JP7240560B2 - 天秤のデータ送信方法およびそのための天秤システム - Google Patents

天秤のデータ送信方法およびそのための天秤システム Download PDF

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Description

この発明は、無線通信可能な天秤に関する。
近年、無線通信機能を備えた天秤が登場している。特に、天秤を遠隔の端末と通信可能にし、天秤を端末から“操作”できるようにした構成した天秤システムがみられる。例えば、特許文献1では、天秤に固有のアドレスやドメインネームを与えることで、端末から天秤を検出することができ、端末から無線通信で天秤を操作可能とする天秤システムが開示されている。特許文献2では、Bluetooth(登録商標)規格に従って天秤から端末を検出する際の問い合わせ信号に天秤固有のコードを付与することで、端末において天秤を識別することができ、天秤に対する操作が可能か、または天秤をネットワークに加入させるべきかの判定が可能となる天秤システムが開示されている。
特開2004-3960号公報 特開2005-128015号公報
しかしながら、従来技術の天秤システムでは、通信によって天秤を“遠隔操作(風防の開閉、計量の実行、キャリブレーションの実行等)”をするために、専用の端末を使用するか、市販の端末に操作アプリケーションと通信専用のアプリケーションをインストールする必要がある。このため、使用できる端末が制限されるという問題があり、特に、天秤から“データを取得”したい場面で、その場にある任意の端末を一時的に使用することができず、ユーザは不便を感じていた。
本発明の目的は、上記の問題を解決するためのものであり、天秤と端末の無線通信フォーマットを最適化して、データ取得の際の通信アプリケーションを不要とし、使用できる端末を増やしユーザの利便性を向上させることのできる天秤のデータ送信方法およびそのための天秤システムを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様の天秤のデータ送信方法は、ユーザ端末と少なくとも一台の天秤とを備え、(a)前記ユーザ端末と通信可能な前記天秤を検出し、通信する前記天秤を選択するステップと、(b)片方向通信により、選択された前記天秤から前記ユーザ端末に天秤所有データを送信するステップと、(c)前記ユーザ端末に前記天秤所有データをテキストデータとして受信するステップと、を有することを特徴とする。
上記態様において、前記(b)ステップの前に、双方向通信により、前記ユーザ端末から、選択された前記天秤にヘッダを付与し、 前記(b)ステップの際に、前記天秤所有データには前記ヘッダが付けられて送信されるのも好ましい。
上記態様において、前記ユーザ端末では、前記天秤所有データのうち前記ヘッダを付与するデータ項目が選択可能であるのも好ましい。
上記態様において、前記ユーザ端末から、前記天秤所有データのデータ項目に対してデータ重要度を設定し、前記データ重要度に応じて、前記ヘッダを付与するか否か選択可能であるのも好ましい。
上記態様において、前記ユーザ端末では、選択された前記天秤の台数に応じて、前記ヘッダを付与するか否かを選択可能であるのも好ましい。
上記態様において、前記ユーザ端末では、選択された前記天秤の台数と前記天秤所有データのデータ項目に対して設定されたデータ重要度に応じて、前記ヘッダを付与するか否かを選択可能であるのも好ましい。
また、上記課題を解決するために、本発明のある態様の天秤システムは、無線通信部を備えるユーザ端末と、前記ユーザ端末と通信可能な、少なくとも一つの天秤と、を備え、前記天秤は、片方向通信により、前記ユーザ端末に前記天秤が所有する天秤所有データを送信し、前記端末は前記天秤所有データをテキストデータとして受信することを特徴とする。
上記態様において、前記ユーザ端末では、双方向通信により、前記天秤所有データにヘッダを付与するか否か設定可能であるのも好ましい。
本発明によれば、データ取得時における天秤と端末の無線通信フォーマットを最適化することができる。
本発明の実施の形態に係る天秤システムの通信構成図である。 同天秤システムに係る天秤の構成ブロック図である。 同天秤システムを用いた第一のデータ送信方法のフロー図である。 同天秤システムを用いた第二のデータ送信方法のフロー図である。 同天秤システムを用いた第三のデータ送信方法のフロー図である。 同天秤システムを用いた第四のデータ送信方法のフロー図である。 同天秤システムを用いた第五のデータ送信方法のフロー図である。 天秤の台数とデータの重要度に応じた設定例である。
次に、本発明の好適な実施の形態について図面に基づき説明する。
(天秤および天秤システム)
図1は本発明の実施の形態に係る天秤システム1の通信構成図、図2は同天秤システム1に係る天秤10の構成ブロック図である。図1に示すように、本形態の天秤システム1は、複数(少なくとも一台)の天秤10と、一台のユーザ端末20(以下、単に端末20と称する)を備える。
図2に示すように、天秤10は、計量センサ11、演算処理部12、メモリ13、無線出力部14、表示部15、端子出力部16を備える。
計量センサ11には、電磁平衡式、歪ゲージ式、または静電容量式などが用いられる。計量センサ11には、秤量皿(図示せず)に載置された被計量物の荷重が伝達される。計量センサ11が検出した荷重は、計量データとしてアナログ出力され、A/D変換されて演算処理部12に出力される。
表示部15は、演算処理部12に接続されており、天秤10の本体ケース(図示略)の前面に設けられている。表示部15は、例えばタッチパネル式の液晶画面であり、表示されたキーから天秤10に対する各種操作が行える。但し、表示部15は天秤10の一般的な計量操作のために使用されるものであり、本形態のデータ送信においては任意の要素である。
端子出力部16は、演算処理部12に接続されており、例えば天秤10の本体ケースの左右側面または後側面に設けられている。端子出力部16は、RS232Cコネクタおよび/またはUSBコネクタであり、例えばパーソナルコンピュータ、USBメモリ、プリンター等の外部装置と天秤10とを接続可能とする。但し、端子出力部16は天秤10の一般的な計量操作のために使用されるものであり、本形態のデータ送信においては任意の要素である。
演算処理部12は、例えばCPU,ROM,RAM等を集積回路に実装したマイクロコントローラである。演算処理部12は、計量センサ11からの計量データを重さに変換することにより、被計量物の計量値を算出する。また、演算処理部12は、ユーザに指定された日時または定期的にキャリブレーションを行い、キャリブレーション結果として校正用分銅の計量値を取得する。
メモリ13は、メモリーカードまたはHDD等の記憶媒体である。メモリ13には、演算処理部12の演算のための各種プログラムおよび天秤10の内部設定(ゼロトラッキング機能の設定や安定検出条件の設定等)が格納されている。メモリ13には、演算処理部12が算出した計量値、キャリブレーション結果(以降、CALデータと称する)、およびそれらのデータ取得日時が記憶される。
無線出力部14は、Bluetooth low energy(Bluetoothは登録商標)を使用して、双方向通信(GATT:Generic attribute profile)および片方向通信(HOGP:HID Over GATT Profile)を行う。HOGPは、BLE規格においてキーボードやマウスなどのヒューマンインターフェースデバイスと接続するためのプロファイルである。天秤システム1では、HOGPで天秤10と端末20を接続することで、天秤10はHOGPサーバ、端末20はHOGPクライアントとして機能して、天秤10は端末20側でキーボードとして認識される。すなわち、天秤10が固有に所有しているデータ(天秤10が取得した計量値、CALデータ、天秤10の内部設定データ。以降、これらを天秤所有データと称する)は、端末20の備える任意のテキストボックスに入力することが可能となる。
天秤システム1に使用される端末20は、持ち運びや取り扱いが容易なデバイス、例えば、汎用のスマートフォン、タブレット端末、ウェアラブル端末、小型のパーソナルコンピュータ等が好適である。端末20は、図1に示すように、天秤10と同規格の無線通信が可能な無線通信部21と、表示部22と、記憶部23と、演算部25を備えている。端末20には、以下に説明していくデータ送信をガイドするためのデータ取得アプリ24(以下、単にアプリ24と称する)がインストールされている。演算部25は、アプリ24のプログラムを実行する。
(データ送信方法 -その1-)
図3は、上記の天秤システム1を用いた第一のデータ送信方法のフロー図である。第一のデータ送信方法では、天秤システム1を用いて、片方向通信を使用して、好適に天秤所有データを取得する方法を示す。
天秤システム1を開始すると、ステップS101に移行して、端末20は、BLE規格のプロトコルに従って、規格に則った無線周波数帯の天秤10が存在するかを検出する。次に、ステップS102に移行して、端末20は天秤10を検出できたか確認する。検出しない場合(NO)は、ステップS101に戻り探索を続ける。検出した場合(YES)は、ステップS103に移行して、端末20は、検出した天秤10のデバイス名一覧を表示部22に表示する。ユーザは、一覧から、通信したい天秤10を選択する。天秤10は、複数の選択が可能である。
次に、ステップS104に移行して、選択された天秤10と端末20は、片方向通信(HOGP通信)を行う。天秤10は端末20側でキーボードとして認識され、天秤10から送られてくる天秤所有データは、テキストファイルとして端末20にインポートされる。データ受信が完了すると、ステップS105に移行して、端末20はテキストデータを記憶部23に保存する。
以上、本形態のデータ送信方法によれば、天秤所有データの取得において、専用の端末や専用の通信アプリケーションのインストールは不要であるから、ユーザは任意の端末、例えば自身が携帯しているスマートフォンを用いて簡易に天秤からデータを取得することができる。
(データ送信方法 -その2-)
図4は、上記の天秤システム1を用いた第二のデータ送信方法のフロー図である。第二のデータ送信方法では、天秤システム1を用いて、さらに好適に天秤所有データを取得する方法を示す。
端末20は、複数の天秤との通信が可能である。但し、天秤10から送られてくるデータはすべてテキストデータとして端末20に受信されるため、1台の端末20と複数台の天秤10を同時に接続した場合、例えば天秤10Aから計量値「1234」、天秤10Bから計量値「5678」が同時に送信された場合、端末20には「15263748」と受信されることがあり、どの天秤から、どのようなデータが送信されたのか区別できなくなるおそれがある。第二のデータ送信方法はこの問題を解決する。
第二のデータ送信方法のステップS201~ステップS203は、第一のデータ送信方法のステップS101~ステップS103と同様である。即ち、ステップS201で通信可能な天秤10を検出し、ステップS202で検出を確認し、ステップS203で天秤のデバイス名を表示する。
そして、ステップS203においてユーザが通信したい天秤10を選択(複数可)すると、ステップS204に移行して、端末20は、選択された天秤10にヘッダ(ID)を付与する。次に、ステップS205に移行して、端末20は天秤10らと双方向通信(GATT通信)を行い(通信する各天秤に対し行う)、ステップS206で、各天秤10の無線出力部14の設定を書き替える。次にステップS207に移行して、各天秤10と端末20は、片方向通信(HOGP通信)を行う。各天秤10は、固有のヘッダを付けて、天秤所有データを送信する。データ受信が完了すると、ステップS208に移行して、端末20はテキストデータを保存する。
本形態のデータ送信方法によれば、天秤所有データに天秤固有のヘッダが付けられるので、例えば、天秤10Aは計量値「A1234」、天秤10Bは計量値「B5678」としてデータを送信する。このように、各計量値の前には天秤固有のヘッダが付与されているので、どのデータがどの天秤から送信されたのかが分かる。さらに、これらのデータが同時に受信された場合は、端末20において「AB 15263748」として受信されるため、このデータ列であれば、「A1234」「B5678」と容易に分けることができる。これにより、複数通信の場合でも、どの天秤からどのようなデータが送信されたのかを判別することができる。
(データ送信方法 -その3-)
図5は、上記の天秤システム1を用いた第三のデータ送信方法のフロー図である。第三のデータ送信方法では、天秤システム1を用いて、さらに、データの種類(項目)に応じて好適に天秤所有データを取得する方法を示す。
各天秤10が固有に所有する天秤所有データは、例えば、各天秤10が取得した計量値やCALデータ、各天秤10の内部設定が挙げられる。ここで、特にCALデータは保守管理の証拠として天秤にとって重要なデータであり、CALデータに他のデータが混ざると、天秤の信頼性が欠けてしまう。第三のデータ送信方法はこの問題を解決する。
第三のデータ送信方法のステップS301~ステップS303は、第一のデータ送信方法のステップS101~ステップS103と同様である。即ち、ステップS301で通信可能な天秤10を検出し、ステップS302で検出を確認し、ステップS303で天秤のデバイス名を表示する。
そして、ステップS303においてユーザが通信したい天秤10を選択(複数可)すると、ステップS304に移行する。ステップS304において、アプリ24は端末20に、各天秤10の天秤所有データのデータ項目一覧を表示する。ユーザは、一覧から、ヘッダを付けたいデータ項目を選択する。データ項目は、複数が選択されてもよい。次にステップS305に移行して、端末20は、選択された天秤10の選択されたデータ項目にヘッダ(ID)を付与する。次に、ステップS306に移行して、端末20は天秤10らと双方向通信(GATT通信)を行い、ステップS307で、各天秤10の設定を書き替え、ステップS308で、各天秤10と端末20は、片方向通信(HOGP通信)を行う。各天秤10は、選択されたデータ項目については固有のヘッダを付けて、データを送信する。データ受信が完了すると、ステップS309に移行して、端末20はテキストデータを保存する。
本形態のデータ送信方法によれば、例えば、CALデータにヘッダを付けるよう設定された天秤10Aは、CALデータ「A1234」、計量値「5678」とデータを送信する。このように、重要なCALデータの前には天秤固有のヘッダが付与されていることで、CALデータが他のデータと混ざったとしても、容易に分けることができる。このようなユーザカスタマイズを可能にすることにより、ユーザにとって重要なデータをより正確に取得することができる。
なお、ステップS304において、ヘッダを付与するデータ項目はユーザがその場で選択しているが、予め、アプリ24内でデータ項目の選択が済まされているのも好ましい。また、アプリ24内で、データの重要度に応じて、例えば重要度「高」:CALデータ、重要度「中」:内部設定、重要度「低」:計量値、と振り分けて、データ項目の選択をデータの重要度の選択に置き換えても良い。データの重要度は、ユーザが任意に設定できるものとする。
(データ送信方法 -その4-)
図6は、上記の天秤システム1を用いた第四のデータ送信方法のフロー図である。第四のデータ送信方法では、天秤システム1を用いて、さらに、天秤の台数に応じて好適に天秤所有データを取得する方法を示す。
端末20は、複数の天秤との通信が可能である。通信する天秤が1台、2台であれば、データの混信は起こりにくい、または、起こってもデータの判別作業は容易であるが、天秤の台数が増えると、データの判別作業は困難、または不可能になるおそれがある。第四のデータ送信方法はこの問題を解決する。
端末20は、予めアプリ24内で、天秤の台数に応じて、天秤所有データにヘッダを付けるか否かをユーザに設定させる。以下、ユーザは5台以上の場合ヘッダを付けると設定した例で説明する。
第四のデータ送信方法では、ステップS401で、端末20が通信可能な天秤10を検出する。ステップS402で、端末20は天秤10を検出できたか確認し、検出した場合(YES)はS403に移行して、検出した台数をカウントアップし、ステップS404に移行して、検出した天秤のデバイス名を取得してステップS402に戻る。一方、ステップS402で、端末20が天秤10を検出しなくなった場合(NO)はステップS405に移行して、検出した天秤の合計台数を表示し、ステップS406に移行して、検出した天秤のデバイス名一覧を表示する。
次に、ステップS407に移行して、端末20は、設定に従って、天秤の台数が5台以上か確認する。5台以上の場合(YES)、ステップS408に移行して、端末20は、検出した天秤10にヘッダ(ID)を付与し、ステップS409に移行して、天秤10らと双方向通信(GATT通信)を行い(通信する各天秤に対し行う)、ステップS410で、各天秤10の設定を書き替える。そしてステップS411に移行して、各天秤10と端末20は、片方向通信(HOGP通信)を行い、データ受信が完了すると、ステップS412に移行して、端末20はテキストデータを保存する。
本形態のデータ送信方法によれば、天秤10の台数が多い場合だけヘッダを付けたデータ送信が行うよう選択できるため、ユーザにとってデータ管理の利便性が向上する。
(データ送信方法 -その5-)
図7は、上記の天秤システム1を用いた第五のデータ送信方法のフロー図である。第五のデータ送信方法では、天秤システム1を用いて、第三と第四のデータ送信方法を組み合わせ、天秤の台数とデータ重要度の両方に応じて好適に天秤所有データを取得する方法を示す。
端末20は、予めアプリ24内で、天秤の台数とデータの重要度に応じて、どの天秤所有データにヘッダを付けるか否かをユーザに設定させる。図8は、天秤の台数とデータの重要度に応じた設定例である。図8では、データの重要度を、「高」:CALデータ、重要度「中」:内部設定、重要度「低」:計量値、と振り分け、天秤が1台の場合はどのデータにもヘッダ無し、天秤が2~4台の場合は重要度「高」のデータにヘッダ有り、天秤が5台~9台の場合は重要度「高」「中」のデータにヘッダ有り、天秤が10台以上の場合は全てのデータにヘッダ有り、と設定している。以下、図8の設定例で説明する。
第五のデータ送信方法のステップS501~ステップS506は、第四のデータ送信方法のステップS401~ステップS406と同様である。即ち、ステップS501で通信可能な天秤10を検出し、ステップS502~504で検出を確認し、ステップ505~S506で通信可能な天秤10の台数とデバイス名を表示すると、ステップS507に移行する。
ステップS507で、端末20は、設定に従って、天秤の台数が10台以上か確認する。10台以上の場合(YES)、ステップS508に移行して、端末20は、設定に従って、検出した天秤10に、重要度「高」「中」「低」の全てのデータにヘッダを(ID)を付与し、ステップS513に移行する。
ステップS507で、10台未満であった場合はステップS509に移行して、端末20は、設定に従って、天秤の台数が5台以上か確認する。5台以上の場合(YES)、ステップS510に移行して、端末20は、設定に従って、検出した天秤10に、重要度「高」「中」のデータにヘッダを(ID)を付与し、ステップS513に移行する。
ステップS509で、5台未満であった場合はステップS511に移行して、端末20は、設定に従って、天秤の台数が2台以上か確認する。2台以上の場合(YES)、ステップS512に移行して、端末20は、設定に従って、検出した天秤10に、重要度「高」のデータにヘッダを(ID)を付与し、ステップS513に移行する。ステップS511で2台未満(No)であった場合は、そのままステップS513に移行する。
ステップS513に移行すると、端末20は天秤10らと双方向通信(GATT通信)を行い(通信する各天秤に対し行う)、ステップS514で、ステップS508、S510、またはS512に基づき、各天秤10の設定を書き替える。そしてステップS515に移行して、各天秤10と片方向通信(HOGP通信)を行い、データ受信が完了すると、ステップS516に移行して、端末20はテキストデータを保存する。
本形態のデータ送信方法によれば、天秤10の台数とデータの重要度に応じてヘッダの付与をユーザカスタマイズすることができるので、データ管理がさらに容易となり、ユーザ利便性が向上する。
なお、上述したデータ送信方法は、端末20から天秤10を“操作”することを目的とするものではなく、天秤10が個々に所有している天秤所有データを端末20で取得することを目的としている。本発明者らは、天秤所有データの取得における無線通信フォーマットの最適化とこれを適用した天秤システム1を鋭意創作したのである。
また、実施の形態では、無線通信手段をBLE規格で説明しているが、この他の規格(wi-fi(登録商標)、ZigBee(登録商標)等)であっても、双方向通信で天秤の設定が変更でき、片方向通信でテキストファイルとして天秤取得データが取得できる通信規格は、本発明に採用できるものである。
以上、本発明の好ましい実施の形態および変形を述べたが、各形態および各変形を当業者の知識に基づいて組み合わせることは可能であり、そのような形態は本発明の範囲に含まれる。
1 天秤システム
10 天秤
14 無線出力部
20 ユーザ端末
21 無線通信部
24 データ取得アプリ

Claims (4)

  1. ユーザ端末と少なくとも一台の天秤とを備え、
    (a)前記ユーザ端末と通信可能な前記天秤を検出し、通信する前記天秤を選択するステップと、
    (b)天秤所有データのうちヘッダを付与するデータ項目を前記ユーザ端末で選択可能にするステップと、
    (c)双方向通信により、前記ユーザ端末から、選択された前記天秤にヘッダを付与するステップと、
    )片方向通信により、選択された前記天秤から前記ユーザ端末に前記ヘッダがつけられた前記天秤所有データを送信するステップと、
    )前記ユーザ端末に前記天秤所有データをテキストデータとして受信するステップと、
    を有することを特徴とする天秤のデータ送信方法
  2. ユーザ端末と少なくとも一台の天秤とを備え、
    (a)前記ユーザ端末と通信可能な前記天秤を検出し、通信する前記天秤を選択するステップと、
    (b)天秤所有データのデータ項目に対してデータ重要度を前記ユーザ端末で設定し、前記データ重要度に応じて、ヘッダを前記データ項目に付与するか否かを前記ユーザ端末で選択可能にするステップと、
    (c)双方向通信により、前記ユーザ端末から、選択された前記天秤に前記ヘッダを付与するステップと、
    )片方向通信により、選択された前記天秤から前記ユーザ端末に前記ヘッダがつけられた前記天秤所有データを送信するステップと、
    )前記ユーザ端末に前記天秤所有データをテキストデータとして受信するステップと、
    を有することを特徴とする天秤のデータ送信方法。
  3. ユーザ端末と少なくとも一台の天秤とを備え、
    (a)前記ユーザ端末と通信可能な前記天秤を検出し、通信する前記天秤を選択するステップと、
    (b)選択された前記天秤の台数に応じて、ヘッダをデータ項目に付与するか否かを前記ユーザ端末で選択可能にするステップと、
    (c)双方向通信により、前記ユーザ端末から、選択された前記天秤にヘッダを付与するステップと、
    )片方向通信により、選択された前記天秤から前記ユーザ端末に前記ヘッダがつけられた前記天秤所有データを送信するステップと、
    )前記ユーザ端末に前記天秤所有データをテキストデータとして受信するステップと、
    を有することを特徴とする天秤のデータ送信方法。
  4. ユーザ端末と少なくとも一台の天秤とを備え、
    (a)前記ユーザ端末と通信可能な前記天秤を検出し、通信する前記天秤を選択するステップと、
    (b)選択された前記天秤の台数と、天秤所有データのデータ項目に対して設定されたデータ重要度に応じて、前記ヘッダを前記データ項目に付与するか否かを前記ユーザ端末で選択可能にするステップと、
    (c)双方向通信により、前記ユーザ端末から、選択された前記天秤にヘッダを付与するステップと、
    )片方向通信により、選択された前記天秤から前記ユーザ端末に前記ヘッダがつけられた前記天秤所有データを送信するステップと、
    )前記ユーザ端末に前記天秤所有データをテキストデータとして受信するステップと、
    を有することを特徴とする天秤のデータ送信方法。
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株式会社ディジ・テック,計測器BluetoothアダプタPi! DKA-102 製品説明書 バージョン2.0,日本,2016年04月26日,第3版,pp.1-24,https://www.digi-tek.com/products/dka102.html

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