JP2019068239A - 設備管理システム - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、電力消費量を低減しつつ点滅検出に対応できる設備管理システムを提供する。【解決手段】信号灯3に取り付けられる情報取得装置4を構成するコントローラ51は、センサ41a,41b,41cによって発光情報を取得する所定のサンプリング動作Td1とサンプリング動作Td1に続いて行われる第一休止動作Td2とにより構成される動作であって信号灯3の点滅周期に対応する周期を有する動作を第一周期動作Tcと定義した場合に、第一周期動作Tcを複数回連続して繰り返して行う点滅検出動作Tb1を実行する点滅検出動作実行部61aと、点滅検出動作Tb1と点滅検出動作Tb1に続いて行われる動作であって第一休止動作Td2の時間より長い時間を有する第二休止動作Tb2とにより構成される動作を第二周期動作Taと定義した場合に、第二周期動作Taを複数回連続して繰り返す継続処理部62とを備える。【選択図】図5

Description

本発明は、設備管理システムに関するものである。
生産ライン等における処理設備の運転状況は、処理設備から管理装置へ発信できるようにすることで、作業者や管理者が容易に把握でき、結果として生産効率の向上に繋げることができる。しかし、既存の処理設備の運転状況を管理装置へ発信させるには、既存の制御機器の設定変更や、新規の制御機器の追加が必要となる。既存の制御機器の設定変更としては、既存の処理設備の制御コントローラ(PLC等)のソフトウエア(ラダー回路等)の変更等である。新規の制御機器の追加としては、PLCへ入力信号を取り入れるためのリレー部品の追加等である。よって、コストや工数が増大する。
特許文献1には、既存の処理設備に装備されている信号灯に設けられ、既存の処理設備の運転状況を既存の処理設備から管理装置へ発信できる装置が記載されている。すなわち、この装置は、既存の処理設備の運転状況に応じて発光する信号灯を検知し、検知した信号を無線装置で外部に送信する。この装置によれば、既存の制御機器の変更や新規の制御機器の追加は不要となる。
特開2004−6291号公報
ところで、処理設備の状態を表示するために、信号灯を点滅させる場合がある。点滅状態を検出するために、センサのサンプリング周期を短くする必要がある。サンプリング周期を短くする場合、センサ及びコントローラ等の電力消費量が多くなる。特に、専用電源を内蔵する装置においては、専用電源の交換時期を延長するために、電力消費量を少なくすることが求められる。
本発明は、電力消費量を低減しつつ点滅検出に対応できる設備管理システムを提供することを目的とする。
本発明に係る設備管理システムは、処理設備と、前記処理設備の情報を表示する信号灯と、前記信号灯に取り付けられ、前記信号灯の発光情報を取得し、前記発光情報を無線送信する情報取得装置と、前記情報取得装置が送信した前記発光情報を無線受信し、前記発光情報に基づいて前記信号灯が連続点灯状態、点滅状態及び連続消灯状態の何れであるか判定し、前記処理設備の状態を管理する管理装置と、を備える。
前記情報取得装置は、前記発光情報を取得するセンサと、前記センサを制御するコントローラとを備える。前記コントローラは、前記センサによって前記発光情報を取得する所定のサンプリング動作と前記サンプリング動作に続いて行われる第一休止動作とにより構成される動作であって前記信号灯の点滅周期に対応する周期を有する動作を第一周期動作と定義した場合に、前記第一周期動作を複数回連続して繰り返して行う点滅検出動作を実行する点滅検出動作実行部と、前記点滅検出動作と前記点滅検出動作に続いて行われる動作であって前記第一休止動作の時間より長い時間を有する第二休止動作とにより構成される動作を第二周期動作と定義した場合に、前記第二周期動作を複数回連続して繰り返す継続処理部と、を備える。
前記管理装置は、各前記点滅検出動作において取得した前記発光情報に基づいて、前記信号灯が前記点滅状態であるかを判定し、前記継続処理部により前記第二周期動作が周期的に実行されることにより、前記信号灯が前記点滅状態であるかの判定を周期的に行う。
設備管理システムによれば、点滅状態の判定のために、信号灯の発光情報を取得するサンプリング動作を連続して行うのではなく、所定のサンプリング動作と第一休止動作とにより構成される第一周期動作を複数回行うこととしている。つまり、第一周期動作における複数回のサンプリング動作によって点滅状態の判定が可能となる。ここで、第一周期動作には第一休止動作が含まれている。つまり、従来のように、サンプリング動作を連続して行う場合に比べると、第一休止動作の分、電力消費量を低減することができる。
さらに、第一周期動作は複数回連続されるが、その後、第二休止動作が行われる。つまり、点滅状態の判定は、常時行われるのではなく、第二休止動作を介して断続的に行われる。さらに、第二休止動作は、第一休止動作よりも長い時間である。従って、第二休止動作の分、電力消費量をさらに低減することができる。
設備管理システムの全体構成図である。 情報取得装置の拡大正面図である。 情報取得装置の拡大左側面図である。 情報取得装置の回路構成を示す図である。 第一実施形態における情報取得装置及び管理装置の機能ブロック図である。 交流点滅検出モードAを示すタイミングチャートである。 交流点灯検出モードBを示すタイミングチャートである。 直流点滅検出モードCを示すタイミングチャートである。 直流点灯検出モードDを示すタイミングチャートである。 点滅要否判定部による処理を示すフローチャートである。 電力種別判定部による処理を示すフローチャートである。 第二実施形態における情報取得装置及び管理装置の機能ブロック図である。
(1.第一実施形態)
(1−1.設備管理システム1の構成)
設備管理システム1について、図1を参照して説明する。設備管理システム1は、複数の処理設備2,2,・・・を備えており、複数の処理設備2,2,・・・の状態を管理するためのシステムである。図1に示すように、設備管理システム1は、複数の処理設備2,2,・・・と、複数の信号灯3,3,・・・と、複数の情報取得装置4,4,・・・と、管理装置5とを備える。
処理設備2は、ワークWの加工や組立等を行う生産装置、ワークWを搬送する搬送装置、ワークWの検査を行う検査装置等である。加工には、切削加工、塑性加工、焼入れ処理等が含まれる。図1には、複数の処理設備2,2,・・・として、ワークWを搬送しながら、ワークWに切削加工、研削加工を施す複数の工作機械を例示し、複数の工作機械を備える生産ラインを示す。すなわち、当該生産ラインは、工作機械としての複数の処理設備2,2,・・・が配列されており、搬入装置2aから搬入されてきた素材のワークWに対して順次加工を施し、加工後のワークWを搬出装置2bから搬出する。
例えば、生産ラインの最初に配列されている処理設備2は、素材のワークWが搬入装置2aに搬入されているか否かを確認する。仮に、ワークWが搬入されていない場合には、作業者がワークWを準備する必要がある。なお、2番目以降に配列されている処理設備2は、当該確認を行わない。
複数の信号灯3,3,・・・のそれぞれは、複数の処理設備2,2,・・・のそれぞれに1つずつ取り付けられている。信号灯3は、作業者及び管理者が遠方から視認できるようにするために、処理設備2の天板の上に設けられている。信号灯3は、発光によって、取り付けられている処理設備2の情報を表示する。信号灯3は、複数色の発光が可能に構成されている。例えば、信号灯3は、中空円筒状の半透明のプラスチックケースを3段積層し、各プラスチックケースの内部にLED等の光源を配置した構成となっている。各プラスチックケースは、例えば上層から順に赤色、黄色、緑色に点灯及び点滅する。ただし、信号灯3は、3色に限られず、3色よりも少ない1,2色としても良いし、3色より多い4,5色等としてもよい。また、表示色は、赤色、黄色、緑色以外の種々の色としてもよい。
信号灯3は、例えば、赤色に連続点灯したときは処理設備2の運転状態が異常であることを示し、黄色に連続点灯したときは処理設備2の運転状態がメンテナンス要であることを示し、緑色に連続点灯したときは処理設備2の運転状態が正常であることを示す。また、信号灯3は、赤色に点滅したときには、処理設備2の直前に位置する搬入装置2aにワークWが搬入されていないことを示す。なお、点灯及び点滅の対象は、設定により適宜変更可能である。例えば、処理設備2によっては、点滅の設定を設けないようにすることも可能である。
複数の情報取得装置4,4,・・・のそれぞれは、複数の信号灯3,3,・・・のそれぞれに1つずつ取り付けられている。情報取得装置4は、取り付けられている信号灯3の発光情報を取得し、取得した発光情報を無線送信することができる。
管理装置5は、複数の情報取得装置4,4,・・・のそれぞれが送信した発光情報を無線受信する。管理装置5は、発光情報に基づいて、複数の信号灯3,3,・・・のそれぞれが連続点灯状態、点滅状態、連続消灯状態の何れであるかを判定する。そして、管理装置5は、複数の処理設備2,2,・・・の状態を管理する。また、管理装置5は、受信した発光情報をもとに複数の処理設備2,2,・・・全体の稼働状況をグラフ、図形等を用いて視認しやすく表示する。
管理装置5は、例えば、生産ラインが設置されている工場の管理室に設置されており、管理者や作業者によって閲覧可能となる。つまり、管理者や作業者は、管理装置5を確認することにより、複数の処理設備2,2,・・・の状態を把握することが可能となる。また、管理装置5は、例えば、上記の他に、ウエアラブル端末を用いることもできる。この場合、管理者及び作業者は、移動しながら、複数の処理設備2,2,・・・の状態を把握できる。
(1−2.情報取得装置4の構成)
情報取得装置4の構成について、図2A及び図2Bを参照して説明する。情報取得装置4は、3つのセンサ41a,41b,41cと、3つの発電装置42a,42b,42cと、装置本体43と、フレキシブル配線基板44、アンテナ45とを備える。
3つのセンサ41a,41b,41cのそれぞれは、信号灯3の各光源に対応した位置に配置される。3つのセンサ41a,41b,41cのそれぞれは、各光源からの光の明るさに関する物理量を検出(取得)する。明るさに関する物理量には、照度(単位面積(1m)当たりに入射する光束(lx(ルクス)))、光束(単位時間当たりに通過する光量(lm(ルーメン)))、光度、輝度などが含まれる。3つのセンサ41a,41b,41cのそれぞれは、例えば、0V−2V(光量又は光束で変化する)の光検知信号を出力するフォトダイオードである。
3つの発電装置42a,42b,42cのそれぞれは、信号灯3の各光源に対応した位置であって、3つのセンサ41a、41b、41cのそれぞれの近傍に配置される。3つの発電装置42a,42b,42cのそれぞれは、信号灯3の各光源からの光で発電する。3つの発電装置42a,42b,42cのそれぞれは、例えば、結晶シリコン型等の太陽電池である。
装置本体43は、信号灯3の上端に取り付けられており、3つのセンサ41a,41b,41c及び3つの発電装置42a,42b,42cに電気的に接続されている。装置本体43は、電源を備えており、3つのセンサ41a,41b,41cのそれぞれによる信号灯3の各光源の発光情報の取得の制御を行う。さらに、装置本体43は、3つの発電装置42a,42b,42cのそれぞれによる発電の制御、及び、各種情報の無線送信制御を行う。
フレキシブル配線基板44は、装置本体43の側方に接続されており、且つ、信号灯3に沿って下方に延びるように設けられている。つまり、フレキシブル配線基板44は、信号灯3の各光源に対向するように配置されている。フレキシブル配線基板44には、上述した3つのセンサ41a,41b,41c及び3つの発電装置42a,42b,42cが取り付けられている。アンテナ45は、装置本体43に取り付けられている。
(1−3.情報取得装置4の回路構成)
情報取得装置4の回路構成について図3を参照して説明する。情報取得装置4は、上述したように、装置本体43を備える。装置本体43は、3つのセンサ41a,41b,41cと、3つの発電装置42a,42b,42cと、アンテナ45と電気的に接続されている。
装置本体43は、図3に示すように、コントローラ51、第一電源52、第二電源53、充電回路54、電源切替回路55、及び、送信装置56を備える。コントローラ51は、例えば、CPU(Central Processing Unit)により構成されている。コントローラ51は、3つのセンサ41a,41b,41cによる発光情報の取得制御、発光情報の送信制御、充電回路54から第二電源53の電圧モニタ情報の取得、電源切替回路へのHi/Lo信号の出力制御等を実行する。
第一電源52は、主電源であって、例えば、交換可能な電池等、例えば充電式の乾電池である。第二電源53は、副電源であって、主電源である第一電源52を補助する役割を有する。ただし、第二電源53を主電源とし、第一電源52を副電源としてもよい。第二電源53は、キャパシタにより構成されている。第二電源53は、3つの発電装置42a,42b,42cにより発電された電力を、充電回路54によって充電される。
充電回路54は、3つの発電装置42a,42b,42cの発電制御を実行し、発電された電力を取得し、第二電源53に充電する。さらに、充電回路54は、第二電源53の電圧モニタ情報を、コントローラ51へ出力する。
電源切替回路55は、コントローラ51によって、第二電源53の電力を出力する状態と、第二電源53の電力を出力しない状態とを切り替える。コントローラ51は、充電回路54から取得した電圧モニタ情報が所定値より低い場合にはHi信号を出力し、この場合、電源切替回路55は、第二電源53の電力を出力する状態にする。つまり、第二電源53の電圧が低い場合には、第一電源52が電力を供給する。一方、コントローラ51は、取得した電圧モニタ情報が所定値以上の場合にはLo信号を出力し、この場合、電源切替回路55は、第二電源53の電力を出力しない状態にする。このとき、第二電源53は、充電のみの状態となる。
送信装置56は、コントローラ51から送信処理の指令が出された場合に、3つのセンサ41a,41b,41cによって取得された発光情報を、アンテナ45を介して無線送信する。
(1−4.情報取得装置4及び管理装置5の機能)
情報取得装置4及び管理装置5の機能について図4−図10を参照して説明する。ここで、主として、情報取得装置4のコントローラ51において、発光情報の取得及び送信に関する機能について説明する。
情報取得装置4は、取得部61、継続処理部62、送信処理部63、点滅要否判定部64、及び、電力種別判定部65を備える。取得部61は、センサ41a,41b,41cに発光情報を取得させる制御を実行すると共に、取得した発光情報を記憶する処理を行う。
ここで、取得部61による発光情報の取得モードには、図5−図8に示すように、交流点滅検出モードA、交流点灯検出モードB、直流点滅検出モードC、直流点灯検出モードDの4種類存在する。
交流点滅検出モードAは、図5に示すように、信号灯3に供給される電力種別が交流電力である場合であって、信号灯3が連続点灯状態、点滅状態及び連続消灯状態の全てを検出できるモードである。交流点灯検出モードBは、図6に示すように、信号灯3に供給される電力種別が交流電力である場合であって、信号灯3が連続点灯状態及び連続消灯状態の全てを検出できるモードである。つまり、交流点灯検出モードBでは、信号灯3が点滅状態であることを検出できない。
直流点滅検出モードCは、図7に示すように、信号灯3に供給される電力種別が直流電力である場合であって、信号灯3が連続点灯状態、点滅状態及び連続消灯状態の全てを検出できるモードである。直流点灯検出モードDは、図8に示すように、信号灯3に供給される電力種別が直流電力である場合であって、信号灯3が連続点灯状態及び連続消灯状態の全てを検出できるモードである。つまり、直流点灯検出モードDでは、信号灯3が点滅状態であることを検出できない。
ここで、信号灯3に供給される電力種別は、使用態様によって、適宜異なる。つまり、情報取得装置4は、交流の場合にも直流の場合にも、連続点灯状態、点滅状態及び連続消灯状態の全てを検出できるように、初期設定されている。
次に、交流点滅検出モードAについて、図5を参照して詳細に説明する。交流点滅検出モードAは、図5に示すように、サンプリング動作Td1及び第一休止動作Td2により構成される第一周期動作Tcを実行する。第一周期動作Tcは、信号灯3の点滅周期に対応する周期を有する動作である。
第一周期動作Tcにおけるサンプリング動作Td1は、センサ41a,41b,41cによって発光情報を取得する動作である。第一周期動作Tcにおける第一休止動作Td2は、サンプリング動作Td1に続いて行われる動作であって、取得動作を行わない処理動作である。第一休止動作Td2では、コントローラ51は、送信処理後、いわゆるスリープモード若しくは休止モードとなり、コントローラ51の消費電力を低減する。
ここで、交流電力は、時間変化するために、発光情報の検出値も、交流電力の変動に応じて変動する。そのため、サンプリング動作Td1は、交流電力の変動に伴って検出値が変動したとしても、発光情報の検出値のピーク値を取得できるようにする必要がある。そこで、サンプリング動作Td1は、交流電力の半周期に対応する時間を有しており、当該時間において複数回のサンプリング処理Pを行う動作とされる。つまり、複数回のサンプリング処理Pにおいて、何れかのサンプリング処理Pが、交流電力のピーク値近傍に対応する。
例えば、50Hzの交流電力である場合の半周期は、10msであり、サンプリング動作Td1の時間は、当該半周期近傍の時間とすればよい。ここで、1回のサンプリング処理Pは、時間Tsを要する。サンプリング動作Td1において行われるサンプリング処理Pの周期Teは、例えば、1msとする。この場合、1回のサンプリング動作Td1において、10回のサンプリング処理Pが1ms間隔で実行される。従って、1回のサンプリング動作Td1は、サンプリング処理Pの周期Teを9周期分(9ms)と、1回分のサンプリング処理Pに要する時間Tsの合計となる。ただし、1回のサンプリング動作Td1におけるサンプリング処理Pの回数及び周期は、適宜変更可能である。
交流点滅検出モードAにおける信号灯3の状態検出動作Tb1として、上記第一周期動作Tcを複数回連続して繰り返す動作が行われる。図5においては、状態検出動作Tb1は、第一周期動作Tcを5回連続して繰り返して行われている。例えば、交流点滅検出モードAにおいて、第一周期動作Tcは、400msとされ、状態検出動作Tb1は、1.6s+Td1(=400ms×4回+Td1)とされる。なお、交流点滅検出モードAにおける状態検出動作Tb1は、交流点滅検出動作と称する。
1回の第一周期動作Tcの時間(400ms)は、信号灯3が点滅状態である場合に点滅周期の最小値に対応している。一方、1回の状態検出動作(交流点滅検出動作)Tb1の時間(1.6s+Td1)は、信号灯3が点滅状態である場合に、点滅周期の最大値に基づいて決定されている。例えば、1回の状態検出動作Tb1の時間(1.6s+Td1)は、点滅周期の最大値の半分に対応している。すなわち、点滅周期が400msから約1sの範囲が、検出対象となる。
信号灯3が点滅状態であることの判定は、例えば、1回の状態検出動作(交流点滅検出動作)Tb1における複数回のサンプリング動作Td1の際に生じる、点灯から消灯への変化の回数、及び、消灯から点灯への変化の回数に基づいて行われる。本実施形態においては、点灯から消灯への変化及び消灯から点灯への変化が、合計で2回以上であれば、点滅状態であると判定される。すなわち、点灯から消灯への変化が1回以上且つ消灯から点灯への変化が1回以上であれば、点滅状態であると判定される。
ここで、点滅状態であることの判定方法に応じて、1回の状態検出動作(交流点滅検出動作)Tb1におけるサンプリング動作Td1の回数(5回)、1回の状態検出動作(交流点滅検出動作)Tb1の時間(2s)が、設定される。
また、信号灯3が連続点灯状態であることの判定は、例えば、1回の状態検出動作(交流点滅検出動作)Tb1における複数回のサンプリング動作Td1の際に生じる、点灯の繰り返し回数に基づいて行われる。本実施形態においては、点灯の繰り返し回数が4回以上の場合に、連続点灯状態であると判定される。
また、信号灯3が連続消灯状態であることの判定は、例えば、1回の状態検出動作(交流点滅検出動作)Tb1における複数回のサンプリング動作Td1の際に生じる、消灯の繰り返し回数に基づいて行われる。本実施形態においては、消灯の繰り返し回数が4回以上の場合に、連続消灯状態であると判定される。そして、上記の3種類の判定条件に該当しない場合には、前回値を保持する。
そして、交流点滅検出モードAにおいては、状態検出動作(交流点滅検出動作)Tb1を周期的に複数回連続して繰り返す。つまり、交流点滅検出モードAは、状態検出動作(交流点滅検出動作)Tb1、及び、状態検出動作(交流点滅検出動作)Tb1に続いて行われる第二休止動作Tb2により構成される第二周期動作Taを実行する。第二休止動作Tb2は、第一休止動作Td2の時間よりも長い時間を有する。第二休止動作Tb2では、コントローラ51は、省電力モードとなる。第二休止動作Tb2では、コントローラ51は、いわゆるスリープモード若しくは休止モードとなり、コントローラ51の消費電力を低減する。
第二周期動作Taの時間は、処理設備2の発光情報を取得したい周期を考慮しつつ、第二休止動作Tb2において省電力モードを実行可能な時間に設定される。第二周期動作Taは、例えば、10sに設定される。第二周期動作Taの時間は、例えば、第二休止動作Tb2の後に実行されたサンプリング動作Td1の時刻からの経過時間で設定される。
つまり、交流点滅検出モードAにおいては、信号灯3に交流電力が供給されている場合に、10s毎に信号灯3が連続点灯状態、点滅状態、連続消灯状態の何れであるかを判定するための発光情報が、センサ41a,41b,41cによって取得される。
次に、交流点灯検出モードBについて、図6を参照して詳細に説明する。交流点灯検出モードBは、図6に示すように、信号灯3の状態検出動作Tb1(以下、交流点灯検出動作とも称する)、及び、状態検出動作(交流点灯検出動作)Tb1に続いて行われる第二休止動作Tb2により構成される第二周期動作Taを実行する。つまり、交流点灯検出モードBでは、交流点滅検出モードAと同様に、状態検出動作(交流点灯検出動作)Tb1を周期的に複数回連続して繰り返す。交流点灯検出モードBにおける1回の第二周期動作Taは、交流点滅検出モードAと同様に、例えば、10sに設定される。
ただし、状態検出動作(交流点灯検出動作)Tb1は、交流点滅検出モードAとは異なり、サンプリング動作Td1を1回だけ行う。従って、1回の状態検出動作(交流点灯検出動作)Tb1の時間は、1回のサンプリング動作Td1の時間に等しい。
そして、交流点灯検出モードBにおける1回のサンプリング動作Td1では、交流点滅検出モードAにおける1回のサンプリング動作Td1と同様に、複数回のサンプリング処理Pが実行される。
つまり、1回のサンプリング動作Td1において点灯であると判定されれば、信号灯3は連続点灯状態であると判定される。一方、1回のサンプリング動作Td1において消灯であると判定されれば、信号灯3は連続消灯状態であると判定される。そして、交流点灯検出モードBにおいては、点滅状態を判定できない。
従って、交流点灯検出モードBにおいては、信号灯3に交流電力が供給されている場合に、10s毎に信号灯3が連続点灯状態、連続消灯状態の何れであるかを判定するための発光情報が、センサ41a,41b,41cによって取得される。そして、交流点灯検出モードBにおいては、1回の第二周期動作Taの10sの間に、1回のサンプリング動作Td1において実行する10回のサンプリング処理Pを実行するだけとなる。従って、交流点灯検出モードBにおいては、交流点滅検出モードAと比べて、スリープモード若しくは休止モードの時間が長くなり、コントローラ51の消費電力がより低減する。
次に、直流点滅検出モードCについて、図7を参照して詳細に説明する。直流点滅検出モードCは、図7に示すように、信号灯3の状態検出動作Tb1(以下、直流点滅検出動作とも称する)、及び、状態検出動作(直流点滅検出動作)Tb1に続いて行われる第二休止動作Tb2により構成される第二周期動作Taを実行する。つまり、直流点滅検出モードCでは、交流点滅検出モードAと同様に、状態検出動作(直流点滅検出動作)Tb1を周期的に複数回連続して繰り返す。直流点滅検出モードCにおける1回の第二周期動作Taは、交流点滅検出モードAと同様に、例えば、10sに設定される。
状態検出動作(直流点滅検出動作)Tb1は、サンプリング動作Td1及び第一休止動作Td2により構成される第一周期動作Tcを有しており、第一周期動作Tcを複数回連続して繰り返す動作である。
ただし、直流点滅検出モードCにおける1回のサンプリング動作Td1では、1回だけのサンプリング処理Pが実行される。つまり、1回のサンプリング動作Td1は、1回のサンプリング処理Pによるサンプリング時間Tsに等しい。直流電力は、交流電力とは異なり、時間変化をしないため、発光情報の検出値は、交流電力の変動に応じて変動するような現象はない。そのため、1回のサンプリング動作Td1は、1回のサンプリング処理Pによる発光情報の検出値を取得することで足りる。
つまり、直流点滅検出モードCにおいては、信号灯3に直流電力が供給されている場合に、10s毎に信号灯3が連続点灯状態、点滅状態、連続消灯状態の何れであるかを判定するための発光情報が、センサ41a,41b,41cによって取得される。そして、直流点滅検出モードCにおいては、1回の第二周期動作Taの10sの間に、複数回のサンプリング動作Td1を実行するが、1回のサンプリング動作Td1において1回のサンプリング処理Pを実行するだけである。従って、直流点滅検出モードCにおいては、交流点滅検出モードAと比べて、スリープモード若しくは休止モードの時間が長くなり、コントローラ51の消費電力がより低減する。
次に、直流点灯検出モードDについて、図8を参照して詳細に説明する。直流点灯検出モードDは、図8に示すように、信号灯3の状態検出動作Tb1(以下、直流点灯検出動作とも称する)、及び、状態検出動作(直流点灯検出動作)Tb1に続いて行われる第二休止動作Tb2により構成される第二周期動作Taを実行する。つまり、直流点灯検出モードDでは、直流点滅検出モードCと同様に、状態検出動作(直流点灯検出動作)Tb1を周期的に複数回連続して繰り返す。直流点灯検出モードDにおける1回の第二周期動作Taは、直流点滅検出モードCと同様に、例えば、10sに設定される。
ただし、状態検出動作(直流点灯検出動作)Tb1は、直流点滅検出モードCとは異なり、サンプリング動作Td1を1回だけ行う。さらに、1回のサンプリング動作Td1は、1回だけのサンプリング処理Pが実行される。従って、1回の状態検出動作(直流点灯検出動作)Tb1の時間は、1回のサンプリング動作Td1の時間に等しく、且つ、1回のサンプリング処理Pによるサンプリング時間Tsに等しい。
つまり、直流点灯検出モードDにおいては、信号灯3に直流電力が供給されている場合に、10s毎に信号灯3が連続点灯状態、連続消灯状態の何れであるかを判定するための発光情報が、センサ41a,41b,41cによって取得される。そして、直流点灯検出モードDにおいては、1回の第二周期動作Taの10sの間に、1回のサンプリング処理Pを実行するだけである。従って、直流点灯検出モードDにおいては、他のモードA,B,Cと比べて、スリープモード若しくは休止モードの時間が長くなり、コントローラ51の消費電力がさらに低減する。
次に、再び図3を参照して、情報取得装置4及び管理装置5について説明する。情報取得装置4の取得部61は、点滅検出動作実行部61aと、点灯検出動作実行部61bとを備える。点滅検出動作実行部61aは、図5に示す交流点滅検出モードAにおける交流点滅検出動作Tb1、及び、図7に示す直流点滅検出モードCにおける直流点滅検出動作Tb1を実行する。つまり、点滅検出動作実行部61aは、連続点灯状態、点滅状態及び連続消灯状態の何れであるか判定するための発光情報を取得する。
点灯検出動作実行部61bは、図6に示す交流点灯検出モードBにおける交流点灯検出動作Tb1、及び、図8に示す直流点灯検出モードDにおける直流点灯検出動作Tb1を実行する。つまり、点灯検出動作実行部61bは、連続点灯状態及び連続消灯状態の何れであるか判定するための発光情報を取得する。
継続処理部62は、取得部61に対して、図5−図8に示す各モードA−Dにおける各状態検出動作Tb1を周期的に実行させる。つまり、継続処理部62は、図5−図8に示す第二周期動作Taを複数回連続して繰り返すように、取得部61に指令する。
送信処理部63は、取得部61により取得された発光情報を送信装置56によって無線送信するための制御を行う。送信処理部63は、コントローラ51が省電力モード(スリープモード及び休止モード)ではない時に、無線送信の制御を行う。例えば、送信処理部63は、取得部61による1回の第二周期動作Taごとに1回の送信処理を行う。そして、送信処理部63は、取得した発光情報の全てを送信してもよい。ただし、送信処理部63は、交流検出モードA,Bにおいては、交流点滅検出動作Td1(図5)及び交流点灯検出動作Td1(図6)の最大値のみを送信するようにしてもよい。
点滅要否判定部64は、点滅検出動作実行部61aによって交流点滅検出動作(図5)又は直流点滅検出動作(図7)が実行されている場合に、所定期間において、取得された発光情報に基づいて信号灯3が点滅状態となったかを判定する。ここで、作業者又は管理者は、処理設備2を、信号灯3が点滅状態になる設定と点滅状態にならない設定とを任意に決定することができる。つまり、信号灯3は、現在使用中の処理設備2の設定に応じて、点滅状態になり得る設定と点滅状態にならない設定とが存在する。
図5及び図7に示すように、点滅状態の判定が可能な発光情報を取得するモードA,Cにおいては、1回の第二周期動作Taにおいて複数回の第一周期動作Tcが実行される。一方、図6及び図8に示すように、点滅状態の判定が不能な発光情報を取得するモードB,Dにおいては、1回の第二周期動作Taにおいて1回の第一周期動作Tcが実行される。つまり、電力消費量は、モードA,CよりモードB,Dの方が少ない。
そして、上述したように、例えば、信号灯3は、赤色に点滅したときには、処理設備2の直前に位置する搬入装置2aにワークWが搬入されていないことを示す。図1において、複数の処理設備2の中で、ワークWの搬送方向において最初の処理設備2のみが、赤色の点滅状態になり得るが、他の処理設備2は、赤色の点滅状態にはならない。そして、全ての処理設備2が、他色の点滅状態にもならないとする。
そうすると、処理設備2を設置した初期の段階において、搬送方向の最初の処理設備2のみ点滅状態になり得て、他の処理設備2が点滅状態にならない。つまり、搬送方向の最初の処理設備2の信号灯3のみについて、点滅状態を判定できれば足りる。
そこで、点滅要否判定部64は、図9に示す処理を実行する。つまり、点滅要否判定部64は、点滅検出動作実行部61aが動作中、すなわち交流点滅検出動作又は直流点滅検出動作によって発光情報を取得しているかを判定する(S1)。動作中でなければ(S1:No)、当該処理はリターンされる。
動作中であれば(S1:Yes)、点滅要否判定部64は、コントローラ51に最初の電源が投入された時から所定期間(例えば1か月間)を経過したか否かを判定する(S2)。所定期間を経過していなければ(S2:No)、当該処理はリターンされる。
所定期間を経過していれば(S2:Yes)、点滅要否判定部64は、所定期間において、交流点滅検出動作Tb1(図5)又は直流点滅検出動作Tb1(図7)において取得した発光情報に基づいて、信号灯3が点滅状態となったか否かを判定する(S3)。
当該判定結果において信号灯3が点滅状態となったと判定された場合には(S3:No)、当該処理がリターンされる。つまり、この場合、点滅要否判定部64は、点滅検出動作実行部61aに交流点滅検出動作又は直流点滅検出動作の実行を継続して行わせる。
一方、判定結果において信号灯3が1回も点滅状態とならなかったと判定された場合には(S3:Yes)、点滅要否判定部64は、取得部61に対して、交流点滅検出動作Tb1(図5)又は直流点滅検出動作Tb1(図7)から、交流点灯検出動作Tb1(図6)又は直流点灯検出動作Tb1(図8)に変更させる(S4)。つまり、点滅要否判定部64は、点滅検出動作実行部61aに交流点滅検出動作Tb1(図5)又は直流点滅検出動作Tb1(図7)の実行を中止させると共に、点灯検出動作実行部61bに交流点灯検出動作Tb1(図6)又は直流点灯検出動作Tb1(図8)を実行させる。さらに、点滅要否判定部64は、継続処理部62に対して、点滅検出動作実行部61aによる交流点滅検出動作Tb1(図5)又は直流点滅検出動作Tb1(図7)を、点灯検出動作実行部61bによる交流点灯検出動作Tb1(図6)又は直流点灯検出動作Tb1(図8)に置換して、第二周期動作Taを実行させる。その後、当該処理はリターンされる。
このように、処理設備2が点滅状態にならない場合には、点滅要否判定部64は、取得部61に対して、当該処理設備2に対応する信号灯3の点滅状態の判定を行わないような発光情報の取得を自動的に行わせる。
電力種別判定部65は、交流点滅検出動作Tb1(図5)又は交流点灯検出動作Tb1(図6)が実行されている場合に、所定期間において、取得された発光情報に基づいて、信号灯3に供給されている電力が交流か直流かを判定する。そして、信号灯3に直流電力が供給されていると判定された場合には、電力種別判定部65は、直流点滅検出動作Tb1(図7)又は直流点灯検出動作Tb1(図8)に切り替えて実行する。
ここで、図5及び図6に示すように、交流検出モードA,Bにおいては、1回のサンプリング動作Td1において複数回のサンプリング処理Pが実行される。一方、図7及び図8に示すように、直流検出モードC,Dにおいては、1回のサンプリング動作Td1において1回のサンプリング処理Pだけが実行される。つまり、電力消費量は、交流検出モードA,Bより直流検出モードC,Dの方が少ない。
そこで、電力種別判定部65は、図10に示す処理を実行する。つまり、電力種別判定部65は、交流検出モードで検出中、すなわち交流点滅検出動作Tb1(図5)又は交流点灯検出動作Tb1(図6)によって発光情報を取得しているかを判定する(S11)。交流検出モードでの検出中でなければ(S11:No)、既に直流検出モードでの検出中であるため、当該処理はリターンされる。
交流検出モードでの検出中であれば(S11:Yes)、電力種別判定部65は、コントローラ51に最初に電源が投入された時から所定期間(例えば1か月間)を経過したか否かを判定する(S12)。所定期間を経過していなければ(S12:No)、当該処理はリターンされる。
所定期間を経過していれば(S12:Yes)、電力種別判定部65は、1回のサンプリング動作Td1における複数回のサンプリング処理Pにて取得される複数回のサンプリング値が一定値であるかを判定する(S13)。一定値でなければ(S13:No)、電力種別判定部65は、信号灯3には交流電力が供給されていると判定し、交流検出モードを維持する。
一方、一定値である場合に(S13:Yes)、電力種別判定部65は、信号灯3に直流電力が供給されていると判定し、交流検出モードから直流検出モードに変更する(S14)。すなわち、電力種別判定部65は、1回のサンプリング動作Td1として複数回のサンプリング処理Pに代えて1回のサンプリング処理Pとする。その後、当該処理はリターンされる。
このように、信号灯3に直流電力が供給されている場合には、電力種別判定部65は、取得部61に対して、当該処理設備2に対応する信号灯3の判定において交流電力の変動を考慮することのない発光情報の取得を自動的に行わせる。
管理装置5は、図3に示すように、受信装置71、判定部72、及び、管理部73を備える。受信装置71は、情報取得装置4の送信装置56から送信された発光情報を無線受信する。
判定部72は、受信装置71が受信した発光情報に基づいて、対応する信号灯3が連続点灯状態、点滅状態及び連続消灯状態の何れであるかを判定する。すなわち、判定部72は、交流点滅検出モードAの状態検出動作(交流点滅検出動作)Tb1において取得した発光情報に基づいて、信号灯3が連続点灯状態、点滅状態及び連続消灯状態の何れであるかを判定する。
また、判定部72は、交流点灯検出モードBの状態検出動作(交流点灯検出動作)Tb1において取得した発光情報に基づいて、信号灯3が連続点灯状態及び連続消灯状態の何れであるかを判定する。直流点滅検出モードCの状態検出動作(直流点滅検出動作)Tb1において取得した発光情報に基づいて、信号灯3が連続点灯状態、点滅状態及び連続消灯状態の何れであるかを判定する。判定部72は、直流点灯検出モードDの状態検出動作(直流点灯検出動作)Tb1において取得した発光情報に基づいて、信号灯3が連続点灯状態及び連続消灯状態の何れであるかを判定する。
ここで、各モードにおける各状態の判定方法は、上述したとおりである。そして、継続処理部62により各モードにおいて第二周期動作Taが周期的に実行されることにより、判定部72は、信号灯3の状態の判定を周期的に行う。
管理部73は、判定部72が判定した信号灯3の状態に基づいて、複数の処理設備2の状態を管理する。例えば、管理部73は、複数の処理設備2の状態を表示画面に色分け表示することにより、作業者及び管理者が、複数の処理設備2の状態を容易に把握することができる。また、管理部73は、処理設備2が異常、メンテナンス要、ワークWの搬入待ち状態である場合に、作業者又は管理者に当該情報を伝送することもできる。
(1−5.効果)
設備管理システム1によれば、点滅状態の判定のために、発光情報を取得するサンプリング動作Td1を連続して行うのではなく、所定のサンプリング動作Td1と第一休止動作Td2とにより構成される第一周期動作Tcを複数回行うこととしている。つまり、第一周期動作Tcにおける複数回のサンプリング動作Td1によって点滅状態の判定が可能となる。ここで、第一周期動作Tcには第一休止動作Td2が含まれている。つまり、従来のように、サンプリング動作Td1を連続して行う場合に比べると、第一休止動作Td2の分、電力消費量を低減することができる。
さらに、交流点滅検出モードA及び直流点滅検出モードCにおいて、第一周期動作Tcは複数回連続されるが、その後、第二休止動作Tb2が行われる。つまり、点滅状態の判定は、常時行われるのではなく、第二休止動作Tb2を介して断続的に行われる。さらに、第二休止動作Tb2は、第一休止動作Td2よりも長い時間である。従って、第二休止動作Tb2の分、電力消費量をさらに低減することができる。特に、第一休止動作Td2及び第二休止動作Tb2は、コントローラ51を省電力モードとするができる。その結果、コントローラ51による電力消費量がさらに低減される。
(2.第二実施形態)
第二実施形態の情報取得装置4及び管理装置5について、図11を参照して説明する。ここで、第二実施形態において、第一実施形態と実質的に同様の機能を有するブロックには、同一符号を付す。
ここで、第一実施形態において、情報取得装置4は、発光情報を管理装置5に送信しており、管理装置5が、信号灯3が連続点灯状態、点滅状態及び連続消灯状態の何れであるかの判定を行っている。そして、情報取得装置4の点滅要否判定部64は、信号灯3が点滅状態であるかの判定を行っている。
第二実施形態においては、情報取得装置4が、信号灯3が連続点灯状態、点滅状態及び連続消灯状態の何れであるかを判定し、判定結果としての信号灯3の状態情報を管理装置5へ無線送信する。そして、管理装置5は、無線受信した信号灯3の状態情報に基づいて、処理設備2の管理を行う。
詳細には、図11に示すように、情報取得装置4のコントローラ51は、取得部61、継続処理部62、判定部66、送信処理部63、及び、電力種別判定部65を備える。管理装置5は、受信装置71及び管理部73を備える。
取得部61及び継続処理部62は、第一実施形態と同様である。判定部66は、第一実施形態の管理装置5の判定部72の処理及び情報取得装置4の点滅要否判定部64の処理(図10の処理)と同様の処理を行う。つまり、判定部66は、取得部61により取得された発光情報に基づいて、信号灯3が連続点灯状態、点滅状態及び連続消灯状態の何れであるかを判定する。そして、判定部66は、図10に示すように、所定期間において信号灯3が点滅状態にならなかった場合には、交流点滅検出モードA又は直流点滅検出モードCから、交流点灯検出モードB又は直流点灯検出モードDに変更する。
送信処理部63は、判定部66により判定された判定結果としての信号灯3の状態情報を、送信装置56によって無線装置するための制御を行う。そして、送信装置56は、信号灯3の状態情報、すなわち連続点灯状態、点滅状態及び連続消灯状態の何れであるかの結果情報を無線送信する。電力種別判定部65は、第一実施形態と同様の処理を行う。
管理装置5の受信装置71は、情報取得装置4の送信装置56によって無線送信された信号灯3の状態情報を無線受信する。管理部73は、受信装置71が受信した信号灯3の状態情報に基づいて、処理設備2の状態を管理する。第二実施形態においても、第一実施形態と同様の効果を奏する。
1:設備管理システム、2:処理設備、2a:搬入装置、2b:搬出装置、3:信号灯、4:情報取得装置、5:管理装置、41a,41b,41c:センサ、51:コントローラ、52:第一電源、53:第二電源、54:充電回路、55:電源切替回路、56:送信装置、61:取得部、61a:点滅検出動作実行部、61b:点灯検出動作実行部、62:継続処理部、63:送信処理部、64:点滅要否判定部、65:電力種別判定部、66:判定部、71:受信装置、72:判定部、73:管理部、A:交流点滅検出モード、B:交流点灯検出モード、C:直流点滅検出モード、D:直流点灯検出モード、P:サンプリング処理、Ta:第二周期動作、Tb1:状態検出動作(交流点滅検出動作、交流点灯検出動作、直流点滅検出動作、直流点灯検出動作)、Tb2:第二休止動作、Tc:第一周期動作、Td1:サンプリング動作、Td2:第一休止動作、Te:サンプリング時間、W:ワーク

Claims (9)

  1. 処理設備と、
    前記処理設備の情報を表示する信号灯と、
    前記信号灯に取り付けられ、前記信号灯の発光情報を取得し、前記発光情報を無線送信する情報取得装置と、
    前記情報取得装置が送信した前記発光情報を無線受信し、前記発光情報に基づいて前記信号灯が連続点灯状態、点滅状態及び連続消灯状態の何れであるか判定し、前記処理設備の状態を管理する管理装置と、
    を備える設備管理システムにおいて、
    前記情報取得装置は、前記発光情報を取得するセンサと、前記センサを制御するコントローラとを備え、
    前記コントローラは、
    前記センサによって前記発光情報を取得する所定のサンプリング動作と前記サンプリング動作に続いて行われる第一休止動作とにより構成される動作であって前記信号灯の点滅周期に対応する周期を有する動作を第一周期動作と定義した場合に、前記第一周期動作を複数回連続して繰り返して行う点滅検出動作を実行する点滅検出動作実行部と、
    前記点滅検出動作と前記点滅検出動作に続いて行われる動作であって前記第一休止動作の時間より長い時間を有する第二休止動作とにより構成される動作を第二周期動作と定義した場合に、前記第二周期動作を複数回連続して繰り返す継続処理部と、
    を備え、
    前記管理装置は、
    各前記点滅検出動作において取得した前記発光情報に基づいて、前記信号灯が前記点滅状態であるかを判定し、
    前記継続処理部により前記第二周期動作が周期的に実行されることにより、前記信号灯が前記点滅状態であるかの判定を周期的に行う、設備管理システム。
  2. 前記サンプリング動作は、前記信号灯に供給され得る交流電力の半周期に対応する時間を有し、当該時間において複数回のサンプリング処理を行う動作である、請求項1に記載の設備管理システム。
  3. 前記管理装置は、1回の前記点滅検出動作における複数回の前記サンプリング動作の際に生じる、点灯から消灯への変化の回数、及び、消灯から点灯への変化の回数に基づいて、前記信号灯が前記点滅状態であるかの判定を行う、請求項1又は2に記載の設備管理システム。
  4. 前記管理装置は、1回の前記点滅検出動作における複数回の前記サンプリング動作の際に生じる点灯の繰り返し回数に基づいて、前記信号灯が前記連続点灯状態であるかの判定を行う、請求項3に記載の設備管理システム。
  5. 前記管理装置は、1回の前記点滅検出動作における複数回の前記サンプリング動作の際に、消灯の繰り返し回数に基づいて、前記信号灯が前記連続消灯状態であるかの判定を行う、請求項3又は4に記載の設備管理システム。
  6. 前記信号灯は、前記処理設備の設定に応じて前記点滅状態になり得る設定と前記点滅状態にならない設定とが存在し、
    前記コントローラは、点滅要否判定部を備え、
    前記点滅要否判定部は、
    所定期間において、前記点滅検出動作において取得した前記発光情報に基づいて前記信号灯が前記点滅状態となったかを判定し、
    判定結果において前記信号灯が前記点滅状態となったと判定された場合には、前記点滅検出動作実行部に前記点滅検出動作の実行を継続して行わせ、
    前記判定結果において前記信号灯が1回も前記点滅状態とならなかったと判定された場合には、前記点滅検出動作実行部に前記点滅検出動作の実行を中止させる、請求項1−5の何れか一項に記載の設備管理システム。
  7. 前記コントローラは、さらに、1回の前記第二周期動作において、前記サンプリング動作を複数回繰り返さず、前記サンプリング動作を1回だけ行う点灯検出動作を実行する点灯検出動作実行部を備え、
    前記点滅要否判定部は、
    前記判定結果において前記信号灯が1回も前記点滅状態とならなかったと判定された場合には、
    前記点滅検出動作実行部に前記点滅検出動作の実行を中止させると共に、
    前記点灯検出動作実行部に前記点灯検出動作を実行させ、前記継続処理部における前記点滅検出動作を前記点灯検出動作に置換する、
    請求項6に記載の設備管理システム。
  8. 前記信号灯には、使用態様によって交流電力が供給される場合と直流電力が供給される場合とが存在し、
    前記コントローラは、電力種別判定部を備え、
    前記電力種別判定部は、
    所定期間において、1回の前記サンプリング動作における前記複数回のサンプリング処理にて取得される複数回のサンプリング値が一定値である場合に、前記信号灯に前記直流電力が供給されていると判定し、且つ、1回の前記サンプリング動作として前記複数回のサンプリング処理に代えて1回のサンプリング処理とする、請求項2に記載の設備管理システム。
  9. 処理設備と、
    前記処理設備の情報を表示する信号灯と、
    前記信号灯に取り付けられ、前記信号灯の発光情報を取得し、前記発光情報に基づいて前記信号灯が連続点灯状態、点滅状態及び連続消灯状態の何れであるか判定し、前記信号灯の状態情報を無線送信する情報取得装置と、
    前記情報取得装置が送信した前記状態情報を無線受信し、前記処理設備の状態を管理する管理装置と、
    を備える設備管理システムにおいて、
    前記情報取得装置は、前記発光情報を取得するセンサと、前記センサを制御するコントローラとを備え、
    前記コントローラは、
    前記センサによって前記発光情報を取得する所定のサンプリング動作と前記サンプリング動作に続いて行われる第一休止動作とにより構成される動作であって前記信号灯の点滅周期に対応する周期を有する動作を第一周期動作と定義した場合に、前記第一周期動作を複数回連続して繰り返して行う点滅検出動作を実行する点滅検出動作実行部と、
    前記点滅検出動作と前記点滅検出動作に続いて行われる動作であって前記第一休止動作の時間より長い時間を有する第二休止動作とにより構成される動作を第二周期動作と定義した場合に、前記第二周期動作を複数回連続して繰り返す継続処理部と、
    各前記点滅検出動作において取得した前記発光情報に基づいて、前記信号灯が前記点滅状態であるかを判定すると共に、前記継続処理部により前記第二周期動作が周期的に実行されることにより、前記信号灯が前記点滅状態であるかの判定を周期的に行う判定部と、
    を備える、設備管理システム。
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