憶素子部４１は、図５（ａ）に示すように、前記識別情報を記憶したメモリ（図示せず）を有する集積回路チップ（以下、ＩＣチップと称する。）４３と、このＩＣチップ４３を取り囲むように配置された円環状のアンテナコイル４２と、このアンテナコイル４２とＩＣチップ４３とを接続した電極パターン４２ａと有し、これらの素子は、図５（ｃ）に示すように、ポリエステルからなる保護層４４で被覆されている。ＩＣチップ４３は、例えば縦１ｍｍで横１ｍｍの正方形をなし、アンテナコイル４２は、銅線からなり、内径Ｄ１が約１０ｍｍであり、外径Ｄ２が約１５ｍｍである。保護層４４は、厚みが約１００μｍであり、幅Ｄ３が約２０ｍｍである。
【００２６】
また、情報記憶素子部４１は、図２に示すように、アンテナコイル４２と、アンテナコイル４２に並列に接続された共振用コンデンサＣ１と、整流用ダイオードＤ１と、平滑用コンデンサＣ２と、図示しないメモリを有するＩＣチップ４３とで構成されている。
【００２７】
次に、このように構成された第１の実施の形態に係る情報書き込み装置による情報記憶素子部４１への情報の書き込み処理を図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２８】
まず、ドラム３が回転して、ドラム３からケーブル１が繰り出されてくると、ケーブル１が情報書き込み装置１１を通過する。このとき、ケーブル１は、底面アンテナＬｂと側面アンテナＬａ，Ｌｃとで形成される領域内を通過する。
【００２９】
一方、書き込み装置１１において、識別情報入力部１５がケーブル１を識別するための識別情報を入力し、変調器１７が識別情報をキャリア信号により振幅変調し、得られた変調キャリア信号をスイッチＳ１に出力する。底面アンテナＬｂと側面アンテナＬａと側面アンテナＬｃの各アンテナは、スイッチＳ１をオンすると、交流電源Ｖａからの電力を受けて、高周波信号の電磁界を発生するとともに、高周波信号に変調器１７からの変調キャリア信号を付加してケーブル１に向けて放射する。
【００３０】
このため、底面アンテナＬｂから放射された磁界Ｈｂと側面アンテナＬａから放射された磁界Ｈａと側面アンテナＬｃから放射された磁界Ｈｃとの合成磁界が、情報記憶素子部４１のアンテナコイル４２を突き抜ける。このため、情報書き込み装置１１のアンテナＬａ〜Ｌｃと情報記憶素子部４１のアンテナコイル４２との相互インダクタンスによって、情報記憶素子部４１のアンテナコイル４２に電圧が発生する。
【００３１】
このとき、情報記憶素子部４１のアンテナコイル４２とコンデンサＣ１との並列共振回路は、情報書き込み装置１１の送信周波数に共振するように調整されているので、並列共振回路の電圧は大きくなる。この電圧は、変調キャリア信号を付加した高周波信号による電圧である。この電圧の内の高周波信号による電圧は、整流用ダイオードＤ１及び平滑用コンデンサＣ２で整流平滑されて、ＩＣチップ４３の電力として供給される。即ち、ＩＣチップ４３が動作する。また、前記電圧の内の変調キャリア信号による電圧は、整流用ダイオードＤ１及び平滑用コンデンサＣ２で整流平滑されることによりキャリア信号が除去されて、識別情報のみとなり、この識別情報は、ＩＣチップ４３内のメモリに書き込まれる。
【００３２】
この場合、前記合成磁界は、１つのアンテナ（例えば底面アンテナＬｂ）から放射される磁界よりも大きいので、情報記憶素子部４１がケーブル１の周方向のいずれの位置に配置されていても、情報記憶素子部４１のアンテナコイル４２に、より大きな電圧が発生する。このため、ＩＣチップ４３が動作して、識別情報をＩＣチップ４３内のメモリに容易且つ正確に書き込むことができる。
【００３３】
また、ケーブル１には、情報記憶素子部４１を複数個配置した１本のテープ４０をがい装２８の直上に縦添えしているので、ケーブル１が繰り出されていくに従って、情報書き込み装置１１により、情報記憶素子部４１毎に同一又は異なった識別情報を書き込むことができる。
【００３４】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態に係る情報書き込み装置について説明する。図６は第２の実施の形態に係る情報書き込み装置を示す構成図である。図６に示す情報書き込み装置１１ａは、図１に示す情報書き込み装置１１に対して、底面アンテナＬｂと側面アンテナＬａ，Ｌｃと上面アンテナＬｄとからなる４面タイプのアンテナがケーブル１を取り囲む如く配置されている点が異なる。即ち、情報記憶素子部４１に識別情報を送信するためのアンテナが、ケーブル１を取り囲む如く矩形状で閉ループ状に形成されている。
【００３５】
なお、図６に示すその他の構成は、図１に示す構成と同一構成であるので、その説明は省略する。
【００３６】
このように構成された情報書き込み装置１１ａによれば、各アンテナＬａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄから放射された各磁界Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ，Ｈｄを合成した合成磁界Ｈｔは、１つのアンテナ（例えば底面アンテナＬｂ）から放射される磁界よりも大きいので、情報記憶素子部４１がケーブル１の周方向のいずれの位置に配置されていても、情報記憶素子部４１のアンテナコイル４２に、より大きな電圧が発生する。このため、ＩＣチップ４３が動作して、識別情報をＩＣチップ４３内のメモリに容易且つ正確に書き込むことができる。また、４面タイプのアンテナを用いているので、図１に示す３面タイプのアンテナよりも、情報記憶素子部４１の受信感度が良くなる。
【００３７】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態に係る情報書き込み装置について説明する。図７は第３の実施の形態に係る情報書き込み装置を示す構成図である。図７に示す情報書き込み装置１１ｂは、図１に示す情報書き込み装置１１に対して、同心円上に配置された環状アンテナＬａと環状アンテナＬａより大径の環状アンテナＬｂと環状アンテナＬｂより大径の環状アンテナＬｃとが穴部１９を貫通したケーブル１を取り囲む如く配置されている点が異なる。即ち、情報記憶素子部４１に識別情報を送信するためのアンテナが、ケーブル１を取り囲む如く円環状で閉ループ状に形成されている。
【００３８】
なお、図７に示すその他の構成は、図１に示す構成と同一構成であるので、その説明は省略する。
【００３９】
このように構成された情報書き込み装置１１ｂによれば、各アンテナＬａ，Ｌｂ，Ｌｃが環状に形成され且つ各アンテナＬａ，Ｌｂ，Ｌｃから放射された各磁界Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃを合成した合成磁界Ｈｔは、かなり大きくなるので、情報記憶素子部４１がケーブル１の周方向のいずれの位置に配置されていても、情報記憶素子部４１のアンテナコイル４２に、より大きな電圧が発生する。このため、ＩＣチップ４３が動作して、識別情報をＩＣチップ４３内のメモリに容易且つ正確に書き込むことができる。また、環状アンテナを用いているので、図１に示す３面タイプのアンテナよりも、情報記憶素子部４１の受信感度が良くなる。
【００４０】
なお、本発明は前述した第１乃至第３の実施の形態に係る情報書き込み装置に限定されるものではない。第１の実施の形態に係る情報書き込み装置では、３面タイプのアンテナを例示したが、例えば、２面タイプのアンテナ、例えば略直交して配置された側面アンテナＬａ及び底面アンテナＬｂの２面タイプのアンテナ、あるいは、例えば略対向して配置された側面アンテナＬａ及び側面アンテナＬｃの２面タイプのアンテナでも、前記合成磁界が得られるので、情報記憶素子部４１がケーブル１の周方向のいずれの位置に配置されていても、識別情報をＩＣチップ４３内のメモリに容易且つ正確に書き込むことができる。
【００４１】
また、第３の実施の形態では、３つの環状アンテナＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを設けたが、例えば１つの環状アンテナＬａのみを設けても良い。環状アンテナはケーブル１の周方向の全ての方向に対して磁界を発生するので、情報記憶素子部４１がケーブル１の周方向のいずれの位置に配置されていても、識別情報をＩＣチップ４３内のメモリに容易且つ正確に書き込むことができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、情報記憶素子部に識別情報を送信するためのアンテナをケーブルの周方向に沿って複数個配置したり、あるいは、アンテナをケーブルを取り囲む如く閉ループ状に形成したので、記憶素子部に容易且つ正確に識別情報を書き込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る情報書き込み装置を示す構成図である。
【図２】書き込む情報書き込み装置及び情報記憶素子部の回路構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係るケーブルの構造を示す図である。
【図４】ケーブル内の情報記憶素子部を複数個配置したテープを示す図である。
【図５】ケーブル内の情報記憶素子部の詳細な構成を示す図である。
【図６】第２の実施の形態に係る情報書き込み装置を示す構成図である。
【図７】第３の実施の形態に係る情報書き込み装置を示す構成図である。
【図８】従来のケーブルの識別方法の一例を示す構成図である。
【図９】従来の無線タグの一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１　ケーブル
３　ドラム
５　支持装置
７　固定台
８　支柱
１１　ライタ
Ｌａ〜Ｌｃ　アンテナコイル
１３　窓部
１５　識別情報部
１７　変調器
１９　穴部
２１　絶縁心線
２２　絶縁体
２３　介在物
２４　耐雷補強層
２５　接地線
２６　内部シース
２７　押え巻
２８　がい装
２９　押え巻
３０　外部シース
３１　警報線
４０　テープ
４１ａ〜４１ｉ　情報記憶素子部
４２　アンテナコイル
４３　ＩＣチップ
４４　保護層

Claims

回転体に巻回されたケーブルを繰り出した際に、前記ケーブルに内挿された情報記憶素子部に前記ケーブルを識別するための識別情報を書き込む情報書き込み装置であって、前記情報記憶素子部に前記識別情報を送信するためのアンテナを、前記ケーブルの周方向に沿って複数個配置したことを特徴とする情報書き込み装置。
回転体に巻回されたケーブルを繰り出した際に、前記ケーブルに内挿された情報記憶素子部に前記ケーブルを識別するための識別情報を書き込む情報書き込み装置であって、前記情報記憶素子部に前記識別情報を送信するためのアンテナを、前記ケーブルを取り囲む如く閉ループ状に形成したことを特徴とする情報書き込み装置。
前記ケーブルには、前記情報記憶素子部を連続して配設したテープ又は紐がケーブル長手方向に沿って配設されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の情報書き込み装置。
前記アンテナは、円環状又は矩形状に形成されてなることを特徴とする請求項２記載の情報書き込み装置。