(57)【要約】【課題】本発明は、無線により弁開閉等の状態検出を行うことができる無線タグを用いた状態検出装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の無線タグを用いた状態検出装置は、状態切り替え装置の可動部材に設けられた無線タグと、少なくとも可動部材の可動範囲内に設けられ、無線タグと無線タグ読み取り装置との間に配置されて、無線タグと無線タグ読み取り装置との通信を不可能とする遮蔽部材とを備えた構成とした。状態切り替え装置は、車両の弁の開閉装置、工場プラントの設備の弁の開閉装置等がある。【選択図】図１
2007127234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
状態切り替え装置の可動部材に設けられた無線タグと、少なくとも前記可動部材の可動範囲内に設けられ、前記無線タグと無線タグ読み取り装置との間に配置されて、前記無線タグと前記無線タグ読み取り装置との通信を不可能とする遮蔽部材とを備えたことを特徴とする無線タグを用いた状態検出装置。
【請求項２】
前記可動部材の移動によって、前記可動部材に設けられた無線タグが前記遮蔽部材の背面に位置すると、前記無線タグ読み取り装置との通信が不可能となることを特徴とする請求項１に記載の無線タグを用いた状態検出装置。
【請求項３】
前記状態切り替え装置が弁の開閉装置であることを特徴とする請求項１，２何れか１項に記載の無線タグを用いた状態検出装置。
【請求項４】
前記状態切り替え装置が車両の弁の開閉装置であることを特徴とする請求項１，２何れか１項に記載の無線タグを用いた状態検出装置。
【請求項５】
前記状態切り替え装置が工場プラントの設備の弁の開閉装置であることを特徴とする請求項１，２何れか１項に記載の無線タグを用いた状態検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグを用いた状態検出装置に関し、詳しくは、ＵＨＦ帯（３００Ｍｚ帯〜３、０００ＭＨｚ帯）を利用する無線タグ読み取りシステムにおける無線タグを用いた状態検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から無線タグを利用した読み取りシステムが知られている。例えば、（特許文献１）には、水道管網等に設置された地下埋設用バルブ、仕切弁、ガス弁等に、開閉操作方向情報、締切トルク情報を格納した無線タグを装着し、情報読取手段及び駆動モータ等を備えた弁操作機を使用して、無線タグ付弁の開閉を行うことにより、操作者の利便性を向上させることが開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１３９２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の無線タグを用いた弁開閉の状態検出を行うシステムでは、無線タグの読取手段を備えた特殊な操作機が必要とされる上、この操作機を無線タグに近接させて使用しなければならず、システムにおける自由度がなく、遠隔による状態検出を行うと言う無線タグのメリットが生かされていない。更に、従来のシステムでは、無線タグは固定された物体に装着されるものであり、移動体への対応ができないと言う課題があった。
【０００４】
また、従来の無線タグを用いた状態検出を行うシステムは、バルブの開閉に限らず、ドアの開閉、金庫のロック等の状態検出はその開閉手段が無線タグと連動した自動開閉装置や電子錠である場合がほとんどであり、これらの開閉やロックを自動化することができる新規な設備や機器には有効であるものの、既存の設備に対して自動開閉装置を導入して運用するのは困難であった。特に、車両や船舶、プラント等の設備費が莫大となるものに対しては、新規な設備を導入するのはコストがかかる。また、設備によっては、緊急時に対応するため、手動の開閉装置が必須の場合もあり、自動化自体が不可能な状況もあった。
【０００５】
そこで本発明は、無線により弁開閉等の状態検出を行うことができる無線タグを用いた状態検出装置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】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の無線タグを用いた状態検出装置は、状態切り替え装置の可動部材に設けられた無線タグと、少なくとも可動部材の可動範囲内に設けられ、無線タグと無線タグ読み取り装置との間に配置されて、無線タグと無線タグ読み取り装置との通信を不可能とする遮蔽部材とを備えた構成とした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、無線により状態切り替え装置の状態検出を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における無線タグを備えた開閉装置を示す概略図である。図１において、１は無線タグ、２は遮蔽板、２１は支持部材、３はハンドル、１０は開閉装置を示す。
【０００９】
図１に示すように、開閉装置１０は可動部材としてハンドル３を備え、ハンドル３を左右に回転させることにより、例えば、弁の開閉が行われ、この弁の開閉により流体の制御が行われる。この流体制御により、例えば、流体自体の排出や、油圧ブレーキによる制動、解除が行われるが、このハンドル３の動きと、最終的な制御の関係はこの仕組みが適用されるシステムにより様々の形態をとることができる。
【００１０】
ハンドル３には無線タグ１が設けられており、更に、このハンドル３の円周上であって、無線タグ１を特定の位置で覆うことができるように、遮蔽板２が支持部材２１により取り着けられている。この遮蔽部材としての遮蔽板２の位置は固定であり、ハンドル３の回動に伴って移動することはない。即ち、遮蔽版２を支持する支持部材２１は、開閉装置１０におけるハンドル３の回動に従動しない部分に固定されている。なお、遮蔽板２はハンドル３の回動を阻害せず、特定位置を覆うことができれば、開閉装置１０以外、例えば、開閉装置１０が設置される設備に支持部材２１によって配置されていてもよい。
【００１１】
遮蔽板２と無線タグ１との関係を説明する。ハンドル３の回動に伴って無線タグ１は移動するが、遮蔽板２の存在しない位置では後述する無線タグ読取装置（１００）との通信が可能である。即ち、遮蔽板２に覆われる位置では通信を行うことができない。遮蔽板２としては、無線タグ１の電波を遮蔽する材料、例えば金属を用いればよい。
【００１２】
図２、図３は本発明の実施の形態１における無線タグを備えた開閉装置を示す平面説明図である。
【００１３】
図２に示すのは、ハンドル３に設けられた無線タグ１が遮蔽板２に覆われていない位置に存在する状態であり、この状態で無線タグ読取装置（１００）との通信が可能である。
【００１４】
図３に示すように、ハンドル３を回すことによって、無線タグ１が遮蔽板２の背面に達すると、無線タグ１は遮蔽板２に覆われる位置に存在することになり、この状態で無線タグ読取装置（１００）との通信が不可能となる。
【００１５】
例えば、図３におけるハンドル３の状態が、開閉装置１０における「閉」の位置であり、その位置に遮蔽板２と無線タグ１の位置が一致するように設定することで、この位置からハンドル３が回転する場合は、少なくとも「閉」ではなく、「開」となる。これは、無線タグ１が通信不可能な状態と、通信可能な状態として区別することができる。なお、図２、図３の例では、ハンドル３の回転が一回転未満であれば（厳密にはハンドル３が完全に開側に回転しても遮蔽板２の領域には入らない）、「閉」と「開」の区別をすることができる。また、ハンドル３が一回転以上の場合でも、ハンドル３の無線タグ１が設けられた位置の回転方向の少し先に突起物を設け、遮蔽板２を回動可能とし、ハンドル３が一回転以上した場合に、この突起物がハンドル３の円周上から遮蔽板２を押しのけるような構成とすれば、「閉」とそれ以外の「開」の状態は、遮蔽板２による無線タグ１の遮蔽による通信不能と、遮蔽板２が存在しないことによる無線タグ１の通信可能と言う２つの状態により区別することができる。
【００１６】
ここで、図４、図５は本発明の実施の形態１における無線タグを備えた開閉装置の他の例を示す平面説明図である。更に、図６は本発明の実施の形態１における無線タグを備えた開閉装置の他の例を示す側面説明図である。２ａは遮蔽板である。
【００１７】
この例が図２、図３で説明した状態と異なるのは、遮蔽板２ａが特定位置以外を常に覆っており、特定位置のみ遮蔽板２ａが存在しない状態である。
【００１８】
図４に示す状態では、無線タグ１は遮蔽板２ａに覆われており、この状態で無線タグ読取装置（１００）との通信は不可能となる。逆に、図５に示す状態では、ハンドル３に設けられた無線タグ１が遮蔽板２ａに覆われていない位置に存在するため、この状態で無線タグ読取装置（１００）との通信が可能である。
【００１９】
図６に示すように、遮蔽板２ａは支持部材２１によって固定されており、ハンドル３の回転を阻害しない状態で配置されている。
【００２０】
（実施の形態２）
図７、図８は本発明の実施の形態２における無線タグを備えた開閉装置を示す概略説明図である。４はレバーを示す。
【００２１】
図７、図８に示すように、開閉装置１０はレバー４を備え、レバー４を回動させることにより、例えば、弁の開閉が行われ、この弁の開閉により流体の制御が行われる。
【００２２】
レバー４には無線タグ１が設けられており、更に、このレバー４が図８で示す位置に移動した時、無線タグ１を覆うことができるように、遮蔽板２が開閉装置１０に取り着けられている。
【００２３】
図８で示す以外の位置、例えば、初期状態の図７の位置では、遮蔽板２が存在しないため無線タグ読取装置（１００）との通信が可能である。
【００２４】
そして、レバー４を回すことによって、無線タグ１が遮蔽板２の背面に達すると、無線タグ１は遮蔽板２に覆われる位置に存在することになり、この状態で無線タグ読取装置（１００）との通信が不可能となる。
【００２５】
このように、実施の形態２における開閉装置においても、その状態変化を無線タグ１の通信状態の変化として読み取ることが可能となる。
【００２６】
このように、実施の形態１や実施の形態２で示したように、種々の設備に設けられた開閉装置１０に対して、無線タグ１を設け、遮蔽板２の設置を行うだけで、開閉装置１０の状態変化を遠隔（無線）により検出することが可能となる。また、無線タグ１の電力供給を無線タグ読取装置（１００）により行うことで、無線タグ１は小さく薄く軽いものとなり、コストも低減することが可能である。
【００２７】
なお、実施の形態１や実施の形態２において、開閉装置１０に関しては、弁の開閉を行う装置として例示したが、弁に係わらず、接点スイッチ、ねじ式ロック等であってもよい。何れにせよ、この開閉装置１０の動きにより状態が切り替わり、それに伴い、無線タグ１と遮蔽板２の組み合わせにより、通信の可否がリンクされた機構であれば、種々のスイッチや駆動機構に利用することができる。即ち、開閉装置１０は開閉に限定されるものではなく、状態が切り替わる装置であればよい。
【００２８】
次に、本発明の無線タグを用いた状態検出装置の使用例について、以下の実施の形態にて説明する。
【００２９】
（実施の形態３）
図９は本発明の実施の形態３における無線タグを備えた開閉装置を用いたシステムを示す概略説明図である。
【００３０】
図９に示すように、タンクローリーの排出口の開閉機構に、実施の形態１や実施の形態２で説明した開閉装置１０を取り付け、無線タグ読取装置１００と開閉装置１０に設けられた無線タグ１との通信を行うシステムの例である。
【００３１】
例えば、このシステムをガソリンスタンドに設置し、タンクローリーからガソリン等を排出した後に、開閉装置１０の閉め忘れがないか、或いは、確実に閉まっているかを無線タグ読取装置１００と無線タグ１との通信の可否にてその状態を検出する。この情報は無線タグ読取装置１００から、ガソリンスタンドに設置された表示装置により表示され、ドライバーが視認することで確認を行う等すればよい。
【００３２】
また、他の設備と組み合わせ、例えば、タンクローリーの自動タイヤ止めシステムと組み合わせた場合では、先ず、ガソリン等の排出時には、タンクローリーに対して自動タイヤ止めが働き（地面から隆起）、この状態でガソリン等を排出完了後に開閉装置１０を閉めろ。そして、開閉装置１０が確実に閉められている状態が無線タグ１と無線タグ読取装置１００の通信の可否によって検出されると、この情報が無線タグ読取装置１００から自動タイヤ止めシステムに送信され、タイヤ止めが解除（地面から埋没）する等を行うことができる。
【００３３】
ここで、開閉装置１０に備えられた無線タグ1と無線タグ読取装置１００との通信処理に関して以下説明するが、以下の処理は一例を示しており、他の公知の方法に処理を行ってもよい。
【００３４】
無線タグ読取装置１００は、送信回路、受信回路、及びアンテナユニットを有している。アンテナユニットは、送信アンテナ、及び受信アンテナを有している。なお、両アンテナの機能を有する一つのアンテナでもよい。更に、無線タグ読取装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を有している。ＣＰＵは、シンセサイザのデータ設定、ベースバンドフィルタへの送信データの設定、及びレベル変換回路からの受信データ出力の処理などを行なう。シンセサイザは、無線タグ１との通信に必要な搬送波を生成する。無線タグ読取装置１００では、ＵＨＦ帯として、例えば、８５０ＭＨｚ〜９７０ＭＨｚ帯を使用するが、特にこれに限る必要はなく、２．４ＧＨｚ帯や４００ＭＨｚ帯でもよい。また、周波数ホッピングを有するシステムの場合では、シンセサイザで様々な周波数成分が生成される。シンセサイザの出力の約半分の電力は、アイソレータを介して、トランジスタからなる変調器に入力される。残りの約半分の電力は、０／９０度ハイブリッド回路を通じて受信回路のミキサに、受信ローカル信号として入力される。０／９０度ハイブリッド回路は、９０度の位相差出力信号を発生させる電力分配器である。
【００３５】
ベースバンドフィルタでフィルタリングされた送信データは、変調器にてシンセサイザにより生成された搬送波で変調される。変調出力は、後段の送信アンプで線形動作にて増幅され、さらに後段のパワーアンプで所定の電力レベルまで線形動作にて増幅される。増幅された変調信号は、バンドパスフィルタにより、高調波等の不要なスプリアスが除去され、送信アンテナから送信信号として出力される。
【００３６】
空間に放出された電波は、空間での伝播損失により一部のパワーが失われるが、無線タグ１のアンテナで受信され、レクテナにて整流動作により無線タグ１内のＣＰＵを起動する電力が生成される。生成される電力が、ＣＰＵを起動させる電力レベルに到達したら、変復調器にて無線タグ読取装置１００からの送信信号を復調し、ＣＰＵにてその信号を処理する。即ち、ＣＰＵは、メモリにアクセスし、このメモリに蓄積された情報を変復調器にてバックスキャタ変調することで、アンテナを通じて、無線タグ読取装置１００側へ応答信号を返す。
【００３７】
無線タグ１からの応答信号は、無線タグ読取装置１００の受信アンテナにて受信信号として受信され、アイソレータを介して分配器に入力される。ここで受信電力は同位相で分配され、ミキサに入力される。ミキサでは、位相差の９０度の受信周波数と同じ周波数のローカル信号によりミキシングされ、ダイレクトにベースバンド信号に変換される。
【００３８】
ベースバンド信号に変換されたＩ、Ｑ信号成分は、フィルタにより不要な周波数成分が除去される。その後、受信アンプにより、ベースバンド信号の電力が所要のレベルまで増幅される。増幅されたベースバンド信号は、合成回路によりアナログ的に同位相で合成される。合成されたベースバンドデータは、微分回路を介してレベル変換回路に入力され、レベル変換回路により２値化され、ＣＰＵにて受信データの処理が行われる。入出力インターフェース制御部は、例えば外部ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）から、制御信号などが入力される。
【００３９】
なお、本明細書における「無線タグ」とは、無線タグ読取装置やリーダライタ装置と近接した距離（例えば数ｍｍから数ｍ）で無線通信を行い、無線タグ内に格納されている識別コードなどの情報を送受信する媒体をいい、形状として、ラベル型、カード型、コイン型、スティック型、チップ型など各種のものがある。従って、この「無線タグ」の用語には、いわゆる、ＲＦＩＤタグ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎタグ）、ＲＦタグ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙタグ）、ＩＣタグ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔタグ）、無線ＩＣタグ、電子タグ、非接触タグが含まれる。
【００４０】
（実施の形態４）
図１０は本発明の実施の形態４における無線タグを備えた開閉装置を用いたシステムを示す概略説明図である。
【００４１】
図１０に示すように、電車車両の手動ブレーキ機構に、実施の形態１や実施の形態２で説明した開閉装置１０を取り付け、無線タグ読取装置１００と開閉装置１０に設けられた無線タグ１との通信を行うシステムの例である。
【００４２】
例えば、このシステムを電車車両の車庫に設置し、電車車両の整備中には手動ブレーキをかけて電車車両を固定する。そして、整備完了後に、開閉装置１０の閉め忘れがないか、或いは、確実に閉まっているかを無線タグ読取装置１００と無線タグ１との通信の可否にてその状態を検出する。この情報は無線タグ読取装置１００から、電車車両の運転席に設置された表示装置により表示され、運転手が視認することで確認を行う等することができる。
【００４３】
以上、実施の形態３或いは実施の形態４で示したように、種々の設備に設けられた開閉装置１０に対して、無線タグ１を設け、遮蔽板２の設置を行うだけで、開閉装置１０の状態変化を遠隔（無線）により検出することが可能となる。また、実施の形態３或いは実施の形態４で示した以外にも、石油プラントやタンカー、各業種の工場など、様々な設備に利用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の無線タグを用いた状態検出装置は、無線により弁開閉等の状態検出を行うことが必要とされるような、ＵＨＦ帯（３００Ｍｚ帯〜３、０００ＭＨｚ帯）を利用する無線タグ読み取りシステムにおける無線タグを用いた状態検出装置に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１における無線タグを備えた開閉装置を示す概略図
【図２】本発明の実施の形態１における無線タグを備えた開閉装置を示す平面説明図
【図３】本発明の実施の形態１における無線タグを備えた開閉装置を示す平面説明図
【図４】本発明の実施の形態１における無線タグを備えた開閉装置の他の例を示す平面説明図
【図５】本発明の実施の形態１における無線タグを備えた開閉装置の他の例を示す平面説明図
【図６】本発明の実施の形態１における無線タグを備えた開閉装置の他の例を示す側面説明図
【図７】本発明の実施の形態２における無線タグを備えた開閉装置を示す概略説明図
【図８】本発明の実施の形態２における無線タグを備えた開閉装置を示す概略説明図
【図９】本発明の実施の形態３における無線タグを備えた開閉装置を用いたシステムを示す概略説明図
【図１０】本発明の実施の形態４における無線タグを備えた開閉装置を用いたシステムを示す概略説明図
【符号の説明】
【００４６】
１    無線タグ
２    遮蔽板
３    ハンドル
４    レバー
１０    開閉装置
２１    支持部材
１００    無線タグ読取装置
【図１】
2007127234.tif 000003
【図２】
2007127234.tif 000004
【図３】
2007127234.tif 000005
【図４】
2007127234.tif 000006
【図５】
2007127234.tif 000007
【図６】
2007127234.tif 000008
【図７】
2007127234.tif 000009
【図８】
2007127234.tif 000010
【図９】
2007127234.tif 000011
【図１０】
2007127234.tif 000012