JP5102008B2 - 計測器無線アダプタ - Google Patents

Description

この発明は、計測器無線アダプタに関し、特に、計測器で測定した測定データを、計測器から離れた場所にあるデータ処理装置等へ無線通信により送信する計測器無線アダプタに関する。

従来、ノギスや温度計等の各種計測器で測定した測定データを、計測器から離れた場所にあるパーソナルコンピュータ等のデータ処理装置へ、無線通信により送信するための無線通信アダプタが知られている。
従来の無線通信アダプタは、ノギスや温度計等の各計測器毎に専用化されており、各計測器毎の無線通信アダプタを介して、各計測器毎の測定結果がデジタルデータとしてデータ処理装置へ無線送信されていた。データ処理装置は、無線通信アダプタを介して送信された各計測器からの測定データを収集・処理することにより、品質管理データや統計データを求めることができる。このように、無線通信アダプタを用いることにより、無線計測データ収集処理システムを構築することができる。

一般的に、測定データをデジタルデータとして出力する機能を有する計測器は、データ出力方法として、クロック同期式のシリアル通信或いはＲＳ−２３２Ｃ通信（非同期式のシリアル通信）を採用しているが、通信手順については各計測器により異なっている。
このため、それぞれの通信手順に対応する、各計測器毎に専用の無線通信アダプタを備える必要があることから、従来の無線通信アダプタにおいては、各計測器毎に専用のプログラムを内蔵しておくか、対応可能な通信手順を数種類内蔵しておき出荷時にスイッチ等で設定することにより、各計測器毎の専用機としていた。

このような無線通信アダプタと同様な機能に関するものとして、例えば、「無線データ収集システム」（特許文献１参照）や「コンピュータ制御機器のリモート診断装置」（特許文献２参照）が知られている。
特開２００２−１４０７８３号公報 特開平０６−２９００７１号公報

しかしながら、従来の無線通信アダプタは、各計測器毎の専用機となるため、ユーザは、使用する計測器に対応して各計測器毎に一つずつ、それ専用の無線通信アダプタを用意しなければならなかった。同様に、製造メーカにおいても、各計測器毎に専用の無線通信アダプタを製造しなければならず、当然、在庫としても持つ必要があるため、製造・管理が煩雑となる上にスペースも必要となる。

また、ユーザにおいては、使用中の計測器を別のものに変更しようとすると、変更した計測器に適合した専用の無線通信アダプタを購入し直す必要があり、この場合、適合する専用の無線通信アダプタが無いと、これまで使用していた無線計測データ収集処理システムが使用できなくなってしまうことになる。
この発明の目的は、デジタルデータ出力機能を有する複数の計測器に対応して、各計測器毎に異なる様々なデータ通信手順に一台で対応することができる計測器無線アダプタを提供することである。

上記目的を達成するため、この発明に係る計測器無線アダプタは、計測器に接続され、前記計測器が計測した計測結果のデジタルデータを無線通信によりデータ処理装置に送信する計測器無線アダプタであって、複数の前記計測器のそれぞれに対応する複数のデータ通信手順を記憶した記憶手段と、該計測器無線アダプタに備えられたスイッチ手段の設定操作、或いは前記データ処理装置からの設定指示により切り替え操作され、前記複数のデータ通信手順の中から、接続された計測器に対応するデータ通信手順を選択して切り替える選択切替手段と、前記データ処理装置から受信した設定指示内の通信パラメータに基づき、接続された計測器に対応する新たなデータ通信手順を設定する通信手順設定手段とを有することを特徴としている。

また、この発明において、接続された計測器と前記データ処理装置との間を直接接続状態にするスルー手段を有することが好ましい。
また、この発明において、前記スルー手段は、該計測器無線アダプタに備えられたスイッチ手段の設定操作、或いは前記データ処理装置からの設定指示内のスルー指示により機能し、接続された計測器に対応する新たなデータ通信手順が前記データ処理装置において設定されることが好ましい。

この発明によれば、計測器に接続され、計測器が計測した計測結果のデジタルデータを無線通信によりデータ処理装置に送信する計測器無線アダプタは、記憶手段に、複数の計測器のそれぞれに対応する複数のデータ通信手順が記憶されており、選択切替手段が、アダプタ本体に備えられたスイッチ手段の設定操作、或いはデータ処理装置からの設定指示により切り替え操作され、複数のデータ通信手順の中から、接続された計測器に対応するデータ通信手順を選択して切り替え、通信手順設定手段が、データ処理装置から受信した設定指示内の通信パラメータに基づき、接続された計測器に対応する新たなデータ通信手順を設定する。これにより、デジタルデータ出力機能を有する複数の計測器に対応して、各計測器毎に異なる様々なデータ通信手順に一台で対応することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施の形態に係る計測器無線アダプタを用いた無線計測データ収集処理システムの概略説明図である。図１に示すように、計測器無線アダプタ１０は、種類の異なる種々の計測器１１（一例として１０台、１１ａ，１１ｂ，…，１１ｊ）に接続して、各計測器１１による計測結果のデジタルデータ（計測データ）を無線通信により、ホスト機器であるデータ処理装置１２へと送信することができ、各種計測器１１及びデータ処理装置１２と共に、無線計測データ収集処理システムを構築している。

この計測器無線アダプタ１０は、計測器１１と接続するための接続ケーブル１３を備えており、接続ケーブル１３先端に設けられたコネクタ１３ａを計測器１１に装着することにより、計測器無線アダプタ１０と計測器１１が接続される。コネクタ１３ａは、例えば、嵌合部等の機械的接続機構、及び、例えば、接続ピン等の電気的接続機構を備えており、コネクタ１３ａを介して、様々な種類の計測器１１と計測器無線アダプタ１０を接続し、計測器１１から出力された測定結果のデジタルデータを計測器無線アダプタ１０に入力させることができる。なお、接続ケーブル１３は、各計測器１１（例えば、１１ａ，１１ｂ，…，１１ｊ）毎に専用のコネクタ１３ａ（例えば、１３ａ−ａ，１３ａ−ｂ，…，１３ａ−ｊ）を備えている（図１参照）。

計測器無線アダプタ１０の外殻を形成するアダプタケース１０ａの外表面には、電源スイッチ１４ａ、測定スイッチ１４ｂ、及び動作状態確認用の発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）１４ｃが配置されている。
計測器（測定器）１１は、測定結果をデジタルデータとして出力することができる各種計測機器であり、例えば、ノギス、厚み計、温度計、湿度計、距離計、振動計、高さ測定器、深さ測定器、マイクロメータ、内径測定器、ダイヤルゲージ、各種形状測定器（表面荒さ測定器、輪郭形状測定器、真円度測定器、表面性状測定器等）、座標測定器、圧力測定器、騒音測定器、風速測定器、各種ガス濃度測定器、屈折率測定器、水分濃度測定器、粘度亜測定器等がある。

データ処理装置１２は、入力したデータの演算・記憶等のデータ処理を行う、例えば、パソコン（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ：ＰＣ）、携帯型情報端末（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ：ＰＤＡ）、ハンディターミナル、携帯電話等であり、計測器無線アダプタ１０を介して入力した各種計測器１１からの出力データを収集・処理することにより、品質管理データや統計データを求めることができる。なお、パソコンは、本体に内蔵することにより、或いは内蔵せずに外部アダプタ等を用いることにより、ブルートゥース無線通信機能を備えている。

図２は、図１の計測器無線アダプタの概略構成を示すブロック図である。図２に示すように、計測器無線アダプタ１０は、メモリ（記憶手段）１５、通信手順設定部１６、選択切替部１７、スルー部１８、制御部１９、及び無線通信部２０を有している。
計測器１１に接続された計測器無線アダプタ１０には、コネクタ１３ａを介して計測器１１から出力された計測データが入力する。また、計測器無線アダプタ１０は、無線通信部２０を介しデータ処理装置１２との間で相互に無線通信を行い、計測器無線アダプタ１０には、データ処理装置１２から送信されたデータ通信手順の設定指示が入力する。

メモリ１５は、複数の計測器１１のそれぞれに対応する複数のデータ通信手順を、予め記憶している。データ通信手順は、計測器１１から出力された計測結果のデジタルデータを、計測器無線アダプタ１０からデータ処理装置１２へ無線通信により送信する際の、データ通信における取り決めであり、各計測器１１毎に異なっている。
図３は、図２のメモリの記憶例を示す概念説明図である。図３に示すように、メモリ１５には、一例として、最大１０台の種類の異なった計測器１１に適用することができる、データ通信手順１〜１０の１０種類のデータ通信手順が記憶されている。

通信手順設定部１６は、計測器無線アダプタ１０とデータ処理装置１２の間で行う通信手順の設定を行う。つまり、計測器無線アダプタ１０を接続した計測器１１のデータ通信手順が、予めメモリ１５に記憶されているデータ通信手順とは異なっており、メモリ１５に記憶されているデータ通信手順では対応することができない場合、通信手順設定部１６は、データ処理装置１２から受信した設定指示内の通信パラメータに基づいて、計測器無線アダプタ１０を接続した計測器１１に対応する新たなデータ通信手順を設定する。
選択切替部１７は、予め計測器無線アダプタ１０に記憶されている通信手順、或いは通信パラメータによる通信手順、或いはスルーモードによる通信手順のいずれかを選択し切り替える。

図４は、選択切替部による選択切替処理の流れを示すフローチャートである。図４に示すように、選択切替部１７は、先ず、ディップスイッチ又はデータ処理装置１２からの通信手順設定指示か否かを判断する（ステップＳ１０１）。判断の結果、通信手順設定指示である（Ｙｅｓ）場合、メモリ１５から、予め記憶されている通信手順を選択し（ステップＳ１０２）、処理を終了する。一方、通信手順設定指示でない（Ｎｏ）場合、データ処理装置１２からの通信パラメータによる通信手順設定指示か否かを判断する（ステップＳ１０３）。

通信パラメータによる通信手順設定指示か否かの判断の結果、通信パラメータによる通信手順設定指示である（Ｙｅｓ）場合、メモリ１５へ指定された通信手順を記憶し、通信手順としてメモリ１５を選択した（ステップＳ１０４）後、処理を終了する。一方、通信パラメータによる通信手順設定指示でない（Ｎｏ）場合、ディップスイッチ又はデータ処理装置１２からのスルー指示か否かを判断する（ステップＳ１０５）。
スルー指示か否かの判断の結果、スルー指示でない（Ｎｏ）場合、ステップＳ１０１へ戻り、ディップスイッチ又はデータ処理装置１２からの通信手順設定指示か否かを判断する。一方、スルー指示である（Ｙｅｓ）場合、通信手順としてスルーモードを選択し（ステップＳ１０６）、その後、処理を終了する。

図５は、ディップスイッチ又はデータ処理装置からの通信手順設定指示に基づく処理を示すシーケンスチャートである。図５に示すように、ディップスイッチ又はデータ処理装置からの通信手順設定指示の入力により、データ処理装置１２は、計測器無線アダプタ１０がディップスイッチにより設定されているか否かを判断する（ステップＳ２０１）。判断の結果、ディップスイッチにより設定されている（Ｙｅｓ）場合、ユーティリティプログラムにより通信手順切替指示不要モードへ移行し（ステップＳ２０２）、ディップスイッチにより設定されていない（Ｎｏ）場合、ユーティリティプログラムにより通信手順設定モードへ移行し（ステップＳ２０３）、通信手順切替指示を計測器無線アダプタ１０へ出力する。

計測器無線アダプタ１０は、ディップスイッチによる切替設定か否かを判断する（ステップＳ２０４）。判断の結果、ディップスイッチによる切替設定でない（Ｎｏ）場合、データ処理装置１２から入力した通信手順切替指示に基づき、指定された通信手順に設定し（ステップＳ２０５）、一方、ディップスイッチによる切替設定である（Ｙｅｓ）場合、ディップスイッチで指示された通信手順に設定する（ステップＳ２０６）。

計測器無線アダプタ１０は、指定された通信手順に設定した後、計測器１１から出力された計測データを受信し（ステップＳ２０７）、受信した計測データに基づき、データ処理装置１２用にデータ変換を行い（ステップＳ２０８）、データ変換された計測データをデータ処理装置１２へ出力する。データ処理装置１２は、データ変換された計測データの入力により、計測器無線アダプタ１０に対し入力確認を行った後、入力した計測データに基づきデータ処理を行う（ステップＳ２０９）。

図６は、通信パラメータによる通信手順設定指示に基づく処理を示すシーケンスチャートである。図６に示すように、通信パラメータによる通信手順設定指示の入力により、データ処理装置１２は、ユーティリティプログラムにより通信パラメータによる通信手順設定モードへ移行し（ステップＳ３０１）、通信パラメータを設定指示により計測器無線アダプタ１０へ出力する。

計測器無線アダプタ１０は、データ処理装置１２から入力した通信パラメータに基づき、指定された通信手順を設定し（ステップＳ３０２）、設定後、計測器１１から出力された計測データを受信し（ステップＳ３０３）、受信した計測データに基づき、データ処理装置１２用にデータ変換を行う（ステップＳ３０４）。その後、データ変換された計測データをデータ処理装置１２へ出力し、データ処理装置１２は、データ変換された計測データの入力により、計測器無線アダプタ１０に対し入力確認を行う。

図７は、ディップスイッチ又はデータ処理装置からのスルー通信手順設定指示に基づく処理を示すシーケンスチャートである。図７に示すように、ディップスイッチ又はデータ処理装置からのスルー通信手順設定指示の入力により、データ処理装置１２は、計測器無線アダプタ１０はディップスイッチにより設定されているか否かを判断する（ステップＳ４０１）。判断の結果、ディップスイッチにより設定されている（Ｙｅｓ）場合、ユーティリティプログラムをスルーモードへ設定し（ステップＳ４０２）、ディップスイッチにより設定されていない（Ｎｏ）場合、ユーティリティプログラムにより、通信手順をスルー通信手順設定指示モードへ移行し（ステップＳ４０３）、スルー通信手順切替指示を計測器無線アダプタ１０へ出力する。

計測器無線アダプタ１０は、ディップスイッチによる切替設定か否かを判断する（ステップＳ４０４）。判断の結果、ディップスイッチによる切替設定である（Ｙｅｓ）場合、ディップスイッチによる設定により、一方、ディップスイッチによる切替設定でない（Ｎｏ）場合、データ処理装置１２から入力したスルー通信手順切替指示に基づき、指定されたスルー通信手順により、スルーモードに設定する（ステップＳ４０５）。スルーモードに設定された計測器無線アダプタ１０は、計測器１１から出力された計測データを受信し（ステップＳ４０６）、その後、受信した計測データをデータ処理装置１２へ出力する（ステップＳ７０７）。

図８は、計測器無線アダプタに入力する設定指示のフレーム構成を示す説明図である。図８に示すように、設定指示は、次のようなフレーム構成を有している。
計測器無線アダプタ番号（例えば、１〜７）
データ通信手順（例えば、１〜１０）
計測機器番号（任意番号）
通信パラメータ設定モード（ＹＥＳ／ＮＯ）
スルー指示モード（ＹＥＳ／ＮＯ）

そして、通信パラメータとして、
インターフェイスの種別（クロック同期式通信、ＲＳ−２３２Ｃ通信）
データ語長
パリティ（奇数、偶数、無し）
その他
である。

選択切替部１７は、メモリ１５に記憶されている複数（一例として、１０種類）のデータ通信手順の中から、計測器無線アダプタ１０が接続された計測器１１に対応するデータ通信手順を選択して、その選択したデータ通信手順に切り替える。この選択切替部１７は、例えば、アダプタケース１０ａ（図１参照）に内蔵されたディップスイッチ（スイッチ手段）の設定操作、或いはデータ処理装置１２からの設定指示により、切り替え操作される。

スルー部１８は、例えば、アダプタケース１０ａ（図１参照）に備えられたディップスイッチの設定操作、或いはデータ処理装置１２からの設定指示内のスルー指示により機能し、計測器無線アダプタ１０を通過した状態、恰も、データ処理装置１２と計測器１１が直接ケーブル接続されたかのような状態にする。これにより、計測器無線アダプタ１０を接続した計測器１１に対応する新たなデータ通信手順が、データ処理装置１２において設定される。
制御部１９は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びメモリを備えており、計測器無線アダプタ１０の全体の動作を制御する。

無線通信部２０は、計測器無線アダプタ１０とデータ処理装置１２との間で相互に無線通信を行うことができる、例えば、汎用無線通信規格であるブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）を用いた無線通信機能を備えている。これにより、計測器無線アダプタ１０に入力した、各種計測器１１による測定結果のデジタルデータを、ブルートゥース無線通信によりデータ処理装置１２へ送信すると共に、ブルートゥース無線通信によりデータ処理装置１２から送信された指示情報等を受信することができる。
データ処理装置１２は、計測器無線アダプタ１０のデータ通信手順切替指示、通信パラメータ等の送信指示、及びスルー指示等の各送信機能を実現するユーティリティプログラムを有している。このユーティリティプログラムにより、設定指示（図８参照）が行われて、計測器１１のデータ通信手順に沿った通信機能を実現させる。

上述したように、計測器無線アダプタ１０は、データ処理装置１２との間の無線通信に、一般的に広く普及しているブルートゥース無線通信規格を採用したことにより、データ処理装置１２側で高価な無線機器等を購入する必要が無く、安価で市場に出回っているブルートゥース無線アダプタを使用することができる。ブルートゥース無線通信機能を内蔵したデータ処理装置１２を使用する場合は、ブルートゥース無線アダプタを新たに購入する必要が無い。

なお、無線通信方法は、ブルートゥース無線通信規格に限るものではなく、計測器無線アダプタ１０とデータ処理装置１２が相互に送受信することが可能なものであれば良い。
また、１台のデータ処理装置１２で、計測器無線アダプタ１０を接続した複数の計測器１１と同時に無線通信を行うことができる。
また、各計測器１１毎のデータ通信手順は、例えば、計測器無線アダプタ１０に設けたディップスイッチの操作で、メモリ１５に予め記憶されているデータ通信手順を選択切り替えることにより設定することができる。

なお、メモリ１５に予め記憶されているデータ通信手順で対応することができない場合には、パソコン（データ処理装置１２）で容易に作成することができる通信パラメータを設定指示によって計測器無線アダプタ１０に送信することにより、新たなデータ通信手順を設定することができる。また、通信パラメータにおいて実現することができない複雑なデータ通信手順等の場合には、データ処理装置１２から直接、計測器１１のインターフェイス回路を制御するスルー部１８を介するように、データ処理装置１２においてプログラムすることにより、接続対象の計測器１１に対応するデータ通信手順を設定することができる。

また、計測器無線アダプタ１０は、どのような計測器１１に対しても通信が可能であり、喩え、異なった種類の計測器１１に交換して使用する場合でも、各計測器１１に合わせて計測器無線アダプタ１０を新たに購入する必要が無く、各計測器１１毎に接続ケーブル１３を代えるだけで、１台の計測器無線アダプタ１０をそのまま使用することができる。なお、計測器無線アダプタ１０と計測器１１を接続する接続ケーブル１３は、各計測器１１毎に専用のものが用意されており、計測器無線アダプタ１０及び計測器１１に対し、容易に着脱することができる構造を有している。

また、１台のデータ処理装置１２で複数（例えば、７台）の計測器無線アダプタ１０との同時通信ができるが、計測器無線アダプタ１０と共に提供されるユーティリティプログラムにより、データ処理装置１２で計測器無線アダプタ１０を個別に登録・管理することができるので、各計測器１１毎のデータの処理を効率良く行うことができる。
更に、計測器無線アダプタ１０は、データ処理装置１２に計測データを送信した際、計測データを受け取ったデータ処理装置１２からの応答により、計測器無線アダプタ１０の発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）１４ｃで知らせることができる。

これにより、計測データが確実にデータ処理装置１２に送信できたことを、その場で確認することができる。データ処理装置１２では、ユーティリティプログラムにより自動的に応答を返すことで、新たなプログラムを必要としない。なお、ＬＥＤ１４ｃの代わりにブザー等の他の告知手段を用いても良い。

この発明の一実施の形態に係る計測器無線アダプタを用いた無線計測データ収集処理システムの概略説明図である。 図１の計測器無線アダプタの概略構成を示すブロック図である。 図２のメモリの記憶例を示す概念説明図である。 選択切替部による選択切替処理の流れを示すフローチャートである。 ディップスイッチ又はデータ処理装置からの通信手順設定指示に基づく処理を示すシーケンスチャートである。 通信パラメータによる通信手順設定指示に基づく処理を示すシーケンスチャートである。 ディップスイッチ又はデータ処理装置からのスルー通信手順設定指示に基づく処理を示すシーケンスチャートである。 計測器無線アダプタに入力する設定指示のフレーム構成を示す説明図である。

符号の説明

１０ 計測器無線アダプタ
１０ａ アダプタケース
１１，１１ａ，１１ｂ，…，１１ｊ 計測器
１２ データ処理装置
１３ 接続ケーブル
１３ａ，１３ａ−ａ，１３ａ−ｂ，…，１３ａ−ｊ コネクタ
１４ａ 電源スイッチ
１４ｂ 測定スイッチ
１４ｃ ＬＥＤ
１５ メモリ
１６ 通信手順設定部
１７ 選択切替部
１８ スルー部
１９ 制御部
２０ 無線通信部

Claims (3)

1. 計測器に接続され、前記計測器が計測した計測結果のデジタルデータを無線通信によりデータ処理装置に送信する計測器無線アダプタであって、
   複数の前記計測器のそれぞれに対応する複数のデータ通信手順を記憶した記憶手段と、
   該計測器無線アダプタに備えられたスイッチ手段の設定操作、或いは前記データ処理装置からの設定指示により切り替え操作され、前記複数のデータ通信手順の中から、接続された計測器に対応するデータ通信手順を選択して切り替える選択切替手段と、
   前記データ処理装置から受信した設定指示内の通信パラメータに基づき、接続された計測器に対応する新たなデータ通信手順を設定する通信手順設定手段と
   を有する計測器無線アダプタ。
2. 接続された計測器と前記データ処理装置との間を直接接続状態にするスルー手段を有する請求項１に記載の計測器無線アダプタ。
3. 前記スルー手段は、該計測器無線アダプタに備えられたスイッチ手段の設定操作、或いは前記データ処理装置からの設定指示内のスルー指示により機能し、接続された計測器に対応する新たなデータ通信手順が前記データ処理装置において設定される請求項２に記載の計測器無線アダプタ。

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