特開 2024-134744 無線通信装置、無線通信システム、及び無線通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024134744

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】無線通信装置、無線通信システム、及び無線通信方法

(51)【国際特許分類】

   G01V 3/12 20060101AFI20240927BHJP

   H04W 64/00 20090101ALI20240927BHJP

   H04W 4/029 20180101ALI20240927BHJP

   G01S 13/86 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

G01V3/12 A

H04W64/00 173

H04W4/029

G01S13/86

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023045091

(22)【出願日】2023-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100111235

【弁理士】

【氏名又は名称】原 裕子

(74)【代理人】

【識別番号】100170575

【弁理士】

【氏名又は名称】森 太士

(72)【発明者】

【氏名】小林 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】國立 忠秀

(72)【発明者】

【氏名】金森 勝美

(72)【発明者】

【氏名】細川 元気

(72)【発明者】

【氏名】松井 研輔

(72)【発明者】

【氏名】漆畑 卓朗

(72)【発明者】

【氏名】山川 慧士

【テーマコード（参考）】

2G105

5J070

5K067

【Ｆターム（参考）】

2G105AA01

2G105BB11

2G105CC01

2G105DD02

2G105EE01

2G105HH01

2G105KK06

5J070AC01

5J070AE09

5J070AF01

5J070BD10

5J070BF02

5J070BF16

5K067AA21

5K067BB44

5K067DD20

5K067DD28

(57)【要約】

【課題】データセンターとの適切な通信量を維持しつつ、作業者の接近による事故を軽減することが可能な無線通信装置を提供する。
【解決手段】無線通信装置１００は、無線通信装置１００は、レーダを照射するレーダ照射処理部１１１ａを備える。また、無線通信装置１００は、レーダの反射波を取得する反射波取得処理部１１１ｂを備える。また、無線通信装置１００は、作業者の位置情報を算出する作業者位置算出部を１１１ｃ備える。また、無線通信装置１００は、作業者と、生産設備との距離を判定する作業者距離判定部１１２を備える。また、無線通信装置１００は、レーダの照射及び反射波の取得に関するレーダ処理の間隔を変更するレーダ間隔変更部１１３を備える。無線通信装置１００は、レーダ処理の間隔に基づいて、レーダ処理が終了してから次のレーダ処理が実施されるまでの間に、データセンターと所定の回数の通信を行う通信処理部１１４と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

生産設備に設けられ、データセンターと通信可能な無線通信装置であって、
レーダを照射するレーダ照射処理部と、
照射された前記レーダの反射波を取得する反射波取得処理部と、
前記レーダの照射及び反射波に基づいて、作業者の位置情報を算出する作業者位置算出部と、
前記作業者の前記位置情報に基づいて、前記作業者と、前記生産設備との距離を判定する作業者距離判定部と、
前記作業者と、前記生産設備との距離に基づいて、前記レーダの照射及び反射波の取得に関するレーダ処理の間隔を変更するレーダ間隔変更部と、
前記レーダ処理の間隔に基づいて、前記レーダ処理が終了してから次の前記レーダ処理が実施されるまでの間に、前記データセンターと所定の回数の通信を行う通信処理部と、
を備える無線通信装置。

【請求項2】

前記レーダ間隔変更部は、前記作業者と、前記生産設備との距離が短くなるのにしたがって、前記レーダ処理の間隔を短くする、請求項１に記載の無線通信装置。

【請求項3】

設備制御部をさらに備え、
前記設備制御部は、前記作業者距離判定部で、前記作業者と、前記生産設備との距離が第１の閾値距離以下となった場合にアラームを報知する、請求項１に記載の無線通信装置。

【請求項4】

前記設備制御部は、前記作業者距離判定部で、前記作業者と、前記生産設備との距離が第２の閾値距離以下となった場合に対象となる設備を停止させる、請求項３に記載の無線通信装置。

【請求項5】

データセンターと、生産設備に設けられた無線通信装置と、を備える無線通信システムであって、
前記無線通信装置は、
レーダを照射するレーダ照射処理部と、
照射された前記レーダの反射波を取得する反射波取得処理部と、
前記レーダの照射及び反射波に基づいて、作業者の位置情報を算出する作業者位置算出部と、
前記作業者の前記位置情報に基づいて、前記作業者と、前記生産設備との距離を判定する作業者距離判定部と、
前記作業者と、前記生産設備との距離に基づいて、前記レーダの照射及び反射波の取得に関するレーダ処理の間隔を変更するレーダ間隔変更部と、
前記レーダ処理の間隔に基づいて、前記レーダ処理が終了してから次の前記レーダ処理が実施されるまでの間に、前記データセンターと所定の回数の通信を行う通信処理部と、
を有する無線通信システム。

【請求項6】

コンピュータによって実行される無線通信方法であって、
レーダを照射し、
照射された前記レーダの反射波を取得し、
前記レーダの照射及び反射波に基づいて、作業者の位置情報を算出し、
前記作業者の前記位置情報に基づいて、前記作業者と、生産設備との距離を判定し、
前記作業者と、前記生産設備との距離に基づいて、前記レーダの照射及び反射波の取得に関するレーダ処理の間隔を変更し、
前記レーダ処理の間隔に基づいて、前記レーダ処理が終了してから次の前記レーダ処理が実施されるまでの間に、データセンターと所定の回数の通信を行う、無線通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信装置、無線通信システム、及び無線通信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、人を検出する機能を備えた通信装置が提案されている。特許文献１には、複数のアンテナに結合された人検出装置が開示されている。特許文献１に開示された人検出装置は、チャネル状態情報（ＣＳＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）の振幅情報に基づいて、人検出を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１４８４２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、工場内の生産設備に無線通信装置を搭載し、生産設備と、データセンターとの無線通信を実施することで、生産工程を管理する管理システムが提案されている。また、生産設備に近接する人を検知し、工場内での事故の発生を防ぐことが求められている。例えば、この管理システムに、特許文献１で開示された人検出装置を適用した場合、人検出にデータセンターとの通信データが適用されてしまい、適切な通信が行われないことがある。

【0005】

本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本発明の目的は、データセンターとの適切な通信量を維持しつつ、作業者の接近による事故を軽減することが可能な無線通信装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の態様に係る無線通信装置は、生産設備に設けられ、データセンターと通信可能な無線通信装置であって、レーダを照射するレーダ照射処理部と、照射されたレーダの反射波を取得する反射波取得処理部と、レーダの照射及び反射波に基づいて、作業者の位置情報を算出する作業者位置算出部と、作業者の位置情報に基づいて、作業者と、生産設備との距離を判定する作業者距離判定部と、作業者と、生産設備との距離に基づいて、レーダの照射及び反射波の取得に関するレーダ処理の間隔を変更するレーダ間隔変更部と、レーダ処理の間隔に基づいて、レーダ処理が終了してから次のレーダ処理が実施されるまでの間に、データセンターと所定の回数の通信を行う通信処理部と、を備える。

【0007】

本発明の他の態様に係る無線通信システムは、データセンターと、生産設備に設けられた無線通信装置と、を備える無線通信システムであって、無線通信装置は、レーダを照射するレーダ照射処理部と、照射されたレーダの反射波を取得する反射波取得処理部と、レーダの照射及び反射波に基づいて、作業者の位置情報を算出する作業者位置算出部と、作業者の位置情報に基づいて、作業者と、生産設備との距離を判定する作業者距離判定部と、作業者と、生産設備との距離に基づいて、レーダの照射及び反射波の取得に関するレーダ処理の間隔を変更するレーダ間隔変更部と、レーダ処理の間隔に基づいて、レーダ処理が終了してから次のレーダ処理が実施されるまでの間に、データセンターと所定の回数の通信を行う通信処理部と、を有する。

【0008】

本発明の他の態様に係る無線通信方法は、コンピュータによって実行される無線通信方法であって、レーダを照射し、照射されたレーダの反射波を取得し、レーダの照射及び反射波に基づいて、作業者の位置情報を算出し、作業者の位置情報に基づいて、作業者と、生産設備との距離を判定し、作業者と、生産設備との距離に基づいて、レーダの照射及び反射波の取得に関するレーダ処理の間隔を変更し、レーダ処理の間隔に基づいて、レーダ処理が終了してから次のレーダ処理が実施されるまでの間に、データセンターと所定の回数の通信を行う。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、データセンターとの適切な通信量を維持しつつ、作業者の接近による事故を軽減することが可能な無線通信装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。

【図2】本実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。

【図3】本実施形態に係る無線通信装置の機能的構成を示すブロック図である。

【図4】本実施形態に係る無線通信装置において実施されるレーダ処理と通信処理との関係について説明するための図である。

【図5】本実施形態に係る無線通信装置におけるレーダ照射の周期と通信パケットの数について説明するための図である。

【図6】本実施形態に係る無線通信装置の処理の一例を示すフローチャートである。

【図7】本実施形態に係る無線通信装置の作業者位置検出に関する処理の一例を示すフローチャートである。

【図8】本実施形態に係る無線通信装置のレーダ間隔変更に関する処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を用いて本実施形態に係る無線通信装置１００について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。また、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

【0012】

図１は、本実施形態に係る無線通信システム１０の構成を示す図である。無線通信システム１０は、データセンター２０と、無線通信装置１００と、を含んで構成される。

【0013】

無線通信装置１００は、生産設備３０に設けられ、データセンター２０と通信可能な装置である。例えば、無線通信装置１００は、作業進捗状況等を所定の間隔でデータセンター２０に送信する。また、無線通信装置１００は、生産設備３０に必要な品番情報などのデータをデータセンター２０から受信する。

【0014】

本実施形態においては図１に示す通り、無線通信装置１００は、生産設備３０とデータセンター２０との間で通信を実施している。なお、本実施形態において生産設備３０は、例えば、ワイヤーハーネスの前工程の端子圧着工程やツイスト電線撚り工程であるが、これに限定したものではない。また、データセンター２０には、ワイヤーハーネス等の品番情報をＤＢ（データベース）に集積しており、データセンター２０から品番情報を生産設備３０へ無線伝送するとする。さらに、無線通信装置１００は、生産設備３０での作業完了情報をデータセンター２０へ伝送し、生産管理に役立てるものとする。また、無線通信装置１００は、工場内に生産設備３０が複数存在する場合には、それぞれの生産設備３０に設けられてもよい。

【0015】

近年、ワイヤーハーネス生産設備においては、生産効率向上のために自動化が進み、配線の煩わしさを解消するため、無線通信が適用されている。このように、配線の煩わしさを解消するために生産設備３０に無線通信装置１００を設けることで、工場内における生産設備３０のレイアウト変更の自由度が増すことが可能となる。

【0016】

また、ワイヤーハーネスの生産設備３０で自動化を図る際に、多種多様な品番に対応させる必要がある。ワイヤーハーネスは主に電線と端子コネクタ、テープやコルゲート等の外装部品で構成されており、それらの種類や使用数量により多種多様な品番が存在する。すなわち、例えば、ワイヤーハーネスの電線においては、電線径や電線長、芯線や被覆の材質によって、様々な種類がある。このように多種多様なワイヤーハーネスの仕様に対応すべく、生産設備３０の自動化が進められている。ここで、自動化を進める際に初期レイアウト設計工数削減、レイアウト変更の自由度向上、ライン内の配線の煩わしさ解消、ライン変更・工程の組み替え対応容易のため工場現場の情報収集にネットワーク工事が不要等の理由で無線利用が進められている。

【0017】

また、本実施形態における無線通信装置１００は、レーダ機能を有し、このレーダ機能により、生産設備３０に近接する作業者の位置を把握し、作業者に対し、危険回避の対応を可能とする生産設備３０を実現する。工場内における作業者の検出は、自動化して稼働している生産設備３０への作業者の接近による危険防止の観点からも重要となる。

【0018】

上述の通り、自動化が進められる工場内の生産設備３０においては、作業者の数も少なく、また、作業者が生産設備３０に近接することにより発生する危険を回避する必要がある。例えば、図１に示す例においては、生産設備３０の周辺の所定の距離を危険エリアとして設け、この危険エリアに作業者が入った場合には、生産設備３０を停止させるなどの処理が必要とされる。また、図１に示す例においては、生産設備３０の周辺の所定の距離であって、危険エリアより広い範囲に感知エリアを設け、作業者が感知エリアに入った場合に、作業者がさらに生産設備３０に近づくのを防ぐために、アラーム等の報知を実施することが求められる。本実施形態における無線通信装置１００は、このような生産設備３０の停止や、アラームの報知を実施することが可能な装置を実現する。

【0019】

（無線通信装置１００の構成）
図２は、本実施形態に係る無線通信装置１００の構成を示すブロック図である。本実施形態において、この無線通信装置１００は、制御部１１０と、記憶部１２０と、入出力ＩＦ１３０（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、通信ＩＦ１４０と、を備える一般的なコンピュータによって構成される。制御部１１０及び記憶部１２０の詳細については後述する。

【0020】

また、データセンター２０の構成も、図２に示すブロック図と同様の構成を適用される。

【0021】

入出力ＩＦ１３０は、例えば、ユーザが無線通信装置１００との間においてデータをやり取りするための構成要素（インタフェース）である。入出力ＩＦ１３０は、例えば、入力ＩＦと、出力ＩＦとを備える（図示なし）。

【0022】

入出力ＩＦ１３０における入力ＩＦは、ユーザによるさまざまな情報を入力するためのインタフェース機能を有し、無線通信装置１００の外部より情報が入力される。入力ＩＦには、無線通信装置１００と接続された、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、トラックボール、及び、音声認識デバイス等を通じてユーザによって情報が入力される。また、入力ＩＦは、外部記憶装置（図示なし）等からデータを入力するためのデータ入力端子として、情報を入力することができる。

【0023】

通信ＩＦ１４０は、アンテナ１５０を介して、データセンター２０と、の相互の通信を可能にするためのインタフェースである。

【0024】

また本実施形態においては、通信ＩＦ１４０及びアンテナ１５０は、例えば、ＩＥＥＥ．８０１．１１ａｙのように、通信機能と、レーダ機能とが一体化され、併用可能な通信機器の一部として構成される。

【0025】

（無線通信装置１００の構成）
図３は、本実施形態に係る無線通信装置１００の機能的構成を示すブロック図である。図３に示すように、無線通信装置１００の制御部１１０は、作業者位置検出部１１１、作業者距離判定部１１２、レーダ間隔変更部１１３、通信処理部１１４、及び設備制御部１１５を機能として備える。これら制御部１１０における各機能については後述する。

【0026】

また、制御部１１０は、例えば、オペレーティングシステムを動作させて、無線通信装置１００の全体を制御する。さらに、制御部１１０は、記憶部１２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、上述の各機能を実行する。なお、プログラムは、記憶部１２０に格納される形態に限定されず、例えば、無線通信装置１００内の、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等（図示なし）に記憶された構成としてもよい。

【0027】

記憶部１２０は、図３に示すように、タイマ情報ＤＢ１２１（ＤＢ：Ｄａｔａｂａｓｅ）と、送信タイミング情報ＤＢ１２２と、工場情報ＤＢ１２３と、測定データ情報ＤＢ１２４と、に含まれる情報をデータとして格納する。なお、これらの各データを格納する記憶部１２０は、１つであっても複数であってもよい。例えば、１つの記憶部１２０に対し、領域を分けて記憶する構成としてもよい。あるいは、物理的に離れた場所に設置された複数の記憶装置に、データが分散して格納されていてもよい。

【0028】

タイマ情報ＤＢ１２１は、リアルタイムな時間情報が記録されている。送信タイミング情報ＤＢ１２２には、通信処理部１１４による無線通信のタイミングと、レーダ照射処理部１１１ａが電波を照射するタイミングが記録されている。後述のレーダ間隔変更部１１３によって、電波を照射する時間が重ならないように送信タイミングが設定され、相互干渉しないように調整される。

【0029】

工場情報ＤＢ１２３は、工場内の静止している生産設備３０である機器の配置が記憶されている。また、作業者は、機器の配置が変更されるたびに、この工場情報ＤＢ１２３に格納された情報を更新するものとする。これにより、工場内の作業者は、工場情報で記録されている生産設備３０等の静止物に対して、その静止物以外の移動する対象物となり、無線通信装置１００の検知対象となる。

【0030】

測定データ情報ＤＢ１２４には、後述の反射波取得処理部１１１ｂで取得したレーダの反射波に関する測定データに関する情報が格納される。また、測定データ情報ＤＢ１２４には、データセンター２０との通信で取得した情報が格納されてもよい。

【0031】

作業者位置検出部１１１は、レーダ照射処理部１１１ａ、反射波取得処理部１１１ｂ、及び作業者位置算出部１１１ｃを含んで構成される。作業者位置検出部１１１は、これらレーダ照射処理部１１１ａ、反射波取得処理部１１１ｂ、及び作業者位置算出部１１１ｃにより、照射したレーダの反射波に基づいて作業者の位置情報を検出する。

【0032】

レーダ照射処理部１１１ａは、アンテナ１５０を介して、レーダを照射する。本実施形態においてレーダは、逆合成開口レーダ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａ：ＩＳＡＲ）が適用される。この逆合成開口レーダは、目標が移動することを利用して、画像化を行う手法であり、アンテナを固定していても、運動している対象物の画像が得られるという特徴を有する。

【0033】

例えば、一般的にレーダを用いて電波的に測距する場合には、アンテナ開口面を広くすることが有効であるとされるが、生産設備３０を含め、様々な設備が設置してある工場内に大口径なアンテナを設置することは難しいとされる。本実施形態に適用される逆合成開口レーダは、アンテナを固定し、大口径なアンテナを用いる必要がないため、生産設備３０を含め、様々な設備が設置してある工場内への設置が適している。

【0034】

反射波取得処理部１１１ｂは、レーダ照射処理部１１１ａで照射したレーダの反射波を取得する。

【0035】

作業者位置算出部１１１ｃは、反射波取得処理部１１１ｂで取得した反射波に基づいて、作業者の位置を算出する。本実施形態においては、一般的な逆合成開口レーダによる作業者の位置の算出が実施される。

【0036】

作業者距離判定部１１２は、作業者位置検出部１１１で検出された作業者の位置情報に基づいて、作業者との距離を判定する。本実施形態においては、例えば、作業者と、生産設備３０との距離が７ｍ以上であるか否か、２ｍ～７ｍの間の１ｍ間隔に位置するか否か、又は、２ｍ以内に位置するか否か、を判定する。

【0037】

レーダ間隔変更部１１３は、作業者と、生産設備３０との距離に基づいて、照射するレーダの間隔を変更する。具体的には、レーダ間隔変更部１１３は、作業者と、生産設備３０との距離が短くなるのにしたがって、レーダ処理の間隔を短くする。本実施形態において、レーダ間隔変更部１１３は、作業者と、生産設備３０との距離が７ｍ以内である場合、レーダ照射処理部１１１ａから照射するレーダの間隔を変更する。

【0038】

図４は、本実施形態に係る無線通信装置１００において実施されるレーダ処理と通信処理との関係について説明するための図である。図４において、「Ｒ」は、レーダの照射及び反射タイミング（以下、レーダ処理と称する）を模式的に示している。また、「Ｃ」は、無線通信装置１００からデータセンター２０への通信処理を模式的に示している。

【0039】

また、図５は、本実施形態に係る無線通信装置１００におけるレーダ処理の周期と通信処理（通信パケットの数）との関係を示す図である。

【0040】

図４に示す最上段の図においては、作業者と、生産設備３０との距離が７ｍ以上の場合であり、レーダ処理の間に、通信処理が２０回実施される周期がｔ１の場合の例を示している。

【0041】

また、図４に示す図において、上から２番目の図は、作業者と生産設備３０との距離が７ｍ以下になった場合に変更されたレーダ間隔の例を示す。この図４の上から２番目の図においては、レーダ処理の間に、通信処理が５回実施される周期がｔ２の場合の例を示している。このように、作業者が生産設備３０に近づいたため、レーダ間隔を短くすることで、作業者が生産設備３０に接近しすぎることによる危険の発生を、事前に検知することが可能となる。

【0042】

また、図４に示す図において、上から３番目の図は、作業者と生産設備３０との距離が４ｍ以下になった場合に変更されたレーダ間隔の例を示す。この図４の上から３番目の図においては、レーダ処理の間に、通信処理が２回実施される周期がｔ５の場合の例を示している。

【0043】

さらに、図４に示す図において、上から４番目の図は、作業者と生産設備３０との距離が３ｍ以下になった場合に変更されたレーダ間隔の例を示す。この図４の上から４番目の図においては、レーダ処理の間に、通信処理が１回実施される周期がｔ６の場合の例を示している。上述の図４の上から１番目～３番目の場合と同様に、作業者が生産設備３０に近づいたため、レーダ間隔をより短くすることで、作業者が生産設備３０に接近しすぎることによる危険の発生を、事前に検知することが可能となる。

【0044】

通信処理部１１４は、レーダの間隔に基づいて、レーダ処理が終了してから次のレーダ処理が実施されるまでの間に、データセンター２０と所定の回数の通信を行う。具体的には、図４に示すように、レーダ処理「Ｒ」の間の時間帯に通信処理「Ｃ」が所定の回数、実施される。なお、本実施形態において、所定の回数は、図５に示す通信パケットの数に相当する。このように、作業者の位置に応じて、レーダ処理及び通信処理の間隔を変更することで、データセンター２０との適切な通信量を維持しつつ、作業者の接近による事故を軽減することが可能な無線通信装置１００を実現することができる。

【0045】

設備制御部１１５は、作業者距離判定部１１２で、作業者との距離が第１の閾値距離以下となった場合にアラームを報知する。本実施形態において、第１の閾値距離は７ｍであるとする。このように、作業者と生産設備３０との距離が７ｍ以内となった場合に、設備制御部１１５がアラームを報知することで、作業者は生産設備３０に近づいていることを認識することが可能となる。

【0046】

また、設備制御部１１５は、作業者距離判定部１１２で、作業者との距離が第２の閾値距離以下となった場合に対象となる設備を停止させる。本実施形態において、第２の閾値距離は２ｍであるとする。このように、作業者と生産設備３０との距離が２ｍ以内となった場合に、設備制御部１１５が設備を停止させることで、作業者が生産設備３０に近づきすぎたことによる危険の発生を防ぐことが可能となる。

【0047】

（無線通信装置１００の処理フローの概略）
次に、図６～図８に示すフローチャートを用いて無線通信装置１００における処理の流れを示す。図６～図８のフローチャートに示す無線通信装置１００の一連の動作は、無線通信装置１００が起動されると開始され、無線通信装置１００の終了により処理を終了する。また、図６～図８に示すフローチャートは、電源オフや処理終了の割り込みによっても処理は終了する。また、以下のフローチャートの説明において、上述の無線通信システム１０及び無線通信装置１００の説明で記載した内容と同じ内容については、省略又は簡略化して説明する。

【0048】

まず図６に示すフローチャートについて説明する。ステップＳ６０１において、制御部１１０は、初期値の設定を行う。本実施形態において、制御部１１０は、作業者との距離である変数ｎの初期値を７として設定する。また、制御部１１０は、周期Ｐの初期値をｔ１として定める。その後、処理はステップＳ６０２に進む。

【0049】

ステップＳ６０２において、作業者位置検出部１１１は、作業者の位置検出処理を実施する。具体的には、図７に示す作業者位置検出に関するフローチャート（サブルーチン処理）の内容が実施される。次に図７に示すフローチャートについて説明する。

【0050】

ステップＳ７０１において、レーダ照射処理部１１１ａは、アンテナ１５０を介して、レーダを照射する。本実施形態においてレーダは、逆合成開口レーダ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａ：ＩＳＡＲ）が適用される。この逆合成開口レーダは、目標が移動することを利用して、画像化を行う手法であり、アンテナを固定していても、運動している対象物の画像が得られるという特徴を有する。その後、処理はステップＳ７０２に進む。

【0051】

ステップＳ７０２において、反射波取得処理部１１１ｂは、レーダ照射処理部１１１ａで照射したレーダの反射波を取得する。その後、処理はステップＳ７０３に進む。

【0052】

ステップＳ７０３において、作業者位置算出部１１１ｃは、反射波取得処理部１１１ｂで取得した反射波に基づいて、作業者の位置を算出する。一般的な逆合成開口レーダによる位置の算出が実施される。その後、処理は、図６に示すステップＳ６０２に戻り、ステップＳ６０３に進む。図６に示すステップＳ６０３の処理に戻り説明を続ける。

【0053】

ステップＳ６０３において、作業者距離判定部１１２は、作業者位置検出部１１１で検出された作業者の位置情報に基づいて、作業者と生産設備３０との距離を判定する。本実施形態においては、例えば、作業者と、生産設備３０との距離が７ｍ以上であるか否か、２ｍ～７ｍの間の１ｍ間隔に位置するか否か、又は、２ｍ以内に位置するか否か、を判定する。

【0054】

ステップＳ６０３においては、変数ｎの値に基づいて、判定が実施される。すなわち、ステップＳ６０３において、作業者距離判定部１１２は、作業者との距離がｎｍ以内であると判定した場合（ステップＳ６０３：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ６０４に進む。一方で、ステップＳ６０３において、作業者距離判定部１１２は、作業者との距離がｎｍ以内でないと判定した場合（ステップＳ６０３：ＮＯ）には、処理はステップＳ６０１に戻り、ステップＳ６０１からの処理が繰り返し実施される。すなわち、作業者距離判定部１１２が作業者との距離がｎｍ以内でないと判定した場合、処理はステップＳ６０１に戻り、初期化が実施される。これにより、作業者が生産設備３０から７ｍ以上離れた場合には、とくにアラーム等は報知されず、一方で、作業者が生産設備３０から７ｍ以内に居る場合（ある場所で留まっている場合）には、再度アラームが報知されることになる。

【0055】

ステップＳ６０４において、レーダ間隔変更部１１３は、レーダ間隔の変更処理を行う。具体的には、図８に示すレーダ間隔変更に関するフローチャートの内容が実施される。図８に示すフローチャートについて説明する。

【0056】

ステップＳ８０１において、レーダ間隔変更部１１３は、変数ｎの値が７であるか否かを判定する。ステップＳ８０１において、レーダ間隔変更部１１３は、変数ｎの値が７であると判定した場合（ステップＳ８０１：ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳ８０２に進む。一方で、ステップＳ８０１において、レーダ間隔変更部１１３は、変数ｎの値が７でないと判定した場合（ステップＳ８０１：ＮＯ）には、処理は、ステップＳ８０４に進む。

【0057】

ステップＳ８０２において、レーダ間隔変更部１１３は、周期Ｐをｔ２とする。なお、本実施形態において、ｔ２は図５に示すように、レーダ処理の間の時間帯に送受信される通信パケットの数が５の場合に相当する。その後、処理はステップＳ８０３に進む。

【0058】

ステップＳ８０３において、設備制御部１１５は、アラームを報知（出力）する。すなわち、ステップＳ８０３において、設備制御部１１５は、作業者距離判定部１１２で、作業者との距離が第１の閾値距離である７ｍ以下となったと判定したためアラームを報知する。このように、作業者と生産設備３０との距離が７ｍ以内となった場合に、設備制御部１１５がアラームを報知することで、作業者は生産設備３０に近づいていることを認識することが可能となる。その後の処理は、ステップＳ６０４に戻り、ステップＳ６０５に進む。

【0059】

ステップＳ８０４において、レーダ間隔変更部１１３は、変数ｎの値が６であるか否かを判定する。ステップＳ８０４において、レーダ間隔変更部１１３は、変数ｎの値が６であると判定した場合（ステップＳ８０４：ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳ８０５に進む。一方で、ステップＳ８０４において、レーダ間隔変更部１１３は、変数ｎの値が６でないと判定した場合（ステップＳ８０４：ＮＯ）には、処理は、ステップＳ８０６に進む。

【0060】

ステップＳ８０５において、レーダ間隔変更部１１３は、周期Ｐをｔ３とする。なお、本実施形態において、ｔ３は図５に示すように、レーダ処理の間の時間帯に送受信される通信パケットの数が４の場合に相当する。その後、処理は、ステップＳ６０４に戻り、ステップＳ６０５に進む。

【0061】

ステップＳ８０６において、レーダ間隔変更部１１３は、変数ｎの値が５であるか否かを判定する。ステップＳ８０６において、レーダ間隔変更部１１３は、変数ｎの値が５であると判定した場合（ステップＳ８０６：ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳ８０７に進む。一方で、ステップＳ８０６において、レーダ間隔変更部１１３は、変数ｎの値が５でないと判定した場合（ステップＳ８０６：ＮＯ）には、処理は、ステップＳ８０８に進む。

【0062】

ステップＳ８０７において、レーダ間隔変更部１１３は、周期Ｐをｔ４とする。なお、本実施形態において、ｔ４は図５に示すように、レーダ処理の間の時間帯に送受信される通信パケットの数が３の場合に相当する。その後、処理は、ステップＳ６０４に戻り、ステップＳ６０５に進む。

【0063】

ステップＳ８０８において、レーダ間隔変更部１１３は、変数ｎの値が４であるか否かを判定する。ステップＳ８０８において、レーダ間隔変更部１１３は、変数ｎの値が４であると判定した場合（ステップＳ８０８：ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳ８０９に進む。一方で、ステップＳ８０８において、レーダ間隔変更部１１３は、変数ｎの値が４でないと判定した場合（ステップＳ８０８：ＮＯ）には、処理は、ステップＳ８１０に進む。

【0064】

ステップＳ８０９において、レーダ間隔変更部１１３は、周期Ｐをｔ５とする。なお、本実施形態において、ｔ５は図５に示すように、レーダ処理の間の時間帯に送受信される通信パケットの数が２の場合に相当する。その後、処理は、ステップＳ６０４に戻り、ステップＳ６０５に進む。

【0065】

ステップＳ８１０において、レーダ間隔変更部１１３は、周期Ｐをｔ６とする。なお、本実施形態において、ｔ６は図５に示すように、レーダ処理の間の時間帯に送受信される通信パケットの数が１の場合に相当する。その後、処理は、ステップＳ６０４に戻り、ステップＳ６０５に進む。

【0066】

図６に示すステップＳ６０５の処理に戻り説明を続ける。ステップＳ６０５において、制御部１１０は、変数ｎの値を一つ減算する。その後、処理はステップＳ６０６に進む。

【0067】

ステップＳ６０６において、制御部１１０は、変数ｎの値が２であるか否かを判定する。ステップＳ６０６において、制御部１１０は、変数ｎの値が２であると判定した場合（ステップＳ６０６：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ６０７に進む。一方で、ステップＳ６０６において、制御部１１０は、変数ｎの値が２でないと判定した場合（ステップＳ６０６：ＮＯ）には、処理はステップＳ６０２に戻り、ステップＳ６０２からの処理を繰り返し実施する。

【0068】

ステップＳ６０７において、設備制御部１１５は、対象となる設備を停止させる。すなわち、ステップＳ６０７においては、作業者と生産設備３０との距離が第２の閾値距離である２ｍ以下となったため、対象となる設備を停止させる。このように、作業者と生産設備３０との距離が２ｍ以内となった場合に、設備制御部１１５が設備を停止させることで、作業者が生産設備３０に近づきすぎたことによる危険の発生を防ぐことが可能となる。その後、処理は終了する。

【0069】

なお、設備停止が確認された場合には、作業者によって、生産設備３０のリセットボタンが押下され、設備が復旧する。

【0070】

上述の通り、無線通信装置１００は、生産設備３０に設けられ、データセンター２０と通信可能な無線通信装置１００である。無線通信装置１００は、レーダを照射するレーダ照射処理部１１１ａを備える。また、無線通信装置１００は、照射されたレーダの反射波を取得する反射波取得処理部１１１ｂを備える。また、無線通信装置１００は、レーダの照射及び反射波に基づいて、作業者の位置情報を算出する作業者位置算出部１１１ｃを備える。また、無線通信装置１００は、作業者の位置情報に基づいて、作業者と、生産設備３０との距離を判定する作業者距離判定部１１２を備える。また、無線通信装置１００は、作業者と、生産設備３０との距離に基づいて、レーダの照射及び反射波の取得に関するレーダ処理の間隔を変更するレーダ間隔変更部１１３を備える。さらに、無線通信装置１００は、レーダ処理の間隔に基づいて、レーダ処理が終了してから次のレーダ処理が実施されるまでの間に、データセンター２０と所定の回数の通信を行う通信処理部１１４を備える。

【0071】

このように、無線通信装置１００は、データセンター２０との適切な通信量を維持しつつ、作業者の接近による事故を軽減することが可能となる。

【0072】

また、レーダ間隔変更部１１３は、作業者と、生産設備３０との距離が短くなるのにしたがって、レーダ処理の間隔を短くしてもよい。これにより、無線通信装置１００は、作業者が生産設備３０に近づくに従って、レーダ処理の間隔が短くなるので、より適切に作業者の接近による事故を軽減することが可能となる。

【0073】

また、無線通信装置１００は、設備制御部１１５をさらに備え、設備制御部１１５は、作業者距離判定部１１２で、作業者と、生産設備３０との距離が第１の閾値距離以下となった場合にアラームを報知してもよい。これにより、無線通信装置１００は、作業者と生産設備３０との距離が第１の閾値距離である７ｍ以内となった場合に、設備制御部１１５がアラームを報知することで、作業者は生産設備３０に近づいていることを認識することが可能となる。すなわち、無線通信装置１００は、作業者が生産設備３０に近づきすぎることにより発生する恐れのある事故を未然に防ぐことが可能となる。

【0074】

さらに、設備制御部１１５は、作業者距離判定部１１２で、作業者と、生産設備３０との距離が第２の閾値距離以下となった場合に対象となる設備を停止させてもよい。これにより、無線通信装置１００は、作業者と生産設備３０との距離が第２の閾値距離である２ｍ以内となった場合に、設備制御部１１５が設備を停止させることで、作業者が生産設備３０に近づきすぎたことによる危険の発生を防ぐことが可能となる。

【0075】

（他の実施形態）
実施形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明したが、以上の実施形態に記載した内容により本実施形態が限定されるものではない。また、上記に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、上記に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【0076】

上述の実施形態において、無線通信装置１００は、生産設備３０に接近する作業者の検知を可能とするものであるが、無線通信装置１００の適用は、生産設備３０に限定されない。例えば、無線通信装置１００は、路車間で衝突予防用レーダ装置と、路車間協調通信とで構成される通信システムに適用してもよい。

【0077】

また、上述の実施形態において、無線通信装置１００で適用されるレーダとして、逆合成開口レーダ（ＩＳＡＲ）が適用される例を示した。無線通信装置１００で適用されるレーダは、逆合成開口レーダに限定されるものではなく、合成開口レーダ（ＳＡＲ）を適用してもよい。例えば、船舶に無線通信装置１００を適用する場合には、レーダには合成開口レーダ（ＳＡＲ）を適用してもよい。

【0078】

また、上述の実施形態において、無線通信装置１００は、工場内での使用について示し、レーダの設置側を固定物とする場合について説明した。この構成は、実施形態の構成を限定するものではなく、レーダが移動体に設置されている場合には、合成開口レーダ（ＳＡＲ）を適用してもよい。

【0079】

また、上述した無線通信装置１００における処理（無線通信方法）をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム（無線通信プログラム）、及びそのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、本実施形態の範囲に含まれる。ここで、コンピュータで読み取り可能な記録媒体の種類は任意である。また、上記コンピュータプログラムは、上記記録媒体に記録されたものに限られず、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク等を経由して伝送されるものであってもよい。

【0080】

以下に、無線通信装置１００、無線通信システム１０、及び無線通信方法の特徴について記載する。

【0081】

第１の態様に係る無線通信装置１００は、生産設備３０に設けられ、データセンター２０と通信可能な無線通信装置１００である。無線通信装置１００は、レーダを照射するレーダ照射処理部１１１ａを備える。また、無線通信装置１００は、照射されたレーダの反射波を取得する反射波取得処理部１１１ｂを備える。また、無線通信装置１００は、レーダの照射及び反射波に基づいて、作業者の位置情報を算出する作業者位置算出部１１１ｃを備える。また、無線通信装置１００は、作業者の位置情報に基づいて、作業者と、生産設備３０との距離を判定する作業者距離判定部１１２を備える。また、無線通信装置１００は、作業者と、生産設備３０との距離に基づいて、レーダの照射及び反射波の取得に関するレーダ処理の間隔を変更するレーダ間隔変更部１１３を備える。さらに、無線通信装置１００は、レーダ処理の間隔に基づいて、レーダ処理が終了してから次のレーダ処理が実施されるまでの間に、データセンター２０と所定の回数の通信を行う通信処理部１１４を備える。

【0082】

上記構成によれば、無線通信装置１００は、データセンター２０との適切な通信量を維持しつつ、作業者の接近による事故を軽減することが可能となる。

【0083】

第２の態様に係る無線通信装置１００のレーダ間隔変更部１１３は、作業者と、生産設備３０との距離が短くなるのにしたがって、レーダ処理の間隔を短くしてもよい。

【0084】

上記構成によれば、無線通信装置１００は、作業者が生産設備３０に近づくに従って、レーダ処理の間隔が短くなるので、より適切に作業者の接近による事故を軽減することが可能となる。

【0085】

第３の態様に係る無線通信装置１００は、設備制御部１１５をさらに備え、設備制御部１１５は、作業者距離判定部１１２で、作業者と、生産設備３０との距離が第１の閾値距離以下となった場合にアラームを報知してもよい。

【0086】

上記構成によれば、無線通信装置１００は、作業者と生産設備３０との距離が第１の閾値距離である７ｍ以内となった場合に、設備制御部１１５がアラームを報知することで、作業者は生産設備３０に近づいていることを認識することが可能となる。すなわち、無線通信装置１００は、作業者が生産設備３０に近づきすぎることにより発生する恐れのある事故を未然に防ぐことが可能となる。

【0087】

第４の態様に係る無線通信装置１００の設備制御部１１５は、作業者距離判定部１１２で、作業者と、生産設備３０との距離が第２の閾値距離以下となった場合に対象となる設備を停止させてもよい。

【0088】

上記構成によれば、無線通信装置１００は、作業者と生産設備３０との距離が第２の閾値距離である２ｍ以内となった場合に、設備制御部１１５が設備を停止させることで、作業者が生産設備３０に近づきすぎたことによる危険の発生を防ぐことが可能となる。

【0089】

第５の態様に係る無線通信システム１０は、データセンター２０と、生産設備３０に設けられた無線通信装置１００と、を備える無線通信システム１０である。無線通信装置１００は、レーダを照射するレーダ照射処理部１１１ａを有する。また、無線通信装置１００は、照射されたレーダの反射波を取得する反射波取得処理部１１１ｂを有する。また、無線通信装置１００は、レーダの照射及び反射波に基づいて、作業者の位置情報を算出する作業者位置算出部１１１ｃを有する。また、無線通信装置１００は、作業者の位置情報に基づいて、作業者と、生産設備３０との距離を判定する作業者距離判定部１１２を有する。また、無線通信装置１００は、作業者と、生産設備３０との距離に基づいて、レーダの照射及び反射波の取得に関するレーダ処理の間隔を変更するレーダ間隔変更部１１３を有する。さらに、無線通信装置１００は、レーダ処理の間隔に基づいて、レーダ処理が終了してから次のレーダ処理が実施されるまでの間に、データセンター２０と所定の回数の通信を行う通信処理部１１４を有する。

【0090】

上記構成によれば、無線通信システム１０は、無線通信装置１００と、データセンター２０との適切な通信量を維持しつつ、作業者の接近による事故を軽減することが可能となる。

【0091】

第６の態様に係る無線通信方法は、コンピュータによって実行される無線通信方法である。無線通信方法は、レーダを照射する。また、無線通信方法は、照射された前記レーダの反射波を取得する。また、無線通信方法は、レーダの照射及び反射波に基づいて、作業者の位置情報を算出する。また、無線通信方法は、作業者の位置情報に基づいて、作業者と、生産設備３０との距離を判定する。また、無線通信方法は、作業者と、生産設備３０との距離に基づいて、レーダの照射及び反射波の取得に関するレーダ処理の間隔を変更する。さらに、無線通信方法は、レーダ処理の間隔に基づいて、レーダ処理が終了してから次のレーダ処理が実施されるまでの間に、データセンター２０と所定の回数の通信を行う。

【0092】

上記構成によれば、無線通信方法は、データセンター２０との適切な通信量を維持しつつ、作業者の接近による事故を軽減することを可能にする。

【符号の説明】

【0093】

１０ 無線通信システム
２０ データセンター
３０ 生産設備
１００ 無線通信装置
１１０ 制御部
１１１ 作業者位置検出部
１１１ａ レーダ照射処理部
１１１ｂ 反射波取得処理部
１１１ｃ 作業者位置算出部
１１２ 作業者距離判定部
１１３ レーダ間隔変更部
１１４ 通信処理部
１１５ 設備制御部
１２０ 記憶部
１３０ 入出力ＩＦ
１４０ 通信ＩＦ
１５０ アンテナ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】