JP5606247B2 - 対象物の位置判断装置 - Google Patents

Description

本発明は、予め定められる位置に設置される所定の対象物の位置判断装置に関する。

従来予め定められる位置に設置される所定の対象物、例えば工作機械の設置位置が、異なる設置位置への移動等により変わったことを判断する装置が公知となっている（例えば特許文献１参照）。
また持ち運び可能な情報処理装置の盗難を防止するために、前記情報処理装置の加速度を加速度センサによって検出して、前記情報処理装置の移動速度を演算し、該移動速度に基づいて前記情報処理装置の盗難を判断するものが公知となっている（例えば特許文献２参照）。
また盗難の対象となる対象機器の加速度を加速度センサによって検出し、所定の設定値以上の加速度が、所定時間内に所定回数以上検出されると盗難と判断する盗難防止装置も知られている（例えば特許文献３参照）。

特開２００７−３３４３９５号公報 特開２００８−９０５１６号公報 特開２００４−２６２３７５号公報

上記特許文献１の装置は、工作機械の向きによって工作機械の位置が変わったことを判断するため、位置が変わったことの検出ミスが発生する場合がある。また特許文献２及び３のいずれの盗難防止装置も単に加速度又は移動速度を所定のシキイ値と比較するものであり、特許文献２又は３の盗難防止装置を特許文献１のように工作機械に適用しても、位置が変わったことを正確に判断することは容易ではないという問題点があった。

上記課題を解決するための本発明の対象物の位置判断装置は、予め定められる位置に設置される所定の対象物１の移動速度を検出する移動速度検出手段１７を備え、該移動速度検出手段１７によって検出された移動速度に基づいて、前記対象物の位置が変わったことを判断する対象物の位置判断装置において、予め定められた所定時間中に前記移動速度検出手段１７によって検出される移動速度の最大値と最小値の速度差を検出する速度差検出手段１８と、該速度差検出手段１８によって検出された速度差に基づいて前記所定時間毎
にポイントを付与するポイント付与手段１９と、該ポイント付与手段１９によって付与されたポイントを予め定められた所定期間加算するポイント加算手段２１とを備え、前記速度検出手段１８が、前記所定時間毎に、順次前記速度差を出力するように構成され、前記ポイント付与手段１９が、前記ポイント付与の対象となる前記速度差に対して、当該速度差と予め定められた所定のシキイ値との差と、当該速度差より前に出力された速度差の前記シキイ値との差とに応じてポイントを付与するように構成され、前記ポイント加算手段２１によって加算されたポイントと予め定められた所定のシキイ値とに基づいて前記対象物１の位置が変わったことを判断するように構成されたことを第１の特徴とする。

第２に、前記ポイント付与手段１９が、複数のシキイ値に基づいてポイントを付与するように構成されたことを特徴とする。

以上のように構成される本位置判断装置の構造によると、所定時間中の速度差を、ポイ
ント化し、所定期間の合計ポイントによって、対象物の位置変化を判断するため、誤って対象物の位置が変わったと判断することを防止でき、前記対象物の位置が変わったことを高精度に判断することが可能となるという効果がある。

特にポイント付与手段を、複数のシキイ値に基づいて前記所定時間中の速度差をポイント化する構成とすることにより、このポイントを使用することによって前記対象物の位置が変わったことの判断の精度向上を図ることができるという利点がある。

本発明の位置判断装置を装着した自動旋盤の平面概要図である。 本発明の位置判断装置の概要ブロック図である。 速度算出部の作動を示すフローチャート図である。 位置変化判断部の作動を示すフローチャート図である。 ポイント付与手段の作動を示すフローチャート図である。

本発明の位置判断装置を、予め定められた位置に設置される所定の対象物である自動旋盤に装着した例について説明する。

図１の概要図に示されるように、前記自動旋盤１は、コンピュータ数値制御装置（ＣＮＣ）２を備え、該ＣＮＣ装置２の制御に基づき、主軸３や刃物台４が移動し、該刃物台４に装着された加工工具６によって、前記主軸３に把持された材料７を所定の形状に加工する従来公知の構成を有する。前記主軸３や刃物台４は、自動旋盤１のベッド９上に搭載されている。なお前記自動旋盤１の構成は従来公知であるため、詳細な説明は割愛する。

本発明の位置判断装置８は、前記ベッド９に固定的に取り付けられる所定のケース１１内に構成されている。図２に示されるように、前記ケース１１内には、加速度センサ１２と制御部１３とが収容されている。前記加速度センサ１２は、前記自動旋盤１の位置が変化する際に発生する加速度に基づくデータ（加速度データ）が出力される従来公知のセンサから構成される。なお前記加速度センサ１２の構成は従来公知であるため詳細な説明は割愛する。

前記制御部１３は、ＣＰＵや記憶装置、Ｉ／Ｏ等を備えた制御装置からなり、前記加速度センサ１２から加速度データが入力される速度算出部１４と、該速度算出部１４からの出力に基づき前記工作機械１の位置が変化したことを判断する位置変化判断部１６とを備える。

前記制御部１３は、前記ＣＰＵが前記記憶装置等に予め記憶されるプログラムに基づいて作動することによって、前記速度算出部１４及び前記位置変化判断部として機能する。なお前記加速度センサ１２は、前記Ｉ／Ｏを介して制御部１３（制御装置）に接続されている。

前記速度算出部１４は、図３のフローチャートに示されるように、まずステップＳ０１で前記加速度センサ１２から予め定められた所定の加速度所得時間毎に加速度データを取り込み、該加速度データが入力されると、ステップＳ０２において、該加速度データと予め算出される基準値との差を速度算出データとして算出する。なお本実施形態において、前記基準値は、過去一定時間の加速度データの平均値とし、加速度データが取り込まれる毎に更新される。

次にステップＳ０３で、前記速度算出データに基づいて、速度の増加量又は減少量を算
出する。なお速度算出データは、前記基準値に対する加速度の増加量又は減少量であり、加速度の時間積分相当の演算により、前記速度の増加量又は減少量は容易に算出することができる。そしてステップＳ０４で、前回算出された速度（Ｖ０）に対して前記ステップＳ０３で算出された増加量（ΔＶ）を加算、又は減少量（ΔＶ）を減算することによって、自動旋盤１の移動速度（Ｖ）を算出する。

前記速度算出部１４は、以上のように前記加速度取得時間毎に自動旋盤１の移動速度を算出する。上記のように本実施形態においては、前記加速度センサ１２と前記速度算出部１４とによって、前記自動旋盤の移動速度を検出する移動速度検出手段１７が構成されている。なお移動速度検出手段１７として、従来公知の速度センサを使用することもできる。

前記位置変化判断部１６は、図４のフローチャートに示されるように、前記速度算出部１４（移動速度検出手段１７）から自動旋盤１の移動速度が加速度算出時間毎に出力されるため、まずステップＳ１で、前記加速度算出時間毎に、前記移動速度検出手段１７から前記移動速度を取得し、次に取得した移動速度が最大値か否かをステップＳ２で判断する。

ステップＳ２で最大値であると判断した場合、ステップＳ３で最大値として記憶する。またステップＳ２で最大値ではないと判断した場合は、ステップＳ４に進み、前記ステップＳ１で取得した移動速度が最小値か否かを判断し、最小値の場合、ステップＳ５に進み、最小値として記憶する。

ステップＳ４で最小値ではないと判断した場合及びステップＳ３又はステップＳ５で最大値又は最小値として記憶した後は、ステップＳ６に進み、予め定められた速度変化算出時間経過したか否かを判断する。速度変化算出時間経過していない場合は、ステップＳ１に戻る。

前記ステップＳ６において、速度変化算出時間経過した場合は、ステップＳ７に進み、速度変化算出時間を計測するタイマをクリアして、ステップＳ８に進み、前記ステップＳ３及びＳ５で記憶した最大値から最小値を減算し、速度変化量を算出し、ステップＳ９に進み、前記最大値と最小値をクリアする。これにより前記速度変化算出時間内の速度変化量が検出される。

前記ステップＳ１〜Ｓ９によって、予め定められた所定の速度変化算出時間中に前記速度検出手段１７によって検出される移動速度の最大値と最小値の速度差を速度変化量として検出する速度差検出手段１８が構成されている。なお前記速度変化算出時間内に、移動速度を複数取得できるように、前記加速度取得時間は、前記速度変化算出時間に比較して小さくなるように予め設定されている。

前記ステップＳ９で前記最大値と最小値をクリアした後、ステップＳ１０に進み、前記速度差検出手段１８によって検出された速度変化量に基づいて所定の得点をポイントとする点数付け処理を実行する。該点数付け処理によって、前記速度変化量に応じて０点又は１点又は２点が設定されて記憶される。

前記ステップＳ１０によって、速度変化算出時間毎に、前記速度差検出手段１８によって検出された速度変化量に基づいた得点をポイントとして付与するポイント付与手段１９が構成される。なお前記点数付け処理の詳細は後述する。

前記ステップＳ１０によって得点（ポイント）を記憶した後、ステップＳ１１に進み、
前記得点を順次加算し、ステップ１２に進み、予め定められた得点加算時間経過したか否かを判断する。前記得点加算時間経過していない場合は、ステップＳ１に戻る。また前記得点加算時間経過した場合は、ステップＳ１３に進み、得点加算時間を計測するタイマをクリアして、ステップＳ１４に進む。

これにより前記得点加算時間中、記憶（付与）される得点が順次加算されて合計得点が算出される。前記ステップＳ１１〜ステップＳ１３によって、付与されたポイントを予め定められた所定の得点加算時間中加算するポイント加算手段２１が構成されている。

前記ステップＳ１４においては、前記合計得点を予め定められたシキイ値と比較し、前記合計得点が前記シキイ値より大きい場合は、前記自動旋盤１の位置が変わったと判断し、ステップＳ１５に進み、前記自動旋盤１のＣＮＣ装置２に起動規制信号を送信する。これにより前記自動旋盤１の自動運転が規制され、次回の自動運転の実行ができなくなる。なお前記合計得点が前記シキイ値以下の場合は、ステップＳ１に戻る。

前記ステップＳ１４〜ステップ１５によって、前記自動旋盤１（対象物）の位置が変わったことを判断する位置変化演算手段２２が構成され、前記自動旋盤１の位置が変化したと判断すると、該位置変化演算手段２２により、ＣＮＣ装置２を介して自動旋盤１の作動を規制するように構成されている。なおＣＮＣ装置２側においては、予め所定の操作を行うことによって前記自動運転の規制を解除することができる。

前記点数付け処理の作動について説明する。該点数付け処理は、予め定められた第１シキイ値（Ｌｖ１）と第２シキイ値（Ｌｖ２）と第３シキイ値（Ｌｖ３）の３つのシキイ値と前記速度変化量を比較する。なおＬｖ１＞Ｌｖ２＞Ｌｖ３と設定されている。図５のフローチャートに示されるように、まずステップＳＳ１で、前記速度変化量が、Ｌｖ１以上か否かを判断し、前記Ｌｖ１未満の場合は、０点を設定する。

一方前記速度変化量が、Ｌｖ１以上であった場合は、ステップＳＳ２に進み、前回及び前々回の速度変化量が、Ｌｖ３以上か否かを判断する。該前回及び前々回の速度変化量の少なくともいずれか一方が、Ｌｖ３未満であった場合は、０点を設定する。また前回及び前々回の速度変化量の両方がＬｖ３以上であった場合は、ステップＳＳ３に進み、当該前回及び前々回の速度変化量が、Ｌｖ２以上か否かを判断する。

当該前回及び前々回の速度変化量の少なくともいずれか一方が、Ｌｖ２未満であった場合は、１点を設定する。また当該前回及び前々回の速度変化量の両方がＬｖ３以上であった場合は、２点を設定する。本点数付け処理によって、各速度変化量に対して０点〜２点の得点（ポイント）が設定される。設定された得点は、制御部１３の記憶装置等に記憶される。

以上のように本位置判断装置は、速度変化算出時間中の速度変化量を、得点化（ポイント化）し、得点加算時間の合計得点によって、対象物（自動旋盤）の位置変化を判断するため、誤って対象物の位置が変わったと判断することを防止でき、前記対象物の位置が変わったこと高精度に判断することができる。

特にポイント付与手段が、今回入力された速度変化量の他に、前回及び前々回に入力された速度変化量を複数（３つ）のシキイ値に基づいて、速度変化算出時間中の速度変化量を得点化するため、前記加速度センサ１２から異常値と考えられる加速度データが入力された場合であっても、該加速度データ（異常値）の悪影響が抑制され、前記得点を使用することによって前記対象物の位置が変わったことの判断の精度が向上する。

１ 自動旋盤（対象物）
１７ 移動速度検出手段
１８ 速度差検出手段
１９ ポイント付与手段
２１ ポイント加算手段

Claims (2)

1. 予め定められる位置に設置される所定の対象物（１）の移動速度を検出する移動速度検出手段（１７）を備え、該移動速度検出手段（１７）によって検出された移動速度に基づいて、前記対象物の位置が変わったことを判断する対象物の位置判断装置において、
   予め定められた所定時間中に前記移動速度検出手段（１７）によって検出される移動速度の最大値と最小値の速度差を検出する速度差検出手段（１８）と、該速度差検出手段（１８）によって検出された速度差に基づいて前記所定時間毎にポイントを付与するポイント付与手段（１９）と、該ポイント付与手段（１９）によって付与されたポイントを予め定められた所定期間加算するポイント加算手段（２１）とを備え、前記速度検出手段（１８）が、前記所定時間毎に、順次前記速度差を出力するように構成され、前記ポイント付与手段（１９）が、前記ポイント付与の対象となる前記速度差に対して、当該速度差と予め定められた所定のシキイ値との差と、当該速度差より前に出力された速度差の前記シキイ値との差とに応じてポイントを付与するように構成され、前記ポイント加算手段（２１）によって加算されたポイントと予め定められた所定のシキイ値とに基づいて前記対象物（１）の位置が変わったことを判断するように構成された対象物の位置判断装置。
2. 前記ポイント付与手段（１９）が、複数のシキイ値に基づいてポイントを付与するように構成された請求項１の対象物の位置判断装置。

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