JP7052641B2 - 無線通信システム及び無線通信方法 - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信システム及び無線通信方法に関する。
従来から、子機と親機との間でペアリングを行い、ペアリングされた子機と親機で通信を行う通信システムが知られている。特許文献1は、この種の通信システムを開示する。
特許文献1は、無線ではなく有線(電力線)で通信を行うものであるが、ターミナル端末と、当該ターミナル端末と相互通信を行うマスター端末と、を備える電力線通信装置を開示する。この電力線通信装置では、接続シーケンスを経て、ターミナル端末とマスター端末とのペアリングを確立することができる。
特許文献1の電力線通信装置で実行される接続シーケンスでは、ターミナル端末のペアリング開始ボタンの押下をトリガとして、ターミナル端末がリクエスト信号の送信を開始する。マスター端末は、ターミナル端末からリクエスト信号を受信している期間中に自身のペアリング実行ボタンが押下されたことを受けて、ターミナル端末にレスポンス信号を送信する。ターミナル端末は、マスター端末からレスポンス信号が返信されたことを受けて、所定のアルゴリズムでPSK(pre-shared key)を生成し、その後、マスター端末にアクノリッジ信号を送信する。そして、マスター端末は、ターミナル端末からアクノリッジ信号が返信されたことを受けて、所定のアルゴリズムでPSKを生成する。
この電力線通信装置では、このような一連の接続シーケンスを経て、ターミナル端末とマスター端末の双方で一対のPSKが生成されることにより、両者の相互認証が完了する。その結果、ターミナル端末とマスター端末とのペアリングが確立される。そして、意図的にペアリングを解消しない限り、両者のペアリングが解消されることはない。このペアリングを解消するためには、ペアリング解消ボタンを押下するなどのペアリング解消操作が必要である。
即ち、特許文献1の電力線通信装置では、ターミナル端末の主電源がオフされ、ターミナル端末とマスター端末との通信が不能となっても、ペアリングは解消されない。そして、この電力線通信装置は、オフ状態のターミナル端末の主電源をオン状態にした時点(つまり、電源を入れ直した時点)で、接続シーケンスを経ることなく、ターミナル端末とマスター端末との相互認証を完了させる。特許文献1は、これにより、ペアリングを事前に確立したターミナル端末とマスター端末との通信を速やかに復旧させることができるとする。
上記特許文献1の構成は、ペアリングを事前に確立したターミナル端末とマスター端末との通信を復旧させることをオペレータが強く意識しないで、ターミナル端末の電源を漫然と入れ直した場合であっても、ターミナル端末とマスター端末の通信が自動的に復旧する。即ち、オペレータが通信の復旧を特に意図していなくても、通信が再び行われ、予測しなかった結果を引き起こすおそれがある。
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、既に確立された無線接続が維持できなくなった場合に、無線接続の再確立の有無をオペレータが明確に区別して認識できる通信システムを提供することにある。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
本発明の第1の観点によれば、以下の構成の通信システムが提供される。即ち、この通信システムは、送信機と、受信機と、を備える。前記送信機は、指示を無線送信する。前記受信機は、前記送信機から受信した指示に従って産業用機械を制御する。前記送信機と前記受信機の無線接続は、前記送信機及び前記受信機が、前記送信機の接続相手の前記受信機を1つに確定した相手確定状態となることで確立することができる。前記無線接続が確立された後、前記相手確定状態は、当該無線接続を切断する操作が行われる前に前記無線接続が維持できなくなった場合も継続される。前記無線接続が維持できなくなった後に、前記相手確定状態である前記送信機及び前記受信機の両方に所定の操作が行われることを条件として、前記送信機と前記受信機の無線接続が再確立される。
これにより、無線接続を再確立するためには、オペレータは、送信機と受信機の両方を操作しなければならないことになる。従って、無線接続の再確立をオペレータに強く意識付けることができるので、送信機の操作により産業用機械が制御される状況かそうでないのかに関するオペレータの誤認識を防止することができる。
前記の通信システムにおいては、前記送信機と前記受信機の間の前記無線接続が維持できなくなり、前記相手確定状態が継続されている場合に、前記送信機と異なる送信機と前記受信機との間での無線接続の確立が阻止されることが好ましい。
これにより、意図しない送信機と受信機とが無線接続を確立するのを防止することができる。
即ち、送信機と受信機との接続が維持できない状況でも、当該送信機のペアリング状態の解除が明示的に行われない限り、他の送信機と前記受信機との間で無線接続が確立されない。従って、どの送信機によって産業用機械が制御できるのかに関するオペレータの誤認識を防止することができる。
即ち、送信機と受信機との接続が維持できない状況でも、当該送信機のペアリング状態の解除が明示的に行われない限り、他の送信機と前記受信機との間で無線接続が確立されない。従って、どの送信機によって産業用機械が制御できるのかに関するオペレータの誤認識を防止することができる。
前記の通信システムにおいては、前記送信機と前記受信機の間の前記無線接続が維持できなくなり、前記相手確定状態が継続されている場合に、当該相手確定状態を強制的に解除するための強制解除操作を前記送信機と前記受信機のうちの少なくとも一方を対象として行うことによって、前記相手確定状態が解除されることが好ましい。
これにより、受信機とペアリング状態となっている送信機が例えば故障した場合に、他の送信機が受信機との無線接続を全く確立できなくなる状況を、相手確定状態を強制的に解除することで回避することができる。同様に、送信機とペアリング状態となっている受信機が例えば故障した場合に、他の受信機が送信機との無線接続を全く確立できなくなる状況を、相手確定状態を強制的に解除することで回避することができる。
前記の通信システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記強制解除操作には、2つの操作が含まれている。第1操作は、前記相手確定状態が継続されている前記送信機と前記受信機のうちの少なくとも一方を、前記相手確定状態に関する設定を行うことができる保守モードにする操作である。第2操作は、前記送信機と前記受信機のうちの少なくとも一方に認証情報を入力する認証操作である。
これにより、相手確定状態を強制的に解除するときのセキュリティを確保することができる。
前記の通信システムにおいては、前記送信機と前記受信機の無線接続を再確立する条件として前記送信機と前記受信機の両方に行われる前記所定の操作に、電源をONする操作が含まれていることが好ましい。
これにより、電源をONするための既存の構成を利用できるので、コストを低減することができる。
前記の通信システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記無線接続が確立した後、前記送信機と前記受信機との無線接続が正常であるか否かについて確認するための確認信号を、前記受信機が前記送信機に無線送信する。前記受信機は、前記確認信号の送信先である前記送信機から当該確認信号の応答を受信しない場合に、前記無線接続が維持できなくなったと判断する。
これにより、無線接続の状況を適切に監視することができる。
前記の通信システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記無線接続が確立した後、前記送信機と前記受信機との無線接続が正常であるか否かについて確認するための確認信号を、前記受信機が前記送信機に無線送信する。前記送信機は、前記受信機から前記確認信号を受信しない場合に、前記無線接続が維持できなくなったと判断する。
これにより、無線接続の状況を適切に監視することができる。
前記の通信システムにおいては、前記送信機及び前記受信機のうち少なくとも一方が、前記相手確定状態であるか否かを示す情報を他の機器に出力可能であることが好ましい。
これにより、オペレータは、機器を利用して、送信機及び受信機の相手確定状態について簡単に把握することができる。
本発明の第2の観点によれば、以下のような通信方法が提供される。即ち、通信方法は、6つのステップを含む。第1ステップでは、送信機及び受信機を、前記送信機が無線接続を確立する相手の前記受信機を1つに確定した相手確定状態とする。第2ステップでは、前記相手確定状態とした前記送信機及び前記受信機の間で無線接続を確立する。第3ステップでは、前記無線接続が確立された後、前記送信機が指示を無線送信する。第4ステップでは、前記受信機が、前記送信機から受信した前記指示に従って産業用機械を制御する。第5ステップでは、前記無線接続が確立された後、当該無線接続を切断する操作が行われる前に前記無線接続が維持できなくなった場合に、前記送信機及び前記受信機の前記相手確定状態を継続する。第6ステップでは、前記無線接続が維持できなくなった後に、前記相手確定状態である前記送信機及び前記受信機の両方に所定の操作が行われることを条件として、前記送信機と前記受信機の無線接続を再確立する。
これにより、無線接続を再確立するためには、オペレータは、送信機と受信機の両方を操作しなければならないことになる。従って、無線接続の再確立をオペレータに強く意識付けることができるので、送信機の操作により産業用機械が制御される状況かそうでないのかに関するオペレータの誤認識を防止することができる。
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る無線通信方法が行われる自動倉庫1の構成を模式的に示す平面図である。図2は、自動倉庫1を構成する1つのスタッカクレーン12の構成を説明する図である。図3は、スタッカクレーン12の制御システム10の構成を示すブロック図である。図4は、安全信号システム20の構成を示すブロック図である。
図1に示す自動倉庫1は、複数のスタッカラック11と、複数のスタッカクレーン(産業用機械)12と、を備える。スタッカラック11には、部品や材料等の荷物を収納可能な多数の収納空間が形成されている。スタッカクレーン12は、スタッカラック11の収納空間に荷物を自動で搬入/搬出する。自動倉庫1は、スタッカクレーン12を介して、荷物をスタッカラック11に自動的に格納したり、スタッカラック11に格納している荷物を自動的に搬出したりすることができる。
図2に示すように、それぞれのスタッカクレーン12は、軌道に沿って走行する走行台車13と、上下に昇降可能な昇降台14と、走行台車13及び昇降台14の動作を制御するクレーンコントローラ(機械コントローラ)2と、を備える。
スタッカクレーン12は、自動運転モードと、手動運転モードと、の中から運転モードを選択して動かすことができる。自動運転モードでは、スタッカクレーン12は、予めプログラムされた規則に従って自動的に動く。手動運転モードでは、スタッカクレーン12は、オペレータの動作指示に従って動く。
図2及び図3に示すクレーンコントローラ2は、例えば、CPU、ROM、RAM、入出力部等からなる公知の制御ユニットから構成される。ROMには、各種プログラムや自動運転に関するデータ(規則)等が記憶されている。CPUは、各種プログラム等をROMから読み出して実行することができる。
スタッカクレーン12の運転モードとして自動運転モードが選択されている場合、クレーンコントローラ2は、記憶された自動運転に関するデータ等に基づいて、走行台車13及び昇降台14の動作を制御する。
スタッカクレーン12の運転モードとして手動運転モードが選択されている場合、クレーンコントローラ2は、第1受信部21を介して受信したオペレータからの動作指示、及び第2受信部22を介して受信した各スイッチの状態信号に従って、走行台車13及び昇降台14の動作を制御する。
荷物との接触等を防止するために、自動倉庫1においてスタッカクレーン12の動作エリアを含むエリアが図2に示すように柵9等で区画され、当該エリアが立入禁止エリアとして定められている。オペレータがメンテナンス等を行うために動作エリアに入るのを検知するために、例えば、柵9に設けられたドアにセンサが設けられる。ただし、図2においてドア及びセンサは省略されている。スタッカクレーン12が自動運転モードで動いているときに、ドアが開いたことをセンサが検知すると、スタッカクレーン12の運転は自動的に停止する。
自動倉庫1は、第1受信部21と、第2受信部(受信機)22と、を備える。第1受信部21及び第2受信部22は、それぞれ通信装置として構成され、スタッカクレーン12におけるクレーンコントローラ2の近傍に設置されている。第1受信部21及び第2受信部22は、クレーンコントローラ2に電気的に接続されている。第1受信部21と第2受信部22は、1つのスタッカクレーン12に対して1つずつ設けられている。
第1受信部21は、無線LANを介して、後述のタブレット5と無線通信する。無線LANは複数の無線通信チャネルを有しており、電波や赤外線等を用いてデータを伝送する。本実施形態では、無線LANとしてWi-Fi(Wi-Fiは登録商標)が用いられている。この無線通信により、第1受信部21は、オペレータがタブレット5を操作することによって当該タブレット5に入力された動作指示を受信する。動作指示の例としては、走行台車13を走行させる指示、及び、昇降台14を昇降させる指示等を挙げることができる。第1受信部21は、これらの指示を示す信号を、スタッカクレーン12の動作を制御するための制御信号としてクレーンコントローラ2に出力する。
第2受信部22は、無線LANを介して後述の固定型リモコン4及び携帯型リモコン6と無線通信する。本実施形態では、無線LANとしてWi-Fi(Wi-Fiは登録商標)が用いられている。この無線通信により、第2受信部22は、各種の状態信号を受信する。状態信号の例としては、非常停止スイッチの状態信号、及び、タブレット5からの動作指示を有効にするためのイネーブルスイッチの状態信号等を挙げることができる。第2受信部22は、受信した状態信号を、スタッカクレーン12の動作を制御するための制御信号としてクレーンコントローラ2に出力する。第1受信部21及び第2受信部22は、互いに異なる周波数帯域又はチャネルを用いて無線通信をそれぞれ行う。
第2受信部22は、図5に示すように、第2受信部状態表示部23と、第2受信部電源コネクタ24と、第2受信部USBコネクタ25と、第2受信部保守スイッチ26と、確認ボタン27と、を備える。
第2受信部状態表示部23は、電源ランプ、ステータスランプ、WLANランプからなる3つのランプを備える。それぞれのランプはLEDとして構成されている。第2受信部状態表示部23は、それぞれのLEDの点灯色及び点灯状態(点灯/点滅)の組合せによって、第2受信部22の様々な動作状態を表す。
第2受信部電源コネクタ24には、電源ケーブル91が接続されている。この電源ケーブル91を介して、第2受信部22の動作に必要な電力が供給される。電源ケーブル91には複数の電線が含まれており、電源ケーブル91は、電力供給だけでなく、信号の入出力のための信号ケーブルとしても機能する。本実施形態の第2受信部22においては電源スイッチが省略されており、電源ケーブル91の第2受信部電源コネクタ24への取付け/取外しにより第2受信部22の電源のON/OFFを行う。ただし、第2受信部22に電源スイッチを設けても良い。
なお、第2受信部22には、第2受信部電源コネクタ24のほかに、アンテナケーブル93を電気的に接続するための図略のコネクタが設けられている。このアンテナケーブル93には、電波の送受信を行うための図略の無線アンテナが接続される。
第2受信部USBコネクタ25は、USBケーブル8を接続するために用いられる。USBケーブル8を介して、第2受信部22は、後述のタブレット5に有線で接続することができる。USBケーブル8は、データ通信ケーブルとして機能する。オペレータは、第2受信部22に接続されたタブレット5を介して、当該第2受信部22の状態を確認することができる。また、オペレータは、タブレット5を操作することで、当該第2受信部22に各種の指示を行うことができる。
第2受信部保守スイッチ26は、例えばスライドスイッチから構成される。この第2受信部保守スイッチ26をスライドさせることで、第2受信部22を2つの動作モード、即ち、通常モードと保守モードとの間で切り換えることができる。第2受信部22の通常モードとは、スタッカクレーン12を手動又は自動で動作させるための動作モードであり、保守モードとは、初期設定や各種設定を行うときの動作モードである。
なお、第2受信部保守スイッチ26による動作モードの変更は、第2受信部22の電源をいったんOFFして再びONすることで有効になる。
第2受信部22には、図4に示すように、第2受信部無線部28と、第2受信部安全部29と、が設けられている。この第2受信部無線部28と第2受信部安全部29は、例えばUARTで接続され、シリアル通信を行う。UARTは、Universal Asynchronous Receiver/Transmitterの略称である。
第2受信部無線部28は、コンピュータ(具体的には、無線通信モジュール)として構成され、CPU、ROM、RAM等を備える。第2受信部無線部28は、固定型リモコン4及び携帯型リモコン6のそれぞれとの間で無線通信する。
第2受信部安全部29は、コンピュータとして構成され、CPU、ROM、RAM等を備える。第2受信部安全部29は、機能安全部として用いられる。具体的には、第2受信部安全部29は、第2受信部無線部28が固定型リモコン4及び携帯型リモコン6と通信した結果に基づいて、スタッカクレーン12が動作しない安全状態とすべきか否かを判断し、必要に応じて安全状態要求信号をクレーンコントローラ2に出力する。
本実施形態の自動倉庫1には、図3に示すように、オペレータがスタッカクレーン12に指示するための制御指示送信機3が設けられている。制御指示送信機3は、第1受信部21及び第2受信部22を経由して、例えば無線LANを介して、クレーンコントローラ2と無線通信することができる。制御指示送信機3をオペレータが操作すると、制御指示送信機3は、操作に応じた指示を、第1受信部21及び第2受信部22経由でクレーンコントローラ2に送信する。
制御指示送信機3は、図6に示す固定型リモコン4と、図7及び図8に示すタブレット(携帯端末)5及び携帯型リモコン(送信機)6と、を含む。リモコンとは、リモートコントローラの略である。
固定型リモコン4は、オペレータが自動倉庫1の作業エリアの外部で操作できるように、例えば柵9の外部に固定される。固定型リモコン4は、非常時において、スタッカクレーン12の動作を即座に停止させたい場合に操作される。
固定型リモコン4は、図6に示すように、固定型リモコン状態表示部40と、固定側非常停止スイッチ41と、固定型リモコン電源コネクタ42と、固定型リモコンUSBコネクタ43と、固定型リモコン保守スイッチ44と、無線アンテナ45と、を備える。
固定型リモコン状態表示部40は、電源ランプ及びステータスランプからなる2つのランプを備える。それぞれのランプはLEDとして構成されている。固定型リモコン状態表示部40は、それぞれのLEDの点灯色及び点灯状態(点灯/点滅)の組合せによって、固定型リモコン4の様々な動作状態を表す。
固定側非常停止スイッチ41は、押しボタンスイッチから構成される。固定側非常停止スイッチ41は、固定型リモコン4の正面に設けられている。固定側非常停止スイッチ41は、スタッカクレーン12を非常停止させたいときに押される。固定側非常停止スイッチ41は、いったん押されると、操作力が解除されても、押された状態を保つ。当該固定側非常停止スイッチ41を右に回す又は引っ張ることによって、押された状態が解除される。
当該固定側非常停止スイッチ41が押された状態では、固定型リモコン4は、非常停止スイッチONを示す状態信号である非常停止信号を第2受信部22に送信する。固定側非常停止スイッチ41が押されていない状態では、固定型リモコン4は、非常停止スイッチOFFを示す状態信号である非停止信号を第2受信部22に送信する。
固定型リモコン電源コネクタ42には、電源ケーブル92が接続される。この固定型リモコン電源コネクタ42に接続された電源ケーブル92を介して、固定型リモコン4の動作に必要な電力が供給される。本実施形態の固定型リモコン4においては、電源ケーブル92と外部電源との接続、又は電源ケーブル92と固定型リモコン電源コネクタ42との接続を切断することにより、固定型リモコン4を電源OFFさせる。なお、これに限定されず、固定型リモコン4に電源スイッチを設けることによって電源のON/OFFを切換可能に構成しても良い。
固定型リモコンUSBコネクタ43は、USBケーブル8を接続するために用いられる。USBケーブル8を介して、固定型リモコン4は、タブレット5に有線で接続することができる。オペレータは、固定型リモコン4に接続されたタブレット5を介して、当該固定型リモコン4の状態を確認することができる。また、オペレータは、タブレット5を操作することで、当該固定型リモコン4に各種の指示を行うことができる。
固定型リモコン保守スイッチ44は、例えばスライドスイッチから構成される。この固定型リモコン保守スイッチ44をスライドさせることで、固定型リモコン4を通常モードと保守モードとの間で切り換えることができる。固定型リモコン4の通常モードとは、スタッカクレーン12を非常停止させることが可能な動作モードであり、保守モードとは、初期設定や各種設定を行うときの動作モードである。固定型リモコン保守スイッチ44による動作モードの変更は、固定型リモコン4の電源をいったんOFFして再びONすることで有効になる。
無線アンテナ45は棒状のアンテナとして構成されており、電波の送受信を行うことができる。
固定型リモコン4には、図4に示すように、固定型リモコン無線部46と、固定型リモコン安全部47と、が設けられている。この固定型リモコン無線部46と固定型リモコン安全部47は、例えばUARTで接続され、シリアル通信を行う。
固定型リモコン無線部46は、コンピュータ(具体的には、無線通信モジュール)として構成され、CPU、ROM、RAM等を備える。固定型リモコン無線部46は、第2受信部22が備える第2受信部無線部28との間で無線通信する。
固定型リモコン安全部47は、コンピュータとして構成され、CPU、ROM、RAM等を備える。固定型リモコン安全部47は、機能安全部として用いられる。固定型リモコン安全部47は、固定側非常停止スイッチ41と電気的に接続される。固定型リモコン安全部47は、固定側非常停止スイッチ41の状態信号を固定型リモコン無線部46に出力する。
タブレット5は、CPU、ROM、RAM、入出力部等から構成される公知のタブレット型のコンピュータである。タブレット5には、オペレータが操作する操作部と、様々な情報を表示する表示部と、を一体化したタッチパネルディスプレイが設けられている。
タブレット5には図略の無線アンテナが内蔵されており、図3に示すように、第1受信部21と無線通信することができる。タブレット5は、オペレータの操作に応じて、スタッカクレーン12の運転モードの切換指示や、スタッカクレーン12の手動運転モードにおいて当該スタッカクレーン12を動かすための動作指示等の様々な指示を第1受信部21に無線送信する。
タブレット5は、USBケーブル(例えば、図5に示すUSBケーブル8)を介して、固定型リモコン4、携帯型リモコン6、及び第2受信部22のそれぞれに有線で接続することができる。タブレット5は、接続されたそれぞれの上記通信機の様々な情報を表示することができるとともに、上記通信機を動作させる制御指示を通信機に出力することができる。即ち、タブレット5は、それぞれの通信機に接続することで、当該通信機に関するマンマシンインタフェースとして機能する。
携帯型リモコン6は、スタッカクレーン12の手動運転モードにおいてスタッカクレーン12の動作を制御するために、タブレット5と組み合わせて用いられる。携帯型リモコン6には図略の無線アンテナが内蔵されており、図3等に示すように、第2受信部22と無線通信することができる。
携帯型リモコン6は、図7及び図8に示すように、携帯型リモコン状態表示部60と、電源ボタン61と、リモコン電源コネクタ62と、リモコン保守スイッチ63と、USBケーブル64と、イネーブルスイッチ65と、携帯側非常停止スイッチ66と、を備える。
携帯型リモコン状態表示部60は、図7に示すように、電源ランプ、充電ランプ及びステータスランプからなる3つのランプを備える。それぞれのランプはLEDとして構成されている。携帯型リモコン状態表示部60は、それぞれのLEDの点灯色及び点灯状態(点灯/点滅)の組合せによって、携帯型リモコン6の様々な動作状態を表す。
電源ボタン61は押しボタンスイッチとして構成されている。電源ボタン61を押すことにより、携帯型リモコン6が備える図略の充電池からの電力供給の有無を切り換えることができる。これにより、携帯型リモコン6の電源のON/OFFが実現される。
リモコン電源コネクタ62には、上述の充電池を充電するための図略のケーブルを接続することができる。
リモコン保守スイッチ63は、例えばスライドスイッチから構成される。このリモコン保守スイッチ63をスライドさせることで、携帯型リモコン6を2つの動作モード、即ち、通常モードと保守モードとの間で切り換えることができる。携帯型リモコン6の通常モードとは、スタッカクレーン12が手動運転モードとなっているときに当該スタッカクレーン12を動作させるための動作モードである。保守モードとは、初期設定や各種設定を行うときの動作モードである。リモコン保守スイッチ63による動作モードの変更は、携帯型リモコン6の電源をいったんOFFして再びONすることで有効になる。
USBケーブル64は、携帯型リモコン6のハウジングから引き出されている。USBケーブル64はデータ通信ケーブルとして構成されており、タブレット5に接続することができる。
イネーブルスイッチ65は、例えば押しボタンスイッチから構成される。イネーブルスイッチ65は、オペレータが片手で携帯型リモコン6を掴みながら押すことができるように、携帯型リモコン6の側面に設けられている。イネーブルスイッチ65は、スタッカクレーン12が手動運転モードとなっているときに、スタッカクレーン12の動作を許可していることを示すために、ある程度の操作力で押される。イネーブルスイッチ65は、いったん押された後でも、操作力が解除されれば、押された状態から元に戻る。従って、オペレータに転倒等の不慮の状況が生じた場合に、スタッカクレーン12の動作を直ちに不許可とすることができる。
このイネーブルスイッチ65が押されている状態では、携帯型リモコン6は、イネーブルスイッチONを示す状態信号であるイネーブル信号を第2受信部22に送信する。イネーブルスイッチ65が押されていない状態では、携帯型リモコン6は、イネーブルスイッチOFFを示す状態信号であるディセーブル信号を第2受信部22に送信する。
本実施形態において、イネーブルスイッチ65は3位置型のスイッチとして構成されている。オペレータがイネーブルスイッチ65を強い力で押し込んだ場合は、イネーブルスイッチ65を押していない場合と同様に、携帯型リモコン6はディセーブル信号を第2受信部22に送信するように構成されている。これにより、非常時において、オペレータがイネーブルスイッチ65から指を離さず、逆に反射的に強く押してしまった場合でも、スタッカクレーン12の動作を適切に停止することができる。
携帯側非常停止スイッチ66は、例えば押しボタンスイッチとして構成されている。携帯側非常停止スイッチ66は、携帯型リモコン6の正面に設けられている。携帯側非常停止スイッチ66は、スタッカクレーン12の手動運転モードにおいて、当該スタッカクレーン12を非常停止させたいときに押される。携帯側非常停止スイッチ66は、いったん押されると、操作力が解除されても、押された状態を保つ。当該携帯側非常停止スイッチ66を右に回す又は引っ張ることによって、押された状態が解除される。
当該携帯側非常停止スイッチ66が押された状態では、携帯型リモコン6は、非常停止スイッチONを示す状態信号である非常停止信号を第2受信部22に送信する。携帯側非常停止スイッチ66が押されていない状態では、携帯型リモコン6は、非常停止スイッチOFFを示す状態信号である非停止信号を第2受信部22に送信する。
携帯型リモコン6には、図4に示すように、携帯型リモコン無線部67と、携帯型リモコン安全部68と、が設けられている。携帯型リモコン無線部67と携帯型リモコン安全部68は、例えばUARTで接続され、シリアル通信を行う。
携帯型リモコン無線部67は、コンピュータ(具体的には、無線通信モジュール)として構成され、CPU、ROM、RAM等を備える。携帯型リモコン無線部67は、第2受信部22が備える第2受信部無線部28との間で無線通信する。
携帯型リモコン安全部68は、コンピュータとして構成され、CPU、ROM、RAM等を備える。携帯型リモコン安全部68は、機能安全部として用いられる。携帯型リモコン安全部68は、イネーブルスイッチ65及び携帯側非常停止スイッチ66と電気的に接続される。携帯型リモコン安全部68は、イネーブルスイッチ65及び携帯側非常停止スイッチ66の状態信号を携帯型リモコン無線部67に出力する。
上記のように、本実施形態の自動倉庫1は、スタッカクレーン12を動作させる動作指示の送受信システム(第1受信部21及びタブレット5)とは別途に、スタッカクレーン12への動作指示を有効にするイネーブル信号、及び非常時における非常停止信号を送受信する安全信号システム(無線通信システム)20を備える。この安全信号システム20は、図4に示すように、第2受信部22と、固定型リモコン4と、携帯型リモコン6と、から構成される。
この安全信号システム20により、非常停止信号等を第2受信部22に遅延なく送信することができ、非常時において、スタッカクレーン12の動作を確実に即座に停止させることができる。
本実施形態では、安全信号システム20が無線通信により構築されている。従って、信号ケーブルが機械に引っ掛かったりすることがなくなり、取回しに優れている。また、信号ケーブルの分だけ携帯型リモコン6等を軽くすることができ、オペレータの負担を軽減できる。
ただし、信号ケーブルで通信機同士を物理的に繋ぐ必要がなく、接続相手を簡単に切換可能な無線通信の特性上、ある通信機に対してどの通信機が通信しているか否かをオペレータが直感的に理解することは困難である。
次に、上記の安全信号システム20の運用を開始する前に必要となる通信許容相手の登録について説明する。
通信許容相手の登録とは、固定型リモコン4、携帯型リモコン6及び第2受信部22において、自機との通信を許容できる相手の識別情報を、オペレータが確認できる状況で事前に登録することである。相手の識別情報を互いに登録することで、2つの通信機の間で、安全信号システム20を運用するための無線通信を行うことができるようになる。
識別情報の形式は固定型リモコン4、携帯型リモコン6及び第2受信部22を一意に識別できる限り任意であるが、本実施形態では、MACアドレスを適宜加工した情報が識別情報として用いられている。以下、この識別情報をIDと呼ぶことがある。
通信許容相手の登録作業は、例えば、携帯型リモコン6に第2受信部22を通信許容相手として登録する場合、以下のようにして行うことができる。(1)携帯型リモコン6に、当該携帯型リモコン6の通信許容相手として登録しようとする第2受信部22のIDを、適宜の方法によって入力する。(2)携帯型リモコン6は、入力されたIDを、当該第2受信部22に無線通信によって送信する。(3)第2受信部22は、受信したIDと自機のIDとを比較し、一致するか否かの判定結果を携帯型リモコン6に返答する。(4)携帯型リモコン6は、両IDが一致していた旨の判定結果を受信した場合は、オペレータの第2受信部22に対する所定の操作を条件として、第2受信部22のIDを、通信許容相手のIDとして登録する。
上記の作業は、固定型リモコン4に第2受信部22を通信許容相手として登録する場合についても実質的に同様であり、以下のようにして行うことができる。(1)固定型リモコン4に、当該固定型リモコン4の通信許容相手として登録しようとする第2受信部22のIDを、適宜の方法によって入力する。(2)固定型リモコン4は、入力されたIDを、当該第2受信部22に無線通信によって送信する。(3)第2受信部22は、受信したIDと自機のIDとを比較し、一致するか否かの判定結果を固定型リモコン4に返答する。(4)固定型リモコン4は、両IDが一致していた旨の判定結果を受信した場合は、オペレータの第2受信部22に対する所定の操作を条件として、第2受信部22のIDを、通信許容相手のIDとして登録する。
このように、通信許容相手の登録作業には、無線通信のテストを行う作業が含まれている。
第2受信部22に携帯型リモコン6又は固定型リモコン4を通信許容相手として登録する場合も、上記と同様に行うことができる。
本実施形態において、携帯型リモコン6には、1つにつき複数の第2受信部22を、通信許容相手として登録することができる。この場合、オペレータは、1つの携帯型リモコン6を操作して、通信相手の第2受信部22を切り換えながら指示することができる。従って、携帯型リモコン6の汎用性を高めることができる。
第2受信部22には、1つにつき複数の携帯型リモコン6及び固定型リモコン4を、通信許容相手として登録することができる。オペレータは、第2受信部22と無線接続を確立している携帯型リモコン6又は固定型リモコン4を操作することで、対応するスタッカクレーン12を停止させる等の指示を行うことができる。
固定型リモコン4には、1つにつき1つだけの第2受信部22を、通信許容相手として登録することができる。固定型リモコン4は携帯型リモコン6と違って固定的に設置されることを考慮して、固定型リモコン4に関しては通信相手の第2受信部22を変更できないようにすることで、シンプルな操作を実現することができる。
携帯型リモコン6又は第2受信部22に通信許容相手を複数登録するには、相手の通信機を変えながら、上述の登録作業を反復すれば良い。
次に、無線接続の前提となるペアリング状態について説明する。
携帯型リモコン6を携帯するオペレータがスタッカクレーン12を手動運転モードで動かしたい場合、オペレータは、図7のように携帯型リモコン6に装着された状態のタブレット5を操作して、当該スタッカクレーン12に対応する第2受信部22を接続相手として選ぶ。これに応じて、当該携帯型リモコン6と、選択された第2受信部22と、の間で通信が適宜行われて、携帯型リモコン6の接続相手となる第2受信部22(ひいては、操作対象となるスタッカクレーン12のクレーンコントローラ2)が確定する。
1つの携帯型リモコン6の接続相手が1つの第2受信部22に確定した状態を、1対1のペアを形成した状態であると捉えて、ペアリング状態(相手確定状態)と呼ぶことができる。前述の通信許容相手は、ペアリング状態となる相手の候補(ペアリング候補)ということもできる。1つの第2受信部22に対し、2つ以上の携帯型リモコン6が同時にペアリング状態となることはできない。
ペアリング状態となるには、携帯型リモコン6において、当該第2受信部22が通信許容相手として予め登録され、また、接続相手の第2受信部22において、当該携帯型リモコン6が通信許容相手として予め登録されていることが必要である。ペアリング状態となった後、携帯型リモコン6と第2受信部22との無線接続が直ちに確立される。
ペアリング状態は、無線接続を確立する相手を制限するために用いられる概念である。ペアリング状態においては、当該第2受信部22を操作できる携帯型リモコン6は、当該第2受信部22を通信相手とする(言い換えれば、ペアを形成している)1つの携帯型リモコン6だけになる。従って、他の携帯型リモコン6は、当該第2受信部22に接続することはできない。これにより、同じスタッカクレーン12を複数人が同時に操作できてしまう不安定な状況を防止することができる。
タブレット5及び携帯型リモコン6によるスタッカクレーン12の操作が完了すると、オペレータはタブレット5を操作して、携帯型リモコン6に無線接続の切断を指示する。これにより、携帯型リモコン6と第2受信部22との間で通信が適宜行われて無線接続が切断され、ほぼ同時にペアリング状態が解除される。
次に、いったん確立された無線接続がオペレータの指示によらずに切断される場合について説明する。
携帯型リモコン6と第2受信部22とがペアリング状態となって無線接続が確立されても、その後に、例えば電波状況等の理由で当該無線接続を維持できなくなる場合も考えられる。この点、本実施形態では、携帯型リモコン6と第2受信部22との無線接続ができなくなっても、ペアリング状態自体は継続されるようになっている。無線接続が意図せず切断されても、オペレータがペアリング状態を強制的に解除する操作(以下、強制解除操作と呼ぶことがある。)をしない限りは、第2受信部22を操作できる携帯型リモコン6は当該携帯型リモコン6だけという状況が継続される。この結果、機能安全上の要請に適切に応えることができる。なお、強制解除操作の詳細は後述する。
無線接続ができなくなってもペアリング状態が継続されることは上述のとおりであるが、本実施形態では、無線接続が可能な状態に復旧した場合でも、無線接続の再確立は自動的には行われない。以下、(a)~(c)の3つの例を挙げて具体的に説明する。
(a)携帯型リモコン6と第2受信部22とがペアリング状態となって無線接続が確立された後に、携帯型リモコン6の電源がOFFになって、無線接続が切断されたとする。携帯型リモコン6の電源がOFFになる理由としては、例えば、携帯型リモコン6の電源ボタンが操作されたこと、充電池の残量が低下したこと等が考えられる。この場合、その後に携帯型リモコン6の電源がONされたとしても、携帯型リモコン6と第2受信部22との間で無線接続の再確立は自動的には行われない。無線接続を再び確立するには、オペレータは、携帯型リモコン6の電源をONすることに加えて、第2受信部22の電源をいったんOFFしてONする必要がある。
(b)携帯型リモコン6と第2受信部22とがペアリング状態となって無線接続が確立された後に、第2受信部22の電源がOFFになって、無線接続が切断されたとする。第2受信部22の電源がOFFになる理由としては、例えば、当該第2受信部22に電力を供給するスタッカクレーン12の電源が元からOFFになったこと等が考えられる。この場合、その後に第2受信部22の電源がONされたとしても、携帯型リモコン6と第2受信部22との間で無線接続の再確立は自動的には行われない。無線接続を再び確立するには、オペレータは、第2受信部22の電源をONすることに加えて、携帯型リモコン6の電源をいったんOFFしてONする必要がある。
(c)携帯型リモコン6と第2受信部22とがペアリング状態となって無線接続が確立された後、電波状況の悪化等により無線接続が切断されたとする。この場合、電波状況が元に戻ったとしても、携帯型リモコン6と第2受信部22との間で無線接続の再確立は行われない。無線接続を再び確立するには、オペレータは、第2受信部22の電源をいったんOFFしてONし、更に、携帯型リモコン6の電源をいったんOFFしてONする必要がある。
このように、本実施形態では、ペアリング後に無線接続を確立した携帯型リモコン6と第2受信部22との間で、通常の操作による切断の前に上記の(a)~(c)のように無線接続が維持できなくなった場合、携帯型リモコン6及び第2受信部22の一方でなく両方に対してオペレータが所定の操作をしなければ無線接続の再確立を行わないように構成されている。必要となるオペレータの操作は、具体的には、電源をONすることである(ただし、電源が既にONである場合は、電源をいったんOFFしてONすることである)。
これにより、無線接続を再び開始する前に、携帯型リモコン6と第2受信部22の関係がオペレータに改めて意識付けられることになる。従って、オペレータが意図しないのに携帯型リモコン6の操作でスタッカクレーン12が動いてしまうのを防止することができる。
まず、図9を参照して、第2受信部22において行われる処理について詳細に説明する。
図9のフローは、第2受信部22の電源をOFFからONにすることで開始される。最初に、第2受信部22は、当該第2受信部22と既にペアリング状態となっている携帯型リモコン6があるか否かを判断する(ステップS101)。以下の説明では、ペアリングが既に開始されてペアリング状態となっていることを、ペアリング済と呼ぶことがある。このステップS101の判断は、当該第2受信部22が備える不揮発性のメモリに記憶されているペアリング情報の内容に基づいて行うことができる。
ステップS101の判断の結果、ペアリング済の携帯型リモコン6がない場合、第2受信部22は、予め通信許容相手として第2受信部22に登録されている携帯型リモコン6のそれぞれに、接続状況信号を順次送信する(ステップS102)。接続状況信号には、当該第2受信部22との接続に関する現在の状況(具体的には、第2受信部22への接続が可能であるか否か等)を示す情報が含まれている。
第2受信部22は、接続状況信号の送信先である携帯型リモコン6から、接続する旨の応答を受信したか否かを判定する(ステップS103)。接続する旨の応答を何れの携帯型リモコン6からも受信しなかった場合は、ステップS102に戻り、接続状況信号の送信を反復する。
ステップS103の判断で、携帯型リモコン6の何れかから接続する旨の応答を受信した場合、第2受信部22は、ペアリング状態を開始した旨、及び、ペアリング状態となった相手の携帯型リモコン6のIDを、第2受信部22が備える不揮発性のメモリにペアリング情報として書き込む(ステップS104)。その後、第2受信部22は、当該携帯型リモコン6との間で無線接続を確立する(ステップS105)。
無線接続の確立後、第2受信部22は、接続相手の携帯型リモコン6に対して定期的に状態確認信号を送信し、携帯型リモコン6から応答があるか否かを調べることで、接続状態が正常か否かを判定する(ステップS106)。接続状態が正常でない場合、第2受信部22は無線接続を中止する(ステップS107)。
ステップS106の判断で、接続状態が正常であると判定した場合、第2受信部22は、接続相手の携帯型リモコン6から切断指示を受信したか否かを判定する(ステップS108)。切断指示を受信した場合は、第2受信部22は、ペアリング状態を解除した旨を不揮発性のメモリにペアリング情報として書き込み(ステップS109)、無線接続を切断する(ステップS110)。その後、処理はステップS102に戻る。
図9のフローチャートでは図示していないが、ステップS106及びステップS108からなるループにおいても、ステップS107の無線接続の中止状態においても、第2受信部22は他の携帯型リモコン6に対して接続状況信号を反復的に順次送信している。しかし、既にペアリング状態が開始されているため、ペアリング済の携帯型リモコン6以外の携帯型リモコン6は、第2受信部22に接続することができない。以下では、第2受信部22とペアリング済である携帯型リモコン6がある場合に、それ以外の携帯型リモコン6を、ペアリング外の携帯型リモコン6と呼ぶことがある。ペアリング外の携帯型リモコン6は、仮に第2受信部22に接続しようとしても、第2受信部22が接続を拒否することになる。
第2受信部22は、ペアリング外の携帯型リモコン6に対して接続状況信号を送信するときは、既にペアリング済の携帯型リモコン6がある旨の情報を当該信号に含める。従って、ペアリング外の携帯型リモコン6に対してオペレータが第2受信部22への接続をタブレット5により指示しても、当該携帯型リモコン6は、第2受信部22から受信する接続状況信号によって、自機がペアリング外であるために接続不可であると判断することができる。
上述のステップS101の判断の結果、ペアリング済の携帯型リモコン6がある場合、第2受信部22は、当該ペアリングの相手である携帯型リモコン6に、接続状況信号を送信する(ステップS111)。
ステップS106からステップS108までの説明で、ペアリング外の携帯型リモコン6に対して第2受信部22が接続状況信号を反復的に順次送信することを述べたが、この処理は、ステップS111においても同様に行われる。ペアリング外の携帯型リモコン6に対しては、既にペアリング済の携帯型リモコン6がある旨が接続状況信号で送信される。従って、第2受信部22に対して無線接続を確立できるのは、ペアリング済の携帯型リモコン6だけである。
第2受信部22は、ペアリング済の携帯型リモコン6から接続する旨の応答を受信したか否かを判定する(ステップS112)。接続する旨の応答を当該携帯型リモコン6から受信しなかった場合は、ステップS111に戻り、接続状況信号の送信を反復する。
ステップS112の判断で、接続する旨の応答をペアリング済の携帯型リモコン6から受信した場合は、当該携帯型リモコン6と無線接続を再び確立する(ステップS105)。以後の処理は、上述と同様である。
次に、図10を参照して、携帯型リモコン6において行われる処理について詳細に説明する。
図10のフローは、携帯型リモコン6の電源をOFFからONにすることで開始される。なお、携帯型リモコン6には予めタブレット5が装着され、当該携帯型リモコン6はUSBケーブル64によってタブレット5に接続されている。最初に、携帯型リモコン6は、当該携帯型リモコン6と既にペアリング済である第2受信部22があるか否かを判断する(ステップS201)。このステップS201の判断は、当該携帯型リモコン6が備える不揮発性のメモリに記憶されているペアリング情報の内容に基づいて行うことができる。
ステップS201の判断の結果、ペアリング済の第2受信部22がない場合、携帯型リモコン6は、予め通信許容相手として携帯型リモコン6に登録されている第2受信部22のうち、オペレータがタブレット5の操作によって接続を指示する第2受信部22から、接続状況信号を受信したか否かを判断する(ステップS202)。オペレータが第2受信部22への接続を指示していない場合、また、オペレータが接続を指示する第2受信部22から接続状況信号を受信しない場合は、ステップS202の判断が反復される。
なお、オペレータが接続を指示する第2受信部22から接続状況信号を受信しても、当該接続状況信号に、既に他の携帯型リモコン6とペアリング済である旨の情報が含まれている場合も考えられる。この場合、携帯型リモコン6は、指示された第2受信部22に接続できない旨のエラーをタブレット5に表示し、ステップS202の判断を反復する。
ステップS202の判断で、オペレータが接続を指示する第2受信部22から接続状況信号を受信した場合は、携帯型リモコン6は、当該接続状況信号に対して、接続する旨の応答を送信する(ステップS203)。
その後、携帯型リモコン6は、ペアリング状態を開始した旨、及び、ペアリング状態となった相手の第2受信部22のIDを、不揮発性のメモリにペアリング情報として書き込む(ステップS204)。その後、携帯型リモコン6は、当該第2受信部22との間で無線接続を確立する(ステップS205)。
無線接続の確立後、携帯型リモコン6は、接続相手の第2受信部22から定期的に状態確認信号を受信しているか否かを調べることで、接続状態が正常か否かを判定する(ステップS206)。なお、携帯型リモコン6が状態確認信号を受信した場合は、当該携帯型リモコン6は直ちに第2受信部22に対して応答を送信する。接続状態が正常でない場合、携帯型リモコン6は無線接続を中止する(ステップS207)。
ステップS206の判断で、接続状態が正常であると判定した場合、携帯型リモコン6は、オペレータが、当該携帯型リモコン6に接続されているタブレット5を通じて切断を指示しているか否かを判定する(ステップS208)。オペレータからの切断の指示があった場合は、携帯型リモコン6は、ペアリング状態を解除した旨を不揮発性のメモリにペアリング情報として書き込み(ステップS209)、状態確認信号に対して切断指示を送信し(ステップS210)、無線接続を切断する(ステップS211)。その後、処理はステップS202に戻る。
上述のステップS201の判断の結果、ペアリング済の第2受信部22がある場合、携帯型リモコン6は、ペアリング済の第2受信部22から接続状況信号を受信したか否かを判断する(ステップS212)。ペアリング済の第2受信部22から接続状況信号を受信しない場合は、ステップS212の判断が反復される。
ステップS212の判断で、ペアリング済の第2受信部22から接続状況信号を受信した場合は、携帯型リモコン6は、当該接続状況信号に対して、接続する旨の応答を送信する(ステップS213)。その後、当該第2受信部22と無線接続を再び確立する(ステップS205)。以後の処理は、上述と同様である。
次に、ペアリングと無線接続がどのように行われるかについて、図11から図13までを参照しながら具体的に説明する。
図11では、あるスタッカクレーン12を手動運転モードで制御するために、2つの携帯型リモコン6A,6B及び1つの第2受信部22Aが備えられる場合の各通信機の動作が示されている。
携帯型リモコン6Aにおいては、第2受信部22Aが通信許容相手として予め登録されている。携帯型リモコン6Bにおいても同様に、第2受信部22Aが通信許容相手として予め登録されている。第2受信部22Aにおいては、2つの携帯型リモコン6A,6Bが通信許容相手として予め登録されている。
携帯型リモコン6A及び携帯型リモコン6Bには、それぞれタブレット5が図7に示すように装着され、USBケーブル64によって電気的に接続されている。オペレータが携帯型リモコン6A,6Bに各種の指示を行う場合、当該指示はタブレット5を操作することにより行われる。
図11のシーケンス図で、最初に、2つの携帯型リモコン6A,6B及び1つの第2受信部22Aについて、それぞれ電源がONされる。
この時点で、2つの携帯型リモコン6A,6Bは何れも、第2受信部22Aとペアリング状態になっていない。従って、第2受信部22Aは、通信許容相手である携帯型リモコン6A,6Bのそれぞれに対し、接続状況信号を反復して送信する(シーケンス番号1~3、ステップS102)。
ある時点で、オペレータが携帯型リモコン6Bを操作し、第2受信部22Aへの接続を指示したとする。これにより、携帯型リモコン6Bは、第2受信部22Aからの接続状況信号に対し、接続する旨の応答を送信する(シーケンス番号4、ステップS203)。その後、第2受信部22Aにおいては、携帯型リモコン6Bとのペアリング状態を開始した旨が不揮発性メモリに書き込まれ(ステップS104)、携帯型リモコン6Bにおいては、第2受信部22Aとのペアリング状態を開始した旨が不揮発性メモリに書き込まれる(ステップS204)。これにより、携帯型リモコン6B及び第2受信部22Aのそれぞれにおいてペアリング状態が開始される。その後、無線接続が直ちに確立される(ステップS105、ステップS205)。
携帯型リモコン6Bとのペアリング状態が開始された後は、第2受信部22は、ペアリング外の携帯型リモコン6Aに対して、他の携帯型リモコン6Bがペアリング済である旨を含む接続状況信号を送信する(シーケンス番号5)。従って、図11に示すように、携帯型リモコン6Aを別のオペレータが操作して第2受信部22Aへの接続を指示しても、シーケンス番号5の接続状況信号を受信した携帯型リモコン6Aは、接続できない旨のエラーを出力することになる。
第2受信部22Aは、携帯型リモコン6Bとの無線接続の確立後、状態確認信号を送信する(シーケンス番号6)。状態確認信号を受信した携帯型リモコン6Bは、第2受信部22Aに応答を送信する(シーケンス番号7)。これにより、接続状態が正常か否かが第2受信部22A及び携帯型リモコン6Bによって監視される(ステップS106、ステップS206)。
ある時点で、携帯型リモコン6Bの電源が、例えば充電池の残量低下によって突然OFFになったとする。第2受信部22Aは状態確認信号を送信するが(シーケンス番号8)、携帯型リモコン6Bは応答を送信することができない。第2受信部22Aは、携帯型リモコン6Bからの応答を受信できないので、接続が正常でないと判定し、無線接続を中止する(ステップS107)。
その後、オペレータが携帯型リモコン6Bの充電池を交換し、電源を再びONする。携帯型リモコン6BにおいてステップS201の判断が行われるが、携帯型リモコン6Bの不揮発性メモリには、第2受信部22Aとのペアリング状態を開始した旨が記憶されている。従って、携帯型リモコン6Bは、ペアリング済の第2受信部22Aから接続状況信号を受信するのを待機する(ステップS212)。
しかし、第2受信部22AにおいてはステップS107で既に無線接続が中止されている。この状態では、第2受信部22Aから接続状況信号が携帯型リモコン6Bに送信されない。即ち、携帯型リモコン6Bの電源をONするだけでは、携帯型リモコン6Bと第2受信部22Aとの間の無線接続が自動的に再確立されることはない。
その後、オペレータが第2受信部22Aの電源をOFFし、再びONする。第2受信部22AにおいてステップS101の判断が行われるが、第2受信部22Aの不揮発性メモリには、携帯型リモコン6Bとのペアリング状態を開始している旨が記憶されている。従って、第2受信部22Aは、ペアリング済の携帯型リモコン6Bに接続状況信号を送信する(シーケンス番号9、ステップS111)。携帯型リモコン6Bは、ペアリング済の第2受信部22Aから接続状況信号を受信すると、接続する旨の応答を送信する(シーケンス番号10、ステップS212)。この結果、携帯型リモコン6Bと第2受信部22Aとの間で無線接続が再び確立される(ステップS105、ステップS205)。
その後、オペレータが携帯型リモコン6Bに対して第2受信部22Aからの切断を指示したとする。携帯型リモコン6Bは、ペアリング状態を解除した旨を不揮発性メモリに記憶する(ステップS209)。更に、携帯型リモコン6Bは、第2受信部22Aが送信する状態確認信号に対し(シーケンス番号11)、切断する旨の応答を送信する(シーケンス番号12、ステップS210)。当該応答を受信した第2受信部22Aは、ペアリング状態を解除した旨を不揮発性メモリに記憶する(ステップS109)。以上により、携帯型リモコン6B及び第2受信部22Aのそれぞれにおいてペアリング状態が解除される。その後、無線接続が切断される(ステップS110、ステップS211)。
第2受信部22Aは、携帯型リモコン6Bとのペアリング状態が開始してから解除されるまでの間、ペアリング外の携帯型リモコン6Aに対し、他の携帯型リモコン6Bとペアリング済である旨を含んだ接続状況信号を送信する。当該接続状況信号は、シーケンス番号5で示すだけでなく、携帯型リモコン6Bと第2受信部22Aとのペアリング状態が解除されるまでの間、第2受信部22Aの電源OFF期間を除いて、携帯型リモコン6Aに反復的に送信される。従って、携帯型リモコン6Bと第2受信部22Aとの間で無線接続が切断されているときも、両者のペアリング状態が継続されている限りは、ペアリング外の携帯型リモコン6Aが第2受信部22Aと無線接続を確立することはできない。
携帯型リモコン6Bと第2受信部22Aとのペアリング状態が上述のように解除された後は、第2受信部22Aは、シーケンス番号1~3と同様に、通信許容相手である携帯型リモコン6A,6Bのそれぞれに対して接続状況信号を反復して送信する(シーケンス番号13、14、ステップS102)。オペレータが携帯型リモコン6Aを操作して第2受信部22Aへ接続を指示した場合、携帯型リモコン6Aは、第2受信部22Aからの接続状況信号に対し、接続する旨の応答を送信する(シーケンス番号15、ステップS203)。その後、携帯型リモコン6Aと第2受信部22Aの間でペアリング状態の開始と無線接続の確立が行われる。このときの処理はシーケンス番号4の場合と実質的に同様であるので、説明を省略する。
図11のシーケンス図は、無線接続の再確立における上述の(a)の場合を説明するものである。次に、図12を参照して、無線接続の再確立における上述の(b)の場合について説明する。
図12において、シーケンス番号7までの状況は、図11と同じである。その後、図11のように携帯型リモコン6Bの電源がOFFになるのではなく、第2受信部22Aの電源が何らかの理由でOFFになったとする。
第2受信部22Aの電源がOFFになっているとき、携帯型リモコン6Bにおいては、所定の時間だけ待機しても状態確認信号を第2受信部22Aから受信することができない。従って、携帯型リモコン6Bは、接続状態が正常でないと判定し、無線接続を中止する(ステップS206、ステップS207)。
その後、第2受信部22Aの電源がONになったとする。第2受信部22Aは、ペアリング済の携帯型リモコン6Bに接続状況信号を送信する(シーケンス番号8a、ステップS111)。しかし、携帯型リモコン6BにおいてはステップS207で既に無線接続が中止されている。この状態では、携帯型リモコン6Bは、第2受信部22Aから接続状況信号を受信しても応答しない。即ち、第2受信部22Aの電源をONするだけでは、携帯型リモコン6Bと第2受信部22Aとの間の無線接続が自動的に再確立されることはない。
その後、オペレータが携帯型リモコン6Bの電源をOFFし、再びONする。その後は、携帯型リモコン6Bは、ペアリング済の第2受信部22Aからシーケンス番号9のように接続状況信号を受信した場合は、接続する旨の応答を送信する(シーケンス番号10、ステップS213)。この結果、携帯型リモコン6Bと第2受信部22Aとの間で無線接続が再び確立される(ステップS105、ステップS205)。以後は、図11のシーケンス図と同様であるので、説明を省略する。
次に、図13を参照して、無線接続の再確立における上述の(c)の場合について説明する。
図13において、シーケンス番号7までの状況は、図11と同じである。その後、第2受信部22Aが状態確認信号を送信するが(シーケンス番号8b)、電波状況が悪く、携帯型リモコン6Bが状態確認信号を受信できなかったとする。
携帯型リモコン6Bにおいては、所定の時間だけ待機しても状態確認信号を第2受信部22Aから受信することができない。従って、携帯型リモコン6Bは、接続状態が正常でないと判定し、無線接続を中止する(ステップS206、ステップS207)。
携帯型リモコン6Bは、状態確認信号を第2受信部22Aから受信しないので、応答を第2受信部22Aに送信しない。従って、第2受信部22Aは、所定の時間だけ待機しても携帯型リモコン6Bからの応答を受信できないので、接続状態が正常でないと判定し、無線接続を中止する(ステップS106、ステップS107)。
その後、オペレータは、携帯型リモコン6B及び第2受信部22Aの両方について、電源をいったんOFFし、再びONする。
その後、第2受信部22Aは、ペアリング済の携帯型リモコン6Bに接続状況信号を送信する(シーケンス番号9、ステップS111)。これに応じて、携帯型リモコン6Bは、接続する旨の応答を送信する(シーケンス番号10、ステップS213)。この結果、携帯型リモコン6Bと第2受信部22Aとの間で無線接続が再び確立される(ステップS105、ステップS205)。以後は、図11のシーケンス図と同様であるので、説明を省略する。
オペレータの電源の操作は、携帯型リモコン6B及び第2受信部22Aのうち何れを先に行っても良い。ただし、電源の操作を、携帯型リモコン6B及び第2受信部22Aの一方だけでなく両方について行わないと、無線接続の再確立は行われない。即ち、仮に第2受信部22Aについて電源をOFFしてONする操作を行わない場合、第2受信部22Aは無線接続を中止した状態のままであり、接続状況信号を携帯型リモコン6Bに送信しない。また、仮に携帯型リモコン6Bについて電源をOFFしてONする操作を行わない場合、携帯型リモコン6Bは無線接続を中止した状態のままであり、第2受信部22Aから接続状況信号を受信しても応答しない。
以上に無線接続が不規則的に切断される(a)~(c)のそれぞれの場合を説明したが、どの場合においても、携帯型リモコン6B及び第2受信部22Aのうち一方ではなく両方について、電源をONするか、いったんOFFしてONすることで、無線接続の再確立が可能になる。
言い換えれば、無線接続を再確立するためには、携帯型リモコン6Bと第2受信部22Aの両方に対する操作が必要である。従って、オペレータは、漫然とではなく、2つの通信機を意識しながら無線接続を再確立することになる。この結果、オペレータは、携帯型リモコン6を操作してもスタッカクレーン12が動かない状況なのか、それともスタッカクレーン12が動く状況なのかを、明確に区別して認識することができる。
次に、ペアリング状態の強制的な解除について説明する。
携帯型リモコン6Bと第2受信部22Aとの間でペアリング状態が開始され、無線接続が確立している状況で、例えば携帯型リモコン6Bが故障することにより無線接続が突然切断され、携帯型リモコン6Bの電源をONすることが不可能になってしまうことも考えられる。この状況では、携帯型リモコン6Bが故障しているため、携帯型リモコン6Bと第2受信部22Aとのペアリング状態を解除することができない。また、携帯型リモコン6Bと第2受信部22Aとのペアリング状態が継続されているため、ペアリング外の携帯型リモコン6Aも第2受信部22Aに接続することができない。従って、安全信号システム20によりスタッカクレーン12を制御することが全くできなくなってしまう。
本実施形態の安全信号システム20は、上記のような状況を考慮して、特別な作業によりペアリング状態を強制的に解除させる機能を有している。以下、この機能を利用する操作(上述の強制解除操作)について説明する。
オペレータは、タブレット5を第2受信部22Aに対して図7に示すようにUSBケーブル8で接続し、第2受信部22Aを保守モードで起動した状態で、タブレット5に予めインストールされている保守ツールプログラムを実行する。
タブレット5においてプログラムが実行されると、パスワード認証が要求される。オペレータが所定のパスワードをタブレット5に入力して認証に成功すると、プログラムの各種の機能を利用することができる状態になる。
オペレータは、タブレット5を適宜操作して、第2受信部22Aのペアリングに関する情報を表示させる指示を行う。タブレット5は、これに応じて、第2受信部22Aの揮発性メモリに記憶されているペアリング情報を第2受信部22Aから入力し、ディスプレイに表示させる。このときの情報のやり取りは、USBケーブル8を通じたデータ通信により行われる。
図14には表示画面の例が示されている。この表示画面では、第2受信部22Aに通信許容相手として登録されている携帯型リモコン6A,6BのIDのリストが表示されている。IDが01ABとなっている行は、携帯型リモコン6Aに対応している。IDが02CDとなっている行は、携帯型リモコン6Bに対応している。それぞれの行には、当該機器が第2受信部22Aとペアリングが行われているか否かが表示される。図14の表示内容から、オペレータは、第2受信部22Aが携帯型リモコン6Bとの間でペアリング状態となっていることがわかる。
オペレータは、図14の状態で、携帯型リモコン6Bの行をタップして選択した後、「ペアリング解除」ボタンをタップし、ペアリングの解除を指示する。タブレット5は、これに応じて第2受信部22Aへ指示を送信し、第2受信部22Aは、不揮発メモリに、携帯型リモコン6Bとのペアリング状態を解除した旨を記憶する。
以上により、携帯型リモコン6Bと第2受信部22Aとのペアリング状態を強制的に解除させることができる。その後、オペレータは、USBケーブル8を第2受信部22Aから取り外し、第2受信部22Aを保守モードから通常モードに切り替えて起動する。これにより、他の携帯型リモコン6Aが第2受信部22Aに接続できる状態になる。
上記は第2受信部22Aを対象としてペアリング状態を強制的に解除する操作であるが、この強制解除操作は、携帯型リモコン6Bを対象として行うこともできる。例えば第2受信部22Aが故障した場合に、オペレータは、携帯型リモコン6BのUSBケーブル64をタブレット5に接続し、携帯型リモコン6Bを保守モードで起動してタブレット5の保守ツールを実行する。これにより、オペレータは、上記の場合と同様に、携帯型リモコン6Bの不揮発メモリに記憶されているペアリング情報を見たり、ペアリング状態を解除した旨を当該不揮発メモリに記憶させたりすることができる。
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
接続を再確立するために条件となる携帯型リモコン6B及び第2受信部22Aの操作は、電源のON操作に代えて、他の操作としても良い。例えば、携帯型リモコン6B及び第2受信部22Aにリセットボタンを設け、当該ボタンを押す操作を条件とすることが考えられる。
上記の実施形態では、第2受信部22Aは、ペアリング外の携帯型リモコン6Aに対して、既にペアリング済の携帯型リモコン6がある旨の情報を含んだ接続状況信号を送信する。従って、携帯型リモコン6Aは、自機が第2受信部22Aに接続できないことを認識できるので、オペレータが携帯型リモコン6Aを操作して第2受信部22Aとの無線接続を確立しようとしても、携帯型リモコン6Aは第2受信部22Aに接続要求を特に送信することなく、携帯型リモコン6A側でエラーが表示される。この結果、無線接続の確立が実質的に阻止される。しかし、ペアリング外の携帯型リモコン6Aが第2受信部22Aに接続要求を送信するように構成しても良い。この場合、当該接続要求に対して第2受信部22Aが拒否することで、無線接続の確立が阻止される。この構成では、第2受信部22Aがペアリング外の携帯型リモコン6Aに対して送信する接続状況信号に、既にペアリング済の携帯型リモコン6がある旨の情報を含めないようにすることもできる。
オペレータがタブレット5において保守ツールを利用するときに、パスワード認証に代えて、例えばパターン認証、生体認証等の操作が要求されても良い。パターン認証の場合は、オペレータは、タブレット5に認証情報としてパターンを入力する。生体認証の場合は、オペレータは、タブレット5が備える適宜のセンサに身体的特徴を読み取らせることにより、身体的特徴に関する情報を認証情報として入力する。
第2受信部22に例えばタッチパネルディスプレイを備え、第2受信部22にタブレット5を接続しなくても、第2受信部22をオペレータが直接操作することで、ペアリング状態を強制解除可能に構成しても良い。この場合、第2受信部22がパスワード認証等の認証操作を要求することが好ましい。
オペレータが保守ツールを利用して第2受信部22Aのペアリング状態を強制解除するときに、連動して、ペアリング相手である携帯型リモコン6Bにおいてもペアリング状態が強制解除されても良い。この構成は、例えば、第2受信部22Aから携帯型リモコン6Bに強制解除信号を無線送信することで実現することができる。
安全信号システム20は、スタッカクレーン12以外の産業用機械にも適用することができる。
本発明の無線通信システムは、イネーブル信号及び非常停止信号以外の信号を送信機から受信機に送信する場合にも適用することができる。
6 携帯型リモコン(送信機)
12 スタッカクレーン(産業用機械)
20 安全信号システム(無線通信システム)
22 第2受信部(受信機)
12 スタッカクレーン(産業用機械)
20 安全信号システム(無線通信システム)
22 第2受信部(受信機)
Claims (9)
- 指示を無線送信する送信機と、
前記送信機から受信した指示に従って産業用機械を制御する受信機と、
を備え、
前記送信機と前記受信機の無線接続は、前記送信機及び前記受信機が、前記送信機の接続相手の前記受信機を1つに確定した相手確定状態となることで確立することができ、
前記無線接続が確立された後、前記相手確定状態は、当該無線接続を切断する操作が行われる前に前記無線接続が維持できなくなった場合も継続され、
前記無線接続が維持できなくなった後に、前記相手確定状態である前記送信機及び前記受信機の両方に所定の操作が行われることを条件として、前記送信機と前記受信機の無線接続が再確立されることを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1に記載の無線通信システムであって、
前記送信機と前記受信機の間の前記無線接続が維持できなくなり、前記相手確定状態が継続されている場合に、前記送信機と異なる送信機と前記受信機との間での無線接続の確立が阻止されることを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1又は2に記載の無線通信システムであって、
前記送信機と前記受信機の間の前記無線接続が維持できなくなり、前記相手確定状態が継続されている場合に、当該相手確定状態を強制的に解除するための強制解除操作を前記送信機と前記受信機のうちの少なくとも一方を対象として行うことによって、前記相手確定状態が解除されることを特徴とする無線通信システム。 - 請求項3に記載の無線通信システムであって、
前記強制解除操作には、
前記相手確定状態が継続されている前記送信機と前記受信機のうちの少なくとも一方を、前記相手確定状態に関する設定を行うことができる保守モードにする操作と、
前記送信機と前記受信機のうち少なくとも一方に認証情報を入力する認証操作と、
が含まれていることを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1から4までの何れか一項に記載の無線通信システムであって、
前記送信機と前記受信機の無線接続を再確立する条件として前記送信機と前記受信機の両方に行われる前記所定の操作に、電源をONする操作が含まれていることを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1から5までの何れか一項に記載の無線通信システムであって、
前記無線接続が確立した後、前記送信機と前記受信機との無線接続が正常であるか否かについて確認するための確認信号を、前記受信機が前記送信機に無線送信し、
前記受信機は、前記確認信号の送信先である前記送信機から当該確認信号の応答を受信しない場合に、前記無線接続が維持できなくなったと判断することを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1から6までの何れか一項に記載の無線通信システムであって、
前記無線接続が確立した後、前記送信機と前記受信機との無線接続が正常であるか否かについて確認するための確認信号を、前記受信機が前記送信機に無線送信し、
前記送信機は、前記受信機から前記確認信号を受信しない場合に、前記無線接続が維持できなくなったと判断することを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1から7までの何れか一項に記載の無線通信システムであって、
前記送信機及び前記受信機のうち少なくとも一方が、前記相手確定状態であるか否かを示す情報を他の機器に出力可能であることを特徴とする無線通信システム。 - 送信機及び受信機を、前記送信機が無線接続を確立する相手の前記受信機を1つに確定した相手確定状態とするステップと、
前記相手確定状態とした前記送信機及び前記受信機の間で無線接続を確立するステップと、
前記無線接続が確立された後、前記送信機が指示を無線送信するステップと、
前記受信機が、前記送信機から受信した前記指示に従って産業用機械を制御するステップと、
前記無線接続が確立された後、当該無線接続を切断する操作が行われる前に前記無線接続が維持できなくなった場合に、前記送信機及び前記受信機の前記相手確定状態を継続するステップと、
前記無線接続が維持できなくなった後に、前記相手確定状態である前記送信機及び前記受信機の両方に所定の操作が行われることを条件として、前記送信機と前記受信機の無線接続を再確立するステップと、
を含むことを特徴とする無線通信方法。
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