WO2025215757A1 - 制御装置 - Google Patents

制御装置

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WO2025215757A1
WO2025215757A1 PCT/JP2024/014505 JP2024014505W WO2025215757A1 WO 2025215757 A1 WO2025215757 A1 WO 2025215757A1 JP 2024014505 W JP2024014505 W JP 2024014505W WO 2025215757 A1 WO2025215757 A1 WO 2025215757A1
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WO
WIPO (PCT)
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control device
tolerance value
monitoring
unit
predetermined tolerance
Prior art date
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Pending
Application number
PCT/JP2024/014505
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English (en)
French (fr)
Inventor
伊藤貴亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Priority to PCT/JP2024/014505 priority Critical patent/WO2025215757A1/ja
Publication of WO2025215757A1 publication Critical patent/WO2025215757A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B9/00—Safety arrangements
    • G05B9/02—Safety arrangements electric

Definitions

  • This disclosure relates to a control device.
  • JP 2021-82027 A discloses a safety system for ensuring human safety from machines operating in factories. Error detection processing using CRC (Cyclic Redundancy Check) is performed on input data from safety input signals. If an error is detected, the safety output signal is forcibly turned OFF. This makes it possible to deal with abnormal conditions such as breakdowns.
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • An aspect of the present disclosure is a control device that controls an actuator that moves a moving member provided on a machine, and includes: a safety status monitoring unit that monitors the safety status of an operator involved in the machine; a communication circuit that periodically receives status data indicating the operating status of the actuator and is capable of detecting errors in the status data; an actuator control unit that controls and stops the actuator if the number of times the communication circuit detects the error is equal to or exceeds a predetermined tolerance value; and a setting circuit that sets the predetermined tolerance value, and the setting circuit sets the predetermined tolerance value differently depending on whether the monitoring by the safety status monitoring unit is enabled or disabled.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of a machine.
  • 2A and 2B are diagrams showing an example of receiving status data.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the correspondence relationship between monitoring by the safety state monitoring unit, opening and closing of the safety door, and predetermined tolerance values.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an input/output device.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure for controlling the actuator.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the configuration of a machine.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure for controlling the actuator.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the configuration of a machine.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of a machine.
  • 2A and 2B are diagrams showing an example of receiving status data.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the correspondence relationship between monitoring by the safety state monitoring unit, opening and closing of the safety door,
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure for controlling the actuator.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure for controlling the actuator.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the configuration of a machine.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure for actuator control.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the configuration of a machine.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure for controlling the actuator.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure for actuator control.
  • an operator While a machine is operating, an operator may perform some kind of work on the machine. Because the machine has various moving parts that can be moved by various actuators, it is necessary to monitor the safety status of the operator. When monitoring the safety status of the operator is effective, it is preferable to perform various abnormality detection processes to detect abnormalities. As one type of abnormality detection process, error detection processing of status data indicating the operating status of the actuators can be performed, for example, using CRC.
  • Status data errors may be detected continuously if an abnormality occurs in the machine. If an abnormality occurs in the machine, it is preferable to stop the actuator to ensure the safety of workers working on the machine. However, if there is no abnormality in the machine and a temporary noise occurrence causes a status data error, stopping the actuator every time noise occurs is not preferable, as it reduces the machine's noise resistance and reduces the machine's operating rate.
  • status data errors should be detected sensitively when worker safety is a consideration, but too much sensitivity is undesirable when machine noise resistance is a consideration.
  • a machine may be used in an environment where temporary noise is frequently generated. Or, a machine may operate automatically for long periods of time without a worker performing any work related to the machine around or inside the machine. If the specified tolerance value is a fixed value that cannot be changed, the machine's noise resistance may decrease, and the machine's availability rate may fall. In other words, there is a need for a system that can improve a machine's noise resistance while maintaining worker safety, depending on the environment in which the machine is used.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example configuration of a machine 10.
  • the machine 10 has a control device 12, an actuator 14, a moving member 16, an input/output device 18, and an operating status sensor 20.
  • the actuator 14 moves the moving member 16.
  • the actuator 14 is a driving device such as an amplifier or motor.
  • the moving member 16 is, for example, a table, slider, saddle, robot arm, etc.
  • the input/output device 18 is operated by an operator of the machine 10 and may include a keyboard for inputting characters, a display for displaying characters and figures, a touch panel with both input and output functions, etc.
  • the target stopping distance Lt which will be described later, is input by the operator operating the input/output device 18.
  • the operating status sensor 20 generates status data indicating the operating status of the actuator 14.
  • the operating status sensor 20 is a sensor such as an encoder. Therefore, the status data includes information about the moving speed Vm of the moving member 16, such as information about the number of rotations of the actuator 14.
  • the operating status sensor 20 periodically transmits to the control device 12 a data frame including the status data and a CRC code used to detect errors in the status data. The CRC code is calculated based on the status data.
  • the cover member 10c covers the entire machine 10. That is, the actuator 14, the moving member 16, the input/output device 18, and the operating status sensor 20 are all covered by the cover member 10c.
  • a safety door 10d is provided on the cover member 10c.
  • the operator When an operator performs some kind of work on the machine 10, the operator opens the safety door 10d and performs the work. After completing the work, the operator closes the safety door 10d. Therefore, when the safety door 10d is open, the operator may be performing work related to the machine 10, such as setup work or maintenance work, near or inside the machine 10. When the safety door 10d is closed, the operator may not be performing work related to the machine 10.
  • a sensor is attached to the machine 10 to monitor the safety status of workers involved with the machine 10.
  • an opening/closing sensor 22 is used as the sensor.
  • the opening/closing sensor 22 detects whether the safety door 10d is open or closed, and outputs a detection signal indicating the detection result to the control device 12.
  • the control device 12 controls the machine 10.
  • the control device 12 has a calculation unit 30, a memory unit 32, a communication circuit 34, and a setting circuit 36.
  • the calculation unit 30 includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Graphics Processing Unit). In other words, the calculation unit 30 includes a processing circuit.
  • the memory unit 32 includes volatile memory such as RAM (Random Access Memory) and non-volatile memory such as ROM (Read Only Memory) or flash memory.
  • volatile memory such as RAM (Random Access Memory) and non-volatile memory such as ROM (Read Only Memory) or flash memory.
  • the volatile memory is used as the processor's working memory.
  • the non-volatile memory stores programs executed by the processor and other necessary information.
  • the communications circuit 34 processes data frames containing data exchanged between the actuator 14, input/output device 18, operating status sensor 20, and open/close sensor 22 and the computing unit 30.
  • the communications circuit 34 includes an error inspection circuit, an error counter, and a CRC calculation circuit, all of which are not shown.
  • a data frame includes data, a header, and a CRC code.
  • the error check circuit of the communication circuit 34 checks for errors in the data frame using the CRC code. If no errors in the data frame are detected, the communication circuit 34 passes the data to the calculation unit 30.
  • the communication circuit 34 discards the data frame and increments an error counter that counts the number of detected errors.
  • the number of detected errors counted by the error counter of the communication circuit 34 may reach a value equal to or greater than the predetermined tolerance value N if an abnormality occurs in the machine 10 or temporary noise occurs. In this case, a notification signal indicating a communication failure is output from the communication circuit 34 to the calculation unit 30.
  • the predetermined tolerance value N is the threshold value for the number of detected errors counted by the error counter.
  • the calculation unit 30 passes control signal data for controlling and stopping the actuator 14 to the communication circuit 34.
  • the communication circuit 34 sets a destination in the header that corresponds to the actuator 14 to which the control signal data is to be sent.
  • the CRC calculation circuit of the communication circuit 34 determines a CRC code by calculation using a predetermined formula.
  • the communication circuit 34 adds the determined CRC code to the data along with the header, thereby generating and transmitting a data frame.
  • the setting circuit 36 sets the above-mentioned predetermined tolerance value N in the error counter.
  • the predetermined tolerance value N is determined by the calculation unit 30, as described below. In other words, the setting circuit 36 sets the predetermined tolerance value N determined by the calculation unit 30 in the error counter of the communication circuit 34.
  • the calculation unit 30 has a safety state monitoring unit 50, an actuator control unit 52, a decision unit 54, a switching unit 56, an input acceptance unit 58, and a speed calculation unit 60.
  • the calculation unit 30 executes a program stored in the memory unit 32, the safety state monitoring unit 50, the actuator control unit 52, the decision unit 54, the switching unit 56, the input acceptance unit 58, and the speed calculation unit 60 are realized.
  • At least some of the safety state monitoring unit 50, actuator control unit 52, decision unit 54, switching unit 56, input reception unit 58, and speed calculation unit 60 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field Programmable Gate Array), or an electronic circuit including discrete devices.
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • the safety status monitoring unit 50 monitors the safety status of workers involved with the machine 10.
  • the actuator control unit 52 controls the actuator 14.
  • the actuator 14 operates or stops in accordance with the control of the actuator control unit 52.
  • the communication circuit 34 outputs a notification signal indicating a communication failure to the calculation unit 30.
  • the safety state monitoring unit 50 causes the actuator control unit 52 to generate a control signal for controlling and stopping the actuator 14.
  • the actuator control unit 52 stops the actuator 14 by transmitting the control signal to the actuator 14 via the communication circuit 34.
  • the determination unit 54 determines the predetermined tolerance value N.
  • the determination unit 54 determines the predetermined tolerance value N to be the first tolerance value N1 based on the target stopping distance Lt of the moving member 16 and the moving speed Vm of the moving member 16.
  • the target stopping distance Lt of the moving member 16 is input by the worker operating the input/output device 18, as described below, and is stored in the memory unit 32.
  • the moving speed Vm of the moving member 16 is calculated by the speed calculation unit 60, as described below.
  • the determination unit 54 determines the predetermined tolerance value N to be the second tolerance value N2.
  • the first tolerance value N1 and the second tolerance value N2 are different from each other. The different first tolerance value N1 and second tolerance value N2 will be described later using Figure 3.
  • the setting circuit 36 sets the predetermined tolerance value N determined by the determination unit 54 in the error counter of the communication circuit 34. In other words, the setting circuit 36 sets a different predetermined tolerance value N in the error counter depending on whether monitoring by the safety state monitoring unit 50 is enabled or disabled. Two different predetermined tolerance values N can be determined depending on the usage environment in which the operator uses the machine 10. Therefore, the noise resistance of the machine 10 can be improved while maintaining the safety of the operator depending on the usage environment in which the operator uses the machine 10.
  • the switching unit 56 acquires the detection signal of the open/close sensor 22 via the communication circuit 34. Based on the detection signal of the open/close sensor 22, the switching unit 56 switches between enabling and disabling monitoring of the worker's safety state by the safety state monitoring unit 50. This allows monitoring to be switched according to the work situation, i.e., whether the worker is performing work related to the machine 10 around or inside the machine 10.
  • the switching unit 56 enables monitoring by the safety status monitoring unit 50. If the detection signal from the opening/closing sensor 22 indicates that the safety door 10d is closed, the switching unit 56 disables monitoring by the safety status monitoring unit 50.
  • the input acceptance unit 58 accepts characters and the like input by the worker operating the input/output device 18. When the worker operates the input/output device 18 to input the target stopping distance Lt of the movable member 16, the input acceptance unit 58 accepts the input target stopping distance Lt and stores it in the memory unit 32.
  • the target stopping distance Lt is the distance at which the moving member 16 must stop after an error in the data frame is first detected by the error detection circuit of the communication circuit 34.
  • a data frame containing control signal data for controlling the actuator 14 to stop it is transmitted from the communication circuit 34 to the actuator 14.
  • the actuator 14 stops based on the control signal data contained in the data frame. As the actuator 14 stops, the moving member 16 also stops and no longer moves.
  • the target stopping distance Lt is the target value of the stopping distance Lm from the passing position where the moving member 16 is located when the data frame error is first detected to the stopping position where the moving member 16 stops based on a control signal from the calculation unit 30 to the actuator 14.
  • the target stopping distance Lt is determined in advance by the operator operating the input/output device 18.
  • the speed calculation unit 60 calculates the movement speed Vm of the moving member 16 based on the above-mentioned status data periodically received from the operation status sensor 20.
  • the movement speed Vm of the moving member 16 calculated by the speed calculation unit 60 is used by the determination unit 54 to calculate the predetermined tolerance value N, as described above.
  • FIGS. 2A and 2B are diagrams showing an example of receiving status data.
  • the control device 12 periodically receives status data indicating the operating status of the actuator 14 from the operating status sensor 20.
  • a data frame Fs containing the status data is transmitted by the operating status sensor 20 at a period T and is received by the communication circuit 34 of the control device 12.
  • the data frame Fs includes a header H, data D, and a CRC code C.
  • the status data is contained in the data D.
  • FIG. 2A illustrates N data frames Fs#1, Fs#2, Fs#3, ..., Fs#N.
  • the error check circuit of the communication circuit 34 checks for errors in each data frame Fs using the CRC code C of each data frame Fs. In the example shown in FIG. 2A, all N data frames Fs are correctly received by the control device 12. The status data is passed to the calculation unit 30 of the control device 12 every period T.
  • a data frame Fs containing status data is periodically transmitted by the operation status sensor 20 to the control device 12 at a cycle T.
  • an error in the data frame Fs is detected by the error check circuit of the communication circuit 34, and the data frame Fs containing the status data is discarded.
  • an error counter is incremented.
  • the safety state monitoring unit 50 Upon receiving the notification signal, the safety state monitoring unit 50 causes the actuator control unit 52 to generate the above-mentioned control signal.
  • the communication circuit 34 generates a data frame Fi by adding a header H, in which a destination corresponding to the actuator 14 is set, and a CRC code C determined based on the data D and header H, to the data D of the control signal generated by the actuator control unit 52.
  • the communication circuit 34 transmits the data frame Fi to the actuator 14.
  • the actuator 14 receives the data frame Fi and acquires a control signal from the actuator control unit 52.
  • the actuator 14 stops in response to the control signal.
  • errors in data frames Fs are detected N times in a row.
  • the error counter may be reset to zero.
  • the reset timing of the error counter may be set so that the count value of the error counter reaches a predetermined tolerance value N when errors are detected in N data frames Fs out of K consecutive data frames Fs.
  • Figure 3 is a diagram illustrating the correspondence between monitoring by the safety state monitoring unit 50, the opening and closing of the safety door 10d, and the predetermined tolerance value N.
  • the actuator 14 will stop to ensure the safety of the worker. If the number of errors detected in the data frame Fs reaches a predetermined tolerance value N, it is possible that an abnormality has occurred in the machine 10, and the moving member 16 must stop at a position within the target stopping distance Lt from the passing position at the time the above-mentioned error in the data frame Fs was first detected.
  • the predetermined tolerance value N that makes the stopping distance Lm smaller than the target stopping distance Lt needs to satisfy formula (2).
  • the maximum predetermined tolerance value N that satisfies formula (2) is the above-mentioned first tolerance value N1 that is used when monitoring by the safety state monitoring unit 50 is effective.
  • the predetermined tolerance value N determined as the first tolerance value N1 by the determination unit 54 is set in the error counter by the setting circuit 36. This ensures the safety of workers performing work related to the machine 10 around or inside the machine 10. N ⁇ (Lt/Vm)-Q ⁇ /T...(2)
  • the target stopping distance Lt is determined in advance by the operator operating the input/output device 18.
  • the target stopping distance Lt is set depending on the type, application, installation environment, etc. of the machine 10. As is clear from equation (2), the smaller the target stopping distance Lt, the smaller the first tolerance value N1. Furthermore, the higher the moving speed Vm of the moving member 16, the smaller the first tolerance value N1.
  • the safety door 10d when the safety door 10d is closed, it is assumed that the worker is not performing work related to the machine 10, either inside or around the machine 10. In this case, monitoring of the worker's safety state by the safety state monitoring unit 50 becomes ineffective.
  • the machine 10 operates automatically for a long time in this state, where the surrounding area may be unmanned.
  • the machine 10 is used in a variety of environments, and for example, the machine 10 may operate automatically for a long period of time in a location where temporary noise occurs frequently. Each time temporary noise occurs, an error in the data frame Fs may be detected.
  • the predetermined tolerance value N is determined to be the first tolerance value N1
  • the noise resistance of the machine 10 may be reduced.
  • the actuator 14 may stop shortly after the start of automatic operation of the machine 10. If the actuator 14 continues to frequently restart and stop after that, the availability rate of the machine 10 will decrease.
  • the predetermined tolerance value N is determined to be a second tolerance value N2, which is greater than the first tolerance value N1.
  • the predetermined tolerance value N determined to be the second tolerance value N2 is set in the error counter by the setting circuit 36. This makes it possible to improve the noise resistance of the machine 10 while maintaining the safety of the operator, depending on the usage environment in which the operator uses the machine 10.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the input/output device 18. As described above, the operator can input the target stopping distance Lt by operating the input/output device 18. In the example shown in FIG. 4, an input field for the target stopping distance Lt is provided following the message "Please input the target stopping distance.”
  • the input acceptance unit 58 accepts the input target stopping distance Lt and stores it in the memory unit 32. In other words, by accepting the input of the target stopping distance Lt, the target stopping distance Lt is determined in advance. Based on the target stopping distance Lt thus determined in advance, the determination unit 54 determines the predetermined tolerance value N, as described above.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating the processing procedure for actuator control. This processing procedure is performed by the calculation unit 30 of the control device 12 executing a program stored in the memory unit 32 after the target stopping distance Lt has been determined in advance. This processing procedure is performed repeatedly while the machine 10 is operating.
  • step S1 the switching unit 56 determines whether or not it has received a detection signal from the open/close sensor 22 via the communication circuit 34. If the answer is YES in step S1, this processing procedure proceeds to step S2. If the answer is NO in step S1, this processing procedure proceeds to step S7. In step S2, the switching unit 56 switches between enabling and disabling monitoring of the worker's safety state by the safety state monitoring unit 50 based on the detection signal received in step S1.
  • step S3 the decision unit 54 determines whether monitoring by the safety state monitoring unit 50 is enabled. If the answer is YES in step S3, the processing procedure proceeds to step S4. If the answer is NO in step S3, the processing procedure proceeds to step S21.
  • step S4 the speed calculation unit 60 determines whether or not status data has been received from the operation status sensor 20 via the communication circuit 34. If the answer is YES in step S4, the processing procedure proceeds to step S5. If the answer is NO in step S4, the processing procedure returns to step S4. In step S5, the speed calculation unit 60 calculates the movement speed Vm of the moving member 16 based on the status data acquired in step S4.
  • step S6 the determination unit 54 determines the predetermined tolerance value N to be the first tolerance value N1 based on the target stopping distance Lt stored in the memory unit 32 and the moving speed Vm of the moving member 16 calculated in step S5.
  • step S21 the determination unit 54 determines the predetermined tolerance value N to be the second tolerance value N2.
  • step S7 the safety status monitoring unit 50 determines whether a notification signal indicating a communication failure has been received from the communication circuit 34. If the answer is YES in step S7, the processing procedure proceeds to step S8. If the answer is NO in step S7, the processing procedure ends.
  • step S8 the safety state monitoring unit 50 causes the actuator control unit 52 to generate a control signal for controlling and stopping the actuator 14.
  • the actuator control unit 52 stops the actuator 14 by transmitting the control signal to the actuator 14 via the communication circuit 34.
  • the machine 10 is covered by the cover member 10c.
  • the safety door 10d is provided on the cover member 10c.
  • the machine 10 is not covered by the cover member 10c.
  • the safety door 10d is not provided.
  • a sensor for monitoring the safety state of an operator involved with the machine 10 is attached to the machine 10. In this embodiment, instead of the open/close sensor 22, another sensor is used as the sensor.
  • Figure 6 is a diagram showing an example configuration of the machine 10. As shown in Figure 6, area sensors 80 are arranged around the machine 10. The area sensors 80 are, for example, light curtains.
  • the area sensor 80 detects whether an operator has entered the monitoring area of the machine 10.
  • the area around the machine 10 is set in advance in the area sensor 80 as the monitoring area of the machine 10.
  • the area sensor 80 detects that an operator has entered the monitoring area of the machine 10, it outputs a detection signal indicating the detection result to the control device 12.
  • the area sensor 80 is used as the sensor that detects whether an operator has entered the monitoring area of the machine 10, but a laser scanner may be used instead of the area sensor 80.
  • the switching unit 56 acquires the detection signal from the area sensor 80 via the communication circuit 34. Based on the detection signal from the area sensor 80, the switching unit 56 switches between enabling and disabling monitoring of the worker's safety state by the safety state monitoring unit 50. This allows monitoring to be switched according to the work situation, i.e., whether the worker is performing work related to the machine 10 around or inside the machine 10.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating the processing procedure for actuator control. This processing procedure is performed by the calculation unit 30 of the control device 12 executing a program stored in the memory unit 32 after the target stopping distance Lt has been determined in advance. Steps similar to those described above using Figure 5 are given the same reference numerals, and explanations will be omitted where appropriate.
  • step S31 the switching unit 56 determines whether or not a detection signal from the area sensor 80 has been acquired via the communication circuit 34. If the answer is YES in step S31, this processing procedure proceeds to step S2. If the answer is NO in step S31, this processing procedure proceeds to step S7.
  • the determination unit 54 determines the predetermined tolerance value N to be the first tolerance value N1 based on the target stopping distance Lt of the movable member 16 and the moving speed Vm of the movable member 16.
  • the setting circuit 36 sets the predetermined tolerance value N determined by the determination unit 54 in the error counter of the communication circuit 34.
  • the determination unit 54 determines the predetermined tolerance value N to be the first tolerance value N1
  • the monitoring reference speed Vs for monitoring the movement speed Vm of the moving member 16 is used instead of the movement speed Vm of the moving member 16. This allows the determination unit 54 to more simply determine the predetermined tolerance value N to be the first tolerance value N1.
  • the setting circuit 36 sets the predetermined tolerance value N determined by the determination unit 54 in the error counter of the communication circuit 34.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example configuration of the machine 10. Description of components having the same reference numerals as those in FIG. 1 will be omitted where appropriate.
  • the control device 12 further includes a speed monitoring unit 90.
  • the speed monitoring unit 90 monitors whether the moving speed Vm of the moving member 16 exceeds the monitoring reference speed Vs.
  • the predetermined tolerance value N satisfies equation (3) instead of equation (2).
  • the maximum predetermined tolerance value N that satisfies equation (3) is the above-mentioned first tolerance value N1 that is used when monitoring by the safety state monitoring unit 50 is effective. N ⁇ (Lt/Vs)-Q ⁇ /T...(3)
  • the predetermined tolerance value N determined as the first tolerance value N1 by the determination unit 54 is set in the error counter by the setting circuit 36. This ensures the safety of workers performing work related to the machine 10 around or inside the machine 10. As is clear from equation (3), the smaller the target stopping distance Lt, the smaller the first tolerance value N1. Furthermore, the higher the monitoring reference speed Vs of the moving member 16, the smaller the first tolerance value N1.
  • FIG 9 is a flowchart illustrating the processing procedure for actuator control. This processing procedure is performed by the calculation unit 30 of the control device 12 executing a program stored in the memory unit 32 after the target stopping distance Lt has been determined in advance. Steps similar to those described above using Figure 5 are given the same reference numerals, and explanations will be omitted where appropriate.
  • step S41 the determination unit 54 acquires the monitoring reference speed Vs of the movable member 16 from the speed monitoring unit 90.
  • the determination unit 54 determines the predetermined tolerance value N to be the first tolerance value N1 based on the target stopping distance Lt stored in the memory unit 32 and the monitoring reference speed Vs of the movable member 16 acquired in step S41.
  • the determination unit 54 determines the predetermined tolerance value N to be the first tolerance value N1 based on the target stopping distance Lt of the movable member 16 and the moving speed Vm of the movable member 16.
  • the setting circuit 36 sets the predetermined tolerance value N determined by the determination unit 54 in the error counter of the communication circuit 34.
  • a predetermined limit speed Vr of the moving member 16 is used instead of the moving speed Vm of the moving member 16. This allows the determination unit 54 to more simply determine the predetermined tolerance value N to be the first tolerance value N1.
  • the setting circuit 36 sets the predetermined tolerance value N determined by the determination unit 54 in the error counter of the communication circuit 34.
  • the actuator control unit 52 controls the actuator 14 to move the movable member 16 at or below a predetermined speed limit Vr.
  • the predetermined speed limit Vr is stored in the storage unit 32.
  • the predetermined tolerance value N satisfies equation (4) instead of equation (2).
  • the maximum predetermined tolerance value N that satisfies equation (4) is the above-mentioned first tolerance value N1 that is used when monitoring by the safety state monitoring unit 50 is effective. N ⁇ (Lt/Vr)-Q ⁇ /T...(4)
  • the predetermined tolerance value N determined as the first tolerance value N1 by the determination unit 54 is set in the error counter by the setting circuit 36. This ensures the safety of workers performing work related to the machine 10 around or inside the machine 10. As is clear from equation (4), the smaller the target stopping distance Lt, the smaller the first tolerance value N1. Furthermore, the higher the speed limit Vr of the moving member 16, the smaller the first tolerance value N1.
  • FIG 10 is a flowchart illustrating the processing procedure for actuator control. This processing procedure is performed by the calculation unit 30 of the control device 12 executing a program stored in the memory unit 32 after the target stopping distance Lt has been determined in advance. Steps similar to those described above using Figure 5 are given the same reference numerals, and explanations will be omitted where appropriate.
  • step S5 the determination unit 54 acquires the speed limit Vr of the movable member 16 from the memory unit 32.
  • step S6 the determination unit 54 determines the predetermined tolerance value N to be the first tolerance value N1 based on the target stopping distance Lt stored in the memory unit 32 and the speed limit Vr of the movable member 16 acquired in step S51.
  • the determination unit 54 determines the predetermined tolerance value N to be the first tolerance value N1 based on the target stopping distance Lt of the movable member 16 and the moving speed Vm of the movable member 16.
  • the setting circuit 36 sets the predetermined tolerance value N determined by the determination unit 54 in the error counter of the communication circuit 34.
  • the determination unit 54 determines the predetermined tolerance value N to be the first tolerance value N1
  • the acceleration Am at which the moving member 16 moves is used instead of the moving speed Vm of the moving member 16.
  • the setting circuit 36 sets the predetermined tolerance value N determined by the determination unit 54 in the error counter of the communication circuit 34.
  • FIG 11 is a diagram showing an example configuration of the machine 10. Explanations of components with the same reference numerals as in Figure 1 will be omitted where appropriate.
  • the control device 12 has an acceleration calculation unit 92 instead of the speed calculation unit 60.
  • the status data generated by the operation status sensor 20 includes information regarding the acceleration Am of the moving member 16.
  • the acceleration calculation unit 92 calculates the acceleration Am of the moving member 16 based on the above-mentioned status data periodically received from the operation status sensor 20.
  • the acceleration Am of the moving member 16 calculated by the acceleration calculation unit 92 is used by the determination unit 54 to calculate the predetermined tolerance value N, as described above.
  • the predetermined tolerance value N satisfies the formula (5) instead of the formula (2).
  • the maximum predetermined tolerance value N that satisfies the formula (5) is the above-mentioned first tolerance value N1 that is used when monitoring by the safety state monitoring unit 50 is effective. N ⁇ (2Lt/Am)-Q ⁇ /T...(5)
  • the predetermined tolerance value N determined as the first tolerance value N1 by the determination unit 54 is set in the error counter by the setting circuit 36. This ensures the safety of workers performing work related to the machine 10 around or inside the machine 10. As is clear from equation (5), the smaller the target stopping distance Lt, the smaller the first tolerance value N1. Furthermore, the greater the acceleration Am of the moving member 16, the smaller the first tolerance value N1.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating the processing procedure for actuator control. This processing procedure is performed by the calculation unit 30 of the control device 12 executing a program stored in the memory unit 32 after the target stopping distance Lt has been determined in advance. Steps similar to those described above using FIG. 5 are given the same reference numerals, and explanations will be omitted where appropriate.
  • step S61 the acceleration calculation unit 92 calculates the acceleration Am of the moving member 16 based on the status data acquired in step S4.
  • step S6 the determination unit 54 determines the predetermined tolerance value N to be the first tolerance value N1 based on the target stopping distance Lt stored in the memory unit 32 and the acceleration Am of the moving member 16 calculated in step S61.
  • the determination unit 54 determines the predetermined tolerance value N to be the first tolerance value N1 based on the target stopping distance Lt of the movable member 16 and the acceleration Am of the movable member 16.
  • the setting circuit 36 sets the predetermined tolerance value N determined by the determination unit 54 in the error counter of the communication circuit 34.
  • the determination unit 54 determines the predetermined tolerance value N to be the first tolerance value N1
  • the monitoring reference acceleration As for monitoring the acceleration Am of the moving member 16 is used instead of the acceleration Am of the moving member 16. This allows the determination unit 54 to more simply determine the predetermined tolerance value N to be the first tolerance value N1.
  • the setting circuit 36 sets the predetermined tolerance value N determined by the determination unit 54 in the error counter of the communication circuit 34.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example configuration of the machine 10. Descriptions of components having the same reference numerals as those in FIG. 1 or 11 will be omitted where appropriate.
  • the control device 12 further includes an acceleration monitoring unit 94.
  • the acceleration monitoring unit 94 monitors whether the acceleration Am of the movable member 16 exceeds the monitoring reference acceleration As.
  • the predetermined tolerance value N satisfies equation (6) instead of equation (5).
  • the maximum predetermined tolerance value N that satisfies equation (6) is the above-mentioned first tolerance value N1 that is used when monitoring by the safety state monitoring unit 50 is effective. N ⁇ (2Lt/As)-Q ⁇ /T...(6)
  • the predetermined tolerance value N determined as the first tolerance value N1 by the determination unit 54 is set in the error counter by the setting circuit 36. This ensures the safety of workers performing work related to the machine 10 around or inside the machine 10. As is clear from equation (6), the smaller the target stopping distance Lt, the smaller the first tolerance value N1. Furthermore, the greater the monitoring reference acceleration As of the moving member 16, the smaller the first tolerance value N1.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating the processing procedure for actuator control. This processing procedure is performed by the calculation unit 30 of the control device 12 executing a program stored in the memory unit 32 after the target stopping distance Lt has been determined in advance. Steps that are the same as those described above using FIG. 5 or FIG. 12 are given the same reference numerals, and explanations will be omitted where appropriate.
  • step S71 the determination unit 54 acquires the monitored reference acceleration As of the moving member 16 from the acceleration monitoring unit 94.
  • step S6 the determination unit 54 determines the predetermined tolerance value N to be the first tolerance value N1 based on the target stopping distance Lt stored in the memory unit 32 and the monitored reference acceleration As of the moving member 16 acquired in step S71.
  • the determination unit 54 determines the predetermined tolerance value N to be the first tolerance value N1 based on the target stopping distance Lt of the movable member 16 and the acceleration Am of the movable member 16.
  • the setting circuit 36 sets the predetermined tolerance value N determined by the determination unit 54 in the error counter of the communication circuit 34.
  • a predetermined limit acceleration Ar of the moving member 16 is used instead of the acceleration Am of the moving member 16. This allows the determination unit 54 to more simply determine the predetermined tolerance value N to be the first tolerance value N1.
  • the setting circuit 36 sets the predetermined tolerance value N determined by the determination unit 54 in the error counter of the communication circuit 34.
  • the actuator control unit 52 controls the actuator 14 to move the movable member 16 at or below a predetermined limit acceleration Ar.
  • the predetermined limit acceleration Ar is stored in the storage unit 32.
  • the predetermined tolerance value N satisfies equation (7) instead of equation (5).
  • the maximum predetermined tolerance value N that satisfies equation (7) is the above-mentioned first tolerance value N1 that is used when monitoring by the safety state monitoring unit 50 is valid. N ⁇ (2Lt/Ar)-Q ⁇ /T...(7)
  • the predetermined tolerance value N determined as the first tolerance value N1 by the determination unit 54 is set in the error counter by the setting circuit 36. This ensures the safety of workers performing work related to the machine 10 around or inside the machine 10. As is clear from equation (7), the smaller the target stopping distance Lt, the smaller the first tolerance value N1. Furthermore, the greater the limited acceleration Ar of the moving member 16, the smaller the first tolerance value N1.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating the processing procedure for actuator control. This processing procedure is performed by the calculation unit 30 of the control device 12 executing a program stored in the memory unit 32 after the target stopping distance Lt has been determined in advance. Steps that are the same as those described above using FIG. 5 or FIG. 12 are given the same reference numerals, and explanations will be omitted where appropriate.
  • step S81 the determination unit 54 acquires the limit acceleration Ar of the movable member 16 from the memory unit 32.
  • step S6 the determination unit 54 determines the predetermined tolerance value N to be the first tolerance value N1 based on the target stopping distance Lt stored in the memory unit 32 and the limit acceleration Ar of the movable member 16 acquired in step S81.
  • the determination unit 54 determines the predetermined tolerance value N to be the first tolerance value N1 based on the target stopping distance Lt of the movable member 16 and the moving speed Vm of the movable member 16.
  • the target stopping distance Lt is determined in advance. However, the target stopping distance Lt does not have to be determined in advance. This can reduce the number of steps required for an operator to input the target stopping distance Lt by operating the input/output device 18.
  • the range of movement of the movable member 16 is determined in advance and stored in the memory unit 32.
  • the status data generated by the operation status sensor 20 includes information regarding the position of the movable member 16. The distance from the passing position where the movable member 16 is located at the time an error in the data frame Fs is first detected to the end position of the range of movement of the movable member 16 is used as the target stopping distance Lt.
  • the control device (12) of the present disclosure is a control device that controls an actuator (14) that moves a moving member (16) provided on a machine (10), and includes a safety state monitoring unit (50) that monitors the safety state of an operator involved in the machine, a communication circuit (34) that periodically receives state data that indicates the operating state of the actuator and is capable of detecting errors in the state data, an actuator control unit (52) that controls and stops the actuator when the number of times the error is detected by the communication circuit is equal to or greater than a predetermined tolerance value (N), and a setting circuit (36) that sets the predetermined tolerance value, and the setting circuit sets the predetermined tolerance value differently depending on whether the monitoring by the safety state monitoring unit is enabled or disabled.
  • a safety state monitoring unit 50
  • a communication circuit (34) that periodically receives state data that indicates the operating state of the actuator and is capable of detecting errors in the state data
  • an actuator control unit (52) that controls and stops the actuator when the number of times the error is detected by the communication circuit is equal to or greater than a predetermined tolerance
  • the setting circuit may set the predetermined tolerance value larger when the monitoring by the safety state monitoring unit is disabled than when the monitoring by the safety state monitoring unit is enabled.
  • the control device described in Supplementary Note 1 or 2 may further include a switching unit (56) that switches between enabling and disabling the monitoring by the safety state monitoring unit based on a detection signal from a sensor attached to the machine.
  • the senor may be an opening/closing sensor (22) that detects the opening/closing of a safety door (10d) provided on a cover member (10c) that covers at least a portion of the machine.
  • the sensor may be an area sensor (80) that detects whether the worker has entered a monitoring area of the machine.
  • the sensor may be a laser scanner that detects whether the worker has entered a monitoring area of the machine.
  • the setting circuit may set the predetermined tolerance value based on a target stopping distance (Lt) in which the moving member must stop after the error is detected.
  • the status data includes information regarding a moving speed (Vm) of the moving member
  • the control device further includes a speed calculation unit (60) that calculates the moving speed based on the status data, and when the monitoring by the safety status monitoring unit is enabled, the setting circuit may set the predetermined tolerance value based on the target stopping distance and the calculated moving speed.
  • the control device described in Appendix 7 may further include a speed monitoring unit (90) that monitors whether the moving speed of the moving member exceeds a monitoring reference speed (Vs), and when the monitoring by the safety state monitoring unit is valid, the setting circuit may set the predetermined tolerance value based on the target stopping distance and the monitoring reference speed.
  • Vs monitoring reference speed
  • the actuator control unit may control the actuator to move the moving member at or below a predetermined speed limit (Vr), and when the monitoring by the safety state monitoring unit is valid, the setting circuit may set the predetermined tolerance value based on the target stopping distance and the speed limit.
  • Vr a predetermined speed limit
  • the status data includes information regarding an acceleration (Am) when the moving member moves
  • the control device further includes an acceleration calculation unit (92) that calculates the acceleration based on the status data, and when the monitoring by the safety status monitoring unit is enabled, the setting circuit may set the predetermined tolerance value based on the target stopping distance and the calculated acceleration.
  • the control device described in Appendix 7 may further include an acceleration monitoring unit (94) that monitors whether the acceleration when the moving member moves exceeds a monitoring reference acceleration (As), and when the monitoring by the safety state monitoring unit is valid, the setting circuit may set the predetermined tolerance value based on the target stopping distance and the monitoring reference acceleration.
  • an acceleration monitoring unit (94) that monitors whether the acceleration when the moving member moves exceeds a monitoring reference acceleration (As), and when the monitoring by the safety state monitoring unit is valid, the setting circuit may set the predetermined tolerance value based on the target stopping distance and the monitoring reference acceleration.
  • the actuator control unit may control the actuator to move the moving member at or below a predetermined limit acceleration (Ar), and when the monitoring by the safety state monitoring unit is valid, the setting circuit may set the predetermined tolerance value based on the target stopping distance and the limit acceleration.
  • the control device may further include an input receiving unit (58) that receives input of the target stopping distance, and the target stopping distance may be predetermined by receiving the input.

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Abstract

機械に備えられる移動部材を移動させるアクチュエータを制御する制御装置は、機械に関わる作業者の安全状態の監視を行う安全状態監視部と、アクチュエータの動作状態を示す状態データを周期的に受信し、状態データのエラーを検出可能な通信回路と、通信回路によるエラーの検出回数が所定トレランス値以上の場合、アクチュエータを制御して停止させるアクチュエータ制御部と、所定トレランス値を設定する設定回路と、を備え、安全状態監視部による監視が有効な場合と無効な場合とで、設定回路は設定する所定トレランス値を異ならせる。

Description

制御装置
　本開示は、制御装置に関する。
　特開２０２１－８２０２７号公報には、工場で稼働する機械から人間の安全を確保するための安全システムが開示されている。安全入力信号による入力データについて、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）によるエラー検出処理が実行される。エラーが検出された場合は、安全出力信号が強制的にＯＦＦになる。そのため、故障等の異常状態に対処することができる。
　機械に関わる作業者の安全性が保たれつつ、機械のノイズ耐性が向上することが待望されている。
　本開示の態様は、機械に備えられる移動部材を移動させるアクチュエータを制御する制御装置であって、前記機械に関わる作業者の安全状態の監視を行う安全状態監視部と、前記アクチュエータの動作状態を示す状態データを周期的に受信し、前記状態データのエラーを検出可能な通信回路と、前記通信回路による前記エラーの検出回数が所定トレランス値以上の場合、前記アクチュエータを制御して停止させるアクチュエータ制御部と、前記所定トレランス値を設定する設定回路と、を備え、前記安全状態監視部による前記監視が有効な場合と無効な場合とで、前記設定回路は設定する前記所定トレランス値を異ならせる。
図１は、機械の構成例を示す図である。 図２Ａおよび図２Ｂは、状態データの受信例を示す図である。 図３は、安全状態監視部による監視と、安全扉の開閉と、所定トレランス値との対応関係を例示する図である。 図４は、入出力装置を例示する図である。 図５は、アクチュエータ制御の処理手順を例示するフローチャートである。 図６は、機械の構成例を示す図である。 図７は、アクチュエータ制御の処理手順を例示するフローチャートである。 図８は、機械の構成例を示す図である。 図９は、アクチュエータ制御の処理手順を例示するフローチャートである。 図１０は、アクチュエータ制御の処理手順を例示するフローチャートである。 図１１は、機械の構成例を示す図である。 図１２は、アクチュエータ制御の処理手順を例示するフローチャートである。 図１３は、機械の構成例を示す図である。 図１４は、アクチュエータ制御の処理手順を例示するフローチャートである。 図１５は、アクチュエータ制御の処理手順を例示するフローチャートである。
　機械が運転している間に、作業者が機械に対して何らかの作業を行う場合がある。機械は、様々なアクチュエータが移動させ得る様々な移動部材を有しているため、作業者の安全状態の監視を行う必要がある。作業者の安全状態の監視が有効な場合、異常を検出するための様々な異常検出処理が行われることが好ましい。異常検出処理の一つとして、アクチュエータの動作状態を示す状態データのエラー検出処理が、例えばＣＲＣを用いて行われ得る。
　状態データのエラーは、機械に異常が発生している場合に連続して検出される可能性がある。機械に異常が発生している場合、機械に対して作業を行う作業者の安全性を保つため、アクチュエータを停止させることが好ましい。しかし、機械に異常が発生しておらず、一時的なノイズの発生が状態データのエラーを引き起こした場合、ノイズ発生のたびにアクチュエータを停止させることは、機械のノイズ耐性を低下させ、機械の稼働率低下をもたらすため、好ましくない。
　すなわち、状態データのエラーは、作業者の安全性を考慮すると敏感に検出されるべきであるが、機械のノイズ耐性を考慮するとあまり過敏に検出されるのは好ましくない。状態データのエラー検出回数が所定トレランス値以上の場合にアクチュエータを停止させることにより、作業者の安全性と機械のノイズ耐性とのバランスが図られ得る。
　しかし、作業者が機械を使用する使用環境は様々であり、例えば一時的なノイズの発生が高頻度で発生する環境で機械が使用されることもあり得る。或いは、作業者が機械の周辺または内部で機械に関わる作業を行っていない状態で機械が自動運転する時間が長いこともあり得る。所定トレランス値が、変更不可能な固定値である場合、機械のノイズ耐性が低下し、機械の稼働率が低下する可能性がある。すなわち、作業者が機械を使用する使用環境に応じて、作業者の安全性が保たれつつ、機械のノイズ耐性が向上することが待望されている。
　図１は、機械１０の構成例を示す図である。機械１０は、制御装置１２と、アクチュエータ１４と、移動部材１６と、入出力装置１８と、動作状態センサ２０とを有する。アクチュエータ１４は移動部材１６を移動させる。アクチュエータ１４は、例えばアンプ、モータ等の駆動装置である。移動部材１６は、例えばテーブル、スライダ、サドル、ロボットアーム等である。
　入出力装置１８は、機械１０に関わる作業者により操作され、文字等を入力可能なキーボード、文字および図形等を表示出力可能なディスプレイ、入力機能と出力機能とを両方兼ね備えたタッチパネル等である。後述する目標停止距離Ｌｔは、作業者が入出力装置１８を操作することにより、入力される。
　動作状態センサ２０は、アクチュエータ１４の動作状態を示す状態データを生成する。動作状態センサ２０は、例えばエンコーダ等のセンサである。したがって、状態データは、例えばアクチュエータ１４の回転数の情報等の、移動部材１６の移動速度Ｖｍに関する情報を含んでいる。動作状態センサ２０は、状態データと、その状態データのエラー検出のために用いられるＣＲＣコードとを含むデータフレームを、制御装置１２へ周期的に送信する。ＣＲＣコードは、状態データに基づいて算出される。
　機械１０の少なくとも一部は、カバー部材１０ｃにより覆われる。図１に示す例では、カバー部材１０ｃは、機械１０の全部を覆っている。すなわち、アクチュエータ１４と、移動部材１６と、入出力装置１８と、動作状態センサ２０とが、すべてカバー部材１０ｃにより覆われている。
　安全扉１０ｄがカバー部材１０ｃに設けられている。作業者が機械１０に対して何らかの作業を行う場合、作業者は安全扉１０ｄを開けて作業を行う。作業終了後、作業者は安全扉１０ｄを閉じる。したがって、安全扉１０ｄが開いている場合、作業者は、機械１０の周辺または内部で、段取り作業、メンテナンス作業等の機械１０に関わる作業を行っている可能性がある。安全扉１０ｄが閉じている場合、作業者は機械１０に関わる作業を行っていない可能性がある。
　機械１０に関わる作業者の安全状態を監視するためのセンサが、機械１０に取り付けられている。本実施形態では、当該センサとして開閉センサ２２が用いられる。開閉センサ２２は、安全扉１０ｄの開閉を検出し、その検出結果を示す検出信号を制御装置１２へ出力する。
　制御装置１２は、機械１０を制御する。制御装置１２は、演算部３０と、記憶部３２と、通信回路３４と、設定回路３６とを有する。演算部３０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）またはＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等のプロセッサを含む。すなわち、演算部３０は、処理回路を含む。
　記憶部３２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性メモリと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）またはフラッシュメモリ等の不揮発性メモリとを含む。揮発性メモリは、プロセッサのワーキングメモリとして用いられる。不揮発性メモリは、プロセッサが実行するプログラムと、その他必要な情報とを記憶する。
　通信回路３４は、アクチュエータ１４、入出力装置１８、動作状態センサ２０および開閉センサ２２の各部材と、演算部３０との間で授受されるデータを含むデータフレームを処理する。通信回路３４は、いずれも不図示のエラー検査回路、エラーカウンタ、ＣＲＣ演算回路を有する。
　データフレームは、データと、ヘッダと、ＣＲＣコードとを含む。通信回路３４が各部材からデータフレームを受信する場合、通信回路３４のエラー検査回路が、ＣＲＣコードを用いて、データフレームのエラーを検査する。データフレームのエラーが検出されなかった場合、通信回路３４はデータを演算部３０に引き渡す。
　データフレームのエラーが検出された場合、通信回路３４は当該データフレームを廃棄するとともに、エラーの検出回数をカウントするエラーカウンタをインクリメントする。通信回路３４のエラーカウンタがカウントするエラーの検出回数は、機械１０に異常が発生した場合または一時的なノイズが発生した場合に、所定トレランス値Ｎ以上の値に達する可能性がある。その場合、通信回路３４から演算部３０へ通信不良を示す通知信号が出力される。なお、所定トレランス値Ｎは、エラーカウンタがカウントするエラーの検出回数の閾値である。
　演算部３０は、通知信号に応じて、アクチュエータ１４を制御して停止させるための制御信号のデータを、通信回路３４に引き渡す。通信回路３４は、当該制御信号のデータの送信先であるアクチュエータ１４に対応する宛先をヘッダに設定する。当該制御信号のデータと、ヘッダとに基づいて、通信回路３４のＣＲＣ演算回路は、所定の演算式を用いた演算によりＣＲＣコードを決定する。通信回路３４は、決定したＣＲＣコードを、ヘッダとともにデータに付加することによりデータフレームを生成し、送信する。
　設定回路３６は、上述した所定トレランス値Ｎを、エラーカウンタに設定する。所定トレランス値Ｎは、後述するように演算部３０により決定される。すなわち、設定回路３６は、演算部３０により決定された所定トレランス値Ｎを、通信回路３４のエラーカウンタに設定する。
　演算部３０は、安全状態監視部５０と、アクチュエータ制御部５２と、決定部５４と、切替部５６と、入力受付部５８と、速度算出部６０とを有する。演算部３０が記憶部３２に保存されたプログラムを実行することにより、安全状態監視部５０と、アクチュエータ制御部５２と、決定部５４と、切替部５６と、入力受付部５８と、速度算出部６０とが実現される。
　安全状態監視部５０と、アクチュエータ制御部５２と、決定部５４と、切替部５６と、入力受付部５８と、速度算出部６０とのうちの少なくとも一部は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）等の集積回路、或いはディスクリートデバイスを含む電子回路によって実現されてもよい。
　安全状態監視部５０は、機械１０に関わる作業者の安全状態の監視を行う。アクチュエータ制御部５２は、アクチュエータ１４を制御する。アクチュエータ１４は、アクチュエータ制御部５２による制御にしたがって、動作または停止する。
　上述したように、通信回路３４のエラーカウンタがカウントするエラーの検出回数が所定トレランス値Ｎ以上の値に達した場合、通信回路３４から演算部３０へ通信不良を示す通知信号が出力される。安全状態監視部５０は、通知信号に応じて、アクチュエータ制御部５２に、アクチュエータ１４を制御して停止させるための制御信号を生成させる。アクチュエータ制御部５２は、通信回路３４を介して当該制御信号をアクチュエータ１４に送信することにより、アクチュエータ１４を停止させる。
　決定部５４は、所定トレランス値Ｎを決定する。安全状態監視部５０による作業者の安全状態の監視が有効な場合、決定部５４は、移動部材１６の目標停止距離Ｌｔと、移動部材１６の移動速度Ｖｍとに基づいて、所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定する。移動部材１６の目標停止距離Ｌｔは、後述するように、作業者が入出力装置１８を操作することにより入力され、記憶部３２に保存されている。移動部材１６の移動速度Ｖｍは、後述するように、速度算出部６０により算出される。
　安全状態監視部５０による作業者の安全状態の監視が無効な場合、決定部５４は、所定トレランス値Ｎを第２トレランス値Ｎ２に決定する。第１トレランス値Ｎ１と、第２トレランス値Ｎ２とは、互いに異なる。異なる第１トレランス値Ｎ１および第２トレランス値Ｎ２については、図３を用いて後述する。
　設定回路３６は、決定部５４により決定された所定トレランス値Ｎを、通信回路３４のエラーカウンタに設定する。すなわち、安全状態監視部５０による監視が有効な場合と無効な場合とで、設定回路３６はエラーカウンタに設定する所定トレランス値Ｎを異ならせる。互いに異なる２種類の所定トレランス値Ｎが、作業者が機械１０を使用する使用環境に応じてそれぞれ決定され得る。したがって、作業者が機械１０を使用する使用環境に応じて、作業者の安全性が保たれつつ、機械１０のノイズ耐性が向上し得る。
　切替部５６は、開閉センサ２２の検出信号を、通信回路３４を介して取得する。切替部５６は、開閉センサ２２の検出信号に基づいて、安全状態監視部５０による作業者の安全状態の監視の有効／無効を切り替える。これにより、作業者が機械１０の周辺または内部で機械１０に関わる作業を行っているか否かに関する作業状況に応じた監視切替を行うことができる。
　開閉センサ２２の検出信号が、安全扉１０ｄが開いたことを示す場合、切替部５６は、安全状態監視部５０による監視を有効にする。開閉センサ２２の検出信号が、安全扉１０ｄが閉じたことを示す場合、切替部５６は、安全状態監視部５０による監視を無効にする。
　入力受付部５８は、作業者が入出力装置１８を操作することにより入力された文字等を受け付ける。作業者が入出力装置１８を操作することにより、移動部材１６の目標停止距離Ｌｔが入力された場合、入力受付部５８は、入力された目標停止距離Ｌｔを受け付けて、記憶部３２に保存する。
　なお、目標停止距離Ｌｔは、通信回路３４のエラー検査回路によりデータフレームのエラーが最初に検出されてから移動部材１６が停止しなければならない距離である。上述したように、アクチュエータ１４を制御して停止させるための制御信号のデータを含むデータフレームが、通信回路３４からアクチュエータ１４へ送信される。アクチュエータ１４は、データフレームに含まれる制御信号のデータに基づき、停止する。アクチュエータ１４の停止に伴い、移動部材１６も停止して、移動しなくなる。
　すなわち、目標停止距離Ｌｔは、データフレームのエラーが最初に検出された時点で移動部材１６が位置する通過位置から、演算部３０からアクチュエータ１４への制御信号に基づいて移動部材１６が停止する停止位置までの停止距離Ｌｍの目標値である。目標停止距離Ｌｔは、作業者が入出力装置１８を操作することにより、予め定められる。
　速度算出部６０は、動作状態センサ２０から周期的に受信する上述した状態データに基づいて移動部材１６の移動速度Ｖｍを算出する。速度算出部６０により算出された移動部材１６の移動速度Ｖｍは、上述したように決定部５４による所定トレランス値Ｎの算出に用いられる。
　図２Ａおよび図２Ｂは、状態データの受信例を示す図である。図２Ａに示す例において、制御装置１２は、動作状態センサ２０から、アクチュエータ１４の動作状態を示す状態データを、周期的に受信する。状態データを含むデータフレームＦｓが、周期Ｔで動作状態センサ２０により送信され、制御装置１２の通信回路３４により受信されている。データフレームＦｓはヘッダＨと、データＤと、ＣＲＣコードＣとを含む。状態データは、データＤに収容されている。
　図２Ａには、Ｎ個のデータフレームＦｓ＃１、データフレームＦｓ＃２、データフレームＦｓ＃３、・・・、データフレームＦｓ＃Ｎが例示されている。通信回路３４のエラー検査回路により、各データフレームＦｓのＣＲＣコードＣを用いて、各データフレームＦｓのエラーが検査される。図２Ａに示す例では、Ｎ個のデータフレームＦｓすべてが制御装置１２で正しく受信されている。状態データは、周期Ｔ毎に制御装置１２の演算部３０に引き渡される。
　図２Ｂに示す例において、状態データを含むデータフレームＦｓは、動作状態センサ２０により周期Ｔで制御装置１２に周期的に送信されている。しかし、通信回路３４のエラー検査回路によりデータフレームＦｓのエラーが検出され、状態データを含むデータフレームＦｓは廃棄されている。エラーが検出されるたびにエラーカウンタがインクリメントされる。
　図２Ｂに示す例では、Ｎ個のデータフレームＦｓ＃１、データフレームＦｓ＃２、データフレームＦｓ＃３、・・・、データフレームＦｓ＃Ｎのすべてにおいてエラーが検出されている。そのため、状態データを含むデータフレームＦｓはＮ回連続で廃棄されるとともに、エラーカウンタがエラーの検出回数をＮ回連続でカウントアップする。エラーの検出回数が所定トレランス値Ｎに達する。通信回路３４から通信不良を示す通知信号が出力される。
　通知信号を取得した安全状態監視部５０は、アクチュエータ制御部５２に上述した制御信号を生成させる。通信回路３４は、アクチュエータ制御部５２により生成された制御信号のデータＤに、アクチュエータ１４に対応する宛先が設定されたヘッダＨと、データＤとヘッダＨとに基づいて決定したＣＲＣコードＣとを付加することにより、データフレームＦｉを生成する。
　通信回路３４は、データフレームＦｉをアクチュエータ１４へ送信する。アクチュエータ１４は、データフレームＦｉを受信し、アクチュエータ制御部５２による制御信号を取得する。アクチュエータ１４は、当該制御信号に応じて停止する。
　本実施形態では、データフレームＦｓのエラーがＮ回連続で検出されている。しかし、データフレームＦｓのエラーがＮ回連続で検出される前にエラーの無いデータフレームＦｓが受信された場合、エラーカウンタはゼロにリセットされてもよい。また、連続するＫ個のデータフレームＦｓのうちのＮ個のデータフレームＦｓのエラーが検出された場合に、エラーカウンタのカウント値が所定トレランス値Ｎに達するように、エラーカウンタのリセットタイミングが設定されてもよい。
　図３は、安全状態監視部５０による監視と、安全扉１０ｄの開閉と、所定トレランス値Ｎとの対応関係を例示する図である。上述したように、安全扉１０ｄが開いた場合、作業者が機械１０の周辺または内部で機械１０に関わる作業を行っていると考えられる。その場合、安全状態監視部５０による作業者の安全状態の監視が有効になる。移動部材１６の移動速度Ｖｍは低く抑えられる。
　安全扉１０ｄが開いた状態で機械１０の異常が発生した場合、作業者の安全性を保つため、アクチュエータ１４は停止する。データフレームＦｓのエラー検出回数が所定トレランス値Ｎに達した場合、機械１０の異常が発生した可能性があるため、移動部材１６は、上述したデータフレームＦｓのエラーが最初に検出された時点での通過位置から目標停止距離Ｌｔ以内の位置で停止する必要がある。
　上述した移動部材１６の通過位置から移動部材１６が実際に停止する停止位置までに移動する停止距離Ｌｍは、移動部材１６の移動速度Ｖｍと、上述した所定トレランス値Ｎと、上述した周期Ｔとに基づいて、式（１）で表される。なお、オフセット量Ｑは、データフレームＦｓおよびデータフレームＦｉの転送遅延要素を考慮して式（１）に用いられている。
Ｌｍ＝（Ｔ×Ｎ＋Ｑ）×Ｖｍ　・・・（１）
　したがって、停止距離Ｌｍが目標停止距離Ｌｔよりも小さくなるような所定トレランス値Ｎは、式（２）を満たせばよい。式（２）を満たす最大の所定トレランス値Ｎが、安全状態監視部５０による監視が有効な場合に用いられる上述した第１トレランス値Ｎ１である。決定部５４により第１トレランス値Ｎ１に決定された所定トレランス値Ｎが、設定回路３６によりエラーカウンタに設定される。これにより、機械１０の周辺または内部で機械１０に関わる作業を行っている作業者の安全性を保つことができる。
Ｎ＜｛（Ｌｔ／Ｖｍ）－Ｑ｝／Ｔ　・・・（２）
　上述したように、目標停止距離Ｌｔは、作業者が入出力装置１８を操作することにより、予め定められる。機械１０の種類、用途、設置環境等に応じて、目標停止距離Ｌｔは設定される。式（２）から明らかなように、目標停止距離Ｌｔが小さいほど、第１トレランス値Ｎ１は小さくなる。また、移動部材１６の移動速度Ｖｍが大きいほど、第１トレランス値Ｎ１は小さくなる。
　上述したように、安全扉１０ｄが閉じた場合、作業者は機械１０の周辺または内部で機械１０に関わる作業を行っていないと考えられる。その場合、安全状態監視部５０による作業者の安全状態の監視が無効になる。機械１０は、周囲が無人になり得るこの状態で自動運転する時間が長い。機械１０の使用環境は様々であり、例えば一時的なノイズが頻繁に発生する場所で機械１０が長時間にわたり自動運転する場合がある。一時的なノイズが発生するたびに、データフレームＦｓのエラーが検出される可能性がある。
　このように機械１０が自動運転する間、仮に所定トレランス値Ｎが、機械１０の周辺または内部で作業者が機械１０に関わる作業を行っている場合と同じく第１トレランス値Ｎ１に決定されると、機械１０のノイズ耐性が低下し得る。そのため、機械１０の自動運転開始から短時間でアクチュエータ１４が停止する可能性がある。その後もアクチュエータ１４の動作の再開とアクチュエータ１４の停止とが頻繁に繰り返された場合、機械１０の稼働率が低下する。
　したがって、安全状態監視部５０による監視が無効な場合、所定トレランス値Ｎは、第１トレランス値Ｎ１よりも大きい第２トレランス値Ｎ２に決定される。第２トレランス値Ｎ２に決定された所定トレランス値Ｎが、設定回路３６によりエラーカウンタに設定される。これにより、作業者が機械１０を使用する使用環境に応じて、作業者の安全性が保たれつつ、機械１０のノイズ耐性が向上し得る。
　図４は、入出力装置１８を例示する図である。上述したように、作業者は、入出力装置１８を操作することにより、目標停止距離Ｌｔを入力することができる。図４に示す例では、「目標停止距離を入力してください」というメッセージに続いて、目標停止距離Ｌｔの入力欄が設けられている。
　作業者が入出力装置１８を操作してこの入力欄に目標停止距離Ｌｔを入力すると、入力受付部５８は、入力された目標停止距離Ｌｔを受け付けて、記憶部３２に保存する。すなわち、目標停止距離Ｌｔの入力が受け付けられることにより、目標停止距離Ｌｔが予め定められる。こうして予め定められた目標停止距離Ｌｔに基づいて、上述したように、決定部５４は所定トレランス値Ｎを決定する。
　図５は、アクチュエータ制御の処理手順を例示するフローチャートである。本処理手順は、目標停止距離Ｌｔが予め定められた後、制御装置１２の演算部３０が、記憶部３２に保存されたプログラムを実行することにより行われる。本処理手順は、機械１０が運転している間、繰り返し行われる。
　本処理手順が開始されると、ステップＳ１で、切替部５６は、通信回路３４を介して開閉センサ２２の検出信号を取得したか否かを判定する。ステップＳ１でＹＥＳとなった場合、本処理手順はステップＳ２へ進む。ステップＳ１でＮＯとなった場合、本処理手順はステップＳ７へ進む。ステップＳ２で、切替部５６は、ステップＳ１で取得された検出信号に基づいて、安全状態監視部５０による作業者の安全状態の監視の有効／無効を切り替える。
　ステップＳ３で、決定部５４は、安全状態監視部５０による監視が有効であるか否かを判定する。ステップＳ３でＹＥＳとなった場合、本処理手順はステップＳ４へ進む。ステップＳ３でＮＯとなった場合、本処理手順はステップＳ２１へ進む。
　ステップＳ４で、速度算出部６０は、通信回路３４を介して動作状態センサ２０からの状態データを受信したか否かを判定する。ステップＳ４でＹＥＳとなった場合、本処理手順はステップＳ５へ進む。ステップＳ４でＮＯとなった場合、本処理手順はステップＳ４へ戻る。ステップＳ５で、速度算出部６０は、ステップＳ４で取得された状態データに基づいて移動部材１６の移動速度Ｖｍを算出する。
　ステップＳ６で、決定部５４は、記憶部３２に保存されている目標停止距離Ｌｔと、ステップＳ５で算出された移動部材１６の移動速度Ｖｍとに基づいて、所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定する。ステップＳ２１で、決定部５４は、所定トレランス値Ｎを第２トレランス値Ｎ２に決定する。
　ステップＳ７で、安全状態監視部５０は、通信回路３４から通信不良を示す通知信号を取得したか否かを判定する。ステップＳ７でＹＥＳとなった場合、本処理手順はステップＳ８へ進む。ステップＳ７でＮＯとなった場合、本処理手順は終了する。
　ステップＳ８で、安全状態監視部５０は、アクチュエータ制御部５２に、アクチュエータ１４を制御して停止させるための制御信号を生成させる。アクチュエータ制御部５２は、通信回路３４を介して当該制御信号をアクチュエータ１４に送信することにより、アクチュエータ１４を停止させる。ステップＳ８の処理が完了すると、本処理手順は終了する。
　上述した実施形態は、下記のように変形してもよい。下記の変形例では、実施形態と重複する説明は割愛する。
（変形例１）
　上述した実施形態においては、機械１０がカバー部材１０ｃにより覆われている。安全扉１０ｄがカバー部材１０ｃに設けられている。本変形例１では、機械１０がカバー部材１０ｃにより覆われない。安全扉１０ｄは設けられない。機械１０に関わる作業者の安全状態を監視するためのセンサが、機械１０に取り付けられている。本実施形態では、当該センサとして開閉センサ２２に代えて、他のセンサが用いられる。
　図６は、機械１０の構成例を示す図である。図６に示すように、機械１０の周囲にエリアセンサ８０が配置されている。エリアセンサ８０は、例えばライトカーテン等である。
　エリアセンサ８０は、作業者が機械１０の監視領域に立ち入ったか否かを検出する。機械１０の周囲が、機械１０の監視領域としてエリアセンサ８０に予め設定される。エリアセンサ８０は、作業者が機械１０の監視領域に立ち入ったことを検出した場合、その検出結果を示す検出信号を制御装置１２へ出力する。なお、本変形例１では、作業者が機械１０の監視領域に立ち入ったか否かを検出するセンサとしてエリアセンサ８０が用いられるが、エリアセンサ８０に代えてレーザスキャナが用いられてもよい。
　切替部５６は、エリアセンサ８０の検出信号を、通信回路３４を介して取得する。切替部５６は、エリアセンサ８０の検出信号に基づいて、安全状態監視部５０による作業者の安全状態の監視の有効／無効を切り替える。これにより、作業者が機械１０の周辺または内部で機械１０に関わる作業を行っているか否かに関する作業状況に応じた監視切替を行うことができる。
　図７は、アクチュエータ制御の処理手順を例示するフローチャートである。本処理手順は、目標停止距離Ｌｔが予め定められた後、制御装置１２の演算部３０が、記憶部３２に保存されたプログラムを実行することにより行われる。図５を用いて上述したステップと同様のステップには同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
　本処理手順が開始されると、ステップＳ３１で、切替部５６は、通信回路３４を介してエリアセンサ８０の検出信号を取得したか否かを判定する。ステップＳ３１でＹＥＳとなった場合、本処理手順はステップＳ２へ進む。ステップＳ３１でＮＯとなった場合、本処理手順はステップＳ７へ進む。
（変形例２）
　上述した実施形態において、安全状態監視部５０による作業者の安全状態の監視が有効な場合、決定部５４は、移動部材１６の目標停止距離Ｌｔと、移動部材１６の移動速度Ｖｍとに基づいて、所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定する。設定回路３６は、決定部５４により決定された所定トレランス値Ｎを、通信回路３４のエラーカウンタに設定する。
　本変形例２では、決定部５４が所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定する場合、移動部材１６の移動速度Ｖｍに代えて、移動部材１６の移動速度Ｖｍを監視するための監視基準速度Ｖｓが用いられる。これにより、決定部５４は、より簡便に所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定することができる。設定回路３６は、決定部５４により決定された所定トレランス値Ｎを、通信回路３４のエラーカウンタに設定する。
　図８は、機械１０の構成例を示す図である。図１と同一の符号が付された部材については、説明を適宜省略する。制御装置１２は、速度監視部９０をさらに有する。速度監視部９０は、移動部材１６の移動速度Ｖｍが監視基準速度Ｖｓを越えたか否かを監視する。本変形例２では、所定トレランス値Ｎは、式（２）に代えて式（３）を満たす。式（３）を満たす最大の所定トレランス値Ｎが、安全状態監視部５０による監視が有効な場合に用いられる上述した第１トレランス値Ｎ１である。
Ｎ＜｛（Ｌｔ／Ｖｓ）－Ｑ｝／Ｔ　・・・（３）
　決定部５４により第１トレランス値Ｎ１に決定された所定トレランス値Ｎが、設定回路３６によりエラーカウンタに設定される。これにより、機械１０の周辺または内部で機械１０に関わる作業を行っている作業者の安全性を保つことができる。式（３）から明らかなように、目標停止距離Ｌｔが小さいほど、第１トレランス値Ｎ１は小さくなる。また、移動部材１６の監視基準速度Ｖｓが大きいほど、第１トレランス値Ｎ１は小さくなる。
　図９は、アクチュエータ制御の処理手順を例示するフローチャートである。本処理手順は、目標停止距離Ｌｔが予め定められた後、制御装置１２の演算部３０が、記憶部３２に保存されたプログラムを実行することにより行われる。図５を用いて上述したステップと同様のステップには同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
　ステップＳ３でＹＥＳとなった場合、本処理手順はステップＳ４１へ進む。ステップＳ４１で、決定部５４は、速度監視部９０から移動部材１６の監視基準速度Ｖｓを取得する。ステップＳ６で、決定部５４は、記憶部３２に保存されている目標停止距離Ｌｔと、ステップＳ４１で取得された移動部材１６の監視基準速度Ｖｓとに基づいて、所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定する。
（変形例３）
　上述した実施形態において、安全状態監視部５０による作業者の安全状態の監視が有効な場合、決定部５４は、移動部材１６の目標停止距離Ｌｔと、移動部材１６の移動速度Ｖｍとに基づいて、所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定する。設定回路３６は、決定部５４により決定された所定トレランス値Ｎを、通信回路３４のエラーカウンタに設定する。
　本変形例３では、決定部５４が所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定する場合、移動部材１６の移動速度Ｖｍに代えて、予め決められた移動部材１６の制限速度Ｖｒが用いられる。これにより、決定部５４は、より簡便に所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定することができる。設定回路３６は、決定部５４により決定された所定トレランス値Ｎを、通信回路３４のエラーカウンタに設定する。
　アクチュエータ制御部５２は、アクチュエータ１４を制御して予め決められた制限速度Ｖｒ以下で移動部材１６を移動させる。予め決められた制限速度Ｖｒは、記憶部３２に保存されている。本変形例３では、所定トレランス値Ｎは、式（２）に代えて式（４）を満たす。式（４）を満たす最大の所定トレランス値Ｎが、安全状態監視部５０による監視が有効な場合に用いられる上述した第１トレランス値Ｎ１である。
Ｎ＜｛（Ｌｔ／Ｖｒ）－Ｑ｝／Ｔ　・・・（４）
　決定部５４により第１トレランス値Ｎ１に決定された所定トレランス値Ｎが、設定回路３６によりエラーカウンタに設定される。これにより、機械１０の周辺または内部で機械１０に関わる作業を行っている作業者の安全性を保つことができる。式（４）から明らかなように、目標停止距離Ｌｔが小さいほど、第１トレランス値Ｎ１は小さくなる。また、移動部材１６の制限速度Ｖｒが大きいほど、第１トレランス値Ｎ１は小さくなる。
　図１０は、アクチュエータ制御の処理手順を例示するフローチャートである。本処理手順は、目標停止距離Ｌｔが予め定められた後、制御装置１２の演算部３０が、記憶部３２に保存されたプログラムを実行することにより行われる。図５を用いて上述したステップと同様のステップには同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
　ステップＳ３でＹＥＳとなった場合、本処理手順はステップＳ５１へ進む。ステップＳ５１で、決定部５４は、記憶部３２から移動部材１６の制限速度Ｖｒを取得する。ステップＳ６で、決定部５４は、記憶部３２に保存されている目標停止距離Ｌｔと、ステップＳ５１で取得された移動部材１６の制限速度Ｖｒとに基づいて、所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定する。
（変形例４）
　上述した実施形態において、安全状態監視部５０による作業者の安全状態の監視が有効な場合、決定部５４は、移動部材１６の目標停止距離Ｌｔと、移動部材１６の移動速度Ｖｍとに基づいて、所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定する。設定回路３６は、決定部５４により決定された所定トレランス値Ｎを、通信回路３４のエラーカウンタに設定する。
　本変形例４では、決定部５４が所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定する場合、移動部材１６の移動速度Ｖｍに代えて、移動部材１６が移動する際の加速度Ａｍが用いられる。これにより、決定部５４は、加速度制御の場合に簡便に所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定することができる。設定回路３６は、決定部５４により決定された所定トレランス値Ｎを、通信回路３４のエラーカウンタに設定する。
　図１１は、機械１０の構成例を示す図である。図１と同一の符号が付された部材については、説明を適宜省略する。制御装置１２は、速度算出部６０に代えて加速度算出部９２を有する。動作状態センサ２０が生成する状態データは、移動部材１６の加速度Ａｍに関する情報を含んでいる。
　加速度算出部９２は、動作状態センサ２０から周期的に受信する上述した状態データに基づいて移動部材１６の加速度Ａｍを算出する。加速度算出部９２により算出された移動部材１６の加速度Ａｍは、上述したように決定部５４による所定トレランス値Ｎの算出に用いられる。
　本変形例４では、所定トレランス値Ｎは、式（２）に代えて式（５）を満たす。式（５）を満たす最大の所定トレランス値Ｎが、安全状態監視部５０による監視が有効な場合に用いられる上述した第１トレランス値Ｎ１である。
Ｎ＜｛√（２Ｌｔ／Ａｍ）－Ｑ｝／Ｔ　・・・（５）
　決定部５４により第１トレランス値Ｎ１に決定された所定トレランス値Ｎが、設定回路３６によりエラーカウンタに設定される。これにより、機械１０の周辺または内部で機械１０に関わる作業を行っている作業者の安全性を保つことができる。式（５）から明らかなように、目標停止距離Ｌｔが小さいほど、第１トレランス値Ｎ１は小さくなる。また、移動部材１６の加速度Ａｍが大きいほど、第１トレランス値Ｎ１は小さくなる。
　図１２は、アクチュエータ制御の処理手順を例示するフローチャートである。本処理手順は、目標停止距離Ｌｔが予め定められた後、制御装置１２の演算部３０が、記憶部３２に保存されたプログラムを実行することにより行われる。図５を用いて上述したステップと同様のステップには同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
　ステップＳ４でＹＥＳとなった場合、本処理手順はステップＳ６１へ進む。ステップＳ６１で、加速度算出部９２は、ステップＳ４で取得された状態データに基づいて移動部材１６の加速度Ａｍを算出する。ステップＳ６で、決定部５４は、記憶部３２に保存されている目標停止距離Ｌｔと、ステップＳ６１で算出された移動部材１６の加速度Ａｍとに基づいて、所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定する。
（変形例５）
　上述した変形例４において、安全状態監視部５０による作業者の安全状態の監視が有効な場合、決定部５４は、移動部材１６の目標停止距離Ｌｔと、移動部材１６の加速度Ａｍとに基づいて、所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定する。設定回路３６は、決定部５４により決定された所定トレランス値Ｎを、通信回路３４のエラーカウンタに設定する。
　本変形例５では、決定部５４が所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定する場合、移動部材１６の加速度Ａｍに代えて、移動部材１６の加速度Ａｍを監視するための監視基準加速度Ａｓが用いられる。これにより、決定部５４は、より簡便に所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定することができる。設定回路３６は、決定部５４により決定された所定トレランス値Ｎを、通信回路３４のエラーカウンタに設定する。
　図１３は、機械１０の構成例を示す図である。図１または図１１と同一の符号が付された部材については、説明を適宜省略する。制御装置１２は、加速度監視部９４をさらに有する。加速度監視部９４は、移動部材１６の加速度Ａｍが監視基準加速度Ａｓを越えたか否かを監視する。本変形例５では、所定トレランス値Ｎは、式（５）に代えて式（６）を満たす。式（６）を満たす最大の所定トレランス値Ｎが、安全状態監視部５０による監視が有効な場合に用いられる上述した第１トレランス値Ｎ１である。
Ｎ＜｛√（２Ｌｔ／Ａｓ）－Ｑ｝／Ｔ　・・・（６）
　決定部５４により第１トレランス値Ｎ１に決定された所定トレランス値Ｎが、設定回路３６によりエラーカウンタに設定される。これにより、機械１０の周辺または内部で機械１０に関わる作業を行っている作業者の安全性を保つことができる。式（６）から明らかなように、目標停止距離Ｌｔが小さいほど、第１トレランス値Ｎ１は小さくなる。また、移動部材１６の監視基準加速度Ａｓが大きいほど、第１トレランス値Ｎ１は小さくなる。
　図１４は、アクチュエータ制御の処理手順を例示するフローチャートである。本処理手順は、目標停止距離Ｌｔが予め定められた後、制御装置１２の演算部３０が、記憶部３２に保存されたプログラムを実行することにより行われる。図５または図１２を用いて上述したステップと同様のステップには同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
　ステップＳ３でＹＥＳとなった場合、本処理手順はステップＳ７１へ進む。ステップＳ７１で、決定部５４は、加速度監視部９４から移動部材１６の監視基準加速度Ａｓを取得する。ステップＳ６で、決定部５４は、記憶部３２に保存されている目標停止距離Ｌｔと、ステップＳ７１で取得された移動部材１６の監視基準加速度Ａｓとに基づいて、所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定する。
（変形例６）
　上述した変形例４において、安全状態監視部５０による作業者の安全状態の監視が有効な場合、決定部５４は、移動部材１６の目標停止距離Ｌｔと、移動部材１６の加速度Ａｍとに基づいて、所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定する。設定回路３６は、決定部５４により決定された所定トレランス値Ｎを、通信回路３４のエラーカウンタに設定する。
　本変形例６では、決定部５４が所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定する場合、移動部材１６の加速度Ａｍに代えて、予め決められた移動部材１６の制限加速度Ａｒが用いられる。これにより、決定部５４は、より簡便に所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定することができる。設定回路３６は、決定部５４により決定された所定トレランス値Ｎを、通信回路３４のエラーカウンタに設定する。
　アクチュエータ制御部５２は、アクチュエータ１４を制御して予め決められた制限加速度Ａｒ以下で移動部材１６を移動させる。予め決められた制限加速度Ａｒは、記憶部３２に保存されている。本変形例６では、所定トレランス値Ｎは、式（５）に代えて式（７）を満たす。式（７）を満たす最大の所定トレランス値Ｎが、安全状態監視部５０による監視が有効な場合に用いられる上述した第１トレランス値Ｎ１である。
Ｎ＜｛√（２Ｌｔ／Ａｒ）－Ｑ｝／Ｔ　・・・（７）
　決定部５４により第１トレランス値Ｎ１に決定された所定トレランス値Ｎが、設定回路３６によりエラーカウンタに設定される。これにより、機械１０の周辺または内部で機械１０に関わる作業を行っている作業者の安全性を保つことができる。式（７）から明らかなように、目標停止距離Ｌｔが小さいほど、第１トレランス値Ｎ１は小さくなる。また、移動部材１６の制限加速度Ａｒが大きいほど、第１トレランス値Ｎ１は小さくなる。
　図１５は、アクチュエータ制御の処理手順を例示するフローチャートである。本処理手順は、目標停止距離Ｌｔが予め定められた後、制御装置１２の演算部３０が、記憶部３２に保存されたプログラムを実行することにより行われる。図５または図１２を用いて上述したステップと同様のステップには同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
　ステップＳ３でＹＥＳとなった場合、本処理手順はステップＳ８１へ進む。ステップＳ８１で、決定部５４は、記憶部３２から移動部材１６の制限加速度Ａｒを取得する。ステップＳ６で、決定部５４は、記憶部３２に保存されている目標停止距離Ｌｔと、ステップＳ８１で取得された移動部材１６の制限加速度Ａｒとに基づいて、所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定する。
（変形例７）
　上述した実施形態においては、安全状態監視部５０による監視が有効な場合、決定部５４は、移動部材１６の目標停止距離Ｌｔと、移動部材１６の移動速度Ｖｍとに基づいて、所定トレランス値Ｎを第１トレランス値Ｎ１に決定する。目標停止距離Ｌｔは予め定められている。しかし、目標停止距離Ｌｔは予め定められなくてもよい。これにより、作業者が入出力装置１８を操作することにより目標停止距離Ｌｔを入力する工数を削減することができる。
　本変形例７では、移動部材１６の移動範囲が予め定められ、記憶部３２に保存されている。動作状態センサ２０が生成する状態データは、移動部材１６の位置に関する情報を含んでいる。データフレームＦｓのエラーが最初に検出された時点で移動部材１６が位置する通過位置から、移動部材１６の移動範囲の端点の位置までの距離が、目標停止距離Ｌｔとして用いられる。
（変形例８）
　上述した変形例１～７は、矛盾しない範囲内において適宜組み合わされてもよい。
　上述した実施形態および変形例に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
　本開示の制御装置（１２）は、機械（１０）に備えられる移動部材（１６）を移動させるアクチュエータ（１４）を制御する制御装置であって、前記機械に関わる作業者の安全状態の監視を行う安全状態監視部（５０）と、前記アクチュエータの動作状態を示す状態データを周期的に受信し、前記状態データのエラーを検出可能な通信回路（３４）と、前記通信回路による前記エラーの検出回数が所定トレランス値（Ｎ）以上の場合、前記アクチュエータを制御して停止させるアクチュエータ制御部（５２）と、前記所定トレランス値を設定する設定回路（３６）と、を備え、前記安全状態監視部による前記監視が有効な場合と無効な場合とで、前記設定回路は設定する前記所定トレランス値を異ならせる。
（付記２）
　付記１に記載の制御装置であって、前記設定回路は、前記安全状態監視部による前記監視が無効な場合は、前記安全状態監視部による前記監視が有効な場合よりも、前記所定トレランス値を大きく設定してもよい。
（付記３）
　付記１または２に記載の制御装置であって、前記機械に取り付けられたセンサの検出信号に基づいて、前記安全状態監視部による前記監視の有効／無効を切り替える切替部（５６）を備えてもよい。
（付記４）
　付記３に記載の制御装置であって、前記センサは、前記機械の少なくとも一部を覆うカバー部材（１０ｃ）に設けられた安全扉（１０ｄ）の開閉を検出する開閉センサ（２２）であってもよい。
（付記５）
　付記３に記載の制御装置であって、前記センサは、前記作業者が前記機械の監視領域に立ち入ったか否かを検出するエリアセンサ（８０）であってもよい。
（付記６）
　付記３に記載の制御装置であって、前記センサは、前記作業者が前記機械の監視領域に立ち入ったか否かを検出するレーザスキャナであってもよい。
（付記７）
　付記１～６のいずれか１つに記載の制御装置であって、前記安全状態監視部による前記監視が有効な場合、前記設定回路は、前記エラーが検出されてから前記移動部材が停止しなければならない目標停止距離（Ｌｔ）に基づいて、前記所定トレランス値を設定してもよい。
（付記８）
　付記７に記載の制御装置であって、前記状態データは前記移動部材の移動速度（Ｖｍ）に関する情報を含み、前記制御装置は、前記状態データに基づいて前記移動速度を算出する速度算出部（６０）をさらに備え、前記安全状態監視部による前記監視が有効な場合、前記設定回路は、前記目標停止距離と、算出された前記移動速度とに基づいて前記所定トレランス値を設定してもよい。
（付記９）
　付記７に記載の制御装置であって、前記移動部材の移動速度が監視基準速度（Ｖｓ）を越えたか否かを監視する速度監視部（９０）をさらに備え、前記安全状態監視部による前記監視が有効な場合、前記設定回路は、前記目標停止距離と前記監視基準速度とに基づいて前記所定トレランス値を設定してもよい。
（付記１０）
　付記７に記載の制御装置であって、前記アクチュエータ制御部は、前記アクチュエータを制御して予め決められた制限速度（Ｖｒ）以下で前記移動部材を移動させ、前記安全状態監視部による前記監視が有効な場合、前記設定回路は、前記目標停止距離と前記制限速度とに基づいて前記所定トレランス値を設定してもよい。
（付記１１）
　付記７に記載の制御装置であって、前記状態データは前記移動部材が移動する際の加速度（Ａｍ）に関する情報を含み、前記制御装置は、前記状態データに基づいて前記加速度を算出する加速度算出部（９２）をさらに備え、前記安全状態監視部による前記監視が有効な場合、前記設定回路は、前記目標停止距離と、算出された前記加速度とに基づいて前記所定トレランス値を設定してもよい。
（付記１２）
　付記７に記載の制御装置であって、前記移動部材が移動する際の加速度が監視基準加速度（Ａｓ）を越えたか否かを監視する加速度監視部（９４）をさらに備え、前記安全状態監視部による前記監視が有効な場合、前記設定回路は、前記目標停止距離と前記監視基準加速度とに基づいて前記所定トレランス値を設定してもよい。
（付記１３）
　付記７に記載の制御装置であって、前記アクチュエータ制御部は、前記アクチュエータを制御して予め決められた制限加速度（Ａｒ）以下で前記移動部材を移動させ、前記安全状態監視部による前記監視が有効な場合、前記設定回路は、前記目標停止距離と前記制限加速度とに基づいて前記所定トレランス値を設定してもよい。
（付記１４）
　付記８～１３のいずれか１つに記載の制御装置であって、前記目標停止距離の入力を受け付ける入力受付部（５８）をさらに備え、前記入力が受け付けられることにより、前記目標停止距離が予め定められてもよい。
　本開示について詳述したが、本開示は上述した個々の実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、または、請求の範囲に記載された内容とその均等物から導き出される本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、置き換え、変更、部分的削除等が可能である。また、これらの実施形態は、組み合わせて実施することもできる。例えば、上述した実施形態において、各動作の順序や各処理の順序は、一例として示したものであり、これらに限定されるものではない。また、上述した実施形態の説明に数値または数式が用いられている場合も同様である。
１０…機械　　　　　　　　　　　　　１２…制御装置
１４…アクチュエータ　　　　　　　　１６…移動部材
１８…入出力装置　　　　　　　　　　２０…動作状態センサ
２２…開閉センサ　　　　　　　　　　３０…演算部
３２…記憶部　　　　　　　　　　　　３４…通信回路
３６…設定回路　　　　　　　　　　　５０…安全状態監視部
５２…アクチュエータ制御部　　　　　５４…決定部
５６…切替部　　　　　　　　　　　　５８…入力受付部
６０…速度算出部　　　　　　　　　　８０…エリアセンサ
９０…速度監視部　　　　　　　　　　９２…加速度算出部
９４…加速度監視部

Claims (14)

  1. 　機械に備えられる移動部材を移動させるアクチュエータを制御する制御装置であって、
    　前記機械に関わる作業者の安全状態の監視を行う安全状態監視部と、
    　前記アクチュエータの動作状態を示す状態データを周期的に受信し、前記状態データのエラーを検出可能な通信回路と、
    　前記通信回路による前記エラーの検出回数が所定トレランス値以上の場合、前記アクチュエータを制御して停止させるアクチュエータ制御部と、
    　前記所定トレランス値を設定する設定回路と、
    　を備え、
    　前記安全状態監視部による前記監視が有効な場合と無効な場合とで、前記設定回路は設定する前記所定トレランス値を異ならせる、制御装置。
  2. 　請求項１に記載の制御装置であって、
    　前記設定回路は、前記安全状態監視部による前記監視が無効な場合は、前記安全状態監視部による前記監視が有効な場合よりも、前記所定トレランス値を大きく設定する、制御装置。
  3. 　請求項１または２に記載の制御装置であって、
    　前記機械に取り付けられたセンサの検出信号に基づいて、前記安全状態監視部による前記監視の有効／無効を切り替える切替部を備える、制御装置。
  4. 　請求項３に記載の制御装置であって、
    　前記センサは、前記機械の少なくとも一部を覆うカバー部材に設けられた安全扉の開閉を検出する開閉センサである、制御装置。
  5. 　請求項３に記載の制御装置であって、
    　前記センサは、前記作業者が前記機械の監視領域に立ち入ったか否かを検出するエリアセンサである、制御装置。
  6. 　請求項３に記載の制御装置であって、
    　前記センサは、前記作業者が前記機械の監視領域に立ち入ったか否かを検出するレーザスキャナである、制御装置。
  7. 　請求項１～６のいずれか１項に記載の制御装置であって、
    　前記安全状態監視部による前記監視が有効な場合、前記設定回路は、前記エラーが検出されてから前記移動部材が停止しなければならない目標停止距離に基づいて、前記所定トレランス値を設定する、制御装置。
  8. 　請求項７に記載の制御装置であって、
    　前記状態データは前記移動部材の移動速度に関する情報を含み、
    　前記制御装置は、前記状態データに基づいて前記移動速度を算出する速度算出部をさらに備え、
    　前記安全状態監視部による前記監視が有効な場合、前記設定回路は、前記目標停止距離と、算出された前記移動速度とに基づいて前記所定トレランス値を設定する、制御装置。
  9. 　請求項７に記載の制御装置であって、
    　前記移動部材の移動速度が監視基準速度を越えたか否かを監視する速度監視部をさらに備え、
    　前記安全状態監視部による前記監視が有効な場合、前記設定回路は、前記目標停止距離と前記監視基準速度とに基づいて前記所定トレランス値を設定する、制御装置。
  10. 　請求項７に記載の制御装置であって、
    　前記アクチュエータ制御部は、前記アクチュエータを制御して予め決められた制限速度以下で前記移動部材を移動させ、
    　前記安全状態監視部による前記監視が有効な場合、前記設定回路は、前記目標停止距離と前記制限速度とに基づいて前記所定トレランス値を設定する、制御装置。
  11. 　請求項７に記載の制御装置であって、
    　前記状態データは前記移動部材が移動する際の加速度に関する情報を含み、
    　前記制御装置は、前記状態データに基づいて前記加速度を算出する加速度算出部をさらに備え、
    　前記安全状態監視部による前記監視が有効な場合、前記設定回路は、前記目標停止距離と、算出された前記加速度とに基づいて前記所定トレランス値を設定する、制御装置。
  12. 　請求項７に記載の制御装置であって、
    　前記移動部材が移動する際の加速度が監視基準加速度を越えたか否かを監視する加速度監視部をさらに備え、
    　前記安全状態監視部による前記監視が有効な場合、前記設定回路は、前記目標停止距離と前記監視基準加速度とに基づいて前記所定トレランス値を設定する、制御装置。
  13. 　請求項７に記載の制御装置であって、
    　前記アクチュエータ制御部は、前記アクチュエータを制御して予め決められた制限加速度以下で前記移動部材を移動させ、
    　前記安全状態監視部による前記監視が有効な場合、前記設定回路は、前記目標停止距離と前記制限加速度とに基づいて前記所定トレランス値を設定する、制御装置。
  14. 　請求項８～１３のいずれか１項に記載の制御装置であって、
    　前記目標停止距離の入力を受け付ける入力受付部をさらに備え、
    　前記入力が受け付けられることにより、前記目標停止距離が予め定められる、制御装置。
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