JP2008513904A - デバイスの動作の時間の監視 - Google Patents

Abstract

デバイス（１）の動作の生起がセンサ（６）によって検出される。動作を起動させる旨のコマンドではなく、動作自体、又はその真の生起が検出される。前述の生起の時間が、測定され、累積され、要求に応じて表される。前述の生起は、前述の動作の生起によってその特性が変化するそのデバイス（１）の何れかの部分によって検出することが可能である。

Description

本発明は、請求項１、１５及び１８それぞれの前段に記載されたデバイスの動作の時間を監視する方法、装置及びシステムに関する。

米国特許第６３０７３３２号明細書には、ランプ寿命メータが開示されている。ランプは、（内視鏡用光源ユニット、コピー機やプロジェクタなどの）ハウジング内に配置されている。ハウジングは、ランプをオン又はオフに切り替えるための制御回路を備えている。ハウジングは、寿命の測定及び監視のモジュールを挿入するのに適したソケットを有する。前述のモジュールは、モジュールに備えられた他の構成部分（プロセッサやメモリなど）に電源供給するためのバッテリを備えている。前述のソケットに挿入されると、モジュールは、ランプのハウジング内の制御回路に接続される。ランプがオンに切り替えられると、モジュールは、ランプがオンに切り替えられた旨を示す信号を制御回路から受信する。

前述の従来技術によれば、状態を監視すべきデバイスのハードウェアは、測定モジュールを受容し、前述の状態を示す特定の信号をモジュールに供給するよう適合させることを要する。前述の適合は、製造のコスト、及び、よって、その利用のコストを増加させることになる。特定の場合（医療機器の場合など）には、更なる安全認証が必要とされることもあり得る。適合は、既に用いられている機器（特に、固定して設置されている、かつ／又は事実上永久的に用いられている機器（ポンプ光や非常口照明など））に行うのは、より難しいことがあり得る。特定の場合、前述の適合を行うことが、物理的に不可能であるか、又は費用がかかりすぎることもあり得る。

更に、従来技術によれば、監視されるデバイスの監視される動作がオンであるか、又はオフであるかを人間が見分けることが可能でない場合がある。例えば、デバイスは、個人から離れた場所、又はアクセスするのが難しい場所にあり得る。同様な場合には、モジュールに供給される信号が、デバイスの監視された部分の動作の状態を実際に示しているかを確信することが可能でない。それは、監視される部分が、動作しているものとしてモジュールに示されているにもかかわらず動作していないように動作不良を起こしている場合があるからである。その結果、ユーザは、デバイスの適切な動作を、期待されたように検出することが可能でなく、前述の動作の累積測定オン時間は大きな不確実性を有していることがあり得る。それによって、特定の状況下で前述のモジュールを施すことが無益になり得る。

デバイスの監視された動作の測定オン時間及び累積オン時間についての大きな不確実性が存在しているので、前述の測定時間及び累積時間に応じて、デバイスの保守を行う（場合によっては、デバイスの特定部分を交換する）時点は同様に不確実である。

本発明の目的は、前述の従来技術の欠点を解決することである。

本発明の前述の目的は、請求項１記載の方法を提供することによって達成される。

よって、測定される時間は常に、デバイスの監視された動作の真のオン時間となる。前述の動作の測定オン時間及び累積オン時間についての不確実性がないことによって、より高い費用効果でデバイスを保守することができる。その時点に先行して保守を行わなければならないその所定の値に対する、測定された累積時間の真の進捗をみることによって、よりうまく保守をスケジューリングすることができる。

本発明の前述の目的は、請求項15記載の装置を提供することによっても達成される。

本発明の前述の目的は、請求項18記載のシステムを提供することによっても達成される。

本発明は、添付図面に関する以下の例示的な説明からより段階的に明らかになる。

図１に示す、本発明による装置は、起動されているデバイス１の動作を検出し、活動中である動作の持続時間（本明細書及び特許請求の範囲ではオン時間と呼ぶ）を測定し、前述の測定オン時間を累積し、外部に向けて累積時間を表すために用いる。

監視されるデバイス１は、非常に多岐にわたり得る（例えば、点灯デバイス、ポンプ、ギア・ボックスや輸送手段）。

その生起又は活動が監視される動作は、その全体として又は一部としてのそのデバイス１がオンにされている状態であり得る。しかし、その全体又は一部としてのそのデバイスの各種事象（活動の特性や量など（例えば、射出光の強度、発生した熱の強度、振動の強度や、線形速度又は回転速度の振幅））を監視することが可能である。図１では、波形の矢印４によって示す前述の活動は、デバイス１の外部でセンサ６によって検出可能である。センサ６は、デバイス１から少し離れた所に示している。しかし、本発明の趣旨の範囲内では、このことは必要でない。センサ６は、何れかのやり方でデバイス１又はその一部に付着させることもできる。同じことがデバイス全体にもあてはまる。

本発明による装置（図１に示す）はセンサ６に加えて、比較器８、メモリ１０、クロック発生器１２、入出力部１４及びプロセッサ１６を備えている。比較器８、メモリ１０、クロック発生器１２及び入出力部１４は全て、プロセッサ１６に接続されている。

本発明による装置（図１に示す）は以下のように動作する。

デバイス１の監視された動作が活動中の場合、この活動がセンサ６によって検出される。このセンサ６は次いで、比較器８の非反転入力に検出信号を供給する。比較器８の反転入力は、閾値を表す閾値信号Thrを受信する。センサ６によって検出された活動の量（その出力によって表される）が閾値を超える場合、比較器の出力は、（特に、第１の論理状態から第２の論理状態に）反転する。次いで、プロセッサ１６は、クロック発生器１２によって供給されるクロック・パルスをカウントするカウンタを起動させる。比較器８の出力の逆遷移によって、プロセッサはカウントを停止する。カウント値は、監視された動作が活動中である時間の値を表す。プロセッサ１６は、累積測定時間値をメモリ１０から取り出す。プロセッサ１６は、最近カウントされた値を、メモリ１０から取り出された値に加算して、累積測定時間の更新値を供給する。次いで、プロセッサ１６は、メモリ１０内の累積測定時間値を、更新された累積測定時間値によって置き換える。

累積測定時間値は、入出力部１４からのコマンドによっても取り出すことが可能であり、次いで、更なる処理のため（表示するためなど）に入出力部１４に供給することが可能である。前述のコマンドは、入出力部１４において（例えば、手作業で、ボタンを押すことによって）生成することができる。前述のコマンドは、図１に示していない更なる回路又は装置から受け取ることもできる。前述のコマンドによってメモリ１０から取り出される累積測定時間値は、更なる回路又はデバイスに供給することが可能である。図２は、コマンドを生成し、かつ、それによって、累積測定時間値をメモリ１０から取り出し、受け取る更なる装置を備える前述のシステムの例の図を示す。

図２に示す説明的なシステムの図では、入出力部１４はRF（無線周波数）送信器１８（プロセッサ１６に接続されており、RFアンテナ２０に接続されている）によって置き換えられている。図２に示しており、部分６乃至１６及び１６乃至２０を備えている装置は、本明細書及び特許請求の範囲では、第１の装置又は検出装置と呼ぶ。前述の更なる装置は、本明細書及び特許請求の範囲では、第２の装置又は監視装置と呼ぶ。図２に示す実施例では、監視装置はスキャナ２２である。スキャナ２２は、それ自体がRFトランシーバ及びRFアンテナ（共に図示していない）を備えている。トランシーバは、波形の両方向の矢印２４によって示すような、コマンドの伝送及び累積測定時間値の伝送を可能にするよう互いにチューニングされる。

図２に示すシステムは、別々の検出装置をスキャナ２２が選択的にアドレス指定することができるように装備することができる。これによって、監視される別々のデバイスについて得られる累積測定時間値を処理することが、互いに無関係な多くのやり方で可能になるのみならず、互いに関する多くのやり方でも可能になる。これによって、工場のホール内の点灯デバイス群などの監視されたデバイスの群の保守のスケジューリングが可能になる。別々のデバイスに別々の重要度重み付け（その場所や安全状態への依存性など）を用いることができる。これによって、最小の費用に対して、同様の最適な時間でデバイス群の保守をスケジューリングすることが可能になる。このことがそもそも可能になるのは、単に、不確実な累積測定時間値が何ら得られないからである。

図３に示すシステムは、検出装置６乃至１２及び１８乃至２２がエネルギ蓄積器３０及びエネルギ捕捉器３２を更に備えているという点によって図２に示すシステムとは異なる。エネルギ蓄積器３０は、RFアンテナ２２及び／又はエネルギ捕捉器３２によって、整流器（例えば、ダイオード（図示せず））によって充電することが可能なコンデンサ又はバッテリを備え得る。エネルギ蓄積器は、検出装置の供給電圧Vccを（図示していないが、特に、整流器のノードから）供給する。

エネルギ捕捉器３２は、波形の矢印３４によって示すような、監視されるデバイス１によって放出される特定の種類のエネルギ（熱（熱発電器による）、光（太陽電池による）、振動（圧電型発電器による）、磁界、電界、及び電圧又は電流など）を受け取るよう構成される。エネルギ捕捉器は、監視されるデバイス１から受け取られるエネルギを変換して、それによってエネルギ蓄積器を充電する。よって、検出装置６乃至１２、１８乃至２０、３０、３２は自己持続性を有する。

エネルギ捕捉器は、監視されるデバイス１とは別のソースから、又は両方からエネルギを受け取るよう構成することも可能である。例えば、エネルギ捕捉器は、エネルギ蓄積器３０を充電するために太陽エネルギを受け取り、変換するよう構成することが可能である。

場合によっては、検出装置の電源供給に十分なレベルにエネルギ蓄積器のエネルギ・レベル又は電圧Vccを維持するには、エネルギ捕捉器３２によって受け取られるエネルギは小さすぎる。前述の場合には、スキャナ２２は、メモリ１０に記憶された累積測定時間値の供給に対する要求のその伝送によって、検出装置から適切な応答を受け取らない。好ましくは、スキャナ２２は、前述の状態を検出し、以前よりも高いエネルギ・レベルを用いることによって前述の要求のその伝送を繰り返すよう構成される。その場合、伝送のより高いエネルギ・レベルは、検出装置に電源供給するのに十分なレベルにエネルギ蓄積器を充電するのに十分であり得る。スキャナ２２は、適切な応答をなお受け取らなかった場合、以前よりもなお高いエネルギ・レベルを用いることによって要求のその伝送を繰り返すことができる。スキャナは、適切な応答を受け取った場合、エネルギ・レベルの値を記憶し、
関連した監視されるデバイス１をアクセスするために、将来の伝送に用いる記憶されたエネルギ・レベル値を取り出すことができる。

場合によっては、センサ６及びエネルギ捕捉器３２は同じ構成部分であり得る。その例には、光源の動作を検出する太陽電池、及び機械の動作を検出する振動センサがある。

検出装置は、その構成部分の大半（そのセンサ６をはじめとする）を単一のシリコン基板内に一体化させて製造することができる。好ましくは、検出装置は、タグ（粘着性の平坦なタグなど）として実現される。タグは、監視されるデバイス１又はその一部に付着させることが可能である。例えば、タグは、光源に、又は点灯デバイスのアーマチュアに付着させることが可能である。

本発明の趣旨の範囲内では、デバイス１の何れかの数の別々のエンティティ又は特性を同時に監視することができる。更に、閾値を下回る、又は超える、監視されるエンティティの値は、デバイスの動作のオン時間又は事象とみなし得る。これによって、デバイスの、かつ、したがって、デバイス１一般の、いくつかの特性の動作履歴のデータの記録が可能になる。同様に、これによって、前述のデバイス１及びデバイス群の高度な保守スキームを設計し、施すことが可能になる。

前述のように得られる、デバイス１の動作の１つ又はいくつかのエンティティについてのデータを用いて、デバイス1を制御する制御装置のためのフィードバック信号を生成することができる。本発明の範囲は、以上で説明しており、添付図面に示している実施例及び例に限定されない一方、特許請求の範囲のみによって規定される。

本発明による方法を用いて動作させる装置の実施例を示す図である。 本発明による方法を用いて動作させる別個の装置のシステムを示す図である。 本発明による方法を用いて動作させる別個の装置の別のシステムを示す図である。

Claims (22)

1. デバイスの動作の持続時間を監視する方法であって、
   a)前記動作のオン状態を検出する工程と、
   ｂ）前記動作の検出オン状態毎に持続時間を測定する工程と、
   ｃ）測定持続時間を累積動作時間に累積する工程と、
   ｄ）前記累積動作時間を記憶する工程と、
   e）前記記憶累積動作時間を更に処理する工程とを備える方法において、
   前記動作の前記オン状態が、前記デバイスの前記動作によって変化が引き起こされるエンティティを監視することによって検出されることを特徴とする方法。
2. 請求項１記載の方法において、前記監視されるエンティティが、前記デバイスの特性であることを特徴とする方法。
3. 請求項１記載の方法において、前記監視されるエンティティが、前記デバイスの保持器の特性であることを特徴とする方法。
4. 請求項１記載の方法において、前記監視されるエンティティが、前記デバイス内に備えられる媒体の特性であることを特徴とする方法。
5. 請求項１記載の方法において、前記監視されるエンティティが、前記デバイスの表面の接触によって検出されることを特徴とする方法。
6. 請求項１記載の方法において、前記監視されるエンティティが、前記デバイスの保持器の表面の接触によって検出されることを特徴とする方法。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法において、前記監視されるエンティティは、熱、移動、前記デバイス内に備えられた媒体の流れ、圧力、電気的エンティティ、音、電界及び磁界、光、放射線を備える群からのエンティティであることを特徴とする方法。
8. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法において、動作の前記記憶累積動作時間が、遠隔スキャナからの要求に応じて無線通信によってその記憶装置から取り出され、表される累積動作時間は、前記スキャナによって取り出される前記累積動作時間であることを特徴とする方法。
9. 請求項１乃至７の何れか一項に記載の方法において、前記方法を施すためのエネルギは、前記動作がオンにされると前記デバイスによって生成されるエネルギから捕捉されることを特徴とする方法。
10. 請求項８記載の方法において、前記方法を施すためのエネルギは、前記監視されるエンティティのエネルギから捕捉されることを特徴とする方法。
11. 請求項７又は８に記載の方法において、前記方法を施すためのエネルギは、前記スキャナによって伝送される無線通信信号のエネルギから捕捉されることを特徴とする方法。
12. 請求項１０記載の方法において、前記スキャナがその要求によって、前記記憶された累積動作時間を獲得しない場合、前記スキャナは、更に強力な通信信号を伝送することによってその要求を繰り返すことを特徴とする方法。
13. 請求項８乃至１１の何れか一項に記載の方法において、前記方法を施すためのエネルギは、前記方法を施すこととは無関係であるソースによって生成されるエネルギから捕捉されることを特徴とする方法。
14. 請求項８乃至１２の一項に記載の方法において、前記捕捉エネルギは、前記方法を施すために後に用いるよう蓄積されることを特徴とする方法。
15. 請求項１乃至１３の何れか一項に記載の方法において、前記記憶された累積動作時間の更なる処理は、前記記憶された累積動作時間を用いる一方でフィードバック信号を生成する工程と、前記デバイスの前記動作を制御する制御装置に前記フィードバック信号を供給する工程とを備えることを特徴とする方法。
16. デバイスの動作の持続時間を監視する装置であって、前記動作の生起を検出するセンサと、クロック・パルスを発生させるクロック発生器と、前記生起を検出するとクロック・パルスをカウントするカウンタと、カウントされたクロック・パルスの累積カウントを記憶するメモリと、前記メモリから前記累積カウントを取り出す旨の要求を入力し、前記取り出した累積カウントを出力する入出力回路と、前記クロック・パルスのカウント、前記累積カウントの記憶、前記要求の入力による前記累積カウントの取り出し及び出力を備えるよう配置され、接続されたプロセッサとを備える装置において、前記センサが、前記デバイスの前記動作によって変化が引き起こされるエンティティを検出するよう構成されることを特徴とする装置。
17. 請求項１５記載の装置において、エネルギ蓄積器及びエネルギ捕捉器を備えており、前記捕捉器は、前記装置の環境からエネルギを捕捉し、前記捕捉器は、前記捕捉エネルギを前記蓄積器に移し、それにより、前記蓄積器は、前記装置のエネルギ消費構成部分に電源供給することを特徴とする装置。
18. 請求項１５乃至１６に記載の装置において、タグとして構成されることを特徴とする装置。
19. デバイスの動作の持続時間を監視するシステムであって、前記動作の生起を検出するセンサの第１の装置と、前記生起の持続時間を測定し、測定持続時間を累積して累積時間を供給し、前記累積オン時間を記憶し、前記第１の装置の外からの要求によって、前記記憶された累積オン時間を出力する手段とを備えるシステムにおいて、前記センサが、前記デバイスの前記動作によって変化が引き起こされるエンティティを検出するよう構成され、前記システムは、第２の装置を更に備えており、前記第１の装置及び前記第２の装置は無線通信回線を備えており、前記無線通信回線は、前記要求を前記第２の装置から前記第１の装置に供給し、前記記憶された累積持続時間を前記第１の装置から前記第２の装置に、前記第１の装置による前記要求の受け取りによって供給するよう構成されることを特徴とするシステム。
20. 請求項18記載のシステムにおいて、前記第１の装置がエネルギ蓄積器及びエネルギ捕捉器を備えており、前記捕捉器は、前記第２の装置によるエネルギの伝送からエネルギを捕捉し、前記捕捉器は、前記捕捉エネルギを前記蓄積器に移し、それにより、前記蓄積器は、前記第１の装置のエネルギ消費構成部分に電源供給することを特徴とするシステム。
21. 請求項１８又は１９に記載のシステムにおいて、前記第２の装置は、前記第２の装置による前記要求が伝送されると応答を受け取ることができなくなると以前よりも高いエネルギ・レベルによって伝送を繰り返すよう構成されることを特徴とするシステム。
22. 請求項１８乃至２０の何れか一項に記載のシステムにおいて、前記第１の装置がタグとして配置されることを特徴とするシステム。

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