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技術 数値制御装置

出願人 ファナック株式会社
発明者 遠藤勝博
出願日 2017年10月25日 (2年11ヶ月経過) 出願番号 2017-206424
公開日 2019年5月23日 (1年5ヶ月経過) 公開番号 2019-079337
状態 特許登録済
技術分野 機械語命令の実行 メモリシステム 数値制御
主要キーワード 適合チェック 実行用メモリ C言語 適合判定 読み込み条件 機械メーカ ソフトウェア自身 組込みシステム
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年5月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

専用機能ソフトウェアを一時的に実行することが可能な数値制御装置を提供する。

解決手段

数値制御装置100は、専用機能用ソフトウェアを実行することが可能な数値制御装置であって、読み込み条件成立したときに、専用機能用ソフトウェアを、CPUにより主にアクセスされる一次的な記憶領域へ読み込む専用機能用ソフトウェア読込部110と、実行条件が成立したときに、専用機能用ソフトウェアをプロセスとして実行する専用機能用ソフトウェア実行部120と、終了条件が成立したときに、専用機能用ソフトウェアのプロセスの実行を停止し、一次的な記憶領域から専用機能用ソフトウェアを削除する専用機能用ソフトウェア終了部130と、を有する。

概要

背景

工作機械等(以下、機械)の数値制御装置に対し、機械の調整、テスト保守点検データ収集等の専用機能を一時的に追加したいとの要求がある。そのための手段として、数値制御装置にはカスタマイズ機能(例えばマクロエグゼキュータC言語エグゼキュータ)が用意されている。専用機能を実現するためのソフトウェア(以下、専用機能用ソフトウェア)が、このカスタマイズ機能を利用して実行されることにより、上記要求が実現される。

専用機能用ソフトウェアは、数値制御装置の不揮発性読取専用メモリ(FROM:Flash Read Only Memory)に、数値制御装置のシステムソフトウェア周辺ソフトソフトウェア、加工プログラム保守情報ファイル等と共に格納される。専用機能用ソフトウェアは、数値制御装置が起動されるとFROMから実行用メモリDRAM:Dynamic Random Access Memory)へ読み出され、いつでも必要なときにCPU(Central Processing Unit)によって実行される。

一般に、機械の調整、テスト、保守、点検、データ収集といった用途で使用される専用機能用ソフトウェアは、常時使用されるシステムソフトウェア等とは異なり、一時的に使用されるにすぎない。しかしながら、従来の数値制御装置では、上記用途で使用される専用機能用ソフトウェアも予めFROMへ格納し、数値制御装置の起動から終了までのあいだDRAM上に常駐させる必要があった。

従来の数値制御装置はいわゆる組込みシステムであり、信頼性が確保された高価なリソース(DRAM、FROM、SRAMなど)で構成されている。従来の手法では、専用機能用ソフトウェアは必ずFROMに格納されるので、多くの専用機能を追加しようとするほどFROMの容量を大きくする必要があり、高コストとなる。そのため、FROMに限らず、例えば外部記憶装置通信手段を介して専用機能ソフトウェアを供給できる数値制御装置が求められていた。

この点に関連する先行技術として、特許文献1及び特許文献2がある。特許文献1には、外部メモリから制御装置のRAMへ教示プログラム転送できるロボット制御装置が記載されている。また、特許文献2には、外部記録媒体から検証プログラム読み出し制御装置用ソフトウェアに組み込むことができる装置が記載されている。

概要

専用機能用ソフトウェアを一時的に実行することが可能な数値制御装置を提供する。数値制御装置100は、専用機能用ソフトウェアを実行することが可能な数値制御装置であって、読み込み条件成立したときに、専用機能用ソフトウェアを、CPUにより主にアクセスされる一次的な記憶領域へ読み込む専用機能用ソフトウェア読込部110と、実行条件が成立したときに、専用機能用ソフトウェアをプロセスとして実行する専用機能用ソフトウェア実行部120と、終了条件が成立したときに、専用機能用ソフトウェアのプロセスの実行を停止し、一次的な記憶領域から専用機能用ソフトウェアを削除する専用機能用ソフトウェア終了部130と、を有する。

目的

本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、専用機能用ソフトウェアを一時的に実行することが可能な数値制御装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

専用機能ソフトウェアを実行することが可能な数値制御装置であって、読み込み条件成立したときに、前記専用機能用ソフトウェアを、CPUにより主にアクセスされる一次的な記憶領域へ読み込む専用機能用ソフトウェア読込部と、実行条件が成立したときに、前記専用機能用ソフトウェアをプロセスとして実行する専用機能用ソフトウェア実行部と、終了条件が成立したときに、前記専用機能用ソフトウェアのプロセスの実行を停止し、前記一次的な記憶領域から前記専用機能用ソフトウェアを削除する専用機能用ソフトウェア終了部と、を有することを特徴とする数値制御装置。

請求項2

前記読み込み条件は、外部記憶装置に格納された前記専用機能用ソフトウェアを検出したことである請求項1記載の数値制御装置。

請求項3

前記読み込み条件は、外部通信機能を介して前記専用機能用ソフトウェアのローディング要求を検出したことである請求項1記載の数値制御装置。

請求項4

前記終了条件は、前記外部記憶装置の取り外しを検出したことである請求項2記載の数値制御装置。

請求項5

前記終了条件は、前記外部通信機能の切断を検出したこと、又は前記外部通信機能を介して前記専用機能用ソフトウェアの削除要求を検出したことである請求項3記載の数値制御装置。

請求項6

前記終了条件は、前記専用機能用ソフトウェアの終了を検出したことである請求項1記載の数値制御装置。

請求項7

前記専用機能用ソフトウェア読込部は、複数の前記専用機能用ソフトウェアを検出したとき、前記一次的な記憶領域へ読み込むべき前記専用機能用ソフトウェアをユーザに選択させる請求項1記載の数値制御装置。

技術分野

0001

本発明は数値制御装置に関し、特に専用機能ソフトウェアを一時的に実行することが可能な数値制御装置に関する。

背景技術

0002

工作機械等(以下、機械)の数値制御装置に対し、機械の調整、テスト保守点検データ収集等の専用機能を一時的に追加したいとの要求がある。そのための手段として、数値制御装置にはカスタマイズ機能(例えばマクロエグゼキュータC言語エグゼキュータ)が用意されている。専用機能を実現するためのソフトウェア(以下、専用機能用ソフトウェア)が、このカスタマイズ機能を利用して実行されることにより、上記要求が実現される。

0003

専用機能用ソフトウェアは、数値制御装置の不揮発性読取専用メモリ(FROM:Flash Read Only Memory)に、数値制御装置のシステムソフトウェア周辺ソフトソフトウェア、加工プログラム保守情報ファイル等と共に格納される。専用機能用ソフトウェアは、数値制御装置が起動されるとFROMから実行用メモリDRAM:Dynamic Random Access Memory)へ読み出され、いつでも必要なときにCPU(Central Processing Unit)によって実行される。

0004

一般に、機械の調整、テスト、保守、点検、データ収集といった用途で使用される専用機能用ソフトウェアは、常時使用されるシステムソフトウェア等とは異なり、一時的に使用されるにすぎない。しかしながら、従来の数値制御装置では、上記用途で使用される専用機能用ソフトウェアも予めFROMへ格納し、数値制御装置の起動から終了までのあいだDRAM上に常駐させる必要があった。

0005

従来の数値制御装置はいわゆる組込みシステムであり、信頼性が確保された高価なリソース(DRAM、FROM、SRAMなど)で構成されている。従来の手法では、専用機能用ソフトウェアは必ずFROMに格納されるので、多くの専用機能を追加しようとするほどFROMの容量を大きくする必要があり、高コストとなる。そのため、FROMに限らず、例えば外部記憶装置通信手段を介して専用機能ソフトウェアを供給できる数値制御装置が求められていた。

0006

この点に関連する先行技術として、特許文献1及び特許文献2がある。特許文献1には、外部メモリから制御装置のRAMへ教示プログラム転送できるロボット制御装置が記載されている。また、特許文献2には、外部記録媒体から検証プログラム読み出し制御装置用ソフトウェアに組み込むことができる装置が記載されている。

先行技術

0007

特開2005−284804号公報
特開平11−053219号公報

発明が解決しようとする課題

0008

しかしながら、特許文献1記載の制御装置のRAMへ転送される教示プログラムとは、ロボットや機械を動作させるための指示データであって、システムソフトウェアから見ればデータの一種である。これは、システムソフトウェアのプロセスとして実行される専用機能用ソフトウェアとは本質的に異なるものである。

0009

また、特許文献2記載の装置とはパソコンすなわち汎用コンピュータであり、オペレーティングシステムがリソース(外部記憶装置)の動的な追加に対応する機能を備えていることが一般的である。一方、従来の数値制御装置には上述のように組込みシステム特有制約があり、リソースの動的な拡張許容する手段をそもそも有しない。したがって、特許文献1及び特許文献2記載の発明は、従来の数値制御装置にかかる上述の問題を直ちに解決することができない。

0010

加えて、従来の数値制御装置には次のような問題点もある。専用機能には、機械メーカ独自のノウハウ(独自の調整方法など)や機密(機械の設計情報など)が含まれる場合がある。また、専用機能の中には機械の安全機能を一時的に解除するものもあり、エンドユーザが誤って使用すると危険な場合がある。そのため、専用機能用ソフトウェアは必要な時以外はメモリ(DRAMなど)上に極力留まらないことが望ましい。しかしながら、従来の数値制御装置では、専用機能用ソフトウェアは起動直後から終了時までメモリ上に留まり続けるという問題がある。

0011

また、従来の専用機能用ソフトウェアは、数値制御装置の電源投入契機としてFROMからDRAMへ読み込まれる。そのため、専用機能を実行するためには、一旦数値制御装置の電源遮断し、再起動する必要が生ずることがある。しかしながら、例えば連続加工(例えば自動車生産ラインなど)を行う機械等においては電源の遮断が困難であることが少なくない。

0012

本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、専用機能用ソフトウェアを一時的に実行することが可能な数値制御装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0013

本発明の一実施の形態にかかる数値制御装置は、専用機能用ソフトウェアを実行することが可能な数値制御装置であって、読み込み条件成立したときに、前記専用機能用ソフトウェアを、CPUにより主にアクセスされる一次的な記憶領域へ読み込む専用機能用ソフトウェア読込部と、実行条件が成立したときに、前記専用機能用ソフトウェアをプロセスとして実行する専用機能用ソフトウェア実行部と、終了条件が成立したときに、前記専用機能用ソフトウェアのプロセスの実行を停止し、前記一次的な記憶領域から前記専用機能用ソフトウェアを削除する専用機能用ソフトウェア終了部と、を有することを特徴とする。
本発明の一実施の形態にかかる数値制御装置においては、前記読み込み条件は、外部記憶装置に格納された前記専用機能用ソフトウェアを検出したことである。
本発明の一実施の形態にかかる数値制御装置においては、前記読み込み条件は、外部通信機能を介して前記専用機能用ソフトウェアのローディング要求を検出したことである。
本発明の一実施の形態にかかる数値制御装置においては、前記終了条件は、前記外部記憶装置の取り外しを検出したことである。
本発明の一実施の形態にかかる数値制御装置においては、前記終了条件は、前記外部通信機能の切断を検出したこと、又は前記外部通信機能を介して前記専用機能用ソフトウェアの削除要求を検出したことである。
本発明の一実施の形態にかかる数値制御装置においては、前記終了条件は、前記専用機能用ソフトウェアの終了を検出したことである。
本発明の一実施の形態にかかる数値制御装置においては、前記専用機能用ソフトウェア読込部は、複数の前記専用機能用ソフトウェアを検出したとき、前記一次的な記憶領域へ読み込むべき前記専用機能用ソフトウェアをユーザに選択させる。

発明の効果

0014

本発明によれば、専用機能用ソフトウェアを一時的に実行することが可能な数値制御装置を提供することが可能である。

図面の簡単な説明

0015

数値制御装置100の構成を示すブロック図である。
実施例1の数値制御装置100の構成を示すブロック図である。
実施例1の数値制御装置100の動作を示すフローチャートである。
実施例1及び実施例2の数値制御装置100の動作を示すフローチャートである。
実施例1及び実施例2の数値制御装置100の動作を示すフローチャートである。
実施例2の数値制御装置100の構成を示すブロック図である。
実施例2の数値制御装置100の構成を示すフローチャートである。

0016

本発明の実施の形態にかかる数値制御装置100について図面を用いて説明する。図1は、数値制御装置100の機能構成を示すブロック図である。数値制御装置100は、専用機能用ソフトウェア読込部110、専用機能用ソフトウェア実行部120、専用機能用ソフトウェア終了部130を有する。数値制御装置100は、CPU、CPUにより主にアクセスされる一次的な記憶領域(DRAM等の揮発性メモリなど)、一次的な記憶領域へ読み出されるデータやプログラムを格納しておく二次的な記憶領域(FROM等の不揮発性メモリなど)、入出力手段、通信手段等を有する。典型的には、専用機能用ソフトウェア読込部110、専用機能用ソフトウェア実行部120、専用機能用ソフトウェア終了部130は、記憶領域に格納されたプログラムをCPUが実行することにより論理的に実現される処理部である。

0017

専用機能用ソフトウェア読込部110は、例えば数値制御装置100に外部記憶装置(例えばUSBメモリSDカードPCMCIAカードなど)が装着されたとき、外部記憶装置内に格納された専用機能用ソフトウェアを数値制御装置の一次的な記憶領域へ読み込む。又は、専用機能用ソフトウェア読込部110は、例えば数値制御装置100の外部通信機能(イーサネット登録商標)通信など)を介して専用機能用ソフトウェアのローディングが要求されたとき、数値制御装置100の一次的な記憶領域へ専用機能用ソフトウェアを読み込む。

0018

このように専用機能用ソフトウェア読込部110は、外部記憶装置の装着又は外部通信機能の要求をトリガとして、専用機能用ソフトウェアを一次的な記憶領域へ自動的に読み込む。あるいは専用機能用ソフトウェア読込部110は、所定の読み込み条件が成立したときに、専用機能用ソフトウェアを一次的な記憶領域へ読み込むことができる。読み込み条件は任意に設定することが可能である。例えば専用機能用ソフトウェア読込部110は、外部記憶装置に格納され又は外部通信機能を介して要求された1以上の専用機能ソフトウェアをユーザに提示(典型的には表示)し、ユーザが選択した専用機能ソフトウェアのみを一次的な記憶領域へ読み込むこととしても良い。あるいは専用機能用ソフトウェア読込部110は、外部記憶装置に格納され又は外部通信機能を介して要求された1以上の専用機能ソフトウェアのうち、数値制御装置100又は機械に適合するもののみを自動的に読み込む又はユーザに提示することとしても良い。なお、専用機能用ソフトウェアと数値制御装置100又は機械との適合判定は、例えば専用機能用ソフトウェアが数値制御装置100又は機械のIDを読み出し、専用機能用ソフトウェア自身が予め保持している適合IDリストと照合するなどの処理により実現可能である。

0019

これにより、数値制御装置100は、従来のようにFROMに限定されることなく、任意の外部記憶装置又は外部通信機能を経由して専用機能用ソフトウェアを読み込むことが可能になる。また、数値制御装置100の電源投入時に限定されることなく、任意のタイミングで専用機能用ソフトウェアを読み込むことが可能になる。

0020

専用機能用ソフトウェア実行部120は、一次的な記憶領域へ読み込んだ専用機能用ソフトウェアを、数値制御装置100のプロセス(タスク)として実行する。

0021

ここで専用機能用ソフトウェア実行部120は、所定の実行条件が成立した場合に、専用機能用ソフトウェアを実行することが好ましい。実行条件は任意に設定することが可能であるが、典型的には組込みシステムとしての数値制御装置100が有するリソースの制約をクリアできるか否かを実行前に検証することができる。例えば専用機能用ソフトウェア実行部120は、DRAMの空き容量、CPUの使用状況等に専用機能用ソフトウェアを実行できるだけの余裕があるか否かを検証し、余裕がある場合に実行条件が成立したとみなすことができる。この点に関する先行技術として、例えば特開平08−197787号公報や特許第5045576号公報がある。特開平08−197787号公報には、DRAMの空き容量に応じたデータをROMからDRAMへ読み出す印字装置が記載されている。また、特許第5045576号公報には、CPUの負荷状態に応じて実行プロセス割り当てるマルチプロセッサシステムが記載されている。

0022

専用機能用ソフトウェア終了部130は、所定の終了条件が成立すると、専用機能用ソフトウェアのプロセスの実行を停止し、一次的な記憶領域から専用機能用ソフトウェアを削除する。

0023

終了条件は任意に設定することが可能である。例えば専用機能用ソフトウェア終了部130は、数値制御装置100の電源をオフにする操作がなされたとき、専用機能を終了する操作がなされたとき、外部記憶装置を数値制御装置から取り外す操作がなされたとき、ネットワークを切断する操作がなされたときに、終了条件が成立したとみなすことができる。あるいは専用機能用ソフトウェア終了部130は、上述の各種操作がなされたときにユーザに対して専用機能用ソフトウェアを終了するか否かについての問合せを提示(典型的には表示)し、ユーザが終了することを選択した場合に終了条件が成立したとみなすこととしても良い。

0024

このように、専用機能用ソフトウェアは数値制御装置100の終了を待たず、任意のタイミングで一時的な記憶領域から削除される。これにより、専用機能用ソフトウェアが一次的な記憶領域上に留まる時間を必要最低限に抑えることができるので、例えばユーザによって誤って専用機能が実行されたり、専用機能用ソフトウェアに関する情報が意図しない取得に晒されたりするリスクを抑制することが可能である。

0025

<実施例1>
実施例1として、数値制御装置100が外部記憶装置から専用機能用ソフトウェアを読み込み、実行し、終了する処理について説明する。
図2は、実施例1にかかる数値制御装置100の機能構成の概略を示すブロック図である。数値制御装置100は、一次的な記憶領域としてのDRAM、二次的な記憶領域としてのFROM、専用機能用ソフトウェア読込部110、専用機能用ソフトウェア実行部120、専用機能用ソフトウェア終了部130を有している。

0026

数値制御装置100は、従来の数値制御装置と同様に、電源が導入されるとFROMに格納されている各種ソフトウェア(数値制御装置100のシステムソフトウェア、表示ソフトウェア、PMC(Programmable Machine Controller)ソフトウェア、周辺ソフトウェアなど)をDRAM上に読み出す。DRAM上に読み出されたソフトウェアはCPUにより実行される。

0027

図3乃至図5は、実施例1にかかる数値制御装置100の特徴的な動作を示すフローチャートである。
S101:数値制御装置100は、数値制御装置100に外部記憶装置が装着されたことを検出する。本実施例では、外部記憶装置として、保守・点検用の専用機能用ソフトウェアを格納したUSBメモリが使用されるものとする。USBメモリが検出されたならばS102へ遷移する。

0028

S102:専用機能用ソフトウェア読込部110は、装着されたUSBメモリから専用機能用ソフトウェアを検索する。専用機能用ソフトウェアが発見されたならばS103へ遷移する。

0029

S103:専用機能用ソフトウェア実行部120は、専用機能用ソフトウェアを見つけると、その専用機能用ソフトウェアの実行条件を判定する。実行条件が成立しているならばS104へ遷移する。

0030

S104:専用機能用ソフトウェア読込部110は、専用機能用ソフトウェアを数値制御装置の一次的な記憶領域へ読み込む。S201へ遷移する。

0031

S201:専用機能用ソフトウェア実行部120は、DRAMへ読み込まれた専用機能用ソフトウェアを、数値制御装置100のプロセスとして実行する。本実施例では、実行された専用機能用ソフトウェアにより、保守・点検作業が実施される。保守・点検作業が終わると、ユーザは専用機能用ソフトウェアの終了操作を行う。又は、USBメモリを数値制御装置100から取り外す。

0032

S301:専用機能用ソフトウェア終了部130は、終了条件である専用機能用ソフトウェアの終了操作を検知した、又は終了条件であるUSBメモリの取り外しを検出したならば、S302に遷移する。

0033

S302:専用機能用ソフトウェア終了部130は、専用機能用ソフトウェアのプロセスを停止し、DRAM上から専用機能用ソフトウェアを削除する。

0034

<実施例2>
実施例2として、数値制御装置100が外部通信機能を介して専用機能用ソフトウェアを取り込み、実行し、終了する処理について説明する。
図6は、実施例2にかかる数値制御装置100の機能構成の概略を示すブロック図である。実施例1との主な違いは、専用機能用ソフトウェア読込部110が、外部通信機能を介して専用機能用ソフトウェアを取得する点にある。

0035

図7図4及び図5は、実施例2にかかる数値制御装置100の特徴的な動作を示すフローチャートである。
S401:数値制御装置100は、外部通信機能を介して専用機能用ソフトウェアのローディング要求を受信する。本実施例では、数値制御装置100とイーサネット(登録商標)を介して接続されたホストコンピュータFANUC FIELD systemなど)から、数値制御装置100に対し、データロガー用の専用機能用ソフトウェアのローディング要求が送られたものとする。ローディング要求が検出されたならばS402へ遷移する。

0036

S402:専用機能用ソフトウェア読込部110は、専用機能用ソフトウェアの実行条件を判定する。実行条件の判定には、典型的には、機械や数値制御装置と、専用機能用ソフトウェア途の適合チェックが含まれる。ホストコンピュータは、複数の数値制御装置に対し一斉にローディング要求を送信することが少なくない。専用機能用ソフトウェア読込部110は、このようなローディング要求のうち自機に適合するもののみを選別する役割を担う。実行条件が成立しているならばS403へ遷移する。

0037

S403:専用機能用ソフトウェア読込部110は、専用機能用ソフトウェアを数値制御装置の一次的な記憶領域へ読み込む。S201へ遷移する。

0038

S201:専用機能用ソフトウェア実行部120は、DRAMへ読み込まれた専用機能用ソフトウェアを、数値制御装置100のプロセスとして実行する。本実施例では、実行された専用機能用ソフトウェアにより、数値制御装置100に於ける受信データのログ取得処理が実施される。ログ取得処理が終わると、ホストコンピュータは数値制御装置100に専用機能用ソフトウェアの削除を要求する。

0039

S301:専用機能用ソフトウェア終了部130は、終了条件である専用機能用ソフトウェアの削除要求を受信したならば、S302に遷移する。

0040

S302:専用機能用ソフトウェア終了部130は、専用機能用ソフトウェアのプロセスを停止し、DRAM上から専用機能用ソフトウェアを削除する。

0041

本実施の形態によれば、数値制御装置100は、所定の読み込み条件が成立したときに、専用機能用ソフトウェアを一次的な記憶領域へ読み込むことができる。これにより、電源投入時に限定されない任意のタイミングで専用機能用ソフトウェアを読み込むことができる。また、外部記憶装置や外部通信機能を介して専用機能用ソフトウェアを読み込むことができるので、FROMの増設コストが不要である。

0042

また、本実施の形態によれば、数値制御装置100は、所定の実行条件が成立したときに、専用機能用ソフトウェアを実行することができる。これにより、リソースの制約が大きい数値制御装置においても、任意のタイミングで専用機能用ソフトウェアを実行することが可能である。

0043

また、本実施の形態によれば、数値制御装置100は、所定の終了条件が成立したときに、専用機能用ソフトウェアを実行することができる。これにより、電源遮断時に限定されない任意のタイミングで専用機能用ソフトウェアを終了することができる。また、専用機能用ソフトウェアが一次的な記憶領域上に留まる時間を縮小できるので、例えば専用機能の意図しない実行や、情報窃取に対して堅牢である。

0044

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態又は実施例のみに限定されることなく、適宜の変更を加えることにより様々な態様で実施することができる。例えば、上述の実施の形態では、各処理部はソフトウェアとハードウェアとの協働により実現されるものであったが、本発明はこれに限定されず、例えば全てハードウェアにより実現されても良い。

0045

100数値制御装置
110専用機能用ソフトウェア読込部
120 専用機能用ソフトウェア実行部
130 専用機能用ソフトウェア終了部

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