JP5504090B2 - 移設検知方法及び移設検知ユニット - Google Patents
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Description
まず、セットされると装置の移設を検知したことを示す移設検知フラグがクリアされた状態において、加速度センサの検出値が測定範囲内であるか判断し、加速度センサの検出値が測定範囲内であれば、移動平均値を減じた加速度センサの検出値を所定の時機に所定の階数で積分して第1の演算値を得る。
そして、所定の時機に、第1の演算値から加速度センサの温度ドリフトの影響を受けるオフセット値を除去することによって、第2の演算値を求め、第2の演算値が予め定めた基準値を超えた場合に、装置が移設されたことを検知する。
不図示の装置には、1軸以上の加速度センサ5を持つ移設検知ユニット1が取り付けられる。加速度センサ5としては、通常3軸の加速度を検知する3軸加速度センサが用いられる。
MPU10は、加速度センサ5からA/Dコンバータ6を介して入力する加速度値のデジタルデータを、所定の時機に所定の階数で積分して第1の演算値を求める演算部11と、所定の時機に、第1の演算値から特定の値を増減することによって、装置が移設されない場合に検出される第1の演算値を補正して第2の演算値を得る補正部12を備える。ここで、「所定の時機」とは、加速度センサ5の検出値を確認する度毎、又は、所定時間毎(例えば、1分、1時間毎)の時機をいう。「第1の演算値」は、加速度センサ5の検出値を1階積分して得られる速度値、又は、加速度センサ5の検出値を2階積分して得られる距離値である。「特定の値」は、第1の演算値から、加速度センサ5の周囲の温度によって増減する検出値の変化分であり、移設検知に影響を与えない値である。
加速度センサ5は、通常の使用状態における装置の稼動時や地震の際に、装置が移設されたことを誤検知しないように、十分な検出レンジを持つ必要がある。
レンジ:±2G
感度:1mG
ノイズ:0.65mG
温度ドリフト:1.12mG/℃
本例では、加速度センサ5の感度を1mGとし、A/Dコンバータ6がA/D変換するデジタル値のビット数を14ビットとする。図4より、温度ドリフトの影響により、時間の経過に従って、加速度センサ5が検出する加速度値が上がることが分かる。
0秒〜20秒までは加速度値が小さいため、加速度センサ5の出力はデジタル変換時に検知されないが、20秒が経過した辺りから徐々に加速度センサ5が出力した加速度値が検知されることが分かる。
図5に示したとおり、0秒〜20秒までは加速度センサ5の出力がないため、装置の移動量も0である。しかし、20秒を経過すると、加速度センサ5の出力を2階積分して算出した装置の移動量は積み上がって大きな値となることが示される。
図7に示すように、単純移動平均を用いると、加速度値に対する温度ドリフトの影響を略除去できることが分かる。このため、実際は装置が移動していないにも関わらず移動しているとして検出されてしまう移動距離は、60秒間に0.5m程度まで軽減されることになる。しかしながら、図7をみて分かるとおり、残差が積分され、移動距離が時間とともに増大している。このまま、この増大した移動距離を、移設検知を行うためのデータとして使用すると、装置の移動距離がリミットを超えることにより、装置を移動させていないにもかかわらず移設されたと誤検知する可能性がある。そこで、補正部12は、移動速度及び移動距離の演算値を常に0へ近づけ第2の演算値を得る補正処理を行う。
移設検知ユニット1は、装置の移設が行われたかどうかの判定を、RAM7に格納した移設検知フラグによって管理する。そして、装置からの問い合わせに対して移設検知フラグがクリアされている時のみ、稼動許可信号を返す。このため、フラグセット部14は、移設検知ユニット1の電源が投入されたことを、インターフェース9を介して知った後、移設検知フラグをセットする(ステップS1)。
A=Acc−Accave…(1)
Vn=Vn−1+A×Δt…(2)
Vn=Vn−Vk…(3)
Vn=Vn+Vk…(4)
Pn=Pn−1+Vn×Δt…(5)
Pn=Pn−Pk…(6)
Pn=Pn+Pk…(7)
地震波形は、前述と同じ震度5相当の波形であり、移設は、加速度0.3m/s2で1秒間加速、その後20秒間一定速で移動し、1秒間で停止するという移動パターンで約6mの移動となる。
なお、上述した実施の形態例では、1軸の加速度のみについて説明を行ったが、加速度センサ5を使用して、XYZ方向それぞれについて処理を行うことが望ましい。更に、移設検知ユニット1にジャイロセンサ等の回転検出器を付加することにより装置の移設時の回転を検出し、3軸の加速度それぞれを静止座標系(地面の座標系)に変換したものに対して補正を行うこともできる。また、加速度センサ5を1軸のみで使用する場合には、装置を持ち上げたことを検出するため、Z軸方向(重力方向)に取り付けることが望ましい。このとき、Z軸方向の加速度センサ5は、重力分の値をオフセットした加速度も検出できるような検出レンジを持つ必要がある点に留意すべきである。
Claims (4)
- 装置に取り付けられた加速度センサの検出値に基づき、前記装置の移設を検知する移設検知方法において、
セットされると前記装置の移設を検知したことを示す移設検知フラグがクリアされた状態において、前記加速度センサの前記検出値が測定範囲内であるか判断するステップと、
前記加速度センサの前記検出値が測定範囲内であれば、移動平均値を減じた前記加速度センサの検出値を所定の時機に所定の階数で積分して第1の演算値を得るステップと、
前記所定の時機に、前記第1の演算値から前記加速度センサの温度ドリフトの影響を受けるオフセット値を除去することによって、第2の演算値を求めるステップと、
前記第2の演算値が予め定めた基準値を超えた場合、又は前記加速度センサの前記検出値が測定範囲内でない場合に、前記装置が移設されたことを検知するステップと、を有することを特徴とする
移設検知方法。 - 前記所定の時機は、前記加速度センサの検出値を確認する度毎、又は、所定時間毎であることを特徴とする
請求項1記載の移設検知方法。 - 装置の移設を検知する移設検知ユニットにおいて、
前記装置に生じた加速度を検出する加速度センサと、
セットされると前記装置の移設を検知したことを示す移設検知フラグがクリアされた状態において、前記加速度センサの検出値が測定範囲内であるか判断し、前記加速度センサの前記検出値が測定範囲内であれば、移動平均値を減じた前記加速度センサの検出値を所定の時機に所定の階数で積分して第1の演算値を求める演算部と、
前記所定の時機に、前記第1の演算値から前記加速度センサの温度ドリフトの影響を受けるオフセット値を除去することによって、第2の演算値を得る補正部と、
前記第2の演算値が予め定めた基準値を超えた場合、又は前記加速度センサの前記検出値が測定範囲内でない場合に、前記装置が移設されたことを検知する検知部と、を備えることを特徴とする
移設検知ユニット。 - 前記所定の時機は、前記加速度センサの検出値を確認する度毎、又は、所定時間毎であることを特徴とする
請求項3記載の移設検知ユニット。
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