JP2006038694A

JP2006038694A - Data sampling system

Info

Publication number: JP2006038694A
Application number: JP2004220355A
Authority: JP
Inventors: Yukio Seto; 幸夫瀬戸; Yuichi Sasaki; 優一佐々木; Naoya Saito; 直也斉藤
Original assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Priority date: 2004-07-28
Filing date: 2004-07-28
Publication date: 2006-02-09

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a data sampling system capable of sampling precisely a detected data from a plurality of detectors, by simple structure. <P>SOLUTION: In this data sampling system 1 provided with sensors 10 for A/D-converting a detected analog detection signal by a prescribed sampling frequency to be sampled, and a host device 20 for receiving a digital detection data sampled by the each sensor via a communication cable K2, each sensor is provided with a data sampling means (for example, CPU 14 or the like) for digital-converting the analog detection signal to be sample, on the basis of a sampling synchronization signal transmitted from the host device, and a digital detection data transmission control means (for example, CPU 14, I/F 17 or the like) for transmitting the digital detection data therein to the host device at timing different from that of the digital detection data in the other sensor. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複数のセンサにより検出されたアナログ信号を所定の周波数でデータサンプリングを行うデータサンプリングシステムに関する。 The present invention relates to a data sampling system for sampling data of analog signals detected by a plurality of sensors at a predetermined frequency.

従来、複数のセンサにより検出されたアナログ信号を所定の周波数でデータサンプリングを行うデータサンプリングシステムとしては、地震計システム、振動計システムなどが知られている。
例えば、図４に示す地震計システム１００は、複数のセンサ１１０…を備えており、各センサ１１０から検出された振動に応じた電気信号は、複数本のケーブルＫを介してホスト装置１２０にアナログ信号として出力される。ホスト装置１２０は、入力されたアナログ信号を、アンプモジュールフィルタ１２１により増幅し、増幅したアナログ信号をＡ／Ｄ変換器１２２により、計時部１２３からのクロック信号に基づいて所定のサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換する。そして、ホスト装置１２０のＣＰＵ１２４は、ＲＯＭ１２５内のプログラムをＲＡＭ１２６に展開して実行し、得られたデジタル信号を地震データとして記憶部１２４に記憶させる。 2. Description of the Related Art Conventionally, seismometer systems, vibrometer systems, and the like are known as data sampling systems that perform data sampling of analog signals detected by a plurality of sensors at a predetermined frequency.
For example, the seismometer system 100 shown in FIG. 4 includes a plurality of sensors 110..., And an electrical signal corresponding to vibration detected from each sensor 110 is analog to the host device 120 via the plurality of cables K. Output as a signal. The host device 120 amplifies the input analog signal by the amplifier module filter 121, and the A / D converter 122 amplifies the amplified analog signal at a predetermined sampling frequency based on the clock signal from the timer unit 123. D-convert. Then, the CPU 124 of the host device 120 develops and executes the program in the ROM 125 on the RAM 126 and stores the obtained digital signal in the storage unit 124 as earthquake data.

また、地震計システムには、センサにて地震データをＡ／Ｄ変換し、ホスト装置にデジタル出力するものも知られている。この地震計システムの場合、各センサは、内部にサンプリングタイミングを管理するための計時部を備え、各センサ毎に同期をとりながらデータサンプリングを行っている（例えば、特許文献１）。
特開２００１−３３５６１号公報 In addition, seismometer systems are also known in which earthquake data is A / D converted by a sensor and digitally output to a host device. In the case of this seismometer system, each sensor has a timekeeping unit for managing sampling timing inside, and performs data sampling while synchronizing each sensor (for example, Patent Document 1).
JP 2001-33561 A

しかしながら、センサとホスト装置間をアナログ通信する地震計システムの場合、各センサに応じた数のケーブルを必要とするとともに、ホスト装置側にそのケーブルと接続するための入力ポートも必要とするため、センサを増やせば増やすほど部品点数が増えてしまうという問題点があった。また、アナログ通信用のケーブルが長くなるほど、ノイズ等の外乱の影響を受けやすく誤差が生じやすいという問題点もあった。
一方、センサとホスト装置間をデジタル通信する地震計の場合、外乱の影響は出にくいが、各センサは個別に計時部を必要とするため、その分コストアップするとともに、検出器の数に応じたケーブルを必要としていた。 However, in the case of a seismometer system that performs analog communication between the sensor and the host device, the number of cables corresponding to each sensor is required, and an input port for connecting the cable to the host device side is also required. There is a problem that the number of parts increases as the number of sensors increases. In addition, there is a problem that the longer the cable for analog communication, the more likely it is to be affected by disturbances such as noise and an error.
On the other hand, in the case of a seismometer that digitally communicates between the sensor and the host device, the influence of disturbance is less likely to occur, but each sensor requires a separate timekeeping unit, which increases the cost and responds to the number of detectors. Needed a cable.

本発明の課題は、複数の検出器から検出されたデータのサンプリングを、より簡易な構造で且つ精度よく実施することができるデータサンプリング装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a data sampling apparatus capable of accurately sampling data detected from a plurality of detectors with a simpler structure.

以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、例えば、図１〜３に示すように、
検出されたアナログ検出信号に対して所定のサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換してサンプリングするセンサ（１０）と、このセンサによりサンプリングされたデジタル検出データを、通信ケーブル（例えば、データ通信ケーブルＫ２）を介して受信するホスト装置２０と、を備えるデータサンプリングシステム１であって、
前記ホスト装置は、
時刻を計時する計時手段（例えば、計時部２４）と、
前記計時手段により計時された時刻データに基づいてサンプリング同期信号を生成する同期信号生成手段（例えば、ＣＰＵ２１等）と、
前記複数のセンサに対して、前記同期信号生成手段により生成されたサンプリング同期信号を前記センサに送信する同期信号送信制御手段（例えば、ＣＰＵ２１、Ｉ／Ｆ２６等）と、
各センサから送信されたデジタル検出データを記憶部（２５）に記憶させる記憶制御手段（例えば、ＣＰＵ２１等）と、を備え、
前記センサは、
前記ホスト装置から送信されたサンプリング同期信号に基づいて、前記アナログ検出信号をデジタル変換してサンプリングするデータサンプリング手段（例えば、ＣＰＵ１４等）と、
前記データサンプリング手段によりサンプリングされたデジタル検出データを、他のセンサのデジタル検出データと異なるタイミングで前記ホスト装置に送信するデジタル検出データ送信制御手段（例えば、ＣＰＵ１４、Ｉ／Ｆ１７等）と、
を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is, for example, as shown in FIGS.
A sensor (10) that performs A / D conversion on the detected analog detection signal at a predetermined sampling frequency and samples the digital detection data sampled by the sensor via a communication cable (for example, the data communication cable K2). A data sampling system 1 comprising a host device 20 for receiving via
The host device is
A time measuring means for measuring time (for example, time measuring unit 24);
Synchronization signal generating means (for example, CPU 21) for generating a sampling synchronization signal based on the time data timed by the time measuring means;
Synchronization signal transmission control means (for example, CPU 21, I / F 26, etc.) for transmitting the sampling synchronization signal generated by the synchronization signal generation means to the sensors for the plurality of sensors;
Storage control means (for example, CPU 21 etc.) for storing the digital detection data transmitted from each sensor in the storage unit (25),
The sensor is
Data sampling means (e.g., CPU 14) for digitally converting and sampling the analog detection signal based on the sampling synchronization signal transmitted from the host device;
Digital detection data transmission control means (for example, CPU 14, I / F 17 etc.) for transmitting the digital detection data sampled by the data sampling means to the host device at a timing different from the digital detection data of other sensors;
It is characterized by providing.

請求項２記載の発明は、請求項１記載のデータサンプリングシステムにおいて、
前記記憶制御手段は、
前記デジタル検出データと当該デジタル検出データを検出した時刻データとを対応付けて記憶させることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the data sampling system according to claim 1,
The storage control means
The digital detection data and time data at which the digital detection data is detected are stored in association with each other.

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のデータサンプリングシステムにおいて、
前記ホスト装置は、
前記センサに対する制御信号を生成する制御信号生成手段（例えば、ＣＰＵ２１など）と、
前記制御信号生成手段により生成された制御信号を、前記デジタル検出データの送信タイミングと異なるタイミングで各センサに送信する制御信号送信制御手段（例えば、ＣＰＵ２１、Ｉ／Ｆ２６等）と、
を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the data sampling system according to claim 1 or 2,
The host device is
Control signal generating means (for example, CPU 21) for generating a control signal for the sensor;
Control signal transmission control means (for example, CPU 21, I / F 26, etc.) for transmitting the control signal generated by the control signal generation means to each sensor at a timing different from the transmission timing of the digital detection data;
It is characterized by providing.

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載のデータサンプリングシステムにおいて、
前記センサは、地殻変動或いは振動を検出することを特徴とする。
ここで、地殻変動とは、例えば、地震や地盤の傾斜等をいい、振動とは、地震以外の振動をいう。 Invention of Claim 4 is a data sampling system as described in any one of Claims 1-3,
The sensor detects crustal movement or vibration.
Here, the crustal movement refers to, for example, an earthquake or the inclination of the ground, and the vibration refers to vibration other than an earthquake.

請求項１記載の発明によれば、センサにおけるデータサンプリングは、ホスト装置から送信されるサンプリング同期信号に基づいて行われるので、センサ自体にサンプリング管理用の計時手段を必要としないこととなって、システムの簡易化が図れるとともに、同一のサンプリング同期信号により各センサのデータサンプリングが行われるので、各センサ間のデータサンプリングタイミングの精度が向上する。
また、各センサのデジタル検出データは異なるタイミングでホスト装置に送信されるので、一つのケーブルで複数のセンサのデジタル検出データを送信することができることとなって、ケーブルの本数を少なくすることができ、よりシステムの簡素化が図れる。 According to the first aspect of the present invention, since the data sampling in the sensor is performed based on the sampling synchronization signal transmitted from the host device, the sensor itself does not need a timing means for sampling management. The system can be simplified and the data sampling of each sensor is performed by the same sampling synchronization signal, so that the accuracy of the data sampling timing between the sensors is improved.
In addition, since the digital detection data of each sensor is transmitted to the host device at different timings, the digital detection data of a plurality of sensors can be transmitted with one cable, and the number of cables can be reduced. Therefore, the system can be further simplified.

請求項２記載の発明によれば、センサに計時手段が無くても、デジタル検出データと時刻データとを対応付けて記憶することができることとなって、システムの簡素化が可能となる。 According to the second aspect of the present invention, the digital detection data and the time data can be stored in association with each other even if the sensor does not have a time measuring means, so that the system can be simplified.

請求項３記載の発明によれば、センサに対する制御信号が、デジタル検出データの送信タイミングと異なるタイミングでホスト装置から各センサに送信されるので、この制御信号をホスト装置からセンサに送信するためのケーブルとデジタル検出データをセンサからホスト装置に送信するためのケーブルとを兼用することができることとなって、制御信号送信用のケーブルを別個に設けずとも、ホスト装置によりセンサを制御することができる。 According to the third aspect of the present invention, since the control signal for the sensor is transmitted from the host device to each sensor at a timing different from the transmission timing of the digital detection data, the control signal is transmitted from the host device to the sensor. The cable and the cable for transmitting the digital detection data from the sensor to the host device can be used together, and the sensor can be controlled by the host device without providing a separate cable for transmitting the control signal. .

請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、センサが地核変動或いは振動を検出するものであるので、多数の検出データを必要とするため、本発明の効果がより顕著に奏することとなる。 According to the invention described in claim 4, it is needless to say that the same effect as that of any one of claims 1 to 3 can be obtained. In particular, the sensor detects the earth core fluctuation or vibration. Therefore, since a large amount of detection data is required, the effect of the present invention is more remarkable.

以下、図１〜図３を参照して本発明を適用したデータサンプリングシステムとしての地震計システムの実施の形態を詳細に説明する。
まず、地震計システムの構成を説明する。
図１は、地震計システムの内部構成を示すブロック図である。
図１に示すように、地震計システム１は、地震データを計測するセンサ１０（１０ａ、１０ｂ…）と、センサ１０の動作制御を管理するホスト装置２０と、を備え、センサ１０とホスト装置２０とは、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）を介して同期信号ケーブルＫ１及びデータ通信ケーブルＫ２で接続されている。 Hereinafter, an embodiment of a seismometer system as a data sampling system to which the present invention is applied will be described in detail with reference to FIGS.
First, the configuration of the seismometer system will be described.
FIG. 1 is a block diagram showing the internal configuration of the seismometer system.
As shown in FIG. 1, the seismometer system 1 includes a sensor 10 (10a, 10b...) That measures earthquake data, and a host device 20 that manages operation control of the sensor 10, and the sensor 10 and the host device 20 are provided. Are connected by a synchronization signal cable K1 and a data communication cable K2 via an interface (I / F).

センサ１０は、検出器１１、アンプフィルタモジュール１２、Ａ／Ｄ変換器１３、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４、ＲＡＭ（Random Access Memory）１５、ＲＯＭ（Read Only Memory)１６、Ｉ／Ｆ１７などを備え、Ａ／Ｄ変換器１３、ＣＰＵ１４、ＲＯＭ１５、ＲＡＭ１６、Ｉ／Ｆ１７は、バス１８により接続さている。
検出器１１は、例えば、加速度計であり、左右方向、前後方向、及び上下方向の３つの方向（例えば、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向）の振動の大きさを示すアナログ検出信号としての振動電気信号を検出し、検出した振動電気信号をアンプフィルタモジュール１２に出力する。 The sensor 10 includes a detector 11, an amplifier filter module 12, an A / D converter 13, a CPU (Central Processing Unit) 14, a RAM (Random Access Memory) 15, a ROM (Read Only Memory) 16, an I / F 17 and the like. The A / D converter 13, the CPU 14, the ROM 15, the RAM 16, and the I / F 17 are connected by a bus 18.
The detector 11 is, for example, an accelerometer, and vibration as an analog detection signal indicating the magnitude of vibration in three directions (for example, the X direction, the Y direction, and the Z direction) in the left-right direction, the front-rear direction, and the up-down direction. The electric signal is detected, and the detected vibration electric signal is output to the amplifier filter module 12.

アンプフィルタモジュール１２は、各センサ１１から常時送信されるアナログの振動電気信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換器１３へ出力するアンプである。ここで、アンプフィルタモジュール１２は、所定の周波数帯域の信号、例えば、地震波を濾波して、Ａ／Ｄ変換器１３へ出力する。この地震波の検出は、地震波の特徴である、周波数が低く、かつ振幅の大きい振動波のみを濾波することによって実現する。また、センサ１１からは、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の振動に係る電気信号が送信されるが、それぞれの電気信号を増幅して出力する。 The amplifier filter module 12 is an amplifier that amplifies an analog vibration electric signal that is constantly transmitted from each sensor 11 and outputs the amplified signal to the A / D converter 13. Here, the amplifier filter module 12 filters a signal in a predetermined frequency band, for example, a seismic wave, and outputs the filtered signal to the A / D converter 13. The detection of this seismic wave is realized by filtering only a vibration wave having a low frequency and a large amplitude, which is a characteristic of the seismic wave. The sensor 11 transmits electrical signals related to vibrations in the X, Y, and Z directions, and amplifies and outputs each electrical signal.

Ａ／Ｄ変換器１３は、アンプフィルタモジュール１２によって増幅された電気信号（アナログ信号）を、ホスト装置２０から送信されるサンプリング同期信号に基づいて、所定のサンプリング周波数でデジタル信号であるデジタル検出データとしての地震データに変換し、ＣＰＵ１４に出力する。 The A / D converter 13 converts the electric signal (analog signal) amplified by the amplifier filter module 12 into a digital detection data that is a digital signal at a predetermined sampling frequency based on a sampling synchronization signal transmitted from the host device 20. As earthquake data and output to the CPU 14.

ＣＰＵ１４は、ＲＯＭ１６に格納されているＩＰＬ（Initial Program Loader）プログラムや、データ送信プログラム等を実行する。
具体的には、ＣＰＵ１４は、サンプリングされた地震データを、他のセンサ１０の地震データと異なるタイミングでホスト装置２０に送信するデジタル検出データ送信制御手段として機能する。 The CPU 14 executes an IPL (Initial Program Loader) program, a data transmission program, and the like stored in the ROM 16.
Specifically, the CPU 14 functions as a digital detection data transmission control unit that transmits the sampled earthquake data to the host device 20 at a timing different from the earthquake data of the other sensors 10.

ＲＡＭ１５は、アンプフィルタモジュール１２等を介してセンサ１１から送信される地震データを格納するリングバッファや、ＣＰＵ１４により演算処理されたデータを格納するワークメモリエリアを形成している。 The RAM 15 forms a ring buffer that stores earthquake data transmitted from the sensor 11 via the amplifier filter module 12 and the like, and a work memory area that stores data calculated by the CPU 14.

ＲＯＭ１６は、ＣＰＵ１４によって起動時に実行されるＩＰＬプログラムや、データ送信プログラムの他、ＩＰＬプログラムやデータ送信プログラムに係る各種設定値データ等を格納する。
Ｉ／Ｆ１７は、ホスト装置２０との間で信号やデータを入出力するためのインターフェイスであり、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポートやＲＳ−４８５Ｃ端子をはじめとするシリアル入出力端子、パラレル入出力端子、ＳＣＳＩインターフェイス等が備えられ、データ通信ケーブルＫ２によりホスト装置２０とデジタル通信することが可能である。 The ROM 16 stores various setting value data and the like related to the IPL program and the data transmission program, in addition to the IPL program executed when the CPU 14 is started up and the data transmission program.
The I / F 17 is an interface for inputting / outputting signals and data to / from the host device 20, for example, a serial input / output terminal such as a USB (Universal Serial Bus) port and an RS-485C terminal, and a parallel input / output. An output terminal, a SCSI interface, and the like are provided, and digital communication with the host device 20 is possible via the data communication cable K2.

ホスト装置２０は、ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２、ＲＯＭ２３、計時部２４、記憶部２５、Ｉ／Ｆ２６などを備え、これらはバス２７で接続されている。
ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２３に格納されている同期信号生成プログラム、同期信号送信プログラム、地震データ記憶プログラム、制御信号生成プログラム、制御信号送信プログラム等をＲＡＭ２２に展開して実行し、得られたデータをＲＡＭ２２に一時的に格納する。 The host device 20 includes a CPU 21, a RAM 22, a ROM 23, a timer unit 24, a storage unit 25, an I / F 26, and the like, which are connected by a bus 27.
The CPU 21 develops the synchronization signal generation program, the synchronization signal transmission program, the earthquake data storage program, the control signal generation program, the control signal transmission program, and the like stored in the ROM 23 in the RAM 22 and executes the obtained data in the RAM 22. Store temporarily.

ＣＰＵ２１は、計時部２４により計時された時刻データに基づいてサンプリング同期信号を生成する同期信号生成手段として機能するとともに、生成されたサンプリング同期信号を、同期信号ケーブルＫ１を介して各センサ１０…に送信する制御を行う同期信号送信制御手段として機能する。
また、ＣＰＵ２１は、各センサ１０…から送信された振動データを記憶部２５に記憶させる記憶制御手段として機能する。この際、ＣＰＵ２１は、振動データと当該振動データを検出した時刻データとを対応付けて記憶部２５に記憶させる。 The CPU 21 functions as a synchronization signal generating unit that generates a sampling synchronization signal based on the time data measured by the time measuring unit 24, and sends the generated sampling synchronization signal to each sensor 10 through the synchronization signal cable K1. It functions as a synchronization signal transmission control means for performing transmission control.
Further, the CPU 21 functions as a storage control unit that stores the vibration data transmitted from each sensor 10 in the storage unit 25. At this time, the CPU 21 stores the vibration data and the time data at which the vibration data is detected in the storage unit 25 in association with each other.

更に、ＣＰＵ２１は、各センサ１０…に対する制御信号を生成する制御信号生成手段として機能するとともに、生成された制御信号を、振動データの送信タイミングと異なるタイミングでデータ通信ケーブルＫ２を介して各センサ１０…に送信する制御を行う制御信号送信制御手段として機能する。
ここで、制御信号とは、例えば、センサ１０に対する各種設定条件やコマンド信号などである。 Further, the CPU 21 functions as a control signal generation unit that generates a control signal for each of the sensors 10... And transmits the generated control signal to each sensor 10 via the data communication cable K2 at a timing different from the transmission timing of the vibration data. It functions as a control signal transmission control means for performing control to transmit to.
Here, the control signal is, for example, various setting conditions for the sensor 10 or a command signal.

ＲＡＭ２２は、センサから送信される地震データを格納するリングバッファや、ＣＰＵ２１により演算処理されたデータを格納するワークメモリエリアを形成している。 The RAM 22 forms a ring buffer that stores earthquake data transmitted from the sensor and a work memory area that stores data processed by the CPU 21.

ＲＯＭ２３は、ＣＰＵ２１によって実行される同期信号生成プログラム、同期信号送信プログラム、地震データ記憶プログラム、制御信号生成プログラム、制御信号送信プログラム等の各種プログラムや、これらプログラムに係る各種設定値データ等を格納する。
Ｉ／Ｆ２６は、センサ１０との間で信号やデータを入出力するためのインターフェイスであり、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポートやＲＳ−４８５Ｃ端子をはじめとするシリアル入出力端子、パラレル入出力端子、ＳＣＳＩインターフェイス等が備えられ、データ通信ケーブルＫ２によりセンサ１０とデジタル通信することが可能である。 The ROM 23 stores various programs such as a synchronization signal generation program, a synchronization signal transmission program, an earthquake data storage program, a control signal generation program, and a control signal transmission program executed by the CPU 21, and various setting value data related to these programs. .
The I / F 26 is an interface for inputting and outputting signals and data to and from the sensor 10. For example, a serial input / output terminal such as a USB (Universal Serial Bus) port or an RS-485C terminal, a parallel input / output A terminal, a SCSI interface, and the like are provided, and digital communication with the sensor 10 is possible via the data communication cable K2.

記憶部２５は、振動データを記録するための記憶媒体（図示省略）を有しており、この記憶媒体は磁気的、光学的な記憶媒体、若しくは半導体メモリで構成されている。また、この記憶媒体は記憶部２５に固定的に設けられたもの、若しくは着脱自在に装着されるものであり、ハードディスクドライブやメモリカード等の何れの媒体であってもよい。 The storage unit 25 has a storage medium (not shown) for recording vibration data, and this storage medium is constituted by a magnetic or optical storage medium or a semiconductor memory. Further, this storage medium is fixedly provided in the storage unit 25 or detachably mounted, and may be any medium such as a hard disk drive or a memory card.

記録部２５は、センサ１０毎に、振動データおよび時刻データとを対応付けて記録する。
計時部２４は、例えば、発振回路（図示省略）を備え、この発振回路から入力されるクロック信号を計数して、現在時刻データ等を得る。そして、計時部は、この現在時刻データ及びクロック信号をＣＰＵ２１に出力する。 The recording unit 25 records vibration data and time data in association with each sensor 10.
The timer unit 24 includes, for example, an oscillation circuit (not shown) and counts clock signals input from the oscillation circuit to obtain current time data and the like. Then, the time measuring unit outputs the current time data and the clock signal to the CPU 21.

次に、動作を説明する。
図２は、本発明に係る地震計システムのデータ送信処理を示すフローチャートである。
本処理においては、まず、ホスト装置２０のＣＰＵ２１は、計時部２５から入力されるクロック信号の入力に基づいて、サンプリング同期信号を生成し（ステップＳ１）、生成したサンプリング同期信号を、同期信号ケーブルＫ１を介して各センサ１０に送信する（ステップＳ２）。 Next, the operation will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing data transmission processing of the seismometer system according to the present invention.
In this process, first, the CPU 21 of the host device 20 generates a sampling synchronization signal based on the input of the clock signal input from the time measuring unit 25 (step S1), and the generated sampling synchronization signal is transmitted to the synchronization signal cable. It transmits to each sensor 10 via K1 (step S2).

次いで、センサ１０は、このサンプリング同期信号を受信し（ステップＳ３）、Ａ／Ｄ変換器１３に出力する。そして、Ａ／Ｄ変換器１３は、サンプリング同期信号の入力に基づいて、検出器１１から入力される振動電気信号をＡ／Ｄ変換しデータサンプリングし、サンプリングされたデジタルの振動データをＣＰＵ１４に出力する（ステップＳ４）。
次いで、ＣＰＵ１４は、Ａ／Ｄ変換器１３から出力された振動データをＲＡＭ１５に一時的に記憶させ（ステップＳ５）、振動データの送信タイミングとなったか否かを判断する（ステップＳ６）。そして、ＣＰＵ１４は、送信タイミングとなったと判断した場合（ステップＳ６；Ｙｅｓ）には、ＲＡＭ１５に記憶されている振動データを、データケーブルを介してホスト装置２０に送信するが、送信タイミングではないと判断した場合には（ステップＳ６；Ｎｏ）、再びステップＳ３に戻る。 Next, the sensor 10 receives this sampling synchronization signal (step S3) and outputs it to the A / D converter 13. The A / D converter 13 performs A / D conversion on the vibration electrical signal input from the detector 11 based on the input of the sampling synchronization signal, performs data sampling, and outputs the sampled digital vibration data to the CPU 14. (Step S4).
Next, the CPU 14 temporarily stores the vibration data output from the A / D converter 13 in the RAM 15 (step S5), and determines whether it is the transmission timing of the vibration data (step S6). If the CPU 14 determines that the transmission timing has come (step S6; Yes), the vibration data stored in the RAM 15 is transmitted to the host device 20 via the data cable, but it is not the transmission timing. If it is determined (step S6; No), the process returns to step S3 again.

ここで、振動データの送信タイミングの判断は、例えば、図３に示すように、ホスト装置２０から送信されるサンプリング同期信号の入力に基づいて行う。即ち、各サンプリング同期信号間にデータを送信するための通信フェーズを取り決め、決められた通信フェーズでのデータ通信を行う。具体的には、図３に示すように、第１のセンサ１０ａの場合、通信フェーズ２のときにデータ送信が可能に取り決められており、ＣＰＵ１４は、サンプリング同期信号をカウントし、通信フェーズ２のサンプリング同期信号の入力があった場合に、振動データを、データ通信ケーブルＫ２を介してホスト装置２０へ送信する。
同様に、第２のセンサ１０ｂの場合、通信フェーズ３のサンプリング同期信号の入力があった場合に、ＣＰＵ１４は、当該第２のセンサ１０ｂのＲＡＭ１５に記憶されている振動データをデータ通信ケーブルＫ２を介してホスト装置２０へ送信する。 Here, the determination of the transmission timing of the vibration data is performed based on the input of the sampling synchronization signal transmitted from the host device 20, for example, as shown in FIG. That is, a communication phase for transmitting data is determined between the sampling synchronization signals, and data communication is performed in the determined communication phase. Specifically, as shown in FIG. 3, in the case of the first sensor 10a, it is determined that data transmission is possible during the communication phase 2, and the CPU 14 counts the sampling synchronization signal, and the communication phase 2 When the sampling synchronization signal is input, the vibration data is transmitted to the host device 20 via the data communication cable K2.
Similarly, in the case of the second sensor 10b, when the sampling synchronization signal of the communication phase 3 is input, the CPU 14 transfers the vibration data stored in the RAM 15 of the second sensor 10b to the data communication cable K2. To the host device 20.

また、データ通信ケーブルの通信フェーズには、ホスト装置２０からのセンサ１０への制御信号の通信フェーズも設けられており、例えば、図３に示すように、通信フェーズ１で各センサ１０に対する制御信号を、データ通信ケーブルＫ２を介して各センサ１０に送信する。 The communication phase of the data communication cable is also provided with a control signal communication phase from the host device 20 to the sensor 10. For example, as shown in FIG. Is transmitted to each sensor 10 via the data communication cable K2.

次いで、ホスト装置２０は、センサ１０から送信された振動データを受信し（ステップＳ８）、受信した振動データと当該振動データをサンプリングした時刻データとを対応付けて記憶部２５に記憶し（ステップＳ９）、本処理を終了する。
ここで、時刻データと振動データとの対応付けは、以下のように行う。即ち、予め、振動データを送信するフェーズが決められているので、どの期間でサンプリングされた振動データであるかが特定できる。よって、特定された期間の時刻データと振動データとを対応付けることが可能である。 Next, the host device 20 receives the vibration data transmitted from the sensor 10 (step S8), associates the received vibration data with the time data obtained by sampling the vibration data, and stores them in the storage unit 25 (step S9). ), This process is terminated.
Here, the association between the time data and the vibration data is performed as follows. That is, since a phase for transmitting vibration data is determined in advance, it is possible to specify in which period the vibration data is sampled. Therefore, it is possible to associate the time data and vibration data of the specified period.

以上説明した本発明に係る地震計システムによれば、センサ１０における振動データのサンプリングは、ホスト装置２０から送信されるサンプリング同期信号に基づいて行われるので、センサ１０自体にサンプリング管理用の計時部を必要としないこととなって、システムの簡易化が図れるとともに、同一のサンプリング同期信号により各センサ１０のデータサンプリングが行われるので、各センサ１０間のデータサンプリングタイミングの精度が向上する。 According to the seismometer system according to the present invention described above, the sampling of vibration data in the sensor 10 is performed based on the sampling synchronization signal transmitted from the host device 20, and therefore the time management unit for sampling management in the sensor 10 itself. Therefore, the system can be simplified and the data sampling of each sensor 10 is performed by the same sampling synchronization signal, so that the accuracy of the data sampling timing between the sensors 10 is improved.

また、各センサ１０の振動データは予め決められた通信フェーズに従ってホスト装置２０に送信されるので、一つのデータ通信ケーブルＫ２で各センサ１０の振動データ送信をシェアすることができることとなって、データ通信ケーブルＫ２を各センサ１０に対応して設ける必要がなく、よりシステムの簡素化が図れる。
また、センサ１０に計時部が無くても、予め、振動データと時刻データとを対応付けて記憶することができることとなって、よりシステムの簡素化できる。
加えて、センサ１０に対する制御信号も、予め決められた通信フェーズに従って各センサ２０に送信されるので、この制御信号をホスト装置２０からセンサ１０に送信するためのケーブルと振動データをセンサ１０からホスト装置２０に送信するためのケーブルとを兼用することができることとなって、よりシステムの簡素化が図れる。 Further, since vibration data of each sensor 10 is transmitted to the host device 20 in accordance with a predetermined communication phase, the vibration data transmission of each sensor 10 can be shared by one data communication cable K2. It is not necessary to provide the communication cable K2 corresponding to each sensor 10, and the system can be further simplified.
Further, even if the sensor 10 does not have a timekeeping unit, vibration data and time data can be stored in association with each other in advance, thereby further simplifying the system.
In addition, since a control signal for the sensor 10 is also transmitted to each sensor 20 according to a predetermined communication phase, a cable and vibration data for transmitting the control signal from the host device 20 to the sensor 10 are transmitted from the sensor 10 to the host. Since the cable for transmitting to the device 20 can also be used, the system can be further simplified.

なお、本発明に係る地震計測システムは、上記構成のものに限るものではなく、適宜変更してもよい。
例えば、センサの数は、何個であってもよいし、それに応じて通信フェーズを増やすようにしてよい。
また、本発明は、地震計システムのみならず、振動計システムにも適用可能であり、更に、センサより検出されたアナログ信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングするシステムであればどのようなものであってもよい。 The seismic measurement system according to the present invention is not limited to the above configuration, and may be changed as appropriate.
For example, the number of sensors may be any number, and the communication phase may be increased accordingly.
The present invention can be applied not only to seismometer systems but also to vibrometer systems, and any system that samples an analog signal detected by a sensor at a predetermined sampling frequency. May be.

本発明にかかる地震計システムの内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the seismometer system concerning this invention. 本発明にかかる地震計システムにおけるデータ送信処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the data transmission process in the seismometer system concerning this invention. 本発明におけるサンプリング同期信号および振動データのタイミングチャートである。It is a timing chart of a sampling synchronizing signal and vibration data in the present invention. 従来の地震計システムの内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the conventional seismometer system.

Explanation of symbols

１地震計システム（データサンプリングシステム）
１０センサ
１４ＣＰＵ（データサンプリング手段、デジタル検出データ送信制御手段）
１７Ｉ／Ｆ（デジタル検出データ送信制御手段）
２０ホスト装置
２１ＣＰＵ（同期信号生成手段、同期信号送信制御手段、記憶制御手段、制御信号生成手段、制御信号送信制御手段）
２４計時部（計時手段）
２６Ｉ／Ｆ（同期信号送信制御手段）
Ｋ１同期信号ケーブル
Ｋ２データ通信ケーブル（通信ケーブル） 1 Seismometer system (data sampling system)
10 sensor 14 CPU (data sampling means, digital detection data transmission control means)
17 I / F (Digital detection data transmission control means)
20 Host device 21 CPU (synchronization signal generation means, synchronization signal transmission control means, storage control means, control signal generation means, control signal transmission control means)
24 Timekeeping (Timekeeping means)
26 I / F (synchronous signal transmission control means)
K1 Sync signal cable K2 Data communication cable (communication cable)

Claims

Data comprising: a sensor that performs A / D conversion on a detected analog detection signal at a predetermined sampling frequency and performs sampling; and a host device that receives digital detection data sampled by the sensor via a communication cable. A sampling system,
The host device is
A time measuring means for measuring time;
Synchronization signal generating means for generating a sampling synchronization signal based on the time data timed by the time measuring means;
Synchronization signal transmission control means for transmitting the sampling synchronization signal generated by the synchronization signal generation means to the sensors for the plurality of sensors;
Storage control means for storing the digital detection data transmitted from each sensor in the storage unit,
The sensor is
Data sampling means for digitally converting and sampling the analog detection signal based on a sampling synchronization signal transmitted from the host device;
Digital detection data transmission control means for transmitting the digital detection data sampled by the data sampling means to the host device at a timing different from the digital detection data of other sensors;
A data sampling system comprising:

The data sampling system of claim 1, wherein
The storage control means
A data sampling system, wherein the digital detection data and time data at which the digital detection data is detected are stored in association with each other.

The data sampling system according to claim 1 or 2,
The host device is
Control signal generating means for generating a control signal for the sensor;
Control signal transmission control means for transmitting the control signal generated by the control signal generation means to each sensor at a timing different from the transmission timing of the digital detection data;
A data sampling system comprising:

In the data sampling system according to any one of claims 1 to 3,
The data sampling system, wherein the sensor detects crustal movement or vibration.