(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＣ工作機械と、
作業者が保持し、前記作業者に対して付されたＩＤを格納するＲＦＩＤと、
前記ＲＦＩＤ内の前記ＩＤを読み出すリーダ部と、
前記ＩＤに対応づけられた前記作業者による操作可能な範囲または前記作業者に提供する表示情報を含む作業者処理制限情報を決定する認証部と、
前記作業者処理制限情報に基づいて前記ＮＣ工作機械に対する前記作業者による処理を制限する操作・表示制限部と、
前記ＮＣ工作機械の前記作業者による操作を検知する操作検知部と、
を備え、
前記リーダ部は、前記ＲＦＩＤを呼び出す送信アンテナを有し、
前記送信アンテナは、前記操作検知部に最も近い位置に配置される前記ＮＣ工作機械のモータ部の回転軸と平行に配置されることを特徴とするアクセスレベル制御装置。
【請求項２】
ＮＣ工作機械と、
作業者が保持し、前記作業者に対して付されたＩＤを格納するＲＦＩＤと、
前記ＲＦＩＤ内の前記ＩＤを読み出すリーダ部と、
前記ＩＤに対応づけられた前記作業者による操作可能な範囲または前記作業者に提供する表示情報を含む作業者処理制限情報を決定する認証部と、
前記作業者処理制限情報に基づいて前記ＮＣ工作機械に対する前記作業者による処理を制限する操作・表示制限部と、
を備え、
前記リーダ部は、前記ＲＦＩＤを呼び出す送信アンテナを有し、
前記送信アンテナは、前記ＮＣ工作機械の容量が最も大きいモータ部の回転軸と平行に配置されることを特徴とするアクセスレベル制御装置。
【請求項３】
前記送信アンテナは、前記ＲＦＩＤを呼び出す信号として近傍磁界を用いることを特徴とする請求項１または２に記載のアクセスレベル制御装置。
【請求項４】
前記ＲＦＩＤは、
前記リーダ部からの信号を受信するＲＦＩＤ受信アンテナと、
前記ＲＦＩＤ受信アンテナで受信した信号を復調するＲＦＩＤ受信部と、
復調された前記信号に対して応答信号を生成するＲＦＩＤ通信制御部と、
前記応答信号を変調するＲＦＩＤ送信部と、
前記変調された応答信号を送信するＲＦＩＤ送信アンテナと、
を備え、
前記ＲＦＩＤ受信部は、前記近傍磁界からの誘導で電力が供給されると共に、前記受信した信号が正常な呼出信号であると判定した後に、スリープ状態にある前記ＲＦＩＤ通信制御部と前記ＲＦＩＤ送信部とを起動する請求項３に記載のアクセスレベル制御装置。
【請求項５】
前記ＮＣ工作機械は、複数のモータ部と複数のモータ駆動部を有し、
前記リーダ部は、
複数の送信アンテナと、
前記複数の送信アンテナの内１つの送信アンテナを選択する送信アンテナ選択部と、
を有し、
各前記送信アンテナは、最も近くに配置される前記モータ部の回転軸に対して平行に配置され、
前記送信アンテナ選択部は、前記ＮＣ工作機械からの制御情報と、複数設けられた前記送信アンテナおよび前記モータ部の配置関係を示す送信アンテナ配置情報と、に基づいて、１つの前記送信アンテナを選択することを特徴とする請求項１に記載のアクセスレベル制御装置。
【請求項６】
前記制御情報は、前記各モータ駆動部からの前記モータ部の回転数であり、
前記送信アンテナ選択部は、回転数が少ないモータ部の近くに配置されている送信アンテナを選択することを特徴とする請求項５に記載のアクセスレベル制御装置。
【請求項７】
前記ＲＦＩＤは、
互いに直交する３つのＲＦＩＤ受信アンテナと、
３つの前記ＲＦＩＤ受信アンテナから１つの前記ＲＦＩＤ受信アンテナを選択するＲＦＩＤ受信アンテナ選択部と、
をさらに有することを特徴とする請求項４に記載のアクセスレベル制御装置。
【請求項８】
前記ＲＦＩＤ受信アンテナ選択部は、３つの前記ＲＦＩＤ受信アンテナの内、受信強度が強いＲＦＩＤ受信アンテナを選択することを特徴とする請求項７に記載のアクセスレベル制御装置。
【請求項９】
前記ＲＦＩＤ受信アンテナ選択部は、３つの前記ＲＦＩＤ受信アンテナの内、前記リーダ部が送信した特定パターンを受信可能なＲＦＩＤ受信アンテナを選択することを特徴とする請求項７に記載のアクセスレベル制御装置。
【請求項１０】
前記リーダ部は、前記ＲＦＩＤに対して呼び出し信号を送信する際に、前記ＮＣ工作機械に対して、前記モータ部を停止する指示を送信することを特徴とする請求項１または２に記載のアクセスレベル制御装置。
【請求項１１】
前記リーダ部は、前記ＲＦＩＤに対して呼び出し信号を送信する際に、前記ＮＣ工作機械に対して、複数設けられた前記送信アンテナおよび前記モータ部の配置関係を示す送信アンテナ配置情報に基づいて、選択した前記送信アンテナの最も近くに配置されている前記モータ部のみ停止する指示を送信することを特徴とする請求項１または２に記載のアクセスレベル制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アクセスレベル制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、数値制御（Numerical  Control：ＮＣ）工作機械にあっては、ＮＣ装置の制御プログラムを入力して作業を実行させる作業者、作業中の状態をモニタし、正常に動作していることを確認する作業者など複数の作業者がＮＣ工作機械を操作したり、状態をモニタしたりすることが一般的である。この場合、未熟な作業者による誤操作、または悪意のある作業者による制御プログラムもしくは制御パラメータ等の情報の持ち出しを防止する必要があり、これらを防止する技術が提案されている。【０００３】
たとえば、ＮＣ工作機械が故障した場合に、復旧操作能力のある作業者かどうかをＲＦＩＤ（Radio  Frequency  Identification）を用いて確認し、未熟な作業者による故障からの復旧作業を防止する装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。また、プラント制御システムにおいて、ユーザがユーザＩＤを送信する送信装置を携帯し、ユーザＩＤ読み取り装置で読み取ったユーザＩＤに基づいて、操作範囲を限定したり、ユーザ毎の操作履歴を記録したりするシステムが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５０４７９号公報
【特許文献２】特開２００６−１９５６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＮＣ工作機械でＲＦＩＤを使って作業者を認証する方法では、ＮＣ工作機械が稼働中の場合に、ＮＣ工作機械から放射されるノイズの影響で、ＲＦＩＤで安定した認証を行うことができないという問題点があった。【０００６】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、ＮＣ工作機械が稼働中でもＲＦＩＤを使って安定して作業者を認証することができるアクセスレベル制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、この発明にかかるアクセスレベル制御装置は、ＮＣ工作機械と、作業者が保持し、前記作業者に対して付されたＩＤを格納するＲＦＩＤと、前記ＲＦＩＤ内の前記ＩＤを読み出すリーダ部と、前記ＩＤに対応づけられた前記作業者による操作可能な範囲または前記作業者に提供する表示情報を含む作業者処理制限情報を決定する認証部と、前記作業者処理制限情報に基づいて前記ＮＣ工作機械に対する前記作業者による処理を制限する操作・表示制限部と、前記ＮＣ工作機械の前記作業者による操作を検知する操作検知部と、を備え、前記リーダ部は、前記ＲＦＩＤを呼び出す送信アンテナを有し、前記送信アンテナは、前記操作検知部に最も近い位置に配置される前記ＮＣ工作機械のモータ部の回転軸と平行に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、ＮＣ工作機械のモータ部の回転軸とリーダ部の送信アンテナとを平行に配置するようにしたので、稼働中にモータ部から放射されるノイズが少ない方向に対して、リーダ部の送信アンテナから放射される呼び出し信号を大きくすることができ、その結果、ＮＣ工作機械が稼働中でも安定してＲＦＩＤを認証することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１によるアクセスレベル制御装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】図２は、実施の形態１によるリーダ部の構成を模式的に示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態１によるＲＦＩＤの構成を模式的に示すブロック図である。
【図４】図４は、実施の形態１による作業者の操作検知処理と離脱検知処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、実施の形態１によるＲＦＩＤの処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施の形態１によるアクセスレベル制御装置の送信アンテナとモータ部との位置関係を模式的に示す図である。
【図７】図７は、図６のように送信アンテナとモータ部とを配置した場合の各軸における距離に応じた信号強度を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態２によるアクセスレベル制御装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図９】図９は、実施の形態２によるリーダ部の構成を模式的に示すブロック図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２によるモータ部の回転数から送信アンテナを選択する場合の作業者の操作検知処理と離脱検知処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施の形態３によるＲＦＩＤの構成を模式的に示すブロック図である。
【図１２】図１２は、実施の形態３によるＲＦＩＤの処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施の形態４によるアクセスレベル制御装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図１４】図１４は、実施の形態４によるモータ部の回転数から送信アンテナを選択する場合の作業者の操作検知処理と離脱検知処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、この発明の実施の形態にかかるアクセスレベル制御装置を詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１によるアクセスレベル制御装置の構成を模式的に示すブロック図である。アクセスレベル制御装置は、ＮＣ加工装置に、作業者が保持するＲＦＩＤ中のＩＤを読み取り、作業者ごとのＮＣ加工装置へのアクセスの制限を行う機能を付した装置である。
【００１２】
アクセスレベル制御装置は、モータ部１１と、モータ駆動部１２と、表示部１３と、制御部１４と、操作・表示制限部１９と、操作検知部１５と、離脱検知部１６と、取得したＩＤを基に操作範囲または表示する情報等を決定する認証部１８と、作業者が保持するＲＦＩＤからＩＤを取得するリーダ部１７と、ＲＦＩＤ２０と、を備える。
【００１３】
モータ部１１、モータ駆動部１２、表示部１３および制御部１４は、一般的なＮＣ加工装置と同様の構成を有する。モータ部１１は、対象物または工具に対して所定の動作をさせるように稼働させる。モータ駆動部１２は、モータ部１１を駆動する。表示部１３は、作業者に作業状態を表示したり、プログラム等を表示したりする。制御部１４は、モータ駆動部１２と表示部１３を制御する。
【００１４】
操作検知部１５は、作業者によるアクセスレベル制御装置（ＮＣ加工装置）の操作を検知する。作業者による操作を検知すると、リーダ部１７に対して作業者が保持するＲＦＩＤ２０からのＩＤの取得を指示する。
【００１５】
離脱検知部１６は、操作・表示制限部１９によって操作または表示が制限された作業者による作業が終了したかを検知する。作業者による操作の終了を検知すると、作業者が離脱したことを認証部１８に通知する。
【００１６】
リーダ部１７は、作業者が保持するＲＦＩＤ２０に対して呼び出し信号を送信し、ＲＦＩＤ２０からの応答からＩＤを取得し、認証部１８に渡す。図２は、実施の形態１によるリーダ部の構成を模式的に示すブロック図である。リーダ部１７は、通信制御部１７１と、送信部１７２と、送信アンテナ１７３と、受信部１７４と、受信アンテナ１７５と、を有する。
【００１７】
通信制御部１７１は、操作検知部１５または離脱検知部１６からの指示を基に呼び出し信号を送信するように制御するとともに、ＲＦＩＤ２０から受信した信号からＩＤを取り出し、認証部１８に通知する。
【００１８】
送信部１７２は、通信制御部１７１からの指示で、たとえばタグ（ＲＦＩＤ２０）の起動パターンを含む呼び出し信号をある周波数、たとえばＬＦ（Low  Frequency）帯（１３０ｋＨｚ程度）で変調して送信する。送信アンテナ１７３は、たとえば波長に対して十分に小さいループで構成され、近傍磁界を放射する。なお、近傍磁界は、電磁波の発生源である送信アンテナ１７３に極近い領域を伝播する磁界であり、磁界強度の距離特性が１／ｒ3または１／ｒ2で減少する磁界のことをいう。
【００１９】
受信部１７４は、タグから受信したたとえばＵＨＦ（Ultra  High  Frequency）帯（３１５ＭＨｚ程度）の受信変調信号を復調する。受信アンテナ１７５は、タグからの信号を受信する。
【００２０】
なお、上記した例はあくまでも一例であり、これに限定されるものではない。たとえば、送信アンテナ１７３としては、空芯ループアンテナまたはフェライトをコアとしたループアンテナ等を用いてもよい。
【００２１】
認証部１８は、取得したＩＤを基に操作範囲または表示する情報等を決定する。認証部１８は、たとえばＩＤに対して操作範囲または表示可能な情報などを対応づけた認証情報を保持している。そして、リーダ部１７から取得したＩＤに対応する操作範囲または表示可能な情報（以下、作業者処理制限情報という）を認証情報から抽出し、操作・表示制限部１９に渡す。また、認証部１８は、離脱検知部１６から作業者の離脱を検知した信号を受信すると、作業者に対して設定していた作業者処理制限情報を解除する通知を操作・表示制限部１９に対して行う。
【００２２】
操作・表示制限部１９は、操作検知部１５からの作業者による操作に対して、認証部１８から取得したＩＤに対応する作業者処理制限情報に基づいて制限を行う。たとえば、作業者から操作検知部１５に入力された処理内容が作業者処理制限情報を超えるものである場合には、その超える範囲の処理については制御部１４に指示を与えない。また、認証部１８から認証を解除する通知を受けた場合には、作業者に対して設定していた作業者処理制限情報を解除する。
【００２３】
ＲＦＩＤ２０は、アクセスレベル制御装置の作業者が保持するタグである。図３は、実施の形態１によるＲＦＩＤの構成を模式的に示すブロック図である。ＲＦＩＤ２０は、ＲＦＩＤ受信アンテナ２０１と、ＲＦＩＤ受信部２０２と、ＲＦＩＤ通信制御部２０３と、表示部２０４と、ＲＦＩＤ送信アンテナ２０６と、ＲＦＩＤ送信部２０５と、ＲＦＩＤ操作検知部２０７と、電源供給部２０８と、を有する。
【００２４】
ＲＦＩＤ受信アンテナ２０１は、リーダ部１７が送信した呼び出し信号を受信する。ＲＦＩＤ受信部２０２は、受信した信号（呼び出し信号）を復調し、リーダ部１７からの正常な起動パターンを含む呼び出しであった場合にＲＦＩＤ通信制御部２０３を起動する起動信号を生成するとともに、復調信号を出力する。
【００２５】
ＲＦＩＤ通信制御部２０３は、ＲＦＩＤ受信部２０２からの起動信号またはＲＦＩＤ操作検知部２０７からの起動信号を基に起動され、ＲＦＩＤ受信部２０２からの起動の場合には、ＲＦＩＤ受信部２０２から受信した復調信号を基に応答有無を判断する。また、応答有無判定にて応答すると判断した場合またはＲＦＩＤ操作検知部２０７からの起動信号で起動した場合には、ＲＦＩＤ送信部２０５を起動し、ＲＦＩＤ２０に対して応答信号を送信する。なお、応答信号には、ＲＦＩＤ２０を保持する作業者についてのＩＤが含まれている。
【００２６】
表示部２０４は、ＲＦＩＤ通信制御部２０３の指示で、受信完了や送信中などの状態をたとえばＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）等を用いて作業者に表示する。
【００２７】
ＲＦＩＤ送信部２０５は、ＲＦＩＤ通信制御部２０３にて起動され、ＲＦＩＤ通信制御部２０３が出力した信号をたとえばＵＨＦ帯（３１５ＭＨｚ程度）に変調する。ＲＦＩＤ送信アンテナ２０６は、ＲＦＩＤ送信部２０５で変調した信号を送信する。
【００２８】
ＲＦＩＤ操作検知部２０７は、作業者がＲＦＩＤ２０のスイッチ等を操作したことを検知する。電源供給部２０８は、ＲＦＩＤ２０の電源であり、たとえば電池などを用いることができる。
【００２９】
なお、ＲＦＩＤ受信アンテナ２０１は、たとえば微小ループアンテナで構成することができ、ＬＦ帯（１３０ｋＨｚ程度）の呼び出し信号を受信する。また、ＲＦＩＤ受信部２０２は、ループアンテナで誘導される電力で動作し、電源供給部２０８の電力を極力利用しない構成としてもよい。これによって、ＲＦＩＤで電源供給部２０８が起動する時間を抑制することができ、電源供給部２０８の寿命を長くすることができる。ただし、これは一例であり、これに限定されるものではない。
【００３０】
図４は、実施の形態１による作業者の操作検知処理と離脱検知処理の手順の一例を示すフローチャートである。はじめに操作検知部１５にて、作業者が作業するために操作した動作が検知される（ステップＳ１１）。操作検知部１５で作業者の操作が検知されると、リーダ部１７は、作業者が保持しているＲＦＩＤ２０のＩＤを読み出すための呼び出し信号を送信する（ステップＳ１２）。ここでは、リーダ部１７中の通信制御部１７１が送信部１７２に対して呼び出し信号の送信を指示し、送信部１７２がＲＦＩＤ２０の起動パターンを含む呼び出し信号を変調し、送信アンテナを介して送信する。
【００３１】
その後、リーダ部１７は、ＲＦＩＤ２０からのＩＤ応答があったかを確認する（ステップＳ１３）。応答があった場合（ステップＳ１３でＹｅｓの場合）、すなわちＲＦＩＤ２０から受信アンテナ１７５を介して受信変調信号を受信した場合には、受信部１７４で受信変調信号を復調し、復調した信号を通信制御部１７１に渡す。通信制御部１７１は、信号からＩＤを取得し（ステップＳ１４）、取得したＩＤを認証部１８に通知する。
【００３２】
認証部１８は、取得したＩＤから操作範囲または表示情報範囲を決定する（ステップＳ１５）。具体的には、認証部１８は、取得したＩＤに対応する作業者処理制限情報を認証情報から取得することによって、操作範囲または表示情報範囲を決定する。そして、認証部１８は、取得した作業者処理制限情報を操作・表示制限部１９に渡す。
【００３３】
その後、操作・表示制限部１９は、操作検知部１５で検知される作業者からの指示を作業者処理制限情報の範囲内で処理するように制限する。たとえば、操作検知部１５で検知される作業者からの指示が作業者処理制限情報の範囲内の指示である場合には、その指示をそのまま制御部１４に渡すが、作業者処理制限情報の範囲外の指示である場合には、その指示を作業者処理制限情報の範囲内に限定して制御部１４に渡す。
【００３４】
一方、ステップＳ１３でＲＦＩＤ２０からの応答がない場合（ステップＳ１３でＮｏの場合）には、リーダ部１７は、所定の回数（ｎ回：ｎは自然数）連続して応答がなかったかを判定する（ステップＳ１９）。所定の回数より少ない回数、応答がなかった場合（ステップＳ１９でＮｏの場合）には、ステップＳ１２に戻る。また、所定の回数連続で応答がなかった場合（ステップＳ１９でＹｅｓの場合）には、制御部１４は表示部１３に認証エラーを示す情報を表示し（ステップＳ２０）、ステップＳ１１に戻る。
【００３５】
ステップＳ１５の後、作業者による操作に対する処理が行われるが、リーダ部１７は、定期的に呼び出し信号をＲＦＩＤ２０に対して送信し（ステップＳ１６）、ＲＦＩＤ２０からの応答があるかを判定する（ステップＳ１７）。これは、ステップＳ１５で操作範囲と表示情報範囲を決定した作業者が作業を続けているか否かを判定するものである。
【００３６】
判定の結果、ＲＦＩＤ２０からの応答がある場合（ステップＳ１７でＹｅｓの場合）には、離脱検知部１６は、ステップＳ１１で操作検知部１５で検知した作業者はまだ作業中であると判定する（ステップＳ１８）。そして、ステップＳ１６へと処理が戻る。
【００３７】
また、ＲＦＩＤ２０からの応答がない場合（ステップＳ１７でＮｏの場合）には、リーダ部１７は、所定の回数（ｍ回：ｍは自然数）連続して応答がなかったかを判定する（ステップＳ２１）。所定の回数より少ない回数、応答がなかった場合（ステップＳ２１でＮｏの場合）には、ステップＳ１６に戻る。また、所定の回数連続で応答がなかった場合（ステップＳ２１でＹｅｓの場合）には、離脱検知部１６は、ステップＳ１１で検知した作業者が離脱したと判定し、認証を解除して（ステップＳ２２）、Ｓ１１へと戻る。
【００３８】
なお、ステップＳ１９またはステップＳ２１で連続応答なしと判定する回数は１回以上であれば問題なく、回数に依存するものではない。また、その回数を作業者が設定するようにしてもよい。
【００３９】
つぎに、ＲＦＩＤ２０での処理について説明する。図５は、実施の形態１によるＲＦＩＤの処理の一例を示すフローチャートである。まず、ＲＦＩＤ２０は、起動信号を検知したかを判定する起動信号の受信待ち状態となっている（ステップＳ３１）。このとき、ＲＦＩＤ通信制御部２０３およびＲＦＩＤ送信部２０５はスリープ状態であり、ＲＦＩＤ受信部２０２とＲＦＩＤ操作検知部２０７のみ起動している状態となっている。
【００４０】
ステップＳ３１で、ＲＦＩＤ受信アンテナ２０１でリーダ部１７が送信した呼び出し信号を受信した場合（ステップＳ３１でＲＦＩＤ受信部による起動信号の場合）には、ＲＦＩＤ受信部２０２は、受信した呼び出し信号を復調し、ＲＦＩＤ受信部２０２で応答可能な呼び出し信号であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。ＲＦＩＤ受信部２０２で応答可能な呼び出し信号か否かを判定する方法として、たとえば呼び出し信号の先頭に特定パターンを含める方法がある。また、応答可能か否かの判定として、特定パターンでの判定以外にも受信強度で判定してもよいし、周波数を検出してもよい。
【００４１】
ＲＦＩＤ受信部２０２で応答可能な呼び出し信号と判定した場合（ステップＳ３２でＹｅｓの場合）には、ＲＦＩＤ受信部２０２は、ＲＦＩＤ通信制御部２０３とＲＦＩＤ送信部２０５を起動する起動信号を生成し、ＲＦＩＤ通信制御部２０３とＲＦＩＤ送信部２０５等を起動させる（ステップＳ３３）。
【００４２】
また、ＲＦＩＤ通信制御部２０３は、呼び出し信号に対するＩＤを含む応答信号を生成し、ＲＦＩＤ送信部２０５は、応答信号をリーダ部１７に返信する（ステップＳ３４）。その後、ＲＦＩＤ通信制御部２０３とＲＦＩＤ送信部２０５をスリープ（停止）状態に戻し（ステップＳ３５）、ステップＳ３１に戻る。また、ステップＳ３２で、応答可能ではない呼び出し信号であると判定した場合（ステップＳ３２でＮｏの場合）には、ステップＳ３１に戻る。
【００４３】
また、ステップＳ３１でＲＦＩＤ操作検知部２０７で作業者による操作を検知した場合（ステップＳ３１でＲＦＩＤ操作検知部による起動信号の場合）には、ＲＦＩＤ操作検知部２０７は、ＲＦＩＤ通信制御部２０３とＲＦＩＤ送信部２０５等を起動する（ステップＳ３６）。また、ＲＦＩＤ通信制御部２０３は、ボタン操作信号を生成し、ＲＦＩＤ送信部２０５とＲＦＩＤ送信アンテナ２０６を介して送信する（ステップＳ３７）。その後、ＲＦＩＤ通信制御部２０３とＲＦＩＤ送信部２０５をスリープ状態に戻し（ステップＳ３８）、ステップＳ３１に戻る。なお、ステップＳ３７で操作するボタン操作信号としては、ボタン操作したことを示すフラグを送信データに含めることで、応答信号と区別してもよい。
【００４４】
図６は、実施の形態１によるアクセスレベル制御装置の送信アンテナとモータ部との位置関係を模式的に示す図である。ここでは、モータ部１１の回転軸１１１をＸ軸とし、Ｘ軸に垂直な面内に互いに垂直なＹ軸とＺ軸とを配置するものとする。図６に示されるように、モータ部１１は、回転軸１１１（Ｘ軸）を中心に回転できるとすると、送信アンテナ１７３は、回転軸１１１に対して平行に配置する。なお、送信アンテナ１７３として１軸の微小ループアンテナを用いる場合には、送信アンテナ１７３を回転軸１１１に対して平行に配置するとは、モータ部１１の回転方向と同じ方向でループさせること（開口面をＸ軸方向にすること）をいうものとする。また、１軸のフェライトループアンテナを用いる場合には、送信アンテナ１７３を回転軸に対して平行に配置するとは、フェライトの長手方向を回転軸１１１と同じ方向（長手方向をＸ軸方向）になるように配置することをいうものとする。このように配置すると送信される放射磁界は符号３０１のような方向に強い信号が送信されることになる。なお、ＮＣ工作機械から放射されるノイズに影響されることなくＲＦＩＤ２０からの信号を安定して認証することができるのは、回転軸１１１に対して開口面の中心方向が±１５度程度以下の範囲であるので、この明細書では平行とは、回転軸１１１に対して開口面の中心方向が±１５度程度以下の範囲をいうものとする。また、実験などによって送信アンテナ１７３と回転軸１１１との間の配置精度を求めてもよい。
【００４５】
また、ＮＣ加工装置にはモータ部１１が複数存在することが想定されるため、ＲＦＩＤ２０を認証したいエリアに対して、一番近くにあるモータ部１１の回転軸１１１に対して平行になるように送信アンテナ１７３を配置してもよいし、最も容量の大きなモータ部１１の回転軸１１１に対して平行になるように送信アンテナ１７３を配置してもよいし、認証エリアでのノイズを計測して、認証エリアでのノイズが一番大きなモータ部１１に対してその回転軸１１１に平行になるように送信アンテナ１７３を配置してもよい。
【００４６】
図７は、図６のように送信アンテナとモータ部とを配置した場合の各軸における距離に応じた信号強度を示す図である。この図で、横軸は、送信アンテナ１７３とモータ部１１との間の距離を示し、縦軸は信号強度を示している。図６に示されるように配置した場合には、モータ部１１の回転軸方向であるＸ軸方向の信号強度が、Ｙ軸方向とＺ軸方向の信号強度に比して強くなる。
【００４７】
以上のように、この実施の形態１によれば、送信アンテナ１７３をモータ部１１の回転軸方向と平行に配置したので、ＮＣ工作機械が稼働中にモータ部１１から放出されるノイズの少ない方向にリーダ部１７の送信呼び出し信号を大きくすることができる。その結果、モータ部１１等が稼働中でも安定してＲＦＩＤ２０で無線認証できるという効果を得ることができる。
【００４８】
また、操作検知部１５に最も近い位置に配置されるモータ部１１の回転軸と平行に送信アンテナ１７３を配置することで、作業者が作業するエリアに最も近いモータ部１１から放射されるノイズの影響を軽減でき、ＮＣ工作機械が稼働中でも安定してＲＦＩＤ２０を認証することができるという効果を有する。
【００４９】
さらに、送信アンテナ１７３を容量が最も大きいモータ部１１の回転軸に平行に配置することで、作業者が作業するエリア内の最も大きなモータ部１１から放射されるノイズの影響を軽減でき、ＮＣ工作機械が稼働中でも安定してＲＦＩＤ２０を認証することができるという効果を有する。
【００５０】
また、送信アンテナ１７３として微小ループアンテナによる近傍磁界を送信信号として用いることで、認証エリアを構成する近傍磁界の方向を限定することができる。
【００５１】
さらに、認証部１８でＲＦＩＤ２０を最初に認証し、操作・表示制限部１９で操作範囲または表示可能な情報を決定した後にも、リーダ部１７で定期的にＲＦＩＤ２０が認証エリアに存在するかどうかを確認し、所定の回数連続で認証できないときに、離脱検知部１６でＲＦＩＤ２０が離脱したと判定し、認証を解除するとともに、操作・表示制限部１９で許可していた操作を解除し、表示情報を消去するようにした。これによって、作業者は何も特別な操作をすることなく、アクセスレベル制御装置が作業者が離脱したことを速やかに検知し、認証を解除することができる。
【００５２】
実施の形態２．
実施の形態１では、１つのモータ部に送信アンテナを設ける場合を示したが、この実施の形態２では、複数のモータ部に送信アンテナを設ける場合について説明する。
【００５３】
図８は、実施の形態２によるアクセスレベル制御装置の構成を模式的に示すブロック図である。このアクセスレベル制御装置は、実施の形態１のアクセスレベル制御装置において、複数（図の例では３個）のモータ部１１ａ〜１１ｃとモータ駆動部１２ａ〜１２ｃとが設けられ、制御部１４に各モータ駆動部１２ａ〜１２ｃの回転数などの制御状態をリーダ部１７に通知する機能をさらに設けた構成としている。
【００５４】
図９は、実施の形態２によるリーダ部の構成を模式的に示すブロック図である。リーダ部１７は、実施の形態１のリーダ部１７において、複数個（図の例では３個）の送信アンテナ１７３ａ〜１７３ｃが設けられ、送信アンテナ配置記憶部１７６と、送信アンテナ選択部１７７と、をさらに有する。
【００５５】
送信アンテナ１７３ａ〜１７３ｃは、アクセスレベル制御装置のモータ部１１ａ〜１１ｃの数と同じ数だけ設けられ、実施の形態１で説明したように各送信アンテナ１７３ａ〜１７３ｃは、各モータ部１１ａ〜１１ｃの回転軸に対して平行に配置される。
【００５６】
送信アンテナ配置記憶部１７６は、アクセスレベル制御装置の送信アンテナ１７３ａ〜１７３ｃとモータ部１１ａ〜１１ｃと操作検知部１５の配置関係を示す送信アンテナ配置情報を記憶している。
【００５７】
送信アンテナ選択部１７７は、複数個の送信アンテナ１７３ａ〜１７３ｃと送信部１７２との間に設けられ、複数ある送信アンテナ１７３ａ〜１７３ｃから１つの送信アンテナを選択して送信する。このとき、送信アンテナ配置記憶部１７６に記憶されている送信アンテナ配置情報から送信アンテナ１７３ａ〜１７３ｃを選択する。また、選択した送信アンテナで呼び出し信号を送信した結果、ＲＦＩＤ２０から応答がなかった場合には、別の送信アンテナを選択する。送信アンテナ１７３ａ〜１７３ｃの選択方法として、たとえば、作業エリアと考えられる操作検知部１５に近い送信アンテナから順番に送信アンテナを選択してもよいし、最も回転数が少ないモータ部１１ａ〜１１ｃの近くの送信アンテナを最初に選択し、そのつぎにモータ部１１ａ〜１１ｃの回転数に応じて選択したモータ部の近くに配置されている送信アンテナを順番に選択してもよい。なお、これらの選択の順番は一例であり、これに限定されるものではない。
【００５８】
なお、実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略している。
【００５９】
図１０は、実施の形態２によるモータ部の回転数から送信アンテナを選択する場合の作業者の操作検知処理と離脱検知処理の手順の一例を示すフローチャートである。まず、操作検知部１５で作業者の操作を検知し（ステップＳ５１）、制御部１４から複数あるモータ部１１ａ〜１１ｃの回転数をモータ駆動部１２ａ〜１２ｃから取得する（ステップＳ５２）。
【００６０】
ついで、リーダ部１７は、たとえば回転数の最も少ないモータ部に近い送信アンテナを送信アンテナ配置記憶部１７６にある送信アンテナ配置情報から選択する（ステップＳ５３）。その後、リーダ部１７は、ＲＦＩＤ呼び出し信号を送信し（ステップＳ５４）、ＲＦＩＤ２０からの応答があるか否かを判定する（ステップＳ５５）。ＲＦＩＤ２０から応答があった場合（ステップＳ５５でＹｅｓの場合）には、実施の形態１の図４のステップＳ１４〜Ｓ１８，Ｓ２１〜Ｓ２２と同様の処理を行う（ステップＳ５６〜Ｓ６０，Ｓ６５〜Ｓ６６）。
【００６１】
一方、ＲＦＩＤ２０から応答がなかった場合（ステップＳ５５でＮｏの場合）には、リーダ部１７は全部の送信アンテナで所定の回数（ｎ回：ｎは自然数）連続して応答がなかったかを判定する（ステップＳ６１）。所定の回数より少ない回数、応答がなかった場合（ステップＳ６１でＮｏの場合）には、リーダ部１７は、より回転数の大きいモータ部１１に近い送信アンテナがあるかどうか判定する（ステップＳ６２）。より回転数の大きいモータ部１１に近い送信アンテナがある場合（ステップＳ６２でＹｅｓの場合）には、より回転数の大きなモータ部１１に近い送信アンテナの中でつぎに回転数の少ないモータ部１１に近い送信アンテアを選択する（ステップＳ６３）。そして、選択した送信アンテナについて、ステップＳ５４に戻って処理を行う。
【００６２】
また、ステップＳ６２でより回転数の大きいモータ部１１に近い送信アンテナがない場合（ステップＳ６２でＮｏの場合）、すなわち既に最も回転数の大きなモータ部１１に近い送信アンテナを選択している場合には、ステップＳ５３の回転数が最も少ないモータ部１１に近い送信アンテナを選択する処理に戻る。さらに、ステップＳ６１で所定の回数連続で応答が無かった場合（ステップＳ６１でＹｅｓの場合）には、制御部１４は表示部１３に認証エラーを示す情報を表示し（ステップＳ６４）、ステップＳ５１に戻る。
【００６３】
実施の形態２では、複数のモータ部１１ａ〜１１ｃに対して、複数の送信アンテナ１７３ａ〜１７３ｃを新たに設け、制御部１４にて各モータ部１１ａ〜１１ｃの状態をリーダ部１７に通知し、各モータ部１１ａ〜１１ｃの状態に応じて、送信アンテナを選択できるように送信アンテナ選択部１７７と送信アンテナ配置記憶部１７６とを新たに設けた。これによって、複数存在する送信アンテナ１７３ａ〜１７３ｃの内、モータ部１１ａ〜１１ｃの影響が小さい送信アンテナを優先的に選択して、ＲＦＩＤ２０を呼び出すことが可能となる。その結果、アクセスレベル制御装置が稼働中でも安定的に認証できるとともに、認証にかかる時間を短縮できるという効果を得ることができる。
【００６４】
実施の形態３．
実施の形態２では、アクセスレベル制御装置が複数の送信アンテナを有する場合について説明した。この実施の形態３では、ＲＦＩＤが複数の受信アンテナを有する場合について説明する。
【００６５】
図１１は、実施の形態３によるＲＦＩＤの構成を模式的に示すブロック図である。ＲＦＩＤ２０は、実施の形態１のＲＦＩＤ２０において、それぞれが直交する向きに配置される３個のＲＦＩＤ受信アンテナ２０１ａ〜２０１ｃと、ＲＦＩＤ受信アンテナ選択部２０９と、をさらに有する。
【００６６】
ＲＦＩＤ受信アンテナ選択部２０９は、所定の基準にしたがって、ＲＦＩＤ受信アンテナを選択する。選択する方法として、たとえば、各ＲＦＩＤ受信アンテナ２０１ａ〜２０１ｃの受信強度が高いものを選択したり、または各ＲＦＩＤ受信アンテナ２０１ａ〜２０１ｃの受信信号から特定パターン判定をし、特定パターンを検出できたＲＦＩＤ受信アンテナを選択したりすることができる。なお、これらの１つのＲＦＩＤ受信アンテナを選択する基準は、一例であり、他の基準にしたがって選択してもよい。また、実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略している。
【００６７】
図１２は、実施の形態３によるＲＦＩＤの処理の一例を示すフローチャートである。まず、ＲＦＩＤ２０は、起動信号を検知したかを判定する起動信号の受信待ち状態となっている（ステップＳ７１）。このとき、ＲＦＩＤ通信制御部２０３およびＲＦＩＤ送信部２０５はスリープ状態であり、ＲＦＩＤ受信部２０２とＲＦＩＤ操作検知部２０７のみ起動している状態となっている。
【００６８】
ステップＳ７１で、ＲＦＩＤ受信アンテナ２０１でリーダ部１７が送信した呼び出し信号をＲＦＩＤ受信部２０２で受信する場合（ステップＳ７１でＲＦＩＤ受信部で受信の場合）には、ＲＦＩＤ受信アンテナ選択部２０９は、複数あるＲＦＩＤ受信アンテナ２０１ａ〜２０１ｃから１つのＲＦＩＤ受信アンテナを選択する（ステップＳ７２）。ここで、ＲＦＩＤ受信アンテナ選択部２０９は、たとえば受信強度が最も高いＲＦＩＤ受信アンテナを選択する。そして、ＲＦＩＤ受信部２０２で起動信号が受信される（ステップＳ７３）。
【００６９】
その後は、実施の形態１の図５のステップＳ３２〜Ｓ３５と同様である（ステップＳ７４〜Ｓ７７）。また、ステップＳ７１でＲＦＩＤ操作検知部２０７で作業者による操作を検知した場合（ステップＳ７１でＲＦＩＤ操作検知部による起動信号の場合）も、実施の形態１の図５のステップＳ３６〜Ｓ３８と同様である（ステップＳ７８〜Ｓ８０）。
【００７０】
実施の形態３では、ＲＦＩＤ受信アンテナとしてそれぞれ直交する向きのＲＦＩＤ受信アンテナ２０１ａ〜２０１ｃを３つ設け、その中から受信強度または特定パターン判定結果を基にＲＦＩＤ受信アンテナを１つ選択するＲＦ受信アンテナ選択部２０９を設けた。これによって、安定した認証が可能になるという効果を有する。
【００７１】
また、３つのＲＦＩＤ受信アンテナ２０１ａ〜２０１ｃの内、受信強度が強いＲＦＩＤ受信アンテナを選択する場合に、リーダ部１７からの呼び出し信号が強い方向の受信アンテナを選択することができ、安定して認証することが可能になる。
【００７２】
実施の形態４．
実施の形態１〜３では、認証時でもモータ部の制御が行われていたが、実施の形態４では、認証時にノイズを低減できるように、モータ部の制御を停止させることができるアクセスレベル制御装置について説明する。
【００７３】
図１３は、実施の形態４によるアクセスレベル制御装置の構成を模式的に示すブロック図である。このアクセスレベル制御装置は、実施の形態２のアクセスレベル制御装置において、リーダ部１７がリーダ部１７から制御部１４に認証時にノイズを低減できるようにモータ部１１ａ〜１１ｃの制御停止情報を通知する機能をさらに有するようにしたものである。なお、実施の形態１，２と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略している。
【００７４】
図１４は、実施の形態４によるモータ部の回転数から送信アンテナを選択する場合の作業者の操作検知処理と離脱検知処理の手順の一例を示すフローチャートである。まず、リーダ部１７は、操作検知部１５で作業者の操作を検知し（ステップＳ９１）、制御部１４から複数あるモータ部１１ａ〜１１ｃの回転数を取得する（ステップＳ９２）。ついで、リーダ部１７は、たとえば回転数の最も少ないモータ部に近い送信アンテナを送信アンテナ配置記憶部１７６にある送信アンテナ配置情報から選択する（ステップＳ９３）。
【００７５】
その後、リーダ部１７は、ステップＳ９３で選択した送信アンテナの近くのモータ部、すなわち回転数の最も少ないモータ部、を停止し、その他のモータ部が停止している場合には停止を解除するように制御部１４に指示を出す（ステップＳ９４）。
【００７６】
ついで、リーダ部１７は、ＲＦＩＤ呼び出し信号を送信し（ステップＳ９５）、ＲＦＩＤ２０からの応答があるか否かを判定する（ステップＳ９６）。ＲＦＩＤ２０から応答があった場合（ステップＳ９６でＹｅｓの場合）には、全モータ部１１ａ〜１１ｃの停止を解除する（ステップＳ９７）。その後は、実施の形態２の図１０のステップＳ５６〜Ｓ６０，Ｓ６５〜Ｓ６６と同様の処理を行う（ステップＳ９８〜Ｓ１０２，Ｓ１０８〜Ｓ１０９）。
【００７７】
また、ＲＦＩＤ２０から応答がなかった場合（ステップＳ９６でＮｏの場合）には、リーダ部１７は全部の送信アンテナで所定の回数（ｎ回：ｎは自然数）連続して応答がなかったかを判定する（ステップＳ１０３）。所定の回数より少ない回数、応答がなかった場合（ステップＳ１０３でＮｏの場合）には、リーダ部１７は、より回転数の大きいモータ部に近い送信アンテナがあるかどうか判定する（ステップＳ１０４）。より回転数の大きいモータ部に近い送信アンテナがある場合（ステップＳ１０４でＹｅｓの場合）には、より回転数の大きなモータ部に近い送信アンテナの中でつぎに回転数の少ないモータ部に近い送信アンテアを選択する（ステップＳ１０５）。
【００７８】
その後、リーダ部１７は、ステップＳ１０５で選択した送信アンテナの近くのモータ部、すなわちつぎに回転数の少ないモータ部、を停止し、その他のモータ部が停止している場合には停止を解除するように制御部１４に指示を出す（ステップＳ１０６）。そして、選択した送信アンテナについて、ステップＳ９５に戻って処理を行う。
【００７９】
また、ステップＳ１０４でより回転数の大きいモータ部に近い送信アンテナがない場合（ステップＳ１０４でＮｏの場合）、すなわち既に最も回転数の大きなモータ部に近い送信アンテナを選択している場合には、ステップＳ９３の回転数が最も少ないモータ部に近い送信アンテナを選択する処理に戻る。さらに、ステップＳ１０３で所定の回数連続で応答が無かった場合（ステップＳ１０３でＹｅｓの場合）には、制御部１４は表示部１３に認証エラーを示す情報を表示し（ステップＳ１０７）、ステップＳ９１に戻る。
【００８０】
実施の形態４では、制御部１４へモータ部の停止、解除を指示する機能をリーダ部１７に設けた。これによって、ＲＦＩＤ２０との認証時にノイズ源となるモータ部を停止することで、モータ部からのノイズによる認証失敗を防止することができ、安定して認証することができるという効果を有する。
【００８１】
なお、リーダ部１７は、ＲＦＩＤ２０に対して呼び出し信号を送信する際に、制御部１４に対して、複数設けられた送信アンテナ１７３ａ〜１７３ｃおよびモータ部１１ａ〜１１ｃの配置関係を示す送信アンテナ配置情報に基づいて、選択した送信アンテナの最も近くに配置されているモータ部のみ停止する指示を送信するようにしてもよい。これによって、ノイズの影響を与えないモータ部は稼動させたまま、影響のあるモータ部のみ停止することで作業性は確保しつつ、モータ部からのノイズによる認証失敗を防止でき、安定して認証を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上のように、この発明にかかるアクセスレベル制御装置は、ＮＣ加工装置の作業者をＲＦＩＤで認証する場合に有用である。
【符号の説明】
【００８３】
１１，１１ａ〜１１ｃ  モータ部、１２，１２ａ〜１２ｃ  モータ駆動部、１３  表示部、１４  制御部、１５  操作検知部、１６  離脱検知部、１７  リーダ部、１８  認証部、１９  操作・表示制限部、１１１  回転軸、１７１  通信制御部、１７２  送信部、１７３，１７３ａ〜１７３ｃ  送信アンテナ、１７４  受信部、１７５  受信アンテナ、１７６  送信アンテナ配置記憶部、１７７  送信アンテナ選択部、２０１，２０１ａ〜２０１ｃ  ＲＦＩＤ受信アンテナ、２０２  ＲＦＩＤ受信部、２０３  ＲＦＩＤ通信制御部、２０４  表示部、２０５  ＲＦＩＤ送信部、２０６  ＲＦＩＤ送信アンテナ、２０７  ＲＦＩＤ操作検知部、２０８  電源供給部、２０９  ＲＦＩＤ受信アンテナ選択部。
【要約】
アクセスレベル制御装置は、ＮＣ工作機械と、作業者が保持し、作業者に対して付されたＩＤを格納するＲＦＩＤ２０と、ＲＦＩＤ２０内のＩＤを読み出すリーダ部１７と、ＩＤに対応づけられた作業者による操作可能な範囲または作業者に提供する表示情報を含む作業者処理制限情報を決定する認証部１８と、作業者処理制限情報に基づいてＮＣ工作機械に対する作業者による処理を制限する操作・表示制限部１９と、を備え、リーダ部１７は、ＲＦＩＤ２０を呼び出す送信アンテナを有し、送信アンテナは、ＮＣ工作機械のモータ部１１の回転軸と平行に配置される。【図１】
0005683754.tif 000002
【図２】
0005683754.tif 000003
【図３】
0005683754.tif 000004
【図４】
0005683754.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005683754.tif 000007
【図７】
0005683754.tif 000008
【図８】
0005683754.tif 000009
【図９】
0005683754.tif 000010
【図１０】
0005683754.tif 000011
【図１１】
0005683754.tif 000012
【図１２】
0005683754.tif 000013
【図１３】
0005683754.tif 000014
【図１４】
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