JP4787518B2 - 信号柱、機械またはプラント、および車両 - Google Patents

Description

本発明は信号装置、具体的には請求項１の序文に記載の信号柱に関する。

信号装置、具体的には信号柱は、機械、プラント、または車両のような工業設備の動作状態を表示するために広く用いられている。信号装置は、そのような機械またはプラントの不具合を真っ先に知らせる役割を果たすため、オペレータは不具合を検知すると共に排除することが可能である。さらに、これらの信号装置は、環境あるいはその環境にいる人に危険を及ぼす動作状態を知らせることもできる。

機械またはプラントは、その生産能力を最大にするため、通常、途切れなく運転されている。多くの生産施設において、このような機械は、ほぼ完全に自動化されているため、ほんの一握りのオペレータとモニタが用意されるだけである。このような状態においては、常に個々の機械やプラントを監視することは必然的に不可能であるため、操作の失敗などの関連するマイナスの副作用に付随して起きる検知されない不具合、さらには危険な状況が発生することは十分に考えられる。

市場では、オペレータあるいは保守要員に情報を流すため、制御装置（例えば、ＳＰＳ制御装置）が通信ネットワークに配線接続された機械が売られている。このモデルの欠点は、機械の制御装置と通信ネットワークとが機械の設置場所で配線接続されねばならず、それに伴い、機械の制御装置全体を調整する努力が必要になる点である。

ドイツ公報ＤＥ １００ ５８ ６９５は、レシーバに接続された無線モジュールを備えた信号柱を開示している。この信号柱においては、無線モジュールが常に特定の信号柱、あるいは少なくとも特定の信号要素に割り当てられている。しかしながら、多くのアプリケーションにおいては、あるいくつかの動作段階の間に遠隔モニタリングが必要なだけで、他の動作段階では従来の信号柱で十分なのである。従来技術による信号柱を使用すると、必要とされない動作段階においても１つ以上の無線モジュールが設けられている。この結果、それに対応する余分な努力が必要となる。

したがって、本発明の目的は、通常の光または音響信号の範囲外でそれらに対応する信号を生成することも可能な信号装置を提案することである。この場合、必要に応じて低価格で、無線モジュールを備えた本発明の信号柱を柔軟に設けることが可能になるはずである。

本目的は、光及び／または音響信号表示を備えた信号装置に、レシーバにデータを送るための無線送信ユニットを付加的に設けることにより達成される。信号装置の送信ユニットは、交換可能なモジュールに設置される。

本発明は、対応する機械、プラント、車両等がすでに信号装置に対するインターフェイスを備えるという事実を利用している。なぜなら、信号装置は、光または音響信号を通常の方法で生成して、所望の動作状態を表示しなければならないからである。さらに、このような従来の信号装置には、すでにこれらの信号を生成するための制御装置が組み込まれている。本発明はこの事実を利用して、無線データ転送のために付加的に存在するトランスミッタを介して携帯レシーバと連絡をとる。携帯レシーバは、離れた場所やプラントの敷地外にいるオペレータあるいは監視者により所持される。監視されるべき工業設備には何ら修正を加える必要はない。

本発明によれば、信号装置のトランスミッタもまた、交換可能なモジュールとして設計される。この結果、特定の機械またはプラントのみが、ある時点において本発明のトランスミッタを備える必要があり、確実に投資コストを削減できる。各動作モードで、例えば無線モジュールを付ける、付けないなど、現存する信号柱またはその付属の信号要素を置換することなく使用することができる。

接続要素が少なくとも部分的に、信号柱の個々の信号要素の機械的及び／または電気的な接続要素と合致する場合には、交換可能なモジュールは、特に容易かつ迅速に、現存する信号柱に組み込むことが可能であると共に、取り外すことも可能である。様々なモデルのモジュール式信号柱が、すでに市場で入手可能である。個々の信号要素は、例えばバヨネットシールにより機械的に接続されていて、その電気接点は、例えばバネ接点のように、バヨネットシールの開閉に従って、内部的に開状態になったり閉状態になったりする。よって、対応する接続要素と共に設けられた無線モジュールを、信号柱の様々なセグメントを備えた個々の信号要素として、信号柱に簡単かつ迅速に統合することができる。

本発明の更なる有利な展開において、トランスミッタ及び／またはレシーバは公衆通信ネットワークを使用するように設計される。これにより、別途データ通信パスを構築する必要がなくなる。

さらに、トランスミッタとレシーバとのデータ通信パスに、追加のモデムを設けてもよい。このようなモデムは、公衆通信ネットワークにおけるインターフェイスとしての役割を果たすことができる。通信ネットワークは、無線ネットワーク及び／または配線されたケーブルネットワークとして設計してもよい。本実施例においては、信号装置のトランスミッタと、トランスミッタ及びレシーバ間の通信パスにおける転送ユニットとの間の無線による接続が重要である。さらに上記実施例を発展させた場合、まったく同じ転送ユニットを用いた１つ以上の信号装置のいくつかのトランスミッタの操作が可能になる。デジタルデータ伝送チャネルにより、容易にこのような構成を実現することが可能であり、もはや複数の転送ユニットに費用をかける必要はない。

機械やプラントは、しばしば一時的に、特に集中した監視を必要とする。例えば、新しい生産工程を設定する際、または、所定の運転期間後あるいは磨耗した部品が所定の数に達した後に機械やプラントが保守または点検の時期に近づいた際、本発明のトランスミッタを有する交換可能なモジュールを備えた信号装置を取り付けることにより、そのような機械またはプラント、さらには車両等の信号装置を特に監視することができる。交換可能なモジュールを設置するやいなや、対応する工業設備を監視することが可能である。つまり、一晩中、プラントの敷地外などからであっても信号を送信することができる。

本発明の特別な実施例において、固定電話、携帯電話、無線装置、及び／またはインターネットユーザがレシーバとして挙げられる。このような通信装置は全て、基本的に本発明を実現するのに適している。レシーバを無線装置あるいは携帯電話として設計する場合、信号装置の対応するトランスミッタもまた、無線装置あるいは携帯電話あるいは無線通信用モデムとして設計してもよい。信号装置のトランスミッタと、例えばオペレータのような信号受信者用のレシーバとの間の通信は、対応する無線通信パスを介して直接行われる。

固定電話ネットワークあるいはインターネットユーザとして構成されるレシーバを使用する実施例において、トランスミッタは上述の転送ユニットによりレシーバとの連絡が可能である。例えば、トランスミッタと、無線またはケーブルでインターネットに接続されたコンピュータとの間を無線接続することが可能である。トランスミッタはまた、固定電話が接続する基地局との通信のための携帯電話として設計されてもよい。

従来の規格部品を使用することにはいくつかの利点がある。例えば、トランスミッタをいわゆるＤＥＣＴ電話ユニットとして設計することが可能である。ＤＥＣＴ電話ユニットにおいては、固定電話のための対応する基地局がこのＤＥＣＴ携帯セグメントの範囲内に設けられなければならない。

別な実施例では、いわゆるブルートゥースユニットを使用する。ブルートゥースユニットは、例えばインターネット通信を実現する目的で、本発明のトランスミッタからコンピュータへの無線接続を確立するのに使用される。

さらに本発明の信号装置は、いくつかの通信モードを利用して信号を中継する通信ユニットも備えることができる。通信ユニットにおいて様々な通信チャネルを利用可能にするために、例えば、携帯電話トランスミッタを無線装置及びブルートゥースモジュールに組み合わせることが容易に考えられる。

通信に利用される信号タイプは、アプリケーションに応じて多様な方法で構成されてよい。例えば、いわゆるＳＭＳなどのようなテキストメッセージ送信と共に、音声メッセージ送信を可能にしてもよい。しかしながら、より単純な通信、例えば記号による警告または情報信号等を用いた通信もまた容易に考えられる。

具体的にはデジタル信号伝送の間、本発明の信号装置を備えた工業設備の様々な動作状態を報告することも容易に考えられる。このことは、単に障害のある状態についてだけものではない。動作タイプ、または、例えばカートリッジのリフィル、点検作業の実行などのような実施されるべき保守処理についての情報を事前に表示したりアナウンスしたりすることも可能であるので、適切な人材をタイミングよく、具体的には不具合が起きる前に、召喚する事ができる。

一部のアプリケーションにおいては、当然のことながら、通常の平穏な動作状態を定期的に報告させてもよい。
さらに、本発明の信号装置を、レシーバが同時に組み込まれるように設計することが好ましい。この構成により、双方向のデータ転送が可能になる。つまり、適切なオペレータまたはモニタが信号装置に情報を送ることができる、または情報をその場所で取得することが可能である。

本発明の信号装置は、望みどおりに自由に信号受信者を入力することができるように設計されてもよい。所望のオペレータまたは保守要員に連絡がつかない緊急事態に対する保険として、いくつかの信号アドレスを記憶させることも考えられる。複数の人に情報が伝えられなければならない場合でも、本発明の信号装置なら、同時にまたは連続して、情報を伝達することが可能である。

データ伝送チャネルのタイプに応じて、本発明のトランスミッタは、一定量の電磁力を放射する。このエネルギーは、信号装置の不具合を誘発するのに十分な量である。例えば、５ワットか同程度の低レベルの放射電力により、確実に光信号を生成するＬＥＤが破壊されてしまう。このため、センサ（ＬＥＤ、圧電ブザーなど）または電子制御装置などの繊細な部品は、本発明の対応する実施例においては、本発明のトランスミッタのアンテナから遮蔽される。この結果、かく乱フィールドあるいは少なくとも過度に大きなかく乱フィールドを対応するセンサ及び／または制御電子機器の領域に形成しないようにできる。

別の実施例においては、信号装置の対応する部品をより遠ざけると共により確実に遮蔽するため、アンテナは、信号装置の外側に付加的に固定される。

本発明の実施例を図面に示すと共に、図に基づき以下にさらに詳細に説明する。
図の信号装置は、信号柱１として設計されており、いくつかの光及び／または音響信号要素２，３，４を統合している。これらの個々の信号要素を、例えばシーリング機構を備えたモジュール式の構造、例えばバヨネットシール及びそれに対応する接点要素として設け、組み立ての間に電気接点を構築することが可能である。

信号柱１は、カバー５によりシールされており、必要に応じ、例えば圧電ブザーなどの信号要素も組み込んでいてよい。
受容器６は、接続要素として設けられている。つまり、受容器６は、ケーブルセット、マウントなどのような詳細に示されない接続要素により対応する機械、プラントまたは車両に接続することができる。

本発明によると、無線要素７は、受容器６と第一の隣接信号要素２との間に配置されている。無線要素７には、無線モジュール８の形態の送信ユニットが組み込まれている。無線モジュール８のアンテナ９の一端は、ハウジング１０を貫いて無線要素７のハウジング１０の外側に送られている。

図に示したように、無線モジュール７またはハウジング１０は、信号要素２，３，４に取り付けられている。したがって、無線モジュール７が機械的に接続されている様子が、個々の信号要素２，３，４の間の接続に忠実に映し出されている。この結果、信号柱１を非常に迅速かつ容易に組み立てることが可能である。具体的には、無線モジュール７を取り付けたり、別に使用するために例えばカバー６と信号要素２との間のバヨネットシールなどの対応するシールを除くことにより、無線モジュール７を取り外したりすることが可能である。

本発明の特に有利な実施例において、電気接続部位は、シールが機械的に開閉する際に自動的に開状態になったり閉状態になったりするように設計されている。
無線モジュール８は、詳細に示されない電子部品に加えて、アンテナ９に接続されたトランスミッタ１１を含んでいる。

受容器６と最下方の信号要素２との間の無線要素７の配置は、ある機能に関連している。上に重なる信号要素２，３，４のための制御信号を全て、この位置で無線モジュール８から獲得できる。この目的で、受容器６（詳細には示されていない）において、無線モジュール８を制御電子機器に接続することが可能である。

個々の信号要素２，３，４の間のさらに上部には、信号要素の上に行く必要のある制御信号のみが到達することができる。なぜなら、通常、費用削減のため、制御信号全てが、信号柱１全体に中継されるわけではないからである。

無線モジュール８は、機械の制御装置が信号柱１または信号柱１の制御電子機器（詳細には示されていない）のために生成した制御信号を使用して、適当な無線信号を生成すると共にトランスミッタ１１を介して発生させることができる。機械の制御装置は、本発明の信号柱１の構成に合致させる必要はない。

詳細には示されていないレシーバは、無線モジュール８から発生した信号を受領し、オペレータや保守要員のような信号受信者が利用できるようにするために使用されてもよい。

すでに上述したように、無線モジュール８は、いわゆるＧＳＭ無線モジュール、ブルートゥースモジュール、ＤＥＣＴ無線モデムとして設計されてもよい。
無線要素７は、受容器６、信号要素２，３，４、カバー５のような、信号柱１のその他の要素と同様に、交換可能なモジュールとして設計される。したがって、例えば、信号要素２と受容器６との間のバヨネットシールを取り除くことにより、無線要素７を簡単な作業で信号柱から取り外すことができるとともに、別の場所で適当な信号柱に統合することができる。信号柱１の残りの部品、すなわち、信号要素２，３，４を含む、カバー５に配置されるユニットは、その後、ソケット６上に容易に戻すことができ、固定されると共に接触が作られて、従来の信号柱として動作する。

本発明の無線モジュールを備えた本発明の信号装置の側断面図である。

符号の説明

１ 信号柱
２ 信号要素
３ 信号要素
４ 信号要素
５ カバー
６ 容器
７ 無線要素
８ 無線モジュール
９ アンテナ
１０ ハウジング
１１ トランスミッタ

Claims (17)

1. 光及び音響信号要素の少なくとも何れか（２，３，４）を備えた工業設備の少なくとも１つの動作状態を表示するための信号柱（１）であって、
   レシーバへの無線データ転送のためのトランスミッタ（１１）と共に、送信ユニット（８）が付加的に設けられ、該信号柱の送信ユニット（８）が交換可能なモジュール（７）に配置され、
   前記交換可能なモジュールは、少なくとも部分的に該信号柱（１）の前記信号要素（２，３，４）と同じ機械的及び電気的接続要素を備えることにより、該交換可能なモジュールが取り外し可能に該信号柱に統合されうるものであり、
   該信号柱（１）は、前記工業設備と接続される受容器（６）を備え、
   前記交換可能なモジュール（７）は、前記光及び音響信号要素の少なくとも何れか（２，３，４）と、前記受容器（６）との間に配置されており、
   前記交換可能なモジュール（７）を取り外した状態で、前記信号要素（２，３，４）は前記受容器（６）のソケット上に固定されて接触が作られ、信号柱として動作することを特徴とする信号柱。
2. 前記無線データ転送が、電磁放射及び超音波放射の少なくとも何れかを通じて行われることを特徴とする請求項１に記載の信号柱。
3. 前記送信ユニット（８）及び前記レシーバの少なくとも何れかが、公衆通信ネットワークのユーザとして設計されることを特徴とする請求項１または２に記載の信号柱。
4. 前記トランスミッタと前記レシーバとの間の通信パスに、転送ユニットを設けることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の信号柱。
5. いくつかの前記送信ユニット（８）を転送ユニットに接続可能であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の信号柱。
6. 前記レシーバが、固定電話、携帯電話、無線装置及びインターネットユーザの少なくとも何れかであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに１つに記載の信号柱。
7. 該信号柱（１）が、無線データ通信パスを介してデータを受領するためのレシーバを付加的に備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の信号柱。
8. 前記送信ユニット（８）が、携帯無線ネットワークに電話接続するための携帯無線モデムを含むことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の信号柱。
9. 前記送信ユニット（８）が、固定電話ネットワーク上の電話基地局のための携帯部品として設計されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の信号柱。
10. 該信号柱（１）が、ＤＥＣＴ電話ユニット及びブルートゥースモジュールの少なくとも何れかを前記送信ユニット（８）として備えることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の信号柱。
11. 前記送信ユニット（８）が、様々な送信チャンネル用のいくつかの前記トランスミッタ（１１）と共に設けられることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の信号柱。
12. 前記トランスミッタ（１１）が、音声メッセージ及びテキストメッセージの少なくとも何れかを送信するように設計されることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の信号柱。
13. 前記トランスミッタ（１１）が、さまざまな動作状態を転送するように設計されることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の信号柱。
14. 該信号柱の繊細な部品を前記トランスミッタ（１１）から遮蔽するために、スクリーンを設けることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の信号柱。
15. アンテナ（９）が、該信号柱（１）の外側に固定されることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の信号柱。
16. 前記工業設備が機械またはプラントである請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の信号柱を備える機械またはプラントであって、
    前記信号柱は、光及び音響センサの少なくともいずれかを含んでいる機械またはプラント。
17. 前記工業設備が車両である請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の信号柱を備える車両。

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