(57)【要約】  本発明は、機器筐体（３１）及び第１無線部（３８）を有する遠隔操作装置（１３）と、第２無線部を有する工作装置と、遠隔操作装置（１３）の第１無線部（３８）を工作装置の第２無線部に接続する無線リンクと、を備えるデバイスシステムに関する。第１無線部（３８）は、機器筐体（３１）の前側（５７）に配置される。この前側（５７）は、遠隔操作装置（１３）の操作位置にいる操作者と向かい合う機器筐体（３１）の後側（５６）の反対の側に位置する。
2017529261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器筐体（３１）、前記機器筐体（３１）の上部（５４）に設置された入力部（３２）、前記機器筐体（３１）内に設置された制御部（３４）及び第１無線部（３８）を有する遠隔操作装置（１３）と、
切削工具（１６）、前記切削工具（１６）を駆動する駆動モータ（１８）、前記駆動モータ（１８）を制御する追加の制御部（２８）及び第２無線部（３９）を有する工作装置（１２）と、
前記遠隔操作装置（１３）の前記第１無線部（３８）を前記工作装置（１２）の前記第２無線部（３９）に接続する無線リンク（３６）と
を備え、
前記第１無線部（３８）は、前記機器筐体（３１）の前側（５７）に設置され、前記前側（５７）は、前記遠隔操作装置（１３）の操作位置にいる操作者に向かい合う前記機器筐体（３１）の後側（５６）の反対の側である、
ことを特徴とするデバイスシステム（１０）。
【請求項２】
前記第１無線部（３８）は、第１無線アンテナ（６４）を有する第１無線モジュール（６３）及び第２無線アンテナ（６６）を有する第２無線モジュール（６５）を備え、前記第１無線アンテナ（６４）及び前記第２無線アンテナ（６６）の偏波方向は、実質的に互いに垂直である、ことを特徴とする請求項１に記載のデバイスシステム。
【請求項３】
前記第１無線モジュール（６３）及び前記第２無線モジュール（６５）は、同一の構成を有する、ことを特徴とする請求項２に記載のデバイスシステム。
【請求項４】
前記第１無線部（３８）は、第３無線アンテナを有する第３無線モジュールを更に備え、前記第３無線アンテナの偏波方向は、実質的に前記第１無線アンテナ及び前記第２無線アンテナの偏波方向と垂直である、ことを特徴とする請求項２又は３に記載のデバイスシステム。
【請求項５】
前記第１無線モジュール（６３）の第１アンテナ基準点と前記第２無線モジュール（６５）の第２アンテナ基準点との間隔は、実質的に無線周波数の１／４波長の奇数倍に対応する、ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１に記載のデバイスシステム。
【請求項６】
前記無線リンク（３６）は、下限無線周波数（ｆｍｉｎ）と上限無線周波数（ｆｍａｘ）との間にある複数の無線周波数を含む周波数帯域を有する、ことを特徴とする請求項５に記載のデバイスシステム。
【請求項７】
前記第１無線モジュール（６３）の前記第１アンテナ基準点と前記第２無線モジュール（６５）の前記第２アンテナ基準点との間隔は、前記周波数帯域（ｆｍｉｎ，ｆｍａｘ）の中心周波数と一致する、ことを特徴とする請求項６に記載のデバイスシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の要旨に係る、無線リンクを含むデバイスシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハスクバーナ社は、ケーブルを必要とせずワイヤレスで無線リンクを介してデバイスシステムに接続可能な遠隔操作装置を備えるデバイスシステムを提供している。このデバイスシステムは、ウォールソーシステムとして構成され、ガイドレールと、ガイドレールに移動可能に配置される工作装置と、電子アセンブリと、遠隔操作装置と、を備える。工作装置は、ウォールソーとして構成され、ソーヘッド及び電動搬送部を備える。ソーヘッドは、ソーブレードとして構成される切削工具を備え、回転軸を中心に駆動モータにより駆動される。電動搬送部は、ガイドキャリッジ及び送りモータを備え、ソーヘッドは、ガイドキャリッジに設置され、送り方向に沿ってガイドレール上を送りモータにより移動する。
【０００３】
遠隔操作装置は、機器筐体と、入力部と、表示部と、機器筐体内部に配置される第１制御部と、を備える。第１制御部は、入力部による入力を制御コマンド及びデータに変換し、その制御コマンド及びデータは、第１通信リンクを介して電子アセンブリへ送信される。第１通信リンクは、無線リンクか第１通信ケーブルのいずれかとして構成される。第１通信ケーブルは、安全上の理由や通信障害のため、ワイヤレス通信が不可能な場合に使用される。第１通信ケーブルは、遠隔操作装置及び電子アセンブリを互いに確実に認識させたい時に使用される。
【０００４】
無線リンクは、遠隔操作装置の第１無線部と電子アセンブリの第２無線部との間に形成される。第１無線部は、第１無線アンテナを有する無線モジュールを備え、第２無線部は、第２無線アンテナを有する無線モジュールを備える。第１無線部は、遠隔操作装置の機器筐体の、機器筐体の下部と水平に配置された第１制御部との間に配置される。第２無線部は、電子アセンブリの主に金属で製作された機器筐体に配置される。第１無線部及び第２無線部の配置が無線リンクに影響を与えることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ケーブルを必要とせずワイヤレスで、第１無線部と第２無線部との間の無線リンクを介してデバイスシステムに接続可能な、遠隔操作装置における、無線リンクの信頼性を高めることである。無線リンクは、十分な信頼性を確保するため用いられ、特に、独立した電子アセンブリを持たないデバイスシステムにおいて使用される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明において、この目的は、独立項に示された技術的特徴を有するデバイスシステムにおいて実現される。有効な変形した態様は、従属項において述べる。
【０００７】
本発明において、第１無線部は、機器筐体の前側に配置される。ここで、前側とは、遠隔操作装置の操作位置にいる操作者に向かい合う、機器筐体の後側（操作者から見て手前側）の反対の側である。
【０００８】
操作者から見て装置の前側に第１無線部が設置されるということは、利点である。機器筐体の前側は、遠隔操作装置の操作位置において工作装置とも向き合っている。切削中、操作者は、操作位置にて遠隔操作装置を持ち、切削加工作業を注視する。
【０００９】
第１無線部は、第１無線アンテナを有する第１無線モジュール及び第２無線アンテナを有する第２無線モジュールを備えるのが好ましく、第１無線アンテナ及び第２無線アンテナの偏波方向は、実質的に互いに垂直になるのが好ましい。垂直無線アンテナを有する複数の無線モジュールを使用することにより、遠隔操作装置と工作装置との間の無線リンクの質は改善され得る。
【００１０】
第１無線モジュール及び第２無線モジュールは、同じ構成であることが特に好ましい。同一の無線モジュールを複数使用することにより、無線リンクの設定に掛かる費用を抑えることが出来る。
【００１１】
ある変形した態様において、第１無線部は、第３無線アンテナを有する第３無線モジュールを備え、その第３無線アンテナの偏波方向は、実質的に第１無線アンテナ及び第２無線アンテナの偏波方向に垂直とする。無線アンテナとして、垂直無線アンテナを有する第３無線モジュールを使用することにより、遠隔操作装置と工作装置との間の無線リンクの質は改善され得る。互いに垂直に配置された無線アンテナは、三次元空間に広がる。
【００１２】
実質的に、第１無線モジュールの第１アンテナ基準点と第２無線モジュールの第２アンテナ基準点との間隔は、無線周波数の１／４波長の奇数倍に対応するのが特に好ましい。
【００１３】
遠隔操作装置と工作装置との間の無線リンクは、下限無線周波数と上限無線周波数との間の複数の無線周波数を含む周波数帯域を有する。第１無線モジュールの第１アンテナ基準点と第２無線モジュールの第２アンテナ基準点との間隔は、周波数帯域の中心周波数と一致する。
【００１４】
本発明の様態を、図面を参照して説明する。以下は、発明の様態を必ずしも正確な縮尺で表しておらず、図面は、発明の様態を説明する助けとして、むしろ概略的に及び／又は若干歪曲した形で描かれている。図面から直接的に明確な教示については、関連する従来技術を参照されたい。この場合、本発明は、本発明の一般的な概念を逸脱することなく、発明の特定の様態の形態や詳細について、様々な変形や修正が可能である。明細書、図面及び特許請求の範囲に記載の本発明の特徴は、個別に及び任意の組合せにおいて本発明の改良に必要となろう。明細書、図面及び／又は特許請求の範囲に記載の本発明の特徴の内、少なくとも２つの特徴の全ての組合せが、この発明の範囲内である。本発明の一般的な概念は、以下に図示及び記載する発明の好ましい特定の様態そのものやその細部に限定されるものでは無く、また、特許請求の範囲に係る発明と比較して限定された対象に限定されない。規定された測定範囲の場合、上記限定内の数値も限界値として採用されるはずであり、適宜使用可能及び請求可能である。便宜上、同一の参照符号が、同一又は同様の機能を持つ同一又は同様の部分を示すために以下で使用される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る、無線リンクを介して互いに接続可能な、遠隔操作装置及び工作装置を含むウォールソーシステムとして構成された、デバイスシステムを示す図である。
【図２Ａ】垂直配置におけるコンクリート壁切削中の、図１に示す本発明に係るウォールソーシステムの使用例を示す図である。
【図２Ｂ】水平配置におけるコンクリート壁切削中の、図１に示す本発明に係るウォールソーシステムの使用例を示す図である。
【図３Ａ】機器筐体の上部から見た、図１に示す遠隔操作装置を示す図である。
【図３Ｂ】機器筐体の前側から見た、図１に示す遠隔操作装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明に係る、ウォールソーシステムとして構成されたデバイスシステム１０を示す図である。ウォールソーシステム１０は、ガイドレール１１と、ガイドレール１１に移動可能に配置される工作装置１２と、遠隔操作装置１３と、を備える。工作装置は、ウォールソー１２として構成され、切削部１４及び電動搬送部１５を備える。切削部は、ソーヘッド１４として構成され、切削工具１６を備える。この切削工具１６は、ソーアーム１７に固定され、回転軸１９を中心に駆動モータ１８により駆動される、ソーブレードとして構成される。
【００１７】
操作者を保護するため、ソーブレード１６は、ブレードガードホルダーによりソーアーム１７に固定された、ソーブレードガードにより囲まれても良い。ソーアーム１７は、旋回モータ２１を用いることにより、ピボット軸２２を中心に回動可能に構成される。ソーアーム１７の旋回角度は、ソーブレード１６のソーブレード直径に基づいて、加工対象物２３に向かってソーブレード１６を下げる深さを決める。駆動モータ１８及び旋回モータ２１は、機器筐体２４内に設置される。電動搬送部１５は、ガイドキャリッジ２５と、機器筐体２４内に設置された送りモータ２６と、を備える。ソーヘッド１４は、ガイドキャリッジ２５に固定され、ガイドレール１１に沿って送り方向２７に送りモータ２６により移動可能に構成される。モータ１９，２１，２５に加えて、ソーヘッド１４及び電動搬送部１５を制御する制御部２８も、機器筐体２４内に設置される。少なくとも１つのハンドル２９が、機器筐体２４上に設けられる。
【００１８】
遠隔操作装置１３は、機器筐体３１と、入力部３２と、表示部３３と、機器筐体３１内部に配置される制御部３４と、を備える。制御部３４は、入力部３２による入力を制御信号及びデータに変換し、その制御信号及びデータは、通信リンクを介してウォールソー１２に送信される。入力部３２に加えて、遠隔操作装置１３は、緊急停止スイッチとして構成される制御素子３５も備える。
【００１９】
通信リンクは、ワイヤレス通信リンク３６又は通信ケーブル３７として構成される。例示において、ワイヤレス通信リンクは、遠隔操作装置１３の第１無線部３８と工作装置１２の第２無線部３９との間に形成される無線リンク３６として構成される。通信ケーブル３７は、特に、例えば病院や空港など、安全上の理由からワイヤレス通信リンクが禁止されている場合や、ワイヤレス通信が通信障害により妨害される場合に使用される。
【００２０】
図２Ａは、ウォールソーシステム１０の垂直配置におけるコンクリート壁切削中の、図１に示す本発明に係るウォールソーシステム１０の使用例を示す図である。図２Ｂは、ウォールソーシステム１０の水平配置におけるコンクリート壁切削中の、図１に示す本発明に係るウォールソーシステム１０の使用例を示す図である。
【００２１】
図２Ａは、第１コンクリート壁４１を切削中の、ウォールソー１２のガイドレール１１及び遠隔操作装置１３を備える、ウォールソーシステム１０を示す図である。ガイドレール１１は、垂直方向４２に、第１コンクリート壁４１に固定される。操作者は、操作位置において、遠隔操作装置１３を把持し、壁４１の切削作業を注視する。
【００２２】
図２Ｂは、第２コンクリート壁４３を切削中の、ガイドレール１１、ウォールソー１２及び遠隔操作装置１３を備える、ウォールソーシステム１０を示す図である。ガイドレール１１は、水平方向４４に、第２コンクリート壁４３に固定される。操作者は、操作位置において、遠隔操作装置１３を把持し、壁４３の切削作業を注視する。
【００２３】
遠隔操作装置１３とウォールソー１２との間の無線リンク３６は、様々な要因に起因する障害を受ける。切削中、冷却流体や洗浄流体が用いられ、それらの流体は、切削対象の表面及び近接する領域を濡らす。金属製のブレードガード及びソーブレード１６も無線リンク３６に障害をもたらす。
【００２４】
図３Ａ及び図３Ｂは、遠隔操作装置１３を示す図である。図３Ａは、遠隔操作装置１３の上部の斜視図であり、図３Ｂは、遠隔操作装置１３の前側の図である。遠隔操作装置１３は、図１に示す本発明に係るデバイスシステム１０の一部である。
【００２５】
遠隔操作装置１３は、機器筐体３１と、入力部３２と、表示部３３と、機器筐体３１の内部に配置された制御部３４と、を備える。入力部３２は、ジョイスティック５１、ノブ５２及びボタン５３として構成された複数の入力素子を備える。デバイスシステム１０及び切削方法の複雑さによって、操作者は異なる切削及び装置パラメータを設定する必要がある。従って、入力部３２は、図２Ａに示す入力素子以外の追加の入力素子を備えてもよい。
【００２６】
機器筐体３１は、上部５４と、上部５４と反対の側の下部５５と、後側５６と、後側５６と反対の側の前側５７と、左側面５８と、右側面５９と、を備える。入力部３２及び表示部３３は、上部５４に設置される。
【００２７】
遠隔操作装置操作中しっかりと機器筐体３１を把持するために、機器筐体３１は、それぞれ左側面５８及び右側面５９に取り付けられた２つの把持部材６１，６２を有する。左側面５８に取り付けられた側面把持部材は、左把持部材６１としても参照され、右側面５９に取り付けられた側面把持部材は、右把持部材６２としても参照される。ウォールソーシステム１０の遠隔操作は、ウォールソーシステム１０の操作中に、図２Ａ及び図２Ｂに示す操作位置にいる操作者が把持する遠隔操作装置１３により行われる。操作位置において、操作者は、操作者の手のひら側で側面把持部材を把持し、親指で２つの入力素子５１，５２を操作する。ジョイスティック５１は左手の親指で操作され、ノブ５２は右手の親指で操作される。
【００２８】
制御部３４は、入力部３２による入力を、第１通信リンクを介してウォールソー１２に送信される制御信号及びデータに変換する。第１通信リンクは、第１無線部３８と第２無線部３９との間の無線リンク３６として構成されるか、通信ケーブル３７として構成される。第１無線部３８は、遠隔操作装置１３の機器筐体３１に備えられる。図２Ｂに示す実施例において、第１無線部３８は、第１無線アンテナ６４を有する第１無線モジュール６３及び第２無線アンテナ６６を有する第２無線モジュール６５を備え、第１無線アンテナ６４及び第２無線アンテナ６６の偏波方向は、実質的に互いに垂直である。図２Ｂに示す実施例において、第１無線モジュール６３及び第２無線モジュール６５は、同じ構成である。２つの無線アンテナ６４，６６の偏波方向が互いに垂直になるように、第２無線モジュール６５は、機器筐体３１において、第１無線モジュール６３に対して変位され、回転した状態で取り付けられる。
【００２９】
無線リンク３６を設定するために、下限無線周波数ｆｍｉｎと上限無線周波数ｆｍａｘとの間にある複数の無線周波数を含む周波数帯域が用いられる。１５の等距離の周波数が、下限無線周波数ｆｍｉｎ２．４０５ＧＨｚと上限無線周波数ｆｍａｘ２．４７５ＧＨｚとの間で用いられる場合、中心周波数２．４４０ＧＨｚを有することとなる。
【００３０】
第１アンテナ基準点と第２アンテナ基準点との間の間隔は、無線周波数２．４４０ＧＨｚの１／４波長の奇数倍に対応する。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【国際調査報告】
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