JP6926911B2 - 設備管理システム - Google Patents

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表示灯に設けられ、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。

さらに、複数の処理設備から管理装置へ信号が無線送信される場合に、複数の処理設備の送信パケットが衝突するおそれがある。仮に、送信パケットが衝突した場合には、管理装置は、適切な情報を取得することができない場合がある。

本発明は、電力消費量を低減することができ、且つ、送信パケットの衝突を回避することにより管理装置が正確な情報を取得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、複数の処理設備と、前記複数の処理設備の情報をそれぞれ表示する複数の信号灯と、前記複数の信号灯のそれぞれに取り付けられ、前記複数の信号灯のそれぞれの発光情報を取得し、前記発光情報を無線送信する複数の情報取得装置と、前記複数の情報取得装置がそれぞれ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対応する前記処理設備の状態を管理する管理装置と、を備える。

前記複数の情報取得装置のそれぞれは、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取得処理、前記取得処理の後に前記発光情報を無線送信する送信処理、及び、前記送信処理から次の前記取得処理までの間に前記コントローラを省電力モードである休止状態とする休止処理を実行する。前記休止処理の時間は、休止用乱数により設定された変動時間とされる。

設備管理システムによれば、送信処理から次の取得処理までの間にて、コントローラを省電力モードである休止状態とする休止処理が実行されている。つまり、コントローラは、取得処理及び送信処理を行わず、休止状態となる時間を有している。そのため、コントローラは、電力消費量を低減できる状態である。

さらに、休止処理の時間は、休止用乱数により設定された変動時間とされる。そのため、一の情報取得装置が発光情報を無線送信するタイミングと、他の情報取得装置が発光情報を無線送信するタイミングとが、異なる状態となる。従って、複数の情報取得装置によって無線送信される複数の送信パケットが衝突することを回避することができる。結果として、管理装置は、複数の処理設備に関する情報を確実に取得することができる。

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。 第一実施形態の情報取得装置の回路構成を示す図である。 情報取得装置のコントローラによる取得及び送信処理のフローチャートである。 情報取得装置のコントローラによる取得及び送信処理のフローチャートである。 センサの検出値に変化がある場合における情報取得装置による取得処理及び送信処理に関するタイミングチャートである。上段が第一処理設備Ａに対応する情報取得装置による処理を示し、下段が第二処理設備Ｂに対応する情報取得装置による処理を示す。 センサの検出値に変化がない場合における情報取得装置による取得処理及び送信処理に関するタイミングチャートである。 未送信カウンタｉがｎ回に達した場合における情報取得装置による取得処理及び送信処理に関するタイミングチャートである。 第二実施形態の情報取得装置の回路構成を示す図である。 情報取得装置のコントローラによる取得及び送信処理のフローチャートである。

（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、複数の信号灯３，３，・・・のそれぞれに対応する複数の処理設備２，２，・・・のそれぞれの状態を管理する。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^２）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、コントローラ５１を省電力モードである休止状態とする休止処理、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。無線送信は、パケット通信により行われている。

（１−４．コントローラ５１による取得及び送信処理）
次に、コントローラ５１による取得及び送信処理について、図４Ａ及び図４Ｂ、図５−図７を参照して説明する。コントローラ５１は、発光情報の取得処理、発光情報を無線送信する送信処理、休止処理を順に実行し、当該処理を繰り返す。発光情報の取得処理は、センサ４１ａ，４１ｂ，４１ｃによって発光情報を取得する処理である。送信処理は、取得処理の後に、発光情報を無線送信する初回送信処理、及び、初回送信処理の後に再度同一の発光情報を無線送信する再送信処理である。休止処理は、送信処理から次の取得処理までの間にコントローラ５１を省電力モードである休止状態とする休止処理である。ここで、休止状態では、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、電源ＯＦＦ状態とされる。

以下に、コントローラ５１による取得処理、初回送信処理、再送信処理、及び、休止処理に関し、コントローラ５１による処理手順について、詳細に説明する。

まず、コントローラ５１は、センサ４１ａ，４１ｂ，４１ｃの検出値を取得する（Ｓ１）。コントローラ５１は、検出値に変化が有るか否かを判定する（Ｓ２）。検出値に変化が有ることは、明るさの変化（明るさに関する物理量の変化量）が閾値以上であることにより判定される。検出値に変化が無いことは、明るさの変化が閾値未満であることにより判定される。

信号灯３が連続消灯状態から連続点灯状態に変化した場合、及び、信号灯３が連続点灯状態から連続消灯状態に変化した場合に、検出値に変化が生じる。この場合、図４ＡのＳ２において、検出値に変化が有ると判定される（Ｓ２：Ｙｅｓ）。一方、信号灯３が連続消灯状態を維持する場合、及び、信号灯３が連続点灯状態を維持する場合に、検出値に変化が生じない。この場合、図４ＡのＳ２において、検出値に変化が無いと判定される（Ｓ２：Ｎｏ）。

検出値に変化が有る場合には（Ｓ２：Ｙｅｓ）、コントローラ５１は、送信用乱数Ｒａを決定する（Ｓ３）。送信用乱数Ｒａは、変動時間である初回送信用時間Ｔａを設定するために用いられる無次元数であり、初回送信用時間Ｔａは、送信用乱数Ｒａに対応する。送信用乱数Ｒａは、例えば、０〜５の範囲で決定される。本実施形態では、初回送信用時間Ｔａは、送信用乱数Ｒａと同値とする。つまり、送信用乱数Ｒａにより設定された初回送信用時間Ｔａは、０〜５ｍｓの範囲で変動する。

ここで、初回送信用時間Ｔａとは、図５に示すように、センサ４１ａ，４１ｂ，４１ｃによる発光情報の取得処理から当該発光情報の初回送信処理までの時間である。つまり、取得処理から初回送信処理までの初回送信用時間Ｔａは、０ｍｓから５ｍｓの範囲で変動する。

続いて、コントローラ５１は、取得処理を実行してから初回送信用時間Ｔａを経過したかを判定する（Ｓ４）。初回送信用時間Ｔａを経過するまでは（Ｓ４：Ｎｏ）、当該判定が継続される。初回送信用時間Ｔａを経過すると（Ｓ４：Ｙｅｓ）、コントローラ５１は、初回送信処理を実行する（Ｓ５）。つまり、コントローラ５１は、図４ＡのＳ１にて取得した発光情報を、送信装置５６により無線によりパケット送信する。

図５に示すように、例えば、第一処理設備Ａに対応する初回送信用時間Ｔａと第二処理設備Ｂに対応する初回送信用時間Ｔａとは、高い確率で異なる時間となる。従って、第一処理設備Ａに対応する情報取得装置４が発光情報を無線送信するタイミングと、第二処理設備Ｂに対応する情報取得装置４が発光情報を無線送信するタイミングとは、高い確率で異なる。そのため、複数の情報取得装置４によって無線送信される複数の送信パケットが衝突することを回避することができる。その結果、管理装置５は、複数の処理設備２，２，・・・に関する情報を確実に取得することができる。

ただし、処理設備２の数が多い場合には、送信パケットが衝突するおそれがある。そこで、図４Ａに示すように、コントローラ５１は、初回送信処理を実行した後に（Ｓ５）、再送信用乱数Ｒｂを決定する（Ｓ６）。再送信用乱数Ｒｂは、変動時間である再送信用時間Ｔｂを設定するために用いられる無次元数であり、再送信用時間Ｔｂは、再送信用乱数Ｒｂに対応する。再送信用乱数Ｒｂは、例えば、０〜２０の範囲で決定される。本実施形態では、再送信用時間Ｔｂは、再送信用乱数Ｒｂと同値とする。つまり、再送信用乱数Ｒｂにより設定された再送信用時間Ｔｂは、０〜２０ｍｓの範囲で変動する。

ここで、再送信用時間Ｔｂとは、図５に示すように、初回送信処理から再送信処理までの時間である。つまり、初回送信処理から再送信処理までの再送信用時間Ｔｂは、０ｍｓから２０ｍｓの範囲で変動する。

続いて、コントローラ５１は、初回送信処理を実行してから再送信用時間Ｔｂを経過したかを判定する（Ｓ７）。再送信用時間Ｔｂを経過するまでは（Ｓ７：Ｎｏ）、当該判定が継続される。再送信用時間Ｔｂを経過すると（Ｓ７：Ｙｅｓ）、コントローラ５１は、再送信処理を実行する（Ｓ８）。つまり、コントローラ５１は、図４ＡのＳ１にて取得した発光情報を、再び送信装置５６により無線によりパケット送信する。

図５に示すように、例えば、第一処理設備Ａに対応する再送信用時間Ｔｂと第二処理設備Ｂに対応する再送信用時間Ｔｂとは、高い確率で異なる時間となる。従って、第一処理設備Ａに対応する情報取得装置４が発光情報を再送信するタイミングと、第二処理設備Ｂに対応する情報取得装置４が発光情報を再送信するタイミングとは、高い確率で異なる。そのため、仮に初回送信された送信パケットが衝突したとしても、複数の情報取得装置４によって再送信される複数の送信パケットが衝突することを回避することができる。その結果、管理装置５は、複数の処理設備２，２，・・・に関する情報を確実に取得することができる。

ここで、取得処理から初回送信処理までの間、及び、初回送信処理から再送信処理までの間は、コントローラ５１は休止状態ではない。休止状態とは、コントローラ５１を省電力モードとする状態である。つまり、取得処理から初回送信処理までの間、及び、初回送信処理から再送信処理までの間は、コントローラ５１は、少なくとも待機電力を消費する。

そのため、当該時間が長いほどコントローラ５１は待機電力を消費するため、当該時間を出来るだけ短くする方が良い。そこで、初回送信用時間Ｔａの最小値及び再送信用時間Ｔｂの最小値は、０ｍｓに設定されている。つまり、取得処理の直後に初回送信処理を実行する場合、及び、初回送信処理の直後に再送信処理を実行する場合が、存在する。

一方、初回送信用時間Ｔａの最大（５ｍｓ）と再送信用時間Ｔｂの最大（２０ｍｓ）は、異なる時間に設定されている。再送信処理は、初回送信処理において送信パケットが衝突した場合のバックアップを目的とするため、初回送信用時間Ｔａと再送信用時間Ｔｂとを異なる時間に設定することが求められる。そこで、両者の時間Ｔａ，Ｔｂの最大が異なる値に設定されている。特に、再送信用時間Ｔｂの最大を初回送信用時間Ｔａの最大より長く設定することによって、初回送信処理において送信パケットが衝突して再送信処理を実行する場合において、送信パケットの再衝突を回避する確率を高くすることができる。

続いて、図４Ａに示すように、コントローラ５１は、未送信カウンタｉをリセットする（Ｓ９）。ここで、未送信カウンタｉは、コントローラ５１が取得処理を実行した場合であっても送信処理が実行されなかった回数である。未送信カウンタｉは、取得処理が実行され且つ初回送信処理及び再送信処理が実行されなかった場合に増加し、初回送信処理及び再送信処理が実行されればリセットされる。

続いて、図４Ｂに示すように、コントローラ５１は、休止用乱数Ｒｃを決定する（Ｓ１２）。休止用乱数Ｒｃは、変動時間である休止用時間Ｔｃ（休止処理Ｐｒ１の時間）を設定するために用いられる無次元数であり、休止用時間Ｔｃは、休止用乱数Ｒｃに対応する。休止用乱数Ｒｃは、例えば、５００〜１０００の範囲で決定される。本実施形態では、休止用時間Ｔｃは、休止用乱数Ｒｃと同値とする。つまり、休止用乱数Ｒｃにより設定された休止用時間Ｔｃは、５００ｍｓ〜１０００ｍｓの範囲で変動する。

ここで、休止用時間Ｔｃとは、図５に示すように、再送信処理から次の取得処理までの時間である。つまり、再送信処理から次回の取得処理までの休止用時間Ｔｃは、５００ｍｓから１０００ｍｓの範囲で変動する。

続いて、コントローラ５１は、休止処理Ｐｒ１として、コントローラ５１を休止状態とする（Ｓ１３）。休止状態とは、上述したように、コントローラ５１を省電力モード（スリープモード若しくは休止モード）とし、電源ＯＦＦ状態とする状態である。ただし、休止状態においては、僅かな電力であるが、起動タイミングをカウントするためのタイマーを動作させるための電力程度が消費される。つまり、コントローラ５１は休止状態になると、電力消費量は非常に僅かとなる。

続いて、コントローラ５１は、休止状態において、再送信処理を実行してから休止用時間Ｔｃを経過したかを判定する（Ｓ１４）。休止用時間Ｔｃを経過するまでは（Ｓ１４：Ｎｏ）、当該判定が継続される。つまり、タイマーが動作し続ける。休止用時間Ｔｃを経過すると（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、コントローラ５１は、起動処理Ｐｒ２として、コントローラ５１を起動する（Ｓ１５）。つまり、コントローラ５１は、電源ＯＮ状態とし、少なくとも待機電力の消費をする状態となる。そして、当該処理は、リターンされる。つまり、コントローラ５１は、次の取得処理を実行する（図４ＡのＳ１）。

図５に示すように、例えば、第一処理設備Ａに対応する休止用時間Ｔｃと第二処理設備Ｂに対応する休止用時間Ｔｃとは、高い確率で異なる時間となる。そうすると、第一処理設備Ａに対応する情報取得装置４が次に取得した発光情報を無線送信するタイミングと、第二処理設備Ｂに対応する情報取得装置４が次に取得した発光情報を無線送信するタイミングとは、高い確率で異なる。そのため、複数の情報取得装置４によって次に無線送信される複数の送信パケットが衝突することを回避することができる。その結果、管理装置５は、複数の処理設備２，２，・・・に関する情報を確実に取得することができる。

特に、初回送信用時間Ｔａ、再送信用時間Ｔｂ及び休止用時間Ｔｃが全て乱数によって変動される時間である。従って、取得処理及び送信処理が繰り返し行われる場合において、各処理設備２，２，・・・に対応する情報取得装置４によって無線送信される送信パケットが衝突することは、非常に高い確率で回避される。

また、コントローラ５１は、再送信処理から次の取得処理までの間にて、コントローラ５１を休止状態としている。つまり、コントローラ５１は、取得処理及び送信処理を行わず、休止状態となる時間を有している。そのため、コントローラ５１は、電力消費量を低減できる状態である。

ここで、送信処理は、出来るだけ早く実行することが好ましいが、休止状態は、出来るだけ長くすることが電力消費量の低減には効果的である。そこで、休止用時間Ｔｃは、初回送信用時間Ｔａよりも長く、再送信用時間Ｔｂよりも長く設定されている。

特に、休止用時間Ｔｃの最小は、０ｍｓではない。つまり、コントローラ５１は、電力消費量を抑制する機会を確実に有するようにしている。ただし、休止時間が短すぎると、電力消費量の低減の効果を十分に確保することができない。そこで、休止用時間Ｔｃの最小を５００ｍｓとし、コントローラ５１は、１回の取得処理毎に、少なくとも５００ｍｓの休止状態を確保することとしている。そのため、コントローラ５１は、十分に効果を発揮できる程度の休止状態とすることができる。

また、休止用時間Ｔｃの最大は、１０００ｍｓとしている。これは、取得処理の最大周期から決定されている。つまり、情報取得装置４は、取得処理を最大１０００ｍｓ程度の周期で実行する。なお、休止用時間Ｔｃの最大は、サンプリング周期に応じて適宜変更することができる。

上述したように、コントローラ５１は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、センサ４１ａ，４１ｂ，４１ｃの検出値に変化が有る場合には（Ｓ２：Ｙｅｓ）、初回送信処理及び再送信処理を実行した後に、休止処理が実行され、その後に次の取得処理が実行される。一方、検出値に変化が無い場合には（Ｓ２：Ｎｏ）、コントローラ５１は、未送信カウンタｉがｎ回に達したか否かを判定する（Ｓ１０）。達していなければ（Ｓ１０：Ｎｏ）、コントローラ５１は、未送信カウンタｉを１加算して（Ｓ１１）、図４ＢのＳ１２の処理を実行する。

検出値に変化が無い場合には（Ｓ１０：Ｎｏ）、取得処理を実行した後に、休止用乱数Ｒｃを決定し（Ｓ１２）、休止用時間Ｔｃを経過するまで（Ｓ１４）、コントローラ５１は休止状態となる。この場合、図６に示すように、取得処理が実行された後に、初回送信処理及び再送信処理が実行されることなく、休止処理Ｐｒ１が実行され、その後に起動処理Ｐｒ２が実行された後に次の取得処理が実行される（Ｓ１）。従って、ここでの休止用時間Ｔｃは、取得処理を実行してから次の取得処理を実行するまでの時間に相当する。

そして、検出値の変化が無い状態がｎ回継続した場合には、図４ＡのＳ１０において、未送信カウンタｉがｎ回に達することになる（Ｓ１０：Ｙｅｓ）。この場合、Ｓ３以降の処理が実行される。つまり、図７に示すように、検出値の変化が無いとしても、検出値の変化が無い回数がｎ回継続した場合には、コントローラ５１は、強制的に、初回送信処理及び再送信処理を実行する（図４ＡのＳ５，Ｓ８）。その後、コントローラ５１は、再び、休止処理を実行した後に（図４ＢのＳ１３）、次の取得処理が実行される（図４ＡのＳ１）。

この場合、検出値の変化が無いため、管理装置５は、対応する処理設備２の状態を変更することはない。しかし、情報取得装置４と管理装置５とは、有線接続されているのではない。さらには、情報取得装置４は、管理装置５に対して、一方的に送信処理を行うのみであって、管理装置５からの受信処理を行うことはない。そのため、管理装置５は、情報取得装置４から情報を受信することがなければ、検出値の変化が無いのか、情報取得装置４が故障や電源不足などの状態になっているのか、判断することができない。

そこで、前回の送信処理から所定期間を経過した場合には、検出値に変化が無いとしても、コントローラ５１は送信処理を実行することとした。これにより、管理装置５は、情報取得装置４が正常であることを判定することができる。仮に、管理装置５が、前回の受信処理から所定期間より長い期間を経過してもなお情報の受信ができない場合には、当該情報取得装置４に何らかの異常が発生したと判定できる。例えば、作業者は、情報取得装置４の第一電源５２の電力不足であれば電池を交換し、情報取得装置４の故障であれば点検や修理などを行う。

（２．第二実施形態）
第二実施形態の情報取得装置４について、図８を参照して説明する。図８に示すように、情報取得装置４の装置本体４３は、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に加えて、電力供給回路５７を備える。

電力供給回路５７は、第一電源５２及び第二電源５３の電力をセンサ４１ａ，４１ｂ，４１ｃへ供給する状態を切り替える回路である。つまり、電力供給回路５７は、センサ４１ａ，４１ｂ，４１ｃに電力を供給する状態（供給状態）と、電力の供給を停止する状態（停止状態）とを切り替える。そして、コントローラ５１が、電力供給回路５７における供給状態と停止状態との制御を行う。

コントローラ５１による取得処理及び送信処理について、図４Ａ及び図９を参照して説明する。コントローラ５１は、図４ＡのＳ１からＳ１１までは、第一実施形態と同様の処理を行う。

図９に示すように、コントローラ５１は、休止用乱数Ｒｃを決定し（Ｓ１２）、休止処理Ｐｒ１として、コントローラ５１を休止状態とする（Ｓ１３）。さらに、コントローラ５１は、休止処理Ｐｒ１として、電力供給回路５７を停止状態とすることにより、センサ４１ａ，４１ｂ，４１ｃへの電力の供給を停止する（Ｓ２１）。

続いて、コントローラ５１は、休止状態において、休止用時間Ｔｃを経過したかを判定し（Ｓ１４）、休止用時間Ｔｃを経過すると（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、コントローラ５１は、起動処理Ｐｒ２として、コントローラ５１を起動する（Ｓ１５）。さらに、コントローラ５１は、起動処理Ｐｒ２として、電力供給回路５７を供給状態とすることにより、センサ４１ａ，４１ｂ，４１ｃへの電力の供給を開始する（Ｓ２２）。そして、当該処理は、リターンされる。

本実施形態では、コントローラ５１は、センサ４１ａ，４１ｂ，４１ｃの検出値に変化が有る場合において、再送信処理から次の取得処理までの間にて、休止処理Ｐｒ１として、コントローラ５１を休止状態にすると共に、センサ４１ａ，４１ｂ，４１ｃへの電力供給を停止する処理を実行する。また、コントローラ５１は、センサ４１ａ，４１ｂ，４１ｃの検出値に変化が無い場合には、取得処理から次の取得処理までの間にて、上記同様の休止処理Ｐｒ１を実行する。このように、休止処理Ｐｒ１として、センサ４１ａ，４１ｂ，４１ｃへの電力供給が停止されることにより、さらに電力消費量が低減される。

なお、上記においては、コントローラ５１が電力供給回路５７を備える構成とした。電力供給回路５７は、コントローラ５１ではなく、センサ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ自身に組み込まれるようにしてもよい。この場合も、電力供給回路５７は、上記と実質的に同様の処理を行うことができる。

１：設備管理システム、２：処理設備、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、５７：電力供給回路、Ｐｒ１：休止処理、Ｐｒ２：起動処理、Ｒａ：送信用乱数、Ｒｂ：再送信用乱数、Ｒｃ：休止用乱数、Ｔａ：初回送信用時間、Ｔｂ：再送信用時間、Ｔｃ：休止用時間、Ｗ：ワーク

Claims (9)

1. 複数の処理設備と、
   前記複数の処理設備の情報をそれぞれ表示する複数の信号灯と、
   前記複数の信号灯のそれぞれに取り付けられ、前記複数の信号灯のそれぞれの発光情報を取得し、前記発光情報を無線送信する複数の情報取得装置と、
   前記複数の情報取得装置がそれぞれ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対応する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であって、
   前記複数の情報取得装置のそれぞれは、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取得処理、前記取得処理の後に前記発光情報を無線送信する送信処理、及び、前記送信処理から次の前記取得処理までの間に前記コントローラを省電力モードである休止状態とする休止処理を実行し、
   前記休止処理の時間は、休止用乱数により設定された変動時間とされる、設備管理システム。
2. 前記取得処理から前記送信処理までの時間は、送信用乱数により設定された変動時間とされる、請求項１に記載の設備管理システム。
3. 前記休止処理の時間は、前記取得処理から前記送信処理までの時間より長い時間である、請求項２に記載の設備管理システム。
4. 前記複数の情報取得装置のそれぞれは、前記送信処理として、前記取得処理の後に前記発光情報を無線送信する初回送信処理、及び、前記初回送信処理の後に再度前記発光情報を無線送信する再送信処理を実行し、
   前記初回送信処理から前記再送信処理までの時間は、再送信用乱数により設定された変動時間とされる、請求項１−３の何れか一項に記載の設備管理システム。
5. 前記休止処理の時間は、前記初回送信処理から前記再送信処理までの時間より長い時間である、請求項４に記載の設備管理システム。
6. 前記初回送信処理から前記再送信処理までの変動時間の最大は、前記取得処理から前記初回送信処理までの変動時間の最大より長く設定されている、請求項４又は５に記載の設備管理システム。
7. 前記複数の情報取得装置のそれぞれは、
   前記発光情報として前記信号灯が発する光の明るさを取得する前記取得処理、
   前記明るさの変化が閾値以上である場合に前記発光情報を無線送信する前記送信処理、及び、
   前記送信処理から次の前記取得処理までの間を休止状態とし、且つ、前記明るさの変化が前記閾値未満である場合に前記取得処理から次の前記取得処理までの間を休止状態とする前記休止処理を実行する、請求項１−６の何れか一項に記載の設備管理システム。
8. 前記複数の情報取得装置のそれぞれは、前記送信処理の後に、前記明るさの変化が前記閾値未満であることを所定回数継続した場合に、前記明るさの変化が前記閾値未満であっても前記送信処理を実行する、請求項７に記載の設備管理システム。
9. 前記休止処理は、前記コントローラを省電力モードである休止状態にすると共に、前記センサへの電力供給を停止する処理である、請求項１−８の何れか一項に記載の設備管理システム。

Images