JP5434855B2 - 設置環境調査装置、及び設置環境調査システム - Google Patents

Description

この発明は、電子制御装置や機器の周辺の電気的な物理量を測定し、その設置環境を調査する設置環境調査装置、及び設置環境調査システムに関するものである。

測定装置の代表的なものにオシロスコープがある。オシロスコープを操作するためには、ある程度の知識と訓練が必要である。そのため、誰でも安定した最適な観測状態の波形を表示するようにオシロスコープを操作できるとは限らない。特に入力信号の特性が事前に不明な場合は操作がさらに困難である。測定信号が表示レンジより大きな値又は小さな値であれば、測定信号をオシロスコープの画面に表示することはできない。サンプリング周波数が適切でなければ、測定信号の一部しか画面に表示されなかったり、エイリアシング効果が起きたりする。また、閾値（トリガーレベル）を適切に設定できなければ波形表示は安定しない。このように測定装置のサンプリング周期や閾値の設定には最適設定が困難であるという課題があった。

このような課題を解決するために様々な提案がなされている。例えばディジタルオシロスコープ等の高価な測定装置では、自動で波形観測に最適な設定を行ういわゆるオートセットアップと呼ばれる機能を持つものがある。例えば、特開平２−４５７６７号公報は、オートセットアップ機能に関する提案を行っているものである。本提案では、周期的に繰り返す入力信号を繰返しサンプリングすることにより最適閾値を求めるオートセットサブルーチンを、計測器に接続したコンピュータに実行させることにより実現している。本提案によると、ゲイン、オフセット、トリガーレベル、周波数を自動調整し、周期的な入力信号の少なくとも１サイクルを測定し波形表示することができる。

また、特開平３−２７６０７３号公報は、オートセットアップ機能の高速化を実現するためになされた提案である。本提案は、中央処理装置（ＣＰＵ）に減衰器の減衰比を自動調整させることによりアナログ信号入力部の減衰比切替えのためのリレー動作回数を減らし、それによりオートセットアップ機能の高速化を実現させるものである。

特開平２−４５７６７号公報 特開平３−２７６０７３号公報

特開平２−４５７６７号公報に開示されたディジタルオシロスコープの自動調整方法は、ディジタルオシロスコープは入力信号を取り込み、オシロスコープに接続したコンピュータにオートセットサブルーチンを動作させることによりゲイン、オフセット、トリガーレベル、サンプリング周期を自動調整するため、オシロスコープへの最適設定を行うことには寄与する。しかしながら、本公報で提案する方法では、最適設定値が決まるまで少なくとも数回は信号が周期的に変化しなければならない。そのため、電子制御装置又は機器の設置環境で起こるような単発的かつ予測困難なタイミングで発生する信号の測定では、最適設定値を決めることは困難である。

特開平３−２７６０７３号公報に開示された波形観測装置は、ディジタルオシロスコープが持つオートセットアップと呼ばれる最適設定値自動設定機能をより高速化するためになされたものであり、その目的に関しては大いに寄与するが、やはり、入力信号が周期的に変化することが必要であり、最適設定値が決まるまで少なくとも数回は信号が周期的に変化しなければならず、電子制御装置又は機器の設置環境で起こるような単発的かつ予測困難なタイミングで発生する信号の測定では、最適設定値を高速に決めることは困難である。

電子制御装置又は機器の設置環境では、電圧、電流、電磁気等の電気的な物理量は単発的かつ予測困難なタイミングで変化することが一般的である。このような単発的かつ予測困難なタイミングで変化する電気的な物理量（入力信号）を調査（監視）するための設置環境調査装置や設置環境調査システムでは、異常時の情報を測定するために一般に上限及び下限の閾値が設定されている。そして、常時高速で信号をサンプリングしておき、上限の閾値を上回った或いは下限の閾値を下回った際のデータを採取する機能を有している。この閾値は値を決めることが難しく、現在は人間が経験に基づいて値を決めることが多い。そのため、調査対象（監視対象）である電子制御装置又は機器に何も異常が起こっていないのに閾値超過が発生したり、あるいは異常発生時に閾値超過が発生せずデータが採取できなかったりする場合がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、電子制御装置又は機器（以下、単に調査対象装置という。）の設置環境で起こるような単発的かつ予測困難なタイミングで発生する信号の測定において、この異常時の情報を測定するために用いられる閾値を自動的かつ最適に再設定することのできる設置環境調査装置及び設置環境調査システムを提供することを目的とする。

この発明は、上記の目的を達成するため、調査対象装置の周辺の測定箇所に配置され、該測定箇所における電気的な物理量が逐次入力される入力部と、該入力部に入力された電気的な物理量に相当する測定値が測定範囲の上限値又は下限値を定めた閾値を超えているか否かを判定する判定部と、を有する設置環境調査装置において、前記調査対象装置からの異常発生信号が入力される異常発生信号入力手段と、前記異常発生信号があり且つ前記測定値が前記閾値を超えていない場合に、又は前記異常発生信号がなく且つ前記測定値が前記閾値を超えている場合に、前記閾値に前記測定値を再設定する閾値再設定手段と、を備えたものである。

また、この発明は、上記の目的を達成するため、調査対象装置の周辺の複数の測定箇所にそれぞれ配置され、該測定箇所における電気的な物理量が逐次入力される入力部と、該入力部に入力された電気的な物理量に相当する測定値が測定範囲の上限値又は下限値を定めた閾値を超えているか否かを判定する判定部と、を有する複数の設置環境調査装置からなる設置環境調査システムにおいて、前記複数の設置環境調査装置のうち少なくとも１つの設置環境調査装置は、他の設置環境調査装置からの閾値超過信号（以下、外部閾値超過信号という。）が入力される外部閾値超過信号入力手段と、前記外部閾値超過信号があり且つ前記測定値が前記閾値を超えていない場合に、又は前記外部閾値超過信号がなく且つ前記測定値が前記閾値を超えている場合に、前記閾値に前記測定値を再設定する閾値再設定手段と、を備えたものである。

この発明によれば、調査対象装置の設置環境で起こるような単発的かつ予測困難なタイミングで発生する信号の測定においても、調査対象装置の異常時の情報を測定するために用いられる閾値を自動的かつ最適に再設定することができる。

本発明の実施の形態１に係るシステムの構成及び動作を説明するためのブロック図である。 本発明の実施の形態１において、閾値を更新するためにＣＰＵ部１８が実行する制御ルーチンのフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係るシステムの構成及び動作を説明するための図である。 本発明の実施の形態２において、閾値を更新するためにＣＰＵ部１８が実行する制御ルーチンのフローチャートである。 本発明の実施の形態３に係るシステムの構成及び動作を説明するためのブロック図である。 本発明の実施の形態３において、閾値を更新するためにＣＰＵ部１８が実行する制御ルーチンのフローチャートである。 本発明の実施の形態４に係るシステムの構成及び動作を説明するためのブロック図である。 本発明の実施の形態４において、閾値を更新するためにＣＰＵ部１８が実行する制御ルーチンのフローチャートである。

本発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１及び図２を参照して本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係るシステムの構成及び動作を説明するためのブロック図である。図１ではシステムの各部をブロックで示し、ブロック間の信号の伝達（主なもの）を矢印で示している。図１に示すシステムは、設置環境調査装置としてのセンサー１０を備えている。センサー１０は、調査対象装置（例えば、工場の電子制御装置又は機器）の周辺の測定箇所又はその近傍に配置される。

センサー１０は、測定箇所の電圧、電流、電磁波等の電気的な物理量の変化を数ナノ秒から１０ナノ秒程度の高速周期で測定する。センサー１０の入力側には、測定箇所における電気的な物理量の変化がアナログ信号として逐次入力されるアナログ信号入力部１２が設けられている。また、調査対象装置からの異常発生信号が入力される異常発生信号入力部１４が設けられている。

また、センサー１０の内部には、更にアナログ／ディジタル変換部１６、ＣＰＵ（Central Processing Unit）部１８、記憶部（メモリ）２０、データ編集部２２が設けられている。ＣＰＵ部１８には、比較機能２４、自動閾値調整機能２６が設けられている。さらに、センサー１０の出力側には、記憶部２０に記憶されている測定データを外部のデータ収集装置（図示省略）に送信するための無線通信回路部２８が設けられている。無線通信回路部２８には、無線通信用のアンテナ３０が接続されている。

なお、センサー１０は、センサー１０の各種機能を実現するための電源部等を当然に具備しており、ＣＰＵ部１８は、センサー１０をセンサーとして動作させるためのメモリ制御機能や時刻管理機能等を当然に具備しているが、図示省略している。

次に、図１のシステムにおけるセンサー１０の動作について説明する。アナログ信号入力部１２には、調査対象装置の周辺の測定箇所における電気的な物理量の変化がアナログ信号として逐次入力される。アナログ信号入力部１２は、常時入力されるアナログ信号をアナログ／ディジタル変換部１６に伝達する。アナログ／ディジタル変換部１６は、アナログ信号をディジタル信号に常時高速に変換して、ＣＰＵ部１８及び記憶部２０に伝達する。このディジタル信号は測定箇所における電気的な物理量に相当する測定値である。記憶部２０は、伝達された測定値と測定時刻とを関連付け、測定データとして所定時間記憶する。

また、ＣＰＵ部１８に伝達された測定値は、比較機能２４において閾値と常時高速に比較される。この閾値は、アナログ信号入力部１２から入力される信号の異常時の情報を測定するために、正常時における測定範囲の上限値である上限閾値と下限値である下限閾値とを定めたものである。以下、上限閾値と下限閾値とを特に区別しない場合には、単に閾値という。閾値の初期値には、従来と同様に人間が経験に基づいて決定した値を予め設定することとしてもよいし、センサー固有の値を持たせることとしてもよい。

比較機能２４により、現在の測定値が上限閾値を上回っていると判定された場合（現在の測定値＞上限閾値）、又は、現在の測定値が下限閾値を下回っていると判定された場合（現在の測定値＜下限閾値）、比較機能２４は、測定値が閾値を超過したこと（測定値が上限閾値を上回ること、又は下限閾値を下回ることをいう。）を示す閾値超過信号をデータ編集部２２及び自動閾値調整機能２６に伝達する。データ編集部２２は、この閾値超過信号が伝達されると、記憶部２０に記憶されている閾値超過発生時の前後の測定データを取り出し、データを編集して無線通信回路部２８に伝達する。無線通信回路部２８は、ＣＰＵ部１８から送信起動がかかるとデータ編集部２２から伝達されたデータを、アンテナ３０を通してデータ収集装置（ホスト）へ無線で送信する。これにより、データ収集装置は、調査対象装置の異常発生時の物理量のデータを収集することができる。

（特徴的動作）
次に図２を用いて実施の形態１における自動閾値調整機能２６の特徴的動作について説明する。図２は、閾値を更新するためにＣＰＵ部１８が実行する制御ルーチンのフローチャートである。本ルーチンでは、まず、自動閾値調整機能２６は、上述した閾値の初期値を比較機能２４に設定する（ステップ１００）。その後、自動閾値調整機能２６は、比較機能２４からの閾値超過信号、又は異常発生信号入力部１４からの異常発生信号を待つ（ステップ１０５）。

比較機能２４が閾値超過を検出すると、閾値超過信号が自動閾値調整機能２６に伝達される。自動閾値調整機能２６は、閾値超過が発生したと判定し（ステップ１１０）、このとき、異常発生信号入力部１４から異常発生信号が伝達されているか否かを判定する（ステップ１１５）。異常発生信号は、調査対象装置に異常が発生した場合に、調査対象装置又はその制御装置・機器において生成され、当該装置に接続された異常発生信号入力部１４に入力される。

異常発生信号入力部１４から自動閾値調整機能２６に異常発生信号が伝達されていない場合には、自動閾値調整機能２６は、現在設定されている閾値が適正ではないと判断する。この場合、自動閾値調整機能２６は、記憶部２０から閾値超過発生時の測定データを読み込み（ステップ１２０）、閾値超過発生時の測定値が上限閾値を超過しているか否かを判定する（ステップ１２５）。上限閾値を超過している場合には、自動閾値調整機能２６は、上限閾値を閾値超過発生時の測定値まで上げる（ステップ１３０）。一方、下限閾値を超過している場合には、下限閾値を閾値超過発生時の測定値まで下げる（ステップ１３５）。その後、閾値超過信号又は異常発生信号を待つ状態（ステップ１０５）へ戻る。

なお、上述のステップ１１０において、比較機能２４が閾値超過を検出し閾値超過信号が自動閾値調整機能２６に伝達されたとき、異常発生信号入力部１４から自動閾値調整機能２６に異常発生信号が伝達された場合には、自動閾値調整機能２６は、現在設定されている閾値は適正であると判断する（ステップ１１５）。そのため、上述のステップ１２０以降の閾値の再設定は実行されず、再び閾値超過信号又は異常発生信号を待つ状態（ステップ１０５）へ戻る。

また、上述のステップ１０５において、閾値超過信号又は異常発生信号を待っているときに、設置対象装置で異常が発生すると、異常発生信号が異常発生信号入力部１４を介して自動閾値調整機能２６に伝達される。自動閾値調整機能２６は、異常発生信号が入力されたと判定し（ステップ１１０）、このとき、比較機能２４から閾値超過信号が伝達されているかを判定する（ステップ１４０）。

比較機能２４から自動閾値調整機能２６に閾値超過信号が伝達されていない場合には、自動閾値調整機能２６は、現在設定されている閾値が適正ではないと判断する。この場合、自動閾値調整機能２６は、記憶部２０から異常発生信号入力時の測定データを読み込み（ステップ１４５）、異常発生信号入力時の測定値が下限閾値よりも上限閾値に近いか否かを判定する（ステップ１５０）。上限閾値に近い場合には、上限閾値を異常発生信号入力時の測定値まで下げる（ステップ１５５）。一方、下限閾値に近い場合には、下限閾値を異常発生信号入力時の測定値まで上げる（ステップ１６０）。その後、閾値超過信号又は異常発生信号を待つ状態（ステップ１０５）へ戻る。

なお、上述のステップ１１０において、異常発生信号がセンサー１０の異常発生信号入力部１４を介して自動閾値調整機能２６に伝達されたとき、比較機能２４から自動閾値調整機能２６に閾値超過信号が伝達された場合には、自動閾値調整機能２６は、現在設定されている閾値は適正であると判断する（ステップ１４０）。そのため、上述のステップ１４５以降の閾値の再設定は実行せず、再び閾値超過信号又は異常発生信号を待つ状態（ステップ１０５）へ戻る。

以上説明したように、本実施形態のシステムによれば、入力信号が単発的かつ予測困難なタイミングで発生する信号のように周期的な変化をしない信号であっても、センサー１０のＣＰＵ部１８に図２に示した単純な処理を実行させることにより、閾値をその調査対象装置にとってその時点で最適なものに自動的に再設定することができる。これにより、調査対象装置の異常発生無しに閾値超過が発生することなく、次回の調査対象装置の異常発生時には確実にデータが採取できることが期待できる。また、センサー１０以外の特別な機器を使用しないため、設置場所やコスト面において設置環境調査装置として望ましい。

ところで、上述した実施の形態のシステムにおいては、センサー１０を、調査対象装置の周辺の測定箇所又はその近傍に配置することとしているが、センサー１０の配置はこれに限定されるものではない。複数のセンサー１０を、調査対象装置の周辺の複数の測定箇所又はその近傍にそれぞれ配置することとしてもよい。この場合、複数の測定箇所における測定データを、共通のデータ収集装置で収集することが可能となる。

実施の形態２．
上述した実施の形態１では、閾値が適切かどうかを判断する基準を、調査対象装置に異常が発生した場合に、調査対象装置又はその制御装置・機器において生成される異常発生信号とする場合について述べたが、この基準を他のセンサー群で発生した閾値超過信号としてもよい。図３及び図４を参照して本発明の実施の形態２について説明する。

図３は、本発明の実施の形態２に係るシステムの構成及び動作を説明するための図である。図３では、システムの各部をブロックで示し、ブロック間の信号の伝達（主なもの）を矢印で示している。図３に示すセンサー１０の構成は、図１に示す異常発生信号入力部１４に替えて、他センサーからの閾値超過信号（以下、外部閾値超過信号という。）が入力される外部閾値超過信号入力部３２が設けられている点、他センサーへ閾値超過信号を出力する閾値超過信号出力部３４が設けられている点を除き、図１に示すセンサー１０の構成と同様である。図１に同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。また、本実施形態のシステムは、調査対象装置の周辺の複数の測定箇所又はその近傍にそれぞれ配置される複数のセンサー１０（複数の設置環境調査装置）からなる設置環境調査システムである。

次に、図３のシステムにおけるセンサー１０の動作について説明する。アナログ信号入力部１２には、調査対象装置の周辺の測定箇所における電気的な物理量の変化がアナログ信号として逐次入力される。アナログ信号入力部１２は、常時入力されるアナログ信号をアナログ／ディジタル変換部１６に伝達する。アナログ／ディジタル変換部１６は、アナログ信号をディジタル信号に常時高速に変換して、ＣＰＵ部１８及び記憶部２０に伝達する。このディジタル信号は測定箇所における電気的な物理量に相当する測定値である。記憶部２０は、伝達された測定値と測定時刻とを関連付け、測定データとして所定時間記憶する。

また、ＣＰＵ部１８に伝達された測定値は、比較機能２４において閾値と常時高速に比較される。この閾値は、アナログ信号入力部１２から入力される信号の異常時の情報を測定するために、正常時における測定範囲の上限値である上限閾値と下限値である下限閾値とを定めたものである。以下、上限閾値と下限閾値とを特に区別しない場合には、単に閾値という。閾値の初期値には、従来と同様に人間が経験に基づいて決定した値を予め設定することとしてもよいし、センサー固有の値を持たせることとしてもよい。

比較機能２４により、現在の測定値が上限閾値を上回っていると判定された場合（現在の測定値＞上限閾値）、又は、現在の測定値が下限閾値を下回っていると判定された場合（現在の測定値＜下限閾値）、比較機能２４は、測定値が閾値を超過したこと（測定値が上限閾値を上回ること、又は下限閾値を下回ることをいう。）を示す閾値超過信号をデータ編集部２２及び自動閾値調整機能２６に伝達する。データ編集部２２は、この閾値超過信号が伝達されると、記憶部２０に記憶されている閾値超過発生時の前後の測定データを取り出し、データを編集して無線通信回路部２８に伝達する。無線通信回路部２８は、ＣＰＵ部１８から送信起動がかかるとデータ編集部２２から伝達されたデータを、アンテナ３０を通してデータ収集装置（ホスト）へ無線で送信する。なお、それぞれの設置環境調査装置（センサー１０）は、共通のデータ収集装置へデータを送信する。これにより、データ収集装置は、調査対象装置の周辺の複数の測定箇所における異常発生時の物理量のデータを収集することができる。

（特徴的動作）
次に図４を用いて実施の形態２における自動閾値調整機能２６の特徴的動作について説明する。図４は、閾値を更新するためにＣＰＵ部１８が実行する制御ルーチンのフローチャートである。本ルーチンでは、まず、自動閾値調整機能２６は、上述した閾値の初期値を比較機能２４に設定する（ステップ２００）。その後、自動閾値調整機能２６は、比較機能２４からの閾値超過信号、又は外部閾値超過信号入力部３２からの外部閾値超過信号を待つ（ステップ２０５）。

比較機能２４が閾値超過を検出すると、閾値超過信号が自動閾値調整機能２６に伝達される。自動閾値調整機能２６は、閾値超過が発生したと判定し（ステップ２１０）、このとき、他のセンサーに接続された外部閾値超過信号入力部３２から外部閾値超過信号が伝達されているか否かを判定する（ステップ２１５）。外部閾値超過信号は、相関のある物理量、具体的には、同一調査対象装置の周辺の他の測定箇所における電気的な物理量の変化を測定している他センサーにおいて生成され、他センサーに接続された自センサーの外部閾値超過信号入力部３２に入力される。

外部閾値超過信号入力部３２から自動閾値調整機能２６に外部閾値超過信号が伝達されていない場合には、自動閾値調整機能２６は、現在設定されている閾値が適正ではないと判断する。この場合、自動閾値調整機能２６は、記憶部２０から閾値超過発生時の測定データを読み込み（ステップ２２０）、閾値超過発生時の測定値が上限閾値を超過しているか否かを判定する（ステップ２２５）。上限閾値を超過している場合には、自動閾値調整機能２６は、上限閾値を閾値超過発生時の測定値まで上げる（ステップ２３０）。一方、下限閾値を超過している場合には、下限閾値を閾値超過発生時の測定値まで下げる（ステップ２３５）。その後、自センサーの閾値超過信号又は他センサーからの外部閾値超過信号を待つ状態（ステップ２０５）へ戻る。

なお、上述のステップ２１０において、比較機能２４が閾値超過を検出し閾値超過信号が自動閾値調整機能２６に伝達されたとき、外部閾値超過信号入力部３２から自動閾値調整機能２６に外部閾値超過信号が伝達された場合には、自動閾値調整機能２６は、現在設定されている閾値は適正であると判断する（ステップ２１５）。そのため、上述のステップ２２０以降の閾値の再設定は実行されず、再び自センサーの閾値超過信号又は他センサーからの外部閾値超過信号を待つ状態（ステップ２０５）へ戻る。

また、上述のステップ２０５において、自センサーの閾値超過信号又は他センサーからの外部閾値超過信号を待っているときに、他センサーで閾値超過が発生すると、外部閾値超過信号が自センサーの外部閾値超過信号入力部３２を介して自動閾値調整機能２６に伝達される。自動閾値調整機能２６は、外部閾値超過信号が入力されたと判定し（ステップ２１０）、このとき、比較機能２４から閾値超過信号が伝達されているかを判定する（ステップ２４０）。

比較機能２４から自動閾値調整機能２６に閾値超過信号が伝達されていない場合には、自動閾値調整機能２６は、現在設定されている閾値が適正ではないと判断する。この場合、自動閾値調整機能２６は、記憶部２０から外部閾値超過信号入力時の測定データを読み込み（ステップ２４５）、外部閾値超過信号入力時の測定値が下限閾値よりも上限閾値に近いか否かを判定する（ステップ２５０）。上限閾値に近い場合には、上限閾値を外部閾値超過信号入力時の測定値まで下げる（ステップ２５５）。一方、下限閾値に近い場合には、下限閾値を外部閾値超過信号入力時の測定値まで上げる（ステップ２６０）。その後、自センサーの閾値超過信号又は他センサーからの外部閾値超過信号を待つ状態（ステップ２０５）へ戻る。

なお、上述のステップ２１０において、外部閾値超過信号が外部閾値超過信号入力部３２を介して自動閾値調整機能２６に伝達されたとき、比較機能２４から自動閾値調整機能２６に閾値超過信号が伝達された場合には、自動閾値調整機能２６は、現在設定されている閾値は適正であると判断する（ステップ２４０）。そのため、上述のステップ２４５以降の閾値の再設定は実行せず、再び自センサーの閾値超過信号又は他センサーからの外部閾値超過信号を待つ状態（ステップ２０５）へ戻る。

また、自センサーの比較機能２４は、閾値超過を検出すると閾値超過信号出力部３４に閾値超過信号を伝達する。閾値超過信号出力部３４は閾値超過信号を他センサーに出力する。自センサーと同様の構成を有する他センサーは、これを外部閾値超過信号として入力し、他センサーにおける上述の制御ルーチンに用いることができる。

以上説明したように、本実施形態のシステムによれば、入力信号が単発的かつ予測困難なタイミングで発生する信号のように周期的な変化をしない信号であっても、センサー１０のＣＰＵ部１８に図４に示した単純な処理を実行させることにより、閾値をその調査対象装置にとってその時点で最適なものに自動的に再設定することができる。これにより、相関のある物理量を測定している他センサーで閾値超過が発生せずに、自センサーの閾値超過が発生することはなく、次回相関のある物理量を測定している他センサーで閾値超過が発生した時には、自センサーでも確実にデータが採取できることが期待できる。また、複数のセンサー以外の特別な機器を使用しないため、設置場所やコスト面において設置環境調査装置システムとして望ましい。

さらに、本実施形態のシステムによれば、複数のセンサーが相互に連携して互いの閾値を最適に再設定することができる。そのため、複数の他センサーから外部閾値超過信号があったときに、外部において閾値超過があったと判定することし更に自動閾値調整機能２６における判定精度を高めて閾値を再設定することも可能となる。

なお、相関のない物理量を測定しているセンサーは、自センサーには接続されない。したがって、相関のないセンサーで閾値超過が発生しても、その閾値超過信号は取り込まれず本機能が動作することはない。

実施の形態３．
上述した実施の形態１では、異常発生信号入力時に閾値超過が検出されない場合、又は、閾値超過が検出された時に異常発生信号が入力されない場合に、異常発生信号入力時の測定値を新たな閾値として再設定したが、センサーに測定値の最大値と最小値を保持する機能を持たせ、この値を新たな閾値として再設定することもよい。図５及び図６を参照して本発明の実施の形態３について説明する。

図５は、本発明の実施の形態３に係るシステムの構成及び動作を説明するための図である。図５では、システムの各部をブロックで示し、ブロック間の信号の伝達（主なもの）を矢印で示している。図５に示すセンサー１０の構成は、ＣＰＵ部１８内部に、測定値の最大値および最小値を求め保持する最大値最小値保持機能３６が加えられている点を除き、図１に示すセンサー１０の構成と同様である。図１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。

次に、図５のシステムにおけるセンサー１０の動作について説明する。アナログ／ディジタル変換部１６は、アナログ信号をディジタル信号に常時高速に変換して、ＣＰＵ部１８及び記憶部２０に伝達する。このディジタル信号は電気的な物理量に相当する測定値である。ＣＰＵ部１８に伝送された測定値は、比較機能２４及び最大値最小値保持機能３６に伝達される。最大値最小値保持機能３６は、逐次伝達される測定値から所定期間内における最大値と最小値とを求め記憶する。その他の基本的動作については、実施の形態１で述べた図１と同様であるためその説明を省略する。

（特徴的動作）
次に図６を用いて実施の形態３における自動閾値調整機能２６の特徴的動作について説明する。図６は、閾値を更新するためにＣＰＵ部１８が実行する制御ルーチンのフローチャートである。この制御ルーチンは、図２に示すステップ１２０〜ステップ１３５の処理がステップ３２０〜ステップ３３０の処理に替えられている点、ステップ１４５〜ステップ１６０の処理がステップ３４５〜ステップ３５５の処理に替えられている点を除き、図２に示すルーチンと同様である。以下、図６において、図２に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。

ステップ１１５において、異常発生信号入力部１４から自動閾値調整機能２６に異常発生信号が伝達されていないと判定される場合には、自動閾値調整機能２６は、現在設定されている閾値が適正ではないと判断する。この場合、自動閾値調整機能２６は、最大値最小値保持機能３６から閾値超過発生時前後の所定期間内における測定値の最大値と最小値とを読み込む（ステップ３２０）。そして、自動閾値調整機能２６は、測定値の最大値を上限閾値として再設定する（ステップ３２５）。また、測定値の最小値を下限閾値として再設定する（ステップ３３０）。これは、調査対象装置の設置環境では電圧、電流などの物理量は単発的な変化をすることが一般的であるためである。その後、閾値超過信号又は異常発生信号を待つ状態（ステップ１０５）へ戻る。

また、ステップ１４０において、比較機能２４から自動閾値調整機能２６に閾値超過信号が伝達されていない場合には、自動閾値調整機能２６は、現在設定されている閾値が適正ではないと判断する。この場合、自動閾値調整機能２６は、最大値最小値保持機能３６から異常発生信号入力時前後の所定時間内における測定値の最大値と最小値とを読み込む（ステップ３４５）。そして、自動閾値調整機能２６は、測定値の最大値を上限閾値として再設定する（ステップ３５０）。また、測定値の最小値を下限閾値として再設定する（ステップ３５５）。これは、調査対象装置の設置環境では電圧、電流などの物理量は単発的な変化をすることが一般的であるためである。その後、閾値超過信号又は異常発生信号を待つ状態（ステップ１０５）へ戻る。

以上説明したように、本実施形態のシステムによれば、入力信号が単発的かつ予測困難なタイミングで発生する信号のように周期的な変化をしない信号であっても、センサー１０のＣＰＵ部１８に図６に示した単純な処理を実行させることにより、所定期間内における最大値・最小値で閾値を更新し、実施の形態１に比してより好適な閾値の再設定を実現することができる。これにより、調査対象装置の異常発生無しに閾値超過が発生することなく、次回の調査対象装置の異常発生時には確実にデータが採取できることが期待できる。また、実施の形態１のシステムにおける効果も得ることができる。

ところで、上述した実施の形態のシステムにおいては、センサー１０を、調査対象装置の周辺の測定箇所又はその近傍に配置することとしているが、センサー１０の配置はこれに限定されるものではない。複数のセンサー１０を、調査対象装置の周辺の複数の測定箇所又はその近傍にそれぞれ配置することとしてもよい。この場合、複数の測定箇所における測定データを、共通のデータ収集装置で収集することが可能となる。

実施の形態４．
上述した実施の形態２では、他センサーからの外部閾値超過信号入力時に自センサーの閾値超過信号が検出されない場合、又は、自センサーの閾値超過信号が検出された時に外部閾値超過信号が入力されない場合に、外部閾値超過信号入力時の測定値を新たな閾値として再設定したが、センサーに測定値の最大値と最小値を保持する機能を持たせ、この値を新たな閾値として再設定することとしてもよい。図７及び図８を参照して本発明の実施の形態４について説明する。

図７は、本発明の実施の形態４に係るシステムの構成及び動作を説明するための図である。図７では、システムの各部をブロックで示し、ブロック間の信号の伝達（主なもの）を矢印で示している。図７に示すセンサー１０の構成は、ＣＰＵ部１８内部に、測定値の最大値および最小値を求め保持する最大値最小値保持機能３６が加えられている点を除き、図３に示すセンサー１０の構成と同様である。図３と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。

次に、図７のシステムにおけるセンサー１０の動作について説明する。アナログ／ディジタル変換部１６は、アナログ信号をディジタル信号に常時高速に変換して、ＣＰＵ部１８及び記憶部２０に伝達する。このディジタル信号は電気的な物理量に相当する測定値である。ＣＰＵ部１８に伝送された測定値は、比較機能２４及び最大値最小値保持機能３６に伝達される。最大値最小値保持機能３６は、逐次伝達される測定値から所定期間内における最大値と最小値とを求め記憶する。その他の基本的動作については、実施の形態２で述べた図３と同様であるためその説明を省略する。

（特徴的動作）
次に図８を用いて実施の形態３における自動閾値調整機能２６の特徴的動作について説明する。図８は、閾値を更新するためにＣＰＵ部１８が実行する制御ルーチンのフローチャートである。この制御ルーチンは、図４に示すステップ２２０〜ステップ２３５の処理がステップ４２０〜ステップ４３０の処理に替えられている点、ステップ２４５〜ステップ２６０の処理がステップ４４５〜ステップ４５５の処理に替えられている点を除き、図４に示すルーチンと同様である。以下、図８において、図４に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。

ステップ２１５において、外部閾値超過信号入力部３２から自動閾値調整機能２６に外部閾値超過信号が伝達されていない場合には、自動閾値調整機能２６は、現在設定されている閾値が適正ではないと判断する。この場合、自動閾値調整機能２６は、最大値最小値保持機能３６から閾値超過発生時前後の所定時間内における測定値の最大値と最小値とを読み込む（ステップ４２０）。そして、自動閾値調整機能２６は、測定値の最大値を上限閾値として再設定する（ステップ４２５）。また、測定値の最小値を下限閾値として再設定する（ステップ４３０）。これは、調査対象装置の設置環境では電圧、電流などの物理量は単発的な変化をすることが一般的であるためである。その後、自センサーの閾値超過信号又は他センサーからの外部閾値超過信号を待つ状態（ステップ２０５）へ戻る。

また、ステップ２４０において、比較機能２４から自動閾値調整機能２６に閾値超過信号が伝達されていない場合には、自動閾値調整機能２６は、現在設定されている閾値が適正ではないと判断する。この場合、自動閾値調整機能２６は、最大値最小値保持機能３６から外部閾値超過発生時前後の所定時間内における測定値の最大値と最小値とを読み込む（ステップ４４５）。そして、自動閾値調整機能２６は、測定値の最大値を上限閾値として再設定する（ステップ４５０）。また、測定値の最小値を下限閾値として再設定する（ステップ４５５）。これは、調査対象装置の設置環境では電圧、電流などの物理量は単発的な変化をすることが一般的であるためである。その後、自センサーの閾値超過信号又は他センサーからの外部閾値超過信号を待つ状態（ステップ２０５）へ戻る。

以上説明したように、本実施形態のシステムによれば、入力信号が単発的かつ予測困難なタイミングで発生する信号のように周期的な変化をしない信号であっても、センサー１０のＣＰＵ部１８に図８に示した単純な処理を実行させることにより、所定期間内における最大値・最小値で閾値を更新し、実施の形態２に比してより好適な閾値の再設定を実現することができる。これにより、相関のある物理量を測定している他センサーで閾値超過が発生せずに、自センサーの閾値超過が発生することはなく、次回相関のある物理量を測定している他センサーで閾値超過が発生した時には、自センサーでも確実にデータが採取できることが期待できる。また、実施の形態２のシステムにおける効果も得ることができる。

１０ センサー、 １２ アナログ信号入力部、 １４ 異常発生信号入力部、
１６ アナログ／ディジタル変換部、 １８ ＣＰＵ部、 ２０ 記憶部、
２２ データ編集部、 ２４ 比較機能、 ２６ 自動閾値調整機能、
２８ 無線通信回路部、 ３０ アンテナ、 ３２ 外部閾値超過信号入力部、
３４ 閾値超過信号出力部、 ３６ 最大値最小値保持機能

Claims (8)

1. 調査対象装置の周辺の測定箇所に配置され、該測定箇所における電気的な物理量が逐次入力される入力部と、該入力部に入力された電気的な物理量に相当する測定値が測定範囲の上限値又は下限値を定めた閾値を超えているか否かを判定する判定部と、を有する設置環境調査装置において、
   前記調査対象装置からの異常発生信号が入力される異常発生信号入力手段と、
   前記異常発生信号があり且つ前記測定値が前記閾値を超えていない場合に、又は前記異常発生信号がなく且つ前記測定値が前記閾値を超えている場合に、前記閾値に前記測定値を再設定する閾値再設定手段と、
   を備えることを特徴とする設置環境調査装置。
2. 前記設置環境調査装置は、
   前記入力部に逐次入力される電気的な物理量に相当する値とその測定時とを対応付けて所定期間記憶する記憶部と、
   前記測定値が前記閾値を超えた場合に、前記閾値を超えた時前後に対応する前記記憶部に記憶された値を外部に送信する送信部と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１記載の設置環境調査装置。
3. 前記入力部に逐次入力される電気的な物理量に相当する値の所定期間内における最大値を記憶する最大値記憶手段、を更に備え、
   前記閾値再設定手段は、前記閾値が前記測定範囲の上限値を定めた上限閾値である場合において、前記異常発生信号があり且つ前記測定値が前記上限閾値を上回らない場合に、又は前記異常発生信号がなく且つ前記測定値が前記上限閾値を上回る場合に、前記上限閾値に前記最大値記憶手段が記憶している最大値を再設定すること、
   を特徴とする請求項１又は２記載の設置環境調査装置。
4. 前記入力部に逐次入力される電気的な物理量に相当する値の所定期間内における最小値を記憶する最小値記憶手段、を更に備え、
   前記閾値再設定手段は、前記閾値が前記測定範囲の下限値を定めた下限閾値である場合において、前記異常発生信号があり且つ前記測定値が前記下限閾値を下回らない場合に、又は前記異常発生信号がなく且つ前記測定値が前記下限閾値を下回る場合に、前記下限閾値に前記最小値記憶手段が記憶している最小値を再設定すること、
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の設置環境調査装置。
5. 調査対象装置の周辺の複数の測定箇所にそれぞれ配置され、該測定箇所における電気的な物理量が逐次入力される入力部と、該入力部に入力された電気的な物理量に相当する測定値が測定範囲の上限値又は下限値を定めた閾値を超えているか否かを判定する判定部と、を有する複数の設置環境調査装置からなる設置環境調査システムにおいて、
   前記複数の設置環境調査装置のうち少なくとも１つの設置環境調査装置は、
   他の設置環境調査装置からの閾値超過信号（以下、外部閾値超過信号という。）が入力される外部閾値超過信号入力手段と、
   前記外部閾値超過信号があり且つ前記測定値が前記閾値を超えていない場合に、又は前記外部閾値超過信号がなく且つ前記測定値が前記閾値を超えている場合に、前記閾値に前記測定値を再設定する閾値再設定手段と、
   を備えることを特徴とする設置環境調査システム。
6. 前記複数の設置環境調査装置のうち少なくとも１つの設置環境調査装置は、
   前記入力部に逐次入力される電気的な物理量に相当する値とその測定時とを対応付けて所定期間記憶する記憶部と、
   前記測定値が前記閾値を超えた場合に、前記閾値を超えた時前後に対応する前記記憶部に記憶された値を外部に送信する送信部と、
   を更に備えることを特徴とする請求項５記載の設置環境調査システム。
7. 前記複数の設置環境調査装置のうち少なくとも１つの設置環境調査装置は、
   前記入力部に逐次入力される電気的な物理量に相当する値の所定期間内における最大値を記憶する最大値記憶手段、を更に備え、
   前記閾値再設定手段は、前記閾値が前記測定範囲の上限値を定めた上限閾値である場合において、前記外部閾値超過信号があり且つ前記測定値が前記上限閾値を上回らない場合に、又は前記外部閾値超過信号がなく且つ前記測定値が前記上限閾値を上回る場合に、前記上限閾値に前記最大値記憶手段が記憶している最大値を再設定すること、
   を特徴とする請求項５又は６記載の設置環境調査システム。
8. 前記複数の設置環境調査装置のうち少なくとも１つの設置環境調査装置は、
   前記入力部に逐次入力される電気的な物理量に相当する値の所定期間内における最小値を記憶する最小値記憶手段、を更に備え、
   前記閾値再設定手段は、前記閾値が前記測定範囲の下限値を定めた下限閾値である場合において、前記外部閾値超過信号があり且つ前記測定値が前記下限閾値を下回らない場合に、又は前記外部閾値超過信号がなく且つ前記測定値が前記下限閾値を下回る場合に、前記下限閾値に前記最小値記憶手段が記憶している最小値を再設定すること、
   を特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項記載の設置環境調査システム。

Images