JP6310204B2 - 測定システムに用いるゲートウェイデバイス及び携帯型測定デバイスから測定データを集める方法 - Google Patents

測定システムに用いるゲートウェイデバイス及び携帯型測定デバイスから測定データを集める方法 Download PDF

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Description

機械の不具合をトラブルシューティングするとき、技術者は、基本的な故障の発見や現場での作業に有用な携帯型デバイスを通常使用する。これらのデバイスは通常、電子機器、モーター制御装置、家庭用電化製品、電源、及び配線システム等、広範囲にわたる産業用及び家庭用デバイスにおいて、電気的又は機械的等の不具合をトラブルシューティングするのに用いることができる。
トラブルシューティング中に適切な診断をするために、技術者はそれぞれ異なる場所で複数回測定を行い、場合によっては同時又は互いに近いタイミングで測定することもある。それぞれの測定位置は、例えば、機械の後ろ又は所定の位置に係合したパネルの背後等の、手の届きにくい場所である場合もある。また、測定のために技術者が係合を解除しなければならない場合、技術者や他の作業員が危険な状況にさらされる場合もある。さらに、技術者が機械の後ろで測定機器を接続しなければならない場合、他人の協力が必要なことが多く、そうでなければ機械を操作したり測定値を読み取ったりするために、絶えず行き来しなければならない。
したがって、技術者が計器を接続したり再接続したりするのに要する時間を低減するためのシステムが必要である。そのようなシステムによって、技術者は機器の電源を安全に切り、適切な計器を接続し、その後、計測前にパネルを安全に開いたり係合を解除したりできる。さらに、間欠的に起こる不具合をトラブルシューティングするために同時又はほぼ同時に複数回計測できるシステムが必要とされている。
後述する発明の詳細な説明でさらに詳しく述べる概念を、以下の発明の概要で導入する。この発明の概要は、請求項に記載された主題の主な特徴を特定するものではなく、請求項に記載された主題の範囲を定義するものでもない。
本開示の少なくとも1つの実施形態において、ホスト携帯型測定デバイスが提供される。このデバイスは、一般に、第1のパラメータを測定して第1の測定値を決定する測定システムを備える。第1のパラメータは、例えば電気的パラメータであってもよい。このデバイスは、別の測定デバイスから少なくとも1つの第2の測定値を受信するシステムをさらに備えてもよい。
本開示の別の実施形態によれば、ホスト携帯型測定デバイスを用いたパラメータの測定方法が提供される。この方法は一般に、ホストデバイスを用いて第1のパラメータを計測する工程と、別の測定デバイスで決定した第2の測定値をこの別の測定デバイスから受信する工程とを備える。
本開示の別の実施形態によれば、携帯型モジュールデバイスが提供される。このデバイスは、一般に、第1のパラメータを測定して第1の測定値を決定する測定システムと、第1の測定値を別のホスト測定デバイスへ伝える通信システムとを備え、ホストデバイスのみを起動することによって、ホスト測定デバイスと通信システムとの間に通信リンクが自動的に設けられる。
本開示の別の実施形態によれば、携帯型モジュールデバイスを用いたパラメータの測定方法が提供される。この方法は、一般に、別のホスト測定デバイスを起動することによってモジュールデバイスと別のホスト測定デバイスとの間の通信リンクをアクティブにする工程を備えている。この方法はさらに、携帯型モジュールデバイスを用いて第1のパラメータを測定し第1の測定値を決定する工程と、この第1の測定値をホストデバイスに伝え、ホストデバイスが決定した第2の測定値を表示する工程とを備える。
本開示の別の実施形態によると、パラメータを測定するための携帯型システムが提供される。このシステムは一般に、第1の測定値を取得可能な第1のデバイスを備える。第1の測定値は、電気的、機械的、又は物理的パラメータであってもよい。このシステムは、第2の測定値を取得し、第1のデバイスへ送信可能な第2のデバイスをさらに備える。
本開示の別の実施形態によると、携帯型システムを用いてパラメータを測定する方法が提供される。この方法は一般に、第1の携帯型デバイスを用いて電気的、機械的、又は物理的パラメータである第1の測定値を取得する工程と、第2の携帯型デバイスを用いて第2の測定値を取得して第1の携帯型デバイスへ送信する工程と、第1及び第2の測定値を第1の携帯型デバイスのディスプレイに表示する工程とを備える。
本開示の別の実施形態によると、携帯型システムを用いてパラメータを測定する方法が提供される。この方法は一般に、第1のデバイスのみを起動して第1及び第2のデバイスの間に自動的にリンクを設けることにより第2のデバイスを第1のデバイスに連結する工程と、第1のデバイスを用いて第1の測定値を取得する工程と、第2のデバイスを用いて第2の測定値を取得する工程と、第2の測定値を第1のデバイスに送信する工程とを備える。
本開示の別の実施形態によると、測定システムに用いるゲートウェイデバイスが提供される。このゲートウェイデバイスは一般に、第1のプロトコルに従ったデータを含み、かつ少なくとも1つの携帯型測定デバイスからの少なくとも1つの測定値を含む、少なくとも1つの信号を受信するように構成された第1の通信システムと、前記データを含む信号を、第1のプロトコルとは異なる第2のプロトコルに従った前記データを含む翻訳信号に翻訳するように構成されたデータトランスレーターと、前記データを集めるように構成されたデータメモリシステムとを備える。
本開示の別の実施形態によると、携帯型測定デバイスからの測定データを集める方法が提供される。この方法は一般に、ゲートウェイデバイスの第1の通信システムにおいて、第1のプロトコルに従ったデータを含み、かつ少なくとも1つの携帯型測定デバイスからの少なくとも1つの測定値を含む、少なくとも1つの信号を受信する工程と、前記データを含む信号を、第1のプロトコルとは異なる第2のプロトコルに従った前記データを含む翻訳信号に翻訳する工程と、前記ゲートウェイデバイス上のデータメモリシステムに前記データを記憶する工程とを備える。
上述した態様及び本開示に付随する利点の多くは、添付の図面とともに以下の詳細な説明を参照することによってさらに容易に理解できるであろう。
図1は、本開示の実施形態によるシステムを示す模式図である。 図2Aは、図1に示すシステムにおける第1のデバイスの動作を示す模式図である。 図2Bは、本開示のある実施形態による、(a)で示すシステムの発見及び連結動作を示すフロー図である。 図3は、本開示のある実施形態による第1のデバイスの正面図である。 図4は、本開示の実施形態によるシステムの例を示す。 図5は、本開示の実施形態によるシステムの例を示す。 図6は、本開示の実施形態によるシステムの例を示す。 図7は、本開示の実施形態によるシステムの例を示す。 図8は、本開示の別の実施形態によるゲートウェイシステムの動作を示す模式図である。 図9は、本開示の実施形態によるゲートウェイシステムの例を示す図である。 図10は、本開示の実施形態によるゲートウェイシステムの例を示す図である。 図11は、本開示の実施形態によるゲートウェイシステムの例を示す図である。
本開示の実施形態は、一般に、電気的、機械的、及び物理的測定パラメータ等のパラメータを測定するための、携帯型システム、個々の構成要素、及びそのようなシステム並びに構成要素を用いる方法に関する。ここに述べる実施形態は、閉じたパネル又は係合装置の背後を含むそれぞれ別の位置にある場合がある、複数の測定パラメータをテスト又は監視するのに有用である。
本開示の様々な態様を詳細に説明する前に、以下の説明における1つ以上の部分は、従来の電子部品で行われうる論理及び操作に関することを理解する必要がある。これらの電子部品は、単一の場所でグループ化されるか又は広範囲に分布しており、一般に、コントローラー、マイクロコントローラ、コントロールユニット、プロセッサ、マイクロプロセッサ等を含む。当業者であれば、ここで述べる論理はいずれも、ハードウェア、ソフトウェア、及びこれらの組み合わせを含む様々な構成によって実現されることが理解できるが、必ずしもそれらに限定されるものではない。ハードウェアは、アナログ回路、デジタル回路、処理ユニット、特定用途向け集積回路(ASIC)等、及びこれらの組み合わせを含んでもよいが、これらに限定されるものではない。システムの構成要素が分布した状況において、これらの構成要素は通信リンクを介して互いにアクセス可能である。
いくつかの実施形態を図示し説明しているが、本開示の意図と範囲を逸脱しない範囲で様々な変更を加えてもよい。本開示で説明する各実施形態は単なる例示又は説明であり、他の実施形態よりも好ましい又は有利であると解釈すべきではない。ここで図示された例は全てではなく、開示された通りの形態に限定されない。さらに、本開示の実施形態は、ここで述べる様々な特徴を組み合わせたものであってもよい。
図1及び図2に示すように、本開示の実施形態は、測定パラメータを取得し表示するためのシステム20に関する。システム20は、携帯型又は持ち運び可能な複数のデバイスを備える。例えば、システム20は、1つの第1のデバイス22と、少なくとも1つの第2のデバイス24とを備える。本開示のある実施形態において、第1のデバイス22は第1の測定値を取得することができ、第2のデバイス24は、第2の測定値を取得し、第1のデバイス22へ送信することができる。
ここで述べる実施形態の1つの利点は、ユーザが本開示のシステムを操作し、遠隔地又は機械又は係合装置の背後等の手の届く範囲で測定することができることである。この場合、少なくとも1つの第2のデバイス24を第1のデバイス22から離れた位置に配置し、少なくとも1つの第2のパラメータをテスト又は監視してもよい。したがって、第1のデバイス22は、第1のパラメータをテスト又は監視するだけでなく、その結果を示すデータをユーザに表示することができ、さらに第1のデバイス22は第2のデバイス24からデータを受け取り、ユーザに対して第1のデバイス22上でそのデータを表示することができる。そのため、このシステム20において、ユーザがデータを読むために第2のデバイス24の位置まで行く必要が無くなるため、ユーザの作業が簡潔になる。
ここで、システム20は第1及び第2のデバイス22、24を備えるとしているが、システム20において、測定値を取得して第1のデバイス22に伝えるためのデバイスの個数は特に限定されない。本開示の少なくとも1つの実施形態において、システム20は最大10個のそれぞれ個別のデバイスを備えてもよい。本開示のある実施形態では、システム20は最大20のそれぞれ個別のデバイスを備えてもよい。本開示の別の実施形態では、システム20が備えるそれぞれ個別のデバイスの個数は特に限定されない。後で詳しく説明するように、2つよりも多いデバイスを備えるシステム20において、システム20は、第1のデバイス22を有する1対多数(又は「星型」)通信構成を有している。
ここで述べる携帯型システム又はデバイスは、測定値を取得する間ユーザの手で保持できるように一般に構成された1又は複数のデバイスを有する。しかし、このシステム又はデバイスは必ずしもユーザの手で保持されなくてもよく、例えば、支持体又は機械にシステム又はデバイスを固定するか掛けることで設置してもよい。
一般に、携帯型システム20は、電気的、機械的、又は物理的パラメータ等の少なくとも1つのパラメータを測定するように構成されている。この場合、システム20における1又は複数のデバイスは、電圧、電流、振動、抵抗、容量、インダクタンス、周波数、及び第1の電気的、機械的、又は物理的測定値から計算されるあらゆる値を含む少なくとも1つのパラメータを測定するために構成されるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。システム20における1又は複数のデバイスは、温度、相対湿度、デシベル、磁場、流速、湿度、回転速度、圧力、距離、光、接触赤外線、さらにはワット数、電力品質、波高率、及びデューティーサイクル等の第1の測定値から計算された値を含む非電気的又は非機械的パラメータを測定するように構成されるが、これらに限定されるものではない。
同じく図1及び図2に示すように、第1のデバイス22はホストデバイスであってもよい。この場合、第1のデバイス22は、システム20における様々なデバイス、例えば第2のデバイス24(又は複数のモジュールデバイス)からのデータを集めるように構成されてもよい。さらに、第1のデバイス22は、1又は複数の測定値をそれぞれ取得してそれらの測定値からのデータを集めるテスト計器であってもよい。後でさらに詳しく説明するように、第1のデバイス22は、データを表示するためのディスプレイ30をさらに備えてもよく、このデータはシステム20における他のデバイスから集めたものであっても、第1のデバイス22で測定したものであってもよい。
本開示のある実施形態において、第1のデバイス22は、図3に示す実施形態における携帯型デジタルマルチメータ等のマルチメータである。この場合、第1のデバイス22は、1又は複数の測定機能を1つのユニットにまとめた電子測定器であってもよい。本開示を限定しないある例において、第1のデバイス22は、図3に示す例示的な実施形態で設けられた複数のロータリースイッチ182で示すような、直流電圧、交流電圧、抵抗、導通、及び電流等の複数の測定値を得られるように構成されてもよい。
第2のデバイス24は、第1のデバイス22と通信するモジュールデバイスであってもよい。この場合、第2のデバイス24は第1のデバイス22と同じ構成であってもよいし、又は違う構成であってもよい。本開示のある実施形態において、第2のデバイス24は携帯型デジタルマルチメータである。本開示の別の実施形態では、第2のデバイス24は、例えば、温度モジュール(図4参照)、クランプメータ(図5及び図6参照)、又は屈曲可能な電流プローブメータ(図7参照)であってもよい。
図2(a)の模式図を参照して、第1のデバイス22の構成要素をさらに詳しく説明する。第1のデバイス22は、入出力(I/O)インターフェース28(例えば、ユーザ入力のためのディスプレイ30及び入力インターフェース36)、測定値を取得するための測定システム32、情報を送受信するための第1の通信システム34、中央処理装置(CPU)又はプロセッサ38、及び情報を記憶するための記憶システム40等の様々な構成要素を備えてもよい。第1のデバイス22は、任意で第2の通信システム42をさらに備えてもよい。
デバイスの特定の構成及び種類によっては、記憶システム40は、読み出し専用メモリ(「ROM」)、ランダムアクセスメモリ(「RAM」)、EEPROM、フラッシュメモリ、又は他のメモリ装置等の、揮発性又は不揮発性メモリの形態のシステムメモリを備えてもよい。当業者であれば、システムメモリは一般に、直ちにアクセスできる及び/又はプロセッサ38上で現在動いているデータ及び/又はプログラムモジュールを記憶できることを理解できるであろう。この場合、プロセッサ38は、プログラムの命令の実行を補助することにより第1のデバイス22の計算の中心として機能する。
メモリはまた、記憶メモリを備えてもよい。記憶メモリは、揮発性又は不揮発性、取り外し可能又は取り外し不可能なメモリのいずれであってもよく、情報を記憶できるいかなる技術で実現してもよい。記憶メモリの例としては、ハードドライブ、ソリッドステートドライブ、CD−ROM、DVD、又は他のディスク記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。記憶メモリに記憶される情報は、プロセッサ38にアクセスされるプログラムモジュール及びデータを含んでもよいが、これらに限定されるものではない。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行するか特定の抽象データ型を実現する、ルーチン、アプリケーション、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含んでもよい。ここで述べるシステムメモリ及び記憶メモリはコンピュータで読み出し可能な様々な記憶媒体の単なる例示であることは理解されるであろう。
記憶システム40はまた、第1のデバイス22の測定システム32から又は通信システム34を介して第2のデバイス24における測定システムからの情報を記憶するように構成されていてもよい。記憶システム40で情報を受信すると、プロセッサ38は、測定システム32から又は第1の通信システム34からの情報を直接ディスプレイ30で表示する命令を実行するように構成されていてもよい。
ユーザが第1のデバイス22とやり取りをするために、I/Oインターフェース28は、システム20内においてプロセッサ38がユーザ及び/又は他の構成要素から入力を受け、かつそれらに出力できるような様々な構成要素を備えてもよい。I/Oインターフェース28は、図示される実施形態においてはキーパッド36及びディスプレイ30を備えているが、LCD、LPD、OLEDディスプレイ等のディスプレイ、キーパッド、ハード又はソフトキーボード、タッチパッド、コントローラー、物理的なボタン、スクロールホイール、デジタルペン、トラックボール、ジョイスティック等を備えてもよく、またこれらに限定されるものではない。少なくとも1つの実施形態において、ディスプレイ30は、別体のキーパッド36を必要としないタッチスクリーン等のI/Oインターフェースとして構成されてもよい。I/Oインターフェース28は、1又は複数の第2のデバイス24から入力を受け、ある実施形態においては1又は複数の第2のデバイス24に出力してもよい。
同じく図2(a)に示すように、第1の通信システム34は、USB、WiFi、又はBLUETOOTH等の、情報を送信及び/又は受信するための適切な有線又は無線の通信プロトコルを用いて1又は複数のそれぞれ個別の第2のデバイス24(図1に図示)と通信するための1又は複数の構成要素を備えるが、通信プロトコルはこれらに限定されるものではない。本開示のある実施形態では、システム20において、ふさわしい通信プロトコルを用いた無線信号により、例えば第2のデバイス24から第1のデバイス22へ情報が伝達される。
さらに、第1のデバイス22は、別のコンピュータデバイスと通信するための、例えばタブレット又はスマートフォン等の移動型コンピュータデバイス、パソコン、ノートパソコン、携帯情報端末といった、第2の通信システム42等の通信回路を更に備えてもよい。通信回路は、1又は複数のネットワークを介して通信するためのモデム、送受信機、及び/又は送受信回路を備えてもよい。無線通信するために、第1及び第2のシステム34、42のうちのいずれかの通信回路は、1又は複数の適切なアンテナ(図示せず)を備えてもよい。図を分かりやすくするために、図2(a)は、通信回路に一般に備わっているアナログデジタル変換器、デジタルアナログ変換器、増幅器、デバイスコントローラ等を表示していない。上述した構成要素及び通信回路に備わりうる他の構成要素は当業者には既知であるため、詳細には説明しない。
いくつかの実施形態において、コンピュータデバイスと通信するために、第1のデバイス22は、近距離フィールドプロトコル、赤外線プロトコル、BLUETOOTHプロトコル、IEEE802プロトコル、USB、イーサーネット、又はRS232接続等の有線接続等を介して接続できる通信デバイスを備えるように構成することができる。
いくつかの実施形態において、後で詳しく述べるように、第1のデバイス22が第2のデバイス24の近くに設置されたとき、I/Oインターフェース28により、第1のデバイス22は第2のデバイス24に無線で連結又は接続可能になる。この場合、第2のデバイス24は、トランスミッタ、送受信機、及び/又はその他の、第1のデバイス22と接続しそこへ信号を送信するものを含む通信システム64をさらに備える。
第1のデバイス22が第2のデバイス24と近接している場合、第1のデバイス22が第2のデバイス24から1又は複数の信号を受信し、それにより第1のデバイス22を第2のデバイス24に関連づけるように、第1の通信システム34は発見及び結び付け工程を行ってもよい。発見及び結び付け工程は自動で行うこともできるし、スイッチ又はグラフィカルユーザーインターフェース要素等を介してユーザが開始してもよい。ある限定的でない実施形態において、第1のデバイス22及び第2のデバイス24は適切な無線信号を介して対になるように構成されている。
いったん連結すると、第1のデバイス22は、I/Oインターフェース28経由で第2のデバイス24から測定データを受信する。測定データは、無線通信を介して又は別の通信ネットワーク上で第2のデバイス24から第1のデバイス22へ提供されてもよい。特に、第2のデバイス24は、第2のデバイス24で得た測定データ又は他のデータを第1のデバイス22へ送るように構成されている。
次に図3に示すように、本開示のある実施形態において、例示的な実施形態による第1のデバイス122が設けられる。ディスプレイ130は、第1のデバイス122及び第2のデバイス(図3では図示せず)の両方からの測定値を表示するように構成されている。例えば、図3に示すように、ディスプレイ130は、第1の測定値150と第1の測定タイプ表示152(それぞれ「465.5」、「V AC」と表示)とを有する。図示される実施形態において、測定タイプ表示152は、ロータリースイッチ182上で選択された測定タイプに対応する。さらに、ディスプレイ130は、第2の測定値154と、第2のデバイスからの測定値に対応する第2の測定タイプ表示156(それぞれ「466.6」、「V AC」と表示)とを有する。第2の測定値154は、太字の「1」で示す識別名158によって識別される。
図示される実施形態において、第1のデバイス122のディスプレイ130は、第3の測定値160及び第3の測定タイプ表示162(それぞれ「74.3」、「°F」と表示)並びに第4の測定値164及び第4の測定タイプ表示166(それぞれ「25.6」、「A AC」と表示)をさらに備える。第3及び第4の測定値160、164は、それぞれ太字の「2」、「3」で示す識別名168、170によって識別され、第1のデバイス122に連結又は接続した別の第2のデバイスから受信される。上述したように、第1のデバイス122上のディスプレイ130は、個数を限定しない別の第2のデバイスからの測定情報を表示するように構成されてもよい。
複数の第2のデバイスに対する識別名158、168、170は、ユーザの識別を簡単にするために、第2のデバイスのそれぞれに対して個別に構成することが可能である。この場合、識別名158、168、170は、文字又はシンボルを何個含んでもよい。
図3に示す実施形態において、ディスプレイ130は、測定情報以外のシステム120に関する別の情報、例えば測定された危険電圧172、危険の可能性174、データの送信状態176、及び第1のデバイス122の電池の状態178を表示するように構成されてもよい。ディスプレイ130はまた、第1のデバイス122またはいずれかの第2のデバイスの(例えばGPSで検出された)特定の位置、いずれかの第2のデバイスの名前又は識別情報、又は第2のデバイスからの他の情報又は測定パラメータ等の別の情報を含むように構成されてもよい。ディスプレイ130上で示す情報は、第1のデバイスの電池状態、第2のデバイスの電池状態、第2のデバイスのデータログ状態、第2のデバイスのデータ送信状態、第1のデバイスの識別、第2のデバイスの識別、第1のデバイスのGPS位置、第2のデバイスのGPS位置、第1のデバイスデータ、第2のデバイスデータ等を含んでもよいが、これらに限定するものではない。
図示される実施形態において、I/Oインターフェース128は、情報を入力するためのキーパッド180と、ロータリースイッチ182と、測定システム132とを有している。図示される実施形態において、キーパッド180は、「HOLD」、「MINMAX」、「RANGE」、及び「SHIFT」等の標準のデジタルマルチメーターボタン、及び標準でない無線機能ボタン184、186、188を含む、様々な異なる機能に対応する様々なボタンを備える。例えば、後で詳しく説明するように、ラジオボタン184を押して、通信回路34をオンにして第2のデバイス24を探すモジュール発見プロセスを開始するように第1のデバイス22を設定することもできる。第2のデバイス24が「発見」された後、ユーザは「SELECT」ボタン186を用いて、第2のデバイス24を第1のデバイス22と連結する(又は第1のデバイス22から取り外す)ことができる。スクロールボタン188は、様々な「発見された」第2のデバイス24の間をスクロールするのに用いられる。
上述したように、ロータリースイッチ182は、図3における複数のロータリースイッチ位置で示されるような直流電圧、交流電圧、抵抗、導通、及び電流を測定するための例示的な選択を含む。しかし、ロータリースイッチ182を、あらゆる種類の測定パラメータを選択するのに用いてもよいことは理解されるであろう。加えて、ロータリースイッチ182は、測定値を取得しデバイスをオフにする「OFF」位置をさらに有する。
測定機器を接続するための測定インターフェース132は、測定値を得るために機器を接続する様々な端子を有する。図示される実施形態において、端子は、電流の測定値及び電流の周波数に対する入力端子であってもよい第1の端子190と、全ての計器に対するリターン端子であってもよい第2の端子192と、電圧、抵抗、ダイオード、容量、及び電圧周波数の測定値に対する入力端子であってもよい第3の端子194とを備える。
図1及び図2を再び参照して、第2のデバイス24をさらに詳しく説明する。第2のデバイス24は、第1のデバイス22と実質的に似ていてもよいし、異なっていてもよい。この場合、第2のデバイス24は図3に示すデジタルマルチメータと同じであってもよいし、別のテスト計器、例えば、温度モジュール(図4を参照)、クランプメータ(図5及び図6を参照)、又は屈曲可能な電流プローブメータ(図7を参照)であってもよい。
第2のデバイス24で得られる測定値は、電圧、電流、振動、抵抗、容量、インダクタンス、周波数、温度、相対湿度、磁場、流速、湿度、分毎の回転数、圧力、距離、光、接触赤外線、デシベル、及び、ワット数、電力品質、波高率、及びデューティーサイクル等の第1の測定値から計算された値を含む、電気的、機械的、物理的、又は別のパラメータであってもよいが、これらに限定されるものではない。
図2(a)に示す実施形態に戻ると、第2のデバイス24は、入出力(I/O)インターフェース58(例えば、任意のディスプレイ60及びユーザ入力のための入力インターフェース66を含む)、測定値を取得するための測定システム62、情報を送信及び/又は受信するための通信システム64、中央処理装置(CPU)又はプロセッサ68、及び情報を記憶するための記憶システム70を含む様々な構成要素を備えている。第2のデバイス24は必ずしもディスプレイ60を必要としないが、1つ備えていてもよい。その構成要素は、第1のデバイス22について上述した構成要素と実質的に同様であるので、ここでは異なる点以外の説明を省略する。
第2のデバイス24は、第1のデバイス22で制御されてもよいし、独立して制御されてもよい。その場合、ユーザはテストのために第2のデバイス24を立ち上げてもよいし、第1のデバイス22を用いて第2のデバイス24を立ち上げてもよい。さらに、第2のデバイス24は、第2のデバイス24のコントローラー又は第1のデバイス22のコントローラーを用いて特定のテストパラメータを設定してもよい。
第2のデバイス24は通信ボタン284(図4〜図7を参照)を備え、通信システム64をオンにしてモジュール発見プロセスを開始することで、第1のデバイス22が第2のデバイス24に通信できることを「発見」又は識別する。同じボタン284を押し下げることで、通信システム64がオフになる。ここで「発見」とは、第1のデバイス22が第2のデバイス24からの適合する無線信号を探す処理を意味する。発見した後、第2のデバイス24及び第1のデバイス22は互いに「連結」する。ここでいう「連結」とは、無線通信が行われることを意味する。ここでは通信ボタン284を備えるように図示及び説明しているが、第2のデバイス24は、通信ボタンによる立ち上げを必要とせず、電源を入れると自動的に通信するように構成されてもよい。
本開示のある実施形態による発見処理を開始するには、ユーザは、それぞれ第1及び第2のデバイス22、24に設けられた通信ボタン184、284をアクティブにしてもよい。例えば、図2(b)のフロー図におけるブロック80、84を参照されたい。図3に示す実施形態において、発見工程中に、送信状態識別名176を第1のデバイスに表示してもよい。第1のデバイス22を立ち上げると、第1のデバイス22は、例えば5秒毎に1回のように周期的に信号を送信する第2のデバイス24からの信号(例えば、図2(b)のフロー図におけるブロック86を参照)を検出しようとする。第2のデバイス24から送信される信号は、データ信号、プレゼント信号、又は別の信号(例えば図2(b)のフロー図におけるブロック82を参照)であってもよい。
第2のデバイス24が第1のデバイス22に発見されると(例えば図2(b)のフロー図におけるブロック88参照)、識別名が第1のデバイス22上に表示される。例えば、第2のデバイス24のモジュール番号を第1のデバイス22のディスプレイ30上に表示してもよい。発見後、第1のデバイス22は第2のデバイス24と連結するように構成されてもよい。本開示のある実施形態では、第2のデバイス24は第1のデバイスと自動的に連結してもよい。別の実施形態では、ユーザが「SELECT」ボタン186を押して、第2のデバイス24を第1のデバイス22と連結させてもよい。同様に、ユーザが再び「SELECT」ボタン186を押すことで、第2のデバイス24(例えば図2(b)のフロー図におけるブロック90参照)の選択を外し、それにより第2のデバイス24の連結を外す、又は第1のデバイス22と通信した状態を解除してもよい。複数の第2のデバイス24を発見した場合、ユーザはスクロールボタン188を用いてそれらの異なる第2のデバイス24間をスクロールしてもよい。
本開示のある実施形態において、連結プロセスにより第2のデバイス24(例えばスリープモード)を起動し、第2のデバイス24からの情報が第1のデバイス22へ周期的に送信されるように通信を開始してもよい。この場合、第1のデバイス22は、第2のデバイス24からの測定データ等の情報を要求してもよく、第2のデバイス24はその情報を第1のデバイス22(例えば図2(b)のフロー図におけるブロック92、94)へ送信してもよい。例えば、第2のデバイス24が20秒毎に1回測定値を取得するように構成されていれば、そのような測定データが生成されたときに第1のデバイス22に送信することができる。そのような情報は、第2のデバイス24の識別158、受信データ154、及びデータタイプ156等として、第1のデバイス22上の表示内に示されてもよい。
第1のデバイス22と1又は複数の第2のデバイス24との連結を解除するために、第1のデバイス22又は第2のデバイス24の無線を切ってもよい。又は、第1のデバイス22は、第2のデバイス24との連結を単に解除するか、又は第2のデバイス24との通信範囲から出るだけであってもよい。第1のデバイス22が第2のデバイス24との連結を解除するが第2のデバイス24の無線が通信及びデータを測定するために残っている場合、第2のデバイス24は測定値の取得を続け、データをその記憶システム240に記憶する。再連結すると、第2のデバイス24は全ての記憶データを連結する第1のデバイス22に送信するように構成されてもよい。
本開示のある実施形態では、システム20は、第2のデバイス24が第1のデバイス22と通信するように構成されるシングルエンドの連結処理を備え、第1のデバイス22及び第2のデバイス24は、第1のデバイスのみを立ち上げることにより自動的に連結される。この場合、第2のデバイス24は、例えば5秒に1回、周期的に信号を送信するように、既にアクティブになっている発見特徴を有して所定の場所でセットアップされてもよい。数時間又は数日後に、ユーザは、第1のデバイス22のある領域を入力し、第1のデバイス上の発見ボタン284をアクティブにする。第1のデバイス22が第2のデバイス24を発見すれば、第1のデバイスは連結対象の第2のデバイス24を一方的に選択し、第2のデバイス24との通信リンクを確立する。特定の第1及び第2のデバイス22、24の間では、あらかじめ対にしておくことは不要である。ユーザは、第1のデバイス22へのみ物理的アクセスを持っていてもよく、第2のデバイス24へのアクセスを持っていなくてもよい。連結後、ユーザは第1のデバイス22を用いて測定値を取得し、第2のデバイス22からデータを受け取る。
ここで、システム20の第2のデバイス24は、連結を解除するように構成されていてもよく、ここで複数の第1のデバイス22が同じ第2のデバイス24と連結できることは理解されるであろう。したがって、1人目の技術者は自分の第1のデバイス22を用いて1又は複数の第2のデバイス24からの測定値を取得して読むことができ、自分の第1のデバイス22を持つ2人目の技術者は、第1のデバイス22の第2のデバイス24との連結を解除した後に第2のデバイス24からの測定値を取得し読むことができる。この構成は、第1のデバイス22が紛失するか又は破損して交換する必要がある場合、又は別の第1のデバイス機器を持つ別の技術者がシステム20の場所を訪れた場合などに特に役に立つ。さらに、システム20がモジュール式であるため、必要であれば元のシステム20において、別の測定値を得るための第2のデバイス24を常に追加したり交換したりできる。
本開示のある実施形態において、第2のデバイス24が1度に1つの第1のデバイス22とだけ連結できるように、システム20を構成してもよい。連結を解除した後、第2のデバイス24は別の第1のデバイス22と連結してもよい。この構成によれば、ユーザの混乱又は第2のデバイスの読み間違いの可能性が大幅に減少する。
本開示のある実施形態において、第1及び第2のデバイス22、24が通信リンクを介して互いに通信するとき、システム20が信号を生成してもよい。例えば、第2のデバイス24は、第1のデバイス22と通信している間、視覚、振動、又は聴覚信号を生成してもよい。さらに、第1のデバイス22は、通信相手の第2のデバイス24を示す信号も生成してもよい。例えば、図3に示すように、第1のデバイス22が「1」と識別された第2のデバイス24と通信しているとき、ディスプレイ130の識別名158がハイライトされるか、点滅し始めてもよい。
図1に示すように、また上述したように、システム20は、第1のデバイス22が第2のデバイス24のそれぞれと直接通信するように、1対多数の通信ネットワークに設定されてもよい。それぞれ個別のデバイスがネットワーク内の別の複数のデバイスと通信するメッシュ通信ネットワークと比べて、システム20の通信ネットワークは、範囲が限定されているが、必要とする電力がメッシュ通信ネットワーよりも非常に少ない。本開示のある実施形態において、第1及び第2のデバイス22、24間の通信半径は、約100メートル未満である。本開示の別の実施形態において、第1及び第2のデバイス22、24間の通信半径は約20メートル未満である。
通信ネットワークの電力削減の必要性を考慮すると、第1及び第2のデバイス22、24は、少なくとも100時間は持続する電池式で動作してもよい。しかし、電池の寿命は使用する電池の種類、システムで行われる計測の種類、システム内の電池の数、及びシステムのデバイスの動作の構成によって異なることは理解されるであろう。システムにおける各デバイスの予想寿命は変動してもよく、例えば、第1のデバイスは第2のデバイスと異なる予想寿命を有してもよい。システムの他の電力管理特徴は、デバイスのスリープ(非通信)モード、周期的な通信(例えば、第2のデバイスにおける5秒に1回等)を含む。
次に、システム20の動作を説明する。ユーザは、第2のデバイス24から1又は複数の適切なタイプを選択し、それらを検査対象に対して適切な位置に設置し、測定値を取得するように設定することにより、システム20を設定する。例えば発見ボタン284(図4〜図7を参照)を押すことにより、第2のデバイス24をオンにし、測定するよう設定し、通信モードに設定する。上述したように、通信のために立ち上げると、第2のデバイス24は、第1のデバイス22で受信(又は発見)されうる周期信号を送信する。
次に、ユーザは第1のデバイス22をオンにし、特定のパラメータを測定するように設定する。また、ユーザは、例えば通信ボタン184(図3を参照)を押すことにより、第1のデバイス22の発見モードをアクティブにする。第1のデバイス22が1又は複数の第2のデバイス24の位置を特定すると、ユーザは第2のデバイス24のうちの1又は複数を第1のデバイス22に連結し、その1又は複数の第2のデバイス24からの周期的データを受信しはじめる。そのようなデータは、第1のデバイス22のディスプレイ30で見ることができる。
次に図8〜図11を参照して、ゲートウェイデバイスを備えるシステムに関する本開示の別の実施形態を説明する。図8〜図11に示す実施形態のゲートウェイシステムの構成要素は、以下で詳しく述べるように通信及び測定に関する違い以外は、図1〜図7を参照して既に説明した実施形態の多数の構成要素と材料及び動作において実質的に同様であることを理解されるであろう。説明を簡潔にするために、300番台の数を用いる以外は、図1〜図7に示す実施形態で述べたシステム20と同様の参照符号を、図8〜図11に示すシステム320に用いる。
図8は、本開示のある実施形態によるゲートウェイデバイス322を備えるシステム320の模式図を示す。上述したように、ゲートウェイシステム320は既に述べたシステム20と実質的に同様であってもよい。同様に、ゲートウェイ322は、測定するように構成された測定デバイスでなくてもよいことを除いては、既に述べた第1のデバイス22と材料及び動作において実質的に同様であってもよい。
ゲートウェイデバイス322の構成要素は、入出力(I/O)インターフェース328(例えば、任意のディスプレイ330及びユーザ入力用の入力インターフェース336等)、第2のデバイス324から情報を受信及び/又は送信する第1の通信システム334、中央処理装置(CPU)又はプロセッサ338、情報を記憶する記憶システム340、及びローカルコンピュータデバイス344a、又はインターネット344経由又はローカルネットワーク344cで、リモートコンピュータデバイスへ情報を受信及び/又は送信する第2の通信システム342、を含む様々な構成要素を含んでもよい。第1のデバイス22とは異なり、ゲートウェイデバイス322は測定値を取得しなくてもよい。
第1の通信システム334は、情報を送信及び/又は受信するために適した有線又は無線の通信プロトコルであってもよい。本開示のある実施形態では、システム320において、固有のプロトコル(例えば図9を参照)を用いた無線信号によって、例えば第2のデバイス324からゲートウェイデバイス322へ情報が通信される。したがって、ゲートウェイデバイス322は、少なくとも1つの通信信号、例えば、少なくとも1つの測定デバイス324から直接受信した少なくとも1つの測定値を含む少なくとも1つの無線信号、を受信するように構成されている。
ゲートウェイデバイス322は、データを含む無線信号を、そのデータを含む別のプロトコルを用いた翻訳信号へと翻訳する信号トランスレーターを備える。例えば、ゲートウェイデバイス322は、第1の固有のプロトコルを用いる無線信号におけるデータを受信し、次いでその信号を、コンピュータデバイス344a、インターネット344b、又はローカルネットワーク344cへ送信することができる第2のプロトコルを用いた信号へと翻訳する。本開示の実施形態において、コンピュータデバイス344a、インターネット344b、又はローカルネットワーク344cへ情報を受信及び/又は送信する様々な第2の通信システム342は、USB(例えば図10を参照)、Wi−Fi(例えば図11を参照)、BLUETOOTH、イーサーネット、セルラー通信、及びRS232通信を含むが、これらに限定されるものではない。
ゲートウェイデバイス322は、データを集めるデータメモリシステムをさらに備える。そのデータは、少なくとも1つの第2のデバイス324からの複数の測定値又は複数の第2のデバイス324からの複数の測定値を含んでもよい。したがって、第1の通信システム334は、複数の周期的な無線信号を受信するように構成されている。例えば、図8に示す実施形態のように、システム320は複数の第2のデバイス324を備えてもよい。本開示の実施形態によると、ゲートウェイデバイス322は、複数の第2のデバイス324から同時に又は互いに近いタイミングで、2つよりも多い、7つよりも多い、又は10よりも多い無線信号を受信するように構成されていてもよい。一方、例えばBLUETOOTHシステムは、7つの互いに分離した構成要素とのみ通信するように構成されている。
上述した第1のデバイス22と同様に、ゲートウェイデバイス322は単一連結システムを有するように構成されていてもよい。この場合、第2のデバイス324は、ゲートウェイデバイス322のみを用いてゲートウェイデバイス322と第2のデバイス24との連結をアクティブにすることによりゲートウェイデバイス322と通信するように構成されてもよい。連結を解除するために、ゲートウェイデバイス322を立ち上げて、第2のデバイス324又はゲートウェイデバイス322を解除するか、連結した第2のデバイス324のいずれかの電源を単に切るだけでもよい。
ゲートウェイデバイス322はディスプレイを備えてもよいし、備えていなくてもよい。ディスプレイを備えないという特徴により、機器の複雑さが低減するとともに、デバイス322の盗難の恐れが少なくなると考えられる。本開示のある実施形態では、ゲートウェイデバイス322は携帯型デバイスである。本開示の別の実施形態では、ゲートウェイデバイス322は、使用を容易にするために、機械の制御パネルの位置又はその近く等の特定の場所に設置又は固定されてもよい。
ゲートウェイデバイス322は、データメモリシステムに集められたデータを計算することができるデータ操作システムをさらに備えてもよい。例えば、データ操作システムは、値を計算したり、値を比較したり、傾向を示したり、又は図やデータを視覚的に表示するものを作成する。
これまで様々な図示された実施形態を説明してきたが、本開示の意図及び範囲を逸脱することなく変更を行ってもよいことは理解されるであろう。

Claims (16)

  1. 測定システムに用いるゲートウェイデバイスであって、
    第1のプロトコルに従ったデータを含む複数の信号を受信するように構成された第1の通信システムであって、該複数の信号が被測定機器の電気的、機械的又は物理的パラメータを計測する複数の携帯型測定デバイスから受信され、かつ、前記データが、前記複数の携帯型測定デバイスからの複数の測定値を含む第1の通信システムと、
    前記データを含む複数の信号を、前記第1のプロトコルとは異なる第2のプロトコルに従った前記データを含む翻訳信号に翻訳するように構成されたデータトランスレーターと、
    前記データを集めるように構成されたデータメモリシステムとを備え、
    前記第1の通信システムが、シングルエンドの連結処理を用いて、前記複数の携帯型測定デバイスのうちの少なくとも一つの携帯型測定デバイスと通信するように構成され、該シングルエンドの連結処理において、前記ゲートウェイデバイスが前記少なくとも一つの携帯型測定デバイスによって送信された信号を受信し、そして、前記ゲートウェイデバイスを起動することによって、前記ゲートウェイデバイスと前記少なくとも一つの携帯型測定デバイスを連結及び自動的に連結するために、前記ゲートウェイデバイスが一方向のみで前記少なくとも一つの携帯型測定デバイスを選択し、前記ゲートウェイデバイスと前記少なくとも一つの携帯型測定デバイスの間の通信リンクを介して通信を行うことを特徴とする、ゲートウェイデバイス。
  2. 前記データは、前記複数の携帯型測定デバイスのうち少なくとも1つの携帯型測定デバイスからの複数の測定値を含むことを特徴とする、請求項1に記載のゲートウェイデバイス。
  3. 前記複数の信号は、2つよりも多い信号、7つよりも多い信号、及び10よりも多い信号からなる群から選ばれることを特徴とする、請求項1に記載のゲートウェイデバイス。
  4. 前記データメモリシステムに集められたデータを別のコンピュータデバイスに伝えるように構成された第2の通信システムをさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載のゲートウェイデバイス。
  5. 前記翻訳信号を別のコンピュータデバイスに送信するように構成された第2の通信システムをさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載のゲートウェイデバイス。
  6. 前記第2のプロトコルは、近距離フィールドプロトコル、赤外線プロトコル、BLUETOOTH(登録商標)プロトコル、IEEE802プロトコル、及び有線接続プロトコルからなる群から選ばれることを特徴とする、請求項1に記載のゲートウェイデバイス。
  7. 前記データメモリシステムに集められたデータを表示するディスプレイをさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載のゲートウェイデバイス。
  8. 前記ゲートウェイデバイスはディスプレイを備えていないことを特徴とする、請求項1に記載のゲートウェイデバイス。
  9. 前記データメモリシステムに集められたデータを操作するように構成されたデータ操作システムをさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載のゲートウェイデバイス。
  10. 前記ゲートウェイデバイスは測定デバイスではないことを特徴とする、請求項1に記載のゲートウェイデバイス。
  11. 更に、被測定機器の電気的、機械的又は物理的パラメータを計測するように構成された測定システムを備えることを特徴とする、請求項1に記載のゲートウェイデバイス
  12. 前記翻訳信号のデータが、ゲートウェイデバイスの測定システムによって測定される測定値を含むことを特徴とする、請求項11に記載のゲートウェイデバイス
  13. 携帯型測定デバイスから測定データを集める方法であって、
    ゲートウェイデバイスの第1の通信システムにおいて、第1のプロトコルに従ったデータを含む複数の信号を受信する工程であって、該複数の信号が被測定機器の電気的、機械的又は物理的パラメータを計測する複数の携帯型測定デバイスから受信され、かつ、前記データが、前記複数の携帯型測定デバイスからの複数の測定値を含む工程と、
    前記データを含む複数の信号を、前記第1のプロトコルとは異なる第2のプロトコルに従った前記データを含む翻訳信号に翻訳する工程と、
    前記ゲートウェイデバイス上のデータメモリシステムに前記データを記憶する工程とを備え、
    さらに、シングルエンドの連結処理を用いて、前記第1の通信システムと前記少なくとも1つの携帯型デバイスとの間に通信リンクを設ける工程であって、該シングルエンドの連結処理において、前記ゲートウェイデバイスが前記複数の携帯型測定デバイスのうちの少なくとも1つの携帯型デバイスによって送られる信号を受信し、そして、前記ゲートウェイデバイスを起動することによって、前記ゲートウェイデバイスが前記少なくとも1つの携帯型デバイスを前記ゲートウェイデバイスと連結及び自動的に連結するために前記少なくとも1つの携帯型測定デバイスを一方向のみに選択して前記通信リンクを介して通信する工程を備えることを特徴とする方法。
  14. 前記ゲートウェイデバイスの第2の通信システムを用いて、前記翻訳信号を別のコンピュータデバイスに送信する工程をさらに備えることを特徴とする、請求項13に記載の方法
  15. 前記ゲートウェイデバイスの測定システムを用いて、被測定機器の電気的、機械的又は物理的パラメータを計測する工程をさらに備えることを特徴とする、請求項13に記載の方法
  16. 前記ゲートウェイデバイスの測定システムによって測定された測定値を前記翻訳信号のデータと共に含む工程を更に備えることを特徴とする請求項15に記載の方法
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