(57)【要約】【課題】被制御機器が自動動作している間に操作ユニットが省電力モードに移行することがなく、被制御機器を安全に無線制御できるとともに、省電力モード機能を効果的に動作させることができる無線制御システムを提供する。【解決手段】操作ユニット１０は、一定時間無操作の状態が継続した場合に電力消費の低減を図る省電力モードに移行する機能を有している。被制御機器３０は、自器の稼働状態に応じて操作ユニット１０の省電力モードへの移行を延長するか否かを判定し、その情報を逐次通信ユニット２０を介して操作ユニット１０に送信する。操作ユニット１０では、送られてきた情報に基づいて省電力モードへの移行を延長することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作部を有し、当該操作部を操作することにより操作信号が作成され、当該操作信号を無線により送信する操作ユニットと、
被制御機器に接続され、前記操作ユニットから送信された操作信号を受信し、当該操作信号を前記被制御機器に出力する通信ユニットからなり、
前記操作ユニットは、前記操作部が操作されない状態が一定時間継続した場合には、通常モードから省電力モードに移行する無線制御システムにおいて、
前記通信ユニットは、前記被制御機器より出力された省電力モードへの移行を延長する省電力モード移行延長信号を前記操作ユニットに送信し、
前記操作ユニットは、前記省電力モード移行延長信号を受信し、当該省電力モード移行延長信号に基づいて通常モードを維持することを特徴とする無線制御システム。
【請求項２】
前記省電力モード移行延長信号は、前記被制御機器において特定の動作がなされた場合に前記通信ユニットより送信されることを特徴とする請求項１に記載の無線制御システム。
【請求項３】
前記省電力モード移行延長信号は、前記被制御機器において特定の動作がなされている間、前記通信ユニットより継続的に送信されていることを特徴とする請求項１に記載の無線制御システム。
【請求項４】
前記操作ユニットは、操作者が操作することにより操作信号が形成される操作部と、前記操作信号により搬送波を変調して送信するとともに、前記省電力モード移行延長信号を受信して復調する高周波部と、前記高周波部を制御する制御部と、前記各部に電力を供給する電源部とを有し、
前記省電力モードでは、前記各部への電力供給のうちの少なくとも高周波部への電力供給を停止することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の無線制御システム。
【請求項５】
操作部を有し、当該操作部での操作が所定時間なされていない場合に、通常時よりも省電力化される省電力モードへ移行し、通信対象となる無線制御システムの通信ユニットと双向通信可能な無線制御システムの操作ユニットにおいて、
前記操作ユニットは、前記操作ユニットの各部を制御する制御部と、前記制御部での制御により前記操作ユニットの各部に電力を供給する電源部とを有し、
前記制御部は、予め設定された所定時間の計時をおこなうタイマ手段と、前記所定時間を経過した場合、前記電源部から前記操作ユニットの各部または一部への電力供給を停止する動作モード制御手段と、通信対象となる通信ユニットより、特定の信号を受信した場合に、前記タイマ手段での計時をリセットするタイマリセット手段とを有することを特徴とする無線制御システムの操作ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定小電力無線設備を用いた産業機器のテレコントロールシステムやテレメータシステムに用いて好適な無線制御システムに関するものである。より詳細には、無線制御システムにおける省電力化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線により車載用クレーンや無人搬送車等の各種産業機器を制御する無線制御システムの一例として、図３に双向通信仕様のシステム概略構成を示す。
図に示すように、無線制御システムは、操作者が操作する操作ユニット１０、車載用クレーン等の被制御機器３０に接続され、操作ユニット１０との間で双向通信をおこなう通信ユニット２０で構成される。操作ユニット１０側からは、操作部１１の操作により、操作信号が送信され、通信ユニット２０では、受信した操作信号を被制御機器３０の制御器３３にデコードして送り、各種アクチュエータ３１を制御する。また、通信ユニット２０は、被制御機器３０のセンサー３２から送られてくる被制御機器３０の各種データを操作ユニット１０に送信し、操作ユニット１０は、受信したデータ信号をデコードして、表示部１６に表示する。例えば、被制御機器３０が車載用クレーンの場合、クレーンの前後の位置や傾きの変化にともない、クレーンの能力が変化するため、操作器の表示部に現位置におけるクレーンの性能等を表示するようにしている。（特開２００１‐３２０３００号公報参照）
【０００３】
一般に、このような無線制御システムにおいて、前記通信ユニットは、電源を被制御機器から取っている場合が多いので、電源を常時オンとしているのが通常である。
一方、操作ユニットは、常時持ち運びが可能な携帯型であり、内蔵バッテリーで駆動するようになっている。このため、操作ユニットにおいて無操作の状態が一定時間（例えば、１分間程度）継続した場合には、操作ユニットの一部（高周波部や表示部等）への電源供給を停止する省電力モードに移行するようになっており、さらには、操作ユニット各部への電源供給を停止するようにもしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１‐３２０３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような機能は、操作ユニットでの各種動作処理を制御しているマイクロコンピュータ内のタイマでの設定時間により、操作ユニットが無操作の状態となってから省電力モードに移行するまでの時間が予め設定されている。このため、操作ユニットでどのような操作がなされた場合においても、常に一定時間経過後には省電力モードに移行してしまうことになる。
【０００６】
しかしながら、無線制御システムでの制御対象となる被制御機器が車載用クレーンである場合、例えば、“自動格納”と呼ばれる動作、すなわち、クレーンが操作されて何らかの動作が行なわれた後の任意の状態から、クレーンが操作される前の初期の状態に自動的に復帰さる動作を行なわせることがある。このような特殊な操作がなされた場合には、クレーンの動作が開始されてから一連の動作が終了するまでに一定の時間がかかり、なお且つ、その所要時間は不定である。
【０００７】
そして、一旦このような動作をおこなうように操作ユニットを操作した場合、操作ユニットが通常モードから省電力モードへ移行するために設定されている時間よりも、その所要時間が長い場合には、クレーンの動作が終了する前に、操作ユニットは省電力モードに移行することになる。このような状況では、クレーンの動作中に予期しない障害物等が確認されたような緊急の事態が発生した場合には、操作ユニットで緊急動作停止等の操作ができないため、危険な事態になる恐れがあった。
【０００８】
そこで、省電力モード移行への設定時間を予め長く設定しておき、このような事態が発生するのを回避する策も考えられる。しかしながら、このような策は、上記のような特殊な動作以外の操作でも、省電力モードへ移行するまでの時間が必要以上に長く設定されてしまうことになり、省電力モード機能本来の目的に反することになる。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、被制御機器において、動作開始から動作完了までの所要時間がある程度かかるような特殊な動作が実行されている間に操作ユニットが省電力モードに移行することなく、被制御機器を安全に無線制御できるとともに、操作ユニットでの省電力モード機能を効果的に動作させることができる無線制御システム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】
上記目的は、下記（１）から（５）の本発明により達成される。
【００１１】
（１）操作部を有し、当該操作部を操作することにより操作信号が作成され、当該操作信号を無線により送信する操作ユニットと、被制御機器に接続され、前記操作ユニットから送信された操作信号を受信し、当該操作信号を前記被制御機器に出力する通信ユニットからなり、前記操作ユニットは、前記操作部が操作されない状態が一定時間継続した場合には、通常モードから省電力モードに移行する無線制御システムにおいて、前記通信ユニットは、前記被制御機器より出力された省電力モードへの移行を延長する省電力モード移行延長信号を前記操作ユニットに送信し、前記操作ユニットは、前記省電力モード移行延長信号を受信し、当該省電力モード移行延長信号に基づいて通常モードを維持することを特徴とする無線制御システム。
【００１２】
（２）前記省電力モード移行延長信号は、前記被制御機器において特定の動作がなされた場合に前記通信ユニットより送信されることを特徴とする上記（１）に記載の無線制御システム。
【００１３】
（３）前記省電力モード移行延長信号は、前記被制御機器において特定の動作がなされている間、前記通信ユニットより継続的に送信されていることを特徴とする上記（１）に記載の無線制御システム。
【００１４】
（４）前記操作ユニットは、操作者が操作することにより操作信号が形成される操作部と、前記操作信号により搬送波を変調して送信するとともに、前記省電力モード移行延長信号を受信して復調する高周波部と、前記高周波部を制御する制御部と、前記各部に電力を供給する電源部とを有し、前記省電力モードでは、前記各部への電力供給のうちの少なくとも高周波部への電力供給を停止することを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の無線制御システム。
【００１５】
（５）操作部を有し、当該操作部での操作が所定時間なされていない場合に、通常時よりも省電力化される省電力モードへ移行し、通信対象となる無線制御システムの通信ユニットと双向通信可能な無線制御システムの操作ユニットにおいて、前記操作ユニットは、前記操作ユニットの各部を制御する制御部と、前記制御部での制御により前記操作ユニットの各部に電力を供給する電源部とを有し、前記制御部は、予め設定された所定時間の計時をおこなうタイマ手段と、前記所定時間を経過した場合、前記電源部から前記操作ユニットの各部又は一部への電力供給を停止する動作モード制御手段と、通信対象となる通信ユニットより、特定の信号を受信した場合に、前記タイマ手段での計時をリセットするタイマリセット手段とを有することを特徴とする無線制御システムの操作ユニット。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による無線制御システムは、被制御機器で特殊な動作がなされている間に操作ユニットが省電力モードに移行することがなく、通信回線の接続状態が維持されるので、無線制御による被制御機器での作業の安全性を確保しつつ、効果的に省電力モード機能を動作させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、本実施形態という）について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態による無線制御システムの概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態による無線制御システムは、操作ユニット１０、通信ユニット２０、ならびに通信ユニット２０に接続されて制御対象となる被制御機器３０で構成される。
操作ユニット１０は、操作部１１、制御部１２、高周波部１３、アンテナ１４、記憶部１５、表示部１６、電源部１７を備えている。
【００１９】
操作部１１は、例えば、トグルスイッチやタクトスイッチ等の複数のスイッチ類からなる。トグルスイッチは、中立位置を中心として相対する二方向に操作可能なスイッチであり、中立位置においてはスイッチがオフ状態であり、どちらか一方向に操作されるとスイッチがオン状態となる。そして、このトグルスイッチは、例えば、被制御機器が車載用クレーンの場合、ブームの伸縮、起伏、旋回、あるいは、フックの上下動を動作制御する際に操作される。また、タクトスイッチは、１出力端子型のスイッチであり、フックの格納（フックイン）、取出（フックアウト）やクレーン全体の自動格納等を動作制御する際に操作される。
【００２０】
制御部１２は、マイクロコンピュータからなり、操作ユニット１０内の各部と信号の授受をおこない操作ユニット１０を統括制御するとともに、入力された各種信号をエンコード又はデコード処理する。さらに、制御部１２は、操作ユニット１０において、電源部１７から操作ユニット１０の各部へ電力が供給される通常モードから、その一部への電力供給を停止して電力消費を低減させる省電力モードへの移行と、それとは反対に省電力モードから通常モードへ復帰する動作モードの制御を実現するための構成として、タイマ手段１２ａ、タイマリセット手段１２ｂ、動作モード制御手段１２ｃを備えている。タイマ手段１２ａは、操作ユニット１０が通常モードから省電力モードに自動的に移行するまでの時間が設定されており、通常モードにおいて操作部１１が操作されてからの経過時間等の計時をおこなう。タイマリセット手段１２ｂは、操作部１１が操作されて制御部１２に操作信号が入力された場合、あるいは、被制御機器３０から通信ユニット２０を経由して後述する省電力モード移行延長信号が入力された場合に、前記タイマ手段１２ａの計時をリセットする。動作モード制御手段１２ｃは、電源部１７から高周波部１３への給電を制御する。
【００２１】
高周波部１３は、ＰＬＬ回路１３ａとフロントエンド１３ｂを備え、制御部１２で設定された送受信周波数によりアンテナ１４を介して電波の送受信を行なわれる。さらに詳述すると、ＰＬＬ回路１３ａは、制御部１２からの制御信号（周波数設定信号）により高周波部１３での送受信周波数を制御する。フロントエンド１３ｂは、制御部１３より出力された送信信号やアンテナ１４からの受信信号を高周波増幅する。
【００２２】
記憶部１５は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリからなり、制御部１２が操作ユニット１０内の各部を制御する際に実行するプログラムや各種データが記憶されている。
【００２３】
表示部１６は、液晶表示素子等からなり、被制御機器３０の稼動状態等の各種情報を表示する。
【００２４】
電源部１７は、図示しない電源スイッチを操作、あるいは、制御部１２の動作モード制御手段１２ｃでの制御により、操作ユニット１０内の各部に電力を供給する。
【００２５】
一方、通信ユニット２０は、アンテナ２１、高周波部２２、制御部２３、入出力部２４、記憶部２５、表示部２６を備えている。
高周波部２２は、前記操作ユニット１０での高周波部１３と同様に、ＰＬＬ回路２２ａとフロントエンド２２ｂを備え、制御部２３により設定された送受信周波数でアンテナ２１を介して電波の送受信をおこなう。ＰＬＬ回路２２ａとフロントエンド２２ｂの役割は、前述のとおりである。
【００２６】
制御部２３は、マイクロコンピュータからなり、通信ユニット２０内の各部と信号の授受をおこない通信ユニット２０を統括制御するとともに、高周波部２２や入出力部２４を介して被制御機器３０から入力された各種信号をエンコード又はデコード処理する。
【００２７】
記憶部２５は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリからなり、制御部１２が操作ユニット１０内の各部を制御する際に実行するプログラムや各種データが記憶されている。
【００２８】
表示部２５は、液晶表示素子等からなり、被制御機器３０の稼働状態等の各種情報を表示する。なお、通信ユニット２０内の各部へは、被制御機器３０側の図示しない電源により電力が供給される。
【００２９】
さらに、被制御機器３０は、駆動器３１、検出器３２、制御器３３を備えている。
【００３０】
駆動器３１は、被制御機器３０が車載用クレーンの場合、クレーンを動作させる油圧アクチュエータ等からなる。
【００３１】
検出器３２は、各種センサーやリミットスイッチからなり、駆動器３１の駆動状態、あるいは、駆動器３１が駆動されることにより動作する部位の動作状態を検出し、その情報を制御器３３に入力する。
【００３２】
制御器３３は、駆動器３１に対して駆動信号を出力して駆動器３１を制御する。また、検出器３２から入力された情報に基づいて稼動状態を認識し、操作ユニット１０における省電力モードへの移行を延長するか否かを判定する省電力モード延長判定手段３１ａを備えている。
【００３３】
以上のような構成からなる無線制御システムは、操作ユニット１０と通信ユニット２０ならびに被制御機器３０の電源が投入された後、操作ユニット１０と通信ユニット２０間で所定の手順を経て双向通信が確立され、操作ユニット１０により被制御機器３０が無線制御可能となる。
【００３４】
そして、被制御機器３０の操作時においては、操作ユニット１０の操作部１１を操作することにより制御部１２へ入力された操作信号は、制御部１２においてエンコード処理され、送信信号として高周波部１３へ入力される。高周波部１３では、該送信信号により搬送波が変調され、アンテナ１４より電波として送信される。通信ユニット２０では、操作ユニット１０より送信されてきた信号がアンテナを介して高周波部２２で受信され、受信信号として制御部２３へ入力される。制御部２３では、該受信信号２１がデコード処理され、操作信号として入出力部２４を介して被制御機器３０の制御器３３に出力される。そして、制御器３３では、操作信号に基づく駆動信号を出力することにより、最終的に駆動器３１が遠隔操作される。
【００３５】
ここで、本実施形態による無線制御システムでの省電力モード機能について説明する。本実施形態による無線制御システムは、従来のシステムと同様、操作ユニット１０の操作部１１が所定時間操作されない場合に、操作ユニット１０の一部に対して電力の供給を停止するとともに、操作部１１での操作により被制御機器３０で特殊な動作がなされている間においては省電力モードへの移行を延長（通常モードを維持）するようになっている。
【００３６】
すなわち、被制御機器３０の制御器３３では、省電力モード移行延長判定手段３３ａにより検出器３２で検出された駆動器３１の駆動状態、あるいは、駆動器３１が駆動されることにより動作する部位の動作状態から稼動状態を認識し、それに応じて、操作ユニット１０の省電力モードへの移行を延長（通常モードを継続）させるかどうかを判定する。その結果、省電力モードへの移行を延長させる必要があれば、省電力モード移行延長信号が通信ユニット２０の入出力部２４に出力され、制御部２３では、入出力部２４を介して入力された該信号をもとに送信信号が作成される。そして、高周波部２２では、該送信信号により搬送波が変調されてアンテナ２１より電波として送信される。操作ユニット１０では、通信ユニット２０より送信されてきた信号がアンテナ１４を介して高周波部１３で受信され、受信信号として制御部１２へ入力される。これにより、制御部１２では、タイマリセット手段１２ｂでタイマ手段１２ａの計時がリセットされ、操作ユニット１０の省電力モードへの移行が延長されることになる。
【００３７】
車載用クレーンの場合、例えばクレーンの自動格納等の動作が実行されて操作ユニット１０が省電力モードに移行する所定時間内にその動作を終了することができないような場合であっても、クレーンが動作している間は、被制御機器より省電力モード移行延長信号が継続的に出力されているため、操作ユニット１０が省電力モードに突入することはない。
【００３８】
次に、本実施形態による無線制御システムの省電力モード機能に係わる動作の流れについて説明する。
【００３９】
図２は、省電力モード機能に係わる制御部１２での動作の流れを示すフローチャートである。なお、図２のフローチャートにおいては、説明の便宜上、操作ユニット１０の操作部１１が無操作とされて操作ユニット１０が通常モードから省電力モードに移行するまでの設定時間、すなわち、タイマ手段１２ａの設定時間が１分に設定されている場合として説明する。
【００４０】
図２において、まず操作ユニット１０の電源スイッチ（図１には図示せず）が投入されると、操作ユニット１０は通常モードとなり、タイマ手段１２ａとしての１分タイマの計時がスタートする（ステップＳ２０１）。そして、１分が経過する前に操作部１２が操作された場合（ステップＳ２０２；ＹＥＳ）、タイマリセット手段１２ｂによりタイマ手段１２ａがリセットされ（ステップＳ２０８）、再び１分タイマでの計時動作がスタートされる（ステップＳ２０１）。
【００４１】
なお、操作部１１での操作があった場合には、操作信号が操作ユニット１０より送信される。これを通信ユニット２０が受信して被制御機器３０に出力されると、被制御機器３０は、操作部１１での操作に応じて駆動器３１を駆動させ、特殊な動作がなされていれば、通信ユニット２０から次の送信信号で省電力モード移行延長信号が操作ユニット１０に送信されてくることになる。
【００４２】
１分タイマをスタートさせてから１分が経過するまでは（ステップＳ２０３；ＮＯ）、被制御機器３０から通信ユニット２０を介して省電力モード移行延長信号が送信されてくるかチェックされる（ステップＳ２０４）。省電力モード移行延長信号が送信されてこなければ（ステップＳ２０４；ＮＯ）、ステップＳ２０２に戻り、操作部１１の操作の有無と省電力モード移行延長信号の有無の監視を継続する。１分経過前に、省電力モード移行延長信号が送信されてきた場合には（ステップＳ２０４；ＹＥＳ）、１分タイマをリセットした後（ステップＳ２０８）、改めて１分タイマをスタートさせる（ステップＳ２０１）。
【００４３】
このため、操作ユニット１０では、省電力モード移行延長信号が受信される度に１分タイマがリセットされ、省電力モードに移行することはない。操作部１１が操作されなく、省電力モード移行延長信号が受信されない状態が１分以上経過すると（ステップＳ２０３；ＹＥＳ）、省電力モードに移行する（ステップＳ２０５）。省電力モードに入ると、制御部１２は、高周波部１３への電力供給を停止する等によって操作ユニット１０を節電状態に制御する。
【００４４】
このように、省電力モードでは、高周波部１３への電力供給を停止することにより、操作ユニット１０での電力消費が大幅に低減される。そして、省電力モードは、操作部１１の操作があるまで継続される。省電力モードにおいて操作部１１の操作があった場合には、省電力モードを解除して通常モードに移行する（ステップＳ２０７）。そして、１分タイマをリセットした後（ステップＳ２０８）、改めて１分タイマをスタートさせる（ステップＳ２０１）。
【００４５】
すなわち、操作部１１が操作されたことにより制御部１２に操作信号が入力されると、制御部１２の動作モード制御手段１２ｃにより省電力モードから通常モードに復帰する。制御部１２は、通常モードに復帰すると、高周波部１３に電力を供給してその節電状態を解除する。省電力モードに入っていても、高周波部１３以外には電力が供給されているため、操作部１１からの操作信号はいつでも入力可能になっており、操作部１１が操作されると、即座に省電力モードが解除されて通常モードに移行するようになっている。
【００４６】
このように、本実施形態による無線制御システムは、被制御機器が自器の動作状態に応じて操作ユニットの省電力モードへの移行を延長するか否かを判定し、その情報を通信ユニットを介して操作ユニットに送信する。そして、操作ユニットでは、送られてきた情報に基づいて省電力モードへの移行を延長することにより、通常モードを維持することができる。このため、被制御機器で特殊な動作がなされている間に操作ユニットが省電力モードに移行することがなく、通信回線の接続状態が維持されるので、無線制御による被制御機器での作業の安全性を確保しつつ、効果的に省電力モード機能を動作させることができる。
【００４７】
以上、本発明の無線制御システムについて図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に任意の構成物が付加されていてもよい。
【００４８】
上記実施形態では、被制御機器が特殊な動作をおこなっている間、継続的に省電力モード移行延長信号を送出し、これを操作ユニットが受信して制御部のタイマ手段での計時をリセットすることで省電力モードへの移行を延長する構成としていたが、これに限定されず、例えば、省電力モード移行延長信号を操作ユニットが受信した場合に、タイマ手段での計時を一旦停止する構成とされていてもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、省電力モード時において、操作ユニットの高周波部への電力供給を停止することで操作ユニットの電力消費の低減を図っていた。しかしながら、例えば、高周波部とともに表示部や記憶部への電力供給を停止する形態とされていてもよい。
以上のような形態であっても、本発明の目的とする課題に対して同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本実施形態による無線制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態による無線制御システムの省電力モード機能に係わる動作フローを示すフローチャートである。
【図３】従来における無線制御システムの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  操作ユニット
１１  操作部
１２  制御部
１３  高周波部
１４  アンテナ
１５  記憶部
１６  表示部
１７  電源部
２０  通信ユニット
２１  アンテナ
２２  高周波部
２３  制御部
２４  入力部
２５  記憶部
２６  表示部
３０  被制御機器
３１  駆動器
３２  検出器
３３  制御器
【図１】
2006140847.tif 000003
【図２】
2006140847.tif 000004
【図３】
2006140847.tif 000005