(57)【要約】【課題】無線子機側では使用可能な複数のチャネル周波数の使用状況を把握できない。【解決手段】無線親機２と、無線親機に無線接続すると共に、産業設備毎にＩ／Ｏ機器３を通じて接点情報を検出する複数の無線子機４とを有し、無線親機は、複数のチャネル周波数の内、所定のチャネル周波数を使用して、無線子機とポーリング通信し、無線子機からの接点情報を収集管理する産業設備管理システム１であって、無線子機は、モード切替設定部２８の設定操作に応じて、チャネル周波数毎の使用状況を判別するチャネルモニタモードに設定すると、ポーリング通信に使用可能な複数のチャネル周波数の使用状況を把握することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
親機側無線装置と、この親機側無線装置に無線接続すると共に、産業設備毎に状態情報を検出する複数の子機側無線装置とを有し、前記親機側無線装置は、複数のチャネル周波数の内、所定のチャネル周波数を使用して、前記子機側無線装置と無線通信して、この子機側無線装置から状態情報を収集管理する産業設備管理システムであって、
前記子機側無線装置は、
前記チャネル周波数毎のチャネル使用状況を判別する使用状況判別モードと、前記産業設備の状態情報を検出する状態情報検出モードとを切替設定する切替設定手段を有し、
前記切替設定手段にて前記使用状況判別モードに切替設定すると、前記チャネル周波数毎のチャネル使用状況を判別し、このチャネル使用状況の判別結果を出力することを特徴とする産業設備管理システム。
【請求項２】
前記子機側無線装置は、
前記複数のチャネル周波数毎の電界強度を検出する電界強度検出手段と、
この電界強度検出手段にて検出した前記チャネル周波数毎の電界強度に基づき、前記チャネル周波数毎のチャネル使用状況を判別するチャネル使用状況判別手段と、
このチャネル使用状況判別手段の判別結果を出力する出力手段とを有することを特徴とする請求項1記載の産業設備管理システム。
【請求項３】
前記チャネル使用状況判別手段は、
前記電界強度検出手段にて前記チャネル周波数毎の電界強度を所定時間分検出し、これら所定時間分の電界強度の移動平均値を算出し、この電界強度の移動平均値に基づき、前記チャネル周波数毎のチャネル使用状況を判別することを特徴とする請求項２記載の産業設備管理システム。
【請求項４】
前記チャネル使用状況判別手段は、
前記電界強度の移動平均値が所定閾値未満であると判定されると、同電界強度に関わるチャネル周波数のチャネル使用状況が空き状態と判別することを特徴とする請求項３記載の産業設備管理システム。
【請求項５】
前記出力手段は、
前記チャネル使用状況判別手段の判別結果を前記親機側無線装置に送信出力することを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の産業設備管理システム。
【請求項６】
前記出力手段は、
前記チャネル使用状況判別手段の判別結果を表示出力することを特徴とする請求項１，２、３、４又は５記載の産業設備管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、親機側無線装置と、この親機側無線装置に無線接続すると共に、産業設備毎に状態情報、例えば接点情報を検出する複数の子機側無線装置とを有し、前記親機側無線装置は、複数のチャネル周波数の内、所定のチャネル周波数を使用して、前記子機側無線装置と無線通信して、同子機側無線装置から接点情報を収集管理する産業設備管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような産業設備管理システムとしては、製造ライン毎にグループを配置し、各グループは、製造ライン内の産業設備毎に配置され、接点情報を検出するセンサ部と、センサ部毎に配置され、このセンサ部と有線接続する子機と、複数の子機を無線接続する親機と、この親機と有線接続するＰＣとを有し、ＰＣは、親機が自己の子機と、複数のチャネル周波数の内、単一のチャネル周波数を使用してバケツリレー方式のポーリング通信を実行することで、グループ内の各センサ部にて検出した接点情報を収集管理するものが知られている(例えば特許文献１参照)。
【０００３】
この特許文献１によれば、親機及び子機間のポーリング通信を実行することで、各子機のセンサ部で検出した接点情報をＰＣ側で収集できるようにしたので、ＰＣは、産業設備毎の接点情報を収集管理することができる。
【特許文献１】特開２００５−２３６４８６号公報（要約書及び図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の産業設備管理システムによれば、複数のチャネル周波数の内、単一のチャネル周波数を使用して親機及び子機間のポーリング通信を実行するようにしたが、親機及び子機では現在使用中のチャネル周波数を把握できても、ポーリング通信に使用可能な複数のチャネル周波数のチャネル使用状況、例えば未使用の空き状態のチャネル周波数までは把握することができない。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、産業設備管理システム内の親機及び子機間で使用可能なチャネル周波数のチャネル使用状況を認識することができる産業設備管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の産業設備管理システムは、親機側無線装置と、この親機側無線装置に無線接続すると共に、産業設備毎に状態情報を検出する複数の子機側無線装置とを有し、前記親機側無線装置は、複数のチャネル周波数の内、所定のチャネル周波数を使用して、前記子機側無線装置と無線通信し、この子機側無線装置から状態情報を収集管理する産業設備管理システムであって、前記子機側無線装置は、前記チャネル周波数毎のチャネル使用状況を判別する使用状況判別モードと、前記産業設備の状態情報を検出する状態情報検出モードとを切替設定する切替設定手段を有し、前記切替設定手段にて前記使用状況判別モードに切替設定すると、前記チャネル周波数毎のチャネル使用状況を判別し、このチャネル使用状況の判別結果を出力するようにした。
【０００７】
本発明の産業設備管理システムは、前記子機側無線装置が、前記複数のチャネル周波数毎の電界強度を検出する電界強度検出手段と、この電界強度検出手段にて検出した前記チャネル周波数毎の電界強度に基づき、前記チャネル周波数毎のチャネル使用状況を判別するチャネル使用状況判別手段と、このチャネル使用状況判別手段の判別結果を出力する出力手段とを有するようにした。
【０００８】
本発明の産業設備管理システムは、前記チャネル使用状況判別手段が、前記チャネル周波数毎の電界強度を所定時間分検出し、これら所定時間分の電界強度の移動平均値に基づき、前記チャネル周波数毎のチャネル使用状況を判別するようにした。
【０００９】
本発明の産業設備管理システムは、前記チャネル使用状況判別手段が、前記電界強度の移動平均値が所定閾値未満であると判定されると、同電界強度に関わるチャネル周波数のチャネル使用状況が空き状態と判別するようにした。
【００１０】
本発明の産業設備管理システムは、前記出力手段が、前記チャネル使用状況判別手段の判別結果を前記親機側無線装置に送信出力するようにした。
【００１１】
本発明の産業設備管理システムは、前記出力手段が、前記チャネル使用状況判別手段の判別結果を表示出力するようにした。
【発明の効果】
【００１２】
上記のように構成された本発明の産業設備管理システムによれば、前記チャネル周波数毎のチャネル使用状況を判別する使用状況判別モードと、前記産業設備の状態情報を検出する状態情報検出モードとを切替設定する切替設定手段を前記子機側無線装置に備え、前記切替設定手段にて前記使用状況判別モードに切替設定すると、前記チャネル周波数毎のチャネル使用状況を判別し、このチャネル使用状況の判別結果を出力するようにしたので、子機側無線装置では、産業設備管理システム内の親機側無線装置及び子機側無線装置間で使用可能なチャネル周波数のチャネル使用状況を認識することができる。
【００１３】
また、本発明の産業設備管理システムによれば、前記複数のチャネル周波数毎の電界強度を検出し、このチャネル周波数毎の電界強度に基づき、チャネル周波数毎のチャネル使用状況を判別し、この判別結果を出力するようにしたので、子機側無線装置では、産業設備管理システム内の親機側無線装置及び子機側無線装置間で使用可能なチャネル周波数のチャネル使用状況を認識することができる。
【００１４】
また、本発明の産業設備管理システムによれば、前記チャネル周波数毎の電界強度を所定時間分検出し、これら所定時間分の電界強度の移動平均値に基づき、前記チャネル周波数毎のチャネル使用状況を判別するようにしたので、例えば動力制御系のインバータノイズや溶接のアークノイズ等の影響で瞬間的に発生する電界強度の急激な変動を吸収し、その結果、チャネル使用状況を正確に判別することができる。
【００１５】
また、本発明の産業設備管理システムによれば、前記電界強度の移動平均値が所定閾値未満であると判定されると、同電界強度に関わるチャネル周波数のチャネル使用状況が空き状態と判別するようにしたので、複数のチャネル周波数から空き状態のチャネル周波数を認識することができる。
【００１６】
また、本発明の産業設備管理システムによれば、前記チャネル使用状況判別手段の判別結果を前記親機側無線装置に送信出力するようにしたので、親機側無線装置では、使用可能な全チャネル周波数のチャネル使用状況を把握することができる。
【００１７】
また、本発明の産業設備管理システムによれば、前記チャネル使用状況判別手段の判別結果を表示出力するようにしたので、子機側無線装置の現場で使用可能な全チャネル周波数のチャネル使用状況を視覚的に認識することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を示す産業設備管理システムについて説明する。図１は本実施の形態を示す産業設備管理システム内部の概略構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１に示す産業設備管理システム１は、無線親機２と、製造ライン内の産業設備毎に配置された、センサ等のＩ／Ｏ機器３を通じて接点情報等の状態情報を検出すると共に、無線親機２に無線収容される複数の無線子機４と、無線子機４を通じて収集した接点情報に基づき各種制御動作を実行するＰＬＣ５とを有し、無線親機２は、複数のチャネル周波数の内、単一のチャネル周波数を使用して、各無線子機４とのポーリング通信を実行することで、各無線子機４からの接点情報を収集すると共に、これら接点情報をＰＬＣ５に通知するものである。
【００２０】
図２は本実施の形態に関わる無線親機２内部の概略構成を示すブロック図である。
【００２１】
図２に示す無線親機２は、ＰＬＣ５との通信インタフェース１１と、親機側アンテナ１２経由で無線子機４とのポーリング通信を実行する親機側ＲＦ送受信回路１３と、無線親機２全体に電力を供給する親機側電源回路１４と、複数のチャネル周波数からポーリング通信に使用するチャネル周波数を設定する親機側無線チャネル設定スイッチ１５と、様々な情報を表示する親機側ＬＥＤ表示部１６と、様々な情報を記憶する親機側メモリ１７と、この無線親機２全体を制御する親機側ＣＰＵ１８とを有している。
【００２２】
図３は本実施の形態に関わる無線親機４内部の概略構成を示すブロック図である。
【００２３】
図３に示す無線子機４は、Ｉ／Ｏ機器３と接続するＩ／Ｏ端子台２１Ａと、このＩ／Ｏ端子台２１Ａの入出力インタフェースを司る入出力回路２１と、子機側アンテナ２２経由で無線親機２とのポーリング通信を実行する子機側ＲＦ送受信回路２３と、無線子機４全体に電力を供給する子機側電源回路２４と、複数のチャネル周波数からポーリング通信に使用するチャネル周波数を設定する子機側無線チャネル設定スイッチ２５と、様々な情報を表示する子機側ＬＥＤ表示部２６と、様々な情報を記憶する子機側メモリ２７と、設定操作に応じて通常モード又はチャネルモニタモードに切替設定するモード切替設定部２８と、無線子機４全体を制御する子機側ＣＰＵ２９とを有している。尚、Ｉ／Ｏ端子台２１Ａは、例えば８個の入出力端子を備えているものとする。
【００２４】
無線子機４は、無線親機２とポーリング通信を実行し、Ｉ／Ｏ端子台２１Ａを通じてＩ／Ｏ機器３から検出した接点情報を無線親機２に通知する通常モード(状態情報検出モード)と、無線親機２とのポーリング通信に使用する複数のチャネル周波数の使用状況を監視するチャネルモニタモードとを有し、モード切替設定部２８の切替操作に応じてモード変更可能である。
【００２５】
図４は子機側ＣＰＵ２９内部の概略構成を示すブロック図である。
【００２６】
図４に示す子機側ＣＰＵ２９は、子機側ＲＦ送受信回路２３にてチャネル周波数毎に電界強度を所定時間（Ｓ秒）検出する電界強度検出部３１と、この電界強度検出部３１にて所定時間検出したチャネル周波数毎の電界強度の移動平均値を算出する電界強度平均化部３２と、この電界強度平均化部３２にて算出した電界強度の移動平均値に基づき、同チャネル周波数の使用状況を判別するチャネル使用状況判別部３３と、子機側ＬＥＤ表示部２６又はＩ／Ｏ端子台２１Ａを出力制御する出力制御部３４と、子機側ＲＦ送受信制御部２３を制御する通信制御部３５と、この子機側ＣＰＵ２９全体を制御する制御部３６とを有している。
【００２７】
制御部３６は、チャネルモニタモード中に電界強度検出部３１を通じてチャネル周波数単位で電界強度を所定時間検出し、これらチャネル周波数単位で所定時間分の電界強度を一時記憶するものである。
【００２８】
電界強度平均化部３２は、一時記憶中のチャネル周波数単位の所定時間（Ｓ秒）分の電界強度から図５に示すような移動平均値を算出するものであって、例えば動力制御系のインバータノイズや溶接のアークノイズ等の影響で瞬間的に発生する電界強度の急激な変動を吸収するものである。
【００２９】
チャネル使用状況判別部３３は、電界強度平均化部３２にて算出した移動平均値が所定閾値未満であるか否かをチャネル周波数単位で判定し、移動平均値が所定閾値未満であると判定されると、同チャネル周波数の使用状況が空き状態であると判断すると共に、移動平均値が所定閾値未満でないと判定されると、同チャネル周波数の使用状況が使用中であると判断するものである。
【００３０】
制御部３６は、チャネル使用状況判別部３３の全チャネル周波数の判別結果を、出力制御部３４を通じて表示器等のＩ／Ｏ機器３や子機側ＬＥＤ表示部２６に表示出力するものである。尚、子機側ＬＥＤ表示部２６は、チャネル周波数の使用状況が空き状態の場合、子機側ＬＥＤ表示部２６のチャネル周波数に対応したＬＥＤを緑色点灯、チャネル周波数の使用状況が使用中の場合、チャネル周波数に対応したＬＥＤを赤色点灯するものである。
【００３１】
子機側ＬＥＤ表示部２６は８個のＬＥＤを有し、これら８個のＬＥＤにチャネル周波数毎の使用状況を表示出力するようにし、例えば１ｃｈ〜８ｃｈまでのチャネル周波数の使用状況をＬＥＤに表示し、所定操作に応じて同ＬＥＤに９ｃｈ〜１６ｃｈまでのチャネル周波数の使用状況を、さらに所定操作に応じて同ＬＥＤに１７ｃｈ〜２４ｃｈまでのチャネル周波数の使用状況といった具合に、ＬＥＤの数に関係なく、全チャネル周波数の使用状況を表示出力することが可能である。
【００３２】
Ｉ／Ｏ端子台２１Ａは、８個の入出力端子を有しているが、これら８個の入出力端子にＩ／Ｏ機器３としての表示器を接続した場合、これら８個の入出力端子にチャネル周波数の使用状況を出力するようにし、例えば１ｃｈ〜８ｃｈまでのチャネル周波数の使用状況を表示器に表示し、所定操作に応じて同表示器に９ｃｈ〜１６ｃｈまでのチャネル周波数の使用状況を、さらに所定操作に応じて同表示器に１７ｃｈ〜２４ｃｈまでのチャネル周波数の使用状況といった具合に、入出力端子の数に関係なく、全チャネル周波数の使用状況を表示出力することも可能である。
【００３３】
また、制御部３６は、チャネル使用状況判別部３３の全チャネル周波数の判別結果を、通信制御部３５を通じて無線親機４に送信するものである。尚、通信制御部３５は、無線親機２からのポーリング通信時に同判別結果を送信するものである。
【００３４】
尚、請求項記載の親機側無線装置は無線親機２、子機側無線装置は無線子機４、切替設定手段はモード切替設定部２８、電界強度検出手段は電界強度検出部３１、チャネル使用状況判別手段はチャネル使用状況判別部３３、出力手段は通信制御部３５及び出力制御部３４に相当するものである。
【００３５】
次に本実施の形態を示す産業設備管理システム１の動作について説明する。図６は本実施の形態のチャネルモニタ処理に関わる子機側ＣＰＵ２９の処理動作を示すフロチャートである。
【００３６】
図６に示すチャネルモニタ処理は、無線子機４側で、ポーリング通信に使用可能なチャネル周波数の使用状況をモニタする処理である。
【００３７】
図６において子機側ＣＰＵ２９内部の制御部３６は、現在の設定モードがチャネルモニタモード中であるか否かを判定する(ステップＳ１１)。尚、チャネルモニタモードは、モード切替設定部２８の切替操作で設定可能である。
【００３８】
制御部３６は、チャネルモニタモード中であると判定されると、通信制御部３５を通じて使用可能な複数のチャネル周波数から任意のチャネル周波数を捕捉し(ステップＳ１２)、電界強度検出部３１を通じて同捕捉チャネル周波数の電界強度を所定時間（Ｓ秒）検出し(ステップＳ１３)、このチャネル周波数の電界強度を一時記憶する(ステップＳ１４)。尚、電界強度検出部３１は、捕捉チャネル周波数に関わる所定時間分の電界強度を検出するものとする。
【００３９】
制御部３６は、捕捉チャネル周波数の所定時間分の電界強度を一時記憶すると、電界強度平均化部３２を通じて一時記憶中の所定時間分の電界強度の移動平均値を算出する(ステップＳ１５)。
【００４０】
制御部３６は、チャネル使用状況判別部３３を通じて、電界強度の移動平均値が所定閾値未満であるか否かを判定する(ステップＳ１６)。
【００４１】
制御部３６は、チャネル使用状況判別部３３を通じて電界強度の移動平均値が所定閾値未満であると判定されると、同チャネル周波数の使用状況が空き状態であると判断し(ステップＳ１７)、同チャネル周波数の判別結果を子機側メモリ２７に記憶する(ステップＳ１８)。
【００４２】
制御部３６は、使用可能なチャネル周波数の内、未捕捉のチャネル周波数があるか否かを判定する(ステップＳ１９)。制御部３６は、使用可能なチャネル周波数の内、未捕捉のチャネル周波数があると判定されると、未捕捉のチャネル周波数を捕捉すべく、ステップＳ１２に移行する。
【００４３】
また、制御部３６は、ステップＳ１９にて未捕捉のチャネル周波数がないと判定されると、全チャネル周波数の使用状況を子機側メモリ２７に記憶したものと判断し、チャネル周波数に対応した使用状況の出力処理を実行して(ステップＳ２０)、この処理動作を終了する。
【００４４】
尚、出力処理とは、出力制御部３４を通じて、チャネル周波数毎に使用状況を子機側ＬＥＤ表示部２６や表示器等のＩ／Ｏ機器３に表示出力すると共に、通信制御部３５を通じてチャネル周波数毎の使用状況を無線親機２に通知出力する処理である。
【００４５】
この結果、無線子機４のユーザは、子機側ＬＥＤ表示部２６や表示器の表示内容に基づき、チャネル周波数毎の使用状況を認識することができる。また、無線親機２側では、無線子機４から収集した空き状態のチャネル周波数を認識できるため、例えば現在使用中のチャネル周波数に障害が発生したとしても、空き状態のチャネル周波数にスムーズに切替えることができる。
【００４６】
また、制御部３６は、ステップＳ１１にて現在設定中のチャネルモニタモードでなければ、無線親機２とのポーリング通信に応じて接点情報を出力する通常モード中であると判断し(ステップＳ２１)、この処理動作を終了する。
【００４７】
また、制御部３６は、ステップＳ１６にて算出した電界強度の移動平均値が所定閾値未満でなければ、同チャネル周波数の使用状況が使用中状態であると判断し(ステップＳ２２)、同チャネル周波数毎に使用状況を子機側メモリ２７に記憶すべく、ステップＳ１８に移行する。
【００４８】
図６に示すチャネルモニタ処理によれば、無線子機４側でチャネル周波数の所定時間分の電界強度を検出し、この所定時間分の電界強度の移動平均値を算出し、この電界強度の移動平均値に基づきチャネル周波数の使用状況を判別し、このチャネル周波数の使用状況を子機側ＬＥＤ表示部２６や表示器に表示出力すると共に、このチャネル周波数の使用状況を無線親機２に通知するようにしたので、ポーリング通信に使用可能なチャネル周波数の使用状況を把握することができる。
【００４９】
本実施の形態によれば、無線子機４側でチャネル周波数の電界強度を所定時間分検出し、この所定時間分の電界強度の移動平均値に基づき同チャネル周波数の使用状況を判別し、このチャネル周波数の使用状況を子機側ＬＥＤ表示部２６及び表示器に点灯表示すると共に、このチャネル周波数の使用状況を無線親機２に通知するようにしたので、子機側ＬＥＤ表示部２６や表示器の表示内容を目視することで各チャネル周波数の使用状況を現場で把握することができると共に、無線親機２側ではチャネル周波数の使用状況を認識することができる。
【００５０】
また、本実施の形態によれば、無線子機４側のモード切替設定部２８の簡単な切替操作で、チャネルモニタモード又は通常モードに移行することができる。
【００５１】
また、本実施の形態によれば、チャネル周波数毎の電界強度を所定時間分検出し、これら所定時間分の電界強度の移動平均値に基づき、チャネル周波数毎の使用状況を判別するようにしたので、例えば動力制御系のインバータノイズや溶接のアークノイズ等の影響で瞬間的に発生する電界強度の急激な変動を吸収し、その結果、使用状況を正確に判別することができる。
【００５２】
また、本実施の形態によれば、電界強度の移動平均値が所定閾値未満であると判定されると、同電界強度に関わるチャネル周波数の使用状況が空き状態と判別するようにしたので、ポーリング通信に使用可能な複数のチャネル周波数から空き状態のチャネル周波数を認識することができる。
【００５３】
尚、上記実施の形態においては、Ｉ／Ｏ機器３としての表示器及び子機側ＬＥＤ表示部２６にチャネル周波数毎の使用状況を表示出力するようにしたが、表示器若しくは子機側ＬＥＤ表示部２６の何れか一方のみに表示出力するようにしても良いことは言うまでもない。
【００５４】
また、上記実施の形態においては、チャネルモニタモード中に全チャネル周波数の使用状況を把握するようにしたが、例えば無線子機４自身が使用中のチャネル周波数の電界強度を検出して出力するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の産業設備管理システムによれば、簡単な操作で、チャネル周波数毎のチャネル使用状況を判別する使用状況判別モードと、産業設備の状態情報を検出する状態情報検出モードとを切替設定することができると共に、子機側無線装置では、産業設備管理システム内の親機側無線装置及び子機側無線装置間で使用する使用可能なチャネル周波数のチャネル使用状況を認識することができるため、例えば工場内の製造ラインに使用されるシステムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施の形態を示す産業設備管理システム内部の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態に関わる無線親機内部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態に関わる無線子機内部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態に関わる無線子機内部の子機側ＣＰＵ内部の概略構成を示すブロック図である。
【図５】本実施の形態に関わる無線子機側にてチャネル周波数の電界強度を移動平均化する理由を示す説明図である。
【図６】本実施の形態に関わるチャネルモニタ処理に関わる子機側ＣＰＵの処理動作を示すフロチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１  産業設備管理システム
２  無線親機(親機側無線装置)
４  無線子機(子機側無線装置)
２８  モード切替設定部（切替設定手段）
３１  電界強度検出部(電界強度検出手段)
３３  チャネル使用状況判別部（チャネル使用状況判別手段）
３４  出力制御部(出力手段)
３５  通信制御部（出力手段）
３６  制御部（チャネル使用状況判別手段）
【図１】
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【図２】
2007184831.tif 000004
【図３】
2007184831.tif 000005
【図４】
2007184831.tif 000006
【図５】
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【図６】
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