(57)【要約】【課題】使用する電波の周波数が高い２つの無線通信装置間の無線通信において、遮蔽物などにより直接無線通信を行えない環境下であっても、その遮蔽物などに影響されず、２つの無線通信装置間で情報の送受信が可能な通信システム、溶接システム、および、通信方法を提供する。【解決手段】リモコン８は、作業者の操作に基づき生成した情報信号を、２．４ＧＨｚ帯の通信信号として、中継器９に送信する。中継器９は、２．４ＧＨｚ帯の通信信号を受信すると、通信信号の周波数を２．４ＧＨｚ帯から３００ＭＨｚに変換して、中継器９’に送信する。中継器９から送信された電波は、回折等の伝搬特性により、遮蔽壁Ｓを回り込む。中継器９’が、それを受信すると、通信信号の周波数を３００ＭＨｚから２．４ＧＨｚ帯に変換して、溶接電源装置１に送信する。溶接電源装置１は、それを受信し、受信した通信信号を情報信号に変換し、各種制御を実行する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１通信装置から送信された、第１の周波数の通信信号を受信し、当該通信信号の周波数を第１の周波数から前記第１の周波数より低い第２の周波数に変換する低周波変換処理を実行し、送信する低周波変換装置と、
前記低周波変換装置から送信された通信信号を受信し、当該通信信号の周波数を前記第２の周波数から前記第１の周波数に変換する高周波変換処理を実行し、第２通信装置に送信する高周波変換装置と、
を備える通信システム。
【請求項２】
前記低周波変換装置は、受信した通信信号を前記第１の周波数の搬送波を用いて情報信号に復調し、当該情報信号を前記第２の周波数の搬送波を用いて変調することで、前記低周波変換処理を実行して、前記第２の周波数の通信信号を生成し、
前記高周波変換装置は、受信した通信信号を前記第２の周波数の搬送波を用いて前記情報信号に復調し、当該情報信号を、前記第１の周波数の搬送波を用いて変調することで、前記高周波変換処理を実行して、前記第１の周波数の通信信号を生成する、
請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記低周波変換装置は、前記情報信号をデジタル変調により変調する、
請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記デジタル変調は、位相偏移変調である、
請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記第１の周波数は、２．４ＧＨｚ帯または５ＧＨｚ帯のいずれかである、
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記２．４ＧＨｚ帯または前記５ＧＨｚ帯の周波数による通信は、無線ＬＡＮ規格に基づく通信である、
請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
前記第２の周波数は、６０ＭＨｚないし１ＧＨｚである、
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項８】
前記高周波変換装置は、
前記第１通信装置から送信された通信信号を受信し、当該通信信号の電界強度を測定する測定手段と、
前記測定手段が測定した電界強度が閾値以上であるか否かを判断する判断手段と、を有し、
前記判断手段が閾値以上であると判断した場合、前記低周波変換装置に対して、前記低周波変換処理および変換後の通信信号の送信を行わないように指示を出す、
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項９】
前記低周波変換装置は、前記第１通信装置との通信が可能な位置に設置され、
前記高周波変換装置は、前記第２通信装置との通信が可能な位置に設置される、
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記低周波変換装置に第１の周波数の通信信号を送信する前記第１通信装置と、
前記高周波変換装置から送信された第１の周波数の通信信号を受信する前記第２通信装置と、をさらに備える、
請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の前記第１通信装置または前記第２通信装置のいずれか一方を備える溶接電源装置と、
他方を備える遠隔操作装置と、
前記低周波変換装置と、
前記高周波変換装置と、
を備える溶接システム。
【請求項１２】
請求項１０に記載の前記第１通信装置または前記第２通信装置のいずれか一方を備える溶接電源装置と、
他方を備えるワイヤ送給装置と、
前記低周波変換装置と、
前記高周波変換装置と、
を備える溶接システム。
【請求項１３】
第１通信装置から送信された、第１の周波数の通信信号を低周波変換装置が受信する第１ステップと、
前記第１ステップにより受信された通信信号の周波数を第１の周波数より低い第２の周波数に変換する低周波変換処理を実行する第２ステップと、
前記第２ステップにより低周波変換処理された通信信号を前記低周波変換装置が送信する第３ステップと、
前記第３ステップにより送信された通信信号を高周波変換装置が受信する第４ステップと、
前記第４ステップにより受信された通信信号の周波数を前記第２の周波数から前記第１の周波数に変換する高周波変換処理を実行する第５ステップと、
前記第５ステップにより高周波変換処理された通信信号を前記高周波変換装置が、第２通信装置に送信する第６ステップと、
を有する通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報信号を送受信する通信システム、通信方法、および、その通信システムを利用した溶接システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
消耗電極式の溶接システムは、通常、重量があるために移動させない溶接電源装置と、溶接位置の移動に伴って作業者が持ち運びするワイヤ送給装置と、に分離されている。溶接電源装置とワイヤ送給装置とは、パワーケーブルで接続されており、溶接電源装置で発生させた溶接電力が、パワーケーブルを伝搬し、ワイヤ送給装置に接続された溶接トーチに、供給される。この溶接電力を用いて、溶接が行われる。例えば、造船所での溶接作業では、複数の溶接電源装置を１箇所に集めておき、数十メートル離れた溶接箇所にそれぞれワイヤ送給装置を持ち運び、溶接作業を行っている。このように、溶接電源装置が溶接作業を行っている位置から離れた場所に設置されている場合、溶接電圧や溶接電流の設定変更のために、作業者が溶接電源装置の設置位置まで行くのは作業効率が悪い。これを解消するために、溶接電源装置、ワイヤ送給装置、溶接トーチ、および、溶接電源装置を操作する遠隔操作装置（リモコン）間を、無線通信を用いて、信号の送受信を行う技術が開発されている（特許文献１〜３）。
【０００３】
ところで、無線通信を行う手法として、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの技術が、既に確立されており、これらの無線通信を行う無線通信モジュールが、各種システムに搭載されてきている。例えば、この無線ＬＡＮの規格では、通信信号を２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯の電波を用いて、通信している。上記溶接システムの無線通信においても、このような無線通信モジュールを、溶接システムを構成する各装置に実装することで、各装置間の無線通信を実現することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３０５３６６号公報
【特許文献２】特表２００４−５２８９８３号公報
【特許文献３】特開２０１３−１８４１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
無線通信は、情報信号を電波に変換し、送受信しているが、その電波の周波数に応じて、情報伝達量や伝搬する電波の直進性が異なる。例えば、周波数が高い電波は、情報伝達量が多いが、直進性が高く、通信可能エリアが狭い。一方、周波数が低い電波は、情報伝達量が少ないが、通信可能エリアが広い。周波数の違いにより、このような特徴を有する。上記無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などが無線通信で用いる電波は、２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯などの電波であり、高い周波数の電波である。よって、このような無線ＬＡＮモジュールやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュールを溶接システムに実装し、各種通信を行う場合、以下のような問題が生じる。
【０００６】
図９は、造船における溶接作業の一例を示す図である。図９において、ｍ１は溶接電源装置、ｍ２はワイヤ送給装置、そして、ｍ３は溶接トーチを示している。図示は省略しているが、溶接作業者は、無線通信により溶接電源装置を遠隔操作するためのリモコンを所有している。このような造船所での溶接作業では、大きな空間（部屋）Ｒに複数の壁を溶接していき、複数の小部屋に分けるようにする場合がある。図９は、そのような状況を表している。図９（ａ）は初め、１つの大きな部屋であり、このような状況では、溶接電源装置とリモコンは、直接通信することができる。しかし、図９（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、順次、小部屋を形成するために壁を溶接していくと、その壁が遮蔽物となり、溶接電源装置とリモコンとの無線通信を妨害してしまう。よって、リモコンから溶接電源装置に電波が伝搬せず、リモコンにより溶接電源装置を操作することができなくなってしまう。特に、造船等の場合、金属の壁に覆われるため、電波が伝搬しにくい。
【０００７】
このような問題は、リモコンと溶接電源装置との無線通信だけでなく、特許文献３のようなワイヤ送給装置と溶接電源装置との無線通信においても同様に生じてしまう。また、溶接システムにおける無線通信に限らず、無線通信機能を有する２つの無線装置間の無線通信においても、同様に電波が伝搬せず、通信できなくなってしまう場合がある。例えば、作業者が所有する多機能携帯電話（例えば、スマートフォン）なども無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などにより通信が可能であり、スマートフォンを用いて、外部と通信を行う場合も同様に、電波が伝搬しにくく、外部との通信が行えない可能性がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みて創作されたものであり、使用する電波の周波数が高い２つの無線通信装置間の無線通信において、遮蔽物などにより直接無線通信を行えない環境下であっても、その遮蔽物などに影響されず、２つの無線通信装置間で情報の送受信が可能な通信システム、溶接システム、および、通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の側面によって提供される通信システムは、第１通信装置から送信された、第１の周波数の通信信号を受信し、当該通信信号の周波数を第１の周波数から前記第１の周波数より低い第２の周波数に変換する低周波変換処理を実行し、送信する低周波変換装置と、前記低周波変換装置から送信された通信信号を受信し、当該通信信号の周波数を前記第２の周波数から前記第１の周波数に変換する高周波変換処理を実行し、第２通信装置に送信する高周波変換装置と、を備える。
【００１０】
そして、前記低周波変換装置は、受信した通信信号を前記第１の周波数の搬送波を用いて情報信号に復調し、当該情報信号を前記第２の周波数の搬送波を用いて変調することで、前記低周波変換処理を実行して、前記第２の周波数の通信信号を生成し、前記高周波変換装置は、受信した通信信号を前記第２の周波数の搬送波を用いて前記情報信号に復調し、当該情報信号を、前記第１の周波数の搬送波を用いて変調することで、前記高周波変換処理を実行して、前記第１の周波数の通信信号を生成する。
【００１１】
好ましくは、前記低周波変換装置は、前記情報信号をデジタル変調により変調する。
【００１２】
例えば、前記デジタル変調は、位相偏移変調である。
【００１３】
また、好ましくは、前記第１の周波数は、２．４ＧＨｚ帯または５ＧＨｚ帯のいずれかである。
【００１４】
そして、前記２．４ＧＨｚ帯または前記５ＧＨｚ帯の周波数による通信は、無線ＬＡＮ規格に基づく通信である。
【００１５】
一方、前記第２の周波数は、６０ＭＨｚないし１ＧＨｚである。
【００１６】
好ましくは、前記高周波変換装置は、前記第１通信装置から送信された通信信号を受信し、当該通信信号の電界強度を測定する測定手段と、前記測定手段が測定した電界強度が閾値以上であるか否かを判断する判断手段と、を有し、前記判断手段が閾値以上であると判断した場合、前記低周波変換装置に対して、前記低周波変換処理および変換後の通信信号の送信を行わないように指示を出す。
【００１７】
そして、前記低周波変換装置は、前記第１通信装置との通信が可能な位置に設置され、前記高周波変換装置は、前記第２通信装置との通信が可能な位置に設置される。
【００１８】
第２の側面によって提供される通信システムは、さらに、前記低周波変換装置に第１の周波数の通信信号を送信する前記第１通信装置と、前記高周波変換装置から送信された第１の周波数の通信信号を受信する前記第２通信装置と、を備える。
【００１９】
本発明の第３の側面によって提供される溶接システムは、前記第１通信装置または前記第２通信装置のいずれか一方を備える溶接電源装置と、他方を備える遠隔操作装置と、前記低周波変換装置と、前記高周波変換装置と、を備える。
【００２０】
あるいは、本発明の第４の側面によって提供される溶接システムは、前記第１通信装置または前記第２通信装置のいずれか一方を備える溶接電源装置と、他方を備えるワイヤ送給装置と、前記低周波変換装置と、前記高周波変換装置と、を備える。
【００２１】
本発明の第５の側面によって提供される通信方法は、第１通信装置から送信された、第１の周波数の通信信号を低周波変換装置が受信する第１ステップと、前記第１ステップにより受信された通信信号の周波数を第１の周波数より低い第２の周波数に変換する低周波変換処理を実行する第２ステップと、前記第２ステップにより低周波変換処理された通信信号を前記低周波変換装置が送信する第３ステップと、前記第３ステップにより送信された通信信号を高周波変換装置が受信する第４ステップと、前記第４ステップにより受信された通信信号の周波数を前記第２の周波数から前記第１の周波数に変換する高周波変換処理を実行する第５ステップと、前記第５ステップにより高周波変換処理された通信信号を前記高周波変換装置が、第２通信装置に送信する第６ステップと、を有する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、第１通信装置から第２通信装置に、無線通信により通信信号を送信するとき、通信信号を第１の周波数から第１の周波数より低い第２の周波数に変換して送信する低周波変換装置と、第２の周波数から第１の周波数に変換して送信する高周波変換装置と、を介して、通信するようにした。これにより、低周波変換装置と高周波変換装置とが、低い周波数で通信するため、通信信号は、回折等の伝搬特性によって、遮蔽物を回り込むことができる。したがって、遮蔽物などにより第１通信装置と第２通信装置とが直接無線通信できないような環境下であっても、その遮蔽物などに影響されず、第１通信装置と第２通信装置との間で情報を送受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態に係る溶接システムの全体構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る溶接システムの無線通信の機能構成図である。
【図３】第１実施形態に係る溶接システムの通信制御のフロー図である。
【図４】第１実施形態に係る溶接システムにおいて、リモコンから中継器を介して溶接電源装置に伝搬する電波の様子を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る溶接システムにおいて、溶接電源装置から中継器を介してリモコンに伝搬する電波の様子を示す図である。
【図６】第２実施形態に係る溶接システムの中継器の無線通信の機能構成図である。
【図７】第２実施形態に係る溶接システムにおいて、遮蔽壁がない場合のリモコンから送信される電波の様子を示す図である。
【図８】第３実施形態に係る溶接システムを説明するための図である。
【図９】本発明の課題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る通信システムの実施形態として、消耗電極式の溶接システムに利用した場合を例に、図面を参照して具体的に説明する。図１は、第１実施形態に係る溶接システムＡの全体構成を説明するための図である。図示するように、溶接システムＡは、溶接電源装置１、ワイヤ送給装置２、溶接トーチ３、パワーケーブル４１，４２、ガスボンベ６、ガス配管７、遠隔操作装置（以下、「リモコン」という。）８、および、中継器９，９’を備えている。なお、図示していないが、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２とは、数十ｍ、数百ｍ離れており、その間に、複数の遮蔽壁が存在している。
【００２５】
溶接電源装置１は、商用電源Ｐから入力される商用電力を溶接電力に変換する。そして、溶接電源装置１は、変換した溶接電力を、ワイヤ送給装置２を介して、溶接トーチ３に供給する。溶接電源装置１の溶接電力用の一方の出力端は、パワーケーブル４１を介して、ワイヤ送給装置２に接続されている。ワイヤ送給装置２は、ワイヤ電極を溶接トーチ３に送り出して、ワイヤ電極の先端を溶接トーチ３の先端から突出させる。溶接トーチ３の先端に配置されているコンタクトチップにおいて、パワーケーブル４１とワイヤ電極とは電気的に接続されている。溶接電源装置１の溶接電力用の他方の出力端は、パワーケーブル４２を介して、被加工物Ｗに接続される。溶接電源装置１は、溶接トーチ３の先端から突出するワイヤ電極の先端と、被加工物Ｗとの間にアークを発生させ、アークに溶接電力を供給する。溶接システムＡは、当該アークの熱で被加工物Ｗの溶接を行う。
【００２６】
溶接システムＡは、溶接時にシールドガスを用いる。ガスボンベ６に充填されたシールドガスは、溶接電源装置１およびワイヤ送給装置２を通るように設けられているガス配管７によって、溶接トーチ３の先端に供給される。溶接電源装置１とワイヤ送給装置２とを接続するガス配管７の内部には、ワイヤ送給装置２を駆動するための電力（以下、「駆動電力」という。）を伝送するための電源接続線が配置されている（図示しない）。溶接電源装置１が備える、ワイヤ送給装置２の駆動電力用の一方の出力端は、この電源接続線を介して、ワイヤ送給装置２の電源部（図示しない）の一方の入力端に接続されている。また、溶接電源装置１が備える、ワイヤ送給装置２の駆動電力用の他方の出力端は、パワーケーブル４１と、溶接電源装置１の内部で接続されており、ワイヤ送給装置２の電源部の他方の入力端は、パワーケーブル４１と、ワイヤ送給装置２の内部で接続されている。これにより、溶接電源装置１が備える、ワイヤ送給装置２の駆動電力用の他方の出力端とワイヤ送給装置２の電源部の他方の入力端とが、電気的に接続されている。以上のことから、ワイヤ送給装置２の駆動電力は、溶接電源装置１から、電源接続線およびパワーケーブル４１によって、ワイヤ送給装置２の電源部に供給される。なお、溶接電源装置１からワイヤ送給装置２への駆動電力の供給方法はこれに限定されるものではなく、各種溶接システムの供給方法に合わせればよい。
【００２７】
リモコン８は、溶接電源装置１を無線通信により遠隔操作するものである。リモコン８は、無線通信モジュールを備えており、同一の無線通信規格に対応した無線通信モジュールを備えたものと無線通信を行うことができる。よって、溶接電源装置１にも、リモコン８に備えられた無線通信モジュールが備えられている。例えば、この無線通信モジュールは、無線ＬＡＮの規格に準拠しており、２．４ＧＨｚ帯（あるいは５ＧＨｚ帯）の電波により、通信を行う。なお、無線通信モジュールは、無線ＬＡＮの規格に準拠したものに限らず、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの規格に準拠したものであってもよく、２．４ＧＨｚ帯（あるいは５ＧＨｚ帯）といった高い周波数の電波を利用するものであればよい。リモコン８は、後述する操作部８１の操作に応じて、溶接電源装置１から出力される溶接電力の溶接条件を設定することが可能であり、無線通信を用いて、溶接条件を設定するための情報信号を溶接電源装置１に送信する。
【００２８】
中継器９，９’は、溶接電源装置１とリモコン８との無線通信を中継するものである。中継器９は、リモコン８と中継器９’と無線通信を行い、中継器９’は、中継器９と溶接電源装置１と無線通信を行う。リモコン８から送信された通信信号は、中継器９，９’を介して、溶接電源装置１によって受信される。これらについての詳細は、後述する。
【００２９】
次に、溶接システムＡにおける無線通信の機能構成について、図２を用いて説明する。溶接システムＡは、溶接電源装置１とリモコン８との間の通信を、中継器９，９’を介して行う。なお、図２のＳは遮蔽壁を示しており、この遮蔽壁Ｓにより、溶接電源装置１とリモコン８とは、直接通信できないものとして説明する。（特許請求の範囲において、第１通信装置がリモコン８である場合、中継器９が低周波変換装置に、中継器９’が高周波変換装置に、第２通信装置が溶接電源装置１に相当する。反対に、第１通信装置が溶接電源装置１である場合、中継器９’が低周波変換装置に、中継器９が高周波変換装置に、第２通信装置がリモコン８に相当する。）
【００３０】
リモコン８は、溶接電源装置１を遠隔操作することができ、無線により、溶接電源装置１と通信を行う。リモコン８は、作業者によって入力される操作指示を、通信信号として、第１の周波数（例えば、２．４ＧＨｚ帯）の電波に変換して、送信する。また、リモコン８は、第１の周波数の電波を、通信信号として受信し、受信した通信信号に基づき、各種制御を実行する。本実施形態において、遮蔽壁Ｓにより、溶接電源装置１とリモコン８とが直接通信を行うことができないため、溶接電源装置１とリモコン８とは、中継器９，９’を介して、通信を行う。図２に示すように、リモコン８は、操作部８１、報知部８２、制御部８３、および、通信部８４を備えている。
【００３１】
操作部８１は、リモコン８の各種操作を受け付けるためのものであり、各種ボタンや液晶表示パネルに取り付けられたタッチパネル、音声を受け付けるマイクなどにより、構成される。報知部８２は、制御部８３から入力される情報を報知するためのものであり、例えば、液晶表示パネル、スピーカなどにより構成される。報知部８２は、制御部８３から入力される情報を、液晶表示パネルに表示したり、スピーカにより音声出力したりする。
【００３２】
制御部８３は、リモコン８の全体を制御するものであり、例えば、マイクロコンピュータなどによって実現される。制御部８３は、操作部８１に入力された作業者の操作に対する情報信号を生成する。制御部８３は、生成した情報信号を通信部８４に出力する。また、制御部８３は、通信部８４から入力される情報信号に基づき、各種制御を実行する。例えば、通信部８４から所定の情報が入力されると、その情報を報知部８２に報知させる。制御部８３は、図示しないクロック発振器を備えており、このクロック発振器が発振するクロック信号に基づき、第１の周波数の搬送波（例えば、正弦波。以下、「第１搬送波」という。）を生成する。
【００３３】
通信部８４は、無線通信を行うものであり、第１の周波数の電波に対応した無線通信モジュールなどによって実現される。通信部８４は、変調部８４１、高周波送受信部８４２、および、復調部８４３を含んで構成される。
【００３４】
変調部８４１は、制御部８３から入力される情報信号を変調するものである。変調部８４１は、制御部８３が生成した第１搬送波を用いた所定の変調方式にて、情報信号を通信信号に変調し、高周波送受信部８４２に出力する。変調方式としては、例えば、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調やＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調、ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調などのデジタル変調、ＡＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調やＦＭ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調などのアナログ変調、および、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調などのパルス変調などが用いられる。好ましくは、耐ノイズ性の高いＰＳＫ変調方式を用いて変調することが望ましい。よって、以下、本実施形態における変調方式として、ＰＳＫ変調方式を用いる場合を例に説明する。
【００３５】
高周波送受信部８４２は、第１の周波数の電波を送受信することができる高周波アンテナ８４２ａを含んで構成され、高周波アンテナ８４２ａを介して、通信信号を送受信するものである。高周波送受信部８４２は、変調部８４１から入力される通信信号を、高周波アンテナ８４２ａにより電波にして、送信する。このとき、変調部８４１から入力される通信信号は、その周波数が第１の周波数であるため、高周波送受信部８４２は、第１の周波数の電波を送信することになる。また、高周波送受信部８４２は、高周波アンテナ８４２ａが受信した第１の周波数の電波を通信信号に変換し、復調部８４３に出力する。なお、高周波送受信部８４２は、受信する通信信号から所望の周波数帯域の通信信号を取り出す受信側フィルタ回路、受信側フィルタ回路によりフィルタリングされた通信信号を増幅する増幅回路、および、送信する通信信号から不要な周波数帯域を除去する送信側フィルタ回路などを含んでいる。
【００３６】
好ましくは、高周波送受信部８４２は、直接スペクトル拡散（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ：ＤＳＳＳ）通信方式を用いて通信を行う。ＤＳＳＳ通信方式では、送信側は、送信する信号に対して拡散符号による演算を行い、元の信号のスペクトルをより広い帯域に拡散して送信する。受信側は、受信した信号を共通する拡散符号を用いて逆拡散することで、元の信号に戻す。通信信号にノイズが重畳された場合でも、逆拡散によってノイズのスペクトルが拡散されるので、フィルタリングによって元の通信信号を抽出することができる。また、溶接システムＡ毎に異なる拡散符号を用いていれば、別の溶接システムＡで送受信される通信信号を誤って受信したとしても、当該通信信号は異なる拡散符号で逆拡散されて、ノイズとして除去される。したがって、高い通信品質で通信を行うことができる。
【００３７】
復調部８４３は、高周波送受信部８４２から入力される通信信号を復調するものである。復調部８４３は、第１搬送波を用いた所定の復調方式にて、通信信号を元の情報信号に復調し、制御部８３に出力する。このとき、復調部８４３は、後述する中継器９の周波数変換部９２３が変調するときに用いた変調方式に対応した復調方式を用いる。例えば、周波数変換部９２３がＰＳＫ変調方式により通信信号を変調した場合、復調部８４３は、同じＰＳＫ変調方式に対応した復調方式により復調する。
【００３８】
溶接システムＡは、図２に示すように、２つの中継器９，９’を備えている。中継器９と中継器９’は、同一の機能を有している。中継器９（９’）は、他の装置から送信された第１の周波数の通信信号を受信し、受信した通信信号の周波数を第１の周波数から第２の周波数（例えば、３００ＭＨｚ）に変換して、他の装置に送信する。なお、上記第２の周波数（３００ＭＨｚ）は一例であり、第１の周波数より低い６０ＭＨｚ〜１ＧＨｚ（１０００ＭＨｚ）程度であればよく、電波の伝搬特性を考慮すると、３００〜４００ＭＨｚ程度が最も望ましい。第２の周波数が６０ＭＨｚ未満の場合には、回折しやすく電波の伝搬範囲が広くなるが、情報伝達量が少なくなるため、必要な情報を送信できなくなる可能性がある。一方、１ＧＨｚより大きい場合には、電波の直進性が強くなりすぎるため、遮蔽壁Ｓに妨害されてしまう可能性がある。
【００３９】
また、中継器９（９’）は、他の装置から送信された第２の周波数の通信信号を受信し、受信した通信信号の周波数を第２の周波数から第１の周波数に変換して、他の装置に送信する。よって、中継器９（９’）は、第１の周波数から第２の周波数に変換する低周波変換処理と、第２の周波数から第１の周波数に変換する高周波変換処理と、を実行する。リモコン８と中継器９との間の無線通信に用いる電波の周波数は、２．４ＧＨｚ帯と高い周波数帯であるため、中継器９は、リモコン８との間に遮蔽壁Ｓが存在しない位置に配置される。同様に、中継器９’と溶接電源装置１との間の無線通信に用いる電波の周波数は、２．４ＧＨｚ帯と高い周波数帯であるため、中継器９’は、溶接電源装置１との間に遮蔽壁Ｓが存在しない位置に配置される。中継器９（９’）は、図２に示すように、制御部９１（９１’）および通信部９２（９２’）を備えている。
【００４０】
制御部９１（９１’）は、中継器９（９’）の全体を制御するものであり、例えば、マイクロコンピュータなどによって実現される。制御部９１（９１’）は、図示しないクロック発振器を備えており、このクロック発振器が発振するクロック信号に基づき、第１搬送波および第２の周波数の搬送波（例えば、正弦波。以下、「第２搬送波」という。）を生成する。
【００４１】
通信部９２（９２’）は、無線通信を行うものであり、リモコン８や溶接電源装置１に備える無線通信モジュールと同様の第１の周波数の電波に対応した無線通信モジュール（以下、「高周波無線通信モジュール」という。）と、この無線通信モジュールとは異なり第２の周波数に対応した無線通信モジュール（以下、「低周波無線通信モジュール」という。）と、の２つの無線通信モジュールを含んで実現される。通信部９２（９２’）は、高周波送受信部９２１（９２１’）、低周波送受信部９２２（９２２’）、および、周波数変換部９２３（９２３’）を備えている。
【００４２】
高周波送受信部９２１（９２１’）は、第１の周波数の電波を送受信することができる高周波アンテナ９２１ａ（９２１ａ’）を含んで構成され、高周波無線通信モジュールによって実現される。高周波送受信部９２１（９２１’）は、高周波アンテナ９２１ａ（９２１ａ’）を介して、通信信号を送受信する。高周波送受信部９２１（９２１’）は、高周波アンテナ９２１ａ（９２１ａ’）が受信した第１の周波数の電波を第１の周波数の通信信号に変換し、周波数変換部９２３（９２３’）に出力する。また、高周波送受信部９２１（９２１’）は、周波数変換部９２３（９２３’）から入力される第１の周波数の通信信号を、高周波アンテナ９２１ａ（９２１ａ’）によって第１の周波数の電波にして、他の装置に送信する。好ましくは、リモコン８（溶接電源装置１）の高周波送受信部８４２（１１２）と同様に、高周波送受信部９２１（９２１’）も、ＤＳＳＳ通信方式にて通信を行う。
【００４３】
低周波送受信部９２２（９２２’）は、第２の周波数の電波を送受信することができる低周波アンテナ９２２ａ（９２２ａ’）を含んで構成され、低周波無線通信モジュールによって実現される。低周波送受信部９２２（９２２’）は、低周波アンテナ９２２ａ（９２２ａ’）を介して、通信信号を送受信する。低周波送受信部９２２（９２２’）は、低周波アンテナ９２２ａ（９２２ａ’）が受信した第２の周波数の電波を第２の周波数の通信信号に変換し、周波数変換部９２３（９２３’）に出力する。また、低周波送受信部９２２（９２２’）は、周波数変換部９２３（９２３’）から入力される第２の周波数の通信信号を、低周波アンテナ９２２ａ（９２２ａ’）によって第２の周波数の電波にして、他の装置に送信する。好ましくは、低周波送受信部９２２（９２２’）も、ＤＳＳＳ通信方式にて通信を行う。
【００４４】
周波数変換部９２３（９２３’）は、高周波送受信部９２１（９２１’）から入力される通信信号に対して、第１の周波数から第２の周波数に変換する低周波変換処理を実行し、低周波送受信部９２２（９２２’）に出力する。具体的には、周波数変換部９２３（９２３’）は、高周波送受信部９２１（９２１’）から入力される通信信号を、制御部９１（９１’）が生成した第１搬送波を用いた所定の復調方式（例えば、ＰＳＫ変調に対応した復調方式）により元の情報信号に復調する。そして、復調した情報信号を、制御部９１（９１’）が生成した第２搬送波を用いた所定の変調方式（例えば、ＰＳＫ変調）により変調することで、第２の周波数の通信信号を生成する。このようにして、通信信号の周波数を第１の周波数から第２の周波数に変換する低周波変換処理が行われる。
【００４５】
また、周波数変換部９２３（９２３’）は、低周波送受信部９２２（９２２’）から入力される通信信号に対して、第２の周波数から第１の周波数に変換する高周波変換処理を実行し、高周波送受信部９２１（９２１’）に出力する。具体的には、周波数変換部９２３（９２３’）は、低周波送受信部９２２（９２２’）から入力される通信信号を、制御部９１（９１’）が生成した第２搬送波を用いた所定の復調方式（例えば、ＰＳＫ変調に対応した復調方式）により元の情報信号に復調する。そして、復調した情報信号を、制御部９１（９１’）が生成した第１搬送波を用いた所定の変調方式（ＰＳＫ変調）により変調することで、第１の周波数の通信信号を生成する。このようにして、通信信号の周波数を第２の周波数から第１の周波数に変換する高周波変換処理が行われる。
【００４６】
なお、上記のように、通信部９２（９２’）は、高周波アンテナ９２１ａ（９２１ａ’）と低周波アンテナ９２２ａ（９２２ａ’）との２つのアンテナを備える場合を例に説明するが、第１の周波数の電波と第２の周波数の電波との両方を受信できるアンテナであれば、１つのアンテナだけを備えていればよく、必ずしも２つ備えておく必要はない。また、周波数変換部９２３（９２３’）は、低周波変換処理および高周波変換処理を、通信信号を復調し、元の情報信号にしてから、この情報信号を変調することで、周波数変換を実現しているが、単に周波数だけを変換できるものであれば、必ずしも復調および変調する必要はない。
【００４７】
溶接電源装置１は、無線により、リモコン８と通信を行う。溶接電源装置１は、第１の周波数の電波を、通信信号として受信し、受信した通信信号に基づき、各種制御を実行する。また、溶接電源装置１は、所定の情報を、通信信号として、第１の周波数の電波に変換して、送信する。本実施形態において、遮蔽壁Ｓにより、溶接電源装置１とリモコン８とが直接通信を行うことができないため、溶接電源装置１とリモコン８とは、中継器９，９’を介して、通信を行う。図２に示すように、溶接電源装置１は、通信部１１、制御部１２、および、電源部１３を備えている。
【００４８】
通信部１１は、通信部８４と同様に、無線通信を行うものであり、第１の周波数の電波に対応した無線通信モジュールなどによって実現される。通信部１１は、変調部１１１、高周波送受信部１１２、および、復調部１１３を含んで構成される。通信部１１の変調部１１１、高周波送受信部１１２、および、復調部１１３は、通信部８４の変調部８４１、高周波送受信部８４２、および、復調部８４３と同じ構成のため、その説明を省略する。
【００４９】
制御部１２は、溶接電源装置１の全体を制御するものであり、例えば、マイクロコンピュータなどによって実現される。制御部１２は、通信部１１から入力される通信信号に基づき溶接電源装置１の各種制御を実行する。例えば、通信部１１から入力される情報信号として、溶接電力の溶接条件を設定するための信号が入力されると、この溶接条件を満たす溶接電力を溶接トーチ３に供給するように電源部１３を制御する。また、制御部１２は、所定の情報に基づく情報信号を生成し、通信部１１に出力する。所定の情報に基づく情報信号としては、例えば、リモコン８から情報信号を正常に受信したことを示す応答信号や溶接電源装置１の異常を示す異常信号などがある。また、制御部１２は、図示しないクロック発振器を備えており、このクロック発振器が発振するクロック信号に基づき、第１周波数の搬送波を生成する。
【００５０】
電源部１３は、商用電源Ｐから入力される商用電力を溶接電力に変換し、溶接トーチ３に供給するものである。その他、ワイヤ送給装置２の駆動電力をワイヤ送給装置２に供給する。電源部１３は、制御部１２から入力される制御信号に基づき、商用電力を、溶接条件を満たす溶接電力に変換し、溶接トーチ３に供給する。
【００５１】
次に、このように構成された溶接システムＡの中継器９，９’が行う中継処理について、図面を用いて説明する。図３は、作業者がリモコン８を操作し、溶接電源装置１の溶接条件を設定したときの溶接システムＡの通信制御（中継処理）のフローチャートを示している。また、図４は、図９（ｄ）に示す、リモコン８と溶接電源装置１との間に複数の遮蔽壁Ｓが存在する状況において、溶接システムＡの各装置の配置位置、および、リモコン８から中継器９，９’を介して、溶接電源装置１に通信信号が伝搬される状況を表した図である。なお、説明の便宜上、リモコン８から中継器９に送信される通信信号を原信号Ｉａ１、中継器９から中継器９’に送信される通信信号を中継信号Ｉａ２、中継器９’から溶接電源装置１に送信される通信信号を復元信号Ｉａ３と表現する。図４に示すように、中継器９は、リモコン８との間に遮蔽壁Ｓが存在しない位置に配置され、中継器９’は、溶接電源装置１との間に遮蔽壁Ｓが存在しない位置に配置される。
【００５２】
作業者がリモコン８の操作部８１を操作し、例えば、溶接条件を設定するための操作を行うと、操作部８１は、入力された操作に応じた信号（操作信号）を制御部８３に出力する。制御部８３は、この操作信号に対応した情報信号を生成し、通信部８４に出力する。通信部８４に情報信号が入力されると、変調部８４１は、ＰＳＫ変調方式により、制御部８３が生成する第１搬送波を用いて、情報信号を変調し、第１の周波数の原信号Ｉａ１を生成する（ステップＳ１０１）。変調部８４１は、生成した原信号Ｉａ１を高周波送受信部８４２に出力し、高周波送受信部８４２は、高周波アンテナ８４２ａにより、第１の周波数の電波として送信する（ステップＳ１０３）。
【００５３】
リモコン８（高周波アンテナ８４２ａ）から送信された第１の周波数の電波は、空間を伝搬し、中継器９の高周波アンテナ９２１ａによって受信される。このリモコン８から送信される電波は、第１の周波数（２．４ＧＨｚ帯）と高い周波数であるため、直進性が高く、図４に示すように、直線的に空間を伝搬する。中継器９は、リモコン８との間に遮蔽壁Ｓが存在しない位置に配置されているため、中継器９は、リモコン８から送信された第１の周波数の電波を受信することができる。
【００５４】
高周波アンテナ９２１ａが第１の周波数の電波を受信すると、高周波送受信部９２１は、受信した第１の周波数の電波を、原信号Ｉａ１に変換する。これにより、中継器９は、リモコン８から送信された原信号Ｉａ１を受信する（ステップＳ１０５）。そして、高周波送受信部９２１は、変換した原信号Ｉａ１を、周波数変換部９２３に出力する。周波数変換部９２３は、上記変調部８４１が行ったＰＳＫ変調方式に対応した復調方式により、制御部９１が生成する第１搬送波を用いて、入力された原信号Ｉａ１を復調し、情報信号を取り出す（ステップＳ１０７）。周波数変換部９２３は、続いて、ＰＳＫ変調方式により、制御部９１が生成する第２搬送波を用いて、取り出した情報信号を変調し、中継信号Ｉａ２を生成する（ステップＳ１０９）。この中継信号Ｉａ２の周波数は、第２の周波数である。周波数変換部９２３は、ステップＳ１０７およびステップＳ１０９を行うことで、第１の周波数から第２の周波数に変換する低周波変換処理を実行する。周波数変換部９２３は、生成した中継信号Ｉａ２を、低周波送受信部９２２に出力し、低周波送受信部９２２は、低周波アンテナ９２２ａにより、第２の周波数の電波として送信する（ステップＳ１１１）。
【００５５】
中継器９（低周波アンテナ９２２ａ）から送信された第２の周波数の電波は、空間を伝搬し、中継器９’の低周波アンテナ９２２ａ’によって受信される。この中継器９から送信される電波は、第２の周波数（３００ＭＨｚ）であり、周波数が低いため、回折等の電波の伝搬特性により、遮蔽壁Ｓを回り込むことができる。よって、図４に示すように、中継器９から送信された第２の周波数の電波（中継信号Ｉａ２）は、遮蔽壁Ｓを回り込み、中継器９’に伝搬される。すなわち、中継器９と中継器９’の間に遮蔽壁Ｓが存在していても、中継器９’は、中継器９から送信された第２の周波数の電波を受信することができる。
【００５６】
低周波アンテナ９２２ａ’が第２の周波数の電波を受信すると、低周波送受信部９２２’は、受信した第２の周波数の電波を、中継信号Ｉａ２に変換する。これにより、中継器９’は、中継器９から送信された中継信号Ｉａ２を受信する（ステップＳ１１３）。そして、低周波送受信部９２２’は、変換した中継信号Ｉａ２を、周波数変換部９２３’に出力する。周波数変換部９２３’は、周波数変換部９２３が行ったＰＳＫ変調方式に対応した復調方式により、制御部９１’が生成する第２搬送波を用いて、入力された中継信号Ｉａ２を復調し、情報信号を取り出す（ステップＳ１１５）。周波数変換部９２３’は、続いて、ＰＳＫ変調方式により、制御部９１’が生成する第１搬送波を用いて、取り出した情報信号を変調し、復元信号Ｉａ３を生成する（ステップＳ１１７）。この復元信号Ｉａ３の周波数は第１の周波数であり、この復元信号Ｉａ３は原信号Ｉａ１と同じである。周波数変換部９２３’は、ステップＳ１１５およびステップＳ１１７を行うことで、第２の周波数から第１の周波数に変換する高周波変換処理を実行する。周波数変換部９２３’は、生成した復元信号Ｉａ３を、高周波送受信部９２１’に出力し、高周波送受信部９２１’は、高周波アンテナ９２１ａ’により、第１の周波数の電波として送信する（ステップＳ１１９）。
【００５７】
中継器９’（低周波アンテナ９２２ａ’）から送信された第１の周波数の電波は、空間を伝搬し、溶接電源装置１の高周波アンテナ１１２ａによって受信される。この中継器９’から送信される電波は、第１の周波数（２．４ＧＨｚ帯）と高い周波数であるため、直進性が高く、図４に示すように、直線的に空間を伝搬する。中継器９’は、溶接電源装置１との間に遮蔽壁Ｓが存在しない位置に配置されているため、溶接電源装置１は、中継器９’から送信される第１の周波数の電波を受信することができる。
【００５８】
高周波アンテナ１１２ａが第１の周波数の電波を受信すると、高周波送受信部１１２は、受信した第１の周波数の電波を、復元信号Ｉａ３に変換する。これにより、溶接電源装置１は、中継器９’から送信された復元信号Ｉａ３を受信する（ステップＳ１２１）。そして。高周波送受信部１１２は、変換した復元信号Ｉａ３を、復調部１１３に出力する。復調部１１３は、周波数変換部９２３’が行ったＰＳＫ変調方式に対応した復調方式により、制御部１２が生成する第１搬送波を用いて、入力された復元信号Ｉａ３を復調し、情報信号を取り出す（ステップＳ１２３）。復調部１１３は、取り出した情報信号を制御部１２に出力し、制御部１２は、その情報信号に基づき、各種制御を実行する（ステップＳ１２５）。
【００５９】
例えば、上記のように、リモコン８が生成した情報信号が溶接条件の設定操作であった場合、制御部１２にこの情報信号が入力されると、制御部１２はこれに応じて、溶接条件を変更する。このようにして、リモコン８から、中継器９，９’を介して、溶接電源装置１に情報が伝達され、溶接電源装置１を遠隔操作することができる。
【００６０】
また、溶接電源装置１から、中継器９’，９を介して、リモコン８に情報を伝送することも可能である。例えば、溶接電源装置１からリモコン８に送信する情報信号として、リモコン８からの情報信号を正常に受信したことを示す応答信号がある。図５は、この応答信号が、電波として、溶接電源装置１から中継器９’，９を介して、リモコン８に伝搬される状況を示した図である。
【００６１】
溶接電源装置１の制御部１２は、リモコン８から情報信号を受信すると、正常に受信できたことを示す応答信号を生成し、通信部１１に出力する。通信部１１は、この応答信号を変調し、原信号Ｉｂ１を生成し、第１の周波数の電波として、中継器９’に送信する。中継器９’は、第１の周波数の電波を受信し、原信号Ｉｂ１を受信すると、この原信号Ｉｂ１の周波数を第１の周波数から第２の周波数に変換（低周波変換処理）し、中継信号Ｉｂ２を生成する。そして、中継器９’は、生成した中継信号Ｉｂ２を、第２の周波数の電波として、中継器９に送信する。中継器９は、第２の周波数の電波を受信し、中継信号Ｉｂ２を受信すると、この中継信号Ｉｂ２の周波数を、第２の周波数から第１の周波数に変換（高周波変換処理）し、復元信号Ｉｂ３を生成する。そして、中継器９は、生成した復元信号Ｉｂ３を、第１の周波数の電波として、リモコン８に送信する。リモコン８は、第１の周波数の電波を受信し、復元信号Ｉｂ３を受信すると、この復元信号Ｉｂ３を復調し、応答信号を取り出す。そして、リモコン８の制御部８３は、この応答信号に基づき、報知部８２に報知させる。このようにして、溶接電源装置１から、中継器９’，９を介して、リモコン８に情報を伝送することができる。
【００６２】
リモコン８から中継器９，９’を介して溶接電源装置１に送信するタイミングと，溶接電源装置１から中継器９’，９を介してリモコン８に送信するタイミングとは、異なるようにしておく。すなわち、時分割で通信を行う。例えば、まず、リモコン８が中継器９，９’を介して溶接電源装置１に通信信号を送信する。その後、溶接電源装置１が中継器９’，９を介して、リモコン８に通信信号を送信する。このようにすることで、同一周波数帯の電波を用いた場合の干渉を低減させることができる。
【００６３】
以上のように、本発明の第１実施形態に係る溶接システムＡは、溶接電源装置１とリモコン８との間の通信を、中継器９，９’を介して行うようにした。このとき、中継器９と中継器９’との間を、第１の周波数より低い第２の周波数の電波を用いて通信するように、中継器９，９’が、周波数変換処理を実行するようにした。これにより、中継器９と中継器９’とが低い周波数で通信するため、通信信号は、回折等の伝搬特性により、遮蔽壁Ｓを回り込んで伝わる。したがって、遮蔽壁Ｓの影響を受けず、溶接電源装置１とリモコン８とが各種情報を送受信することが可能となり、従来電波が届かなかった環境下でも通信することができる。また、溶接電源装置１およびリモコン８は、無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信モジュールにより通信するため、中継器９，９’を新たに設けることで、従来の無線通信可能な溶接システムをそのまま利用できる。
【００６４】
第１実施形態に係る溶接システムＡにおいて、変調部８４１，１１１、周波数変換部９２３，９２３’が行う変調が全てＰＳＫ変調である場合を説明したが、これに限らず、変調部８４１，１１１、周波数変換部９２３，９２３’毎に変調方式を変更するようにしてもよい。ただし、中継器９と中継器９’との間の通信において、その距離が長い分、ノイズ等の影響を受けやすいため、周波数変換部９２３（あるいは、９２３’）が行う変調方式はＰＳＫ変調方式を用いることが望ましい。
【００６５】
また、第１実施形態に係る溶接システムＡにおいて、溶接電源装置１とリモコン８とが双方向通信を行う場合を例に説明したが、これに限られず、片方向通信を行うものであってもよい。例えば、リモコン８から溶接電源装置１への通信のみを行う片方向通信の場合、中継器９は低周波変換処理のみを行い、中継器９’は高周波変換処理のみを行う構成とすることができる。
【００６６】
第１実施形態に係る溶接システムＡは、溶接電源装置１とリモコン８とが直接通信できない場合を例に説明したが、図９（ａ）のように、まだ壁が形成されておらず、１つの空間だけであれば、直進性の高い第１の周波数（２．４ＧＨｚ帯）の電波であっても直接通信が可能である。このような場合、直接通信が可能であるにもかかわらず、中継器９（９’）を介して、通信すると、情報信号が欠落したり、ノイズが重畳したりする可能性があるため、通信効率が悪くなる場合がある。よって、初めは、中継器９，９’を介さず、直接通信し、図９（ｂ）、（ｃ）のように、順次壁を形成していくことで、直接通信ができなくなってしまった場合に、中継器９，９’を介して、通信を行うようにしてもよい。この場合を第２実施形態として、図面を用いて、説明する。なお、第１実施形態と同じまたは類似する構成については、同一の符号番号を付して、その説明を省略する。
【００６７】
第２実施形態に係る溶接システムＢの全体構成は、図１に示す第１実施形態に係る溶接システムＡと同じであるため、その説明を省略する。第２実施形態に係る溶接システムＢは、中継器９，９’の構成が、第１実施形態に係る溶接システムＡと異なる。図６は、第２実施形態に係る溶接システムＢの中継器９Ｂ，９Ｂ’の構成を示した図である。
【００６８】
中継器９Ｂ（９Ｂ’）は、第１実施形態の中継器９（９’）と同様に、低周波変換処理や高周波変換処理を実行することで、受信した通信信号の周波数変換を行って、送信するものである。さらに、中継器９Ｂ（９Ｂ’）は、第１の周波数の電波の電界強度を測定し、測定した電界強度が閾値以上である場合、低周波変換処理や高周波変換処理を実行しないように構成されている。つまり、電界強度が閾値以上である場合、リモコン８と溶接電源装置１とが直接通信できると判断し、中継処理を実行しないように構成されている。中継器９Ｂ（９Ｂ’）は、第１実施形態の制御部９１（９１’）の代わりに、制御部９１Ｂ（９１Ｂ’）を備えている。
【００６９】
制御部９１Ｂ（９１Ｂ’）は、中継器９Ｂ（９Ｂ’）の全体を制御するものであり、例えば、マイクロコンピュータなどによって実現される。制御部９１Ｂ（９１Ｂ’）は、図示しないクロック発振器を備えており、第１搬送波および第２搬送波を生成する。制御部９１Ｂ（９１Ｂ’）は、受信する第１の周波数の電波の電界強度を測定し、電界強度が閾値以上であるか否かを判断する。そして、制御部９１Ｂ（９１Ｂ’）は、電界強度が閾値以上である場合、周波数変換部９２３（９２３’）に対して、周波数変換処理（通信信号の中継処理）を行わないように指示する。すなわち、制御部９１Ｂ（９１Ｂ’）は、特許請求の範囲に記載の測定手段および判断手段を有して構成される。
【００７０】
具体的には、制御部９１Ｂ（９１Ｂ’）は、高周波送受信部９２１（９２１’）の高周波アンテナ９２１ａ（９２１ａ’）が第１の周波数の電波を受信したか否かを常時監視しておく。そして、高周波アンテナ９２１ａ（９２１ａ’）が第１の周波数の電波を受信すると、その電界強度を測定する。このとき、制御部９１Ｂは、溶接電源装置１から送信される第１の周波数の電波の電界強度を測定し、一方、制御部９１Ｂ’は、リモコン８から送信される第１の周波数の電波の電界強度を測定する。例えば、溶接電源装置１およびリモコン８が、送信する通信信号に、どの装置から送信する通信信号であるかを示す識別情報を付加しておき、制御部９１Ｂ（９１Ｂ’）は、この識別情報を確認することで、溶接電源装置１またはリモコン８のどちらから送信された通信信号（電波）であるかを識別する。あるいは、受信した通信信号を情報信号に復調し、情報信号がどのような情報であるかを確認することで、溶接電源装置１またはリモコン８のどちらから送信された電波（通信信号）であるかを識別する。なお、これらの識別方法は、一例であり、これに限定されない。
【００７１】
そして、制御部９１Ｂ（９１Ｂ’）は、測定した電界強度が閾値以上であるか否かを判断し、閾値以上である場合、周波数変換処理を実行しないように、停止信号を生成する。そして、制御部９１Ｂ（９１Ｂ’）は、生成した停止信号を、低周波送受信部９２２（９２２’）から、他方の中継器９Ｂ’（９Ｂ）に送信する。他方の中継器９Ｂ’（９Ｂ）は、その停止信号を、低周波送受信部９２２（９２２’）を介して、受信すると、他方の中継器９Ｂ’（９Ｂ）の制御部９１Ｂ’（９１Ｂ）は、停止信号に基づき、周波数変換部９２３’（９２３）に対して、周波数変換処理を実行しないように指示する。制御部９１Ｂ（９１Ｂ’）に設定される電界強度の閾値は、リモコン８と中継器９Ｂ（溶接電源装置１と中継器９Ｂ’）との離間距離に基づき設定される。すなわち、距離が離れているほど閾値は高く、距離が近いほど閾値は低く設定される。
【００７２】
このように構成された溶接システムＢの通信制御について、図７を用いて説明する。図７は、図４と比較すると、遮蔽壁Ｓがなく、リモコン８と溶接電源装置１との間に障害となるものが存在していない。このような状況で、リモコン８が、原信号Ｉａ１に基づく、第１の周波数の電波を送信すると、その電波は空間を伝搬する。このとき、リモコン８から送信された電波は、中継器９Ｂによって受信されるとともに、上記のとおり遮蔽壁Ｓが存在しないため、中継器９Ｂ’および溶接電源装置１にも受信される。中継器９Ｂ’は、この第１の周波数の電波を受信すると、中継器９Ｂ’の制御部９１Ｂ’は、受信した電波の電界強度を測定する。そして、制御部９１Ｂ’は、測定した電界強度が閾値以上であるかを判定し、閾値以上であれば、中継器９Ｂが周波数変換処理を行わないようにするための停止信号を生成し、低周波送受信部９２２’（低周波アンテナ９２２ａ’）を介して、中継器９Ｂに送信する。中継器９Ｂの低周波送受信部９２２は、この停止信号を受信すると、この停止信号に基づき、リモコン８から受信した原信号Ｉａ１を周波数変換処理しないように制御する。よって、中継器９Ｂから中継信号Ｉａ２は送信されない。また、溶接電源装置１が第１の周波数の電波（原信号Ｉａ１）を受信すると、復調部１１３は、原信号Ｉａ１を情報信号に復調する。そして、制御部１２は、その情報信号に基づき、溶接電源装置１を制御する。すなわち、リモコン８と溶接電源装置１とが直接通信することになる。
【００７３】
以上のように、本発明の第２実施形態に係る溶接システムＢにおいて、溶接電源装置１とリモコン８とが直接通信できない場合には、中継器９，９’を介して、通信を行い、一方、溶接電源装置１とリモコン８とが直接通信ができる場合には、直接通信を行うように、切り替えることができる。よって、直接通信ができる時には、中継器９，９’を介さず通信を行うので、常時、中継器９，９’を介して通信を行う場合（第１実施形態）に比べ、効率良く溶接電源装置１とリモコン８とが通信することができる。
【００７４】
第１実施形態および第２実施形態において、溶接電源装置１とリモコン８との間で、中継器９，９’を介して、情報の送受信を行う場合を例に説明したが、これに限られるものではない。例えば、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２との間の通信を、中継器９，９’を介して、行うものであってもよい。この場合を第３実施形態として、図面を用いて説明する。なお、第１実施形態および第２実施形態と同じまたは類似する構成については、同一の符号番号を付して、その説明を省略する。
【００７５】
図８は、第３実施形態に係る溶接システムＣを説明するための図であり、図８（ａ）は、溶接システムＣの全体構成を示す図であり、図８（ｂ）は、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２’との無線通信における電波が伝搬する状況を示した図である。溶接システムＣは、第１実施形態に係る溶接システムＡ（図１参照）と比較し、ワイヤ送給装置２’およびリモコン８’の構成が異なる。リモコン８’は、第１実施形態のリモコン８と比較すると、無線通信を行う機能（通信部８４）を備えておらず、ワイヤ送給装置２’とリモコン８’とは、通信線８５で接続されている。作業者がリモコン８’を操作すると、リモコン８’は、その操作に対する情報信号を生成し、通信線８５を介して、ワイヤ送給装置２’に出力する。
【００７６】
ワイヤ送給装置２’は、第１実施形態に係るワイヤ送給装置２の各種制御を実行するとともに、溶接電源装置１と無線通信を行うことができる。このとき、ワイヤ送給装置２’と溶接電源装置１とは、中継器９，９’を介して、無線通信を行い、各種情報の送受信を行う。ワイヤ送給装置２’は、リモコン８’から通信線８５を介して、入力された情報信号を、無線通信により、中継器９，９’を介して、溶接電源装置１に送信する。よって、ワイヤ送給装置２’は、第１実施形態の通信部８４と同様の通信部を備えている。
【００７７】
以上のように、本発明の第３実施形態に係る溶接システムＣにおいて、第１実施形態および第２実施形態で説明した溶接電源装置１とリモコン８との間の無線通信だけでなく、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２’との間の無線通信においても、中継器９，９’を介して、情報の送受信を行うことができる。
【００７８】
本発明の実施形態として、消耗電極式の溶接システムを例に説明したが、これに限定されるものでなく、例えば、非消耗電力式の溶接や抵抗溶接などを行う各種溶接システムにも適用可能である。
【００７９】
さらに、本発明の通信システムを溶接システムに適用した場合を例に説明したが、これに限定されるものでなく、多機能携帯電話などの通信端末と他の無線通信端末（例えば、無線ＬＡＮルーターやアクセスポイント）との通信にも適用することが可能である。
【００８０】
また、本発明に係る通信システム、溶接システム、および、通信方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲を逸脱しなければ、各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【００８１】
Ａ，Ｂ，Ｃ  溶接システム
１  溶接電源装置
１１  通信部
１１１  変調部
１１２  高周波送受信部
１１２ａ  高周波アンテナ
１１３  復調部
１２  制御部
１３  電源部
２，２’  ワイヤ送給装置
３  溶接トーチ
４１，４２  パワーケーブル
６  ガスボンベ
７  ガス配管
８，８’  リモコン
８１  操作部
８２  報知部
８３  制御部
８４  通信部
８４１  変調部
８４２  高周波送受信部
８４２ａ  高周波アンテナ
８４３  復調部
８５  通信線
９，９’，９Ｂ，９Ｂ’  中継器
９１，９１’，９１Ｂ，９１Ｂ’  制御部
９２，９２’  通信部
９２１，９２１’  高周波送受信部
９２１ａ，９２１ａ’  高周波アンテナ
９２２，９２２’  低周波送受信部
９２２ａ，９２２ａ’  低周波アンテナ
９２３，９２３’  周波数変換部
Ｐ  商用電源
Ｗ  被加工物
【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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【図８】
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【図９】
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