JPH08159817A - 小型データ収集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 他からの電源供給なしで、且つ限られた狭い
空間でも設置可能な様に小型で、複数の異なるアナログ
量を計測・収集し、且つ使いやすさを向上すると共に、
汎用のパーソナルコンピューターを使用して多様なデー
タ解析を行うことを目的とする。 【構成】 複数のアナログセンサー５ａ，５ｂより検出
された複数の異なるアナログ量をディジタルデータに変
換するアナログ／ディジタル変換機能と、ディジタルデ
ータをデータ記憶部３へ記憶すると共に、データ記憶部
３に記憶されたディジタルデータをパーソナルコンピュ
ーター９へ出力することのできるマイクロコンピュータ
ー６と、計測の開始／停止信号をマイクロコンピュータ
ー６へ入力するスイッチ１ａと、データ記憶部３からの
データ出力開始信号をマイクロコンピューター６へ入力
するスイッチと、マイクロコンピューター６とデータ記
憶部３に電源を供給する電池と、計測状態を表示する表
示部７を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、センサなどから得られ
たデータを収集し、コンピューターなどにデータ出力し
てデータ解析を行う、独立電源タイプで小型のデータ収
集装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の小型データ収集装置では、アナロ
グ量の検出は単一でありまた、固定サンプリングに加え
収集データに実時間の概念が加味されておらず、収集デ
ータの解析には限界があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】アナログ量を検出する
センサーが単一であると、当然ながら同時に検出可能な
アナログ量は１点である。従って、複数のアナログ量を
同時に検出するには複数のデータ収集装置を必要とし
た。このことは、小型データ収集装置の目的である限ら
れた空間でのデータ収集を損なうものである。また、ア
ナログ量のみのデータ収集はそのアナログ量の絶対値あ
るいは変化傾向は検出可能であるが、測定対象が空気調
和機等の機器やその電子制御装置等の場合測定したアナ
ログ量とその計測対象物との相関関係が明確にならず、
アナログデータの解析精度が低下する。また、既知の時
間はサンプリングタイムのみであり、時刻の概念がな
い。従って、１個の小型データ収集装置で収集されたデ
ータ間での絶対値比較または、相対比較しかできず、そ
の解析内容には限界があった。また、データを検出する
サンプリングタイムが固定されていたため、長期間のデ
ータを収集して変化の傾向などを解析したい場合や、短
期間に詳細のデータを収集して、高精度な解析をしたい
場合など目的に応じたデータ収集への対応が不可能であ
った。また、データの計測は固定サンプリングタイムで
あるためサンプリングタイム間に変化が生じたとして
も、変化の瞬間のデータを計測することは、困難であっ
た。本発明は、上記従来の課題を解決するもので、１個
の小型データ収集装置に複数のアナログセンサを接続可
能とすると共に、検出した複数のデータを１塊のデータ
として構成し、複数の異なるアナログ量を計測・収集す
るものである。また、複数のアナログ量と同時に、ディ
ジタル量のデータ収集を可能としたものである。また、
測定データに時間の概念をとりいれ、多種・多様なデー
タ解析を可能としたものである。また、データ測定のサ
ンプリングタイムを任意に切り換え可能とし、目的に応
じたデータ解析を可能としたものである。また、サンプ
リングタイム間であっても、測定データの変化をとらえ
てタイムリーなデータの収集を行うことにより、データ
解析精度をより向上するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、１個の小型データ収集装置に複数のアナロ
グセンサーを接続可能とすると共に、複数のアナログ量
を同時に計測し、検出した複数のアナログデータを１塊
のデータとして構成し、収集するようにしたものであ
る。また本発明は、レベル変換部を通じてアナログ量と
同時ディジタル量を入力し、そのデータをアナログデー
タと構成して記憶するようにしたものである。また本発
明は、時計機能を内蔵し、時間の概念を計測したデータ
に組み込むようにしたものである。また本発明は、外部
スイッチ入力により任意のサンプリングタイムを選択で
きるようにしたものである。また本発明は、入力データ
の変化をとらえてサンプリングタイム間のデータを収集
し、固定サンプリングによるデータに加え、変化発生時
のイベントデータを構成したものである。

【０００５】

【作用】本発明は、限られた狭い空間に外部からの電源
供給なしで、複数の異なるアナログ量を長期間に渡り計
測・収集できる。

【０００６】また本発明は、複数の異なるアナログ量と
共にディジタル量も長期間に渡り計測・収集し、データ
の解析精度を向上することができる。

【０００７】また本発明は、時間データの収集を同時に
行うことで、他の機器により収集されたデータとのリン
クが可能となり、多種・多様なデータ解析ができる。

【０００８】また本発明は、外部ＳＷ入力により、サン
プリングタイムを任意に設定することで、長期データ収
集や、短期の詳細データ収集など目的に応じたデータの
計測・収集ができる。

【０００９】さらに本発明は、一定のサンプリングによ
るデータ収集に加え、ディジタルデータの変化をとらえ
て、変化時のデータ及び時刻を収集し、そのデータ解析
精度を向上することができる。

【００１０】

【実施例】以下本発明の第１の実施例について、図面を
参照しながら説明する。図６（ａ）は従来例における小
型データ収集装置のブロック図である。同図に於いて、
１はデータ収集装置本体、２はアナログ／ディジタル変
換部（以下Ａ／Ｄ変換部）、３は変換されたディジタル
データを記憶するデータ記憶部、電池４はデータ収集装
置へ電源を供給するものであり他からの電源供給なしに
独立してデータ収集装置を機能させることを実現してい
る。また、５は温度などのアナログ量を検出するアナロ
グセンサーである。同図に於いて、Ａ／Ｄ変換部２は一
定のサンプリングタイムでアナログセンサー５を通じて
アナログ量を測定する。次に、Ａ／Ｄ変換部２にてディ
ジタルデータに変換された温度などのアナログデータは
データ記憶部３に記憶される。また電池４は前記Ａ／Ｄ
変換部２と、前記データ記憶部３それぞれに電源を供給
する。以上の動作を簡易的に表したのが、図６（ｂ）で
ある。ここで従来例における小型データ収集装置は、小
型化を図るため最小限の機能でしかなく、従ってセンサ
ーは単一であり一種類のアナログ量のみ収集するもので
ある。

【００１１】図１（ａ）は本発明の第１の実施例のブロ
ック図である。１ａは小型データ収集装置のデータ収集
を開始／停止するための信号の入力スイッチ、１ｂは収
集したデータをパーソナルコンピューター９へ出力する
信号の入力スイッチ、６はＡ／Ｄ変換機能を有するマイ
クロコンピューター、７は計測状態を表示する表示部、
８は小型データ収集装置１と前記パーソナルコンピュー
ター９を接続するためのインターフェースである。同図
に於いて、小型データ収集装置本体１は複数のアナログ
センサー５ａ，５ｂを接続可能である。また、前記マイ
クロコンピューター６は一定のサンプリングタイムにて
複数のアナログセンサー５ａ，５ｂをサンプリングして
複数の異なるアナログ量を入力し、前記アナログ量をそ
れぞれディジタルデータへ変換する。さらに変換された
複数のディジタルデータは、図２（ｂ）に示す様に１塊
のデータに構成され、データ記憶部３へ記憶する。スイ
ッチ１ａの入力により以上の計測動作を開始し、一定の
サンプリングタイムで繰り返すことで異なる複数のアナ
ログ量の収集を行い、再度スイッチ１ａを入力すること
で計測を停止することができる。また、表示部７には計
測の停止中にはサンプリングタイムを、計測中には計測
した複数のデータを順次表示することにより計測の状態
を表現しており、本小型データ収集装置の使いやすさを
向上している。

【００１２】さらにマイクロコンピューター６は、スイ
ッチ１ｂの信号入力をきっかけとしてデータ記憶部３に
記憶された収集データをインターフェース８を通じてパ
ーソナルコンピューター９へ出力する。パーソナルコン
ピューター９は測定したアナログ量に応じて、あらかじ
め準備されたデータ変換テーブルに従いディジタルデー
タを温度などのアナログ量へ再度変換することができ
る。以上により、他からの電源供給を必要とせず、限ら
れた狭い空間に設置可能な小型でありながら、複数の異
なるアナログ量を計測・収集し且つ、表示機能などによ
り使いやすさを向上すると共に、汎用のパーソナルコン
ピューターを使用して複数の異なるアナログ量を多様に
解析することができることを特徴とする。

【００１３】尚、本実施例では計測対象のアナログ量に
温度を用いて説明したが、本発明では、マイクロコンピ
ューター６のＡ／Ｄコンバーターへの入力レベルを抵抗
分圧などにより調整することにより電子回路からの出力
電圧など種々のアナログ量の計測に対応することが可能
である。

【００１４】さらに図２を用いて、第２の実施例を説明
する。１０は外部から入力されたＨｉ／Ｌｏのディジタ
ル量のレベルをマイクロコンピューター６に入力可能な
レベルに変換するレベル変換部、１２はディジタル量を
入力する対象の機器、１１はレベル変換部１０と対象機
器１２を接続するケーブルである。従来例及び、第１の
実施例に於いて、収集するデータは既に明らかなように
アナログ量のみである。データの解析では、同時に計測
される量が複数、且つ多岐に渡る方がより正確な結果が
得られるのは言うまでもない。その点では第１の実施例
では複数の異なるアナログ量を計測可能であり、従来例
と比較するとその解析精度が格段に向上している。しか
しながら、アナログ量のみの計測では、そのレベル、変
化量・傾向はつかめても、そのアナログ量の変化したき
っかけ、あるいは変化した結果は予想する以外にはな
い。本発明では、外部からのディジタル量の入力を可能
とし、データ記憶部３へ記憶するデータの構成を図２
（ｂ）の様に、それぞれのサンプリングデータを１塊と
して処理することにより、複数の異なるアナログ量と、
外部ディジタル量を同時に計測・収集することができ
る。ここで、測定例を説明する。空気調和機の電子回路
周辺のデータ収集の場合を想定してみる。アナログセン
サー５ａ，５ｂにより、電子回路周辺温度と、電子部品
温度、ディジタル入力ケーブル１１を電子回路内の空気
調和機の動作信号の出力回路へ接続する。これらのデー
タを収集することで、電子回路周辺の温度と、その電子
部品温度の上昇・変化だけでなく、ディジタル量をとら
えることで、電子回路の動作状況すなわち空気調和機の
動作状況を把握できる。以上のように本発明により、予
想ではなく確実な情報をもとにアナログ量をより詳細に
解析することができることを特徴とする。

【００１５】さらに第３の実施例を図３を用いて説明す
る。６ａはマイクロコンピューター６に付加された時計
機能である。時計機能６ａは、あらかじめ時刻が設定さ
れており月、日、時、分を正確にカウントする。本発明
は、データ収集を開始すると、まず時計機能６ａを参照
して計測開始時刻がデータ記憶部３へ記憶される。その
後、一定のサンプリングタイムごとに接続されたアナロ
グセンサー５ａ，５ｂをサンプリングして複数の異なる
アナログ量をディジタルデータに変換し、最初に記憶さ
れた時刻に続いて、データ記憶部３へ記憶される。図３
（ｂ）にはこの時のデータ構成を表している。時刻とサ
ンプリングタイムを１データとし、また続いて計測さ
れ、ディジタル変換されたデータが１サンプリング分を
１塊として構成されている。データ収集終了後は、第１
の実施例で説明したと同様にパーソナルコンピューター
を用いてデータを再処理するが、計測開始時刻データと
サンプリングタイムデータから収集された各データの計
測時刻を計算することができる。また、本発明は第２の
実施例にも実施が可能である。

【００１６】以上の様に時間の概念を取り入れたデータ
構成と収集方法により日時、時刻の時間データと複数の
異なるアナログ量あるいはディジタル量をも収集するこ
とができる。時間データを持つことは本発明を実施した
複数の小型データ収集装置や、他の気象データなど時間
の概念を持つ機器による計測データとリンクすることが
可能であり、特定部分のデータ解析だけでなく、広範囲
且つ種々の周辺環境データをも実データとして利用する
ことができ多種・多様のデータ解析を行うことができる
ことを特徴とする。

【００１７】さらに第４の実施例を図４を用いて説明す
る。図４（ａ）１ｃは、マイクロコンピューター６へ信
号を入力するノンロック式のスイッチである。図４
（ｂ）にはデータサンプリング状態を表現している。１
３は時間と共に変化する計測対象のアナログ量、１４は
サンプリングタイミング例である。第１、第２あるいは
第３の実施例に於ける計測は、固定された一定のサンプ
リングタイムにて行われる。データの計測に於いてサン
プリングタイムが１４（ａ）の様に比較的長く固定され
ているとアナログ量１３の変化を充分とらえきれない可
能性がある。一方前記課題を解決するためにサンプリン
グタイム１４（ｂ）の様に比較的短く固定すると詳細な
計測となりアナログ量の変化をとらえる可能性は向上す
るが、同一計測期間に於けるデータ量が増えることにな
る。データ記憶部の記憶容量は有限であり、データ量の
増加は計測回数を減少させる。すなわち当初目的である
長期間のデータ収集が短くなることになる。そこで本発
明では、前記スイッチ１ｃの入力による信号によりサン
プリングタイムを任意に設定可能とした。さらにスイッ
チ１ｃにノンロックタイプを使用し、設定変更をスイッ
チ入力の度にスクロールするようにし、且つ表示７にサ
ンプリングタイムを表示することにより１個のスイッチ
で複数のサンプリングタイムを任意設定可能として、ア
ナログ量の変化傾向を長期に計測する、あるいは、詳細
変化を短期間計測するなどデータ解析の目的に合わせ
た、データ収集を可能とすることを特徴とする。

【００１８】さらに第５の実施例について図２と、図３
と、図５を用いて説明する。図５（ａ）は従来例、
（ｂ）は本発明におけるデータのサンプリング状況を表
している。１５ａ，１６ａは測定対象のアナログ量、１
５ｂ，１６ｂは測定対象のディジタル量、１５ｃ，１６
ｃはサンプリングタイミング例を表している。図２の構
成において従来の方法で計測を行った場合、データはサ
ンプリングタイミングごとにしか収集されない。従っ
て、サンプリングタイム間に変化が生じたとしても、そ
の瞬間のデータは計測されない可能性が大である。そこ
で本発明では、図２の構成に図３で説明した時計機能を
付加し、且つ従来のあらかじめ設定されたサンプリング
タイムによるデータ計測に加え、ディジタル量の変化を
常時監視し、その変化をとらえてデータ計測を行う様に
した。図５（ｃ）にこの時のデータ構成を示す。従来の
データ構成に加え、変化の発生時には発生時刻とその時
の計測データを収集する。以上により、測定対象機器の
重要な変化をとらえてその変化原因を究明するなど、よ
り詳細なデータ収集を行い、その解析精度を向上するこ
とを特徴とする。

【００１９】

【発明の効果】上記実施例より明らかなように本発明
は、他からの電源供給なしで、且つ限られた狭い空間で
も設置可能な様に小型で、且つ複数の異なるアナログ量
を計測・収集し、さらに計測状態などの表示機能などに
より使いやすさを向上すると共に、汎用のパーソナルコ
ンピューターを使用して多様なデータ解析ができるなど
優れた効果を有するものである。

【００２０】さらに本発明は、電子回路周辺の温度や、
その電子部品温度の上昇・変化などのアナログ量だけで
なく、測定対象機器のディジタル量をとらえることで、
測定対象機器やその電子回路などの動作状況を把握で
き、予想ではなく確実な情報をもとに収集されたアナロ
グ量をより詳細に解析することができるなど優れた効果
を有するものである。

【００２１】さらに本発明は、時間の概念を取り入れた
データ構成と収集方法により日時、時刻の時間データと
複数の異なるアナログ量あるいはディジタル量をも同時
に収集することができ、このことにより複数の本発明の
小型データ収集装置や、他の気象データなど時間の概念
を持つ機器による計測データとリンクすることが可能で
あり、特定部分のデータ解析だけでなく、広範囲且つ種
々の周辺環境データをも実データとして利用することが
でき多種・多様のデータ解析を可能とするなど優れた効
果を有するものである。

【００２２】さらに本発明は、ノンロックタイプスイッ
チによる信号入力と、設定されたサンプリングタイムを
表示することにより１個のスイッチで複雑な操作なし
で、複数のサンプリングタイムを任意設定可能とし、ア
ナログ量の変化傾向を長期に計測する、あるいは、詳細
変化を短期間計測するなどデータ解析の目的に合わせた
データ収集を可能とするなど優れた効果を有するもので
ある。

【００２３】さらに本発明は、従来のあらかじめ設定さ
れたサンプリングタイムによるデータ計測に加え、ディ
ジタル量の変化を常時監視し、その変化をとらえてデー
タ計測を行う様にし、そのデータ構成に発生時刻とその
時の計測データを構成することにより、測定対象機器の
重要な変化をとらえてその変化原因を究明するなど、よ
り詳細なデータ収集を行い、その解析精度を向上するな
ど優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の第１の実施例による小型データ
収集装置のブロック図 （ｂ）本発明の第１の実施例による小型データ収集装置
のデータ構成図

【図２】（ａ）本発明の第２の実施例による小型データ
収集装置のブロック図 （ｂ）本発明の第２の実施例による小型データ収集装置
のデータ構成図

【図３】（ａ）本発明の第３の実施例による小型データ
収集装置のブロック図 （ｂ）本発明の第３の実施例による小型データ収集装置
のデータ構成図

【図４】（ａ）本発明の第４の実施例による小型データ
収集装置のブロック図 （ｂ）本発明の第４の実施例によるデータの模式図

【図５】（ａ）従来例（第２の実施例）によるデータの
模式図 （ｂ）本発明の第５の実施例によるデータの模式図 （ｃ）本発明の第５の実施例による小型データ収集装置
のデータ構成図

【図６】（ａ）従来例における小型データ収集装置のブ
ロック図 （ｂ）従来例における小型データ収集装置のデータの模
式図

【符号の説明】

１ 小型データ収集装置本体 １ａ 計測の開始／停止スイッチ（図１） １ｂ データ出力用スイッチ（図１） １ｃ サンプリングタイム設定スイッチ（図４） ２ アナログ／ディジタル変換部 ３ データ記憶部 ４ 電源供給用電池 ５，５ａ，５ｂ アナログセンサー ６ マイクロコンピューター ６ａ 時計機能 ７ 表示部 ８ インターフェース ９ 汎用パーソナルコンピューター １０ ディジタル量のレベル変換部 １１ ディジタル量入力用接続線 １２ 計測対象の機器 １３ 計測対象のアナログ量の変化例 １４ａ，１４ｂ サンプリングタイミング例 １５ａ，１６ａ 計測対象のアナログ量の変化例 １５ｂ，１６ｂ 計測対象のディジタル量の変化例 １５ｃ，１６ｃ サンプリングタイミング例

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中 信二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 温度などのアナログ量を検出する複数の
   アナログセンサーと、ディジタルデータを記憶するデー
   タ記憶部を具備し、前記複数のアナログセンサーより一
   定のサンプリングタイムで複数の異なるアナログ量を検
   出し、前記検出された複数の異なるアナログ量をそれぞ
   れディジタルデータに変換するアナログ／ディジタル変
   換機能を有し、且つ前記ディジタルデータを前記データ
   記憶部へ記憶すると共に、一般的なパーソナルコンピュ
   ーターとインターフェイスを通じて接続することによ
   り、前記データ記憶部に記憶されたディジタルデータを
   前記パーソナルコンピューターへ出力することのできる
   マイクロコンピューターと、計測の開始／停止信号を前
   記マイクロコンピューターへ入力するスイッチと、前記
   データ記憶部からのデータ出力開始信号を前記マイクロ
   コンピューターへ入力するスイッチと、前記マイクロコ
   ンピューターと前記データ記憶部に電源を供給する電池
   と、アナログ量の計測状態を表示する表示部により構成
   され、配電線など外部からの電源供給を必要とせず独立
   して機能し、且つ空気調和機の電源板内など汎用の計測
   装置が入り込めない様な限られた狭い隙間にでも設置可
   能な小型で且つ前記パーソナルコンピューターにより多
   様なデータ解析を可能とした小型データ収集装置。
2. 【請求項２】 他の回路あるいは機器より発生したＨｉ
   ／Ｌｏの信号を入力し、前記Ｈｉ／Ｌｏ信号のレベルを
   前記マイクロコンピューターへ入力可能なレベルに変換
   するレベル変換部を具備し、ディジタルデータに変換さ
   れた前記複数の異なるアナログ量と、レベル変換された
   ディジタル量を一つのデータに構成し記憶することによ
   り詳細なデータ解析を行うことのできる請求項１の小型
   データ収集装置。
3. 【請求項３】 月・日・時・分の時刻を計測する時計機
   能を具備し、測定データに時間データを組み込み、リア
   ルタイムに複数のデータを測定・記憶という処理をする
   ことにより複数の本発明の小型データ収集装置または、
   他の機器によりリアルタイムに測定されデータとリンク
   させ多種多様なデータ解析を可能とした請求項１または
   請求項２の小型データ収集装置。
4. 【請求項４】 外部に設置したノンロックタイプのスイ
   ッチ入力によりデータ測定のサンプリングタイムを測定
   開始前に困難な操作なしで任意に設定可能とし、このこ
   とにより種々の目的に応じたデータ測定を可能とした請
   求項１または請求項２または請求項３の小型データ収集
   装置。
5. 【請求項５】 一定のサンプリングタイムで計測中、前
   記サンプリングタイム間であっても入力されたディジタ
   ルデータの変化を検出して、変化時点の時刻、アナログ
   量を計測、データ収集を行う請求項２または請求項３ま
   たは請求項４の小型データ収集装置。