JP4683857B2 - Simultaneous multipoint measurement system - Google Patents
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Description
本発明は、複数の計測拠点で計測するデータを時間的に同期して記録する同時多点計測
システムに関するものである。
The present invention relates to a simultaneous multipoint measurement system that records data measured at a plurality of measurement bases in time synchronization.
この種の同時多点計測システムは、複数の計測拠点で被測定物に設けた複数の検出手段からの各データを、時間的な関連性を持たずに基地局に伝送されるようにしたのでは、各データの時間的な関連性が判らないことから、基地局から同期信号を重畳させる時刻を基地局から各計測拠点に通信手段で予め送信して設定しておき、各計測拠点で衛星からの時刻信号波をGPS受信部で受信し、受信した時刻信号波に基づいて目的の時刻になると前記検地手段からのデータの各々に同期信号を重畳させるようにしている。このように、データの各々に同時刻における同期信号を重畳させることで、各データそのものに時間的な関連性がなくても、同期信号を重畳させているものだから、同期信号を利用して各データ間での時間的関連を持たせることができ各データ間の測定を正確に行うことができる(例えば、特許文献1参照。)。
ところが上記従来の同時多点計測システムは、各データに同期信号を重畳させるために同期信号を重畳させる時刻を基地局から各計測拠点に通信手段で予め送信して設定しておく必要がある。すなわち、計測する際に前もって計測時間のスケージュリングが必要である。また、各計測拠点では、衛星からの時刻信号波をGPS受信部で受信し、設定された時刻を判別し、設定された時刻になると信号合成部で同期信号をデータに重畳させるようにする必要がある。すなわち、各計測拠点で衛星からの時刻信号波をGPS受信部で受信する際に、逐次現在の時刻情報を入手し、設定された時刻と比較し設定された時刻になったかどうかを判別させる必要があり、GPS受信部での処理が複雑である。本発明は、このような課題をなくした同時多点計測システムを提供することを目的とする。 However, in the conventional simultaneous multipoint measurement system described above, in order to superimpose the synchronization signal on each data, it is necessary to set in advance the time at which the synchronization signal is superimposed from the base station to each measurement base by communication means. That is, it is necessary to schedule the measurement time in advance when measuring. In addition, at each measurement base, it is necessary to receive the time signal wave from the satellite by the GPS receiver, determine the set time, and at the set time, the signal synthesizer superimposes the synchronization signal on the data There is. That is, when receiving the time signal wave from the satellite at each measurement base by the GPS receiver, it is necessary to obtain current time information sequentially and compare it with the set time to determine whether the set time has come. And the processing at the GPS receiver is complicated. An object of this invention is to provide the simultaneous multipoint measuring system which eliminated such a subject.
上記の目的を達成するため、本発明の請求項1記載の同時多点計測システムは、互いに離隔した地点に配置した複数の計測拠点における計測データ収集を、基地局から通信回線を介して伝達される計測開始信号と衛星からの時刻信号波(GPS)に基づき実行する同時多点計測システムであって、前記基地局は、前記計測開始信号として計測開始時刻を含まない単純な計測開始トリガー信号を発生する計測開始トリガー信号発生手段を具備しており、前記各計測拠点は、
・センサー手段、
・基地局の前記計測開始トリガー信号を受信する計測開始トリガー信号受信手段、
・衛星からの時刻信号波を受信するGPS受信手段、
・少なくとも前記各測定拠点の計測開始トリガー信号受信手段間での計測開始トリガー信号受信時間差のうちもっとも大きい計測開始トリガー信号受信時間差の2倍を超える長い周期の標準パルス信号であって、前記GPS受信手段が受信する時刻信号波に基づき他の測定拠点におけるそれと時刻同期し且つ同じ周期を持つ標準長パルス信号を出力する標準長パルス信号発生手段、
・クロックを用いサンプリング周期信号を出力するサンプリング周期信号出力手段
・計測開始トリガー信号受信手段が受信する計測開始トリガー信号、サンプリング周期信号出力手段からのサンプリング周期信号、センサー手段からのセンシングデータ、および、標準長パルス信号発生手段の発生する標準長パルス信号を受け取り、計測開始トリガー信号の受け取り時点から少なくとも標準長パルス信号の1周期時間を超えるまで、サンプリング周期信号に対応した周期でセンシングデータを順次収集し、且つ、収集に係るセンシングデータと当該センシングデータ収集時点の標準長パルス信号のオン・オフ状態を対として順次記録するデータ記録手段、でもって構成したことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a simultaneous multipoint measurement system according to
-Sensor means,
A measurement start trigger signal receiving means for receiving the measurement start trigger signal of the base station,
GPS receiving means for receiving time signal waves from satellites,
A standard pulse signal having a long cycle exceeding at least twice the largest measurement start trigger signal reception time difference among the measurement start trigger signal reception time differences between at least the measurement start trigger signal reception means at each measurement base, and receiving the GPS signal A standard-length pulse signal generating means for outputting a standard-length pulse signal having the same period and time synchronization with that at another measurement base based on the time signal wave received by the means;
Sampling period signal output means for outputting a sampling period signal using a clockmeasurement start trigger signal received by the measurement start trigger signal receiving means, sampling period signal from the sampling period signal output means, sensing data from the sensor means, and Receives the standard length pulse signal generated by the standard length pulse signal generation means, and sequentially collects sensing data at a cycle corresponding to the sampling cycle signal from the time when the measurement start trigger signal is received until at least one cycle time of the standard length pulse signal is exceeded. In addition, the present invention is characterized by comprising data recording means for sequentially recording the sensing data related to collection and the on / off state of the standard length pulse signal at the time of sensing data collection as a pair.
請求項2記載の同時多点計測システムは、請求項1記載の同時多点計測システムにおいて、前記各計測拠点には、前記標準長パルス信号発生手段の発生する標準長パルス信号周期より短い1/N(Nは1を除く整数)周期で発生させる標準短パルス信号であって、前記GPS受信手段が受信する時刻信号波に基づきその立上り(または立下り)時刻を、前記標準長パルス信号の立上り(または立下り)時刻と同期した標準短パルス信号を発生する標準短パルス信号発生手段を具備しており、この標準短パルス信号発生手段の発生する標準短パルス信号を、前記データ記録手段に入力し、前記データ記録手段は、サンプリング周期信号に対応した周期でセンシングデータを順次収集し、且つ、収集に係るセンシングデータ、当該センシングデータ収集時点の標準長パルス信号および標準短パルス信号のオン・オフ状態を対として順次記録するよう構成したことを特徴とするものである。
The simultaneous multipoint measurement system according to claim 2 is the simultaneous multipoint measurement system according to
請求項1に係る本発明の同時多点計測システムは、各計測拠点において基地局からの計測開始トリガー信号発生手段による計測開始トリガー信号を計測開始トリガー信号受信手段で受信し、標準長パルス信号発生手段によりGPS受信手段で受信した衛星からの時刻信号波に基づき標準長パルス信号を出力し、センサー手段によりセンシングデータを検出し、サンプリング周期信号出力手段によりクロックを用いてサンプリング周期信号を出力し、データ記録手段により計測開始トリガー信号、サンプリング周期信号、センシングデータ、標準長パルス信号を受け取って、計測開始トリガー信号の受け取り時点から、少なくとも標準長パルス信号の1周期時間を超えるまで、サンプリング周期信号に対応した周期でセンシングデータを順次収集し、且つ、収集に係るセンシングデータと当該センシングデータ収集時点の標準長パルス信号のオン・オフ状態を対として順次記録するものである。
The simultaneous multipoint measurement system of the present invention according to
すなわち、各計測拠点での計測の開始は、基地局からの計測開始トリガー信号発生手段により発生させた計測開始トリガー信号を計測開始トリガー信号受信手段で受信した時点から行うようにしてあるものだから、計測する際に前もって計測時間のスケージュリングをする必要がなく、基地局からいつでも計測を開始することができる。 That is, since the measurement start at each measurement base is performed from the time when the measurement start trigger signal receiving means receives the measurement start trigger signal generated by the measurement start trigger signal generating means from the base station, There is no need to schedule the measurement time in advance, and measurement can be started from the base station at any time.
また各計測拠点で記録される標準長パルス信号のオン・オフ状態は、前記GPS受信手段が受信する時刻信号波に基づき他の測定拠点におけるそれと時刻同期し且つ同じ周期を持つようにしており、しかも各計測拠点のデータ記録手段で記録されるデータは収集に係るセンシングデータと当該センシングデータ収集時点の標準長パルス信号のオン・オフ状態を対として順次記録するようにしてあるものだから、各計測拠点におけるセンシングデータ間における時間的関連性を持たせることができる。 The on / off state of the standard long pulse signal recorded at each measurement site is synchronized with that at other measurement sites based on the time signal wave received by the GPS receiving means and has the same cycle, In addition, the data recorded by the data recording means at each measurement base is such that the sensing data related to the collection and the on / off state of the standard length pulse signal at the time of sensing data collection are sequentially recorded as a pair. Temporal relationships between sensing data at bases can be provided.
そして、少なくとも前記各測定拠点の計測開始トリガー信号受信手段間での計測開始トリガー信号受信時間差のうちもっとも大きい計測開始トリガー信号受信時間差の2倍を超える長い周期で前記GPS受信手段が受信する時刻信号波に基づき他の測定拠点におけるそれと時刻同期し且つ同じ周期の標準パルス信号を標準長パルス信号発生手段で発生させるようにしており、各計測拠点で衛星からの時刻信号波をGPS受信手段が受信する際に、逐次現在の時刻までの判別する必要がなく、GPS受信部での処理を簡単にすることができる。 A time signal received by the GPS receiving means at a cycle longer than at least twice the largest measurement start trigger signal receiving time difference among the measurement start trigger signal receiving time differences between the measurement start trigger signal receiving means at each measurement base. Based on the wave, the standard pulse signal with the same period is generated by the standard length pulse signal generation means in synchronization with that at other measurement bases, and the GPS reception means receives the time signal wave from the satellite at each measurement base. In doing so, it is not necessary to sequentially determine the current time, and the processing at the GPS receiver can be simplified.
請求項2に係る本発明の同時多点計測システムは、請求項1記載の同時多点計測システムの前記各計測拠点に、前記標準長パルス信号発生手段の発生する標準長パルス信号周期より短い1/N(Nは1を除く整数)周期で、前記GPS受信手段が受信する時刻信号波に基づきその立上り(または立下り)時刻を、前記標準長パルス信号の立上り(または立下り)時刻と同期した標準短パルス信号を発生する標準短パルス信号発生手段を具備している。そして前記データ記録手段は、当該センシングデータ収集時点の標準長パルス信号の他に標準短パルス信号のオン・オフ状態も対として順次記録するよう構成したものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a simultaneous multi-point measurement system according to the first aspect of the present invention, wherein each of the measurement bases of the simultaneous multi-point measurement system according to the first aspect is shorter than a standard long pulse signal cycle generated by the standard long pulse signal generating means. / N (N is an integer other than 1), and the rising (or falling) time is synchronized with the rising (or falling) time of the standard length pulse signal based on the time signal wave received by the GPS receiving means. Standard short pulse signal generating means for generating the standard short pulse signal is provided. The data recording means is configured to sequentially record the on / off state of the standard short pulse signal as a pair in addition to the standard long pulse signal at the time of sensing data collection.
よって、各計測拠点のデータ記録手段で記録されるデータは収集に係るセンシングデータと当該センシングデータ収集時点の標準長パルス信号および標準短パルス信号のオン・オフ状態を対として順次記録するようにしてあるものだから、標準長パルス信号の立上り(または立下り)からの時刻を標準短パルス信号とサンプリング周期信号を用いてセンシングデータとの時間的関連性をより正確に計測することができる。 Therefore, the data recorded by the data recording means at each measurement base is sequentially recorded as a pair of the sensing data related to the collection, the standard long pulse signal at the time of sensing data collection, and the on / off state of the standard short pulse signal. Therefore, the time relationship from the rising edge (or falling edge) of the standard long pulse signal can be measured more accurately by using the standard short pulse signal and the sampling period signal to determine the temporal relationship with the sensing data.
以下本発明に係る同時多点計測システムの実施形態について、図1〜図4に図示し以下に説明する。図1は、本発明に係る同時多点計測システムを説明する説明図であり、図2は、本発明に係る同時多点計測システムにおける各計測拠点での各信号およびセンシングデータを説明する説明図である。図3および図4は、本発明に係る同時多点計測システムにおける各計測拠点での各信号およびセンシングデータを説明する他の説明図である。 Hereinafter, an embodiment of a simultaneous multipoint measurement system according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a simultaneous multipoint measurement system according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining each signal and sensing data at each measurement base in the simultaneous multipoint measurement system according to the present invention. It is. FIG. 3 and FIG. 4 are other explanatory diagrams for explaining each signal and sensing data at each measurement base in the simultaneous multipoint measurement system according to the present invention.
図1において、Aは、基地局、B,Cは、互いに離隔した地点に配置した計測拠点、Dは、通信回線である。基地局Aから通信回線Dを介して計測開始信号を各計測拠点B,Cに伝達するようにしている。基地局Aは、計測開始トリガー信号発生手段10と同期演算処理手段12とを具備している。計測開始トリガー信号発生手段10は、前記計測開始信号として計測開始時刻を含まない単純な計測開始トリガー信号を発生する手段であって、計測開始操作手段11の操作信号を受けて計測開始トリガー信号を発生させる。同期演算処理手段12は、各計測拠点B,Cから記録されたデータを受け取り、各計測拠点B,Cで計測されたセンシングデータとセンシングデータ間における時間的関連性を持たせるために記録した信号を利用して各センシングデータを同期させたデータになるよう演算処理する手段である。 In FIG. 1, A is a base station, B and C are measurement bases arranged at points separated from each other, and D is a communication line. A measurement start signal is transmitted from the base station A to the measurement bases B and C via the communication line D. The base station A includes measurement start trigger signal generation means 10 and synchronization calculation processing means 12. The measurement start trigger signal generation means 10 is a means for generating a simple measurement start trigger signal that does not include a measurement start time as the measurement start signal, and receives the operation signal from the measurement start operation means 11 and outputs the measurement start trigger signal. generate. The synchronous calculation processing means 12 receives data recorded from the measurement bases B and C, and signals recorded for providing temporal relevance between the sensing data measured at the measurement bases B and C and the sensing data. Is a means for performing arithmetic processing so that each sensing data becomes synchronized data.
各計測拠点B,Cは、センサー手段20、計測開始トリガー信号受信手段21、GPS受信手段22、標準長パルス信号発生手段23、標準短パルス信号発生手段24、サンプリング周期信号出力手段25、データ記録手段26を具備している。
Each measurement base B, C has sensor means 20, measurement start trigger signal receiving means 21, GPS receiving means 22, standard long pulse signal generating means 23, standard short pulse signal generating means 24, sampling period signal output means 25, data recording.
センサー手段20は、目的のセンシングデータを得る手段である。計測開始トリガー信号受信手段21は、基地局Aの計測開始トリガー信号発生手段10から出力される計測開始トリガー信号を受信する受信手段である。GPS受信手段22は、衛星Eからの時刻波信号を受信する手段である。
The sensor means 20 is means for obtaining target sensing data. The measurement start trigger
標準長パルス信号発生手段23は、少なくとも前記各測定拠点B,Cの計測開始トリガー信号受信手段21で受信される開始トリガー信号の受信時間差の2倍を超える長い周期のパルス信号であって、時刻信号波に基づき他の測定拠点B,Cにおけるそれと時刻同期し且つ同じ周期を持つ標準長パルス信号を出力する出力手段である。すなわち、前記各測定拠点B,Cの計測開始トリガー信号受信手段21間の計測開始トリガー信号受信時間差の2倍を超える長い周期のパルス信号に設定しているのは、各測定拠点B,Cの計測データでの同期時刻の関連を得るときに、立上り時刻が同じ時刻を示すのか、1つずれた時刻を示すのかを記録したデータから判定できるようにするために設定するようにしたものである。例えばこの標準長パルス信号は、4SEC程度の等間隔でオン・オフのパルス信号を出力させるようにしている。
The standard-length pulse signal generating means 23 is a pulse signal having a long cycle exceeding at least twice the difference in reception time of the start trigger signal received by the measurement start trigger
標準短パルス信号発生手段24は、前記標準長パルス信号発生手段23の発生する標準長パルス信号周期より短い1/N(Nは1を除く整数)周期で発生させる標準短パルス信号であって、前記GPS受信手段22が受信する時刻信号波に基づきその立上り(または立下り)時刻を、前記標準長パルス信号の立上り(または立下り)時刻と同期した標準短パルス信号を発生する。例えばこの標準短パルス信号は、10mSEC程度の等間隔でオン・オフのパルス信号を出力させるようにしている。 The standard short pulse signal generating means 24 is a standard short pulse signal generated with a 1 / N (N is an integer excluding 1 ) period shorter than the standard long pulse signal period generated by the standard long pulse signal generating means 23, Based on the time signal wave received by the GPS receiving means 22, a standard short pulse signal whose rise (or fall) time is synchronized with the rise (or fall) time of the standard long pulse signal is generated. For example, this standard short pulse signal outputs an on / off pulse signal at equal intervals of about 10 mSEC.
サンプリング周期信号出力手段25は、クロックを用いサンプリング周期信号を出力する手段であり、例えば20μSEC程度の間隔で信号を出力するようにしている。
The sampling cycle
データ記録手段26は、計測開始トリガー信号受信手段21が受信する計測開始トリガー信号、サンプリング周期信号出力手段25からのサンプリング周期信号、センサー手段20からのセンシングデータ、標準長パルス信号発生手段23の発生する標準長パルス信号、および標準短パルス信号発生手段の発生する標準短パルス信号を受け取り、計測開始トリガー信号の受け取り時点から少なくとも標準長パルス信号の1周期時間を超えるまで、サンプリング周期信号に対応した周期でセンシングデータを順次収集し、且つ、収集に係るセンシングデータ、当該センシングデータ収集時点の標準長パルス信号および標準短パルス信号のオン・オフ状態を対として順次記録するようにしてある。すなわち、少なくとも標準長パルス信号の1周期時間を超えるまで計測させるのは、計測したデータ中に必ず同期した時刻を示す標準長パルスを含むようにするためである。そして計測開始トリガー信号の受け取り時点から計測を開始し、計測の終了は少なくとも標準長パルス信号の1周期時間を超えるまでの時間をタイマー等で時間設定してある。したがって、各計測拠点B,Cで、少なくとも標準パルス信号周期の1/2の時間がオーバラップする計測データが記録することができる。
The
−通信回線Dには、基地局Aの計測開始トリガー信号発生手段10からの計測開始信号を各計測拠点B,Cに伝達するために、計測開始信号伝達手段27を配置している。この計測開始信号伝達手段27は、基地局Aから各計測拠点B,Cに有線により直接伝達させるもの、あるいは無線、光、各インターネット、携帯電話等の各種通信手段を利用したものであってもよい。 In the communication line D, the measurement start signal transmission means 27 is arranged to transmit the measurement start signal from the measurement start trigger signal generation means 10 of the base station A to the measurement bases B and C. The measurement start signal transmission means 27 may be a direct transmission from the base station A to the measurement bases B and C, or a communication means such as wireless, optical, each Internet, and a mobile phone. Good.
各計測拠点B,Cのデータ記録手段26で記録されたデータは、基地局Aの同期演算処理手段12にデータ移動手段28で伝達させる。このデータ移動手段28は、各計測拠点B,Cから基地局Aに有線により直接伝達させるもの、あるいは無線、光、各インターネット、携帯電話等の各種通信手段を利用したものであってもよい。また、各データ記録手段26で各種の記録媒体に書込み、各記録媒体を介して基地局Aの同期演算処理手段12で記録されたデータを読取るようにしてもよい。
The data recorded by the data recording means 26 at each measurement base B, C is transmitted to the synchronization calculation processing means 12 of the base station A by the
このように構成した本発明に係る同時多点計測システムは、次のように作用する。まず基地局Aで計測開始操作手段11を操作して計測の開始操作をする。すると計測開始トリガー信号発生手段10から計測開始トリガー信号にトリガー波形が出力される。計測開始トリガー信号は、計測開始信号伝達手段27により各計測拠点B,Cの計測開始トリガー信号受信手段21に伝達される。 The simultaneous multipoint measurement system according to the present invention configured as described above operates as follows. First, the base station A operates the measurement start operation means 11 to start the measurement. Then, a trigger waveform is output from the measurement start trigger signal generating means 10 to the measurement start trigger signal. The measurement start trigger signal is transmitted by the measurement start signal transmission means 27 to the measurement start trigger signal reception means 21 at each measurement site B and C.
各計測拠点B,Cにおいて、基地局Aからの計測開始トリガー信号を計測開始トリガー信号受信手段21で受信する。GPS受信手段22で衛星からの時刻信号波を受信する。標準長パルス信号発生手段23は、GPS受信手段22により受信した衛星からの時刻信号波に基づき標準長パルス信号を発生させる。また、標準短パルス信号発生手段24は、前記GPS受信手段22が受信する時刻信号波に基づき、前記標準長パルス信号発生手段23の発生する標準長パルス信号周期より短い1/N(Nは1を除く整数)周期で、その立上り(または下り)時刻を、前記標準長パルス信号の立上り(または立下り)時刻と同期した標準短パルス信号を発生する。サンプリング周期信号出力手段25は、クロックを用いてサンプリング周期信号を出力する。センサー手段20は、センシングデータを逐次検出する。 At each measurement base B, C, the measurement start trigger signal receiving means 21 receives the measurement start trigger signal from the base station A. The GPS signal receiving means 22 receives a time signal wave from the satellite. The standard long pulse signal generating means 23 generates a standard long pulse signal based on the time signal wave from the satellite received by the GPS receiving means 22. The standard short pulse signal generating means 24 is 1 / N (N is 1) shorter than the standard long pulse signal period generated by the standard long pulse signal generating means 23 based on the time signal wave received by the GPS receiving means 22. an integer) the period excluding, the rising (or downlink) time, generates a standard short pulse signal synchronized with the rising (or falling) time of the standard length pulse signal. The sampling period signal output means 25 outputs a sampling period signal using a clock. The sensor means 20 detects sensing data sequentially.
データ記録手段26は、計測開始トリガー信号受信手段21による計測開始トリガー信号、サンプリング周期信号出力手段25によるクロックを用いたサンプリング周期信号、センサー手段20によるセンシングデータ、標準長パルス信号発生手段23から出力される標準長パルス信号、標準短パルス信号発生手段24から出力される標準短パルス信号を受け取って、計測開始トリガー信号のトリガー波形を受け取り時点から少なくとも標準長パルス信号の1周期時間を超えるまで、サンプリング周期信号に対応した周期でセンシングデータを順次収集し、且つ、収集に係るセンシングデータと当該センシングデータ収集時点の標準長パルス信号および標準短パルス信号のオン・オフ状態を対として順次記録する。 The data recording means 26 outputs a measurement start trigger signal by the measurement start trigger signal receiving means 21, a sampling period signal using a clock by the sampling period signal output means 25, sensing data by the sensor means 20, and a standard length pulse signal generation means 23. The standard long pulse signal, the standard short pulse signal output from the standard short pulse signal generating means 24, and the trigger waveform of the measurement start trigger signal is received until at least one cycle time of the standard long pulse signal is exceeded. Sensing data is sequentially collected at a period corresponding to the sampling period signal, and the sensing data related to the collection and the on / off state of the standard long pulse signal and the standard short pulse signal at the time of sensing data collection are sequentially recorded as a pair.
すなわち、計測拠点Bおよび計測拠点Cでの各信号およびセンシングデータを図2に共通した時間軸に基づいて説明する。図2において、aは、計測拠点Bの計測開始トリガー信号発生手段21で受信した計測開始トリガー信号であって、a0は、基地局Aの計測開始操作手段11を操作した時に計測開始トリガー信号発生手段10により発生させたトリガー波形を受信した状態を示している。bは、計測拠点Cの計測開始トリガー信号発生手段21で受信した計測開始トリガー信号であって、b0は、基地局Aの計測開始操作手段11を操作した時に計測開始トリガー信号発生手段10により発生させたトリガー波形を受信した状態を示している。トリガー波形a0に比較してトリガー波形b0は、時間軸で少し遅れている。これは、基地局Aの計測開始トリガー信号発生手段10により発生させたトリガー波形が計測拠点Bに伝達されるまでの時間と計測拠点Cに伝達されるまでの時間に差があることを示している。 That is, each signal and sensing data at the measurement base B and the measurement base C will be described based on the time axis common to FIG. In FIG. 2, a is a measurement start trigger signal received by the measurement start trigger signal generating means 21 of the measurement base B, and a0 is a measurement start trigger signal generated when the measurement start operating means 11 of the base station A is operated. The state which received the trigger waveform generated by the means 10 is shown. b is a measurement start trigger signal received by the measurement start trigger signal generation means 21 at the measurement base C, and b0 is generated by the measurement start trigger signal generation means 10 when the measurement start operation means 11 of the base station A is operated. The state where the triggered waveform is received is shown. Compared with the trigger waveform a0, the trigger waveform b0 is slightly delayed in the time axis. This indicates that there is a difference between the time until the trigger waveform generated by the measurement start trigger signal generating means 10 of the base station A is transmitted to the measurement base B and the time until the trigger waveform is transmitted to the measurement base C. Yes.
cは、計測拠点Bの標準長パルス信号発生手段23で発生させた標準長パルス信号であって、例えば4SECの等間隔でオン・オフを繰返すパルス信号である。dは、計測拠点Cの標準長パルス信号発生手段23で発生させた標準長パルス信号であって、例えば4SECの等間隔でオン・オフを繰返すパルス信号である。標準長パルス信号cと標準長パルス信号dは、衛星Eからの時刻信号波に基づき発生させるようにしており、時刻同期し且つ同じ周期となるようにしている。 c is a standard length pulse signal generated by the standard length pulse signal generation means 23 at the measurement site B, and is a pulse signal that repeatedly turns on and off at regular intervals of 4 SEC, for example. d is a standard length pulse signal generated by the standard length pulse signal generation means 23 at the measurement site C, and is a pulse signal that repeatedly turns on and off at regular intervals of 4 SEC, for example. The standard length pulse signal c and the standard length pulse signal d are generated based on the time signal wave from the satellite E, are time synchronized and have the same cycle.
eは、計測拠点Bの標準短パルス信号発生手段24で発生させた標準短パルス信号であって、前記標準長パルス信号発生手段23の発生する標準長パルス信号c周期の1/N(Nは1を除く整数)周期で発生させ、前記GPS受信手段22が受信する時刻信号波に基づきその立上り(または立下り)時刻を、前記標準長パルス信号cの立上り(または立下り)時刻と同期した標準短パルス信号を発生する。例えばこの標準短パルス信号は、10mSECの等間隔でオン・オフを繰返すパルス信号である。 e is a standard short pulse signal generated by the standard short pulse signal generating means 24 at the measurement site B, and is 1 / N (N is a period of the standard long pulse signal c generated by the standard long pulse signal generating means 23). Raises an integer) the period but one, the rising (or falling) time based on the time signal waves the GPS receiving unit 22 receives, in synchronism with the rise of the standard length pulse signal c (or falling) time Generate a standard short pulse signal. For example, this standard short pulse signal is a pulse signal that repeatedly turns on and off at equal intervals of 10 mSEC.
fは、計測拠点Cの標準短パルス信号発生手段24で発生させた標準短パルス信号であって、前記標準長パルス信号発生手段23の発生する標準長パルス信号d周期の1/N(Nは整数)周期で発生させ、前記GPS受信手段22が受信する時刻信号波に基づきその立上り(または立下り)時刻を、前記標準長パルス信号dの立上り(または立下り)時刻と同期した標準短パルス信号を発生する。例えばこの標準短パルス信号は、10mSECの等間隔でオン・オフを繰返すパルス信号である。 f is a standard short pulse signal generated by the standard short pulse signal generating means 24 at the measurement site C, and is 1 / N (N is a period of the standard long pulse signal d generated by the standard long pulse signal generating means 23). A standard short pulse that is generated in an integer) cycle and whose rise (or fall) time is synchronized with the rise (or fall) time of the standard long pulse signal d based on the time signal wave received by the GPS receiving means 22 Generate a signal. For example, this standard short pulse signal is a pulse signal that repeatedly turns on and off at equal intervals of 10 mSEC.
なお、図2に図示する標準短パルス信号eおよび標準短パルス信号fは、標準長パルス信号cおよび標準長パルス信号dの一周期に対して1/14周期として記載しているが、実際には1/400周期で発生させている。 Note that the standard short pulse signal e and the standard short pulse signal f shown in FIG. 2 are described as being 1/14 cycles with respect to one cycle of the standard long pulse signal c and the standard long pulse signal d. Is generated in a period of 1/400.
gは、計測拠点Bのクロックを用いたサンプリング周期信号であって、20μSEC間隔で信号を発生させている。同様にhは、計測拠点Cのクロックを用いたサンプリング周期信号であって、20μSEC間隔で信号を発生させている。なお、図2に図示するサンプリング周期信号gおよびサンプリング周期信号hは、点で示しているが、実際にはここでは点で示めされない程の数を発生させている。 g is a sampling period signal using the clock of the measurement site B, and a signal is generated at intervals of 20 μSEC. Similarly, h is a sampling period signal using the clock of the measurement site C, and a signal is generated at intervals of 20 μSEC. Note that the sampling period signal g and the sampling period signal h illustrated in FIG. 2 are indicated by dots, but in actuality, numbers that are not indicated by dots are generated.
iは、計測拠点Bのセンサー手段20で計測されたセンシングデータであり、jは、計測拠点Cのセンサー手段20で計測されたセンシングデータである。 i is the sensing data measured by the sensor means 20 of the measurement base B, and j is the sensing data measured by the sensor means 20 of the measurement base C.
このような信号およびセンシングデータは、計測拠点Bのデータ記録手段26で次のように記録される。すなわち、計測開始トリガー信号aのトリガー波形a0を受信した時点から、サンプリング周期信号gに対応した周期でセンシングデータiを順次収集し、且つ、収集に係るセンシングデータiと当該センシングデータ収集時点の標準長パルス信号cと標準短パルス信号eのオン・オフ状態を対として順次記録する。 Such signals and sensing data are recorded by the data recording means 26 at the measurement site B as follows. That is, the sensing data i is sequentially collected at a period corresponding to the sampling period signal g from the time when the trigger waveform a0 of the measurement start trigger signal a is received, and the sensing data i related to the collection and the standard at the time of sensing data collection are collected. The on / off states of the long pulse signal c and the standard short pulse signal e are sequentially recorded as a pair.
同様に計測拠点Cのデータ記録手段26でも同様に記録される。すなわち、計測開始トリガー信号bのトリガー波形b0を受信した時点から、サンプリング周期信号hに対応した周期でセンシングデータjを順次収集し、且つ、収集に係るセンシングデータjと当該センシングデータ収集時点の標準長パルス信号dと標準短パルス信号fのオン・オフ状態を対として順次記録する。 Similarly, the data is recorded in the data recording means 26 at the measurement site C in the same manner. That is, the sensing data j is sequentially collected at the period corresponding to the sampling period signal h from the time when the trigger waveform b0 of the measurement start trigger signal b is received, and the sensing data j related to the collection and the standard at the time when the sensing data is collected The ON / OFF state of the long pulse signal d and the standard short pulse signal f is sequentially recorded as a pair.
このように記録したデータは、データ移動手段28を介して基地局Aの同期演算処理手段12に伝達される。同期演算処理手段12では、計測拠点Bおよび計測拠点Cから送られてきたデータを次のようにして同期演算処理する。すなわち、計測開始トリガー信号aのトリガー波形a0を受信した時から次に標準長パルス信号cのパルスが立上る点c0までのサンプリング周期Ta(サンプリングの数)と、計測開始トリガー信号bのトリガー波形b0を受信した時から次に標準長パルス信号dのパルスが立上る点d0までのサンプリング周期Tb(サンプリングの数)とを比較する。
The data thus recorded is transmitted to the synchronization calculation processing means 12 of the base station A through the
例えば、図2に図示するように、−T/2≦Ta−Tb≦T/2の時にはc0とd0が同時刻として判断し、計測拠点Bと計測拠点Cの時間的関連性を持たせる。 For example, as shown in FIG. 2, when −T / 2 ≦ Ta−Tb ≦ T / 2, c0 and d0 are determined as the same time, and the temporal relationship between the measurement base B and the measurement base C is given.
次に、図3に図示するように、Ta−Tb=Ta−Tb1<−T/2の時(すなわち、Tbが、計測開始トリガー信号bのトリガー波形b1を受信した時から次に標準長パルス信号dのパルスが立上る点d1までのサンプリング周期Tb1(サンプリングの数)である時)、標準長パルス信号cのパルスが立上る点c0と標準長パルスdのパルスが立上る点d1は異なる時刻の立上り点と判断し、計測拠点Bではc0を、計測拠点Cではd1の1周期分先の立上る点d0を仮想しこの点を、同時刻として時間的関連性を持たせる。(c0とd1−T=d0が同じ時刻とし判断する。)
また、図4に図示するように、Ta−Tb=Ta1−Tb>T/2の時(すなわち、Taが、計測開始トリガー信号aのトリガー波形a1を受信した時から次に標準長パルス信号cのパルスが立上る点c1までのサンプリング周期Ta1(サンプリングの数)である時)、標準長パルス信号bのパルスが立上る点b0と標準長パルス信号aのパルスが立上る点a1は異なる時刻の立上り点と判断し、計測拠点Cではd0を、計測拠点Bではc1の1周期分先の立上る点c0を仮想しこの点を、同時刻として時間的関連性を持たせる。(d0とc1−T=c0が同じ時刻とし判断する。)
次に、各計測拠点B,Cのデータ記録手段26で記録されるデータは収集に係るセンシングデータと当該センシングデータ収集時点の標準短パルス信号のオン・オフ状態も対として順次記録するようにしてあるものだから、標準長パルス信号の立上り(または立下り)からの時刻を標準短パルス信号とサンプリング周期信号を用いて演算処理するようにすれば、センシングデータとの時間的関連性をより正確に持たせるように演算処理することができる。
Next, as shown in FIG. 3, when Ta−Tb = Ta−Tb1 <−T / 2 (that is, Tb receives the trigger waveform b1 of the measurement start trigger signal b, then the standard long pulse is received. The point c0 where the pulse of the standard length pulse signal c rises and the point d1 where the pulse of the standard length pulse d rises when the sampling period Tb1 (the number of samplings) until the point d1 where the pulse of the signal d rises) The rising point of time is determined, and at measurement base B, c0 is assumed, and at measurement base C, point d0 that rises one cycle ahead of d1 is hypothesized, and this point is given temporal relevance as the same time. (It is determined that c0 and d1-T = d0 are the same time.)
Further, as shown in FIG. 4, when Ta−Tb = Ta1−Tb> T / 2 (that is, Ta receives the trigger waveform a1 of the measurement start trigger signal a and then the standard length pulse signal c When the sampling period Ta1 (the number of samplings) up to the point c1 at which the first pulse rises), the point b0 at which the pulse of the standard length pulse signal b rises and the point a1 at which the pulse of the standard length pulse signal a rises are different times. The measurement base C is assumed to be d0, and the measurement base B is assumed to be a point c0 that rises one cycle ahead of c1, and this point is given temporal relevance as the same time. (D0 and c1-T = c0 are determined to be the same time.)
Next, the data recorded by the data recording means 26 at each of the measurement bases B and C is sequentially recorded as a pair of the sensing data related to collection and the on / off state of the standard short pulse signal at the time of sensing data collection. Therefore, if the time from the rise (or fall) of the standard long pulse signal is processed using the standard short pulse signal and the sampling period signal, the temporal relationship with the sensing data can be more accurately determined. Arithmetic processing can be performed so as to have.
なお、必ずしも標準短パルス信号を用いる必要はなく、標準長パルス信号の立上り(または立下り)からの時刻をサンプリング周期信号のみで演算処理するようにしてもよい。この場合は標準短パルス信号を用いる場合と比較して多少精度が落ちる。 Note that it is not always necessary to use the standard short pulse signal, and the time from the rise (or fall) of the standard long pulse signal may be calculated using only the sampling period signal. In this case, the accuracy is somewhat lower than when a standard short pulse signal is used.
以上のように、各計測拠点での計測の開始は、基地局Aからの計測開始トリガー信号発生手段10により発生させた計測開始トリガー信号を計測開始トリガー信号受信手段21で受信した時点から行うようにしてあるものだから、計測する際に前もって計測時間のスケージュリングをする必要がなく、基地局からいつでも計測を開始することができる。 As described above, the measurement at each measurement base is started from the time when the measurement start trigger signal receiving means 21 receives the measurement start trigger signal generated by the measurement start trigger signal generating means 10 from the base station A. Therefore, there is no need to schedule the measurement time in advance, and measurement can be started from the base station at any time.
そして、少なくとも前記各測定拠点B,Cの計測開始トリガー信号受信手段21間の計測開始トリガー信号受信時刻差の2倍を超える長い周期で前記GPS受信手段22が受信する時刻信号波に基づき他の測定拠点におけるそれと時刻同期し且つ同じ周期の標準パルス信号を標準長パルス信号発生手段23で発生させるようにしており、各計測拠点B,Cで衛星からの時刻信号波をGPS受信手段22が受信する際に、逐次現在の時刻までの判別する必要がなく、GPS受信部での処理を簡単にすることができる。
And based on the time signal wave received by the GPS receiving means 22 with a long period exceeding at least twice the measurement start trigger signal receiving time difference between the measurement start trigger signal receiving means 21 at the measurement bases B and C. A standard pulse signal having the same period as that at the measurement site and having the same period is generated by the standard length pulse
なお、上記実施形態では、標準長パルス信号の立上り点を同期基準としたが、立下り点を同期基準にしてもよい。 In the above embodiment, the rising point of the standard long pulse signal is used as the synchronization reference, but the falling point may be used as the synchronization reference.
また、上記実施形態では、二つの計測拠点B,Cを設けた場合で説明したが、同様の構成を具備した計測拠点を更に複数設けて計測するようにして実施できることは勿論のことである。この場合には、少なくとも各測定拠点の計測開始トリガー信号受信手段21間の計測開始トリガー信号受信時刻差の2倍を超える長い周期で前記GPS受信手段22が受信する時刻信号波に基づき他の測定拠点におけるそれと時刻同期し且つ同じ周期の標準パルス信号を標準長パルス信号発生手段23で発生させるようにしておく必要がある。このようにしておけば、計測開始トリガー信号aのトリガー波形が同期する標準長パルス信号の立上り(または立下り)点を見つけ出すことができるものである。
In the above embodiment, the case where the two measurement bases B and C are provided has been described. However, it is needless to say that a plurality of measurement bases having the same configuration may be provided and measured. In this case, at least another measurement is performed based on the time signal wave received by the GPS receiving means 22 with a long period exceeding twice the measurement start trigger signal receiving time difference between the measurement start trigger signal receiving means 21 at each measurement base. It is necessary to generate the standard pulse signal having the same period as that at the base and the standard
更に、基地局と一つの計測拠点とを同一拠点として各構成を共に備えるようにしてもよい。 Further, the base station and one measurement base may be the same base and each configuration may be provided.
本発明の同時多点計測システムは、例えば、水道管に適宜間隔で配置した漏水センサーからのデータに時間的関連性を持たせて記録することができるので、記録されたデータを基に水道管からの漏水個所を見つけ出すことに利用できる。 In the simultaneous multipoint measurement system of the present invention, for example, data from water leakage sensors arranged at appropriate intervals on the water pipe can be recorded with time relevance, so that the water pipe can be recorded based on the recorded data. It can be used to find out where the water leaks from.
A 基地局
B 計測拠点
C 計測拠点
10 計測開始トリガー信号発生手段
20 センサー手段
21 計測開始トリガー信号受信手段
22 GPS受信手段
23 標準長パルス信号発生手段
24 標準短パルス信号発生手段
25 サンプリング周期出力手段
26 データ記録手段
A base station B measurement base C measurement base 10 measurement start trigger signal generation means 20 sensor means 21 measurement start trigger signal reception means 22 GPS reception means 23 standard long pulse signal generation means 24 standard short pulse signal generation means 25 sampling period output means 26 Data recording means
Claims (2)
前記基地局は、前記計測開始信号として計測開始時刻を含まない単純な計測開始トリガー信号を発生する計測開始トリガー信号発生手段を具備しており、
前記各計測拠点は、
・センサー手段、
・基地局の前記計測開始トリガー信号を受信する計測開始トリガー信号受信手段、
・衛星からの時刻信号波を受信するGPS受信手段、
・少なくとも前記各測定拠点の計測開始トリガー信号受信手段間での計測開始トリガー信号受信時間差のうちもっとも大きい計測開始トリガー信号受信時間差の2倍を超える長い周期の標準パルス信号であって、前記GPS受信手段が受信する時刻信号波に基づき他の測定拠点におけるそれと時刻同期し且つ同じ周期を持つ標準長パルス信号を出力する標準長パルス信号発生手段、
・クロックを用いサンプリング周期信号を出力するサンプリング周期信号出力手段
・計測開始トリガー受信手段が受信する計測開始トリガー信号、サンプリング周期信号出力手段からのサンプリング周期信号、センサー手段からのセンシングデータ、および、標準長パルス信号発生手段の発生する標準長パルス信号を受け取り、計測開始トリガー信号の受け取り時点から少なくとも標準長パルス信号の1周期時間を超えるまで、サンプリング周期信号に対応した周期でセンシングデータを順次収集し、且つ、収集に係るセンシングデータと当該センシングデータ収集時点の標準長パルス信号のオン・オフ状態を対として順次記録するデータ記録手段、
でもって構成したことを特徴とする同時多点計測システム。 Simultaneous multi-point measurement system that performs measurement data collection at multiple measurement bases arranged at points separated from each other based on a measurement start signal transmitted from a base station via a communication line and a time signal wave (GPS) from a satellite Because
The base station comprises a measurement start trigger signal generating means for generating a simple measurement start trigger signal not including a measurement start time as the measurement start signal,
Each measurement base is
-Sensor means,
A measurement start trigger signal receiving means for receiving the measurement start trigger signal of the base station,
GPS receiving means for receiving time signal waves from satellites,
A standard pulse signal having a long cycle exceeding at least twice the largest measurement start trigger signal reception time difference among the measurement start trigger signal reception time differences between at least the measurement start trigger signal reception means at each measurement base, and receiving the GPS signal A standard-length pulse signal generating means for outputting a standard-length pulse signal having the same period and time synchronization with that at another measurement base based on the time signal wave received by the means;
・ Sampling period signal output means that outputs sampling period signal using clock ・ Measurement start trigger signal received by measurement start trigger receiving means, sampling period signal from sampling period signal output means, sensing data from sensor means, and standard Receives the standard long pulse signal generated by the long pulse signal generator, and sequentially collects the sensing data at a cycle corresponding to the sampling cycle signal from the time when the measurement start trigger signal is received until at least one cycle time of the standard long pulse signal is exceeded. And data recording means for sequentially recording the sensing data related to collection and the on / off state of the standard length pulse signal at the time of sensing data collection as a pair,
A simultaneous multi-point measurement system characterized by having it configured.
この標準短パルス信号発生手段の発生する標準短パルス信号を、前記データ記録手段に入力し、前記データ記録手段は、サンプリング周期信号に対応した周期でセンシングデータを順次収集し、且つ、収集に係るセンシングデータ、当該センシングデータ収集時点の標準長パルス信号および標準短パルス信号のオン・オフ状態を対として順次記録するよう構成したことを特徴とする請求項1記載の同時多点計測システム。 Each measurement base has a standard short pulse signal generated at a 1 / N (N is an integer excluding 1 ) cycle shorter than the standard long pulse signal cycle generated by the standard long pulse signal generating means, and the GPS reception Standard short pulse signal generating means for generating a standard short pulse signal in which the rising (or falling) time is synchronized with the rising (or falling) time of the standard long pulse signal based on the time signal wave received by the means And
The standard short pulse signal generated by the standard short pulse signal generating means is input to the data recording means, and the data recording means sequentially collects sensing data at a period corresponding to the sampling period signal and 2. The simultaneous multipoint measurement system according to claim 1, wherein the sensing data, the standard long pulse signal at the time of sensing data collection, and the on / off state of the standard short pulse signal are sequentially recorded as a pair.
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