JP2016218592A - パソコンのシャットダウンユニットを備えた工作機械 - Google Patents

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Abstract

【課題】パソコンが内蔵された工作機械の電源を切断する時に、パソコンのシャットダウン処理が完了してから電源を切断する工作機械を提供すること。
【解決手段】本発明の工作機械１は、数値制御部１０と、パソコン部１１と、電源ユニット１２とを有し、更に、パソコン部１１と少なくとも電源オフ通知用汎用インタフェースおよび電源切断監視用汎用インタフェースを介して接続され、電源オフ信号が入力されるとパソコン部１１に対して電源オフ通知用汎用インタフェースを経由して電源オフを通知するパソコン電源オフ通知手段と、電源切断監視用汎用インタフェースの電圧レベルを監視して前記パソコン部の電源切断を判定する判定手段と、該判定手段によりパソコン部１１の電源が切断されたと判断された場合、電源ユニット１２に対して電源のオフ信号を出力する電源ユニットオフ信号出力手段と、を備えたシャットダウンユニットを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、工作機械に関し、特にパソコンのシャットダウンユニットを備えた工作機械に関する。
実行中のアプリケーションやＯＳを終了させずにパソコンの電源を切断した場合、その後のパソコンの動作は保証されない。最悪の場合、ファイルシステムが壊れ、ＢＩＯＳやＯＳによって認識されなくなりパソコンが起動しなくなる可能性がある。
このため、パソコンを工作機械内部に設置し装置全体で電源オフする場合は、無停電電源（ＵＰＳ）の使用が推奨される。例えば、特許文献１には、停電が発生した時に予備電源（ＵＰＳ）から供給される電力でパソコン部の動作を続行し、シャットダウン処理を行うＮＣ工作機械が開示されている。
図４は特許文献１に開示される従来技術を説明する図である。特許文献１に開示される工作機械１は、工作機械１の内部に数値制御部１０、パソコン部１１、電源ユニット１２、無停電電源１５（ＵＰＳ）を備える。工作機械１において、オフスイッチ２を押すと電源ユニット１２に対して電源オフ信号が入力されて電源が切断される。無停電電源１５は電源の切断を検出し、内蔵しているバッテリーからパソコン部１１に対する電力供給を開始する。電力の供給はパソコン部１１がシャットダウンされるまで継続される。パソコン部１１は、無停電電源１５からの電源オフ通知に基づいてシャットダウン処理を開始し、シャットダウンが完了すると、無停電電源１５は、パソコン部１１のシャットダウン完了を判断し、パソコン部１１の電源を切断する。
一方、パソコンを工作機械内部に設置した装置においてＵＰＳを使用せずに安全に電源オフする技術として、例えば特許文献２には、装置の稼働を終了する際に、パソコンからシャットダウン処理の完了信号が出力されたことを検出して装置の電源を遮断するシステムが開示されている。
また、特許文献３には、電源ユニットとパソコンとの間にシャットダウン回路を設け、シャットダウンプログラムでソフトウェア的に電源オフを行う構成が開示されている。
図５は、特許文献２に開示される従来技術を説明する図である。特許文献２に開示される工作機械１は、工作機械１の内部に数値制御部１０、パソコン部１１、電源ユニット１２を備える。工作機械１において、オフスイッチ２を操作してパソコン部１１に電源オフ信号が入力さえると、パソコン部１１はシャットダウン処理を開始する。その後、パソコン部１１のシャットダウン処理が完了すると、パソコン部１１はシャットダウン完了信号を外部の電源ユニット１２に対して通知する。そして、電源ユニット１２はパソコン部１１のＤＣ電源を切断する。
特開２０００−１５５６０７号公報 特開２００３−１２２４５７号公報 特開平０６−１１９０８７号公報
しかしながら、特許文献１に開示される技術を導入するためには、工作機械内部にＵＰＳを設置スペースが必要になり、また、全体的にコストアップとなる、ＵＰＳのメンテナンスが必要などの課題があった。
また、特許文献２に開示されるような、ＵＰＳを使用しないでパソコンの電源を切断する方法では、シャットダウン信号をパソコンの外部に出力する必要があり、組み込むパソコンに制限があるという課題があった。更に、特許文献３に開示される技術においても、パソコン用の電源を制御するために、ＤＣ電源をオンオフする専用回路が必要となり、またそのための専用のインタフェースをパソコンに設けたり、シャットダウンプロセスに対して専用の処理を組み込んだりする必要があるという課題があった。
そこで本発明の目的は、パソコンが内蔵された工作機械の電源を切断する時に、パソコンのシャットダウン処理が完了してから電源を切断する工作機械を提供することである。
本願の請求項１に係る発明は、数値制御部とパソコン部とを備えた制御部と、前記数値制御部と前記パソコン部に電力を供給する電源ユニットを有する工作機械において、シャットダウンユニットと、を備え、前記シャットダウンユニットは、前記パソコン部と少なくとも電源オフ通知用汎用インタフェースおよび電源切断監視用汎用インタフェースを介して接続され、前記制御部の電源をオフするオフ信号が入力されると前記パソコン部に対して前記電源オフ通知用汎用インタフェースを経由して電源オフを通知するパソコン電源オフ通知手段と、前記電源切断監視用汎用インタフェースの電圧レベルを監視して前記パソコン部の電源切断を判定する判定手段と、該判定手段により前記パソコン部の電源が切断されたと判断された場合、前記電源ユニットに対して電源のオフ信号を出力する電源ユニットオフ信号出力手段と、を備える、ことを特徴とする工作機械である。
本願の請求項２に係る発明は、前記電源オフ通知用汎用インタフェースはＵＳＢである、ことを特徴とする請求項１に記載の工作機械である。
本願の請求項３に係る発明は、前記電源切断監視用汎用インタフェースはＵＳＢである、ことを特徴とする請求項１または２に記載の工作機械である。
本願の請求項４に係る発明は、前記電源オフ通知用汎用インタフェースと、前記電源切断監視用汎用インタフェースとして、同一の汎用インタフェースを用いる、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の工作機械である。
本発明により、工作機械内部にＵＰＳなどの大掛かりな装置を設置したり、パソコンに対して信号を出力させるための専用のインタフェースを組み込んだりすることなく、安全にパソコンの電源を切断することができるようになる。
本発明の実施形態における工作機械の要部ブロック図である。 本発明の実施形態におけるシャットダウンユニットの概略構成図である。 本発明の実施形態における工作機械上で実行される処理の概略フローチャートである。 従来技術における工作機械の要部ブロック図（１）である。 従来技術における工作機械の要部ブロック図（２）である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、従来技術の説明と同一または類似の構成については同一の符号を用いて説明する。
本発明では、パソコンが備える汎用インタフェースを介して接続可能なシャットダウンユニットを用い、該シャットダウンユニットでパソコンがシャットダウン完了するまで電源オフ信号を遅らせてから、電源ユニットの電源を切断することにより、ＵＰＳを使用しなくても安全にパソコンの電源を切断することを可能とする。
シャットダウンユニットは、例えば、一般的なインタフェースであるＵＳＢを使用してパソコンへの電源オフの通知を行い、また、パソコンのＵＳＢポートの電源と信号の電圧レベルを確認してシャットダウン完了の確認を行う。このように構成することで、汎用インタフェースを介して接続されるシャットダウンユニット以外に専用ハードウェアが必要なくなり、また、パソコン内部の信号を外部に出力する必要がないので、汎用のパソコンを使用することができる。更に、電源オフ信号を遅らせる制御であるから、ＤＣ電源をオンオフする回路を別途用意する必要がない。
図１は、本発明の一実施形態における工作機械の要部ブロック図である。工作機械１は、内部に数値制御部１０、パソコン部１１、電源ユニット１２、シャットダウンユニット１３を備える。なお、本実施形態ではパソコン部１１に対する電源オフ信号の通知のための汎用インタフェースと、パソコン部の電源切断を監視するｎに用いる汎用インタフェースとして、同一のＵＳＢを用いた例を示す。
本実施形態の工作機械１において、作業者がオフスイッチ２を押すとシャットダウンユニット１３に対して電源オフ信号が入力される。シャットダウンユニット１３は、ＵＳＢ１４経由でパソコン部１１に対して電源オフ指令を通知する。
パソコン部１１には、ＵＳＢ１４経由で通知される電源オフ指令を処理するためのドライバソフトウェアがインストールされており、該ドライバソフトウェアによりシャットダウンユニット１３からの電源オフ指令を受けると、パソコン部１１はシャットダウン処理を開始する。なお、上記ドライバソフトウェアについては、無停電電源用のドライバソフトウェアなどにより周知となっているため、詳細な説明は省略する。
その後、パソコン部１１におけるシャットダウン処理が完了し、パソコン部１１内において電源が切断されると、パソコン部１１からのＵＳＢ１４に対する電力供給が行われなくなる。
シャットダウンユニット１３は、ＵＳＢ１４の電源（ＶBUS）や、信号（Ｄ＋、Ｄ−）の電圧レベルを監視して、パソコン部１１の電源切断を判断し、パソコン部１１の電源が切断されたら、電源オフ信号を電源ユニット１２に出力して電源を切断する。
図２は、本実施形態におけるシャットダウンユニット１３の概略構成図である。シャットダウンユニット１３は、一例として、次の機能が実装されたＣＰＵ１３０などにより構成される。
●機能１：パソコンと接続するためのＵＳＢデバイスコントローラ
●機能２：ＵＳＢデバイスコントローラの電源と信号の電圧レベルを確認するためのＡ／Ｄコンバータ
●機能３：電源オフ信号を入力するための入力インタフェース
●機能４：電源オフ信号を出力するための出力インタフェース
図３は、本実施形態の工作機械上で実行される処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。ステップＳＡ０１〜ステップＳＡ０４はシャットダウンユニット１３においてで行われる処理であり、ステップＳＢ０１〜ステップＳＢ０３はパソコン部１１において行われる処理を表す。
まず、シャットダウンユニット１３で実行される処理を説明する。
●［ステップＳＡ０１］シャットダウンユニット１３は、オフスイッチ２から電源オフ信号が入力されていないか定期的に監視する。電源オフ信号が入力された場合にはステップＳＡ０２へ進み、電源オフ信号が入力されていない場合には監視を繰り返す。
●［ステップＳＡ０２］シャットダウンユニット１３は、オフスイッチ２から電源オフ信号が入力されたら、ＵＳＢ１４を介してパソコン部１１に対して電源オフを指令する。
●［ステップＳＡ０３］シャットダウンユニット１３は、ＵＳＢ１４の電源および信号の電圧レベルを監視して、パソコン部１１の電源が切断されたか判定する。電源が切断されたと判定した場合にはステップＳＡ０４へ進み、電源が切断されていない場合には、ＵＳＢ１４の電源および信号の電圧レベルの監視を継続する。
●［ステップＳＡ０４］シャットダウンユニット１３は、パソコン部１１の電源が切断されたと判定したら、電源ユニット１２に電源オフ信号を出力する。
次に、パソコン部１１で実行される処理を説明する。
●［ステップＳＢ０１］パソコン部１１は、ＵＳＢ１４経由でシャットダウンユニット１３に対してコマンドを送信し、電源オフが指令されているか否かを監視する。電源オフが指令されている場合にはステップＳＢ０２へ進み、指令されていない場合には監視を継続する。
●［ステップＳＢ０２］パソコン部１１は、シャットダウンユニット１３からの電源オフの指令を確認したら、シャットダウン処理を開始する。
●［ステップＳＢ０３］パソコン部１１は、シャットダウン処理が完了するとパソコンの電源を切断する。これと同時に、パソコン部１１からＵＳＢ１４へ供給される電源も切断される。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態の例のみに限定されることなく、適宜の変更を加えることにより様々な態様で実施することができる。
例えば、上記した実施形態では、シャットダウンユニット１３がパソコン部１１に対して電源オフを指令する汎用インタフェース、および、シャットダウンユニット１３がパソコン部１１の電源切断を監視するための汎用インタフェースとしてＵＳＢを用いた例を示したが、電源オフを指令する汎用インタフェースとしては、一般的なパソコンが備えているインタフェースの内で、ＲＳ−２３２Ｃや有線ＬＡＮ等も用いることができ、また、電源切断を監視するための汎用インタフェースとしては、一般的なパソコンが備えているインタフェースの内で、パソコン部１１の電源が切断された際に電力が供給されなくなるインタフェースを用いることができ、いずれのインタフェースを用いても本発明を実現することができる。
また、そのような場合において、電源オフを指令する汎用インタフェースと、電源切断を監視するための汎用インタフェースとして、異なる汎用インタフェースを用いるようにしてもよい。
１ 工作機械
２ オフスイッチ
１０ 数値制御部
１１ パソコン部
１２ 電源ユニット
１３ シャットダウンユニット
１４ ＵＳＢ
１５ 無停電電源
１３０ ＣＰＵ

Claims (4)

  1. 数値制御部とパソコン部とを備えた制御部と、前記数値制御部と前記パソコン部に電力を供給する電源ユニットを有する工作機械において、
    シャットダウンユニットと、を備え、
    前記シャットダウンユニットは、
    前記パソコン部と少なくとも電源オフ通知用汎用インタフェースおよび電源切断監視用汎用インタフェースを介して接続され、
    前記制御部の電源をオフするオフ信号が入力されると前記パソコン部に対して前記電源オフ通知用汎用インタフェースを経由して電源オフを通知するパソコン電源オフ通知手段と、
    前記電源切断監視用汎用インタフェースの電圧レベルを監視して前記パソコン部の電源切断を判定する判定手段と、
    該判定手段により前記パソコン部の電源が切断されたと判断された場合、前記電源ユニットに対して電源のオフ信号を出力する電源ユニットオフ信号出力手段と、
    を備える、
    ことを特徴とする工作機械。
  2. 前記電源オフ通知用汎用インタフェースはＵＳＢである、
    ことを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
  3. 前記電源切断監視用汎用インタフェースはＵＳＢである、
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の工作機械。
  4. 前記電源オフ通知用汎用インタフェースと、前記電源切断監視用汎用インタフェースとして、同一の汎用インタフェースを用いる、
    ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の工作機械。
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