JP6033571B2

JP6033571B2 - Displacement measurement sensor node and displacement amount measurement method using displacement measurement sensor node

Info

Publication number: JP6033571B2
Application number: JP2012088222A
Authority: JP
Inventors: 伸之石岡; 長嶋　敏夫; 敏夫長嶋; 智甘利; 浩和木
Original assignee: Hitachi Ltd; East Japan Railway Co
Current assignee: Hitachi Ltd; East Japan Railway Co
Priority date: 2012-04-09
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2016-11-30
Anticipated expiration: 2032-04-09
Also published as: JP2013217756A

Description

本発明は、変位計測用センサノード、および、変位計測用センサノードによる変位量計測方法に係り、特に、鉄道架線に取り付けられる自動張力調整装置のスプリングの状況を、低消費電力でリアルタイムで監視するのに好適な変位計測用センサノード、および、変位計測用センサノードによる変位量計測方法に関する。 The present invention relates to a displacement measurement sensor node and a displacement amount measurement method using the displacement measurement sensor node, and in particular, monitors the state of a spring of an automatic tension adjusting device attached to a railway overhead line in real time with low power consumption. The present invention relates to a displacement measurement sensor node and a displacement measurement method using the displacement measurement sensor node.

電車に電力を供給するための架線（トロリ線）は、張力が印加された状態で一定間隔ごとに建てられた電柱に吊るされている。この様な架線は、一般に銅線が使われており、気温の変化により日々伸縮するため張力が変化する。また、経年変化、磨耗、弾性伸びや電柱傾斜等によっても張力が変化する。ここで張力が下がり架線が弛むと、パンタグラフの接触が不安定になる。また、逆に、張力が上がると架線が切れる恐れがある。したがって架線の健全性を維持するためには、架線の張力を一定に保つことが必要であり、架線の終端部に自動張力調整装置を設置し、これによって架線の伸縮を吸収し、張力が一定になるようにしている。 An overhead wire (trolley wire) for supplying electric power to the train is hung on a power pole built at regular intervals while tension is applied. Copper wires are generally used for such overhead wires, and the tension changes because they expand and contract daily due to changes in temperature. In addition, the tension changes due to aging, wear, elastic elongation, electric pole inclination, and the like. Here, when the tension is lowered and the overhead line is loosened, the contact of the pantograph becomes unstable. Conversely, when the tension increases, the overhead wire may be cut. Therefore, in order to maintain the integrity of the overhead line, it is necessary to keep the tension of the overhead line constant, and an automatic tension adjuster is installed at the end of the overhead line, thereby absorbing the expansion and contraction of the overhead line and keeping the tension constant. It is trying to become.

ここで、自動張力調整装置の張力を維持しているスプリングに異常がないか点検するために、スプリングの伸縮状況(変位量)を監視する必要がある。そのためのスプリングの伸縮状況の計測法としては、例えば、特許文献１に示されるように、変位センサと永久磁石を用いた方法が提案されている。 Here, in order to check whether there is an abnormality in the spring that maintains the tension of the automatic tension adjusting device, it is necessary to monitor the expansion / contraction state (displacement amount) of the spring. As a method for measuring the expansion / contraction state of the spring for that purpose, for example, as disclosed in Patent Document 1, a method using a displacement sensor and a permanent magnet has been proposed.

この特許文献１によれば、変位センサ上を移動する物体に永久磁石が取り付けられており、各磁気センサ素子付近を永久磁石が通過する際、磁気センサ素子は、永久磁石の磁気を感知することによりパルスを出力する。したがって、磁気センサ素子が出力した総パルス数をカウントすることにより、物体の変位量を検出することが可能となる。 According to Patent Document 1, a permanent magnet is attached to an object moving on a displacement sensor, and when the permanent magnet passes near each magnetic sensor element, the magnetic sensor element senses the magnetism of the permanent magnet. To output a pulse. Therefore, the displacement amount of the object can be detected by counting the total number of pulses output by the magnetic sensor element.

特開平３−２３３３０２号公報JP-A-3-233302

しかしながら、この特許文献１の従来技術によれば、各磁気センサ素子が出力するパルスの総数をカウントすることにより物体の変位量を検出するので、常に、変位センサとパルス数をカウントするカウンターに電力を供給する必要がある。そのため、消費電力を抑えることができないという問題点があった。 However, according to the prior art of Patent Document 1, since the displacement amount of the object is detected by counting the total number of pulses output by each magnetic sensor element, power is always supplied to the displacement sensor and the counter that counts the number of pulses. Need to supply. Therefore, there is a problem that power consumption cannot be suppressed.

また、特許文献１の従来技術では、任意の長さで変位センサを切断することが可能であるものの、切断箇所を検出することができない。したがって、変位センサを任意の長さで切断した際、変位の計測の基準点となる変位センサの中心位置がどこであるかを把握することもできない。 Moreover, in the prior art of patent document 1, although it is possible to cut | disconnect a displacement sensor by arbitrary length, a cutting location cannot be detected. Therefore, when the displacement sensor is cut at an arbitrary length, it is impossible to grasp where the center position of the displacement sensor that is a reference point for measuring the displacement is.

本発明は、鉄道架線に取り付けられる自動張力調整装置のスプリングの状況を監視する変位計測用センサノードにおいて、変位計測の基準点を自動的に算出し、かつ、低消費電力でリアルタイムにスプリングの状況を監視することができる変位計測用センサノードを提供することにある。 The present invention automatically calculates a reference point for displacement measurement in a sensor node for displacement measurement that monitors the state of a spring of an automatic tension adjusting device attached to a railway overhead line, and the state of the spring in real time with low power consumption. It is an object of the present invention to provide a displacement measurement sensor node capable of monitoring the above.

本発明の変位計測用センサノードは、磁石からの磁気を感知し磁気感知信号を出力する複数の磁気センサ素子と、複数の磁気センサ素子のうち、特定の磁気センサ素子を選択して電源を供給する電源選択手段と、電源選択手段と接地線の間で、磁気センサ素子と並列に接続された抵抗素子を備えたものである。 The displacement measurement sensor node of the present invention senses magnetism from a magnet and outputs a magnetic sensing signal, and selects a specific magnetic sensor element from the plurality of magnetic sensor elements to supply power. Power selection means, and a resistance element connected in parallel with the magnetic sensor element between the power supply selection means and the ground line.

そして、磁気センサ素子は、それぞれ、電源選択手段により選択され、電源の供給を受けた場合に動作し、磁気を感知した時には、磁気を感知したことを示す感知信号を出力し、抵抗素子は、それぞれ、電源選択手段により選択され、電源の供給を受けた場合に、電圧信号を出力するようにした。 The magnetic sensor elements are selected by the power source selection unit and operate when power is supplied. When the magnetic sensor elements are sensed, they output a sensing signal indicating that the magnetism has been sensed. Each is selected by the power source selection means and outputs a voltage signal when supplied with power.

より具体的には、以下のような構成を有する変位計測用センサノードである。 More specifically, the displacement measuring sensor node has the following configuration.

すなわち、本発明の変位計測用センサノードは、磁気により対象物の変位を計測する変位センサと、変位センサの動作を制御する制御装置とからなるものである。 That is, the displacement measurement sensor node of the present invention includes a displacement sensor that measures the displacement of an object by magnetism and a control device that controls the operation of the displacement sensor.

制御装置は、制御部と、記録部と、クロック３０３、記録部３０４、通信部３０５を有し、変位センサは、磁気センサ素子と、デマルチプレクサと、磁気感知線と、抵抗素子とを有する。 The control device includes a control unit, a recording unit, a clock 303, a recording unit 304, and a communication unit 305, and the displacement sensor includes a magnetic sensor element, a demultiplexer, a magnetic sensing line, and a resistance element.

磁気センサ素子は、線状に、変位センサ上に複数並べられ、磁石からの磁気を感知する素子である。デマルチプレクサは、制御部の指示に従って、磁気センサ素子を選択して電力を供給する。磁気感知線は、デマルチプレクサにより選択され、電力を供給されたときに、磁気センサ素子が磁気を感知したか否かを示す磁気感知信号を出力する。抵抗素子は、磁気センサ素子毎に並列に設けられ、磁気センサ素子がデマルチプレクサにより選択され、電力を供給されたときに、電圧を出力する。 A plurality of magnetic sensor elements are linearly arranged on a displacement sensor and are elements that sense magnetism from a magnet. The demultiplexer selects a magnetic sensor element and supplies power in accordance with an instruction from the control unit. The magnetic sensing line is selected by the demultiplexer and outputs a magnetic sensing signal indicating whether the magnetic sensor element sensed magnetism when supplied with power. The resistance element is provided in parallel for each magnetic sensor element, and outputs a voltage when the magnetic sensor element is selected by the demultiplexer and supplied with power.

制御部は、磁気センサ素子を選択して、磁気感知線より出力される磁気感知信号を計測して、その磁気センサ素子に対応する管理番号を記録部に記録して、その管理番号に基づき磁石の位置を求める。 The control unit selects a magnetic sensor element, measures a magnetic sensing signal output from the magnetic sensing line, records a management number corresponding to the magnetic sensor element in the recording unit, and magnets based on the management number Find the position of.

また、制御部は、磁気センサ素子を選択して、抵抗素子より出力される電圧信号を計測して、その磁気センサ素子に対応する管理番号を記録部に記録して、その管理番号に基づき変位センサの長さを求める。そして、制御部は、変位センサの長さより、基準点を算出し、求められた磁石の位置と基準点に基づいて、対象物の変位量を算出する。 In addition, the control unit selects the magnetic sensor element, measures the voltage signal output from the resistance element, records the management number corresponding to the magnetic sensor element in the recording unit, and moves based on the management number. Find the sensor length. And a control part calculates a reference point from the length of a displacement sensor, and calculates the displacement amount of a target object based on the position and reference point of the magnet which were calculated | required.

本発明の構成によれば、変位センサに常時電力を供給する必要がなく、消費電力を抑えた変位計測用センサノードを提供することができる。 According to the configuration of the present invention, there is no need to constantly supply power to the displacement sensor, and a displacement measurement sensor node with reduced power consumption can be provided.

さらに、変位センサは任意の長さで切断することができ、任意長で切断した変位センサにおいても変位センサの中心位置を把握することができる。 Furthermore, the displacement sensor can be cut at an arbitrary length, and the center position of the displacement sensor can be grasped even in a displacement sensor cut at an arbitrary length.

本発明によれば、鉄道架線に取り付けられる自動張力調整装置のスプリングの状況を監視する変位計測用センサノードにおいて、変位計測の基準点を自動的に算出し、かつ、低消費電力でリアルタイムにスプリングの状況を監視することができる変位計測用センサノードを提供することができる。 According to the present invention, in a displacement measurement sensor node for monitoring the state of a spring of an automatic tension adjusting device attached to a railway overhead line, a reference point for displacement measurement is automatically calculated, and the spring is consumed in real time with low power consumption. It is possible to provide a displacement measurement sensor node that can monitor the situation of

自動張力調整装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an automatic tension adjusting device. 本発明の第一の実施形態の変位計測用センサノードを、自動張力調整装置に取り付けたときの様子を示す図である。It is a figure which shows a mode when the sensor node for displacement measurement of 1st embodiment of this invention is attached to the automatic tension adjustment apparatus. 変位センサ、スケール、ゲージの位置関係を示した図である。It is the figure which showed the positional relationship of a displacement sensor, a scale, and a gauge. 制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a control device. 変位センサのハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of a displacement sensor. 本発明の第一の実施形態に係る変位計測用センサノードの変位計測の処理を示すゼネラルチャートである。It is a general chart which shows the process of the displacement measurement of the sensor node for displacement measurement which concerns on 1st embodiment of this invention. 変位センサにより、スプリング変位量と変位センサの長さを測定する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which measures the amount of spring displacement and the length of a displacement sensor with a displacement sensor. 磁気センサ素子２０２がゲージ１０２の永久磁石５０１に反応しているときの様子を示す図である（その一）。It is a figure which shows a mode when the magnetic sensor element 202 is reacting to the permanent magnet 501 of the gauge 102 (the 1). 磁気センサ素子２０２がゲージ１０２の永久磁石５０１に反応しているときの様子を示す図である（その二）。It is a figure which shows a mode when the magnetic sensor element 202 is reacting to the permanent magnet 501 of the gauge 102 (the 2). 本発明の第二の実施形態に係る変位計測用センサノードの変位計測の処理を示すゼネラルチャートである。It is a general chart which shows the process of the displacement measurement of the sensor node for displacement measurement which concerns on 2nd embodiment of this invention. 初回計測時に変位センサにより、変位センサの長さを測定する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which measures the length of a displacement sensor with a displacement sensor at the time of first time measurement.

以下、本発明に係る各実施形態を、図１ないし図１０を用いて説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

〔実施形態１〕
先ず、図１を用いて本発明の一実施形態に係る変位計測用センサノードを取り付けるための自動張力調整装置の構成について説明する。
図１は、自動張力調整装置の構成を示す図である。 Embodiment 1
First, the configuration of an automatic tension adjusting device for attaching a displacement measurement sensor node according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an automatic tension adjusting device.

上述のように、鉄道路線の架線を維持するために、架線の終端部に自動張力調整装置（テンションバランサ）を設置し、これによって架線の伸縮を吸収し、張力が一定になるようにしている。 As described above, in order to maintain the overhead line of the railway line, an automatic tension adjusting device (tension balancer) is installed at the end of the overhead line, thereby absorbing the expansion and contraction of the overhead line so that the tension becomes constant. .

自動張力調整装置の一つであるスプリング式自動張力調整装置は、スプリングの弾性を利用して架線の張力を調整するものであり、本実施形態の変位計測用センサノードは、このスプリング式の自動張力調整装置の応用したものである。 A spring-type automatic tension adjustment device, which is one of the automatic tension adjustment devices, adjusts the tension of the overhead wire using the elasticity of the spring. The sensor node for displacement measurement of this embodiment is an automatic spring-type adjustment device. This is an application of a tension adjusting device.

本実施形態の自動張力調整装置１００は、図１に示されるように、スプリング１０１、スケール１０２、ゲージ１０３、スプリング１０１を収納する筒１０４で構成され、支柱１０６に取付けられて、架線を一定の張力に維持する装置である。ここで、スプリング１０１は、筒１０４に格納されており、外見上は見えない。 As shown in FIG. 1, the automatic tension adjusting device 100 according to the present embodiment includes a spring 101, a scale 102, a gauge 103, and a cylinder 104 that houses the spring 101. A device that maintains tension. Here, the spring 101 is stored in the cylinder 104 and cannot be seen in appearance.

また、使用環境に応じて、自動張力調整装置１００は多種多様な種類が存在し、種類ごとに自動張力調整装置１００、スプリング１０１、スケール１０２、ゲージ１０３のサイズが異なる。 Further, there are various types of automatic tension adjusting devices 100 depending on the use environment, and the sizes of the automatic tension adjusting device 100, the spring 101, the scale 102, and the gauge 103 are different for each type.

スプリング１０１は、架線１０５の終端と自動張力調整装置１００の中の取り付け点で取り付けられており、張力に応じて伸縮することにより、架線１０５の張力が一定になるような機能を有する。ここで、自動張力調整装置１００に異常がないかを検査するために、定期的にスプリング１０１の変位量７０２の最大値と最小値が正常な動作範囲に収まっていることを点検する必要がある。 The spring 101 is attached at the end of the overhead wire 105 and at an attachment point in the automatic tension adjusting device 100, and has a function of making the tension of the overhead wire 105 constant by expanding and contracting according to the tension. Here, in order to inspect whether there is any abnormality in the automatic tension adjusting device 100, it is necessary to periodically check that the maximum value and the minimum value of the displacement amount 702 of the spring 101 are within the normal operating range. .

筒１０４は、スプリング１０１を格納するためのものである。また、筒１０４は支柱１０６に取り付けられているため、スプリング１０１の伸縮状態に係らず固定位置にある。 The cylinder 104 is for storing the spring 101. Further, since the cylinder 104 is attached to the support column 106, it is in a fixed position regardless of the expansion / contraction state of the spring 101.

前述したように、スプリング１０１は、筒１０４に格納されているため、点検員は、外見からスプリング１０１自体の伸縮状態を確認することができない。そこで、図１に示すように、自動張力調整装置１００には、スケール１０２が取り付けられている。スケール１０２は、スプリング１０１に接続されているのでスプリング１０１の伸縮状況に合わせて、矢印１０７が示すとおり筒１０４と水平方向に変位する。また、スケール１０２には、目盛りが振ってあり、筒１０４に固定されるゲージ１０３とスケール１０２の交差点の目盛りを読むことにより、点検員は、スプリング１０１の変位量を確認することができる。 As described above, since the spring 101 is stored in the cylinder 104, the inspector cannot confirm the expansion / contraction state of the spring 101 itself from the appearance. Therefore, as shown in FIG. 1, a scale 102 is attached to the automatic tension adjusting device 100. Since the scale 102 is connected to the spring 101, it is displaced in the horizontal direction with the cylinder 104 as indicated by the arrow 107 in accordance with the expansion / contraction state of the spring 101. Further, the scale 102 has a scale, and the inspector can confirm the amount of displacement of the spring 101 by reading the scale at the intersection of the gauge 103 fixed to the cylinder 104 and the scale 102.

そして、点検作業においては、スプリング１０１がスケール１０２の中心位置を基準点として、どの程度変位したか(中心からの変位量)を計測する必要がある。したがって、スケール１０２に振られている目盛りは、中心位置が０点となる。 In the inspection work, it is necessary to measure how much the spring 101 is displaced with the center position of the scale 102 as a reference point (a displacement amount from the center). Therefore, the scale that is swung on the scale 102 has a center position of 0 points.

図１に示すように、ゲージ１０３は、筒１０４に取り付けられているので、スプリング１０１の伸縮状況に係らず、常に固定位置にある。スプリング１０１の変位量７２０が０の場合、スケール１０２の中心７０１とゲージ１０３の位置が一致する。 As shown in FIG. 1, since the gauge 103 is attached to the cylinder 104, the gauge 103 is always in a fixed position regardless of the expansion / contraction state of the spring 101. When the displacement amount 720 of the spring 101 is 0, the center 701 of the scale 102 matches the position of the gauge 103.

次に、図２ないし図５を用いて本発明の第一の実施形態に係る変位計測用センサノードの構成について説明する。
図２は、本発明の第一の実施形態の変位計測用センサノードを、自動張力調整装置に取り付けたときの様子を示す図である。
図３は、変位センサ、スケール、ゲージの位置関係を示した図である。
図４は、制御装置の機能ブロック図である。
図５は、変位センサのハードウェア構成図である。 Next, the configuration of the displacement measurement sensor node according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a diagram showing a state when the displacement measurement sensor node according to the first embodiment of the present invention is attached to the automatic tension adjusting device.
FIG. 3 is a diagram showing a positional relationship among the displacement sensor, the scale, and the gauge.
FIG. 4 is a functional block diagram of the control device.
FIG. 5 is a hardware configuration diagram of the displacement sensor.

上述のように、従来技術では、作業員が目視により、スケール１０２に振られている目盛りを読み取って、スプリングの伸縮状況を把握していた。 As described above, in the conventional technique, an operator visually recognizes the scale that is swung on the scale 102 and grasps the expansion / contraction state of the spring.

本実施形態では、このスプリング式の自動張力調整装置１００に、変位センサを備えた変位計測用センサノードを用いて、電気的にスプリングの変位量を計測するものである。 In the present embodiment, the spring-type automatic tension adjusting device 100 is electrically measured by using a displacement measurement sensor node provided with a displacement sensor.

本実施形態のスプリング変位の計測の考え方は、実運用上では、個々の時点における目盛りを読取らなくても、定期的にスプリングの変位量の最大値と最小値が正常な動作範囲に収まっているかを点検し、点検時と点検時の間に異常が発生していないかを確かめるというものである。 The idea of measuring the spring displacement of this embodiment is that, in actual operation, the maximum and minimum values of the spring displacement are regularly within the normal operating range without reading the scale at each time point. This is to check whether an abnormality has occurred between inspections.

変位計測用センサノード３００は、図２に示されるように、制御装置３０１と変位センサ２０１がケーブル５０２で接続された形態であり、変位センサ２０１は、図２に示されるように、スプリングの変位量を計測するためにスケール１０２に敷設される。また、制御装置３０１を筒１０４の上部に設置する。ただし、これは、便宜上のものであり、変位センサ２０１とケーブル５０２が届き、かつ、ゲートウェイと通信できる範囲で任意の場所に敷設してよい。 As shown in FIG. 2, the displacement measurement sensor node 300 has a configuration in which a control device 301 and a displacement sensor 201 are connected by a cable 502, and the displacement sensor 201 is a spring displacement as shown in FIG. It is laid on the scale 102 to measure the quantity. Further, the control device 301 is installed on the upper portion of the cylinder 104. However, this is for convenience, and the displacement sensor 201 and the cable 502 may arrive and may be laid at an arbitrary place as long as communication with the gateway is possible.

変位計測用センサノード３００は、図４に示されるように、制御装置３０１と変位センサ２０１がケーブル５０２で接続された形態であり、定期的に変位センサ２０１を用いて自動張力調整装置１００のスプリングの伸縮状況を計測し、計測結果をゲートウェイに伝送する。ここで、変位計測用センサノード３００とは通信機能を搭載したセンサデバイスであり、ゲートウェイとは変位計測用センサノード３００が計測した計測情報を収集するものであり、例えば、各営業車両に搭載され、営業運行中に、変位計測用センサノード３００からの計測結果を定期的に受信する。また、鉄道敷地内では、商用電源の確保が難しいため、変位計測用センサノード３００は、ソーラバッテリで駆動するので省電力化が要求される。 As shown in FIG. 4, the displacement measurement sensor node 300 has a configuration in which a control device 301 and a displacement sensor 201 are connected by a cable 502, and a spring of the automatic tension adjusting device 100 is periodically used by using the displacement sensor 201. Measures the expansion / contraction state of the sensor and transmits the measurement result to the gateway. Here, the displacement measurement sensor node 300 is a sensor device having a communication function, and the gateway is a device that collects measurement information measured by the displacement measurement sensor node 300. For example, the displacement measurement sensor node 300 is installed in each business vehicle. During the business operation, the measurement result from the displacement measurement sensor node 300 is periodically received. Further, since it is difficult to secure a commercial power source in a railway site, the displacement measurement sensor node 300 is driven by a solar battery, and thus power saving is required.

変位計測用センサノード３００の制御装置３０１は、図４に示されるように、制御部３０２、クロック３０３、記録部３０４、通信部３０５で構成される。なお、図４では、太陽電池、キャパシタ等は省略している。 As shown in FIG. 4, the control device 301 of the displacement measurement sensor node 300 includes a control unit 302, a clock 303, a recording unit 304, and a communication unit 305. In FIG. 4, solar cells, capacitors, and the like are omitted.

制御部３０２は、制御装置３０１内のクロック３０３、記録部３０４、通信部３０５、および、接続された変位センサ２０１を制御する機能を有する。制御部３０２は、通常、マイクロプロセッサなどの半導体素子により実現される。 The control unit 302 has a function of controlling the clock 303, the recording unit 304, the communication unit 305, and the connected displacement sensor 201 in the control device 301. The control unit 302 is usually realized by a semiconductor element such as a microprocessor.

クロック３０３は、制御部３０２に時刻情報を提供する機能を有する。制御部３０２は、クロック３０３から取得した時刻情報に基づいて、計測時刻の判定、計測情報の送信時刻の判定、間欠動作時刻の判定をおこなう。 The clock 303 has a function of providing time information to the control unit 302. The control unit 302 performs measurement time determination, measurement information transmission time determination, and intermittent operation time determination based on the time information acquired from the clock 303.

記録部３０４は、後述する計測処理により取得したスプリングの変位量７０２の最大値と最小値（以下、単に「計測データ」と記す）が記録されている。記録部３０４は、例えば、フラッシュメモリなどの半導体メモリである。 The recording unit 304 records a maximum value and a minimum value (hereinafter, simply referred to as “measurement data”) of a spring displacement amount 702 acquired by a measurement process described later. The recording unit 304 is a semiconductor memory such as a flash memory, for example.

通信部３０５は、記録部３０４に記録されている計測データを、ゲートウェイに伝送する機能を有する。 The communication unit 305 has a function of transmitting measurement data recorded in the recording unit 304 to the gateway.

本実施形態の変位センサ２０１は、可変長の構成を有しており、任意の長さで切断して使用することが可能になっている。そこで、スケール１０２のサイズに合わせて、変位センサ１０２を任意長で切断し、スケール１０２に敷設する。 The displacement sensor 201 of the present embodiment has a variable length configuration, and can be used after being cut at an arbitrary length. Therefore, the displacement sensor 102 is cut at an arbitrary length in accordance with the size of the scale 102 and laid on the scale 102.

前述したように、使用環境に応じて自動張力調整装置１００は、多種多様な種類が存在し、種類ごとに自動張力調整装置１００、スプリング１０１、スケール１０２、ゲージ１０３のサイズが異なる。 As described above, there are various types of automatic tension adjusting devices 100 depending on the use environment, and the sizes of the automatic tension adjusting device 100, the spring 101, the scale 102, and the gauge 103 are different for each type.

したがって、スプリング１０１の変位量７０２を計測するための変位センサ２０１も、自動張力調整装置１００の種類に応じて複数種類を用意する必要があり、従来技術の変位センサでは、コストがかかる問題があった。本実施形態では、後に詳細に説明するように、自動張力調整装置１００のサイズに合わせて、任意長で切断することができる構成にしたため、一種類の変位センサ２０１で対応することができ、コストを削減することができる。ただし、任意長で変位センサ２０１を切断することができるとした際も、計測の基準点として変位センサ２０１の中心位置７０１を把握している必要がある。 Therefore, it is necessary to prepare a plurality of types of displacement sensors 201 for measuring the amount of displacement 702 of the spring 101 in accordance with the type of the automatic tension adjusting device 100, and the conventional displacement sensor has a problem of cost. It was. In the present embodiment, as will be described in detail later, since it is configured to be able to cut at an arbitrary length in accordance with the size of the automatic tension adjusting device 100, one type of displacement sensor 201 can cope with the cost. Can be reduced. However, even when the displacement sensor 201 can be cut at an arbitrary length, it is necessary to grasp the center position 701 of the displacement sensor 201 as a measurement reference point.

本実施形態の変位センサ２０１は、図２に示されるように、ベース２１０に、磁気センサ２０２を、一定間隔で線状に並べた構成である。 As shown in FIG. 2, the displacement sensor 201 of the present embodiment has a configuration in which magnetic sensors 202 are arranged in a line at regular intervals on a base 210.

一方、ゲージ１０３に永久磁石５０１が設置されており、変位センサ２０１内の磁気センサ素子２０２のうち、永久磁石５０１付近に存在する一個、あるいは数個の永久磁石５０１からの磁気を感知できるように、永久磁石５０１の磁力や設置位置が調整されている。 On the other hand, a permanent magnet 501 is installed in the gauge 103 so that the magnetism from one or several permanent magnets 501 existing in the vicinity of the permanent magnet 501 among the magnetic sensor elements 202 in the displacement sensor 201 can be sensed. The magnetic force and installation position of the permanent magnet 501 are adjusted.

基準点は、スケールの中心位置７０１であり、同時に、変位センサの中心位置にもなっている（以下、単に「中心位置７０１」ともいう）。ゲージ１０３が、中心位置７０１にあるときに、スプリング１０１の変位量が０であるとしているので、図３に示されるように、計測されるスプリング１０１の変位量７０２は、ゲージ１０３と中心位置７０１の距離となる。 The reference point is the center position 701 of the scale, and is also the center position of the displacement sensor (hereinafter also simply referred to as “center position 701”). Since the displacement amount of the spring 101 is 0 when the gauge 103 is at the center position 701, the measured displacement amount 702 of the spring 101 is the same as the gauge 103 and the center position 701 as shown in FIG. It becomes the distance.

次に、変位センサ２０１のハードウェア構成を詳細に説明する。 Next, the hardware configuration of the displacement sensor 201 will be described in detail.

変位センサ２０１は、既に説明したように、ベース２１０に、一定の間隔で、磁気を読取るための磁気センサ２０２が配された形態である。そして、ゲージ１０３に取り付けられた永久磁石５０１の磁気を読取ることより、スプリング１０１の変位量を算出するものである。 As described above, the displacement sensor 201 has a configuration in which the magnetic sensor 202 for reading magnetism is arranged on the base 210 at a constant interval. Then, the displacement amount of the spring 101 is calculated by reading the magnetism of the permanent magnet 501 attached to the gauge 103.

変位センサ２０１は、図５に示されるように、磁気センサ素子２０２と、磁気センサ素子２０２に選択的に電源を供給するためのデマルチプレクサ２０３、抵抗２０８からなる。 As shown in FIG. 5, the displacement sensor 201 includes a magnetic sensor element 202, a demultiplexer 203 for selectively supplying power to the magnetic sensor element 202, and a resistor 208.

デマルチプレクサ２０３は、選択線２０７からの信号に従い、一つ以上の磁気センサ素子２０２のうち、使用する磁気センサ素子２０２を選択し、電力を供給する回路である。 The demultiplexer 203 is a circuit that selects a magnetic sensor element 202 to be used from one or more magnetic sensor elements 202 according to a signal from the selection line 207 and supplies power.

デマルチプレクサ２０３には、外部の太陽電池などの電源からの電力を供給するために電力供給線２０４が接続されており、そして、デマルチプレクサ２０３とｉ番目（ｉ＝１，２，…，Ｎ）の磁気センサ素子２０２（ｉ）は、電力供給線２０４（ｉ）により、個々に接続されている。そして、選択線２０７が、ｉ番目の磁気センサ素子２０２（ｉ）を選択したときには、電力供給線２０４（ｉ）より、その磁気センサ素子２０２（ｉ）に電力が供給される。 A power supply line 204 is connected to the demultiplexer 203 in order to supply power from a power source such as an external solar cell, and the demultiplexer 203 and the i th (i = 1, 2,..., N). The magnetic sensor elements 202 (i) are individually connected by a power supply line 204 (i). When the selection line 207 selects the i-th magnetic sensor element 202 (i), power is supplied to the magnetic sensor element 202 (i) from the power supply line 204 (i).

また、磁気センサ素子２０２の一方には、接地線２０６と、磁気感知線２０５が接続されており、ｉ番目の磁気センサ素子２０２（ｉ）に接続された電力供給線２０４（ｉ）と、磁気感知線２０５の間に、抵抗２０８（ｉ）が磁気センサ素子２０２（ｉ）と並列に接続されている。 Further, a ground line 206 and a magnetic sensing line 205 are connected to one of the magnetic sensor elements 202, a power supply line 204 (i) connected to the i-th magnetic sensor element 202 (i), and a magnetic line. Between the sensing lines 205, a resistor 208 (i) is connected in parallel with the magnetic sensor element 202 (i).

磁気センサ素子２０２は、制御部３０２がデマルチプレクサ２０３を制御し、電力供給線２０４を介して磁気センサ素子２０２に電力が供給され、かつ、永久磁石５０１からの磁気を感知した際、磁気感知線２０５より通知信号を出力する。そして、制御部３０２は、磁気センサ素子２０２からの通知信号を受信することにより、当該磁気センサ素子２０２が磁気を感知したことを把握できる。 When the control unit 302 controls the demultiplexer 203 and power is supplied to the magnetic sensor element 202 via the power supply line 204 and the magnetic sensor element 202 senses magnetism from the permanent magnet 501, the magnetic sensor element 202 has a magnetic sensing line. From 205, a notification signal is output. And the control part 302 can grasp | ascertain that the said magnetic sensor element 202 sensed magnetism by receiving the notification signal from the magnetic sensor element 202. FIG.

さらに、磁気センサ素子２０２は、上述のように、抵抗２０８（ｉ）が磁気センサ素子２０２（ｉ）と並列に接続されているため、制御部３０２が磁気センサ素子２０２（ｉ）を選択して、電力が供給されたときには、磁気を感知したかに係らず、磁気センサ素子２０２が存在する場合は、磁気感知線２０５に電圧が生じる。 Further, as described above, since the resistor 208 (i) is connected in parallel with the magnetic sensor element 202 (i), the control unit 302 selects the magnetic sensor element 202 (i). When power is supplied, a voltage is generated in the magnetic sensing line 205 when the magnetic sensor element 202 is present regardless of whether the magnetic field is sensed.

この電圧は、磁気を感知したときの電圧よりも大きくはなく、互いの状態は区別できるものとする。これにより、磁気感知線２０５に出力される信号を検知することにより、磁気センサ素子２０２（ｉ）が磁気を感知した状態と、磁気センサ素子２０２（ｉ）が磁気を感知していないが、そこに存在する状態、磁気センサ素子２０２がそこに存在しない状態の三種類の状態を判定することができる。 This voltage is not larger than the voltage when magnetism is sensed, and the states of each other can be distinguished. Thus, by detecting a signal output to the magnetic sensing line 205, the magnetic sensor element 202 (i) senses magnetism and the magnetic sensor element 202 (i) does not sense magnetism. Can be determined, and the magnetic sensor element 202 is not present there.

なお、本実施形態では、上記のように、管理番号Ｎの磁気センサ素子２０２の電源を投入した際、磁気センサ素子２０２が存在する場合は、磁気感知線２０５に電圧が生じ、それにより、磁気センサ素子２０２の存在の有無を確認にするようにしたが、磁気センサ素子２０１の有無を確認できるのであれば、この方法に限定されるものではない。 In the present embodiment, as described above, when the magnetic sensor element 202 with the management number N is turned on, if the magnetic sensor element 202 exists, a voltage is generated in the magnetic sensing line 205, thereby causing the magnetic Although the presence or absence of the sensor element 202 is confirmed, the method is not limited to this method as long as the presence or absence of the magnetic sensor element 201 can be confirmed.

次に、図６ないし図８Ｂを用いて本発明の一実施形態に係る変位計測用センサノードの変位計測処理について説明する。
図６は、本発明の第一の実施形態に係る変位計測用センサノードの変位計測の処理を示すゼネラルチャートである。
図７は、変位センサにより、スプリング変位量と変位センサの長さを測定する処理を示すフローチャートである。
図８Ａ，図８Ｂは、磁気センサ素子２０２がゲージ１０２の永久磁石５０１に反応しているときの様子を示す図である。 Next, the displacement measurement process of the displacement measurement sensor node according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 8B.
FIG. 6 is a general chart showing the displacement measurement process of the displacement measurement sensor node according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing processing for measuring the amount of spring displacement and the length of the displacement sensor by the displacement sensor.
FIG. 8A and FIG. 8B are diagrams showing a state when the magnetic sensor element 202 is reacting to the permanent magnet 501 of the gauge 102.

変位計測用センサノードは、図６に示されるように、間欠動作として変位計測をおこない、その結果をゲートウェイに報告する。 As shown in FIG. 6, the displacement measurement sensor node performs displacement measurement as an intermittent operation and reports the result to the gateway.

ここで、ゲートウェイが移動する営業車両に搭載されることを前提とすると、変位計測処理（Ｓ４０１〜Ｓ４０５）は、例えば、１時間に１回程度実行され、ゲートウェイへの測定結果の送信処理は、例えば、４秒ごとに１回程度実行されるものとする。ゲートウェイへの測定結果の送信処理が、変位計測処理に比べて頻繁におこなわれるのは、営業車両が常時移動していることと高速で移動しているので、ゲートウェイに確実に受信させるためである。 Here, assuming that the gateway is mounted on a moving business vehicle, the displacement measurement processing (S401 to S405) is executed about once per hour, for example, and the transmission processing of the measurement result to the gateway is as follows: For example, it is assumed that it is executed about once every 4 seconds. The process of sending the measurement results to the gateway is performed more frequently than the displacement measurement process because the business vehicle is constantly moving and moving at a high speed, so that the gateway can reliably receive it. .

先ず、変位計測用センサノード３００の電源が投入された際など変位計測用センサノード３００が初期化された後に、制御部３０２は、クロック３０３から時刻情報を取得し、スプリング１０１の変位を計測する時刻であるか否かを判定する（Ｓ４０１）。 First, after the displacement measurement sensor node 300 is initialized such as when the displacement measurement sensor node 300 is turned on, the control unit 302 acquires time information from the clock 303 and measures the displacement of the spring 101. It is determined whether it is time (S401).

次に、制御部３０２は、記録部３０４に記録されている計測データ（スプリング１０１の変位の最大値と最小値）を読み込む（Ｓ４０２）。 Next, the control unit 302 reads measurement data (maximum value and minimum value of the displacement of the spring 101) recorded in the recording unit 304 (S402).

次に、制御部３０２は、変位センサ２０１を用いてスプリング１０１の変位量７０２の変位と、スプリング１０１の長さを計測する。計測の一連の詳細な動作は、図７を用いて後述する（Ｓ４０３）。 Next, the control unit 302 measures the displacement of the displacement amount 702 of the spring 101 and the length of the spring 101 using the displacement sensor 201. A series of detailed operations of measurement will be described later with reference to FIG. 7 (S403).

次に、制御部３０２は、Ｓ４０２において記録部３０４から読み取った計測データ（スプリング１０１の変位の最大値と最小値）と、Ｓ４０３の手順により取得したスプリング１０１の変位量７０２を比較する（Ｓ４０４）。 Next, the control unit 302 compares the measurement data read from the recording unit 304 in S402 (maximum and minimum values of displacement of the spring 101) with the displacement amount 702 of the spring 101 acquired by the procedure of S403 (S404). .

そして、その結果、Ｓ４０２において記録部３０４から読み取った計測データの最大値より、Ｓ４０２の手順により測定したスプリング１０１の変位量の方が大きい場合、あるいは、Ｓ４０２において記録部３０４から読み取った計測データの最小値より、Ｓ４０２の手順により測定したスプリング１０１の変位量の方が小さい場合には、記録部に計測値を書き込んで、最大値、最小値の更新をおこない（Ｓ４０５）、スリープ処理に移行する（Ｓ４０６）。 As a result, when the displacement amount of the spring 101 measured by the procedure of S402 is larger than the maximum value of the measurement data read from the recording unit 304 in S402, or the measurement data read from the recording unit 304 in S402. When the displacement amount of the spring 101 measured by the procedure of S402 is smaller than the minimum value, the measured value is written in the recording unit, the maximum value and the minimum value are updated (S405), and the process proceeds to the sleep process. (S406).

Ｓ４０２において記録部３０４から読み取った計測データの最大値、最小値がこれまでの値に収まっているときには、なにもせず変位計測用センサノード３００は、自身の消費電力を抑えるためにスリープ状態に遷移する（Ｓ４０６）。ここで言う「スリープ状態」とは、変位計測用センサノード３００の記録部３０４、通信部３０５、変位センサ２０１の各々の電源を切断し、消費電力を極力抑えた状態のことである。 When the maximum value and the minimum value of the measurement data read from the recording unit 304 in S402 are within the values so far, the displacement measurement sensor node 300 does nothing and enters a sleep state to suppress its own power consumption. A transition is made (S406). The “sleep state” referred to here is a state in which the power of each of the recording unit 304, the communication unit 305, and the displacement sensor 201 of the displacement measurement sensor node 300 is cut off to suppress power consumption as much as possible.

予め決められた時刻の間、スリープ状態経過後、変位計測用センサノード３００は、アクティブ状態に遷移する（Ｓ４０７）。ここで言う「アクティブ状態」とは、変位計測用センサノード３００と変位センサ２０１の各機能が直ちに使用できる状態にあることを言う。 After a sleep state has elapsed for a predetermined time, the displacement measurement sensor node 300 transitions to an active state (S407). Here, the “active state” means that each function of the displacement measurement sensor node 300 and the displacement sensor 201 can be used immediately.

次に、制御部３０２は、クロック３０３から時刻情報を取得することにより、ゲートウェイに計測データを送信する時刻であるか否かを判定する（Ｓ４０８）。Ｓ４０９において、制御部３０２が計測データを送信する時刻であると判定した場合は、制御部３０２は、記録部３０４から計測データを読み込み（Ｓ４０９）、次に、通信部３０５を制御することにより、ゲートウェイに計測データを送信する（Ｓ４１０）。 Next, the control unit 302 acquires time information from the clock 303 to determine whether it is time to transmit measurement data to the gateway (S408). If the control unit 302 determines in S409 that it is time to transmit the measurement data, the control unit 302 reads the measurement data from the recording unit 304 (S409), and then controls the communication unit 305 to Measurement data is transmitted to the gateway (S410).

そして、Ｓ４０１の処理に戻る。 Then, the process returns to S401.

Ｓ４０９において、制御部３０２が計測データを送信する時刻でないと判定した場合は、Ｓ４０９とＳ４１０の処理をおこなわずに、Ｓ４０１に戻る。 If the control unit 302 determines in S409 that it is not the time to transmit the measurement data, the process returns to S401 without performing the processes of S409 and S410.

次に、図７ないし図８Ｂを用いて変位センサにより、スプリングの変位量と変位センサの長さを測定する処理について説明する。 Next, processing for measuring the amount of displacement of the spring and the length of the displacement sensor by the displacement sensor will be described with reference to FIGS. 7 to 8B.

これは、図６に示したＳ４０３の処理を詳細に説明するものである。 This explains in detail the processing of S403 shown in FIG.

先ず、スプリング１０１の変位量７０２と変位センサ２０１の長さを計測する処理の概要について説明する。 First, an outline of processing for measuring the displacement amount 702 of the spring 101 and the length of the displacement sensor 201 will be described.

スプリング１０１の変位量７０２を計測する際、制御部３０２は、図３に示した変位センサ２０１の左端の磁気センサ素子２０２の電源を投入する。次に、電源を投入した磁気センサ素子２０２が、永久磁石５０１からの磁気を感知するか判定し、磁気を感知した場合は当該磁気センサ素子２０２の付近に、永久磁石５０１があるものと判定する。これにより、ゲージ１０３と変位センサ２０１の位置関係が分かり、スプリング１０１の変位量７０２を求めることができる。 When measuring the displacement amount 702 of the spring 101, the control unit 302 turns on the magnetic sensor element 202 at the left end of the displacement sensor 201 shown in FIG. Next, it is determined whether the magnetic sensor element 202 that has been turned on senses magnetism from the permanent magnet 501. If magnetism is sensed, it is determined that the permanent magnet 501 is in the vicinity of the magnetic sensor element 202. . Thereby, the positional relationship between the gauge 103 and the displacement sensor 201 can be understood, and the displacement amount 702 of the spring 101 can be obtained.

一方、当該磁気センサ素子２０２が磁気を感知しない場合は、付近に永久磁石５０１がなかったために磁気を感知しなかったのか、任意長で変位センサ２０１が切断されていたために、当該磁気センサ素子２０２自身が存在しなかったのかを判定する。すなわち、図５に示した磁気感知線２０５で磁気を感知しなかったときでも、一定の信号が計測できるので、磁気センサ素子２０２の存在を判定することができる。磁気センサ素子２０２の有無を判定することにより、変位センサ２０１の長さを求めることができる。 On the other hand, when the magnetic sensor element 202 does not sense magnetism, the magnetic sensor element 202 has not been sensed because there is no permanent magnet 501 in the vicinity, or the displacement sensor 201 has been cut at an arbitrary length. Determine if it did not exist. That is, even when no magnetism is sensed by the magnetic sensing line 205 shown in FIG. 5, a constant signal can be measured, so that the presence of the magnetic sensor element 202 can be determined. By determining the presence or absence of the magnetic sensor element 202, the length of the displacement sensor 201 can be obtained.

判定後、当該磁気センサ素子２０２の電源を切断し、一つ右隣の磁気センサ素子２０２の電源を投入し同様の処理をおこなう。 After the determination, the power supply of the magnetic sensor element 202 is turned off, and the magnetic sensor element 202 adjacent to the right is turned on to perform the same processing.

以上のように、左端の磁気センサ素子２０２から順番に、永久磁石５０１からの磁気を感知するか、さらに変位センサ２０１がどこで切断されているかの調査をおこなう。 As described above, in order from the magnetic sensor element 202 at the left end, whether the magnetism from the permanent magnet 501 is sensed or where the displacement sensor 201 is cut is investigated.

ただし、本実施形態は、便宜上、左端の磁気センサ素子２０２から一つずつ磁気感知処理を行うが、ひとつずつ電源を投入するのであれば、任意の磁気センサ素子２０２から磁気感知を開始してもよい。 However, in this embodiment, for the sake of convenience, the magnetic sensing process is performed one by one from the leftmost magnetic sensor element 202. However, if the power is turned on one by one, the magnetic sensing can be started from any magnetic sensor element 202. Good.

ここで磁気センサ素子２０２には、一意に管理番号が割り振られているものとし、ここでは、便宜上、左端の磁気センサ素子２０２の管理番号を１、右隣の磁気センサ素子２０２の管理番号を２とし、以下、１ずつ増加するものとする。そして、磁気センサ素子２０２のとりうる管理番号の最大値をＭとする。これは、変位センサ２０１を切断しないときの磁気センサ素子２０２がちょうどＭ個で構成されていることを意味する。 Here, it is assumed that a management number is uniquely assigned to the magnetic sensor element 202. Here, for convenience, the management number of the leftmost magnetic sensor element 202 is 1, and the management number of the right adjacent magnetic sensor element 202 is 2. In the following, it is assumed to increase by one. The maximum management number that the magnetic sensor element 202 can take is M. This means that there are exactly M magnetic sensor elements 202 when the displacement sensor 201 is not cut.

先ず、制御部３０２は、管理番号Ｎに１をセットする（Ｓ６０１）。 First, the control unit 302 sets 1 to the management number N (S601).

次に、制御部は、管理番号Ｎが磁気センサ素子２０２の総数であるＭ以下であるかを判定する（Ｓ６０２）。ここで、管理番号ＮがＭを超えたときには計測を終了する。 Next, the control unit determines whether the management number N is equal to or less than M, which is the total number of magnetic sensor elements 202 (S602). Here, when the management number N exceeds M, the measurement is terminated.

次に、制御部３０２は、管理番号Ｎの磁気センサ素子２０２の電源を投入する（Ｓ６０３）。初回は、管理番号Ｎが１であるから、左端の磁気センサ素子２０２（１）の電源を投入することとなる。 Next, the control unit 302 powers on the magnetic sensor element 202 with the management number N (S603). Since the management number N is 1 for the first time, the leftmost magnetic sensor element 202 (1) is turned on.

次に、制御部３０２は、管理番号Ｎの磁気センサ素子２０２（Ｎ）が永久磁石５０１からの磁気を感知したか否かを判定する（Ｓ６０４）。ここで、磁気センサ素子２０２が磁気を感知した場合、磁気感知線２０５を介して制御部３０２に磁気を感知したことを通知するので、制御部３０２は磁気センサ素子２０２が磁気を感知したか否かを判定することができる。 Next, the control unit 302 determines whether or not the magnetic sensor element 202 (N) with the management number N has sensed magnetism from the permanent magnet 501 (S604). Here, when the magnetic sensor element 202 senses magnetism, it notifies the control unit 302 that the magnetism has been sensed via the magnetic sensing line 205, so the control unit 302 determines whether the magnetic sensor element 202 senses magnetism. Can be determined.

判定の結果、Ｓ６０４において、管理番号Ｎの磁気センサ素子２０２（Ｎ）が永久磁石５０１からの磁気を感知した場合は、制御部３０２は、記録部３０４にそのＮを記録する（Ｓ６０５）。 As a result of the determination, when the magnetic sensor element 202 (N) with the management number N senses magnetism from the permanent magnet 501 in S604, the control unit 302 records the N in the recording unit 304 (S605).

磁気センサ素子２０２がゲージ１０２の永久磁石５０１に反応しているときの様子を、場合に分けて示すと、図８Ａおよび図８Ｂに示されるようになる。 FIG. 8A and FIG. 8B show the situation when the magnetic sensor element 202 is reacting to the permanent magnet 501 of the gauge 102 for each case.

ここで、磁気センサ素子２０２と磁気センサ素子２０２の間の距離をδ、永久磁石５０１が磁気センサ素子２０２に磁気を感じさせることのできる距離をＤとする。ただし、この距離は、磁気センサ素子２０２の横の長さに半分の位置に来たときに、その磁気センサ素子２０２に磁気を感じさせることができるものとする。 Here, the distance between the magnetic sensor element 202 and the magnetic sensor element 202 is δ, and the distance that the permanent magnet 501 can cause the magnetic sensor element 202 to feel magnetism is D. However, this distance can make the magnetic sensor element 202 feel magnetic when it reaches a position half the horizontal length of the magnetic sensor element 202.

実用上のスケールとしては、例えば、変位センサ２０１の全長が１００［ｍｍ］〜、δ＝２０［ｍｍ］で、磁気センサ素子２０２の一辺は、０．５［ｍ］程度である。 As a practical scale, for example, the total length of the displacement sensor 201 is 100 [mm] to δ = 20 [mm], and one side of the magnetic sensor element 202 is about 0.5 [m].

ここで、Ｄ＝δとすると、図８Ａ（ａ）のように、Ｎ−１番目の磁気センサ素子２２０（Ｎ−１）と、Ｎ番目の磁気センサ素子２２０（Ｎ）が磁気を感じるときと、図８Ａ（ｂ）のように、Ｎ番目の磁気センサ素子２２０（Ｎ）だけが磁気を感じるときがある。 Here, when D = δ, as shown in FIG. 8A (a), when the N−1th magnetic sensor element 220 (N−1) and the Nth magnetic sensor element 220 (N) feel magnetism. As shown in FIG. 8A (b), only the Nth magnetic sensor element 220 (N) sometimes feels magnetism.

図８Ａ（ａ）のときは、永久磁石５０１が磁気センサ素子２２０（Ｎ−１）と、Ｎ番目の磁気センサ素子２２０（Ｎ）のちょうど中点にきたときであり、永久磁石５０１の変位センサ２０１の端からの距離Ｌｔは、以下の（式１）で表される。ただし、変位センサ２０１の左端と左端の磁気センサ素子２２０（１）の距離は無視できるものとする。 In FIG. 8A (a), the permanent magnet 501 is just at the midpoint between the magnetic sensor element 220 (N-1) and the Nth magnetic sensor element 220 (N), and the displacement sensor of the permanent magnet 501 is shown. The distance Lt from the end of 201 is expressed by the following (formula 1). However, the distance between the left end of the displacement sensor 201 and the leftmost magnetic sensor element 220 (1) is negligible.

Ｌｔ＝（Ｎ−２）δ＋（δ／２）＝（Ｎ−３／２）δ …（式１）
図８Ａ（ｂ）のときは、永久磁石５０１がＮ番目の磁気センサ素子２２０（Ｎ）の近傍にあるときであり、永久磁石５０１の変位センサ２０１の端からの距離Ｌｔは、以下の（式２）で表される。 Lt = (N−2) δ + (δ / 2) = (N−3 / 2) δ (Expression 1)
In FIG. 8A (b), the permanent magnet 501 is in the vicinity of the Nth magnetic sensor element 220 (N), and the distance Lt from the end of the displacement sensor 201 of the permanent magnet 501 is expressed by the following (formula 2).

（Ｎ−３／２）δ＜Ｌｔ＜（Ｎ＋３／２）δ …（式２）
また、別の場合として、Ｄ＝２δとすると、図８Ｂ（ａ）のように、Ｎ−２番目の磁気センサ素子２２０（Ｎ−２）と、Ｎ−１番目の磁気センサ素子２２０（Ｎ−１）と、Ｎ番目の磁気センサ素子２２０（Ｎ）が磁気を感じるときと、図８Ｂ（ｂ）のように、Ｎ−１番目の磁気センサ素子２２０（Ｎ−１）と、Ｎ番目の磁気センサ素子２２０（Ｎ）が磁気を感じるときが磁気を感じるときがある。 (N−3 / 2) δ <Lt <(N + 3/2) δ (Formula 2)
As another case, when D = 2δ, as shown in FIG. 8B (a), the (N−2) th magnetic sensor element 220 (N−2) and the (N−1) th magnetic sensor element 220 (N− 1), when the Nth magnetic sensor element 220 (N) feels magnetism, and as shown in FIG. 8B (b), the (N-1) th magnetic sensor element 220 (N-1) and the Nth magnetic sensor element The sensor element 220 (N) sometimes feels magnetism.

図８Ｂ（ａ）のときは、永久磁石５０１がＮ−１番目の磁気センサ素子２２０（Ｎ−１）のちょうど真ん中にきたときであり、永久磁石５０１の変位センサ２０１の端からの距離Ｌｔは、以下の（式３）で表される。 In FIG. 8B (a), the permanent magnet 501 is located at the middle of the (N−1) th magnetic sensor element 220 (N−1), and the distance Lt of the permanent magnet 501 from the end of the displacement sensor 201 is It is represented by the following (formula 3).

Ｌｔ＝（Ｎ−２）δ …（式３）
図８Ｂ（ｂ）のときは、永久磁石５０１がＮ−１番目の磁気センサ素子２２０（Ｎ−１）と、Ｎ番目の磁気センサ素子２２０（Ｎ）の中点の近傍にあるときであり、永久磁石５０１の変位センサ２０１の左端からの距離Ｌｔは、以下の（式４）で表される。 Lt = (N−2) δ (Formula 3)
FIG. 8B (b) is when the permanent magnet 501 is in the vicinity of the midpoint between the N−1th magnetic sensor element 220 (N−1) and the Nth magnetic sensor element 220 (N). The distance Lt from the left end of the displacement sensor 201 of the permanent magnet 501 is represented by the following (Formula 4).

（Ｎ−２）δ＜Ｌｔ＜（Ｎ−１）δ …（式４）
また、Ｄが他の値であっても永久磁石５０１が磁気を感じる素子の管理番号を記録することにより、距離Ｌｔを算出しうる。 (N−2) δ <Lt <(N−1) δ (Formula 4)
Even if D is another value, the distance Lt can be calculated by recording the management number of the element in which the permanent magnet 501 feels magnetism.

次に、管理番号Ｎの磁気センサ素子２０２（Ｎ）が磁気を感知しなかった場合には、磁気センサ素子２０２（Ｎ）の電圧を検知するか否かを判定する（Ｓ６０８）。 Next, when the magnetic sensor element 202 (N) with the management number N does not sense magnetism, it is determined whether or not the voltage of the magnetic sensor element 202 (N) is detected (S608).

Ｓ６０５において、磁気センサ素子２０２が磁気を感知しなかった場合、付近に永久磁石５０１がなかったため磁気を感知しなかったのか、変位センサ２０１が切断されているために磁気センサ素子２０２自体がなかったのか分からない。 In S605, if the magnetic sensor element 202 did not sense magnetism, the permanent magnet 501 was not present in the vicinity, so no magnetism was sensed, or the displacement sensor 201 was cut off, so there was no magnetic sensor element 202 itself. I do n’t know.

しかしながら、前述したとおり磁気センサ素子２０２には、電力供給線２０４と磁気感知線２０５を接続するように抵抗２０８が接続されているために、磁気センサ２０２自体が存在する場合は、磁気感知線２０５に電圧が生じる。そこで、制御部３０２は磁気感知線２０５の電圧を計測することにより、磁気センサ素子２０２の有無を検出することができる。 However, since the resistor 208 is connected to the magnetic sensor element 202 so as to connect the power supply line 204 and the magnetic sensing line 205 as described above, when the magnetic sensor 202 itself exists, the magnetic sensing line 205 is connected. Produces a voltage. Therefore, the control unit 302 can detect the presence or absence of the magnetic sensor element 202 by measuring the voltage of the magnetic sensing line 205.

磁気センサ素子２０２（Ｎ）の電圧を検知するか否かを判定し（Ｓ６０８）、磁気センサ素子２０２（Ｎ）の電圧を検知されないときには、制御部３０２は、変位センサ２０２の中心位置を算出する（Ｓ６０９）。 It is determined whether or not to detect the voltage of the magnetic sensor element 202 (N) (S608), and when the voltage of the magnetic sensor element 202 (N) is not detected, the control unit 302 calculates the center position of the displacement sensor 202. (S609).

磁気センサ素子２０２（Ｎ）の電圧を検知されないときは、管理番号Ｎの磁気センサ素子２０２（Ｎ）が存在せず、右端が管理番号Ｎ−１の磁気センサ素子２０２（Ｎ−１）の場合なので、変位センサの長さＬｓは、磁気センサ素子２０２の設置間隔δと（Ｎ−２）を乗算したものが変位センサの長さとなる。ただし、変位センサ２０１の左端と左端の磁気センサ素子２２０（１）の距離と、変位センサ２０１の右端と右端の磁気センサ素子２２０（Ｎ−１）の距離は無視できるものとする。 When the voltage of the magnetic sensor element 202 (N) is not detected, the magnetic sensor element 202 (N) with the management number N does not exist, and the right end is the magnetic sensor element 202 (N-1) with the management number N-1. Therefore, the length Ls of the displacement sensor is obtained by multiplying the installation interval δ of the magnetic sensor element 202 by (N−2) to be the length of the displacement sensor. However, the distance between the left and right magnetic sensor elements 220 (1) of the displacement sensor 201 and the distance between the right and right magnetic sensor elements 220 (N-1) of the displacement sensor 201 are negligible.

したがって、それに２で除算したものが変位センサ２０１の中心７０１となる。すなわち、変位センサ２０１の両端からの中心７０１の距離Ｌｃは、以下の（式５）で表される。 Therefore, the result obtained by dividing by 2 becomes the center 701 of the displacement sensor 201. That is, the distance Lc of the center 701 from both ends of the displacement sensor 201 is expressed by the following (Formula 5).

Ｌｃ＝（Ｎ−２）δ／２ …（式５）
そして、制御部３０２は、スプリング１０１の中心からの変位量７０２を求め（Ｓ６１０）、処理を終了する。 Lc = (N−2) δ / 2 (Formula 5)
Then, the control unit 302 obtains a displacement amount 702 from the center of the spring 101 (S610), and ends the process.

スプリング１０１の中心からの変位量７０２をΔとすると、変位センサ２０１の両端からの中心７０１の距離Ｌｃと、永久磁石５０１の変位センサ２０１の左端からの距離Ｌｔにより、以下の（式６）により表される。 When the displacement amount 702 from the center of the spring 101 is Δ, the distance Lc from the center 701 from both ends of the displacement sensor 201 and the distance Lt from the left end of the displacement sensor 201 of the permanent magnet 501 are expressed by the following (formula 6). expressed.

Δ＝Ｌｔ−Ｌｃ …（式６）
（式６）では、左方向の変位をプラス、右方向の変位をマイナスとしている。 Δ = Lt−Lc (Formula 6)
In (Formula 6), the displacement in the left direction is plus, and the displacement in the right direction is minus.

一方、磁気センサ素子２０２（Ｎ）の電圧を検知するか否かを判定し（Ｓ６０８）、磁気センサ素子２０２（Ｎ）の電圧を検知されたときには、管理番号Ｎの磁気センサ素子２０２（Ｎ）が存在するときなので、管理番号Ｎの磁気センサ素子２０２（Ｎ）の電源を遮断し（Ｓ６０６）、管理番号Ｎを１加算して（Ｓ６０７）、Ｓ６０２に戻り、次の磁気センサ素子２０２の計測をおこなう。 On the other hand, whether or not to detect the voltage of the magnetic sensor element 202 (N) is determined (S608), and when the voltage of the magnetic sensor element 202 (N) is detected, the magnetic sensor element 202 (N) of the management number N is detected. Is present, the power supply of the magnetic sensor element 202 (N) with the management number N is shut off (S606), the management number N is incremented by 1 (S607), the process returns to S602, and the next measurement of the magnetic sensor element 202 is performed. To do.

本実施形態では、変位計測時において、全ての磁気センサ素子２０２の電源を投入するのではなく、左端の磁気センサ素子２０２から、一つずつ電源を投入し磁気計測をおこなう例を説明した。その際、自動張力調整装置１００やスケール１０２のサイズに合わせて、変位センサ２０１は途中で切断されているために、磁気を検出すると共に、変位センサ２０１の長さも求める一連の動作例を説明した。 In the present embodiment, an example is described in which, when measuring displacement, not all the magnetic sensor elements 202 are turned on, but the magnetic sensor elements 202 at the left end are turned on one by one to perform magnetic measurement. At that time, since the displacement sensor 201 is cut in the middle according to the size of the automatic tension adjusting device 100 or the scale 102, a series of operation examples for detecting the magnetism and obtaining the length of the displacement sensor 201 have been described. .

スプリング１０１の変位量７０２を計測していない間は、変位センサ２０１の電源を切断することが可能であり、さらに、変位量７０２を計測中であっても、一つの磁気センサ素子２０２の電源を投入するだけなので、変位計測用センサノード３００の省電力化が可能となる。 While the displacement amount 702 of the spring 101 is not measured, the power source of the displacement sensor 201 can be cut off. Furthermore, even if the displacement amount 702 is being measured, the power source of one magnetic sensor element 202 can be turned off. Since only the input is performed, it is possible to save power in the displacement measurement sensor node 300.

さらに、変位センサ２０１は任意の長さで切断することが可能であり、自動張力調整装置１００やスケール１０２のサイズに係らず一種類の変位センサ２０１で対応可能となり、大幅なコスト削減をすることが可能となる。 Furthermore, the displacement sensor 201 can be cut at an arbitrary length, and can be handled by a single type of displacement sensor 201 regardless of the size of the automatic tension adjusting device 100 or the scale 102, thereby greatly reducing the cost. Is possible.

〔実施形態２〕
以下、本発明に係る第二の実施形態を、図９および図１０を用いて説明する。
図９は、本発明の第二の実施形態に係る変位計測用センサノードの変位計測の処理を示すゼネラルチャートである。
図１０は、初回計測時に変位センサにより、変位センサの長さを測定する処理を示すフローチャートである。 [Embodiment 2]
Hereinafter, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
FIG. 9 is a general chart showing the displacement measurement process of the displacement measurement sensor node according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart showing a process of measuring the length of the displacement sensor by the displacement sensor at the first measurement.

第一の実施形態では、変位計測する度に全ての磁気センサ素子２０２の電源を一つずつ投入し、磁気を感知するか、さらに磁気センサ素子２０２の有無の確認作業処理を実施した。実運用では、一度、スケール１０２に変位センサ１０２を敷設した後は、変位センサ２０１を再び切断することはない。したがって、本実施形態では、初回計測のみ磁気センサの有無を確認することにより磁気センサの長さを算出する方法について説明する。 In the first embodiment, every time the displacement is measured, the power of all the magnetic sensor elements 202 is turned on one by one to detect magnetism, or further, the confirmation work process for checking the presence or absence of the magnetic sensor elements 202 is performed. In actual operation, once the displacement sensor 102 is laid on the scale 102, the displacement sensor 201 is not cut again. Therefore, in the present embodiment, a method for calculating the length of the magnetic sensor by checking the presence or absence of the magnetic sensor only for the first measurement will be described.

本実施形態では、初回計測のみ磁気センサ素子２０２の有無の確認をおこなうので、変位計測処理をより高速化することができる。 In this embodiment, since the presence / absence of the magnetic sensor element 202 is checked only for the first measurement, the displacement measurement process can be further speeded up.

本実施形態は、第一の実施形態の変位計測用センサノードのシステム構成は、同じであり、計測処理が異なるものであり、計測処理の相違点を中心に説明する。 In this embodiment, the system configuration of the displacement measurement sensor node of the first embodiment is the same, the measurement process is different, and the difference in the measurement process will be mainly described.

図９は、本発明の第二の実施形態に係る変位計測用センサノードの変位計測の処理を示したゼネラルチャートであるが、第一の実施形態の図７と比較して、Ｓ６０４で、磁気検出があるか否かを判定した後、磁気検出がされなかったときに、Ｓ６０８の電圧検知をおこなわず、Ｓ６０６に行くことが異なっている。 FIG. 9 is a general chart showing the displacement measurement processing of the sensor node for displacement measurement according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 9, compared with FIG. After determining whether or not there is a detection, when the magnetic detection is not performed, the voltage detection of S608 is not performed and the process goes to S606.

そして、管理番号Ｎを記録し、処理の終了前に、スプリング１０１の変位量を算出する（Ｓ６１０）。 Then, the management number N is recorded, and the displacement amount of the spring 101 is calculated before the end of the processing (S610).

また、ここで与える最大値のＭは、図１０に示された初回計測時に求められる磁気センサ素子２０２の管理番号である。 Further, the maximum value M given here is the management number of the magnetic sensor element 202 obtained at the time of the first measurement shown in FIG.

初回の計測時には、管理番号Ｎを１にセットし、Ｍに初期値として、０をセットする（Ｓ９０１）。 At the first measurement, the management number N is set to 1, and M is set to 0 as an initial value (S901).

制御部３０２は、管理番号Ｎの磁気センサ素子２０２（Ｎ）の電源を投入する（Ｓ９０２）。最初は、管理番号Ｎは、１であるから、左端の磁気センサ素子２０２（１）の電源を投入することとなる。 The control unit 302 powers on the magnetic sensor element 202 (N) with the management number N (S902). Initially, since the management number N is 1, the leftmost magnetic sensor element 202 (1) is turned on.

次に、制御部３０２は、管理番号Ｎの磁気センサ素子２０２（Ｎ）の電圧を検知するか否かを判定する（Ｓ９０３）。 Next, the control unit 302 determines whether to detect the voltage of the magnetic sensor element 202 (N) with the management number N (S903).

第一の実施形態でも説明したように、磁気センサ素子２０２が存在する場合は、磁気感知線２０５に電圧が生じる。制御部３０２は、この電圧を感知することにより、磁気センサ素子２０２の存在の有無を確認にすることができる。 As described in the first embodiment, when the magnetic sensor element 202 is present, a voltage is generated in the magnetic sensing line 205. The control unit 302 can confirm the presence or absence of the magnetic sensor element 202 by sensing this voltage.

制御部３０２は、管理番号Ｎの磁気センサ素子２０２（Ｎ）の電圧を検知したときには、記憶部３０４に、Ｎを記憶する（Ｓ９０４）。 When the control unit 302 detects the voltage of the magnetic sensor element 202 (N) with the management number N, the control unit 302 stores N in the storage unit 304 (S904).

次に、制御部３０２は、Ｍに、Ｎの値を代入する（Ｓ９０５）。 Next, the control unit 302 substitutes the value of N for M (S905).

次に、制御部３０２は、管理番号Ｎの磁気センサ素子２０２（Ｎ）の電源を遮断する（Ｓ９０６)。 Next, the control unit 302 shuts off the power supply of the magnetic sensor element 202 (N) with the management number N (S906).

そして、次に管理番号の磁気センサ素子２０２の存在を判定するために、Ｎに１を加算し（Ｓ９０７）、Ｓ９０３に戻る。 Then, in order to determine the presence of the magnetic sensor element 202 with the management number, 1 is added to N (S907), and the process returns to S903.

制御部３０２は、管理番号Ｎの磁気センサ素子２０２（Ｎ）の電圧を検知しなかったときには、処理を終了する。 When the voltage of the magnetic sensor element 202 (N) with the management number N is not detected, the control unit 302 ends the process.

このときのＭの値が、変位センサ２０１の磁気センサ素子２０２の個数であり、図９の処理に渡される値である。 The value of M at this time is the number of magnetic sensor elements 202 of the displacement sensor 201, and is a value passed to the process of FIG.

第一の実施形態では、変位量の計測をする度に全ての磁気センサ素子２０２の電源を一つずつ投入し、磁気を感知するか、さらに磁気センサ素子２０２の有無の確認作業処理を実施した。 In the first embodiment, every time the displacement amount is measured, the power of all the magnetic sensor elements 202 is turned on one by one to detect magnetism, or the confirmation work processing for confirming the presence or absence of the magnetic sensor elements 202 is performed. .

実運用では、一度、スケール１０２に変位センサ２０１を敷設した後は、変位センサ２０１を再び切断することはない。したがって、本実施形態のように、初回の計測のみ変位センサ２０１の長さ(磁気センサ素子２０２の総数Ｍ)を求め、２回目以降の変位計測では上記の処理を省略することにより、より高速化することができる。 In actual operation, once the displacement sensor 201 is laid on the scale 102, the displacement sensor 201 is not cut again. Therefore, as in the present embodiment, the length of the displacement sensor 201 (the total number M of the magnetic sensor elements 202) is obtained only for the first measurement, and the above processing is omitted in the second and subsequent displacement measurements, thereby increasing the speed. can do.

１００…自動張力調整装置
１０１…スプリング
１０２…スケール
１０３…ゲージ
１０４…筒
１０５…架線
１０６…支柱
１０７…スケール１０２の移動方向
２０１…変位センサ
２０２…磁気センサ素子
２０３…マルチプレクサ
２０４…電力供給線
２０５…磁気感知線
２０６…接地線
２０７…選択線
２０８…抵抗
２１０…ベース
３００…変位計測用センサノード
３０１…制御装置
３０２…制御部
３０３…クロック
３０４…記録部
３０５…通信部
５０１…永久磁石
５０２…ケーブル
７０１…スケール１０２の中心位置
７０２…スケール１０２の中心位置７０１を基準としたスプリングの変位量 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Automatic tension adjustment apparatus 101 ... Spring 102 ... Scale 103 ... Gauge 104 ... Tube 105 ... Overhead wire 106 ... Strut 107 ... Moving direction 201 of the scale 102 ... Displacement sensor 202 ... Magnetic sensor element 203 ... Multiplexer 204 ... Power supply line 205 ... Magnetic sensing line 206 ... ground line 207 ... selection line 208 ... resistance 210 ... base 300 ... displacement measurement sensor node 301 ... control device 302 ... control unit 303 ... clock 304 ... recording unit 305 ... communication unit 501 ... permanent magnet 502 ... cable 701 ... Center position 702 of the scale 102 ... Displacement amount of the spring with respect to the center position 701 of the scale 102

Claims

A plurality of magnetic sensor elements for sensing magnetism from a magnet and outputting a magnetic sensing signal;
Power selection means for selecting a specific magnetic sensor element from the plurality of magnetic sensor elements and supplying power;
A sensor node for measuring a displacement of a displacement sensor comprising a resistance element connected in parallel with the magnetic sensor element between the power source selection means and the ground line;
Each of the magnetic sensor elements is selected by the power source selection unit and operates when power is supplied. When the magnetic sensor element senses magnetism, it outputs a sensing signal indicating that the magnetism has been sensed.
Each of the resistance elements is selected by the power source selection unit and outputs a voltage signal when supplied with power .
A control device for controlling the operation of the displacement measurement sensor node;
The controller is
A control unit;
And a recording unit,
The power source selecting means selects the magnetic sensor element according to an instruction from the control unit and supplies power.
Supply
The controller is
The magnetic sensor element is selected by the power source selection means and supplied with power.
Measure the sensing signal to be applied, and record the control number corresponding to the magnetic sensor element in the recording unit.
Record
Find the position of the magnet based on the control number,
Selected by the power source selection means and output from the resistance element when power is supplied.
Control corresponding to the magnetic sensor element connected in parallel with the resistance element
Record the number in the recording unit, determine the length of the displacement sensor based on the management number,
A reference point is calculated from the length of the displacement sensor, and based on the obtained magnet position and the reference point.
Accordingly, a displacement measurement sensor node that calculates the displacement amount of the object.

In the sensor node for displacement measurement according to claim 1 ,
When the power selection unit selects the magnetic sensor element, the control unit instructs to supply power to the selected magnetic sensor element and to cut off power supply to the other magnetic sensor elements. A sensor node for measuring displacement.

In a displacement measurement method by a displacement measurement sensor node comprising a displacement sensor that measures the displacement of an object by magnetism and a control device that controls the operation of the displacement sensor,
The displacement sensor includes one or more magnetic sensor elements that sense magnetism from a magnet;
Power supply selection means for selecting the magnetic sensor element and supplying power in accordance with an instruction from the control device ;
A magnetic sensing output means for outputting a magnetic sensing signal indicating whether or not the magnetic sensor element senses magnetism when selected by the power control means and supplied with power;
Voltage output means for outputting a voltage signal when power is supplied, selected by the power supply control means,
The controller is
A control unit;
And a recording unit,
The controller selects the magnetic sensor element and measures a magnetic sensing signal output from the magnetic sensing output means;
The control unit records a management number corresponding to a magnetic sensor element that senses a magnetic sensing signal in the recording unit;
The controller determines a position of the magnet based on a management number corresponding to the recorded magnetic sensor element;
The controller selects the magnetic sensor element and measures a voltage signal output from the voltage output means; and
Recording a management number corresponding to the magnetic sensor element that outputs the voltage in the recording unit;
The controller determines a length of the displacement sensor based on a management number corresponding to the recorded magnetic sensor element;
A displacement measurement sensor node comprising: calculating a reference point from the length of the displacement sensor; and calculating a displacement amount of the object based on the obtained magnet position and the reference point. Displacement measurement method.

In a displacement measurement method by a displacement measurement sensor node comprising a displacement sensor that measures the displacement of an object by magnetism and a control device that controls the operation of the displacement sensor,
The displacement sensor is arranged in a line, and one or more magnetic sensor elements for sensing magnetism from a magnet,
Power supply selection means for selecting the magnetic sensor element and supplying power in accordance with an instruction from the control device ;
A magnetic sensing output means for outputting a magnetic sensing signal indicating whether or not the magnetic sensor element senses magnetism when selected by the power control means and supplied with power;
Voltage output means for outputting a voltage signal when power is supplied, selected by the power supply control means,
The controller is
A control unit;
And a recording unit,
(1) The control unit selects the magnetic sensor element and measures a voltage signal output from the voltage output means;
(2) recording a management number corresponding to the magnetic sensor element that has output the voltage signal in the recording unit;
(3) The control unit obtains a length of the displacement sensor based on a management number corresponding to the recorded magnetic sensor element;
(4) The control unit selects the magnetic sensor element and measures a magnetic sensing signal output from the magnetic sensing output means;
(5) The control unit records a management number corresponding to the magnetic sensor element that has detected the magnetic sensing signal in the recording unit;
(6) The control unit obtains the position of the magnet based on a management number corresponding to the recorded magnetic sensor element;
(7) calculating a reference point from the length of the displacement sensor, and calculating a displacement amount of the object based on the obtained position of the magnet and the reference point;
The displacement measurement method by the displacement measurement sensor node, wherein the steps (1) to (3) are performed only at the time of the first measurement.