JP5002716B2 - Device for detecting operation state of control device using IC tag - Google Patents

Device for detecting operation state of control device using IC tag Download PDF

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Description

この発明は、ICタグを用いた制御機器用の操作状態検出装置に係り、特に、操作開閉器の状態やスイッチ位置など、制御機器の操作状態を、ICタグを用いて非接触に認識する方式に関するものである。   The present invention relates to an operation state detection device for a control device using an IC tag, and in particular, a method for recognizing the operation state of a control device such as a state of an operation switch or a switch position in a non-contact manner using an IC tag. It is about.

機械的開閉器やスイッチ、操作レバー等を備えた制御機器において、それらの操作状態、例えば産業用の電力供給システムにおいて、大電力の供給・遮断用の開閉器である複数のスイッチの開閉状態を安定に保持する機械的方式として、カムスイッチ機構がある(非特許文献1参照)。これはスイッチの操作軸に連動したカムとバネを用いて、開閉器(あるいはスイッチ)の各接点に対応した所定の位置(以降ノッチ位置という)を安定選択させるものである。隣り合うノッチ位置の中間位置では不安定状態になるが、カムスイッチ機構はどちらかの安定位置にバネにより引き込まれる仕組みを有しており、バックラッシュや遊びなどガタつきを軽減するだけでなく、シャフト方式の回転スイッチが長期間回転しないとシャフトのサビや油分硬化などにより経年固着するという不具合を軽減する。このようなカムスイッチ機構は、長期間にわたり設置する電力供給系の開閉器やスイッチに適用されている。   In control devices equipped with mechanical switches, switches, control levers, etc., their operation status, for example, in an industrial power supply system, the open / close status of multiple switches that are switches for supplying and shutting off large power There is a cam switch mechanism as a mechanical system that holds stably (see Non-Patent Document 1). This is to stably select a predetermined position (hereinafter referred to as a notch position) corresponding to each contact of a switch (or switch) by using a cam and a spring interlocked with an operation shaft of the switch. The cam switch mechanism has a mechanism that is pulled into one of the stable positions by a spring, which not only reduces backlash and play, but also rattles. If the shaft-type rotary switch does not rotate for a long time, the problem of sticking over time due to shaft rust or oil hardening is alleviated. Such a cam switch mechanism is applied to a switch or switch of a power supply system that is installed over a long period of time.

上記カムスイッチ機構を含めて、通常の機械的開閉器の「開」、「中立」、「閉」あるいはスイッチ機器の操作位置はこれと連動したハンドル、ダイヤル、ツマミの位置や目盛りが示す表示または刻印を目視によって確認することができる。   Including the above cam switch mechanism, the normal mechanical switch “open”, “neutral”, “closed” or the switch device operating position is indicated by the position or scale of the handle, dial, knob linked to this or The stamp can be confirmed visually.

一方、前記開閉器や前記スイッチあるいは操作レバーが制御系統に組み込まれ、システム的に表示を確認できるように設置される場合は、システム運転時に電気的リモートモニタ手段で非接触の表示確認を可能にする構成が知られている。   On the other hand, when the switch, switch or operating lever is built in the control system and installed so that the display can be confirmed systematically, it is possible to check the non-contact display with the electric remote monitor means during system operation The structure to do is known.

また、部品や機器にICタグを組み込むことで、外部からICタグリーダにより電磁的にICタグと交信し、ICタグのIDをキーとして部品や機器あるいは関連する周囲環境情報の閲覧又は書き込みなど情報の交信が可能である。この特徴を利用すると、ICタグリーダのアンテナを走査し、ICタグとの交信が成立した地点を検出することで、該ICタグの位置を交信成立時のアンテナの位置として検出し、結果として非接触にてICタグの位置を認識することが出来る。   Also, by incorporating an IC tag into a part or device, the IC tag reader can electromagnetically communicate with the IC tag from the outside, and information such as browsing or writing of the part or device or related ambient environment information can be obtained using the IC tag ID as a key. Communication is possible. By using this feature, the antenna of the IC tag reader is scanned and the point where the communication with the IC tag is established is detected, so that the position of the IC tag is detected as the position of the antenna when the communication is established. Can recognize the position of the IC tag.

特許文献1ならびに特許文献2には、ICタグと交信するためのICタグリーダのアンテナを、複数個空間に配置し、それらを切り換えて走査することにより、ICタグの位置を検出する技術が記載されている。   Patent Document 1 and Patent Document 2 describe a technique for detecting the position of an IC tag by arranging a plurality of IC tag reader antennas for communication with an IC tag in a space, and switching and scanning them. ing.

特許文献3には、変電設備等に用いられる各開閉器(スイッチ)に、各々センサを接続したICタグを取り付け、該ICタグへ接続された各センサからの入力をICタグリーダへ非接触で転送する技術が記載されている。   In Patent Document 3, an IC tag to which a sensor is connected is attached to each switch (switch) used in a substation facility or the like, and input from each sensor connected to the IC tag is transferred to an IC tag reader in a non-contact manner. The technology to do is described.

特許文献4には、ICタグのアンテナとICタグのチップとの接続線を接点にて開閉することにより、該スイッチの状態(開または閉)をICタグリーダ経由にて非接触にて認識する(閉の場合にICタグの情報が読み出せる)技術に関する記載がある。   In Patent Document 4, the connection state between the antenna of the IC tag and the chip of the IC tag is opened and closed by a contact, thereby recognizing the state of the switch (open or closed) without contact via the IC tag reader ( There is a description relating to a technique in which information of an IC tag can be read out when closed.

特許文献5には、金属物への組み込みICタグとして、例えばその図3(a)のようなICタグを金属面などに設置もしくは組み込む技術が開示されている。この特許文献5には、ICタグの取り付け面が金属のため交信に用いる電磁波が反射し組み込まれたICタグと交信が出来なくなる場合の対策あるいは、感度の低い小型のICタグを実用的な感度に回復させてから交信する対策が開示されている。   Patent Document 5 discloses a technique for installing or incorporating an IC tag as shown in FIG. 3A on a metal surface or the like as an IC tag incorporated in a metal object. This patent document 5 describes a countermeasure for a case where communication with an IC tag incorporated by reflection of electromagnetic waves used for communication is impossible because the IC tag mounting surface is metal, or a small-sized IC tag with low sensitivity. Measures to communicate after recovering to have been disclosed.

特開2009−157904号公報JP 2009-157904 A 特開2006−014110号公報JP 2006-014110 A 特開2008−99459号公報JP 2008-99459 A 特開2010−13210号公報JP 2010-13210 A 特開2008−90813号公報JP 2008-90813 A

http://www.seiko-ce.co.jp/hinmoku/seigyo/pdf/cs_common.pdf 「正興操作開閉器仕様一覧」http://www.seiko-ce.co.jp/hinmoku/seigyo/pdf/cs_common.pdf “Shinko operation switch specifications list”

従来の制御機器の操作開閉器やコントロールスイッチなどは、それらの操作ハンドルやダイヤルと連動した表示の読み取りに伴う目視認識が様々な誤読によるヒューマンエラーを引き起こす可能性があるという課題があった。また、非特許文献1に記載のカムスイッチ機構は長期間現場に設置されるため、表示部分の埃、汚れにより文字や記号が不鮮明になったり剥れたりすることがあった。誤読の例としては、ハンドルやダイヤルが指し示す表示との視差誤読、表示の間違えやすい文字、記号による誤読、表示の剥れやカスレによる誤読などがある。また、誤操作防止のための安全対策の一環でハンドルやダイヤルを引き抜いておくことがあるが、ハンドルやダイヤルの取り付けミスによる誤読などがある。さらに、ハンドルやダイヤルを抜き去る処置が施された場合は、判読が困難という課題もある。   Conventional operation switches, control switches, and the like of control devices have a problem that human recognition due to misreading may occur due to visual recognition associated with reading of a display linked with the operation handle or dial. In addition, since the cam switch mechanism described in Non-Patent Document 1 is installed in the field for a long period of time, characters and symbols may become unclear or peeled off due to dust or dirt on the display portion. As examples of misreading, there are parallax misreading with a display pointed to by a handle or a dial, misreading with characters or symbols that are easily mistaken for display, misreading with display peeling or blurring. In addition, the handle or dial may be pulled out as part of safety measures to prevent erroneous operation, but there may be misreading due to a mistake in attaching the handle or dial. Furthermore, there is a problem that it is difficult to read when the handle or dial is removed.

次に、特許文献1ならびに特許文献2に記載の技術は、非接触にてICタグの位置を検出することが出来、ICタグ走査領域(ICタグの位置を検出する領域)を比較的自由に設定できるものの、ICタグを励起する電力を供給する複数のアンテナを選択的に切り換えるため、装置の規模が大きく高価になり、スイッチ単体の様に小規模な対象物には適用し難いという問題点があった。   Next, the techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2 can detect the position of an IC tag in a non-contact manner, and an IC tag scanning area (an area for detecting the position of an IC tag) is relatively free. Although it can be set, the multiple antennas that supply the power to excite the IC tag are selectively switched, which makes the device large and expensive, and difficult to apply to small objects such as a single switch. was there.

また、特許文献3に記載の発明は、センサの種類を選ぶことにより、多様な情報が非接触で得られるという特徴があるが、センサをICタグとは別に持つため、規模が大きくなり、各センサを動作させるために電源が必要となり、スイッチ単体の様に小規模な対象物には適用し難いという問題点があった。   In addition, the invention described in Patent Document 3 has a feature that various information can be obtained in a non-contact manner by selecting the type of sensor. However, since the sensor is provided separately from the IC tag, the scale increases. A power source is required to operate the sensor, and there is a problem that it is difficult to apply to a small object such as a switch alone.

さらに、特許文献4に記載の発明は、ICタグとは別なセンサならびに電源は不要で、リーダーによる読み出しも非接触ではあるものの、センサの役割を果たす接点は機械的な接触式で動作し、またそのために機械的な規模が大きくなり、スイッチ単体の様に小規模な対象物には適用し難いという問題点があった。また、ICタグは電磁波を用いた交信であるため、取付け対象物またはその周辺が金属などの導体である場合は交信が不安定か不可能になる場合がある。これは、金属が多用されるスイッチや該スイッチが取り付けられる金属製の配電盤においては、重大な問題となる。   Furthermore, the invention described in Patent Document 4 does not require a sensor and a power source other than the IC tag, and reading by the reader is also non-contact, but the contact serving as the sensor operates in a mechanical contact manner, In addition, this increases the mechanical scale, and there is a problem that it is difficult to apply to a small object such as a single switch. In addition, since the IC tag uses electromagnetic waves for communication, communication may be unstable or impossible when the object to be attached or its periphery is a conductor such as metal. This is a serious problem in a switch that uses a lot of metal and a metal switchboard to which the switch is attached.

また、特許文献5に記載の発明は、ICタグを金属面などに設置もしくは組み込むことが可能になるものの、カムスイッチのような機械的開閉器やスイッチ等を備えた制御機器において、それらの操作状態を非接触にて確認できるようにすることについては、充分な考慮がなされていない。   In addition, although the invention described in Patent Document 5 allows an IC tag to be installed or incorporated on a metal surface or the like, in a control device equipped with a mechanical switch or switch such as a cam switch, Sufficient consideration has not been given to making it possible to check the state without contact.

本発明の目的は、複数の開閉器やコントロールスイッチ等が制御機器に組み込まれているものにおいて、運転中、巡視や点検保守などのために、ハンドルやダイヤルに触ることなく、それらの複数のスイッチ位置や表示を非接触で正確にかつ安全に認識が可能となり、ヒューマンエラーの縮減効果の高い、ICタグを用いた制御機器の操作状態検出装置を提供することにある。   The object of the present invention is that a plurality of switches, control switches, etc. are incorporated in a control device, and the plurality of switches are not touched during operation, inspection, maintenance, etc. without touching the handle or dial. An object of the present invention is to provide an operation state detection device for a control device using an IC tag, which can accurately and safely recognize a position and a display without contact and has a high human error reduction effect.

本発明の代表的なものの一例を示すと、次の通りである。すなわち、複数のICタグが組み込まれた制御機器の操作状態検出装置であって、前記制御機器の複数の操作状態に関連付けて配置された複数のICタグと、前記複数のICタグに対して位置関係が相対的に変更可能に設けられた1つの補助アンテナとを備え、前記制御機器の各操作状態に応じて、前記複数のICタグのいずれか1つと前記補助アンテナとが1対1に選択交信するように構成されていることを特徴とする。   An example of a representative example of the present invention is as follows. That is, an operation state detection apparatus for a control device in which a plurality of IC tags are incorporated, the plurality of IC tags arranged in association with the plurality of operation states of the control device, and positions relative to the plurality of IC tags One auxiliary antenna provided so that the relationship can be relatively changed, and one of the plurality of IC tags and the auxiliary antenna are selected on a one-to-one basis according to each operation state of the control device It is configured to communicate.

本発明によれば、制御機器の開閉器やコントロールスイッチ等が制御系統に組み込まれ運転中の場合でも、巡視や点検保守などのためにハンドルやダイヤルに触ることなく、それらのスイッチ等の位置や関係する表示を電磁波により非接触で認識可能となり、目視などに起因するヒューマンエラーの縮減効果の高い操作状態検出装置を提供することができる。   According to the present invention, even when a switch or a control switch of a control device is incorporated in a control system and is in operation, the position of the switch or the like can be determined without touching the handle or the dial for inspection or maintenance. The related display can be recognized in a non-contact manner by electromagnetic waves, and an operation state detection device with a high effect of reducing human error caused by visual observation or the like can be provided.

本発明の第一の実施例になる、制御機器の操作状態検出装置のシステム構成例を示す図。The figure which shows the system structural example of the operation state detection apparatus of the control apparatus which becomes a 1st Example of this invention. 図1の操作状態検出装置を備えた制御機器の分解斜視図。The disassembled perspective view of the control apparatus provided with the operation state detection apparatus of FIG. 図1のICタグ保持パネルの背面を示す図。The figure which shows the back surface of the IC tag holding panel of FIG. 第一の実施例に用いられる小型ICタグの一例を示す図。The figure which shows an example of the small IC tag used for a 1st Example. 第一の実施例における小型ICタグ、リモートアンテナ及びICタグリーダの関係を説明する図。The figure explaining the relationship between the small IC tag in a 1st Example, a remote antenna, and an IC tag reader. 図4Aにおける、リモートアンテナと小型ICタグの位置関係の説明図。Explanatory drawing of the positional relationship of a remote antenna and a small IC tag in FIG. 4A. 第一の実施例にダイポールアンテナが用いられた場合の回転制限範囲を説明する図。The figure explaining the rotation restriction | limiting range at the time of using a dipole antenna for a 1st Example. 第一の実施例にモノポールアンテナが用いられた場合の、回転方向に移動し1対1で交信する状態の説明図。Explanatory drawing of the state which moves in a rotation direction and communicates on a one-to-one basis when a monopole antenna is used in the first embodiment. 第一の実施例において、隣接タグと混信をしない条件を説明する図。The figure explaining the conditions which do not interfere with an adjacent tag in a 1st Example. 本発明の第二の実施例になる、制御機器の操作状態検出装置のシステム構成例を示す図。The figure which shows the system structural example of the operation state detection apparatus of the control apparatus which becomes 2nd Example of this invention. 本発明の第三の実施例になる、制御機器の操作状態検出装置の概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of the operation state detection apparatus of the control apparatus which becomes the 3rd Example of this invention. 本発明の第五の実施例になる制御機器の操作状態検出装置を組み込んだ全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure incorporating the operation state detection apparatus of the control apparatus which becomes a 5th Example of this invention. 第五の実施例における、操作状態検出装置のベースの正面図及びお側面図。The front view and side view of the base of the operation state detection apparatus in a 5th Example. 第五の実施例における、操作状態検出装置の可動体の正面図及びお側面図。The front view and side view of the movable body of the operation state detection apparatus in a 5th Example. 第五の実施例における、ICタグの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of an IC tag in a 5th Example. 第五の実施例における、ICタグと検出電極の関係を示す図。The figure which shows the relationship between an IC tag and a detection electrode in a 5th Example. 比較例における、ICタグと検出電極の関係を示す図。The figure which shows the relationship between an IC tag and a detection electrode in a comparative example. 第五の実施例における、制御機器の回路端子の閉状態に対応する、ベースと可動体の関係を示す図。The figure which shows the relationship between a base and a movable body corresponding to the closed state of the circuit terminal of a control apparatus in a 5th Example. 第五の実施例における、制御機器の回路端子の中間状態に対応する、ベースと可動体の関係を示す図。The figure which shows the relationship between a base and a movable body corresponding to the intermediate state of the circuit terminal of a control apparatus in a 5th Example. 第五の実施例における、制御機器の回路端子の開状態に対応する、ベースと可動体の関係を示す図。The figure which shows the relationship between a base and a movable body corresponding to the open state of the circuit terminal of a control apparatus in a 5th Example. 第五の実施例における、制御機器の回路端子の各操作状態と、可動体の位置関係を示す図。The figure which shows each operation state of the circuit terminal of a control apparatus, and the positional relationship of a movable body in a 5th Example.

本発明の代表的な実施例によれば、スイッチの回転軸に補助アンテナとしてのモノポールアンテナ又はダイポールアンテナを接続して、前記軸を中心に一方又は左右に腕を広げた格好の補助アンテナが形成される。スイッチの回転に連動して回る補助アンテナの直下に小型タグが順番に近接し回ってくる様に配置する。このようにすることで、回転軸を中心に伸びる補助アンテナ直下の小型タグを1対1に交信できる。交信により該当するICタグの情報(配置されたICタグ毎に異なる情報を設定しておく)をICタグリーダにて取得し、取得した情報から、スイッチの操作位置を認識することが出来る。   According to a typical embodiment of the present invention, there is provided a suitable auxiliary antenna in which a monopole antenna or a dipole antenna as an auxiliary antenna is connected to a rotation axis of a switch, and an arm is extended to one or both sides around the axis. It is formed. The small tags are arranged so that they come close to each other immediately below the auxiliary antenna that rotates in conjunction with the rotation of the switch. By doing in this way, the small tag directly under the auxiliary antenna extending around the rotation axis can be communicated on a one-to-one basis. Information of the corresponding IC tag (different information is set for each arranged IC tag) is acquired by the IC tag reader by communication, and the operation position of the switch can be recognized from the acquired information.

補助アンテナとしてモノポールアンテナを採用すれば、小型タグ配置範囲を360度全周に拡張することができる。モノポールアンテナの1端は回転スイッチの回転軸に接続し、回転軸の半径方向にアンテナが伸びて、アンテナの直下にタグが配置される。小型タグは回転軸に直交する平面内に同心円状に設置される。こうすることで、配置角度が360度にわたった場合でも、アンテナ直下に1つの小型タグが配置されることになる。   If a monopole antenna is adopted as an auxiliary antenna, the small tag placement range can be expanded to 360 degrees. One end of the monopole antenna is connected to the rotating shaft of the rotary switch, the antenna extends in the radial direction of the rotating shaft, and the tag is disposed immediately below the antenna. The small tags are concentrically installed in a plane perpendicular to the rotation axis. By doing so, even when the arrangement angle is 360 degrees, one small tag is arranged directly under the antenna.

なお、モノポールアンテナは、ダイポールアンテナに比べて腕が1つ無くなった分、グランドまたはアースと呼ばれる広い導体を必要とする。このグランドは小型タグが配置される金属板で置き換えることが可能である。一方、回転軸は電波の放射方向に平行のため、金属製であってもモノポールアンテナの所定の寸法で無い限り電磁波の放射に対して無視される。小型タグの配置される金属面から垂直に突出する金属の回転軸の軸長がちょうどモノポール寸法(概略λ/4の長さ、但し、λは交信電磁波又は設置する小型タグの電磁波波長である)のとき電磁波は強さが増したり、放射範囲が広がったりする。   Note that a monopole antenna requires a wider conductor called a ground or an earth because one arm is lost compared to a dipole antenna. This gland can be replaced with a metal plate on which a small tag is arranged. On the other hand, since the rotation axis is parallel to the radiation direction of radio waves, even if it is made of metal, it is ignored for the radiation of electromagnetic waves unless it has a predetermined dimension of the monopole antenna. The axial length of the rotation axis of the metal projecting vertically from the metal surface on which the small tag is arranged is just a monopole dimension (approximately the length of λ / 4, where λ is the communication electromagnetic wave or the electromagnetic wave wavelength of the small tag to be installed. ), The intensity of electromagnetic waves increases and the radiation range expands.

なお、ダイポールアンテナ方式、すなわち、全長概略λ/2のダイポールアンテナの中心部を回転軸に固定して出来る両腕状に反対方向に伸びるアンテナを採用してもよい。ダイポールアンテナでは、小型タグの配置は円周上0から180度の角度未満の範囲なら1つの腕すなわち1つの補助アンテナの片側の直下に1つの小型タグを配置できるが、180度以上360度未満までの角度の範囲に設置すると、もう片方の腕の直下にもう1つの小型タグが入ってしまう。このように、補助アンテナにダイポールアンテナを選ぶと、アンテナ直下に2つの小型タグが入り混信を生じ1対1の識別が出来ない範囲が生じる。従って1対1の選択範囲は、スイッチ軸の0度から180度未満までの角度範囲となり、小型タグの設置範囲を全周のうち半分に狭める必要がある。   A dipole antenna system, that is, an antenna extending in opposite directions in the form of both arms formed by fixing the center portion of a dipole antenna having a total length of approximately λ / 2 to a rotating shaft may be employed. In a dipole antenna, one small tag can be placed directly under one arm, that is, one side of one auxiliary antenna if the placement of the small tag is within the range of 0 to 180 degrees on the circumference, but 180 degrees or more and less than 360 degrees If it is installed within the range of up to this angle, another small tag will be placed directly under the other arm. As described above, when a dipole antenna is selected as the auxiliary antenna, two small tags are inserted immediately below the antenna, causing interference and causing a range where one-to-one identification cannot be performed. Accordingly, the one-to-one selection range is an angle range from 0 degrees to less than 180 degrees of the switch shaft, and the installation range of the small tag needs to be narrowed to half of the entire circumference.

このように、本発明では、内部指針の寸法を概略モノポールアンテナ、あるいは概略ダイポールアンテナの長さにし、単独では実用感度の無い小型タグを高感度にする補助アンテナと兼用し、内部指針の直下に1つのタグが配置され、操作機器の軸回転に連動して隣接小型タグと混信しないよう1対1交信可能な構成を提供するものである。
以下、本発明の具体的な実施例について、説明する。補助アンテナのアンテナ幅と小型タグの幅、さらには、小型タグの配置のピッチ幅との間の関係も、実施例で述べる。
As described above, in the present invention, the size of the internal pointer is set to the length of the approximate monopole antenna or the approximate dipole antenna, and it is also used as an auxiliary antenna that makes a small tag having no practical sensitivity alone high sensitivity. One tag is arranged on the other hand, and a configuration capable of one-to-one communication is provided so as not to interfere with an adjacent small tag in conjunction with the shaft rotation of the operating device.
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described. The relationship between the antenna width of the auxiliary antenna and the width of the small tag, as well as the pitch width of the arrangement of the small tag is also described in the embodiment.

以下、本発明の実施例1について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明のICタグを用いた制御機器の操作状態検出装置を実現するのに好適な、カムスイッチの構成を示した断面図である。図2Aは、図1のカムスイッチの構成を示した斜視分解図である。図2Bは、図1のICタグ保持パネルの背面を示している。本実施例の操作状態検出装置は、電気的な開閉器であるカムスイッチ1の動作状態を検知するために構成されている。カムスイッチ1は、カムスイッチ本体部12を備えており、その内部に設けられたスイッチ機構(詳細については非特許文献1参照)を、スイッチシャフト(回転軸)11を介して回転運動として駆動するために、スイッチシャフト11にハンドル17が取り付けられる。O−O‘は、スイッチシャフト11の回転中心軸を示す。カムスイッチ本体12の動作状態は、非金属製の目視用パネル20上に刻印された目盛りまたは表示(図中では省略)によって目視にて認識される。目視用パネル20の裏には、位置調整用のスペーサ16を挟み、リモートアンテナ(補助アンテナ)15がカムスイッチ本体部12から伸びるシャフト11に取り付けられる。これにより、リモートアンテナ(補助アンテナ)15は、シャフト11と同時に回転する。図1ではリモートアンテナ15としてモノポールアンテナを採用した例を示している。なお、リモートアンテナ15は、ダイポールまたはモノポールアンテナとして動作させるためにシャフト11とは電磁的に接続させる。すなわち、リモートアンテナ15(モノポールアンテナ)の一端はシャフト11を介して金属製のバックプレート13に電磁的に接続され、グランドまたはアースが確保される。
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a cam switch suitable for realizing an operation state detecting device for a control device using an IC tag of the present invention. FIG. 2A is a perspective exploded view showing the configuration of the cam switch of FIG. FIG. 2B shows the back of the IC tag holding panel of FIG. The operation state detection device of this embodiment is configured to detect the operation state of the cam switch 1 that is an electrical switch. The cam switch 1 includes a cam switch body 12 and drives a switch mechanism (see Non-Patent Document 1 for details) provided therein as a rotational motion via a switch shaft (rotary shaft) 11. For this purpose, a handle 17 is attached to the switch shaft 11. OO ′ represents the rotation center axis of the switch shaft 11. The operating state of the cam switch body 12 is visually recognized by a scale or display (not shown in the drawing) stamped on the non-metallic visual panel 20. A remote antenna (auxiliary antenna) 15 is attached to a shaft 11 extending from the cam switch body 12 with a spacer 16 for position adjustment sandwiched between the viewing panel 20. Thereby, the remote antenna (auxiliary antenna) 15 rotates simultaneously with the shaft 11. FIG. 1 shows an example in which a monopole antenna is employed as the remote antenna 15. The remote antenna 15 is electromagnetically connected to the shaft 11 in order to operate as a dipole or monopole antenna. That is, one end of the remote antenna 15 (monopole antenna) is electromagnetically connected to the metal back plate 13 via the shaft 11 to ensure ground or earth.

リモートアンテナ15は、ICタグ保持パネル14に掘られた円形状の空間141内で回転するが、その裏側の凹部142には、リモートアンテナ15の位置を検出するための小型ICタグ10がシャフト11の軸を中心とする同一の円周上に複数個、必要に応じて設置される。すなわち、図2Bに示したように、ICタグ保持パネル14の背面側には、小型ICタグ10を収納・保持するための複数の凹部142が同一の円周上に設けられている。カムスイッチ本体部12、ICタグ保持パネル14、及びハンドル17は、樹脂材等の絶縁物で構成されている。なお、実際の装置では、金属製のバックプレート13とカムスイッチ本体部12との間に、配電盤のパネル(図示略)が位置する。ハンドル17は、誤作動を防止するために、一旦駆動した後は、次回駆動するまで外される場合もある。   The remote antenna 15 rotates in a circular space 141 dug in the IC tag holding panel 14, and a small IC tag 10 for detecting the position of the remote antenna 15 is provided in the concave portion 142 on the back side of the shaft 11. A plurality of them are installed as needed on the same circumference centered on the axis. That is, as shown in FIG. 2B, a plurality of recesses 142 for storing and holding the small IC tag 10 are provided on the same circumference on the back side of the IC tag holding panel 14. The cam switch main body 12, the IC tag holding panel 14, and the handle 17 are made of an insulating material such as a resin material. In an actual apparatus, a switchboard panel (not shown) is positioned between the metal back plate 13 and the cam switch body 12. In order to prevent malfunction, the handle 17 may be removed after being driven once until it is driven next time.

小型ICタグ10及びリモートアンテナ15が所定の位置にある状態で、金属製のバックプレート13、ICタグ保持パネル14、及び目視用パネル20は、各々、中央に穴を有し、外側の周辺部がねじ23でカムスイッチ本体部12に固定される。換言すると、各小型ICタグ10はICタグ保持パネル14と金属製のバックプレート13に挟まれて前記所定の位置に固定保持され、一方、リモートアンテナ15はシャフト11に固定され、ICタグ保持パネル14の空間141内で回転可能に保持される。18はICタグリーダ19のアンテナ部、22は状態認識処理ユニットである。   With the small IC tag 10 and the remote antenna 15 in place, the metal back plate 13, the IC tag holding panel 14, and the viewing panel 20 each have a hole in the center, and an outer peripheral portion. Is fixed to the cam switch body 12 with a screw 23. In other words, each small IC tag 10 is sandwiched between the IC tag holding panel 14 and the metal back plate 13 and fixed and held at the predetermined position, while the remote antenna 15 is fixed to the shaft 11 and the IC tag holding panel. 14 spaces 141 are rotatably held. Reference numeral 18 denotes an antenna portion of the IC tag reader 19, and reference numeral 22 denotes a state recognition processing unit.

図3は、金属面(本実施例ではバックプレート13)上に配置される小型タグ10の例を示したものである。小型タグ10は、電波の放射方向とは逆の側(図3では下側)が、金属製のバックプレート13に接するように配置される。小型タグ10の大きさDは、ICタグが交信に使用する電磁波の波長の概略1/10以下である。例えば、周波数2.45GHzの周波数を使用するマイクロ波帯のICタグでは、12ミリ以下の寸法となる。この状態の小型タグは、単独では十分な感度が無く、通常はICタグリーダとの交信はできない。小型タグ10は、ICチップ100に接続されたRFIDタグ110、及びその外側のループアンテナ120などで構成されている。なお、小型タグ10の構成は、この例に限定されるものでないことは言うまでも無い。   FIG. 3 shows an example of the small tag 10 arranged on the metal surface (back plate 13 in this embodiment). The small tag 10 is disposed such that the side opposite to the radio wave radiation direction (the lower side in FIG. 3) is in contact with the metal back plate 13. The size D of the small tag 10 is approximately 1/10 or less of the wavelength of the electromagnetic wave used by the IC tag for communication. For example, a microwave band IC tag using a frequency of 2.45 GHz has a size of 12 mm or less. A small tag in this state alone does not have sufficient sensitivity, and normally cannot communicate with an IC tag reader. The small tag 10 includes an RFID tag 110 connected to the IC chip 100, a loop antenna 120 outside the RFID tag 110, and the like. Needless to say, the configuration of the small tag 10 is not limited to this example.

図4Aは、小型ICタグ、リモートアンテナ及びICタグリーダの関係を説明する図である。小型ICタグIDコードを有するICタグ10がリモートアンテナ15を介してICタグリーダ19と交信する。ICタグ10は、電源を内蔵しないいわゆるパッシブタグであり、ICタグリーダ19からアンテナで受信した電磁波を整流器102で直流電源に変換してエネルギー源として動作し、信号処理部103に保持されたIDコードに応じて変調器101で変調された電磁波をアンテナから送信する。ICタグリーダ19は、その送信器191、受信器192がサーキュレータ193を介してアンテナ18と接続される。   FIG. 4A is a diagram for explaining the relationship between a small IC tag, a remote antenna, and an IC tag reader. The IC tag 10 having the small IC tag ID code communicates with the IC tag reader 19 via the remote antenna 15. The IC tag 10 is a so-called passive tag that does not have a built-in power supply. The electromagnetic wave received by the antenna from the IC tag reader 19 is converted into a DC power supply by the rectifier 102 and operates as an energy source, and an ID code held in the signal processing unit 103. Accordingly, the electromagnetic wave modulated by the modulator 101 is transmitted from the antenna. The IC tag reader 19 has a transmitter 191 and a receiver 192 connected to the antenna 18 via a circulator 193.

ここで、ICタグリーダ19のアンテナ部18をカムスイッチ1へ向けて電磁波21を放射し交信を行うと、リモートアンテナ15の位置にあるICタグ10のみからの信号を取得できる。ここでの信号は、主としてICタグ毎にユニークなIDコード等の情報が変調された高周波信号である。アンテナ部18で受信された信号をICタグリーダ19に接続された状態認識処理ユニット22へ送る。状態認識処理ユニット22では、復調・復号器22Aにより高周波を元のICタグ毎にユニークなIDコード等の情報へ変換する。情報は、IDコードマップ情報比較器22Bへ送られる。IDコードマップ情報比較器22Bには、各ICタグのIDコードと、そのIDコードを有するICタグが、配電盤上(または配電盤の設置されている工場等の施設中)に多数個設置されているどのカムスイッチ(1a〜1n)のものか、該当するカムスイッチのどの位置に取り付けられているか、そしてその位置がカムスイッチのどの動作状態に該当するのかを組み合わせたマップ情報があらかじめセットされている。該マップ情報との比較により、IDコードが受信できていれば、該当するカムスイッチが判明し、カムスイッチの動作状態を認識できることになる。   Here, when the antenna part 18 of the IC tag reader 19 is directed to the cam switch 1 to emit electromagnetic waves 21 and communication is performed, a signal from only the IC tag 10 at the position of the remote antenna 15 can be acquired. The signal here is a high-frequency signal obtained by modulating information such as a unique ID code for each IC tag. The signal received by the antenna unit 18 is sent to the state recognition processing unit 22 connected to the IC tag reader 19. In the state recognition processing unit 22, the high frequency is converted into information such as a unique ID code for each original IC tag by the demodulator / decoder 22A. The information is sent to the ID code map information comparator 22B. In the ID code map information comparator 22B, a large number of ID codes of each IC tag and IC tags having the ID code are installed on the switchboard (or in a facility such as a factory where the switchboard is installed). Map information that combines which cam switch (1a to 1n), which position of the corresponding cam switch is mounted, and which operating state of the cam switch corresponds to this is set in advance. . If the ID code is received by comparison with the map information, the corresponding cam switch is identified, and the operating state of the cam switch can be recognized.

ステータス記憶ユニット22Cには、前記該当カムスイッチのIDコードとカムスイッチの動作状態が、カムスイッチ別に格納される。設定目標値記憶ユニット22Dには、正しく設定された場合の各カムスイッチの動作状態があらかじめセットされている。ステータス記憶ユニット22Cの内容と、設定目標値記憶ユニット22Dとの内容をステータス判定ユニット22Eで比較することにより、各カムスイッチのステータスが正しいものであるか否かが判定される。その結果は、ディスプレイ等のインターフェイスユニット22Fにて出力される。   The status storage unit 22C stores the ID code of the corresponding cam switch and the operating state of the cam switch for each cam switch. In the set target value storage unit 22D, the operation state of each cam switch when set correctly is set in advance. By comparing the contents of the status storage unit 22C with the contents of the set target value storage unit 22D by the status determination unit 22E, it is determined whether the status of each cam switch is correct. The result is output by an interface unit 22F such as a display.

また、図4Bは、図4Aにおける、リモートアンテナと小型ICタグの位置関係の説明図である。図4Bでは、図3のICタグを金属面上に2個のICタグ10−1とICタグ10−2を配置した。ICタグ10は、受信距離が比較的短くICタグリーダ19と交信を行うことは出来ない。しかし、直上にリモートアンテナ(補助アンテナ)15が近接したICタグ10−1は、リモートアンテナ15との相互作用により高感度状態になり十分に交信をできるようになる。リモートアンテナ15が回転しICタグ10−2の直上に移動するとICタグ10−2が新たに交信を開始することになる。   FIG. 4B is an explanatory diagram of the positional relationship between the remote antenna and the small IC tag in FIG. 4A. In FIG. 4B, two IC tags 10-1 and 10-2 are arranged on the metal surface of the IC tag of FIG. The IC tag 10 has a relatively short receiving distance and cannot communicate with the IC tag reader 19. However, the IC tag 10-1 in which the remote antenna (auxiliary antenna) 15 is located immediately above is in a high sensitivity state due to the interaction with the remote antenna 15 and can sufficiently communicate. When the remote antenna 15 rotates and moves directly above the IC tag 10-2, the IC tag 10-2 newly starts communication.

図5は、リモートアンテナとしてダイポールアンテ150が用いられる場合の、回転制限範囲を説明する図である。ダイポールアンテナ動作を行うリモートアンテナ150が回転し、その直下にICタグが存在しないときは、どのICタグタグとも交信が成立しない。従ってICタグは、カムスイッチ12のノッチ機構により位置決めされる位置の一つに配置されなくてはならない。ただし、ダイポールアンテナ動作を行うリモートアンテナ150が回転するとき、その直下には1個のICタグだけが位置するように配置するべきである。図5は、1つだけのICタグが位置するための、回転軸11と同じ中心を有する単一の円50上の配置を10−1、10−2、――、10−nのICタグとすると、図の下側の位置、例えば10−5の位置にはICタグを取付けてはいけないことを説明している。これらの場所はリモートアンテナの下に2つのタグが入る角度の領域となる。例えば、リモートアンテナの直下には、ICタグ10−1とICタグ10−5が位置している。リモートアンテナ15に対して2つのICタグと交信するため、ノッチ位置が混信され位置の特定ができない。ただし、ノッチ位置が180度以内に収まっている場合には、対向する位置にまで、例えば10−5の位置にまでICタグを配置する必要は無く、問題も生じない。   FIG. 5 is a diagram illustrating the rotation limit range when the dipole antenna 150 is used as a remote antenna. When the remote antenna 150 that performs the dipole antenna operation rotates and there is no IC tag immediately below it, no communication is established with any IC tag tag. Therefore, the IC tag must be placed at one of the positions positioned by the notch mechanism of the cam switch 12. However, when the remote antenna 150 performing the dipole antenna operation is rotated, it should be arranged so that only one IC tag is located immediately below. FIG. 5 shows an arrangement on a single circle 50 having the same center as the rotation axis 11 for positioning only one IC tag 10-1, 10-2,. Then, it is explained that the IC tag should not be attached to the lower position in the figure, for example, the position 10-5. These locations are angled areas where the two tags enter under the remote antenna. For example, the IC tag 10-1 and the IC tag 10-5 are located immediately below the remote antenna. Since the remote antenna 15 communicates with two IC tags, the notch position is mixed and the position cannot be specified. However, when the notch position is within 180 degrees, it is not necessary to arrange the IC tag up to the facing position, for example, the position of 10-5, and no problem occurs.

また、目視用パネル20を透明な板とすれば、その内側のリモートアンテナ(補助アンテナ)15を内蔵指針として兼用することができ、該内蔵指針の位置から、スイッチの位置、すなわちノッチ位置が容易にわかる。これにより、ハンドルやダイヤルを引き抜かれても、ノッチ位置を外部に知らせる手段として、容易に引き抜くことが出来ない構造の内蔵指針を付加することが可能になる。この内蔵指針は操作開閉器やスイッチの軸に連結されているので、ハンドルやダイヤルを引き抜いても、内蔵指針がノッチ位置を指し示す構造として機能させることができる。   Further, if the viewing panel 20 is a transparent plate, the remote antenna (auxiliary antenna) 15 inside thereof can also be used as a built-in pointer, and the position of the switch, that is, the notch position is easy from the position of the built-in pointer. I understand. As a result, even if the handle or dial is pulled out, a built-in pointer having a structure that cannot be pulled out easily can be added as means for notifying the outside of the notch position. Since the built-in pointer is connected to the shaft of the operation switch or switch, even if the handle or dial is pulled out, the built-in pointer can function as a structure indicating the notch position.

本実施例によれば、制御機器の開閉器やコントロールスイッチが制御系統に組み込まれ運転中の場合でも、巡視や点検保守などのためハンドルやダイヤルに触ることなく、それらのスイッチ位置や表示を電磁波で非接触の認識が可能となり、目視などに起因するヒューマンエラーの縮減効果の高い操作状態検出装置を提供することができる。   According to the present embodiment, even when a switch or a control switch of a control device is incorporated in a control system and is in operation, the switch position and display of the control device can be displayed on the electromagnetic wave without touching the handle or dial for inspection or maintenance. Thus, non-contact recognition is possible, and an operation state detection device having a high effect of reducing human errors caused by visual observation or the like can be provided.

また、電源を内蔵しないいわゆるパッシブタグを採用し、これと、カムスイッチの操作状態に連動するリモートアンテナとを組み合わせることで、全体の構成が簡単になり、小規模な対象物にも容易に適用することができると共に、コストを抑えることができ、かつ、メンテナンスも簡単になるという効果がある。   In addition, by adopting a so-called passive tag that does not have a built-in power supply and combining this with a remote antenna that is linked to the operating state of the cam switch, the overall configuration becomes simple and can be easily applied to small objects. In addition, the cost can be reduced and the maintenance can be simplified.

次に、リモートアンテナとしてモノポールアンテナ15を採用し、回転方向に移動し1対1に交信する場合について、図6で説明する。この場合、ICタグ10を同心円50上の全ての角度の場所に設置しても良い。リモートアンテナ15は、ダイポールの概略半分(概略λ/4)すなわちモノポールアンテナで実現する。モノポールアンテナ動作を行うリモートアンテナ15は、回転軸中心からの腕が一方向にだけ伸びているため、例えば、ICタグ10−1がリモートアンテナ15の直下に位置しているとき、180度反対側のICタグ10−5はリモートアンテナ15の直下に位置しない。   Next, a case where the monopole antenna 15 is employed as a remote antenna and moves in the rotation direction to perform one-to-one communication will be described with reference to FIG. In this case, the IC tag 10 may be installed at all angular positions on the concentric circle 50. The remote antenna 15 is realized by a half of a dipole (approximately λ / 4), that is, a monopole antenna. The remote antenna 15 that operates as a monopole antenna has an arm extending from the center of the rotation axis extending in only one direction. For example, when the IC tag 10-1 is positioned directly below the remote antenna 15, the remote antenna 15 is 180 degrees opposite. The side IC tag 10-5 is not located directly below the remote antenna 15.

次に、第一の実施例における、ICタグ10を設置する同心円の軌道について説明する。図7では、設置する同心円の軌道は、リモートアンテナ先端部aの領域、またはリモートアンテナ昼間部bの領域、あるいはリモートアンテナ根本部cの領域のいずれであっても良いことを示している。軌道の選択はタグの個数を増やしたければ外側軌道を選ぶ。タグの種類や設置向きによってはc軌道で最大感度、b軌道で最大感度、a軌道で最大感度になるものがある。実用的感度になるように調整が可能であることを示している。
(ちなみに、電圧動作型タグは電圧定在波の最大地点(補助アンテナ先端部)すなわちaの領域で最大感度になり、電流動作型タグは電流最大地点(補助アンテナの軸接続地点部)すなわちc領域で最大感度になる。bの領域は電圧型でも電流型でも相乗効果で感度が良くなることがある。
Next, the concentric orbit where the IC tag 10 is installed in the first embodiment will be described. In FIG. 7, it is shown that the concentric orbit to be installed may be either the region of the remote antenna tip a, the region of the remote antenna daytime b, or the region of the remote antenna root c. To select the trajectory, select the outer trajectory to increase the number of tags. Depending on the type and orientation of the tag, there may be a maximum sensitivity in the c orbit, a maximum sensitivity in the b orbit, and a maximum sensitivity in the a orbit. This shows that adjustment can be made to achieve practical sensitivity.
(By the way, the voltage-operated tag has the maximum sensitivity at the maximum point of the voltage standing wave (auxiliary antenna tip), that is, the region a, and the current-operated tag has the maximum current point (axis connection point of the auxiliary antenna), that is, c The sensitivity of region b may be improved by a synergistic effect regardless of voltage type or current type.

さらに、図7ではリモートアンテナ15若しくは150の幅を規定している。ICタグの幅W1、リモートアンテナの幅(正しくは、ICタグと重なる位置におけるリモートアンテナの幅)W2、隣接ICタグとの間隔W3を用いて、ICタグを個別に認識するための条件は、
W3>W1
W2>W1
W3>W2
である。
Further, in FIG. 7, the width of the remote antenna 15 or 150 is defined. Using the IC tag width W1, the remote antenna width (correctly, the width of the remote antenna at the position overlapping the IC tag) W2, and the distance W3 between adjacent IC tags, the conditions for recognizing the IC tag individually are:
W3> W1
W2> W1
W3> W2
It is.

次に、本発明の第二の実施例について、図8で説明する。
本発明は、制御機器の操作を回動で行うものに限定されない、制御機器の操作が、回動に限らず、直線状その他、所定の軌跡に沿った規則的な位置の規則的な移動を伴うものであれば、同様に、適用可能である。例えば、図8に示す如く、複数の小型タグ10−1、10−2,10−nを直線A−A‘上に配置し、この直線A−A‘に沿って直線状に可動するスイッチ機構84上にリモートアンテナ80を設け、直線状に可動するスイッチ機構84の位置を、リモートアンテナ80と各小型タグとの位置関係で認識するのに適用することもできる。この様に、本発明は、カムスイッチ等の回転式動作スイッチの状態検知だけに限定されるものではない。また、スイッチ等がノッチ位置を持たない構造の場合に、エラーなどによりスイッチ等の動作状態を正確に認識できない場合は、状態認識処理ユニット22が輻輳制御を行って、正確な位置の検知を行う。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The present invention is not limited to the operation of the control device by rotation, and the operation of the control device is not limited to the rotation, and the linear movement or other regular movement of the regular position along a predetermined locus is possible. Anything that accompanies is equally applicable. For example, as shown in FIG. 8, a plurality of small tags 10-1, 10-2, 10-n are arranged on a straight line AA ′, and the switch mechanism is movable linearly along the straight line AA ′. The remote antenna 80 may be provided on the reference numeral 84, and the position of the linearly movable switch mechanism 84 can be recognized based on the positional relationship between the remote antenna 80 and each small tag. Thus, the present invention is not limited only to the detection of the state of a rotary operation switch such as a cam switch. In addition, when the switch or the like has a notch position and the operation state of the switch or the like cannot be accurately recognized due to an error or the like, the state recognition processing unit 22 performs congestion control and accurately detects the position. .

次に、本発明の第三の実施例について、図9で説明する。
ICタグとリモートアンテナとの、シャフト11と連動した相対的な移動と位置合わせが達成できれば、状態認識は達成されるので、ICタグとリモートアンテナとの回動関係あるいは直線状の可動の関係を逆にしてもよい。すなわち、図9に示す如く、シャフト11に円板状のホルダ92を連結し、該円盤状ホルダ92上に複数のICタグ10−1〜10−nを固定する。また、円盤状のホルダ92とは同期しない固定位置にリモートアンテナ90を設ける。これにより、各ICタグ10はシャフト11の回転と連動して動き、固定位置のリモートアンテナ90に対して位置合わせがされた、例えばICタグ10−nからの情報だけがICタグリーダにより検出される。この場合、リモートアンテナ90が回転運動を行わないので、モノポールアンテナに比して感度に優れるダイポールアンテナを適用することが比較的容易となる。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
If the relative movement and alignment between the IC tag and the remote antenna in conjunction with the shaft 11 can be achieved, state recognition is achieved, so the rotational relationship between the IC tag and the remote antenna or the linear movable relationship can be achieved. It may be reversed. That is, as shown in FIG. 9, a disk-shaped holder 92 is connected to the shaft 11, and a plurality of IC tags 10-1 to 10-n are fixed on the disk-shaped holder 92. Further, a remote antenna 90 is provided at a fixed position that is not synchronized with the disk-shaped holder 92. Thereby, each IC tag 10 moves in conjunction with the rotation of the shaft 11, and only the information from, for example, the IC tag 10-n that is aligned with the remote antenna 90 at the fixed position is detected by the IC tag reader. . In this case, since the remote antenna 90 does not rotate, it is relatively easy to apply a dipole antenna that is more sensitive than a monopole antenna.

本発明は、以上述べたカムスイッチに限定されるものではない。例えば、上記第一の実施例の、カムスイッチ本体部12を機械的な機構、例えばドアのロック機構に置き換えれば、ドアのロック機構の状態を検知するのに適用できる。また、カムスイッチ本体部12を弁機構に置き換えれば、流体の流量制御を行う弁の開度の状態を検知するのに適用できる。この様に、本発明の構成は、電気的スイッチの状態検知だけに限定されるものではなく、ICタグを用いた各種の制御機器用の操作状態検出装置に広く適用できる。
さらに、本発明によれば、機械的開閉器やコントロールスイッチが、ガラスやプラスチックなど、単独で電磁波を通す梱包材で収納された部品の状態にあっても、梱包の外部からスイッチ位置情報(制御機器の操作状態)を確認できる。
The present invention is not limited to the cam switch described above. For example, if the cam switch body 12 of the first embodiment is replaced with a mechanical mechanism, for example, a door locking mechanism, it can be applied to detect the state of the door locking mechanism. Further, if the cam switch body 12 is replaced with a valve mechanism, it can be applied to detect the state of the opening of a valve that controls the flow rate of fluid. As described above, the configuration of the present invention is not limited to only the state detection of the electrical switch, but can be widely applied to operation state detection devices for various control devices using IC tags.
Furthermore, according to the present invention, even if the mechanical switch or the control switch is in the state of a component housed in a packaging material such as glass or plastic that allows electromagnetic waves to pass alone, the switch position information (control The operation status of the device can be confirmed.

あるいはまた、リモートアンテナを内蔵指針と兼用することで、安全のためハンドルやダイヤルが開閉器やコントロールスイッチから引き抜かれても、ノッチ位置情報を確認可能な内蔵指針により、スイッチ状態を非接触に確認することが出来る。   Alternatively, by using the remote antenna as a built-in pointer, even if the handle or dial is pulled out of the switch or control switch for safety, the built-in pointer that can check the notch position information can be checked without contact. I can do it.

さらに、ICタグ組み込みの開閉器やコントロールスイッチにおいて、ICタグに組み込み位置を識別できるユニークなIDを入れておくことで、該開閉器やコントロールスイッチの製造番号や製造情報などの固体管理を行うことも可能である。   Furthermore, in a switch or control switch built in an IC tag, a unique ID for identifying the mounting position is placed in the IC tag, so that the serial number and manufacturing information of the switch and control switch can be managed solidly. Is also possible.

次に、本発明を、遮断スイッチ群を有する制御機器の操作状態検出装置に適用した第5の実施例を、図10乃至図14で説明する。   Next, a fifth embodiment in which the present invention is applied to an operation state detecting device for a control device having a cutoff switch group will be described with reference to FIGS.

図10は、本実施例になる制御機器の操作状態検出装置を組み込んだ全体構成を示す図である。本実施例は、例えば、高電圧機器の遮断スイッチシステム群に採用される制御機器の操作状態検出装置に関するものである。   FIG. 10 is a diagram illustrating an overall configuration incorporating an operation state detection device for a control device according to the present embodiment. A present Example is related with the operation state detection apparatus of the control apparatus employ | adopted for the cutoff switch system group of a high voltage apparatus, for example.

1つのベース210と1つの可動体230とで1組のスイッチユニット200が構成され、複数組のスイッチユニットが、可動体230の移動方向(図ではz軸方向)と直角な方向(図ではY軸方向)に沿って一列かつ同じ高さに配置されて、遮断スイッチシステムの遮断スイッチ群(200−1〜200−n)を構成しており、各スイッチユニットの制御機器の回路端子(400,600)が、スイッチシステムの各々固有の被制御機器の主回路700(1〜n)の高圧電源の遮断機等を制御するリレー回路500と、制御回路300との間を開閉するように構成されている。ベース210には制御機器の複数の操作状態、すなわち回路端子400および600に接続される例えばコントローラ300やリレー500を電気的に接続している状態であるか、あるいは遮断している状態であるかに関連付けて配置された複数のICタグが設けられ、1つの補助アンテナを備えた可動体230は、ベース210上の複数のICタグに対して位置関係が相対的に変更可能に構成されている。被制御機器の主回路700の機能を生かすか(オン)、無効にするか(オフ)を制御する可動体230の各操作状態、例えば可動体230を引き上げて回路端子400と600を切断の状態、すなわち主回路700の機能の無効(オフ)状態、あるいは可動体230を押し込んで回路端子400と600を接続した状態、すなわち主回路700の機能の有効(オン)状態の各状態対応するように、ベース210上の複数のICタグのいずれか1つと補助アンテナとが1対1に選択交信可能に構成されている。各スイッチユニット200の操作状態は、既に述べた実施例と同様にして、リーダ/ライタ19により非接触で、可動体230の補助アンテナから読み取り可能になっている。   One base 210 and one movable body 230 constitute a set of switch units 200, and a plurality of sets of switch units are arranged in a direction (Y in the figure) perpendicular to the moving direction (z-axis direction in the figure). Are arranged in a row and at the same height along the axial direction) to form a cutoff switch group (200-1 to 200-n) of the cutoff switch system, and circuit terminals (400, 400) of the control devices of each switch unit 600) is configured to open and close between the control circuit 300 and the relay circuit 500 that controls the high-voltage power supply circuit breaker and the like of the main circuit 700 (1-n) of each controlled device unique to the switch system. ing. Whether the base 210 is in a plurality of operating states of the control device, that is, a state in which, for example, the controller 300 and the relay 500 connected to the circuit terminals 400 and 600 are electrically connected or disconnected. A movable body 230 having a plurality of IC tags arranged in association with each other and having one auxiliary antenna is configured such that the positional relationship can be relatively changed with respect to the plurality of IC tags on the base 210. . Each operation state of the movable body 230 that controls whether the function of the main circuit 700 of the controlled device is utilized (ON) or invalidated (OFF), for example, the state where the circuit body 400 and 600 are disconnected by pulling up the movable body 230 That is, it corresponds to each state of the invalid (off) state of the function of the main circuit 700, or the state where the movable body 230 is pushed in and the circuit terminals 400 and 600 are connected, that is, the valid (on) state of the function of the main circuit 700. Any one of the plurality of IC tags on the base 210 and the auxiliary antenna can be selectively communicated on a one-to-one basis. The operation state of each switch unit 200 can be read from the auxiliary antenna of the movable body 230 in a non-contact manner by the reader / writer 19 in the same manner as in the embodiment described above.

なお、被制御機器の種類は多種にわたる場合も多く、それらの主回路700の電源等を制御するための遮断スイッチ群(200−1〜200−n)の数も多くなるが、操作性を考慮し果て多数の遮断スイッチ群は全体として狭いスペースにコンパクトに纏められている。   In addition, there are many cases where the types of controlled devices are various, and the number of cutoff switch groups (200-1 to 200-n) for controlling the power source of the main circuit 700 is also increased, but operability is considered. Consequently, a large number of cut-off switch groups are collected in a small space as a whole.

図10では、遮断スイッチ群の殆どのスイッチユニットが制御機器の回路端子の閉状態、すなわち押し込み状態で回路端子400と600の接続状態に対応する最下位置(第一の位置)にあり、スイッチユニット200−mが、制御機器の回路端子の開状態、すなわち引き上げ状態で回路端子400と600の切断状態(第二の位置、=完全な開若しくは取外し状態)にある。また、スイッチユニットは、第一、第二の位置の中間の位置(第三の位置)にも保持可能である。   In FIG. 10, most of the switch units of the cut-off switch group are in the lowest position (first position) corresponding to the connection state of the circuit terminals 400 and 600 when the circuit terminal of the control device is closed, that is, pushed. The unit 200-m is in the open state of the circuit terminals of the control device, that is, in the pulled state, the circuit terminals 400 and 600 being disconnected (second position, = completely opened or removed). Further, the switch unit can be held at an intermediate position (third position) between the first and second positions.

このようなスイッチユニットの操作状態は、各スイッチユニットの高さや取り外しを確認することで目視でもある程度は把握可能である。しかし、スイッチユニットの数が多くなり、制御内容が多岐にわたりスイッチユニットの開閉もまちまちの場合、より正確に操作状状態を把握し作業の安全を確保する必要がある。   Such an operation state of the switch unit can be grasped to some extent by visual check by confirming the height and removal of each switch unit. However, when the number of switch units increases, the control contents vary widely, and the switch units open and close in various ways, it is necessary to more accurately grasp the state of operation and ensure the safety of work.

本実施例では、各スイッチユニットに複数のICタグを組み込むと共に、狭いスペースに多数設置されたこれら複数のICタグの位置を誤検知しないような構成を採用したことにより、各スイッチユニットの位置ひいては操作状態の正確な情報を、電磁波により非接触で認識可能とした。これにより、目視などに起因するヒューマンエラーの縮減効果の高い操作状態検出装置を提供することができる。   In this embodiment, a plurality of IC tags are incorporated in each switch unit, and a configuration is adopted in which the positions of the plurality of IC tags installed in a small space are not erroneously detected. Accurate information on operation status can be recognized by electromagnetic waves without contact. Thereby, the operation state detection apparatus with a high reduction effect of the human error resulting from visual observation etc. can be provided.

次に、図11(図11A、図11B)で、スイッチユニット200の構成についてより詳細に説明する。   Next, the configuration of the switch unit 200 will be described in more detail with reference to FIG. 11 (FIGS. 11A and 11B).

図11Aの(A)は、ベース210の正面図、図11Aの(B)はベースの側面図である。また、図11Bの(A)は可動体230の正面図、図11Bの(B)は可動体230の側面図である。   11A is a front view of the base 210, and FIG. 11A is a side view of the base. FIG. 11B is a front view of the movable body 230, and FIG. 11B is a side view of the movable body 230.

図11Aに示したように、ベース210は、樹脂製の取り付け基板部211及びバックプレート部212と、このバックプレート部から突出して一体に設けられ可動体230を上下の直線(A−A‘)方向にスライドさせるガイド部213を有している。また、ガイド部213の内側はバックプレート部と同じ高さのガイド溝214を構成しており、このガイド溝214の中央部に設けられた樹脂製の突起部215により、複数個、ここでは3個のICタグ10(10−1,10−2,10−3)が、ガイド部213の移動面に沿ってA−A‘方向に、制御機器の回路端子400と600の開閉状態に関連付けて保持されている。   As shown in FIG. 11A, the base 210 has a resin mounting substrate portion 211 and a back plate portion 212, and is integrally provided so as to protrude from the back plate portion, and the movable body 230 is vertically aligned (AA ′). It has a guide portion 213 that slides in the direction. Further, a guide groove 214 having the same height as the back plate portion is formed on the inner side of the guide portion 213, and a plurality of, three in this case, are formed by the resin protrusions 215 provided at the center of the guide groove 214. Each IC tag 10 (10-1, 10-2, 10-3) is associated with the open / closed state of the circuit terminals 400 and 600 of the control device in the AA ′ direction along the moving surface of the guide portion 213. Is retained.

なお、ガイド部213は、上下に移動する可動体230が、各ICタグ10と所定の間隔を維持するようにガイドするものである。可動体230は、横方向から(図11Aの(A)の正面図では手前から、図11Aの(B)の側面図では左側から)、ベース210のガイド部213内にはめ込まれ、ガイド部213に沿って上下に移動可能となっている。   The guide portion 213 guides the movable body 230 that moves up and down so as to maintain a predetermined distance from each IC tag 10. The movable body 230 is fitted into the guide portion 213 of the base 210 from the lateral direction (from the front in the front view of FIG. 11A (from the front) and from the left side in the side view of FIG. 11A). It is possible to move up and down along.

ガイド部213は薄肉構造であり、その上部内面には凹凸があり、この凹凸に係合する凸部が可動体230の側面に形成され、これらにより可動体230をガイド部213の所定の操作位置に保持する機能を有する。   The guide portion 213 has a thin-walled structure, and the upper inner surface has irregularities, and convex portions that engage with the irregularities are formed on the side surfaces of the movable body 230, thereby causing the movable body 230 to move to a predetermined operation position of the guide portion 213. It has the function to hold.

さらに、ベース210には、一対の回路端子216,218が設けられ、これらの回路端子216,218は、夫々、ねじ217,219を介して、ベース210の取り付け基板部211に固定されると共に、回路端子400、600に電気的に接続される。一対の回路端子216,218は、可動体の短絡板234により電気的に開閉される。バックプレート部212は、隣接するスイッチユニットのバックプレート部と係合する凹凸部を有する。221は、複数のスイッチユニット200を固定し、1つのスイッチユニット群とし一体化するためのねじ(図示略)を通すための穴である。222は、取り付け基板部211に設けられた座部である。一対の回路端子400、600は短絡板234により電気的に開閉される。また、バックプレート部212から上に延びた延長部220から横方向に突出して設けられた突起223は、可動体230に対するベース210の下方向へのストッパーとして機能すると共に、隣接するスイッチユニットのバックプレート部の背面に設けられた穴に係合し位置決めを行う機能を有する。さらに、例えばベース210の突起223から垂下する形で、各ICタグ10及びそれを保持する突起部215が一体に形成されている。これにより、ベース210の突起部215の周囲には、この突起部215を囲むようにして配置された可動体230が上下動するための空間が存在している。なお、各ICタグ10及び突起部215をベース210で支持する構造は、突起223から垂下する形に限定されるものではなく、可動体230の上下動の妨げにならないような形で、各ICタグ10及び突起部215をベース210に固定するものであれば他の構造でも良いことは言うまでもない。   Furthermore, the base 210 is provided with a pair of circuit terminals 216 and 218, and these circuit terminals 216 and 218 are fixed to the mounting substrate portion 211 of the base 210 via screws 217 and 219, respectively. The circuit terminals 400 and 600 are electrically connected. The pair of circuit terminals 216 and 218 are electrically opened and closed by a movable body short-circuit plate 234. The back plate portion 212 has an uneven portion that engages with the back plate portion of the adjacent switch unit. Reference numeral 221 denotes a hole through which a screw (not shown) is passed for fixing and integrating a plurality of switch units 200 as one switch unit group. Reference numeral 222 denotes a seat portion provided on the mounting substrate portion 211. The pair of circuit terminals 400 and 600 are electrically opened and closed by a short circuit plate 234. In addition, a protrusion 223 provided so as to protrude laterally from the extension 220 extending upward from the back plate portion 212 functions as a downward stopper of the base 210 with respect to the movable body 230 and also serves as a back of an adjacent switch unit. It has a function of engaging and positioning with a hole provided on the back surface of the plate portion. Further, for example, each IC tag 10 and a protrusion 215 that holds the IC tag 10 are integrally formed so as to hang from the protrusion 223 of the base 210. As a result, there is a space around the protrusion 215 of the base 210 for the movable body 230 arranged so as to surround the protrusion 215 to move up and down. Note that the structure in which each IC tag 10 and the protrusion 215 are supported by the base 210 is not limited to the form hanging from the protrusion 223, and each IC tag 10 and the protrusion 215 are not hindered from moving up and down the movable body 230. It goes without saying that other structures may be used as long as the tag 10 and the protrusion 215 are fixed to the base 210.

一方、可動体230は図11Bに示したように、樹脂製の本体235の上部に埋設された補助アンテナ80(80A,80B)及びこの補助アンテナに伝送線路232、233が電気的に接続され、さらに一対の検出電極231(231A,231B)が電気的に伝送線路232、233に接続された構成を備えている。   On the other hand, as shown in FIG. 11B, the movable body 230 has an auxiliary antenna 80 (80A, 80B) embedded in the upper part of the resin main body 235, and transmission lines 232, 233 electrically connected to the auxiliary antenna, Further, a pair of detection electrodes 231 (231A, 231B) is electrically connected to the transmission lines 232, 233.

各ICタグは一対の検出電極231Aと231Bと電磁結合させるため、ICタグの電極状のアンテナ(t1、t2)を検出電極(231A、231B)で挟み込むように検出電極を導電性のアーム237で保持する。樹脂製の本体235の上部にはピン(図示略)が設けられ、このピンを支軸として樹脂製の本体235の凹部に短絡板234が保持されている。また、236は可動体230に対するベース210の下方向へのストッパーとして機能する段部である。   Since each IC tag is electromagnetically coupled to a pair of detection electrodes 231A and 231B, the detection electrodes are connected by conductive arms 237 so that the electrode antennas (t1, t2) of the IC tag are sandwiched between the detection electrodes (231A, 231B). Hold. A pin (not shown) is provided on the upper part of the resin main body 235, and the short-circuit plate 234 is held in the recess of the resin main body 235 with this pin as a support shaft. Reference numeral 236 denotes a stepped portion that functions as a downward stopper for the base 210 with respect to the movable body 230.

なお、後述するように、各ICタグ10は、一対の電極間の中心軸が伝送線路232,233の中心軸と平行な位置関係になるようにして、ベース210および突起部215に固定されている。従って、ベース210のガイド部213内にはめ込まれた可動体230は、その伝送線路232、233と、これらから円周方向に90度回転した位置にある検出電極(231A、231B)とが、各ICタグ10及びそれを保持する突起部215の周りを囲むように配置された状態で、ガイド部213に沿って上下に移動する。   As will be described later, each IC tag 10 is fixed to the base 210 and the protruding portion 215 such that the central axis between the pair of electrodes is in a positional relationship parallel to the central axis of the transmission lines 232 and 233. Yes. Therefore, the movable body 230 fitted in the guide portion 213 of the base 210 includes transmission lines 232 and 233 and detection electrodes (231A and 231B) at positions rotated by 90 degrees in the circumferential direction. The IC tag 10 moves up and down along the guide portion 213 in a state of being arranged so as to surround the periphery of the protrusion portion 215 that holds the IC tag 10.

可動体230の補助アンテナ80(80A,80B)は、半波長を基調とするダイポールアンテナが好適である。伝送線路232,233が、補助アンテナ80の略中央に接続され、電磁波を給電する機能を有する。なお、モノポールアンテナを採用しても良い。   The auxiliary antenna 80 (80A, 80B) of the movable body 230 is preferably a dipole antenna based on a half wavelength. The transmission lines 232 and 233 are connected to the approximate center of the auxiliary antenna 80 and have a function of feeding electromagnetic waves. A monopole antenna may be used.

図11Cに示したように、ICタグ10は、中心軸O−O‘を挟んで一対の電極状のアンテナt1,t2を有する。その他、ICタグ10の詳細に関しては、前の実施例で述べたとおりである。   As shown in FIG. 11C, the IC tag 10 has a pair of electrode-like antennas t1 and t2 across the central axis O-O ′. Other details of the IC tag 10 are as described in the previous embodiment.

図12Aの(A)は、ICタグ10の中心軸O−O‘が、伝送線路の断面において伝送線路232と233を結ぶ直線と平行の配置関係にあるときを示しており、伝送線路232と233にそれぞれ誘起される高周波の磁束φ1やφ2がICタグの電極状アンテナt1やt2と直交し、磁束の進入を阻害する位置になるため、電磁結合しない。図12Aの(B)は、検出電極231AとICタグの電極状アンテナt1、検出電極231Bとアンテナt2とがそれぞれ向き合い電磁結合する状態を示している。同図(B)では、伝送線路232と233を結ぶ直線が、ICタグ10の中心軸O−O‘と重なるか平行な関係にある。そして、この中心軸O−O‘と、検出電極に挟まれるICタグの電極状アンテナt1、t2を貫く軸線とが直交するように、すなわち、伝送線路232と233から90度回転した位置になるように、導電性のアーム237を介して検出電極231A、231Bが配置される。   12A shows a case where the central axis OO ′ of the IC tag 10 is in an arrangement relationship parallel to a straight line connecting the transmission lines 232 and 233 in the cross section of the transmission line. The high-frequency magnetic fluxes φ1 and φ2 induced in 233 are orthogonal to the electrode antennas t1 and t2 of the IC tag and are in positions where the magnetic flux is prevented from entering. FIG. 12A shows a state in which the detection electrode 231A and the electrode antenna t1 of the IC tag face each other, and the detection electrode 231B and the antenna t2 face each other and are electromagnetically coupled. In FIG. 5B, the straight line connecting the transmission lines 232 and 233 overlaps or is parallel to the central axis O-O ′ of the IC tag 10. The central axis OO ′ and the axis passing through the electrode antennas t1 and t2 of the IC tag sandwiched between the detection electrodes are orthogonal to each other, that is, at a position rotated 90 degrees from the transmission lines 232 and 233. As described above, the detection electrodes 231 </ b> A and 231 </ b> B are disposed via the conductive arm 237.

ICタグ10の一対の電極状アンテナt1,t2は、検出電極231から離れているときは、図12Aの(A)に示したように、中心軸O−O‘が伝送線路232,233を結ぶ線と平行な位置関係に有る。すなわち、伝送線路232,233を流れる高周波電流によって生じる磁束φ1、φ2とICタグ10とが電磁結合しないように配置されている。また、図12Aの(B)に示したように、ICタグ10が検出電極231の中に入ったときには、伝送線路232,233の磁束φ1、φ2とICタグ10とが検出電極231及び伝送線路を介して電磁結合するように配置される。このように、可動体230の位置に応じて、複数のICタグのいずれか1つと補助アンテナとが、検出電極及び伝送線路を介して、1対1に選択交信可能である。   When the pair of electrode antennas t1 and t2 of the IC tag 10 are separated from the detection electrode 231, the center axis OO ′ connects the transmission lines 232 and 233 as shown in FIG. 12A (A). The position is parallel to the line. That is, the magnetic fluxes φ1 and φ2 generated by the high frequency current flowing through the transmission lines 232 and 233 and the IC tag 10 are arranged so as not to be electromagnetically coupled. Also, as shown in FIG. 12A (B), when the IC tag 10 enters the detection electrode 231, the magnetic fluxes φ1 and φ2 of the transmission lines 232 and 233 and the IC tag 10 are connected to the detection electrode 231 and the transmission line. It arrange | positions so that it may electromagnetically couple through. As described above, according to the position of the movable body 230, any one of the plurality of IC tags and the auxiliary antenna can selectively communicate with each other one by one through the detection electrode and the transmission line.

図12Bは、比較例であり、ICタグ10は一対の電極状アンテナt1,t2の間の中心軸O−O‘が伝送線路232,233を結ぶ線と直角な位置関係になるようにして、ベースに固定されている場合を示している。ICタグ10の一対の電極状アンテナt1,t2の向きが、このような関係にあると、伝送線路232,233を流れる高周波電流によって生じる磁束φ1、φ2とICタグ10とが直接電磁結合するため、誤検知を生じやすい。すなわち導電性のアーム237に接続された検出電極231A,B内に入った何れか1つのICタグ10を確実に検出し、それ以外の場所のICタグ10は検出しない仕組みを作っている。   FIG. 12B is a comparative example, in which the IC tag 10 is positioned so that the central axis OO ′ between the pair of electrode antennas t1 and t2 is perpendicular to the line connecting the transmission lines 232 and 233. The case where it is fixed to the base is shown. When the direction of the pair of electrode antennas t1 and t2 of the IC tag 10 is in such a relationship, the magnetic fluxes φ1 and φ2 generated by the high-frequency current flowing through the transmission lines 232 and 233 and the IC tag 10 are directly electromagnetically coupled. Misleading detection is likely. In other words, a mechanism is constructed in which any one IC tag 10 entering the detection electrodes 231A and 231B connected to the conductive arm 237 is reliably detected, and the IC tags 10 in other locations are not detected.

なお、図12Aおよび図12Bの図中の送電線路232の断面の丸に点の記号は、高周波電流の向きが紙面から、見ている方向に出てくる向きを表している。また図中の送電線路233の断面の丸にXの記号は、踏襲は電流の向きが紙面から裏面へ向かう方向を表している。   12A and FIG. 12B, the dot marks on the circles in the cross section of the transmission line 232 indicate the direction in which the direction of the high-frequency current emerges from the plane of the drawing. Further, the symbol X in the circle of the cross section of the power transmission line 233 in the figure indicates the direction in which the current direction is from the paper surface to the back surface.

図13(図13A〜図13C)は、制御機器の回路端子が閉じ、中間、開きの各状態に対応する、ベース210と可動体230の関係を、より詳細に示している。   FIG. 13 (FIGS. 13A to 13C) shows in more detail the relationship between the base 210 and the movable body 230 corresponding to each of the intermediate and open states when the circuit terminal of the control device is closed.

図13A(a)では、制御機器の回路端子の閉状態に相当し、スイッチユニットの可動体230が、ベース210に対して最下位置にあり、一対の回路端子400、600が短絡板234により電気的に閉じられた状態にある。この時、図13A(b)に示したように、補助アンテナ80(80A,80B)に電気的に接続された検出電極231(231A,231B)が、ICタグ10−1をはさんだ一対の電極状アンテナt1,t2と対向している。すなわち、図12Aの(B)に示したように、ICタグ10−1が検出電極231の中に入った状態となっている。一方、ICタグ10−2,10−3には検出電極231が対向せず、図12Aの(A)に示した状態となっている。これにより、補助アンテナ80は、制御機器の回路端子の閉状態を正確に検知できる。   In FIG. 13A (a), this corresponds to the closed state of the circuit terminal of the control device, the movable body 230 of the switch unit is at the lowest position with respect to the base 210, and the pair of circuit terminals 400 and 600 are connected by the short-circuit plate 234. It is in an electrically closed state. At this time, as shown in FIG. 13A (b), the detection electrodes 231 (231A, 231B) electrically connected to the auxiliary antenna 80 (80A, 80B) are a pair of electrodes sandwiching the IC tag 10-1. The antennas t1 and t2 are opposed to each other. That is, as shown in FIG. 12A (B), the IC tag 10-1 is in the detection electrode 231. On the other hand, the detection electrodes 231 do not face the IC tags 10-2 and 10-3, and are in the state shown in FIG. Thereby, the auxiliary antenna 80 can accurately detect the closed state of the circuit terminal of the control device.

次に、図13B(a)では、制御機器の回路端子の閉状態と完全開放状態の中間に相当し、スイッチユニットの可動体230が、ベース210に対して中間位置にあり、一対の回路端子400、600から短絡板234が離れ、電気的に解放された状態にある。この時、図13B(b)に示したように、補助アンテナ80に電気的に接続された検出電極231が、ICタグ10−2の一対の電極t1,t2と対向している。すなわち、図12Aの(B)に示したように、ICタグ10−2が検出電極231の中に入った状態となっている。一方、ICタグ10−1,10−3には検出電極231が対向せず、図12Aの(A)に示した状態となっている。これにより、補助アンテナ80は、制御機器の回路端子の中間状態を正確に検知できる。   Next, in FIG. 13B (a), it corresponds to the middle between the closed state and the fully opened state of the circuit terminal of the control device, and the movable body 230 of the switch unit is at an intermediate position with respect to the base 210, and a pair of circuit terminals The short-circuit plate 234 is separated from 400 and 600 and is electrically released. At this time, as shown in FIG. 13B (b), the detection electrode 231 electrically connected to the auxiliary antenna 80 faces the pair of electrodes t1 and t2 of the IC tag 10-2. That is, as shown in FIG. 12A (B), the IC tag 10-2 is in the detection electrode 231. On the other hand, the detection electrodes 231 do not face the IC tags 10-1 and 10-3, and are in the state shown in FIG. Thereby, the auxiliary antenna 80 can accurately detect the intermediate state of the circuit terminals of the control device.

さらに、図13Cでは、制御機器の回路端子が完全開放状態にある場合に相当し、スイッチユニットの可動体230が、ベース210に対して最上位置にあり、一対の回路端子400、600から短絡板234が離れ、電気的に完全に解放された状態にある。この時、補助アンテナ80に電気的に接続された検出電極231が、ICタグ10−3の一対の電極状アンテナt1,t2と対向している。すなわち、図12Aの(B)に示したように、ICタグ10−3が検出電極231の中に入った状態となっている。一方、ICタグ10−1,10−2には検出電極231が対向せず、図12Aの(A)に示した状態となっている。これにより、補助アンテナ80は、制御機器の回路端子の開放状態を正確に検知できる。なお、制御機器の用途や制御形態により、ベース210のA−A‘方向に設置されるICタグの数は異なってくるが、少なくとも2個のICタグがあれば好適である。   Further, in FIG. 13C, this corresponds to the case where the circuit terminal of the control device is in the fully open state, and the movable body 230 of the switch unit is at the uppermost position with respect to the base 210, 234 leaves and is in a fully electrically released state. At this time, the detection electrode 231 electrically connected to the auxiliary antenna 80 faces the pair of electrode antennas t1 and t2 of the IC tag 10-3. That is, as shown in FIG. 12A (B), the IC tag 10-3 is in the detection electrode 231. On the other hand, the detection electrodes 231 do not face the IC tags 10-1 and 10-2, and are in the state shown in FIG. Thereby, the auxiliary antenna 80 can accurately detect the open state of the circuit terminal of the control device. Although the number of IC tags installed in the A-A ′ direction of the base 210 varies depending on the use and control form of the control device, it is preferable to have at least two IC tags.

図14は、制御機器の回路端子の各操作状態と、可動体230の位置関係を示している。各スイッチユニットの可動体230は、ベース210に対して、対応する制御機器の回路端子の閉状態において最下位置(=h1)にあり、中間開状態において中間位置(=h2)にあり、制御機器の回路端子の完全な開状態において最上位置(=h3)にある。   FIG. 14 shows each operation state of the circuit terminal of the control device and the positional relationship of the movable body 230. The movable body 230 of each switch unit is in the lowest position (= h1) in the closed state of the circuit terminal of the corresponding control device with respect to the base 210, and is in the intermediate position (= h2) in the intermediate open state. It is in the uppermost position (= h3) in the fully open state of the circuit terminals of the device.

本実施例では、上記のとおり、狭いスペースに多数設置されたこれら複数のICタグの位置を誤検知しないような構成を採用したことにより、各スイッチユニットの位置ひいては操作状態の正確な情報を、電磁波により非接触で認識可能とした。一例を示すと、1つのスイッチユニット200のサイズは、幅(X軸)が約4.5cm、高さ(Z軸)約5.5cm、奥行き(Y軸)約1.5cmであり、可動体230の本体235の高さ(Z軸)が約3cmである。これらのスイッチがY軸方向に複数個、同じ高さで隣接して配置されている。例えばスイッチユニット200群が10個のスイッチユニットで構成されている場合でも、奥行きは約15cmとなる。1つのスイッチユニット内には例えば3個のICタグが内蔵され、高さが約3cmの範囲に設置されている。   In the present embodiment, as described above, by adopting a configuration that does not erroneously detect the positions of a plurality of these IC tags installed in a small space, accurate information on the position of each switch unit and the operation state is obtained. Recognized without contact by electromagnetic waves. As an example, the size of one switch unit 200 is about 4.5 cm in width (X axis), about 5.5 cm in height (Z axis), and about 1.5 cm in depth (Y axis). The height (Z axis) of the main body 235 of 230 is about 3 cm. A plurality of these switches are arranged adjacent to each other at the same height in the Y-axis direction. For example, even when the switch unit 200 group is composed of 10 switch units, the depth is about 15 cm. For example, three IC tags are built in one switch unit, and the height is set in a range of about 3 cm.

本実施例によれば、1つのスイッチユニットにおいて、各ICタグ10(10−1,10−2,10−3)が、それら各々の一対の検出電極間に挟まれて電磁結合するために、これが接続される伝送路を介して補助アンテナ80により交信可能となる。そのため、各ICタグ10の高さ方向(Z方向)の間隔が上記のように狭くても、さらにはまた、隣接して位置するスイッチユニットのICタグ10の横方向(Y方向)の間隔が狭くても、誤検知を生じない。   According to the present embodiment, in each switch unit, each IC tag 10 (10-1, 10-2, 10-3) is sandwiched between a pair of detection electrodes thereof and electromagnetically coupled. Communication can be performed by the auxiliary antenna 80 via the transmission path to which this is connected. Therefore, even if the interval in the height direction (Z direction) of each IC tag 10 is narrow as described above, the interval in the horizontal direction (Y direction) of the IC tags 10 of the adjacent switch units is also reduced. Even if it is narrow, no false detection occurs.

このように、本実施例によれば、制御機器の開閉器やコントロールスイッチ等の多数の制御スイッチが制御系統に組み込まれ運転中の場合でも、巡視や点検保守などのために可動体に触ることなく、それらのスイッチ等の位置や関係する表示を電磁波により非接触で認識可能となり、目視などに起因するヒューマンエラーの縮減効果の高い操作状態検出装置を提供することができる。本実施例によれば、例えば、遮断スイッチ群を制御して多種の高電圧機器の整備点検作業を行う場合に、誤操作による例えば感電事故を確実に防止することができる。   As described above, according to this embodiment, even when a large number of control switches such as switches and control switches of a control device are incorporated in the control system and in operation, the movable body is touched for inspection or maintenance. In addition, it is possible to provide an operation state detection device that can recognize the positions of the switches and related displays and the related display in a non-contact manner using electromagnetic waves and has a high human error reduction effect caused by visual observation. According to the present embodiment, for example, when a maintenance switch operation for various high-voltage devices is performed by controlling the cut-off switch group, for example, an electric shock accident due to an erroneous operation can be reliably prevented.

1…カムスイッチ、10…ICタグ、11…スイッチシャフト(回転軸)、12…カムスイッチ本体部、13…金属製のバックプレート、14…ICタグ保持パネル、15…リモートアンテナ(補助アンテナ)、16…位置調整用のスペーサ、17…ハンドル、18…アンテナ部、19…ICタグリーダ、20…目視用パネル、21…電波、22…状態認識処理ユニット、80…補助アンテナ、200…スイッチユニット、210…ベース、230…可動体、231…検出電極、232…伝送線路、233…伝送線路、237…アーム、300…制御回路、400…制御機器の回路端子、500…リレー回路、600…制御機器の回路端子、700…被制御機器の主回路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cam switch, 10 ... IC tag, 11 ... Switch shaft (rotary shaft), 12 ... Cam switch main-body part, 13 ... Metal back plate, 14 ... IC tag holding panel, 15 ... Remote antenna (auxiliary antenna), DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 ... Spacer for position adjustment, 17 ... Handle, 18 ... Antenna part, 19 ... IC tag reader, 20 ... Visual panel, 21 ... Radio wave, 22 ... State recognition processing unit, 80 ... Auxiliary antenna, 200 ... Switch unit, 210 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Base, 230 ... Movable body, 231 ... Detection electrode, 232 ... Transmission line, 233 ... Transmission line, 237 ... Arm, 300 ... Control circuit, 400 ... Circuit terminal of control equipment, 500 ... Relay circuit, 600 ... Control equipment Circuit terminal, 700... Main circuit of controlled device.

Claims (16)

複数のICタグが組み込まれた制御機器の操作状態検出装置であって、
前記制御機器の複数の操作状態に関連付けて配置された複数のICタグと、
前記複数のICタグに対して位置関係が相対的に変更可能に設けられた1つの補助アンテナとを備え、
前記制御機器の各操作状態に応じて、前記複数のICタグのいずれか1つと前記補助アンテナとが1対1に選択交信するように構成されている
ことを特徴とするICタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。
An operation state detection device for a control device incorporating a plurality of IC tags,
A plurality of IC tags arranged in association with a plurality of operation states of the control device;
One auxiliary antenna provided so that the positional relationship can be relatively changed with respect to the plurality of IC tags,
Control using an IC tag, wherein one of the plurality of IC tags and the auxiliary antenna are selectively communicated in a one-to-one correspondence according to each operation state of the control device Device operating state detection device.
請求項1において、
前記複数のICタグが、前記制御機器の操作状態に応じて回転する回転軸の軸を中心とする同一の円周上に、前記制御機器の複数の操作状態に関連付けられた位置に固定配置されており、
前記1つの補助アンテナが、前記複数のICタグに対向する位置において回転可能に、前記回転軸上に固定されている
ことを特徴とするICタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。
In claim 1,
The plurality of IC tags are fixedly arranged at positions associated with the plurality of operation states of the control device on the same circumference around the axis of the rotation shaft that rotates according to the operation state of the control device. And
An operation state detecting device for a control device using an IC tag, wherein the one auxiliary antenna is fixed on the rotating shaft so as to be rotatable at a position facing the plurality of IC tags.
請求項1において、
前記複数のICタグが、前記制御機器の操作状態に応じて回転する回転板の同一の円周上の前記制御機器の複数の操作状態に関連付けられた位置に固定されており、
前記1つの補助アンテナが、前記複数のICタグの回転に伴いいずれか1つの前記ICタグに対向するようにして、固定されている
ことを特徴とするICタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。
In claim 1,
The plurality of IC tags are fixed at positions associated with a plurality of operation states of the control device on the same circumference of a rotating plate that rotates according to the operation state of the control device,
The operation state of the control device using the IC tag is characterized in that the one auxiliary antenna is fixed so as to face any one of the IC tags as the plurality of IC tags rotate. apparatus.
請求項1において、
前記制御機器の操作が所定の軌跡に沿った規則的な位置の移動を伴うものであり、
前記複数のICタグもしくは前記1つの補助アンテナのいずれか一方が、前記軌跡に沿った位置に固定配置されており、該複数のICタグもしくは前記1つの補助アンテナのいずれか他方が、前記軌跡に沿って動く部材上に固定配置されている
ことを特徴とするICタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。
In claim 1,
The operation of the control device involves a regular position movement along a predetermined trajectory,
Either one of the plurality of IC tags or the one auxiliary antenna is fixedly arranged at a position along the locus, and one of the plurality of IC tags or the one auxiliary antenna is located on the locus. An operation state detecting device for a control device using an IC tag, which is fixedly arranged on a member that moves along the same.
請求項2において、
前記補助アンテナが、前記制御機器の操作状態を示す内蔵指針を兼用している
ことを特徴とするICタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。
In claim 2,
An operation state detection device for a control device using an IC tag, wherein the auxiliary antenna also serves as a built-in pointer indicating an operation state of the control device.
請求項2において、
前記補助アンテナがモノポールアンテナで構成されている
ことを特徴とするICタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。
In claim 2,
An operation state detection device for a control device using an IC tag, wherein the auxiliary antenna is a monopole antenna.
請求項2において、
前記回転軸は前記制御機器の本体部から一方向に伸びており、
前記回転軸の軸を中心にして配置された金属製のバックプレート、ICタグ保持パネル、及び目視用パネルが、前記制御機器の本体部に固定されており、
前記金属製のバックプレート側の前記ICタグ保持パネル上に前記複数のICタグが固定され、前記目視用パネル側の前記ICタグ保持パネル内の空間に前記補助アンテナが回転可能に配置され、
該補助アンテナの一端が前記回転軸を介して前記金属製のバックプレートに電磁的に接続されており、
前記補助アンテナの前面に前記目視用パネルが固定されており、
前記目視用パネルの前面において前記回転軸にハンドルが着脱可能に装着されている
ことを特徴とするICタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。
In claim 2,
The rotating shaft extends in one direction from the main body of the control device,
A metal back plate, an IC tag holding panel, and a visual panel arranged around the axis of the rotating shaft are fixed to the main body of the control device,
The plurality of IC tags are fixed on the IC tag holding panel on the metal back plate side, and the auxiliary antenna is rotatably arranged in a space in the IC tag holding panel on the viewing panel side,
One end of the auxiliary antenna is electromagnetically connected to the metal back plate via the rotating shaft,
The visual panel is fixed to the front surface of the auxiliary antenna,
An operation state detecting device for a control device using an IC tag, wherein a handle is detachably attached to the rotary shaft on the front surface of the viewing panel.
請求項7において、
前記目視用パネルが透明な部材で構成されている
ことを特徴とするICタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。
In claim 7,
An operation state detecting device for a control device using an IC tag, wherein the visual panel is made of a transparent member.
請求項7において、
前記制御機器が、電力供給・遮断用のカムスイッチ機構である
ことを特徴とするICタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。
In claim 7,
An operation state detecting device for a control device using an IC tag, wherein the control device is a cam switch mechanism for power supply / cutoff.
請求項9において、
前記複数のICタグに、あらかじめ前記カムスイッチ機構の開閉器やスイッチ系統的な関係を示す製造情報が記録されている
ことを特徴とするICタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。
In claim 9,
An operation state detection device for a control device using an IC tag, wherein manufacturing information indicating a switch system switch and a switch system relationship is recorded in advance on the plurality of IC tags.
ベース上において、制御機器の操作状態に関連付けて、直線上に所定の間隔で配置された複数のICタグと、
前記各ICタグに対する位置関係が前記直線に沿って相対的に変更可能な可動体と、
前記可動体に設けられた補助アンテナ及び検出電極とを備え、
前記可動体は、
前記補助アンテナに電気的に接続され、前記直線方向に延びる伝送線路と、
該伝送線路から前記直線に直角な方向に延長され前記ICタグと電磁結合し得る位置において前記検出電極を保持する導電性のアームとを有し、
前記可動体の位置に応じて、前記複数のICタグのいずれか1つと前記補助アンテナとが、前記検出電極及び前記伝送線路を介して、1対1に選択交信可能に構成されている
ことを特徴とするICタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。
On the base, in association with the operation state of the control device, a plurality of IC tags arranged at predetermined intervals on a straight line,
A movable body whose positional relationship with respect to each IC tag can be relatively changed along the straight line;
An auxiliary antenna and a detection electrode provided on the movable body,
The movable body is
A transmission line electrically connected to the auxiliary antenna and extending in the linear direction;
A conductive arm that extends in a direction perpendicular to the straight line from the transmission line and holds the detection electrode at a position where it can be electromagnetically coupled to the IC tag;
According to the position of the movable body, any one of the plurality of IC tags and the auxiliary antenna are configured to be able to selectively communicate one-on-one via the detection electrode and the transmission line. A control device operation state detection device using a characteristic IC tag.
請求項11において、
前記補助アンテナが、半波長を基調とするダイポールアンテナであり、
前記伝送線路は、前記補助アンテナの略中央に接続され、該補助アンテから前記各ICタグに電磁波を給電する機能を有する
ことを特徴とするICタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。
In claim 11,
The auxiliary antenna is a dipole antenna based on a half wavelength;
The transmission line is connected to substantially the center of the auxiliary antenna, and has a function of feeding electromagnetic waves from the auxiliary antenna to each IC tag. An operation state detecting device for a control device using an IC tag.
請求項12において、
前記伝送線路は、
前記直線方向に延びる平衡2線式伝送線路である
ことを特徴とするICタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。
In claim 12,
The transmission line is
An operation state detecting device for a control device using an IC tag, wherein the device is a balanced two-wire transmission line extending in the linear direction.
請求項13において、
前記検出電極は、1対1に選択交信する前記ICタグをはさみ電磁結合するように前記アームで保持されている
ことを特徴とするICタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。
In claim 13,
An operation state detection device for a control device using an IC tag, wherein the detection electrode is held by the arm so as to sandwich the IC tag selectively communicated one-to-one and to be electromagnetically coupled.
請求項11において、
前記可動体は、短絡板を有し、
前記ベースは、前記可動体を前記直線方向にガイドするガイド部と、前記可動体の短絡板により電気的に開閉される前記制御機器の回路端子とを有し、
前記複数のICタグは、前記制御機器の回路端子の開閉状態に関連付けて前記ガイド部に沿って各々配置されている
ことを特徴とするICタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。
In claim 11,
The movable body has a short-circuit plate,
The base includes a guide portion that guides the movable body in the linear direction, and a circuit terminal of the control device that is electrically opened and closed by a short-circuit plate of the movable body,
The apparatus for detecting an operation state of a control device using an IC tag, wherein the plurality of IC tags are respectively arranged along the guide portion in association with an open / close state of a circuit terminal of the control device.
請求項15において、
1つの前記可動体と1つの前記ベースで1組のスイッチユニットが構成され、
複数組の前記スイッチユニットが、前記直線に直角な方向に沿って一列かつ同じ高さに配置されて、遮断スイッチシステムの遮断スイッチ群を構成しており、
前記各スイッチユニットの制御機器の回路端子が、前記スイッチシステムの各々固有の被制御機器の主回路を制御するリレー回路と、制御回路との間を開閉するものであり、
前記各スイッチユニットの前記可動体は、前記ベースに対して、対応する前記制御機器の回路端子の閉状態において第一の位置にあり、前記制御機器の回路端子の開状態において第二の位置状態にある
ことを特徴とするICタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。
In claim 15,
One set of switch units is composed of one movable body and one base.
A plurality of sets of the switch units are arranged in a row and at the same height along a direction perpendicular to the straight line to constitute a cutoff switch group of the cutoff switch system,
The circuit terminal of the control device of each switch unit opens and closes between a control circuit and a relay circuit that controls the main circuit of each controlled device unique to the switch system,
The movable body of each switch unit is in a first position when the circuit terminal of the corresponding control device is closed with respect to the base, and is in a second position state when the circuit terminal of the control device is open. An operation state detection device for a control device using an IC tag, characterized by being in the above.
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