フィールド機器
【課題】内蔵する電池のメンテナンスに要する作業負担を軽減する。
【解決手段】電池１１を収納するとともに、開口部から機器ケース２１に挿入されて、機器ケース２１の内側に取り付けられる電池ケース１１Ｘと、機器ケース２１の内側に設けられて、電池１１が予め設定されている正規取付方向となるよう、機器ケース２１の設置方向に応じて電池ケース１１Ｘの取付方向を変更可能に取り付けるための複数の取付部２１Ｉ，２１Ｊとを備える。
【解決手段】電池１１を収納するとともに、開口部から機器ケース２１に挿入されて、機器ケース２１の内側に取り付けられる電池ケース１１Ｘと、機器ケース２１の内側に設けられて、電池１１が予め設定されている正規取付方向となるよう、機器ケース２１の設置方向に応じて電池ケース１１Ｘの取付方向を変更可能に取り付けるための複数の取付部２１Ｉ，２１Ｊとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラントなどの設備に取り付けられて内蔵電池で動作するフィールド機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラントなどの設備では、圧力、流量、温度などの物理量を計測するフィールド機器として、内蔵電池で回路を動作させて、物理量を計測するとともに計測値を通知するためのデータ通信を行うフィールド機器を用いる場合がある（例えば、特許文献１など参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３３７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような内蔵電池で動作するフィールド機器では、内蔵電池の寿命に応じて、内蔵電池を交換する必要があり、メンテナンスの作業負担が発生する。
プラントにおけるフィールド機器のメンテナンスは、生産計画とスケジュール調整、交換備品の調達、メンテナンス作業人員や工数確保など、１回のメンテナンスにかかるプラント管理の負担やコストが大きい。このため、機械故障による生産停止のリスクを避ける一方で、不要なメンテナンスを極力実施せずに、メンテナンス回数を削減することが望まれる。したがって、電池のような交換部品を効率よく一括してメンテナンスするためには、寿命が明確で複数の交換部品の寿命が揃っていることが望ましい。
【０００５】
一方、電池の寿命については不確定要素があり、電池の仕様で明確化されている寿命まで使用できない場合も多い。このため、プラント管理者は、生産リスクを低減させるために、寿命よりも短い周期で交換を実施するか、あるいは、個々の電池寿命を確認しながら、それぞれに適切な時期を判断して交換することになる。前者の場合、まだ寿命に到達しておらず交換不要な電池までも交換することになる。一方、後者の場合、個々の電池寿命の確認に手間がかかる。したがって、いずれの場合にも、メンテナンス回数やその作業負担が増大するという問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、内蔵する電池のメンテナンスに要する作業負担を軽減できるフィールド機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために、本発明にかかるフィールド機器は、開口部を有する筒状または箱状の機器ケースに内蔵した電池により動作するフィールド機器であって、電池を収納するとともに、開口部から機器ケースに挿入されて、機器ケースの内側に取り付けられる電池ケースと、機器ケースの内側に設けられて、電池が予め設定されている正規取付方向となるよう、機器ケースの設置方向に応じて電池ケースの取付方向を変更可能に取り付けるための取付部とを備えている。
【０００８】
この際、電池の電池取付方向を検出する取付方向検出部と、取付方向検出部で検出された電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認し、電池取付方向が正規取付方向と異なる場合、アラームを通知する制御部とをさらに備えてもよい。
【０００９】
また、取付方向検出部で、電池ケースに取り付けられた加速度センサからの出力に基づいて鉛直方向に対する電池取付方向を検出し、制御部で、取付方向検出部で検出された、鉛直方向に対する電池取付方向が、正規取付方向を示す角度範囲に含まれるか否かを判定することにより、電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認するようにしてもよい。
【００１０】
また、取付方向検出部で、機器ケースに対する電池ケースの相対的な取付方向を電池取付方向として検出し、制御部で、取付方向検出部で検出された電池取付方向が、フィールド機器から見た正規取付方向を示す整合方向であるか否かを判定することにより、電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認するようにしてもよい。
【００１１】
また、取付方向検出部で、機器ケースに取り付けられた無線通信用のアンテナのアンテナ取付方向を検出し、制御部で、取付方向検出部で検出されたアンテナ取付方向と電池取付方向と比較することにより、電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認するようにしてもよい。
【００１２】
この際、取付方向検出部で、機器ケースに取り付けられた表示部の表示部取付方向を検出し、制御部で、取付方向検出部で検出された表示部取付方向と電池取付方向とを比較することにより、電池の取付方向が正規取付方向であるか否かを確認するようにしてもよい。
【００１３】
また、機器ケースに取り付けられた無線通信用のアンテナに、機器ケースに取り付けた状態で機器ケースの内側に突出する凸部を設け、電池ケースに、自己の外壁面のうち、電池取付方向が正規取付方向である場合に凸部と嵌合する位置に、凹部を設けてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電池が鉛直方向に対して一定の方向を指向する正規取付方向となるよう、機器ケースの設置方向に応じて電池ケースの取付方向を変更可能に取り付けることができる。これにより、各フィールド機器に内蔵された電池の寿命のバラツキが抑制されて、ほぼ同時期に電池寿命が到来する。したがって、全体として電池交換に要するメンテナンス回数を削減することができ、内蔵する電池のメンテナンスに要する作業負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態にかかるフィールド機器の構成を示す説明図である。
【図２】第１の実施の形態にかかるフィールド機器の外観図である。
【図３】第１の実施の形態にかかるフィールド機器の電池取付要部を示す説明図である。
【図４】電池の取付方向を示す説明図である。
【図５】第２の実施の形態にかかるフィールド機器の機能ブロック図である。
【図６】加速度センサの取付を示す説明図である。
【図７】第２の実施の形態にかかる電池取付方向判定処理を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施の形態にかかるフィールド機器の電池取付方向検出要部を示す説明図である。
【図９】機器ケースに対する電池取付方向を示す説明図である。
【図１０】電池取付方向と作動検出スイッチとの対応関係を示す説明図である。
【図１１】第４の実施の形態にかかるフィールド機器を示す正面図である。
【図１２】アンテナ取付方向と電池取付方向との対応関係を示す説明図である。
【図１３】第４の実施の形態にかかる電池取付方向判定処理を示すフローチャートである。
【図１４】第５の実施の形態にかかるフィールド機器の表示部取付方向検出要部を示す説明図である。
【図１５】機器ケースに対する表示部取付方向を示す説明図である。
【図１６】表示部取付方向と作動検出スイッチとの対応関係を示す説明図である。
【図１７】第６の実施の形態にかかるフィールド機器の電池およびアンテナの取付要部を示す説明図である。
【図１８】電池の取付方向を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［発明の原理］
電池の寿命はその設置姿勢による影響が大きい。フィールド機器の場合、設置姿勢（取付時のフィールド機器自体の縦横方向）は、必ずしも一定に保たれるとは限らない。電池自体は、フィールド機器本体に設計された方向のみに内蔵取付されるので、フィールド機器自体の縦横方向に依存して電池の方向が決まってしまう。そして、その方向に依存して電池寿命が変動するので、これが電池寿命の不確定要素になってしまうことに、発明者は着眼した。
【００１７】
そして、フィールド機器本体への電池の内蔵取付方向を、フィールド機器自体のプラントへの取付後においても選択変更できる構造にすることで、上記不確定要素を削減できることに想到した。なお、プラントではコンプレッサーなどの振動を受けやすい環境もあるため、電池の内蔵取付方向を選択変更できる構造においても、確実に固定できることが望まれる。例えば、選択変更できる方向を９０°（縦横に対応）の最低限にすることで、低コストで確実な取付構造になるのが好適である。
【００１８】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるフィールド機器１０について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかるフィールド機器の構成を示す説明図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図である。図２は、第１の実施の形態にかかるフィールド機器の外観図である。図３は、第１の実施の形態にかかるフィールド機器の電池取付要部を示す説明図であり、図３（ａ）は正面断面図、図３（ｂ）は側面断面図である。
【００１９】
フィールド機器１０は、プラントなどの設備で用いられて、圧力、流量、温度などの物理量を計測するフィールド機器である。
このフィールド機器１０は、機器ケース２１、前面カバー２１Ａ、背面カバー２１Ｂ、検出部２２、および連結部２３から構成されている。
【００２０】
機器ケース２１は、各種電子回路が内蔵される筒状または箱状の金属筐体からなり、一方の開口部２１Ｃに前面カバー２１Ａが取り付けられ、他方の開口部２１Ｄに背面カバー２１Ｂが取り付けられている。
機器ケース２１の中央付近には、連結部２３を介して検出部２２が接続されており、検出部２２まで導かれた流体や気体などの対象物に関する物理量が、検出部２２に内蔵されたセンサで検出される。
【００２１】
機器ケース２１の開口部２１Ｄ側内部には、電池１１を収容した電池ケース１１Ｘが取り付けられており、機器ケース２１の開口部２１Ｃ側内部には、表示部１４を収容した表示パネル１４Ｘが取り付けられている。
また、機器ケース２１の外面には、無線通信用のアンテナ１６が固定されている。
【００２２】
図３に示すように、電池ケース１１Ｘには、２つの電池１１が電極方向を揃えて収納されている。この電池ケース１１Ｘの周辺部には、複数の穴１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄが同一円周上に形成されている。
一方、機器ケース２１の内壁２１Ｘに電池ケース１１Ｘを取り付けるための取付部２１Ｉ，２１Ｊが設けられている。
【００２３】
この取付部２１Ｉ，２１Ｊは、内壁２１Ｘの互いに対向する一部を突出させて形成されており、電池ケース１１Ｘの穴１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを貫通したネジ２１Ｍが、この取付部２１Ｉ，２１Ｊに形成されているネジ穴に螺合することにより、電池ケース１１Ｘが内壁２１Ｘにネジ止めされる。
【００２４】
ここで、取付部２１Ｉ，２１Ｊは、内壁２１Ｘの左右方向に互いに対向して設けられており、電池ケース１１Ｘにはこれら内壁２１Ｘと対応する４つの穴１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄが、互いに直交する角度で設けられている。
これにより、穴１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄのうちから、取付部２１Ｉ，２１Ｊにネジ止めする２つの穴を選択することにより、電池ケース１１Ｘを回転させて、４種類の取付方向のうちから任意の取付方向で機器ケース２１の内側に取り付けることができる。
【００２５】
図４は、電池の取付方向を示す説明図であり、図４（ａ）はフィールド機器が正立状態で設置された場合、図４（ｂ）はフィールド機器が横倒状態で設置された場合を示している。
図４（ａ）に示すように、フィールド機器１０が正立状態で設置されている場合、すなわち機器ケース２１が検出部２２の上方に位置する状態で設置されている場合、前述した図３（ａ）と同様にして、取付部２１Ｉに穴１１Ａをネジ止めするとともに、取付部２１Ｊに穴１１Ｂをネジ止めすることにより、電池１１の電池取付方向Ｂを正規取付方向Ｐに沿って取り付けることができる。
【００２６】
ここでは、電池１１の中心位置から正電極１１Ｐの方向を電池取付方向Ｂとし、鉛直方向上方を正規取付方向Ｐとして定義した場合を例として説明する。なお、電池１１の寿命が最も長くなる取付方向は、電池１１の形状や内部構造などの要因によって決定されるため、使用する電池の種別に応じて予め決定しておけばよい。
【００２７】
一方、図４（ｂ）に示すように、フィールド機器１０が横倒状態で設置されている場合、すなわち機器ケース２１が検出部２２の左側に位置する状態で設置されている場合、前述した図３（ａ）と同様の取付方向で電池ケース１１Ｘを取り付けた場合、電池取付方向Ｂは左側を向くことになり、正規取付方向Ｐとは異なる。この場合には、取付部２１Ｉに穴１１Ｄをネジ止めするとともに、取付部２１Ｊに穴１１Ｃをネジ止めすることにより、電池１１の電池取付方向Ｂを正規取付方向Ｐに沿って取り付けることができる。
【００２８】
［第１の実施の形態の効果］
したがって、本実施の形態によれば、電池１１が鉛直方向に対して一定の方向を指向する正規取付方向Ｐとなるよう、機器ケース２１の設置方向に応じて電池ケース１１Ｘの取付方向を変更可能に取り付けることができる。
【００２９】
本実施の形態では、電池ケース１１Ｘに４つの穴１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを設けて、４種類の取付方向を選択可能とした場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、フィールド機器１０の設置方向に合わせて、穴を形成すればよい。例えば、フィールド機器１０を左右の横倒状態のいずれかで設置する場合には、穴１１Ａ，１１Ｄのみを設けて、左右２種類の取付方法を選択可能とすればよい。また、例えば４５゜単位でフィールド機器１０が設置される場合、電池ケース１１Ｘに４５゜ごとに８つ穴を形成すればよい。
【００３０】
また、以上では電池ケース１１Ｘに設けた穴のいずれかをネジ止め用として選択する場合を例として説明したが、機器ケース２１の内壁２１Ｘに設けた取付部のいずれかをネジ止め用として選択するようにしてもよい。具体的には、電池ケース１１Ｘに２つの穴を形成し、機器ケース２１の内壁２１Ｘに、９０゜ごとに４つの取付部を形成した場合でも、図３の構成と同様に、４種類の取付方向を選択することができる。
なお、電池ケース１１Ｘの穴と機器ケース２１の内壁２１Ｘの取付部の数や角度については、これらの例に限定されるものではなく、フィールド機器１０の設置方向と正規取付方向との関係に応じて、それぞれの数や角度を選択すればよい。
【００３１】
［第２の実施の形態］
次に、図５および図６を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるフィールド機器１０について説明する。図５は、第２の実施の形態にかかるフィールド機器の機能ブロック図である。図６は、加速度センサの取付を示す説明図であり、図６（ａ）は正面断面図、図６（ｂ）は側面断面図である。
【００３２】
本実施の形態は、第１の実施の形態に加えて、電池１１の取付方向を検出する取付方向検出部１２を設け、電池取付方向が正規取付方向と異なる場合、アラームを通知するようにした場合について説明する。
【００３３】
フィールド機器１０には、電子回路として、取付方向検出部１２、制御部１３、表示部１４、無線部１５、およびアンテナ１６が設けられている。
取付方向検出部１２は、電池１１（電池ケース１１Ｘ）の取付方向を検出する機能を有している。取付方向検出部１２の具体例としては、電池ケース１１Ｘに加速度センサ１２Ｓを取り付け、この加速度センサ１２Ｓからの出力に基づいて鉛直方向に対する電池取付方向Ｂを検出すればよい。
【００３４】
制御部１３は、ＣＰＵや専用の制御回路からなり、検出部２２のセンサ（図示せず）から検出結果を取得する機能と、この検出結果を無線部１５から無線電波により送信する機能と、この検出結果を表示部１４で表示する機能とを有している。
これに加え、制御部１３は、取付方向検出部１２で検出された電池取付方向Ｂが正規取付方向Ｐであるか否かを確認する機能と、電池取付方向Ｂが正規取付方向Ｐと異なる場合、無線部１５から無線電波によりアラーム情報を送信することによりアラームを通知する機能と、電池取付方向Ｂが正規取付方向Ｐと異なる場合、表示部１４でアラーム表示を行うことによりアラームを通知する機能とを有している。
【００３５】
表示部１４は、ＬＥＤやＬＣＤなどの表示装置からなり、制御部１３からの指示に応じて検出結果やアラームなどの各種情報を表示する機能を有している。
無線部１５は、専用の無線通信回路からなり、制御部１３からの指示に応じて検出結果やアラームなどの各種情報を、アンテナ１６から無線電波で送信する機能を有している。
なお、本実施の形態にかかるフィールド機器１０におけるこの他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００３６】
［第２の実施の形態の動作］
次に、図７を参照して、本実施の形態にかかるフィールド機器１０の動作について説明する。図７は、第２の実施の形態にかかる電池取付方向判定処理を示すフローチャートである。
【００３７】
まず、制御部１３は、取付方向検出部１２を制御して電池取付方向Ｂを検出し（ステップ１００）、予め設定されている正規取付方向Ｐと比較する（ステップ１０１）。この際、加速度センサで電池取付方向Ｂを検出した場合、検出結果として３軸方向角度が得られる。したがって、この検出結果が、予め設定されている正規取付方向Ｐを示す角度範囲に含まれるか否かを判定することにより、電池取付方向Ｂが正規取付方向Ｐであるか否かを確認することができる。
【００３８】
ここで、検出結果が、予め設定されている正規取付方向Ｐを示す角度範囲に含まれており、電池取付方向Ｂが正規取付方向Ｐである場合（ステップ１０１：ＹＥＳ）、制御部１３は、アラーム通知処理を行うことなく、一連の電池取付方向判定処理を終了する。
一方、予め設定されている正規取付方向Ｐを示す角度範囲に含まれておらず、電池取付方向Ｂが正規取付方向Ｐでない場合（ステップ１０１：ＮＯ）、制御部１３は、アラーム通知処理として、無線部１５から無線電波によりアラーム情報を送信するとともに（ステップ１０２）、表示部１４でアラーム表示を行い（ステップ１０３）、一連の電池取付方向判定処理を終了する。
【００３９】
［第２の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態によれば、電池１１の取付方向を、正規取付方向Ｐと異なる方向に誤って取り付けた場合には、フィールド機器１０からコントローラなどの上位装置（図示せず）へアラーム情報が自動的に送信されるため、あるいはフィールド機器１０の表示部１４でアラーム表示されるため、作業者は適切な対応をとることができる。
なお、正規取付方向Ｐを示す角度範囲については、角度範囲と電池寿命のばらつき程度との関係や、電池寿命のばらつき程度と実際のメンテナンス周期との関係などを考慮して、予め設定しておけばよい。
【００４０】
［第３の実施の形態］
次に、図８を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかるフィールド機器１０について説明する。図８は、第２の実施の形態にかかるフィールド機器の電池取付方向検出要部を示す説明図であり、図８（ａ）は正面断面図、図８（ｂ）は側面断面図である。
【００４１】
第２の実施の形態では、加速度センサを利用して電池１１の電池取付方向を検出する場合を例として説明した。本実施の形態では、例えばメカニカルスイッチや光学スイッチなどの検出スイッチを利用して、フィールド機器１０に対する相対的な電池取付方向を検出する場合について説明する。
【００４２】
本実施の形態は、第１の実施の形態に加えて、取付方向検出部１２は、機器ケース２１に対する電池ケース１１Ｘの相対的な取付方向を電池取付方向として検出する機能を有している。
また、制御部１３は、取付方向検出部１２で検出された電池取付方向が、フィールド機器１０から見た正規取付方向Ｐを示す整合方向であるか否かを判定することにより、電池取付方向Ｂが正規取付方向Ｐであるか否かを確認する機能を有している。
【００４３】
図８に示すように、本実施の形態において、電池ケース１１Ｘのうち、取付部２１Ｉ，２１Ｊ側の面に凸部１１Ｔが設けられている。一方、機器ケース２１内部には、電池ケース１１Ｘと対向して基板（ＰＣＢ）３１が固定されており、この基板３１上に、取付方向検出部１２を構成する４つの検出スイッチ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄが実装されている。
これら検出スイッチ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄは、電池ケース１１Ｘを取付部２１Ｉ，２１Ｊにネジ止めした際、凸部１１Ｔと接触して作動する位置にそれぞれ実装されている。
【００４４】
なお、本実施の形態にかかるフィールド機器１０におけるこの他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。また、動作については、図７のステップ１００において、加速度センサに代えて検出スイッチ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄで電池取付方向を検出する以外は、第２の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００４５】
図９は、機器ケースに対する電池取付方向を示す説明図であり、図９（ａ）は相対取付方向Ｑ１を示す説明図、図９（ｂ）は相対取付方向Ｑ２を示す説明図、図９（ｃ）は相対取付方向Ｑ３を示す説明図、図９（ｄ）は相対取付方向Ｑ４を示す説明図である。図１０は、電池取付方向と作動検出スイッチとの対応関係を示す説明図である。
【００４６】
ここでは、フィールド機器１０に対する電池取付方向として、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４の４つの相対取付方向が定義されている。
すなわち、相対取付方向Ｑ１は、取付部２１Ｉ，２１Ｊに対して穴１１Ｃ，１１Ｂがネジ止めされた状態において、電池取付方向Ｂが指向する方向を示しており、この場合には凸部１１Ｔで検出スイッチ３１Ａが作動することになる。また、相対取付方向Ｑ２は、取付部２１Ｉ，２１Ｊに対して穴１１Ｄ，１１Ａがネジ止めされた状態において、電池取付方向Ｂが指向する方向を示しており、この場合には凸部１１Ｔで検出スイッチ３１Ｂが作動することになる。
【００４７】
同様にして、相対取付方向Ｑ３は、取付部２１Ｉ，２１Ｊに対して穴１１Ａ，１１Ｄがネジ止めされた状態において、電池取付方向Ｂが指向する方向を示しており、この場合には凸部１１Ｔで検出スイッチ３１Ｃが作動することになる。また、相対取付方向Ｑ４は、取付部２１Ｉ，２１Ｊに対して穴１１Ｂ，１１Ｃがネジ止めされた状態において、電池取付方向Ｂが指向する方向を示しており、この場合には凸部１１Ｔで検出スイッチ３１Ｄが作動することになる。
【００４８】
前述の図４に示したように、フィールド機器１０は、正立状態以外の方向で設置される場合があるが、正立状態など、予め固定された方向で設置される場合も多い。このような場合には、正規取付方向Ｐがフィールド機器１０の設置方向に対して固定的に決定される。例えば、図４（ａ）に示したように、フィールド機器１０が正立状態で設置された場合、フィールド機器１０から見た正規取付方向を示す整合方向は、図８における相対取付方向Ｑ１となる。
したがって、電池ケース１１Ｘが、このような相対取付方向Ｑ１でフィールド機器１０へ取り付けられているか否かを、検出スイッチで確認すれば、電池１１の取付方向の誤り有無を確認することができる。
【００４９】
図８の例では、凸部１１Ｔにより押圧された検出スイッチ３１Ａの作動が取付方向検出部１２で検出されることから、制御部１３は、図１０のような電池取付方向と作動検出スイッチとの対応関係を示すテーブルに基づいて、電池が相対取付方向Ｑ１を指向していることが確認できる。したがって、この場合は、フィールド機器１０が正立状態で設置された場合の整合方向、すなわち相対取付方向Ｑ１と一致していることから、結果として、電池取付方向が正規取付方向であると判定される。
【００５０】
［第３の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態によれば、フィールド機器１０が予め固定された方向で設置される場合、第２の実施の形態で説明したような、鉛直方向を基準とする３軸方向角度を検出できなくても、機器ケース２１に対する電池１１の相対的な取付方向により、電池１１の取付方向の誤り有無を確認することができる。
したがって、比較的高価な加速度センサを必要とすることなく、安価な検出スイッチであっても、電池１１の取付方向の誤り有無を確認することができる。
【００５１】
［第４の実施の形態］
次に、図１１および図１２を参照して、本発明の第４の実施の形態にかかるフィールド機器１０について説明する。図１１は、第４の実施の形態にかかるフィールド機器を示す正面図である。図１２は、アンテナ取付方向と電池取付方向との対応関係を示す説明図である。
【００５２】
第３の実施の形態では、検出スイッチを用いてフィールド機器１０に対する電池１１の相対的な電池取付方向を検出する場合を例として説明した。本実施の形態では、アンテナ１６の取付方向を検出して電池取付方向と比較することにより、電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認する場合について説明する。
【００５３】
一般に、アンテナ１６は、電波伝搬状態を良好な状態に保つため、鉛直方向上方に向けて立設される場合が多く、フィールド機器１０の設置方向に左右されない。このため、アンテナ１６の取付方向を検出すれば、鉛直方向を特定することができ、結果として、フィールド機器１０から見た正規取付方向Ｐを示す整合方向を特定することができる。
【００５４】
本実施の形態において、取付方向検出部１２は、機器ケース２１に取り付けられたアンテナのアンテナ取付方向を検出する機能を有している。
制御部１３は、取付方向検出部１２で検出されたアンテナ取付方向と電池取付方向と比較することにより、電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認する機能を有している。
【００５５】
フィールド機器１０の設置方向を変更しても、アンテナ１６を鉛直方向上方に向けて立設するための構成として、機器ケース２１の外面には、複数の接続穴が設けられている。
本実施の形態では、これら接続穴に、取付方向検出部１２を構成する検出スイッチ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃを設け、それぞれの接続穴に対するアンテナ１６の取付有無を検出する。したがって、図１１において、フィールド機器１０が正立状態で設置される場合、機器ケース２１には、アンテナ１６Ａが接続されるため、検出スイッチ３２Ａが作動する。一方、フィールド機器１０が横倒状態で設置される場合、機器ケース２１には、アンテナ１６Ｂまたはアンテナ１６Ｃが接続されるため、検出スイッチ３２Ｂまたは検出スイッチ３２Ｃが作動する。
【００５６】
ここで、アンテナ１６の指向する方向が電池１１の正規取付方向Ｐであるとすると、図１１に示すように、アンテナ１６Ａが接続されるフィールド機器１０が正立状態で設置された場合、その正規取付方向はＰ１となり、電池１１を正規取付方向Ｐ１に取り付けるためには、フィールド機器１０に対して電池１１を相対取付方向Ｑ１で取り付ければよいことがわかる。
【００５７】
また、アンテナ１６Ｂが接続されるフィールド機器１０が右横倒状態で設置された場合、その正規取付方向はＰ２となり、電池１１を正規取付方向Ｐ２に取り付けるためには、フィールド機器１０に対して電池１１を相対取付方向Ｑ２で取り付ければよいことがわかる。同様に、アンテナ１６Ｃが接続されるフィールド機器１０が左横倒状態で設置された場合、その正規取付方向はＰ３となり、電池１１を正規取付方向Ｐ３に取り付けるためには、フィールド機器１０に対して電池１１を相対取付方向Ｑ３で取り付ければよいことがわかる。
【００５８】
これにより、図１１に示すように、アンテナ１６Ａの接続が検出スイッチ３２Ａの作動により検出された場合、検出スイッチ３１Ａの作動が確認されれば、電池１１は、正規取付方向Ｐ１を指向していることを確認できる。また、アンテナ１６Ｂの接続が検出スイッチ３２Ｂの作動により検出された場合、検出スイッチ３１Ｂの作動が確認されれば、電池１１は、正規取付方向Ｐ２を指向していることを確認できる。アンテナ１６Ｃの接続が検出スイッチ３２Ｃの作動により検出された場合、検出スイッチ３１Ｃの作動が確認されれば、電池１１は、正規取付方向Ｐ３を指向していることを確認できる。
【００５９】
したがって、制御部１３は、図１２のようなアンテナ取付方向と電池取付方向との対応関係を示すテーブルに基づいて、電池ケース１１Ｘの電池取付方向Ｂを検出する検出スイッチ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの作動状況と、アンテナ１６のアンテナ取付方向を検出する検出スイッチ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの作動状況とを比較することにより、電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認することができる。なお、ここでは、フィールド機器１０が倒立状態で設置される場合はないことを前提としている。
【００６０】
［第４の実施の形態の動作］
次に、図１３を参照して、本実施の形態にかかるフィールド機器１０の動作について説明する。図１３は、第４の実施の形態にかかる電池取付方向判定処理を示すフローチャートである。
【００６１】
まず、制御部１３は、取付方向検出部１２から取得した検出スイッチ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの作動状態に基づいて、電池取付方向検出するとともに（ステップ２００）、取付方向検出部１２から取得した検出スイッチ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの作動状態に基づいて、アンテナ取付方向を検出する（ステップ２０１）。
【００６２】
この後、制御部１３は、電池取付方向とアンテナ取付方向とを比較する（ステップ２０２）。ここで、両者が図１２のようなアンテナ取付方向と電池取付方向との対応関係にあり、電池取付方向とアンテナ取付方向とが一致する場合（ステップ２０２：ＹＥＳ）、制御部１３は、アラーム処理を行うことなく、一連の電池取付方向判定処理を終了する。
【００６３】
一方、両者が図１２のようなアンテナ取付方向と電池取付方向との対応関係にはなく、電池取付方向とアンテナ取付方向とが一致しない場合（ステップ２０２：ＮＯ）、制御部１３は、無線部１５から無線電波によりアラーム通知を送信するとともに（ステップ２０３）、表示部１４でアラーム表示を行い（ステップ２０４）、一連の電池取付方向判定処理を終了する。
【００６４】
［第４の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態によれば、アンテナ１６が予め固定された方向で設置される場合、第２の実施の形態で説明したような、鉛直方向を基準とする３軸方向角度を検出できなくても、フィールド機器１０に対する電池１１の相対的な取付方向と、フィールド機器１０に対するアンテナ取付方向とにより、電池１１の取付方向の誤り有無を確認することができる。
したがって、比較的高価な加速度センサを必要とすることなく、安価な検出スイッチであっても、電池１１の取付方向の誤り有無を確認することができる。
【００６５】
［第５の実施の形態］
次に、図１４を参照して、本発明の第５の実施の形態にかかるフィールド機器１０について説明する。図１４は、第５の実施の形態にかかるフィールド機器の表示部取付方向検出要部を示す説明図であり、図１４（ａ）は正面断面図、図１４（ｂ）は側面断面図である。
【００６６】
第４の実施の形態では、アンテナ１６の取付方向を検出して電池取付方向と比較することにより、電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認する場合を例として説明した。本実施の形態では、表示部１４の取付方向を検出して電池取付方向と比較することにより、電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認する場合について説明する。
【００６７】
一般に、表示部１４は、作業者の視認性を良好な状態に保つため、鉛直方向上方に向けて正立状態で取り付けられる場合が多く、フィールド機器１０の設置方向に左右されない。このため、表示部１４の取付方向を検出すれば、鉛直方向を特定することができ、結果として、フィールド機器１０から見た正規取付方向Ｐを示す整合方向を特定することができる。
【００６８】
本実施の形態において、取付方向検出部１２は、機器ケース２１に取り付けられた表示部の表示部取付方向を検出する機能を有している。
制御部１３は、取付方向検出部１２で検出された表示部取付方向と電池取付方向と比較することにより、電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認する機能を有している。
【００６９】
図１４に示すように、本実施の形態において、表示パネル１４Ｘには、表示部１４が収納されている。この表示パネル１４Ｘの周辺部には、複数の穴１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄが同一円周上に形成されている。
一方、機器ケース２１の内壁２１Ｘに表示パネル１４Ｘを取り付けるための取付部２１Ｋ，２１Ｌが設けられている。
【００７０】
この取付部２１Ｋ，２１Ｌは、取付部２１Ｉ，２１Ｊと同様に、内壁２１Ｘの互いに対向する一部を突出させて形成されており、表示パネル１４Ｘの穴１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄを貫通したネジ２１Ｎが、この取付部２１Ｋ，２１Ｌに形成されているネジ穴に螺合することにより、表示パネル１４Ｘが内壁２１Ｘにネジ止めされる。
【００７１】
ここで、取付部２１Ｋ，２１Ｌは、内壁２１Ｘの左右方向に互いに対向して設けられており、表示パネル１４Ｘにはこれら内壁２１Ｘと対応する４つの穴１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄが、互いに直交する角度で設けられている。
これにより、穴１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄのうちから、取付部２１Ｋ，２１Ｌにネジ止めする２つの穴を選択することにより、表示パネル１４Ｘを回転させて、任意の取付方向で機器ケース２１の内側に取り付けることができる。
【００７２】
また、表示パネル１４Ｘのうち、取付部２１Ｋ，２１Ｌ側の面に凸部１４Ｔが設けられている。一方、機器ケース２１内部には、表示パネル１４Ｘと対向して基板（ＰＣＢ）３３が固定されており、この基板３３上に、取付方向検出部１２を構成する４つの検出スイッチ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄが実装されている。
これら検出スイッチ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄは、表示パネル１４Ｘを取付部２１Ｋ，２１Ｌにネジ止めした際、凸部１４Ｔと接触して作動する位置にそれぞれ実装されている。
【００７３】
なお、本実施の形態にかかるフィールド機器１０におけるこの他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。また、動作については、図１３のステップ２０１において、アンテナ取付方向に代えて検出スイッチ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄで表示部取付方向を検出する以外は、第４の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００７４】
図１５は、機器ケースに対する表示部取付方向を示す説明図であり、図１５（ａ）は相対取付方向Ｒ１を示す説明図、図１５（ｂ）は相対取付方向Ｒ２を示す説明図、図１５（ｃ）は相対取付方向Ｒ３を示す説明図、図１５（ｄ）は相対取付方向Ｒ４を示す説明図である。図１６は、表示部取付方向と作動検出スイッチとの対応関係を示す説明図である。
【００７５】
ここでは、フィールド機器１０に対する表示部取付方向として、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の４つの相対取付方向が定義されている。
すなわち、相対取付方向Ｒ１は、取付部２１Ｋ，２１Ｌに対して穴１４Ｃ，１４Ｂがネジ止めされた状態において、表示部取付方向Ｄが指向する方向を示しており、この場合には凸部１４Ｔで検出スイッチ３３Ａが作動することになる。また、相対取付方向Ｒ２は、取付部２１Ｋ，２１Ｌに対して穴１４Ｄ，１４Ａがネジ止めされた状態において、表示部取付方向Ｄが指向する方向を示しており、この場合には凸部１４Ｔで検出スイッチ３３Ｂが作動することになる。
【００７６】
同様にして、相対取付方向Ｒ３は、取付部２１Ｋ，２１Ｌに対して穴１４Ａ，１４Ｄがネジ止めされた状態において、表示部取付方向Ｄが指向する方向を示しており、この場合には凸部１４Ｔで検出スイッチ３３Ｃが作動することになる。また、相対取付方向Ｒ４は、取付部２１Ｋ，２１Ｌに対して穴１４Ｂ，１４Ｃがネジ止めされた状態において、表示部取付方向Ｄが指向する方向を示しており、この場合には凸部１４Ｔで検出スイッチ３３Ｄが作動することになる。
【００７７】
ここで、表示部１４の指向する方向が電池１１の正規取付方向Ｐであるとすると、フィールド機器１０が正立状態で設置された場合、図１５（ａ）に示すように、表示部取付方向Ｄが相対取付方向Ｒ１を指向していることになる。したがって、電池１１を正規取付方向Ｐに取り付けるためには、前述の図９（ａ）に示すように、フィールド機器１０に対して電池１１を相対取付方向Ｑ１、すなわち相対取付方向Ｒ１と一致した方向で取り付ければよいことがわかる。
【００７８】
また、フィールド機器１０が右横倒状態で設置された場合、図１５（ｂ）に示すように、表示部取付方向Ｄが相対取付方向Ｒ２を指向していることになる。したがって、電池１１を正規取付方向Ｐに取り付けるためには、前述の図９（ｂ）に示すように、フィールド機器１０に対して電池１１を相対取付方向Ｑ２、すなわち相対取付方向Ｒ２一致した方向で取り付ければよいことがわかる。
【００７９】
また、フィールド機器１０が左横倒状態で設置された場合、図１５（ｃ）に示すように、表示部取付方向Ｄが相対取付方向Ｒ３を指向していることになる。したがって、電池１１を正規取付方向Ｐに取り付けるためには、前述の図９（ｃ）に示すように、フィールド機器１０に対して電池１１を相対取付方向Ｑ３、すなわち相対取付方向Ｒ３一致した方向で取り付ければよいことがわかる。
【００８０】
また、フィールド機器１０が右横倒状態で設置された場合、図１５（ｄ）に示すように、表示部取付方向Ｄが相対取付方向Ｒ４を指向していることになる。したがって、電池１１を正規取付方向Ｐに取り付けるためには、前述の図９（ｄ）に示すように、フィールド機器１０に対して電池１１を相対取付方向Ｑ４、すなわち相対取付方向Ｒ４一致した方向で取り付ければよいことがわかる。
【００８１】
したがって、制御部１３は、図１６のような表示部取付方向と電池取付方向との対応関係を示すテーブルに基づいて、電池ケース１１Ｘの電池取付方向Ｂを検出する検出スイッチ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの作動状況と、表示パネル１４Ｘの表示部取付方向Ｄを検出する検出スイッチ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄの作動状況とを比較することにより、電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認することができる。
【００８２】
［第５の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態によれば、表示部１４が予め固定された方向で設置される場合、第２の実施の形態で説明したような、鉛直方向を基準とする３軸方向角度を検出できなくても、フィールド機器１０に対する電池１１の相対的な取付方向と、フィールド機器１０に対する表示部取付方向とにより、電池１１の取付方向の誤り有無を確認することができる。
したがって、比較的高価な加速度センサを必要とすることなく、安価な検出スイッチであっても、電池１１の取付方向の誤り有無を確認することができる。
【００８３】
［第６の実施の形態］
次に、図１７および図１８を参照して、本発明の第６の実施の形態にかかるフィールド機器１０について説明する。図１７は、第６の実施の形態にかかるフィールド機器の電池およびアンテナの取付要部を示す説明図であり、図１７（ａ）は正面断面図、図１７（ｂ）は側面断面図である。図１８は、電池の取付方向を示す説明図であり、図１８（ａ）はフィールド機器が正立状態で設置された場合、図１８（ｂ）はフィールド機器が横倒状態で設置された場合を示している。
【００８４】
前述したように、アンテナ１６は、電波伝搬状態を良好な状態に保つため、鉛直方向上方に向けて立設される場合が多く、フィールド機器１０の設置方向に左右されない。このため、例えばアンテナ１６の指向する方向を電池１１の正規取付方向Ｐとすることができる。本実施の形態は、このような観点から、第１の実施の形態に加えて、電池１１の取付方向とアンテナ１６の取付方向が一致していない場合、電池１１またはアンテナ１６をフィールド機器１０に取り付けられないよう構成した場合について説明する。
【００８５】
本実施の形態において、アンテナ１６は、機器ケース２１に取り付けた状態で機器ケース２１の内側に突出する凸部１６Ｋを有している。
また、電池ケース１１Ｘは、自己の外壁面のうち、電池取付方向が正規取付方向である場合にアンテナ１６の凸部１６Ｋと嵌合する位置に、凹部１１Ｋを有している。
【００８６】
図１７に示すように、フィールド機器１０が正立状態以外の方向で設置される場合、鉛直方向上方が正規取付方向Ｐとなり、アンテナ１６も機器ケース２１に対して、鉛直方向上方、すなわち正規取付方向Ｐに沿って接続される。この際、アンテナ１６の凸部１６Ｋが機器ケース２１の内側に突出する状態となる。
【００８７】
したがって、図１８（ａ）に示すように、電池ケース１１Ｘを正規取付方向Ｐに取り付ける場合、凹部１１Ｋが正規取付方向Ｐに取り付けられているアンテナ１６の凸部１６Ｋと勘合して、電池ケース１１Ｘが凸部１６Ｋと干渉しないため、電池ケース１１Ｘを機器ケース２１内部に取り付けることが可能となる。
【００８８】
一方、図１８（ｂ）に示すように、電池ケース１１Ｘを正規取付方向Ｐとは異なる方向に取り付ける場合、電池ケース１１Ｘが正規取付方向Ｐに取り付けられているアンテナ１６の凸部１６Ｋと干渉する。このため、電池ケース１１Ｘを先に機器ケース２１に取り付けた場合には、アンテナ１６を正規取付方向Ｐに取り付けることができなくなり、アンテナ１６を先に機器ケース２１に取り付けた場合には、電池ケース１１Ｘを機器ケース２１内部に取り付けることができない。
【００８９】
［第６の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態によれば、電池ケース１１Ｘを取り付ける場合、その取付方向が正規取付方向Ｐとは異なる場合、電池ケース１１Ｘがアンテナ１６の凸部と干渉するため、機器ケース２１内部に電池ケース１１Ｘを取り付けることができない。したがって、第２〜第５の実施の形態で説明したような、取付方向検出部１２を必要とすることなく、電池ケース１１Ｘの取付作業時に、取付方向の誤りを確認することができる。
【００９０】
なお、アンテナ１６の取付方向に誤りがある場合、電池ケース１１Ｘが正規取付方向Ｐとは異なる方向で機器ケース２１内部に取り付けられる場合がある。しかし、アンテナ１６はフィールド機器１０の外部に接続されるため、アンテナ１６の取付方向の誤りを、作業者が極めて容易に発見することができるため、結果としてこのような二重の誤りを容易に回避できる。
【００９１】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【００９２】
１０…フィールド機器、１１…電池、１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ…穴、１１Ｋ…凹部、１１Ｔ…凸部、１１Ｘ…電池ケース、１２…取付方向検出部、１２Ｓ…加速度センサ、１３…制御部、１４…表示部、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ…穴、１４Ｔ…凸部、１４Ｘ…表示パネル、１５…無線部、１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ…アンテナ、１６Ｋ…凸部、２１…機器ケース、２１Ａ…前面カバー、２１Ｂ…背面カバー、２１Ｃ，２１Ｄ…開口部、２１Ｉ，２１Ｊ，２１Ｋ，２１Ｌ…取付部、２１Ｍ，２１Ｎ…ネジ、２２…検出部、２３…連結部、３１，３２，３３…基板、３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ…検出スイッチ、Ｐ…正規取付方向、Ｂ…電池取付方向、Ｄ…表示部取付方向、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４…相対取付方向。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラントなどの設備に取り付けられて内蔵電池で動作するフィールド機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラントなどの設備では、圧力、流量、温度などの物理量を計測するフィールド機器として、内蔵電池で回路を動作させて、物理量を計測するとともに計測値を通知するためのデータ通信を行うフィールド機器を用いる場合がある（例えば、特許文献１など参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３３７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような内蔵電池で動作するフィールド機器では、内蔵電池の寿命に応じて、内蔵電池を交換する必要があり、メンテナンスの作業負担が発生する。
プラントにおけるフィールド機器のメンテナンスは、生産計画とスケジュール調整、交換備品の調達、メンテナンス作業人員や工数確保など、１回のメンテナンスにかかるプラント管理の負担やコストが大きい。このため、機械故障による生産停止のリスクを避ける一方で、不要なメンテナンスを極力実施せずに、メンテナンス回数を削減することが望まれる。したがって、電池のような交換部品を効率よく一括してメンテナンスするためには、寿命が明確で複数の交換部品の寿命が揃っていることが望ましい。
【０００５】
一方、電池の寿命については不確定要素があり、電池の仕様で明確化されている寿命まで使用できない場合も多い。このため、プラント管理者は、生産リスクを低減させるために、寿命よりも短い周期で交換を実施するか、あるいは、個々の電池寿命を確認しながら、それぞれに適切な時期を判断して交換することになる。前者の場合、まだ寿命に到達しておらず交換不要な電池までも交換することになる。一方、後者の場合、個々の電池寿命の確認に手間がかかる。したがって、いずれの場合にも、メンテナンス回数やその作業負担が増大するという問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、内蔵する電池のメンテナンスに要する作業負担を軽減できるフィールド機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために、本発明にかかるフィールド機器は、開口部を有する筒状または箱状の機器ケースに内蔵した電池により動作するフィールド機器であって、電池を収納するとともに、開口部から機器ケースに挿入されて、機器ケースの内側に取り付けられる電池ケースと、機器ケースの内側に設けられて、電池が予め設定されている正規取付方向となるよう、機器ケースの設置方向に応じて電池ケースの取付方向を変更可能に取り付けるための取付部とを備えている。
【０００８】
この際、電池の電池取付方向を検出する取付方向検出部と、取付方向検出部で検出された電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認し、電池取付方向が正規取付方向と異なる場合、アラームを通知する制御部とをさらに備えてもよい。
【０００９】
また、取付方向検出部で、電池ケースに取り付けられた加速度センサからの出力に基づいて鉛直方向に対する電池取付方向を検出し、制御部で、取付方向検出部で検出された、鉛直方向に対する電池取付方向が、正規取付方向を示す角度範囲に含まれるか否かを判定することにより、電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認するようにしてもよい。
【００１０】
また、取付方向検出部で、機器ケースに対する電池ケースの相対的な取付方向を電池取付方向として検出し、制御部で、取付方向検出部で検出された電池取付方向が、フィールド機器から見た正規取付方向を示す整合方向であるか否かを判定することにより、電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認するようにしてもよい。
【００１１】
また、取付方向検出部で、機器ケースに取り付けられた無線通信用のアンテナのアンテナ取付方向を検出し、制御部で、取付方向検出部で検出されたアンテナ取付方向と電池取付方向と比較することにより、電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認するようにしてもよい。
【００１２】
この際、取付方向検出部で、機器ケースに取り付けられた表示部の表示部取付方向を検出し、制御部で、取付方向検出部で検出された表示部取付方向と電池取付方向とを比較することにより、電池の取付方向が正規取付方向であるか否かを確認するようにしてもよい。
【００１３】
また、機器ケースに取り付けられた無線通信用のアンテナに、機器ケースに取り付けた状態で機器ケースの内側に突出する凸部を設け、電池ケースに、自己の外壁面のうち、電池取付方向が正規取付方向である場合に凸部と嵌合する位置に、凹部を設けてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電池が鉛直方向に対して一定の方向を指向する正規取付方向となるよう、機器ケースの設置方向に応じて電池ケースの取付方向を変更可能に取り付けることができる。これにより、各フィールド機器に内蔵された電池の寿命のバラツキが抑制されて、ほぼ同時期に電池寿命が到来する。したがって、全体として電池交換に要するメンテナンス回数を削減することができ、内蔵する電池のメンテナンスに要する作業負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態にかかるフィールド機器の構成を示す説明図である。
【図２】第１の実施の形態にかかるフィールド機器の外観図である。
【図３】第１の実施の形態にかかるフィールド機器の電池取付要部を示す説明図である。
【図４】電池の取付方向を示す説明図である。
【図５】第２の実施の形態にかかるフィールド機器の機能ブロック図である。
【図６】加速度センサの取付を示す説明図である。
【図７】第２の実施の形態にかかる電池取付方向判定処理を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施の形態にかかるフィールド機器の電池取付方向検出要部を示す説明図である。
【図９】機器ケースに対する電池取付方向を示す説明図である。
【図１０】電池取付方向と作動検出スイッチとの対応関係を示す説明図である。
【図１１】第４の実施の形態にかかるフィールド機器を示す正面図である。
【図１２】アンテナ取付方向と電池取付方向との対応関係を示す説明図である。
【図１３】第４の実施の形態にかかる電池取付方向判定処理を示すフローチャートである。
【図１４】第５の実施の形態にかかるフィールド機器の表示部取付方向検出要部を示す説明図である。
【図１５】機器ケースに対する表示部取付方向を示す説明図である。
【図１６】表示部取付方向と作動検出スイッチとの対応関係を示す説明図である。
【図１７】第６の実施の形態にかかるフィールド機器の電池およびアンテナの取付要部を示す説明図である。
【図１８】電池の取付方向を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［発明の原理］
電池の寿命はその設置姿勢による影響が大きい。フィールド機器の場合、設置姿勢（取付時のフィールド機器自体の縦横方向）は、必ずしも一定に保たれるとは限らない。電池自体は、フィールド機器本体に設計された方向のみに内蔵取付されるので、フィールド機器自体の縦横方向に依存して電池の方向が決まってしまう。そして、その方向に依存して電池寿命が変動するので、これが電池寿命の不確定要素になってしまうことに、発明者は着眼した。
【００１７】
そして、フィールド機器本体への電池の内蔵取付方向を、フィールド機器自体のプラントへの取付後においても選択変更できる構造にすることで、上記不確定要素を削減できることに想到した。なお、プラントではコンプレッサーなどの振動を受けやすい環境もあるため、電池の内蔵取付方向を選択変更できる構造においても、確実に固定できることが望まれる。例えば、選択変更できる方向を９０°（縦横に対応）の最低限にすることで、低コストで確実な取付構造になるのが好適である。
【００１８】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるフィールド機器１０について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかるフィールド機器の構成を示す説明図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図である。図２は、第１の実施の形態にかかるフィールド機器の外観図である。図３は、第１の実施の形態にかかるフィールド機器の電池取付要部を示す説明図であり、図３（ａ）は正面断面図、図３（ｂ）は側面断面図である。
【００１９】
フィールド機器１０は、プラントなどの設備で用いられて、圧力、流量、温度などの物理量を計測するフィールド機器である。
このフィールド機器１０は、機器ケース２１、前面カバー２１Ａ、背面カバー２１Ｂ、検出部２２、および連結部２３から構成されている。
【００２０】
機器ケース２１は、各種電子回路が内蔵される筒状または箱状の金属筐体からなり、一方の開口部２１Ｃに前面カバー２１Ａが取り付けられ、他方の開口部２１Ｄに背面カバー２１Ｂが取り付けられている。
機器ケース２１の中央付近には、連結部２３を介して検出部２２が接続されており、検出部２２まで導かれた流体や気体などの対象物に関する物理量が、検出部２２に内蔵されたセンサで検出される。
【００２１】
機器ケース２１の開口部２１Ｄ側内部には、電池１１を収容した電池ケース１１Ｘが取り付けられており、機器ケース２１の開口部２１Ｃ側内部には、表示部１４を収容した表示パネル１４Ｘが取り付けられている。
また、機器ケース２１の外面には、無線通信用のアンテナ１６が固定されている。
【００２２】
図３に示すように、電池ケース１１Ｘには、２つの電池１１が電極方向を揃えて収納されている。この電池ケース１１Ｘの周辺部には、複数の穴１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄが同一円周上に形成されている。
一方、機器ケース２１の内壁２１Ｘに電池ケース１１Ｘを取り付けるための取付部２１Ｉ，２１Ｊが設けられている。
【００２３】
この取付部２１Ｉ，２１Ｊは、内壁２１Ｘの互いに対向する一部を突出させて形成されており、電池ケース１１Ｘの穴１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを貫通したネジ２１Ｍが、この取付部２１Ｉ，２１Ｊに形成されているネジ穴に螺合することにより、電池ケース１１Ｘが内壁２１Ｘにネジ止めされる。
【００２４】
ここで、取付部２１Ｉ，２１Ｊは、内壁２１Ｘの左右方向に互いに対向して設けられており、電池ケース１１Ｘにはこれら内壁２１Ｘと対応する４つの穴１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄが、互いに直交する角度で設けられている。
これにより、穴１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄのうちから、取付部２１Ｉ，２１Ｊにネジ止めする２つの穴を選択することにより、電池ケース１１Ｘを回転させて、４種類の取付方向のうちから任意の取付方向で機器ケース２１の内側に取り付けることができる。
【００２５】
図４は、電池の取付方向を示す説明図であり、図４（ａ）はフィールド機器が正立状態で設置された場合、図４（ｂ）はフィールド機器が横倒状態で設置された場合を示している。
図４（ａ）に示すように、フィールド機器１０が正立状態で設置されている場合、すなわち機器ケース２１が検出部２２の上方に位置する状態で設置されている場合、前述した図３（ａ）と同様にして、取付部２１Ｉに穴１１Ａをネジ止めするとともに、取付部２１Ｊに穴１１Ｂをネジ止めすることにより、電池１１の電池取付方向Ｂを正規取付方向Ｐに沿って取り付けることができる。
【００２６】
ここでは、電池１１の中心位置から正電極１１Ｐの方向を電池取付方向Ｂとし、鉛直方向上方を正規取付方向Ｐとして定義した場合を例として説明する。なお、電池１１の寿命が最も長くなる取付方向は、電池１１の形状や内部構造などの要因によって決定されるため、使用する電池の種別に応じて予め決定しておけばよい。
【００２７】
一方、図４（ｂ）に示すように、フィールド機器１０が横倒状態で設置されている場合、すなわち機器ケース２１が検出部２２の左側に位置する状態で設置されている場合、前述した図３（ａ）と同様の取付方向で電池ケース１１Ｘを取り付けた場合、電池取付方向Ｂは左側を向くことになり、正規取付方向Ｐとは異なる。この場合には、取付部２１Ｉに穴１１Ｄをネジ止めするとともに、取付部２１Ｊに穴１１Ｃをネジ止めすることにより、電池１１の電池取付方向Ｂを正規取付方向Ｐに沿って取り付けることができる。
【００２８】
［第１の実施の形態の効果］
したがって、本実施の形態によれば、電池１１が鉛直方向に対して一定の方向を指向する正規取付方向Ｐとなるよう、機器ケース２１の設置方向に応じて電池ケース１１Ｘの取付方向を変更可能に取り付けることができる。
【００２９】
本実施の形態では、電池ケース１１Ｘに４つの穴１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを設けて、４種類の取付方向を選択可能とした場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、フィールド機器１０の設置方向に合わせて、穴を形成すればよい。例えば、フィールド機器１０を左右の横倒状態のいずれかで設置する場合には、穴１１Ａ，１１Ｄのみを設けて、左右２種類の取付方法を選択可能とすればよい。また、例えば４５゜単位でフィールド機器１０が設置される場合、電池ケース１１Ｘに４５゜ごとに８つ穴を形成すればよい。
【００３０】
また、以上では電池ケース１１Ｘに設けた穴のいずれかをネジ止め用として選択する場合を例として説明したが、機器ケース２１の内壁２１Ｘに設けた取付部のいずれかをネジ止め用として選択するようにしてもよい。具体的には、電池ケース１１Ｘに２つの穴を形成し、機器ケース２１の内壁２１Ｘに、９０゜ごとに４つの取付部を形成した場合でも、図３の構成と同様に、４種類の取付方向を選択することができる。
なお、電池ケース１１Ｘの穴と機器ケース２１の内壁２１Ｘの取付部の数や角度については、これらの例に限定されるものではなく、フィールド機器１０の設置方向と正規取付方向との関係に応じて、それぞれの数や角度を選択すればよい。
【００３１】
［第２の実施の形態］
次に、図５および図６を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるフィールド機器１０について説明する。図５は、第２の実施の形態にかかるフィールド機器の機能ブロック図である。図６は、加速度センサの取付を示す説明図であり、図６（ａ）は正面断面図、図６（ｂ）は側面断面図である。
【００３２】
本実施の形態は、第１の実施の形態に加えて、電池１１の取付方向を検出する取付方向検出部１２を設け、電池取付方向が正規取付方向と異なる場合、アラームを通知するようにした場合について説明する。
【００３３】
フィールド機器１０には、電子回路として、取付方向検出部１２、制御部１３、表示部１４、無線部１５、およびアンテナ１６が設けられている。
取付方向検出部１２は、電池１１（電池ケース１１Ｘ）の取付方向を検出する機能を有している。取付方向検出部１２の具体例としては、電池ケース１１Ｘに加速度センサ１２Ｓを取り付け、この加速度センサ１２Ｓからの出力に基づいて鉛直方向に対する電池取付方向Ｂを検出すればよい。
【００３４】
制御部１３は、ＣＰＵや専用の制御回路からなり、検出部２２のセンサ（図示せず）から検出結果を取得する機能と、この検出結果を無線部１５から無線電波により送信する機能と、この検出結果を表示部１４で表示する機能とを有している。
これに加え、制御部１３は、取付方向検出部１２で検出された電池取付方向Ｂが正規取付方向Ｐであるか否かを確認する機能と、電池取付方向Ｂが正規取付方向Ｐと異なる場合、無線部１５から無線電波によりアラーム情報を送信することによりアラームを通知する機能と、電池取付方向Ｂが正規取付方向Ｐと異なる場合、表示部１４でアラーム表示を行うことによりアラームを通知する機能とを有している。
【００３５】
表示部１４は、ＬＥＤやＬＣＤなどの表示装置からなり、制御部１３からの指示に応じて検出結果やアラームなどの各種情報を表示する機能を有している。
無線部１５は、専用の無線通信回路からなり、制御部１３からの指示に応じて検出結果やアラームなどの各種情報を、アンテナ１６から無線電波で送信する機能を有している。
なお、本実施の形態にかかるフィールド機器１０におけるこの他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００３６】
［第２の実施の形態の動作］
次に、図７を参照して、本実施の形態にかかるフィールド機器１０の動作について説明する。図７は、第２の実施の形態にかかる電池取付方向判定処理を示すフローチャートである。
【００３７】
まず、制御部１３は、取付方向検出部１２を制御して電池取付方向Ｂを検出し（ステップ１００）、予め設定されている正規取付方向Ｐと比較する（ステップ１０１）。この際、加速度センサで電池取付方向Ｂを検出した場合、検出結果として３軸方向角度が得られる。したがって、この検出結果が、予め設定されている正規取付方向Ｐを示す角度範囲に含まれるか否かを判定することにより、電池取付方向Ｂが正規取付方向Ｐであるか否かを確認することができる。
【００３８】
ここで、検出結果が、予め設定されている正規取付方向Ｐを示す角度範囲に含まれており、電池取付方向Ｂが正規取付方向Ｐである場合（ステップ１０１：ＹＥＳ）、制御部１３は、アラーム通知処理を行うことなく、一連の電池取付方向判定処理を終了する。
一方、予め設定されている正規取付方向Ｐを示す角度範囲に含まれておらず、電池取付方向Ｂが正規取付方向Ｐでない場合（ステップ１０１：ＮＯ）、制御部１３は、アラーム通知処理として、無線部１５から無線電波によりアラーム情報を送信するとともに（ステップ１０２）、表示部１４でアラーム表示を行い（ステップ１０３）、一連の電池取付方向判定処理を終了する。
【００３９】
［第２の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態によれば、電池１１の取付方向を、正規取付方向Ｐと異なる方向に誤って取り付けた場合には、フィールド機器１０からコントローラなどの上位装置（図示せず）へアラーム情報が自動的に送信されるため、あるいはフィールド機器１０の表示部１４でアラーム表示されるため、作業者は適切な対応をとることができる。
なお、正規取付方向Ｐを示す角度範囲については、角度範囲と電池寿命のばらつき程度との関係や、電池寿命のばらつき程度と実際のメンテナンス周期との関係などを考慮して、予め設定しておけばよい。
【００４０】
［第３の実施の形態］
次に、図８を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかるフィールド機器１０について説明する。図８は、第２の実施の形態にかかるフィールド機器の電池取付方向検出要部を示す説明図であり、図８（ａ）は正面断面図、図８（ｂ）は側面断面図である。
【００４１】
第２の実施の形態では、加速度センサを利用して電池１１の電池取付方向を検出する場合を例として説明した。本実施の形態では、例えばメカニカルスイッチや光学スイッチなどの検出スイッチを利用して、フィールド機器１０に対する相対的な電池取付方向を検出する場合について説明する。
【００４２】
本実施の形態は、第１の実施の形態に加えて、取付方向検出部１２は、機器ケース２１に対する電池ケース１１Ｘの相対的な取付方向を電池取付方向として検出する機能を有している。
また、制御部１３は、取付方向検出部１２で検出された電池取付方向が、フィールド機器１０から見た正規取付方向Ｐを示す整合方向であるか否かを判定することにより、電池取付方向Ｂが正規取付方向Ｐであるか否かを確認する機能を有している。
【００４３】
図８に示すように、本実施の形態において、電池ケース１１Ｘのうち、取付部２１Ｉ，２１Ｊ側の面に凸部１１Ｔが設けられている。一方、機器ケース２１内部には、電池ケース１１Ｘと対向して基板（ＰＣＢ）３１が固定されており、この基板３１上に、取付方向検出部１２を構成する４つの検出スイッチ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄが実装されている。
これら検出スイッチ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄは、電池ケース１１Ｘを取付部２１Ｉ，２１Ｊにネジ止めした際、凸部１１Ｔと接触して作動する位置にそれぞれ実装されている。
【００４４】
なお、本実施の形態にかかるフィールド機器１０におけるこの他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。また、動作については、図７のステップ１００において、加速度センサに代えて検出スイッチ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄで電池取付方向を検出する以外は、第２の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００４５】
図９は、機器ケースに対する電池取付方向を示す説明図であり、図９（ａ）は相対取付方向Ｑ１を示す説明図、図９（ｂ）は相対取付方向Ｑ２を示す説明図、図９（ｃ）は相対取付方向Ｑ３を示す説明図、図９（ｄ）は相対取付方向Ｑ４を示す説明図である。図１０は、電池取付方向と作動検出スイッチとの対応関係を示す説明図である。
【００４６】
ここでは、フィールド機器１０に対する電池取付方向として、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４の４つの相対取付方向が定義されている。
すなわち、相対取付方向Ｑ１は、取付部２１Ｉ，２１Ｊに対して穴１１Ｃ，１１Ｂがネジ止めされた状態において、電池取付方向Ｂが指向する方向を示しており、この場合には凸部１１Ｔで検出スイッチ３１Ａが作動することになる。また、相対取付方向Ｑ２は、取付部２１Ｉ，２１Ｊに対して穴１１Ｄ，１１Ａがネジ止めされた状態において、電池取付方向Ｂが指向する方向を示しており、この場合には凸部１１Ｔで検出スイッチ３１Ｂが作動することになる。
【００４７】
同様にして、相対取付方向Ｑ３は、取付部２１Ｉ，２１Ｊに対して穴１１Ａ，１１Ｄがネジ止めされた状態において、電池取付方向Ｂが指向する方向を示しており、この場合には凸部１１Ｔで検出スイッチ３１Ｃが作動することになる。また、相対取付方向Ｑ４は、取付部２１Ｉ，２１Ｊに対して穴１１Ｂ，１１Ｃがネジ止めされた状態において、電池取付方向Ｂが指向する方向を示しており、この場合には凸部１１Ｔで検出スイッチ３１Ｄが作動することになる。
【００４８】
前述の図４に示したように、フィールド機器１０は、正立状態以外の方向で設置される場合があるが、正立状態など、予め固定された方向で設置される場合も多い。このような場合には、正規取付方向Ｐがフィールド機器１０の設置方向に対して固定的に決定される。例えば、図４（ａ）に示したように、フィールド機器１０が正立状態で設置された場合、フィールド機器１０から見た正規取付方向を示す整合方向は、図８における相対取付方向Ｑ１となる。
したがって、電池ケース１１Ｘが、このような相対取付方向Ｑ１でフィールド機器１０へ取り付けられているか否かを、検出スイッチで確認すれば、電池１１の取付方向の誤り有無を確認することができる。
【００４９】
図８の例では、凸部１１Ｔにより押圧された検出スイッチ３１Ａの作動が取付方向検出部１２で検出されることから、制御部１３は、図１０のような電池取付方向と作動検出スイッチとの対応関係を示すテーブルに基づいて、電池が相対取付方向Ｑ１を指向していることが確認できる。したがって、この場合は、フィールド機器１０が正立状態で設置された場合の整合方向、すなわち相対取付方向Ｑ１と一致していることから、結果として、電池取付方向が正規取付方向であると判定される。
【００５０】
［第３の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態によれば、フィールド機器１０が予め固定された方向で設置される場合、第２の実施の形態で説明したような、鉛直方向を基準とする３軸方向角度を検出できなくても、機器ケース２１に対する電池１１の相対的な取付方向により、電池１１の取付方向の誤り有無を確認することができる。
したがって、比較的高価な加速度センサを必要とすることなく、安価な検出スイッチであっても、電池１１の取付方向の誤り有無を確認することができる。
【００５１】
［第４の実施の形態］
次に、図１１および図１２を参照して、本発明の第４の実施の形態にかかるフィールド機器１０について説明する。図１１は、第４の実施の形態にかかるフィールド機器を示す正面図である。図１２は、アンテナ取付方向と電池取付方向との対応関係を示す説明図である。
【００５２】
第３の実施の形態では、検出スイッチを用いてフィールド機器１０に対する電池１１の相対的な電池取付方向を検出する場合を例として説明した。本実施の形態では、アンテナ１６の取付方向を検出して電池取付方向と比較することにより、電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認する場合について説明する。
【００５３】
一般に、アンテナ１６は、電波伝搬状態を良好な状態に保つため、鉛直方向上方に向けて立設される場合が多く、フィールド機器１０の設置方向に左右されない。このため、アンテナ１６の取付方向を検出すれば、鉛直方向を特定することができ、結果として、フィールド機器１０から見た正規取付方向Ｐを示す整合方向を特定することができる。
【００５４】
本実施の形態において、取付方向検出部１２は、機器ケース２１に取り付けられたアンテナのアンテナ取付方向を検出する機能を有している。
制御部１３は、取付方向検出部１２で検出されたアンテナ取付方向と電池取付方向と比較することにより、電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認する機能を有している。
【００５５】
フィールド機器１０の設置方向を変更しても、アンテナ１６を鉛直方向上方に向けて立設するための構成として、機器ケース２１の外面には、複数の接続穴が設けられている。
本実施の形態では、これら接続穴に、取付方向検出部１２を構成する検出スイッチ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃを設け、それぞれの接続穴に対するアンテナ１６の取付有無を検出する。したがって、図１１において、フィールド機器１０が正立状態で設置される場合、機器ケース２１には、アンテナ１６Ａが接続されるため、検出スイッチ３２Ａが作動する。一方、フィールド機器１０が横倒状態で設置される場合、機器ケース２１には、アンテナ１６Ｂまたはアンテナ１６Ｃが接続されるため、検出スイッチ３２Ｂまたは検出スイッチ３２Ｃが作動する。
【００５６】
ここで、アンテナ１６の指向する方向が電池１１の正規取付方向Ｐであるとすると、図１１に示すように、アンテナ１６Ａが接続されるフィールド機器１０が正立状態で設置された場合、その正規取付方向はＰ１となり、電池１１を正規取付方向Ｐ１に取り付けるためには、フィールド機器１０に対して電池１１を相対取付方向Ｑ１で取り付ければよいことがわかる。
【００５７】
また、アンテナ１６Ｂが接続されるフィールド機器１０が右横倒状態で設置された場合、その正規取付方向はＰ２となり、電池１１を正規取付方向Ｐ２に取り付けるためには、フィールド機器１０に対して電池１１を相対取付方向Ｑ２で取り付ければよいことがわかる。同様に、アンテナ１６Ｃが接続されるフィールド機器１０が左横倒状態で設置された場合、その正規取付方向はＰ３となり、電池１１を正規取付方向Ｐ３に取り付けるためには、フィールド機器１０に対して電池１１を相対取付方向Ｑ３で取り付ければよいことがわかる。
【００５８】
これにより、図１１に示すように、アンテナ１６Ａの接続が検出スイッチ３２Ａの作動により検出された場合、検出スイッチ３１Ａの作動が確認されれば、電池１１は、正規取付方向Ｐ１を指向していることを確認できる。また、アンテナ１６Ｂの接続が検出スイッチ３２Ｂの作動により検出された場合、検出スイッチ３１Ｂの作動が確認されれば、電池１１は、正規取付方向Ｐ２を指向していることを確認できる。アンテナ１６Ｃの接続が検出スイッチ３２Ｃの作動により検出された場合、検出スイッチ３１Ｃの作動が確認されれば、電池１１は、正規取付方向Ｐ３を指向していることを確認できる。
【００５９】
したがって、制御部１３は、図１２のようなアンテナ取付方向と電池取付方向との対応関係を示すテーブルに基づいて、電池ケース１１Ｘの電池取付方向Ｂを検出する検出スイッチ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの作動状況と、アンテナ１６のアンテナ取付方向を検出する検出スイッチ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの作動状況とを比較することにより、電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認することができる。なお、ここでは、フィールド機器１０が倒立状態で設置される場合はないことを前提としている。
【００６０】
［第４の実施の形態の動作］
次に、図１３を参照して、本実施の形態にかかるフィールド機器１０の動作について説明する。図１３は、第４の実施の形態にかかる電池取付方向判定処理を示すフローチャートである。
【００６１】
まず、制御部１３は、取付方向検出部１２から取得した検出スイッチ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの作動状態に基づいて、電池取付方向検出するとともに（ステップ２００）、取付方向検出部１２から取得した検出スイッチ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの作動状態に基づいて、アンテナ取付方向を検出する（ステップ２０１）。
【００６２】
この後、制御部１３は、電池取付方向とアンテナ取付方向とを比較する（ステップ２０２）。ここで、両者が図１２のようなアンテナ取付方向と電池取付方向との対応関係にあり、電池取付方向とアンテナ取付方向とが一致する場合（ステップ２０２：ＹＥＳ）、制御部１３は、アラーム処理を行うことなく、一連の電池取付方向判定処理を終了する。
【００６３】
一方、両者が図１２のようなアンテナ取付方向と電池取付方向との対応関係にはなく、電池取付方向とアンテナ取付方向とが一致しない場合（ステップ２０２：ＮＯ）、制御部１３は、無線部１５から無線電波によりアラーム通知を送信するとともに（ステップ２０３）、表示部１４でアラーム表示を行い（ステップ２０４）、一連の電池取付方向判定処理を終了する。
【００６４】
［第４の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態によれば、アンテナ１６が予め固定された方向で設置される場合、第２の実施の形態で説明したような、鉛直方向を基準とする３軸方向角度を検出できなくても、フィールド機器１０に対する電池１１の相対的な取付方向と、フィールド機器１０に対するアンテナ取付方向とにより、電池１１の取付方向の誤り有無を確認することができる。
したがって、比較的高価な加速度センサを必要とすることなく、安価な検出スイッチであっても、電池１１の取付方向の誤り有無を確認することができる。
【００６５】
［第５の実施の形態］
次に、図１４を参照して、本発明の第５の実施の形態にかかるフィールド機器１０について説明する。図１４は、第５の実施の形態にかかるフィールド機器の表示部取付方向検出要部を示す説明図であり、図１４（ａ）は正面断面図、図１４（ｂ）は側面断面図である。
【００６６】
第４の実施の形態では、アンテナ１６の取付方向を検出して電池取付方向と比較することにより、電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認する場合を例として説明した。本実施の形態では、表示部１４の取付方向を検出して電池取付方向と比較することにより、電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認する場合について説明する。
【００６７】
一般に、表示部１４は、作業者の視認性を良好な状態に保つため、鉛直方向上方に向けて正立状態で取り付けられる場合が多く、フィールド機器１０の設置方向に左右されない。このため、表示部１４の取付方向を検出すれば、鉛直方向を特定することができ、結果として、フィールド機器１０から見た正規取付方向Ｐを示す整合方向を特定することができる。
【００６８】
本実施の形態において、取付方向検出部１２は、機器ケース２１に取り付けられた表示部の表示部取付方向を検出する機能を有している。
制御部１３は、取付方向検出部１２で検出された表示部取付方向と電池取付方向と比較することにより、電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認する機能を有している。
【００６９】
図１４に示すように、本実施の形態において、表示パネル１４Ｘには、表示部１４が収納されている。この表示パネル１４Ｘの周辺部には、複数の穴１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄが同一円周上に形成されている。
一方、機器ケース２１の内壁２１Ｘに表示パネル１４Ｘを取り付けるための取付部２１Ｋ，２１Ｌが設けられている。
【００７０】
この取付部２１Ｋ，２１Ｌは、取付部２１Ｉ，２１Ｊと同様に、内壁２１Ｘの互いに対向する一部を突出させて形成されており、表示パネル１４Ｘの穴１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄを貫通したネジ２１Ｎが、この取付部２１Ｋ，２１Ｌに形成されているネジ穴に螺合することにより、表示パネル１４Ｘが内壁２１Ｘにネジ止めされる。
【００７１】
ここで、取付部２１Ｋ，２１Ｌは、内壁２１Ｘの左右方向に互いに対向して設けられており、表示パネル１４Ｘにはこれら内壁２１Ｘと対応する４つの穴１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄが、互いに直交する角度で設けられている。
これにより、穴１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄのうちから、取付部２１Ｋ，２１Ｌにネジ止めする２つの穴を選択することにより、表示パネル１４Ｘを回転させて、任意の取付方向で機器ケース２１の内側に取り付けることができる。
【００７２】
また、表示パネル１４Ｘのうち、取付部２１Ｋ，２１Ｌ側の面に凸部１４Ｔが設けられている。一方、機器ケース２１内部には、表示パネル１４Ｘと対向して基板（ＰＣＢ）３３が固定されており、この基板３３上に、取付方向検出部１２を構成する４つの検出スイッチ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄが実装されている。
これら検出スイッチ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄは、表示パネル１４Ｘを取付部２１Ｋ，２１Ｌにネジ止めした際、凸部１４Ｔと接触して作動する位置にそれぞれ実装されている。
【００７３】
なお、本実施の形態にかかるフィールド機器１０におけるこの他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。また、動作については、図１３のステップ２０１において、アンテナ取付方向に代えて検出スイッチ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄで表示部取付方向を検出する以外は、第４の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００７４】
図１５は、機器ケースに対する表示部取付方向を示す説明図であり、図１５（ａ）は相対取付方向Ｒ１を示す説明図、図１５（ｂ）は相対取付方向Ｒ２を示す説明図、図１５（ｃ）は相対取付方向Ｒ３を示す説明図、図１５（ｄ）は相対取付方向Ｒ４を示す説明図である。図１６は、表示部取付方向と作動検出スイッチとの対応関係を示す説明図である。
【００７５】
ここでは、フィールド機器１０に対する表示部取付方向として、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の４つの相対取付方向が定義されている。
すなわち、相対取付方向Ｒ１は、取付部２１Ｋ，２１Ｌに対して穴１４Ｃ，１４Ｂがネジ止めされた状態において、表示部取付方向Ｄが指向する方向を示しており、この場合には凸部１４Ｔで検出スイッチ３３Ａが作動することになる。また、相対取付方向Ｒ２は、取付部２１Ｋ，２１Ｌに対して穴１４Ｄ，１４Ａがネジ止めされた状態において、表示部取付方向Ｄが指向する方向を示しており、この場合には凸部１４Ｔで検出スイッチ３３Ｂが作動することになる。
【００７６】
同様にして、相対取付方向Ｒ３は、取付部２１Ｋ，２１Ｌに対して穴１４Ａ，１４Ｄがネジ止めされた状態において、表示部取付方向Ｄが指向する方向を示しており、この場合には凸部１４Ｔで検出スイッチ３３Ｃが作動することになる。また、相対取付方向Ｒ４は、取付部２１Ｋ，２１Ｌに対して穴１４Ｂ，１４Ｃがネジ止めされた状態において、表示部取付方向Ｄが指向する方向を示しており、この場合には凸部１４Ｔで検出スイッチ３３Ｄが作動することになる。
【００７７】
ここで、表示部１４の指向する方向が電池１１の正規取付方向Ｐであるとすると、フィールド機器１０が正立状態で設置された場合、図１５（ａ）に示すように、表示部取付方向Ｄが相対取付方向Ｒ１を指向していることになる。したがって、電池１１を正規取付方向Ｐに取り付けるためには、前述の図９（ａ）に示すように、フィールド機器１０に対して電池１１を相対取付方向Ｑ１、すなわち相対取付方向Ｒ１と一致した方向で取り付ければよいことがわかる。
【００７８】
また、フィールド機器１０が右横倒状態で設置された場合、図１５（ｂ）に示すように、表示部取付方向Ｄが相対取付方向Ｒ２を指向していることになる。したがって、電池１１を正規取付方向Ｐに取り付けるためには、前述の図９（ｂ）に示すように、フィールド機器１０に対して電池１１を相対取付方向Ｑ２、すなわち相対取付方向Ｒ２一致した方向で取り付ければよいことがわかる。
【００７９】
また、フィールド機器１０が左横倒状態で設置された場合、図１５（ｃ）に示すように、表示部取付方向Ｄが相対取付方向Ｒ３を指向していることになる。したがって、電池１１を正規取付方向Ｐに取り付けるためには、前述の図９（ｃ）に示すように、フィールド機器１０に対して電池１１を相対取付方向Ｑ３、すなわち相対取付方向Ｒ３一致した方向で取り付ければよいことがわかる。
【００８０】
また、フィールド機器１０が右横倒状態で設置された場合、図１５（ｄ）に示すように、表示部取付方向Ｄが相対取付方向Ｒ４を指向していることになる。したがって、電池１１を正規取付方向Ｐに取り付けるためには、前述の図９（ｄ）に示すように、フィールド機器１０に対して電池１１を相対取付方向Ｑ４、すなわち相対取付方向Ｒ４一致した方向で取り付ければよいことがわかる。
【００８１】
したがって、制御部１３は、図１６のような表示部取付方向と電池取付方向との対応関係を示すテーブルに基づいて、電池ケース１１Ｘの電池取付方向Ｂを検出する検出スイッチ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの作動状況と、表示パネル１４Ｘの表示部取付方向Ｄを検出する検出スイッチ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄの作動状況とを比較することにより、電池取付方向が正規取付方向であるか否かを確認することができる。
【００８２】
［第５の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態によれば、表示部１４が予め固定された方向で設置される場合、第２の実施の形態で説明したような、鉛直方向を基準とする３軸方向角度を検出できなくても、フィールド機器１０に対する電池１１の相対的な取付方向と、フィールド機器１０に対する表示部取付方向とにより、電池１１の取付方向の誤り有無を確認することができる。
したがって、比較的高価な加速度センサを必要とすることなく、安価な検出スイッチであっても、電池１１の取付方向の誤り有無を確認することができる。
【００８３】
［第６の実施の形態］
次に、図１７および図１８を参照して、本発明の第６の実施の形態にかかるフィールド機器１０について説明する。図１７は、第６の実施の形態にかかるフィールド機器の電池およびアンテナの取付要部を示す説明図であり、図１７（ａ）は正面断面図、図１７（ｂ）は側面断面図である。図１８は、電池の取付方向を示す説明図であり、図１８（ａ）はフィールド機器が正立状態で設置された場合、図１８（ｂ）はフィールド機器が横倒状態で設置された場合を示している。
【００８４】
前述したように、アンテナ１６は、電波伝搬状態を良好な状態に保つため、鉛直方向上方に向けて立設される場合が多く、フィールド機器１０の設置方向に左右されない。このため、例えばアンテナ１６の指向する方向を電池１１の正規取付方向Ｐとすることができる。本実施の形態は、このような観点から、第１の実施の形態に加えて、電池１１の取付方向とアンテナ１６の取付方向が一致していない場合、電池１１またはアンテナ１６をフィールド機器１０に取り付けられないよう構成した場合について説明する。
【００８５】
本実施の形態において、アンテナ１６は、機器ケース２１に取り付けた状態で機器ケース２１の内側に突出する凸部１６Ｋを有している。
また、電池ケース１１Ｘは、自己の外壁面のうち、電池取付方向が正規取付方向である場合にアンテナ１６の凸部１６Ｋと嵌合する位置に、凹部１１Ｋを有している。
【００８６】
図１７に示すように、フィールド機器１０が正立状態以外の方向で設置される場合、鉛直方向上方が正規取付方向Ｐとなり、アンテナ１６も機器ケース２１に対して、鉛直方向上方、すなわち正規取付方向Ｐに沿って接続される。この際、アンテナ１６の凸部１６Ｋが機器ケース２１の内側に突出する状態となる。
【００８７】
したがって、図１８（ａ）に示すように、電池ケース１１Ｘを正規取付方向Ｐに取り付ける場合、凹部１１Ｋが正規取付方向Ｐに取り付けられているアンテナ１６の凸部１６Ｋと勘合して、電池ケース１１Ｘが凸部１６Ｋと干渉しないため、電池ケース１１Ｘを機器ケース２１内部に取り付けることが可能となる。
【００８８】
一方、図１８（ｂ）に示すように、電池ケース１１Ｘを正規取付方向Ｐとは異なる方向に取り付ける場合、電池ケース１１Ｘが正規取付方向Ｐに取り付けられているアンテナ１６の凸部１６Ｋと干渉する。このため、電池ケース１１Ｘを先に機器ケース２１に取り付けた場合には、アンテナ１６を正規取付方向Ｐに取り付けることができなくなり、アンテナ１６を先に機器ケース２１に取り付けた場合には、電池ケース１１Ｘを機器ケース２１内部に取り付けることができない。
【００８９】
［第６の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態によれば、電池ケース１１Ｘを取り付ける場合、その取付方向が正規取付方向Ｐとは異なる場合、電池ケース１１Ｘがアンテナ１６の凸部と干渉するため、機器ケース２１内部に電池ケース１１Ｘを取り付けることができない。したがって、第２〜第５の実施の形態で説明したような、取付方向検出部１２を必要とすることなく、電池ケース１１Ｘの取付作業時に、取付方向の誤りを確認することができる。
【００９０】
なお、アンテナ１６の取付方向に誤りがある場合、電池ケース１１Ｘが正規取付方向Ｐとは異なる方向で機器ケース２１内部に取り付けられる場合がある。しかし、アンテナ１６はフィールド機器１０の外部に接続されるため、アンテナ１６の取付方向の誤りを、作業者が極めて容易に発見することができるため、結果としてこのような二重の誤りを容易に回避できる。
【００９１】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【００９２】
１０…フィールド機器、１１…電池、１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ…穴、１１Ｋ…凹部、１１Ｔ…凸部、１１Ｘ…電池ケース、１２…取付方向検出部、１２Ｓ…加速度センサ、１３…制御部、１４…表示部、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ…穴、１４Ｔ…凸部、１４Ｘ…表示パネル、１５…無線部、１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ…アンテナ、１６Ｋ…凸部、２１…機器ケース、２１Ａ…前面カバー、２１Ｂ…背面カバー、２１Ｃ，２１Ｄ…開口部、２１Ｉ，２１Ｊ，２１Ｋ，２１Ｌ…取付部、２１Ｍ，２１Ｎ…ネジ、２２…検出部、２３…連結部、３１，３２，３３…基板、３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ…検出スイッチ、Ｐ…正規取付方向、Ｂ…電池取付方向、Ｄ…表示部取付方向、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４…相対取付方向。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する筒状または箱状の機器ケースに内蔵した電池により動作するフィールド機器であって、
前記電池を収納するとともに、前記開口部から前記機器ケースに挿入されて、前記機器ケースの内側に取り付けられる電池ケースと、
前記機器ケースの内側に設けられて、前記電池が予め設定されている正規取付方向となるよう、前記機器ケースの設置方向に応じて前記電池ケースの取付方向を変更可能に取り付けるための取付部と
を備えることを特徴とするフィールド機器。
【請求項２】
請求項１に記載のフィールド機器において、
前記電池の電池取付方向を検出する取付方向検出部と、
前記取付方向検出部で検出された前記電池取付方向が前記正規取付方向であるか否かを確認し、前記電池取付方向が前記正規取付方向と異なる場合、アラームを通知する制御部と
をさらに備えることを特徴とするフィールド機器。
【請求項３】
請求項２に記載のフィールド機器において、
前記取付方向検出部は、前記電池ケースに取り付けられた加速度センサからの出力に基づいて鉛直方向に対する前記電池取付方向を検出し、
前記制御部は、前記取付方向検出部で検出された、鉛直方向に対する前記電池取付方向が、前記正規取付方向を示す角度範囲に含まれるか否かを判定することにより、前記電池取付方向が前記正規取付方向であるか否かを確認する
ことを特徴とするフィールド機器。
【請求項４】
請求項２に記載のフィールド機器において、
前記取付方向検出部は、前記機器ケースに対する前記電池ケースの相対的な取付方向を前記電池取付方向として検出し、
前記制御部は、前記取付方向検出部で検出された前記電池取付方向が、前記フィールド機器から見た前記正規取付方向を示す整合方向であるか否かを判定することにより、前記電池取付方向が前記正規取付方向であるか否かを確認する
ことを特徴とするフィールド機器。
【請求項５】
請求項４に記載のフィールド機器において、
前記取付方向検出部は、前記機器ケースに取り付けられた無線通信用のアンテナのアンテナ取付方向を検出し、
前記制御部は、前記取付方向検出部で検出された前記アンテナ取付方向と前記電池取付方向と比較することにより、前記電池取付方向が前記正規取付方向であるか否かを確認する
ことを特徴とするフィールド機器。
【請求項６】
請求項４に記載のフィールド機器において、
前記取付方向検出部は、前記機器ケースに取り付けられた表示部の表示部取付方向を検出し、
前記制御部は、前記取付方向検出部で検出された前記表示部取付方向と前記電池取付方向とを比較することにより、前記電池の取付方向が正規取付方向であるか否かを確認する
ことを特徴とするフィールド機器。
【請求項７】
請求項１に記載のフィールド機器において、
前記機器ケースに取り付けられた無線通信用のアンテナに、前記機器ケースに取り付けた状態で前記機器ケースの内側に突出する凸部を設け、
前記電池ケースは、自己の外壁面のうち、前記電池取付方向が前記正規取付方向である場合に前記凸部と嵌合する位置に、凹部を有する
ことを特徴とするフィールド機器。
【請求項１】
開口部を有する筒状または箱状の機器ケースに内蔵した電池により動作するフィールド機器であって、
前記電池を収納するとともに、前記開口部から前記機器ケースに挿入されて、前記機器ケースの内側に取り付けられる電池ケースと、
前記機器ケースの内側に設けられて、前記電池が予め設定されている正規取付方向となるよう、前記機器ケースの設置方向に応じて前記電池ケースの取付方向を変更可能に取り付けるための取付部と
を備えることを特徴とするフィールド機器。
【請求項２】
請求項１に記載のフィールド機器において、
前記電池の電池取付方向を検出する取付方向検出部と、
前記取付方向検出部で検出された前記電池取付方向が前記正規取付方向であるか否かを確認し、前記電池取付方向が前記正規取付方向と異なる場合、アラームを通知する制御部と
をさらに備えることを特徴とするフィールド機器。
【請求項３】
請求項２に記載のフィールド機器において、
前記取付方向検出部は、前記電池ケースに取り付けられた加速度センサからの出力に基づいて鉛直方向に対する前記電池取付方向を検出し、
前記制御部は、前記取付方向検出部で検出された、鉛直方向に対する前記電池取付方向が、前記正規取付方向を示す角度範囲に含まれるか否かを判定することにより、前記電池取付方向が前記正規取付方向であるか否かを確認する
ことを特徴とするフィールド機器。
【請求項４】
請求項２に記載のフィールド機器において、
前記取付方向検出部は、前記機器ケースに対する前記電池ケースの相対的な取付方向を前記電池取付方向として検出し、
前記制御部は、前記取付方向検出部で検出された前記電池取付方向が、前記フィールド機器から見た前記正規取付方向を示す整合方向であるか否かを判定することにより、前記電池取付方向が前記正規取付方向であるか否かを確認する
ことを特徴とするフィールド機器。
【請求項５】
請求項４に記載のフィールド機器において、
前記取付方向検出部は、前記機器ケースに取り付けられた無線通信用のアンテナのアンテナ取付方向を検出し、
前記制御部は、前記取付方向検出部で検出された前記アンテナ取付方向と前記電池取付方向と比較することにより、前記電池取付方向が前記正規取付方向であるか否かを確認する
ことを特徴とするフィールド機器。
【請求項６】
請求項４に記載のフィールド機器において、
前記取付方向検出部は、前記機器ケースに取り付けられた表示部の表示部取付方向を検出し、
前記制御部は、前記取付方向検出部で検出された前記表示部取付方向と前記電池取付方向とを比較することにより、前記電池の取付方向が正規取付方向であるか否かを確認する
ことを特徴とするフィールド機器。
【請求項７】
請求項１に記載のフィールド機器において、
前記機器ケースに取り付けられた無線通信用のアンテナに、前記機器ケースに取り付けた状態で前記機器ケースの内側に突出する凸部を設け、
前記電池ケースは、自己の外壁面のうち、前記電池取付方向が前記正規取付方向である場合に前記凸部と嵌合する位置に、凹部を有する
ことを特徴とするフィールド機器。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−２０７９５１（Ｐ２０１２−２０７９５１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７２１６５（Ｐ２０１１−７２１６５）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００６６６６）アズビル株式会社 (1,808)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００６６６６）アズビル株式会社 (1,808)
【Ｆターム（参考）】
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