(57)【要約】【課題】利便性と省エネを両立した産業用機械の無線コントローラを提供する。【解決手段】産業用機械Ｍと無線通信可能な通信部１０であって、産業用機械Ｍの状態を表す信号を産業用機械Ｍから繰り返し受信する通信部１０と、通信部１０が受信した信号に基づいて産業用機械Ｍの状態を表示するための発光素子１１ｂ、１１ｃと、発光素子１１ｂ、１１ｃの発光状態を周期的に更新する発光制御部１３と、を有する。発光制御部１３は、産業用機械Ｍと無線でつながっているか否かを判定し、産業用機械Ｍと無線でつながっていると判定した場合は、発光素子１１ｂ、１１ｃの更新周期を第１周期に設定する。一方、発光制御部１３は、産業用機械Ｍと無線でつながっていないと判定した場合には、発光素子１１ｂ、１１ｃの更新周期を第１周期よりも長い第２周期に設定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業用機械と無線通信可能な通信部であって、前記産業用機械の状態を表す信号を前記産業用機械から繰り返し受信する通信部と、
前記通信部が受信した信号に基づいて前記産業用機械の状態を表示するための発光素子と、
前記発光素子の発光状態を周期的に更新する発光制御部と、を備え、
前記発光制御部は、前記産業用機械と無線でつながっているか否かを判定し、前記産業用機械と無線でつながっていると判定した場合は、前記発光素子の更新周期を第１周期に設定し、前記産業用機械と無線でつながっていないと判定した場合には、前記発光素子の更新周期を前記第１周期よりも長い第２周期に設定する、産業用機械の無線コントローラ。
【請求項２】
前記発光制御部は、前記産業用機械の状態を表す信号を所定期間内に受信している場合は、前記産業用機械と無線でつながっていると判定し、前記産業用機械の状態を表す信号を前記所定期間内に受信していない場合は、前記産業用機械と無線でつながっていないと判定する、請求項１に記載の産業用機械の無線コントローラ。
【請求項３】
無線コントローラを構成する各部の動作を制御する制御部と、
前記制御部の動作クロック数を変更するクロック変更部と、を備え、
前記クロック変更部は、電源投入時から開始する初期動作期間が経過するまでは、第１クロック数にて前記制御部を動作させ、前記初期動作期間が経過した後は、前記第１クロック数よりも低い第２クロック数で前記制御部を動作させる、請求項１又は２に記載の産業用機械の無線コントローラ。
【請求項４】
前記産業用機械から最後に信号を受信した時点から所定期間経過するまでの間、更に新たな信号を受信しない場合には、無線コントローラの電源を遮断する電源制御部を更に有する請求項１〜３のいずれかに記載の産業用機械の無線コントローラ。
【請求項５】
前記産業用機械に対する操作が入力される操作入力部と、
前記操作入力部に入力された操作に対応する信号を前記産業用機械へ送信する操作可能モードと、前記操作入力部に操作が入力されても当該操作に対応する信号を前記産業用機械へ送信しない操作不可モードと、を実行可能な送信制御部と、
前記産業用機械からの信号を所定期間内に受信した場合には、前記操作可能モードを実行し、前記産業用機械からの信号を前記所定期間内に受信しない場合には、前記操作不可モードを実行するモード制御部と、
を有する請求項１〜４のいずれかに記載の産業用機械の無線コントローラ。
【請求項６】
前記発光制御部は、前記発光素子の発光色を制御する請求項１〜５のいずれかに記載の産業用機械の無線コントローラ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の無線コントローラと通信可能な無線機を有する産業用機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械、繊維機械、搬送装置などの産業用機械を操作するための無線コントローラ及び産業用機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械、繊維機械、搬送機械などの産業用機械は、ケーブルで接続された有線コントローラを介して人が操作可能に構成されている。例えば工作機械の旋盤は、ワークサンプルを自動で加工機まで運ぶローダが搭載されている。コントローラは、自動で動かす前にローダの位置を作業者が微調整するために用いられる。また、コントローラは、自動化するための動作プログラムを作成するべく、作業者が経路などを教示するために用いられる。
【０００３】
このような有線コントローラは、ケーブルを介して産業用機械の本体と接続されているため、ケーブルによって作業者の行動範囲が制限されるうえ、ケーブルの取り回しに気を配らなければならないという不便な一面がある。そこで、無線通信を介して産業用機械と無線コントローラとを接続するように構成することが考えられる。
【０００４】
産業用機械に用いられるリモコンか否かは明示されていないが、機器を遠隔操作するための無線リモコンが特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２１８５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
有線コントローラは、産業用機械から電力の供給を受けているが、コントローラを無線接続にした場合、内部のバッテリの電力で駆動することになるため、無線コントローラを省電力にして、連続動作時間の長期化が望まれる。
【０００７】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、その目的は、利便性と省エネを両立した産業用機械の無線コントローラ及び産業用機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じている。
【０００９】
すなわち、本発明の産業用機械の無線コントローラは、産業用機械と無線通信可能な通信部であって、前記産業用機械の状態を表す信号を前記産業用機械から繰り返し受信する通信部と、前記通信部が受信した信号に基づいて前記産業用機械の状態を表示するための発光素子と、前記発光素子の発光状態を周期的に更新する発光制御部と、を備え、前記発光制御部は、前記産業用機械と無線でつながっているか否かを判定し、前記産業用機械と無線でつながっていると判定した場合は、前記発光素子の更新周期を第１周期に設定し、前記産業用機械と無線でつながっていないと判定した場合には、前記発光素子の更新周期を前記第１周期よりも長い第２周期に設定する。
【００１０】
このように、発光素子の更新間隔を常に一定にするのではなく、産業用機械と無線でつながっていないときの更新間隔を、無線接続時の更新間隔よりも長くしているので、発光素子の発光状態の応答性が要求されない期間の更新間隔を長くすることになり、利便性を損なうことなく、消費電力を低減することが可能となる。
【００１１】
無線接続状態を容易に判定するためには、前記発光制御部は、前記産業用機械の状態を表す信号を所定期間内に受信している場合は、前記産業用機械と無線でつながっていると判定し、前記産業用機械の状態を表す信号を前記所定期間内に受信していない場合は、前記産業用機械と無線でつながっていないと判定することが好ましい。
【００１２】
利便性と省エネを両立するためには、無線コントローラを構成する各部の動作を制御する制御部と、前記制御部の動作クロック数を変更するクロック変更部と、を備え、前記クロック変更部は、電源投入時から開始する初期動作期間が経過するまでは、第１クロック数にて前記制御部を動作させ、前記初期動作期間が経過した後は、前記第１クロック数よりも低い第２クロック数で前記制御部を動作させることが好ましい。
【００１３】
消費電力を低減するためには、前記産業用機械から最後に信号を受信した時点から所定期間経過するまでの間、更に新たな信号を受信しない場合には、無線コントローラの電源を遮断する電源制御部を更に有することが好ましい。
【００１４】
消費電力の消耗を防止するためには、前記産業用機械に対する操作が入力される操作入力部と、
前記操作入力部に入力された操作に対応する信号を前記産業用機械へ送信する操作可能モードと、前記操作入力部に操作が入力されても当該操作に対応する信号を前記産業用機械へ送信しない操作不可モードと、を実行可能な送信制御部と、
前記産業用機械からの信号を所定期間内に受信した場合には、前記操作可能モードを実行し、前記産業用機械からの信号を前記所定期間内に受信しない場合には、前記操作不可モードを実行するモード制御部と、
を有することが好ましい。
【００１５】
有用な構成としては、前記発光制御部は、前記発光素子の発光色を制御することが挙げられる。
【００１６】
本発明は、上記いずれかに記載の無線コントローラと通信可能な無線機を有する産業用機械に適用することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、以上説明した構成であるので、利便性を損なうことなく、消費電力を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る産業用機械と無線コントローラを模式的に示す図。
【図２】無線コントローラを示すブロック図。
【図３】無線コントローラが実行する受信処理ルーチンを示すフローチャート。
【図４】無線コントローラが実行する送信処理ルーチンを示すフローチャート。
【図５】無線コントローラが実行する発光制御処理ルーチンを示すフローチャート。
【図６】無線コントローラが実行するクロック数変更処理ルーチンを示すフローチャート。
【図７】無線コントローラが実行する電源制御処理ルーチンを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態に係る産業用機械の無線コントローラを、図面を参照して説明する。
【００２０】
産業用機械の無線コントローラ１は、図１に概略的に示すように、産業用機械Ｍと無線通信可能な通信部１０と、ＬＥＤ等を用いた発光素子１１ａ、１１ｂ、１１ｃと、電源をオンオフするための電源スイッチ１２ａと、ロータリースイッチ１２ｂと、ロータリーエンコーダ１２ｃと、を有する。産業用機械Ｍ（工作機械）は、無線コントローラ１と通信するための無線機Ｍ１を有する。無線コントローラ１は、ロータリースイッチ１２ｂやロータリーエンコーダ１２ｃの状態に関する信号を、通信部１０を介して産業用機械Ｍに送信する。産業用機械Ｍは、無線コントローラ１からの信号を無線機Ｍ１を介して受信し、産業用機械Ｍの状態を表す信号を無線機Ｍ１を介して無線コントローラ１に所定周期にて繰り返し送信する。無線コントローラ１の通信部１０は、産業用機械Ｍの状態を表す信号を産業用機械Ｍから繰り返し受信することになる。
【００２１】
図２は、無線コントローラ１を示すブロック図である。図２に示すように、無線コントローラ１は、通信部１０と、発光素子１１ａ、１１ｂ、１１ｃと、発光制御部１３と、制御部１４と、クロック変更部１５と、電源制御部１６と、ロータリーエンコーダ１２ｃを用いた操作入力部と、送信制御部１７と、モード制御部１８と、無線コントローラ１を駆動するための電力を供給するバッテリ１９と、を有する。これら各部１３〜１８は、図示しないＣＰＵが所定プログラムを実行することにより、ソフトウェアとハードウェアとが協働して実現される。勿論、これら各部１３〜１８をハードウェア回路で構成してもよい。
【００２２】
通信部１０は、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定される無線ＬＡＮ技術を用いて、産業用機械の無線機Ｍ１と通信可能に構成されている。本実施形態では、産業用機械Ｍの無線機Ｍ１が無線ネットワークを統括するアクセスポイントとなり、無線コントローラ１の通信部１０がアクセスポイントを介して通信するインフラストラクチャー・モード(infrastructure mode)で動作する。なお、アドホックホックモードにて動作させてもよい。また、無線コントローラ１と産業用機械Ｍの応答性を確保するために、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）ではなく、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）を用いて通信する。
【００２３】
発光素子１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、図１に示すように、電源の状態を表示する１つの電源用ＬＥＤ（１１ａ）と、通信部１０が受信した信号に基づいて産業用機械Ｍの状態を表すための複数（２つ）の状態表示ＬＥＤ（１１ｂ、１１ｃ）と、を有する。発光素子には、例えば電源状態を表示する機能、通信状態を表示する機能、産業用機械の状態を表示する機能など、複数の機能を発光素子で共用している。電源状態（電池残量）は、発光素子の発光色で示し、通信状態は、点滅の有無により表示する。
【００２４】
図２に示す発光制御部１３は、例えば通信部１０が受信した信号に対応する発光がなされるように、発光素子１１ｂ、１１ｃの発光状態を周期的に更新する。発光制御部１３が発光素子１１ｂ、１１ｃの発光状態を更新することにより、産業用機械Ｍの状態に応じた発光がなされることになる。産業用機械の状態は、記憶部２０に記憶されており、発光制御部１３は、更新周期が来たときに記憶部２０を参照する。なお、記憶部２０に記憶されている産業用機械の状態は、通信部１０が信号を受信したときに記憶され、最新の情報に更新される。
【００２５】
また、発光制御部１３は、産業用機械と無線でつながっているか否かを判定する。具体的には、産業用機械Ｍの状態を表す信号を所定期間内に受信している場合は、産業用機械と無線でつながっていると判定し、発光素子１１ｂ、１１ｃの更新周期を第１周期（例えば100ms）に設定する。一方、産業用機械Ｍの状態を表す信号を所定期間内に受信していない場合は、産業用機械と無線でつながっていないと判定し、発光素子の更新周期を第１周期よりも長い第２周期（例えば500ms）に設定する。
【００２６】
制御部１４は、無線コントローラ１を構成する各部１３〜１８の動作を制御する。
【００２７】
クロック変更部１５は、制御部１４の動作クロック数を変更する。具体的には、クロック変更部１５は、電源投入時から開始する初期動作期間が経過するまでは、第１クロック数にて制御部１４を動作させる。一方、クロック変更部１５は、初期動作期間が経過した後は、第１クロック数よりも低い第２クロック数で制御部１４を動作させる。初期動作期間は、電源投入時から経過する時間で規定してもよいし、電源投入時に実行される所定の初期動作処理の実行が完了するまでとしてもよい。
【００２８】
電源制御部１６は、産業用機械Ｍから最後に信号を受信した時点から所定期間経過するまでの間、更に信号を受信したか否かを判定する。電源制御部１６は、新たな信号を受信していないと判定した場合には、バッテリ１９から供給される無線コントローラ１への電源を遮断するように構成されている。
【００２９】
操作入力部１２ｃは、本実施形態では、産業用機械に対する操作が入力されるロータリーエンコーダ１２ｃとしている。ロータリーエンコーダ１２ｃは、回転操作の回転速度などを検出する。
【００３０】
送信制御部１７は、操作可能モードと、操作不可モードと、を実行可能に構成されている。操作可能モードは、操作入力部１２ｃに入力された操作に対応する信号を産業用機械Ｍへ通信部１０を介して送信する。操作不可モードは、操作入力部１２ｃに操作が入力されても、当該操作に対応する信号を産業用機械Ｍへ通信部１０を介して送信しない。
【００３１】
モード制御部１８は、送信制御部１７のモードを制御する。具体的には、産業用機械Ｍからの信号を所定期間内に受信した場合には、送信制御部１７を操作可能モードにする。一方、モード制御部１８は、産業用機械Ｍからの信号を所定期間内に受信しない場合には、送信制御部１７を操作不可モードにする。
【００３２】
上記構成の無線コントローラ１の動作を、図３〜７を用いて説明する。無線コントローラ１では、図３に示す受信処理ルーチン、図４に示す送信処理ルーチン、図５に示す発光制御処理ルーチン、図６に示すクロック数変更処理ルーチン、図７に示す電源制御処理ルーチンがそれぞれ独立して実行されている。
【００３３】
図３に示す受信処理が実行されると、まず、ステップＳ１０１において産業用機械Ｍから信号を受信したか否かが判定される。信号を受信した場合には（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、次のステップＳ１０２において信号が表す産業用機械の状態を記憶部２０に記憶する。次のステップＳ１０３において、直近の所定期間の間に信号を受信したか否かを判定する。ステップＳ１０３において、信号を受信したと判定した場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）には、産業用機械と無線でつながっていると判定し（ステップＳ１０４）、発光更新間隔を所定の第１周期に設定し（ステップＳ１０５）、産業用機械Ｍと無線でつながっているか否かを表す通信状態を記憶部２０に記憶し（ステップＳ１０６）、所定の一定期間停止し（Ｓ１０７）、ステップＳ１０１の処理に戻る。一方、ステップＳ１０３において、直近の所定期間の間に信号を受信していないと判定した場合（Ｓ１０３：ＮＯ）には、産業用機械Ｍと無線でつながっていないと判定し（ステップＳ１０８）、発光更新間隔を所定の第２周期（第１周期よりも長い）に設定し（ステップＳ１０９）、ステップＳ１０６の処理へ移行する。
【００３４】
図５に示す発光制御処理が実行されると、まず、ステップＳ３０１において記憶部２０から産業用機械の状態データを取得する。次のステップＳ３０２において状態データに応じた発光状態となるように発光素子１１ｂ、１１ｃの発光状態を更新する。次のステップ３０３において、図３のステップＳ１０５，Ｓ１０９で設定された更新間隔に対応する時間一時的に処理を停止し、Ｓ３０１の処理に戻る。
【００３５】
図４に示す送信処理が実行されると、まず、ステップＳ２０１において記憶部２０に記憶されている通信状態データを取得し、産業用機械Ｍと無線でつながっているか否かを判定する。産業用機械Ｍと無線でつながっており且つ操作入力部１２ｃへ操作がなされれば（Ｓ２０１：ＹＥＳ、Ｓ２０２：ＹＥＳ）、次のステップＳ２０３において操作可能モードとして、操作に対応する信号を産業用機械Ｍへ送信する。次のステップＳ２０４において、所定の一定期間停止し、ステップＳ２０１の処理に戻る。一方、Ｓ２０１において、産業用機械Ｍと無線でつながっていないと判定されれば（Ｓ２０１：ＮＯ）、操作不可モードとする。操作不可モードでは、操作入力部１２ｃへ操作がなされたとしても（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、操作に対応する信号を産業用機械Ｍへ送出せず（Ｓ２０６）、ステップＳ２０１の処理に戻る。
【００３６】
図６に示すクロック数変更処理が実行されると、まず、ステップＳ４０１において初期動作期間が経過した否かが判定される。初期動作期間が経過していないと判定された場合には（Ｓ４０１：ＮＯ）、次のステップＳ４０２において所定の第１クロック数にて制御部１４を動作させ、所定の一定期間停止し（Ｓ４０３）、ステップＳ４０１の処理に戻る。一方、初期動作期間が経過したと判定された場合には（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、次のステップ４０４において、第１クロック数よりも低い第２クロック数で制御部１４を動作させ、ステップＳ４０３の処理へ移行する。
【００３７】
図７に示す電源制御処理が実行されると、まず、ステップＳ５０１において最後に信号を受信した時点から所定時間内に新たな信号を受信したか否かが判定される。新たな信号を受信したと判定された場合には（Ｓ５０１：ＹＥＳ）、次のステップＳ５０２において電力の供給が継続され、所定の一定期間停止し（Ｓ５０３）、ステップＳ５０１の処理に戻る。一方、新たな信号を受信していないと判定された場合には（Ｓ５０１：ＮＯ）、次のステップ５０４において、電力の供給を遮断し、ステップＳ５０３の処理へ移行する。
【００３８】
以上のように、本実施形態の無線コントローラ１は、産業用機械Ｍと無線通信可能な通信部１０であって、産業用機械Ｍの状態を表す信号を産業用機械Ｍから繰り返し受信する通信部１０と、通信部１０が受信した信号に基づいて産業用機械の状態を表示するための発光素子１１ｂ、１１ｃと、発光素子１１ｂ、１１ｃの発光状態を周期的に更新する発光制御部１３と、を備える。発光制御部１３は、産業用機械Ｍと無線でつながっているか否かを判定し、産業用機械Ｍと無線でつながっていると判定した場合は、発光素子１１ｂ、１１ｃの更新周期を第１周期に設定する。一方、産業用機械Ｍと無線でつながっていないと判定した場合には、発光素子１１ｂ、１１ｃの更新周期を第１周期よりも長い第２周期に設定する。
【００３９】
このように、発光素子１１ｂ、１１ｃの更新間隔を常に一定にするのではなく、産業用機械Ｍと無線でつながっていないときの更新間隔を、無線接続時の更新間隔よりも長くしているので、発光素子の発光状態の応答性が要求されない期間の更新間隔を長くすることになり、利便性を損なうことなく、消費電力を低減することが可能となる。
【００４０】
本実施形態では、発光制御部１３は、産業用機械Ｍの状態を表す信号を所定期間内に受信している場合は、産業用機械Ｍと無線でつながっていると判定し、産業用機械Ｍの状態を表す信号を所定期間内に受信していない場合は、産業用機械Ｍと無線でつながっていないと判定する。
【００４１】
このようにすれば、産業用機械Ｍの状態を表す信号が繰り返し送出されることを利用して、無線接続状態を容易に判定することが可能となる。
【００４２】
本実施形態では、無線コントローラ１を構成する各部の動作を制御する制御部１４と、制御部１４の動作クロック数を変更するクロック変更部１５と、を備える。クロック変更部１５は、電源投入時から開始する初期動作期間が経過するまでは、第１クロック数にて制御部１４を動作させる。一方、クロック変更部１５は、初期動作期間が経過した後は、第１クロック数よりも低い第２クロック数で制御部１４を動作させる。
【００４３】
電源投入時から開始する初期動作期間が経過するまでは、初期動作処理を迅速に終了すべく、第１クロック数で制御部を動作させ、初期動作期間が経過した後は、リモコンは単位時間あたりの処理すべきデータが少ないので、第１クロック数よりも低い第２クロック数で制御部を動作させる。このようにすれば、起動時は必要な処理を高クロック数で迅速に処理し、ユーザの待ち時間を短縮して利便性を向上させることができる。定常時はクロック数を抑えることができ、消費電力を低減することが可能となる。よって、利便性と省エネを両立することが可能となる。
【００４４】
本実施形態では、産業用機械Ｍから最後に信号を受信した時点から所定期間経過するまでの間、更に新たな信号を受信しない場合には、無線コントローラ１の電源を遮断する電源制御部１６を更に有する。この構成によれば、消費電力を低減することが可能となる。
【００４５】
本実施形態では、産業用機械Ｍに対する操作が入力される操作入力部１２ｃと、操作入力部１２ｃに入力された操作に対応する信号を産業用機械Ｍへ送信する操作可能モードと、操作入力部１２ｃに操作が入力されても当該操作に対応する信号を産業用機械Ｍへ送信しない操作不可モードと、を実行可能な送信制御部１７と、産業用機械Ｍからの信号を所定期間内に受信した場合には、操作可能モードを実行し、産業用機械Ｍからの信号を所定期間内に受信しない場合には、操作不可モードを実行するモード制御部１８と、を有する。
【００４６】
この構成によれば、操作に対応する信号を無駄に送出し、消費電力の消耗を防止することが可能となる。なお、本実施形態では、無線通信においてコネクションを確立しないＵＤＰを用いているので、特にこの構成が有用となる。
【００４７】
本実施形態では、発光制御部１３は、発光素子の発光色を制御する。発光色を変える事によって、種々の情報を表示することができるので、有用である。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００４９】
例えば、図示していないが、本実施形態では、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の外部記憶媒体を接続するためのインターフェイスモジュールを備えている。そして、インターフェイスモジュールにＵＳＢメモリなどの外部メモリが接続されていないときは、インターフェイスモジュールに供給する電力を切断し、インターフェイスモジュールを停止することが好ましい。
【００５０】
また、本実施形態では、発光素子としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いているが、これに限定されない。種々の発光素子を利用可能である。また、本実施形態では、計３つの発光素子を設けているが、設ける数は１つ以上であれば任意に変更可能である。実装するＬＥＤの数を減らせば、消費電力を低減可能となる。
【００５１】
なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
Ｍ…産業用機械
１…無線コントローラ
１０…通信部
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…発光素子
１２ｃ…操作入力部
１３…発光制御部
１４…制御部
１５…クロック変更部
１６…電源制御部
１７…送信制御部
１８…モード制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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