(57)【要約】【課題】スイッチ機構を要することなく、一回の計測でＰＴＣ素子の特性を精緻に識別することができる部品識別システム、部品識別方法及び被識別部品を提供する。【解決手段】ＰＴＣ素子１１及び特性変動用ＰＴＣ素子１４を有する被識別部品１と、電圧を印加する電圧印加部３、ＰＴＣ素子１１の特性を検出する検出部２５、基準特性を記憶する特性記憶部２３１、及び検出された特性が適合するか否かを判定する判定部２１を有する識別装置２とを備え、ＰＴＣ素子１１及び特性変動用ＰＴＣ素子１４の一端が互いに接続されている接続点３１、及び接続点３１とＰＴＣ素子１１との間に接続された抵抗素子１３を介して印加される電圧によるＰＴＣ素子１１の特性が基準特性と適合するか否かを判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧の印加により特性が変動するＰＴＣ素子、及び該ＰＴＣ素子の特性を変動させる特性変動用ＰＴＣ素子を有する被識別部品と、
前記ＰＴＣ素子及び前記特性変動用ＰＴＣ素子に電圧を印加する電圧印加部、
前記ＰＴＣ素子の特性を検出する検出部、
該特性の適合判断の基準となる基準特性を記憶する特性記憶部、及び
前記検出部で検出された特性が、前記基準特性と適合するか否かを判定する判定部
を有する識別装置と
を備え、
前記被識別部品は、
前記ＰＴＣ素子及び前記特性変動用ＰＴＣ素子の一端が互いに接続されている接続点と、
該接続点と前記ＰＴＣ素子との間に接続されている抵抗素子と
を有し、
前記判定部は、前記接続点及び前記抵抗素子を介して印加される電圧による前記ＰＴＣ素子の特性が、前記基準特性と適合するか否かを判定するようにしてあることを特徴とする部品識別システム。
【請求項２】
前記被識別部品は、前記特性変動用ＰＴＣ素子と接続する抵抗素子を有し、
前記検出部は、前記抵抗素子により分圧された出力電圧を検出するようにしてあることを特徴とする請求項１記載の部品識別システム。
【請求項３】
前記ＰＴＣ素子及び／又は前記特性変動用ＰＴＣ素子は、サーミスタであることを特徴とする請求項１又は２記載の部品識別システム。
【請求項４】
前記識別装置は、
前記ＰＴＣ素子の特性が適合するか否かの判断の基準となる基準特性を有する基準ＰＴＣ素子、及び該基準ＰＴＣ素子の基準特性を変動させる装置側特性変動用ＰＴＣ素子を保持する基準素子保持部
を備え、
該基準素子保持部は、
前記基準ＰＴＣ素子及び前記装置側特性変動用ＰＴＣ素子の一端が互いに接続されている装置側接続点と、
該装置側接続点と前記基準ＰＴＣ素子との間に接続されている装置側抵抗素子と
を有し、
前記電圧印加部は、前記装置側接続点と接続する接続線を介して前記基準ＰＴＣ素子及び前記装置側特性変動用ＰＴＣ素子へ電圧を印加し、
前記検出部は、前記基準ＰＴＣ素子の基準特性を検出し、
前記判定部は、前記ＰＴＣ素子の特性が、前記装置側接続点及び前記装置側抵抗素子を介して印加される電圧による前記基準ＰＴＣ素子の前記基準特性と適合するか否かを判定するようにしてあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の部品識別システム。
【請求項５】
電圧の印加により特性が変動するＰＴＣ素子及び該ＰＴＣ素子の特性を変動させる特性変動用ＰＴＣ素子に電圧を印加する電圧印加部、
前記ＰＴＣ素子の特性を検出する検出部、
該特性の適合判断の基準となる基準特性を記憶する特性記憶部、及び
前記検出部で検出された特性が、前記基準特性と適合するか否かを判定する判定部
を有する識別装置と接続されている、前記ＰＴＣ素子及び前記特性変動用ＰＴＣ素子を有する被識別部品であって、
前記ＰＴＣ素子及び前記特性変動用ＰＴＣ素子の一端が互いに接続されている接続点と、
該接続点と前記ＰＴＣ素子との間に接続されている抵抗素子と
を有し、
該抵抗素子は、前記ＰＴＣ素子及び前記特性変動用ＰＴＣ素子と隣接して合成樹脂にて封止してあることを特徴とする被識別部品。
【請求項６】
前記特性変動用ＰＴＣ素子と接続する抵抗素子を、該特性変動用ＰＴＣ素子及び前記ＰＴＣ素子と隣接して合成樹脂にて封止してあることを特徴とする請求項５記載の被識別部品。
【請求項７】
前記ＰＴＣ素子及び／又は前記特性変動用ＰＴＣ素子は、サーミスタであることを特徴とする請求項５又は６記載の被識別部品。
【請求項８】
電圧の印加により特性が変動するＰＴＣ素子及び該ＰＴＣ素子の特性を変動させる特性変動用ＰＴＣ素子の一端が互いに接続されている接続点を介して、該接続点と前記ＰＴＣ素子との間に接続されている抵抗素子を経由して前記ＰＴＣ素子と、前記特性変動用ＰＴＣ素子とに電圧を印加し、
前記特性の適合判断の基準となる基準特性を記憶し、
印加される電圧による前記ＰＴＣ素子の特性を検出し、
検出された特性が、前記基準特性と適合するか否かを判定することを特徴とする部品識別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる抵抗温度特性を有するＰＴＣ素子を備えた被識別部品を選別する部品識別システム、部品識別方法及び被識別部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、正の抵抗温度特性を有するＰＴＣ素子は、キュリー温度を超えた場合、抵抗値が急激に増加する特性を有している。斯かる特性を利用して、例えば電子回路の過電流保護素子として、あるいは温度検出素子として使用されることが多い。
【０００３】
現在では市場要求に応えるために、様々な抵抗温度特性を持ったＰＴＣ素子が市販されており、ＰＴＣ素子自体の超小型化も進んでいる。最近では、例えば１．６×０．８ｍｍ、０．６×０．３ｍｍ程度の微小チップ部品も開発されている。
【０００４】
斯かるＰＴＣ素子は、例えば製造過程における不純物の混入等に起因する特性不良が発生する場合があるため、製造されたＰＴＣ素子の良否を出荷前に判定するようにしている。また、ＰＴＣ素子の部品管理を行っていた場合であっても、想定されていない原因によって異種特性のＰＴＣ素子が誤って混入する場合が生じうる。斯かる場合、混入した異種特性を有するＰＴＣ素子を選別する必要が生じる。
【０００５】
現在、異種部品が混入するのを防ぐために、ＰＴＣ素子に選別用のマーキングを施すことも行われているが、チップの小型化が進む中で、微小チップ部品にマーキングすることは困難であり、外観から抵抗温度特性の違いを判別することはできない。
【０００６】
異種特性のＰＴＣ素子を選別する方法として、例えばＰＴＣ素子に電流が充分減衰する所定の電圧を印加し、ＰＴＣ素子に流れる電流が所定の電流値に至る時間の相違によってＰＴＣ素子を選別する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３８７０９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来の選別方法では、所定の電圧を印加するだけであるため、ＰＴＣ素子の抵抗温度特性の違いを厳密に判別することはできない。より厳密にＰＴＣ素子の抵抗温度特性を判別するためには、判定のタイミングを効果的に増やす必要があり、すなわち、ＰＴＣ素子に印加する所定の電圧を変えて複数回計測する必要がある。斯かる場合、スイッチ機構を要し、電流値の測定及び判定を繰り返す必要があるため、識別に時間がかかるという問題点があった。
【０００８】
また、ＰＴＣ素子は様々な電圧で使用される可能性があるため、ＰＴＣ素子の抵抗温度特性を判定する場合に、より多くの異なる電圧で印加して計測することが有効である。したがって、スイッチ機構を要することなく、一回の計測で複数の電圧に対して計測値を得ることができるような方法が要望される。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、スイッチ機構を要することなく、一回の計測でＰＴＣ素子の特性を精緻に識別することができる部品識別システム、部品識別方法及び被識別部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために第１発明に係る部品識別システムは、電圧の印加により特性が変動するＰＴＣ素子、及び該ＰＴＣ素子の特性を変動させる特性変動用ＰＴＣ素子を有する被識別部品と、前記ＰＴＣ素子及び前記特性変動用ＰＴＣ素子に電圧を印加する電圧印加部、前記ＰＴＣ素子の特性を検出する検出部、該特性の適合判断の基準となる基準特性を記憶する特性記憶部、及び前記検出部で検出された特性が、前記基準特性と適合するか否かを判定する判定部を有する識別装置とを備え、前記被識別部品は、前記ＰＴＣ素子及び前記特性変動用ＰＴＣ素子の一端が互いに接続されている接続点と、該接続点と前記ＰＴＣ素子との間に接続されている抵抗素子とを有し、前記判定部は、前記接続点及び前記抵抗素子を介して印加される電圧による前記ＰＴＣ素子の特性が、前記基準特性と適合するか否かを判定するようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
また、第２発明に係る部品識別システムは、第１発明において、前記被識別部品は、前記特性変動用ＰＴＣ素子と接続する抵抗素子を有し、前記検出部は、前記抵抗素子により分圧された出力電圧を検出するようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
また、第３発明に係る部品識別システムは、第１又は第２発明において、前記ＰＴＣ素子及び／又は前記特性変動用ＰＴＣ素子は、サーミスタであることを特徴とする。
【００１３】
また、第４発明に係る部品識別システムは、第１乃至第３発明のいずれか１つにおいて、前記識別装置は、前記ＰＴＣ素子の特性が適合するか否かの判断の基準となる基準特性を有する基準ＰＴＣ素子、及び該基準ＰＴＣ素子の基準特性を変動させる装置側特性変動用ＰＴＣ素子を保持する基準素子保持部を備え、該基準素子保持部は、前記基準ＰＴＣ素子及び前記装置側特性変動用ＰＴＣ素子の一端が互いに接続されている装置側接続点と、該装置側接続点と前記基準ＰＴＣ素子との間に接続されている装置側抵抗素子とを有し、前記電圧印加部は、前記装置側接続点と接続する接続線を介して前記基準ＰＴＣ素子及び前記装置側特性変動用ＰＴＣ素子へ電圧を印加し、前記検出部は、前記基準ＰＴＣ素子の基準特性を検出し、前記判定部は、前記ＰＴＣ素子の特性が、前記装置側接続点及び前記装置側抵抗素子を介して印加される電圧による前記基準ＰＴＣ素子の前記基準特性と適合するか否かを判定するようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
次に、上記目的を達成するために第５発明に係る被識別部品は、電圧の印加により特性が変動するＰＴＣ素子及び該ＰＴＣ素子の特性を変動させる特性変動用ＰＴＣ素子に電圧を印加する電圧印加部、前記ＰＴＣ素子の特性を検出する検出部、該特性の適合判断の基準となる基準特性を記憶する特性記憶部、及び前記検出部で検出された特性が、前記基準特性と適合するか否かを判定する判定部を有する識別装置と接続されている、前記ＰＴＣ素子及び前記特性変動用ＰＴＣ素子を有する被識別部品であって、前記ＰＴＣ素子及び前記特性変動用ＰＴＣ素子の一端が互いに接続されている接続点と、該接続点と前記ＰＴＣ素子との間に接続されている抵抗素子とを有し、該抵抗素子は、前記ＰＴＣ素子及び前記特性変動用ＰＴＣ素子と隣接して合成樹脂にて封止してあることを特徴とする。
【００１５】
また、第６発明に係る被識別部品は、第５発明において、前記特性変動用ＰＴＣ素子と接続する抵抗素子を、該特性変動用ＰＴＣ素子及び前記ＰＴＣ素子と隣接して合成樹脂にて封止してあることを特徴とする。
【００１６】
また、第７発明に係る被識別部品は、第５又は第６発明において、前記ＰＴＣ素子及び／又は前記特性変動用ＰＴＣ素子は、サーミスタであることを特徴とする。
【００１７】
次に、上記目的を達成するために第８発明に係る部品識別方法は、電圧の印加により特性が変動するＰＴＣ素子及び該ＰＴＣ素子の特性を変動させる特性変動用ＰＴＣ素子の一端が互いに接続されている接続点を介して、該接続点と前記ＰＴＣ素子との間に接続されている抵抗素子を経由して前記ＰＴＣ素子と、前記特性変動用ＰＴＣ素子とに電圧を印加し、前記特性の適合判断の基準となる基準特性を記憶し、印加される電圧による前記ＰＴＣ素子の特性を検出し、検出された特性が、前記基準特性と適合するか否かを判定することを特徴とする。
【００１８】
第１発明及び第８発明では、電圧の印加により特性が変動するＰＴＣ素子及びＰＴＣ素子の特性を変動させる特性変動用ＰＴＣ素子の一端が互いに接続されている接続点を介して、接続点とＰＴＣ素子との間に接続されている抵抗素子を経由してＰＴＣ素子に電圧を印加する。特性の適合判断の基準となる基準特性を記憶する。印加される電圧によるＰＴＣ素子の特性を検出し、検出された特性が、基準特性と適合するか否かを判定する。これにより、電圧印加開始後、印加された電圧により特性変動用ＰＴＣ素子の出力電圧が上昇するとともに、抵抗素子を経由して印加される電圧によりＰＴＣ素子の出力電圧も上昇する。その後、特性変動用ＰＴＣ素子の出力電圧が所定の値に到達して飽和する時点から、ＰＴＣ素子の出力電圧がより速やかに上昇する。したがって、所定の電圧を印加するだけでＰＴＣ素子に印加される電圧が変化し、ＰＴＣ素子の一の特性にて複数の電圧印加条件下での特性を検出することができるので、スイッチ機構を要することなく、一回の計測でＰＴＣ素子の特性を精緻に識別することが可能となる。
【００１９】
第２発明では、特性変動用ＰＴＣ素子と接続する抵抗素子を有し、抵抗素子により分圧された出力電圧を検出する。これにより、特性変動用ＰＴＣ素子に印加する電圧を低減して負荷を軽減することが可能となる。
【００２０】
第３発明及び第７発明では、ＰＴＣ素子及び／又は特性変動用ＰＴＣ素子としてサーミスタを用いることにより、キュリー温度以上の温度での急激な電圧上昇特性の相違により、異種特性を有するＰＴＣ素子を精度良く識別することができる。
【００２１】
第４発明では、識別装置は、ＰＴＣ素子の特性が適合するか否かの判断の基準となる基準特性を有する基準ＰＴＣ素子、及び基準ＰＴＣ素子の特性を変動させる装置側特性変動用ＰＴＣ素子を保持する基準素子保持部を備える。基準素子保持部は、基準ＰＴＣ素子及び装置側特性変動用ＰＴＣ素子の一端が互いに接続されている装置側接続点と、装置側接続点と基準ＰＴＣ素子との間に接続されている装置側抵抗素子とを有する。電圧印加部は、装置側接続点と接続する接続線を介して基準ＰＴＣ素子及び装置側特性変動用ＰＴＣ素子へ電圧を印加し、検出部は基準ＰＴＣ素子の基準特性を検出する。判定部は、ＰＴＣ素子の特性が、装置側接続点及び装置側抵抗素子を介して印加される電圧による基準ＰＴＣ素子の基準特性と適合するか否かを判定する。ＰＴＣ素子及び基準ＰＴＣ素子に同じタイミングで同一電圧が印加されるので、ＰＴＣ素子の特性を計測する場合の周囲温度の影響を低減し、ＰＴＣ素子の特性が基準ＰＴＣ素子の基準特性と適合するか否かを精度良く識別することが可能となる。基準ＰＴＣ素子の基準特性と適合する場合、基準ＰＴＣ素子の特性と同種の特性を有するＰＴＣ素子であると識別することができ、基準ＰＴＣ素子の基準特性と適合しない場合には、基準ＰＴＣ素子の特性と異種の特性を有するＰＴＣ素子であると識別することができる。
【００２２】
第５発明では、電圧の印加により特性が変動するＰＴＣ素子及びＰＴＣ素子の特性を変動させる特性変動用ＰＴＣ素子に電圧を印加する電圧印加部、ＰＴＣ素子の特性を検出する検出部、ＰＴＣ素子の特性の適合判断の基準となる基準特性を記憶する特性記憶部、及び検出部で検出された特性が、事前に記憶されている基準特性と適合するか否かを判定する判定部を有する識別装置と接続されている。ＰＴＣ素子及び特性変動用ＰＴＣ素子の一端が互いに接続されている接続点と、接続点とＰＴＣ素子との間に接続されている抵抗素子とを有し、抵抗素子は、ＰＴＣ素子及び特性変動用ＰＴＣ素子と隣接して合成樹脂にて封止されている。これにより、電圧印加開始後、印加された電圧により特性変動用ＰＴＣ素子の出力電圧が上昇するとともに、抵抗素子を経由して印加される電圧によりＰＴＣ素子の出力電圧も上昇し、その後、特性変動用ＰＴＣ素子の出力電圧が所定の値に到達して飽和する時点から、ＰＴＣ素子の出力電圧がより速やかに上昇する。すなわち、所定の電圧を印加するだけでＰＴＣ素子に印加される電圧が変化し、ＰＴＣ素子の一の特性にて複数の電圧印加条件下での特性を検出することができるので、スイッチ機構を要することなく、一回の計測でＰＴＣ素子の特性を精緻に識別することが可能となる。また、抵抗素子、ＰＴＣ素子及び特性変動用ＰＴＣ素子が合成樹脂にて封止されていることにより、ＰＴＣ素子の外部環境を安定させることができ、特性が外部環境に起因して変動することを防止することができるので、より精度良く異種特性を有するＰＴＣ素子を識別することが可能な被識別部品を提供することができる。
【００２３】
第６発明では、特性変動用ＰＴＣ素子と接続する抵抗素子を、特性変動用ＰＴＣ素子及びＰＴＣ素子と隣接して合成樹脂にて封止してある。これにより、特性変動用ＰＴＣ素子に印加する電圧を低減して負荷を軽減することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
上記構成によれば、所定の電圧を印加するだけでＰＴＣ素子に印加される電圧が変化し、ＰＴＣ素子の一の特性にて複数の電圧印加条件下での特性を得ることができるので、スイッチ機構を要することなく、一回の計測でＰＴＣ素子の特性を精緻に識別することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態に係る部品識別システムの構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係る部品識別システムは、部品に含まれているＰＴＣ素子１１の特性が、事前に記憶されている特性と相違するか否かを識別する識別装置２と、識別対象となるＰＴＣ素子１１を有する被識別部品１とで構成されている。
【００２７】
被識別部品１は、特性検出の対象となるＰＴＣ素子１１を備えている。ＰＴＣ素子１１は、識別装置２に備えてある、電源（電圧印加部）３による電圧の印加のオンオフを制御するスイッチ機構３０に接続されている。
【００２８】
図２は、本発明の実施の形態に係るＰＴＣ素子１１の外観を示す斜視図である。図２に示すように、ＰＴＣ素子１１は、略直方体状の半導体セラミックス１ａ内に内部電極（不図示）を埋設し、各内部電極を半導体セラミックス１ａの両端部に形成された外部電極１ｂ、１ｂに接続してある。ＰＴＣ素子１１のサイズは、例えばＬ×Ｗ×Ｄがそれぞれ１．６×０．８×０．８ｍｍであり、両外部電極幅が０．４ｍｍである。
【００２９】
本実施の形態では、ＰＴＣ素子１１としてサーミスタを用いる。サーミスタを用いた場合、電圧を印加することによりジュール熱による自己発熱が起こり、次第にＰＴＣ素子１１の温度が上昇する。キュリー温度付近に到達した場合、負性電流特性（電圧の増加に従って電流が減少する）を示し、抵抗値が急激に増加し、急激に出力電圧が上昇する特性（抵抗温度特性）を示す。異なる種類のＰＴＣ素子１１が混入している場合、抵抗温度特性によって容易に識別することができる。具体的に抵抗温度特性は、ＰＴＣ素子１１の出力電圧の上昇傾向、電流の減少傾向、温度上昇傾向等を検出することによって把握することができる。
【００３０】
図１に戻って、被識別部品１は、ＰＴＣ素子１１の特性を変動させる特性変動用ＰＴＣ素子１４を備えている。本実施の形態では、特性変動用ＰＴＣ素子１４としてサーミスタを用いる。サーミスタを用いた場合、電圧を印加することによりジュール熱による自己発熱が起こり、次第に特性変動用ＰＴＣ素子１４の温度が上昇し、ＰＴＣ素子１１と同様の抵抗温度特性を示す。
【００３１】
識別装置２は、少なくともＣＰＵ（中央演算装置）２１、ＲＡＭ２２、記憶装置２３、出力インタフェース２４、入力インタフェース２５、入力装置２６、出力装置２７及び上述したハードウェアを接続する内部バス２８で構成されている。
【００３２】
ＣＰＵ２１は、内部バス２８を介して識別装置２の上述したようなハードウェア各部と接続されており、上述したハードウェア各部の動作を制御するとともに、記憶装置２３に記憶されているコンピュータプログラムに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。またＣＰＵ２１は、後述する判定部の機能を担う。ＲＡＭ２２は、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ等の揮発性メモリで構成され、コンピュータプログラムの実行時にロードモジュールが展開され、コンピュータプログラムの実行時に発生する一時的なデータ等を記憶する。
【００３３】
記憶装置２３は、内蔵される固定型記憶装置（ハードディスク）、ＲＯＭ等で構成されている。記憶装置２３に記憶されているコンピュータプログラムは、プログラム及びデータ等の情報を記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体から、図示しない補助記憶装置によりダウンロードされ、実行時に記憶装置２３からＲＡＭ２２へ展開して実行される。もちろん、図示しない通信装置を接続して、外部のコンピュータからダウンロードされたコンピュータプログラムであっても良い。
【００３４】
出力インタフェース２４は、スイッチ機構３０のオンオフを制御するオンオフ信号を、スイッチ機構３０に対して出力するためのインタフェースである。入力インタフェース２５は、ＰＴＣ素子１１及び特性変動用ＰＴＣ素子１４に電圧を印加することにより変動するＰＴＣ素子の特性値を取得するためのインタフェース（検出部）である。
【００３５】
また被識別部品１は、ＰＴＣ素子１１及び特性変動用ＰＴＣ素子１４の一端が互いに接続されている接続点３１と、接続点３１とＰＴＣ素子１１との間に接続されている抵抗素子１３とを有する。接続点３１は、識別装置２に備えてある、電源３による電圧の印加のオンオフを制御するスイッチ機構３０に接続されている。図３は、接続点３１及び抵抗素子１３を介してＰＴＣ素子１１に印加される電圧の変化を説明するためのブロック図である。図３は、図１に示す部品識別システムの構成において接続点３１から入力インタフェース２５への出力線３２を追加した構成を示している。図３に示すように、入力インタフェース２５は、出力線３２によって特性変動用ＰＴＣ素子１４の出力電圧を検出し、出力線３３によって抵抗素子１３で分圧されたＰＴＣ素子１１の出力電圧を検出する。
【００３６】
図４は、特性変動用ＰＴＣ素子１４及びＰＴＣ素子１１の出力電圧変化の例示図である。図４に示すように、スイッチ機構３０がオン状態となって電源３による所定の電圧の印加開始時刻Ｔ０から、特性変動用ＰＴＣ素子１４は自己発熱により抵抗値が次第に増加する。印加開始時刻Ｔ０から所定時間が経過した時刻Ｔ１で、出力電圧Ｖｐｔｃ１が電圧ＶＤＤで飽和する。電圧ＶＤＤは印加される所定の電圧と等しい。印加開始時刻Ｔ０から時刻Ｔ１になる前までは、出力電圧Ｖｐｔｃ１が電圧ＶＤＤまで飽和していないため、ＰＴＣ素子１１の分圧回路に印加される電圧は、ＶＤＤより低い。また、ＰＴＣ素子１１へ印加される電圧は、抵抗素子１３によって分圧された電圧である。
【００３７】
印加開始時刻Ｔ０から時刻Ｔ１になる前までは、印加される電圧が低いため、ＰＴＣ素子１１の自己発熱は少なく、ＰＴＣ素子１１の出力電圧Ｖｐｔc２は緩やかな上昇傾向を示している。時刻Ｔ１以降では、ＰＴＣ素子１１の分圧回路に電圧ＶＤＤが印加されるため、ＰＴＣ素子１１の自己発熱も多くなり、ＰＴＣ素子１１の出力電圧Ｖｐｔc２は速やかな上昇傾向を示している。そして、ＰＴＣ素子１１は印加開始時刻Ｔ０から所定時間が経過した時刻Ｔ２で出力電圧Ｖｐｔc２が電圧ＶＤＤで飽和する。
【００３８】
電源３から印加された所定の電圧が、特性変動用ＰＴＣ素子１４及びＰＴＣ素子１１の一端が互いに接続されている接続点３１から抵抗素子１３を介してＰＴＣ素子１１に印加されることにより、ＰＴＣ素子１１に印加される電圧が変化し、ＰＴＣ素子１１は図４に示すように、複数の異なる電圧が印加されたような特性を示す。なお、図１及び図３の例では、接続点３１とスイッチ機構３０との間には、抵抗素子１６を設けてあり、特性変動用ＰＴＣ素子１４は分圧された出力電圧を出力するようにしてある。特性変動用ＰＴＣ素子１４自体もインピーダンスを有していることから、抵抗素子１６は接続しても良いし、接続しなくても良い。接続素子１６を接続する場合、電圧ＶＤＤ等は低くなるが、Ｖｐｔｃ１及びＶｐｔｃ２の出力電圧の上昇傾向は図４と同様となる。
【００３９】
抵抗素子１６を接続した場合には、特性変動用ＰＴＣ素子１４に印加する電圧を低減して負荷を軽減することができる。一方、接続点３１とスイッチ機構３０との間に抵抗素子を設けない場合には、抵抗素子によって特性変動用素子１４へ印加される電圧が低下することなく、特性変動用ＰＴＣ素子１４の自己発熱による発熱量も減少することがないので、キュリー温度に到達する時間が遅くなることもない。なお、特性変動用ＰＴＣ素子１４に接続する抵抗素子１６を識別装置２に備え、被識別部品１の構成を簡素化するようにしても良い。
【００４０】
また、特性変動用ＰＴＣ素子１４は、２個以上接続するようにして、図４に示したＰＴＣ素子１１の出力電圧Ｖｐｔｃ２の上昇傾向を３段階以上変更するようにしても良い。例えば図１におけるＰＴＣ素子１１の位置にもう一つの特性変動用ＰＴＣ素子を配置し、抵抗素子１３と特性変動用ＰＴＣ素子との間からの出力線に、さらに抵抗素子を介してＰＴＣ素子を接続する。追加された抵抗素子で分圧されたＰＴＣ素子の出力電圧を検出することにより、ＰＴＣ素子の出力電圧の上昇傾向を３段階に変更することができる。
【００４１】
図１に戻って、記憶装置２３は、ＰＴＣ素子１１の特性の適合判断の基準となる基準特性を記憶する特性記憶部２３１を備えている。特性記憶部２３１には、被識別部品１に用いられているＰＴＣ素子１１の時系列の複数のサンプリング点における特性値の適合範囲が記憶されている。
【００４２】
図５は、特性記憶部２３１で記憶されるデータ構成の例示図である。図５に示すように、所定の原点からの時刻を特性値取得のタイミング情報として記憶しておき、各々の時刻に到達した時点で想定される特性値の下限値と上限値とを記憶しておく。特性記憶部２３１を照会して、所定の時刻（タイミング）にて取得した特性値が、記憶してある下限値と上限値との間であれば、想定されているＰＴＣ素子１１と同種の特性のＰＴＣ素子１１が組み込まれていると判定することができる。
【００４３】
ＣＰＵ２１は、判定部として入力インタフェース２５が検出した特性値を、記憶装置２３に記憶されている特性値の適合範囲に従って比較することにより、被識別部品１のＰＴＣ素子１１の特性が、記憶されている特性値が示すＰＴＣ素子の基準特性と適合するか否かを判定する。適合すると判定した場合、ＰＴＣ素子１１は記憶されている基準特性と同種の特性を有するＰＴＣ素子であると識別することができ、適合しないと判定した場合には、異種の特性を有するＰＴＣ素子であると識別することができる。
【００４４】
なお、本実施の形態に係る部品識別システムの構成を、図３に示したような出力線３２を追加した構成とし、ＰＴＣ素子１１の出力電圧とともに特性変動用ＰＴＣ素子１４の出力電圧を検出するようにし、より精緻にＰＴＣ素子１１の特性を識別するようにしても良い。例えば、ＰＴＣ素子１１の特性が想定されている被識別部品に用いられているＰＴＣ素子と同種特性であっても、特性変動用ＰＴＣ素子１４の特性が想定されている被識別部品に用いられている特性変動用ＰＴＣ素子と異種特性である場合には、ＰＴＣ素子１１は、特性記憶部２３１に記憶されている基準特性とは異なる特性を示す。
【００４５】
また、被識別部品１に用いられている特性変動用ＰＴＣ素子１４の特性が、想定されている被識別部品に用いられている特性変動用ＰＴＣ素子と異種特性である場合、被識別部品１は、想定されている被識別部品とは異種の部品である。しかし、被識別部品１に用いられているＰＴＣ素子１１及び特性変動用ＰＴＣ素子１４の双方の特性が、想定されている被識別部品に用いられているＰＴＣ素子及び特性変動用ＰＴＣ素子と異種特性である場合に、所定の時刻にて取得したＰＴＣ素子１１の特性値が、特性記憶部２３１に記憶されている適合範囲内になることも想定される。
【００４６】
そこで、特性記憶部２３１に特性変動用ＰＴＣ素子１４の所定の時刻における特性値の適合範囲を記憶しておき、ＣＰＵ２１がＰＴＣ素子１１だけでなく、特性変動用ＰＴＣ素子１４の特性が記憶されている特性値の適合範囲内であるか否かを判断すれば、より精緻にＰＴＣ素子１１の特性を識別することが可能となる。
【００４７】
図１に戻って、入力装置２６は、キーボード、マウス等の入力媒体、又は指示ボタン等であり、様々な指示情報の入力を受け付ける。出力装置２７は、演算処理結果等を出力する機器であり、ＣＲＴ、ＬＣＤ等の表示装置であっても良いし、プリンタ等の印刷装置であっても良い。また、タッチパネルのように、入力装置２６と出力装置２７とが一体化されていても良い。
【００４８】
以下、上述した構成の部品識別システムについて、動作手順を説明する。図６は、本発明の実施の形態に係る部品識別システムの識別装置２のＣＰＵ２１の処理手順を示すフローチャートである。
【００４９】
図６において、識別装置２のＣＰＵ２１は、入力装置２６を介して、ユーザによる被識別部品１の識別処理の開始信号を受け付け（ステップＳ６０１）、タイマの計測を開始する。ＣＰＵ２１は、出力インタフェース２４を介して、スイッチ機構３０をオン状態とする指示情報を送信する（ステップＳ６０２）。指示情報を受信したスイッチ機構３０はオン状態となり、ＰＴＣ素子１１及び特性変動用ＰＴＣ素子１４に電圧が印加される。
【００５０】
ＣＰＵ２１は、記憶装置２３の特性記憶部２３１に記憶されている、特性値を取得するタイミングを示すｎ個（ｎは自然数）のタイミング情報を読み出し（ステップＳ６０３）、内蔵するタイマをリセットして、ｎを‘１’に初期化する（ステップＳ６０４）。
【００５１】
ＣＰＵ２１は、タイマの時刻が、読み出したタイミング情報のうち第ｎの時刻に到達したか否かを判断する（ステップＳ６０５）。ＣＰＵ２１が、第ｎの時刻に到達していないと判断した場合（ステップＳ６０５：ＮＯ）、ＣＰＵ２１は、処理待ち状態となる。ＣＰＵ２１が、第ｎの時刻に到達したと判断した場合（ステップＳ６０５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、入力インタフェース２５を介して、ＰＴＣ素子１１の特性値を取得する（ステップＳ６０６）。
【００５２】
取得する特性値としては、例えばスイッチ機構３０がオン状態となってＰＴＣ素子１１に電圧が印加され、接続されている抵抗素子１３により分圧された出力電圧を特性値として取得する。
【００５３】
ＣＰＵ２１は、取得した特性値を、記憶装置２３の特性記憶部２３１に記憶してある基準特性と照合し（ステップＳ６０７）、第１の時刻ｔ１での特性値が所定の範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ６０８）。特性記憶部２３１には、上述のようにタイミングごとに特性値の下限値と上限値とが記憶されているので、取得した特性値が、下限値以上、上限値以下の範囲内であるか否かを判断する。
【００５４】
ＣＰＵ２１が、特性値が所定の範囲外であると判断した場合（ステップＳ６０８：ＮＯ）、ＣＰＵ２１は、被識別部品１に用いられているＰＴＣ素子１１が異種のＰＴＣ素子であると識別し（ステップＳ６１１）、結果を出力装置２７、例えば液晶表示装置に表示する（ステップＳ６１３）。ＣＰＵ２１が、特性値が所定の範囲内であると判断した場合（ステップＳ６０８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、タイミング情報として読み出した全ての時刻について照合したか否かを判断する（ステップＳ６０９）。
【００５５】
ＣＰＵ２１が、まだ照合していない時刻が存在すると判断した場合（ステップＳ６０９：ＮＯ）、ＣＰＵ２１は、ｎを１インクリメントし（ステップＳ６１０）、処理をステップＳ６０５へ戻して、上述した処理を繰り返す。ＣＰＵ２１が、全ての時刻について照合したと判断した場合（ステップＳ６０９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、被識別部品１に用いられているＰＴＣ素子１１が同種のＰＴＣ素子であると識別し（ステップＳ６１２）、結果を出力装置２７、例えば液晶表示装置に表示する（ステップＳ６１３）。
【００５６】
なお、各々の時刻で特性値を取得した後、直ちに取得した特性値が所定の範囲内であるか否かを判断するのではなく、全ての時刻にて特性値を取得した後、各々の時刻で取得した特性値が所定の範囲内であるか否かを判断し、所定数以上の時刻にて特性値が所定の範囲内であると判断された場合、同種のＰＴＣ素子であると識別するようにしても良い。複数の異なる電圧が印加されたＰＴＣ素子１１が示す特性により、より精緻にＰＴＣ素子１１の特性を識別することができる。
【００５７】
上述した処理を、取得した特性値に基づいて説明する。図７は、スイッチ機構３０による特性変動用ＰＴＣ素子１４及びＰＴＣ素子１１への所定の電圧印加開始後のＰＴＣ素子１１の出力電圧変化の例示図である。図７には、特性変動用ＰＴＣ素子１４の出力電圧変化も示している。図７に示すように、初期時刻Ｔ０は、スイッチ機構３０をオン状態として電源３から所定の電圧ＶＤＤの印加を開始した時刻である。
【００５８】
初期時刻Ｔ０から、特性変動用ＰＴＣ素子１４は、自己発熱により抵抗値が次第に増加し、初期時刻Ｔ０から所定時間が経過した時刻Ｔ１で出力電圧Ｖｐｔｃ１が飽和する。飽和電圧は電源３から印加される所定の電圧ＶＤＤと等しい。初期時刻Ｔ０から時刻Ｔ１（Ｖｐｔｃ１の飽和電圧到達時刻）になる前までは、出力電圧Ｖｐｔｃ１が飽和電圧に達していないため、ＰＴＣ素子１１の分圧回路に印加される電圧は、飽和電圧より低い。また、ＰＴＣ素子１１へは抵抗素子１３によって分圧された電圧が印加される。したがって、初期時刻Ｔ０から時刻Ｔ１になる前までは、印加される電圧が低いため、ＰＴＣ素子１１の自己発熱は少なく、ＰＴＣ素子の出力電圧Ｖｐｔｃ２は緩やかな上昇傾向を示している。図７の例では、初期時刻Ｔ０から時刻Ｔ１になる前までの第１の時刻ｔ１において、ＰＴＣ素子１１の出力電圧値Ｖ１が所定の範囲ΔＶ１内に存在するか否かを判断している。図７ではΔＶ１の範囲内であることから、この時点では同種のＰＴＣ素子１１である可能性が高い。
【００５９】
次に時刻Ｔ１（Ｖｐｔｃ１の飽和電圧到達時刻）に到達すると、ＰＴＣ素子１１の分圧回路に飽和電圧と等しい所定の電圧ＶＤＤが印加されるため、ＰＴＣ素子１１の自己発熱も多くなり、ＰＴＣ素子１１の出力電圧Ｖｐｔc２は速やかな上昇傾向を示している。そして、ＰＴＣ素子１１は時刻Ｔ２で出力電圧Ｖｐｔｃ２が飽和する。図７の例では、時刻Ｔ１経過直後の第２の時刻ｔ２において、ＰＴＣ素子１１の出力電圧値Ｖ２が所定の範囲ΔＶ２内に存在するか否かを判断している。図７ではΔＶ２の範囲内であることから、この時点でも同種のＰＴＣ素子１１である可能性が高い。
【００６０】
図７の例では、時刻Ｔ１（Ｖｐｔｃ１の飽和電圧到達時刻）から所定時間経過後の、時刻Ｔ２（Ｖｐｔｃ２の飽和電圧到達時刻）になる前の第３の時刻ｔ３において、ＰＴＣ素子１１の出力電圧値Ｖ３が所定の範囲ΔＶ３内に存在するか否かを判断している。図７ではΔＶ３の範囲内であることから、この時点でも同種のＰＴＣ素子１１である可能性が高いと判断することができる。
【００６１】
以上のように、所定の電圧ＶＤＤの印加を開始した後、特性変動用ＰＴＣ素子１４の出力電圧Ｖｐｔｃ１が飽和する前の第１の時刻ｔ１と、出力電圧Ｖｐｔｃ１の飽和直後の第２の時刻ｔ２と、ＰＴＣ素子１１の出力電圧Ｖｐｔｃ２が飽和する前で、出力電圧Ｖｐｔｃ１の飽和後所定の時間経過時の第３の時刻ｔ３との計３回のタイミングで出力電圧値Ｖが所定の範囲ΔＶ内であるか否かを判断している。すなわち、ＰＴＣ素子１１が緩やかな出力電圧上昇を示す電圧印加状態で１回、ＰＴＣ素子１１が速やかな出力電圧上昇を示す電圧印加状態で２回、特性値を取得して判断している。複数の周囲温度条件での複数のＰＴＣ素子１１の出力電圧特性により、厳密にＰＴＣ素子１１の特性を識別することができる。
【００６２】
なお、実装時には、被識別部品１は部品内蔵基板として形成する。この場合、ＰＴＣ素子１１は合成樹脂層の内部に埋設される。図８は、部品内蔵基板として形成された被識別部品１の概要を示す断面図である。
【００６３】
図８に示すように、合成樹脂層１７の内部に、ＰＴＣ素子１１、特性変動用ＰＴＣ素子１４及び抵抗素子１３、１６が封止されている。各部品は配線パターン１８に実装され、配線パターン１８は、基板１９ａ内に形成された層間接続導体１９（ビア導体又はスルーホール導体）を介して、入出力端子２０に接続されている。なお、基板１９ａは樹脂基板であっても良いし、セラミック基板であっても良い。また合成樹脂層１７は、樹脂のポッティングによって封止しても良いし、樹脂シートを用いても良い。このようにすることで、外部環境の安定化を図ることができ、外部環境による影響を抑制しつつ、ＰＴＣ素子１１自体の特性変動を正確に検出することが可能となる。
【００６４】
また、スイッチ機構３０は被識別部品１に備えるようにしても良い。図９は、スイッチ機構を被識別部品１に備える構成を示すブロック図である。図９に示す部品識別システムの構成では、図１で識別装置２に備えられていた、電源３による電圧の印加のオンオフを制御するスイッチ機構３０の代わりに、被識別部品１にスイッチ機構１５を備えている。本構成によれば、図１に示した部品識別システムの構成と同様の効果を奏することができる。
【００６５】
被識別部品１にスイッチ機構１５を備える場合、スイッチ機構１５は図８と同様に合成樹脂層１７の内部に封止しても良い。図１０は、スイッチ機構１５を合成樹脂層１７の内部に備える場合の部品内蔵基板として形成された被識別部品１の概要を示す断面図である。
【００６６】
図１０に示すように、合成樹脂層１７の内部に、ＰＴＣ素子１１、特性変動用ＰＴＣ素子１４及び抵抗素子１３、１６に加えて、スイッチ機構１５が封止されている。各部品は配線パターン１８に実装され、配線パターン１８は、基板１９ａ内に形成された層間接続導体１９（ビア導体又はスルーホール導体）を介して、入出力端子２０に接続されている。このようにすることで、外部環境の安定化を図ることができ、外部環境による影響を抑制しつつ、ＰＴＣ素子１１自体の特性変動を正確に検出することが可能となる。
【００６７】
また、被識別部品１に用いているＰＴＣ素子１１の特性が適合するか否かの判断の基準となる基準特性を有する基準ＰＴＣ素子と、基準ＰＴＣ素子の特性を変動させる装置側特性変動用ＰＴＣ素子とを保持する基準素子保持部を備え、入力インタフェース２５で検出したＰＴＣ素子１１の特性が、基準ＰＴＣ素子の基準特性と適合するか否かを判定するようにしても良い。図１１は、基準素子保持部を識別装置２に備える構成を示すブロック図である。
【００６８】
図１１に示す部品識別システムの構成では、図１で記憶装置２３に備えられていた、ＰＴＣ素子１１の基準特性を記憶した特性記憶部２３１の代わりに、識別装置２に基準素子保持部４を備えている。基準素子保持部４は、ＰＴＣ素子１１の特性が適合するか否かの判断の基準となる基準特性を有する基準ＰＴＣ素子４１と、基準ＰＴＣ素子４１の特性を変動させる装置側特性変動用ＰＴＣ素子４４とを保持する。
【００６９】
また、基準素子保持部４は、基準ＰＴＣ素子４１及び装置側特性変動用ＰＴＣ素子４４の一端が互いに接続されている装置側接続点５１と、装置側接続点５１と基準ＰＴＣ素子４１との間に接続されている装置側抵抗素子４３とを有する。スイッチ機構３０は、被識別部品１とともに識別装置２の基準素子保持部４への電圧の印加のオンオフを制御する。装置側接続点５１とスイッチ機構３０との間には、接続点３１とスイッチ機構３０との間と同様に、抵抗素子４６を設けてある。
【００７０】
また記憶装置２３は、被識別部品１に用いているＰＴＣ素子１１の特性が基準素子保持部４に保持されている基準ＰＴＣ素子４１と同種特性であるか否かを判断する際のＰＴＣ素子１１の特性値の適合範囲を記憶している。該適合範囲を参照してＣＰＵ２１は、ＰＴＣ素子１１の特性が、装置側接続点５１及び装置側抵抗素子４３を介して印加される電圧による基準ＰＴＣ素子４１の基準特性と適合するか否かを判定する。
【００７１】
図１１に示す部品識別システムの構成によれば、被識別部品１及び基準素子保持部４に対して同時に同一電圧を印加し、ＰＴＣ素子１１及び基準ＰＴＣ素子４１の特性を検出することにより、ＰＴＣ素子１１の特性を計測する際の周囲温度の影響を低減し、ＰＴＣ素子１１が基準ＰＴＣ素子４１と同種特性であるか否かを精度良く識別することが可能となる。
【００７２】
以上のように本実施の形態によれば、所定の電圧を印加するだけでＰＴＣ素子に印加される電圧が変化し、ＰＴＣ素子の一の特性にて複数の電圧印加条件下での特性を検出することができるので、スイッチ機構を要することなく、一回の計測でＰＴＣ素子の特性を精緻に識別することが可能となる。
【００７３】
なお、上述した実施の形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態に係る部品識別システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るＰＴＣ素子の外観を示す斜視図である。
【図３】接続点及び抵抗素子を介してＰＴＣ素子に印加される電圧の変化を説明するためのブロック図である。
【図４】特性変動用ＰＴＣ素子及びＰＴＣ素子の出力電圧変化の例示図である。
【図５】特性記憶部で記憶されるデータ構成の例示図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る部品識別システムの識別装置のＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】スイッチ機構による特性変動用ＰＴＣ素子及びＰＴＣ素子への所定の電圧印加開始後のＰＴＣ素子の出力電圧変化の例示図である。
【図８】部品内蔵基板として形成された被識別部品の概要を示す断面図である。
【図９】スイッチ機構を被識別部品に備える構成を示すブロック図である。
【図１０】スイッチ機構を合成樹脂層の内部に備える場合の部品内蔵基板として形成された被識別部品の概要を示す断面図である。
【図１１】基準素子保持部を識別装置に備える構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７５】
１  被識別部品
２  識別装置
３  電源（電圧印加部）
１１  ＰＴＣ素子
１３、１６  抵抗素子
１４  特性変動用ＰＴＣ素子
２１  ＣＰＵ（判定部）
２２  ＲＡＭ
２３  記憶装置
２４  出力インタフェース
２５  入力インタフェース（検出部）
２６  入力装置
２７  出力装置
２８  内部バス
３０  スイッチ機構
３１  接続点
３２、３３  出力線
２３１  特性記憶部
【図１】
2010087387.tif 000003
【図２】
2010087387.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010087387.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2010087387.tif 000009
【図８】
2010087387.tif 000010
【図９】
2010087387.tif 000011
【図１０】
2010087387.tif 000012
【図１１】
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