JP2981517B2 - 非接触式応答ユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、自動生産
ラインにおける移動機等に装着使用されるトランスポン
ダ等の非接触式応答ユニットに関する。 【０００２】 【従来の技術】自動生産ラインでは、固定機からの指令
信号に基づいて工具を備える移動機が所定位置に移動さ
れ、かつ、その位置で移動機が工具により所定の作業を
行うようになっている。そして、固定機から移動機への
指令信号の伝達は、固定機の送信機アンテナからの指令
信号が移動機のトランスポンダのアンテナで受信される
ことで行っており、これにより、固定機と移動機との間
の配線を省略して構成を簡略とするとともに、移動機の
動作がより自由に行えるようにしている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来例の場合では、移動機のトランスポンダの動作
用電力を供給するための配線が必要であり、構成が複雑
となって組み立てに手間がかかることとなった。 【０００４】本発明は、その作動電力が送信相手からの
送信により与えられる構成が簡単な非接触式応答ユニッ
トを提供することを目的とする。 【０００５】さらに、送信相手から受け取って書込んだ
データおよびその書込み位置指定情報を帰還送信できる
ようにして、送信相手側で送信確認が可能となる非接触
式応答ユニットの提供を目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明にか
かる非接触式応答ユニットは、書込み情報が重畳された
電力供給用の電磁波を受ける単一のアンテナと、前記ア
ンテナが受けた電磁波のエネルギーを電力に変換する電
力受給部と、前記電力受給部から受給された電力により
作動し、前記アンテナで受けた電磁波から書込み情報を
復調する受信手段と、前記受信手段で復調された書込み
情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段への前記デー
タ書き込み後に、この記憶手段に書き込んだ前記書き込
みデータを読み出し、前記アンテナを介して交信相手側
へ送信する送信手段と、前記アンテナを送信手段側また
は受信手段側のいずれか一方に接続する切替手段とを備
えている。 【０００７】以上、本発明の非接触式応答ユニットで
は、要するに、交信相手から送信される送信信号に基づ
いて電力を受け取り、この受け取った電力を作動電源と
して受信、送信動作を行えるように構成しているととも
に、前述の受信、送信を１つのアンテナで行えるように
構成している。これにより、電力供給用の配線を省略で
きるようになるとともに、アンテナが１つで済むように
なるなど、構造の簡素化が可能になる。しかも、交信相
手に対して当該交信相手から受けた情報を記憶手段に書
き込んでから、それを読み出して交信相手に対して帰還
送信させるようにしているから、交信相手側で送信が正
しくなされたか否かを確認させることが可能になる。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施例
に基づいて詳細に説明する。この実施例では、非接触式
応答ユニットをトランスポンダＢとし、交信相手を固定
機Ａとした例を挙げており、また、書込みデータおよび
その書込み位置指定用のアドレス情報を、固定機Ａから
トランスポンダＢへのＩＤコード設定時のコード信号と
した例を挙げている。 【０００９】第１図は、固定機Ａの回路ブロック図であ
る。固定機Ａは、無人化工場などにおける自動生産ライ
ンの工具移動経路途中の所定箇所において、その側脇に
固定設置されている。第１図において、１は第１アンテ
ナコイルであり、この第１アンテナコイル１には、コー
ド設定と電力供給を行なう電力供給部２と受信部３とが
結合回路４を介して接続されている。 【００１０】前記電力供給部２には、高周波信号を発生
する発振回路（ＯＳＣ）５と、アドレス部とデータ部と
を有する特定のコード信号を設定するコード設定部６
と、コード信号に変調をかける変調回路７と、コード信
号を重畳した高周波信号を増幅する増幅回路８とが備え
られている。 【００１１】前記受信部３には、増幅回路９と、復調回
路１０と、直並列変換回路（ＳＰＣ）１１と、照合回路
１２とを備えている。 【００１２】前記照合回路１２は、コード設定部６から
入力されるコード信号と、後述するトランスポンダＢ側
から伝送されてきたコード信号とを比較して、コード信
号が正確に設定されたかどうかを確認するようになって
いる。 【００１３】第２図は、本発明の実施例に係る非接触式
応答ユニットとしてのトランスポンダＢの回路ブロック
図である。トランスポンダＢには、図示しないが、工具
が備えられ、移動機として一体に構成されている。第２
図において、１３は、前記第１アンテナコイル１と電磁
誘導によって結合される第２アンテナコイルであり、こ
の第２アンテナコイル１３には、電力受給部１４とコー
ド信号設定用受信部１５と送信手段としての送信部１６
とが切替手段としての切替回路１７を介して接続されて
いる。電力受給部１４と送信部１６とはスイッチ回路１
８を介して接続されている。切替回路１７とスイッチ回
路１８は、タイミング制御回路１９で切り替え制御され
る。タイミング制御回路１９には、コード信号を書込ん
でコード設定を行う記憶手段としてのＥＰＲＯＭ２０が
接続されている。このタイミング制御回路１９は、ＥＰ
ＲＯＭ２０へのデータ書込みを制御する制御手段として
も機能する。前記記憶手段としては、ＥＰＲＯＭ２０の
みに限定されず、ＰＲＯＭなどの各種の変形が可能であ
る。 【００１４】前記電力受給部１４には、前記第２アンテ
ナコイル１３から出される交流出力を直流に変換する整
流回路２１と、その直流電荷を蓄積するコンデンサ２２
とが備えられている。 【００１５】前記コード信号設定用受信部１５には、増
幅回路２３と、復調回路２４とが備えられている。この
コード信号設定用受信部１５が請求項記載の受信手段に
対応する。 【００１６】前記送信部１６には、変調回路２５および
増幅回路２６が備えられている。 【００１７】図示していないが、前記固定機Ａとトラン
スポンダＢとは、いずれも黄銅や銅などの材質のケース
によって覆われ、油や塵あいなどから保護するようにな
っている。そして、第１アンテナコイル１と第２アンテ
ナコイル１３とは、例えば、約５ｍｍ程度に接近するこ
とにより磁気的に結合される。 【００１８】第３図は、前記切替回路１７と整流回路２
１とスイッチ回路１８との周辺を詳細に示した回路図で
あり、この図において、２７は第２アンテナコイル１３
と共振するための共振コンデンサである。この構成にお
いて、切替回路１７とスイッチ回路１８とがタイミング
制御回路１９によって制御され、切替回路１７が切り替
えられて整流回路２１とコード信号設定用受信部１５と
が第２アンテナコイル１３に接続されるとともに、スイ
ッチ回路１８が開かれ、その状態で、コンデンサ２２に
電荷が蓄積される。このとき、その蓄積電荷は、基本的
には、スイッチ回路１８が閉じない限り、整流回路２１
からの漏洩電流と自己放電以外は外部に流出しない。他
方、切替回路１７の切り替えにより、送信部１６が第２
アンテナコイル１３に接続されるとともに、スイッチ回
路１８が閉じられ、コンデンサ２２に蓄積された電荷を
作動電源として所定のコード信号を送信できるようにな
っている。 【００１９】次に、この実施例の作用につき第４図のタ
イムチャートを用いて説明する。 【００２０】固定機Ａは、発振回路５で発生した高周波
信号に、コード設定部６で設定されたｂに示すようなア
ドレス部とデータ部とを有する特定のコード信号を重畳
して変調をかけ、ａに示すような信号を得、この高周波
信号ａを図示しない制御手段により設定時間おきに第１
アンテナコイル１に供給し、この第１アンテナコイル１
を励振する。第１アンテナコイル１では、上述のような
高周波信号ａに応じた磁界を発生する。この磁界によ
り、トランスポンダＢの第２アンテナコイル１３が電磁
結合され、その電磁誘導によって第２アンテナコイル１
３からｃに示すような交流出力を発生する。この交流出
力ｃが切替回路１７を介して整流回路２１で直流に変換
され、ｄに示すような整流出力を出す。 【００２１】この整流出力ｄをコンデンサ２２に供給
し、直流電荷をコンデンサ２２に蓄積する。また、前記
第２アンテナコイル１３からの交流出力ｃを増幅回路２
３で増幅するとともに、復調回路２４によりｅに示すよ
うな元のコード信号に復調する。コンデンサ２２の蓄積
電荷量が所定のスレッショルドレベルＬを越えると、タ
イミング制御回路１９から、ｆに示すようなＥＰＲＯＭ
２０への読み出し・書き込み信号（Ｒ／Ｗ信号）を出力
し、前記コード信号に基づき、ＥＰＲＯＭ２０の所定の
アドレスに所定のデータを書き込む。このタイミング制
御回路１９は、所定の時間経過後に、前記切替回路１７
とスイッチ回路１８それぞれにタイマ出力を出し、切替
回路１７を切り替えて送信部１６を第２アンテナコイル
１３に接続するとともに、スイッチ回路１８を切り替え
て送信部１６にコンデンサ２２に蓄積された電荷を供給
し、これを作動電源として、ｈに示すように、前記ＥＰ
ＲＯＭ２０に書き込まれたコード信号を読み出して変調
回路２５に入力し、この変調された信号ｇを増幅回路２
６により増幅し、第２アンテナコイル１３に供給して第
２アンテナコイル１３を励振する。 【００２２】第２アンテナコイル１３では、上述の変調
信号ｇに応じた磁界を発生する。この磁界により、固定
機Ａの第１アンテナコイル１が電磁結合され、その電磁
誘導によって第１アンテナコイル１から前記変調信号ｇ
に対応した信号を発生する。この信号を増幅回路９で増
幅し、復調回路１０で復調してから直並列変換回路１１
により並列信号になおした後、照合回路１２において、
コード設定部６において設定したコード信号と比較し、
所定のコード信号が前記ＥＰＲＯＭ２０に書き込まれた
かどうかを確認する。前記トランスポンダＢから固定機
Ａへのコード信号の伝送は、固定機Ａからトランスポン
ダＢへの高周波信号の非送信時に相当する時間帯に行な
われるように設定されている。 【００２３】このようにして特定のコード信号が書き込
まれたトランスポンダＢには、それぞれに工具が備えら
れ、その工具付きのトランスポンダＢが所定の搬送経路
に置かれ、別途に備えられた（または、前記固定機Ａに
兼用された）コード信号の読み取り装置により、順次搬
送されてくるトランスポンダＢのコード信号を読み取る
ことにより、そのトランスポンダＢに備えられている工
具が何であるかを判別し、その判別結果に基づき、所定
の工具を選択してホルダーに保持させ、所定の加工作業
を行なわせるのである。 【００２４】前記第１および第２アンテナコイル１，１
３それぞれとしては、図示のようなフェライトコイルに
限らず、ループコイルを用いても良い。 【００２５】上記実施例では、交信相手として固定機Ａ
を例に挙げているが、本発明としては、例えば、トラン
スポンダＢを多数並べておき、それに対して交信相手を
移動させていくように構成するものでも良い。また、上
記実施例では、書込みデータおよび書込み指定用のアド
レス情報として、固定機ＡからトランスポンダＢへのＩ
Ｄコード設定時のコード信号とした例を挙げているが、
それ以外の内容の書込みデータおよび書込み位置指定用
のアドレス情報として応用できることは言うまでもな
い。さらに、非接触式応答ユニットとしては、上記実施
例でのトランスポンダの他にＩＣカードとすることがで
きるなど、非接触式応答ユニットの応用は種々考えられ
る。その場合には、上記固定機ＡはＩＣカード用データ
読取装置となる。 【００２６】 【発明の効果】請求項１記載の発明では、電力供給用の
配線を省略できるとともに、アンテナを１つに済ませる
など、構成を簡素化できるから、非接触式応答ユニット
の小型化ならびに低価格化に大きく貢献できるようにな
る。 【００２７】しかも、上記効果に加え、交信相手に対し
て当該交信相手から受けた情報を記憶手段に書き込んで
から、それを読み出して交信相手に対して帰還送信させ
るようにしているから、交信相手側で送信が正しくなさ
れたか否かを確認させることが可能になるなど、信頼性
の高い非接触式応答ユニットが得られる。ちなみに、本
発明の非接触式応答ユニットでは、上記のようにその電
力供給が交信相手からの書込み情報を重畳した電力供給
用の電磁波によりなされるので、交信状態等においては
電力供給が安定してなされない場合があって、メモリへ
のデータ書き込みが正しくなされないこともありうる。
このような事情を考慮すると、本発明の非接触式応答ユ
ニットで前述したような帰還送信を行わせるようにする
ことが、非常に有効となるのである。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施例の固定機の回路ブロック図 【図２】トランスポンダの回路ブロック図 【図３】要部の回路図 【図４】作用説明のためのタイムチャート 【符号の説明】 １…第１アンテナコイル ５…発振回路 ６…コード設定部 １３…第２アンテナコイル ２０…メモリとしてのＥＰＲＯＭ ２１…整流回路 ２２…コンデンサ ２４…復調回路 ２５…変調回路 Ａ…固定機 Ｂ…トランスポンダ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．書込み情報が重畳された電力供給用の電磁波を受け
   る単一のアンテナと、 前記アンテナが受けた電磁波のエネルギーを電力に変換
   する電力受給部と、 前記電力受給部から受給された電力により作動し、前記
   アンテナで受けた電磁波から書込み情報を復調する受信
   手段と、 前記受信手段で復調された書込み情報を記憶する記憶手
   段と、 前記記憶手段への前記データ書き込み後に、この記憶手
   段に書き込んだ前記書き込みデータを読み出し、前記ア
   ンテナを介して交信相手側へ送信する送信手段と、 前記アンテナを送信手段側または受信手段側のいずれか
   一方に接続する切替手段と、 を備えていることを特徴とする非接触式応答ユニット。