(57)【要約】【課題】安定した大きさのアンテナの受信範囲を設定することができ、複数の送信元が存在しても、前記安定した大きさの受信範囲に、いずれの送信元が存在しているか否かの判定することができる可動機械システムを提供する。【解決手段】ロボットシステムはＩＤ情報及びＴＰデータを含む信号を無線送信する教示操作装置１０を備え、受信範囲の一部が互いに重なり合った重複領域を有するように配置された２個のアンテナ６１，６２と、各アンテナ６１，６２がＩＤ情報及びＴＰデータを含むデータパケットを受信した際に受信信号強度を検出する信号強度測定部４３を備える。データパケットの受信信号強度のうち、同じ固有ＩＤを有する２つのデータパケットの受信信号強度がそれぞれ重複領域において送信元が位置したか否かを判定するための判定閾値以上か否かを判定部２２で判定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固有ＩＤ及び教示情報を含む信号を無線送信する可搬式教示操作装置と、
受信範囲の一部が互いに重なり合った重複領域を有するように配置された少なくとも２個以上の指向性アンテナと、
各前記指向性アンテナが前記固有ＩＤ及び教示情報を含む信号（以下、固有ＩＤ受信信号という）を受信した際に、各固有ＩＤ受信信号の受信信号強度を検出する検出手段と、
各前記固有ＩＤ受信信号の受信信号強度のうち、同じ固有ＩＤを有する少なくとも２つの固有ＩＤ受信信号の受信信号強度がそれぞれ前記重複領域において送信元が位置したか否かを判定するための判定閾値以上か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が、同じ固有ＩＤを有する少なくとも２つの固有ＩＤ受信信号の受信信号強度がそれぞれ判定閾値以上と判定した場合、前記同じ固有ＩＤを有する固有ＩＤ受信信号に含まれる教示情報に基づいて可動機械を制御する可動機械制御装置を含むことを特徴とする可動機械システム。
【請求項２】
前記少なくとも２個以上の指向性アンテナの受信範囲であって、前記判定閾値以上の受信信号強度の重複領域が、前記可動機械の動作領域外に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の可動機械システム。
【請求項３】
前記可動機械が人の出入りを制限する防護柵内に位置するように配置され、
前記少なくとも２個以上の指向性アンテナの受信範囲における前記判定閾値以上の受信信号強度の重複領域が、前記防護柵内に位置していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の可動機械システム。
【請求項４】
受信範囲の一部が互いに重なり合った重複領域を有するように配置された少なくとも２個以上の指向性アンテナと、
各前記指向性アンテナが、固有ＩＤ及び教示情報を含む信号（以下、固有ＩＤ受信信号という）を受信した際に、各固有ＩＤ受信信号の受信信号強度を検出する検出手段と、
各前記固有ＩＤ受信信号の受信信号強度のうち、同じ固有ＩＤを有する少なくとも２つの固有ＩＤ受信信号の受信信号強度がそれぞれ前記重複領域において送信元が位置したか否かを判定するための判定閾値以上か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が、同じ固有ＩＤを有する少なくとも２つの固有ＩＤ受信信号の受信信号強度がそれぞれ判定閾値以上と判定した場合、前記同じ固有ＩＤを有する固有ＩＤ受信信号に含まれる教示情報に基づいて可動機械を制御する可動機械制御装置を含むことを特徴とする可動機械制御システム。
【請求項５】
前記少なくとも２個以上の指向性アンテナの受信範囲であって、前記判定閾値以上の受信信号強度の重複領域が、前記可動機械の動作領域外に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の可動機械制御システム。
【請求項６】
前記可動機械が人の出入りを制限する防護柵内に位置するように配置され、
前記少なくとも２個以上の指向性アンテナの受信範囲における前記判定閾値以上の受信信号強度の重複領域が、前記防護柵内に位置していることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の可動機械制御システム。
【請求項７】
異なる位置に設けられた複数の指向性アンテナを介して固有ＩＤを含む信号を受信した際に、各固有ＩＤを含む信号の受信信号強度を検出する検出手段と、
各前記固有ＩＤを含む信号の受信信号強度のうち、同じ固有ＩＤを有する少なくとも２つの固有ＩＤを含む信号の受信信号強度がそれぞれ前記指向性アンテナの受信範囲の重複領域に送信元が位置したか否かを判定するための判定閾値以上か否かを判定し、同じ固有ＩＤを有する少なくとも２つの固有ＩＤを含む信号の受信信号強度が判定閾値以上の場合は、前記固有ＩＤを含む信号を送信した送信元が、前記複数の指向性アンテナの受信範囲のうち一部が互いに重なり合った重複領域に位置すると判定し、その判定結果を出力する判定手段を有すること特徴とする判定装置。
【請求項８】
前記判定結果が、固有ＩＤとともに受信した可動機械を作動させるための教示情報であることを特徴とする請求項５に記載の判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可搬式教示操作装置と可動機械制御装置を無線で接続する可動機械システム、可動機械制御システム及び判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可動機械制御装置と可搬式教示操作装置（以下、単に教示操作装置という）との間で、無線通信を行いながら運用する可動機械制御システムが提案されている（特許文献１〜３参照）。これらの装置では、一般的に作業者は、可動機械制御装置にケーブルでつながる機械的に動作する可動機械を前に教示操作装置を使って動作教示を行う。
【０００３】
この場合、図１３に示すように、安全柵５３０外に配置され、可動機械（例えば、ロボット）５４０は安全柵５３０内に配置される。特に、特許文献２，３では、図１３に示すように、可動機械制御装置５００は、安全柵５３０外に配置され、可動機械（例えば、ロボット）５４０は安全柵５３０内に配置される。特に、特許文献２，３，４では、図１３に示すように、教示操作装置５１０との間で無線通信を行うための送受信機器５２０は、これまで可動機械制御装置５００の中か、その近傍に配置されている。
【０００４】
ところで、特許文献２〜４に示される従来の方法では以下の問題を解決できていない。
すなわち、可動機械制御装置５００との間で安全通信を確立している教示操作装置５１０が安全柵５３０内にある可動機械５４０の付近なのかどうかを判別できないため、安全柵５３０外から安全通信を確立している教示操作装置５１０から可動機械５４０を動かすことを禁止できない。すなわち、図１４に示すように安全柵５３０(安全防護空間)内に別の作業者Ｍがいる場合には、危険な状態にさらされる。なお、安全通信とは、教示操作装置５１０と可動機械５４０との間で行われる非常停止機能のための通信である。教示操作装置５１０の図示しない非常停止スイッチが操作された場合に可動機械５４０を停止させるか、又は、安全通信における通信エラーや通信機の故障により、安全入力を正しく伝達できないような安全通信エラー状態が発生した場合、教示操作装置５１０及び可動機械制御装置５００の安全通信エラー検出機能が作動して、可動機械制御装置５００が可動機械５４０に非常停止を指示するようにされている。
【０００５】
特許文献５では、指向性アンテナと無指向性アンテナの複数のアンテナの検知領域を重ねることによって限定した領域に教示操作装置を持った作業者がいるかどうかが分かる技術が提案されている（図１５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−９８７２号公報
【特許文献２】特開２００７−４２０６１号公報
【特許文献３】特開２００６−３４１３５６号公報
【特許文献４】特表２００６−１０３８３８号公報
【特許文献５】特開２００８−５９０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このため、前記特許文献２，３，４での問題は、特許文献５の技術を応用して、複数のアンテナの検知領域を重ねることによって限定した検知領域に、教示操作装置を持った操作者（送信元）がいるかどうかが分かる。
【０００８】
しかし、特許文献５の技術では、下記の問題を解決できない。
すなわち、特許文献５では、図１５に示すように、指向性アンテナの検知領域６００と無指向性アンテナの検知領域６１０により、設定できる検知領域（多重検知領域）６２０は、その形を扇型の形状とすることができる。しかし、特許文献５では、受信電波強度の測定値に応じて、送信元までの距離を特定しているため、マルチパスに限らず、外乱により電波強度が変動すると、検知領域６１０（多重検知領域）の大きさが変化するので、安定した大きさの検知領域を設定することが難しい。
【０００９】
又、特許文献５では、送信する側の電波強度が異なる複数の送信元が存在すると、受信する無指向性アンテナの中心から各送信元がそれぞれどれだけ離れているのかを特定することが難しく、所定の大きさの検知領域６１０（多重検知領域）にすべてが存在しているかどうかを判定できない。
【００１０】
本発明の目的は、安定した大きさのアンテナの受信範囲（検知領域）を設定することができ、複数の送信元が存在しても、前記安定した大きさの受信範囲（検知領域）に、いずれの送信元が存在しているか否かの判定することができる可動機械システム、可動機械制御システム及び判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、固有ＩＤ及び教示情報を含む信号を無線送信する可搬式教示操作装置と、受信範囲の一部が互いに重なり合った重複領域を有するように配置された少なくとも２個以上の指向性アンテナと、各前記指向性アンテナが前記固有ＩＤ及び教示情報を含む信号（以下、固有ＩＤ受信信号という）を受信した際に、各固有ＩＤ受信信号の受信信号強度を検出する検出手段と、各前記固有ＩＤ受信信号の受信信号強度のうち、同じ固有ＩＤを有する少なくとも２つの固有ＩＤ受信信号の受信信号強度がそれぞれ前記重複領域において送信元が位置したか否かを判定するための判定閾値以上か否かを判定する判定手段と、前記判定手段が、同じ固有ＩＤを有する少なくとも２つの固有ＩＤ受信信号の受信信号強度がそれぞれ判定閾値以上と判定した場合、前記同じ固有ＩＤを有する固有ＩＤ受信信号に含まれる教示情報に基づいて可動機械を制御する可動機械制御装置を含むことを特徴とする可動機械システムを要旨とするものである。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１において、前記少なくとも２個以上の指向性アンテナの受信範囲であって、前記判定閾値以上の受信信号強度の重複領域が、前記可動機械の動作領域外に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２において、前記可動機械が人の出入りを制限する防護柵内に位置するように配置され、前記少なくとも２個以上の指向性アンテナの受信範囲における前記判定閾値以上の受信信号強度の重複領域が、前記防護柵内に位置していることを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、受信範囲の一部が互いに重なり合った重複領域を有するように配置された少なくとも２個以上の指向性アンテナと、各前記指向性アンテナが、固有ＩＤ及び教示情報を含む信号（以下、固有ＩＤ受信信号という）を受信した際に、各固有ＩＤ受信信号の受信信号強度を検出する検出手段と、各前記固有ＩＤ受信信号の受信信号強度のうち、同じ固有ＩＤを有する少なくとも２つの固有ＩＤ受信信号の受信信号強度がそれぞれ前記重複領域において送信元が位置したか否かを判定するための判定閾値以上か否かを判定する判定手段と、前記判定手段が、同じ固有ＩＤを有する少なくとも２つの固有ＩＤ受信信号の受信信号強度がそれぞれ判定閾値以上と判定した場合、前記同じ固有ＩＤを有する固有ＩＤ受信信号に含まれる教示情報に基づいて可動機械を制御する可動機械制御装置を含むことを特徴とする可動機械制御システムを要旨とするものである。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項４において、前記少なくとも２個以上の指向性アンテナの受信範囲であって、前記判定閾値以上の受信信号強度の重複領域が、前記可動機械の動作領域外に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項４又は請求項５において、前記可動機械が人の出入りを制限する防護柵内に位置するように配置され、前記少なくとも２個以上の指向性アンテナの受信範囲における前記判定閾値以上の受信信号強度の重複領域が、前記防護柵内に位置していることを特徴とする。
【００１７】
請求項７の発明は、異なる位置に設けられた複数の指向性アンテナを介して固有ＩＤを含む信号を受信した際に、各固有ＩＤを含む信号の受信信号強度を検出する検出手段と、各前記固有ＩＤを含む信号の受信信号強度のうち、同じ固有ＩＤを有する少なくとも２つの固有ＩＤを含む信号の受信信号強度がそれぞれ前記指向性アンテナの受信範囲の重複領域に送信元が位置したか否かを判定するための判定閾値以上か否かを判定し、同じ固有ＩＤを有する少なくとも２つの固有ＩＤを含む信号の受信信号強度が判定閾値以上の場合は、前記固有ＩＤを含む信号を送信した送信元が、前記複数の指向性アンテナの受信範囲のうち一部が互いに重なり合った重複領域に位置すると判定し、その判定結果を出力する判定手段を有すること特徴とする判定装置を要旨とするものである。
【００１８】
請求項８の発明は、請求項７において、前記判定結果が、固有ＩＤとともに受信した可動機械を作動させるための教示情報であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上詳述したように、請求項１及び請求項４の発明によれば、アンテナの受信範囲（検知領域）を設定することができ、複数の送信元が存在しても、前記安定した大きさの受信範囲（検知領域）にいずれの送信元が存在しているか否かの判定をすることができる。
【００２０】
請求項２、請求項５の発明によれば、少なくとも２個以上の指向性アンテナの受信範囲における前記判定閾値以上の受信信号強度の重複領域が、前記可動機械の動作領域外に配置されていることにより、可動機械の動作領域外に、可搬式教示操作装置を位置させた場合に、上記請求項１、請求項４の発明の効果を実現でき、可搬式操作装置を持つ作業者の安全を図ることができる。
【００２１】
請求項３、請求項６の発明によれば、防護柵内に前記重複領域があるため、防護柵内においてのみ作業者が教示することで、教示する作業者の安全を確保することができる。
請求項７の発明によれば、請求項１のロボットシステム、及び請求項２及びロボット制御システムを実現可能な判定装置として提供できる。
【００２２】
請求項８の発明によれば、判定装置の判定結果に基づいて、固有ＩＤを含む信号とともに送られた情報を、判定結果として活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を具体化した一実施形態のロボットシステムの配置関係を示す概略図。
【図２】（ａ）はロボットシステムのブロック図、（ｂ）は、教示操作装置のブロック図。
【図３】データパケットの説明図。
【図４】判定部２２が実行する領域検知判定のフローチャート。
【図５】アンテナ、安全柵、教示操作装置（局）の配置関係を示す説明図。
【図６】アンテナ、安全柵、教示操作装置（局）の配置関係を示す説明図。
【図７】アンテナ、安全柵、教示操作装置（局）の配置関係を示す説明図。
【図８】一実施形態の作用の説明図。
【図９】一実施形態の作用の説明図。
【図１０】一実施形態の作用の説明図。
【図１１】一実施形態の作用の説明図。
【図１２】他の実施形態のアンテナの配置の説明図。
【図１３】従来のシステムの配置を示す概略図。
【図１４】従来のシステムの使用状況を示す概略図。
【図１５】従来の検知領域の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の可動機械システムをロボットシステムに具体化した一実施形態を図１〜図１１を参照して説明する。
図１に示すように、ロボットシステムは、可搬式教示操作装置（以下、教示操作装置１０という）と、可動機械制御装置としてのロボット制御装置２０とがネットワーク手段としての無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）を行うことができる送受信装置４０Ａ，４０Ｂを介して接続されることにより構成されている。又、可動機械制御装置としてのロボット制御装置２０と、ネットワーク手段としての無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）を行うことができる送受信装置４０Ａ，４０Ｂとにより、可動機械制御システムとしてのロボット制御システムが構成されている。なお、図１では、ロボット制御装置２０に対して、複数の教示操作装置１０が無線通信可能であるが、説明の便宜上、図１では、１つの教示操作装置１０のみを図示している。
【００２５】
このロボットシステムのロボット制御装置２０が制御するロボットＲは、例えば溶接ロボットである。なお、可動機械としては、溶接ロボットに限定されるものではなく、例えば搬送ロボット等の他のロボット等の可動する装置であってもよい。
【００２６】
ロボットＲは、防護柵としての安全柵５０に囲まれている。本実施形態では、安全柵５０は、平面視で四角枠状に形成され、ロボットＲの高さよりも高い高さを有する。なお、安全柵５０の高さは、限定されるものではなく、作業者Ｍが容易に入れない高さであればよい。又、安全柵５０の平面視の形状は四角枠に限定されるものではなく、円形状、楕円状等の他の形状であってもよい。安全柵５０で囲まれた空間のうち、ロボットのアームの作動が許容される空間は、動作領域Ｄである。又、動作領域Ｄ外の安全柵５０内の空間領域が作業者が入る許容空間である。安全柵５０には、出入口扉９２が設けられており、出入口扉９２を開放することにより、安全柵５０内に設けられた出入口を介して作業者Ｍは入ることが可能となっている。出入口扉９２は、前記出入口を閉鎖する位置に位置した際にドアロックされることが可能である。
【００２７】
教示操作装置１０は、ＣＰＵ（中央処理装置）１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ハードディスク１４、無線ＬＡＮＩ／Ｆ（インターフェイス）１５、キーボード１６、表示装置１７の各部を備えているとともに各部はバス１９を介して接続されている。
【００２８】
ＲＯＭ１２には、教示操作装置１０からのロボットＲの操作や通信を実行するためのプログラムが格納されている。さらに、ＲＯＭ１２が格納するプログラムには、例えば、表示装置１７を表示制御するためのＧＵＩ表示処理プログラム、ＣＰＵ１１をパソコンとして機能させるための各種プログラムが格納されている。ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１のワーキングエリアとして用いられ、計算途中のデータが一時的に格納されている。ハードディスク１４には、制御プログラムの実行変数が格納されている。
【００２９】
無線ＬＡＮＩ／Ｆ１５はロボット制御装置２０との無線接続に使用される通信機であって、送受信部１５ａを備えており、該送受信部１５ａにより、ロボット制御装置２０の送受信装置４０Ａ，４０Ｂと無線通信が可能である。
【００３０】
送受信装置４０Ａ，４０Ｂのアンテナ６１，６２は、指向性アンテナからなり、図２に示すように安全柵５０の対角線上の対向するコーナにそれぞれ設けられている。前記指向性アンテナは、例えば、八木宇田アンテナでもよく、或いはパラボラアンテナでもよい。本実施形態では、アンテナ６１，６２により、ダイバーシティアンテナが構成されている。
【００３１】
送受信装置４０Ａ及び送受信装置４０Ｂは同一構成のため、以下の説明では、送受信装置４０Ａが備える各部の機能について説明するが、送受信装置４０Ｂの機能についても、送受信装置４０Ａが備える各部と同一の構成は同様の機能を備えるものと理解されたい。又、以下では、送受信装置４０Ｂの各部において、送受信装置４０Ａと同一構成については、説明の便宜上、同一符号を付した構成で説明することがある。
【００３２】
送受信装置４０Ａは、送信機４１、受信機４２、信号強度測定部４３（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）、送信元ＩＤ確認部４４、及びデータ処理部４５を備えている。
【００３３】
送信機４１及び受信機４２は、教示操作装置１０をはじめとする複数の教示操作装置の無線ＬＡＮＩ／Ｆ１５と無線通信が可能である。受信機４２と無線ＬＡＮＩ／Ｆ１５間のパケット通信において、教示操作装置１０から送信されるデータパケットは、教示操作装置１０のＣＰＵ１１により予め定められた通信プロトコルによってパケットの形式で生成される。データパケットは、固有ＩＤ受信信号に相当する。
【００３４】
ここで、受信機４２が受信するデータパケットについて説明する。
図３は、教示操作装置１０から無線通信で送信されるデータパケットの一例を示している。同図に示すように、データパケットには、教示操作装置１０から、送信したいロボット制御装置２０を特定する宛先データ７０、送信元を特定する送信元データ８０、教示データ或いは非教示データ等を含むＴＰ（ティーチペンダント）データ９０、誤り検出データ１００等が含まれる。ＴＰデータ９０には、ロボットの動作を行わせるための各種動作指令、或いは、ロボット制御装置２０の動作外処理部２６でロボットの動作以外の処理を行わせるためのデータが含まれる。ＴＰデータ９０は、教示情報に相当する。
【００３５】
前記送信元データ８０は、ＩＤ情報８２と経由地情報８４とからなる。前記ＩＤ情報８２は、送信元、すなわち、教示操作装置１０を特定するための情報であり、固有ＩＤに相当する。
【００３６】
経由地情報８４は、このデータパケットがどこを経由したかを示す受信アンテナの番号情報８６及び受信信号強度８８とを含む。教示操作装置１０から送信する際には、教示操作装置１０のＣＰＵ１１により、受信アンテナの番号情報８６としてどこも経由していないことを示す初期値、及び、受信信号強度８８の初期値がセットされる。
【００３７】
そして、受信機４２においては、受信したデータパケットに対し、番号情報８６として、当該データパケットを受信したアンテナ６１の固有情報である受信アンテナの番号情報８６が格納される。すなわち、送受信装置４０Ａでは、受信機４２により、受信したデータパケットには、番号情報８６により送受信装置４０Ａのアンテナ６１を経由して受信されたことが示される。又、受信機４２では、誤り検出データ１００により、データ化けの通信エラーがないか否かを確認する。
【００３８】
受信機４２において、誤り検出データ１００に基づいて通信エラーがない場合、前記信号強度測定部４３は、前記データパケットに係る受信信号（無線信号）の受信レベル、すなわち、受信信号強度が検出可能である。信号強度測定部４３は、検出手段に相当する。又、前記通信エラーがない場合、信号強度測定部４３は、前記検出した当該データパケットの受信レベル（受信信号強度）を、受信したデータパケットの受信信号強度８８として格納する。
【００３９】
送信元ＩＤ確認部４４では、受信機４２で受信したデータパケットの送信元データ８０のＩＤ情報８２を確認し、図示しない記憶部に、無線通信を要求している教示操作装置１０のＩＤ情報を格納する。
【００４０】
このようにして、受信機４２で受信されたデータパケットは、信号強度測定部４３で、経由地情報８４（番号情報８６及び受信信号強度８８）が格納され、かつ、送信元ＩＤ確認部４４で確認された場合、データ処理部４５を介して、ネットワークＮＬ１を介してロボット制御装置２０に送られる。
【００４１】
なお、送受信装置４０Ｂでは、教示操作装置１０から送信されてアンテナ６２を介して受信したデータパケットは、送受信装置４０Ａと同様に処理されて、データ処理部４５を介して、ネットワークＮＬ２を介してロボット制御装置２０に送られる。
【００４２】
ロボット制御装置２０は、判定手段としての判定部２２と、ロボット制御部２４及び動作外処理部２６とを備えている。本実施形態では、判定部２２と、送受信装置４０Ａ，４０Ｂの信号強度測定部４３とにより、判定装置が構成されている。
【００４３】
判定部２２は、送受信装置４０Ａ，４０Ｂのデータ処理部４５にネットワークＮＬ１，ＮＬ２を介してそれぞれ接続されている。判定部２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えており、該ＲＯＭに格納された領域検知判定プログラムに従い送受信装置４０Ａ，４０Ｂのデータ処理部４５から送られてきたデータパケットに関して、後述する領域検知判定を行う。
【００４４】
ロボット制御部２４は、図示はしないがＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ロボットＲを駆動するためのサーボドライバ、及びビデオＲＡＭ等の各部を備えているとともに各部はバス（図示しない）を介して接続されている。前記ＲＯＭには、ロボット制御装置２０が制御対象とするロボットＲの動作制御を実行するための制御プログラムとその制御定数等が格納されている。前記サーボドライバは、ロボットＲの各関節を駆動する図示しないモータに接続され、該モータに通電させる電流を制御する。そして、前記ＣＰＵは、教示データに基づいて、前記サーボドライバを介してロボットＲを制御する。前記ビデオＲＡＭは、教示操作装置１０の表示装置１７に表示するＧＵＩ画面のデータを教示操作装置１０へ送出する前に一時保存するために使用される。
【００４５】
ロボット制御部２４のＣＰＵは、前記判定部２２の判定結果により、データパケットのＴＰデータが送られてきた場合に、ＴＰデータ９０（動作指令）に基づいてロボットＲの動作を行わせる。
【００４６】
動作外処理部２６は図示はしないがＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えており、前記判定部２２の判定結果により、データパケットの動作指令以外のＴＰデータが送られてきた場合に、該ＴＰデータ９０に基づいて、ロボット制御とは無関係のロボット動作外処理を行う。このロボット動作外処理とは、例えば、ロボットＲを管理するためのデータ作成、メンテナンス情報等の集計、報告等の処理があるが、これらの処理に限定されるものではない。
【００４７】
又、安全柵５０には、出入口扉９２がドアロックがされている否かを検出するドアロック確認器９４と接続されている。ドアロック確認器９４は、出入口扉９２が閉じられているときに、図示しない接点がオン（閉）となり、判定部２２にオン信号を入力するようになっている。すなわち、出入口扉９２が閉じられているときは、安全柵５０内でロボットＲの自動運転が行われる（作業者Ｍによる教示操作は行われない）ものとみなして判定部２２にオン信号を入力し、出入口扉９２が開いているときは、安全柵５０内に作業者Ｍが侵入して教示操作を行うものとみなして判定部２２にオン信号を入力しない。
【００４８】
（実施形態の作用）
さて、上記のように構成されたロボットシステムの作用を図４〜１１を参照して説明する。
【００４９】
図４は、領域検知判定プログラムに従い判定部２２が実行する領域検知判定のフローチャートである。判定部２２は、ドアロック確認器９４からオン信号が入力されていない際に、判定部２２は、Ｓ１０において、送受信装置４０Ａ，４０Ｂから送られてきたデータパケット（受信信号）の有無の確認を行う。すなわち、出入口扉９２のドアロックがされている場合には、作動しないようになっている。
【００５０】
Ｓ１０において、データパケット（受信信号）がない場合は、Ｓ１１０に移行する。Ｓ１１０では、タイマがタイムアップするまで、待つ。このタイマは、所定時間カウントする毎にタイムアップしてリセットされ、再度タイマ動作する。本実施形態では、数ｍｓｅｃ毎にタイムアップするが、このタイマ動作の時間は限定されるものではない。なお、このタイマ動作の周期は、教示操作装置１０が続けてデータパケットを送信する周期と同程度が好ましい。
【００５１】
Ｓ１０において、データパケット（受信信号）がある場合は、Ｓ２０において、判定部２２は、経由地情報８４に基づいてアンテナ６１のデータパケット（受信信号）の送信元データ８０のＩＤ情報８２を解読する。又、次のＳ３０において、判定部２２は、経由地情報８４に基づいてアンテナ６２のデータパケット（受信信号）の送信元データ８０のＩＤ情報８２を解読する。
【００５２】
Ｓ４０では、判定部２２は、アンテナ６１，アンテナ６２が受信した信号（受信信号）の受信信号強度を、それぞれのアンテナが受信したデータパケットの受信信号強度８８から読出し、それぞれのデータパケットから固有ＩＤであるＩＤ情報８２毎に、並べる。
【００５３】
すなわち、この場合は、データパケットを送信した教示操作装置１０は１つ以上ある場合があり、各教示操作装置１０の固有ＩＤであるＩＤ情報８２毎にそれぞれのアンテナが受信したデータパケットの受信信号強度を並べるのである。
【００５４】
次に、Ｓ５０では、判定部２２は、固有ＩＤであるＩＤ情報８２が同じもの（データパケット）同士で受信信号強度を確認する。
そして、Ｓ５０において、判定部２２は、固有ＩＤであるＩＤ情報８２が同じデータパケット（受信信号）が、共に判定閾値以上であれば、Ｓ７０に移行し、判定閾値未満であれぱ、Ｓ１００で、受信信号を破棄し、Ｓ１１０に移行する。なお、本実施形態では、判定閾値は受信信号強度で６０％以上としているがこの数値に限定されるものではない。
【００５５】
Ｓ７０では、判定部２２は、Ｓ６０で判定した各データパケットのＴＰデータ９０を比較する。そして、Ｓ８０において、判定部２２は、Ｓ７０で比較した結果、ＴＰデータが同じであり、相違しないと判定した場合はＳ９０に移行し、ＴＰデータが相違する場合は、Ｓ１００で比較した各データパケットを破棄する。
【００５６】
Ｓ９０では、判定部２２は、データパケットのＴＰデータが一致しているため、このＴＰデータが、ロボット動作に関する動作指令である場合は、ロボット制御部２４に該データを送る。又、このＴＰデータが、動作指令でない場合は、動作外処理部２６に該データを送る。この後、判定部２２は、Ｓ１０に戻る。
【００５７】
従って、Ｓ８０において、相違ないと判定されているため、ロボット制御部２４又は動作外処理部２６では、送られてきたデータパケットに基づいて必要な処理を行う。例えば、教示情報としてのＴＰデータがロボット制御部２４に送られてきたときには、そのＴＰデータに基づいてロボットＲを動作制御する。
【００５８】
（受信信号強度について）
ここで、本実施形態の受信信号強度についての考え方について説明する。なお、下記説明の便宜上、図５、図６を参照して、アンテナの受信信号の強度の呼び方を定義する。
【００５９】
図５においては、互いに離間して配置された一対の防護柵Ａ，Ｂ（安全柵）が設けられているものとし、平面視で四角枠をなす各防護柵Ａ，Ｂのそれぞれ１つのコーナに、水滴形の領域の受信範囲を有する指向性アンテナＡ１，Ｂ１が設けられているものとする。なお、この場合、使用する指向性アンテナＡ１，Ｂ１は、指向方向とは反対側である後方から届く信号については受信しないものを選択するものとする。
【００６０】
又、図６に示すように、アンテナＢ１が、防護柵Ｂ内に位置するＢ局から受信する信号の強度（受信信号強度）をＰｏｗｅｒ（Ｂ→Ｂ１）とし、隣の防護柵Ａ内にあるアンテナＡ１が前記Ｂ局から受信する信号の強度（受信信号強度）をＰｏｗｅｒ（Ｂ→Ａ１）と表記する。なお、Ａ局、Ｂ局は、前記実施形態の教示操作装置１０に相当するものである。
【００６１】
上記のようにして、受信信号強度の表示を定義した上で、図７に示す事例を考える。図７は、防護柵Ａの各コーナに指向性アンテナＡ１〜Ａ４を設けた場合の説明図である。ここでは、防護柵Ａの各コーナに指向性アンテナＡ１〜Ａ４が配置されているものとし、それぞれの指向性アンテナの指向方向が、防護柵Ａの各コーナの対角線上における内方に向かっているものとする。又、指向性アンテナＡ２、Ａ４は、防護作Ａが囲む範囲であって、その受信範囲の一部が図７に示すように重複領域を有するように設定されているものとする。
【００６２】
図７では、指向性アンテナＡ２，Ａ４の受信信号強度が９８％以上の範囲については、水滴形のラインで囲んでおり、同図に示すように、９８％以上の受信信号強度の範囲の一部を、重複領域としている。なお、信号を送信する教示操作装置であるＡ局、Ａ’局、Ｂ局の信号出力を同じとし、その位置をさまざまに変えて、それぞれのアンテナＡ１〜Ａ４が受信できた最大の信号の強度を１００％とする。
【００６３】
図７に示すように、Ａ局は、指向性アンテナＡ２，Ａ４の受信信号強度が９８％以上となる受信範囲の重複領域に位置する。
又、Ａ’局は、指向性アンテナＡ２の受信信号強度が９８％以上の受信範囲から外れた、７９％の受信信号強度となる位置であって、指向性アンテナＡ４の受信信号強度が９８％以上となる受信範囲に位置するものとする。
【００６４】
又、Ｂ局は、防護柵Ａから外れた位置であり、指向性アンテナＡ２の受信信号強度が７５％の受信範囲であって、指向性アンテナＡ４の受信信号強度が２％の受信範囲（すなわち、指向性アンテナＡ４の後方）に位置する。
【００６５】
この場合、各教示操作装置（Ａ局、Ａ’局、Ｂ局）から送信される信号を、指向性アンテナＡ２，Ａ４で構成されるダイバーシティーアンテナが受信するとき、およそ図７に示すような受信信号強度となる。
【００６６】
指向性アンテナＡ２の各局の受信信号強度
Ｐｏｗｅｒ（Ａ→Ａ２）＝９８％
Ｐｏｗｅｒ（Ａ’→Ａ２）＝７９％
Ｐｏｗｅｒ（Ｂ→Ａ２）＝７５％
指向性アンテナＡ４の各局の受信信号強度
Ｐｏｗｅｒ（Ａ’→Ａ４）＝９８％
Ｐｏｗｅｒ（Ａ→Ａ４）＝９８％
Ｐｏｗｅｒ（Ｂ→Ａ４）＝２％
さて、図８は、図７の事例にさらに、Ａ”局を追加した事例であり、前記フローチャートのＳ６０の判定と関連して説明する。
【００６７】
なお、信号を送信する教示操作装置であるＡ局、Ａ’局、Ａ”局、Ｂ局の信号出力を同じとし、その位置をさまざまに変えて、それぞれのアンテナＡ１〜Ａ４が受信できた最大の信号の強度を１００％とする。
【００６８】
そして、Ａ”局は、防護柵Ａ内であって、指向性アンテナＡ２，Ａ４の受信強度が３０％の受信範囲に位置するものとする。
この場合、Ａ”局から送信される信号を、アンテナＡ２，Ａ４で構成されるダイバーシティーアンテナが受信するとき、図８に示すような強度となる。
【００６９】
指向性アンテナＡ２のＡ”局の受信信号強度
Ｐｏｗｅｒ（Ａ”→Ａ２）＝３０％
指向性アンテナＡ４のＡ”局の受信信号強度
Ｐｏｗｅｒ（Ａ”→Ａ４）＝３０％
図８の例において、例えば、前記実施形態のＳ６０の判定閾値を６０％以上の受信信号強度とした場合、指向性アンテナＡ２，Ａ４の受信範囲が所定閾値（判定閾値）以上の受信信号強度の位置、すなわち、重複領域に、Ａ局及びＡ’局が位置することが判定できる。Ａ局に関しては、受信信号強度が指向性アンテナＡ２，Ａ４の９８％以上となる重複領域に位置したことが判定されたことになる。又、Ａ’局に関しては、指向性アンテナＡ２の受信信号強度が７９％の受信範囲と、指向性アンテナＡ４の受信信号強度が９８％以上となる受信範囲の重複領域に位置することが判定できたことになる。
【００７０】
図９は、図８の事例と異なり、指向性アンテナＡ２，Ａ４の９８％以上の受信信号強度の範囲が、防護柵Ａで囲む領域を越えており、かつ、防護柵Ａ内に重複領域が存在する場合であり、各教示操作装置（Ａ局、Ａ’局、Ａ”局、Ｂ局）の位置は、図７の例と同じ位置であるとする。
【００７１】
この場合、
指向性アンテナＡ２のＡ”局の受信信号強度
Ｐｏｗｅｒ（Ａ”→Ａ２）＝９９％
指向性アンテナＡ４のＡ"局の受信信号強度
Ｐｏｗｅｒ（Ａ”→Ａ４）＝９９％
になったとする。
【００７２】
この図９の例においても、前記実施形態のＳ６０の判定閾値を６０％以上の受信信号強度とした場合、指向性アンテナＡ２，Ａ４の受信範囲が所定閾値（判定閾値）以上の受信信号強度の位置、すなわち、重複領域に、Ａ局及びＡ’局が位置することが判定できる。Ａ局に関しては、受信信号強度が指向性アンテナＡ２，Ａ４の９８％以上となる重複領域にＡ局が位置したことが判定されたことになる。又、Ａ’局に関しては、指向性アンテナＡ２の受信信号強度が９９％の受信範囲と、指向性アンテナＡ４の受信信号強度が９９％以上となる受信範囲の重複領域にＡ’局が位置することが判定できたことになる。
【００７３】
図１０の例では、指向性アンテナＡ２，Ａ４の受信信号強度が９８％以上の範囲については、水滴形のラインで囲んでおり、同図に示すように、９８％以上の受信信号強度の範囲に、重複領域がない場合の事例である。
【００７４】
この場合、図１０に示すように、Ａ局は、指向性アンテナＡ２，Ａ４の受信信号強度が３０％となる受信範囲の重複領域に位置する。
又、Ａ’局は、指向性アンテナＡ２の受信信号強度が２０％受信信号強度となる位置であって、指向性アンテナＡ４の受信信号強度が９９％となる受信範囲に位置するものとする。又、Ａ”局は、指向性アンテナＡ２の受信信号強度が１０％受信信号強度となる位置であって、指向性アンテナＡ４の受信信号強度が１０％となる受信範囲に位置するものとする。又、Ｂ局は、防護柵Ａから外れた位置であり、指向性アンテナＡ２の受信信号強度が３％の受信範囲であって、指向性アンテナＡ４の受信信号強度が２％の受信範囲（すなわち、指向性アンテナＡ４の後方）に位置する。
【００７５】
図１０の例において、例えば、前記実施形態のＳ６０の判定閾値を６０％以上の受信信号強度とした場合、指向性アンテナＡ２，Ａ４の受信範囲が所定閾値（判定閾値）以上の受信信号強度の位置、すなわち、重複領域に、Ａ局，Ａ’局，Ａ”局、Ｂ局が位置していないことが判定できる。
【００７６】
さて、本実施形態によれば、以下のような特徴がある。
（１）  本実施形態のロボットシステムでは、ＩＤ情報（固有ＩＤ）及びＴＰデータ（教示情報）を含む信号を無線送信する教示操作装置１０（可搬式教示操作装置）を備える。又、ロボットシステムは、受信範囲の一部が互いに重なり合った重複領域を有するように配置された２個のアンテナ６１，６２（指向性アンテナ）と、各アンテナ６１，６２が、ＩＤ情報及びＴＰデータを含むデータパケット（固有ＩＤ受信信号）を受信した際に、この受信信号の受信信号強度を検出する信号強度測定部４３（検出手段）を備える。又、ロボットシステムは、前記データパケット（固有ＩＤ受信信号）の受信信号強度のうち、同じ固有ＩＤを有する２つのデータパケット（固有ＩＤ受信信号）の受信信号強度がそれぞれ重複領域において送信元が位置したか否かを判定するための判定閾値以上か否かを判定する判定部２２（判定手段）を備える。
【００７７】
そして、ロボットシステムは、判定部２２が、同じＩＤ情報を有する２つのデータパケット（固有ＩＤ受信信号）の受信信号強度がそれぞれ判定閾値以上と判定した場合、同じＩＤ情報を有するデータパケット（固有ＩＤ受信信号）に含まれるＴＰデータ（教示情報）に基づいてロボットＲ（可動機械）を制御するロボット制御装置２０（可動機械制御装置）を備えている。
【００７８】
この結果、本実施形態のロボットシステムによれば、アンテナ６１，６２の受信範囲（検知領域）を設定することができ、複数の送信元としての教示操作装置１０が存在しても、判定閾値以上の安定した大きさの受信範囲（検知領域）にいずれの教示操作装置１０（送信元）が存在しているか否かの判定をすることができる。
【００７９】
（２）  本実施形態のロボットシステムでは、２個のアンテナ６１，６２の受信範囲であって、前記判定閾値以上の受信信号強度の重複領域が、ロボットＲ（可動機械）の動作領域Ｄ外に配置されている。
【００８０】
この結果、本実施形態のロボットシステムによれば、ロボットＲの動作領域Ｄ外に、教示操作装置１０を位置させた場合に、上記（１）の作用効果を実現でき、教示操作装置１０を持つ作業者Ｍの安全を図ることができる。
【００８１】
（３）  本実施形態のロボットシステムによれば、ロボットＲ（可動機械）が人の出入りを制限する安全柵５０（防護柵）内に位置するように配置され、２個のアンテナ６１，６２の受信範囲における判定閾値以上の受信信号強度の重複領域が、安全柵５０（防護柵）内に位置している。この結果、安全柵５０（防護柵）内に前記重複領域があるため、安全柵５０（防護柵）内においてのみ作業者Ｍが教示することで、教示する作業者の安全を確保することができる。
【００８２】
（４）  本実施形態のロボット制御システムでは、（１）で説明した２個のアンテナ６１，６２（指向性アンテナ）と、信号強度測定部４３（検出手段）と、判定部２２（判定手段）と、ロボット制御装置２０（可動機械制御装置）を備えている。
【００８３】
この結果、このロボット制御システムを使用することにより前記ロボットシステムにおいて、上記（１）の作用効果を容易に実現することができる。
（５）、本実施形態のロボット制御システムでは、２個のアンテナ６１，６２の受信範囲であって、前記判定閾値以上の受信信号強度の重複領域が、ロボットＲ（可動機械）の動作領域Ｄ外に配置されている。この結果、上記（２）と同様の効果を奏する。
【００８４】
（６）  本実施形態のロボット制御システムでは、ロボットＲ（可動機械）が人の出入りを制限する安全柵５０（防護柵）内に位置するように配置され、２個のアンテナ６１，６２の受信範囲における判定閾値以上の受信信号強度の重複領域が、安全柵５０（防護柵）内に位置している。この結果、上記（３）の作用効果を容易に実現することができる。
【００８５】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
○  前記実施形態では、検出手段としての信号強度測定部４３が送受信装置４０Ａ，４０Ｂにそれぞれ設けられ、判定手段としての判定部２２がロボット制御装置２０に設けられていた。この実施形態の構成に代えて、アンテナ６１，６２の受信信号の受信信号強度をそれぞれ検出する検出手段としての信号強度測定部４３を送受信装置４０Ａ，４０Ｂから分離するとともに、判定手段としての判定部２２をロボット制御装置２０から分離して、各指向性アンテナの受信信号の受信信号強度を検出する信号強度測定部４３と判定部２２とを備える判定装置として構成してもよい。
【００８６】
この場合、この判定装置では判定結果として、前記実施形態と同様に固有ＩＤとともに受信したＴＰデータ（教示情報）を出力するようにする。このＴＰデータの出力により、ロボット制御装置では、このＴＰデータに基づいて、ロボットを動作制御することが可能となる。
【００８７】
○  前記実施形態では、判定閾値を６０％以上としたが、判定閾値を変更してもよい。例えば、図１１の例では、判定閾値を９０％以上とした場合である。この場合は、Ａ局のみが指向性アンテナＡ２，Ａ４の受信信号強度が９８％となるため、Ａ局のみが判定閾値以上の重複領域に存在することが判定できることになる。
【００８８】
○  安全柵の平面視形状が円形の場合には、安全柵において、等角度間隔、或いは、不等角度間隔に複数のアンテナを配置してダイバーシティアンテナとしてもよい。
○  前記実施形態では、アンテナ６１，６２（ダイバーシティアンテナ）で構成したが、ダイバーシティアンテナの構成は、指向性アンテナが２本に限定されるものではなく、３本以上であってもよい。受信範囲を重ねるために３本や４本であってもよい。この場合、少なくとも一対のアンテナ６１の受信範囲の重複領域が判定閾値以上の受信信号強度を持つようにすればよい。
【００８９】
例えば、前記実施形態において、安全柵５０の平面視で四角の形状のうち、３つのコーナに指向性アンテナを配置して、安全柵５０内において、ロボットＲの動作領域Ｄ外の空間領域に受信範囲を重複させてもよい。又、図１２に示すように、安全柵５０の４つのコーナに指向性アンテナをそれぞれ設けて、安全柵５０内において、ロボットＲの動作領域Ｄ外の空間領域に受信範囲を重複させてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１０…教示操作装置（可搬式教示操作装置）、
２０…ロボット制御装置、２２…判定部（判定手段）、
２４…ロボット制御部、４０Ａ，４０Ｂ…送受信装置、
５０…安全柵（防護柵）、６１，６２…アンテナ（指向性アンテナ）、
８２…ＩＤ情報（固有ＩＤ）、９０…ＴＰデータ（教示情報）、
Ｄ…動作領域、Ｒ…ロボット（可動機械）。
【図１】
2010228065.tif 000003
【図２】
2010228065.tif 000004
【図３】
2010228065.tif 000005
【図４】
2010228065.tif 000006
【図５】
2010228065.tif 000007
【図６】
2010228065.tif 000008
【図７】
2010228065.tif 000009
【図８】
2010228065.tif 000010
【図９】
2010228065.tif 000011
【図１０】
2010228065.tif 000012
【図１１】
2010228065.tif 000013
【図１２】
2010228065.tif 000014
【図１３】
2010228065.tif 000015
【図１４】
2010228065.tif 000016
【図１５】
2010228065.tif 000017