JPH1013295A - 非接触式応答ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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、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を提供す
る。 【解決手段】 交信相手からの送信信号により電磁誘導
結合するアンテナと、電磁誘導結合した交信相手からの
送信信号に応じて前記アンテナから発生される交流出力
を電力に変換し蓄積する電力受給部と、電力受給部で蓄
積された電力を作動電力として交信相手からの送信信号
から書込みデータおよびその書込み位置指定情報を取り
出す復調手段と、復調手段で取り出された書込みデータ
を記録する不揮発性の記憶手段と、電力受給部で蓄積さ
れた電力を作動電力として復調手段で取り出された書込
み位置指定情報で指定される記憶手段のアドレスへ書込
むデータを書込む制御手段と、記憶手段へのデータ書込
み後に、電力受給部で蓄積された電力を作動電力として
この記憶手段に書き込んだ書込みデータを読み出し、そ
れを変調してアンテナから交信相手側へ帰還送信する送
信手段とを備えている非接触式応答ユニット。

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】上記目的を達成するため
に、この発明の請求項１記載の発明は、書込み情報を重
畳した電力供給用の電磁波を送信する交信相手と電磁結
合し、該交信相手からの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動作する非
接触式応答ユニットであって、前記交信相手からの送信
信号を受信するアンテナと交信相手に情報を送信するア
ンテナとを共通のアンテナにし、送信時と受信時とを切
り替える切り替え回路を備える構成とした。

【０００７】上記構成によれば、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
電力にを作動電源として受信、送信動作を行い、その受
信、送信は１つのアンテナで兼用される。

【０００８】請求項２記載の発明は、書込みデータおよ
びその書込み位置指定情報を重畳した電力供給用の電磁
波を送信する交信相手と電磁誘導結合し、該交信相手か
らの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動作する非接触式応答ユニット
であって、交信相手からの送信信号により電磁誘導結合
するアンテナと、電磁誘導結合した交信相手からの送信
信号に応じて前記アンテナから発生される交流出力を電
力に変換し蓄積する電力受給部と、前記電力受給部で蓄
積された電力を作動電力として前記交信相手からの送信
信号から書込みデータおよびその書込み位置指定情報を
取り出す復調手段と、前記復調手段で取り出された書込
みデータを記録する不揮発性の記憶手段と、前記電力受
給部で蓄積された電力を作動電力として前記復調手段で
取り出された書込み位置指定情報で指定される記憶手段
のアドレスへ前記書込むデータを書込む制御手段と、前
記記憶手段への前記データ書込み後に、前記電力受給部
で蓄積された電力を作動電力としてこの記憶手段に書き
込んだ前記書込みデータを読み出し、それを変調して前
記アンテナから交信相手側へ帰還送信する送信手段と、
を備えている構成とした。

【０００９】上記構成によれば、請求項１記載の発明に
おいて、さらに、交信相手へ書き込み内容がを帰還送信
される。くわえて、交信相手からの送信に基づいて蓄積
された電力を作動電力として、交信相手からの送信デー
タの取り出し、それを書き込み、交信相手へ書き込み内
容を帰還送信するという一連の動作を総て行うようにし
ているので、動作が安定し、電源を別途設ける必要がな
くて構成が簡単で安価な非接触式応答ユニットが得られ
る。受信、送信動作は１つのアンテナで兼用される。

【００１０】

【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Ｉ
Ｄコード設定時のコード信号とした例を挙げている。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。

【００１１】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。前述のコード設定回路６が、請求の範囲の設定
手段に、変調回路７および増幅回路８が送信手段にそれ
ぞれ対応する。

【００１２】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、照合手段
としての照合回路１２とを備えている。前述の増幅回路
９および復調回路１０が、請求の範囲の復調手段に対応
する。

【００１３】前記照合回路１２には、コード設定部６か
らのコード信号が入力され、そのコード信号と、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
確認できるようになっている。

【００１４】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１８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、ＥＰＲＯＭ２０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。

【００１５】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。

【００１６】前記コード信号設定用受信部１５には、増
幅回路２３と復調手段としての復調回路２４とが備えら
れている。

【００１７】前記送信部１６には、変調手段としての変
調回路２５および増幅回路２６が備えられている。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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
応じた磁界を発生し、この磁界により第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１３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２
１で直流に変換され、dに示すような整流出力を出す。

【００２２】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。

【００２３】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し、この磁界により第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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】上記実施例では、コード設定手段として固
定機Ａを用いているが、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、それに対してコード設
定手段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ＩＤ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。

【００２７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、作動電力
の供給のための配線が省略された簡単な構成の非接触式
応答ユニットが得られる。とくに、書き込み用のデータ
と電力とが１つのアンテナコイルにより受け取られるの
で、機器の小形化、コストダウンが可能となる。

【００２８】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加え、交信相手へ書き込み内容を帰還
送信することで、交信相手において、交信相手側で送信
の確認が可能な信頼性の高い非接触式応答ユニットが得
られる。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データおよび
その書込み位置指定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り、その場合にはデータの
メモリへの書き込みが正しくなされない場合が生じる。
したがって、本発明の非接触式応答ユニットが帰還送信
機能を持って交信相手側で送信の確認が可能とされるこ
とは、非常に有効となる。

【００２９】くわえて、交信相手からの送信に基づいて
蓄積された電力を作動電力として、交信相手からの送信
データの取り出し、それを書き込み、交信相手へ書き込
み内容を帰還送信するという一連の動作を総て行うよう
にしているので、動作が安定し、電源を別途設ける必要
がなくて構成が簡単で安価な非接触式応答ユニットが得
られる。

【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 (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 書込み情報を重畳した電力供給用の電磁
   波を送信する交信相手と電磁結合し、該交信相手からの
   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動作する非接触式応答ユニットであ
   って、 前記交信相手からの送信信号を受信するアンテナと交信
   相手に情報を送信するアンテナとを共通のアンテナに
   し、送信時と受信時とを切り替える切り替え回路を備え
   る非接触式応答ユニット。
2. 【請求項２】 書込みデータおよびその書込み位置指定
   情報を重畳した電力供給用の電磁波を送信する交信相手
   と電磁誘導結合し、該交信相手からの送信信号に基づい
   て電力を受け取り、この受け取った電力を作動電源とし
   て動作する非接触式応答ユニットであって、 交信相手からの送信信号により電磁誘導結合するアンテ
   ナと、 電磁誘導結合した交信相手からの送信信号に応じて前記
   アンテナから発生される交流出力を電力に変換し蓄積す
   る電力受給部と、 前記電力受給部で蓄積された電力を作動電力として前記
   交信相手からの送信信号から書込みデータおよびその書
   込み位置指定情報を取り出す復調手段と、 前記復調手段で取り出された書込みデータを記録する不
   揮発性の記憶手段と、 前記電力受給部で蓄積された電力を作動電力として前記
   復調手段で取り出された書込み位置指定情報で指定され
   る記憶手段のアドレスへ前記書込みデータを書込む制御
   手段と、 前記記憶手段への前記データ書込み後に、前記電力受給
   部で蓄積された電力を作動電力としてこの記憶手段に書
   き込んだ前記書込みデータを読み出し、それを変調して
   前記アンテナから交信相手側へ帰還送信する送信手段
   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。