特許 6768187 赤外線通信装置装着器具、フィールド機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6768187

(24)【登録日】2020年9月25日

(45)【発行日】2020年10月14日

(54)【発明の名称】赤外線通信装置装着器具、フィールド機器

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/114 20130101AFI20201005BHJP

   H04Q 9/00 20060101ALI20201005BHJP

【ＦＩ】

   H04B10/114

   H04Q9/00 311H

   H04Q9/00 371A

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-224983(P2015-224983)

(22)【出願日】2015年11月17日

(65)【公開番号】特開2017-92905(P2017-92905A)

(43)【公開日】2017年5月25日

【審査請求日】2018年10月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006507

【氏名又は名称】横河電機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 辰朗

(72)【発明者】

【氏名】和田 正巳

(72)【発明者】

【氏名】永田 和生

(72)【発明者】

【氏名】石井 政幸

【審査官】 鴨川 学

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０２８２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１８６３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１４２８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２４２９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０５７６２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ １０／１１４

Ｈ０４Ｑ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フィールド機器の操作パネルおよび赤外線送受光部が配置された面を覆うカバー部と、
前記フィールド機器に取り付けるための取り付け機構と、
前記カバー部の、前記赤外線送受光部に対応する位置に形成された赤外線通過孔と、前記赤外線通過孔に赤外線通信装置の送受光部が位置する状態で前記赤外線通信装置を装着する赤外線通信装置装着部と、を備え、
前記カバー部の前記赤外線通過孔周辺が導電性領域を有していて、
前記導電性領域に前記赤外線通信装置の基準電位点と接続するためのシールド用接続線が接続されており、
前記カバー部に前記操作パネルにアクセスするための開口部が前記赤外線通過孔とは別に形成されていることを特徴とする赤外線通信装置装着器具。

【請求項2】

前記取り付け機構は、前記導電性領域が前記フィールド機器と電気的に絶縁された状態で前記フィールド機器に取り付けることを特徴とする請求項１に記載の赤外線通信装置装着器具。

【請求項3】

フィールド機器の赤外線送受光部が配置された面を覆うカバー部と、
前記フィールド機器に取り付けるための取り付け機構と、
前記カバー部の、前記赤外線送受光部に対応する位置に形成された赤外線通過孔と、前記赤外線通過孔に赤外線通信装置の送受光部が位置する状態で前記赤外線通信装置を装着する赤外線通信装置装着部と、を備え、
前記カバー部の前記赤外線通過孔周辺が導電性領域を有していて、
前記導電性領域に前記赤外線通信装置の基準電位点と接続するためのシールド用接続線が接続されており、
前記シールド用接続線の端部に、クリップが設けられていることを特徴とする赤外線通信装置装着器具。

【請求項4】

赤外線通信装置を収容する箱部と、
収容した前記赤外線通信装置の赤外線送受光部に対応する位置に形成された赤外線通過孔と、
前記赤外線通過孔が形成された面を、フィールド機器の赤外線送受光部が配置された面に取り付けるための取り付け部と、を備え、
前記赤外線通過孔周辺が導電性領域を有し、前記導電性領域に前記赤外線通信装置の基準電位点と接続するためのシールド用接続線が接続されており、
前記シールド用接続線の端部に、クリップが設けられていることを特徴とする赤外線通信装置装着器具。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項に記載された赤外線通信装置装着器具が取り付けられたフィールド機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フィールド機器にプロビジョニング等を行なう際に、赤外線通信装置を装着してフィールド機器に取り付ける赤外線通信装置装着器具、このような赤外線通信装置装着器が取り付けられたフィールド機器に関する。

【背景技術】

【0002】

フィールド機器は、流量計や温度センサ等のセンサ機器、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器、その他のプラントや工場に設置される機器の総称である。従来のフィールド機器は、プラント等に敷設された有線の通信バスを介して測定信号や制御信号等の各種信号の送受信を行うものが殆どであったが、近年では、ＩＳＡ１００．１１ａやＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ等の産業用無線通信規格に準拠して無線により各種信号の送受信を行なうフィールド機器（無線フィールド機器）が実現されている。

【0003】

上記の産業用無線通信規格に準拠した無線通信システムは、おおよそ上記の無線フィールド機器、無線ネットワーク管理装置、および上位管理装置から構成される。無線ネットワーク管理装置は、無線フィールド機器との間で無線通信を行ないながら、無線ネットワークに接続された無線フィールド機器を統括して管理する装置である。上位管理装置は、無線通信システムの管理者によって操作され、管理者の指示に応じて無線フィールド機器との間で個別に通信を行なって、無線フィールド機器に対する各種設定、調整、故障診断等を実現する装置である。

【0004】

ここで、上記の無線フィールド機器を無線ネットワークに参入させるには、参入する側の無線フィールド機器に対して「プロビジョニング（Provisioning）」と呼ばれる機器情報の取得作業を行なうとともに、参入される側の無線ネットワーク管理装置に対してプロビジョニングを行なった無線フィールド機器を特定する機器情報の登録作業を行なう必要がある。無線フィールド機器に対するプロビジョニングは、例えば無線フィールド機器との間で赤外線通信が可能な赤外線通信装置を用いて作業者により行なわれ、無線ネットワーク管理装置に対する登録作業は上位管理装置を用いて管理者により行なわれる。

【0005】

無線ネットワーク管理装置に登録された機器情報と一致する機器情報が設定されている無線フィールド機器は無線ネットワーク管理装置によって無線ネットワークへの参入が許可され、それ以外の機器情報が設定された無線フィールド機器は無線ネットワーク管理装置によって無線ネットワークへの参入が拒否される。

【0006】

図６は、無線フィールド機器３００に対してプロビジョニングを行なう際の様子を模式的に示した図である。プロビジョニングに用いる赤外線通信装置２００は、プロビジョニング用ツールが稼働する情報処理装置４００にＵＳＢケーブル２０１等を介して接続される。

【0007】

図７に示すように、無線フィールド機器３００のインタフェース面３０１には、表示部や操作部を備えた操作パネル３０２とともに、赤外線の送受光部３０３が設けられている。プロビジョニングは、作業者が赤外線通信装置２００を手で保持し、赤外線通信装置２００の送受光部を無線フィールド機器３００の送受光部３０３と向かい合わせにした状態で行なう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１２−１４２８４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

プロビジョニング中は、無線フィールド機器３００と赤外線通信装置２００との赤外線通信が途切れないように、作業者は、手に持った赤外線通信装置２００の位置と向きとを所定範囲内に保つ必要がある。

【0010】

しかしながら、無線フィールド機器３００は、必ずしも作業がしやすい場所に設置されるとは限られず、赤外線通信装置２００を適正な位置で保持し続けることが困難なことも多い。

【0011】

また、赤外線通信装置２００は、一般に、電磁ノイズの影響を受けやすく、プロビジョニング中に、無線フィールド機器３００から発せられる電磁ノイズにより、通信データに誤りが生じる場合がある。

【0012】

プロビジョニング中に、赤外線通信装置２００の位置や向きがずれて無線フィールド機器３００との赤外線通信が途切れたり、電磁ノイズの影響で通信データに誤りが生じたりすると、データ再送処理や作業の繰り返し等が発生し、プロビジョニングの作業時間が延びて作業者の負荷が増大する。赤外線通信装置２００を用いてプロビジョニング以外の赤外線通信をフィールド機器に対して行なう場合についても同様である。

【0013】

そこで、本発明は、フィールド機器に対して赤外線通信装置を用いた作業を行なう作業者の負荷を軽減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様である赤外線通信装置装着器具は、フィールド機器の赤外線送受光部が配置された面を覆うカバー部と、前記フィールド機器に取り付けるための取り付け機構と、前記カバー部の、前記赤外線送受光部に対応する位置に形成された赤外線通過孔と、前記赤外線通過孔に赤外線通信装置の送受光部が位置する状態で前記赤外線通信装置を装着する赤外線通信装置装着部と、を備え、前記カバー部の前記赤外線通過孔周辺が導電性領域を有していることを特徴とする。
ここで、前記取り付け機構は、前記導電性領域が前記フィールド機器と電気的に絶縁された状態で前記フィールド機器に取り付けることができる。
また、前記導電性領域は、前記赤外線通信装置の基準電位点と接続するためのシールド用接続線を接続する機構を備えていることが望ましい。
上記課題を解決するため、本発明の第２の態様である赤外線通信装置装着器具は、赤外線通信装置を収容する箱部と、収容した前記赤外線通信装置の赤外線送受光部に対応する位置に形成された赤外線通過孔と、前記赤外線通過孔が形成された面を、フィールド機器の赤外線送受光部が配置された面に取り付けるための取り付け部と、を備え、前記赤外線通過孔周辺が導電性領域を有し、前記導電性領域に前記赤外線通信装置の基準電位点と接続するためのシールド用接続線が接続されていることを特徴とする。
上記課題を解決するため、本発明の第３の態様であるフィールド機器は、上記の赤外線通信装置装着器具のいずれかが取り付けられたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、無線フィールド機器に対するプロビジョニングを行なう作業者の負荷を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態に係る赤外線通信装置装着器具の外観を示す図である。

【図2】赤外線通信装置を装着し、シールド用接続線を接続した赤外線通信装置装着器具を示す図である。

【図3】無線フィールド機器に取り付けた赤外線通信装置装着器具を示す図である。

【図4】情報処理装置との接続例を示す図である。

【図5】赤外線通信装置装着器具の別例を示す図である。

【図6】無線フィールド機器に対してプロビジョニングを行なう際の様子を模式的に示した図である。

【図7】無線フィールド機器のインタフェース面を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る赤外線通信装置装着器具１００の外観を示す図である。なお、以下において、赤外線通信装置、無線フィールド機器、情報処理装置については従来と同様であるため同じ符号を付して説明する。

【0018】

赤外線通信装置装着器具１００は、赤外線通信装置２００を装着するための台を有し、プロビジョニングの際に、無線フィールド機器３００のインタフェース面３０１を覆うように取り付けられて用いられる。

【0019】

本図に示すように赤外線通信装置装着器具１００は、インタフェース面３０１を覆うカバー部１０１、赤外線通信装置２００を装着するための台である赤外線通信装置装着部１０２、無線フィールド機器３００に取り付けるための取り付け機構１０４を備えている。赤外線通信装置装着部１０２は、無線フィールド機器３００に取り付ける側とは反対側に突出している。

【0020】

また、カバー部１０１には、通信に用いる赤外線光を通過させるための赤外線通過孔１０３が赤外線通信装置装着部１０２近傍に形成されるとともに、インタフェース面３０１の操作パネル３０２にアクセスするための開口部１０７が形成されている。

【0021】

赤外線通信装置装着部１０２は、例えば、面ファスナ１０８を利用して赤外線通信装置２００を装着することができる。この場合、赤外線通信装置２００にも対となる面ファスナを貼り付けるようにする。赤外線通信装置２００を装着するための嵌め込み機構等を設けてもよいし、粘着テープや巻き付けバンド等を利用して赤外線通信装置２００を装着するようにしてもよい。

【0022】

赤外線通信装置装着部１０２と赤外線通過孔１０３とは、赤外線通信装置装着器具１００を無線フィールド機器３００に取り付けたときに、装着された赤外線通信装置２００の送受光部が無線フィールド機器３００の送受光部３０３と赤外線通過孔１０３を介して対向できる位置に形成されている。

【0023】

取り付け機構１０４は、応力によりインタフェース面３０１の外周を挟み込んで固定できるようにカバー部１０１の縁から取り付け方向に伸びた複数個（本図の例では４個）の壁状板で形成されている。ただし、他の取り付け方法であってもよい。例えば、筒状の壁で形成して、インタフェース面３０１の外周に嵌め込んだり、応力を利用せずに粘着テープ等で取り付けたりするようにしてもよい。また、取り付け機構１０４に、無線フィールド機器３００との取り付け時のガイドとなる機構を設けたり、位置決め用マークを付したりするようにしてもよい。

【0024】

取り付け機構１０４の内周側には、無線フィールド機器３００の金属筐体と電気的に絶縁するための絶縁物１０５が貼り付けられている。絶縁物１０５は、例えば、ゴムを用いることができる。取り付け機構１０４自体を絶縁材で形成してもよい。

【0025】

カバー部１０１、赤外線通信装置装着部１０２、取り付け機構１０４は、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属円板をプレス加工することにより一体形成することができる。金属円板等による一体形成とせずに、樹脂等の他部材を利用して形成してもよいが、少なくとも赤外線通過孔１０３周辺のカバー部１０１は、無線フィールド機器３００からの電磁ノイズのシールド効果を得るために導電材で形成あるいは導電材シートを貼付するものとする。また、電磁ノイズの漏洩を防ぐため赤外線通過孔１０３は必要最小限の大きさにすることが望ましい。

【0026】

カバー部１０１の導電材部分には、シールド用接続線を接続するためのシールド用接続線接続機構１０６が設けられている。シールド用接続線の他端は、赤外線通信装置２００と情報処理装置４００とを接続するＵＳＢケーブル２０１のシールド部と接続する。これにより、無線フィールド機器３００が発する電磁ノイズからのシールドとして機能するカバー部１０１の導電材部分の電位と、赤外線通信装置２００の基準電位とを同電位とすることができる。

【0027】

シールド用接続線接続機構１０６は、例えば、ねじを用いることができる。ただし、シールド用接続線接続機構１０６を設けずに、シールド用接続線をカバー部１０１の導電材部分に直接ハンダ付け等するようにしてもよい。

【0028】

図２は、赤外線通信装置装着部１０２に赤外線通信装置２００を装着し、シールド用接続線接続機構１０６にシールド用接続線２１０を接続した状態の赤外線通信装置装着器具１００を示す図である。この状態で、赤外線通信装置２００の送受光部は、赤外線通過孔１０３と重なった位置にある。

【0029】

赤外線通信装置２００には、他端にコネクタ部２０２を有するＵＳＢケーブル２０１が接続されている。また、シールド用接続線２１０の他端には、ＵＳＢケーブル２０１のシールド部と電気的に接続するためのクリップ２１１が設けられている。

【0030】

図３は、赤外線通信装置装着器具１００を無線フィールド機器３００に取り付けた状態を示す図である。本図示すように取り付け機構１０４が無線フィールド機器３００のインタフェース面３０１の外周部分を挟むことで赤外線通信装置装着器具１００が無線フィールド機器３００に固定される。赤外線通信装置装着器具１００は、赤外線通信装置２００の送受光部が、無線フィールド機器３００の送受光部３０３と対向する位置で無線フィールド機器３００に取り付けるようにする。なお、本図における赤外線通信装置装着器具１００は、図１に示した状態と天地が逆になっている。

【0031】

図４は、情報処理装置４００との接続例を示した図である。本図の例では、赤外線通信装置２００に接続されたＵＳＢケーブル２０１と情報処理装置４００とをＵＳＢ延長ケーブル２２０を介して接続している。そして、シールド用接続線接続機構１０６に接続されたシールド用接続線２１０のクリップ２１１を、ＵＳＢケーブル２０１とＵＳＢ延長ケーブル２２０とのコネクタ部２０２の露出している金属部分に取り付けている。もちろん、ハンダ付けやその他の方法でシールド用接続線２１０とＵＳＢケーブル２０１のシールド部とを電気的に接続するようにしてもよい。

【0032】

図５は、赤外線通信装置装着器具の別例を示す図である。本別例では、図５（ａ）に示すように、赤外線通信装置装着器具１５０の筐体を、開口面を有する箱形とし、赤外線通信装置２００を収容できるようにしている。そして、赤外線通信装置２００の送受光部２０３に対応する位置には赤外線通過孔１５１を形成している。開口面は、赤外線通過孔１５１と反対側の面としている。

【0033】

赤外線通信装置装着器具１５０は、例えば、矩形型の金属板をプレス加工することにより形成することができる。樹脂等を用いて形成してもよいが、少なくとも赤外線通過孔１５１が形成された面は、無線フィールド機器３００からの電磁ノイズのシールド効果を得るために導電材で形成あるいは導電材シートを貼付するものとする。また、電磁ノイズの漏洩を防ぐため赤外線通過孔１５１は必要最小限の大きさにすることが望ましい。

【0034】

導電材部分とＵＳＢケーブル２０１のシールド部との電気的な接続は、シールド用接続線２１０の一端を導電材の任意の箇所１５３にハンダ付けし、他端をＵＳＢケーブル２０１のコネクタ部２０２の露出している金属部分にハンダ付けすることにより行なっている。

【0035】

無線フィールド機器３００への取り付けは、赤外線通過孔１５１の近傍に両面粘着テープ１５２を貼り、無線フィールド機器３００のインタフェース面３０１のカバーガラスに貼り付けることで行なうことができる。吸盤等を用いて無線フィールド機器３００のインタフェース面３０１に貼り付けるようにしてもよい。いずれの場合であっても、赤外線通信装置装着器具１５０導電材部分と無線フィールド機器３００の金属筐体部分とが接触しないようにする。図５（ｂ）は、赤外線通信装置２００を装着した赤外線通信装置装着器具１５０を無線フィールド機器３００に取り付けた状態を示している。

【0036】

以上説明したように、本実施形態のおよび本別例の赤外線通信装置装着器具によれば、赤外線通信装置を無線フィールド機器に対して安定して保持することができるとともに、無線フィールド機器からの電磁ノイズの影響を防ぐことができるため、無線フィールド機器に対するプロビジョニングを行なう作業者の負荷を軽減することができる。

【0037】

なお、上述の実施形態では、無線通信を行なうフィールド機器にプロビジョニングを行なう場合を例に説明したが、本発明は、この例に限られない。例えば、赤外線通信機能を有する無線フィールド機器のみならず赤外線通信機能を有する有線のフィールド機器に対しても適用することができる。また、赤外線通信でプロビジョニングを行なう場合に限られず、赤外線通信で機器の設定や調整等を行なう場合にも適用することができる。

【符号の説明】

【0038】

１００…赤外線通信装置装着器具、１０１…カバー部、１０２…赤外線通信装置装着部、１０３…赤外線通過孔、１０４…取り付け機構、１０５…絶縁物、１０６…シールド用接続線接続機構、１０７…開口部、１０８…面ファスナ、１５０…赤外線通信装置装着器具、１５１…赤外線通過孔、１５２…両面粘着テープ、２００…赤外線通信装置、２０１…ＵＳＢケーブル、２０２…コネクタ部、２０３…送受光部、２１０…シールド用接続線、２１１…クリップ、２２０…延長ケーブル、３００…無線フィールド機器、３０１…インタフェース面、３０２…操作パネル、３０３…送受光部、４００…情報処理装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】