JP2006309373A - Measuring instrument - Google Patents

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孝雄 川平
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measuring instrument which is compact, which is excellent in the efficiency of the setting space, which is easy to carry, whose cable connecting operation is not required, and which is excellent in the operating efficiency for easily detecting vibration, inclination or swinging or the like. <P>SOLUTION: This measuring instrument is provided with an acceleration sensor 12 for detecting three-axial acceleration, a terminal part 14 formed of a radio interface 18 having a short-range radio transmitting function and a main body part 16 constituted of a personal digital assistant 30 equipped with a short-range radio transmitting function, and connected to a portable telephone network. The main body part 16 is provided with a display part 34 and an application program 38 for making the display part 34 display measurement information detected by the acceleration sensor 12. The measurement information detected by the acceleration sensor 12 is transmitted from the terminal part 14 to the main body part 16 by short-range radio transmission, and displayed at the display part 34 of the personal digital assistant 30. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、振動や傾き、揺れなどを検出した加速度センサの計測情報を近距離無線伝送により伝送し表示する計測装置に関する。   The present invention relates to a measurement apparatus that transmits and displays measurement information of an acceleration sensor that detects vibration, tilt, shake, and the like by short-range wireless transmission.

従来、橋梁物や建築物、道路などの構造物における振動や傾き、揺れなどを検出するために、互いに直交する３軸方向の加速度を検出する加速度センサが使用されている。加速度センサにより検出された計測情報は、一般に、専用の表示装置に専用ケーブル等を用いて接続し、表示させている。また、計測情報をパソコンに取り込む場合では、シリアル通信やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）などにより通信ケーブルを接続し、専用に開発されたソフトウェアソフトを使用して情報を取得して表示させている。
特開２００２−２９６２９４号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, an acceleration sensor that detects accelerations in three axial directions orthogonal to each other is used in order to detect vibration, inclination, shaking, and the like in structures such as bridges, buildings, and roads. Measurement information detected by the acceleration sensor is generally displayed by connecting to a dedicated display device using a dedicated cable or the like. In addition, when taking measurement information into a personal computer, a communication cable is connected by serial communication or USB (Universal Serial Bus), etc., and information is acquired and displayed using software software developed for exclusive use.
JP 2002-296294 A

上記従来の技術では、振動や傾き、揺れを検出した加速度センサの計測情報の取得は、専用ケーブルなど有線ケーブルを接続して、専用表示装置またはパソコンに取り込んでいた。また、加速度センサが検出した計測情報は、加速度センサからはアナログ信号として出力されるため、シリアル通信などで伝送するには、特許文献１にあるように、デジタル信号に変換するデジタル変換装置が必要であった。しかも計測作業を行う場合、例えば、高層建造物など高所で加速度の計測作業を行うには、専用表示装置や重いパソコンを持ち運ぶ必要があり、作業効率がよくないほか、高所でのケーブル接続など作業は、機器や作業員の落下などの危険性も残るものであった。   In the above conventional technology, measurement information of an acceleration sensor that detects vibration, tilt, or shaking is acquired by connecting a wired cable such as a dedicated cable to a dedicated display device or a personal computer. In addition, since the measurement information detected by the acceleration sensor is output as an analog signal from the acceleration sensor, a digital conversion device that converts it into a digital signal is required for transmission by serial communication or the like, as described in Patent Document 1. Met. In addition, when performing measurement work, for example, to perform acceleration measurement work at high places such as high-rise buildings, it is necessary to carry a dedicated display device and heavy PC, which is not efficient and cable connection at high places The work still had the danger of dropping equipment and workers.

また、狭い場所での計測作業では、加速度センサの他に、デジタル変換装置や通信制御装置などを加速度センサ近傍に据え置く必要があり、作業性やスペース効率もよくないものであった。   Further, in the measurement work in a narrow place, it is necessary to install a digital conversion device, a communication control device, etc. in the vicinity of the acceleration sensor in addition to the acceleration sensor, so that workability and space efficiency are not good.

その他、計測情報の取得から表示に使用するパソコンとの接続に、無線を使用するものもあるが、この場合も重いパソコンを持ち運ぶ手間やスペース効率の問題が残るものであった。   In addition, there are some that use wireless to connect to the personal computer used for acquisition and display of measurement information, but in this case, there are still problems of carrying a heavy personal computer and space efficiency.

この発明は、上記従来技術の問題に鑑みて成されたもので、小型で設置スペースの効率がよく、持ち運びが容易な上、ケーブル接続作業などが不要で作業効率も良く、振動や傾き、揺れ等を容易に検出可能な計測装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and is small in size, efficient in installation space, easy to carry, and does not require cable connection work, etc., and has good work efficiency. An object of the present invention is to provide a measuring device that can easily detect the above.

この発明は、３軸方向の加速度を検出可能な加速度センサと、近距離無線伝送機能を有する無線インターフェースから形成された端末部と、近距離無線伝送機能を有するとともに携帯電話網に接続可能な携帯情報端末から成る本体部と、この本体部に設けられた表示部と、前記加速度センサの検出した計測情報を前記表示部に表示させるアプリケーションプログラムとを備え、前記加速度センサの検出した計測情報を近距離無線伝送により前記端末部から前記本体部に伝送し、前記携帯情報端末の表示部で表示可能とした計測装置である。   The present invention relates to an acceleration sensor capable of detecting acceleration in three axial directions, a terminal unit formed of a wireless interface having a short-range wireless transmission function, and a mobile phone having a short-range wireless transmission function and connectable to a mobile phone network. A main body unit including an information terminal; a display unit provided on the main body unit; and an application program for displaying the measurement information detected by the acceleration sensor on the display unit. It is a measuring device that transmits from the terminal unit to the main body unit by distance wireless transmission and can be displayed on the display unit of the portable information terminal.

さらに、前記無線インターフェースは、前記加速度センサから入力したアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、近距離無線伝送を制御する送受信ドライバと、前記Ａ／Ｄ変換部と送受信ドライバを制御する制御部が一体的に設けられたものである。   Further, the wireless interface controls an A / D conversion unit that converts an analog signal input from the acceleration sensor into a digital signal, a transmission / reception driver that controls short-range wireless transmission, and the A / D conversion unit and transmission / reception driver. The control part which performs is provided integrally.

前記携帯情報端末は、携帯電話網を介して前記端末の計測情報を蓄積する加速度情報サーバに、計測情報の読み書き可能に接続できるものである。   The portable information terminal can be connected to an acceleration information server that accumulates measurement information of the terminal via a cellular phone network so that the measurement information can be read and written.

この発明の計測装置によれば、加速度センサが検出したアナログ信号をデジタル信号に変換し近距離無線伝送する装置が一体に形成されるため、小型であり設置スペースの効率が良いものである。また、計測情報は、近距離無線伝送された情報を受信する携帯情報端末に表示されるため、端末部と携帯情報端末のケーブル接続が不要であり、作業効率がよいものである。さらに、計測情報の表示は、携帯電話網からダウンロードして、インストールするアプリケーションプログラム等を利用して可能であるため、重いパソコンを持ち運ぶ必要もなく、持ち運びが容易なものである。   According to the measurement device of the present invention, the device for converting the analog signal detected by the acceleration sensor into a digital signal and transmitting it by short-distance wireless transmission is integrally formed, so that it is small in size and efficient in installation space. Moreover, since measurement information is displayed on the portable information terminal which receives the information transmitted by short-distance wireless transmission, the cable connection between the terminal unit and the portable information terminal is unnecessary, and the work efficiency is high. Furthermore, since the measurement information can be displayed by using an application program or the like that is downloaded from the mobile phone network and installed, it is not necessary to carry a heavy personal computer and is easy to carry.

以下、この発明の計測装置一実施形態について、図１〜図３を基にして説明する。この実施形態の計測装置１０は、任意の場所に加速度センサ１２を設置し、互いに直交する３軸の加速度を検出して、振動や揺れ、傾き等を測定する測定装置として使用される。   Hereinafter, an embodiment of a measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. The measurement apparatus 10 of this embodiment is used as a measurement apparatus that installs an acceleration sensor 12 at an arbitrary location, detects three-axis accelerations orthogonal to each other, and measures vibration, vibration, inclination, and the like.

この実施形態の計測装置１０は、図１に示すように、端末部１４と本体部１６から成る。端末部１４は、３軸の加速度を検出する加速度センサ１２と、無線インターフェース１８がセンサケーブル２０で接続されて形成されている。無線インターフェース１８は、加速度センサ１２から出力されたアナログ信号を、センサケーブル２０を介して入力するＡ／Ｄ変換部２２と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線伝送による送受信を制御する送受信ドライバ２６、Ａ／Ｄ変換部２２、及び送受信ドライバ２６を制御する制御部２８から形成されている。そして、図示しない外装部材に格納されている。また、無線インターフェース１８には、図示しない近距離無線伝送用のアンテナが取り付けられている。さらに、図示しない電源部やその他必要に応じて処理回路等が設けられている。   As shown in FIG. 1, the measuring apparatus 10 of this embodiment includes a terminal unit 14 and a main body unit 16. The terminal unit 14 is formed by connecting the acceleration sensor 12 that detects triaxial acceleration and a wireless interface 18 with a sensor cable 20. The wireless interface 18 includes an A / D converter 22 that inputs an analog signal output from the acceleration sensor 12 via the sensor cable 20 and a transmission / reception driver that controls transmission / reception by short-range wireless transmission such as Bluetooth (registered trademark). 26, an A / D conversion unit 22, and a control unit 28 that controls the transmission / reception driver 26. And it is stored in the exterior member which is not illustrated. In addition, an antenna for short-range wireless transmission (not shown) is attached to the wireless interface 18. Furthermore, a power supply unit (not shown) and other processing circuits are provided as necessary.

この端末部１４に対して近距離無線伝送可能に形成された本体部１６は、図２に示すように、携帯情報端末３０から成るものであり、携帯情報端末３０には、計測データが表示可能な表示部３４、及びボタンなどにより各種操作を行う操作部３６が設けられている。また、携帯情報端末３０には、近距離無線伝送用の送受信ドライバ３２と、図示しない携帯電話網用の送受信回路、及びそれぞれのアンテナが設けられている。さらに、処理用のＣＰＵや記憶装置が内蔵され、記憶装置には加速度センサ１２の計測情報を表示させるアプリケーションプログラム３８が実行可能にインストールされている。このアプリケーションプログラム３８は、表示部３４の表示形式を操作部３６の操作により、図２に示すようなグラフ、または計測数値などに切り換える切換機能を有しているものである。   The main body 16 formed so as to be capable of short-range wireless transmission with respect to the terminal unit 14 includes a portable information terminal 30 as shown in FIG. 2, and measurement data can be displayed on the portable information terminal 30. A display unit 34 and an operation unit 36 for performing various operations using buttons and the like are provided. The portable information terminal 30 is provided with a transmission / reception driver 32 for short-range wireless transmission, a transmission / reception circuit for a cellular phone network (not shown), and respective antennas. Further, a processing CPU and a storage device are incorporated, and an application program 38 for displaying measurement information of the acceleration sensor 12 is installed in the storage device so as to be executable. The application program 38 has a switching function for switching the display format of the display unit 34 to a graph as shown in FIG.

次に、この計測装置１０の使用方法及び動作について説明する。まず、振動や揺れ、傾きを検出したい場所に端末部１４を設置する。この際、加速度センサ１２を測定対象物に固定する。また、本体部１６の携帯情報端末３０には、アプリケーションプログラム３８を専用サーバからダウンロードしてインストールし、実行可能にしておく。そして、端末部１４の図示しない電源を入力し稼働させる。すると、加速度センサ１２が検出した計測情報は、アナログ信号として無線インターフェース１８のＡ／Ｄ変換部２２に入力され、デジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された計測情報は、制御部２８にて演算加工処理されて送受信ドライバ２６を介し近距離無線伝送される。送信された計測情報は、携帯情報端末３０が受信し、携帯情報端末３０側の送受信ドライバ３２を介して、携帯情報端末３０のアプリケーションプログラム３８により処理される。処理された計測情報は、操作部３６により所定の操作を行うと、表示部３４に計測情報としてグラフ等で表示される。さらに、必要に応じて図３に示すように、携帯電話網を介して加速度情報サーバ４０などに送信・蓄積される。   Next, the usage method and operation | movement of this measuring device 10 are demonstrated. First, the terminal unit 14 is installed at a place where vibration, vibration, and tilt are to be detected. At this time, the acceleration sensor 12 is fixed to the measurement object. In addition, the application program 38 is downloaded from the dedicated server, installed on the portable information terminal 30 of the main body unit 16, and is made executable. Then, a power source (not shown) of the terminal unit 14 is input and operated. Then, the measurement information detected by the acceleration sensor 12 is input as an analog signal to the A / D converter 22 of the wireless interface 18 and converted into a digital signal. The measurement information converted into the digital signal is subjected to arithmetic processing by the control unit 28 and is transmitted by short-distance wireless transmission via the transmission / reception driver 26. The transmitted measurement information is received by the portable information terminal 30 and processed by the application program 38 of the portable information terminal 30 via the transmission / reception driver 32 on the portable information terminal 30 side. The processed measurement information is displayed as measurement information in a graph or the like on the display unit 34 when a predetermined operation is performed by the operation unit 36. Further, as shown in FIG. 3, it is transmitted / accumulated to the acceleration information server 40 or the like via a mobile phone network as required.

この実施形態の計測装置１０によれば、検出場所に設置する端末部１４と、有線接続することなく、近距離無線伝送により携帯情報端末３０が計測情報を受信し、表示することができる。そのため、有線接続では設置が難しい鉄橋や陸橋など橋梁物や、高層建築物などの建造物の振動や傾き、揺れなどの計測に際しても、容易に設置可能なものである。また、携帯情報端末３０にインストールするアプリケーションプログラム３８は、専用サーバからダウンロードしてインストールし実行できるため、専用機器やパソコンが不要であり、例えば、携帯電話などが使用可能なため、持ち運びが容易なものである。このため、火山の火口周辺や地震直後の災害地、崖崩れなど、大きな機材が設置困難な場所でも、設置及び計測可能なものである。さらに、図３に示すように、遠隔地の複数箇所の計測情報を、携帯電話網に接続可能な携帯情報端末３０により、例えば加速度情報サーバ４０などに常時または定期的に送信し蓄積させることも可能であり、管理端末４２などで一括管理することが可能なものである。   According to the measurement apparatus 10 of this embodiment, the portable information terminal 30 can receive and display measurement information by short-distance wireless transmission without a wired connection with the terminal unit 14 installed at the detection location. For this reason, it can be easily installed when measuring vibrations, tilts, and shaking of bridges such as iron bridges and overpasses and buildings such as high-rise buildings that are difficult to install by wired connection. The application program 38 to be installed in the portable information terminal 30 can be downloaded from a dedicated server, installed, and executed. Therefore, a dedicated device or a personal computer is not necessary. For example, a mobile phone can be used, so it is easy to carry. Is. Therefore, it can be installed and measured even in places where large equipment is difficult to install, such as around volcanic craters, disaster areas immediately after an earthquake, and landslides. Further, as shown in FIG. 3, measurement information at a plurality of locations in a remote place may be transmitted and accumulated, for example, constantly or periodically, for example, to an acceleration information server 40 or the like by a portable information terminal 30 connectable to a cellular phone network. This is possible and can be collectively managed by the management terminal 42 or the like.

なお、近距離無線伝送には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）以外の無線伝送方式も適宜使用できるものである。また、端末部１４の電源は、乾電池や商用電源などのほか、太陽電池や風力発電などの自然エネルギーを利用した発電装置を用いても良く、簡単に人が近付けない検出場所や遠隔地でも、太陽電池等を用いることにより長時間の計測を可能とするものである。   For short-distance wireless transmission, wireless transmission methods other than Bluetooth (registered trademark) can be used as appropriate. The power source of the terminal unit 14 may be a dry battery or a commercial power source, or a power generation device using natural energy such as a solar battery or wind power generation. By using a solar cell or the like, it is possible to measure for a long time.

この発明の計測装置は上記実施形態に限定されるものではなく、加速度センサを無線インターフェースと一体に形成しても良く、これによりセンサケーブルが端末部に露出しないため、取り扱い性がよい。また、無線インターフェースに記憶装置を取り付けることにより、無線断などの無通信時に、計測情報の記録を行うことが可能であり、遠隔地や容易に手の届かない場所では、より確実に計測情報を収集することが可能となるものである。   The measuring device according to the present invention is not limited to the above embodiment, and the acceleration sensor may be formed integrally with the wireless interface, and the sensor cable is not exposed to the terminal portion, so that it is easy to handle. In addition, by attaching a storage device to the wireless interface, it is possible to record measurement information when there is no communication such as a wireless disconnection. It can be collected.

また、携帯電話網は、公衆または構内携帯電話網を含んでも良く、通信手段として、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の規格を用いても良く、通信手段は適宜選択可能なものである。さらに、携帯情報端末には、アプリケーションプログラムをダウンロードしてインストール及び実行可能であれば、携帯電話のほかに、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）など、適宜選択可能なものである。そのほか、携帯情報端末の表示部への表示形式は、アプリケーションプログラムを変更することで、適宜対応可能なものである。   In addition, the mobile phone network may include a public or private mobile phone network, a wireless LAN (Local Area Network) standard may be used as a communication means, and the communication means can be appropriately selected. In addition to mobile phones, PDAs (Personal Digital Assistants) and PHSs (Personal Handyphone Systems) can be selected as appropriate as long as the application program can be downloaded, installed and executed on the mobile information terminal. . In addition, the display format on the display unit of the portable information terminal can be appropriately handled by changing the application program.

この発明の一実施形態の計測装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the measuring device of one Embodiment of this invention. この実施形態の計測装置の携帯情報端末を示す概略図である。It is the schematic which shows the portable information terminal of the measuring device of this embodiment. この実施形態の計測装置の使用例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the usage example of the measuring device of this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 計測装置
１２ 加速度センサ
１４ 端末部
１６ 本体部
１８ 無線インターフェース
２２ Ａ／Ｄ変換部
２６，３２ 送受信ドライバ
２８ 制御部
３０ 携帯情報端末
３４ 表示部
３８ アプリケーションプログラム DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Measurement apparatus 12 Acceleration sensor 14 Terminal part 16 Main body part 18 Wireless interface 22 A / D conversion part 26,32 Transmission / reception driver 28 Control part 30 Portable information terminal 34 Display part 38 Application program

Claims (3)

３軸方向の加速度を検出可能な加速度センサと、近距離無線伝送機能を有する無線インターフェースから形成された端末部と、近距離無線伝送機能を有するとともに携帯電話網に接続可能な携帯情報端末から成る本体部と、この本体部に設けられた表示部と、前記加速度センサが検出した計測情報を前記表示部に表示させるアプリケーションプログラムとを備え、前記加速度センサが検出した計測情報を近距離無線伝送により前記端末部から前記本体部に伝送し、前記携帯情報端末の表示部で表示可能としたことを特徴とする計測装置。   It comprises an acceleration sensor capable of detecting acceleration in three axes, a terminal unit formed of a wireless interface having a short-range wireless transmission function, and a portable information terminal having a short-range wireless transmission function and connectable to a mobile phone network A main body, a display provided in the main body, and an application program for displaying the measurement information detected by the acceleration sensor on the display, and the measurement information detected by the acceleration sensor is transmitted by short-range wireless transmission. A measuring apparatus which transmits from the terminal unit to the main body unit and can be displayed on a display unit of the portable information terminal. 前記無線インターフェースは、前記加速度センサから入力したアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、近距離無線伝送を制御する送受信ドライバと、前記Ａ／Ｄ変換部と送受信ドライバを制御する制御部が一体的に設けられたことを特徴とする請求項１記載の計測装置。   The wireless interface includes an A / D converter that converts an analog signal input from the acceleration sensor into a digital signal, a transmission / reception driver that controls short-range wireless transmission, and a control that controls the A / D converter and the transmission / reception driver. The measuring device according to claim 1, wherein the portion is provided integrally. 前記携帯情報端末は、携帯電話網を介して前記端末の計測情報を蓄積する加速度情報サーバに、計測情報の読み書き可能に接続できることを特徴とする請求項１または２記載の計測装置。

The measurement apparatus according to claim 1, wherein the portable information terminal can be connected to an acceleration information server that accumulates measurement information of the terminal via a mobile phone network so that the measurement information can be read and written.

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