JPH03152681A - 検知装置及び情報記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、各種分野におけるシステムや装置等の各種
プロセス量等を示す信号を収集、記録するのに用いて好
適な検知装置及び情報記録装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、プラントや電子機器システム等の各種システ
ム及び装置等の所定位置に配置されたセンサから、例え
ば、温度、圧力、音等の各種のアナログ信号を得、これ
をＡ／Ｄ変換して記憶するようにしたデータロガ−と呼
ばれる情報記録装置一体型の検知装置が知られている。

このデータロガ−で記録されたデータは、そのままシス
テム管理や品質管理のための管理情報又は制御情報とし
て用いられたり、あるいはコンピュータを用いたデータ
解析がなされることにより、システムや装置の制御、故
障予測、品質管理等に利用されている。

このようなデータロガ−は、従来より、各種産業分野の
研究開発部門や、製造部門、品質管理部門等で用いられ
ており、それぞれの目的、用途に応じて専用に作られた
データロガ−が用いられている。

すなわち、データロガ−に用いられる各種センサは、そ
の種類に応じて、或いは同じセンサでも用途に応じてセ
ンサ出力に対するフィルタリング特性を異にする必要が
あるため、従来の各専門分野で用いられるデータロガ−
は、それぞれその用途に応じたセンサとそのセンサの種
類或いは用途に応じた所定のフィルタリング特性を有す
るフィルタとを備えた専用機として構成されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように、従来のデータロガ−は特定の用途に専
用に作られており、１台のデータロガ−を他の分野で用
いることは通常は不可能であった。

また、専門技術者のための特殊な装置であり、−船人に
は無縁なものであると言うイメージが強く、このため商
品の市場範囲も限られていた。

また、構成も複雑で比較的大型であり、取扱いにも専門
的な知識を必要としていた。

この発明は上記の実情に鑑み成されたもので、１台の装
置で種々の分野における種々の情報の収集、記録に対応
することができる汎用型の検知装置及び情報記録装置を
提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の検知装置は、被検知対象から情報を得るため
の検知手段を着脱自在に接続するための第１の接続手段
と、上記第１の接続手段に接続された上記検知手段から
得た情報に対して所定の演算処理を行う演算処理手段と
、上記演算処理手段に行わせるべき演算処理の処理手順
を記憶してなる第１の記憶手段を着脱自在に接続するた
めの第２の接続手段とを備えたものである。

そして上記演算処理手段によって処理された情報を記憶
するための第２の記憶手段を着脱自在に接続するための
第３の接続手段を更に備えるようにしてもよい。

また、この発明の検知装置は、被検知対象から情報を得
るための検知手段と、上記検知手段を着脱自在に接続す
るための第１の接続手段と、上記第１の接続手段に接続
された上記検知手段から得た情報に対して所定の演算処
理を行う演算処理手段と、上記演算処理手段に行わせる
べき演算処理の処理手順を記憶してなる第１の記憶手段
と、上記第１の記憶手段を着脱自在に接続するための第
２の接続手段とを備えたものであってもよい。

そして上記演算処理手段によって処理された情報を記憶
するための第２の記憶手段を更に備えるようにしてもよ
い。

また、上記第２の記憶手段を着脱自在に接続するための
第３の接続手段を更に備えるようにしてもよい。

この発明の情報記録装置は、各種センサが選択的に接続
されるセンサ接続部と、上記センサ接続部に装着された
センサのアナログ出力信号をディジタルデータに変換す
るＡ／Ｄ変換器と、上記Ａ／Ｄ変換器の出力データのフ
ィルタリング特性を選択するフィルタリング特性選択情
報が格納された第１のメモリ装置が着脱自在に装着され
る第１のメモリ装着部と、上記フィルタリング特性選択
情報に応じて選択されたフィルタリング特性に基づいて
上記Ａ／Ｄ変換器からの出力データを処理するディジタ
ル処理手段と、上記ディジタル処理手段の出力データを
記憶する第２のメモリ装置が着脱自在に装着される第２
のメモリ装着部とを設けたものである。

また、上記ディジタル処理手段を、上記第１のメモリ装
置に格納されているフィルタリング特性選択情報に応じ
て選択されたフィルタリング特性に基づいて上記Ａ／Ｄ
変換器からの出力データをディジタルフィルタ処理し、
このディジタルフィルタ処理がなされたデータの所定の
解析を行う手段を有するもので構成してもよい。

〔作　用〕

この発明の検知装置によれば、第１の接続手段に接続さ
れた検知手段から得られる情報に対して、演算処理手段
において所定の演算処理が施される。

そして演算処理手段における演算処理は、第２の接続手
段に接続された第１の記憶手段に記憶されている処理手
順にしたがって行われる。従って、第１の接続手段に適
当な種類の検知手段を接続すると共に、その接続された
検知手段の種類に応じた演算処理、或いは目的とする情
報を得ることができるような演算処理を演算処理手段に
行わせるための処理手順が記憶された第１の記憶手段を
第２の接続手段に接続することにより、装置の使用目的
、用途に応じて適切な演算処理がなされた情報を演算処
理手段から得ることができる。

また、第２の記憶手段を用いるようにした場合には、上
記演算処理手段によって処理された情報がこの第２の記
憶手段に記憶される。

この発明の情報記録装置においては、センサ接続部に接
続されたセンサのアナログ出力信号はＡ／Ｄ変換器にお
いてディジタルデータに変換され、この変換されたデー
タはディジタル処理手段においてディジタルフィルタ処
理される。

ディジタル処理手段は、第１のメモリ装着部に装着され
た第１のメモリ装置に格納されているフィルタリング特
性選択情報に応じて選択されるフィルタリング特性に基
づいて上記データのディジタルフィルタ処理を行う。そ
してディジタル処理手段において処理されたデータは、
第２のメモリ装着部に装着された第２のメモリ装置に書
き込まれる。

従って、センサ接続部にどのような種類のセンサが接続
された場合でも、接続されたセンサの種類に応じたフィ
ルタリング特性を選択するフィルタリング特性選択情報
が格納された第１のメモリ装置を第１のメモリ装着部に
装着すれば、センサの種類に応じた適切なデータのフィ
ルタリング処理がなされる。そして各種のセンサと、そ
れぞれ異なるフィルタリング特性選択情報が格納された
各種の第１のメモリ装置とを組み合わせて使用すること
により、目的とする種々のディジタルデータを収集して
第２のメモリ装置に記憶させることが可能になる。

また、ディジタル処理手段にデータ解析機能を持たせた
場合には、ディジタル処理手段からフィルタリング処理
及び所定の解析がなされたデータを得ることができる。

〔実施例〕

第１図はこの発明による情報記録装置一体型の検知袋Ｗ
（以下、単に「装置」と言う）の外観を示したものであ
る。

装置ｌの側面にはセンサ装着部２が設けられると共に、
反対側の側面にはカード挿入口３．４が設けられている
。また、装置ｌの上面には液晶表示素子を用いた表示部
５と、モード設定やその他の所定の人力操作を行うため
のテンキー等を含むキー操作部６とが設けられている。

上記センサ装着部２にはセンサユニット７が着脱自在に
装着されるように成されている。このセンサユニット７
は、各種センサが１個又は複数個内蔵されるか又は外部
センサを接続するコネクタが設けられると共に、上記セ
ンサ装着部２のコネクタ（図示せず）に接続されるコネ
クタ８及びロック爪９が設けられている。

上記カード挿入口３にはプログラムカード１０が着脱自
在に挿入され、上記カード挿入口４にはデータカート川
ｌが着脱自在に挿入されるように成されている。

上記プログラムカード１０は、センサユニット７から供
給されるセンサ出力のフィルタリング特性を選択するフ
ィルタリング特性選択情報、所定のデータ解析を指示す
るための解析内容指示情報及び目的とする情報を得るた
めに必要な演算処理プログラム等の各種の作業プログラ
ムが格納されたＲＯＭ等のメモリ装置を内蔵するＩＣカ
ードから成るものである。このプログラムカード１０は
、使用するセンサユニット７の種類あるいはセンサユニ
ット７から供給されるセンサ出力から得ようとする情報
の種類に応じて複数種類が用意される。

データカード１１は装置１内でディジタル処理されて得
られる出力データ及び演算、解析結果等のデータが書き
込まれる大容量のＲＡＭ等のメモリ装置を内蔵するＩＣ
カードから成るものである。

また、上記表示部５は上記出力データ及び解析結果等を
表示するように成されており、グラフ表示、スペクトラ
ム表示が可能なように構成されている。

第２図はセンサユニット７の種々のタイプを示し、同図
Ａはセンサユニット７に１個又は複数個のセンサを内蔵
するもので、センサとしては、例えば、温度センサ、圧
力センサ、湿度センサ、照度センサ、音圧センサ、振動
センサ、その他の各種センサが用いられる。同図Ｂは複
数個のコネクタ１２が設けられたマルチチャンネル型の
もので、各コネクタ１２には、両端にコネクタ１３．１
４を設けたケーブル１５の上記コネクタ１３が接続され
る。ケーブル１５の上記コネクタ１４には、各種の外部
センサ１６が接続されるように成されている。同図Ｃは
上記コネクタ１２が１個設けられたシングルチャンネル
型のものを示す。同図りは先端に一対の検出子１７．１
８が設けられたケーブル１９が接続されたものである。

第３図は装置Ｉの内部構成を示すブロック図である。

同図において、装置１は、上記センサ装着部２に設けら
れたセンサ端子２ａ、上記カード挿入口３の内部に設け
られたプログラムカード接続端子３ａ、上記カード挿入
口４の内部に設けられたデータカード接続端子４ａを備
えている。また、センサ端子２ａから入力されるアナロ
グのセンサ出力信号の帯域、レベル等を定めるフィルタ
回路２０、フィルタ回路２０の出力をディジタルデータ
に変換するＡ／Ｄ変換器２１も備えている。

Ａ／Ｄ変換器２１は、サンプリング周期が例えば１２μ
ｓｅｃ〜９９９ｍ１ｎの範囲で制御される。

２２は全体を制御するマイクロコンピュータを用いた中
央制御装置である。この中央制御装置２２は、データ収
集、記録の開始、終了のタイミングを決めるトリガ機能
、アラーム機能及び第２図Ｂのマルチチャンネル型セン
サユニット７を用いた場合の時分割データ処理機能等を
有している。上記トリガ機能は、時刻、時間、センサ出
力レベル、外部トリガ等により、データ収集、記録の開
始、終了を決めるトリガ信号を出力する。

また、この装置工は、ディジタル処理部２３を備えてい
る。このディジタル処理部２３はＡ／Ｄ変換器２１の出
力データに対するディジタルフィルタ処理や所定のデー
タ解析（演算処理）等を中実制御装置２２の指示に応じ
て行うものであり、例えば、ディジタルシグナルプロセ
ッサ（ＤＳＰ）により構成されている。なお、このディ
ジタルシグナルプロセッサとしては、ＤＳＰ−５６００
（モトローラ社製）を使用することができる。

このディジタル処理部２３は、入力データの四則演算、
平均値、最大値、最小値、総和値、標と１も偏差値、微
積分、高速フーリエ変換等の演算を行うと共に、スペク
トラム解析等の演算を行う。

２４は時刻信号を発生ずる時計回路、２５は中央制御装
置２２やディジタル処理部２３で処理されたデータを一
時格納するランダムアクセスメモＩＪ（ＲＡＭ）からな
るデーター時記憶部、２６は中央制御装置２２及びディ
ジタル処理部２３の作業プログラムが格納されるリード
オンリメモリ（ＲＯＭ）からなる作業プログラム記憶部
、２７は中央制御装置２２で駆動される報知用のブザー
２８はアラーム装置等の外部機器が接続される外部端子
、２９は中央制御装置２２により駆動され上記外部端子
２８にアラーム信号等を送るリレー３０は外部接続され
たタイマ、スイッチ等からのトリガ信号が入力される外
部トリガ端子である。

３１は電源用電池、３２は外部電源端子、３３は電源電
圧を定電圧化して所定の回路に供給する電圧レギュレー
タ、３４は電源電圧を所定の大きさに変換して上記表示
部５に供給する電圧コンバータ、３５は表示部５を照明
するバックライトとなるエレクトロルミネセンス光源、
３６は電源電圧からエレクトロルミネセンス光源３５を
駆動する交流電圧を作るインバータである。なお、上記
キー操作部６は中央制御装置２２に接続されている。３
７はデータバス、３８はコントロールバス、３９はアド
レスバス、４０はセンサ識別コードバスである。

次に、上記構成による動作について説明する。

まず、目的に応じて選ばれたセンサユニット７がセンサ
装着部２に装着され、そのセンサ端子２ａに接続される
。このとき、接続されたセンサからはセンサの種類を識
別する信号がセンサ識別コードバス４０を通じて中央制
御装置２２に送られる。

カード挿入口３には、センサ装着部２に装着されたセン
サユニット７０種類あるいはセンサユニット７から供給
されるセンサ出力から得ようとする情報の種類に応じて
選ばれたプログラムカード１０が挿入される。また、カ
ード挿入口４にはデータカード１１が挿入される。プロ
グラムカードｌＯはプログラムカード接続端子３ａに接
続され、データカード１１はデータカード接続端子４ａ
に接続される。

このようにセンサユニット７、プログラムカード１０及
びデータカード１１が装着された装置ｌは、情報の収集
対象となるシステムや機器あるいは室内等の所定の被検
出位置に配置される。

中央制御装置２２は、設定された時刻又はセンサ出力が
設定値に達したとき、又は外部トリガ端子３０からトリ
ガ信号が入力されたときにデータ収集、記録を開始する
トリガ信号を出力する。センサ端子２ａから得られるア
ナログのセンサ出力信号は、中央制御装置２２により通
過帯域及びレヘル等が制御されるフィルタ回路２ｏを通
り、Ａ／Ｄ変換器２１に加えられて所定のサンプリング
周期でディジタルデータに変換される。変換されたデー
タはディジタル処理部２３において、プロクラムカード
１０に格納されているフィルタリング特性選択情報に応
じて選択されたフィルタリング特性に基づいてディジタ
ルフィルタ処理さる。

そして処理されたデータは時計回路２４がらの時刻と共
に、例えば所定周期毎に表示部５で表示され、また、こ
のデータはデータバス３７及びデータカード接続端子４
ａを通じてデータカード１１に書き込まれる。

また、ディジタルフィルタ処理されたデータについて、
プログラムカード１０に格納されている解析内容指示情
報によって指定された所定のデータ解析（データに対す
る演算処理）が成され、その解析結果が表示部５で表示
されると共に、データカード１１に書き込まれる。

なお、上記のディジタル処理部２３におけるフィルタリ
ング処理及びデータ解析（演算）処理は、内部ＲＯＭ２
６あるいはプログラムカード１０に格納されているプロ
グラムに従って実行される。

中央制御装置２２はディジタル処理部２３で処理された
データを監視し、例えば、センサ出力が所定値を越えた
ときに、アラーム信号を出力してブザー２７を駆動する
か、又はリレー２９を駆動して外部端子２８に接続され
たアラーム装置を駆動する。また、複数個のセンサが用
いられた場合の多チヤンネルデータを時分割して記録す
る。

以上によるデータの収集、解析及び記録動作は、設定時
刻、所定の経過時間、センサ出力の設定値への到達、外
部トリガ信号の入力等のいずれかを待って終了とする。

次に、センサユニット７及びプログラムカード１０の組
み合わせにより可能となる幾つかの応用例について説明
する。

１、工場内におけるモータ、制御バルブ等の振動、騒音
、回転数等を検出し記録することにより、設備の保守、
保全を行う。その場合、装置１に限界値を設定して置い
て、センサ出力が上記限界値に達したとき、アラームを
発生するように成すことができる。

２、コンピュータルームにおける機器や通路、端末等の
付近等、何点かのデータを記録することにより、より確
かな環境管理を行うことができる。

３、オフィス内の温度、明るさ、湿度等を記録すること
により、職場環境の改善を図ることができる。

４、装置１は小型、計量であるので、身体に取付けて、
例えば、スポーツを行っている人や病人等の心拍数、心
電図、体温等を測定することができる。

５、冷蔵庫の温度、湿度管理。

６、Ｍ外環境（騒音、臭い、風速、照度等）の測定。

７、自動車の定地燃費試験、トルク測定等。

８、宅配システムの荷物の輸送経過（温度、湿度、振動
等）の記録。

また、装置１．センサユニット７、プログラムカード１
０及びデータカード１１を用いた情報収集、解析及び記
録システムはさらに拡張することができる。例えば、セ
ンサ中継装置を装置１のセンサ装着部２に装着するよう
に成すと共に、このセンサ中継装置にセンサユニット７
を装着する。

そして、センサユニット７から得られるセンサ出力をセ
ンサ中継装置でＡ／Ｄ変換した後、直接に上位コンピュ
ータに送ることにより、データの収集とより高度なデー
タ解析とを行うようにすることができる。なお、センサ
中継装置としては、ＧＰＩＢインターフェースやＲ３２
３２Ｃインターフエース等の通信用インターフェースを
用いることができる。また、装置１に電波、超音波によ
る送信器を設けることにより、処理されたデータをワイ
ヤレスで上位コンピュータ等に送るようにしてもよい。

また、ディジタル処理部２３の演算機能を用いることに
より、使用者がプログラムを開発して、プログラムカー
ド１０に記録することもできる。

また、装置１の外観は、第４図に示すように構成するこ
とも可能である。すなわち、この装置３１は、コネクタ
間の接続を行うための開ロアｂが形成されたスロット挿
入部７ａをセンサユニット７に設け、このスロット挿入
部７ａをセンサ装着部２に設けられた図示しないスロッ
トに挿入することによりセンサユニット７の装着を行う
ように構成したものである。このように構成することに
よって、センサユニット７の着脱の容易化を図ることが
できる。なお、同図の装置３Ｉは第１図の装置１と外観
構成を除いて実質上同一の装置であるので、第１図の装
置１の各部分と対応する部分に同一符号を付してその詳
細な説明は省略する。

なお、この発明の第１のメモリ装置（記憶手段）と第２
のメモリ装置（記憶手段）は１つのＩＣカード等に一体
的に設けてもよく、その場合には、第１のメモリ装着部
（第２の接続手段）と第２のメモリ装着部（第３の接続
手段）も一体にして１つのメモリ装着部（接続手段）を
設ければよい。

以上のように上述の実施例の情報記録装置１によれば、
センサユニット７、プログラムカード１０を差し替える
だけで、広い分野において多目的に使用することが可能
になる。そして多数の機能を有するにもかかわらず小型
、軽量に構成することができるので、どこへでも持ち運
びができ、場所もとらないので応用分野をさらに拡大す
ることができる。このため、市場も拡張されて量産が可
能となり、経済性が向上する。

さらに、プログラムカードｌＯの改良により多様なニー
ズに応えられるため、装置のライフサイクルを長くする
ことができ、ＯＥＭ供給も容易となる。また、プログラ
ムカード１０を用いたことにより取扱いが容易で特別な
知識を必要とすることなく操作可能な万能型の検知装置
及び情報記録装置を実現することができる。

〔発明の効果〕

この発明の検知装置によれば、第１の記憶手段を用いて
演算処理手段における演算処理手順を指示することがで
きるので、接続された検知手段から得られる情報に対し
て、検知手段の種類に応じた演算処理、或いは目的とす
る情報を得ることができるような演算処理を施すことが
可能になる。

従って、各種の検知手段とそれぞれ異なる処理手順が記
憶された第１の記憶手段とを組み合わせて使用すること
により、種々の分野における種々の情報の収集に対応す
ることができるようになり、装置の汎用性を高めること
ができる。

また、演算処理手段で処理された情報を第２の記憶手段
に記憶させるように構成した場合には、その記憶された
情報を随時各種の目的に利用することが可能となる。

この発明の情報記録装置によれば、種々のフィルタリン
グ特性に基づいてデータのフィルタ処理を行うことがで
きるので、センサ接続部に各種のセンサが選択的に接続
された場合でも、接続されたセンサの種類に応じて適切
なデータのディジタルフィルタリング処理を行うことが
可能になる。

そしてセンサの種類とフィルタリング特性の選択により
、所望の種々の情報を収集、記録することが可能になり
、装置の汎用性を高めることができる。

また、ディジタル処理手段を、データのディジタルフィ
ルタ処理と共にデータの所定の解析を行うように構成し
た場合には、所定のデータ解析がなされた所望のデータ
を容易かつ迅速に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す外観斜視図、第２図Ａ
−Ｄはセンサユニットの実施例を示した図、第３図は回
路構成の実施例を示すブロック図、第４図はこの発明の
他の実施例を示す外観斜視図である。 なお、図面に用いた符号において、 １　−一一−−−−−−　検知装置（情報記録装置）２
　・−一−−−−−−・−センサ装着部（第１の接続手
段）３．４　・−・　カード挿入口 （第２、第３の接続手段） （第１、第２のメモリ装着部） ７　−ｍ−−−−−センサユニット（検知手段）１０−
・−・−プログラムカード （第１の記憶手段） （第１のメモリ装置） １１　・−・−データカード（第２の記憶手段）（第２
のメモリ装置） ２３　・−−−−−・　ディジタル処理部（演算処理手
段） である。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検知対象から情報を得るための検知手段を着脱
   自在に接続するための第１の接続手段と、上記第１の接
   続手段に接続された上記検知手段から得た情報に対して
   所定の演算処理を行う演算処理手段と、 上記演算処理手段に行わせるべき演算処理の処理手順を
   記憶してなる第１の記憶手段を着脱自在に接続するため
   の第２の接続手段とを備えた検知装置。
2. （２）上記演算処理手段によって処理された情報を記憶
   するための第２の記憶手段を着脱自在に接続するための
   第３の接続手段を更に備えた請求項１記載の検知装置。
3. （３）被検知対象から情報を得るための検知手段と、 上記検知手段を着脱自在に接続するための第１の接続手
   段と、 上記第１の接続手段に接続された上記検知手段から得た
   情報に対して所定の演算処理を行う演算処理手段と、 上記演算処理手段に行わせるべき演算処理の処理手順を
   記憶してなる第１の記憶手段と、上記第１の記憶手段を
   着脱自在に接続するための第２の接続手段とを備えた検
   知装置。
4. （４）上記演算処理手段によって処理された情報を記憶
   するための第２の記憶手段を更に備えた請求項３記載の
   検知装置。
5. （５）上記第２の記憶手段を着脱自在に接続するための
   第３の接続手段を更に備えた請求項４記載の検知装置。
6. （６）各種センサが選択的に接続されるセンサ接続部と
   、 上記センサ接続部に接続されたセンサのアナログ出力信
   号をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、 上記Ａ／Ｄ変換器の出力データのフィルタリング特性を
   選択するフィルタリング特性選択情報が格納された第１
   のメモリ装置が着脱自在に装着される第１のメモリ装着
   部と、 上記フィルタリング特性選択情報に応じて選択されたフ
   ィルタリング特性に基づいて上記Ａ／Ｄ変換器からの出
   力データを処理するディジタル処理手段と、 上記ディジタル処理手段の出力データを記憶する第２の
   メモリ装置が着脱自在に装着される第２のメモリ装着部
   とを設けた情報記録装置。
7. （７）上記ディジタル処理手段は、上記第１のメモリ装
   置に格納されているフィルタリング特性選択情報に応じ
   て選択されたフィルタリング特性に基づいて上記Ａ／Ｄ
   変換器からの出力データをディジタルフィルタ処理し、
   このディジタルフィルタ処理がなされたデータの所定の
   解析を行う手段を有する請求項６記載の情報記録装置。