JP2020027969A

JP2020027969A - 振動検知器

Info

Publication number: JP2020027969A
Application number: JP2018150433A
Authority: JP
Inventors: 横山　俊一; Shunichi Yokoyama; 俊一横山
Original assignee: Cosmo Instruments Co Ltd
Current assignee: Cosmo Instruments Co Ltd
Priority date: 2018-08-09
Filing date: 2018-08-09
Publication date: 2020-02-20

Abstract

【課題】周囲の騒音が大きい場合や、狭所で作業が行われている場合であっても、コネクタの嵌合を正確に確認することができる振動検知器を提供する。【解決手段】振動検知器は、指先を伝って人体に伝搬する振動を検知するセンサと、センサを腕または手の所定の位置に取り付ける取付部材１０を含む。取付部材１０は、センサ１１を腕または手の所定の位置に取り付ける部材である。例えば取付部材１０を指に嵌めるリングとすることができる。また、取付部材１０をグローブとし、センサ１１は、グローブの裏面の所定の位置に固定されてもよい。また、取付部材１０をセンサ１１を作業員の手指の所定の位置に粘着固定する粘着部材としてもよい。また、取付部材１０をセンサ１１を作業員の手指の所定の位置に真空吸着する真空吸着部材としてもよい。あるいは、取付部材１０をリストバンドとしてもよい。【選択図】図１

Description

本発明は、振動検知器に関する。

従来、重要な電気配線の接続にはロック機構のあるコネクタが用いられている。コネクタの嵌め込みは人手で行われており、嵌め込みが不十分となるミスが発生しやすい。これに対し、従来は、（１）人の感覚による検査−コネクタ嵌合時に発生する音を耳で確認し、嵌合を確認する検査、（２）マイクによる検査−コネクタ嵌合時に発生する音をマイクロホンで集音し、取得した音信号をソフトウェア（非特許文献１）で解析して嵌合を確認する検査などがある。

田代康浩、横山俊一、佐藤厚、「異音検出システムによる波形解析技術」、検査技術、日本工業出版、平成28年11月、第21巻、第11号、p.38-42

しかしながら周囲の騒音が大きい場合、空気中を伝搬する嵌合音のＳＮ比が悪くなり、（１）、（２）の検査の何れによってもコネクタの嵌合を正しく確認できない場合があった。またコネクタ接続の作業が狭所で行われている場合、（２）の検査を行おうとしても、マイクを設置する場所を設けることができない場合があった。また、他の作業の妨げになるため、マイクを離れた位置にしか設置できない場合があった。また、移動しながら行う作業のため、マイクの設置が困難な場合があった。

そこで本発明では、周囲の騒音が大きい場合や、狭所で作業が行われている場合であっても、コネクタの嵌合を正確に確認することができる振動検知器を提供することを目的とする。

本発明の振動検知器は、センサと、取付部材を含む。センサは、指先を伝って人体に伝搬する振動を検知する。取付部材は、センサを腕または手の所定の位置に取り付ける。

本発明の振動検知器によれば、周囲の騒音が大きい場合や、狭所で作業が行われている場合であっても、コネクタの嵌合を正確に確認することができる。

実施例１の振動検知器と受信装置の構成を示すブロック図。実施例１の取付部材のバリエーションを示す図。実施例１の振動検知器と受信装置の動作を示すシーケンス図。センサが検知する振動（音）の波形を示すグラフであって、図４（Ａ）は、コネクタ嵌合時に観測される波形の例を示すグラフ、図４（Ｂ）は、センサと人体が擦れた場合に観測される波形の例を示すグラフ。センサが検知する振動（音）の周波数特性を示すグラフであって、図５（Ａ）は、コネクタ嵌合時に観測される周波数特性の例を示すグラフ、図５（Ｂ）は、センサと人体が擦れた場合に観測される周波数特性の例を示すグラフ。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。

以下、図１を参照して実施例１の振動検知器および受信装置の構成を説明する。同図に示すように本実施例の振動検知器１は、取付部材１０と、センサ１１と、アンプ１２と、送信器１３を含む。本実施例の受信装置２は、受信器２１と、解析装置２２を含む。以下、各構成要件を説明する。

＜取付部材１０＞
取付部材１０の構造について説明する。取付部材１０は、センサ１１を腕または手の所定の位置（後述）に取り付ける部材である。例えば取付部材１０を指に嵌めるリングとすることができる。また、取付部材１０をグローブとし、センサ１１は、グローブの裏面の所定の位置に固定されてもよい。また、取付部材１０をセンサ１１を作業員の手指の所定の位置に粘着固定する粘着部材としてもよい。また、取付部材１０をセンサ１１を作業員の手指の所定の位置に真空吸着する真空吸着部材としてもよい。あるいは、取付部材１０をリストバンドとしてもよい。

＜センサ１１＞
センサ１１は、コネクタを接続する作業員の指先を伝って、作業員の人体（生体）に伝搬する振動を検知する振動センサである。例えば、センサ１１は、骨伝導センサである。

＜センサ１１を取り付ける所定の位置＞
以下、図２を参照して、センサ１１を取り付ける所定の位置について説明する。所定の位置は、例えば、指の付け根とすることができる。より具体的には、同図における親指の付け根（Ａ），人差し指の付け根（Ｂ），中指の付け根（Ｃ）などである。コネクタを接続するために使用される指は、一般的には親指、人差し指、中指であるが、同図に白丸記号で示したように、薬指の付け根、小指の付け根とすることも可能である。所定の位置を指の付け根とする場合、取付部材１０としては、リストバンド以外の何れの形態もとり得るが、リング、グローブ、粘着部材などが好適である。

また、所定の位置を指の爪の上（α，β，γ）としてもよい。また同図に白丸記号で示したように、所定の位置を薬指の爪の上、小指の爪の上としてもよい。所定の位置を指の爪の上とする場合、取付部材１０としては、リストバンド以外の何れの形態もとり得るが、リング、グローブ、粘着部材などが好適である。

また、所定の位置を指の先端から第１関節の間としてもよいし、指の第１関節から第２関節の間（Ｐ，Ｑ，…）としてもよいし、指の第２関節から第３関節の間としてもよい。所定の位置を指の先端から第１関節の間、または指の第１関節から第２関節の間、あるいは指の第２関節から第３関節の間とする場合、取付部材１０としては、リストバンド以外の何れの形態もとり得るが、リング、グローブなどが好適である。

また、所定の位置を手の甲（Ｘ）としてもよい。所定の位置を手の甲（Ｘ）とする場合、取付部材１０としては、リング以外の何れの形態もとり得るが、グローブ、粘着部材、真空吸着部材などが好適である。

また、所定の位置を手首（Ｙ，Ｚ）としてもよい。所定の位置を手首（Ｙ，Ｚ）とする場合、取付部材１０としては、リング以外の何れの形態もとり得るが、グローブ、粘着部材、真空吸着部材、リストバンドなどが好適である。

＜アンプ１２＞
アンプ１２は、センサ１１の出力を増幅する機器である。アンプ１２をセンサ１１と同じケースに収めてもよいし、アンプ１２をセンサ１１と別体とし、アンプ１２をセンサ１１と短い通信ケーブルで接続してもよい。またアンプ１２を後述する送信器１３と同じケースに収めてもよいし、アンプ１２を送信器１３と別体とし、アンプ１２を送信器１３と短い通信ケーブルで接続してもよい。アンプ１２はセンサ１１による信号を増幅する必要がない場合には省略できる。

＜送信器１３＞
送信器１３は、アンプ１２で増幅した信号、またはセンサ出力信号を後述する受信装置２に送信する機器である。送信の方式は、ブルートゥース（登録商標）や赤外線通信などの近接無線通信手段でよい。また送信の方式は、任意の有線通信手段でもよい。送信器１３をアンプ１２、またはセンサ１１と別体とする場合、送信器１３をアンプ１２、またはセンサ１１と短い通信ケーブルで接続すればよい。アンプ１２、送信器１３をセンサ１１と別体とした場合、アンプ１２、送信器１３を作業着のポケット（例えば肩ポケットや胸ポケット）などに入れておけば、作業の邪魔にならない。この場合、アンプ１２や送信器１３に作業着に取り付けるためのクリップなどを設けてもよい。

＜受信器２１＞
送信器１３が送信した信号を受信する機器である。送信側の送信方式に応じて、ブルートゥース（登録商標）や赤外線通信などの近接無線通信手段、任意の有線通信手段により実現できる。

＜解析装置２２＞
受信器２１が受信した信号を解析、分析する装置である。解析装置２２は例えば専用計測器、汎用コンピュータなどで実現することができる。

＜動作＞
以下、図３を参照して振動検知器１および受信装置２の各構成要件の動作を説明する。作業員は、本実施例の振動検知器１を身に着けて、コネクタ接続作業を行っているものとする。コネクタの嵌合の瞬間、クリック音が鳴り、当該クリック音が作業員の指先を伝って、作業員の人体（生体）内に伝搬したものとする。

このとき、振動検知器１のセンサ１１は、作業員の指先を伝って、作業員の人体（生体）に伝搬する振動を検知して信号を出力する（Ｓ１１）。振動検知器１のアンプ１２は、出力された信号を増幅する（Ｓ１２）。振動検知器１の送信器１３は、増幅された信号を受信装置２に送信する（Ｓ１３）。

受信装置２の受信器２１は、送信器１３から送信された信号を受信する（Ｓ２１）。受信装置２の解析装置２２は、受信した信号を解析する（Ｓ２２）。センサ１１には、コネクタの嵌合音の他に、センサ１１と作業員の手などが擦れる音が入ってくるが、これらの音の特徴は異なっているため、解析装置２２はこれらを区別することができる。

＜嵌合音とノイズの違い＞
以下、図４、図５を参照して嵌合音と、作業員の手との摩擦などで生じるノイズとの違いを説明する。図４（Ａ）は、コネクタ嵌合時に観測される波形の例を示すグラフである。同図に示すようにコネクタ嵌合時に観測されるクリック音は、急峻に立ちあがり急激に減衰するインパルス状の波形である。図４（Ｂ）は、センサと人体が擦れた場合に観測される波形の例を示すグラフである。同図に示すようにセンサと人体が擦れた場合に観測される波形は、強度の低い波形がある程度の時間連続し、数回現れる波形であり、波形の特徴が異なる。

また、図５（Ａ）は、コネクタ嵌合時に観測される周波数特性の例を示すグラフである。同図に示すようにコネクタ嵌合時に観測されるクリック音は、６０００Ｈｚ付近に特徴的なピークを有する。一方、図５（Ｂ）は、センサと人体が擦れた場合に観測される周波数特性の例を示すグラフである。同図に示すようにセンサと人体が擦れた場合に観測される音については、６０００Ｈｚ付近にピークが存在しない。解析装置２２は、例えば非特許文献１に記載の波形解析技術により、コネクタ嵌合時に観測されるクリック音のみを抽出し、解析対象とすることができる。

＜効果＞
本実施例の振動検知器１によれば、周囲の騒音が大きく、空気中を伝搬する振動（音）の解析ではＳＮ比が悪くなってしまう場合であっても、人体（生体）を伝搬する振動（音）をピックアップする構成としたため、ＳＮ比が悪くならず、コネクタの嵌合を正確に確認することができる。また、マイクロホンを設置できないような狭所で作業が行われている場合であっても、機器をウェアラブルな構成としたため、作業に支障をきたすことなく、コネクタの嵌合を正確に確認することができる。

Claims

指先を伝って人体に伝搬する振動を検知するセンサと、
前記センサを腕または手の所定の位置に取り付ける取付部材を含む
振動検知器。
請求項１に記載の振動検知器であって、
前記取付部材は、
指に嵌めるリングである
振動検知器。
請求項１に記載の振動検知器であって、
前記取付部材は、
グローブであり、
前記センサは、
前記グローブの裏面の所定の位置に固定される
振動検知器。
請求項１に記載の振動検知器であって、
前記取付部材は、
前記センサを作業員の手指の所定の位置に粘着固定する粘着部材である
振動検知器。
請求項１に記載の振動検知器であって、
前記取付部材は、
前記センサを作業員の手指の所定の位置に真空吸着する真空吸着部材である
振動検知器。
請求項１に記載の振動検知器であって、
前記取付部材は、
リストバンドである
振動検知器。
請求項１から５の何れかに記載の振動検知器であって、
前記所定の位置は、
指の付け根である
振動検知器。
請求項１から５の何れかに記載の振動検知器であって、
前記所定の位置は、
指の爪の上である
振動検知器。
請求項１から５の何れかに記載の振動検知器であって、
前記所定の位置は、
指の先端から第１関節の間である
振動検知器。
請求項１から５の何れかに振動検知器であって、
前記所定の位置は、
指の第１関節から第２関節の間である
振動検知器。
請求項１から５の何れかに振動検知器であって、
前記所定の位置は、
指の第２関節から第３関節の間である
振動検知器。
請求項１または請求項３から６の何れかに記載の振動検知器であって、
前記所定の位置は、
手の甲である
振動検知器。
請求項１または請求項３から６の何れかに記載の振動検知器であって、
前記所定の位置は、
手首である
振動検知器。
請求項１から１３の何れかに記載の振動検知器であって、
前記センサは、
骨伝導センサである
振動検知器。