(57)【要約】ＵＳＢ装置は、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）のスレーブとして動作するＵＳＢスレーブインターフェースを備えた機器に接続される装置であって、ＵＳＢスレーブインターフェースに直接接続され、ＵＳＢのマスタとして動作するＵＳＢマスタインターフェースと、情報端末と無線通信を行う無線通信インターフェースと、ＵＳＢマスタインターフェースと無線通信インターフェースとの間のデータ変換を行う変換回路とを備える。
2018135160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）のスレーブとして動作するＵＳＢスレーブインターフェースを備えた機器に接続されるＵＳＢ装置であって、
前記ＵＳＢスレーブインターフェースに直接接続され、ＵＳＢのマスタとして動作するＵＳＢマスタインターフェースと、
情報端末と無線通信を行う無線通信インターフェースと、
前記ＵＳＢマスタインターフェースと前記無線通信インターフェースとの間のデータ変換を行う変換回路と
を備えるＵＳＢ装置。
【請求項２】
前記ＵＳＢ装置は読み出し回路を有し、
前記ＵＳＢスレーブインターフェースを備えた前記機器は、前記情報端末との無線通信に必要なパラメータを保持する不揮発性メモリを有し、
前記ＵＳＢ装置は、前記ＵＳＢスレーブインターフェースに接続された場合に、前記読み出し回路により、前記ＵＳＢマスタインターフェース及び前記ＵＳＢスレーブインターフェースを介して、前記不揮発性メモリから前記パラメータを読み出し、
前記無線通信インターフェースは、前記ＵＳＢマスタインターフェースによって読み出された前記パラメータを用いて前記情報端末と無線通信を行う
請求項１記載のＵＳＢ装置。
【請求項３】
前記ＵＳＢマスタインターフェースは、前記ＵＳＢスレーブインターフェースに接続された場合に、前記ＵＳＢスレーブインターフェースを介して、前記不揮発性メモリにおいて前記パラメータが格納されているアドレスを、前記ＵＳＢスレーブインターフェースを備えた前記機器に伝えることにより、前記不揮発性メモリから前記パラメータを読み出す
請求項２記載のＵＳＢ装置。
【請求項４】
前記ＵＳＢ装置は、ＵＳＢドングルの形態で、前記ＵＳＢスレーブインターフェースに直接接続される
請求項１に記載のＵＳＢ装置。
【請求項５】
前記無線通信インターフェースは、無線ＬＡＮルータを介してインターネットと接続することにより、前記インターネットに接続された前記情報端末と無線通信を行う
請求項１に記載のＵＳＢ装置。
【請求項６】
前記ＵＳＢインターフェースを備えた前記機器は、モータを駆動するサーボアンプである
請求項１に記載のＵＳＢ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）装置に関する。本発明は、特に、ＵＳＢインターフェースを備える機器との無線通信を可能にするＵＳＢ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工場における自動化に用いられる機器であるＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ、ファクトリー・オートメーション）装置等の、ＵＳＢインターフェースを備える機器では、機器と通信可能に接続された情報端末により、機器に対して各種設定をしたり、機器の状態を監視したりする（例えば、特許文献１を参照）。【０００３】
特許文献１では、機器の一例であるサーボアンプに無線通信インターフェースを装備させることで、携帯型の情報端末とサーボアンプとの間の無線通信を可能にしている。これによって、煩わしいケーブル接続が不要となる。無線通信により、情報端末からサーボアンプに対して各種設定をしたり、サーボアンプの状態を監視したりすることができる。【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、サーボアンプに無線通信インターフェースを装備させる必要がある。特許文献１の技術では、無線通信インターフェースを備えない既設のサーボアンプ（典型的には、通信インターフェースとしてＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ、ユニバーサル・シリアル・バス）インターフェースを備えるサーボアンプ）には適用できないという問題がある。つまり、無線通信インターフェースを備えない既設のサーボアンプに対しては、無線通信インターフェースを新たに組み込む改造をするか、無線通信インターフェースを装備したサーボアンプと置き換えるかが必要とされる。このためには、多大な労力又はコストを要する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１１４２４号公報
【発明の概要】
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたものである。本発明は、従来よりも少ない労力及びコストで、ＵＳＢインターフェースを備える機器と情報端末との無線通信を可能にするＵＳＢ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一形態に係るＵＳＢ装置は、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）のスレーブとして動作するＵＳＢスレーブインターフェースを備えた機器に接続されるＵＳＢ装置である。ＵＳＢ装置は、ＵＳＢスレーブインターフェースに直接接続され、ＵＳＢのマスタとして動作するＵＳＢマスタインターフェースと、情報端末と無線通信を行う無線通信インターフェースと、ＵＳＢマスタインターフェースと無線通信インターフェースとの間のデータ変換を行う変換回路とを備える。
【０００８】
ここで、ＵＳＢ装置は読み出し回路を有し、ＵＳＢスレーブインターフェースを備えた機器は、情報端末との無線通信に必要なパラメータを保持する不揮発性メモリを有し、ＵＳＢ装置は、ＵＳＢスレーブインターフェースに接続された場合に、読み出し回路により、ＵＳＢマスタインターフェース及びＵＳＢスレーブインターフェースを介して、不揮発性メモリから前記パラメータを読み出し、無線通信インターフェースは、ＵＳＢマスタインターフェースによって読み出されたパラメータを用いて情報端末と無線通信を行ってもよい。
【０００９】
また、ＵＳＢマスタインターフェースは、ＵＳＢスレーブインターフェースに接続された場合に、ＵＳＢスレーブインターフェースを介して、不揮発性メモリにおいてパラメータが格納されているアドレスを、ＵＳＢスレーブインターフェースを備えた機器に伝えることにより、不揮発性メモリから前記パラメータを読み出してもよい。
【００１０】
また、ＵＳＢ装置は、ＵＳＢドングルの形態で、ＵＳＢスレーブインターフェースに直接接続されてもよい。
【００１１】
また、無線通信インターフェースは、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）ルータを介してインターネットと接続することにより、インターネットに接続された情報端末と無線通信を行ってもよい。
【００１２】
また、ＵＳＢインターフェースを備えた機器は、モータを駆動するサーボアンプであってもよい。
【００１３】
本発明により、従来よりも少ない労力及びコストで、ＵＳＢインターフェースを備える機器と情報端末との無線通信を可能にするＵＳＢ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態に係るＵＳＢ装置の使用例を示す図。
【図２】実施の形態に係るＵＳＢ装置及び周辺装置の詳細な構成を示すブロック図。
【図３】実施の形態に係るＵＳＢ装置をサーボアンプに接続した場合のＵＳＢ装置及びサーボアンプの動作を示すフローチャート。
【図４】実施の形態の変形例に係るＵＳＢ装置の接続例を示す図。
【図５】実施の形態に係るＵＳＢ装置を、無線ＬＡＮルータを介してインターネットに接続する構成を示す図。
【図６】実施の形態に係る情報端末とＵＳＢ装置とがインフラストラクチャー・モードで無線通信を行う場合の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は、必ずしも厳密に図示したものではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１６】
図１は、実施の形態に係るＵＳＢ装置２０の使用例を示す図である。ここでは、ＵＳＢ装置２０だけでなく、ＵＳＢ装置２０と関連する周辺装置（情報端末１０、サーボアンプ３０、モータ４０）も併せて図示されている。
【００１７】
情報端末１０は、無線通信インターフェースを有する。情報端末１０は、無線通信によってサーボアンプ３０に対して各種設定をしたり、サーボアンプの状態を監視したりするための端末である。情報端末１０は、例えば、スマートフォン、又はタブレット端末等である。
【００１８】
サーボアンプ３０は、ＵＳＢのスレーブとして動作するＵＳＢスレーブインターフェースを備えた機器の一例である。サーボアンプ３０は、上位コントローラからの指令（回転位置、又は回転速度等）に従って、モータ４０を駆動する装置である。サーボアンプ３０は、例えば、モータ４０が有するエンコーダからのフィードバック信号を用いたサーボ制御により、上位コントローラからの指令に対応する電力供給をモータ４０に対して行う。
【００１９】
モータ４０は、電動機であり、例えば、ステータ、ロータ及びエンコーダから構成されるサーボモータである。モータ４０は、ロータの回転軸に接続されたエンコーダから、回転位置を示す信号をサーボアンプ３０にフィードバックする。モータ４０は、サーボアンプ３０から供給される電力に従ってロータを回転させる。
【００２０】
ＵＳＢ装置２０は、ＵＳＢインターフェースを備える機器との無線通信を可能にする。ＵＳＢ装置２０は、具体的には、サーボアンプ３０に設けられた、ＵＳＢのスレーブとして動作するＵＳＢスレーブインターフェースに直接接続される（ここでは、差し込まれる）ことで、サーボアンプ３０の無線インターフェースとして動作するＵＳＢマスタ装置としてのＵＳＢドングルである。
【００２１】
なお、ＵＳＢのマスタとは、ＵＳＢ通信において制御を行う側の「ホスト」である。ＵＳＢのスレーブとは、ＵＳＢ通信において制御される側の「デバイス」である。ＵＳＢ通信では、マスタとスレーブのうち、マスタだけがＵＳＢ転送を開始することができる。ＵＳＢドングルは、ＵＳＢコネクタを有する小型の装置である。ＵＳＢドングルは、例えば、幅が約１ｃｍ、長さが約３ｃｍ、厚さが約５ｍｍの直方体にＵＳＢコネクタが取り付けられた装置である。
【００２２】
図２は、実施の形態に係るＵＳＢ装置２０及び周辺装置（情報端末１０、サーボアンプ３０、モータ４０）の詳細な構成を示すブロック図である。なお、図２において、「Ｉ／Ｆ」は、「インターフェース」の省略表記である。
【００２３】
情報端末１０は、ＵＳＢ装置２０と無線通信を行うための無線通信インターフェース１２を備える。無線通信インターフェース１２は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線ＬＡＮのマスタとして機能する通信インターフェースである。
【００２４】
なお、無線ＬＡＮの通信方式として、図１では、情報端末１０とＵＳＢ装置２０とが直接通信するアドホックモードであるが、アクセスポイント８０（図６を参照）を介して情報端末１０とＵＳＢ装置２０とが通信を行う、インフラストラクチャー・モードでも良い。図６は、実施の形態に係る情報端末１０とＵＳＢ装置２０とが、インフラストラクチャー・モードで無線通信を行う場合の構成を示す図である。
【００２５】
なお、無線通信インターフェースとしては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）でも良い。
【００２６】
なお、無線通信インターフェースとしては、携帯電話の通信方式であるＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）／４Ｇ／３Ｇでも良い。
【００２７】
なお、無線通信インターフェースとしては、特定小電力無線でも良い。
【００２８】
サーボアンプ３０は、ＵＳＢ装置２０との接続に関連する構成要素として、ＵＳＢスレーブインターフェース３２及び不揮発性メモリ３４を備える。なお、サーボアンプ３０の他の構成要素（制御回路、通信インターフェース、モータ駆動回路等）の図示は省略されている。
【００２９】
不揮発性メモリ３４は、サーボアンプ３０がＵＳＢ装置２０を介して情報端末１０と無線通信を行うのに必要なパラメータを保持する不揮発性のメモリである。不揮発性メモリ３４に保持されるパラメータは、例えば、ＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）及び暗号化無線通信のためのパスワード等である。
【００３０】
ＵＳＢスレーブインターフェース３２は、ＵＳＢのスレーブとして動作する通信インターフェースである。ＵＳＢスレーブインターフェース３２は、ＵＳＢコネクタと、ＵＳＢスレーブとして通信するための回路とを含む。ＵＳＢスレーブインターフェース３２は、例えば、ＵＳＢ  Ａメス側コネクタと、ＵＳＢスレーブ用の通信回路とを含む。
【００３１】
ＵＳＢ装置２０は、サーボアンプ３０が備えるＵＳＢスレーブインターフェース３２に接続されるＵＳＢマスタ装置としてのＵＳＢドングルである。ＵＳＢ装置２０は、無線通信インターフェース２２、変換回路２４、ＵＳＢマスタインターフェース２６、及び、読み出し回路２８を備える。
【００３２】
ＵＳＢマスタインターフェース２６は、サーボアンプ３０が備えるＵＳＢスレーブインターフェース３２に直接接続される。ＵＳＢマスタインターフェース２６は、ＵＳＢのマスタ（つまり、制御を行う側としての「ホスト」）として動作する通信インターフェースである。ＵＳＢマスタインターフェース２６は、ＵＳＢコネクタと、ＵＳＢマスタとして通信するための回路とを含む。ＵＳＢマスタインターフェース２６は、例えば、ＵＳＢ  Ａオス側コネクタと、ＵＳＢマスタ用の通信回路とを含む。
【００３３】
ここで、読み出し回路２８は、ＵＳＢ装置２０が、サーボアンプ３０が備えるＵＳＢスレーブインターフェース３２に接続されると、ＵＳＢマスタインターフェース２６及びＵＳＢスレーブインターフェース３２を介して、サーボアンプ３０が有する不揮発性メモリ３４からパラメータを読み出す機能を有する。具体的には、読み出し回路２８は、ＵＳＢ装置２０がＵＳＢスレーブインターフェース３２に接続された場合に、ＵＳＢマスタインターフェース２６及びＵＳＢスレーブインターフェース３２を介して、不揮発性メモリ３４においてパラメータが格納されているアドレスをサーボアンプ３０に伝える。これにより、読み出し回路２８は、不揮発性メモリ３４からパラメータを読み出す。読み出し回路２８は、例えば、プログラムを格納したＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄａｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、プログラムを実行するプロセッサ、入出力ポート等を有するマイコン（マイクロコンピュータ）等で構成される。
【００３４】
変換回路２４は、ＵＳＢマスタインターフェース２６と無線通信インターフェース２２との間のデータ変換（つまり、双方向のデータ変換）を行う回路である。変換回路２４は、例えば、プログラムを格納したＲＯＭ、ＲＡＭ、プログラムを実行するプロセッサ、入出力ポート等を有するマイクロコンピュータ等で構成される。なお、読み出し回路２８及び変換回路２４は、同じマイクロコンピュータを用い、プログラムによって実現されてもよい。
【００３５】
無線通信インターフェース２２は、情報端末１０と無線通信を行う通信インターフェースである。無線通信インターフェース２２は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線ＬＡＮのスレーブとして機能する通信インターフェースである。ここで、無線通信インターフェース２２は、ＵＳＢマスタインターフェース２６によってサーボアンプ３０の不揮発性メモリ３４から読み出されたパラメータを用いて、情報端末１０と無線通信を行う機能を有する。具体的には、無線通信インターフェース２２は、ＵＳＢマスタインターフェース２６によってサーボアンプ３０の不揮発性メモリ３４から読み出されたＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）及びパスワードを用いて、無線ＬＡＮのスレーブとして、情報端末１０の無線通信インターフェース１２と無線通信を行う。
【００３６】
次に、以上のように構成された本実施の形態に係るＵＳＢ装置２０の動作について説明する。
【００３７】
図３は、実施の形態に係るＵＳＢ装置２０をサーボアンプ３０に接続した場合のＵＳＢ装置２０及びサーボアンプ３０の動作を示すフローチャートである。
【００３８】
まず、ＵＳＢ装置２０をサーボアンプ３０に接続する（ステップＳ１）。具体的には、ＵＳＢ装置２０のＵＳＢマスタインターフェース２６が有するＵＳＢコネクタを、サーボアンプ３０のＵＳＢスレーブインターフェース３２が有するＵＳＢコネクタに差し込む。
【００３９】
その接続を検知したＵＳＢ装置２０は、サーボアンプ３０に対して、無線通信用のパラメータ（ＳＳＩＤ及びパスワード等）の読み出し要求を行う（ステップＳ２）。具体的には、ＵＳＢ装置２０の読み出し回路２８は、ＵＳＢマスタインターフェース２６を介して、サーボアンプ３０のＵＳＢスレーブインターフェース３２に対して、サーボアンプ３０の不揮発性メモリ３４においてパラメータが格納されているアドレスに対する読み出し要求をする。
【００４０】
読み出し要求を受けたサーボアンプ３０は、内部に保持する無線通信用のパラメータをＵＳＢ装置２０に送信する（ステップＳ３）。具体的には、読み出し要求を受けたサーボアンプ３０のＵＳＢスレーブインターフェース３２は、不揮発性メモリ３４の指定されたアドレスに格納されているパラメータを読み出し、ＵＳＢ装置２０のＵＳＢマスタインターフェース２６に送信する。
【００４１】
パラメータを受信したＵＳＢ装置２０は、受信したパラメータを無線通信インターフェース２２が有するレジスタに書き込む（ステップＳ４）。具体的には、サーボアンプ３０のＵＳＢスレーブインターフェース３２から、ＵＳＢ装置２０のＵＳＢマスタインターフェース２６に読み出されたパラメータは、読み出し回路２８を介して、無線通信インターフェース２２が有するレジスタに転送されて格納される。
【００４２】
ＵＳＢ装置２０は、内部のレジスタに格納されたパラメータに従って、情報端末１０の無線通信インターフェース１２と無線通信を行う（ステップＳ５）。具体的には、ＵＳＢ装置２０の無線通信インターフェース２２は、内部のレジスタに格納されたパラメータに従って、無線ＬＡＮのスレーブとして、情報端末１０の無線通信インターフェース１２と無線通信を行う。
【００４３】
このようにＵＳＢ装置２０を介して情報端末１０とサーボアンプ３０とが無線接続されると、例えば、次のような通信が行われる。
【００４４】
専用のソフトウェア（アプリ等）を搭載した情報端末１０からモータ４０の回転数（単位時間当たりの回転数ｒｐｍなど）をモニタするために、モータ回転数要求コマンドを送信した場合、そのモータ回転数要求コマンドは、情報端末１０の無線通信インターフェース１２を介して無線で送信され、ＵＳＢ装置２０の無線通信インターフェース２２で受信される。ＵＳＢ装置２０では、変換回路２４は、無線通信インターフェース２２で受信されたモータ回転数要求コマンドをＵＳＢで送信できるフォーマットに変換し、ＵＳＢマスタインターフェース２６を介して、サーボアンプ３０のＵＳＢスレーブインターフェース３２に送信する。モータ回転数要求コマンドを受信したサーボアンプ３０は、受信したモータ回転数要求コマンドを認識すると、モータ４０のエンコーダから読み出した信号に基づくモータ回転数データを、ＵＳＢスレーブインターフェース３２を介して、ＵＳＢ装置２０に返信する。ＵＳＢ装置２０では、変換回路２４は、ＵＳＢマスタインターフェース２６を介して受信したモータ回転数データを無線のフォーマットに変換し、無線通信インターフェース２２を介して送信する。情報端末１０は、無線通信インターフェース１２を介してモータ回転数データを受信し、画面等に表示する。
【００４５】
以上のように、本実施の形態に係るＵＳＢ装置２０は、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）のスレーブとして動作するＵＳＢスレーブインターフェース３２を備えた機器（サーボアンプ３０）に接続される装置であって、ＵＳＢスレーブインターフェース３２に直接接続され、ＵＳＢのマスタとして動作するＵＳＢマスタインターフェース２６と、情報端末１０と無線通信を行う無線通信インターフェース２２と、ＵＳＢマスタインターフェース２６と無線通信インターフェース２２との間のデータ変換を行う変換回路２４とを備える。
【００４６】
これにより、ＵＳＢ装置２０には、機器に設けられたＵＳＢスレーブインターフェース３２に対して、マスタとして動作するＵＳＢマスタインターフェース２６が備えられ、かつ、ＵＳＢ装置２０において無線通信とＵＳＢ通信とが変換される。よって、ＵＳＢ装置２０を機器のＵＳＢスレーブインターフェース３２に接続するだけで、ＵＳＢ装置２０を介した機器と情報端末１０との無線通信が可能になる。つまり、無線通信インターフェースを備えない既設の機器に対して、無線通信インターフェースを新たに組み込む改造をしたり、無線通信インターフェースを装備した機器に置き換えたりするような労力及びコストをかけることなく、無線通信インターフェースを備えないが、ＵＳＢスレーブインターフェース３２を備える既設の機器と情報端末１０との無線通信が可能になる。
【００４７】
その結果、無線通信手段を有していない機器に対して、情報端末で無線接続できるようになる。よって、有線接続するのが困難な高所に取り付けられた機器、又は、高速で移動する機器に対して、情報端末から、各種調整のための設定を行ったり、アラーム発生状態等の機器状態をモニタしたりすることができる。
【００４８】
また、ＵＳＢ装置２０は読み出し回路２８を有する。ＵＳＢスレーブインターフェース３２を備えたサーボアンプ３０に相当する機器は、情報端末１０との無線通信に必要なパラメータを保持する不揮発性メモリ３４を有する。ＵＳＢ装置２０は、ＵＳＢスレーブインターフェース３２に接続された場合に、読み出し回路２８により、ＵＳＢマスタインターフェース２６及びＵＳＢスレーブインターフェース３２を介して、不揮発性メモリ３４からパラメータを読み出す。無線通信インターフェース２２は、ＵＳＢマスタインターフェース２６を介し、読み出し回路２８によって読み出されたパラメータを用いて情報端末１０と無線通信を行う。
【００４９】
これにより、ＵＳＢ装置２０が備えるＵＳＢマスタインターフェース２６は、ＵＳＢ通信を開始できる（マスタとしての）機能を有する。したがって、ＵＳＢ装置２０を機器に接続するだけで、機器の不揮発性メモリ３４に保持されたパラメータが、ＵＳＢスレーブインターフェース３２を介してＵＳＢマスタインターフェース２６によって読み出される。読み出されたパラメータを用いて、無線通信インターフェース２２は、情報端末１０と無線通信を行う。よって、機器に別のＵＳＢ装置２０が接続された場合であっても、機器に保持されたパラメータを用いた情報端末１０と機器との無線通信が可能になる。
【００５０】
つまり、ＵＳＢ装置２０は、別の機器に接続されても、接続された機器に固有の無線通信インターフェースとして動作することができる。したがって、ＵＳＢ装置２０は、機器に保持されたパラメータに依存することなく動作できる高い汎用性をもつ。その結果、ＵＳＢ装置２０に対して無線の設定を行う必要がなくなり、機器に接続するＵＳＢ装置２０はユニークである必要がなくなる。このため、ＵＳＢ装置２０を交換する場合でも特別な作業を必要とせず、簡単に行うことができる。
【００５１】
また、ＵＳＢ装置２０が備える読み出し回路２８は、ＵＳＢ装置２０がＵＳＢスレーブインターフェース３２に接続された場合に、ＵＳＢスレーブインターフェース３２を介して、不揮発性メモリ３４においてパラメータが格納されているアドレスを、ＵＳＢスレーブインターフェース３２を備えた機器に伝える。
【００５２】
これにより、ＵＳＢ装置２０が備える読み出し回路２８は、不揮発性メモリ３４のアドレスを指定したうえで、不揮発性メモリ３４からパラメータを読み出す。したがって、機器の不揮発性メモリ３４における特定のアドレスにパラメータを格納しておいても、そのパラメータがＵＳＢ装置２０の読み出し回路２８に読み出される。
【００５３】
また、ＵＳＢ装置２０は、ＵＳＢドングルの形態で、ＵＳＢスレーブインターフェース３２に直接接続される。
【００５４】
また、無線通信インターフェース２２が、無線ＬＡＮの場合には、インターネットに接続された無線ＬＡＮルータを介して、インターネットに接続できる。これにより、無線通信インターフェース２２は、遠隔地にある情報端末１０と無線通信を行うこともできる。
【００５５】
ＵＳＢ装置２０は、機器のＵＳＢスレーブインターフェース３２に直接接続されるドングルであり、小型の装置である。したがって、ＵＳＢ装置２０は、多くのケーブル等が近くにある狭小空間であっても、容易に機器に装着され得る。
【００５６】
なお、実施の形態では、ＵＳＢ装置２０が接続される機器として、サーボアンプ３０の例が説明された。しかし、機器はこれに限定されない。例えば、サーボアンプを制御する上位コントローラであるＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）が機器であってもよい。
【００５７】
図４は、実施の形態の変形例に係るＵＳＢ装置の接続例を示す図である。図４では、ＵＳＢ装置を、機器としてのＰＬＣ５０に接続している。ここでは、多軸のそれぞれに対応した複数のモータ４０ａ〜４０ｃと、モータ４０ａ〜４０ｃのそれぞれを駆動するサーボアンプ３０ａ〜３０ｃと、サーボアンプ３０ａ〜３０ｃに対してＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）等を介して指令を送るＰＬＣ５０とから構成される多軸制御システムが示されている。
【００５８】
サーボアンプ３０ａ〜３０ｃ及びＰＬＣ５０には、それぞれ、ＵＳＢ装置２０ａ〜２０ｄが接続されている。ＵＳＢ装置２０ａ〜２０ｄは、いずれも、ＵＳＢ装置２０と同じものである。ＵＳＢ装置２０ａ〜２０ｄは、それぞれの機器に接続されることで、接続された機器に固有のパラメータに基づく無線通信を行うことができる。
【００５９】
ＵＳＢ装置２０ａ〜２０ｄを含む多軸制御システムによれば、サーボアンプ３０ａ〜３０ｃ及びＰＬＣ５０は、情報端末１０と無線接続される。よって、多軸制御システムは、情報端末１０を用いて、ケーブルを接続することなく、無線通信により、多軸制御システムを構成するサーボアンプ３０ａ〜３０ｃ及びＰＬＣ５０のいずれに対しても、各種設定をしたり、機器の状態を監視したりすることができる。
【００６０】
ＵＳＢ装置２０ａ〜２０ｄは、そのいずれをいずれの機器に接続しても無線接続できる。このため、ＵＳＢ装置を変更又は交換した場合でも、新たに無線設定を行うという手間を省くことができる。特定のＵＳＢ装置と特定の機器とを紐付けて管理する必要がないため、管理を簡単にすることができる。ＵＳＢ装置の付け間違いにより、情報端末の操作者が自分の意図した機器とは異なる機器の設定値を変更して機器状態をモニタしてしまう、といった間違いを防ぐことができる。
【００６１】
図１、図４では、機器としてサーボアンプ、ＰＬＣを示したが、サーボアンプ、ＰＬＣ以外の産業用装置、コントローラ等でも良い。
【００６２】
以上、本発明に係るＵＳＢ装置について、実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、本発明は、実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態又は変形例に施したもの、又は、実施の形態及び変形例における一部の構成要素を組み合わせて構築される別の形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【００６３】
例えば、実施の形態では、サーボアンプ３０は、無線通信用のパラメータを保持する不揮発性メモリ３４を備える。しかし、必ずしもこのような不揮発性メモリ３４を備える必要はない。ＵＳＢ装置２０の無線通信インターフェース２２が有するレジスタに、予め無線通信用のパラメータが保持されている場合には、サーボアンプ３０に無線通信用のパラメータが保持される必要がないからである。
【００６４】
また、実施の形態では、ＵＳＢ装置２０は、無線通信インターフェース２２、変換回路２４、ＵＳＢマスタインターフェース２６、及び、読み出し回路２８だけを備える。しかし、このような構成要素に限られず、例えば、さらに、マイクロコンピュータ等からなる制御回路を備えてもよい。その場合には、制御回路による制御の下で、無線通信インターフェース２２、変換回路２４、及び、ＵＳＢマスタインターフェース２６が上述した動作を行う。
【００６５】
図５は、実施の形態に係るＵＳＢ装置を、無線ＬＡＮルータを介してインターネットに接続する構成を示す図である。無線ＬＡＮルータ６０ａ、６０ｂはインターネット７０に接続されている。ＵＳＢ装置２０は無線ＬＡＮルータ６０ａと無線通信を行うことで、無線ＬＡＮルータ６０ａを介してインターネット７０と接続できる。情報端末１０は、無線ＬＡＮルータ６０ｂと無線通信を行うことで、無線ＬＡＮルータ６０ｂを介してインターネット７０に接続できる。つまり、ＵＳＢ装置２０の無線通信インターフェース２２は、無線ＬＡＮルータ６０ａを介してインターネット７０と接続する。これにより、ＵＳＢ装置２０の無線通信インターフェース２２は、インターネット７０に接続された情報端末１０と無線通信を行う。これにより、情報端末１０及びＵＳＢ装置２０はインターネット７０に接続されているため、例えば、中国にあるＵＳＢ装置２０に接続された機器を、日本にある情報端末１０からモニタすることが可能となる。
【００６６】
なお、図５では、情報端末１０と無線ＬＡＮルータ６０ｂが無線接続している。しかし、情報端末１０の有線ＬＡＮポートとインターネットに接続されたルータとを有線ＬＡＮ接続しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、特に、従来よりも少ない労力及びコストで、ＵＳＢインターフェースを備える機器との無線通信を可能にするＵＳＢ装置として、利用できる。
【符号の説明】
【００６８】
１０  情報端末
１２  無線通信インターフェース
２０，２０ａ〜２０ｄ  ＵＳＢ装置
２２  無線通信インターフェース
２４  変換回路
２６  ＵＳＢマスタインターフェース
２８  読み出し回路
３０，３０ａ〜３０ｃ  サーボアンプ
３２  ＵＳＢスレーブインターフェース
３４  不揮発性メモリ
４０，４０ａ〜４０ｃ  モータ
５０  ＰＬＣ
６０ａ，６０ｂ  無線ＬＡＮルータ
７０  インターネット
８０  アクセスポイント
【図１】
2018135160.tif 000003
【図２】
2018135160.tif 000004
【図３】
2018135160.tif 000005
【図４】
2018135160.tif 000006
【図５】
2018135160.tif 000007
【図６】
2018135160.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月24日(2019.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）装置に関する。本発明は、特に、ＵＳＢインターフェースを備える機器との無線通信を可能にするＵＳＢ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工場における自動化に用いられる機器であるＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ、ファクトリー・オートメーション）装置等の、ＵＳＢインターフェースを備える機器では、機器と通信可能に接続された情報端末により、機器に対して各種設定をしたり、機器の状態を監視したりする（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
特許文献１では、機器の一例であるサーボアンプに無線通信インターフェースを装備させることで、携帯型の情報端末とサーボアンプとの間の無線通信を可能にしている。これによって、煩わしいケーブル接続が不要となる。無線通信により、情報端末からサーボアンプに対して各種設定をしたり、サーボアンプの状態を監視したりすることができる。
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、サーボアンプに無線通信インターフェースを装備させる必要がある。特許文献１の技術では、無線通信インターフェースを備えない既設のサーボアンプ（典型的には、通信インターフェースとしてＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ、ユニバーサル・シリアル・バス）インターフェースを備えるサーボアンプ）には適用できないという問題がある。つまり、無線通信インターフェースを備えない既設のサーボアンプに対しては、無線通信インターフェースを新たに組み込む改造をするか、無線通信インターフェースを装備したサーボアンプと置き換えるかが必要とされる。このためには、多大な労力又はコストを要する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１１４２４号公報
【発明の概要】
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたものである。本発明は、従来よりも少ない労力及びコストで、ＵＳＢインターフェースを備える機器と情報端末との無線通信を可能にするＵＳＢ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一形態に係るＵＳＢ装置は、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）のスレーブとして動作するＵＳＢスレーブインターフェースを備えた機器に接続されるＵＳＢ装置である。ＵＳＢ装置は、ＵＳＢスレーブインターフェースに直接接続され、ＵＳＢのマスタとして動作するＵＳＢマスタインターフェースと、情報端末と無線通信を行う無線通信インターフェースと、ＵＳＢマスタインターフェースと無線通信インターフェースとの間のデータ変換を行う変換回路とを備える。
【０００８】
ここで、ＵＳＢ装置は読み出し回路を有し、ＵＳＢスレーブインターフェースを備えた機器は、情報端末との無線通信に必要なパラメータを保持する不揮発性メモリを有し、ＵＳＢ装置は、ＵＳＢスレーブインターフェースに接続された場合に、読み出し回路により、ＵＳＢマスタインターフェース及びＵＳＢスレーブインターフェースを介して、不揮発性メモリから前記パラメータを読み出し、無線通信インターフェースは、ＵＳＢマスタインターフェースによって読み出されたパラメータを用いて情報端末と無線通信を行ってもよい。
【０００９】
また、ＵＳＢマスタインターフェースは、ＵＳＢスレーブインターフェースに接続された場合に、ＵＳＢスレーブインターフェースを介して、不揮発性メモリにおいてパラメータが格納されているアドレスを、ＵＳＢスレーブインターフェースを備えた機器に伝えることにより、不揮発性メモリから前記パラメータを読み出してもよい。
【００１０】
また、ＵＳＢ装置は、ＵＳＢドングルの形態で、ＵＳＢスレーブインターフェースに直接接続されてもよい。
【００１１】
また、無線通信インターフェースは、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）ルータを介してインターネットと接続することにより、インターネットに接続された情報端末と無線通信を行ってもよい。
【００１２】
また、ＵＳＢインターフェースを備えた機器は、モータを駆動するサーボアンプであってもよい。
【００１３】
本発明により、従来よりも少ない労力及びコストで、ＵＳＢインターフェースを備える機器と情報端末との無線通信を可能にするＵＳＢ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態に係るＵＳＢ装置の使用例を示す図。
【図２】実施の形態に係るＵＳＢ装置及び周辺装置の詳細な構成を示すブロック図。
【図３】実施の形態に係るＵＳＢ装置をサーボアンプに接続した場合のＵＳＢ装置及びサーボアンプの動作を示すフローチャート。
【図４】実施の形態の変形例に係るＵＳＢ装置の接続例を示す図。
【図５】実施の形態に係るＵＳＢ装置を、無線ＬＡＮルータを介してインターネットに接続する構成を示す図。
【図６】実施の形態に係る情報端末とＵＳＢ装置とがインフラストラクチャー・モードで無線通信を行う場合の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は、必ずしも厳密に図示したものではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１６】
図１は、実施の形態に係るＵＳＢ装置２０の使用例を示す図である。ここでは、ＵＳＢ装置２０だけでなく、ＵＳＢ装置２０と関連する周辺装置（情報端末１０、サーボアンプ３０、モータ４０）も併せて図示されている。
【００１７】
情報端末１０は、無線通信インターフェースを有する。情報端末１０は、無線通信によってサーボアンプ３０に対して各種設定をしたり、サーボアンプの状態を監視したりするための端末である。情報端末１０は、例えば、スマートフォン、又はタブレット端末等である。
【００１８】
サーボアンプ３０は、ＵＳＢのスレーブとして動作するＵＳＢスレーブインターフェースを備えた機器の一例である。サーボアンプ３０は、上位コントローラからの指令（回転位置、又は回転速度等）に従って、モータ４０を駆動する装置である。サーボアンプ３０は、例えば、モータ４０が有するエンコーダからのフィードバック信号を用いたサーボ制御により、上位コントローラからの指令に対応する電力供給をモータ４０に対して行う。
【００１９】
モータ４０は、電動機であり、例えば、ステータ、ロータ及びエンコーダから構成されるサーボモータである。モータ４０は、ロータの回転軸に接続されたエンコーダから、回転位置を示す信号をサーボアンプ３０にフィードバックする。モータ４０は、サーボアンプ３０から供給される電力に従ってロータを回転させる。
【００２０】
ＵＳＢ装置２０は、ＵＳＢインターフェースを備える機器との無線通信を可能にする。ＵＳＢ装置２０は、具体的には、サーボアンプ３０に設けられた、ＵＳＢのスレーブとして動作するＵＳＢスレーブインターフェースに直接接続される（ここでは、差し込まれる）ことで、サーボアンプ３０の無線インターフェースとして動作するＵＳＢマスタ装置としてのＵＳＢドングルである。
【００２１】
なお、ＵＳＢのマスタとは、ＵＳＢ通信において制御を行う側の「ホスト」である。ＵＳＢのスレーブとは、ＵＳＢ通信において制御される側の「デバイス」である。ＵＳＢ通信では、マスタとスレーブのうち、マスタだけがＵＳＢ転送を開始することができる。ＵＳＢドングルは、ＵＳＢコネクタを有する小型の装置である。ＵＳＢドングルは、例えば、幅が約１ｃｍ、長さが約３ｃｍ、厚さが約５ｍｍの直方体にＵＳＢコネクタが取り付けられた装置である。
【００２２】
図２は、実施の形態に係るＵＳＢ装置２０及び周辺装置（情報端末１０、サーボアンプ３０、モータ４０）の詳細な構成を示すブロック図である。なお、図２において、「Ｉ／Ｆ」は、「インターフェース」の省略表記である。
【００２３】
情報端末１０は、ＵＳＢ装置２０と無線通信を行うための無線通信インターフェース１２を備える。無線通信インターフェース１２は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線ＬＡＮのマスタとして機能する通信インターフェースである。
【００２４】
なお、無線ＬＡＮの通信方式として、図１では、情報端末１０とＵＳＢ装置２０とが直接通信するアドホックモードであるが、アクセスポイント８０（図６を参照）を介して情報端末１０とＵＳＢ装置２０とが通信を行う、インフラストラクチャー・モードでも良い。図６は、実施の形態に係る情報端末１０とＵＳＢ装置２０とが、インフラストラクチャー・モードで無線通信を行う場合の構成を示す図である。
【００２５】
なお、無線通信インターフェースとしては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）でも良い。
【００２６】
なお、無線通信インターフェースとしては、携帯電話の通信方式であるＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）／４Ｇ／３Ｇでも良い。
【００２７】
なお、無線通信インターフェースとしては、特定小電力無線でも良い。
【００２８】
サーボアンプ３０は、ＵＳＢ装置２０との接続に関連する構成要素として、ＵＳＢスレーブインターフェース３２及び不揮発性メモリ３４を備える。なお、サーボアンプ３０の他の構成要素（制御回路、通信インターフェース、モータ駆動回路等）の図示は省略されている。
【００２９】
不揮発性メモリ３４は、サーボアンプ３０がＵＳＢ装置２０を介して情報端末１０と無線通信を行うのに必要なパラメータを保持する不揮発性のメモリである。不揮発性メモリ３４に保持されるパラメータは、例えば、ＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）及び暗号化無線通信のためのパスワード等である。
【００３０】
ＵＳＢスレーブインターフェース３２は、ＵＳＢのスレーブとして動作する通信インターフェースである。ＵＳＢスレーブインターフェース３２は、ＵＳＢコネクタと、ＵＳＢスレーブとして通信するための回路とを含む。ＵＳＢスレーブインターフェース３２は、例えば、ＵＳＢ  Ａメス側コネクタと、ＵＳＢスレーブ用の通信回路とを含む。
【００３１】
ＵＳＢ装置２０は、サーボアンプ３０が備えるＵＳＢスレーブインターフェース３２に接続されるＵＳＢマスタ装置としてのＵＳＢドングルである。ＵＳＢ装置２０は、無線通信インターフェース２２、変換回路２４、ＵＳＢマスタインターフェース２６、及び、読み出し回路２８を備える。
【００３２】
ＵＳＢマスタインターフェース２６は、サーボアンプ３０が備えるＵＳＢスレーブインターフェース３２に直接接続される。ＵＳＢマスタインターフェース２６は、ＵＳＢのマスタ（つまり、制御を行う側としての「ホスト」）として動作する通信インターフェースである。ＵＳＢマスタインターフェース２６は、ＵＳＢコネクタと、ＵＳＢマスタとして通信するための回路とを含む。ＵＳＢマスタインターフェース２６は、例えば、ＵＳＢ  Ａオス側コネクタと、ＵＳＢマスタ用の通信回路とを含む。
【００３３】
ここで、読み出し回路２８は、ＵＳＢ装置２０が、サーボアンプ３０が備えるＵＳＢスレーブインターフェース３２に接続されると、ＵＳＢマスタインターフェース２６及びＵＳＢスレーブインターフェース３２を介して、サーボアンプ３０が有する不揮発性メモリ３４からパラメータを読み出す機能を有する。具体的には、読み出し回路２８は、ＵＳＢ装置２０がＵＳＢスレーブインターフェース３２に接続された場合に、ＵＳＢマスタインターフェース２６及びＵＳＢスレーブインターフェース３２を介して、不揮発性メモリ３４においてパラメータが格納されているアドレスをサーボアンプ３０に伝える。これにより、読み出し回路２８は、不揮発性メモリ３４からパラメータを読み出す。読み出し回路２８は、例えば、プログラムを格納したＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄａｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、プログラムを実行するプロセッサ、入出力ポート等を有するマイコン（マイクロコンピュータ）等で構成される。
【００３４】
変換回路２４は、ＵＳＢマスタインターフェース２６と無線通信インターフェース２２との間のデータ変換（つまり、双方向のデータ変換）を行う回路である。変換回路２４は、例えば、プログラムを格納したＲＯＭ、ＲＡＭ、プログラムを実行するプロセッサ、入出力ポート等を有するマイクロコンピュータ等で構成される。なお、読み出し回路２８及び変換回路２４は、同じマイクロコンピュータを用い、プログラムによって実現されてもよい。
【００３５】
無線通信インターフェース２２は、情報端末１０と無線通信を行う通信インターフェースである。無線通信インターフェース２２は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線ＬＡＮのスレーブとして機能する通信インターフェースである。ここで、無線通信インターフェース２２は、ＵＳＢマスタインターフェース２６によってサーボアンプ３０の不揮発性メモリ３４から読み出されたパラメータを用いて、情報端末１０と無線通信を行う機能を有する。具体的には、無線通信インターフェース２２は、ＵＳＢマスタインターフェース２６によってサーボアンプ３０の不揮発性メモリ３４から読み出されたＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）及びパスワードを用いて、無線ＬＡＮのスレーブとして、情報端末１０の無線通信インターフェース１２と無線通信を行う。
【００３６】
次に、以上のように構成された本実施の形態に係るＵＳＢ装置２０の動作について説明する。
【００３７】
図３は、実施の形態に係るＵＳＢ装置２０をサーボアンプ３０に接続した場合のＵＳＢ装置２０及びサーボアンプ３０の動作を示すフローチャートである。
【００３８】
まず、ＵＳＢ装置２０をサーボアンプ３０に接続する（ステップＳ１）。具体的には、ＵＳＢ装置２０のＵＳＢマスタインターフェース２６が有するＵＳＢコネクタを、サーボアンプ３０のＵＳＢスレーブインターフェース３２が有するＵＳＢコネクタに差し込む。
【００３９】
その接続を検知したＵＳＢ装置２０は、サーボアンプ３０に対して、無線通信用のパラメータ（ＳＳＩＤ及びパスワード等）の読み出し要求を行う（ステップＳ２）。具体的には、ＵＳＢ装置２０の読み出し回路２８は、ＵＳＢマスタインターフェース２６を介して、サーボアンプ３０のＵＳＢスレーブインターフェース３２に対して、サーボアンプ３０の不揮発性メモリ３４においてパラメータが格納されているアドレスに対する読み出し要求をする。
【００４０】
読み出し要求を受けたサーボアンプ３０は、内部に保持する無線通信用のパラメータをＵＳＢ装置２０に送信する（ステップＳ３）。具体的には、読み出し要求を受けたサーボアンプ３０のＵＳＢスレーブインターフェース３２は、不揮発性メモリ３４の指定されたアドレスに格納されているパラメータを読み出し、ＵＳＢ装置２０のＵＳＢマスタインターフェース２６に送信する。
【００４１】
パラメータを受信したＵＳＢ装置２０は、受信したパラメータを無線通信インターフェース２２が有するレジスタに書き込む（ステップＳ４）。具体的には、サーボアンプ３０のＵＳＢスレーブインターフェース３２から、ＵＳＢ装置２０のＵＳＢマスタインターフェース２６に読み出されたパラメータは、読み出し回路２８を介して、無線通信インターフェース２２が有するレジスタに転送されて格納される。
【００４２】
ＵＳＢ装置２０は、内部のレジスタに格納されたパラメータに従って、情報端末１０の無線通信インターフェース１２と無線通信を行う（ステップＳ５）。具体的には、ＵＳＢ装置２０の無線通信インターフェース２２は、内部のレジスタに格納されたパラメータに従って、無線ＬＡＮのスレーブとして、情報端末１０の無線通信インターフェース１２と無線通信を行う。
【００４３】
このようにＵＳＢ装置２０を介して情報端末１０とサーボアンプ３０とが無線接続されると、例えば、次のような通信が行われる。
【００４４】
専用のソフトウェア（アプリ等）を搭載した情報端末１０からモータ４０の回転数（単位時間当たりの回転数ｒｐｍなど）をモニタするために、モータ回転数要求コマンドを送信した場合、そのモータ回転数要求コマンドは、情報端末１０の無線通信インターフェース１２を介して無線で送信され、ＵＳＢ装置２０の無線通信インターフェース２２で受信される。ＵＳＢ装置２０では、変換回路２４は、無線通信インターフェース２２で受信されたモータ回転数要求コマンドをＵＳＢで送信できるフォーマットに変換し、ＵＳＢマスタインターフェース２６を介して、サーボアンプ３０のＵＳＢスレーブインターフェース３２に送信する。モータ回転数要求コマンドを受信したサーボアンプ３０は、受信したモータ回転数要求コマンドを認識すると、モータ４０のエンコーダから読み出した信号に基づくモータ回転数データを、ＵＳＢスレーブインターフェース３２を介して、ＵＳＢ装置２０に返信する。ＵＳＢ装置２０では、変換回路２４は、ＵＳＢマスタインターフェース２６を介して受信したモータ回転数データを無線のフォーマットに変換し、無線通信インターフェース２２を介して送信する。情報端末１０は、無線通信インターフェース１２を介してモータ回転数データを受信し、画面等に表示する。
【００４５】
以上のように、本実施の形態に係るＵＳＢ装置２０は、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）のスレーブとして動作するＵＳＢスレーブインターフェース３２を備えた機器（サーボアンプ３０）に接続される装置であって、ＵＳＢスレーブインターフェース３２に直接接続され、ＵＳＢのマスタとして動作するＵＳＢマスタインターフェース２６と、情報端末１０と無線通信を行う無線通信インターフェース２２と、ＵＳＢマスタインターフェース２６と無線通信インターフェース２２との間のデータ変換を行う変換回路２４とを備える。
【００４６】
これにより、ＵＳＢ装置２０には、機器に設けられたＵＳＢスレーブインターフェース３２に対して、マスタとして動作するＵＳＢマスタインターフェース２６が備えられ、かつ、ＵＳＢ装置２０において無線通信とＵＳＢ通信とが変換される。よって、ＵＳＢ装置２０を機器のＵＳＢスレーブインターフェース３２に接続するだけで、ＵＳＢ装置２０を介した機器と情報端末１０との無線通信が可能になる。つまり、無線通信インターフェースを備えない既設の機器に対して、無線通信インターフェースを新たに組み込む改造をしたり、無線通信インターフェースを装備した機器に置き換えたりするような労力及びコストをかけることなく、無線通信インターフェースを備えないが、ＵＳＢスレーブインターフェース３２を備える既設の機器と情報端末１０との無線通信が可能になる。
【００４７】
その結果、無線通信手段を有していない機器に対して、情報端末で無線接続できるようになる。よって、有線接続するのが困難な高所に取り付けられた機器、又は、高速で移動する機器に対して、情報端末から、各種調整のための設定を行ったり、アラーム発生状態等の機器状態をモニタしたりすることができる。
【００４８】
また、ＵＳＢ装置２０は読み出し回路２８を有する。ＵＳＢスレーブインターフェース３２を備えたサーボアンプ３０に相当する機器は、情報端末１０との無線通信に必要なパラメータを保持する不揮発性メモリ３４を有する。ＵＳＢ装置２０は、ＵＳＢスレーブインターフェース３２に接続された場合に、読み出し回路２８により、ＵＳＢマスタインターフェース２６及びＵＳＢスレーブインターフェース３２を介して、不揮発性メモリ３４からパラメータを読み出す。無線通信インターフェース２２は、ＵＳＢマスタインターフェース２６を介し、読み出し回路２８によって読み出されたパラメータを用いて情報端末１０と無線通信を行う。
【００４９】
これにより、ＵＳＢ装置２０が備えるＵＳＢマスタインターフェース２６は、ＵＳＢ通信を開始できる（マスタとしての）機能を有する。したがって、ＵＳＢ装置２０を機器に接続するだけで、機器の不揮発性メモリ３４に保持されたパラメータが、ＵＳＢスレーブインターフェース３２を介してＵＳＢマスタインターフェース２６によって読み出される。読み出されたパラメータを用いて、無線通信インターフェース２２は、情報端末１０と無線通信を行う。よって、機器に別のＵＳＢ装置２０が接続された場合であっても、機器に保持されたパラメータを用いた情報端末１０と機器との無線通信が可能になる。
【００５０】
つまり、ＵＳＢ装置２０は、別の機器に接続されても、接続された機器に固有の無線通信インターフェースとして動作することができる。したがって、ＵＳＢ装置２０は、機器に保持されたパラメータに依存することなく動作できる高い汎用性をもつ。その結果、ＵＳＢ装置２０に対して無線の設定を行う必要がなくなり、機器に接続するＵＳＢ装置２０はユニークである必要がなくなる。このため、ＵＳＢ装置２０を交換する場合でも特別な作業を必要とせず、簡単に行うことができる。
【００５１】
また、ＵＳＢ装置２０が備える読み出し回路２８は、ＵＳＢ装置２０がＵＳＢスレーブインターフェース３２に接続された場合に、ＵＳＢスレーブインターフェース３２を介して、不揮発性メモリ３４においてパラメータが格納されているアドレスを、ＵＳＢスレーブインターフェース３２を備えた機器に伝える。
【００５２】
これにより、ＵＳＢ装置２０が備える読み出し回路２８は、不揮発性メモリ３４のアドレスを指定したうえで、不揮発性メモリ３４からパラメータを読み出す。したがって、機器の不揮発性メモリ３４における特定のアドレスにパラメータを格納しておいても、そのパラメータがＵＳＢ装置２０の読み出し回路２８に読み出される。
【００５３】
また、ＵＳＢ装置２０は、ＵＳＢドングルの形態で、ＵＳＢスレーブインターフェース３２に直接接続される。
【００５４】
また、無線通信インターフェース２２が、無線ＬＡＮの場合には、インターネットに接続された無線ＬＡＮルータを介して、インターネットに接続できる。これにより、無線通信インターフェース２２は、遠隔地にある情報端末１０と無線通信を行うこともできる。
【００５５】
ＵＳＢ装置２０は、機器のＵＳＢスレーブインターフェース３２に直接接続されるドングルであり、小型の装置である。したがって、ＵＳＢ装置２０は、多くのケーブル等が近くにある狭小空間であっても、容易に機器に装着され得る。
【００５６】
なお、実施の形態では、ＵＳＢ装置２０が接続される機器として、サーボアンプ３０の例が説明された。しかし、機器はこれに限定されない。例えば、サーボアンプを制御する上位コントローラであるＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）が機器であってもよい。
【００５７】
図４は、実施の形態の変形例に係るＵＳＢ装置の接続例を示す図である。図４では、ＵＳＢ装置を、機器としてのＰＬＣ５０に接続している。ここでは、多軸のそれぞれに対応した複数のモータ４０ａ〜４０ｃと、モータ４０ａ〜４０ｃのそれぞれを駆動するサーボアンプ３０ａ〜３０ｃと、サーボアンプ３０ａ〜３０ｃに対してＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）等を介して指令を送るＰＬＣ５０とから構成される多軸制御システムが示されている。
【００５８】
サーボアンプ３０ａ〜３０ｃ及びＰＬＣ５０には、それぞれ、ＵＳＢ装置２０ａ〜２０ｄが接続されている。ＵＳＢ装置２０ａ〜２０ｄは、いずれも、ＵＳＢ装置２０と同じものである。ＵＳＢ装置２０ａ〜２０ｄは、それぞれの機器に接続されることで、接続された機器に固有のパラメータに基づく無線通信を行うことができる。
【００５９】
ＵＳＢ装置２０ａ〜２０ｄを含む多軸制御システムによれば、サーボアンプ３０ａ〜３０ｃ及びＰＬＣ５０は、情報端末１０と無線接続される。よって、多軸制御システムは、情報端末１０を用いて、ケーブルを接続することなく、無線通信により、多軸制御システムを構成するサーボアンプ３０ａ〜３０ｃ及びＰＬＣ５０のいずれに対しても、各種設定をしたり、機器の状態を監視したりすることができる。
【００６０】
ＵＳＢ装置２０ａ〜２０ｄは、そのいずれをいずれの機器に接続しても無線接続できる。このため、ＵＳＢ装置を変更又は交換した場合でも、新たに無線設定を行うという手間を省くことができる。特定のＵＳＢ装置と特定の機器とを紐付けて管理する必要がないため、管理を簡単にすることができる。ＵＳＢ装置の付け間違いにより、情報端末の操作者が自分の意図した機器とは異なる機器の設定値を変更して機器状態をモニタしてしまう、といった間違いを防ぐことができる。
【００６１】
図１、図４では、機器としてサーボアンプ、ＰＬＣを示したが、サーボアンプ、ＰＬＣ以外の産業用装置、コントローラ等でも良い。
【００６２】
以上、本発明に係るＵＳＢ装置について、実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、本発明は、実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態又は変形例に施したもの、又は、実施の形態及び変形例における一部の構成要素を組み合わせて構築される別の形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【００６３】
例えば、実施の形態では、サーボアンプ３０は、無線通信用のパラメータを保持する不揮発性メモリ３４を備える。しかし、必ずしもこのような不揮発性メモリ３４を備える必要はない。ＵＳＢ装置２０の無線通信インターフェース２２が有するレジスタに、予め無線通信用のパラメータが保持されている場合には、サーボアンプ３０に無線通信用のパラメータが保持される必要がないからである。
【００６４】
また、実施の形態では、ＵＳＢ装置２０は、無線通信インターフェース２２、変換回路２４、ＵＳＢマスタインターフェース２６、及び、読み出し回路２８だけを備える。しかし、このような構成要素に限られず、例えば、さらに、マイクロコンピュータ等からなる制御回路を備えてもよい。その場合には、制御回路による制御の下で、無線通信インターフェース２２、変換回路２４、及び、ＵＳＢマスタインターフェース２６が上述した動作を行う。
【００６５】
図５は、実施の形態に係るＵＳＢ装置を、無線ＬＡＮルータを介してインターネットに接続する構成を示す図である。無線ＬＡＮルータ６０ａ、６０ｂはインターネット７０に接続されている。ＵＳＢ装置２０は無線ＬＡＮルータ６０ａと無線通信を行うことで、無線ＬＡＮルータ６０ａを介してインターネット７０と接続できる。情報端末１０は、無線ＬＡＮルータ６０ｂと無線通信を行うことで、無線ＬＡＮルータ６０ｂを介してインターネット７０に接続できる。つまり、ＵＳＢ装置２０の無線通信インターフェース２２は、無線ＬＡＮルータ６０ａを介してインターネット７０と接続する。これにより、ＵＳＢ装置２０の無線通信インターフェース２２は、インターネット７０に接続された情報端末１０と無線通信を行う。これにより、情報端末１０及びＵＳＢ装置２０はインターネット７０に接続されているため、例えば、中国にあるＵＳＢ装置２０に接続された機器を、日本にある情報端末１０からモニタすることが可能となる。
【００６６】
なお、図５では、情報端末１０と無線ＬＡＮルータ６０ｂが無線接続している。しかし、情報端末１０の有線ＬＡＮポートとインターネットに接続されたルータとを有線ＬＡＮ接続しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、特に、従来よりも少ない労力及びコストで、ＵＳＢインターフェースを備える機器との無線通信を可能にするＵＳＢ装置として、利用できる。
【符号の説明】
【００６８】
１０    情報端末
１２    無線通信インターフェース
２０、２０ａ〜２０ｄ    ＵＳＢ装置
２２    無線通信インターフェース
２４    変換回路
２６    ＵＳＢマスタインターフェース
２８    読み出し回路
３０、３０ａ〜３０ｃ    サーボアンプ
３２    ＵＳＢスレーブインターフェース
３４    不揮発性メモリ
４０、４０ａ〜４０ｃ    モータ
５０    ＰＬＣ
６０ａ、６０ｂ    無線ＬＡＮルータ
７０    インターネット
８０    アクセスポイント
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）のスレーブとして動作するＵＳＢスレーブインターフェースを備えた機器に接続されるＵＳＢ装置であって、
前記ＵＳＢスレーブインターフェースに直接接続され、ＵＳＢのマスタとして動作するＵＳＢマスタインターフェースと、
情報端末と無線通信を行う無線通信インターフェースと、
前記ＵＳＢマスタインターフェースと前記無線通信インターフェースとの間のデータ変換を行う変換回路と
を備えるＵＳＢ装置。
【請求項２】
前記ＵＳＢ装置は読み出し回路を有し、
前記ＵＳＢスレーブインターフェースを備えた前記機器は、前記情報端末との無線通信に必要なパラメータを保持する不揮発性メモリを有し、
前記ＵＳＢ装置は、前記ＵＳＢスレーブインターフェースに接続された場合に、前記読み出し回路により、前記ＵＳＢマスタインターフェース及び前記ＵＳＢスレーブインターフェースを介して、前記不揮発性メモリから前記パラメータを読み出し、
前記無線通信インターフェースは、前記ＵＳＢマスタインターフェースによって読み出された前記パラメータを用いて前記情報端末と無線通信を行う
請求項１記載のＵＳＢ装置。
【請求項３】
前記ＵＳＢマスタインターフェースは、前記ＵＳＢスレーブインターフェースに接続された場合に、前記ＵＳＢスレーブインターフェースを介して、前記不揮発性メモリにおいて前記パラメータが格納されているアドレスを、前記ＵＳＢスレーブインターフェースを備えた前記機器に伝えることにより、前記不揮発性メモリから前記パラメータを読み出す
請求項２記載のＵＳＢ装置。
【請求項４】
前記ＵＳＢ装置は、ＵＳＢドングルの形態で、前記ＵＳＢスレーブインターフェースに直接接続される
請求項１に記載のＵＳＢ装置。
【請求項５】
前記無線通信インターフェースは、無線ＬＡＮルータを介してインターネットと接続することにより、前記インターネットに接続された前記情報端末と無線通信を行う
請求項１に記載のＵＳＢ装置。
【請求項６】
前記ＵＳＢインターフェースを備えた前記機器は、モータを駆動するサーボアンプである
請求項１に記載のＵＳＢ装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
2018135160.tif 000010
【図３】
2018135160.tif 000011
【図４】
2018135160.tif 000012
【図５】
2018135160.tif 000013
【図６】
2018135160.tif 000014
【国際調査報告】
2018135160.tif 000015
2018135160.tif 000016
2018135160.tif 000017