Operation state detection device for control equipment using Ic tag, rotary switch mechanism, and detection adapter |
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| 申请号 | JP2012548277 | 申请日 | 2012-03-15 | 公开(公告)号 | JP5340492B1 | 公开(公告)日 | 2013-11-13 |
| 申请人 | 株式会社日立システムズ; 株式会社正興電機製作所; 株式会社正興C&E; | 发明人 | 繁 山内; 雅章 猿山; 弘明 宍戸; 貴章 由井; 茂 山方; 啓司 鈴木; 隆浩 小林; 元彦 谷川; 邦男 小池; | ||||
| 摘要 | Provided is an operation state detection device for control equipment using IC tags that is equipped with a plurality of IC tags which are associated with the operation state of control equipment and are attached onto the same attachment face as that to which the control equipment is attached, and a single detection adapter for which the position relative to the plurality of IC tags changes in accordance with the operation state of the control equipment. For the plurality of IC tags, the loop face of each IC tag is placed parallel to the attachment face. The detection adapter comprises a single unit of a loop antenna for detecting the IC tabs and a radiation antenna connected to the loop antenna. The loop face of the loop antenna of the detection adapter opposes, in a one-to-one relationship and in a parallel fashion, the loop face of the corresponding one specific IC tag, in accordance with each operation state of the control equipment. Magnetic lines of force formed by the radiation antenna of the detection adapter will not pass through the loop face of the IC tags other than the specified IC tag. | ||||||
| 权利要求 | 制御機器の操作状態検出装置であって、 前記制御機器に、該制御機器の操作状態に関連付けられて、同じ取り付け面上に取り付けられた複数のＩＣタグと、 前記制御機器の操作状態に応じて前記複数のＩＣタグとの相対的な位置関係が変化する１つの検出アダプターとを備え、 前記複数のＩＣタグは、各々、当該ＩＣタグのループ面が、前記取り付け面に平行設置され、 前記検出アダプターは、前記ＩＣタグを検知するためのループアンテナと該ループアンテナに接続された放射アンテナとが一体に構成されており、 前記検出アダプターのループアンテナのループ面が、前記制御機器の各操作状態に応じて、対応する前記１つのＩＣタグのループ面と１対１でかつ平行に対向し、 前記検出アダプターの放射アンテナにより形成される磁力線が前記各ＩＣタグのループ面を貫通しないように構成されていることを特徴とするＩＣタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。 請求項１において、 前記制御機器の操作状態に応じて回転する回転軸に固定された回転板と、 該回転板の１つの円周上において、前記制御機器の複数の操作状態に関連付けられた位置に配置された前記複数のＩＣタグと、 前記ループアンテナと前記放射アンテナとが、前記回転軸と共に前記円周に沿って回転する前記１つの検出アダプターとを備え、 前記複数のＩＣタグは、各々、当該ＩＣタグのループ面が、前記回転板の取り付け面に平行設置され、 前記検出アダプターの前記ループアンテナのループ面が、前記回転軸の回転に伴い、前記取り付け面上の何れか１つの前記ＩＣタグの前記ループ面と１対１でかつ平行に対向し得るように構成されていることを特徴とする制御機器の操作状態検出装置。 請求項２において、 前記回転板は、金属製のバックプレートであり、 前記検出アダプターの放射アンテナはダイポール基調のアンテナであることを特徴とするＩＣタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。 制御機器の操作状態検出装置であって、 前記制御機器に、該制御機器の操作状態に関連付けられて、同じ取り付け面上に取り付けられた複数のＩＣタグと、 前記制御機器の操作状態に応じて前記複数のＩＣタグとの相対的な位置関係が変化する１つの検出アダプターとを備え、 前記複数のＩＣタグは、各々、当該ＩＣタグのループ面が、前記取り付け面に平行設置され、 前記検出アダプターは、前記ＩＣタグを検知するためのループアンテナと該ループアンテナに接続された放射アンテナとが一体に構成されており、 前記検出アダプターのループアンテナのループ面が、前記制御機器の各操作状態に応じて、対応する前記１つのＩＣタグのループ面と１対１でかつ平行に対向し、 前記検出アダプターの放射アンテナにより形成される磁力線が前記各ＩＣタグのループ面を貫通しないように構成されていることを特徴とするＩＣタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。 内部にスイッチ機構が設けられたカムスイッチ本体部と、 カムスイッチ本体部に保持された回転軸と、 前記回転軸を駆動して前記スイッチ機構を操作するためのハンドルと、 前記カムスイッチ本体部と前記ハンドルとの間において、前記回転軸に固定された回転板と、 該回転板の１つの円周上において、前記スイッチ機構の複数の操作状態に関連付けられた位置に配置された前記複数のＩＣタグと、 前記回転軸と共に前記円周に沿って回転する１つの検出アダプターとを備え、 前記検出アダプターは、前記ＩＣタグを検知するためのループアンテナと該ループアンテナに接続された放射アンテナとが一体に構成されており、 前記複数のＩＣタグは、各々、当該ＩＣタグのループ面が、前記回転板の取り付け面に平行設置され、 前記検出アダプターの前記ループアンテナのループ面が、前記回転軸の回転に伴い、前記取り付け面上の何れか１つの前記ＩＣタグの前記ループ面と１対１でかつ平行に対向し得るように構成されていることを特徴とする回転スイッチ機構。 検出アダプターにより操作状態を検出し得る制御機器であって、 前記制御機器は、 ベースと、該ベースに対して直線に沿って相対的に移動可能な状態で該ベースに保持される可動体とを有し、 前記ベースは、前記可動体により電気的に開閉される制御機器の回路端子を有し、 前記ベース上において、前記制御機器の操作状態に関連付けて、前記直線上の所定の位置に平行設置された第一のＩＣタグと、 前記制御機器の操作状態に関連付けて、前記第一のＩＣタグとは同時に出現しない状態に関連付けて前記可動体上に平行設置された、第二のＩＣタグとを備えており、 前記検出アダプターにより、前記第一のＩＣタグもしくは前記第二のＩＣタグを検知することを特徴とするＩＣタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。 請求項５において、 １つの前記可動体と１つの前記ベースで１組のスイッチユニットが構成され、 複数組の前記スイッチユニットが、前記直線に直角な方向に沿って一列かつ同じ高さに配置されて、遮断スイッチシステムの遮断スイッチ群を構成しており、 前記各スイッチユニットの制御機器の回路端子が、前記スイッチシステムの各々固有の被制御機器の主回路を制御するリレー回路と、制御回路との間を開閉するものであり、 前記各スイッチユニットの前記可動体は、前記ベースに対して、対応する前記制御機器の回路端子の閉状態において第一の位置にあり、前記制御機器の回路端子の開状態において第二の位置状態にあり、 前記検出アダプターにより、前記第一のＩＣタグもしくは前記第二のＩＣタグを検知することにより、前記第一の位置もしくは前記第二の位置を検知することを特徴とするＩＣタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。 請求項６において、 前記第一のＩＣタグは、当該ＩＣタグのループ面が、前記直線に直角な取り付け面に平行設置され、 前記第二のＩＣタグは、当該ＩＣタグのループ面が、前記直線に平行な取り付け面に平行設置されていることを特徴とするＩＣタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。 請求項６において、 前記可動体は、短絡板を有し、 前記ベースは、前記可動体を前記直線方向にガイドするガイド部と、前記可動体の短絡板により電気的に開閉される前記制御機器の回路端子とを有し、 前記第一のＩＣタグは、前記ガイド部の上端面に、前記可動体の押し込み状態において露出するようにして設置されており、 前記第二のＩＣタグは、前記可動体の引き抜き状態に露出するようにして、該可動体の側面に設置されていることを特徴とするＩＣタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。 請求項６において、 前記ベースはソケット、前記可動体はプラグであり、 前記第一のＩＣタグは、前記ソケット上でかつ、該ソケットが前記プラグに挿入された状態及び取り外された状態の何れでも露出している側面に設置され、 前記可動体は、前記第二のＩＣタグが設置されたプラグであり、 前記第二のＩＣタグは、前記プラグ上でかつ、該プラグが前記ソケットに挿入された状態及び取り外された状態の何れでも露出している側面に設置され、 前記第一、第二のＩＣタグにより、前記プラグ単体及びソケット単体の個体識別を可能とすると共に、前記プラグが前記ソケットに挿入されている状態の識別も行えるようにしたことを特徴とするＩＣタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。 請求項９において、 前記プラグの特定の１箇所に前記第一のＩＣタグが組み込まれ、前記プラグが前記ソケットに組み込まれた時、それぞれに組み込まれた前記２つのＩＣタグのループコイル面が平行に対向し、 検出アダプターを用いて前記プラグの挿入状態を検出する為に、該検出アダプターの検出部を、前記２つのＩＣタグの平行に配置されたコイル面の間に、該検出部のコイル面を平行に配置することで、該３つのコイル面による電磁結合により、前記２つのＩＣタグと同時交信を行い、どのプラグがどのソケットに挿入されているかの状態を認識することを特徴とするＩＣタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。 請求項９において、 検出アダプターを用いて前記プラグの挿入状態を検出する為に、該検出アダプターの検出部により前記第一、第二のＩＣタグと時間差を設けて順次交信することで、前記プラグの挿入状態を検出することを特徴とするＩＣタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。 請求項９において、 前記ＩＣタグが組み込まれた押し込みスイッチ機構であって、 押し込みノブの特定の箇所に引き上げ状態を示す前記第二のＩＣタグと、スイッチ本体の特定の箇所に押し込んだ状態を示す前記第一のＩＣタグとが組み込まれており、 前記押し込みノブを引き上げた時、押し下げ状態を示す前記第一のＩＣタグが該押し込みノブによってかくれ、引き上げ状態を示す前記第二のＩＣタグが出現し、 前記押し込みノブを押し下げた時、引き上げ状態を示す前記第二のＩＣタグが前記スイッチ本体によってかくれ、該押し下げ状態を示す前記第一のＩＣタグが出現し、必ず１つの状態を示すＩＣタグだけが出現し前記検出アダプターにより検出可能となるように構成されていることを特徴とするＩＣタグを用いた制御機器の操作状態検出装置。 ＩＣタグの検出アダプターであって、 前記検出アダプターは、 放射アンテナ部と、 前記ＩＣタグを検出するためのループアンテナを有する検出部と、 前記検出部と前記放射アンテナ部とを接続する伝送部とを備えており、 前記放射アンテナ部は、半波長で共振を最大にするダイポール基調のアンテナが誘電体で包まれるか誘電体基板で支持された構成を有し、該放射アンテナの中央部の高周波電流の最大点で前記伝送部に接続されており、 前記放射アンテナ部は、リーダ／ライタのアンテナ面に着脱可能に構成されており、 前記ＩＣタグは、ＩＣチップと、該ＩＣチップに接続された微小ループアンテナとを含むＩＣタグ本体とを有し、前記微小ループアンテナのループ面が前記取り付け面に平行になるようにして前記ＩＣタグ本体を被取り付け部材に取り付けるように構成されており、 前記放射アンテナ部が前記リーダ／ライタのアンテナ面に固定された状態において、前記検出部のループアンテナのループ面が、前記ＩＣタグの前記微小ループアンテナのループ面と平行になり、前記検出部と前記ＩＣタグとの間で１対１の交信が可能に構成されていることを特徴とする検出アダプター。 請求項１３において、 回転スイッチ機構に組み込まれた前記検出アダプターであって、 前記回転スイッチの回転に同期して回転する前記検出アダプターの検出部が、円周上に並ぶ複数の前記ＩＣタグを順次走査するように配置し、 前記検出部の他の一端の放射アンテナは、前記検出部で電磁結合した複数の前記ＩＣタグの特定の１つと交信しその情報を前記放射アンテナで空間に放射させ、前記リーダ／ライタと交信させることを特徴とする検出アダプター。 請求項１４において、 前記検出部では、前記検出部のコイル面と前記ＩＣタグのコイル面を平行にし、強い電磁結合をさせ、 前記放射アンテナの直下や近隣に入った前記ＩＣタグに対しては、前記放射アンテナに流れる高周波電流によって誘導される磁力線が前記ＩＣタグ内部のループコイル面を貫通せず平行に入射させて電磁結合を妨げ、 前記検出部が指し示した前記ＩＣタグと１対１交信ができるようにしたことを特徴とする検出アダプター。 |
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| 说明书全文 | 本発明は、ＩＣタグを用いた制御機器用の操作状態検出装置、回転スイッチ機構、及び検出アダプターに係り、特に、操作開閉器の状態やスイッチ位置など、制御機器の操作状態を、ＩＣタグを用いて非接触に認識する方式に関するものである。 機械的開閉器やスイッチ、操作レバー等を備えた制御機器において、それらの操作状態、例えば産業用の電力供給システムにおいて、大電力の供給・遮断用の開閉器である複数のスイッチの開閉状態を安定に保持する機械的方式として、カムスイッチ機構がある（非特許文献１参照）。 特許文献１には、小型のＩＣタグを金属面に直立設置し、金属面の反射を利用したＩＣタグ交信技術が開示されている。 特許文献２には、直立設置の小型のＩＣタグが取り付け面に密集したり、並んだりした状態の中から目的の１つのＩＣタグと交信するため、ＩＣタグの直上近辺に半波長サイズの金属棒を配置することや、この金属棒がその直下のグＩＣタグと電磁結合することで１つのダイポールアンテナを形成し、単独では応答しないＩＣタグと交信可能とさせる技術が開示されている。 この技術では、遠くまで伝える種類の電磁波で動作するダイポールアンテナの中央部が、交信電磁波と共振した高周波電流の最大点となり、これに比例した大きさの磁力線が、高周波電流の方向と直交し、右ネジの法則で巻きつくループをなし、ループ状磁力線が直近にあるＩＣタグと電磁結合することで、単独では応答しないＩＣタグを交信可能な活性状態にするものである。 従って、ダイポールアンテナと電磁結合できない距離に配置したＩＣタグは単独の状態となり応答しない不活性状態（休止状態）となる。 特許文献３には、カムスイッチ機構において、小型のＩＣタグを金属面に直立設置し、金属面の反射を利用したＩＣタグ交信技術が開示されている。 特許文献３には、ＩＣタグが、リーダ／ライタの電磁波の届かない箇所に直立設置されている場合、リーダ／ライタとＩＣタグとの間に、ＩＣタグ検出用の検出アダプターを配置、あるいは、リーダ／ライタに検出アダプターを装着して交信を可能とさせる器具が開示されている。 この器具は、３つの部分で構成される。 まず、リーダ／ライタの内蔵アンテナと直接交信できるダイポールアンテナなど遠くまで伝わる種類の電磁波と共振する放射アンテナ部と、次にこれにつながる伝送線部、最後にこれとつながるＩＣタグ検出部から成る検出器具である。 http://www.seiko-ce.co.jp/hinmoku/seigyo/pdf/cs_common.pdf 従来の制御機器の操作開閉器やコントロールスイッチなどは、それらの操作ハンドルやダイヤルと連動した表示の読み取りに伴う目視認識が様々な誤読によるヒューマンエラーを引き起こす可能性があるという課題があった。 誤読の例としては、ハンドルやダイヤルが指し示す表示との視差誤読、表示の間違えやすい文字、記号による誤読、表示の剥れやカスレによる誤読などがある。 また、誤操作防止のための安全対策の一環でハンドルやダイヤルを引き抜いておくことがあるが、ハンドルやダイヤルの取り付けミスによる誤読などがある。 さらに、ハンドルやダイヤルを抜き去る処置が施された場合は、判読が困難という課題もある。 特許文献１や特許文献２に記載の発明は、ＩＣタグを金属面などに設置もしくは組み込むことが可能になるものの、カムスイッチのような機械的開閉器やスイッチ等を備えた制御機器において、それらの操作状態、すなわち、操作されたスイッチが投入されているのか抜かれた状態なのか、あるいはカムスイッチがハンドル操作でどの位置のスイッチ位置にあるのかといった操作状態、を非接触にて確認できるようにすることについては、充分な考慮がなされていない。 特許文献３の発明は、ＩＣタグを金属面などに設置もしくは組み込み、カムスイッチのような機械的開閉器やスイッチ等を備えた制御機器において、それらの操作状態を非接触にて確認できるようにするものである。 しかし、小型のＩＣタグを金属面に立てる方式の直立設置を採用しているため、ＩＣタグ組み込みの装置構成をコンパクト化する上で制約がある。 さらに、ＩＣタグが金属面に直立設置されているため、リーダ／ライタが接近した場合、リーダ／ライタの内蔵アンテナに誘起される磁力線が直接ＩＣタグを貫通し、電磁結合することで休止状態であるＩＣタグであっても活性状態となり、誤って交信してしまうという、誤検知の可能性がある。 すなわち、ループ状の内部アンテナを持ち単独では応答しにくいＩＣタグが、取り付け面に直立設置される場合、取り付け面が金属面あるいは導体面である事、この導体面が波長に比べ十分な大きさや交信時に交信を助長する反射や共振することが必要である。 もし、取り付け面が非金属や絶縁体であると、この交信助長の効果がなくなり、交信しにくいという課題がある。 ＩＣタグを金属面に直立設置させると、取り付け面からの突出高さが大きくなり、滑らかな取り付けを阻害するという課題がある。 また、この単独では応答しにくいＩＣタグを金属面に平行に設置、すなわち、ＩＣタグ内部のループ状アンテナのループ面が取り付け金属面に平行に設置すると、取り付け面での突出部が減少するが、金属面内に逆向きに高周波電流が流れ、交信のための電磁波と打ち消し合い、交信ができなくなるという課題が生じる。 また、特許文献３の発明では、単独では応答しにくい半波長寸法より小型のＩＣタグが密集したり、並んでいる中から、目的のＩＣタグ１個だけを選択する構成となっている。 そのため、検出するダイポールアンテナの棒を目的ＩＣタグの直上に配置し、これと電磁結合させる時、目的外のＩＣタグをダイポールアンテナの棒から、電磁結合範囲外へ離して置かねばならないという課題がある。 すなわちダイポールアンテナの棒で目的のＩＣタグを指し示して選択した時、棒直下に１つのＩＣタグが入る程度のＩＣタグ間隔が必要となり、非接触検出部の装置構成をコンパクト化できないという課題が生じる。 本発明の目的は、検出アダプターの検出部で指し示して選択したＩＣタグと交信し、これ以外と誤って電磁結合するＩＣタグをなくし、１対１の確実な交信を行うことのできる、ＩＣタグを用いた制御機器用の操作状態検出装置、回転スイッチ機構、及び検出アダプターを提供することにある。 本発明の代表的なものの一例によれば、ＩＣタグを用いた制御機器の操作状態検出装置は、前記制御機器に、該制御機器の操作状態に関連付けられて、同じ取り付け面上に取り付けられた複数のＩＣタグと、前記制御機器の操作状態に応じて前記複数のＩＣタグとの相対的な位置関係が変化する１つの検出アダプターとを備え、前記複数のＩＣタグは、各々、当該ＩＣタグのループ面が、前記取り付け面に平行設置され、前記検出アダプターは、前記ＩＣタグを検知するためのループアンテナと該ループアンテナに接続された放射アンテナとが一体に構成されており、前記検出アダプターのループアンテナのループ面が、前記制御機器の各操作状態に応じて、対応する前記１つのＩＣタグのループ面と１対１でかつ平行に対向し、前記検出アダプターの放射アンテナにより形成される磁力線が前記各ＩＣタグのループ面を貫通しないように構成されている。 本発明によれば、検出アダプターの検出部で指し示して選択したＩＣタグと交信し、これ以外と誤って電磁結合するＩＣタグをなくし、１対１の確実な交信を行い、ＩＣタグが検出できた事で取り付けられている装置や器具の状態を非接触に知る手法を提供することができる。 本発明の代表的な実施形態によれば、検出アダプターの検出部のループアンテナのループ面が、検出すべきＩＣタグのループ面に平行になるような形状とする。 検出すべきＩＣタグのループ状内部アンテナのループ面は、取り付け面に対して平行設置され、これにより、取り付け面からの突出部を少なくする。 検出アダプターの伝送部は、検出部と連続に接続し、伝送部を流れる高周波電流が不連部で不要反射を発生しない工夫と、目的ＩＣタグを確実に１対１の、振れない指し示し動作ができる硬い導体で出来た平行２線式伝送線で構成される。 これにつながる放射アンテナ部は、半波長で共振を最大にするダイポール基調のアンテナで、この中央部の高周波電流の最大点で伝送線に接続される。 さらに放射アンテナ部は頑丈な誘電体で包まれ、リーダ／ライタ装置のアンテナ部にワンタッチで着脱可能な手段、例えば面ファスナーなどテーピングで接続される。 ＩＣタグが平行設置され、検出部のループアンテナのループ面がＩＣタグと平行に対向すると、強い電磁結合関係が成立する。 一方、検出部で電磁結合しているＩＣタグ以外のＩＣタグが、例えば検出アダプターの放射アンテナ部のダイポールアンテナ直下に入りダイポールアンテナに流れる高周波電流によって誘起される磁力線がダイポールアンテナ直下のＩＣタグまで伸びて来ても、ＩＣタグが、平行設置されている為、ＩＣタグ内部のループアンテナを貫通することなく平行に通りすぎる平行状態になり電磁結合ができない。 すなわち、検出アダプターの検出部で指し示して選択したＩＣタグと交信し、これ以外と誤って電磁結合するＩＣタグをなくし、１対１の確実な交信を行う検出アダプターとＩＣタグ及びその設置方法を示し、ＩＣタグが、検出できた事で取り付けられている装置や器具の状態を非接触に知る手法を提供する。 本発明の代表的な実施例によれば、スイッチの回転軸に補助アンテナとしてのダイポールアンテナとこれに接続した伝送部とさらに伝送部に接続される検出部のループアンテナから一体的に構成される検出アダプターを接続し、検出アダプター１５の検出部１５２によって、スイッチ位置を検出するための小型ＩＣタグが回転軸の軸を中心とする同一の円周上に複数個設置される。 すなわち、スイッチの回転に連動して回る検出アダプターの検出部の直下に小型ＩＣタグが順番に回ってくる様に配置する。 ＩＣタグは、内部にループ状、あるいはループ状と見なせる構造を持ち、ループ状アンテナのループ面が金属製の取り付け面に絶縁状態で平行に若しくは実質的に平行に設置される（本明細書ではこれらを平行設置と呼ぶ）。 このようにすることで、検出アダプターが回転軸を中心に回わる検出アダプターの検出部直下の小型タグと１対１に交信できる。 交信により該当するＩＣタグの情報（配置されたＩＣタグ毎に異なる情報を設定しておく）をＩＣタグリーダにて取得し、取得した情報から、スイッチの操作位置を認識することが出来る。 なお、ＩＣタグ内部にループ状、あるいはループ状と見なせる構造を持つＩＣタグを、取り付け面に設置する他の方法としては、取り付け面に直立して設置される場合（本明細書では直立設置と呼ぶ）がある。 本発明の代表的な実施例では、金属製の取り付け面に平行設置された特定の小型ＩＣタグと回転する検出アダプターとが確実に１対１に交信できるようにした点に特徴がある。 なお、本発明において、通信に使用する電波の周波数帯域は、UHF波帯又はマイクロ波帯である。 まず、本発明の実施例１について、図面を参照しながら説明する。 組み込み型の検出アダプター１５は、放射アンテナ１５１と、検出部１５２と、放射アンテナを覆う樹脂製の絶縁基材１５３と、放射アンテナ１５１と検出部１５２とを繋ぐ伝送線１５４を備えており、平面形状が略Ｔ字型となっている。 また、絶縁基材１５３には、検出アダプター１５をシャフト１１に固定するための穴１５０が設けられている。 放射アンテナ１５１は、折り返しダイポールダイポールあるいは半波長バタフライ等のダイポール基調のアンテナであり、その長さをＬとすると、Ｌ＝λ／（２√ε）となる。 但し、λはＩＣタグとの交信電磁波の波長、εは絶縁基材１５３の比誘電率である。 UHF波帯の電波を使用する場合は、高い比誘電率の材料を使用して例えばεが10であればＬ＝５cm程度とする。 マイクロ波帯の電波を使用する場合は、発泡樹脂のように低い比誘電率の材料を使用して、例えばεが1.4であればＬ＝５cm程度とする。 検出部１５２は、小型ＩＣタグの内部ループアンテナと同等レベルの寸法、例えば５mm程度の外径のループコイルで構成されている。 このループコイルのループ面は、小型ＩＣタグ１０の取り付け面に平行、本実施例では金属面すなわちバックプレート１３の面に平行、換言すると、シャフト１１の回転中心軸に対して直角になっている。 また、放射アンテナ１５１のダイポール基調のアンテナもバックプレート１３の面に平行である。 ただし、検出部１５２のループコイルのループ面は、軸方向において、回転時に小型ＩＣタグ１０と接触しない範囲でできるだけ小型ＩＣタグ１０に近い位置、例えば１ｍｍ以下の距離にあることが望ましい。 一方、放射アンテナ１５１のダイポール基調のアンテナは小型ＩＣタグ１０の取り付け面が金属面の場合、できるだけ、例えば２ｍｍ〜５ｍｍ程度、軸方向に離れていることが望ましい。 そのため、組み込み型の検出アダプター１５は、図１の断面図からも分かるように、放射アンテナ１５１と検出部１５２とを繋ぐ伝送線１５４が曲がり部あるいは段部を有し、ダイポール基調のアンテナよりも検出部１５２の方が、小型ＩＣタグ１０側に近い位置を回転するように構成されている。 伝送線１５４は、平衡２線、若しくはツイストペア線、あるいは、同軸線、同軸管のいずれかで構成できる。 図２Aでは平衡２線による伝送で、伝送線１５４の長さは、０〜λ／４未満、あるいは概略λ／２の整数倍とし、かつ、λ／４を避けた長さとするのが望ましい。 伝送線１５４は、例えば、ステンレス針金からなり、線の太さが１．０ｍｍ、２線間の間隔が１．０ｍｍ、UHF波帯の電波の周波数が９５３MHｚの場合、λ／４を避けると長さが１ｃｍないしは５ｃｍ程度であり、マイクロ波帯の電波の周波数が２．４５GHｚの場合、λ／４長を避けると１ｃｍ〜２ｃｍ程度がそれぞれ組み込みやすい長さである。 検出アダプター１５は、ＩＣタグ保持パネル１４に掘られた円形状の空間１４１内で回転するが、その裏側の凹部１４２には、検出アダプター１５の位置を検出するための小型ＩＣタグ１０がシャフト１１の軸を中心とする同一の円周上に複数個設置される。 すなわち、図２Ｂに示したように、ＩＣタグ保持パネル１４の背面側には、複数の小型ＩＣタグ１０を取り付け面（金属製のバックプレート）１３との間に挟んで収納・保持するための複数の凹部１４２が同一の円周上に等間隔に設けられている。 各小型ＩＣタグ１０は、その背面が凹部１４２の位置において金属製のバックプレート１３の表面に接着剤等により絶縁して固定される。 カムスイッチ本体部１２、ＩＣタグ保持パネル１４、及びハンドル１７は、樹脂材等の絶縁物で構成されている。 なお、実際の装置では、金属製のバックプレート１３とカムスイッチ本体部１２との間に、配電盤のパネル（図示略）が位置する。 ハンドル１７は、誤作動を防止するために、一旦駆動操作した後は、次回駆動操作するまで外される場合もある。 なお、取り付け面であるバックプレート１３を金属製としている理由は、小型ＩＣタグの休止状態をより一層確実にするため、不要電磁波を遮断する役割を持たせるためである。 従って、この遮断の役割が配電盤のパネルやその他の絶縁材料などで果たされる場合は、取り付け面であるバックプレート１３が樹脂板であっても良い。 この場合、放射アンテナ１５１と検出部１５２とを繋ぐ伝送線１５４には、曲がり部あるいは段部を、コンパクトな組み込みを優先して小さくしても良いが、放射アンテナ１５１とICタグとの直接の電磁結合を避けるためには少しでも距離を置くことが望ましい。 図１に示したように、金属製のバックプレート１３、ＩＣタグ保持パネル１４、及び目視用パネル２０は、各々、中央に穴を有し、これらの部材は、小型ＩＣタグ１０及び検出アダプター１５が所定の位置にある状態で、それらの外側の周辺部がねじ２３でカムスイッチ本体部１２に固定される。 換言すると、各小型ＩＣタグ１０はＩＣタグ保持パネル１４と金属製のバックプレート１３に挟まれて前記所定の位置に固定保持される。 一方、検出アダプター１５は、シャフト１１に固定され、ＩＣタグ保持パネル１４の空間１４１内で回転可能に保持される。 １８はＩＣタグリーダ１９のアンテナ部、２２は状態認識処理ユニットであり、検出したＩＣタグの情報を処理して状態を認識するハードウエア又はソフトウエアいずれかの処理ユニットである。 ＩＣタグリーダ１９と状態認識処理ユニット２２とは通信ケーブルを介して、若しくはワイヤレスで、通信可能になっている。 図３は、金属面（本実施例ではバックプレート１３）上に配置される小型タグ１０の例を示したものである。 小型タグ１０は、ＩＣチップ１０１に接続された平面状のループコイル１０２及び絶縁基材１０３などで構成されている。 図３の（ａ）はループコイル１０２が１回巻き、（ｂ）はループコイル１０２が複数回巻きとなっている。 検出すべきＩＣタグのループ状内部アンテナのループ面は、取り付け面に対して平行設置され、これにより、取り付け面からの突出部を少なくする。 なお、小型タグ１０の構成は、この例に限定されるものでなく、例えば、ループコイルの代わりにダイポールアンテナ等に形成されるループ状の整合回路を切出して実現しても良いことは言うまでも無い。 この場合も、ループ状の整合回路により形成されるＩＣタグのループ面が、取り付け面に対して平行設置される。 小型タグ１０は、ＩＣチップ１０１とは逆の側（図３では下側）が、金属製のバックプレート１３に接するように配置される。 小型タグ１０の大きさＤは、ＩＣタグが交信に使用する電磁波の波長の概略１／１０以下である。 例えば、周波数２．４５ＧＨｚの周波数を使用するマイクロ波帯のＩＣタグでは、１２ミリ以下の寸法となる。 この状態の小型タグは、単独では十分な感度が無く、通常はＩＣタグリーダとの交信は直接にはできない。 図４Ａは、ＩＣタグリーダ、組み込み型の検出アダプター及びＩＣタグの関係を説明する図である。 ＩＤコードを有するＩＣタグ１０が検出アダプター１５を介してＩＣタグリーダ１９と交信する。 ＩＣタグ１０は、電源を内蔵しないいわゆるパッシブタグであり、ＩＣタグリーダ１９からアンテナ１０２で受信した電磁波をＩＣチップ１０１の整流器１０１２で一時的に直流電源に変換してエネルギー源として動作し、信号処理部１０１５に保持されたＩＤコードに応じて変調器１０１１で変調された電磁波をアンテナ１０２から反射させることで送信する。 ＩＣタグリーダ１９は、その送信器１９１、受信器１９２がサーキュレータ１９３を介してアンテナ１８と接続される。 ここで、ＩＣタグリーダ１９のアンテナ部１８をカムスイッチ１へ向けて電磁波２１を放射し交信を行うと、検出アダプター１５の検出部１５２に対向する位置にあるＩＣタグ１０のみからの信号を取得できる。 ここでの信号は、主としてＩＣタグ１８で受信された信号をＩＣタグリーダ１９にハードウエア的あるいはソフトウエア的に接続された状態認識処理ユニット２２へ送る。 状態認識処理ユニット２２では、復調・復号器２２Ａにより高周波を元のＩＣタグ毎にユニークなＩＤコード等の情報へ変換する。 情報は、ＩＤコードマップ情報比較器２２Ｂへ送られる。 ＩＤコードマップ情報比較器２２Ｂには、各ＩＣタグのＩＤコードと、そのＩＤコードを有するＩＣタグが、配電盤上（または配電盤の設置されている工場等の施設中）に多数個設置されているどのカムスイッチ（１ａ〜１ｎ）のものか、該当するカムスイッチのどの位置に取り付けられているか、そしてその位置がカムスイッチのどの動作状態に該当するのかを組み合わせたマップ情報があらかじめセットされている。 該マップ情報との比較により、ＩＤコードが受信できていれば、該当するカムスイッチが判明し、カムスイッチの動作状態を認識できることになる。 ステータス記憶ユニット２２Ｃには、前記該当カムスイッチのＩＤコードとカムスイッチの動作状態が、カムスイッチ別に格納される。 設定目標値記憶ユニット２２Ｄには、正しく設定された場合の各カムスイッチの動作状態があらかじめセットされている。 ステータス記憶ユニット２２Ｃの内容と、設定目標値記憶ユニット２２Ｄとの内容をステータス判定ユニット２２Ｅで比較することにより、各カムスイッチのステータスが正しいものであるか否かが判定される。 その結果は、ディスプレイ等のインターフェイスユニット２２Ｆにて出力される。 なお、目視用パネル２０を透明な板とすれば、その内側の検出アダプター１５を内蔵指針として兼用することができ、該内蔵指針の位置から、スイッチの位置、すなわちノッチ位置が容易にわかる。 これにより、ハンドルやダイヤルを引き抜かれても、ノッチ位置を外部に知らせる手段として、容易に引き抜くことが出来ない構造の内蔵指針を付加することが可能になる。 この内蔵指針は操作開閉器やスイッチの軸に連結されているので、ハンドルやダイヤルを引き抜いても、内蔵指針がノッチ位置を指し示す構造として機能させることができる。 なお、ダイポールアンテナ動作を行う検出アダプター１５が回転し、その直下にＩＣタグが存在しないときは、どのＩＣタグタグとも交信が成立しない。 従ってＩＣタグは、カムスイッチ１２のノッチ機構により位置決めされる位置の一つに配置されなくてはならない。 ただし、ダイポールアンテナ動作を行う検出アダプター１５が回転するとき、その直下には１個のＩＣタグだけが位置するように配置するべきである。 次に、回転スイッチのスイッチ位置の認識、及び、回転スイッチへのＩＣタグ組み込みについて、説明する。 図４Ｂは、ＩＣタグ内部のループ状アンテナのループ面が取り付け面に平行設置されている小型ＩＣタグと、検出アダプターの関係を説明する図である。 また、図５は、図４Ｂにおける、検出アダプターと小型ＩＣタグの位置関係の説明図である。 ＩＣタグ１０は、受信距離が比較的短くＩＣタグリーダ１９と交信を行うことは出来ない。 しかし、直上に検出アダプター１５の検出部１５２が近接し、対向したＩＣタグ１０は、検出アダプター１５の検出部１５２のとの電磁誘導の相互作用により電磁結合し高感度状態になり十分に交信ができるようになる。 取り付け面に平行設置の円周上に並んだＩＣタグは、検出部のループコイル１５２と電磁結合するが、検出アダプターの例えばダイポールアンテナで構成された放射アンテナ１５１とは磁力線がＩＣタグのループ面に平行に並び、ループコイル１０２を貫通する磁力線がないか、あるいは、実質的に無視できる程度に少ないため、相互作用の実質的な電磁結合ができない。 なお、ループコイル１０２が取り付け面に対して近い位置にありかつ平行でない角度、すなわち傾いたときには、ＩＣタグのループ面とダイポールアンテナとが電磁結合する可能性がある。 このような事態を確実に排除するために、前記のとおり、放射アンテナ１５１と検出部１５２とを繋ぐ伝送線１５４に曲がり部あるいは段部を設け、放射アンテナ１５１をＩＣタグのループ面からできるだけ離して両者の電磁結合を無視できる程度の小さなものにするのが良い。 従って回転スイッチの操作に対応して検出部が指し示すＩＣタグだけが、検出部のループコイル１５２と電磁結合で選ばれ１対１の交信が可能となる。 すなわち、図５の（ａ）に示したように、ＩＣタグ１０が金属製の取り付け面１３に平行設置され、検出部１５２のループアンテナのループ面１５８がＩＣタグ１０と平行対向すると、強い電磁結合関係が成立する。 電磁学によればＩＣタグ１０のループコイル１０２がつくるループ面１０８を検出アダプター１５の検出部１５２から放射された磁力線Φ１が貫通して電磁結合し、交信が可能となる。 一方、図５の（ｂ）に示したように、検出部１５２で電磁結合しているＩＣタグ流によって誘起される磁力線Φ２が放射アンテナ１５１直下のＩＣタグ１０まで伸びて来ても、ＩＣタグ１０が、金属製の取り付け面に平行設置されている為、磁力線Φ２がＩＣタグ１０内部のループコイル１０２Ａと平行状態になり電磁結合ができない。 すなわち、検出アダプターの検出部１５２で指し示して選択したＩＣタグとのみ交信し、これ以外のＩＣタグと誤って電磁結合する事態をなくしている。 これにより、検出アダプターと複数のＩＣタグとの間で１対１の確実な交信が可能となる。 このようなＩＣタグをカムスイッチに設置することで、取り付けられているカムスイッチ付きの装置や器具の状態を、非接触でかつ誤検知なく正確に知ることができる。 比較例として、図６により、ＩＣタグ３０内部のループ状アンテナのループ面が取り付け面すなわちバックプレート１３の面に直立して設置されている場合の、小型ＩＣタ３０と検出アダプター１５の検出コイル及び放射アンテナとの関係を説明する。 このような設置方法では、図６の（ａ）に示したように、検出アダプター１５の検出部１５２の検出コイルから放射された磁力線Φ１の一部がＩＣタグ３０のループコイルがつくるループ面に一部貫通し、検出アダプター１５の検出コイルとＩＣタグ３０とが弱いながら電磁結合し、交信できる。 しかしながら、図６の（ｂ）に示したように、検出アダプター１５の放射アンテナ１５１からの磁力線Φ２が伸びてくると、これが放射アンテナ１５１直下のＩＣタグ３０のループ面１０２Ｂを貫通して検出アダプター１５とＩＣタグ３０とが電磁結合し、検出アダプターの検出部１５２で指し示したＩＣタグ以外のＩＣタグと交信する危険が生じる。 この例は、例えば、特許文献１の実施例１の構成に相当する。 このような従来の技術では、検出アダプターと各ＩＣタグとの距離hを大きくする（カムスイッチ１における検出アダプター部分の軸方向長さを長くする）こと、あるいはリーダ／ライタの電磁波の出力を下げることで、このような誤検知の危険を減らしている。 本発明によれば、このような誤検出の危険を根本的に無くし、検出アダプターとＩＣタグとの距離hが短くても（カムスイッチ１における検出アダプター部分の軸方向長さを短く構成しても）、検出部の指し示したＩＣタグのみと１対１の正確な交信を可能にする。 本実施例によれば、制御機器の開閉器やコントロールスイッチが制御系統に組み込まれ運転中の場合でも、巡視や点検保守などのためハンドルやダイヤルに触ることなく、それらのスイッチ位置や表示を電磁波で非接触の認識が可能となり、目視などに起因するヒューマンエラーの縮減効果の高い操作状態検出装置を提供することができる。 特に、本実施例によれば、検出アダプターの検出部で指し示して選択したＩＣタグと交信し、これ以外と誤って電磁結合するＩＣタグをなくし、１対１の確実な交信を行うことで、ＩＣタグを検出できた事で取り付けられている装置や器具の状態を非接触に知る手法を提供することができる。 また、検出すべきＩＣタグのループ状内部アンテナのループ面は、取り付け面に対して平行設置されるので、取り付け面からの突出部を少なくし、滑らかな取り付けを提供することができる。 なお、本発明は、以上述べたカムスイッチに限定されるものではない。 例えば、実施例１のカムスイッチをドアのロック機構の回転状態の検知に置き換えれば、ドアのロック機構の操作状態を検知するのに適用できる。 実施例１では検出アダプターがカムスイッチの回転軸に固定された組み込み型の検出アダプターとなっているが、検出アダプターとして機能するのに必要な部材のみを纏めて一体化した携帯型の検出アダプターとして構成し、これを作業者が手で操作できるようにしても良い。 図７は、本発明の第二の実施例になる、携帯型の検出アダプター、すなわち、ＩＣタグを用いた制御機器用の携帯型の操作状態検出装置の構成例を示す斜視図である。 ここでは、検出対象の複数のＩＣタグが、回転若しくは直線運動する金属製もしくは非金属製の取り付け面１３上に設置されているものとし、図７では複数のＩＣタグのうち目的の１つのＩＣタグが取り付け面１３上に設置され、これを検出している場合を示している。 検出アダプター１５５は、放射アンテナ部１５１と検出部１５２、及びこれらを接続する伝送部１５４を備えている。 検出部１５２はループアンテナを有している。 伝送部１５４は、硬い導体であれば、同軸線、平衡2線、ストリップ線、導波管、誘電体棒のいずれであっても良い。 図７の例では、硬い導体で出来た平衡２線式伝送線を有し、この伝送線が検出部のループアンテナに連続して構成されている。 このように、本実施例の伝送部１５４は、目的のＩＣタグ１０と確実に１対１の振れない指し示し動作ができるように、また、この伝送部を流れる高周波電流が不連部で不要反射を発生しないように調整され、さらに高い剛性を有する構造となっている。 放射アンテナ部１５１は、半波長で共振を最大にするダイポール基調のアンテナであり、この中央部の高周波電流の最大点で伝送部１５の伝送線に接続されている。 放射アンテナ部１５１は、頑丈な絶縁基材（誘電体）１５３で包まれ、リーダ／ライタ装置のアンテナ部の接続面１９２にワンタッチで着脱可能な着脱手段１５６、例えば面ファスナーなどで接続される。 検出部１５２のループアンテナのループ面が取り付け面１３上のＩＣタグと平行に対向すると、取り付け面１３が金属製であっても強い電磁結合関係が成立する。 すなわち、検出部１５２のループコイルがつくるループ面がＩＣタグ１０のループコイルのループ面と平行に対向すると、磁力線Φ１を介して検出部１５２のコイル１５２とＩＣタグ１０のループコイルとが電磁結合し、交信可能になる。 一方、放射アンテナ部１５１をリーダ／ライタ装置のアンテナ部に装着した状態では、放射アンテナ部１５１のまわりに放射電磁波により誘起される磁力線Φ２が、リーダ／ライタ内部の放射アンテナ１８と電磁結合し、金属製取り付け面１３上に設置したＩＣタグ１０のループコイル１０２と電磁結合しないようにする。 そのために、伝送線１５４の長さを十分に確保する、例えば、λ／２波長程度の長さにしたり、磁力線Φ２がＩＣタグ１０のループコイル１０２を貫通しないで平行に通過するように設置することが望ましい。 すなわち、検出部１５２に誘起される磁力線Φ１は、ＩＣタグ１０とだけ電磁結合し、放射アンテナ部１５１に誘起される磁力線Φ２は、リーダ／ライタ装置１９の内部アンテナ１８とだけ電磁結合するよう配置する。 次に、この携帯型の検出アダプターを用いて、例えば、回転状態の検知を行うために、金属製の取り付け面１３上において円周上に並んだ複数のＩＣタグの中の１つのＩＣタグ１０を検出することを想定する。 作業者は、まず、検出アダプターの着脱手段１５６をリーダ／ライタ装置１９のアンテナ部の接続面１９２に装着する。 これにより、検出アダプター１５の放射アンテナ１５１は磁力線Φ２を介してリーダ／ライタ１９内部の放射アンテナ１８と電磁結合する。 そして、リーダ／ライタ装置１９を把持しながら、取り付け面１３上の検出すべき１つのＩＣタグ１０と、検出アダプターの検出部１５２のループコイルとを、検出部１５２のアンテナのループ面がＩＣタグのループコイルのループ面と平行に対向するように検出アダプターの位置を設定して、両者を電磁結合させる。 伝送部１５４は、高い剛性を有する構造となっているので、作業者は目的のＩＣタグ１０を選択し、これに対して確実に１対１の振れない指し示し動作ができる。 これにより、検出したいＩＣタグだけが携帯型の検出アダプターを介してリーダ／ライタ１９と電磁結合で選ばれ、１対１の交信が可能となる。 隣接ＩＣタグ１０間の間隔を所定の大きさとし、検出アダプターの検出部１５２のループアンテナとＩＣタグ１０間に誘起される磁力線Φ１を微小な大きさとすることで、検出部１５２で指し示したＩＣタグ以外のＩＣタグと交信する危険は完全に排除できる。 また、剛性を有する伝送部１５４は、放射アンテナ１５１と検出部１５２のループアンテナ間に十分な長さを確保するので、誤検知が生じることはない。 さらに放射アンテナ１５１では直接検知できない感度の小型ＩＣタグ１０とすることで誤検知の危険を排除する。 すなわち、ＩＣタグ１０が金属製の取り付け面１３に平行設置されているので、検出アダプター１５の放射アンテナ１５１からの磁力線Φ２が伸びて、これが何れかのＩＣタグ１０のループ面を貫通して検出アダプター１５５とＩＣタグとが電磁結合し、検出アダプターの検出部１５２で指し示したＩＣタグ以外のＩＣタグと交信する危険はない。 この様に、本実施例の携帯型検出アダプターは、これをリーダ／ライタに装着して使用することで、回転もしくは直線運動における位置検出用の複数のＩＣタグが組み込まれた各種の制御機器の操作運動の状態量の検出に広く適用できる。 次に、本発明を、遮断スイッチ群を有する制御機器の操作状態の検出装置に適用した第５の実施例を、図８乃至図１２で説明する。 図８の（ａ）は、本実施例になる制御機器の操作状態検出装置を組み込んだシステムの全体構成を示す図である。 本実施例は、例えば、高電圧機器の遮断スイッチシステム群に採用される制御機器の操作状態検出装置に関するものである。 遮断スイッチシステム群は、１つのベース２１０と１つの可動体２３０とで１組のスイッチユニット２００が構成され、複数組のスイッチユニットが、可動体２３０の移動方向（図ではｚ軸方向）と直角な方向（図ではＹ軸方向）に沿って一列かつ同じ高さに配置されて、遮断スイッチシステムの遮断スイッチ群（２００−１〜２００−ｎ）を構成しており、各スイッチユニットの制御機器の回路端子（４００，６００）が、スイッチシステムの各々固有の被制御機器の主回路７００（１〜ｎ）の高圧電源の遮断機等を制御するリレー回路５００と、制御回路（コントローラ）３００との間を開閉するように構成されている。 ベース２１０には制御機器の開閉操作状態、すなわち回路端子４００および６００に接続される例えばコントローラ３００やリレー５００を電気的に接続している状態であるか、あるいは遮断している状態であるかに関連付けて配置された１つのＩＣタグ１０Ａが設けられている。 一方、可動体２３０には、制御機器の開閉操作状態に関して、ＩＣタグ１０Ａとは同時に出現しない状態に関連付けて配置された１つのＩＣタグ１０Ｂが設けられている。 例えば、ベース２１０のＩＣタグ（第一のＩＣタグ）１０Ａが閉状態、可動体２３０のＩＣタグ（第二のＩＣタグ）１０Ｂが開状態に関連付けて配置されている。 被制御機器の主回路７００の機能を生かすか（オン）、無効にするか（オフ）を制御する可動体２３０の各操作状態、例えば可動体２３０を引き上げて回路端子４００と６００を切断の状態、すなわち主回路７００の機能の無効（オフ）状態、あるいは可動体２３０を押し込んで回路端子４００と６００を接続した状態、すなわち主回路７００の機能の有効（オン）状態の各状態対応するように、ベース２１０上のＩＣタグ１０Ａや可動体２３０上のＩＣタグ１０Ｂと検出アダプター１５５とが１対１に選択交信可能に構成されている。 すなわち、各スイッチユニット２００の操作状態は、既に述べた実施例１と同様にして、リーダ／ライタ１９及び検出アダプター１５５を介してＩＣタグ１０Ａ、１０Ｂの位置を検知することにより、読み取り可能になっている。 この例では、同時にＩＣタグが出現しない状態とは、スイッチの引き上げ状態の時は引き上げ識別用ＩＣタグ１０Ｂが出現しこれが検出可能となる。 この状態で押し下げ状態のＩＣタグ１０Ａが隠れるのでそれを検出できない。 一方、スイッチの押し下げ状態の時は、押し下げ識別用ＩＣタグ１０Ａが出現し、これが検出可能となる。 この状態では、引き上げ状態のＩＣタグ１０Ｂが隠れるのでそれをまちがって検出できない。 このように、引き上げ、引き下げの何れか１つの状態識別のＩＣタグだけが出現し、他方がかくれる構造となっている。 なお、ベース２１０に対するＩＣタグ１０Ａの取り付け面、及び、可動体２３０に対するＩＣタグ１０Ｂの取り付け面の具体的な位置については、後でその例を説明する。 また、ＩＣタグ１０Ａ、１０Ｂの構成は、実施例１と同じ、例えば、図３に示したものと同じである。 なお、被制御機器の種類は多種にわたる場合も多く、それらの主回路７００の電源等を制御するための遮断スイッチ群（２００−１〜２００−ｎ）の数も多くなるが、操作性を考慮して多数の遮断スイッチ群は全体として狭いスペースにコンパクトに纏められている。 図８の（ａ）では、遮断スイッチ群の殆どのスイッチユニットが制御機器の回路端子の閉状態、すなわち押し込み状態で回路端子４００と６００の接続状態に対応する最下位置（第一の位置）にあり、スイッチユニット２００−ｍが、制御機器の回路端子の開状態、すなわち引き上げ状態で回路端子４００と６００の切断状態（第二の位置、＝完全な開若しくは取外し状態）にある。 また、スイッチユニットは、第一、第二の位置の中間の位置（第三の位置）にも保持可能である。 このようなスイッチユニットの操作状態は、各スイッチユニットの高さや取り外しを確認することで目視でもある程度は把握可能である。 しかし、スイッチユニットの数が多くなり、制御内容が多岐にわたりスイッチユニットの開閉もまちまちの場合、より正確に操作状状態を把握し作業の安全を確保する必要がある。 本実施例では、各スイッチユニットに一対のＩＣタグを組み込むと共に、狭いスペースに多数設置されたこれら複数のＩＣタグの位置を誤検知しないような構成を採用したことにより、スイッチのあいまいな中間位置の排除や各スイッチユニットの位置、ひいては操作状態の正確な情報を、電磁波により非接触で認識可能とした。 これにより、目視などに起因するヒューマンエラーの縮減効果の高い操作状態検出装置を提供することができる。 また、操作状状態を検知る手段として、薄い面状のＩＣタグを採用することで、滑らかな取り付けを可能にしている。 なお、上記携帯型のリーダ／ライタ１９及び検出アダプター１５５に代えて、リーダ／ライタと検出アダプターを一体化したペン型のリーダ／ライタを用いても良い。 図８の（ｂ）は、本実施例になる制御機器の操作状態検出装置に適用可能な、ペン型のリーダ／ライタ１９の一例を示す図である。 ペン型のリーダ／ライタ１９は、本体内部に設けられた制御部と電源部、及び本体の表面に設けられた動作ランプを含む表示部及び操作部（図示略）等を備えている。 制御部は、コンピュータとプログラムで構成され、さらに、外部との通信を行う通信部と、検出部のループアンテナに対応する小型のアンテナ１５２とを有している。 リーダ／ライタ１９の先端部の小型のアンテナ１５２により、第一のＩＣタグ（閉状態）、第二のＩＣタグ（開状態）を検知し、その結果を、リーダ／ライタ内部のコンピュータで処理し、あるいは通信部を介して外部で処理するために通信状態認識処理ユニット２２に送信する。 通信部は、ケーブル若しくはBluetooth（登録商標）などの無線通信に対応している。 次に、図９、図１０で、スイッチユニット２００の構成についてより詳細に説明する。 図９の（Ａ）は、ベース２１０の正面図、図９の（Ｂ）はベースの側面図である。 また、図１０の（Ａ）は可動体２３０の正面図、図１０の（Ｂ）は可動体２３０の側面図である。 図９に示したように、ベース２１０は、樹脂製の取り付け基板部２１１及びバックプレート部２１２と、このバックプレート部から突出して一体に設けられ可動体２３０を上下の直線（Ａ−Ａ'）方向にスライドさせるガイド部２１３を有している。 また、ガイド部２１３の内側はバックプレート部と同じ高さのガイド溝２１４を構成しており、このガイド溝２１４の中央部に水平に伸びるストッパー２２３が設けられ、このストッパー２２３から上に延びて設けられた樹脂製の突起部２１５の上端面に、１個のＩＣタグ１０Ａが、制御機器の回路端子４００と６００の閉状態に関連付けて設置されている。 すなわち、本実施例では、突起部２１５の上端面が、ＩＣタグ１０Ａの取り付け面となっている。 なお、ＩＣタグ１０Ａはスイッチユニットが制御機器の回路端子の閉状態、すなわち押し込み状態を検知するものなので、突起部２１５の取り付け面は、押し込み状態においてＩＣタグ１０Ａが露出するようにしてＩＣタグ１０Ａを平行設置できるものであれば良い。 なお、可動体２３０は、横方向から（図９の（Ａ）の正面図では手前から、図９の（Ｂ）の側面図では左側から）、ベース２１０のガイド部２１３内にはめ込まれ、ガイド部２１３に沿って上下に移動可能となっている。 さらに、ベース２１０には、一対の回路端子２１６，２１８が設けられ、これらの回路端子２１６，２１８は、夫々、ねじ２１７，２１９を介して、ベース２１０の取り付け基板部２１１に固定されると共に、回路端子４００、６００に電気的に接続される。 一対の回路端子２１６，２１８は、可動体の短絡板２３４により電気的に開閉される。 バックプレート部２１２は、隣接するスイッチユニットのバックプレート部と係合する凹凸部を有する。 ２２１は、複数のスイッチユニット２００を固定し、１つのスイッチユニット群とし一体化するためのねじ（図示略）を通すための穴である。 ２２２は、取り付け基板部２１１に設けられた座部である。 一対の回路端子４００、６００は短絡板２３４により電気的に開閉される。 また、バックプレート部２１２から上に延びた延長部２２０から横方向に突出して設けられた突起２２３は、可動体２３０に対するベース２１０の下方向へのストッパーとして機能すると共に、隣接するスイッチユニットのバックプレート部の背面に設けられた穴に係合し位置決めを行う機能を有する。 さらに、例えばベース２１０の突起２２３から垂下する形で、各ＩＣタグ１０及びそれを保持する突起部２１５が一体に形成されている。 これにより、ベース２１０の突起部２１５の周囲には、この突起部２１５を囲むようにして配置された可動体２３０が上下動するための空間が存在している。 一方、可動体２３０は図１０に示したように、樹脂製の本体２３５の側面の凹部２３２に１個のＩＣタグ１０Ｂが、制御機器の回路端子４００と６００の開状態に関連付けて設置されている。 可動体２３０の正面の溝２３３はベース２１０のストッパー２２３が入り、可動体２３０の上下限の位置がストッパー２２３で決められる。 すなわち、本実施例では、可動体２３０の側面の凹部が、ＩＣタグ１０Ｂの取り付け面となっている。 なお、ＩＣタグ１０Ｂはスイッチユニットが制御機器の回路端子の開状態、すなわち取り外し状態を検知するものなので、取り付け面は、取り外しにおいてのみＩＣタグ１０Ｂが露出するようにしてこれを平行設置できるものであれば良い。 凹部の深さはごく浅いもので良く、ＩＣタグ１０Ｂの厚みによっては、凹部を省略し、可動体２３０の側面自体を取り付け面としても良い。 図１１〜図１２は、制御機器の回路端子が閉じ、開きの各状態に対応する、ベース２１０と可動体２３０の関係を、より詳細に示している。 本実施例でも、検出アダプター１５５は、放射アンテナ部１５１と検出部１５２、及びこれらを接続する伝送部１５４を備えている。 検出部１５２はループアンテナを有している。 伝送部は、硬い導体で出来た平行２線式伝送線を有し、この伝送線が検出部のループアンテナに連続して接続されている。 放射アンテナ部１５１は、頑丈な誘電体で包まれ、リーダ／ライタ装置のアンテナ部の接続面１９２にワンタッチで着脱可能な着脱手段１５６、例えば面ファスナーなどテーピングで接続される。 検出部１５２のループアンテナのループ面がＩＣタグと平行に対向すると、強い電磁結合関係が成立する。 図１１（ａ）では、制御機器の回路端子の閉状態に相当し、スイッチユニットの可動体２３０が、ベース２１０に対して最下位置にあり、一対の回路端子４００、６００が短絡板２３４により電気的に閉じられた状態にある。 この時、図１１（ｂ）に示したように、作業者は、リーダ／ライタ装置１９を把持しながら、検出すべき１つのＩＣタグ１０Ａと、検出アダプターの検出部１５２のループコイルとを、検出部１５２のループアンテナのループ面がＩＣタグ１０Ａのループコイルのループ面と平行に対向するように検出アダプター１５５の位置を設定して、両者を電磁結合させる。 伝送部１５４は、高い剛性を有する構造となっているので、作業者は目的のＩＣタグ１０Ａを選択し、これに対して確実に１対１の振れない指し示し動作ができる。 これにより、検出したいＩＣタグだけが携帯型の検出アダプターを介してリーダ／ライタ１９と電磁結合で選ばれ、１対１の交信が可能となる。 隣接ＩＣタグ１０間の間隔を所定の大きさとし、検出アダプターの検出部１５２のループアンテナとＩＣタグ１０間に誘起される磁力線Φ１は、電磁気学によると、検出部１５２からの距離の２乗ないしは３乗に反比例して急激に微弱となるため、作業者が検出部１５２で指し示したＩＣタグ以外のＩＣタグと交信する危険は完全に排除できる。 また、剛性を有する伝送部１５４は、放射アンテナ１５１と検出部１５２のループアンテナ間に十分な長さを確保するので、誤検知が生じることはない。 さらに、小型ＩＣタグ１０を、放射アンテナ１５１では直接検知できない感度とすることで誤検知の危険を排除する。 次に、図１１（ｃ）は、ペン型のリーダ／ライタ１９による検知の例を示している。 作業者は、ペン型のリーダ／ライタ１９を把持しながら、検出すべき１つのＩＣタグ１０Ａと、リーダ／ライタ１９の先端の検出部１５２の小型のアンテナのアンテナ面がＩＣタグ１０Ａのループコイルのループ面と平行若しくは概ね平行に対向するように、リーダ／ライタ１９を把持して、両者を電磁結合させる。 これにより、作業者がペン型のリーダ／ライタ１９で指し示したＩＣタグ以外のＩＣタグと交信する危険を排除できる。 さらに、図１２では、制御機器の回路端子が完全開放状態にある場合に相当し、スイッチユニットの可動体２３０が、ベース２１０に対して、最上位置にあり、一対の回路端子４００、６００から短絡板２３４が離れ、電気的に完全に解放された状態にある。 図１２（ａ）に示したように、作業者は、リーダ／ライタ装置１９を把持しながら、検出すべき１つのＩＣタグ１０Ｂと、検出アダプターの検出部１５２のループコイルとを、検出部１５２のループアンテナのループ面がＩＣタグ１０Ｂのループコイルのループ面と平行に対向するように検出アダプター１５５の位置を設定して、両者を電磁結合させる。 伝送部１５４は、高い剛性を有する構造となっているので、作業者は目的のＩＣタグ１０Ｂを選択し、これに対して確実に１対１の振れない指し示し動作ができる。 これにより、検出したいＩＣタグだけが携帯型の検出アダプターを介してリーダ／ライタ１９と電磁結合で選ばれ、１対１の交信が可能となる。 隣接ＩＣタグ１０間の間隔を所定の大きさとし、検出アダプターの検出部１５２のループアンテナとＩＣタグ１０間に誘起される磁力線Φ１は、電磁気学によると検出部１５２からの距離の２乗ないしは３乗に反比例して急激に微弱となるため、作業者が検出部１５２で指し示したＩＣタグ以外のＩＣタグと交信する危険は完全に排除できる。 また、剛性を有する伝送部１５４は、放射アンテナ１５１と検出部１５２のループアンテナ間に十分な長さを確保するので、誤検知が生じることはない。 さらに、小型ＩＣタグ１０を、放射アンテナ１５１では直接検知できない感度とすることで誤検知の危険を排除する。 本実施例では、上記のとおり、狭いスペースに多数設置されたこれら複数のＩＣタグの位置を誤検知しないような構成を採用したことにより、各スイッチユニットの位置、ひいては操作状態の正確な情報を、電磁波により非接触で認識可能とした。 一例を示すと、１つのスイッチユニット２００のサイズは、幅（Ｘ軸）が約４．５ｃｍ、高さ（Ｚ軸）約５．５ｃｍ、奥行き（Ｙ軸）約１．５ｃｍであり、可動体２３０の本体２３５の高さ（Ｚ軸）が約３ｃｍである。 これらのスイッチがＹ軸方向に複数個、同じ高さで隣接して配置されている。 例えばスイッチユニット２００群が１０個のスイッチユニットで構成されている場合でも、奥行きは約１５ｃｍとなる。 １つのスイッチユニット内には例えば２個のＩＣタグが内蔵され、高さが約３ｃｍの範囲に設置されている。 本実施例によれば、１つのスイッチユニットにおいて、一対のＩＣタグ１０（１０Ａ，１０Ｂ）の互いのループコイルがコイル径の数倍離れている。 例えば、検出部１５２の外径とＩＣタグのループコイル１０２の外径が同程度の５ｍｍとすると、１０ｍｍ離れることで電磁誘導による影響をループが対向している時に比べ、２乗ないしは３乗に反比例することで１／１００ないしは１／１０００に減少することになる。 すなわち互いに無視できる独立の関係にあるので、各ＩＣタグ１０の高さ方向（Z方向）の間隔が上記のように狭くても、さらにはまた、隣接して位置するスイッチユニットのＩＣタグ１０の横方向（Y方向）の間隔が狭くても、誤検知を生じない。 また、図１２（ｃ）に示したように、ペン型のリーダ／ライタ１９を使用する場合も、作業者は、リーダ／ライタ１９を把持しながら、検出すべき１つのＩＣタグ１０Ｂと、リーダ／ライタ１９の小型アンテナのアンテナ面がＩＣタグ１０Ｂのループコイルのループ面と平行若しくは概ね平行に対向するようにリーダ／ライタ１９を把持して、両者を電磁結合させる。 これにより、作業者がペン型のリーダ／ライタ１９で指し示したＩＣタグ以外のＩＣタグと交信する危険を排除できる。 このように、本実施例によれば、検出アダプターの検出部で指し示して選択したＩＣタグと交信し、これ以外と誤って電磁結合するＩＣタグをなくし、１対１の確実な交信を行うことで、ＩＣタグが検出できた事で取り付けられている装置や器具の状態を非接触に知る手法を提供することができる。 また、検出すべきＩＣタグのループ状内部アンテナのループ面は、取り付け面に対して平行設置されるので、取り付け面からの突出部を少なくし、滑らかな取り付けを提供することができる。 次に、本発明を、遮断スイッチ群を有する制御機器の操作状態検出装置に適用した第４の実施例を、図１３Ａ乃至図１４で説明する。 本実施例は、例えば、高電圧機器の遮断スイッチシステム群に採用される制御機器の操作状態検出装置に関するものである。 図１３Ａは本実施例になる遮断スイッチシステム群の斜視図、図１３Ｂは図１３ＡのＡ−Ａ'断面図である。 １つのソケット３１０と１つのプラグ３３０とで１組のスイッチユニットが構成され、これが実施例３のスイッチユニット２００に相当する。 実施例３と同様に、複数組のスイッチユニットが、プラグ３３０の移動方向（図ではｚ軸方向）と直角な方向（図ではＹ軸方向）に沿って一列かつ同じ高さに配置されて、遮断スイッチシステムの遮断スイッチ群を構成しており、各スイッチユニットの制御機器の回路端子が、スイッチシステムの各々固有の被制御機器の主回路（１〜ｎ）の高圧電源の遮断機等を制御するリレー回路と、制御回路との間を開閉するように構成されている。 ソケット３１０には制御機器の複数の操作状態、すなわち回路端子４００および６００に接続される例えばコントローラやリレーを電気的に接続している状態あるいは遮断している状態を検知するために、プラグ３３０には第一のＩＣタグ１０Aが設けられ、一方ソケット３１０には第二ＩＣタグ１０Bが設けられ一体化されている。 ソケット３１０に対してプラグ３３０の位置関係は相対的に変更可能に構成されている。 各ＩＣタグはそのアンテナのループ面が取り付け面に平行になるようにして設置される。 各スイッチユニットの操作状態は実施例３に示したものと同様な検出アダプター１５５を介して、リーダ／ライタ１９により読み取り可能になっている。 すなわち、被制御機器の主回路の機能を生かすか（オン）、無効にするか（オフ）を制御するプラグ３３０の各操作状態、例えばプラグ３３０を引き上げて回路端子４００と６００を切断の状態、すなわち主回路の機能の無効（オフ）状態、あるいはプラグ３３０を押し込んで回路端子４００と６００を接続した状態、換言すると、主回路の機能の有効（オン）状態と無効（オフ）状態の各状態対応するように、第一のＩＣタグ１０Ａと、第二のＩＣタグ１０Ｂの検知の組み合わせにより状態を検出する。 各状態の検出は、リーダ／ライタ１９により検出アダプター１５５を介して第一のＩＣタグ１０Ａと第二のＩＣタグ１０Bとそれぞれ順番に、あるいは同時に検出することで、各状態を認識する。 ソケット３１０は、樹脂製の取り付け基板部３１１と、プラグ３３０の電極３３１，３３２を差し込むための穴３１１，３１２と、プラグ３３０のねじ３３３をねじ止めするための（ねじ穴３１３とを有している。各プラグ３３０の側面には、プラグの固有情報に関連付けられた第一のＩＣタグ１０Ａが固定されている。一方、ソケット３１０の端段部３１４の内側面には、ソケットの固有情報に関連付けられた第二のＩＣタグ１０Ｂが、第一のＩＣタグ１０Ａと対面するようにして固定されている。 図１４に、検出アダプター１５５を用いた、主回路の機能の有効（オン）状態、無効（オフ）状態の検知方法について説明する。 図１４の（ａ）では、プラグ３３０がソケット３１０に結合されており、主回路の機能の有効オン）状態となっている。 この時、検出部１５２のループアンテナは、第一のＩＣタグ１０Ａ、第二のＩＣタグＢの２つのＩＣタグに対応している。 すなわち、プラグ３３０の特定の１箇所にＩＣタグ１０Ａが組み込まれ、プラグがソケット３１０に組み込まれた時、それぞれに組み込まれた２つのＩＣタグ１０Ａ、１０Ｂのループコイル面が平行に対向し、検出アダプター１５５の検出部１５２のループアンテナを用いてプラグの挿入状態を検出する。 このように、検出アダプター１５５の検出部１５２を２つのＩＣタグ１０Ａ、１０Ｂの平行に配置されたコイル面に、さらに検出部１５２のループアンテナのコイル面が平行に加わる事で、図１４の（ｂ）に示したように、３つのコイル面による電磁結合が生じ、検出アダプター１５５が２つのＩＣタグ１０Ａ、１０Ｂと同時に交信ができる。 第一のＩＣタグ１０Ａと第二のＩＣタグ１０Ｂを検出する組み合せにおいて、２つ同時に検知する場合をスイッチユニットの接続（オン）状態とすることができる。 これによって、どのプラグがどのソケットに挿入されているかの状態を認識できる。 一方、プラグがソケット３１０から外されている時、図１４の（ｃ）に示したように、２つのコイル面による電磁結合が生じ、検出アダプター１５５がソケット３１０のＩＣタグ１０Ｂと交信し、プラグがソケットに挿入されていない状態を認識できる。 第一のＩＣタグ１０Ａと第二のＩＣタグ１０Ｂを検出する組み合わせにおいて、１つのＩＣタグのみ検知の場合、特に、ソケット３１０のＩＣタグ１０Ｂだけを検出した場合をスイッチユニットの遮断（オフ）状態とすることができる。 このように、本実施例によれば、検出アダプターの検出部で指し示して選択したＩＣタグと交信し、これ以外と誤って電磁結合するＩＣタグをなくし、１対１の確実な交信を行うことで、ＩＣタグが検出できた事で取り付けられている装置や器具の状態を非接触に知る手法を提供することができる。 また、検出すべきＩＣタグのループ状内部アンテナのループ面は、取り付け面に対して平行設置されるので、取り付け面からの突出部を少なくし、滑らかな取り付けを提供することができる。 次に、本発明を、遮断スイッチ群を有する制御機器の操作状態検出装置に適用した第５の実施例を、図１５乃至図１６で説明する。 実施例４では、検出アダプター１５５が２つのＩＣタグ１０Ａ、１０Ｂと同時に交信ができる例を示したが、同時に交信できないものである場合には、時間差を設けて検知するようにすれば良い。 図１５の例は、検出アダプターの検出部１５２が短い時間内に前後方向にシフト可能に構成されている。 例えば、検出アダプターを手で保持した作業者が、所定の時間差をおいてその検出部１５２を前後方向にシフトさせて検知する。 これにより、例えば、T１とT2の状態が決められた短い時間内に、検出アダプターの検出部１５２が何れかのＩＣタグの側にシフトして対面し、何れかのＩＣ１、ＩＣ2（１０Ａ、１０Ｂ）を読み取り、プラグ３３０とソケット３１０が１対であることを認識する。 図１６の（ａ）例では、検出アダプター１５５がT１とT2の状態が決められた短い時間内に回転可能に構成されており、検出アダプターの検出部１５２が回転して何れかのＩＣタグに対面し、ＩＣ１とＩＣ2を読み取りプラグとソケットが１対であることを認識する。 例えば、検出アダプターを手で保持した作業者が、検出アダプターを回転させることでその検出部１５２が回転する。 図１６の（ｂ）は検出部１５２がＩＣ２のループコイルと電磁結合しており、図１６の（ｃ）は検出部１５２がＩＣ１のループコイルと電磁結合している。 尚、決められた短い時間内に読み取りができない場合は、１対ではない遮断（オフ）と認識する。 短い時間とは、検出アダプターのシフトや回転動作に要する時間で、例えば長くても１秒程度である。 このように、本実施例によれば、検出アダプターの検出部で指し示して選択したＩＣタグあるいは１対にセットされたＩＣタグと交信し、これ以外と誤って電磁結合するＩＣタグをなくし、１対１の確実な交信を行うことで、ＩＣタグが検出できた事で取り付けられている装置や器具の状態を非接触に知る手法を提供することができる。 なお、１対１の確実な交信とは、検出すべき特定のＩＣタグが電磁的に結合する距離で、一対をなす組み合わせのみならず、１つの検出部で、特定のグループに属する複数のＩＣタグを同時に検出する場合も含むものとする。 また、検出すべきＩＣタグのループ状内部アンテナのループ面は、取り付け面に対して平行設置されるので、取り付け面からの突出部を少なくし、滑らかな取り付けを提供することができる。 １…カムスイッチ、１０…ＩＣタグ（平行設置）、１１…スイッチシャフト（回転軸）、１２…カムスイッチ本体部、１３…取り付け面（バックプレート）、１４…ＩＣタグ保持パネル、１５…組み込み型の検出アダプター（補助アンテナ）、１６…位置調整用のスペーサ、１７…ハンドル、１８…アンテナ部、１９…ＩＣタグリーダ、２０…目視用パネル、２１…電波、２２…状態認識処理ユニット、３０…ＩＣタグ（直立設置）、１０１…ＩＣチップ、１０２…ループコイル、１０３…絶縁基材、１５０…穴、１５１…放射アンテナ部、１５２…検出部、１５３…絶縁基材（誘電体）、１５４…伝送部、１５５…携帯型の検出アダプター、２００…スイッチユニット、２１０…ベース、２１５…突起部、２２３…ストッパー、２３０…可動体、２３２…側面の凹部、２３３…溝、２３５…本体、３００…コントローラ、３１０…ソケット、３３０…プラグ、４００…制御機器の回路端子、５００…リレー回路、６００…制御機器の回路端子、７００…被制御機器の主回路。 |
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