JP6621034B2 - Signal tower lighting detection method and apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、生産設備に搭載されたシグナルタワーの点灯情報により、設備の稼動情報を正確に把握するためのシグナルタワー点灯検知方法及び装置に関するものである。   The present invention relates to a signal tower lighting detection method and apparatus for accurately grasping facility operation information from lighting information of a signal tower mounted on a production facility.

近年、工場内の様々な情報を収集し、その情報を用いて生産性や品質向上に繋げる取組が行われている。従来から、生産設備の稼動情報を把握するため、各設備にシグナルタワーを設置し、その表示灯の点灯パターンにより、設備の状態を表示する方法がある。このシグナルタワーの点灯を作業者が確認することで、エラーによる非常停止などの設備の状態を把握し、即座に対処することで稼働率向上が見込める。   In recent years, various kinds of information in factories have been collected and efforts have been made to improve productivity and quality using the information. Conventionally, in order to grasp operation information of production facilities, there is a method of installing a signal tower in each facility and displaying the state of the facility by the lighting pattern of the indicator lamp. By checking the lighting of this signal tower, the operator can grasp the state of equipment such as an emergency stop due to an error and take immediate action to improve the operating rate.

しかしながら、この方法では、作業者の目視による確認となっており、省人化が進む工場においては、常に稼動状態を把握することは困難であり、また、情報がデータ化されていないため、生産ライン又は工場全体での稼動率を見える化し、稼動分析を行うことは困難である。   However, in this method, it is confirmed by the operator's visual inspection, and it is difficult to always grasp the operating state in a factory where labor saving is progressing, and since information is not converted into data, production It is difficult to visualize the operation rate in the entire line or factory and to analyze the operation.

これを解決する方法として、各設備のシグナルタワーの点灯情報を自動的に取得し、リアルタイムに稼動状態を正確に把握すると共に、各設備の稼動情報をデータ化する取組が行われている。シグナルタワーの点灯情報を取得する方法として、光センサによりシグナルタワーの点灯状態を検出する方法がある（特許文献１）。この方法により、生産設備の稼動情報をリアルタイムにデータとして正確に把握することが出来る。図６は従来のシグナルタワー点灯検知方法を示す図である。シグナルタワー１０１の表示灯１０２の近傍に光センサ１０３をそれぞれ配置し、光センサ１０３の情報を送信機１０４から無線により受信機１０５へ伝達する。受信機１０５へ伝達された情報を、データ処理装置１０６で稼動情報へと処理することで、生産設備の正確な稼動状況のデータ化を実現している。   As a method for solving this, efforts are being made to automatically acquire lighting information of signal towers of each facility, accurately grasp the operation state in real time, and convert the operation information of each facility into data. As a method of acquiring signal tower lighting information, there is a method of detecting the lighting state of the signal tower by an optical sensor (Patent Document 1). By this method, production facility operation information can be accurately grasped as data in real time. FIG. 6 is a diagram illustrating a conventional signal tower lighting detection method. The optical sensors 103 are respectively arranged in the vicinity of the indicator lamps 102 of the signal tower 101, and information on the optical sensors 103 is transmitted from the transmitter 104 to the receiver 105 by radio. The information transmitted to the receiver 105 is processed into operation information by the data processing device 106, thereby realizing accurate operation status data of the production facility.

しかしながら、従来のシグナルタワーの点灯検知方法では、多数の生産設備により構成された既存の生産ラインに対して導入することを想定すると、情報は無線化されるものの、光センサ及び無線システムを駆動するための電源を供給するための大規模な配線工事が必要となる。電源配線の代わりに電池を用いる方法も考えられるが、稼動把握のようなリアルタイムで高頻度に情報取得を行う場合、電池の消耗が早く、多数の電池を頻繁に交換する必要がある。   However, in the conventional signal tower lighting detection method, assuming that it is introduced into an existing production line composed of a large number of production facilities, information is wirelessly driven, but the optical sensor and the wireless system are driven. Large-scale wiring work is required to supply power for this purpose. A method using a battery instead of the power supply wiring is also conceivable. However, when information is frequently acquired in real time such as grasping the operation, the battery is consumed quickly, and it is necessary to frequently replace many batteries.

これに対し、近年開発が進んでいるエナジーハーベスト技術を適用することで、電源配線、及び、電池交換を必要としない電力供給方法がある。この方法は、例えば光による発電技術を用いて、工場の室内光により発電し、その電力をセンサ及び無線システムへ供給する方法、又は、無線電波により情報のみならず電力も無線供給する方法がある。これにより、配線及び電池交換が不要な稼動センシングが可能となる。   On the other hand, there is a power supply method that does not require power supply wiring and battery replacement by applying energy harvesting technology that has been developed in recent years. This method includes, for example, a method of generating electric power using indoor light in a factory using light generation technology and supplying the electric power to sensors and a wireless system, or a method of supplying not only information but also electric power wirelessly using radio waves. . This enables operation sensing that does not require wiring and battery replacement.

特開２００２−１３２３２４号公報JP 2002-132324 A

しかしながら、従来のエナジーハーベスト技術を用いたシグナルタワー点灯検知方法では、室内光による発電電力は微弱であり、十分な電力を回収するためには大きな面積の発電パネルが必要となる。また、室内光の輝度は、工場又は場所によって様々であり、回収できる電力にばらつきが生じる。一方で、電力を無線供給する方法においては、回収できる送電電波は、送電器からの距離に応じて減少する。工場のような広い空間においては、送電器とシグナルタワーとの距離が離れることが想定されるため、回収できる電力は非常に微弱となり、リアルタイムにデータ収集するための電力を供給することが困難である。
したがって、本発明は、これらのエナジーハーベスト技術の課題を解決し、配線及び電池交換をすることなく、シグナルタワーの点灯検知を行うシグナルタワー点灯検知方法及び装置を提供することを目的とする。 However, in the signal tower lighting detection method using the conventional energy harvesting technology, the power generated by the room light is weak, and a large-sized power generation panel is required to collect sufficient power. Moreover, the brightness | luminance of room light changes with factories or places, and dispersion | variation arises in the electric power which can be collect | recovered. On the other hand, in the method of supplying electric power wirelessly, the recoverable transmission radio waves are reduced according to the distance from the power transmitter. In large spaces such as factories, the distance between the transmitter and the signal tower is assumed to be far away, so the power that can be recovered is very weak, and it is difficult to supply power for collecting data in real time. is there.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a signal tower lighting detection method and apparatus that detects the lighting of a signal tower without solving the problems of these energy harvesting techniques and without replacing wiring and batteries.

前記目的を達成するために、本発明の１つの態様にかかるシグナルタワー点灯検知方法は、
生産設備の稼働状況を表示灯の点灯により示すシグナルタワーに取り付けられ、前記表示灯の点灯情報を検出して無線により送受信機へ送信するシグナルタワー点灯検知方法であって、
前記送受信機より無線送電された電波を無線給電部で受電して点灯検知装置の電力として活用するとともに、前記表示灯の点灯光により光発電部で発電して前記点灯検知装置の電力として活用し、
前記表示灯の消灯時の点灯情報においては、前記無線給電部での電力により前記消灯時の点灯情報を第１頻度で前記送受信機に送信し、
前記表示灯の点灯時の点灯情報においては、前記無線給電部による電力と、前記表示灯の前記点灯光による前記光発電部による電力とを合わせて、前記第１頻度より高い第２頻度で前記点灯時の点灯情報を前記送受信機に送信する。 In order to achieve the above object, a signal tower lighting detection method according to one aspect of the present invention includes:
A signal tower lighting detection method that is attached to a signal tower that indicates the operating status of a production facility by lighting of an indicator lamp, detects lighting information of the indicator lamp, and transmits to a transceiver by radio,
The radio power transmitted from the transmitter / receiver is received by the wireless power feeding unit and used as the power of the lighting detection device, and is generated by the photovoltaic power generation unit using the lighting light of the indicator lamp and used as the power of the lighting detection device. ,
In the lighting information when the indicator lamp is extinguished, the lighting information at the time of extinguishing is transmitted to the transceiver at a first frequency by the power in the wireless power feeding unit,
In the lighting information at the time of lighting of the indicator lamp, the electric power by the wireless power feeding unit and the electric power by the photovoltaic power generation unit by the lighting light of the indicator lamp are combined at a second frequency higher than the first frequency. The lighting information at the time of lighting is transmitted to the transceiver.

また、前記目的を達成するために、本発明の別の態様にかかるシグナルタワー点灯検知装置は、
送受信機から無線送電された電波を受電し、シグナルタワーの表示灯の点灯情報を前記送受信機へ無線送信するアンテナと、
前記アンテナで受電した電波を直流電力へ変換し、前記整流部で変換して得られた前記直流電力を無線給電による電力としてデバイスへ電力供給する点灯検知制御部を有する回路基板と、
前記シグナルタワーの点灯光により発電して光発電による電力を前記回路基板に出力し、前記点灯情報を検出する光発電素子とを備え、
前記回路基板の前記点灯検知制御部は、前記無線給電による電力と前記光発電による電力とを使って、前記光発電素子で検出された前記シグナルタワーの前記表示灯の前記点灯情報を前記送受信機へ無線送信する。 In order to achieve the above object, a signal tower lighting detection device according to another aspect of the present invention includes:
An antenna for receiving radio waves wirelessly transmitted from the transceiver, and wirelessly transmitting signal lamp indicator lighting information to the transceiver;
A circuit board having a lighting detection control unit that converts radio waves received by the antenna into DC power, and that supplies the DC power obtained by conversion by the rectification unit to a device as power by wireless power feeding;
A power generation element that detects the lighting information by generating electric power generated by the lighting light of the signal tower and outputting the electric power generated by the photovoltaic power to the circuit board;
The lighting detection control unit of the circuit board uses the power generated by the wireless power feeding and the power generated by the photovoltaic power generation to transmit the lighting information of the indicator lamp of the signal tower detected by the photovoltaic power generation element. Wirelessly transmit to

以上のように、本発明の前記態様にかかるシグナルタワー点灯検知方法及び装置は、無線電波による電力供給と点灯光による光発電とから供給されるため、配線及び電池交換を必要とせず、シグナルタワー点灯情報を無線により収集することが可能となる。   As described above, since the signal tower lighting detection method and apparatus according to the above aspect of the present invention are supplied from the power supply by the radio wave and the photovoltaic power generation by the lighting light, the signal tower does not require wiring and battery replacement. Lighting information can be collected wirelessly.

本発明の実施形態にかかるシグナルタワー点灯検知装置とシグナルタワーとを示す図The figure which shows the signal tower lighting detection apparatus and signal tower concerning embodiment of this invention シグナルタワーとシグナルタワー点灯検知装置である点灯検知センサの構成を示す図The figure which shows the structure of the lighting detection sensor which is a signal tower and a signal tower lighting detection device シグナルタワーと点灯検知センサの構成を示す図Diagram showing the configuration of the signal tower and lighting detection sensor 点灯状態と通信頻度との関係を示す図A diagram showing the relationship between lighting status and communication frequency シグナルタワーが複数ある場合の点灯検知センサを示す図Diagram showing lighting detection sensor when there are multiple signal towers 従来のシグナルタワー点灯検知装置を示す図The figure which shows the conventional signal tower lighting detection device

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施の形態におけるシグナルタワー点灯検知装置とシグナルタワーとを示す図である。
シグナルタワー１０１は、生産設備９０の稼動状態に応じて、複数の表示灯の各表示灯１０２の点灯状態が変化し、その状態から生産設備９０の稼動状態を把握することができる。
点灯検知装置の一例として機能しかつシグナルタワー１０１に設置された点灯検知センサ２０１は、シグナルタワー１０１の各表示灯１０２の点灯状態を検出して点灯情報を出力する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a signal tower lighting detection device and a signal tower in the present embodiment.
The signal tower 101 can determine the operating state of the production facility 90 based on the change of the lighting state of each indicator lamp 102 of the plurality of indicator lamps according to the operating state of the production facility 90.
The lighting detection sensor 201 that functions as an example of a lighting detection device and is installed in the signal tower 101 detects the lighting state of each indicator lamp 102 of the signal tower 101 and outputs lighting information.

送受信機２０４は、点灯検知センサ２０１から各表示灯１０２の点灯情報を受信する。
送受信機２０４は、アンテナ２０２及び発振制御部２０３で構成されている。送受信機２０４と点灯検知センサ２０１との間で無線情報通信８１を行い、各表示灯１０２の点灯情報を送受信機２０４からデータ処理装置１０６へ伝達し、シグナルタワー１０１が取り付けられている生産設備９０の稼動情報をデータ処理装置１０６で取得する。
送受信機２０４は、発振制御部２０３により、高周波電力の生成と制御とを行い、アンテナ２０２を通じて、点灯検知センサ２０１との間で電波８２の送受信を行う。 The transceiver 204 receives lighting information of each indicator lamp 102 from the lighting detection sensor 201.
The transceiver 204 includes an antenna 202 and an oscillation control unit 203. Wireless information communication 81 is performed between the transmitter / receiver 204 and the lighting detection sensor 201 to transmit the lighting information of each indicator light 102 from the transmitter / receiver 204 to the data processing device 106, and the production facility 90 to which the signal tower 101 is attached. Is acquired by the data processing device 106.
The transceiver 204 uses the oscillation control unit 203 to generate and control high-frequency power, and transmits and receives the radio wave 82 to and from the lighting detection sensor 201 through the antenna 202.

点灯検知センサ２０１は、少なくとも１つのアンテナ２０５と、無線給電と情報取得及び送信とを行う点灯検知制御部９９を有する回路基板２０６と、複数の光発電素子２０７とで構成されている。   The lighting detection sensor 201 includes at least one antenna 205, a circuit board 206 having a lighting detection control unit 99 that performs wireless power feeding, information acquisition, and transmission, and a plurality of photovoltaic elements 207.

送受信機２０４から送電された電波８２を、アンテナ２０５で受信する。
アンテナ２０５で受信された電波は、アンテナ２０５に接続された回路基板２０６に伝達される。
伝達された電波は、回路基板２０６内で直流電力へ変換される。その後、直流電力は、回路基板２０６に接続された各種デバイス９３へ電力供給される。
このようにして、アンテナ２０５と回路基板２０６とで無線給電部９１の一例を構成している。 The antenna 205 receives the radio wave 82 transmitted from the transceiver 204.
The radio wave received by the antenna 205 is transmitted to the circuit board 206 connected to the antenna 205.
The transmitted radio wave is converted into DC power in the circuit board 206. Thereafter, the DC power is supplied to various devices 93 connected to the circuit board 206.
In this manner, the antenna 205 and the circuit board 206 constitute an example of the wireless power feeding unit 91.

一例として、複数の光発電素子２０７は、それぞれ、シグナルタワー１０１の表示灯１０２に一対一に対応して配置されている。光発電素子２０７が点灯している状態においては、表示灯１０２の点灯により光発電素子２０７が発電し、発電した電力を回路基板２０６を通じて各種デバイス９３へ電力供給する。ここで、各種デバイスとは、通信デバイス、情報処理デバイス、又はセンサデバイスなどを意味する。
このようにして、光発電素子２０７で光発電部９２の一例を構成している。 As an example, the plurality of photovoltaic elements 207 are arranged in one-to-one correspondence with the indicator lamps 102 of the signal tower 101. In a state where the photovoltaic element 207 is lit, the photovoltaic element 207 generates electricity by turning on the indicator lamp 102, and supplies the generated power to various devices 93 through the circuit board 206. Here, various devices mean a communication device, an information processing device, a sensor device, or the like.
In this way, the photovoltaic element 207 constitutes an example of the photovoltaic unit 92.

さらに、この光発電部９２の各光発電素子２０７での点灯光発電の電力を各表示灯１０２の点灯情報として認識し、認識した点灯情報を、回路基板２０６及びアンテナ２０５介して、送受信機２０４へ無線情報通信８１による情報伝達を行う。   Further, the power of lighting photovoltaic power generation at each photovoltaic power generation element 207 of the photovoltaic power generation unit 92 is recognized as lighting information of each indicator lamp 102, and the recognized lighting information is transmitted / received via the circuit board 206 and the antenna 205 to the transceiver 204. Information transmission by wireless information communication 81 is performed.

これらにより、シグナルタワー１０１の全ての表示灯１０２が点灯していない状態、つまり、生産設備９０が稼動していない状態においては、無線電波８２による電力供給により、各種デバイス９３を駆動し、表示灯１０２が点灯していないという情報を、点灯検知センサ２０１から送受信機２０４へ伝達する。一方、表示灯１０２の一つ、もしくは複数が点灯している状態においては、無線電波８２による電力供給と点灯光による光発電とによる電力供給とを合わせて各種デバイス９３を駆動し、表示灯１０２が点灯している情報を、点灯検知センサ２０１から送受信機２０４へ伝達することが可能となる。この点灯情報を送受信機２０４はデータ処理装置１０６へ伝達し、その点灯情報に応じた設備９０の稼動状態をデータ処理装置１０６で判断する。   Accordingly, in a state where all the indicator lights 102 of the signal tower 101 are not lit, that is, in a state where the production facility 90 is not in operation, the various devices 93 are driven by the power supply by the radio wave 82, and the indicator lights Information that the 102 is not lit is transmitted from the lighting detection sensor 201 to the transceiver 204. On the other hand, in a state where one or a plurality of the indicator lamps 102 are lit, the various devices 93 are driven by combining the power supply by the radio wave 82 and the power supply by the photovoltaic power generation by the lighting light, and the indicator lamps 102. Can be transmitted from the lighting detection sensor 201 to the transceiver 204. The transmitter / receiver 204 transmits the lighting information to the data processing device 106, and the data processing device 106 determines the operating state of the facility 90 according to the lighting information.

これらの処理を連続的に行うことで、リアルタイムな設備９０の稼動状態の把握が可能となる。また、この方法においては、点灯検知センサ２０１の電源は、無線給電部９１での無線電波８２による電力供給と、光発電部９２での点灯光による光発電とから供給されるため、電力供給のための配線及び電池交換の必要がない。   By performing these processes continuously, it is possible to grasp the operating state of the equipment 90 in real time. Further, in this method, the power source of the lighting detection sensor 201 is supplied from the power supply by the wireless radio wave 82 in the wireless power feeding unit 91 and the photovoltaic power generation by the lighting light in the photovoltaic power generation unit 92. There is no need for wiring and battery replacement.

次に、図２により、点灯検知センサ２０１の構成を詳細に説明する。
点灯検知センサ２０１は、前述したように、少なくとも１つのアンテナ２０５と、少なくとも１つの回路基板２０６と、複数の光発電素子２０７とで構成されている。 Next, the configuration of the lighting detection sensor 201 will be described in detail with reference to FIG.
As described above, the lighting detection sensor 201 includes at least one antenna 205, at least one circuit board 206, and a plurality of photovoltaic elements 207.

このうちの回路基板２０６には、少なくとも点灯検知制御部９９を有する。点灯検知制御部９９は、例えば、切替部３０１と、整流部３０２と、電源制御部３０３と、２次電池３０４と、情報処理部３０５と、通信部３０６とを備えている。２次電池３０４は回路基板上に必ずしも配置する必要はなく、点灯検知制御部９９のうちの必要な部分と電気的に接続されておればよい。   Among them, the circuit board 206 has at least a lighting detection control unit 99. The lighting detection control unit 99 includes, for example, a switching unit 301, a rectifying unit 302, a power supply control unit 303, a secondary battery 304, an information processing unit 305, and a communication unit 306. The secondary battery 304 is not necessarily arranged on the circuit board, and may be electrically connected to a necessary part of the lighting detection control unit 99.

送受信機２０４から送電された電波８２をアンテナ２０５により受電し、切替部３０１を整流部３０２側に切り替えて、整流部３０２により直流電力へ変換する。この電力は、電源制御部３０３により、電源制御部３０３と接続されたキャパシタあるいは蓄電池といった２次電池３０４に充電される。よって、この例では、アンテナ２０５と回路基板２０６の整流部３０２とで無線給電部９１の一例を構成している。   The radio wave 82 transmitted from the transmitter / receiver 204 is received by the antenna 205, the switching unit 301 is switched to the rectifying unit 302 side, and the rectifying unit 302 converts it to DC power. This power is charged by the power supply control unit 303 into the secondary battery 304 such as a capacitor or a storage battery connected to the power supply control unit 303. Therefore, in this example, the antenna 205 and the rectifying unit 302 of the circuit board 206 constitute an example of the wireless power feeding unit 91.

このとき、表示灯１０２が全て消灯しており、点灯していない場合には、光発電素子２０７による発電が無いので、整流部３０２から変換された直流電力により、必要な電力が２次電池３０４に蓄電された時点で、蓄電された電力を利用して、情報処理部３０５により、表示灯１０２が全て消灯しているという点灯情報を生成し、その点灯情報が、切替部３０１で通信部３０６側に切り替えたのち、通信部３０６でアンテナ２０５を介して無線送信される。この場合は、次の場合よりも低い頻度（すなわち、第１頻度）で点灯情報の無線通信を行っている。   At this time, when all the indicator lamps 102 are turned off and are not turned on, there is no power generation by the photovoltaic power generation element 207, so that necessary power is supplied from the secondary battery 304 by the DC power converted from the rectifying unit 302. When the power is stored, the information processing unit 305 generates lighting information indicating that all the indicator lamps 102 are turned off using the stored power, and the switching unit 301 causes the communication unit 306 to turn on the lighting information. Then, the communication unit 306 wirelessly transmits the signal via the antenna 205. In this case, wireless communication of lighting information is performed at a lower frequency (that is, the first frequency) than in the following case.

前記の場合は、光発電素子２０７による発電が無く、無線電波８２のみで電源を供給する場合である。これに対して、シグナルタワー１０１の表示灯１０２が１つでも点灯している場合は、前記の無線電波８２による電力供給と合わせて、点灯光により、光発電素子２０７が発電し、その電力は電源制御部３０３により、２次電池３０４に充電される。前記の無線電波８２による電力供給と光発電素子２０７による発電とにより、必要な電力が２次電池３０４に蓄電された時点で、蓄電された電力を利用して、情報処理部３０５により、発電している光発電素子２０７の情報を基にした各表示灯１０２の点灯情報を生成し、その点灯情報が、切替部３０１で通信部３０６側に切り替えたのち、通信部３０６でアンテナ２０５を介して無線送信される。   In the above case, there is no power generation by the photovoltaic element 207, and power is supplied only by the radio wave 82. On the other hand, when at least one of the indicator lamps 102 of the signal tower 101 is lit, the photovoltaic element 207 generates power by the lighting light together with the power supply by the radio wave 82, and the power is The secondary battery 304 is charged by the power control unit 303. When the necessary power is stored in the secondary battery 304 by the power supply by the radio wave 82 and the power generation by the photovoltaic device 207, the information processing unit 305 generates power using the stored power. The lighting information of each indicator lamp 102 is generated based on the information of the photovoltaic power generation element 207, the lighting information is switched to the communication unit 306 side by the switching unit 301, and then the communication unit 306 via the antenna 205 Wirelessly transmitted.

従って、表示灯１０２が点灯している状態においては、無線電波８２により電力供給と、光発電による電力供給との両方から２次電池３０４が充電されるため、より早く必要な電力を２次電池３０４で蓄電することが可能となり、先の場合の第１頻度よりも高い第２頻度で点灯情報の無線通信が行える。また、この光発電においては、室内光による発電ではなく、シグナルタワー１０１の点灯光に近接させて発電するため、安定して高い電力の発電が可能となる。   Therefore, in the state where the indicator lamp 102 is lit, the secondary battery 304 is charged from both the power supply by the radio wave 82 and the power supply by photovoltaic power generation. It becomes possible to store electricity at 304 and wireless communication of lighting information can be performed at a second frequency higher than the first frequency in the previous case. Further, in this photovoltaic power generation, power is generated not in the room light but in the vicinity of the lighting light of the signal tower 101, so that stable and high power generation is possible.

ここで、第１頻度と第２頻度とを例示すると、送電距離にも依存するが、第１頻度は、数分に１回の頻度であるのに対して、第２頻度は、数秒に１回の頻度とすることができる。   Here, when the first frequency and the second frequency are exemplified, the first frequency is a frequency of once every few minutes, whereas the second frequency is 1 per several seconds, although it depends on the transmission distance. The frequency of times.

なお、ここでは、一つのアンテナ２０５に対して、整流部３０２と通信部３０６とを切替部３０１により切り替えたが、図３に示すように、２つのアンテナ４０１、４０２をそれぞれ、整流部３０２と通信部３０６とにそれぞれ対応付けても良い。図３の構成においては、電力供給と情報通信とで異なる周波数を割り当てることもできる。   Here, although the rectifier 302 and the communication unit 306 are switched by the switching unit 301 for one antenna 205, the two antennas 401 and 402 are respectively connected to the rectifier 302 as shown in FIG. You may associate with the communication part 306, respectively. In the configuration of FIG. 3, different frequencies can be assigned for power supply and information communication.

次に、点灯状態による通信頻度について、図４を用いて説明する。図４は、シグナルタワー１０１が青色、黄色、及び赤色の３個の表示灯１０２で構成されるときの通信頻度を表している。シグナルタワー１０１のいずれか一つ以上の表示灯１０２が点灯している場合は、前記の通り、無線電波８２による電力供給と、点灯光による光発電との両方から電力供給できるため、第２頻度での高頻度な通信が可能となる。ここで高頻度な通信が必要となる理由は、図４に示すように、シグナルタワー１０１の点灯状態は、常時点灯の場合と、間欠的な点灯、つまり、点滅する場合とがあり、点滅の場合（例えば図４の黄色の表示灯１０２の場合）においては、その点滅間隔よりも短い間隔で通信を行うことで、その状態の把握が可能となるためである（図４の通信頻度の「稼働中」の区間の頻度間隔を参照）。一方、シグナルタワー１０１がすべて点灯していない状態では、前記のような高頻度な通信は必要ないため、無線電波８２による弱い電力供給のみで、第１頻度のように頻度の低い通信でも十分に稼動把握が可能である（図４の通信頻度の「停止中」の区間の頻度間隔を参照）。   Next, the communication frequency by a lighting state is demonstrated using FIG. FIG. 4 shows the communication frequency when the signal tower 101 is composed of three indicator lights 102 of blue, yellow, and red. When any one or more of the indicator lamps 102 of the signal tower 101 is lit, the power can be supplied from both the power supply by the radio wave 82 and the photovoltaic power generation by the lighting light as described above. High frequency communication is possible. The reason why high-frequency communication is necessary here is that, as shown in FIG. 4, the lighting state of the signal tower 101 may be constantly lit or intermittently lit, that is, blinking. In this case (for example, in the case of the yellow indicator light 102 in FIG. 4), it is possible to grasp the state by performing communication at an interval shorter than the blinking interval (the communication frequency “ Refer to the frequency interval for the “in operation” section). On the other hand, when all the signal towers 101 are not lit, the above-described high-frequency communication is not necessary. Therefore, only weak power supply by the radio wave 82 is sufficient, and even low-frequency communication such as the first frequency is sufficient. The operation can be grasped (see the frequency interval of the “stopped” section of the communication frequency in FIG. 4).

このように、シグナルタワー１０１の表示灯１０２の点灯時と消灯時とで通信頻度を変化させることで、無線電波８２の弱い広範囲においても、稼動把握が可能となる。   As described above, by changing the communication frequency between when the indicator lamp 102 of the signal tower 101 is turned on and when it is turned off, it is possible to grasp the operation even in a wide range where the radio wave 82 is weak.

次に、シグナルタワー１０１の表示灯１０２の点灯を認識する方法を説明する。図１及び図２に示した通り、複数の表示灯１０２のそれぞれに一つの光発電素子２０７が対応するように設置する。ここで、光発電素子２０７が対応する表示灯１０２が単独で点灯した場合に、高い頻度での通信が可能となる電力量を基準電力量とする。光発電素子２０７と表示灯１０２との距離は、光発電素子２０７の対応する表示灯１０２が単独で点灯した際に、基準電力量以上の発電量を得ることができるとともに、対応する表示灯１０２は消灯しており、それ以外の表示灯、及び室内光が全て点灯している状態での発電量が前記基準電力量と十分な差異が出るような近接距離に設置するものとする。前記距離とは、例えば、近ければ近い程良く、０ｍｍより大きく１０ｍｍ以下程度を想定することができる。   Next, a method for recognizing the lighting of the indicator lamp 102 of the signal tower 101 will be described. As shown in FIG.1 and FIG.2, it installs so that the one photovoltaic device 207 may respond | correspond to each of the some indicator lamp 102. FIG. Here, when the indicator lamp 102 corresponding to the photovoltaic element 207 is lit alone, the amount of power that enables high-frequency communication is set as the reference power amount. The distance between the photovoltaic element 207 and the indicator lamp 102 is such that when the corresponding indicator lamp 102 of the photovoltaic element 207 is lit alone, a power generation amount that is equal to or greater than the reference electric energy can be obtained, and the corresponding indicator lamp 102 can be obtained. Is set off at a close distance such that the power generation amount with the other indicator lights and the room light turned on is sufficiently different from the reference power amount. For example, the closer the distance, the better, and it can be assumed that the distance is greater than 0 mm and not greater than 10 mm.

ここで、複数の表示灯１０２の内、いずれか一つの表示灯１０２が点灯した場合、その表示灯１０２に対応した発電素子２０７の発電電力が前記の基準発電量以上となった場合、当該発電素子２０７に対応している表示灯１０２が点灯していると電源制御部３０３で認識する。逆に、発電素子２０７の発電電力が前記の基準発電量より小さい場合は、周辺の表示灯、あるいは室内光による発電となっているため、その発電素子２０７に対応している表示灯１０２は点灯していないと電源制御部３０３で認識することが出来る。これにより、表示灯１０２の点灯により、必要とする頻度での通信が可能となる電力を供給できると共に、各表示灯１０２の点灯状態及び消灯状態を電源制御部３０３で認識し、その情報を通信部３０６とアンテナ２０５とを介して送受信機２０４へ無線伝送することが可能となる。   Here, when any one of the plurality of indicator lamps 102 is lit, when the generated power of the power generation element 207 corresponding to the indicator lamp 102 is equal to or greater than the reference power generation amount, The power supply control unit 303 recognizes that the indicator lamp 102 corresponding to the element 207 is lit. On the other hand, when the generated power of the power generation element 207 is smaller than the reference power generation amount, since the power is generated by the surrounding indicator light or indoor light, the display lamp 102 corresponding to the power generation element 207 is turned on. If not, the power supply control unit 303 can recognize it. As a result, when the indicator lamp 102 is turned on, it is possible to supply power that enables communication at a required frequency, and the power supply control unit 303 recognizes the ON state and the OFF state of each indicator lamp 102 and communicates the information. Wireless transmission to the transceiver 204 via the unit 306 and the antenna 205 is possible.

なお、本実施の形態では表示灯１０２が３種類ある場合について図１、図２、図４を用いて説明したが、その数に制限は無く、前記の方法を用いることで、いずれの場合においても表示灯１０２の点灯及び消灯を電源制御部３０３で認識することが可能である。   In this embodiment, the case where there are three types of indicator lamps 102 has been described with reference to FIGS. 1, 2, and 4. However, the number is not limited, and in any case, the above method is used. In addition, the power supply control unit 303 can recognize whether the indicator lamp 102 is turned on or off.

なお、表示灯１０２は一般的に赤、青、及び黄色などの複数色で区別される場合があるが、前記の方法では点灯光の色によらず、それぞれの表示灯１０２の点灯色に対して、基準電力を設定することで、色の種類に関わらず電源制御部３０３で認識することが出来る。   In general, the indicator lamps 102 may be distinguished by a plurality of colors such as red, blue, and yellow. However, in the above method, the lighting colors of the indicator lights 102 are not limited to the colors of the lighting lights. Thus, by setting the reference power, the power supply control unit 303 can recognize it regardless of the type of color.

なお、本実施の形態では一つの送受信機２０４と、一つのシグナルタワー１０１との間での電力供給及び情報通信について説明したが、図５に示すように、一つの送受信機２０４に対して複数のシグナルタワー１０１を対応付けて、電力供給及び情報通信を行えるようにしても良い。この場合は、複数のシグナルタワー１０１にそれぞれ固有のＩＤ情報を割り当て、点灯情報と合わせてＩＤ情報を無線通信することで、どのシグナルタワー１０１からの情報かを点灯検知制御部９９で識別可能である。このような構成によれば、複数のシグナルタワー１０１に対して一つの送受信機２０４を配置すればよく、構成を簡単なものとすることができる。また、無線による電力供給と光発電による電力供給とにより、電源配線及び電池交換が不要となり、さらに、シグナルタワーの点灯時と消灯時とで通信頻度を変えることで、広範囲における稼働把握が可能となる。   In this embodiment, power supply and information communication between one transceiver 204 and one signal tower 101 have been described. However, as shown in FIG. These signal towers 101 may be associated with each other so that power supply and information communication can be performed. In this case, by assigning unique ID information to each of the plurality of signal towers 101 and wirelessly communicating the ID information together with the lighting information, the lighting detection control unit 99 can identify which signal tower 101 the information is from. is there. According to such a configuration, one transmitter / receiver 204 may be disposed for the plurality of signal towers 101, and the configuration can be simplified. In addition, wireless power supply and photovoltaic power supply eliminate the need for power supply wiring and battery replacement.Furthermore, by changing the communication frequency between when the signal tower is turned on and when it is turned off, it is possible to understand operation in a wide range. Become.

なお、図１において、アンテナ２０２及び２０５を特定方向に指向性を持った平板状のアンテナとして示したが、送受信機２０４とシグナルタワー１０１との設置状態に応じて、指向性の低い線状アンテナを用いても良い。   In FIG. 1, the antennas 202 and 205 are illustrated as flat antennas having directivity in a specific direction. However, linear antennas having low directivity depending on the installation state of the transceiver 204 and the signal tower 101. May be used.

前記実施形態にかかるシグナルタワー点灯検知方法及び装置によれば、無線電波による電力供給と点灯光による光発電とから供給されるため、工場内の広い範囲に配置された生産設備９０のシグナルタワー１０１からの稼動情報（言い換えれば、点灯情報）を、電源配線及び電池交換の必要なく、必要な頻度でリアルタイムに収集することが可能となる。   According to the signal tower lighting detection method and apparatus according to the embodiment, the signal tower 101 of the production facility 90 arranged in a wide range in the factory is supplied from the power supply by the radio wave and the photovoltaic power generation by the lighting light. Operation information (in other words, lighting information) can be collected in real time at a necessary frequency without the need for power supply wiring and battery replacement.

なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。   In addition, it can be made to show the effect which each has by combining arbitrary embodiment or modification of the said various embodiment or modification suitably. In addition, combinations of the embodiments, combinations of the examples, or combinations of the embodiments and examples are possible, and combinations of features in different embodiments or examples are also possible.

本発明の前記態様にかかるシグナルタワー点灯検知方法及び装置は、既存の生産設備の稼動情報を、特別な配線工事及び定期的な電池交換をすることなく、無線により収集することが可能となる。   The signal tower lighting detection method and apparatus according to the above aspect of the present invention can collect the operation information of existing production facilities wirelessly without special wiring work and periodic battery replacement.

８１ 無線情報通信
８２ 電波
９０ 生産設備
９１ 無線給電部
９２ 光発電部
９３ デバイス
９９ 点灯検知制御部
１０１ シグナルタワー
１０２ 表示灯
１０３ 光センサ
１０４ 送信機
１０５ 受信機
１０６ データ処理装置
２０１ 点灯検知センサ
２０２ アンテナ
２０３ 発振制御部
２０４ 送受信機
２０５ アンテナ
２０６ 回路基板
２０７ 光発電素子
３０１ 切替部
３０２ 整流部
３０３ 電源制御部
３０４ ２次電池
３０５ 情報処理部
３０６ 通信部
４０１ アンテナ
４０２ アンテナ DESCRIPTION OF SYMBOLS 81 Wireless information communication 82 Radio wave 90 Production equipment 91 Wireless power supply part 92 Photoelectric power generation part 93 Device 99 Lighting detection control part 101 Signal tower 102 Indicator light 103 Optical sensor 104 Transmitter 105 Receiver 106 Data processing apparatus 201 Lighting detection sensor 202 Antenna 203 Oscillation control unit 204 Transceiver 205 Antenna 206 Circuit board 207 Photovoltaic element 301 Switching unit 302 Rectification unit 303 Power supply control unit 304 Secondary battery 305 Information processing unit 306 Communication unit 401 Antenna 402 Antenna

Claims (4)

生産設備の稼働状況を表示灯の点灯により示すシグナルタワーに取り付けられ、前記表示灯の点灯情報を検出して無線により送受信機へ送信するシグナルタワー点灯検知方法であって、
前記送受信機より無線送電された電波を無線給電部で受電してシグナルタワー点灯検知装置の電力として活用するとともに、前記表示灯の点灯光により光発電部で発電して前記シグナルタワー点灯検知装置の電力として活用し、
前記表示灯の消灯時の点灯情報においては、前記無線給電部での電力により前記消灯時の点灯情報を第１頻度で前記送受信機に送信し、
前記表示灯の点灯時の点灯情報においては、前記無線給電部による電力と、前記表示灯の前記点灯光による前記光発電部による電力とを合わせて、前記第１頻度より高い第２頻度で前記点灯時の点灯情報を前記送受信機に送信する、シグナルタワー点灯検知方法。 A signal tower lighting detection method that is attached to a signal tower that indicates the operating status of a production facility by lighting of an indicator lamp, detects lighting information of the indicator lamp, and transmits to a transceiver by radio,
The radio power received from the transmitter / receiver is received by the wireless power feeding unit and used as the power of the signal tower lighting detection device, and the photovoltaic power generation unit generates power using the lighting light of the indicator lamp. Use as electricity,
In the lighting information when the indicator lamp is extinguished, the lighting information at the time of extinguishing is transmitted to the transceiver at a first frequency by the power in the wireless power feeding unit,
In the lighting information at the time of lighting of the indicator lamp, the electric power by the wireless power feeding unit and the electric power by the photovoltaic power generation unit by the lighting light of the indicator lamp are combined at a second frequency higher than the first frequency. A signal tower lighting detection method for transmitting lighting information at the time of lighting to the transceiver. 前記電力の活用時に、前記シグナルタワーの前記表示灯の前記点灯情報を収集する前記送受信機に対して、前記シグナルタワー点灯検知装置を複数個配置して、前記送受信機より無線送電された電波を、前記シグナルタワー点灯検知装置のそれぞれの無線給電部で受電し、
前記消灯時及び前記点灯時の前記点灯情報を前記送受信機に送信するとき、前記シグナルタワー点灯検知装置のそれぞれで収集した点灯情報を前記送受信機に送信する、
請求項１に記載のシグナルタワー点灯検知方法。 A plurality of the signal tower lighting detection devices are arranged for the transceiver that collects the lighting information of the indicator lamps of the signal tower when the power is utilized, and radio waves wirelessly transmitted from the transceiver are arranged. , Receiving power at each wireless power feeding unit of the signal tower lighting detection device,
When transmitting the lighting information at the time of turning off and lighting to the transceiver, the lighting information collected by each of the signal tower lighting detection devices is transmitted to the transceiver.
The signal tower lighting detection method according to claim 1. 送受信機から無線送電された電波を受電し、シグナルタワーの表示灯の点灯情報を前記送受信機へ無線送信するアンテナと、
前記アンテナで受電した電波を直流電力へ変換し、変換して得られた前記直流電力を無線給電による電力としてデバイスへ電力供給する点灯検知制御部を有する回路基板と、
前記シグナルタワーの点灯光により発電して光発電による電力を前記回路基板に出力し、前記点灯情報を検出する光発電素子とを備え、
前記回路基板の前記点灯検知制御部は、前記無線給電による電力と前記光発電による電力とを使って、前記光発電素子で検出された前記シグナルタワーの前記表示灯の前記点灯情報を前記送受信機へ無線送信する、シグナルタワー点灯検知装置。 An antenna for receiving radio waves wirelessly transmitted from the transceiver, and wirelessly transmitting signal lamp indicator lighting information to the transceiver;
A circuit board having a lighting detection control unit that converts radio waves received by the antenna into DC power, and supplies the DC power obtained by the conversion to the device as power by wireless power feeding;
A power generation element that detects the lighting information by generating electric power generated by the lighting light of the signal tower and outputting the electric power generated by the photovoltaic power to the circuit board;
The lighting detection control unit of the circuit board uses the power generated by the wireless power feeding and the power generated by the photovoltaic power generation to transmit the lighting information of the indicator lamp of the signal tower detected by the photovoltaic power generation element. Signal tower lighting detection device that wirelessly transmits to. 前記点灯検知制御部は、
前記アンテナで受電した電波を直流電力へ変換して、変換して得られた前記直流電力を無線給電による電力として前記デバイスへ電力供給するする整流部と、
前記無線給電による電力と前記光発電による電力とを使って、前記光発電素子で検出された前記シグナルタワーの前記表示灯の前記点灯情報を前記送受信機へ無線送信する通信部とを有する、
請求項３に記載のシグナルタワー点灯検知装置。 The lighting detection control unit
A rectifier that converts radio waves received by the antenna into DC power, and supplies the DC power obtained by the conversion to the device as power by wireless power feeding;
A communication unit that wirelessly transmits the lighting information of the indicator lamp of the signal tower detected by the photovoltaic power generation device to the transmitter / receiver using the power generated by the wireless power feeding and the power generated by the photovoltaic power generation.
The signal tower lighting detection device according to claim 3.
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