無線通信システム、親機及び子機
【課題】生産ライン等の固定側と移動側との間で双方向無線回線を確立した場合の信号送受信の信頼性と安定性を向上する。
【解決手段】親機１０は固定側の生産ライン制御部に配置され、待機状態で下り電波を送信停止し上り電波は連続受信している。子機１２は移動側のワークに配置され、待機状態で下り電波を間欠受信し上り電波の送信は停止している。親機１０は待機状態で外部から通信開始信号を入力した場合に子機１２との間に周波数の異なる下り無線回線と上り無線回線を確立する。また子機１２には振動センサ１５が設けられ、待機状態で振動が検知されると、下り電波の間欠受信を連続受信に切替えて親機１０からの通信開始電文を受信可能とする。親機１０は外部からの通信終了信号を入力した場合に子機１２に通信終了電文を送信し、下り無線回線と上り無線回線の確立を解除する。
【解決手段】親機１０は固定側の生産ライン制御部に配置され、待機状態で下り電波を送信停止し上り電波は連続受信している。子機１２は移動側のワークに配置され、待機状態で下り電波を間欠受信し上り電波の送信は停止している。親機１０は待機状態で外部から通信開始信号を入力した場合に子機１２との間に周波数の異なる下り無線回線と上り無線回線を確立する。また子機１２には振動センサ１５が設けられ、待機状態で振動が検知されると、下り電波の間欠受信を連続受信に切替えて親機１０からの通信開始電文を受信可能とする。親機１０は外部からの通信終了信号を入力した場合に子機１２に通信終了電文を送信し、下り無線回線と上り無線回線の確立を解除する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定側と移動側との間に双方向無線回線を確立して必要な情報や信号を送受信する無線通信システム、親機及び子機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種機器や装置の生産設備にあっては、複数の工程を作業順に分け、各工程毎に必要な機械装置を設置したステーションを順番に並べ、複数のステーションに対し搬送機構を使用してワークを順番に移動させながら加工、組立などの作業を行うライン生産方式がとられている。
【０００３】
このようなライン生産方式にあっては、工程順に並べられた複数のステーションに、適宜の搬送機構を使用してワークを移動する場合、ステーション毎にワークの停止位置を予め定め、移動中のワークが所定の停止位置に到達したこと検知して搬送機構を停止し、ステーションにワークを送り込んで必要な工程作業をしている。
【０００４】
ワークの停止位置の検知は、通常、固定設備となるステーション側に適宜のセンサを設置し、ワークの停止位置への移動をセンサにより検知して搬送機構を停止するような制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１８２３８８号公報
【特許文献２】特開２００４−２２１２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の生産設備におけるワークの停止位置検知にあっては、ステーションなどの固定側にセンサを設置し、ワークの特定部位がセンサの検知エリアに入ることで停止位置への到達を検知していたため、ワークの形が変わると停止位置を検知するセンサの配置も変更して再調整しなければならず、生産設備の自由度が低いという問題がある。
【０００７】
この問題を解決するためには移動側となるワークにセンサを搭載し、ステーションの停止位置に停止位置を示す部材を設置し、ワークの形が変わってもセンサの位置を予め決めておくことで、ステーション側の固定設備を変更することなく柔軟に対応することを可能とする。
【０００８】
しかし、移動側のワークにセンサを設置した場合、センサからの信号を固定側の制御部に送るための信号線として搬送機構によるワークの移動範囲で伸縮するものが必要となり、また信号線は伸縮を繰り返すとストレスが加わるために断線の可能性もある。
【０００９】
このため移動側のワークに設けたセンサからの検知信号を無線により固定側となる制御部に伝送するリモートセンシングが考えられる。即ち、固定側となる制御部に無線送受信機能を備えた親機を設置し、移動側となるワークに無線送受信機能を備えた子機を配置し、親機と子機の間で必要な信号を通信する。
【００１０】
しかし、生産現場には様々なノイズ源が存在し、子機を配置したワークが移動することから電波環境が変化し、そのときの電波の通信状況によっては無線通信がうまくいかない可能性があり、信頼性の点で課題が残されている。
【００１１】
このような問題はワークの停止位置検知に限らず、移動物体の種別や状態を監視して、移動物体の種別や状態に応じて生産ラインのルート変更、移動物体の取り外しやライン停止を行う場合に信号や情報を送受信する場合に同様の問題が考えられる。
【００１２】
また、電池駆動している送信機から絶えず無線電波を送信すると電池寿命が短くなり、送信機のメンテナンスを行う頻度が多くなるという問題がある。
【００１３】
本発明は、固定側と移動側との間で無線回線を確立した場合の信号送受信の信頼性と安定性を向上する無線通信システム、親機及び子機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（無線通信システム）
本発明は、固定側に配置され無線送受信部を備えた親機と、移動側に配置され電池電源で動作する無線送受信部を備えた子機とを設け、親機と子機との間に下り電波の送受信による下り無線回線と上り電波の送受信による上り無線回線からなる双方向無線回線を確立して移動側の状態を通信する無線通信システムに於いて、
下り電波と上り電波を異なる周波数に設定し、
親機は待機状態で上り電波を連続受信しており、
子機は待機状態で下り電波を間欠受信しており、
親機は待機状態で外部装置から通信開始信号を受けた場合に、下り電波の送信を開始して通信開始電文を下り電波に乗せて子機に送信し、
子機は親機からの通信開始電文を受信した場合に、間欠受信を連続受信に切替えると共に上り電波に移動側の状態を乗せて親機に送信することを特徴とする。
【００１５】
本発明の無線通信システムは、更に、移動側の振動を検知して子機に振動検知信号を出力する振動センサを設け、
子機は、待機状態で振動センサからの振動検知信号の入力を検知した場合、間欠受信を連続受信に切替えて通信開始電文の受信を待つ。
【００１６】
移動側の状態を検知して子機に状態検知信号を出力する状態センサを設け、子機は、双方向無線回線を確立した状態で、状態センサで検知した状態検知信号を親機に送信して処理させる。
【００１７】
本発明の無線通信システムにあっては、更に、
親機は双方向無線回線の確立中に外部から通信終了信号を入力した場合、通信終了電文を下り電波に乗せて子機に送信し、
子機は親機からの通信終了電文を受信した場合、上り電波の送信を停止すると共に連続受信を間欠受信に切替えて待機状態に移行する。
【００１８】
子機及び／又は親機は無線回線の確立を表示する表示部を備える。
【００１９】
親機は下り電波の送信開始から所定時間を経過しても子機から上り電波を受信しない場合、外部に通信障害信号を出力する。
【００２０】
親機は上り無線回線の確立中に所定時間のあいだ上り電波の受信が断たれた場合、待機状態に移行する。
【００２１】
子機は、通信開始電文を受信してから所定時間を経過しても通信終了電文を受信しない場合、待機状態に移行する。
【００２２】
（親機）
本発明は、固定側に配置され、移動側に配置された電池電源で動作する子機との間で下り電波の送受信による下り無線回線と上り電波の送受信による上り無線回線からなる双方向無線回線を確立して通信する親機に於いて、
下り電波と上り電波を異なる周波数に設定して子機との間で送受信を行う送受信部と、
待機状態で上り電波を連続受信しており、待機状態で外部装置から通信開始信号を受けた場合に、通信開始電文を下り電波に乗せて子機に送信し、子機からの上り電波を受信して上り無線回線を確立し、子機からの移動側の状態を通信する親機制御部と、
を設けたことを特徴とする。
【００２３】
ここで親機制御部は、下り電波の送信開始から所定時間を経過しても子機から上り電波を受信しない場合、外部に通信障害信号を出力する。
【００２４】
親機制御部は、上り無線回線の確立中に所定時間のあいだ上り電波の受信が断たれた場合、待機状態に移行する。
【００２５】
（子機）
本発明は、移動側に配置され、外部装置からの信号を受信して通信を行う固定側に配置された親機との間で下り電波の送受信による下り無線回線と上り電波の送受信による上り無線回線からなる双方向無線回線を確立して、移動側の状態を通信する電池電源で動作する子機に於いて、
下り電波と上り電波を異なる周波数に設定して前記子機との間で送受信を行う送受信部と、
待機状態で下り電波を間欠受信しており、親機からの通信開始電文を受信した場合に、間欠受信を連続受信に切替えて下り無線回線を確立すると共に上り電波の送信を開始して上り無線回線を確立し、移動側の状態を親機に通信する子機制御部と、
を設けたことを特徴とする。
【００２６】
本発明の子機は、更に、移動側の振動を検知して子機に振動検知信号を出力する振動センサを移動側に設け、
子機制御部は、待機状態で振動センサからの振動検知信号の入力を検知した場合に、間欠受信を連続受信に切替えて通信開始電文の受信を待つ。
【００２７】
子機制御部は、双方向無線回線の確立中に親機からの通信終了電文を受信した場合、上り電波の送信を停止すると共に連続受信を間欠受信に切替えて待機状態に移行する。
【００２８】
子機制御部は、通信開始電文を受信してから所定時間を経過しても通信終了電文を受信しない場合、待機状態に移行する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、生産設備等の制御が開始されると、固定側に設けた親機と移動側に設けた子機との間に、下り無線回線と上り無線回線からなる双方向無線回線が確立され、親機からの指示信号や子機側の状態センサで検知した信号を略リアルタイムで送受信することができる。
【００３０】
また親機と子機との間に確立される上り無線回線と下り無線回線の周波数を別々にすることで、上り電文と下り電文を重複して送信しても、混信を起すことなく確実に電文を送受信することができる。
【００３１】
また親機と子機の間に確立されている上り無線回線と下り無線回線の状況を常に監視しており、電波受信が所定時間を越えて断たれた場合、通信障害を検知して待機状態に戻ることで、適切に対応できる。
【００３２】
また子機は電池電源で動作しており、待機状態では間欠受信とすることで充分な電池寿命を確保することができる。
【００３３】
また、子機は親機からの通信開始電文を受信して間欠受信から常時受信に切替えているが、振動センサによる移動側の動きに伴う振動を検知して間欠受信から連続受信に切替えることで、親機からの通信開始電文を受信する前に子機が連続受信に切替わり、親機からの通信開始電文を間欠受信に伴う待ち時間を必要とすることなく迅速に受信して双方向無線回線を確立することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による無線通信システムを設けた生産設備の例を示した説明図
【図２】本発明による親機と子機の機能構成の実施形態を示したブロック図
【図３】本実施形態による無線通信処理を示したタイムチャート
【図４】図３に続く無線通信処理を示したフローチャート
【図５】移動側の動きを振動センサで検知して子機を間欠送信から連続送信に切替える無線通信処理を示したタイムチャート
【図６】回線確立時に通信障害が発生した場合の処理を示したタイムチャート
【図７】回線確立時に他の通信障害が発生した場合の処理を示したタイムチャート
【図８】回線確立後に通信障害が発生した場合の処理を示したタイムチャート
【図９】図２の親機制御処理を例示したフローチャート
【図１０】図２の子機制御処理を例示したフローチャート
【図１１】本発明による無線通信システムを設けた生産設備の他の例を示した説明図
【図１２】本発明による無線通信システムを設けた生産設備の他の例を示した説明図
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１は本発明による無線通信システムを適用した生産設備の一例を示した説明図である。図１において、生産設備は制御部１６、駆動部１８、搬送機構２０及び工程順に従って搬送機構２０に対し順番に配置されたステーション２２ａ〜２２ｃで構成されている。
【００３６】
制御部１６は駆動部１８を制御し、駆動部１８は搬送機構２０の作動により被駆動部となるワーク２４をステーション２２ａ側からステーション２２ｂ，ステーション２２ｃの順に搬送し、各ステーションで必要な作業を行わせる。
【００３７】
制御部１６は駆動部１８に対し制御開始信号を出力し、搬送機構２０によりワーク２４をステーション２２ａの停止位置マーカ２６ａで定まる所定位置に移動した後、駆動部１８に制御終了信号を出力して停止させる。
【００３８】
停止位置マーカ２６ａで定まる位置に停止したワーク２４は、ステーション２２ａにおいて必要な組立作業などが行われる。組立作業が終了すると、制御部１６はワーク２４を次のステーション２２ｂに設けた停止位置マーカ２６ｂで定まる位置に、駆動部１８に対する制御に基づく搬送機構２０の作動で移動し、ステーション２２ｂにおいて必要な組立作業などを行う。最終的にワーク２４は、ステーション２２ｃの停止位置マーカ２６ｃで定まる位置に移動され、ステーション２２ｃによる組立作業を行って一連の作業工程を終了する。
【００３９】
このような生産設備に対し、本発明による無線通信システムとして、固定側となる制御部１６側に親機１０が設置されて信号線接続され、一方、移動側となるワーク２４側に子機１２が設置されている。またワーク２４には、停止位置マーカ２６ａ〜２６ｃへの到達を検知する状態センサとして機能する停止位置センサ１４と、移動側となるワーク２４の振動を検知して振動検知信号を出力する振動センサ１５が設けられ、子機１２に入力接続している。
【００４０】
停止位置センサ１４としては機械的なセンサスイッチ、光学的な光検出スイッチなど適宜のセンサを用いることができる。振動センサ１５としては例えば万歩計（Ｒ）などに使用している鋼球の機械的な動きを検知するセンサや加速度を検知するセンサ等を用いる。
【００４１】
親機１０は無線送受信部を備え、また子機１２も同様に無線送受信部を備えている。制御部１６は制御を開始する場合、駆動部１８に制御信号を出力し、搬送機構２０を作動してワーク２４の移動を開始させる。この制御開始に伴い制御部１６は親機１０に通信開始信号を出力する。
【００４２】
親機１０は、制御部１６からの通信開始信号の入力を検知した場合、子機１２との間に周波数の異なる下り無線回線と上り無線回線からなる双方向無線回線を確立し、制御中、確立した双方向無線回線を維持する。
【００４３】
振動センサ１５は、制御部１６による制御開始で駆動部１８が搬送機構２０を作動してワーク２４の移動を開始させた場合に発生する振動を検知して子機１２に出力し、親機１０からの通信開始電文の受信に先立ち、子機１２の待機状態における間欠受信を連続受信に切替え、その後に親機１０から送られている通信開始電文を迅速に受信可能とする。
【００４４】
双方向無線回線の確立中に停止位置センサ１４で例えば停止位置マーカ２６ａを検出すると、子機１２から上り無線回線を介して親機１０に停止位置検知電文を送信する。停止位置検知電文を受信した親機１０は、制御部１６に対し停止位置検出信号を出力し、これにより制御部１６は駆動部１８に制御終了信号を出力し、搬送機構２０を停止して、ワーク２４を検知した停止位置マーカ２６ａに対応した位置に停止させる。勿論、双方向無線回線の確立後にあっては、親機１０と子機１２の間で必要に応じて適宜の信号送受信ができる。
【００４５】
ワーク２４を移動する制御が終了すると、制御部１６は親機１０に対し通信終了信号を出力し、これによって制御中に確立されていた双方向無線回線が解除されて待機状態に戻るようになる。
【００４６】
図２は図１に示した親機と子機の機能構成の実施形態を示したブロック図である。図２において、親機１０はマイクロプロセッサなどを用いた親機制御部２８、送信部３０、受信部３２、アンテナ３４、メモリ３５、操作部３６、表示部３８、入出力部４０及び外部からの商用電源が常時供給された電源部４２で構成されている。
【００４７】
一方、子機１２はマイクロプロセッサなどを用いた子機制御部４４、受信部４６、送信部４８、アンテナ５０、メモリ５１、操作部５２、表示部５４及び電池電源部５６で構成され、子機制御部４４に対しては停止位置センサ１4と振動センサ１５が入力接続されている。
【００４８】
親機１０に設けた送信部３０と受信部３２、及び子機１２に設けた受信部４６と送信部４８は、日本国内の場合には例えば特定小電力無線局に準拠した構成を備える。
【００４９】
本実施形態にあっては、親機１０の送信部３０は下り周波数ｆ１＝３１５ＭＨｚの下り電波を送信し、子機の受信部４６は親機１０から送信した下り周波数ｆ１＝３１５ＭＨｚの下り電波を受信する。これが下り無線回線となる。
【００５０】
一方、子機１２の送信部４８は上り周波数ｆ２＝４２９ＭＨｚの電波を送信し、親機１０の受信部３２は子機１２が送信した上り周波数ｆ２＝４２９ＭＨｚの電波を受信し、これが上り無線回線となる。
【００５１】
このように親機１０から子機１２に対する下り無線回線の周波数を３１５ＭＨｚとし、子機１２から親機１０に対する上り無線回線の周波数を４２９ＭＨｚと異なった周波数とすることで、親機１０と子機１２との間で同時に送受信を行っても混信が起きないようにしている。
【００５２】
親機１０は、待機状態で送信部３０の送信を停止しており、受信部３２は連続受信となっている。これに対し子機１２は、待機状態で送信部４８の送信を停止しており、受信部４６は電池電源５６による電池消耗を抑制するため間欠受信を行っている。
【００５３】
親機制御部２８に対しては、入出力部４０を介して、図１に示した制御部１６との間で信号を入出力できるようにしている。親機１０は入出力部４０を介して制御部１６から通信開始信号を入力すると、まず子機１２との間に下り無線回線と上り無線回線からなる双方向無線回線を確立するための動作を開始する。
【００５４】
即ち親機制御部２８は、通信開始信号の入力を検知すると、送信部３０を動作して３１５ＭＨｚの下り電波の送信を開始し、続いて制御部１６から入力した通信開始信号に基づく通信開始電文を生成して、３１５ＭＨｚの下り電波に乗せて子機１２に送信する。
【００５５】
親機１０からの通信開始電文は子機１２の受信部４６の間欠受信動作により受信され、子機制御部４４は受信した通信開始電文に基づき受信部４６を間欠受信から連続受信に切り替える。これによって親機１０の送信部３０と子機１２の受信部４６との間に３１５ＭＨｚの下り電波を送受信する下り無線回線が確立される。
【００５６】
続いて子機制御部４４は送信部４８を動作し、４２９ＭＨｚの上り電波を親機１０に送信する。親機１０の受信部３２は連続受信状態にあり、子機１２からの４２９ＭＨｚの上り電波を受信すると、親機制御部２８が子機１２からの上り無線回線の確立を検知することになる。
【００５７】
子機制御部４４は受信部４６を連続受信に切り替え、且つ送信部４８により４２９ＭＨｚの上り電波を送信した場合、表示部５４に設けた送信ＬＥＤをオンし、親機１０との間における双方向無線回線の確立による通信可能状態を表示する。
【００５８】
また子機制御部４４は、待機状態で４２９ＭＨｚの上り電波の送信は停止し、３１５ＭＨｚの下り電波の受信は間欠受信としているが、待機状態で図１に示したワーク２４の移動開始に伴う振動が振動センサ１５により検知された場合、待機状態における間欠受信を連続受信に切り替える。
【００５９】
この振動センサ１５の振動検知に基づく子機１２の間欠受信から連続受信への切替えにより、制御開始に伴い親機１０が送信してくる通信開始電文をいつでも受信できる状態となり、間欠受信によって親機１０からの通信開始電文を受信する場合に比べ、予め連続受信に切り替えておくことで受信動作が迅速に行われ、親機１０と子機１２との間の双方向無線回線の確立に要する時間を短縮することができる。
【００６０】
また親機制御部２８は受信部３２から子機１２が送信した４２９ＭＨｚの上り電波受信を検知した場合、表示部３８に設けた受信ＬＥＤをオンし、子機１２との間における双方向無線回線の確立による通信可能状態を表示する。
【００６１】
親機制御部２８は、子機１２との間の双方向無線回線の確立後にあっては、子機１２からの４２９ＭＨｚの上り電波の受信を継続しており、所定時間４２９ＭＨｚの上り電波受信が断たれた場合は通信障害を検知し、入出力部４０を介して制御部１６に通信障害信号を出力して待機常態に移行し、これを受けて制御部１６は制御停止などの必要な通信障害対応制御を行うことになる。
【００６２】
親機１０と子機１２の間の双方向無線回線の確立後、子機制御部４４は停止位置センサ１４からの検知信号を読み込んでおり、例えば停止位置センサ１４から図１に示した停止位置マーカ２６ａの検知信号が得られると、停止位置検知電文を作成し、送信部４８から４２９ＭＨｚの上り電波に乗せて停止位置検知電文を親機１０に送信する。
【００６３】
子機１２からの停止位置検知電文を受信した親機制御部２８は、入出力部４０を介して制御部１６に停止位置検知信号を出力し、これを受けて制御部１６は搬送停止などの制御動作を行う。
【００６４】
所定の制御動作が終了すると、制御部１６から通信終了信号が親機１０に出力され、これを受けて親機制御部２８は通信終了電文を生成し、送信部３０から３１５ＭＨｚの下り電波に乗せて子機１２に送信する。親機１０からの通信終了電文を受信した子機１２の子機制御部４４は、受信部４６を連続受信から間欠受信に切り替えると共に、送信部４８による４２９ＭＨｚの上り電波送信を停止し、待機状態に移行する。
【００６５】
親機１０の親機制御部２８は、子機１２からの４２９ＭＨｚの上り電波受信が待機状態への移行により断たれると、通信終了を検知し、送信部３０による３１５ＭＨｚの下り電波送信を停止し、待機状態に移行する。
【００６６】
親機１０に設けた操作部３６及び子機１２に設けた操作部５２は、３１５ＭＨｚの下り無線回線及び４２９ＭＨｚの上り無線回線で使用するチャネル周波数選択を初期設定として行う。
【００６７】
また親機１０及び子機１２のそれぞれには予めアドレスが割り当てられており、例えば操作部３６に設けているディップスイッチなどにより、それぞれのアドレスを設定することができる。親機１０及び子機１２のアドレス設定は操作部３６のディップスイッチによらず、メモリ３５，５１のそれぞれにシリアル番号などをアドレスとして予め記憶しても良い。
【００６８】
親機１０と子機１２の間で送受信される電文には、送信元アドレス、送信先アドレス、データまたはコマンド、チェックコードを含んでいる。このためメモリ３５、５１は送信先となる親機１０又は子機１２の送信先アドレスを記憶してあり、送信電文に含ませている。また親機制御部２８及び子機制御部４４は、受信電文に含まれる送信先アドレスを自己アドレスと比較して一致した場合に、有効な電文受信を検知して、電文データもしくはコマンドに基づく処理を行うことになる。
【００６９】
また親機１０の送信部３０及び子機１２の送信部４８による電文の送信動作は、所定時間に亘り同じ電文データを複数回繰り返して送信する送信動作を行い、必要に応じて送信先からのＡＣＫ電文（確認応答電文）を受信し、万一、ＡＣＫ電文を受信しない場合には再送動作を予め定めたリトライ回数分、繰り返すことになる。
【００７０】
更に親機１０にあっては、所定周期ごとに子機１２に対し定期通報電文を送信している。親機１０からの定期通報電文を受信した子機１２は、そのときの子機の状態を応答する。即ち子機１２は電池電源５６の電圧低下によるローバッテリ障害や各部の障害監視をバックグラウンドで実行しており、障害を検知すると障害結果をメモリ５１に保持しており、親機１０から定期通報電文を受信した際に、障害を検知していれば、応答電文に障害情報を入れて送信する。
【００７１】
これを受けて親機１０は障害を電文から検知した場合、定期異常通報を認識して入出力部４０から制御部１６に定期通報異常信号を出力して、必要な対応措置を行わせることになる。特に子機１２は電池電源５６で動作しており、電池電圧の低下に伴うローバッテリ障害が定期通報異常として検知された場合には、オペレータに対し子機１２の電池交換を促すアラーム出力などを行うことになる。
【００７２】
図３及び図４は本発明の無線通信システムにおける無線通信処理を示したタイムチャートであり、振動センサ１５による振動検知を行わない場合の基本的な処理を示している。
【００７３】
図３において、親機１０はステップＳ１０１で待機状態にあり、３１５ＭＨｚの下り電波の送信を停止すると共に４２９ＭＨｚの上り電波を連続受信している。また子機１２はステップＳ２０１で待機状態にあり、４２９ＭＨｚの上り電波の送信は停止し、３１５ＭＨｚの下り電波の受信は間欠受信としている。
【００７４】
このような親機１０及び子機１２の待機状態で制御部１６がステップＳ１で制御を開始したとすると、ステップＳ２で通信開始信号を親機１０に対し出力する。親機１０は制御部１６からの通信開始信号を検知すると、ステップＳ１０２で３１５ＭＨｚの下り電波の送信を開始し、続いて通信開始電文を送信し、更にステップＳ１０３で回線確立タイマをスタートする。回線確立タイマには双方向無線回線の確立に必要な所定時間がタイムアウト時間として設定されている。この通信開始電文は、制御を開始するという意味や、子機１２側の状態を上り電波で返信せよという要求電文も意味する。
【００７５】
子機１２はステップＳ２０２で親機１０からの通信開始電文を受信すると、ステップＳ２０３で間欠受信を連続受信に切り替え、続いてステップＳ２０４で４２９ＭＨｚの上り電波を送信し、ステップＳ２０５で送信ＬＥＤをオンして回線確立表示を行う。続いてステップＳ２０６で送信タイマをスタートする。送信タイマの設定時間は、制御部１６による制御開始から制御終了までの時間に所定の余裕時間を加えたタイムアウト時間が設定されている。
【００７６】
親機１０はステップＳ１０４で子機１２からの４２９ＭＨｚの上り電波を受信すると、ステップＳ１０５で受信ＬＥＤをオンし、子機１２との間の回線確立表示を行う。
【００７７】
このように親機１０と子機１２の間で下り無線回線と上り無線回線からなる双方向無線回線が確立された状態で例えばワーク２４を移動するような制御が行われており、ワーク２４が停止位置マーカ２６ａで決まる所定の停止位置に達すると、停止位置センサ１４がステップＳ３０１で停止位置を検知して検知信号を子機１２に出力し、これを受けて子機１２はステップＳ２０７で停止位置検知電文を親機１０に送信する。
【００７８】
親機１０はステップＳ１０６で子機１２からの停止位置検知電文を受信すると、停止位置検知信号を制御部１６に出力し、制御部１６はステップＳ３で停止位置検知信号に基づく処理を行い、ワーク２４の搬送を停止する。
【００７９】
続いて図４に進み、制御部１６はステップＳ４で駆動部１８の制御停止を行った後、ステップＳ５で親機１０に対し通信終了信号を出力する。これを受けて親機１０はステップＳ１０７で通信終了電文を子機１２に送信する。子機１２はステップＳ２０８で通信終了電文を受信すると、ステップＳ２０９で４２９ＭＨｚの上り電波の送信を停止し、ステップＳ２１０で連続受信を間欠受信に切り替えて待機状態に移行する。
【００８０】
親機１０はステップＳ１０８で子機１２からの上り電波の受信停止を検知すると、ステップＳ１０９で待機状態に移行する。
【００８１】
図５は本発明の無線通信システムにおいて振動センサ１５による振動検知を行った場合の無線通信処理を示したタイムチャートである。なお、以下のタイムチャートにおける図３及び図４の基本的な処理と異なるステップのブロックには斜線を施している。
【００８２】
図５において、親機１０はステップＳ１０１で待機状態にあり、３１５ＭＨｚの下り電波の送信を停止すると共に４２９ＭＨｚの上り電波を連続受信している。また子機１２はステップＳ２０１で待機状態にあり、４２９ＭＨｚの上り電波の送信は停止し、３１５ＭＨｚの下り電波の受信は間欠受信としている。
【００８３】
このような待機状態で制御部１６がステップＳ１で制御を開始すると、子機１２及び振動センサ１５を設けている例えば図１に示したワーク２４が駆動部１８による搬送機構２０の作動で移動を開始する。ワーク２４が移動を開始すると振動が発生し、ワーク２４の振動が振動センサ１５によりステップＳ３００で検知された場合、子機１２はステップＳ２００でワーク２４の移動開始による制御開始を認識して、待機状態における間欠受信を連続受信に切り替える。
【００８４】
この子機１２における連続受信への切替えにより、制御開始に伴い親機１０がステップＳ１０２で送信してくる通信開始電文をいつでも受信できる状態となり、図４に示した間欠受信で親機１０からの通信開始電文を受信する場合に比べ、予め連続受信に切り替えておくことで受信動作が迅速に行われ、親機１０と子機１２との間の双方向無線回線の確立に要する時間を短縮することができる。
【００８５】
なお図５における親機１０のステップＳ１０２以降、及び子機１２におけるステップＳ２０２以降の処理は、図３と基本的に同じであることから説明は省略する。
【００８６】
図６は親機と子機の間の回線確立時に通信障害が発生した場合の処理を示したタイムチャートである。図６において、制御部１６がステップＳ１で制御を開始し、ステップＳ２で制御開始信号を親機１０に出力し、これを受けて親機１０がステップＳ１０１の待機状態からステップＳ１０２に移行し、３１５ＭＨｚの下り電波に乗せて通信開始電文を送信する。
【００８７】
しかしながら、子機１２との間に通信障害５８が発生し、子機１２側で親機１０から送信した３１５ＭＨｚの下り電波に乗せた通信開始電文が受信できなかったとする。この場合に子機１２はステップＳ２０１の待機状態を継続しており、４２９ＭＨｚの上り電波の送信は行われない。
【００８８】
親機１０はステップＳ１０２で通信開始電文を送信した後、ステップＳ１０３で回線確立タイマをスタートする。この場合、通信障害５８により子機１２から４２９ＭＨｚの上り電波受信が得られないことから、ステップＳ１１０で回線確立タイマがタイムアウトとなり、これによって通信障害が検知される。
【００８９】
このため親機１０は、ステップＳ１１１で通信障害信号を制御部１６に出力し、ステップＳ１１２で待機状態に移行する。親機１０からの通信障害信号を受けた制御部１６は、ステップＳ６でワーク２４の移動を緊急停止させるなどの通信障害処理を行うことになる。また通信障害によりワーク移動を停止した後については、所定の待機時間を経過した後に制御を再開して制御開始信号を出力し、親機１０と子機１２の間の双方向無線回線の確立を経て正常処理を行わせるようになる。
【００９０】
図７は回線確立時に他の通信障害が発生した場合の処理を示したタイムチャートである。図７にあっては、制御部１６からの制御開始信号に基づく親機１０のステップＳ１０２における通信開始電文の送信に対し、子機１２のステップＳ２０２で正常に通信開始電文を受信しており、下り無線回線の確立は成功している。
【００９１】
しかしながら、ステップＳ２０４で上り電波を送信した場合に通信障害６０が発生し、親機１０側で上り電波の受信ができなかったとする。この場合、親機１０はステップＳ１０３で回線確立タイマをスタートしており、子機１２からの上り電波が受信されないため、ステップＳ１１０で回線確立タイマがタイムアウトとなり、ステップＳ１１１で通信障害信号を制御部１６に出力し、ステップＳ１１２で待機状態に移行する。
【００９２】
このように下り無線回線の確立には成功したが上り無線回線の確立に失敗した場合についても、同様に通信障害が検出されて、制御部１６で通信障害に対する対応処理が行われることになる。
【００９３】
図８は、無線回線の確立に成功したが、無線回線確立後に通信障害が発生した場合の処理を示したタイムチャートである。図８において、親機１０のステップＳ１０１〜ステップＳ１０５及び子機１２のステップＳ２０１〜Ｓ２０６の処理は、図３に示したと同じであり、両者の間に３１５ＭＨｚの下り無線回線と４２９ＭＨｚの上り無線回線からなる双方向無線回線が確立されており、停止位置センサ１４によるワークの停止位置検知を待っている。
【００９４】
この状態で停止位置センサ１４がステップＳ３０１で停止位置検知を行ったとすると、子機１２はステップＳ２０７で停止位置検知電文を送信するが、この電文送信につき通信障害６２が発生したとする。
【００９５】
この通信障害６２の発生により、親機１０は子機１２からの４２９ＭＨｚの上り電波受信が断たれることで所定の電波遮断許容時間をタイムアウト時間に設定した受信タイマをスタートし、スタートした受信タイマがステップＳ１１３でタイムアウトすると、ステップＳ１１４に進み、通信障害信号を制御部１６に出力し、ステップＳ１１５で３１５ＭＨｚの下り電波の送信を停止する待機状態に移行する。
【００９６】
親機１０からの通信障害検知信号を受けた制御部１６は、ステップＳ６で必要な通信障害処理を実行する。一方、子機１２にあっては、ステップＳ２０６でスタートした送信タイマが所定時間を経過しても親機１０から通信終了電文が受信できないことで、ステップＳ２１３においてタイムアウトとなり、ステップＳ２１４に進んで４２９ＭＨｚの上り電波の送信を停止すると共に３１５ＭＨｚの下り電波の連続受信を間欠受信に戻すことで待機状態に移行する。
【００９７】
図９は図２の親機１０の制御処理を例示したフローチャートである。図９において、親機処理は、電源投入に伴いステップＳ１００１で初期化及び自己診断、更には各種の設定処理を行い、自己診断により異常がなければステップＳ１００２の待機状態に移行し、３１５ＭＨｚの下り電波送信は停止し、４２９ＭＨｚの上り電波の受信は連続受信としている。
【００９８】
続いてステップＳ１００３で制御部１６からの通信開始信号の入力を検知すると、ステップＳ１００４に進み、３１５ＭＨｚの下り電波の送信を開始し、同時に通信開始電文を下り電波に乗せて送信する。
【００９９】
続いてステップＳ１００５で子機１２からの４２９ＭＨｚの上り電波受信の有無を検知しており、上り電波受信を検知しない場合には、ステップＳ１００６で下り電波送信開始と同時にスタートした回線確立タイマのタイムアウトの有無を検知している。ステップＳ１００５で上り電波受信が検知されると、ステップＳ１００７に進み、受信ＬＥＤをオンして回線確立を表示する。
【０１００】
続いてステップＳ１００８で子機１２からの停止位置検知電文の受信の有無を検知しており、電文を検知しない場合には、ステップＳ１００９で上り電波の遮断の有無を検知しており、上り電波の遮断を検知した場合は、ステップＳ１０１０で受信タイミングのタイムアウトの有無を検知しており、万一、受信タイマがタイムアウトすると、ステップＳ１０１５に進み、通信障害信号を制御部１６に出力してステップＳ１００２の待機状態に戻る。
【０１０１】
ステップＳ１００８で正常に停止位置検知電文の受信が検知されると、ステップＳ１０１１で停止位置検知信号を制御部１６に出力する。続いてステップＳ１０１２で制御部１６からの通信終了信号の入力の有無を検知しており、通信終了信号の入力を検知するとステップＳ１０１３に進み、通信終了電文を子機１２に送信する。続いてステップＳ１０１４で子機１２からの上り電波の受信停止の有無を検知しており、受信停止を検知すると、ステップＳ１００２の待機状態に戻る。
【０１０２】
図１０は図２の子機１２の制御処理を例示したフローチャートである。図１０において、子機１２の電池電源を投入すると、ステップＳ２００１で初期化及び自己診断、更には各種の設定を行い、自己診断の結果、エラーがなければステップＳ２００２の待機状態に進み、待機状態にあっては４２９ＭＨｚの上り電波の送信は停止とし、３１５ＭＨｚの下り電波の受信は間欠受信としている。
【０１０３】
続いてステップＳ２００３で親機１０からの通信開始電文の受信の有無を検知しており、電文受信を検知するとステップＳ２００４に進み、３１５ＭＨｚの下り電波の間欠受信を連続受信に切り替え、続いてステップＳ２００５で４２９ＭＨｚの上り電波を送信した後、ステップＳ２００６で送信ＬＥＤをオンして無線回線の確立を表示する。なおステップＳ２００４で上り電波の送信を開始した際に送信タイマをスタートしている。
【０１０４】
一方、ステップＳ２００３で通信開始電文受信を検知しない場合はステップＳ２００７で振動センサ１５による振動検知の有無を判別している。ステップＳ２００７でワーク移動に伴う振動検知が判別されるとステップＳ２００８に進み、３１５ＭＨｚの下り電波の間欠受信を連続受信に切り替え、続いてステップＳ２００９で親機１０からの通信開始電文の受信を検知するとステップＳ２００５に進み、４２９ＭＨｚの上り電波を送信した後、ステップＳ２００６で送信ＬＥＤをオンして無線回線の確立を表示する。
【０１０５】
ステップＳ２０１０にあっては移動側となるワーク２４の停止位置センサ１４による停止位置検知の有無を検知しており、停止位置が検知されずにステップＳ２０１１で送信タイマがタイムアウトした場合には、ステップＳ２００２の待機状態に戻って送信を停止すると同時に間欠受信に戻す。
【０１０６】
ステップＳ２０１１で送信タイマがタイムアウトする前に停止位置センサ１４による停止位置検知が検知されると、ステップＳ２０１２に進み、停止位置検知電文を親機１０に送信する。続いてステップＳ２０１３で親機１０からの通信終了電文の受信の有無を検知しており、通信終了電文受信を検知すると、ステップＳ２０１４に進んで上り電波の送信を停止し、ステップＳ２００２の待機状態に戻る。
【０１０７】
図１１は本発明による無線通信システムを適用した生産設備の他の例を示した説明図である。図１１において、生産設備は監視制御装置１００、生産ライン１０２及び保管部１０４で構成されている。生産ライン１０２は所定の生産物１０６を移動しながらラインに沿って配置された機器及び作業員による作業を通じて完成品となり、保管部１０４に送り込まれて保管される。
【０１０８】
このような生産設備にあっては、生産ライン１０２での作業中及び作業完了して保管部１０４に送り込まれた時に、生産物１０６における特定のパラメータ、例えば内部温度上昇などを監視し、異常な内部温度上昇が見られた場合に、不良品としての対応を必要とする場合がある。
【０１０９】
そこで本発明の無線通信システムにあっては、生産ライン１０２の監視制御装置１００側に親機１０を配置し、生産物１０６に子機１２を配置すると共に生産物１０６の状態を検知する状態センサとして例えば生産物１０６の内部温度を測定する温度センサ１０８及び生産物の移動を検出する図２と同様の振動センサ１５を設けて子機１２に入力接続している。
【０１１０】
親機１０及び子機１２の詳細は図２の実施形態と基本的に同じであるが、子機１２に状態センサとして生産物の内部温度を検知する温度センサ１０８を入力接続している点で相違し、これに伴い子機制御部４４は親機１２との間に双方向無線回線が確立された場合、温度センサ１０８の温度検知信号に基づく温度検知電文を親機１０に送信することになる。また、振動センサ１５による生産物１０６がライン上を移動した場合の子機１２の間欠受信から連続受信への切替え制御は図５と同様になる。
【０１１１】
図１１の無線通信システムにおける親機と子機の間の無線通信処理は図３及び図４に示したタイムチャートと基本的に同じになる。即ち、監視制御装置１００は、所定周期毎に通信開始信号を親機１０に出力し、親機１０と子機１２の間に双方向無線回線が確立される。
【０１１２】
このように双方向無線回線が確立されると、子機１２は温度センサ１０８の温度検知信号に基づき温度検知電文を生成して親機１０に送信し、親機１０から監視制御装置１００に温度検知信号を出力する。監視制御装置１００は親機１０から出力された温度検知信号による検知温度を監視しており、所定の閾値温度を越える温度上昇を判別すると異常警報を出力して内部温度が上昇した生産物の存在を報知し、生産ライン１０２や保管部１０４から不良品として除去するといった対応措置を行わせる。
【０１１３】
生産物１０６が生産ライン１０２上で移動しているときは、振動センサ１５の移動の検知により、信号の回線を確立して、図１の例の停止位置検知や温度情報などの生産物１０６の生産ライン上の状態情報を子機１２から親機１０へ送信することで、生産物１０６の状態監視を行うことができる。送信した情報に応じて例えば生産ラインの停止や異常警報を行う。
【０１１４】
なお、子機１２側に温度センサ１０８の閾値温度を備え、検知温度が所定の閾値温度を越えた場合に子機１２が間欠受信から連続受信への切替え及び親機１０への上り電波の送信を開始するようにしてもよい。
【０１１５】
このような生産中及び生産完了後に生産物の状態を監視する具体的例としては、例えばリチウム電池の生産ラインがある。リチウム電池の生産ラインでは、電池本体に電解液を投入後、電池本体の温度上昇や電圧の状態を確認する必要があり、各パラメータに異常がある場合は別工程で対応する必要があることから、このようなリチウム電池のパラメータ監視に図１１に示したように本発明による無線通信システムが適用できる。
【０１１６】
そこで電池本体に電解液を投入した後に、状態センサとして温度センサや電圧センサを設けて子機１２に入力接続し、親機１０との間に双方向無線回線を確立して温度検知電文や電圧検知電文を親機１０に送信して監視制御装置２００に出力し、正常であれば完成品とし、異常な場合は電解液の交換や電極の入れ替え等といった修復作業を行い、修復できない場合は不良品として取り除く。
【０１１７】
また生産ラインにおける生産物の状態を監視する他の例としては、電気部品を実装した機器等の生産物をエポキシ樹脂で封印する生産ラインがある。生産物にエポキシ樹脂を充填した場合、エポキシ樹脂の硬化が順調に行なわれていることを監視する必要がある。このようなエポキシ樹脂の硬化の判断は、反応温度や硬度の測定値をパラメータとして扱う。
【０１１８】
そこでエポキシ樹脂で封印した生産物に、状態センサとして温度センサや硬度センサを設けて子機１２に入力接続し、親機１０との間に双方向無線回線を確立して温度検知電文や硬度検知電文を親機１０に送信し、さらに監視制御装置１０に出力してエポキシ樹脂の硬化が順調に行なわれているか否か監視し、異常を判断した場合はライン停止や修復作業を行い、修復できない場合は不良品として取り除く。
【０１１９】
図１２は本発明による無線通信システムを適用した生産設備の他の例を平面的に示した説明図である。図１２において、生産設備は監視制御装置２００、生産ライン２０２、分岐部２０４、分岐生産ライン２０６，２０８で構成されている。生産ライン２０２は所定の生産物２１０を移動しながらラインに沿って配置された機器及び作業員による作業を通じて組み上げられて例えば半完成品となり、分岐部２０４に送り込まれ、生産物２１０の状態に応じて分岐ライン２０６，２０８のいずれかに分岐され、分岐ライン２０６，２０８に沿って配置された機器及び作業員による作業を通じて完成品となる。
【０１２０】
監視制御装置２００は、生産ライン２０２による半完成品としての生産物２１０の状態、例えば内部温度を監視し、内部温度が正常であれば分岐部２０４を制御して分岐生産ライン２０６に生産物２１０を分岐して完成品に至る工程を行い、一方、内部温度に異常であれば、分岐生産ライン２０８に分岐し、内部温度の異常を解消する工程を経て完成品とし、もし内部温度の異常が解消されなければ不良品として取り除く。
このような生産設備にあっては、生産ライン２０２において生産物２１０における特定のパラメータ、例えば内部温度などを監視する必要がある。
【０１２１】
そこで本発明の無線通信システムにあっては、分岐部２０４の分岐制御を行う監視制御装置２００側に親機１０を配置し、生産ライン２０２を移動する生産物２１０に子機１２を配置すると共に生産物２１０の状態を検知する状態センサとして例えば生産物２１０の内部温度を測定する温度センサ２１２を設けて子機１２に入力接続している。
【０１２２】
親機１０及び子機１２の詳細は図２の実施形態と基本的に同じであるが、子機１２に状態センサとして生産物２１０の内部温度を検知する温度センサ２１２を入力接続している点で相違し、これに伴い子機制御部４４は親機１２との間に双方向無線回線が確立された場合、温度センサ２１２の温度検知信号に基づく温度検知電文を親機１０に送信する。
【０１２３】
図１２の無線通信システムにおける親機と子機の間の無線通信処理も図３及び図４に示したタイムチャートと基本的に同じになる。即ち、監視制御装置２００は生産物２１０が生産ライン２０２を進んで半完成品となり、分岐部２０４の手前の所定位置に移動してきたことを認識すると、通信開始信号を親機１０に出力し、親機１０と子機１２の間に双方向無線回線が確立される。
【０１２４】
このように双方向無線回線が確立されると、子機１２は温度センサ２１２の温度検知信号に基づき温度検知電文を生成して親機１０に送信し、親機１０から監視制御装置２００に温度検知信号を出力する。監視制御装置２００は親機１０から出力された温度検知信号による検知温度を監視しており、例えば所定の閾値温度以下であれば正常と判断して生産物２１０を分岐生産ライン２０６に分岐し、一方、所定の閾値温度を越える温度上昇を判別した場合は温度異常と判断し、生産物２１０を分岐生産ライン２０８に分岐する。
【０１２５】
生産中に監視する他の項目としては生産物２１０の重量でもよく、重量がその生産工程段階における規定重量範囲にあれば分岐生産ライン２０６に分岐して完成品に至る工程を行い、一方、重量がその工程段階での規定重量範囲から外れていれば、組み立て異常として、分岐生産ライン２０８に分岐して不良品として取り除く。
【０１２６】
このような生産の途中段階で生産物の状態を監視し、生産物の状態に応じてその後の生産工程を変更する生産設備の具体的な例としては、前述したリチウム電池の生産ラインがある。リチウム電池の生産ラインでは、電池本体に電解液を投入後、電池本体の温度上昇や電圧の状態を確認する必要があり、各パラメータに異常がある場合は別工程で対応する必要がある。
【０１２７】
そこで、生産ライン２０２で電池本体に電解液を投入した後に、子機１２に入力接続した温度センサや電圧センサにより温度や電圧を検知し、親機１０に送って監視制御装置２００で温度上昇や電圧の状態を監視し、正常であれば分岐生産ライン２０６に分岐して完成品とし、異常な場合は電界液の交換や電極の入れ替え等といった修復工程をもつ分岐生産ライン２０８に分岐する。
【０１２８】
また図１２の生産ラインにおける生産物の状態を監視して分岐する他の例としては、前述した電気部品を実装した機器等の生産物をエポキシ樹脂で封印する生産ラインにも適用できる。
【０１２９】
即ち、生産ライン２０２において生産物にエポキシ樹脂を充填した場合、キポキシ樹脂の硬化が順調に行なわれていることを監視するため、生産物に温度センサや硬度センサを設けて子機１２に入力接続し、分岐部２０４の手前の所定位置に移動したことを監視制御装置２００で認識して親機１０と子機１２との間に無線通信回線を確立して温度検知電文や硬度検知電文を親機１０に送信し、温度検知信号や硬度検知信号を監視制御装置１０に出力し、エポキシ樹脂の硬化が順調に行なわれているか否か監視し、正常であれば分岐生産ライン２０６に分岐して完成品とし、異常であれば分岐生産ライン２０８に分岐してエポキシ樹脂の再充填等を行って修復し、修復不可の場合は不良品として排除する。
【０１３０】
また図１２に示した生産物の状態を検知して生産ラインを分岐する生産設備としては、同一生産ラインで機種の異なる製品を混在させて生産する生産設備や小規模多品種のフレキシブル生産設備があり、このような生産設備で特定の機種に固有な工程について分岐生産ラインを設けて分岐したりバイパスさせるような場合、制御装置側に親機１０を配置し、生産品に機種情報等の状態センサ付きの子機１２を設けることで、必要なタイミングで親機１０と子機１２の間に双方向無線回線を確立して生産物の機種や温度など状態検知電文を送信して生産物の分岐制御等を行う。この通信の確立タイミングは子機１２に設けた図２と同様の振動センサ１５を設けて、移動を検知した際に機種情報やそのほかの監視情報を親機側に通信して生産ラインの分岐を行うことができる。
【０１３１】
なお上記の実施形態は、図１に示したように移動側として、駆動部１８により搬送機構２０を介して移動される生産物としてのワーク２４を例に取っているが、ワーク２４ではなく、ワーク２４を搭載した台車やライン上を動く移動型搬送車などであってもよい。
【０１３２】
また本発明の無線通信システムの適用は図１の生産設備に限定されず、固定側と移動側の配置又は装置をもつ適宜の対象物に適用することができる。
【０１３３】
また親機と子機の間で双方向無線回線を確立した状態で送受信される信号は、子機側からのセンサによる検知信号以外に、必要に応じて適宜の信号を送受信することができる。
【０１３４】
また上記の実施形態にあっては、親機と子機を１台ずつ設けた場合を例にとっているが、複数の生産物の状態を監視する場合には、親機から送信する下り電波と子機から送信する上り電波について複数の周波数チャンネルを準備し、親機と子機のペア毎に割当てる周波数分割多重方式とすれば良い。この場合、親機側については親機制御部を共通とし、送信回路と受信回路を複数の周波数チャンネル分設けるような構成とし、１台の親機に対し複数台の子機を対応させることができる。
【０１３５】
また本実施形態の無線通信システムにあっては、親機と子機との間に周波数の異なる下り無線回線と上り無線回線からなる双方向無線回線を確立して、子機に入力接続している状態センサの検知信号をリアルタイムで親機に送って制御部側に出力するようにしているが、状態センサで検知してから無線回線を介して子機から親機に送り、更に制御部に出力されるまでには、所定の伝送時間が必要になることから、制御部によるリアルタイム制御にあっては、この伝送時間の遅れを考慮した制御処理を行うことが必要であり、同時に伝送遅れがあっても十分に対応できる制御に本実施形態の無線通信システムを適用することが必要となる。この点は子機側に適宜のセンサを設けて検知信号を親機側に送信する場合についても同様である。
【０１３６】
また本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【符号の説明】
【０１３７】
１０：親機
１２：子機
１４：停止位置センサ
１５：振動センサ
１６：制御部
１８：駆動部
２０：搬送機構
２２ａ〜２２ｃ：ステーション
２４：ワーク（移動側）
２６ａ〜２６ｃ：停止位置マーカ
２８：親機制御部
３０，４８：送信部
３２，４６：受信部
３４，５０：アンテナ
３６，５２：操作部
３８，５４：表示部
４０：入出力部
４２：電源部
４４：子機制御部
５６：電池電源
２０２、２０６、２０８：生産ライン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定側と移動側との間に双方向無線回線を確立して必要な情報や信号を送受信する無線通信システム、親機及び子機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種機器や装置の生産設備にあっては、複数の工程を作業順に分け、各工程毎に必要な機械装置を設置したステーションを順番に並べ、複数のステーションに対し搬送機構を使用してワークを順番に移動させながら加工、組立などの作業を行うライン生産方式がとられている。
【０００３】
このようなライン生産方式にあっては、工程順に並べられた複数のステーションに、適宜の搬送機構を使用してワークを移動する場合、ステーション毎にワークの停止位置を予め定め、移動中のワークが所定の停止位置に到達したこと検知して搬送機構を停止し、ステーションにワークを送り込んで必要な工程作業をしている。
【０００４】
ワークの停止位置の検知は、通常、固定設備となるステーション側に適宜のセンサを設置し、ワークの停止位置への移動をセンサにより検知して搬送機構を停止するような制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１８２３８８号公報
【特許文献２】特開２００４−２２１２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の生産設備におけるワークの停止位置検知にあっては、ステーションなどの固定側にセンサを設置し、ワークの特定部位がセンサの検知エリアに入ることで停止位置への到達を検知していたため、ワークの形が変わると停止位置を検知するセンサの配置も変更して再調整しなければならず、生産設備の自由度が低いという問題がある。
【０００７】
この問題を解決するためには移動側となるワークにセンサを搭載し、ステーションの停止位置に停止位置を示す部材を設置し、ワークの形が変わってもセンサの位置を予め決めておくことで、ステーション側の固定設備を変更することなく柔軟に対応することを可能とする。
【０００８】
しかし、移動側のワークにセンサを設置した場合、センサからの信号を固定側の制御部に送るための信号線として搬送機構によるワークの移動範囲で伸縮するものが必要となり、また信号線は伸縮を繰り返すとストレスが加わるために断線の可能性もある。
【０００９】
このため移動側のワークに設けたセンサからの検知信号を無線により固定側となる制御部に伝送するリモートセンシングが考えられる。即ち、固定側となる制御部に無線送受信機能を備えた親機を設置し、移動側となるワークに無線送受信機能を備えた子機を配置し、親機と子機の間で必要な信号を通信する。
【００１０】
しかし、生産現場には様々なノイズ源が存在し、子機を配置したワークが移動することから電波環境が変化し、そのときの電波の通信状況によっては無線通信がうまくいかない可能性があり、信頼性の点で課題が残されている。
【００１１】
このような問題はワークの停止位置検知に限らず、移動物体の種別や状態を監視して、移動物体の種別や状態に応じて生産ラインのルート変更、移動物体の取り外しやライン停止を行う場合に信号や情報を送受信する場合に同様の問題が考えられる。
【００１２】
また、電池駆動している送信機から絶えず無線電波を送信すると電池寿命が短くなり、送信機のメンテナンスを行う頻度が多くなるという問題がある。
【００１３】
本発明は、固定側と移動側との間で無線回線を確立した場合の信号送受信の信頼性と安定性を向上する無線通信システム、親機及び子機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（無線通信システム）
本発明は、固定側に配置され無線送受信部を備えた親機と、移動側に配置され電池電源で動作する無線送受信部を備えた子機とを設け、親機と子機との間に下り電波の送受信による下り無線回線と上り電波の送受信による上り無線回線からなる双方向無線回線を確立して移動側の状態を通信する無線通信システムに於いて、
下り電波と上り電波を異なる周波数に設定し、
親機は待機状態で上り電波を連続受信しており、
子機は待機状態で下り電波を間欠受信しており、
親機は待機状態で外部装置から通信開始信号を受けた場合に、下り電波の送信を開始して通信開始電文を下り電波に乗せて子機に送信し、
子機は親機からの通信開始電文を受信した場合に、間欠受信を連続受信に切替えると共に上り電波に移動側の状態を乗せて親機に送信することを特徴とする。
【００１５】
本発明の無線通信システムは、更に、移動側の振動を検知して子機に振動検知信号を出力する振動センサを設け、
子機は、待機状態で振動センサからの振動検知信号の入力を検知した場合、間欠受信を連続受信に切替えて通信開始電文の受信を待つ。
【００１６】
移動側の状態を検知して子機に状態検知信号を出力する状態センサを設け、子機は、双方向無線回線を確立した状態で、状態センサで検知した状態検知信号を親機に送信して処理させる。
【００１７】
本発明の無線通信システムにあっては、更に、
親機は双方向無線回線の確立中に外部から通信終了信号を入力した場合、通信終了電文を下り電波に乗せて子機に送信し、
子機は親機からの通信終了電文を受信した場合、上り電波の送信を停止すると共に連続受信を間欠受信に切替えて待機状態に移行する。
【００１８】
子機及び／又は親機は無線回線の確立を表示する表示部を備える。
【００１９】
親機は下り電波の送信開始から所定時間を経過しても子機から上り電波を受信しない場合、外部に通信障害信号を出力する。
【００２０】
親機は上り無線回線の確立中に所定時間のあいだ上り電波の受信が断たれた場合、待機状態に移行する。
【００２１】
子機は、通信開始電文を受信してから所定時間を経過しても通信終了電文を受信しない場合、待機状態に移行する。
【００２２】
（親機）
本発明は、固定側に配置され、移動側に配置された電池電源で動作する子機との間で下り電波の送受信による下り無線回線と上り電波の送受信による上り無線回線からなる双方向無線回線を確立して通信する親機に於いて、
下り電波と上り電波を異なる周波数に設定して子機との間で送受信を行う送受信部と、
待機状態で上り電波を連続受信しており、待機状態で外部装置から通信開始信号を受けた場合に、通信開始電文を下り電波に乗せて子機に送信し、子機からの上り電波を受信して上り無線回線を確立し、子機からの移動側の状態を通信する親機制御部と、
を設けたことを特徴とする。
【００２３】
ここで親機制御部は、下り電波の送信開始から所定時間を経過しても子機から上り電波を受信しない場合、外部に通信障害信号を出力する。
【００２４】
親機制御部は、上り無線回線の確立中に所定時間のあいだ上り電波の受信が断たれた場合、待機状態に移行する。
【００２５】
（子機）
本発明は、移動側に配置され、外部装置からの信号を受信して通信を行う固定側に配置された親機との間で下り電波の送受信による下り無線回線と上り電波の送受信による上り無線回線からなる双方向無線回線を確立して、移動側の状態を通信する電池電源で動作する子機に於いて、
下り電波と上り電波を異なる周波数に設定して前記子機との間で送受信を行う送受信部と、
待機状態で下り電波を間欠受信しており、親機からの通信開始電文を受信した場合に、間欠受信を連続受信に切替えて下り無線回線を確立すると共に上り電波の送信を開始して上り無線回線を確立し、移動側の状態を親機に通信する子機制御部と、
を設けたことを特徴とする。
【００２６】
本発明の子機は、更に、移動側の振動を検知して子機に振動検知信号を出力する振動センサを移動側に設け、
子機制御部は、待機状態で振動センサからの振動検知信号の入力を検知した場合に、間欠受信を連続受信に切替えて通信開始電文の受信を待つ。
【００２７】
子機制御部は、双方向無線回線の確立中に親機からの通信終了電文を受信した場合、上り電波の送信を停止すると共に連続受信を間欠受信に切替えて待機状態に移行する。
【００２８】
子機制御部は、通信開始電文を受信してから所定時間を経過しても通信終了電文を受信しない場合、待機状態に移行する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、生産設備等の制御が開始されると、固定側に設けた親機と移動側に設けた子機との間に、下り無線回線と上り無線回線からなる双方向無線回線が確立され、親機からの指示信号や子機側の状態センサで検知した信号を略リアルタイムで送受信することができる。
【００３０】
また親機と子機との間に確立される上り無線回線と下り無線回線の周波数を別々にすることで、上り電文と下り電文を重複して送信しても、混信を起すことなく確実に電文を送受信することができる。
【００３１】
また親機と子機の間に確立されている上り無線回線と下り無線回線の状況を常に監視しており、電波受信が所定時間を越えて断たれた場合、通信障害を検知して待機状態に戻ることで、適切に対応できる。
【００３２】
また子機は電池電源で動作しており、待機状態では間欠受信とすることで充分な電池寿命を確保することができる。
【００３３】
また、子機は親機からの通信開始電文を受信して間欠受信から常時受信に切替えているが、振動センサによる移動側の動きに伴う振動を検知して間欠受信から連続受信に切替えることで、親機からの通信開始電文を受信する前に子機が連続受信に切替わり、親機からの通信開始電文を間欠受信に伴う待ち時間を必要とすることなく迅速に受信して双方向無線回線を確立することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による無線通信システムを設けた生産設備の例を示した説明図
【図２】本発明による親機と子機の機能構成の実施形態を示したブロック図
【図３】本実施形態による無線通信処理を示したタイムチャート
【図４】図３に続く無線通信処理を示したフローチャート
【図５】移動側の動きを振動センサで検知して子機を間欠送信から連続送信に切替える無線通信処理を示したタイムチャート
【図６】回線確立時に通信障害が発生した場合の処理を示したタイムチャート
【図７】回線確立時に他の通信障害が発生した場合の処理を示したタイムチャート
【図８】回線確立後に通信障害が発生した場合の処理を示したタイムチャート
【図９】図２の親機制御処理を例示したフローチャート
【図１０】図２の子機制御処理を例示したフローチャート
【図１１】本発明による無線通信システムを設けた生産設備の他の例を示した説明図
【図１２】本発明による無線通信システムを設けた生産設備の他の例を示した説明図
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１は本発明による無線通信システムを適用した生産設備の一例を示した説明図である。図１において、生産設備は制御部１６、駆動部１８、搬送機構２０及び工程順に従って搬送機構２０に対し順番に配置されたステーション２２ａ〜２２ｃで構成されている。
【００３６】
制御部１６は駆動部１８を制御し、駆動部１８は搬送機構２０の作動により被駆動部となるワーク２４をステーション２２ａ側からステーション２２ｂ，ステーション２２ｃの順に搬送し、各ステーションで必要な作業を行わせる。
【００３７】
制御部１６は駆動部１８に対し制御開始信号を出力し、搬送機構２０によりワーク２４をステーション２２ａの停止位置マーカ２６ａで定まる所定位置に移動した後、駆動部１８に制御終了信号を出力して停止させる。
【００３８】
停止位置マーカ２６ａで定まる位置に停止したワーク２４は、ステーション２２ａにおいて必要な組立作業などが行われる。組立作業が終了すると、制御部１６はワーク２４を次のステーション２２ｂに設けた停止位置マーカ２６ｂで定まる位置に、駆動部１８に対する制御に基づく搬送機構２０の作動で移動し、ステーション２２ｂにおいて必要な組立作業などを行う。最終的にワーク２４は、ステーション２２ｃの停止位置マーカ２６ｃで定まる位置に移動され、ステーション２２ｃによる組立作業を行って一連の作業工程を終了する。
【００３９】
このような生産設備に対し、本発明による無線通信システムとして、固定側となる制御部１６側に親機１０が設置されて信号線接続され、一方、移動側となるワーク２４側に子機１２が設置されている。またワーク２４には、停止位置マーカ２６ａ〜２６ｃへの到達を検知する状態センサとして機能する停止位置センサ１４と、移動側となるワーク２４の振動を検知して振動検知信号を出力する振動センサ１５が設けられ、子機１２に入力接続している。
【００４０】
停止位置センサ１４としては機械的なセンサスイッチ、光学的な光検出スイッチなど適宜のセンサを用いることができる。振動センサ１５としては例えば万歩計（Ｒ）などに使用している鋼球の機械的な動きを検知するセンサや加速度を検知するセンサ等を用いる。
【００４１】
親機１０は無線送受信部を備え、また子機１２も同様に無線送受信部を備えている。制御部１６は制御を開始する場合、駆動部１８に制御信号を出力し、搬送機構２０を作動してワーク２４の移動を開始させる。この制御開始に伴い制御部１６は親機１０に通信開始信号を出力する。
【００４２】
親機１０は、制御部１６からの通信開始信号の入力を検知した場合、子機１２との間に周波数の異なる下り無線回線と上り無線回線からなる双方向無線回線を確立し、制御中、確立した双方向無線回線を維持する。
【００４３】
振動センサ１５は、制御部１６による制御開始で駆動部１８が搬送機構２０を作動してワーク２４の移動を開始させた場合に発生する振動を検知して子機１２に出力し、親機１０からの通信開始電文の受信に先立ち、子機１２の待機状態における間欠受信を連続受信に切替え、その後に親機１０から送られている通信開始電文を迅速に受信可能とする。
【００４４】
双方向無線回線の確立中に停止位置センサ１４で例えば停止位置マーカ２６ａを検出すると、子機１２から上り無線回線を介して親機１０に停止位置検知電文を送信する。停止位置検知電文を受信した親機１０は、制御部１６に対し停止位置検出信号を出力し、これにより制御部１６は駆動部１８に制御終了信号を出力し、搬送機構２０を停止して、ワーク２４を検知した停止位置マーカ２６ａに対応した位置に停止させる。勿論、双方向無線回線の確立後にあっては、親機１０と子機１２の間で必要に応じて適宜の信号送受信ができる。
【００４５】
ワーク２４を移動する制御が終了すると、制御部１６は親機１０に対し通信終了信号を出力し、これによって制御中に確立されていた双方向無線回線が解除されて待機状態に戻るようになる。
【００４６】
図２は図１に示した親機と子機の機能構成の実施形態を示したブロック図である。図２において、親機１０はマイクロプロセッサなどを用いた親機制御部２８、送信部３０、受信部３２、アンテナ３４、メモリ３５、操作部３６、表示部３８、入出力部４０及び外部からの商用電源が常時供給された電源部４２で構成されている。
【００４７】
一方、子機１２はマイクロプロセッサなどを用いた子機制御部４４、受信部４６、送信部４８、アンテナ５０、メモリ５１、操作部５２、表示部５４及び電池電源部５６で構成され、子機制御部４４に対しては停止位置センサ１4と振動センサ１５が入力接続されている。
【００４８】
親機１０に設けた送信部３０と受信部３２、及び子機１２に設けた受信部４６と送信部４８は、日本国内の場合には例えば特定小電力無線局に準拠した構成を備える。
【００４９】
本実施形態にあっては、親機１０の送信部３０は下り周波数ｆ１＝３１５ＭＨｚの下り電波を送信し、子機の受信部４６は親機１０から送信した下り周波数ｆ１＝３１５ＭＨｚの下り電波を受信する。これが下り無線回線となる。
【００５０】
一方、子機１２の送信部４８は上り周波数ｆ２＝４２９ＭＨｚの電波を送信し、親機１０の受信部３２は子機１２が送信した上り周波数ｆ２＝４２９ＭＨｚの電波を受信し、これが上り無線回線となる。
【００５１】
このように親機１０から子機１２に対する下り無線回線の周波数を３１５ＭＨｚとし、子機１２から親機１０に対する上り無線回線の周波数を４２９ＭＨｚと異なった周波数とすることで、親機１０と子機１２との間で同時に送受信を行っても混信が起きないようにしている。
【００５２】
親機１０は、待機状態で送信部３０の送信を停止しており、受信部３２は連続受信となっている。これに対し子機１２は、待機状態で送信部４８の送信を停止しており、受信部４６は電池電源５６による電池消耗を抑制するため間欠受信を行っている。
【００５３】
親機制御部２８に対しては、入出力部４０を介して、図１に示した制御部１６との間で信号を入出力できるようにしている。親機１０は入出力部４０を介して制御部１６から通信開始信号を入力すると、まず子機１２との間に下り無線回線と上り無線回線からなる双方向無線回線を確立するための動作を開始する。
【００５４】
即ち親機制御部２８は、通信開始信号の入力を検知すると、送信部３０を動作して３１５ＭＨｚの下り電波の送信を開始し、続いて制御部１６から入力した通信開始信号に基づく通信開始電文を生成して、３１５ＭＨｚの下り電波に乗せて子機１２に送信する。
【００５５】
親機１０からの通信開始電文は子機１２の受信部４６の間欠受信動作により受信され、子機制御部４４は受信した通信開始電文に基づき受信部４６を間欠受信から連続受信に切り替える。これによって親機１０の送信部３０と子機１２の受信部４６との間に３１５ＭＨｚの下り電波を送受信する下り無線回線が確立される。
【００５６】
続いて子機制御部４４は送信部４８を動作し、４２９ＭＨｚの上り電波を親機１０に送信する。親機１０の受信部３２は連続受信状態にあり、子機１２からの４２９ＭＨｚの上り電波を受信すると、親機制御部２８が子機１２からの上り無線回線の確立を検知することになる。
【００５７】
子機制御部４４は受信部４６を連続受信に切り替え、且つ送信部４８により４２９ＭＨｚの上り電波を送信した場合、表示部５４に設けた送信ＬＥＤをオンし、親機１０との間における双方向無線回線の確立による通信可能状態を表示する。
【００５８】
また子機制御部４４は、待機状態で４２９ＭＨｚの上り電波の送信は停止し、３１５ＭＨｚの下り電波の受信は間欠受信としているが、待機状態で図１に示したワーク２４の移動開始に伴う振動が振動センサ１５により検知された場合、待機状態における間欠受信を連続受信に切り替える。
【００５９】
この振動センサ１５の振動検知に基づく子機１２の間欠受信から連続受信への切替えにより、制御開始に伴い親機１０が送信してくる通信開始電文をいつでも受信できる状態となり、間欠受信によって親機１０からの通信開始電文を受信する場合に比べ、予め連続受信に切り替えておくことで受信動作が迅速に行われ、親機１０と子機１２との間の双方向無線回線の確立に要する時間を短縮することができる。
【００６０】
また親機制御部２８は受信部３２から子機１２が送信した４２９ＭＨｚの上り電波受信を検知した場合、表示部３８に設けた受信ＬＥＤをオンし、子機１２との間における双方向無線回線の確立による通信可能状態を表示する。
【００６１】
親機制御部２８は、子機１２との間の双方向無線回線の確立後にあっては、子機１２からの４２９ＭＨｚの上り電波の受信を継続しており、所定時間４２９ＭＨｚの上り電波受信が断たれた場合は通信障害を検知し、入出力部４０を介して制御部１６に通信障害信号を出力して待機常態に移行し、これを受けて制御部１６は制御停止などの必要な通信障害対応制御を行うことになる。
【００６２】
親機１０と子機１２の間の双方向無線回線の確立後、子機制御部４４は停止位置センサ１４からの検知信号を読み込んでおり、例えば停止位置センサ１４から図１に示した停止位置マーカ２６ａの検知信号が得られると、停止位置検知電文を作成し、送信部４８から４２９ＭＨｚの上り電波に乗せて停止位置検知電文を親機１０に送信する。
【００６３】
子機１２からの停止位置検知電文を受信した親機制御部２８は、入出力部４０を介して制御部１６に停止位置検知信号を出力し、これを受けて制御部１６は搬送停止などの制御動作を行う。
【００６４】
所定の制御動作が終了すると、制御部１６から通信終了信号が親機１０に出力され、これを受けて親機制御部２８は通信終了電文を生成し、送信部３０から３１５ＭＨｚの下り電波に乗せて子機１２に送信する。親機１０からの通信終了電文を受信した子機１２の子機制御部４４は、受信部４６を連続受信から間欠受信に切り替えると共に、送信部４８による４２９ＭＨｚの上り電波送信を停止し、待機状態に移行する。
【００６５】
親機１０の親機制御部２８は、子機１２からの４２９ＭＨｚの上り電波受信が待機状態への移行により断たれると、通信終了を検知し、送信部３０による３１５ＭＨｚの下り電波送信を停止し、待機状態に移行する。
【００６６】
親機１０に設けた操作部３６及び子機１２に設けた操作部５２は、３１５ＭＨｚの下り無線回線及び４２９ＭＨｚの上り無線回線で使用するチャネル周波数選択を初期設定として行う。
【００６７】
また親機１０及び子機１２のそれぞれには予めアドレスが割り当てられており、例えば操作部３６に設けているディップスイッチなどにより、それぞれのアドレスを設定することができる。親機１０及び子機１２のアドレス設定は操作部３６のディップスイッチによらず、メモリ３５，５１のそれぞれにシリアル番号などをアドレスとして予め記憶しても良い。
【００６８】
親機１０と子機１２の間で送受信される電文には、送信元アドレス、送信先アドレス、データまたはコマンド、チェックコードを含んでいる。このためメモリ３５、５１は送信先となる親機１０又は子機１２の送信先アドレスを記憶してあり、送信電文に含ませている。また親機制御部２８及び子機制御部４４は、受信電文に含まれる送信先アドレスを自己アドレスと比較して一致した場合に、有効な電文受信を検知して、電文データもしくはコマンドに基づく処理を行うことになる。
【００６９】
また親機１０の送信部３０及び子機１２の送信部４８による電文の送信動作は、所定時間に亘り同じ電文データを複数回繰り返して送信する送信動作を行い、必要に応じて送信先からのＡＣＫ電文（確認応答電文）を受信し、万一、ＡＣＫ電文を受信しない場合には再送動作を予め定めたリトライ回数分、繰り返すことになる。
【００７０】
更に親機１０にあっては、所定周期ごとに子機１２に対し定期通報電文を送信している。親機１０からの定期通報電文を受信した子機１２は、そのときの子機の状態を応答する。即ち子機１２は電池電源５６の電圧低下によるローバッテリ障害や各部の障害監視をバックグラウンドで実行しており、障害を検知すると障害結果をメモリ５１に保持しており、親機１０から定期通報電文を受信した際に、障害を検知していれば、応答電文に障害情報を入れて送信する。
【００７１】
これを受けて親機１０は障害を電文から検知した場合、定期異常通報を認識して入出力部４０から制御部１６に定期通報異常信号を出力して、必要な対応措置を行わせることになる。特に子機１２は電池電源５６で動作しており、電池電圧の低下に伴うローバッテリ障害が定期通報異常として検知された場合には、オペレータに対し子機１２の電池交換を促すアラーム出力などを行うことになる。
【００７２】
図３及び図４は本発明の無線通信システムにおける無線通信処理を示したタイムチャートであり、振動センサ１５による振動検知を行わない場合の基本的な処理を示している。
【００７３】
図３において、親機１０はステップＳ１０１で待機状態にあり、３１５ＭＨｚの下り電波の送信を停止すると共に４２９ＭＨｚの上り電波を連続受信している。また子機１２はステップＳ２０１で待機状態にあり、４２９ＭＨｚの上り電波の送信は停止し、３１５ＭＨｚの下り電波の受信は間欠受信としている。
【００７４】
このような親機１０及び子機１２の待機状態で制御部１６がステップＳ１で制御を開始したとすると、ステップＳ２で通信開始信号を親機１０に対し出力する。親機１０は制御部１６からの通信開始信号を検知すると、ステップＳ１０２で３１５ＭＨｚの下り電波の送信を開始し、続いて通信開始電文を送信し、更にステップＳ１０３で回線確立タイマをスタートする。回線確立タイマには双方向無線回線の確立に必要な所定時間がタイムアウト時間として設定されている。この通信開始電文は、制御を開始するという意味や、子機１２側の状態を上り電波で返信せよという要求電文も意味する。
【００７５】
子機１２はステップＳ２０２で親機１０からの通信開始電文を受信すると、ステップＳ２０３で間欠受信を連続受信に切り替え、続いてステップＳ２０４で４２９ＭＨｚの上り電波を送信し、ステップＳ２０５で送信ＬＥＤをオンして回線確立表示を行う。続いてステップＳ２０６で送信タイマをスタートする。送信タイマの設定時間は、制御部１６による制御開始から制御終了までの時間に所定の余裕時間を加えたタイムアウト時間が設定されている。
【００７６】
親機１０はステップＳ１０４で子機１２からの４２９ＭＨｚの上り電波を受信すると、ステップＳ１０５で受信ＬＥＤをオンし、子機１２との間の回線確立表示を行う。
【００７７】
このように親機１０と子機１２の間で下り無線回線と上り無線回線からなる双方向無線回線が確立された状態で例えばワーク２４を移動するような制御が行われており、ワーク２４が停止位置マーカ２６ａで決まる所定の停止位置に達すると、停止位置センサ１４がステップＳ３０１で停止位置を検知して検知信号を子機１２に出力し、これを受けて子機１２はステップＳ２０７で停止位置検知電文を親機１０に送信する。
【００７８】
親機１０はステップＳ１０６で子機１２からの停止位置検知電文を受信すると、停止位置検知信号を制御部１６に出力し、制御部１６はステップＳ３で停止位置検知信号に基づく処理を行い、ワーク２４の搬送を停止する。
【００７９】
続いて図４に進み、制御部１６はステップＳ４で駆動部１８の制御停止を行った後、ステップＳ５で親機１０に対し通信終了信号を出力する。これを受けて親機１０はステップＳ１０７で通信終了電文を子機１２に送信する。子機１２はステップＳ２０８で通信終了電文を受信すると、ステップＳ２０９で４２９ＭＨｚの上り電波の送信を停止し、ステップＳ２１０で連続受信を間欠受信に切り替えて待機状態に移行する。
【００８０】
親機１０はステップＳ１０８で子機１２からの上り電波の受信停止を検知すると、ステップＳ１０９で待機状態に移行する。
【００８１】
図５は本発明の無線通信システムにおいて振動センサ１５による振動検知を行った場合の無線通信処理を示したタイムチャートである。なお、以下のタイムチャートにおける図３及び図４の基本的な処理と異なるステップのブロックには斜線を施している。
【００８２】
図５において、親機１０はステップＳ１０１で待機状態にあり、３１５ＭＨｚの下り電波の送信を停止すると共に４２９ＭＨｚの上り電波を連続受信している。また子機１２はステップＳ２０１で待機状態にあり、４２９ＭＨｚの上り電波の送信は停止し、３１５ＭＨｚの下り電波の受信は間欠受信としている。
【００８３】
このような待機状態で制御部１６がステップＳ１で制御を開始すると、子機１２及び振動センサ１５を設けている例えば図１に示したワーク２４が駆動部１８による搬送機構２０の作動で移動を開始する。ワーク２４が移動を開始すると振動が発生し、ワーク２４の振動が振動センサ１５によりステップＳ３００で検知された場合、子機１２はステップＳ２００でワーク２４の移動開始による制御開始を認識して、待機状態における間欠受信を連続受信に切り替える。
【００８４】
この子機１２における連続受信への切替えにより、制御開始に伴い親機１０がステップＳ１０２で送信してくる通信開始電文をいつでも受信できる状態となり、図４に示した間欠受信で親機１０からの通信開始電文を受信する場合に比べ、予め連続受信に切り替えておくことで受信動作が迅速に行われ、親機１０と子機１２との間の双方向無線回線の確立に要する時間を短縮することができる。
【００８５】
なお図５における親機１０のステップＳ１０２以降、及び子機１２におけるステップＳ２０２以降の処理は、図３と基本的に同じであることから説明は省略する。
【００８６】
図６は親機と子機の間の回線確立時に通信障害が発生した場合の処理を示したタイムチャートである。図６において、制御部１６がステップＳ１で制御を開始し、ステップＳ２で制御開始信号を親機１０に出力し、これを受けて親機１０がステップＳ１０１の待機状態からステップＳ１０２に移行し、３１５ＭＨｚの下り電波に乗せて通信開始電文を送信する。
【００８７】
しかしながら、子機１２との間に通信障害５８が発生し、子機１２側で親機１０から送信した３１５ＭＨｚの下り電波に乗せた通信開始電文が受信できなかったとする。この場合に子機１２はステップＳ２０１の待機状態を継続しており、４２９ＭＨｚの上り電波の送信は行われない。
【００８８】
親機１０はステップＳ１０２で通信開始電文を送信した後、ステップＳ１０３で回線確立タイマをスタートする。この場合、通信障害５８により子機１２から４２９ＭＨｚの上り電波受信が得られないことから、ステップＳ１１０で回線確立タイマがタイムアウトとなり、これによって通信障害が検知される。
【００８９】
このため親機１０は、ステップＳ１１１で通信障害信号を制御部１６に出力し、ステップＳ１１２で待機状態に移行する。親機１０からの通信障害信号を受けた制御部１６は、ステップＳ６でワーク２４の移動を緊急停止させるなどの通信障害処理を行うことになる。また通信障害によりワーク移動を停止した後については、所定の待機時間を経過した後に制御を再開して制御開始信号を出力し、親機１０と子機１２の間の双方向無線回線の確立を経て正常処理を行わせるようになる。
【００９０】
図７は回線確立時に他の通信障害が発生した場合の処理を示したタイムチャートである。図７にあっては、制御部１６からの制御開始信号に基づく親機１０のステップＳ１０２における通信開始電文の送信に対し、子機１２のステップＳ２０２で正常に通信開始電文を受信しており、下り無線回線の確立は成功している。
【００９１】
しかしながら、ステップＳ２０４で上り電波を送信した場合に通信障害６０が発生し、親機１０側で上り電波の受信ができなかったとする。この場合、親機１０はステップＳ１０３で回線確立タイマをスタートしており、子機１２からの上り電波が受信されないため、ステップＳ１１０で回線確立タイマがタイムアウトとなり、ステップＳ１１１で通信障害信号を制御部１６に出力し、ステップＳ１１２で待機状態に移行する。
【００９２】
このように下り無線回線の確立には成功したが上り無線回線の確立に失敗した場合についても、同様に通信障害が検出されて、制御部１６で通信障害に対する対応処理が行われることになる。
【００９３】
図８は、無線回線の確立に成功したが、無線回線確立後に通信障害が発生した場合の処理を示したタイムチャートである。図８において、親機１０のステップＳ１０１〜ステップＳ１０５及び子機１２のステップＳ２０１〜Ｓ２０６の処理は、図３に示したと同じであり、両者の間に３１５ＭＨｚの下り無線回線と４２９ＭＨｚの上り無線回線からなる双方向無線回線が確立されており、停止位置センサ１４によるワークの停止位置検知を待っている。
【００９４】
この状態で停止位置センサ１４がステップＳ３０１で停止位置検知を行ったとすると、子機１２はステップＳ２０７で停止位置検知電文を送信するが、この電文送信につき通信障害６２が発生したとする。
【００９５】
この通信障害６２の発生により、親機１０は子機１２からの４２９ＭＨｚの上り電波受信が断たれることで所定の電波遮断許容時間をタイムアウト時間に設定した受信タイマをスタートし、スタートした受信タイマがステップＳ１１３でタイムアウトすると、ステップＳ１１４に進み、通信障害信号を制御部１６に出力し、ステップＳ１１５で３１５ＭＨｚの下り電波の送信を停止する待機状態に移行する。
【００９６】
親機１０からの通信障害検知信号を受けた制御部１６は、ステップＳ６で必要な通信障害処理を実行する。一方、子機１２にあっては、ステップＳ２０６でスタートした送信タイマが所定時間を経過しても親機１０から通信終了電文が受信できないことで、ステップＳ２１３においてタイムアウトとなり、ステップＳ２１４に進んで４２９ＭＨｚの上り電波の送信を停止すると共に３１５ＭＨｚの下り電波の連続受信を間欠受信に戻すことで待機状態に移行する。
【００９７】
図９は図２の親機１０の制御処理を例示したフローチャートである。図９において、親機処理は、電源投入に伴いステップＳ１００１で初期化及び自己診断、更には各種の設定処理を行い、自己診断により異常がなければステップＳ１００２の待機状態に移行し、３１５ＭＨｚの下り電波送信は停止し、４２９ＭＨｚの上り電波の受信は連続受信としている。
【００９８】
続いてステップＳ１００３で制御部１６からの通信開始信号の入力を検知すると、ステップＳ１００４に進み、３１５ＭＨｚの下り電波の送信を開始し、同時に通信開始電文を下り電波に乗せて送信する。
【００９９】
続いてステップＳ１００５で子機１２からの４２９ＭＨｚの上り電波受信の有無を検知しており、上り電波受信を検知しない場合には、ステップＳ１００６で下り電波送信開始と同時にスタートした回線確立タイマのタイムアウトの有無を検知している。ステップＳ１００５で上り電波受信が検知されると、ステップＳ１００７に進み、受信ＬＥＤをオンして回線確立を表示する。
【０１００】
続いてステップＳ１００８で子機１２からの停止位置検知電文の受信の有無を検知しており、電文を検知しない場合には、ステップＳ１００９で上り電波の遮断の有無を検知しており、上り電波の遮断を検知した場合は、ステップＳ１０１０で受信タイミングのタイムアウトの有無を検知しており、万一、受信タイマがタイムアウトすると、ステップＳ１０１５に進み、通信障害信号を制御部１６に出力してステップＳ１００２の待機状態に戻る。
【０１０１】
ステップＳ１００８で正常に停止位置検知電文の受信が検知されると、ステップＳ１０１１で停止位置検知信号を制御部１６に出力する。続いてステップＳ１０１２で制御部１６からの通信終了信号の入力の有無を検知しており、通信終了信号の入力を検知するとステップＳ１０１３に進み、通信終了電文を子機１２に送信する。続いてステップＳ１０１４で子機１２からの上り電波の受信停止の有無を検知しており、受信停止を検知すると、ステップＳ１００２の待機状態に戻る。
【０１０２】
図１０は図２の子機１２の制御処理を例示したフローチャートである。図１０において、子機１２の電池電源を投入すると、ステップＳ２００１で初期化及び自己診断、更には各種の設定を行い、自己診断の結果、エラーがなければステップＳ２００２の待機状態に進み、待機状態にあっては４２９ＭＨｚの上り電波の送信は停止とし、３１５ＭＨｚの下り電波の受信は間欠受信としている。
【０１０３】
続いてステップＳ２００３で親機１０からの通信開始電文の受信の有無を検知しており、電文受信を検知するとステップＳ２００４に進み、３１５ＭＨｚの下り電波の間欠受信を連続受信に切り替え、続いてステップＳ２００５で４２９ＭＨｚの上り電波を送信した後、ステップＳ２００６で送信ＬＥＤをオンして無線回線の確立を表示する。なおステップＳ２００４で上り電波の送信を開始した際に送信タイマをスタートしている。
【０１０４】
一方、ステップＳ２００３で通信開始電文受信を検知しない場合はステップＳ２００７で振動センサ１５による振動検知の有無を判別している。ステップＳ２００７でワーク移動に伴う振動検知が判別されるとステップＳ２００８に進み、３１５ＭＨｚの下り電波の間欠受信を連続受信に切り替え、続いてステップＳ２００９で親機１０からの通信開始電文の受信を検知するとステップＳ２００５に進み、４２９ＭＨｚの上り電波を送信した後、ステップＳ２００６で送信ＬＥＤをオンして無線回線の確立を表示する。
【０１０５】
ステップＳ２０１０にあっては移動側となるワーク２４の停止位置センサ１４による停止位置検知の有無を検知しており、停止位置が検知されずにステップＳ２０１１で送信タイマがタイムアウトした場合には、ステップＳ２００２の待機状態に戻って送信を停止すると同時に間欠受信に戻す。
【０１０６】
ステップＳ２０１１で送信タイマがタイムアウトする前に停止位置センサ１４による停止位置検知が検知されると、ステップＳ２０１２に進み、停止位置検知電文を親機１０に送信する。続いてステップＳ２０１３で親機１０からの通信終了電文の受信の有無を検知しており、通信終了電文受信を検知すると、ステップＳ２０１４に進んで上り電波の送信を停止し、ステップＳ２００２の待機状態に戻る。
【０１０７】
図１１は本発明による無線通信システムを適用した生産設備の他の例を示した説明図である。図１１において、生産設備は監視制御装置１００、生産ライン１０２及び保管部１０４で構成されている。生産ライン１０２は所定の生産物１０６を移動しながらラインに沿って配置された機器及び作業員による作業を通じて完成品となり、保管部１０４に送り込まれて保管される。
【０１０８】
このような生産設備にあっては、生産ライン１０２での作業中及び作業完了して保管部１０４に送り込まれた時に、生産物１０６における特定のパラメータ、例えば内部温度上昇などを監視し、異常な内部温度上昇が見られた場合に、不良品としての対応を必要とする場合がある。
【０１０９】
そこで本発明の無線通信システムにあっては、生産ライン１０２の監視制御装置１００側に親機１０を配置し、生産物１０６に子機１２を配置すると共に生産物１０６の状態を検知する状態センサとして例えば生産物１０６の内部温度を測定する温度センサ１０８及び生産物の移動を検出する図２と同様の振動センサ１５を設けて子機１２に入力接続している。
【０１１０】
親機１０及び子機１２の詳細は図２の実施形態と基本的に同じであるが、子機１２に状態センサとして生産物の内部温度を検知する温度センサ１０８を入力接続している点で相違し、これに伴い子機制御部４４は親機１２との間に双方向無線回線が確立された場合、温度センサ１０８の温度検知信号に基づく温度検知電文を親機１０に送信することになる。また、振動センサ１５による生産物１０６がライン上を移動した場合の子機１２の間欠受信から連続受信への切替え制御は図５と同様になる。
【０１１１】
図１１の無線通信システムにおける親機と子機の間の無線通信処理は図３及び図４に示したタイムチャートと基本的に同じになる。即ち、監視制御装置１００は、所定周期毎に通信開始信号を親機１０に出力し、親機１０と子機１２の間に双方向無線回線が確立される。
【０１１２】
このように双方向無線回線が確立されると、子機１２は温度センサ１０８の温度検知信号に基づき温度検知電文を生成して親機１０に送信し、親機１０から監視制御装置１００に温度検知信号を出力する。監視制御装置１００は親機１０から出力された温度検知信号による検知温度を監視しており、所定の閾値温度を越える温度上昇を判別すると異常警報を出力して内部温度が上昇した生産物の存在を報知し、生産ライン１０２や保管部１０４から不良品として除去するといった対応措置を行わせる。
【０１１３】
生産物１０６が生産ライン１０２上で移動しているときは、振動センサ１５の移動の検知により、信号の回線を確立して、図１の例の停止位置検知や温度情報などの生産物１０６の生産ライン上の状態情報を子機１２から親機１０へ送信することで、生産物１０６の状態監視を行うことができる。送信した情報に応じて例えば生産ラインの停止や異常警報を行う。
【０１１４】
なお、子機１２側に温度センサ１０８の閾値温度を備え、検知温度が所定の閾値温度を越えた場合に子機１２が間欠受信から連続受信への切替え及び親機１０への上り電波の送信を開始するようにしてもよい。
【０１１５】
このような生産中及び生産完了後に生産物の状態を監視する具体的例としては、例えばリチウム電池の生産ラインがある。リチウム電池の生産ラインでは、電池本体に電解液を投入後、電池本体の温度上昇や電圧の状態を確認する必要があり、各パラメータに異常がある場合は別工程で対応する必要があることから、このようなリチウム電池のパラメータ監視に図１１に示したように本発明による無線通信システムが適用できる。
【０１１６】
そこで電池本体に電解液を投入した後に、状態センサとして温度センサや電圧センサを設けて子機１２に入力接続し、親機１０との間に双方向無線回線を確立して温度検知電文や電圧検知電文を親機１０に送信して監視制御装置２００に出力し、正常であれば完成品とし、異常な場合は電解液の交換や電極の入れ替え等といった修復作業を行い、修復できない場合は不良品として取り除く。
【０１１７】
また生産ラインにおける生産物の状態を監視する他の例としては、電気部品を実装した機器等の生産物をエポキシ樹脂で封印する生産ラインがある。生産物にエポキシ樹脂を充填した場合、エポキシ樹脂の硬化が順調に行なわれていることを監視する必要がある。このようなエポキシ樹脂の硬化の判断は、反応温度や硬度の測定値をパラメータとして扱う。
【０１１８】
そこでエポキシ樹脂で封印した生産物に、状態センサとして温度センサや硬度センサを設けて子機１２に入力接続し、親機１０との間に双方向無線回線を確立して温度検知電文や硬度検知電文を親機１０に送信し、さらに監視制御装置１０に出力してエポキシ樹脂の硬化が順調に行なわれているか否か監視し、異常を判断した場合はライン停止や修復作業を行い、修復できない場合は不良品として取り除く。
【０１１９】
図１２は本発明による無線通信システムを適用した生産設備の他の例を平面的に示した説明図である。図１２において、生産設備は監視制御装置２００、生産ライン２０２、分岐部２０４、分岐生産ライン２０６，２０８で構成されている。生産ライン２０２は所定の生産物２１０を移動しながらラインに沿って配置された機器及び作業員による作業を通じて組み上げられて例えば半完成品となり、分岐部２０４に送り込まれ、生産物２１０の状態に応じて分岐ライン２０６，２０８のいずれかに分岐され、分岐ライン２０６，２０８に沿って配置された機器及び作業員による作業を通じて完成品となる。
【０１２０】
監視制御装置２００は、生産ライン２０２による半完成品としての生産物２１０の状態、例えば内部温度を監視し、内部温度が正常であれば分岐部２０４を制御して分岐生産ライン２０６に生産物２１０を分岐して完成品に至る工程を行い、一方、内部温度に異常であれば、分岐生産ライン２０８に分岐し、内部温度の異常を解消する工程を経て完成品とし、もし内部温度の異常が解消されなければ不良品として取り除く。
このような生産設備にあっては、生産ライン２０２において生産物２１０における特定のパラメータ、例えば内部温度などを監視する必要がある。
【０１２１】
そこで本発明の無線通信システムにあっては、分岐部２０４の分岐制御を行う監視制御装置２００側に親機１０を配置し、生産ライン２０２を移動する生産物２１０に子機１２を配置すると共に生産物２１０の状態を検知する状態センサとして例えば生産物２１０の内部温度を測定する温度センサ２１２を設けて子機１２に入力接続している。
【０１２２】
親機１０及び子機１２の詳細は図２の実施形態と基本的に同じであるが、子機１２に状態センサとして生産物２１０の内部温度を検知する温度センサ２１２を入力接続している点で相違し、これに伴い子機制御部４４は親機１２との間に双方向無線回線が確立された場合、温度センサ２１２の温度検知信号に基づく温度検知電文を親機１０に送信する。
【０１２３】
図１２の無線通信システムにおける親機と子機の間の無線通信処理も図３及び図４に示したタイムチャートと基本的に同じになる。即ち、監視制御装置２００は生産物２１０が生産ライン２０２を進んで半完成品となり、分岐部２０４の手前の所定位置に移動してきたことを認識すると、通信開始信号を親機１０に出力し、親機１０と子機１２の間に双方向無線回線が確立される。
【０１２４】
このように双方向無線回線が確立されると、子機１２は温度センサ２１２の温度検知信号に基づき温度検知電文を生成して親機１０に送信し、親機１０から監視制御装置２００に温度検知信号を出力する。監視制御装置２００は親機１０から出力された温度検知信号による検知温度を監視しており、例えば所定の閾値温度以下であれば正常と判断して生産物２１０を分岐生産ライン２０６に分岐し、一方、所定の閾値温度を越える温度上昇を判別した場合は温度異常と判断し、生産物２１０を分岐生産ライン２０８に分岐する。
【０１２５】
生産中に監視する他の項目としては生産物２１０の重量でもよく、重量がその生産工程段階における規定重量範囲にあれば分岐生産ライン２０６に分岐して完成品に至る工程を行い、一方、重量がその工程段階での規定重量範囲から外れていれば、組み立て異常として、分岐生産ライン２０８に分岐して不良品として取り除く。
【０１２６】
このような生産の途中段階で生産物の状態を監視し、生産物の状態に応じてその後の生産工程を変更する生産設備の具体的な例としては、前述したリチウム電池の生産ラインがある。リチウム電池の生産ラインでは、電池本体に電解液を投入後、電池本体の温度上昇や電圧の状態を確認する必要があり、各パラメータに異常がある場合は別工程で対応する必要がある。
【０１２７】
そこで、生産ライン２０２で電池本体に電解液を投入した後に、子機１２に入力接続した温度センサや電圧センサにより温度や電圧を検知し、親機１０に送って監視制御装置２００で温度上昇や電圧の状態を監視し、正常であれば分岐生産ライン２０６に分岐して完成品とし、異常な場合は電界液の交換や電極の入れ替え等といった修復工程をもつ分岐生産ライン２０８に分岐する。
【０１２８】
また図１２の生産ラインにおける生産物の状態を監視して分岐する他の例としては、前述した電気部品を実装した機器等の生産物をエポキシ樹脂で封印する生産ラインにも適用できる。
【０１２９】
即ち、生産ライン２０２において生産物にエポキシ樹脂を充填した場合、キポキシ樹脂の硬化が順調に行なわれていることを監視するため、生産物に温度センサや硬度センサを設けて子機１２に入力接続し、分岐部２０４の手前の所定位置に移動したことを監視制御装置２００で認識して親機１０と子機１２との間に無線通信回線を確立して温度検知電文や硬度検知電文を親機１０に送信し、温度検知信号や硬度検知信号を監視制御装置１０に出力し、エポキシ樹脂の硬化が順調に行なわれているか否か監視し、正常であれば分岐生産ライン２０６に分岐して完成品とし、異常であれば分岐生産ライン２０８に分岐してエポキシ樹脂の再充填等を行って修復し、修復不可の場合は不良品として排除する。
【０１３０】
また図１２に示した生産物の状態を検知して生産ラインを分岐する生産設備としては、同一生産ラインで機種の異なる製品を混在させて生産する生産設備や小規模多品種のフレキシブル生産設備があり、このような生産設備で特定の機種に固有な工程について分岐生産ラインを設けて分岐したりバイパスさせるような場合、制御装置側に親機１０を配置し、生産品に機種情報等の状態センサ付きの子機１２を設けることで、必要なタイミングで親機１０と子機１２の間に双方向無線回線を確立して生産物の機種や温度など状態検知電文を送信して生産物の分岐制御等を行う。この通信の確立タイミングは子機１２に設けた図２と同様の振動センサ１５を設けて、移動を検知した際に機種情報やそのほかの監視情報を親機側に通信して生産ラインの分岐を行うことができる。
【０１３１】
なお上記の実施形態は、図１に示したように移動側として、駆動部１８により搬送機構２０を介して移動される生産物としてのワーク２４を例に取っているが、ワーク２４ではなく、ワーク２４を搭載した台車やライン上を動く移動型搬送車などであってもよい。
【０１３２】
また本発明の無線通信システムの適用は図１の生産設備に限定されず、固定側と移動側の配置又は装置をもつ適宜の対象物に適用することができる。
【０１３３】
また親機と子機の間で双方向無線回線を確立した状態で送受信される信号は、子機側からのセンサによる検知信号以外に、必要に応じて適宜の信号を送受信することができる。
【０１３４】
また上記の実施形態にあっては、親機と子機を１台ずつ設けた場合を例にとっているが、複数の生産物の状態を監視する場合には、親機から送信する下り電波と子機から送信する上り電波について複数の周波数チャンネルを準備し、親機と子機のペア毎に割当てる周波数分割多重方式とすれば良い。この場合、親機側については親機制御部を共通とし、送信回路と受信回路を複数の周波数チャンネル分設けるような構成とし、１台の親機に対し複数台の子機を対応させることができる。
【０１３５】
また本実施形態の無線通信システムにあっては、親機と子機との間に周波数の異なる下り無線回線と上り無線回線からなる双方向無線回線を確立して、子機に入力接続している状態センサの検知信号をリアルタイムで親機に送って制御部側に出力するようにしているが、状態センサで検知してから無線回線を介して子機から親機に送り、更に制御部に出力されるまでには、所定の伝送時間が必要になることから、制御部によるリアルタイム制御にあっては、この伝送時間の遅れを考慮した制御処理を行うことが必要であり、同時に伝送遅れがあっても十分に対応できる制御に本実施形態の無線通信システムを適用することが必要となる。この点は子機側に適宜のセンサを設けて検知信号を親機側に送信する場合についても同様である。
【０１３６】
また本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【符号の説明】
【０１３７】
１０：親機
１２：子機
１４：停止位置センサ
１５：振動センサ
１６：制御部
１８：駆動部
２０：搬送機構
２２ａ〜２２ｃ：ステーション
２４：ワーク（移動側）
２６ａ〜２６ｃ：停止位置マーカ
２８：親機制御部
３０，４８：送信部
３２，４６：受信部
３４，５０：アンテナ
３６，５２：操作部
３８，５４：表示部
４０：入出力部
４２：電源部
４４：子機制御部
５６：電池電源
２０２、２０６、２０８：生産ライン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側に配置されて無線送受信部を備えた親機と、移動側に配置されて電池電源で動作する無線送受信部を備えた子機とを設け、前記親機と子機との間に下り電波の送受信による下り無線回線と上り電波の送受信による上り無線回線からなる双方向無線回線を確立して前記移動側の状態を通信する無線通信システムに於いて、
前記下り電波と上り電波を異なる周波数に設定し、
前記親機は待機状態で前記上り電波を連続受信しており、
前記子機は待機状態で前記下り電波を間欠受信しており、
前記親機は前記待機状態で外部装置から通信開始信号を受けた場合に、前記下り電波の送信を開始して通信開始電文を前記下り電波に乗せて前記子機に送信し、
前記子機は前記親機からの前記通信開始電文を受信した場合に、前記間欠受信を連続受信に切替えると共に前記上り電波に前記移動側の状態を乗せて前記親機に送信することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信システムに於いて、
前記移動側の振動を検知して前記子機に振動検知信号を出力する振動センサを設け、
前記子機は、前記待機状態で前記振動センサからの振動検知信号の入力を検知した場合、前記間欠受信を連続受信に切替えて前記通信開始電文の受信を待つことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１記載の無線通信システムに於いて、
前記移動側の状態を検知して前記子機に状態検知信号を出力する状態センサを設け、
前記子機は、前記双方向無線回線を確立した状態で、前記状態センサで検知した状態検知信号を前記親機に送信して処理させることを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１記載の無線通信システムに於いて、
前記親機は前記双方向無線回線の確立中に外部から通信終了信号を入力した場合、通信終了電文を前記下り電波に乗せて前記子機に送信し、
前記子機は前記親機からの前記通信終了電文を受信した場合、前記上り電波の送信を停止すると共に前記連続受信を間欠受信に切替えて前記待機状態に移行することを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項１記載の無線通信システムに於いて、前記子機及び／又は親機に無線回線の確立を表示する表示部を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項１記載の無線通信システムに於いて、前記親機は前記下り電波の送信開始から所定時間を経過しても前記子機から上り電波を受信しない場合、通信障害を出力することを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
請求項１記載の無線通信システムに於いて、前記親機は前記上り無線回線の確立中に所定時間のあいだ前記上り電波の受信が断たれた場合に、待機状態に移行することを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
請求項１記載の無線通信システムに於いて、前記子機は、前記通信開始電文を受信してから所定時間を経過しても前記通信終了電文を受信しない場合、前記待機状態に移行することを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
固定側に配置され、移動側に配置された電池電源で動作する子機との間で下り電波の送受信による下り無線回線と上り電波の送受信による上り無線回線からなる双方向無線回線を確立して前記移動側の状態を通信する親機に於いて、
前記下り電波と上り電波を異なる周波数に設定して前記子機との間で送受信を行う送受信部と、
待機状態で上り電波を連続受信しており、前記待機状態で外部装置から通信開始信号を受けた場合に、通信開始電文を前記下り電波に乗せて前記子機に送信し、前記子機からの前記上り電波を受信して前記上り無線回線を確立し、前記子機からの移動側の状態を通信する親機制御部と、
を設けたことを特徴とする遠隔監視用の親機。
【請求項１０】
請求項９記載の親機に於いて、前記親機制御部は前記下り電波の送信開始から所定時間を経過しても前記子機から上り電波を受信しない場合、外部に通信障害信号を出力することを特徴とする親機。
【請求項１１】
請求項９記載の親機に於いて、前記親機制御部は前記上り無線回線の確立中に所定時間のあいだ前記上り電波の受信が断たれた場合、前記待機状態に移行することを特徴とする親機。
【請求項１２】
移動側に配置され、外部装置からの信号を受信して通信を行う固定側に配置された親機との間で下り電波の送受信による下り無線回線と上り電波の送受信による上り無線回線からなる双方向無線回線を確立して、前記移動側の状態を通信する電池電源で動作する子機に於いて、
前記下り電波と上り電波を異なる周波数に設定して前記子機との間で送受信を行う送受信部と、
待機状態で前記下り電波を間欠受信しており、前記親機からの通信開始電文を受信した場合に、前記間欠受信を連続受信に切替えて前記下り無線回線を確立すると共に前記上り電波の送信を開始して前記上り無線回線を確立し、前記移動側の状態を前記親機に通信する子機制御部と、
を設けたことを特徴とする子機。
【請求項１３】
請求項１２記載の子機に於いて、
前記移動側の振動を検知して前記子機に振動検知信号を出力する振動センサを移動側に設け、
前記子機制御部は、前記待機状態で前記振動センサからの振動検知信号の入力を検知した場合に、前記間欠受信を連続受信に切替えて前記下り電波を待つことを特徴とする子機。
【請求項１４】
請求項１２記載の子機に於いて、前記子機制御部は、前記双方向無線回線の確立中に前記親機からの通信終了電文を受信した場合、前記上り電波の送信を停止すると共に前記連続受信を間欠受信に切替えて前記待機状態に移行することを特徴とする子機。
【請求項１５】
請求項１２記載の子機に於いて、前記子機制御部は、前記通信開始電文を受信してから所定時間を経過しても前記通信終了電文を受信しない場合、前記待機状態に移行することを特徴とする子機。
【請求項１】
固定側に配置されて無線送受信部を備えた親機と、移動側に配置されて電池電源で動作する無線送受信部を備えた子機とを設け、前記親機と子機との間に下り電波の送受信による下り無線回線と上り電波の送受信による上り無線回線からなる双方向無線回線を確立して前記移動側の状態を通信する無線通信システムに於いて、
前記下り電波と上り電波を異なる周波数に設定し、
前記親機は待機状態で前記上り電波を連続受信しており、
前記子機は待機状態で前記下り電波を間欠受信しており、
前記親機は前記待機状態で外部装置から通信開始信号を受けた場合に、前記下り電波の送信を開始して通信開始電文を前記下り電波に乗せて前記子機に送信し、
前記子機は前記親機からの前記通信開始電文を受信した場合に、前記間欠受信を連続受信に切替えると共に前記上り電波に前記移動側の状態を乗せて前記親機に送信することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信システムに於いて、
前記移動側の振動を検知して前記子機に振動検知信号を出力する振動センサを設け、
前記子機は、前記待機状態で前記振動センサからの振動検知信号の入力を検知した場合、前記間欠受信を連続受信に切替えて前記通信開始電文の受信を待つことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１記載の無線通信システムに於いて、
前記移動側の状態を検知して前記子機に状態検知信号を出力する状態センサを設け、
前記子機は、前記双方向無線回線を確立した状態で、前記状態センサで検知した状態検知信号を前記親機に送信して処理させることを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１記載の無線通信システムに於いて、
前記親機は前記双方向無線回線の確立中に外部から通信終了信号を入力した場合、通信終了電文を前記下り電波に乗せて前記子機に送信し、
前記子機は前記親機からの前記通信終了電文を受信した場合、前記上り電波の送信を停止すると共に前記連続受信を間欠受信に切替えて前記待機状態に移行することを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項１記載の無線通信システムに於いて、前記子機及び／又は親機に無線回線の確立を表示する表示部を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項１記載の無線通信システムに於いて、前記親機は前記下り電波の送信開始から所定時間を経過しても前記子機から上り電波を受信しない場合、通信障害を出力することを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
請求項１記載の無線通信システムに於いて、前記親機は前記上り無線回線の確立中に所定時間のあいだ前記上り電波の受信が断たれた場合に、待機状態に移行することを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
請求項１記載の無線通信システムに於いて、前記子機は、前記通信開始電文を受信してから所定時間を経過しても前記通信終了電文を受信しない場合、前記待機状態に移行することを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
固定側に配置され、移動側に配置された電池電源で動作する子機との間で下り電波の送受信による下り無線回線と上り電波の送受信による上り無線回線からなる双方向無線回線を確立して前記移動側の状態を通信する親機に於いて、
前記下り電波と上り電波を異なる周波数に設定して前記子機との間で送受信を行う送受信部と、
待機状態で上り電波を連続受信しており、前記待機状態で外部装置から通信開始信号を受けた場合に、通信開始電文を前記下り電波に乗せて前記子機に送信し、前記子機からの前記上り電波を受信して前記上り無線回線を確立し、前記子機からの移動側の状態を通信する親機制御部と、
を設けたことを特徴とする遠隔監視用の親機。
【請求項１０】
請求項９記載の親機に於いて、前記親機制御部は前記下り電波の送信開始から所定時間を経過しても前記子機から上り電波を受信しない場合、外部に通信障害信号を出力することを特徴とする親機。
【請求項１１】
請求項９記載の親機に於いて、前記親機制御部は前記上り無線回線の確立中に所定時間のあいだ前記上り電波の受信が断たれた場合、前記待機状態に移行することを特徴とする親機。
【請求項１２】
移動側に配置され、外部装置からの信号を受信して通信を行う固定側に配置された親機との間で下り電波の送受信による下り無線回線と上り電波の送受信による上り無線回線からなる双方向無線回線を確立して、前記移動側の状態を通信する電池電源で動作する子機に於いて、
前記下り電波と上り電波を異なる周波数に設定して前記子機との間で送受信を行う送受信部と、
待機状態で前記下り電波を間欠受信しており、前記親機からの通信開始電文を受信した場合に、前記間欠受信を連続受信に切替えて前記下り無線回線を確立すると共に前記上り電波の送信を開始して前記上り無線回線を確立し、前記移動側の状態を前記親機に通信する子機制御部と、
を設けたことを特徴とする子機。
【請求項１３】
請求項１２記載の子機に於いて、
前記移動側の振動を検知して前記子機に振動検知信号を出力する振動センサを移動側に設け、
前記子機制御部は、前記待機状態で前記振動センサからの振動検知信号の入力を検知した場合に、前記間欠受信を連続受信に切替えて前記下り電波を待つことを特徴とする子機。
【請求項１４】
請求項１２記載の子機に於いて、前記子機制御部は、前記双方向無線回線の確立中に前記親機からの通信終了電文を受信した場合、前記上り電波の送信を停止すると共に前記連続受信を間欠受信に切替えて前記待機状態に移行することを特徴とする子機。
【請求項１５】
請求項１２記載の子機に於いて、前記子機制御部は、前記通信開始電文を受信してから所定時間を経過しても前記通信終了電文を受信しない場合、前記待機状態に移行することを特徴とする子機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２０５０５４（Ｐ２０１２−２０５０５４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６７４２７（Ｐ２０１１−６７４２７）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００３４０３）ホーチキ株式会社 (792)
【出願人】（５９１２７３２６９）株式会社サーキットデザイン (29)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００３４０３）ホーチキ株式会社 (792)
【出願人】（５９１２７３２６９）株式会社サーキットデザイン (29)
【Ｆターム（参考）】
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