(57)【要約】【課題】機器の移設を確実に検知する取扱性の優れる移設検知装置が望まれている。【解決手段】移設検知装置本体１は、表面に図柄が描かれた被写体円板３０をケース１０の空間１３と空間１４に配置して透明な液体を封入する。被写体円板３０は、水平回転方向の振動が加えられたときにケース１０に対して相対的に回転する。ラチェット５０は、方向性を有する繊毛を有するブラシ５２によって被写体円板３０の回転方向を一方向に制限する。デジタルカメラ２０は、電源が投入されたときに被写体円板３０の表面を撮影する。インターフェース装置２は、撮影された画像データを機器の制御装置３に転送する。白色発光ダイオード４０は、窓１９に近接して設けられ、ケース１０内に照度を与える。制御装置３は、新しい画像データと以前に撮影された画像データを比較して一致しないときは起動しない。【選択図】図１
2010097511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器に固定され少なくとも一部が透明なケースと、表面に図柄が描かれ前記ケース内に配置され前記ケースに水平回転方向の振動が加えられたときのみ回転移動する円板状の回転体と、前記回転体の回転する方向を一方向に制限する制限装置と、前記ケースの透明な部分に近接して設けられ機器の電源が投入されたときに前記回転体の表面を撮影する撮像装置と、前記撮像装置で撮影された画像データを機器の制御装置に転送するインターフェース装置と、を有する移設検知装置。
【請求項２】
前記制限装置は、前記ケース内に前記回転体の板面に対して直交する平面内で往復旋回可能に設けられるアームと、前記アームの先端部位に前記回転体の外周面に接触するように設けられるラックと、でなる請求項１に記載の移設検知装置。
【請求項３】
前記ラックは、前記回転体の回転方向に方向性を有し弾力性を有する多数の繊毛でなるブラシである請求項２に記載の移設検知装置。
【請求項４】
前記回転体の外周面に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の移設検知装置。
【請求項５】
前記制限装置は、前記ケース内に前記回転体の板面と同一の平面内で往復旋回可能に設けられるアームと、前記アームの先端部位に前記回転体の外周面に接触するように設けられるラックと、でなる請求項１に記載の移設検知装置。
【請求項６】
前記ラックは、前記回転体の回転方向に方向性を有し弾力性を有する多数の繊毛でなるブラシである請求項５に記載の移設検知装置。
【請求項７】
前記回転体の外周面に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の移設検知装置。
【請求項８】
前記ケースが内部に透明な液体を充満して封入し、前記回転体が前記透明な液体に浸漬されるように配置される請求項１に記載の移設検知装置。
【請求項９】
前記ケースの透明な部分に近接して設けられ前記ケース内に照度を与える光源を有する請求項１に記載の移設検知装置。
【請求項１０】
前記回転体を支持する回転軸部材と、前記回転軸部材の両端を回転軸廻りに回転可能に支持する一対の軸受と、を有する請求項１に記載の移設検知装置。
【請求項１１】
機器に固定され少なくとも一部が透明なケースと、表面に図柄が描かれ前記ケース内に配置され前記ケースに水平回転方向の振動が加えられたときのみ回転移動する円板状の回転体と、前記円板状の回転体の回転する方向を一方向に制限する制限装置と、前記ケースの透明な部分に近接して設けられ機器の電源が投入されたときに前記回転体の表面を撮影する撮像装置と、前記撮像装置で撮影された画像データを機器の制御装置に転送するインターフェース装置と、を有する移設検知装置を備え、電源が投入されたときに前記撮像装置に前記回転体の表面を前記撮像装置に撮影させて撮影された画像データと以前に電源が投入されたときに撮影され記憶装置に記憶されている画像データとを比較して一致しないときには正常に起動しないように構成された制御装置を有する移設検知装置を備えた機器。
【請求項１２】
前記制限装置は、前記ケース内に前記回転体の板面に対して直交する平面内で往復旋回可能に設けられるアームと、前記アームの先端部位に前記回転体の外周面に接触するように設けられるラックと、でなる請求項１１に記載の移設検知装置を備えた機器。
【請求項１３】
前記ラックは、前記回転体の回転方向に方向性を有し弾力性を有する多数の繊毛でなるブラシである請求項１２に記載の移設検知装置を備えた機器。
【請求項１４】
前記回転体の外周面に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の移設検知装置を備えた機器。
【請求項１５】
前記制限装置は、前記ケース内に前記回転体の板面と同一の平面内で往復旋回可能に設けられるアームと、前記アームの先端部位に前記回転体の外周面に接触するように設けられるラックと、でなる請求項１１に記載の移設検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械や精密測定器のような機器に設けられ、機械が不正に移設されることを検知することができるおよび移設検知装置を備えた機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械や精密測定器のような精密機器は、軍事技術に転用できるおそれのある製品に挙げられており、法律によって特定の外国組織には輸出が禁止されている。また、機器によっては、騒音や電波障害などの理由で設置が禁止されている区域がある。メーカは、社内規定の厳格な運用を行なって輸出規制の対象となっている機器が不正に外国組織に転売されないようにしたり、設置禁止場所に設置されないように監視している。
【０００３】
しかしながら、管理体制の確立だけでは不正輸出などを防止することが完全に保障されていないのが現状であることから、機器が設置禁止場所で物理的に稼動できないようにすることが考えられている。また、機器がメーカによって設置された後に、法律で禁止されている場所に移設されて使用されることが考えられるが、このような不正な移設を物理的に防止することが考えられている。
【０００４】
特許文献１に開示される振動検出装置および機器の起動制御方法は、機器に振動検出手段を設けて、振動を検出すると機器が起動できないようにされている。そして、予め設定された条件下で起動禁止手段を解除することによって再び起動できるように構成されている。
【０００５】
また、特許文献２に開示される工作機械の稼働状況管理システムは、工作機械に位置検出手段を設けて位置情報を無線などで管理装置に送ることで輸出が制限されている国に違法に転売されていないかどうか把握することができるようにしている。位置情報を送信するものとして、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）が利用されている。このように、位置情報を管理装置に送り工作機械の設置場所を把握するようにしたシステムや位置情報を利用して機器が使用許可地域外にあるときは作動しないようにした機器は、例えば、特許文献３ないし特許文献５に開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３５５９５号公報
【特許文献２】特開２００５−１０７６４６号公報
【特許文献３】特開２００５−４４１６２号公報
【特許文献４】特開２００５−１９００６８号公報
【特許文献５】特開２００６−２１５９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
振動検出手段によって不正な機器の移設を防止しようとする場合、確実に機器の移設を検知するためには、振動検出手段を振動に対してある程度敏感に反応させなければならない。そのため、小さな地震による振動や機器を操作するときに発生してしまう振動によって振動検出手段が作動してしまう。その結果、しばしば機器を移設するとき以外でも機器が起動できなくなる事態が発生し、そのたびに機器を再起動できるようにする面倒な処置を行なわなければならない。
【０００８】
また、機器を移設するときは機器の電源が遮断されているときであるから、機器に振動が加えられたことを記憶しておく振動履歴記憶手段が要求される。振動履歴記憶手段が機械的に振動の履歴を記憶しておく装置である場合は、振動検出手段が簡単に取り外しにくい位置に設けられる上に、不正に簡単に記憶をリセットできないようにされなければならないから、記憶をリセットする作業が面倒である。また、振動履歴記憶手段が電気的に振動の履歴を記憶しておく装置である場合は、機器の電源が遮断されている間もバッテリで振動履歴記憶手段に電力を供給しておく必要があり、バッテリには寿命が存在するので、長期間の使用に耐えられない。
【０００９】
また、位置情報を無線によって送信して設置場所を把握したり、機器の移設を禁止したりする場合、そもそも電波の届かない場所には機器を設置できないという制約がある。また、電波の届かない場所に機器の設置を許可した場合は、その場所から無線が送受信できない電波の届かない状態で別の電波の届かない場所に機器が移設されるときは、管理することができなくなる。そして、位置情報による機器の管理を行なう場合は、人に頼る部分が大きくなるとともに多数の機器の位置を監視する大掛かりなシステムが要求される。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みて、工作機械や精密測定器のような機器の不正目的の移設をより確実に検知するとともに取扱性に優れる移設検知装置を提供することを目的とする。また、機器の不正目的の移設をより確実に禁止するとともに取扱性に優れる移設検知装置を備えた機器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】
【００１１】
本発明の移設検知装置は、上記課題を解決するために、機器に固定され少なくとも一部が透明なケース（１０）と、表面に図柄が描かれケース（１０）内に配置されケース（１０）に水平回転方向の振動が加えられたときのみ回転移動する円板状の回転体（３０）と、回転体（３０）の回転する方向を一方向に制限する制限装置（５０）と、ケース（１０）の透明な部分に近接して設けられ機器の電源が投入されたときに回転体（３０）の表面を撮影する撮像装置（２０）と、撮像装置（２０）で撮影された画像データを機器の制御装置（３）に転送するインターフェース装置（２）と、を備える。
【００１２】
特に、制限装置（５０）は、ケース（１０）内に回転体（３０）の板面に対して直交する平面内で往復旋回可能に設けられるアーム（５１）と、アームの先端部位に回転体（３０）の外周面に接触するように設けられるラック（５２）と、でなる。ラック（５２）は、回転体（３０）の回転方向に方向性を有し弾力性を有する多数の繊毛でなるブラシ（５２）である。回転体（３０）の外周面に凹凸（３１）が形成されている。
【００１３】
または、制限装置（５０）は、ケース（１０）内に回転体（３０）の板面と同一の平面内で往復旋回可能に設けられるアーム（５１）と、アーム（５１）の先端部位に回転体（３０）の外周面に接触するように設けられるラック（５２）と、でなる。ラック（５２）は、回転体（３０）の回転方向に方向性を有し弾力性を有する多数の繊毛でなるブラシ（５２）である。回転体（３０）の外周面に凹凸（３１）が形成されている。
【００１４】
好ましくは、ケース（１０）が内部に透明な液体を充満して封入し、回転体（３０）が透明な液体に浸漬されるように配置される。また、好ましくは、ケース（１０）の透明な部分に近接して設けられケース（１０）内に照度を与える光源を有する。
【００１５】
本発明の移設検知装置は、回転体（３０）を支持する回転軸部材（１７）と、回転軸部材（１７）の両端を回転軸廻りに回転可能に支持する一対の軸受と、を有する構成とすることができる。
【００１６】
本発明の移設検知装置を備えた機器は、機器に固定され少なくとも一部が透明なケース（１０）と、表面に図柄が描かれケース（１０）内に配置されケース（１０）に水平回転方向の振動が加えられたときのみ回転移動する円板状の回転体（３０）と、円板状の回転体（３０）の回転する方向を一方向に制限する制限装置（５０）と、ケース（１０）の透明な部分に近接して設けられ機器の電源が投入されたときに回転体（１０）の表面を撮影する撮像装置（２０）と、撮像装置（２０）で撮影された画像データを機器の制御装置（３）に転送するインターフェース装置（２）と、を有する移設検知装置を備え、電源が投入されたときに撮像装置（２０）に回転体（３０）の表面を撮像装置（５０）に撮影させて撮影された画像データと以前に電源が投入されたときに撮影され記憶装置（４）に記憶されている画像データとを比較して一致しないときには正常に起動しないように構成された制御装置（３）を備える。
【００１７】
特に、制限装置（５０）は、ケース（１０）内に回転体（３０）の板面に対して直交する平面内で往復旋回可能に設けられるアーム（５１）と、アームの先端部位に回転体（３０）の外周面に接触するように設けられるラック（５２）と、でなる。ラック（５２）は、回転体（３０）の回転方向に方向性を有し弾力性を有する多数の繊毛でなるブラシ（５２）である。回転体（３０）の外周面に凹凸（３１）が形成されている。
【００１８】
または、制限装置（５０）は、ケース（１０）内に回転体（３０）の板面と同一の平面内で往復旋回可能に設けられるアーム（５１）と、アーム（５１）の先端部位に回転体（３０）の外周面に接触するように設けられるラック（５２）と、でなる。
【００１９】
なお、符号は説明の便宜上設けたものであって、本発明の移設検知装置および移設検知装置を備えた機器を図面に対応する実施の形態の移設検知装置および移設検知装置を備えた機器と同一の部材に限定するものではない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、表面に図柄が描かれ水平回転方向の振動が加えられたときのみ水平回転移動する円板状の回転体の表面を撮影して機器の移動を検知する構成である。機器を傾斜させずに機器を搬送することが現実的に不可能であるため、慣性の法則によりケースに対して回転体が水平回転方向に相対的に回転する。そのため、撮像装置で撮影される図柄が以前に撮影された図柄と異なるので、機器の移動を検出する。一方、地震のときのように機器が据え置かれた状態で振動が加えられたときは、水平回転方向の力が加えられる可能性が極めて低いため、回転体が水平回転方向に回転せず、機器の移動を検出しない。そのため、機器の移設だけを確実に検知することができるので、不必要に再起動の処理が要求されることがない。したがって、より確実に不正な機器の移設を防止できるとともに取扱性に優れる。
【００２１】
また、機器の電源が投入されたときに撮像装置が回転体の表面を撮影してインターフェース装置を通して機器の制御装置に画像データを送信する構成であるから、機器に振動が加えられたことを記憶させておく必要がない。そのため、機器の電源が遮断されている間に振動が加えられたかどうかを記憶させておく記憶手段と記憶手段に記憶させる手段が不要であって、不必要な記憶のリセットの操作が要求されず、あるいはバッテリ切れによって機器の使用期間中に移設検知装置が作動しなくなることがない。したがって、より確実に不正な機器の移設を防止できるとともに取扱性に優れる。
【００２２】
また、撮像装置が撮影した回転体の表面に描かれた図柄によって機器の移設を検知する構成であって電波を使用しないので、電波が届かない場所に設置することができるとともに、電波が届かない場所から電波が届かない状態で別の電波が届かない場所に移設されたときでも、確実に機器の移設を検知できる。したがって、より確実に不正な機器の移設を防止できるとともに取扱性に優れる。また、大掛かりなシステムが要求されず、人に頼る部分が少なく、許可のない機器の移設を確実に禁止できる。
【００２３】
このとき、回転体に対して封入する液体の粘性抵抗または回転体と回転軸との間の抵抗を適正に付与する必要がある。また、制御装置は、パターン認識における識別レベルに誤差範囲を設けている。そのため、稀ではあるが、機器が前後左右に揺られる場合、回転体が往復回転して結果的に機器を移動した間の総合回転量が検出誤差範囲内に収まって、機器の移動を検出しない事態が発生する可能性がある。本発明は、回転体の回転する方向を一方向に制限する制限装置を有するので、機器の移送状態に関わらずに確実に機器の移動だけを検知する。その結果、移設検知装置の信頼性が向上する。
【００２４】
また、回転体で機器の移動を検出する構成の場合、機器の傾斜に対して反応が悪い慣性モーメントの比較的小さい材料でなる回転体を適用することができず、回転体の材料にある程度制約がある。また、設置環境と搬送状況を考慮して液体の粘性抵抗と回転軸の抵抗力を適正にしケースの傾斜に対する回転体の反応感度を調整する必要があるので、移設検知装置の製造に高度な技術が要求される。制限装置を往復旋回可能なアームとラックで構成する場合、回転体が傾斜以外の振動で回転することなく、かつ僅かな傾斜で回転するようにできるので、回転体の材料の制約が少なく、ケースの傾斜に対する回転体の反応感度の調整がより容易になる。その結果、移設検知装置の製造を簡単にして、製造コストを低減する効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明の移設検知装置の好ましい実施の形態の構成を示す。図２は、移設検知装置の本体のデジタルカメラが設けられている側面を正面とする右側面側の縦断面を示す。図３は、移設検知装置の本体のデジタルカメラが設けられている側面を正面とする背面側の縦断面を示す。図４は、回転体と制限部材の下面を示す。また、図５に、本発明の移設検知装置と機器の制御装置とを接続する形態がブロック図で示される。以下、図１ないし図５を用いて、本発明の移設検知装置および移設検知装置を備えた機器の実施の形態を説明する。
【００２６】
移設検知装置は、機器を他の場所に移動するとき以外は動かない機器の固定部位、好ましくは、移設検知装置を取り外し難い部位、例えば、フレームやベッドのような基礎部材の内側に強固に取り付けられる。移設検知装置は、本体１とインターフェース装置２とで構成される。移設検知装置の本体１は、ケース１０、撮像装置であるデジタルカメラ２０、円板状の回転体である被写体円板３０、ケース１０内に必要な照度を与える光源である照明用白色発光ダイオード（LED, Light Emitting Diode）４０と、被写体円板３０の回転する方向を一方向に制限する制限装置であるラチェット５０と、を有する。
【００２７】
ケース１０は、機器に取付固定される金属製あるいはプラスチック製の箱体である。ケース１０の外形は横断面円形にされているが、取り付ける機器の基礎部材の外形に合わせた形状にすることができる。ケース１０の一部は透明であり、ケース１０は、内部に透明な液体を充満している。
【００２８】
ケース１０の透明部分は窓である。窓は、ケース１０に設けられた窓穴部分にその窓穴部分と同じサイズのケース１０の本体とは別の透明な部材を隙間なく嵌め込んでケース１０の本体と一体化して形成されるか、窓穴部分に透明な樹脂を注入して一体成形される。好ましくは、図１に示されるように、デジタルカメラ２０のレンズ２２を透明な部材と一体に形成した窓１１を窓穴部分に嵌め込んだ構成とする。
【００２９】
ケース１０は、上側ケース１０Ａと下側ケース１０Ｂで成る。上側ケース１０Ａと下側ケース１０Ｂは、４本の組付ボルト１２によって４箇所で強固に締付固定されて、上側ケース１０Ａの下面と下側ケース１０Ｂの上面が密着して組み付けられて一体化される。
【００３０】
下側ケース１０Ｂに、被写体円板３０の直径より大きい円柱形の空間１３が形成されている。また、上側ケース１０Ａに、円柱形の空間１３に対向する同じ直径を有する円柱形の下室空間１４Ａと下室空間１４Ａの中央を縦断するように上側に突出して形成される上室空間１４Ｂとでなる空間１４が設けられる。このとき、上側ケース１０Ａに必ずしも下室空間１４Ａを形成する必要はない。上側ケース１０Ａの中央部位には液体注入用の貫通孔１５が設けられている。組付ボルト１２で上側ケース１０Ａと下側ケース１０Ｂが組み付けられて一体化されたときに、貫通孔１５から円柱形の空間１３と空間１４に透明の液体が注入されて、空間１３と空間１４は透明の液体で充満される。
【００３１】
下側ケース１０Ｂには、円柱形の空間１３の外周に沿って環状の溝が形成され、環状の溝に環状のシール部材であるＯリング１６が嵌め込まれる。そのため、組付ボルト１２で上側ケース１０Ａと下側ケース１０Ｂが組み付けられて一体化されて、空間１３と空間１４に透明の液体が注入され、封止部材で貫通孔１５が塞がれると、空間１３と空間１４に充満する液体は、完全に密封されて外側に漏出しない。
【００３２】
封入される透明の液体は、常温液体で所定の透明度を有する液体であれば限定されず、例えば、不純物がほぼ完全に取り除かれ防腐剤が混入された水やスピンドルオイルのような透明のオイルである。液体は、ケース１０に水平方向または鉛直方向の振動が加えられたときに、回転体である被写体円板３０をケース１０に対して水平回転方向に移動することを阻止する粘性を有しており、ダンパの役割を果たしている。したがって、被写体円板３０は、より確実にケース１０に水平回転方向の振動が加えられたときのみ水平回転移動する。ただし、通常では考えられない大きな振動が機器に加えられたときまで被写体円板３０の水平回転移動を阻止することは要求されない。また、ケース１０、Ｏリング１６、被写体円板３０などを化学腐食させない液体が好ましい。
【００３３】
下側ケース１０Ｂに設けられた円柱形の空間１３の中央部分は円形の突出部位が一体で形成されており、突出部位に回転軸部材が直立するように固定されている。回転軸部材１７は、上側ケース１０Ａ内に形成される上室空間１４Ｂに突出して設けられる。回転軸部材１７は、被写体円板３０の板厚より十分長い突出長さを有し先端部位が先細りに形成される。被写体円板３０の中央に設けられた円形の孔を回転軸部材１７に通して被写体円板３０が水平回転方向に回転可能に取り付けられる。回転軸部材１７がケース１０に充満された液体の中に設けられるので、被写体円板３０は上側ケース１０Ａ内に形成される下室空間１４Ａの液体が抵抗となって上下に動くことがなく、回転軸部材１７から外れない。
【００３４】
デジタルカメラ２０は、ケース１０の透明な部分に近接ないし密接して設けられる。デジタルカメラ２０は、機器の電源が投入されたときに被写体円板３０の表面の所定領域を撮影して表面に描かれた図柄の画像データを出力する。デジタルカメラ２０は、撮像素子にＣＣＤイメージセンサ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳイメージセンサ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）を用いたカメラ本体２１とレンズ２２を有する、いわゆるＣＣＤカメラあるいはＣＭＯＳカメラである。カメラ本体２１は、下側ケース１０Ｂの一部分に段状に刳り貫かれて形成された窓穴部分に嵌め込まれる。また、レンズ２２は、窓穴部分の上段部分に窓１１と一体で嵌め込まれる。
【００３５】
被写体円板３０は、図４に示されるように、表面に図柄が描かれている。被写体円板３０は、図柄が描かれた面を下面（裏面）としてケース１０内に透明の液体に浸漬されるように水平に配置される。図柄は、不規則な模様であるが、絵や文様のような図柄あるいはある規則に従って描かれた模様が採用できる。図柄は、好ましくは黒色であり、後述するように、本発明の移設検知装置が被写体円板３０の表面の所定領域を撮影して撮影された所定領域の図柄によって機器の移動を検知する構成であることから、水平回転方向（円周方向）に異なる位置で所定領域の中に同じ形が全く現れないものであることが好ましい。ただし、異なる位置で所定領域の中に同じ形が現れる確率が極めて低いとするならば、移設を禁止する目的で許容できる範囲で、異なる位置で所定領域の中に同じ画像が偶然に現れる図柄までを排除するものではない。
【００３６】
好ましくは、被写体円板３０は、光をある程度透過する白色ないし半透明乳白色の樹脂材料で形成され、上面に黒の不規則な図柄が描かれる。ケース１０内の空間１３および空間１４に外から光が入らない構成である場合は、照明用白色発光ダイオード４０が設けられる。また、被写体円板３０が完全に透明であると、光源からの光が直接レンズ２２に照射されてしまうため、光源からの光が直接レンズ２２に照射されない程度の透過率で光をある程度透過する白色あるいは半透明乳白色の被写体円板３０を用いる。また、機器の移動を検出する上では、白黒のパターン認識で十分であり撮影された図柄の識別も容易であるので、被写体円板３０を白色にして背景を白にするとともに、図柄を黒にすることによって、より鮮明な画像データを得られるようにしている。
【００３７】
被写体円板３０は、中央に設けられた円形の孔に下側ケース１０Ｂに設けられた回転軸部材１７を通すようにして水平回転方向に回転可能に取り付けられる。被写体円板３０は、回転軸部材１７とケース１０に満たされた液体によって水平方向および鉛直方向の移動が規制されていて、水平回転方向にのみ移動することができる。被写体円板３０と回転軸部材１７との間の摩擦抵抗は、ケース１０に水平回転方向の振動が加えられたときに被写体円板３０の水平回転移動が妨げられない程度である。
【００３８】
規制部材を回転軸部材１７に嵌め込んで、被写体円板３０の鉛直方向の移動を規制することができる。実施の形態では、回転軸部材１７が被写体円板３０の板厚より十分長い突出長さを有し、先端部位が先細りで螺子山が形成されている。そして、螺子山に規制部材として留ナット１８を螺合し、被写体円板３０の上下方向の移動を規制する。そのため、被写体円板３０は、振動が与えられても平衡状態を保ち水平を維持することができる。
【００３９】
被写体円板３０は、上側ケース１０Ａと下側ケース１０Ｂで形成される空間１３および空間１４の中に封入された透明の液体の中に浸漬されるようにしてケース１０内に収納される。被写体円板３０は、被写体円板３０と上側ケース１０Ａの下面との間に上室空間１４Ａで形成される僅かな隙間を有し、その隙間に透明の液体が介在するようにして、水平回転移動が阻害されないようにされる。
【００４０】
照明用白色発光ダイオード４０は、被写体円板３０を挟んでデジタルカメラ２０とは反対側の上側ケース１０Ａの透明な一部分に近接ないし密接して設けられる。照明用の光源は、デジタルカメラ２０が被写体円板の下面に描かれた図柄を撮影する際に必要な光を供給するものであり、ケース１０がケース１０内に自然に外光を導入しない構成のときに設けられる。
【００４１】
具体的には、図２に示されるように、上側ケース１０Ａの一部分に透孔が設けられていて、上側ケース１０Ａは、透孔に透明な部材が液密に嵌め込まれた窓１９を有する。そして、窓１９に近接ないしは密接して照明用白色発光ダイオード４０が位置するように照明用白色発光ダイオード４０が透孔に収納される。または、光源が透明なプラスチックと一体成形された透孔と同サイズの透明な部材を透孔に嵌め込んで光源と窓を兼用させる。
【００４２】
照明用白色発光ダイオード４０は、デジタルカメラ２０のレンズ２２と同じように下側ケース１０Ｂ側の透明部分に設けることができる。しかしながら、撮影する方向と同じ方向から被写体を照射すると、光が乱反射するなどして正確な撮影を困難にすることがある。したがって、光を透過する白色の材料で被写体円板３０を形成して、撮影する方向とほぼ反対の方向に設けられた光源から光を照射するように構成することが望ましい。
【００４３】
制限装置は、回転体である被写体円板３０の回転する方向を一方向に制限する。制限装置としてラチェット５０がケース１０内に形成される空間１３，１４に設けられる。ラチェット５０は、ケース１０内に取り付けられるアーム５１とアーム５１の先端部位に設けられるラックであるブラシ５２とでなる。ラチェット５０は、ブラシ５２によって被写体円板３０の水平回転方向を一方向に制限する。図４に示される実施の形態のラチェット５０は、被写体円板３０の水平回転方向を反時計回りに制限する。なお、図４は、被写体円板３０の下面を示しているので、矢印は時計回りの方向を指示している。
【００４４】
ケース１０が揺り籠のように振られて前後左右に傾斜を繰り返す場合に、ラチェット５０によって被写体円板３０が水平回転方向に行ったり来たりすることなく一方向にのみ水平回転移動する。そのため、ケース１０が傾斜を繰り返す毎に被写体円板３０の一方向の回転量が増加する。その結果、機器の移送状態に関わらずに確実に機器の移動のみを検知し、移設検知装置の信頼性を向上させる優れた効果がある。
【００４５】
実施の形態の制限装置であるラチェット５０は、アーム５１が往復旋回可能に設けられている。図２に示されるように、ケース１０が傾斜するときにアーム５１が傾斜方向に揺動して、アーム５１の傾斜方向の移動量である揺動量を被写体円板３０の水平回転方向の移動量である回転量に変換することができる。したがって、ケース１０の傾斜が小さく被写体円板３０が自転できない場合に、アーム５１が傾斜方向に移動して被写体円板３０を回転させる。
【００４６】
そのため、機器の移動をともなわない微小な振動が機器に繰返し与えられても移設検知装置が機器の移動を検出しない反面、機器の移動にともなう傾斜が繰返し発生したときは、高い感度で反応して機械の移動を検知する。その結果、より確実に機器の移動だけを検出することができ、信頼性が高い。そして、回転体の材料の制約が少なく、ケースの傾斜に対する回転体の反応感度の調整が容易であるので、移設検出装置の製造がより簡単で製造コストが低減する。
【００４７】
アーム５１は、被写体円板３０の板面に対して直交する平面内で１軸方向に往復旋回可能に設けられる。アーム５１は、第１のアーム５１Ａと第２のアーム５１Ｂ、および第１のアーム５１Ａと第２のアーム５１Ｂを連結する梁５１Ｃとでなる。第１のアーム５１Ａと第２のアーム５１Ｂは、上側ケース１０Ａの内壁に突設される支持部位５３に支点５４を中心に旋回可能に取り付けられる。アーム５１は、第１のアーム５１Ａと第２のアーム５１Ｂが梁５１Ｃで連結されているため、ブランコのように同時に同一方向に同じ揺動量揺動する。
【００４８】
ラチェットのラックに相当するブラシ５２は、被写体円板３０の水平回転方向に一方向性を有し弾力性を有する多数の繊毛でなる。ブラシ５２は、被写体円板３０の外周面に接触するように設けられる。したがって、ブラシ５２は、広く知られている歯車構造のラチェットとラックの構造が基本的に異なるが、原理が同一であり、本発明では同一の原理を有する制限装置をラチェットと称する。
【００４９】
ブラシの繊毛の材質として文字通りの繊維以外にプラスチックまたは金属が採用できる。第１のアーム５１Ａと第２のアーム５１Ｂの各ブラシ５２は、被写体円板３０を挟んで被写体円板３０の中心を対称点として点対称になるように設けられる。
【００５０】
ラック５２であるブラシが被写体円板３０の回転を一方向に制限するために、被写体円板３０の外周面に凹凸３１が形成されている。外周面の凹凸３１は、被写体円板３０がブラシ５２に対して相対的にブラシ５２の繊毛の方向と反対の方向に回転しようとするときに回転を阻止する最低限要求される摩擦力を与える大ききである。言い換えれば、被写体円板３０の外周面は、面粗さが数百μｍ以下の微細な粗面である。外周面の凹凸３１は、規則的な微細な縦溝であってよい。外周面の凹凸３１は、被写体円板３０の材質が導電性材料である場合、放電加工によって形成することができる。
【００５１】
例えば、第４図に示されるように、ケース１０がある方向に傾斜し、アーム５１の自重で液体の粘性抵抗に抗して第１のアーム５１Ａが移動方向αにある揺動量揺動すると、被写体円板３０の外周面に接触するブラシ５２が被写体円板３０を回転方向βに第１のアーム５１Ａの揺動量と略同じ回転量回転させる。一方、第２のアーム５１Ｂが第１のアーム５１Ａと同一移動方向αに同じ揺動量揺動するが、ブラシ５２が弾力性を有し被写体円板３０が回転方向βに回転することを許容し、同時にブラシ５２の摩擦抵抗によって逆転方向γに回転することを許容しない。したがって、結果的に、被写体円板３０は、逆転方向γに逆転することなく、回転方向βに所定回転量だけ水平回転する。
【００５２】
ケース１０がある方向と反対の方向に傾斜するとき、第１のアーム５１Ａと第２のアーム５１Ｂは、移動方向αと反対の方向にある揺動量移動する。第２のアーム５１Ｂのブラシ５２は、被写体円板３０を回転方向βに第２のアーム５１Ｂの揺動量と略同じ回転量回転させる。一方、第１のアーム５１Ａが第２のアーム５１Ｂと同一移動方向に同じ揺動量揺動するが、ブラシ５２が弾力性を有し被写体円板３０が回転方向βに回転することを許容し、同時にブラシ５２の摩擦抵抗によって逆転方向γに回転することを許容しない。したがって、結果的に、被写体円板３０は、逆転方向γに逆転することなく、回転方向βに所定回転量だけ水平回転する。
【００５３】
このように、アーム５１の揺動方向に関わらず、被写体円板３０は所定の一方向にアーム５１の揺動量に相当する回転量水平回転する。そのため、アーム５１の揺動量は、アーム５１の揺動方向におけるケース１０の傾斜角度に比例し、被写体円板３０の回転量は、アーム５１の揺動量に比例する。したがって、被写体円板３０の累積回転量（回転角度）は、ケースの傾斜角度と傾斜回数の積に大体比例する。その結果、ケース１０の傾斜角度の大きさに関わらず、機器を搬送するときに避けることのできない繰返しの機器の傾斜によって、アーム５１が揺動した回数と揺動量に対応して被写体円板３０の一方向の回転量が徐々に累積して増加し、被写体円板３０が許容誤差範囲を超えて回転することで、機器の移動を検出する。
【００５４】
ケース１０の傾斜に対する被写体円板３０の反応感度は、ケース１０の空間を充満する液体の粘度、アーム５１の形状と質量、被写体円板３０の質量、被写体円板３０と回転軸部材１７との間の摩擦力等を考慮してブラシ５２が被写体円板３０の外周面に接触する距離で設定することができる。ラチェット５０の応答性は、ブラシ５２の繊毛の材質、数、毛径のようなブラシ５２の柔軟性と硬度のバランスで決定される。
【００５５】
機器が地面に水平に据置されている状態で機器が振動を受けたときは、ラチェット５０のアーム５１が揺動しないので、ブラシ５２の摩擦力は、小さな地震や機器の動作にともなって発生する避けることができない振動によって被写体円板３０が回転しないように作用する。また、ブラシ５２の摩擦力は、機器が据え置かれたまま長期間放置される間に被写体円板３０が液体の振動に反応して微動して累積される移動量が機器の移動が検出されるレベルに到達することがないように被写体円板３０が自然に回転することがないように作用する。したがって、機器が移送されていないのにも関わらず、機器の移動を検出するという誤検出がなく、信頼性を向上させる。
【００５６】
被写体円板３０は、回転軸を水平に設けて鉛直に配置するように変形することができる。被写体円板３０を鉛直に配置した構成であっても、被写体円板３０を水平に配置した記述の実施の形態の移設検知装置と原理は同じであり、変形は容易である。ただし、被写体円板３０が“縦回り”で回転するので、アーム５１の回転軸は、被写体円板３０の上側に被写体円板３０の回転軸と平行に設ける。
【００５７】
制限装置をラチェットに代えてワンウェイクラッチにすることができる。ワンウェイクラッチを設ける場合は、回転軸部材１７を被写体円板３０に結合して回転軸部材１７に一方向性を有する繊毛を有するクラッチ板を取り付け、軸受を介在させて回転軸部材１７をケース１０に対して回転可能に設けるとともに、ケース１０側に逆回転を阻止するための凹凸粗面を有する固定円板を設けることで達成される。回転軸部材１７が回転するコマのような構成に変形する場合、一対の軸受によって回転軸部材１７の両端を回転軸廻りに回転可能に支持する構成として、芯振れが発生しないようにする。
【００５８】
移設検知装置のインターフェース装置２は、デジタルカメラ２０で撮影された被写体円板３０の表面の所定領域の図柄の画像データを機器の制御装置３に転送する。インターフェース装置２は、ケース１０に近接して機器の基礎部材に取り付けられる。好ましくは、インターフェース装置２の基板は、専用のケースに収納される。また、ケース１０に透明な液体と被写体円板３０を封入した空間１３および空間１４とは別の空間を形成して、その空間にインターフェース装置２の基板を収納し、移設検知装置の本体１と一体にすることができる。
【００５９】
機器の制御装置３は、図３に示されるように、ハードディスクのような第１の記憶装置４とＲＡＭ（Random Access Memory）のような第２の記憶装置５、および演算装置６を有する。制御装置３は、電源装置を含んでおり、機器の動作を制御する。また、制御装置３には、図示しないキーボード等の制御盤、スイッチ類、表示装置が設けられており、機器を操作したり、監視したりすることができる。したがって、制御装置３が正常に起動しない限り、実質的に機器を稼動させることができない。
【００６０】
最初に機器を設置する初期状態では、作業者が電源を投入してから制御装置３の初期のセッティング操作を行なう。制御装置３は、初期のセッティング操作が完了すると、インターフェース装置２を通して移設検知装置の本体１に電力と指令信号を供給して、デジタルカメラ２０に被写体円板３０の表面の所定領域を撮影させる。そして、制御装置３は、撮影された被写体円板３０の表面に描かれた図柄の画像データを記憶装置４に記憶させる。
【００６１】
制御装置３は、初期状態以外では、電源が投入されたときに、移設検知装置の本体１に内蔵されているデジタルカメラ２０にインターフェース装置２を通して電力と指令信号を供給して、デジタルカメラ２０に被写体円板３０の表面の所定領域を撮影させる。次に、制御装置３は、デジタルカメラ２０によって撮影された被写体円板３０の表面の所定領域に描かれた図柄の画像データをインターフェース装置２を通して転送させて記憶装置５に記憶させる。そして、制御装置３は、パターン認識プログラムに従って記憶装置５に記憶されている入力した画像データと以前に電源が投入されたときにデジタルカメラ２０によって撮影され記憶装置４に記憶されている画像データとを比較して、画像データが予め定められた識別レベルの範囲で一致しないと判断されるときには正常に起動しないように動作する。
【００６２】
制御装置３は、記憶装置５に記憶されている新しく入力した画像データと記憶装置４に記憶されている以前の画像データとが一致していると判断されるときは、記憶装置４に記憶されている以前の画像データをオーバライトして記憶装置５に記憶されている新しく入力した画像データを記憶装置４に記憶させる。機器が移設されていないときは、古い画像データを消去して新しい画像データを記憶装置４に記憶させることによって、長期間継続して使用している間に生じる可能性のある図柄の僅かなずれによる誤認識を回避することができる。
【００６３】
制御装置３は、記憶装置５に記憶されている新しく入力した画像データと記憶装置４に記憶されている以前の画像データとが一致していないと判断されるときは、図示しない表示装置にエラーメッセージと解除コード入力画面を表示させる。画像データが入力されないとき、例えば、移設検知装置の本体１やインターフェース装置２が取り外されたり、データ線が切られたりしているときは、新しく入力した画像データと以前の画像データとが一致しないと判断される。
【００６４】
解除コードはメーカだけが知り得る暗号コードであるため、記憶装置４に記憶されているコードを読み取って入力しても解除することができない。解除コードが制御装置３に入力され解除コードが記憶装置４に記憶されているコードを暗号化した暗号コードと一致したときは、制御装置３は、再びデジタルカメラ２０に被写体円板３０の表面の所定領域を撮影させて画像データを転送させ、記憶装置４に記憶されている以前の画像データをオーバライトして記憶装置５に記憶されている新しく入力した画像データを記憶装置４に記憶させてから、正常に起動する。このように制御装置を構成することによって、機器が不正に移設されたときに機器が再起動されるおそれがなく、かつ機器が正当に移設されたときに機器を再起動できるようにする解除操作が簡単であって、より取扱性に優れる。
【００６５】
機器の制御装置の典型的な具体例は、工作機械のコンピュータ数値制御装置である。機械は、工場内に一旦据え置かれると、殆ど移動されることがない。本発明の移設検知装置は、その構成上、据え置かれている機械に与えられるであろう振動では機械の移動を検出する可能性が極めて小さいので、機械を移動したとき以外で制御装置が起動しないというおそれが少ない。そして、工場内における機械の配置転換のような正当な理由で機械が移動されることがあっても、解除コードを入力することで機械を稼動させることができるので、機械を稼動できない時間は僅かである。一方、解除コードはメーカだけが知り得るものであり、機械の移動後に機械を稼動させるためには、機械の使用者は、必ずメーカに機械を移動した理由と新しい機械の設置場所を知らせることが要求される。したがって、不正な機械の移設は確実に防止され、かつ取扱性に優れる。
【００６６】
次に、本発明の移設検知装置および移設検知装置を備えた機器の動作を説明する。最初に機器を設置するときは、記憶装置４に画像データは記録されていない初期状態にある。制御装置３は、初期状態にあるときは、初期セッティングが完了しないと機器を操作できないようにされている。作業者が初期セッティング作業を完了すると、制御装置３は、デジタルカメラ２０に被写体円板３０の表面の所定領域を撮影させて、インターフェース装置２を通してデジタルカメラ２０が撮影した被写体円板３０の表面に描かれた図柄の画像データを転送させ、入力した画像データを記憶装置４に記憶させる。
【００６７】
制御装置３は、記憶装置４に画像データを記憶させるときは、パターン認識プログラムに従って入力した画像データを補正して特徴抽出を行ない特徴パターンを画像データとして記憶装置４に記憶させる。このとき、デジタルカメラ２０は固定されていて定点で被写体円板３０の表面の所定領域に描かれている白黒の図柄を撮影するものである。画像データの補正は、ノイズ除去、平滑化、鮮鋭化、２次元フィルタリング処理、２値化、細線化操作、正規化（拡大・縮小、平行移動、回転移動、濃度変換等）のうちの必要な処理のみを行なう。また、特徴抽出を行ない特徴パターンを得る場合も、同様に必要な処理のみを行なう。
【００６８】
初期状態以外のときは、制御装置３は、電源が投入されるとデジタルカメラ２０に被写体円板３０の表面の所定領域を撮影させて移設検知装置に被写体円板３０の所定領域に描かれた図柄の画像データを転送させ、入力された画像データを一旦記憶装置５に記憶させる。制御装置３は、記憶装置５に画像データを記憶させるときは、パターン認識プログラムに従って入力した画像データを補正して特徴抽出を行ない特徴パターンを画像データとして記憶装置５に記憶させる。
【００６９】
次に、制御装置３は、記憶装置４から以前に電源が投入されたときに撮影された画像データを読み出して、新しく入力された画像データと以前の画像データを比較する。画像データの比較は、パターン認識プログラムに従って指紋認識などでも利用されているパターンマッチングによって行なう。パターンマッチングの識別レベルは、データの最小単位（画素、ピクセル等）の全体数に対してどの程度の数まで一致したら画像が一致すると識別するのかの割合を予め定めておく。本発明の移設検知装置は、デジタルカメラ２０が固定されて被写体円板３０の表面の所定領域を定点で撮影するものであり、また、白黒の図柄を撮影するものであるので、比較的高い値に設定しておくとよい。
【００７０】
必要に応じて誤検出を回避するために許容誤差を設定しておくことができる。許容誤差は、例えば、被写体円板３０の回転角度で設定する。許容誤差が設定されている場合は、パターン認識を実行するときに、新しく入力された画像データと以前に撮影されている画像データとの間の許容誤差の角度のずれを補正して画像データを比較する。許容誤差は、小さい角度で設定される。したがって、制御装置の演算装置６に過度の負担がかかったり、パターン認識に長時間を要することはない。
【００７１】
ケース１０に充満された透明の液体は、ケース１０を動かさない限りケース１０と一体となって動くことがないので、ケース１０内の空間１３および空間１４に水平に配置された被写体円板３０も回転しない。ケース１０に水平方向または鉛直方向に力が加えられたときは、被写体円板３０は水平方向および鉛直方向に移動できないように空間１３および空間１４に充満された液体とともにケース１０内に密封して収納されているので、被写体円板３０が移動する可能性は極めて低い。したがって、設置されている機器に小さな地震などによって水平方向あるいは鉛直方向に振動が加えられても被写体円板３０は移動しない。
【００７２】
特に、ラチェット５０が調整された摩擦力を被写体円板３０に付与するブラシ５２によって液体の僅かな移動で被写体円板３０が微動することを阻止するので、小さな振動や機器を動作させるときに避けることができない振動で被写体円板３０が回転することがない。
【００７３】
したがって、機器が移設されていないときは、新しく入力された画像データと以前の画像データは一致する。制御装置３は、新しく入力された画像データと以前の画像データが一致したと判断したときは、古い以前の画像データをオーバライトして消去して新しい画像データを記憶装置４に記憶させて、正常に起動する。制御装置３が正常に起動したら、表示装置上に通常の操作画面が表示されて、機器を稼動させることができる。
【００７４】
機器を移設しようとして機器を搬送すると、静かに運搬したとしても機器が傾斜するために水平回転方向の力が加わる。ケース１０が水平回転方向に動かされたときは、内部の透明の液体と被写体円板３０が慣性の法則により元の位置に留まろうとするため、ケース１０側から見た場合にケース１０内部の液体はケース１０内で回転し、それにともなってケース１０に対して相対的に被写体円板３０が回転する。特に、ラチェット５０のアーム５１が旋回可能に設けられている場合は、機器の傾斜にともなってアーム５１が揺動することによって僅かな機器の傾斜に反応して被写体円板３０を回転させる。
【００７５】
したがって、機器が移設されたときは、新しく入力された画像データと以前の画像データは不一致になる。制御装置３は、新しく入力された画像データと以前の画像データが一致しないと判断したときは、正常に起動しない。制御装置３は、正常に起動しないときは、表示装置にエラーメッセージと解除コード入力画面を表示させる。制御装置３が正常に起動しないと、機器を稼動させることができない。
【００７６】
解除コードが入力されたときは、制御装置３が正常に起動する。このとき、制御装置３は、再度移設検知装置のデジタルカメラ２０に被写体円板３０の表面の所定領域を撮影させて、撮影した画像データを転送させ、入力した画像データに必要な補正処理を施して、古い以前の画像データをオーバライトして新しく入力した画像データを記憶装置４に記憶させる。なお、エラーを解除するための記憶装置５に記憶されているコードも乱数を用いて更新される。
【００７７】
本発明は、実施の形態の形態に限定されるものではなく、すでにいくつかの点で例示したが、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で変形し、部品を置換し、他の発明と組み合わせて実施することができる。例えば、回転体は、被写体円板３０に限らず、水平回転方向のみに移動可能な他の形状の回転体に置き換えて用いることができる。また、実施の形態では、ケース１０が上側ケース１０Ａと下側ケース１０Ｂを組み合わせて成るものであるが、３以上の部品を組み立ててケースを構成するようにできる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、工作機械、精密測定器、半導体製造装置のような輸出禁止対象の機器、設置場所が法律や条令で制限される機器、レンタル契約などで設置場所が限定される機器など許可なく移設が禁止される機器に利用できる。本発明の移設検知装置および移設検知装置を備えた機器は、法律による規制やメーカによる管理だけでは十分に防止できない不正な機器の移設を確実に禁止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の移設検知装置の実施の形態の本体を示す斜視図である。
【図２】本発明の移設検知装置の実施の形態の本体を示す右側面側断面図である。
【図３】本発明の移設検知装置の実施の形態の本体を示す背面側断面図である。
【図４】本発明の移設検知装置の実施の形態の被写体円板とラチェットの下面を示す平面図である。
【図５】本発明の移設検知装置と移設検知装置を備えた機器における実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８０】
１  移設検知装置の本体
１０  ケース
１０Ａ  上側ケース
１０Ｂ  下側ケース
１１  窓
１２  組付ボルト
１３，１４  空間
１５  貫通孔
１６  Ｏリング
１７  回転軸部材
１８  留ナット
１９  窓
２０  デジタルカメラ
２１  カメラ本体
２２  レンズユニット
３０  被写体円板
３１  凹凸
４０  照明用白色発光ダイオード
５０  ラチェット
５１  アーム
５２  ブラシ
５３  支持部位
５４  支点
【図１】
2010097511.tif 000003
【図２】
2010097511.tif 000004
【図３】
2010097511.tif 000005
【図４】
2010097511.tif 000006
【図５】
2010097511.tif 000007