TWI483219B - An operation state detecting device for a control machine using an IC tag, a rotary switch mechanism, and a detection adapter - Google Patents

Description

使用IC標籤的控制機器用之操作狀態檢測裝置，旋轉切換器機構，及檢測配接器

本發明係有關使用IC標籤的控制機器用之操作狀態檢測裝置、旋轉切換器機構、及檢測配接器，特別是有關使用IC標籤以非接觸式來辨識操作開關器的狀態或切換器位置等控制機器的操作狀態之方式。

在具備機械式開關器或切換器、操作桿等之控制機器當中，欲保持它們的操作狀態時，例如在產業用之電力供應系統中，欲穩定地保持大電力供應/斷路用開關器(亦即複數個切換器)之開關狀態時，作為其機械性方式，有凸輪切換器(cam-operated switch)機構(參照非專利文獻1)。

專利文獻1中揭示，在金屬面直立設置小型的IC標籤，而利用金屬面反射之IC標籤交訊技術。專利文獻2中揭示一種技術，係當直立設置的小型IC標籤在安裝面上緊密聚集或並排的狀態下，欲與其中一個目標IC標籤交訊時，係在IC標籤的正上方附近配置半波長尺寸之金屬棒，該金屬棒與其正下方之IC標籤電磁耦合，藉此形成1個偶極天線，以便可與單獨時無法回應之IC標籤交訊。在該技術中，以能傳遞至遠方的種類的電磁波來動作之偶極天線，其中央部會成為與交訊電磁波共振之高頻電流的最大點，而與其大小成比例之磁力線，會與高頻電流 的方向正交，依照右手定則成為捲繞的環，環狀磁力線與最靠近的IC標籤電磁耦合，藉此，使單獨時無法回應之IC標籤成為可交訊的活性狀態。是故，配置於無法與偶極天線電磁耦合的距離之IC標籤，會成為單獨狀態，成為無法回應之非活性狀態(休止狀態)。

專利文獻3中揭示，在凸輪切換器機構中，在金屬面直立設置小型的IC標籤，而利用金屬面反射之IC標籤交訊技術。專利文獻3中揭示一種器具，係當IC標籤直立設置於讀取器/寫入器的電磁波無法到達之處時，在讀取器/寫入器與IC標籤之間配置IC標籤檢測用的檢測配接器，或是在讀取器/寫入器安裝檢測配接器，以使其可交訊。該器具由3個部分所構成。檢測器具由下述三者所構成：首先是放射天線部，其與電磁波共振，該電磁波屬於能與讀取器/寫入器的內藏天線直接交訊之偶極天線等可傳遞至遠處的種類之電磁波；接著是與放射天線部連接之傳送線部；最後是與傳送線部連接之IC標籤檢測部。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2008-90813號公報

[專利文獻2]日本特開2010-218537號公報

[專利文獻3]日本特開2011-259690號公報

[非專利文獻]

[非專利文獻1]http：//www.seiko-ce.co.jp/hinmoku/seigyo/pdf/cs_common.pdf

習知的控制機器之操作開關器或控制切換器等，在讀取這些操作把手或旋鈕的表示值的同時，目視辨識會有各種誤讀，而有引起人為錯誤的可能性，是其課題。誤讀的例子有，把手或旋鈕指示之表示值的錯看誤讀，容易弄錯的表示文字、記號導致誤讀，表示值剝落或模糊導致誤讀等。此外，為了防止誤操作，有時會將把手或旋鈕拔除以作為其中一項安全措施，但可能會導致把手或旋鈕的安裝錯誤而誤讀等。又，當施以拔除把手或旋鈕之處置時，也有判讀困難的課題。

專利文獻1或專利文獻2所記載之發明，雖可將IC標籤設置或組裝於金屬面，但在具備如凸輪切換器般的機械式開關器或切換器等之控制機器當中，並未充分考量如何確認其操作狀態；換句話說，所操作之切換器是處於投入還是斷開的狀態，或者以把手操作凸輪切換器時哪個位置才是開關位置之操作狀態，無法以非接觸方式來確認。

專利文獻3之發明，是將IC標籤設置或組裝於金屬面等，在具備如凸輪切換器般機械式開關器或切換器等之控制機器當中，能夠以非接觸方式確認它們的操作狀態。但，由於採用直立設置方式，亦即將小型的IC標籤豎立於金屬面，故針對組裝IC標籤的裝置構造，在小型化方面有所限制。又，由於IC標籤是直立設置於金屬面，故 當讀取器/寫入器接近時，讀取器/寫入器的內藏天線會被激發，磁力線會直接貫穿IC標籤而電磁耦合，如此一來即使是休止狀態的IC標籤也會變為活性狀態，而有誤交訊這樣的誤偵測可能性。

也就是說，具有環狀的內部天線而單獨時難以回應之IC標籤，當其直立設置於安裝面時，安裝面必須要是金屬面或者導體面，該導體面相較於波長必須有足夠大小，或是在交訊時必須有助長交訊之反射或共振。如果安裝面是非金屬或絕緣體，那麼該交訊助長的效果會消失而不易交訊，是其課題。若使IC標籤直立設置於金屬面，那麼從安裝面的突出高度會變大，而對組裝的順暢度造成妨礙，是其課題。此外，將該單獨時難以回應之IC標籤平行設置於金屬面時，亦即當IC標籤內部的環狀天線的環面平行設置於安裝金屬面時，那麼在安裝面的突出部雖會減少，但在金屬面內會流通逆向的高頻電流，與用來交訊的電磁波互相抵消而變得無法交訊，是其課題。

此外，專利文獻3之發明中，其構造為，單獨時難以回應之比半波長尺寸還小型的IC標籤緊密聚集或排列，而從中僅選擇一個目標IC標籤。因此，將進行檢測之偶極天線棒配置於目標IC標籤的正上方而與其電磁耦合時，必須使目標外之IC標籤遠離偶極天線棒而配置於電磁耦合範圍外，是其課題。也就是說，以偶極天線棒來指示並選擇目標IC標籤時，在棒的正下方必須要有可供1個IC標籤插入的IC標籤間隔，非接觸檢測部的裝置構造 無法小型化，是其課題。

本發明之目的在於提供一種使用IC標籤的控制機器用之操作狀態檢測裝置、旋轉切換器機構、及檢測配接器，其與由檢測配接器的檢測部所指示並選擇之IC標籤進行交訊，不會不小心與其他IC標籤電磁耦合，而能確實地進行1對1交訊。

按照本發明的代表性一例，使用IC標籤之控制機器的操作狀態檢測裝置，具備：複數個IC標籤，在前述控制機器上，與該控制機器的操作狀態相互關聯，且安裝於同一安裝面上；及1個檢測配接器，因應前述控制機器的操作狀態，與前述複數個IC標籤之間的相對位置關係會變化；前述複數個IC標籤，其各該IC標籤的環面，係平行設置於前述安裝面，前述檢測配接器，其用來偵測前述IC標籤之環狀天線以及與該環狀天線連接之放射天線係構成為一體，前述檢測配接器的環狀天線的環面，因應前述控制機器的各操作狀態，係與相對應之1個前述IC標籤的環面1對1且平行相向，藉由前述檢測配接器的放射天線而形成之磁力線，係構成為不會貫穿前述各IC標籤的環面。

按照本發明，能夠提供一種手法，其與由檢測配接器 的檢測部所指示並選擇之IC標籤進行交訊，不會不小心與其他IC標籤電磁耦合，確實地進行1對1交訊，藉由檢測到IC標籤，來以非接觸方式得知所安裝之裝置或器具的狀態。

按照本發明代表性的實施形態，檢測配接器的檢測部的環狀天線環面，係做成平行於欲檢測之IC標籤的環面之形狀。欲檢測之IC標籤的環狀內部天線環面，係相對於安裝面平行設置，如此一來，使得突出安裝面之突出部變少。檢測配接器的傳送部，係由硬導體製成之平行雙線式傳送線所構成，其與檢測部相連而連接，設法使流經傳送部的高頻電流不會在不連續部產生不需要的反射，且能對目標IC標籤確實地進行1對1不搖晃的指示動作。與其連接之放射天線部，係為以半波長使共振最大之偶極基礎(dipole-based)天線，在該中央部的高頻電流最大點與傳送線連接。又，放射天線部係被堅固的介電體所包覆，以一個動作即可裝卸之手段，例如魔鬼氈等，來貼附連接至讀取器/寫入器裝置的天線部。IC標籤係平行設置，當檢測部的環狀天線環面與IC標籤平行相向，便會成立很強的電磁耦合關係。另一方面，當在檢測部電磁耦合之IC標籤以外的IC標籤，即使例如進入檢測配接器的放射天線部的偶極天線正下方，因流過偶極天線之高頻電流而被激發之磁力線延伸至偶極天線正下方的IC標籤 時，由於IC標籤為平行設置，故不會貫穿IC標籤內部的環狀天線，而會成為平行通過之平行狀態，無法電磁耦合。也就是說，能夠提供一種手法，其揭示了檢測配接器與IC標籤及其設置方法，與由檢測配接器的檢測部所指示並選擇之IC標籤進行交訊，不會不小心與其他IC標籤電磁耦合，確實地進行1對1交訊，而藉由檢測到IC標籤，來以非接觸方式得知所安裝之裝置或器具的狀態。

按照本發明之代表性實施例，係將檢測配接器連接至切換器的旋轉軸，該檢測配接器是由作為補助天線之偶極天線，及與其連接之傳送部，及又與傳送部連接之檢測部的環狀天線一體地構成；藉由檢測配接器15的檢測部152而用來檢測切換器位置的小型IC標籤，會以旋轉軸的軸為中心在同一圓周上設置複數個。也就是說配置成，小型IC標籤依序旋轉至，與切換器之旋轉連動而旋轉之檢測配接器的檢測部正下方。IC標籤其內部具有環狀或可視為環狀之構造，環狀天線的環面以絕緣狀態平行或實質平行地設置(本明細書中稱它們為平行設置)於金屬製之安裝面。這麼做，檢測配接器便能與以旋轉軸為中心旋轉之檢測配接器的檢測部正下方之小型標籤1對1交訊。藉由交訊，以IC標籤讀取器取得該當IC標籤之資訊(針對每個配置之IC標籤預先設定不同資訊)，從所取得之資訊，能夠辨識切換器的操作位置。

另，作為將在IC標籤內部具有環狀或可視為環狀之構造的IC標籤，設置於安裝面的其他方法，尚有直立於 安裝面而設置之情形(本明細書中稱為直立設置)。本發明之代表性實施例中，平行設置於金屬製安裝面的特定小型IC標籤，與旋轉之檢測配接器能夠確實地1對1交訊，為其特徵。

另，本發明中，用於通訊之電波的頻率帶域，係為UHF波帶或微波波帶。

以下說明本發明之具體實施例。

[實施例1]

首先參照圖面，說明本發明之實施例1。

圖1為作為旋轉切換器機構(以下說明中，將旋轉切換器機構稱為凸輪切換器)之凸輪切換器構造示意截面圖，適合用來實現使用本發明IC標籤之控制機器的操作狀態檢測裝置。圖2A為圖1之凸輪切換器的構造示意立體分解圖。圖2B為圖1的IC標籤保持面板背面示意圖。本實施例之操作狀態檢測裝置，係構成為用來偵測電性開關器，亦即凸輪切換器1的動作狀態。凸輪切換器1具備凸輪切換器本體部12，於切換器軸棒11安裝有把手17，以便透過切換器軸棒(旋轉軸)11以旋轉運動驅動設於其內部之切換器機構(詳情參照非專利文獻1)。圖2A的O-O'表示切換器軸棒11的旋轉中心軸。凸輪切換器本體12的動作狀態，是藉由在非金屬製的目視用面板20上所刻印之刻度或表示(圖中省略)而以目視辨識。在目視用面板20的背面，隔著位置調整用的間隔材16，檢測配接 器(補助天線)15係安裝於從凸輪切換器本體部12延伸之軸棒11。也就是說，檢測配接器15內裝於凸輪切換器而與軸棒11同時旋轉，屬於內裝型(built-in)的檢測配接器。圖1所示例子中，作為檢測配接器15係採用偶極天線。另，檢測配接器15為了作為偶極天線而動作，係與軸棒11電磁絕緣。

內裝型的檢測配接器15，具備放射天線151、檢測部152、包覆放射天線的樹脂製之絕緣基材153、以及聯繫放射天線151與檢測部152之傳送線154，平面形狀略呈T字型。此外，在絕緣基材153設有孔150，用來將檢測配接器15固定於軸棒11。

放射天線151為折返偶極或半波長蝶結等偶極基礎之天線，若訂其長度為L，則L=λ/(2)。其中，λ為與IC標籤之交訊電磁波波長，ε為絕緣基材153的相對介電係數。使用UHF波帶的電波時，係使用高相對介電係數的材料，例如ε為10時，則訂L=5cm左右。使用微波波帶的電波時，係使用如發泡樹脂般低相對介電係數的材料，例如ε為1.4時，則訂L=5cm左右。檢測部152係與小型IC標籤的內部環狀天線具有相同等級尺寸，例如以5mm左右外徑的環形線圈來構成。該環形線圈的環面係平行於小型IC標籤10的安裝面，在本實施例中平行於金屬面亦即背板13的面；換言之，相對於軸棒11的旋轉中心軸呈直角。此外，放射天線151的偶極基礎天線亦與背板13的面平行。但，檢測部152的環形線圈環面，於軸方向 在旋轉時在不與小型IC標籤10接觸的範圍內，儘可能位於接近小型IC標籤10的位置較理想，例如在1mm以下的距離。另一方面，放射天線151的偶極基礎天線，當小型IC標籤10的安裝面為金屬面時，儘可能在軸方向上遠離較理想，例如2mm~5mm左右。因此，內裝型的檢測配接器15，從圖1截面圖亦可看出，係構成為：聯繫放射天線151與檢測部152之傳送線154，是具有彎曲部或階梯部；檢測部152是比偶極基礎天線還在更靠近小型IC標籤10側的位置旋轉。

傳送線154可由平衡雙線、或雙絞線、或同軸線、同軸管的任一者來構成。圖2A中是以平衡雙線來傳送，傳送線154的長度較理想為0~未滿λ/4、或略為λ/2的整數倍，且避開λ/4長度。傳送線154例如由不鏽鋼絲所構成，線粗為1.0mm、雙線間的間隔為1.0mm；當UHF波帶的電波頻率為953MHz時，欲避開λ/4，則長度在1cm至5cm左右；當微波波帶的電波頻率為2.45GHz時，欲避開λ/4長，則在1cm~2cm左右，是分別便於兩種情形組裝之長度。

檢測配接器15是在IC標籤保持面板14內所挖出的圓形狀的空間141內做旋轉，在其背側的凹部142，複數個用來檢測檢測配接器15位置的小型IC標籤10，係設置於以軸棒11的軸為中心之同一圓周上。也就是說，如圖2B所示，在IC標籤保持面板14的背面側，夾在安裝面(金屬製的背板)13之間，用來收納、保持複數個小型 IC標籤10之複數個凹部142，係在同一圓周上以等間隔設置。各小型IC標籤10，在凹部142的位置，其背面係藉由黏著劑等而絕緣並固定於金屬製的背板13的表面。凸輪切換器本體部12、IC標籤保持面板14、及把手17，係由樹脂材等絕緣物所構成。另，實際的裝置中，配電盤的面板(圖示略)係位於金屬製的背板13與凸輪切換器本體部12之間。把手17為了防止誤動作，一旦驅動操作後，在下次驅動操作之前有可能被拆除。

另，將安裝面之背板13做成金屬製的原因，是為了使小型IC標籤的休止狀態更加確實，而使它具有屏蔽不需要電磁波之功能。是故，如果該屏蔽功能是由配電盤面板或其他絕緣材料等來達成時，則安裝面之背板13亦可為樹脂板。在此情形下，聯繫放射天線151與檢測部152之傳送線154，可以小型化組裝為優先，而將彎曲部或階梯部做得較小，但為了避免放射天線151與IC標籤之間的直接電磁耦合，多少相隔一些距離較理想。

如圖1所示，金屬製的背板13、IC標籤保持面板14、及目視用面板20，各自在中央具有孔，這些構件是當小型IC標籤10及檢測配接器15位於規定位置的狀態下，它們的外側周邊部係以螺栓23固定於凸輪切換器本體部12。換言之，各小型IC標籤10係被夾在IC標籤保持面板14與金屬製的背板13之間，而固定保持於前述規定位置。另一方面，檢測配接器15係固定於軸棒11，而保持成可在IC標籤保持面板14的空間141內旋轉。18為 IC標籤讀取器19的天線部、22為狀態辨識處理單元，屬於處理所檢測之IC標籤資訊並辨識其狀態之硬體或軟體之處理單元。IC標籤讀取器19與狀態辨識處理單元22之間係可透過通訊纜線或以無線方式通訊。

圖3揭示了配置於金屬面(本實施例中為背板13)上的小型標籤10之例子。小型標籤10係由與IC晶片101接線之平面狀的環形線圈102、及絕緣基材103等所構成。圖3(a)為環形線圈102捲繞1圈，(b)為環形線圈102捲繞複數圈。欲檢測之IC標籤的環狀內部天線環面，係相對於安裝面平行設置，如此一來，使得突出安裝面之突出部變少。

另，小型標籤10的構造並不限定於本例，例如當然亦可將形成於偶極天線等之環狀整合電路切割出來而實現，以取代環形線圈。在該情形下，同樣地，以環狀整合電路所形成之IC標籤的環面，係相對於安裝面平行設置。

小型標籤10係配置成，其與IC晶片101相反的側(圖3中為下側)，係與金屬製的背板13接觸。小型標籤10的大小D，係概略為IC標籤在交訊時所使用之電磁波波長的1/10以下。舉例來說，在使用頻率為2.45GHz之微波波帶的IC標籤中，會是12釐米以下的尺寸。該狀態的小型標籤，在單獨時不具有充分的靈敏度，通常無法直接與IC標籤讀取器進行交訊。

圖4A為IC標籤讀取器、內裝型之檢測配接器及IC 標籤的關係說明圖。具有ID代碼之IC標籤10，係透過檢測配接器15與IC標籤讀取器19交訊。IC標籤10無內置電源，即所謂被動式標籤，係將從IC標籤讀取器19經由天線102而收訊之電磁波，藉由IC晶片101的整流器1012暫時變換成直流電源以作為能量源來動作，因應保持於訊號處理部1015的ID代碼，使藉由調變器1011所調變之電磁波從天線102反射來發訊。IC標籤讀取器19中，其發訊器191、收訊器192係透過環行器(circulator)193與天線18連接。

在此，將IC標籤讀取器19的天線部18朝向凸輪切換器1放射電磁波21而進行交訊，則能夠只取得來自IC標籤10的訊號，該IC標籤10是位於與檢測配接器15的檢測部152相向的位置。此處的訊號主要是將以IC標籤18收訊之訊號送至狀態辨識處理單元22，該狀態辨識處理單元22是以硬體或軟體方式連接至IC標籤讀取器19。狀態辨識處理單元22中，是藉由解調/解碼器22A依每個原來的IC標籤將高頻變換成唯一的ID代碼等資訊。資訊係被送至ID代碼對映資訊比較器22B。在ID代碼對映資訊比較器22B，係預先設定有對映資訊，該對映資訊是結合了：在配電盤上(或設置有配電盤之工廠等施設中)設置之多數個凸輪切換器(1a~1n)當中，各IC標籤的ID代碼以及具有該ID代碼之IC標籤是屬於哪一個，以及安裝於該當之凸輪切換器的哪個位置，以及該位置係該當於凸輪切換器的哪個動作狀態。藉由與該對映資訊進行比 較，當成功收訊到ID代碼，則判明該當之凸輪切換器，而能夠辨識凸輪切換器的動作狀態。

在狀態記憶單元22C，係依照各個凸輪切換器，存放前述該當凸輪切換器的ID代碼與凸輪切換器的動作狀態。在設定目標值記憶單元22D，係預先設定有正確設定情形下之各凸輪切換器的動作狀態。藉由狀態判定單元22E，比較狀態記憶單元22C的內容與設定目標值記憶單元22D的內容，如此一來，便判定各凸輪切換器的狀態是否正確。其結果會藉由顯示器等介面單元22F而輸出。

另，若將目視用面板20做成透明板，那麼便可將其內側的檢測配接器15兼用作為內藏指針，從該內藏指針的位置，可輕易得知切換器的位置，亦即缺口(notch)位置。如此一來，即使將把手或旋鈕拔除，也能附加不易拔除內藏指針之構造，以作為從外部得知缺口位置的手段。該內藏指針係連結至操作開關器或切換器的軸，故即使將把手或旋鈕拔除，也能使內藏指針作為指示缺口位置之構造而發揮功能。

另，當進行偶極天線動作之檢測配接器15旋轉，使得其正下方不存在IC標籤時，便不會與任何IC標籤成立交訊。是故，IC標籤必須配置於藉由凸輪切換器12的缺口機構而定位之其中一個位置。但，當進行偶極天線動作之檢測配接器15旋轉時，應配置成僅有1個IC標籤位於其正下方。

接下來，說明如何辨識旋轉切換器的切換器位置、及 如何將IC標籤組裝至旋轉切換器。

圖圖4B為IC標籤內部的環狀天線環面平行設置於安裝面之小型IC標籤、以及檢測配接器的關係說明圖。此外，圖5為圖4B中檢測配接器與小型IC標籤之位置關係說明圖。

IC標籤10其收訊距離較短，無法與IC標籤讀取器19進行交訊。但，當檢測配接器15的檢測部152接近正上方時，相向之IC標籤10會與檢測配接器15的檢測部152藉由電磁感應的相互作用而電磁耦合，成為高靈敏度狀態而能足以交訊。在平行設置於安裝面的圓周上排列之IC標籤，雖會與檢測部的環形線圈152電磁耦合，但其與檢測配接器的例如由偶極天線所構成之放射天線151之間，由於磁力線是在IC標籤的環面平行排列，使得貫穿環形線圈102的磁力線不存在，或是少到實質上可忽略的程度，故無法相互作用而實質地電磁耦合。另，當環形線圈102相對於安裝面處於接近位置而不為平行之角度，亦即為傾斜時，IC標籤的環面與偶極天線會有電磁耦合的可能性。為了確實排除這類事態，如前述般，係在聯繫放射天線151與檢測部152之傳送線154設置彎曲部或階梯部，使放射天線151儘可能遠離IC標籤的環面，使兩者的電磁耦合小到可忽略程度為佳。

是故，對應於旋轉切換器的操作，只有檢測部所指示之IC標籤會被選擇，與檢測部的環形線圈152電磁耦合，而可進行1對1交訊。

也就是說，如圖5(a)所示，IC標籤10平行設置於金屬製的安裝面13，檢測部152的環狀天線的環面158與IC標籤10平行相向，則會成立很強的電磁耦合關係。依照電磁學，從檢測配接器15的檢測部152所放射之磁力線Φ1，會貫穿IC標籤10的環形線圈102所構成之環面108而電磁耦合，成為可交訊。

另一方面，如圖5(b)所示，因在檢測部152電磁耦合之IC標籤流而被激發之磁力線Φ2，即使延伸至放射天線151正下方的IC標籤10，但由於IC標籤10係平行設置於金屬製安裝面，故磁力線Φ2會與IC標籤10內部的環形線圈102A成為平行狀態而無法電磁耦合。也就是說，僅會與檢測配接器的檢測部152所指示並選擇之IC標籤進行交訊，而會防止與除此之外的IC標籤不小心進行電磁耦合之事態。

如此一來，在檢測配接器與複數個IC標籤之間可確實進行1對1交訊。將這樣的IC標籤設置於凸輪切換器，藉此，能夠以非接觸方式且不會誤偵測地正確得知所安裝之附凸輪切換器裝置或器具的狀態。

作為比較例，以圖6來說明，當IC標籤30內部的環狀天線環面直立設置於安裝面(即背板13的面)之情形下，小型IC標籤30與檢測配接器15的檢測線圈及放射天線之間的關係。在這種設置方法中，如圖6(a)所示，從檢測配接器15的檢測部152的檢測線圈所放射之磁力線Φ1的一部分，會部分貫穿IC標籤30的環形線圈所構 成之環面，檢測配接器15的檢測線圈與IC標籤30會進行微弱的電磁耦合，而能夠交訊。

然而，如圖6(b)所示，一旦來自檢測配接器15的放射天線151的磁力線Φ2延伸，它會貫穿放射天線151正下方的IC標籤30的環面102B，檢測配接器15與IC標籤30會電磁耦合，而有與檢測配接器的檢測部152所指示之IC標籤以外的IC標籤進行交訊之危險。該例子例如相當於專利文獻1的實施例1之構成。此類習知技術中，係藉由將檢測配接器與各IC標籤之間的距離h拉大(將凸輪切換器1中檢測配接器部分的軸方向長度增長)、或是降低讀取器/寫入器的電磁波輸出，來減低此類誤偵測之危險。按照本發明，能夠徹底杜絕此類誤檢測的危險，即使檢測配接器與IC標籤之間的距離h較短(凸輪切換器1中檢測配接器部分的軸方向長度構成為較短)，仍可僅與檢測部所指示之IC標籤正確地進行1對1交訊。

按照本實施例，能夠提供一種操作狀態檢測裝置，即使控制機器的開關器或控制切換器組裝於控制系統中而處於運轉中的情形下，欲巡視或檢查維護等時，不需碰觸把手或旋鈕，即可藉由電磁波以非接觸方式辨識它們的切換器位置或表示，對於減低目視等所起因之人為錯誤有很大的效果。

特別是，按照本實施例，能夠提供一種手法，其與由檢測配接器的檢測部所指示並選擇之IC標籤進行交訊， 不會不小心與其他IC標籤電磁耦合，確實地進行1對1交訊，藉由檢測到IC標籤，來以非接觸方式得知所安裝之裝置或器具的狀態。

此外，欲檢測之IC標籤的環狀內部天線環面，係相對於安裝面平行設置，故使得突出安裝面之突出部變少，而能夠提供順暢的安裝。

另，本發明並非限定於以上所述之凸輪切換器。舉例來說，若將實施例1的凸輪切換器置換為偵測門的鎖定機構的旋轉狀態，那麼便能夠運用來偵測門的鎖定機構的操作狀態。

[實施例2]

實施例1中，檢測配接器係為固定於凸輪切換器的旋轉軸之內裝型檢測配接器，但亦可僅將發揮檢測配接器功能所必要之構件整合而構成為一體化之攜帶型檢測配接器，以供作業者能夠以手來操作。

圖7為本發明第二實施例之攜帶型檢測配接器，亦即使用IC標籤之控制機器用攜帶型操作狀態檢測裝置的構成例示意立體圖。在此，檢測對象之複數個IC標籤，係設置於金屬製或非金屬製之安裝面13上，該安裝面13進行旋轉或直線運動；圖7揭示之情形中，複數個IC標籤當中的一個目標IC標籤設置於安裝面13上，並檢測之。檢測配接器155具備放射天線部151與檢測部152，以及將它們連接之傳送部154。檢測部152具有環狀天線。傳 送部154只要是硬的導體，則可為同軸線、平衡雙線、帶狀線(stripline)、導波管、介電體棒的任一者。圖7例子中，具有以硬導體構成之平衡雙線式傳送線，該傳送線係構成為與檢測部的環狀天線接續。像這樣，本實施例的傳送部154係調整成為具有更高剛性之構造，以便能夠與目標之IC標籤10確實進行1對1之指示動作而不搖晃，且避免流過該傳送部的高頻電流在不連續部產生不需要的反射。放射天線部151係為以半波長使共振最大之偶極基礎天線，在該中央部的高頻電流最大點與傳送部15的傳送線連接。放射天線部151係被堅固的絕緣基材(介電體)153所包覆，以一個動作即可裝卸之裝卸手段156，例如魔鬼氈等，來連接至讀取器/寫入器裝置的天線部的連接面192。當檢測部152的環狀天線的環面與安裝面13上的IC標籤平行相向，則即使安裝面13為金屬製，也會成立很強的電磁耦合關係。

也就是說，當檢測部152的環形線圈所構成之環面與IC標籤10的環形線圈環面平行相向，則透過磁力線Φ1，檢測部152的線圈152與IC標籤10的環形線圈會進行電磁耦合，而成為可交訊。

另一方面，在將放射天線部151組裝至讀取器/寫入器裝置的天線部之狀態下，應使在放射天線部151周圍因放射電磁波而被激發之磁力線Φ2，會與讀取器/寫入器內部的放射天線18電磁耦合，而不會與設置於金屬製安裝面13上之IC標籤10的環形線圈102電磁耦合。因此， 充分確保傳送線154的長度較理想，例如做成λ/2波長左右的長度，或設置成磁力線Φ2不會貫穿IC標籤10的環形線圈102，而是平行通過。也就是說，配置成：在檢測部152被激發之磁力線Φ1，僅會與IC標籤10電磁耦合，而在放射天線部151被激發之磁力線Φ2，僅會與讀取器/寫入器裝置19的內部天線18電磁耦合。

接下來，考慮下述情況：利用該攜帶型之檢測配接器，例如用來進行旋轉狀態偵測，而在金屬製的安裝面13上，檢測於圓周上排列之複數個IC標籤當中的一個IC標籤10。首先，作業者將檢測配接器的裝卸手段156，組裝至讀取器/寫入器裝置19的天線部的連接面192。如此一來，檢測配接器15的放射天線151，會透過磁力線Φ2而與讀取器/寫入器19內部的放射天線18電磁耦合。接著，一面把持住讀取器/寫入器裝置19，一面設定檢測配接器的位置，以便使安裝面13上的欲檢測之一個IC標籤10、以及檢測配接器的檢測部152的環形線圈，成為檢測部152的天線環面與IC標籤的環形線圈環面平行相向，並使兩者電磁耦合。傳送部154係為具有高剛性之構造，故作業者能夠選擇目標之IC標籤10，對其確實地進行1對1之指示動作而不會搖晃。如此一來，僅有欲檢測之IC標籤會被選擇，透過攜帶型之檢測配接器與讀取器/寫入器19電磁耦合，而可進行1對1交訊。將鄰接IC標籤10之間的間隔訂為規定大小，而使在檢測配接器的檢測部152的環狀天線與IC標籤10間被激發之磁力線Φ1為微 小大小，藉此，與檢測部152所指示之IC標籤以外的IC標籤進行交訊之危險，便能夠完全排除。此外，具有剛性之傳送部154，係在放射天線151與檢測部152的環狀天線之間確保充分長度，故不會發生誤偵測。又，做成靈敏度小到無法直接偵測之小型IC標籤10，藉此，在放射天線151會排除誤偵測之危險。也就是說，由於IC標籤10平行設置於金屬製的安裝面13，故不會有下述危險：來自檢測配接器15的放射天線151的磁力線Φ2延伸，其貫穿某一個IC標籤10的環面，檢測配接器155與IC標籤電磁耦合，而與檢測配接器的檢測部152所指示之IC標籤以外的IC標籤進行交訊。

像這樣，本實施例之攜帶型檢測配接器，係組裝至讀取器/寫入器而使用，藉此，針對內裝有位置檢測用的複數個IC標籤之各種控制機器於旋轉或直線運動時，能夠廣泛運用於操作運動的狀態量檢測。

[實施例3]

接下來，利用圖8至圖12說明本發明之第5實施例，其運用於具有斷路切換器群之控制機器的操作狀態檢測裝置。

圖8(a)為內裝有本實施例控制機器的操作狀態檢測裝置之系統全體構成示意圖。本實施例例如有關在高電壓機器的斷路切換器系統群中所採用之控制機器的操作狀態檢測裝置。

斷路切換器系統群中，由1個基體210與1個可動體230構成1組切換器單元200，複數組切換器單元沿著與可動體230的移動方向(圖中Z軸方向)呈直角之方向(圖中Y軸方向)配置成一列且相同高度，以構成斷路切換器系統的斷路切換器群(200-1~200-n)；各切換器單元的控制機器的電路端子(400，600)係構成為在繼電器電路500與控制電路(控制器)300之間進行開關，而該繼電器電路500係控制切換器系統的各個特定被控制機器的主電路700(1~n)的高壓電源斷路器等。在基體210設有1個IC標籤10A，其配置成與控制機器的開關操作狀態相互關聯，亦即與電路端子400及600連接之例如控制器300或繼電器500，是處於電性連接狀態，抑或處於斷路狀態。另一方面，在可動體230設有1個IC標籤10B，其針對控制機器的開關操作狀態，配置成與「不與IC標籤10A同時出現之狀態」相互關聯。舉例來說，係配置成下述相互關聯關係：當基體210的IC標籤(第一IC標籤)10A為閉狀態，可動體230的IC標籤(第二IC標籤)10B則為開狀態。

基體210上的IC標籤10A或可動體230上的IC標籤10B與檢測配接器155係構成為可1對1地選擇交訊，以便對應可動體230的各操作狀態，亦即控制是要使用被控制機器的主電路700功能(ON)或是使其無效(OFF)；舉例來說，將可動體230拉起使電路端子400與600切斷之狀態，也就是主電路700功能無效(OFF)狀態，或是 將可動體230壓入使電路端子400與600連接之狀態，也就是主電路700功能有效(ON)狀態。也就是說，係如同上述實施例1般，透過讀取器/寫入器19及檢測配接器155來偵測IC標籤10A、10B的位置，藉此而可讀取各切換器單元200的操作狀態。

本例中，所謂IC標籤不同時出現之狀態，係指切換器在拉起狀態時，拉起識別用IC標籤10B會出現，而可檢測之。在此狀態下，壓入狀態之IC標籤10A會隱藏，故無法檢測它。另一方面，在切換器的壓入狀態時，壓入識別用IC標籤10A會出現，而可檢測之。在此狀態下，拉起狀態之IC標籤10B會隱藏，故無法檢測它。像這樣，其構造為只有拉起、壓入其中一個狀態識別的IC標籤會出現，另一方則會隱藏。另，有關IC標籤10A相對於基體210的安裝面，以及IC標籤10B相對於可動體230的安裝面之具體位置，後續會說明例子。此外，IC標籤10A、10B的構成係與實施例1相同，例如與圖3所示之物相同。

另，被控制機器的種類常有許多種，用來控制它們的主電路700的電源等之斷路切換器群(200-1~200-m)數量也會增多，考量操作性，多數個斷路切換器群，全體係小型化地整合在狹窄的空間中。

圖8(a)中，斷路切換器群的幾乎所有切換器單元皆位於最下方位置(第一位置)，其對應到控制機器的電路端子閉狀態，亦即處於壓入狀態，電路端子400與600之 連接狀態；而切換器單元200-m則處於控制機器的電路端子開狀態，亦即處於拉起狀態，電路端子400與600之切斷狀態(第二位置，=完全斷路或拆卸狀態)。此外，切換器單元亦可保持於第一、第二位置的中間位置(第三位置)。

這樣的切換器單元的操作狀態，藉由確認各切換器單元的高度或拆卸情況，即使以目視也能一定程度地掌握。但，當切換器單元數量增多，控制內容多樣化，切換器單元的開關也各有不同時，有必要更正確地掌握操作狀態，確保作業安全。

本實施例中，係在各切換器單元組裝一對IC標籤，且不會誤偵測在狹窄空間中多數設置之該些複數個IC標籤的位置；藉由採用這樣的構造，切換器位於不上不下的中間位置時之狀況排除，及各切換器單元的位置，甚至是操作狀態的正確資訊，皆可藉由電磁波來以非接觸方式辨識。如此一來，能夠提供一種操作狀態檢測裝置，其對於減低目視等所起因之人為錯誤有很大的效果。此外，作為偵測操作狀態之手段，係採用薄的面狀IC標籤，藉此可順暢地安裝。

另，亦可使用讀取器/寫入器與檢測配接器一體化之筆型讀取器/寫入器，來取代上述攜帶型之讀取器/寫入器19及檢測配接器155。

圖8(b)為可運用於本實施例控制機器的操作狀態檢測裝置之筆型讀取器/寫入器19一例示意圖。筆型讀取器/ 寫入器19具備：設於本體內部之控制部與電源部、及設於本體表面，包含動作燈號之顯示部及操作部(圖示略)等。控制部係由電腦與程式所構成，更具有：與外部進行通訊之通訊部、及與檢測部的環狀天線對應之小型的天線152。藉由讀取器/寫入器19先端部的小型的天線152，來偵測第一IC標籤(閉狀態)、第二IC標籤(開狀態)，將其結果以讀取器/寫入器內部的電腦來處理，或是透過通訊部發訊給通訊狀態辨識處理單元22，以便在外部處理。通訊部係對應纜線或Bluetooth(登錄商標)等無線通訊。

接下來，利用圖9、圖10，進一步詳細說明切換器單元200之構造。

圖9(A)為基體210之正面圖、圖9(B)為基體之側面圖。此外，圖10(A)為可動體230之正面圖、圖10(B)為可動體之側面圖。

如圖9所示，基體210具有：樹脂製之安裝基板部211及背板部212，以及從該背板部突出而一體地設置，使可動體230於上下直線(A-A')方向滑動之導引部213。此外，導引部213的內側係構成與背板部相同高度之導引溝214，在該導引溝214的中央部設有水平延伸之止擋223，在從該止擋223往上延伸設置之樹脂製的突起部215的上端面，設置有1個IC標籤10A，其與控制機器的電路端子400與600之閉狀態相互關聯。也就是說，本實施例中，突起部215的上端面，係為IC標籤10A的 安裝面。另，IC標籤10A係用來偵測切換器單元是否處於控制機器的電路端子閉狀態，亦於壓入狀態，故突起部215的安裝面只要是能將IC標籤10A平行設置，於壓入狀態時使IC標籤10A露出即可。

另，可動體230係從橫方向(圖9(A)正面圖中為從前面、圖9(B)側面圖中為從左側)嵌入基體210的導引部213內，而可沿著導引部213上下移動。

又，在基體210設有一對電路端子216、218，該些電路端子216、218分別透過螺栓217、219而固定於基體210的安裝基板部211，而與電路端子400、600電性連接。一對電路端子216、218係藉由可動體的短路板234而被電性開關。背板部212具有凹凸部，其與鄰接之切換器單元的背板部卡合。221為供螺栓(圖示略)通過之孔，該螺栓係用來固定複數個切換器單元200，以作為一個切換器單元群而一體化。222為設於安裝基板部211之座部。一對電路端子400、600係藉由短路板234而被電性開關。此外，從背板部212往上延伸之延長部220的橫方向突出設置之突起223，係阻止可動體230往基體210的下方向，發揮止擋的功能，且與鄰接之切換器單元的背板部背面所設之孔卡合，具有進行定位之功能。又，各IC標籤10及保持其之突起部215係一體形成為，例如從基體210的突起223懸垂的方式。如此一來，在基體210的突起部215周圍，配置成包圍該突起部215般之可動體230，便存在上下移動之空間。

另一方面，可動體230如圖10所示，在樹脂製的本體235側面的凹部232，設置有1個IC標籤10B，其與控制機器的電路端子400與600之開狀態相互關聯。基體210的止擋223插入可動體230正面的溝233，可動體230的上下限位置係由止擋223所決定。也就是說，本實施例中，可動體230側面的凹部，係為IC標籤10B的安裝面。另，IC標籤10B係用來偵測切換器單元是否處於控制機器的電路端子開狀態，亦於拆卸狀態，故安裝面只要是能將IC標籤10B平行設置，僅於拆卸時使其露出即可。凹部深度可以相當淺，根據IC標籤10B的厚度不同，亦可省略凹部而將可動體230的側面本身當成安裝面。

圖11~圖12進一步詳細揭示基體210與可動體230之關係，對應於控制機器的電路端子閉、開各狀態。

本實施例中，同樣地，檢測配接器155具備放射天線部151與檢測部152，以及將它們連接之傳送部154。檢測部152具有環狀天線。傳送部具有以硬導體構成之平行雙線式傳送線，該傳送線係與檢測部的環狀天線接續而接線。放射天線部151係被堅固的介電體所包覆，以一個動作即可裝卸之裝卸手段156，例如魔鬼氈等，來貼附連接至讀取器/寫入器裝置的天線部的連接面192。當檢測部152的環狀天線環面與IC標籤平行相向，便會成立很強的電磁耦合關係。

圖11(a)相當於控制機器的電路端子閉狀態，切換 器單元的可動體230相對於基體210位於最下方位置，一對電路端子400、600藉由短路板234而處於電性關閉狀態。此時，如圖11(b)所示，作業者一面把持住讀取器/寫入器裝置19，一面設定檢測配接器155的位置，以便使欲檢測之一個IC標籤10A、以及檢測配接器的檢測部152的環形線圈，成為檢測部152的環狀天線環面與IC標籤10A的環形線圈環面平行相向，並使兩者電磁耦合。傳送部154係為具有高剛性之構造，故作業者能夠選擇目標之IC標籤10A，對其確實地進行1對1之指示動作而不會搖晃。如此一來，僅有欲檢測之IC標籤會被選擇，透過攜帶型之檢測配接器與讀取器/寫入器19電磁耦合，而可進行1對1交訊。將鄰接IC標籤10之間的間隔做成規定大小，在檢測配接器的檢測部152的環狀天線與IC標籤10之間被激發之磁力線Φ1，依據電磁學，會與檢測部152相距距離的平方至三次方成反比而急遽變得微弱，故作業者能夠完全排除與檢測部152所指示之IC標籤以外的IC標籤交訊之危險。此外，具有剛性之傳送部154，係在放射天線151與檢測部152的環狀天線之間確保充分長度，故不會發生誤偵測。又，將小型IC標籤10做成靈敏度小到無法直接偵測，藉此，會排除誤偵測之危險。

接下來，圖11(c)揭示以筆型讀取器/寫入器19進行偵測的例子。作業者一面把持住筆型讀取器/寫入器19，將欲檢測之1個IC標籤10A、以及讀取器/寫入器19先端的檢測部152，以小型天線之天線面與IC標籤10A 的環形線圈環面呈平行或大致平行相向的方式，來把持住讀取器/寫入器19，並使兩者電磁耦合。如此一來，作業者便能排除與筆型讀取器/寫入器19所指示之IC標籤以外的IC標籤交訊之危險。

又，圖12相當於控制機器的電路端子處於完全斷路狀態之情形，切換器單元的可動體230相對於基體210位於最上方位置，一對電路端子400、600遠離短路板234而處於電性斷路狀態。

圖12(a)所示，作業者一面把持住讀取器/寫入器裝置19，一面設定檢測配接器155的位置，以便使欲檢測之一個IC標籤10B、以及檢測配接器的檢測部152的環形線圈，成為檢測部152的環狀天線環面與IC標籤10B的環形線圈環面平行相向，並使兩者電磁耦合。傳送部154係為具有高剛性之構造，故作業者能夠選擇目標之IC標籤10B，對其確實地進行1對1之指示動作而不會搖晃。如此一來，僅有欲檢測之IC標籤會被選擇，透過攜帶型之檢測配接器與讀取器/寫入器19電磁耦合，而可進行1對1交訊。將鄰接IC標籤10之間的間隔做成規定大小，在檢測配接器的檢測部152的環狀天線與IC標籤10之間被激發之磁力線Φ1，依據電磁學，會與檢測部152相距距離的平方至三次方成反比而急遽變得微弱，故作業者能夠完全排除與檢測部152所指示之IC標籤以外的IC標籤交訊之危險。

此外，具有剛性之傳送部154，係在放射天線151與 檢測部152的環狀天線之間確保充分長度，故不會發生誤偵測。又，將小型IC標籤10做成靈敏度小到無法直接偵測，藉此，會排除誤偵測之危險。

本實施例中，如上述般，不會誤偵測在狹窄空間中多數設置之該些複數個IC標籤的位置；藉由採用這樣的構造，各切換器單元的位置，甚至是操作狀態的正確資訊，皆可藉由電磁波來以非接觸方式辨識。若要舉一例子，則1個切換器單元200的尺寸為，寬度(X軸)約4.5cm、高度(Z軸)約5.5cm、深度(Y軸)約1.5cm，可動體230的本體235高度(Z軸)約3cm。這些切換器在Y軸方向配置複數個，以相同高度鄰接。舉例來說，切換器單元200群是以10個切換器單元來構成的情形下，其深度為約15cm。1個切換器單元內例如內藏有2個IC標籤，高度約設置於3cm的範圍內。

按照本實施例，在1個切換器單元中，一對IC標籤10(10A，10B)彼此的環形線圈係相距線圈直徑的數倍。舉例來說，假設檢測部152外徑與IC標籤的環形線圈102外徑為同程度的5mm，則若相距10mm時，電磁感應所帶來之影響相較於環相向時係以平方至三次方成反比，故會減少成1/100至1/1000。也就是說，處於可彼此忽略的獨立關係，故即使各IC標籤10的高度方向(Z方向)間隔如上述般狹窄，又，即使鄰接位置之切換器單元的IC標籤10在橫方向(Y方向)間隔狹窄，也不會發生誤偵測。

此外，如圖12(c)所示，在使用筆型讀取器/寫入器19的情形下，同樣地，作業者一面把持住筆型讀取器/寫入器19，將欲檢測之1個IC標籤10B、以及讀取器/寫入器19，以小型天線之天線面與IC標籤10B的環形線圈環面呈平行或大致平行相向的方式，來把持住讀取器/寫入器19，並使兩者電磁耦合。如此一來，作業者便能排除與筆型讀取器/寫入器19所指示之IC標籤以外的IC標籤交訊之危險。

像這樣，按照本實施例，能夠提供一種手法，其與由檢測配接器的檢測部所指示並選擇之IC標籤進行交訊，不會不小心與其他IC標籤電磁耦合，確實地進行1對1交訊，藉由檢測到IC標籤，來以非接觸方式得知所安裝之裝置或器具的狀態。

此外，欲檢測之IC標籤的環狀內部天線環面，係相對於安裝面平行設置，故使得突出安裝面之突出部變少，而能夠提供順暢的安裝。

[實施例4]

接下來，利用圖13A至圖14說明本發明之第4實施例，其運用於具有斷路切換器群之控制機器的操作狀態檢測裝置。本實施例例如有關在高電壓機器的斷路切換器系統群中所採用之控制機器的操作狀態檢測裝置。圖13A為本實施例之斷路切換器系統群立體圖、圖13B為圖13A之A-A'截面圖。

由1個插座310與1個插頭330構成1組切換器單元，此相當於實施例3的切換器單元200。如同實施例3般，複數組切換器單元沿著與插頭330的移動方向(圖中Z軸方向)呈直角之方向(圖中Y軸方向)配置成一列且相同高度，以構成斷路切換器系統的斷路切換器群；各切換器單元的控制機器的電路端子係構成為在繼電器電路與控制電路之間進行開關，而該繼電器電路係控制切換器系統的各個特定被控制機器的主電路(1~n)的高壓電源斷路器等。於插頭330設有第一IC標籤10A，另一方面在插座310設有第二IC標籤10B而做成一體化，以便在插座310中用來偵測控制機器的複數個操作狀態，亦即與電路端子400及600連接之例如控制器或繼電器是處於電性連接狀態，或是斷路狀態。插頭330相對於插座310的位置關係，係構成為可相對地變更。各IC標籤係設置成，其天線的環面與安裝面平行。透過實施例3所示之同樣的檢測配接器155，藉由讀取器/寫入器19而可讀取各切換器單元的操作狀態。也就是說，藉由第一IC標籤10A與第二IC標籤10B之偵測的組合來檢測狀態，以便對應插頭330的各操作狀態，亦即控制是要使用被控制機器的主電路功能(ON)或是使其無效(OFF)；舉例來說，將插頭330拉起使電路端子400與600切斷之狀態，也就是主電路功能無效(OFF)狀態，或是將插頭330壓入使電路端子400與600接線之狀態；換言之，係對應主電路功能有效(ON)狀態與無效(OFF)狀態之各狀態。各狀態之 檢測，係藉由讀取器/寫入器19，透過檢測配接器155而依序檢測第一IC標籤10A與第二IC標籤10B，或是同時檢測，藉此辨識各狀態。

插座310具有：樹脂製之安裝基板部311；用來供插頭330的電極331、332插入之孔311、312；以及用來鎖緊插頭330的螺栓333之螺栓孔313。在各插頭330的側面固定有第一IC標籤10A，其與插頭的特有資訊相互關聯。另一方面，在插座310的端階部314內側面，固定有第二IC標籤10B，其與插座的特有資訊相互關聯，且與第一IC標籤10A相向。

圖14說明使用檢測配接器155之，主電路功能有效(ON)狀態、無效(OFF)狀態的偵測方法。

本實施例中，同樣地，檢測配接器155具備放射天線部151與檢測部152，以及將它們連接之傳送部154。檢測部152具有環狀天線。傳送部具有以硬導體構成之平行雙線式傳送線，該傳送線係與檢測部的環狀天線接續而連接。放射天線部151係被堅固的介電體所包覆，以一個動作即可裝卸之裝卸手段156，例如魔鬼氈等，來貼附連接至讀取器/寫入器裝置的天線部的連接面192。當檢測部152的環狀天線環面與IC標籤平行相向，便會成立很強的電磁耦合關係。

圖14(a)中，插頭330與插座310結合，為主電路功能有效(ON)狀態。此時，檢測部152的環狀天線係對應第一IC標籤10A、第二IC標籤10B這兩個IC標 籤。

也就是說，IC標籤10A組裝於插頭330的特定一處，當插頭裝入插座310時，兩個分別組裝之IC標籤10A、10B的環形線圈面平行相向，使用檢測配接器155的檢測部152的環狀天線來檢測插頭的插入狀態。像這樣，將檢測配接器155的檢測部152置於兩個IC標籤10A、10B的平行配置之線圈面，且檢測部152的環狀天線線圈面平行，如此一來，如圖14(b)所示，會產生三個線圈面之電磁耦合，檢測配接器155能夠與兩個IC標籤10A、10B同時交訊。在第一IC標籤10A與第二IC標籤10B之檢測組合中，可將同時偵測到兩個之情形，當作切換器單元連接(ON)狀態。藉此，能夠辨識哪個插頭插入哪個插座之狀態。另一方面，當插頭從插座310拔除時，如圖14(c)所示，會產生兩個線圈面之電磁耦合，檢測配接器155與插座310的IC標籤10B交訊，能夠辨識插頭未插入插座之狀態。在第一IC標籤10A與第二IC標籤10B之檢測組合中，可將僅偵測到1個IC標籤之情形，特別是僅偵測到插座310的IC標籤10B之情形，當作切換器單元斷路(OFF)狀態。

像這樣，按照本實施例，能夠提供一種手法，其與由檢測配接器的檢測部所指示並選擇之IC標籤進行交訊，不會不小心與其他IC標籤電磁耦合，確實地進行1對1交訊，藉由檢測到IC標籤，來以非接觸方式得知所安裝之裝置或器具的狀態。

此外，欲檢測之IC標籤的環狀內部天線環面，係相對於安裝面平行設置，故使得突出安裝面之突出部變少，而能夠提供順暢的安裝。

[實施例5]

接下來，利用圖15至圖16說明本發明之第5實施例，其運用於具有斷路切換器群之控制機器的操作狀態檢測裝置。實施例4中揭示檢測配接器155能與兩個IC標籤10A、10B同時交訊之例子，若是無法同時交訊的情形下，只要設定時間差來偵測即可。圖15例子中，檢測配接器的檢測部152係構成為可在短時間內於前後方向移位。舉例來說，以手保持住檢測配接器的作業者，使其檢測部152相距規定時間差朝前後方向移位來偵測。如此一來，例如在訂定好T1與T2狀態的短時間內，檢測配接器的檢測部152移位至其中一個IC標籤側而相向，讀取IC1、IC2(10A、10B)的其中一個，辨識出插頭330與插座310是成對。

圖16(a)例子中，檢測配接器155係構成為在訂定好T1與T2狀態的短時間內可旋轉，檢測配接器的檢測部152旋轉而與其中一個IC標籤相向，讀取IC1與IC2，辨識出插頭與插座是成對。舉例來說，以手保持住檢測配接器的作業者，使檢測配接器旋轉，藉此使其檢測部152旋轉。圖16(b)中檢測部152與IC2的環形線圈電磁耦合，圖16(c)中檢測部152與IC1的環形線圈電磁耦 合。

另，在訂定好的短時間內無法讀取的情形下，便辨識成非成對，即斷路(OFF)。所謂短時間，係指檢測配接器的移位或旋轉動作所需之時間，例如最長為1秒左右。

像這樣，按照本實施例，能夠提供一種手法，其與由檢測配接器的檢測部所指示並選擇之IC標籤或者設定成一對之IC標籤進行交訊，不會不小心與其他IC標籤電磁耦合，確實地進行1對1交訊，藉由檢測到IC標籤，來以非接觸方式得知所安裝之裝置或器具的狀態。另，所謂確實的1對1交訊，除了指欲檢測之特定IC標籤在電磁耦合之距離內成對之組合以外，還包括以一個檢測部來同時檢測屬於特定群組之複數個IC標籤的情形。

此外，欲檢測之IC標籤的環狀內部天線環面，係相對於安裝面平行設置，故使得突出安裝面之突出部變少，而能夠提供順暢的安裝。

1‧‧‧凸輪切換器

10‧‧‧IC標籤(平行設置)

11‧‧‧切換器軸棒(旋轉軸)

12‧‧‧凸輪切換器本體部

13‧‧‧安裝面(背板)

14‧‧‧IC標籤保持面板

15‧‧‧內裝型之檢測配接器(輔助天線)

16‧‧‧位置調整用間隔材

17‧‧‧把手

18‧‧‧天線部

19‧‧‧IC標籤讀取器

20‧‧‧目視用面板

21‧‧‧電波

22‧‧‧狀態辨識處理單元

30‧‧‧IC標籤(直立設置)

101‧‧‧IC晶片

102‧‧‧環形線圈

103‧‧‧絕緣基材

150‧‧‧孔

151‧‧‧放射天線部

152‧‧‧檢測部

153‧‧‧絕緣基材(介電體)

154‧‧‧傳送部

155‧‧‧攜帶型檢測配接器

200‧‧‧切換器單元

210‧‧‧基體

215‧‧‧突起部

223‧‧‧止擋

230‧‧‧可動體

232‧‧‧側面之凹部

233‧‧‧溝

235‧‧‧本體

300‧‧‧控制器

310‧‧‧插座

330‧‧‧插頭

400‧‧‧控制機器的電路端子

500‧‧‧繼電器電路

600‧‧‧控制機器的電路端子

700‧‧‧被控制機器的主電路

[圖1]本發明第一實施例之控制機器的操作狀態檢測裝置系統構成例示意圖。

[圖2A]具備圖1操作狀態檢測裝置之控制機器的分解立體圖。

[圖2B]圖1的IC標籤保持面板背面示意圖。

[圖3]第一實施例所使用之小型IC標籤一例示意圖。

[圖4A]第一實施例中，小型IC標籤、檢測配接器及 IC標籤讀取器之關係說明圖。

[圖4B]第一實施例中，IC標籤內部的環狀天線環面平行設置於安裝面之小型IC標籤、以及檢測配接器的關係說明圖。

[圖5]圖4B中，小型IC標籤與檢測配接器的檢測線圈及放射天線之間的關係說明圖。

[圖6]作為比較例，將IC標籤內部的環狀天線環面直立設置於安裝面之情形下，小型IC標籤與檢測配接器的檢測線圈及放射天線之間的關係說明圖。

[圖7]本發明第二實施例之控制機器的操作狀態檢測裝置(檢測配接器)構成例示意立體圖。

[圖8]本發明第三實施例之，內裝有控制機器的操作狀態檢測裝置，其控制機器的操作狀態檢測裝置全體構成示意圖。

[圖9]第三實施例中，操作狀態檢測裝置的基體正面圖及側面圖。

[圖10]第三實施例中，操作狀態檢測裝置的可動體正面圖及側面圖。

[圖11]第三實施例中，對應於控制機器的電路端子閉狀態之，基體與可動體的關係示意圖。

[圖12]第三實施例中，對應於控制機器的電路端子開狀態之，基體與可動體的關係示意圖。

[圖13A]本發明第四實施例之控制機器的操作狀態檢測裝置中，用於斷路切換器群之操作狀態檢測的IC標籤 組裝位置關係示意圖。

[圖13B]圖13A的A-A'截面示意圖。

[圖14]第四實施例中，使用檢測配接器之操作狀態偵測方法說明圖。

[圖15]本發明第五實施例之控制機器的操作狀態檢測裝置中，使用檢測配接器之操作狀態偵測方法說明圖。

[圖16]本發明第六實施例之控制機器的操作狀態檢測裝置中，使用檢測配接器之操作狀態偵測方法說明圖。

10‧‧‧IC標籤(平行設置)

11‧‧‧切換器軸棒(旋轉軸)

12‧‧‧凸輪切換器本體部

13‧‧‧安裝面(背板)

14‧‧‧IC標籤保持面板

15‧‧‧內裝型之檢測配接器(輔助天線)

16‧‧‧位置調整用間隔材

17‧‧‧把手

20‧‧‧目視用面板

141‧‧‧IC標籤保持面板的空間

150‧‧‧孔

151‧‧‧放射天線部

152‧‧‧檢測部

153‧‧‧絕緣基材(介電體)

Claims (15)

1. 一種使用IC標籤之控制機器的操作狀態檢測裝置，係為控制機器之操作狀態檢測裝置，其特徵為：具備：複數個IC標籤，在前述控制機器，與該控制機器的操作狀態相互關聯，且安裝於同一安裝面上；及1個檢測配接器，因應前述控制機器的操作狀態，與前述複數個IC標籤之間的相對位置關係會變化；前述複數個IC標籤，其各該IC標籤的環面，係平行設置於前述安裝面，前述檢測配接器，其用來偵測前述IC標籤之環狀天線以及與該環狀天線連接之放射天線係構成為一體，前述檢測配接器的環狀天線的環面，因應前述控制機器的各操作狀態，係與相對應之1個前述IC標籤的環面1對1且平行相向，藉由前述檢測配接器的放射天線而形成之磁力線，係構成為不會貫穿前述各IC標籤的環面。
2. 如申請專利範圍第1項之使用IC標籤之控制機器的操作狀態檢測裝置，其中，具備：旋轉板，固定於旋轉軸，因應前述控制機器的操作狀態而旋轉；前述複數個IC標籤，在以該旋轉板的旋轉軸為圓心之同心圓當中的1個同心圓的圓周上，配置於與前述控制機器的複數個操作狀態相互關聯之位置；及 前述檢測配接器，其前述環狀天線與前述放射天線，和前述旋轉軸一起沿著前述圓周旋轉；前述複數個IC標籤，其各該IC標籤的環面，係平行設置於前述旋轉板的安裝面，前述檢測配接器的前述環狀天線的環面係構成為，伴隨前述旋轉軸之旋轉，而可與前述安裝面上的其中1個前述IC標籤的前述環面1對1且平行相向。
3. 如申請專利範圍第2項之使用IC標籤之控制機器的操作狀態檢測裝置，其中，前述旋轉板係為金屬製背板，前述檢測配接器的放射天線，係為偶極基礎(dipole-based)之天線。
4. 一種旋轉切換器機構，其特徵為：具備：凸輪切換器本體部，其內部設有切換器機構；旋轉軸，被保持於凸輪切換器本體部；把手，用來驅動前述旋轉軸以操作前述切換器機構；旋轉板，在前述凸輪切換器本體部與前述把手之間，固定於前述旋轉軸；複數個IC標籤，在該旋轉板的1個圓周上，配置於與前述切換器機構的複數個操作狀態相互關聯之位置；及1個檢測配接器，和前述旋轉軸一起沿著前述圓周旋轉；前述檢測配接器，其用來偵測前述IC標籤之環狀天線以及與該環狀天線連接之放射天線係構成為一體， 前述複數個IC標籤，其各該IC標籤的環面，係平行設置於前述旋轉板的安裝面，前述檢測配接器的前述環狀天線的環面係構成為，伴隨前述旋轉軸之旋轉，而可與前述安裝面上的其中1個前述IC標籤的前述環面1對1且平行相向。
5. 一種使用IC標籤之控制機器的操作狀態檢測裝置，係為藉由檢測配接器而可檢測操作狀態之控制機器，其特徵為：前述控制機器具備：至少一個基體；及至少一個可動體，其相對於該基體，在可沿著直線相對移動之狀態下，被保持於該基體；前述基體具有控制機器之電路端子，其藉由前述可動體而被電性開關；第一IC標籤，在前述基體上，與前述控制機器的操作狀態相互關聯，平行設置於前述直線上的規定位置；及第二IC標籤，與前述控制機器的操作狀態相互關聯，與不和前述第一IC標籤同時出現之狀態相互關聯，平行設置於前述可動體上；藉由前述檢測配接器，偵測前述第一IC標籤或前述第二IC標籤。
6. 如申請專利範圍第5項之使用IC標籤之控制機器的操作狀態檢測裝置，其中，由1個前述可動體與1個前述基體，構成1組切換器單元， 複數組前述切換器單元，係沿著與前述直線呈直角之方向，配置成一列且相同高度，以構成斷路切換器系統的斷路切換器群，前述各基體，各自具備一對電路端子，前述各切換器單元的其中一方的前述電路端子，係與繼電器電路電性連接，該繼電器電路是控制前述切換器系統的各個特定被控制機器的主電路的電源，前述各切換器單元的另一方的前述電路端子，係與控制電路電性連接，該控制電路是控制前述各繼電器電路，前述各切換器單元，係將前述各繼電器電路與前述控制電路之間的電性連接予以開關，前述各切換器單元的前述可動體，相對於前述基體，在相對應之前述控制機器的電路端子閉狀態下位於第一位置，在前述控制機器的電路端子開狀態下位於第二位置狀態，藉由前述檢測配接器來偵測前述第一IC標籤或前述第二IC標籤，以偵測前述第一位置或前述第二位置。
7. 如申請專利範圍第6項之使用IC標籤之控制機器的操作狀態檢測裝置，其中，前述第一IC標籤，其該IC標籤的環面，係平行設置於與前述直線呈直角之安裝面，前述第二IC標籤，其該IC標籤的環面，係平行設置於與前述直線平行之安裝面。
8. 如申請專利範圍第6項之使用IC標籤之控制機器 的操作狀態檢測裝置，其中，前述可動體具有短路板，前述基體具有：導引部，將前述可動體於前述直線方向導引；及前述控制機器之電路端子，其藉由前述可動體的短路板而被電性開關；前述第一IC標籤係設置成，於前述可動體的壓入狀態下，會露出於前述導引部的上端面，前述第二IC標籤係設置於該可動體的側面，以便在前述可動體的拔出狀態下露出。
9. 如申請專利範圍第6項之使用IC標籤之控制機器的操作狀態檢測裝置，其中，前述基體為插座(socket)，前述可動體為插頭(plug)，前述第一IC標籤是在前述插座上且設置於側面，該側面是無論當該插座被前述插頭插入之狀態或拆卸狀態下皆會露出，前述可動體係為設置有前述第二IC標籤之插頭，前述第二IC標籤是在前述插頭上且設置於側面，該側面是無論當該插頭插入於前述插座之狀態或拆卸狀態下皆會露出，藉由前述第一、第二IC標籤，可辨識前述各切換器單元中前述各插頭及前述各插座的個體，且亦可進行前述各插頭插入前述各插座之狀態辨識。
10. 如申請專利範圍第9項之使用IC標籤之控制機 器的操作狀態檢測裝置，其中，前述檢測配接器具備檢測部，前述第一IC標籤係組裝於前述插頭的特定一處，當前述插頭組裝至前述插座時，分別組裝於兩者之前述2個IC標籤的環形線圈面會平行相向，為了使用前述檢測配接器來檢測前述插頭的插入狀態，將該檢測配接器的前述檢測部，在前述2個IC標籤平行配置之線圈面之間，將該檢測部的線圈面平行配置，藉此，藉由該3個線圈面所生之電磁耦合，與前述2個IC標籤同時進行交訊，以辨識哪個插頭插入哪個插座之狀態。
11. 如申請專利範圍第9項之使用IC標籤之控制機器的操作狀態檢測裝置，其中，前述檢測配接器具備檢測部，為了使用前述檢測配接器來檢測前述插頭的插入狀態，藉由該檢測配接器的前述檢測部，設定時間差而與前述第一、第二IC標籤依序交訊，藉此檢測前述插頭的插入狀態。
12. 如申請專利範圍第9項之使用IC標籤之控制機器的操作狀態檢測裝置，其中，屬於組裝有前述IC標籤之壓入切換器機構，在壓入把手的特定處所，組裝有示意拉起狀態之前述第二IC標籤，在切換器本體的特定處所，組裝有示意壓入狀態之前述第一IC標籤， 構成為：將前述壓入把手拉起時，表示壓下狀態之前述第一IC標籤會被該壓入把手所隱藏，表示拉起狀態之前述第二IC標籤會出現，將前述壓入把手壓下時，示意拉起狀態之前述第二IC標籤會被前述切換器本體所隱藏，示意該壓下狀態之前述第一IC標籤會出現；必然僅有示意1個狀態之IC標籤會出現，而可藉由前述檢測配接器來檢測。
13. 一種檢測配接器，係為複數個IC標籤的檢測配接器，其特徵為：前述檢測配接器具備：放射天線部；檢測部，具有用來檢測前述IC標籤之環狀天線；及傳送部，連接前述檢測部與前述放射天線部；前述放射天線部，其以半波長使共振成為最大之偶極基礎天線，係具有由介電體包覆或是由介電體基板支撐之構造，在該放射天線的中央部的高頻電流最大點與前述傳送部連接，前述放射天線部係構成為，可裝卸於讀取器/寫入器的天線面，前述IC標籤具有IC晶片以及IC標籤本體，該IC標籤本體包含與該IC晶片連接之微小環狀天線，構成為：使前述微小環狀天線的環面與安裝面平行，將前述IC標籤本體安裝於被安裝構件，在前述放射天線部固定於前述讀取器/寫入器的天線 面之狀態下，前述檢測部的環狀天線的環面係構成為，與前述IC標籤的前述微小環狀天線的環面平行，前述檢測部與前述IC標籤之間可進行1對1交訊。
14. 如申請專利範圍第13項之檢測配接器，其中，屬於組裝於旋轉切換器機構之前述檢測配接器，與前述旋轉切換器之旋轉同步旋轉之前述檢測配接器的檢測部，係配置成依序掃描在圓周上排列之複數個前述IC標籤，前述檢測部的另一端的放射天線，係與在前述檢測部電磁耦合之複數個前述IC標籤的特定1個進行交訊，將其資訊藉由前述放射天線放射至空間中，使其與前述讀取器/寫入器交訊。
15. 如申請專利範圍第14項之檢測配接器，其中，在前述檢測部，使前述檢測部的線圈面與1個前述IC標籤的線圈面平行，使產生強力之電磁耦合，針對進入前述放射天線正下方或附近之1個前述IC標籤，因流過前述放射天線之高頻電流而被激發之磁力線，不會貫穿前述IC標籤內部的環形線圈面而是使其平行入射，以妨礙電磁耦合，以便能夠與前述檢測部所指示之1個前述IC標籤1對1交訊。