JP2015106199A - 測定データ収集用具、及び、測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】測定現場では、製造ラインや工作機械などの発生するノイズに強い無線通信で、測定工具からデータ処理装置へ、少ない投資で簡単にデータ収集を可能とする。【解決手段】近接無線通信チップ５２と、該近接無線通信チップ５２で受信したデータを記憶するためのメモリ５４と、前記近接無線通信チップ５２及びメモリ５４に電源を供給するための電池５６と、を備えた測定データ収集用具（グローブ５０）を用いて、測定工具（マイクロメータ１１、ノギス１２、デジタルインジケータ１３等）から近接無線通信により測定データを収集する。【選択図】図５

Description

本発明は、測定データ収集用具、及び、測定システムに係り、特に、少ない投資で簡単にデータ収集が可能な測定データ収集用具、及び、これを用いた測定システムに関する。

特許文献１に記載されているように、測定現場でマイクロメータ等の測定工具を用いて得たデータをコンピュータ等の外部機器に転送して、データ処理することが行われている。

そのため、測定現場において複数の測定工具を使用し、その測定結果をコンピュータ等に収集する方法としては、次のような方法が行われている。

（１）図１に示す如く、複数の測定工具（例えばマイクロメータ１１、ノギス１２、デジタルインジケータ１３等）を１本のケーブル２０でコンピュータ３０に有線で接続する方法

（２）ケーブル着脱の必要性を無くすために、図２のように、例えばハブ２４を用いて複数のケーブル２１〜２３で接続する方法

（３）ケーブル接続の問題点を改善するために、図３に示すように、専用の無線送受信機４１、４２で接続する方法
図３は、測定工具（図ではデジタルインジケータ１３）に取付けられた送信機４１とコンピュータ３０に接続された受信機４２により測定データの通信を可能とした例である。
又、特許文献２には、測定工具側の送信機を腕時計のようなリストバンド型として、測定工具とケーブルで接続することが記載されている。

（４）専用の受信機ではなく、図４に示す如く、コンピュータ３０に搭載されているブルートゥース（登録商標）等の汎用の無線通信デバイス（図示省略）を利用する方法
この方法によれば、受信機のコストを削減することが可能となる。
測定工具にブルートゥースを搭載した送信機を着脱する方法でも良いが、測定工具自体にブルートゥースを搭載すれば、受信機だけでなく、送信機も不要となり、低価格化さらには故障の要因を低減することができる。

（５）コンピュータに搭載されている無線ＬＡＮ機能を利用する方法
送信機または測定工具自体に内蔵した無線ＬＡＮ機能でコンピュータと通信する方法は、無線ＬＡＮの性質上ペアリングを必要とせず常に複数の測定工具との通信が可能となる点でブルートゥースよりも有利である。

特開２０１２−４８３７７号公報 実開平５−５９５９７号公報

しかしながら、（１）の測定工具を有線接続する方法の場合は、ケーブル２０の着脱が必要なだけでなく、すべての測定工具１１〜１３をケーブル２０の長さ範囲内に置いておかなければならない。また、大きな問題として、ケーブル２０が測定者の手元にあるために、測定の邪魔になることがある。ケーブル２０の着脱は故障の原因ともなり、長いケーブル２０は事故を誘発する環境ともなる。

一方、（２）の複数のケーブルで接続する方法の場合は、ケーブル２０を着脱する必要がなくなるものの、ケーブル自体が複数必要になってしまい、経済的な負担が増してしまう。また、ケーブルが多くなることにより、安全環境を考えた配線計画が必要になってしまう。

又、（３）の専用の無線送受信機で接続する方法の場合は、無線接続によりケーブルが無くなり有線接続の大きな問題は解決されるが、複数の測定工具を使用する場合は、依然として送信機４１の着脱が必要である。更に、ケーブルよりも高価な受信機が必要なだけでなく、複数の測定工具を送信機と着脱することなく使用するためには、ケーブルより高価な送信機を複数個購入しなければならず、経済的な負担はかえって増してしまう。

費用だけでなく、受信機に登録された送信機だけが通信可能となるという点で、機能的にも課題が増える。新たに測定工具を追加したり、除外したりするためにはその都度専用のソフトウェアで受信機の登録設定をし直さなければならない。また、測定環境に複数組の送受信機がある場合は、混在しないようにマーキングの工夫も必要となってしまう。

ケーブルレスとなったことにより安全性は向上するが、ノイズによる通信障害の危険性は格段に増大する。ノイズ環境を事前に確認し、他の無線機器と干渉しないように配慮しなければならないため、導入可能な測定現場が制限される場合がある。

（４）のブルートゥース等の汎用の無線通信デバイスを利用する方法の場合、受信器のコストは削限できるが、コンピュータと通信可能なブルートゥース機器は、ペアリングと呼ばれる接続手順を行ったものに限られ、別の測定工具を使用する際には必ずペアリングを行わなければならない。この時、測定者は接続すべき測定工具を複数のペアリングデバイスから選択しなければならず、複雑な手順が必要となってしまう。

（５）の無線ＬＡＮ機能を利用する方法の場合は、コンピュータが社内ネットワーク等に接続されなければならなかったり、測定現場に測定工具を接続する複数のコンピュータを配置しなければならなかったりする場合は、ＩＰアドレスが重複しないようにするなどの専門的なネットワーク設計が必要となり、導入自体難しくなる可能性が高くなってしまう。

さらに、ブルートゥースや無線ＬＡＮに共通する重要な問題は、やはりノイズによる通信障害の危険性である。両者とも同様の通信周波数帯を利用しており、一般的にノイズの影響を受けやすい。つまり、ノイズの影響が少ない測定環境でしか導入できないことになる。

本発明は、前記従来の問題を解消するべくなれされたもので、測定現場では、製造ラインや工作機械などの発生するノイズに強い無線通信で、測定工具からデータ処理装置へ、少ない投資で簡単にデータ収集を可能とすることを課題とする。

本発明は、近接無線通信チップと、該近接無線通信チップで受信したデータを記憶するためのメモリと、前記近接無線通信チップ及びメモリに電源を供給するための電池と、を備えたことを特徴とする測定データ収集用具を用いることにより、前記課題を解決したものである。

ここで、前記測定データ収集用具を、測定者の掌部及び／又は掌部近傍に装着される形態とすることができる。

又、前記測定データ収集用具をグローブとすることができる。

又、前記近接無線通信チップを、保持状態と通信状態に応じた様々な場所に装着可能とすることができる。

又、前記近接無線通信チップ、メモリ及び電池を、測定データ収集用具から着脱可能とすることができる。

本発明は、又、前記の測定データ収集用具と、該測定データ収集用具と近接無線通信可能な近接無線通信チップを備えた測定工具と、前記測定データ収集用具と近接無線通信可能な近接無線通信チップを備えたデータ処理装置と、を含むことを特徴とする測定システムにより、同様に前記課題を解決したものである。

ここで、前記データ処理装置を携帯端末とすることができる。

又、前記測定データ収集用具のメモリに、測定工具、測定者、測定日時の少なくともいずれか一つの情報も記憶することができる。

近接無線通信は高速大容量の双方向通信を数ｃｍ程度の極近距離で行うため、ノイズに強く他の通信機器との干渉の危険性も少なくなるという特長を持っている。この特長を最大限に活用し、持つ（触れる）という動作により通信すべき測定工具及びデータ処理装置を限定するようにしたことが、本発明の最大の特長である。本発明によれば、ケーブルの接続やＩＤの登録、ペアリングなどの操作と同等の効果を、人間の持つ（触れる）という自然の動作に置き換えることにより、誰でも何の訓練も必要なく測定からデータ収集までを行うことができるようになる。

具体的には、次のような効果を奏する。

（ｉ）信頼性の向上
従来の無線通信の測定システムに存在したノイズによる通信障害の危険性を無くし、測定工具の測定データを安定して収集し、また簡単に携帯端末等のデータ処理装置へ転送できるので信頼性が向上する。

（ii）測定に専念することが可能になり、使い勝手が向上
ケーブルの着脱やペアリングなどの面倒な操作無しに、測定に使用する測定工具を持つ（触れる）だけでデータ収集が可能になるので、測定者は測定に専念することができ、使い勝手が大幅に向上する。
従来は、測定ワークが変わったり、測定機を変更したりする場合には、測定者がＰＣソフトの入力位置の変更や条件設定などのＰＣ操作を行う必要があった。また、測定開始前にＰＣの起動やファイルの準備など段取りに時間がかかった。本発明によれば、データ処理装置でのデータ操作を測定作業と同時に行う必要がなくなり、測定に専念することが可能となる。測定データ収集用具に蓄積された測定データをデータ処理装置に転送するタイミングは、測定者が自由に決定することができ、測定作業と切り離すことができる。

（iii）測定環境整備の簡略化
ケーブルの接続やＩＤの登録などコンピュータと通信するための事前準備が不要で、複数の測定工具の中から、測定に使用するものを単に持つ（触れる）だけで通信の準備が完了するため、測定工具の配置の問題やマーキング等の管理も不要となる。

（iv）訓練不要で初心者でも簡単にデータ収集できる
携帯端末等のデータ処理装置を単に持つ（触れる）だけで、測定工具から収集して蓄積した測定データすべてを一瞬で転送可能となる。

（ｖ）測定機の設置場所に制限がない
従来は、コンピュータとケーブル接続可能な場所またはノイズが少なく安定した無線通信が可能な場所に測定機が存在しなければならなかった。一般的には測定専用の場所を設け、そこにワークを持ってきて測定する場合が多かった。しかし、本発明により、測定者は、近接無線通信チップが装着された測定データ収集用具を身に着けていれば、どんなに離れている測定機でも、測定者が近づいて持つか触れることにより、ノイズの影響を心配せずに測定データを収集することが可能となる。

（vi）測定機の追加・削除による準備が不要
従来は、ケーブル接続の切り替えや、ＩＤを登録または削除するなどの準備が必要であったが、本発明によれば、単に持つ（触れる）か、持たない（触れない）かだけであり、測定機は別の測定者が使用しても、別の作業場所で使用しても、何ら問題が発生しない。従来は、ケーブルで測定された測定機、またはＩＤ登録された測定機だけが測定データの収集対象であったが、本発明によれば、測定に必要な測定機があれば、その場で持つ（触れる）だけで測定データの収集対象とすることができる。

従来技術の一例の構成を示す斜視図 従来技術の他の例の構成を示す斜視図 従来技術の更に他の例の構成を示す斜視図 従来技術の更に他の例の構成を示す斜視図 本発明の実施形態の構成及び使用状態を示す斜視図

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、本発明は以下の実施形態及び実施例に記載した内容により限定されるものではない。又、以下に記載した実施形態及び実施例における構成要件には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。更に、以下に記載した実施形態及び実施例で開示した構成要素は適宜組み合わせてもよいし、適宜選択して用いてもよい。

図５に、本発明に係る実施形態である測定データ収集グローブ５０を用いて、測定工具（図ではノギス１２）から測定データを収集している状態を示す。

前記測定データ収集グローブ５０には、例えばアンテナが内蔵された近接無線通信（ＮＦＣ：near field communication）チップ５２と、該近接無線通信チップ５２で受信したデータを記載するためのメモリ５４と、前記近接無線通信チップ５２及びメモリ５４に電源を供給するための、例えばボタン電池５６とが配設されている。

一方、前記測定工具（１２）には、例えば前記測定データ収集グローブ５０の近接無線通信チップ５２と近接無線通信可能な近接無線通信チップ６０が内蔵されている。

又、データ処理装置である近接無線機能搭載携帯端末７０には、前記測定データ収集グローブ５０の近接無線通信チップ５２と近接無線通信可能な近接無線通信チップ（図示省略）が内蔵されている。

使用に際しては、図５（Ａ）に例示する如く、近接無線通信チップ６０を内蔵した測定工具（１２）を、同様に近接無線通信チップ５２を装着した測定データ収集グローブ５０で持つ（触れる）ことにより、両近接無線通信チップ６０、５２が通信可能な距離となり、測定工具（１２）で測定したデータを測定データ収集グローブ５０内のメモリ５４に蓄積する。

具体的には、例えば入力されたものを、そのまま時系列でデータ処理するソフトウェアの場合は、単に時系列に測定データ収集グローブ５０のメモリ５４に記憶して、データ処理装置（７０）にそのまま転送することができる。この場合、データ処理装置（７０）側のアプリで時系列のデータに対して、予め設定した測定計画（測定機種ごと測定箇所ごとの測定点数など）によって自動的にデータを整理する。あるいは、データ処理装置（７０）から測定機種ごとの測定箇所情報（名称）や測定箇所ごとの測定点数などの測定情報を測定データ収集グローブ５０に予め設定しておき、測定データ収集グローブ５０のメモリ５４内に分類して記憶しておくようにすることもできる。こうすることにより、データ処理装置（７０）が変わっても、整理されたデータが取得できるようになる。

又、測定データ収集グローブ５０のメモリ５４に読み込んだ測定データをデータ処理装置（７０）に転送する際には、例えば図５（Ｂ）に示す如く、データ処理装置である近接無線機能搭載携帯端末７０を測定データ収集グローブ５０で持つと同時に、つまり近接無線でデータ通信が可能となると同時に、データ処理装置（７０）の専用アプリが起動し、測定データ収集グローブ５０内のデータを表示したり、自動的にダウンロードしたりする。煩わしい操作をなくすため、測定データ収集グローブ５０に予め設定されていれば、それにしたがって測定情報をアプリ内にダウンロードする。ダウンロードに際しては、測定データ収集グローブ５０内のデータをダウンロード後、削除するのか残すのか選択可能とすることができる。

なお、携帯端末だけでなく近接無線受信装置を接続したＰＣに転送したり、近接無線機能搭載携帯端末７０を介して、図示しないコンピュータにデータを転送しても良い。

又、測定データをアップロードすることも可能である。これにより、データ処理装置（７０）で編集した測定データの続きを測定したり、バックアップ（ダウンロード）していた過去の測定の続きができる。また、測定データ収集グローブ５０同士で握手することにより、お互いの測定データをコピーし合うことも可能である。これにより、データ処理装置（７０）同士でデータを転送しなくても簡単にデータの共有が可能となる。グローブＩＤを事前に決めておけば、握手した時に、どのグローブにはどのデータを転送するかの事前設定も可能である。

又、測定者の入力ミスまたは入力を取り消したい場合には、データ処理装置（７０）に接続して、測定データ収集グローブ５０に記憶されたデータを取り消すことができる。測定データ収集グローブ５０単独での取り消しのためには、例えばもう片方の測定データ収集グローブ５０を用意して、取り消したい方のグローブで、もう一方のグローブの（普段は近づかない）特定部分に一定時間触れるという方法を採用することもできる。

測定工具によって近接無線通信チップ５２の内蔵されている位置が異なるため、測定データ収集グローブ５０には、保持状態と通信状態（距離）を考慮して、近接無線通信チップ５２を様々な場所に装着できるようにしても良い。

測定データ収集グローブ５０内のメモリ５４を動作するために電源が必要となるが、ボタン電池以外の電池でも良いし、太陽電池をグローブに貼りつけて発電しても良い。電池残量を確認する手段としてインジケータを取り付けても良いし、手に持ったデータ処理装置（７０）で確認できるようにしても良い。

測定データ収集グローブ５０のメモリ５４に、測定工具（１２）から送信された測定機情報を記憶して、データ処理装置（７０）に転送された測定データを測定機毎に統計可能としても良い。

又、測定データ収集グローブ５０のメモリ５４に測定者情報を記憶して、データ処理装置（７０）に転送された測定データを測定者毎に統計可能としても良い。測定者情報は、製造時に測定データ収集グローブ５０内に設けた不揮発性メモリに書き込んでおいても良いし、手に持ったデータ処理装置（７０）のアプリケーションによって測定データ収集グローブ５０内のメモリ５４に記憶されるようにしても良い。

又、測定データ収集グローブ５０のメモリ５４に時計機能を持たせてタイムスタンプを可能としても良い。例えば、測定データに時刻を付加することでタクトタイムの算出や単位時間あたりの測定数算出などの統計処理が容易に可能となる。時刻調整は電波方式として自動で行っても良いし、手に持ったデータ処理装置（７０）から設定しても良い。

又、近接無線通信チップ５２及びメモリ５４、ボタン電池５６を一体にして、測定者が所持しているグローブに簡単に装着できるようなユニットにしても良い。これによりグローブだけを交換できるようになり、トータルコストを下げることが可能となる。

測定データ収集用具は、グローブに限定されず、例えば測定者の一部の指のみを覆う形態であったり、指サックや指リング、リストバンドなど、測定者の掌部及び／又は掌部近傍に装着される他の形態であっても良い。

１１…マイクロメータ
１２…ノギス
１３…デジタルインジケータ
５０…測定データ収集グローブ
５２、６０…近接無線通信チップ
５４…メモリ
５６…ボタン電池
７０…近接無線機能搭載携帯端末

Claims (8)

1. 近接無線通信チップと、
   該近接無線通信チップで受信したデータを記憶するためのメモリと、
   前記近接無線通信チップ及びメモリに電源を供給するための電池と、
   を備えたことを特徴とする測定データ収集用具。
2. 測定者の掌部及び／又は掌部近傍に装着される形態であることを特徴とする請求項１に記載の測定データ収集用具。
3. 前記測定データ収集用具がグローブであることを特徴とする請求項２に記載の測定データ収集用具。
4. 前記近接無線通信チップが、保持状態と通信状態に応じた様々な場所に装着可能とされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の測定データ収集用具。
5. 前記近接無線通信チップ、メモリ及び電池が、測定データ収集用具から着脱可能とされていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の測定データ収集用具。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の測定データ収集用具と、
   該測定データ収集用具と近接無線通信可能な近接無線通信チップを備えた測定工具と、
   前記測定データ収集用具と近接無線通信可能な近接無線通信チップを備えたデータ処理装置と、
   を含むことを特徴とする測定システム。
7. 前記データ処理装置が携帯端末であることを特徴とする請求項６に記載の測定システム。
8. 前記測定データ収集用具のメモリに、測定工具、測定者、測定日時の少なくともいずれか一つの情報も記憶するようにされていることを特徴とする請求項６に記載の測定システム。