JP2017181495A - 位置検知装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】位置検知の基準の軸となるよう複数の目盛タグ10が軸に沿って所定の間隔で配置された1つ以上の固定部20と、各固定部20にそれぞれ対応して、操作部42の移動と連動して対応する固定部20に係る軸の方向に沿って移動しながら、対応する固定部20に配置された目盛タグ10のうち1つ以上との間で通信を行う検出部31と、固定部20および対応する検出部31を収納し、少なくとも一部は透明の部材により構成された保護カバー36と、各検出部31にケーブル35を介して接続され、各検出部31が読み取った目盛タグ10の情報を読み取るリーダ/ライタ50と、を有し、リーダ/ライタ50が読み取った各固定部20の目盛タグ10の情報に基づいて、操作部42の各軸に対する位置を特定する。
【選択図】図10
Description
上述したように、特許文献1に記載されたようなRFIDタグシートを用いることで、シート上での2次元の位置(座標)を把握することができる。この応用場面として、例えば、製造工場等において、所定の物品(部品、パーツ)を、所定の収納場所や設置場所との間で適切に出し入れするようなケースが考えられる。
図1は、本発明の実施の形態1である位置検知装置1の構成例について概要を示した図である。本実施の形態の位置検知装置1は、例えば、図1の紙面における横方向をX軸、縦方向をY軸とした2次元平面上における検知対象の位置を検知する装置である。
図4は、本実施の形態の位置検知装置1の変形例について概要を示した図である。ここでは、位置検知装置1の操作部42をXY平面上で移動させることで、操作部42のXY平面上での位置(座標)を把握することができることを利用して、手書き文字(図形)入力を行う例を示している。具体的には、例えば、操作部42にペン45を取り付けるための取付部44を設け、ペンプロッタとは逆に、ユーザがペン45をXY平面上で操作して手書きで文字や図形を描画したり軌跡をなぞったりする。その間のペン45が指し示す位置(座標)を、各移動部30の検出部31が、それぞれ、各固定部20の目盛タグ10を読み取ることによって把握する。その変化の履歴を上位システム51により記録、トラッキングすることで、ユーザが描画等した文字や図形、軌跡に係る画像データを得ることができる。
上述の図1、図3の例で示した構成では、各移動部30の検出部31において読み取った目盛タグ10の情報について、アンテナ32からリーダ/ライタ50までの空間を電波による無線通信によって伝達している。この場合、操作部42の位置、すなわち各移動部30の位置によっては、アンテナ32とリーダ/ライタ50との間の距離が大きくなり、電波が微弱となって通信が不安定となる場合があり得る。また、混信や情報漏洩等を防止するための安全性確保の対策が必要となる場合もあり得る。さらに、位置検知装置1を屋外で使用する場合では特に、重要な部材である目盛タグ10が外部に露出し、外乱(例えば、雨や雪、風等)や衝撃による故障・脱落等の不具合が生じ易くなるという状況も生じ得る。
上述の実施の形態1の位置検知装置1は、X軸固定部20xおよびY軸固定部20yにおいて、それぞれX軸方向およびY軸方向に並べて配置された目盛タグ10を用いることによって、対象物である操作部42について、2次元のXY平面上の位置(座標)を把握することができる構成としている。これに対し、本発明の実施の形態2である位置検知装置1は、実施の形態1の位置検知装置1の構成を応用して、1次元での軸上の位置(座標)を把握する構成としたものである。
上述の実施の形態1や実施の形態2の位置検知装置1は、2次元もしくは1次元での位置を座標として把握する構成である。これに対し、本発明の実施の形態3である位置検知装置1は、位置を座標としてではなく、所定の箇所を基準とした距離の情報として把握するものである。
図7の例に示した構成においても、特に屋外での使用の場合に、雨や雪等の外乱の影響による検出能力の減衰を防止して、リーダ/ライタ50と目盛タグ10との間の安定的な通信を確保することが求められる。そこで、上述の実施の形態1における変形例2の場合と同様に、本実施の形態においても、図12に示すように、検出部31とリーダ/ライタ50との間をケーブル35で直接接続して有線通信とするとともに、固定部20および移動部30を保護カバー36で覆う構成とすることができる。なお、保護カバー36には、図示するように、接続部46を通し、もしくは移動部30の移動範囲を制約しないように、接続部・移動部通過孔39’が設けられている。
上述の実施の形態2の位置検知装置1は、実施の形態1の位置検知装置1の構成を応用して、1次元での位置(座標)を把握する構成である。これに対し、本発明の実施の形態4である位置検知装置1は、特有の動作を行う機構における部材の位置や移動距離、角度等の情報を検知することを可能とするものである。
図8の例に示した構成においても、特に屋外での使用の場合に、水や泥等の外乱の影響による検出能力の減衰を防止して、リーダ/ライタ50と目盛タグ10との間の安定的な通信を確保することが求められる。特に、図8の例に示した螺旋構造は、ある程度大きな構造となり易く、屋外に設置した場合、各種の昆虫や小動物等が進入し、ケーブル35等の部材に影響を与えたり、メンテナンス作業の障害となったりする場合がある。
上述の実施の形態4の位置検知装置1では、ハンドルを回転させることでバルブ等の位置を調整するための螺旋構造部25に対して、目盛タグ10が所定の間隔で配置されており、これを読み取る検出部31を備えた移動部30は、固定的に設置されたガイドレール34に沿って移動するよう設置されている。このような構成は、作業者がハンドルを直接操作することができるような比較的近距離に設置されている場合には有効である。
10、10x、10y…目盛タグ、10’…マスタグ、11…基材、12…ICチップ、13…コイルアンテナ、
20…固定部、20x…X軸固定部、20y…Y軸固定部、21…パーツ箱、22…可動パーツ箱、23…回転パーツ箱、25…螺旋構造部、26…螺旋構造支持部、
30…移動部、30x…X軸移動部、30y…Y軸移動部、31、31x、31y…検出部、32、32x、32y…アンテナ、33…パーツホッパー、34…ガイドレール、35、35a、35b、35x、35y…ケーブル、35a’、35b’…中継リング、36…保護カバー、36x…X軸保護カバー、36y…Y軸保護カバー、37…ガイド通過孔、37x…X軸ガイド通過孔、37y…Y軸ガイド通過孔、38…ケーブル孔、39…移動部通過孔、39’…接続部・移動部通過孔、39”…回転軸通過孔、40…窓部、
41…操作器具、42…操作部、43…ガイド、43x…X軸ガイド、43y…Y軸ガイド、44…取付部、45…ペン、46…接続部、
50…リーダ/ライタ、51…上位システム、
60…バルブ、61…配管、62…キャップ、63…開閉状態表示板、64…指針、65…目盛表示板、
70…バルブキー、71…軸部、72…ハンドル、73…ソケット、74…アンテナカバー
Claims (8)
- 対象物の位置を検知する位置検知装置であって、
位置検知の基準の軸となるよう複数のRFIDタグが前記軸に沿って所定の間隔で配置された1つ以上の軸部と、
前記各軸部にそれぞれ対応して、前記対象物の移動と連動して対応する前記軸部に係る前記軸の方向に沿って移動しながら、対応する前記軸部に配置された前記RFIDタグのうち1つ以上との間で通信を行う検出部と、
前記軸部および対応する前記検出部を収納し、少なくとも一部は透明の部材により構成された保護カバーと、
前記各検出部にケーブルを介して接続され、前記各検出部が読み取った前記RFIDタグの情報を読み取るリーダ/ライタと、を有し、
前記リーダ/ライタが読み取った前記各軸部の前記RFIDタグの情報に基づいて、前記対象物の前記各軸に対する位置を特定する、位置検知装置。 - 請求項1に記載の位置検知装置において、
前記各軸部もしくは前記対象物のいずれか一方が、前記位置検知装置に対して相対的に固定されている、位置検知装置。 - 請求項1に記載の位置検知装置において、
前記軸部の数は2つであり、これらは所定の平面上で互いに直交するよう配置され、
前記リーダ/ライタが読み取った、前記各検出部が読み取った前記RFIDタグの情報の組み合わせの履歴に基づいて、前記平面上における前記対象物の位置の移動の軌跡に対応する情報が入力されたものとする、位置検知装置。 - 請求項1に記載の位置検知装置において、
前記軸部に係る前記軸が直線状ではない、位置検知装置。 - 請求項1に記載の位置検知装置において、
前記軸部に係る前記軸が1つの平面上に含まれない、位置検知装置。 - 請求項1に記載の位置検知装置において、
前記リーダ/ライタが読み取った、前記各検出部が読み取った前記RFIDタグの情報の履歴に基づいて、前記対象物が移動した距離に係る情報を取得する、位置検知装置。 - 請求項1に記載の位置検知装置において、
前記リーダ/ライタが読み取った、前記検出部が読み取った前記RFIDタグの情報が2つ以上ある場合に、これらの前記各RFIDタグに係る前記軸に対するそれぞれの位置情報の平均値に基づいて、前記対象物の前記軸に対する位置を特定する、位置検知装置。 - 第1の端部にソケットを有するバルブキーと、
前記ソケットが嵌合するキャップを有し、前記バルブキーの回転に伴う前記キャップの回転に対して減速して開閉するバルブと、を有し、
前記バルブの開閉状態を示す指針の位置を検知する位置検知装置であって、
前記バルブは、
位置検知の基準となるよう複数のRFIDタグが所定の間隔で外周上に配置された目盛表示板と、
前記目盛表示板に対向して設置され、外周上に、前記RFIDタグと通信を行う検出部が設置された前記指針を有し、前記バルブの開閉状態に応じて回転する開閉状態表示板と、を有し、
前記検出部に接続された第1のケーブルは、前記開閉状態表示板の外周上で第1の中継リングを形成し、
前記バルブキーは、第2の端部にアンテナを有し、前記アンテナに接続された第2のケーブルは、前記ソケットの底面の外周上で第2の中継リングを形成し、
さらに、前記検出部が読み取った前記RFIDタグの情報を、前記第1のケーブル、前記第1の中継リングと前記第2の中継リングとの間の電磁結合、前記第2のケーブル、および前記アンテナとの間の通信を介して読み取るリーダ/ライタと、を有し、
前記リーダ/ライタが読み取った前記RFIDタグの情報に基づいて、前記指針の前記目盛表示板に対する位置を特定する、位置検知装置。
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