JP5027699B2 - 屋外コンピュータ装置 - Google Patents
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Description
屋外コンピュータの例としてはフィールドサーバがあり、複数の環境計測センサ等の環境計測手段や無線LAN等の通信手段のような複合的な機能を備えて屋外現場における周囲の環境情報をリアルタイムに取得できる装置がある(特許文献1)。
このような屋外に設置するコンピュータは屋内に設置するコンピュータと異なり、各構成装置の故障や機能更新の際にユニット交換の容易性、保守管理性、屋外環境に対応した耐候性、及び防犯性等を担保する必要があり、様々な装置が考案されている(特許文献2−4)。
本発明は斯かる問題点に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決できる屋外コンピュータ装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、サイドレールの内幅は、サイドブラケットの外幅と同じ長さであることを特徴とする。
また、本発明は、基板ブロックに着脱可能な外付ユニットが設けられたことを特徴とする。
また、本発明は、基板ブロックの外側に基板カバーが設けられ又は/及び基板ブロックに接続された外付ユニットの外側に外付ユニットカバーが設けられ、サイドレールの上端に基板カバー又は/及び外付ユニットカバーを嵌合可能な固定部が設けられたことを特徴とする。
また、本発明は、基板カバー又は外付ユニットカバーの下部に、分割された下部カバーが設けられたことを特徴とする。
また、本発明は、基板ブロックにアンテナブラケットを介して延びるアンテナが設けられ、アンテナブラケットの一端にアンテナケーブルを通す穴が設けられたことを特徴とする。
また、本発明は、ケーブルをベースパイプの中空部を通すことを特徴とする。
また、本発明は、端末からのデータの書き込み及び/又は消去が可能な内部メモリが設けられたことを特徴とする。
また、本発明は、自己点検手段が設けられたことを特徴とする。
図1は、屋外コンピュータ装置1の実装を示した図である。図2は、屋外コンピュータ装置1の基板ブロック3のベース部2への装着手順を示した図である。図3は、サイドレール5とサイドブラケット6のスライド機構及びロック機構を説明した図である。
図1(A)に示すように、屋外コンピュータ装置1は、ベース部2とその上面に装着された基板ブロック3から構成される。基板ブロック3にはコネクタパネル4aが設けられ、コンピュータユニット4が一体型として組み込まれている。コンピュータユニット4には当業者が使用可能な任意の構成要素を組み込むことが可能であり、CPU、メモリ、電源、ハブ等が搭載される。ベース部2の上部には上方に延びるサイドレール5が設けられ、コネクタパネル4aにはサイドレール5に係合可能なサイドブラケット6が設けられる。サイドレール5のコの字型の内幅は、サイドブラケット6のコの字型の外幅と接するように形成される。
図1(B)は、屋外コンピュータ装置1を側面から装着した場合を示しており、基盤ブロック3は、上述の上面に装着された場合と同様の構成である。
ベースパイプ2aには上方向にベースレール5aの設置面と垂直に一対のサイドレール5が設けられる。また、基板ブロック3に設けられたコネクタパネル4aにも上方向にベースレール5aの設置面と垂直に一対のサイドブラケット6が設けられる。図2(A)に示すように、サイドレール5及びサイドブラケット6は互いに係合可能であり、基板ブロック3をベース部2へ装着するには、まず、スライド機構を利用して基板ブロック3の装着を下方向(矢印参照)に開始する。次に、図2(B)に示すように、サイドレール5はコネクタパネル4aに設けられた挿通孔4a1を通してスライドさせる(矢印参照)。さらに、図2(C)に示すように、ベースレール5aにコネクタパネル4aを接着させて装着完了する。サイドレール5とサイドブラケット6とは、サイドレール5の爪部5bに設けられた留め部5cを用いて固定する。
図4は、基板カバー7を装着した屋外コンピュータ装置1aの実装を示した図である。
図4(A)は、屋外コンピュータ装置1aはベースパイプ2a、その上部に設けられた基板ブロック3及び基板ブロック3の外側を覆う基板カバー7の構成図である。基板ブロック3を装着する際には、上述したようにサイドレール5とサイドブラケット6とを接触させて装着する。そして、基板ブロック3の上面から基板カバー7を装着する(矢印参照)。
図4(B)は、固定部5dと穴部7aの嵌合状態の詳細図である。サイドレール5の上端には鉤爪状の固定部5dが設けられ、基板カバー7に設けられた穴部7aに通して基板ブロック3に基板カバー7を嵌合固定する。
図5は、外付ユニット8を装着した屋外コンピュータ装置1bの実装を示した図である。図6は、外付ユニット8がカメラ8aである場合の外付ユニットカバー9の装着を示した図である。図7は、基板カバー7に下部カバー12の装着を示した図である。図8は、ベースパイプ2aの中空部2a2及び通風の流路を示した図である。図9は、アンテナ8bをコネクタパネル4aに装着を示した図である。
外付ユニットカバー9は、下方向(図6の矢印参照)に装着され、ワンタッチスライド方式で回転させてサイドレール5の固定部5dに基板カバー7と共に嵌合固定される。さらに、外付ユニットカバー9には複数の固定爪部9aが設けられ、カメラ8aを固定する。このようにして、基盤ブロック3、基板カバー7、カメラ8a、及び外付ユニットカバー9が一体として固定される。
基板カバー7と外付ユニットカバー9は、側面に1ヶ所のみ設けられた螺合部9bにて1本の螺子で固定される。基板カバー7と外付ユニットカバー9の接続部には、ゴム素材の接続リング10が設けられる。
外付ユニットカバー9の上部には上部カバー11が設けられる。上部カバー11にはソーラーパネル8dが設けられる。ソーラーパネル8dで変換された電気は、ソーラーパネルケーブル8d1を介して供給される。ソーラーパネルケーブル8d1は、外付ユニットカバー9のカメラ8aの死角位置に通されて、ソーラーパネルコネクタ8d2で接続される。
また、ベースパイプ2aの上部にはファン8eが設けられ、ベースパイプ2aの通気孔2a1から取得された外気は、通風の流路(図8の矢印参照)のように中空部2a2、基板カバー7内部及び外付ユニットカバー9内部の順に通過して、外付ユニットカバー9の上端と上部カバー11との間隙から排出される。
図10は、屋外コンピュータ装置1、1a及び1bの保守管理フロー図である。
メンテナンス処理が開始されると、まず個人証明の情報を入手するため、点検者の個人情報がRFIDタグ又はPDAやPC等の端末を用いて、屋外コンピュータ装置1、1a及び1bに設けられた端末からのデータの書き込み及び/又は消去が可能な内部メモリに保存される(ステップS1)。
次に、動作確認を行うため、屋外コンピュータ装置1、1a及び1bに設けられた自己点検手段を用いて動作が正常であるか確認を行う(ステップS2)。
次に、点検者が屋外コンピュータ装置1、1a及び1bに接触すると、電源表示、通信表示、自己診断表示等を示す自己点検表示部8f(図8参照)が、要注意(黄)及び異常(赤)のようにLEDの色で異常状態を表示する(ステップS3)。ステップS3で要注意や異常と表示された場合には、基板ブロック3若しくは外付ユニット8等に設けられた問題のある部材が交換され、同時に点検者の個人情報及びタイムスタンプ等の保守データが内部メモリに入力される。(ステップS4)。そして、再度ステップS1に戻る。
一方で、点検者が屋外コンピュータ装置1、1a及び1bに接触すると、上述の自己点検表示部8fが、正常(青)のようにLEDの色で正常状態を表示する(ステップS5)。ステップS5で正常と表示された場合には、内部メモリの過去データが保守管理作業用の端末に通知保存されて記録がバックアップされる(ステップS6)。さらに、ステップS4で部材の交換を行った場合には、点検者、交換部材の情報、作業記録等も内部メモリに追加記録され、同時に保守管理作業用の端末にも記録される。これらの記録された情報は、ホストコンピュータに集約する。また、機器状態の記録保存は、屋外コンピュータ装置1、1a及び1bとホストコンピュータとの定期的な通信によっても行う。
なお、屋外コンピュータ装置1、1a及び1bの交換した部材の廃棄の場合には、セキュリティ確保のため内部メモリに記録された保守管理、位置、及び所持者記録等の情報が一括消去される。
図11は屋外コンピュータ装置1、1a及び1bの誤動作復旧手段を用いた誤作動復旧システムを示した図である。
屋外コンピュータ装置1、1a及び1bは、一体型のコンピュータユニット4を有し、その中にCPU20、CPU動作点検回路部21、リセット部22、ネットワークインターフェース部23及び電源26が設けられる。CPU20及びネットワークインターフェース部23は、ハブ24を介してネットワーク25に接続して中央管理システム27と通信を行う。
誤動作復旧手段として、屋外コンピュータ装置1、1a及び1bには電源リセット機能(フェールセーフ機能)を組み込む。具体的にはCPU20からウォッチドックを用いて動作監視信号が一定時間毎にCPU動作点検回路部21に送られる。CPU動作点検回路部21が異常を検知すると基板ブロック3の内部接続で、若しくはネットワークインターフェース部23からハブ24を介してネットワーク25経由で誤作動が認識される。そして、CPU20から入力信号が送られたリセット部22において、バグリセット用のリレー回路を用いて電源26を一旦オフした後再オンすることにより、CPU20がリセットされる。一連の動作は、中央管理システム27に履歴記録として残される。
屋外コンピュータ装置1、1a及び1bは各ユニット毎及び各部品毎に分割可能な構造であるため、移送の際に省スペース化を図ると共に、輸送振動に弱い部材を小分けにして梱包配送が可能となり、移送時における破損等を防ぎ可搬性も向上する。また、現地組立のための簡易手段及び簡易機能点検手段も提供される。さらに、各ユニット及び各部品毎にGPS送信機を設けて、移送時や設置後の位置情報の取得も可能であり、紛失時の対応や輸送管理も容易となる。
サイドレール5及びサイドブラケット6は共に設置面に垂直に設けられているため、正確な位置決めが可能となり電子部品やハーネス配線の交換時における簡易な挿抜機能が提供される。サイドレール5及びサイドブラケット6の本数は、好ましくは各2本ずつであるが、任意の数を使用することも可能である。
サイドレール5のコの字型の内幅とサイドブラケット6のコの字型の外幅を同じにしたため、基板ブロック3をスライドして装着する際にコンピュータユニット4のハーネスの配線を噛むことを防止する効果がある。
また、ロック解除はベースレール5aの可撓性を利用して行ったが、ベースレール5aは伸張性を備えてロック解除を行ってもよい。
ベース部2として用いたベースパイプ2aは、金属やプラスチック等の任意の素材を用いることが可能である。望ましくは、軽量化及び錆防止のため、酸化皮膜処理が施されたアルミ材等の軽金属やアクリルを使用する。このように全体重量を軽量化することによって、移送が容易に可能となる。また、錆に強く耐候性に優れ冷却性能も向上させて保守管理機能の増強も図る。
基板カバー7及び外付ユニットカバー9は、側面の1ヶ所のみを螺子で固定することによって簡易に係脱可能としたが、屋外コンピュータ装置1、1a及び1bの各ユニットやカバーの接続に使用する螺子の本数は任意でよい。また、屋外作業であるため、各螺子の螺子先にワッシャ等の脱落防止手段を設けて紛失を防いでもよい。また、一般工具で容易に改変不可能にするため、六角螺子等を使用してもよい。
このような構成によって、寿命が短期であって機能更新やモデルチェンジが頻繁なカメラ8a、各種センサ8c、ファン8e等の部材の交換の際に省力化及び簡便化の効果がある。そして、屋外コンピュータ装置1、1a及び1bを用いたシステム商品として長期間の運用に耐えることも可能となる。
このような構成によって、屋外コンピュータ装置1、1a及び1bに対して保守管理記録を行うことによって手抜き作業の防止と定期保守管理作業の確認手段を提供して、信頼性が担保された保守管理を行うことが可能となる。
また、屋外設置では設置場所毎に環境特性を考慮する必要があるため、場所毎での自己動作環境の把握をしてもよい。例えば、自己動作環境の把握のため、温度、湿度、腐食ガスセンサ、振動衝撃センサ等の環境計測手段を設けて周辺環境の測定を行ってもよい。また、ファン8eや通気孔2a1の部分に塵埃フィルタを取付けて、塵埃対策と同時に環境サンプリングをしてもよい。このような周辺環境の測定結果を用いて、長期信頼性の指標とすることも可能である。
また、屋外設置では耐屋外環境性能向上が求められるため、屋外コンピュータ装置1、1a及び1bに耐候性を確保してもよい。例えば、防水対策として、屋外コンピュータ装置1、1a及び1bを別途スクリーンで覆ってもよい。また、上述したゴム素材の接続リング10に加えて、接続部にパッキンを用いてもよい。結露対策として、ベースパイプ2aの通気孔2a1から外気を取り入れて、コネクタパネル4aに取付けたファン8eで空気を循環させる。また、センシングに影響しない除湿装置を搭載してもよい。高温対策として、ファン8eやクーラーを用いて冷却してもよい。低温対策として、ヒーターを用いて暖房してもよい。塵埃対策として、上述の防水対策同様の構成に加えて、通気孔2a1等の外気を取込む部分に塵埃フィルタを設けて埃、虫、土砂等を防いでもよい。防錆対策として、金属に被膜処理を施したり、アクリル等の金属以外を構成素材として用いてもよい。ノイズ対策として、アルミ素材のベースパイプ2aの設置固定時に、フレームアースしてシールド化してもよい。また、基板カバー7、外付ユニットカバー9、下部カバー12等の内側に金属を蒸着させてフレームアースしてもよい。
2 ベース部
2a ベースパイプ
2a1 通気孔
2a2 中空部
3 基板ブロック
3a 下部構造
4 コンピュータユニット
4a コネクタパネル
4a1 挿通孔
4a2 切欠部
5 サイドレール
5a ベースレール
5b 爪部
5c 留め部
5d 固定部
6 サイドブラケット
6a 凸型部
7 基板カバー
7a 穴部
8 外付ユニット
8a カメラ
8a1 台座
8b アンテナ
8c センサ
8d ソーラーパネル
8d1 ソーラーパネルケーブル
8d2 ソーラーパネルコネクタ
8e ファン
8f 自己点検表示部
9 外付ユニットカバー
9a 固定爪部
9b 螺合部
10 接続リング
11 上部カバー
12 下部カバー
12a アンテナ挿通孔
13 ケーブル
14 アンテナブラケット
15 アンテナコネクタ
16 アンテナケーブル
20 CPU
21 CPU動作点検回路部
22 リセット部
23 ネットワークインターフェース部
24 ハブ
25 ネットワーク
26 電源
27 中央管理システム
Claims (9)
- サイドレールが設けられたベース部と、
該ベース部に、前記サイドレールに係合可能なサイドブラケットが設けられたコンピュータユニットを有する基板ブロックとを備え、
前記ベース部に中空部及び通気孔を有するベースパイプが用いられ、
該ベースパイプの上部に、上方に延びる前記サイドレールが設けられ、
前記サイドレールに係止可能な前記サイドブラケットが基板ブロックに設けられ、
前記サイドレールは、可撓性又は伸張性を有するベースレールに設けられて前記サイドブラケットが係脱されることを特徴とする屋外コンピュータ装置。 - 前記サイドレールの内幅は、前記サイドブラケットの外幅と同じ長さであることを特徴とする請求項1に記載の屋外コンピュータ装置。
- 前記基板ブロックに着脱可能な外付ユニットが設けられたことを特徴とする請求項1又は2に記載の屋外コンピュータ装置。
- 前記基板ブロックの外側に基板カバーが設けられ又は/及び前記基板ブロックに接続された前記外付ユニットの外側に外付ユニットカバーが設けられ、
前記サイドレールの上端に前記基板カバー又は/及び前記外付ユニットカバーを嵌合可能な固定部が設けられたことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の屋外コンピュータ装置。 - 前記基板カバー又は前記外付ユニットカバーの下部に、分割された下部カバーが設けられたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の屋外コンピュータ装置。
- 前記基板ブロックにアンテナブラケットを介して延びるアンテナが設けられ、
前記アンテナブラケットの一端にアンテナケーブルを通す穴が設けられたことを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の屋外コンピュータ装置。 - ケーブルを前記ベースパイプの前記中空部を通すことを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の屋外コンピュータ装置。
- 端末からのデータの書き込み及び/又は消去が可能な内部メモリが設けられたことを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の屋外コンピュータ装置。
- 自己点検手段が設けられたことを特徴とする請求項1乃至8の何れかに記載の屋外コンピュータ装置。
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