JP2010054374A - Mobile sensor - Google Patents

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JP2010054374A JP2008220370A JP2008220370A JP2010054374A JP 2010054374 A JP2010054374 A JP 2010054374A JP 2008220370 A JP2008220370 A JP 2008220370A JP 2008220370 A JP2008220370 A JP 2008220370A JP 2010054374 A JP2010054374 A JP 2010054374A
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Hiromi Arakane
宏臣 荒金
Takao Sagawa
孝夫 佐川
Nobuyuki Okamura
信行 岡村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To simply install, on a fixed object, a motion sensor capable of detecting movement of the fixed object, when it is moved. <P>SOLUTION: The motion sensor includes an accelerator for respectively detecting acceleration in three-axial directions and a control part for detecting the movement from the acceleration in the three-axial directions detected by the accelerator. The control part acquires an acceleration detection signal from the accelerator, obtains an acceleration measurement value of each axis, determines whether the motion sensor stands still or is moving, based on the acceleration measurement value, and calculates a posture angle of the motion sensor using the acceleration measurement value of each axis when the sensor is determined to stand still. Meanwhile, when the motion sensor is determined to be moving, horizontal acceleration is calculated by means of the posture angle of the motion sensor, which is calculated when the sensor is determined as being stationary so as to determine whether the sensor is moving, based on the horizontal acceleration. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、固定物が移動されたときにその移動を検知する移動検知装置に関する。   The present invention relates to a movement detection device that detects movement when a fixed object is moved.

近年、大型工作機械、ATMといった固定状態で使用される固定物の盗難等が問題となっている。   In recent years, theft of fixed objects used in a fixed state such as large machine tools and ATMs has become a problem.

かかる盗難を検知するものとして特許文献1に記載されるものが知られている。特許文献1に記載される盗難探知機能付耐ダンパセキュアモジュール装置では、水平方向に沿って配置されたX軸加速度センサとY軸加速度センサからの加速度データから、水平方向の加速度、速度及び変位量を求め、さらに、水平方向の変位を高速フーリエ変換して、フーリエ振幅パワースペクトラムを求め、ログデータとして記憶しており、加速度が所定値より大きくなったときに、速度持続時間、変位時間、変位量及びフーリエ振動パワースペクトラムに従って、装置の移動が盗難によるものか、盗難以外の地震などによるものかを識別する。
特開2006−277400号公報
A device described in Patent Document 1 is known as a device for detecting such theft. In the anti-theft damper function module device with a theft detection function described in Patent Document 1, the acceleration, velocity, and displacement in the horizontal direction are calculated from the acceleration data from the X-axis acceleration sensor and the Y-axis acceleration sensor arranged along the horizontal direction. Furthermore, the horizontal displacement is subjected to fast Fourier transform to obtain the Fourier amplitude power spectrum, which is stored as log data. When the acceleration exceeds a predetermined value, the speed duration, displacement time, displacement According to the quantity and the Fourier vibration power spectrum, it is identified whether the movement of the device is due to theft or an earthquake other than theft.
JP 2006-277400 A

しかしながら、特許文献1の構成では、加速度センサを水平方向に沿って正しく設置しなければならず、ユーザ自身が加速度センサを固定物に設置する場合に、その設置が困難であるという問題がある。   However, in the configuration of Patent Document 1, there is a problem that the acceleration sensor must be correctly installed along the horizontal direction, and when the user himself / herself installs the acceleration sensor on a fixed object, the installation is difficult.

また、特許文献1では、装置の移動が盗難か地震によるものかを識別するために、加速度、速度のみならず装置の変位及び変位のパワースペクトラムを求めており、その演算処理が複雑になるという問題がある。   Further, in Patent Document 1, in order to identify whether the movement of the device is due to theft or an earthquake, not only the acceleration and speed but also the displacement of the device and the power spectrum of the displacement are obtained, and the calculation process is complicated. There's a problem.

本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、その目的は、装置の設置を簡単に行うことができる移動検知装置を提供することである。また、本発明のさらなる目的は、簡単な演算処理で移動とそれ以外とを識別することができる移動検知装置を提供することである。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a movement detection device capable of easily installing the device. A further object of the present invention is to provide a movement detection device that can identify movement and other movements with simple arithmetic processing.

上記課題を解決するために、請求項1記載の本発明は、固定物に設置される移動検知装置であって、3軸方向の加速度をそれぞれ検出する加速度計と、該加速度計で検出される3軸の加速度から移動を検出する制御部と、を備え、前記制御部は、前記加速度計からの加速度検出信号を取り込み3軸の加速度計測値を求める加速度計測手段と、加速度計測値に基づき移動検知装置が静止しているかまたは運動しているかを判定する運動判定手段と、前記運動判定手段で装置が静止していると判定された場合に、前記3軸の加速度計測値を用いて移動検知装置の姿勢角を計算する姿勢角計算手段と、前記運動判定手段で移動検知装置が運動していると判定された場合に、移動検知装置が静止していると判定された場合に前記姿勢角計算手段で計算した移動検知装置の姿勢角を用いて、水平加速度を計算する水平加速度計算手段と、を備え、水平加速度計算手段で計算した水平加速度に基づき移動をしているか否かを判定することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to claim 1 is a movement detection device installed on a fixed object, the accelerometer for detecting acceleration in three axial directions, respectively, and detected by the accelerometer. A control unit for detecting movement from triaxial acceleration, the control unit taking in an acceleration detection signal from the accelerometer and obtaining a triaxial acceleration measurement value, and moving based on the acceleration measurement value A movement determination means for determining whether the detection apparatus is stationary or exercising, and movement detection using the three-axis acceleration measurement value when the movement determination means determines that the apparatus is stationary. An attitude angle calculating means for calculating an attitude angle of the apparatus, and the attitude angle when the movement detecting apparatus determines that the movement detecting apparatus is stationary when the movement determining means determines that the movement detecting apparatus is moving. Calculate with calculation means And a horizontal acceleration calculating means for calculating horizontal acceleration using the attitude angle of the movement detecting device, and determining whether or not the vehicle is moving based on the horizontal acceleration calculated by the horizontal acceleration calculating means. To do.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の前記制御部が、前記水平加速度計算手段で計算された水平加速度が所定の加速度閾値を超えるかを判定する加速度閾値判定手段と、前記加速度閾値判定手段で所定の加速度閾値を超えたと判定された場合に、前記加速度計測値から速度を計算する速度計算手段と、前記速度計算手段で計算した速度が所定の速度閾値を超えるかを判定する速度閾値判定手段と、前記速度閾値判定手段で所定の速度閾値が超えたと判定された場合に移動信号を出力する出力手段と、をさらに備えることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, the control unit according to the first aspect further includes an acceleration threshold determination unit that determines whether the horizontal acceleration calculated by the horizontal acceleration calculation unit exceeds a predetermined acceleration threshold, and the acceleration threshold determination A speed calculation unit that calculates a speed from the acceleration measurement value, and a speed threshold that determines whether the speed calculated by the speed calculation unit exceeds a predetermined speed threshold The apparatus further comprises: a determination unit; and an output unit that outputs a movement signal when the speed threshold determination unit determines that a predetermined speed threshold is exceeded.

請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の前記制御部が、前記加速度計測手段で求めた加速度計測値の移動分散を計算する移動分散計算手段を備え、前記運動判定手段は、移動分散が所定閾値を超えた場合に移動検知装置が運動していると判定することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, the control unit according to the first or second aspect includes a movement variance calculation unit that calculates a movement variance of an acceleration measurement value obtained by the acceleration measurement unit, and the motion determination unit includes a movement When the variance exceeds a predetermined threshold, it is determined that the movement detection device is moving.

請求項4記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の前記制御部が、前記運動判定手段で移動検知装置が静止していると判定した場合に、前記各手段による一連の処理を間欠的に行うことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, when the control unit according to any one of the first to third aspects determines that the movement detection device is stationary by the motion determination unit, a series of the units is provided. This process is performed intermittently.

本発明によれば、移動検知装置が運動していると判定された場合に、移動検知装置が静止していると判定された場合に各軸の加速度計測値を用いて計算した姿勢角を用いて、水平加速度を求めるようにしており、該水平加速度に基づいて移動を判定しているために、移動検知装置がどのような姿勢で固定物に設置されていても、水平加速度を求めることができる。よって、移動検知装置を固定物に設置するときに、その姿勢を考慮する必要がなく、移動検知装置の設置を簡単に行うことできる。   According to the present invention, when it is determined that the movement detection device is moving, the posture angle calculated using the acceleration measurement value of each axis is used when it is determined that the movement detection device is stationary. Since the horizontal acceleration is obtained and the movement is determined based on the horizontal acceleration, the horizontal acceleration can be obtained regardless of the posture of the movement detection device installed on the fixed object. it can. Therefore, when installing the movement detection device on a fixed object, it is not necessary to consider its posture, and the movement detection device can be easily installed.

また、センサとして3軸方向の加速度をそれぞれ検出する加速度計だけで移動したか否かを判定することができるので、低コストで構成することができる。   Moreover, since it can be determined whether it moved only with the accelerometer which each detects the acceleration of a triaxial direction as a sensor, it can comprise at low cost.

請求項2記載の発明によれば、水平加速度が所定の加速度閾値を超え、且つ速度が所定の速度閾値を超えた場合に、移動信号を出力するようにしたので、地震、加速度計誤差、振動、姿勢変化、低速移動等と、移動とを識別することができる。   According to the second aspect of the present invention, the movement signal is output when the horizontal acceleration exceeds the predetermined acceleration threshold and the speed exceeds the predetermined speed threshold. , Posture change, low-speed movement, and the like can be distinguished from movement.

請求項3記載の発明によれば、運動判定手段の判定条件として、加速度計から得られる各加速度成分の移動分散が所定閾値を超えるかを条件とすることで、重力加速度の影響を受けずに、運動が発生しているか否かを正しく判断することができる。   According to the third aspect of the present invention, the determination condition of the motion determination means is that the movement variance of each acceleration component obtained from the accelerometer exceeds a predetermined threshold value, so that it is not affected by gravitational acceleration. It is possible to correctly determine whether or not exercise is occurring.

請求項4記載の発明によれば、運動が発生していないと判定される場合には、制御部の動作を間欠動作とすることで、消費電力を抑えることができる。   According to invention of Claim 4, when it determines with the exercise | movement not having generate | occur | produced, power consumption can be suppressed by making operation | movement of a control part into intermittent operation | movement.

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明による移動検知装置の構成を示す概略ブロック図である。図において、移動検知装置10は、直交する3軸の加速度をそれぞれ検出する加速度計12X、12Y、12Zと、制御部14と、正常か移動かを表すデータを記憶する不揮発性メモリ16と、バッテリー18と、外部から供給される電力から制御部14駆動のための電力を生成すると共にバッテリー18に充電を行わせる電源20と、を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic block diagram showing the configuration of a movement detection apparatus according to the present invention. In the figure, a movement detection device 10 includes an accelerometer 12X, 12Y, 12Z that detects accelerations in three orthogonal axes, a control unit 14, a non-volatile memory 16 that stores data indicating normality or movement, and a battery. 18 and a power source 20 that generates power for driving the control unit 14 from power supplied from the outside and charges the battery 18.

この移動検知装置10は、移動を監視する固定物の任意の部分に設置され、その設置姿勢は任意であり、装置の座標系の3軸(X,Y,Z)と固定物の固有の3軸とが一致している必要はなく、且つその固定物が設置されているローカル座標系に一致している必要もない。ここで、ローカル座標系の3軸は、水平面にXY軸を含み、Z軸を鉛直下向きとする右手座標系とする。   This movement detection device 10 is installed in an arbitrary part of a fixed object for monitoring movement, and its installation posture is arbitrary, and three axes (X, Y, Z) of the coordinate system of the apparatus and three unique items of the fixed object. It does not have to coincide with the axis, nor does it need to coincide with the local coordinate system in which the fixed object is installed. Here, the three axes of the local coordinate system are a right-handed coordinate system that includes the XY axes on the horizontal plane and the Z axis is vertically downward.

制御部14は、加速度計12X、12Y、12Zの加速度検出信号を取り込み、移動を検出した場合に、その移動信号を出力するものであり、加速度計12X、12Y、12Zの検出信号をA/D変換するA/D変換回路30と、CPU32、ROM34、RAM36、I/Oドライバ38及びコネクタ40を備える。   The control unit 14 takes in the acceleration detection signals of the accelerometers 12X, 12Y, and 12Z, and outputs the movement signal when the movement is detected. The detection signals of the accelerometers 12X, 12Y, and 12Z are A / D. An A / D conversion circuit 30 for conversion, a CPU 32, a ROM 34, a RAM 36, an I / O driver 38, and a connector 40 are provided.

CPU32で実行される機能として、図2に示すように、加速度検出信号を取り込み各軸の加速度の計測値を求める加速度計測手段142と、加速度計測値の移動分散を計算する移動分散計算手段144と、移動分散計算手段144での計算に基づき装置10及び固定物が静止しているかまたは運動しているかを判定する運動判定手段146と、前記運動判定手段146で装置及び固定物が静止していると判定された場合に装置10の姿勢角を計算する姿勢角計算手段148と、前記運動判定手段146で装置10及び固定物が運動していると判定された場合に水平加速度を計算する水平加速度計算手段150と、水平加速度計算手段150で計算された加速度が加速度閾値以上かを判定する加速度閾値判定手段152と、加速度閾値判定手段152で判定結果がyesである場合に、速度を計算する速度計算手段154と、速度計算手段154で計算した速度が速度閾値以上かを判定する速度閾値判定手段156と、正常信号または移動信号を出力する出力手段158を備える。   As functions executed by the CPU 32, as shown in FIG. 2, an acceleration measuring unit 142 that takes in an acceleration detection signal and obtains a measured value of acceleration of each axis, and a moving variance calculating unit 144 that calculates a moving variance of the measured acceleration value , The movement determination means 146 for determining whether the apparatus 10 and the fixed object are stationary or moving based on the calculation by the movement dispersion calculation means 144, and the apparatus and the fixed object are stationary by the movement determination means 146. When it is determined that the apparatus 10 and the fixed object are moving, the attitude angle calculating means 148 that calculates the attitude angle of the apparatus 10 and the horizontal acceleration that calculates the horizontal acceleration when the apparatus 10 and the fixed object are determined to be moving. A calculation unit 150; an acceleration threshold determination unit 152 for determining whether the acceleration calculated by the horizontal acceleration calculation unit 150 is equal to or greater than an acceleration threshold; and an acceleration threshold determination unit. When the determination result is yes in 152, the speed calculation means 154 for calculating the speed, the speed threshold determination means 156 for determining whether the speed calculated by the speed calculation means 154 is equal to or higher than the speed threshold, and the normal signal or the movement signal Output means 158 for outputting is provided.

以下、この制御部14の作用を図3のフローチャートに基づいて説明する。   Hereinafter, the operation of the control unit 14 will be described based on the flowchart of FIG.

制御部14がタスク起動すると、加速度計測手段142が、各加速度から得られる加速度検出信号を取り込み、加速度を演算する(ステップS01)。加速度計12X、12Y、12Zが計測する加速度は、万有引力の法則に従い入力される重力加速度と装置の運動に従い入力される運動加速度との合成となる。完全に装置10及び固定物が静止している正常状態では、重力加速度のみ入力するが、装置10及び固定物が運動すると、運動加速度が加わることになる。   When the control unit 14 starts a task, the acceleration measuring unit 142 takes in an acceleration detection signal obtained from each acceleration and calculates the acceleration (step S01). The acceleration measured by the accelerometers 12X, 12Y, and 12Z is a combination of gravitational acceleration input according to the law of universal gravitation and motion acceleration input according to the motion of the device. In the normal state in which the device 10 and the fixed object are completely stationary, only the gravitational acceleration is input. However, when the device 10 and the fixed object move, a motion acceleration is applied.

移動分散計算手段144は、前記加速度計測手段142で計算される各軸の加速度の時系列値から、移動平均と移動分散を求める(ステップS02)。   The moving variance calculating unit 144 obtains a moving average and a moving variance from the time series values of the accelerations of the respective axes calculated by the acceleration measuring unit 142 (step S02).

運動判定手段146は、移動分散計算手段144で計算された各軸の加速度の移動分散が所定の分散閾値範囲内かどうかを判定する。全軸で所定の分散閾値範囲内であれば、装置が静止していると判定し、少なくとも1つの軸で所定閾値範囲外であれば、装置が運動していると判定する(ステップS03)。   The motion determination unit 146 determines whether or not the movement variance of the acceleration of each axis calculated by the movement variance calculation unit 144 is within a predetermined variance threshold range. If all the axes are within the predetermined dispersion threshold range, it is determined that the apparatus is stationary. If at least one axis is outside the predetermined threshold range, it is determined that the apparatus is moving (step S03).

運動判定手段146で、装置が静止していると判定された場合には、姿勢角計算手段148によって、3軸の加速度計測値から姿勢角が計算される(ステップS04)。姿勢角は、ローカル座標系に対する装置の座標系のピッチ角とロール角で表される。今、装置の座標系が、ローカル座標系に対して、Y軸まわりにピッチ角θ回転し、さらにX軸まわりにロール角ψ回転したものであるとすると、加速度計12X、加速度計12Y及び加速度計12Zで検出される加速度ax、ay、azは、ピッチ角θ、ロール角ψによって、
x=g・sinθ
y=-g・cosθ・sinψ
z=-g・cosθ・cosψ
となる。ここで、gは、装置に設置された場所における重力加速度である。これらからθ、ψ、gを求め、これらを制御部14内に記憶する。
When the movement determination unit 146 determines that the apparatus is stationary, the posture angle calculation unit 148 calculates a posture angle from the triaxial acceleration measurement values (step S04). The posture angle is represented by a pitch angle and a roll angle of the apparatus coordinate system with respect to the local coordinate system. Now, assuming that the coordinate system of the device is rotated about the Y axis with respect to the local coordinate system by the pitch angle θ and further rotated about the X axis by the roll angle ψ, the accelerometer 12X, the accelerometer 12Y, and the acceleration The accelerations a x , a y and a z detected by the total 12Z are determined by the pitch angle θ and the roll angle ψ.
a x = g · sinθ
a y = -g · cosθ · sinψ
a z = -g · cosθ · cosψ
It becomes. Here, g is a gravitational acceleration at a place installed in the apparatus. From these, θ, ψ, and g are obtained and stored in the control unit 14.

そして、出力手段158は、正常、即ち移動はしていないと判定して、正常信号をI/Oドライバ38、コネクタ40を介して外部に出力する(ステップS05)。同時に、「正常データ」を不揮発性メモリ16に格納する。   Then, the output means 158 determines that it is normal, that is, has not moved, and outputs a normal signal to the outside via the I / O driver 38 and the connector 40 (step S05). At the same time, “normal data” is stored in the nonvolatile memory 16.

他方、運動判定手段146で、装置10が運動していると判定された場合には、水平加速度計算手段150で、水平加速度を計算する(ステップS06)。   On the other hand, when it is determined by the movement determination means 146 that the apparatus 10 is moving, the horizontal acceleration calculation means 150 calculates the horizontal acceleration (step S06).

水平加速度ah及び重力加速度を含めた垂直加速度avが印加されると、各加速度計で検出される加速度は、
x=−av・sinθ+ah・cosθ・cosξ
y=av・cosθ・sinψ+ah・(sinθ・sinψ・cosξ+cosψ・sinξ)
z=av・cosθ・cosψ+ah・(sinθ・cosψ・cosξ−sinψ・sinξ)
となる。ここで、ξは、水平加速度の入力方向とローカル座標系のX軸とのなす角とする。
When horizontal acceleration a h and vertical acceleration a v including gravitational acceleration are applied, the acceleration detected by each accelerometer is:
a x = −a v · sin θ + a h · cos θ · cos ξ
a y = a v · cos θ · sinψ + a h · (sinθ · sinψ · cosξ + cosψ · sinξ)
a z = a v · cos θ · cosψ + a h · (sinθ · cosψ · cosξ−sinψ · sinξ)
It becomes. Here, ξ is an angle formed between the input direction of the horizontal acceleration and the X axis of the local coordinate system.

上式を解くことにより、水平加速度ahを求めることができる。ここで、ピッチ角θとロール角ψは、姿勢角計算手段148で計算された最新の値を使用する。 By solving the above equation, the horizontal acceleration a h can be obtained. Here, the latest values calculated by the attitude angle calculation means 148 are used for the pitch angle θ and the roll angle ψ.

次いで、加速度閾値判定手段152は、水平加速度計算手段150で計算された水平加速度ahが加速度閾値を超えるかまたは加速度閾値に等しいか否かを判定する(ステップS07)。 Then, the acceleration threshold determination unit 152 determines whether the horizontal acceleration a h calculated by the horizontal acceleration calculating means 150 is equal to or acceleration threshold exceeds the acceleration threshold (step S07).

この加速度閾値は、例えば加速度計誤差、装置10が取付けられた固定物またはその周囲の物が正常作動することによる振動、固定物が設置される建築物の固有振動といった正常レベルでの加速度を除去することができるような値に設定する。これによって、移動と、移動ではない運動とを識別することができる。   This acceleration threshold removes acceleration at normal levels such as accelerometer error, vibration due to normal operation of the fixed object with the device 10 or its surroundings, and the natural vibration of the building where the fixed object is installed. Set it to a value that you can do. This makes it possible to distinguish between movement and non-movement movement.

加速度閾値判定手段152による判定結果がNoである場合には、移動ではないとして、ステップS05へと移行する。   If the determination result by the acceleration threshold determination unit 152 is No, it is determined that the movement is not a movement, and the process proceeds to step S05.

他方、加速度閾値判定手段152による判定結果がYesである場合には、速度計算手段154により、水平加速度を時間積分することにより、速度に対応する速さ相当量を求める(ステップS08)。但し、速さ相当量は、重力加速度を除去した運動加速度の時間積分としてもよい。   On the other hand, when the determination result by the acceleration threshold value determination unit 152 is Yes, the speed calculation unit 154 obtains a speed equivalent amount corresponding to the speed by time-integrating the horizontal acceleration (step S08). However, the speed equivalent amount may be a time integral of the motion acceleration from which the gravitational acceleration is removed.

次いで、速度閾値判定手段156は、速度計算手段154で計算された速さ相当量が速度閾値を超えるかまたは速度閾値に等しいか否かを判定する(ステップS09)。   Next, the speed threshold determination unit 156 determines whether or not the speed equivalent amount calculated by the speed calculation unit 154 exceeds the speed threshold or is equal to the speed threshold (step S09).

この速度閾値は、例えば、所定震度以下(例えば、震度6以下)の地震、大きな振動、レイアウト変更などによる固定物の低速移動を、移動と識別するために設定され、例えば、盗難時に移動させるのには不適当な遅い速さに対応する値に設定する。これによって、移動と、移動ではない運動とを識別することができる。   This speed threshold is set, for example, to distinguish a low-speed movement of a fixed object due to an earthquake having a predetermined seismic intensity or less (for example, seismic intensity 6 or less), a large vibration, a layout change, etc. as a movement. Is set to a value corresponding to an inappropriate slow speed. This makes it possible to distinguish between movement and non-movement movement.

速度閾値判定手段156による判定結果がNoである場合には、移動ではないとして、ステップS05へと移行する。   When the determination result by the speed threshold determination unit 156 is No, it is determined that the movement is not performed, and the process proceeds to step S05.

他方、速度閾値判定手段156による判定結果がYesである場合には、移動と判定し、出力手段158が移動信号を外部からの要求に応じまたは要求にかかわらずI/Oドライバ38、コネクタ40を介して外部に出力する(ステップS10)。同時に「移動データ」を不揮発性メモリ16に格納する。以降、制御部14のタスク起動は停止する。   On the other hand, when the determination result by the speed threshold determination unit 156 is Yes, it is determined that the movement is performed, and the output unit 158 sends the movement signal to the I / O driver 38 and the connector 40 in response to an external request or regardless of the request. To the outside (step S10). At the same time, “movement data” is stored in the nonvolatile memory 16. Thereafter, the task activation of the control unit 14 is stopped.

この移動信号は、例えば、固定物を制御する制御回路に入力されて、固定物の作動を不能とする、または固定物に格納された電子データを消去する、といった任意の防犯動作のトリガ信号として使用することができる。   This movement signal is input to a control circuit that controls a fixed object, for example, as a trigger signal for any crime prevention operation that disables the operation of the fixed object or erases electronic data stored in the fixed object. Can be used.

以上のように、この実施形態では、装置10が静止していると判定された場合に各軸の加速度計測値を用いて姿勢角を計算して記憶しており、この姿勢角を用いて、装置が運動していると判定された場合に、水平加速度を求めるようにしており、該水平加速度に基づいて移動を判定しているために、装置10がどのような姿勢で固定物に設置されていても、水平加速度を求めることができる。よって、装置10を固定物に設置するときに、その姿勢を考慮する必要がないために、装置の設置を簡単に行うことができる。   As described above, in this embodiment, when it is determined that the apparatus 10 is stationary, the posture angle is calculated and stored using the acceleration measurement value of each axis, and using this posture angle, When it is determined that the device is moving, the horizontal acceleration is obtained, and since the movement is determined based on the horizontal acceleration, the device 10 is installed in a fixed object in any posture. Even if it is, horizontal acceleration can be calculated | required. Therefore, when the apparatus 10 is installed on a fixed object, it is not necessary to consider its posture, so that the apparatus can be installed easily.

また、加速度閾値と速度閾値とを設定しており、加速度閾値は水平加速度に対する不感帯となり、速度閾値は速度に対する不感帯となる。この不感帯を設けることで、前述のように、地震、誤差、振動、姿勢変化、低速移動等の運動と、移動とを識別することができる。   Also, an acceleration threshold value and a speed threshold value are set. The acceleration threshold value is a dead zone for horizontal acceleration, and the speed threshold value is a dead zone for speed. By providing this dead zone, as described above, it is possible to distinguish between movements such as earthquakes, errors, vibrations, posture changes, and low-speed movements, and movements.

また、運動判定手段146の判定条件として、各加速度計から得られる各加速度成分の移動分散が所定の分散閾値範囲内であるかを条件としており、分散を基準にして判定することで、重力加速度の影響を受けずに、運動が発生しているか否かを正しく判断することができる。但し、これに限らず任意の判定条件を採用することも可能である。例えば、判定条件として、加速度の大きさ(各加速度の2乗和の平方根)の変化が所定閾値よりも大きいか否かで判定することもできる。   Further, as a determination condition of the movement determination unit 146, it is a condition that the movement dispersion of each acceleration component obtained from each accelerometer is within a predetermined dispersion threshold range. Therefore, it is possible to correctly determine whether or not exercise is occurring. However, the present invention is not limited to this, and any determination condition can be adopted. For example, the determination can be made by determining whether or not the change in the magnitude of acceleration (the square root of the sum of squares of each acceleration) is greater than a predetermined threshold.

装置10及び固定物が移動されそうな状況下では、外部からの電力の供給がなくなることが予想できる。このように電源20に外部からの電力供給がなくなると、バッテリー18からの電力が制御部14に供給される。   Under the situation where the apparatus 10 and the fixed object are likely to be moved, it can be expected that the supply of electric power from the outside will be lost. As described above, when the power supply 20 is not supplied with external power, the power from the battery 18 is supplied to the control unit 14.

このときに、バッテリー18の消費電力を節約するためのスリープモードを採用することができ、制御部14はそのためのウェイクアップタイマ手段160を備えることができる。そして、スリープモードに移行するかどうかの判定として、運動判定手段146の判定結果を使用することができる。運動判定手段146で装置が静止していると判定された場合、出力手段158から正常信号が出力されると、ウェイクアップタイマ手段160が所定時間の計時を開始し、タスク起動は停止される。所定時間経過後にタスク起動がなされるため、制御部14の各手段による一連の処理は間欠動作となる。   At this time, a sleep mode for saving the power consumption of the battery 18 can be adopted, and the control unit 14 can include a wake-up timer means 160 for that purpose. And the determination result of the exercise | movement determination means 146 can be used as determination of whether it transfers to sleep mode. When it is determined by the motion determination means 146 that the apparatus is stationary, when a normal signal is output from the output means 158, the wake-up timer means 160 starts measuring a predetermined time, and the task activation is stopped. Since the task is activated after a predetermined time has elapsed, a series of processes by each means of the control unit 14 is an intermittent operation.

一方、運動判定手段146で装置が運動していると判定された場合には、前記所定時間よりも短い、外部電力供給があるときと同じ基本周期でタスク起動が繰り返されて、運動判定手段146で静止していると判定されるまで、スリープモードへの移行は行わない。   On the other hand, if it is determined by the exercise determination unit 146 that the apparatus is exercising, task activation is repeated at the same basic period as when there is an external power supply shorter than the predetermined time, and the exercise determination unit 146 No transition to sleep mode is made until it is determined that the camera is stationary.

こうして、装置10の運動が発生していないと判定される場合には、制御部14の動作を間欠動作とすることで、消費電力を節約することができる。また、この間欠動作は、通常の外部電力供給があるときにも採用することが可能である。   Thus, when it is determined that no movement of the device 10 has occurred, the operation of the control unit 14 is set to an intermittent operation, so that power consumption can be saved. This intermittent operation can also be employed when there is a normal external power supply.

制御部14が一旦移動を検出すると、固定物が静止し、再び外部電力供給があっても、制御部14は不揮発性メモリ16に格納されている「移動データ」を読み取り、出力手段158は外部に移動信号を出力するために、固定物の防犯動作を行わせることができる。   Once the control unit 14 detects the movement, even if the stationary object is stationary and external power is supplied again, the control unit 14 reads the “movement data” stored in the nonvolatile memory 16, and the output unit 158 In order to output a movement signal, a crime prevention operation of a fixed object can be performed.

本発明による移動検知装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the movement detection apparatus by this invention. 本発明による移動検知装置の制御部の機能を表す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing the function of the control part of the movement detection apparatus by this invention. 本発明による制御部の処理を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the process of the control part by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 移動検知装置
12X、12Y、12Z 加速度計
14 制御部
142 加速度計測手段
144 移動分散計算手段
146 運動判定手段
148 姿勢角計算手段
150 水平加速度計算手段
152 加速度閾値判定手段
154 速度計算手段
156 速度閾値判定手段
158 出力手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Movement detection apparatus 12X, 12Y, 12Z Accelerometer 14 Control part 142 Acceleration measurement means 144 Movement dispersion | distribution calculation means 146 Motion determination means 148 Attitude angle calculation means 150 Horizontal acceleration calculation means 152 Acceleration threshold value determination means 154 Speed calculation means 156 Speed threshold value determination Means 158 Output means

Claims (4)

固定物に設置される移動検知装置であって、
3軸方向の加速度をそれぞれ検出する加速度計と、
該加速度計で検出される3軸の加速度から移動を検出する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記加速度計からの加速度検出信号を取り込み3軸の加速度計測値を求める加速度計測手段と、
加速度計測値に基づき移動検知装置が静止しているかまたは運動しているかを判定する運動判定手段と、
前記運動判定手段で装置が静止していると判定された場合に、前記3軸の加速度計測値を用いて移動検知装置の姿勢角を計算する姿勢角計算手段と、
前記運動判定手段で移動検知装置が運動していると判定された場合に、移動検知装置が静止していると判定された場合に前記姿勢角計算手段で計算した移動検知装置の姿勢角を用いて、水平加速度を計算する水平加速度計算手段と、
を備え、水平加速度計算手段で計算した水平加速度に基づき移動をしているか否かを判定することを特徴とする移動検知装置。
A movement detection device installed on a fixed object,
An accelerometer that detects accelerations in three axial directions,
A control unit that detects movement from three-axis acceleration detected by the accelerometer,
The controller is
Acceleration measurement means for acquiring an acceleration detection signal from the accelerometer and obtaining a triaxial acceleration measurement value;
Movement determination means for determining whether the movement detection device is stationary or exercising based on the acceleration measurement value;
A posture angle calculating means for calculating a posture angle of the movement detecting device using the three-axis acceleration measurement values when the motion determining means determines that the device is stationary;
When it is determined by the motion determination means that the movement detection device is moving, the posture angle of the movement detection device calculated by the posture angle calculation means when the movement detection device is determined to be stationary is used. Horizontal acceleration calculating means for calculating horizontal acceleration,
And a movement detection device for determining whether or not the vehicle is moving based on the horizontal acceleration calculated by the horizontal acceleration calculation means.
前記制御部は、
前記水平加速度計算手段で計算された水平加速度が所定の加速度閾値を超えるかを判定する加速度閾値判定手段と、
前記加速度閾値判定手段で所定の加速度閾値を超えたと判定された場合に、前記加速度計測値から速度を計算する速度計算手段と、
前記速度計算手段で計算した速度が所定の速度閾値を超えるかを判定する速度閾値判定手段と、
前記速度閾値判定手段で所定の速度閾値が超えたと判定された場合に移動信号を出力する出力手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の移動検知装置。
The controller is
Acceleration threshold determination means for determining whether the horizontal acceleration calculated by the horizontal acceleration calculation means exceeds a predetermined acceleration threshold;
A speed calculation means for calculating a speed from the acceleration measurement value when it is determined by the acceleration threshold value determination means that a predetermined acceleration threshold value is exceeded;
Speed threshold determination means for determining whether the speed calculated by the speed calculation means exceeds a predetermined speed threshold;
An output means for outputting a movement signal when it is determined by the speed threshold determination means that a predetermined speed threshold has been exceeded;
The movement detection apparatus according to claim 1, further comprising:
前記制御部は、前記加速度計測手段で求めた加速度計測値の移動分散を計算する移動分散計算手段を備え、
前記運動判定手段は、移動分散が所定閾値を超えた場合に移動検知装置が運動していると判定することを特徴とする請求項1または2記載の移動検知装置。
The control unit includes movement variance calculation means for calculating the movement variance of the acceleration measurement value obtained by the acceleration measurement means,
The movement detection apparatus according to claim 1, wherein the movement determination unit determines that the movement detection apparatus is moving when the movement variance exceeds a predetermined threshold value.
前記制御部は、前記運動判定手段で移動検知装置が静止していると判定した場合に、前記各手段による一連の処理を間欠的に行うことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の移動検知装置。   The said control part performs a series of processes by each said means intermittently, when it determines with the said movement determination means that a movement detection apparatus is still, The any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. The movement detection device according to item.
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