JPH0815265B2 - 非接触式応答ユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 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。

（発明の概要） 本発明の非接触式応答ユニットは、交信相手と電磁誘
導結合して、交信相手側から電力供給用の高周波信号に
基づいて電力を受け取り、この電力を作動電源として前
記高周波信号からそれに重畳される書込みデータおよび
書込み位置指定情報を取り出して、不揮発性の記憶手段
に記憶するような機能を有するものであり、さらに、交
信相手から受け取った書込みデータおよび書込み位置指
定情報を、交信相手側へ帰還させるような機能を有する
ものである。

（従来技術とその問題点） 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。

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。

（発明の目的） 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。

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。

（発明の構成と効果） 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コイルと、電磁誘導結
合した交信相手からの送信信号に応じてアンテナコイル
から発生される交流出力を電力に変換する電力受給部
と、電力受給部で変換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、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、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、記憶手段への前記データ書込み後に、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
れを変調してアンテナコイル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。

本発明の非接触式応答ユニットは、交信相手から送信
される送信信号に基づいて電力を受け取り、この受け取
った電力を作動電源として動作する。

さらに、交信相手から送信された書込みデータおよび
書込み位置指定情報を交信相手側へ帰還送信するように
なっているから、交信相手側で送信の確認が行われる。

したがって、本発明によれば、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。

さらに、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。

（実施例の説明） 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ID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。

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。

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1
2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。

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。

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。

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。

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。

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。

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程度に接近するとにより磁気的に
結合される。

第３図は、前記切替回路17と整流回路21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。

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。

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21で直流に変換さ
れ、ｄに示すような整流出力を出す。

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23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EPROM20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、EPR
OM20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EPROM20
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26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。

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。

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。

前記第１および第２アンテナコイル1,13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。

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。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の固定機の回路ブロック図、
第２図はトランスポンダの回路ブロック図、第３図は要
部の回路図、第４図は作用説明のためのタイムチャート
である。 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、2
4……復調回路、25……変調回路、Ａ……固定機、Ｂ…
…トランスポンダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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
   ナコイルと、 電磁誘導結合した交信相手からの送信信号に応じてアン
   テナコイルから発生される交流出力を電力に変換する電
   力受給部と、 電力受給部で変換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、 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、 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、 記憶手段への前記データ書込み後に、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
   アンテナコイル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。