JP2017161478A - Radio device and detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、無線装置および検出方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a wireless device and a detection method.
ボルトの内部に設けられたひずみゲージを用いて軸力を測定する装置が知られている。 An apparatus for measuring an axial force using a strain gauge provided inside a bolt is known.
本発明の実施形態は、ボルト等の締結部材の緩みを検知し、当該緩みを効率的にユーザ
又は管理者に認識させる。
The embodiment of the present invention detects looseness of a fastening member such as a bolt and makes the user or administrator recognize the looseness efficiently.
実施形態の無線装置は、加速度センサおよび地磁気センサの少なくとも一方を含み、ね
じ部を含む締結部材の姿勢の変化に基づいて出力するセンサ部と、前記センサ部の出力か
ら得られる情報を、アンテナを通じて外部機器に送信する無線回路と、を含んだセンサユ
ニットと、前記締結部材及び前記センサユニットの少なくとも一部を覆うとともに、前記
センサユニットを前記締結部材に着脱可能に固定する取付部材と、を備える。
A wireless device according to an embodiment includes at least one of an acceleration sensor and a geomagnetic sensor, and outputs a sensor unit that outputs based on a change in posture of a fastening member including a screw unit, and information obtained from the output of the sensor unit through an antenna. A sensor unit including a wireless circuit that transmits to an external device, and an attachment member that covers at least a part of the fastening member and the sensor unit and that removably fixes the sensor unit to the fastening member. .
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
本明細書では、いくつかの要素に複数の表現の例を付している。なおこれら表現の例は
あくまで例示であり、上記要素が他の表現で表現されることを否定するものではない。ま
た、複数の表現が付されていない要素についても、別の表現で表現されてもよい。
In the present specification, examples of a plurality of expressions are given to some elements. Note that these examples of expressions are merely examples, and do not deny that the above elements are expressed in other expressions. In addition, elements to which a plurality of expressions are not attached may be expressed in different expressions.
また、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係や各層の厚みの比率などは
現実のものと異なることがある。また、図面相互間において互いの寸法の関係や比率が異
なる部分が含まれることもある。
Further, the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like may differ from the actual ones. Moreover, the part from which the relationship and ratio of a mutual dimension differ between drawings may be contained.
(第1実施形態)
図1から図6を参照して、第1の実施形態の無線装置1および検出システム2につい
て説明する。
(First embodiment)
A
[1.無線装置]
図1は、無線装置1の全体構成を示す斜視図である。
[1. Wireless device]
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the
無線装置1は、「無線機器」、「通信ユニット」、および「電子機器」のそれぞれ一例
である。図1に示すように、無線装置1は、締結部材(固定部材、ねじ部材)11と、該
締結部材11に取り付けられるセンサユニット12とを備える。
The
まず、締結部材11について説明する。
First, the fastening
締結部材11は、例えば金属製のボルト(例えば六角ボルト)である。締結部材11は
、頭部15と、軸部16とを有する。頭部15は、多角形状(例えば六角形状)に形成さ
れている。軸部16は、頭部15よりも細い円柱状に形成されるとともに、頭部15に接
続されている(固定されている)。軸部16の外周面には、複数のねじ山を含むねじ部1
7が設けられている。軸部16は、固定対象物(被固定物)100のねじ穴100aに挿
入されて、固定対象物100に係合する。なお、固定対象物100は、特定のものに限定
されない。本実施形態の締結部材11は、例えば、棚やエアコン、橋、ビル、鉄道の車両
、その他の種々の分野において幅広く利用可能である。
The fastening
7 is provided. The
図1に示すように、締結部材11には、センサユニット12が取り付けられる取付穴(
収容部)18が設けられている。なお、締結部材11に対するセンサユニット12の取り
付け構造については、詳しく後述する。
As shown in FIG. 1, the
(Accommodating part) 18 is provided. The structure for attaching the
次に、センサユニット12について説明する。
Next, the
[1.センサユニットのシステム構成]
図2は、センサユニット12のシステム構成を示すブロック図である。
[1. System configuration of sensor unit]
FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration of the
図2に示すように、センサユニット12は、センサ部21、検出部22、メモリ23、
無線モジュール24、電池25、および電源部品26を有する。
As shown in FIG. 2, the
It has a
センサ部21は、加速度センサ21a、地磁気センサ21b、およびジャイロ21cを
含む。
The
加速度センサ21aは、加速度を測定する慣性センサであり、重力方向を検出すること
ができる。本実施形態の加速度センサ21aは、例えば3軸加速度センサである。すなわ
ち、加速度センサ21aは、互いに略直交するX軸方向、Y軸方向、およびZ軸方向の各
々における加速度を測定する。加速度センサ21aは、X軸方向、Y軸方向、およびZ軸
方向の各々における加速度の測定結果を、後述する検出部22に出力する。
The
地磁気センサ21bは、地磁気を測定するセンサであり、地球の磁束方向を検出するこ
とができる。本実施形態の地磁気センサ21bは、例えば3軸地磁気センサである。すな
わち、地磁気センサ21bは、互いに略直交するX軸方向、Y軸方向、およびZ軸方向の
各々における地磁気を測定する。地磁気センサ21bは、X軸方向、Y軸方向、およびZ
軸方向の各々における地磁気の測定結果を、検出部22に出力する。
The
The measurement result of geomagnetism in each of the axial directions is output to the
ジャイロ(ジャイロセンサ)21cは、「振動検出センサ」の一例であり、締結部材1
1に加わる振動を検出することができる。本実施形態のジャイロ21cは、例えば3軸ジ
ャイロである。すなわち、ジャイロ21cは、互いに略直交するX軸方向、Y軸方向、お
よびZ軸方向の各々における振動を測定する。ジャイロ21cは、X軸方向、Y軸方向、
およびZ軸方向の各々における振動の測定結果を、検出部22に出力する。
The gyro (gyro sensor) 21c is an example of a “vibration detection sensor”, and the
1 can be detected. The
And the measurement result of the vibration in each of the Z-axis directions is output to the
以上のように、本実施形態のセンサ部21は、3軸の加速度、3軸の地磁気、および3
軸の振動を測定可能な9軸センサである。本実施形態では、センサ部21は、センサユニ
ット12の一部として、締結部材11に取り付けられている。このため、締結部材11の
姿勢が変化する場合、締結部材11の姿勢の変化に応じてセンサ部21の姿勢(例えばセ
ンサ部21の向き)が変化する。例えば、センサ部21は、締結部材11が回転する場合
、締結部材11と一体に回転する。これにより、センサ部21は、締結部材11の姿勢の
変化に基づいた検出結果を出力する。例えば、センサ部21は、上記検出結果の一例とし
て、締結部材11の姿勢の変化に基づいた値を出力する。
As described above, the
This is a 9-axis sensor capable of measuring shaft vibration. In the present embodiment, the
なお本願では、上記「変化に基づいた値」のように単に「値」と言う場合、この「値」
は、測定値に限定されず、また数値にも限定されない。「値」は、例えば、High/L
owのような属性を示すものでもよい。
In the present application, when simply saying “value” like the above “value based on change”, this “value”
Is not limited to measured values, nor is it limited to numerical values. “Value” is, for example, High / L
An attribute such as ow may be indicated.
また上記に代えて、センサ部21は、該センサ部21の検出結果の一例として、加速度
センサ21a、地磁気センサ21b、およびジャイロ21cの測定値に何らかの補正、修
正、またはふるい分けなどの処理が行われたものを出力してもよい。すなわち本願で言う
「検出結果(または測定結果)」とは、測定値に対して予め設定される演算処理または判
定処理などが行われたものでもよい。例えば、センサ部21は、予め設定された複数の区
分に対して測定値がどの区分に含まれるのかを示す情報を出力してもよい。例えば、セン
サ部21は、締結部材11の姿勢の変化が微量(例えば回転が0.5°以下)の場合など
に、同じ値を出力してもよい。
Instead of the above, as an example of the detection result of the
また本願で言う「締結部材の姿勢の変化」とは、締結部材11の姿勢に関するセンサ部
21の分解能の最小単位の大きさ以上の変化を意味する。すなわち、センサ部21の分解
能の最小単位の大きさ以上の変化であれば、微量のもの含めて全て「締結部材の姿勢の変
化」に該当する。
Further, the “change in the posture of the fastening member” referred to in the present application means a change that is greater than the minimum unit size of the resolution of the
また本願で言う「締結部材の姿勢の変化」とは、固定対象物100に対する締結部材1
1の回転(緩み)、および締結部材11の中心軸C(図3参照)の傾きの変化などを含む
。ここで、「固定対象物に対する締結部材の回転」とは、締結部材11の中心軸C(すな
わち軸部16の中心軸)周りの回転を意味する。また、「締結部材の中心軸の傾きの変化
」とは、固定対象物100に対する締結部材11の傾きの変化や、固定対象物100が傾
くことによる締結部材11の傾きの変化を含む。
The “change in the posture of the fastening member” in the present application means the
1 rotation (loosening), and a change in the inclination of the central axis C (see FIG. 3) of the
例えば本実施形態では、固定対象物100に対して締結部材11が回転した場合(すな
わち締結部材11が緩んだ場合)、加速度センサ21aの向きが変化する。加速度センサ
21aの向きが変化すると、加速度センサ21aに対する重力方向が変化する。これによ
り、加速度センサ21aは、例えば締結部材11の回転に応じて異なる値を出力する。
For example, in this embodiment, when the
また、固定対象物100に対して締結部材11が回転した場合(すなわち締結部材11
が緩んだ場合)、地磁気センサ21bの向きが変化する。地磁気センサ21bの向きが変
化すると、地磁気センサ21bに対する地球の磁束方向が変化する。これにより、地磁気
センサ21bは、例えば締結部材11の回転に応じて異なる値を出力する。
Further, when the
), The orientation of the
さらに本実施形態では、締結部材11の中心軸Cの傾きが変化した場合、加速度センサ
21aの傾きが変化する。加速度センサ21aの傾きが変化すると、加速度センサ21a
に対する重力方向が変化する。これにより、加速度センサ21aは、例えば締結部材11
の中心軸Cの傾きの変化に応じて異なる値を出力する。
Furthermore, in this embodiment, when the inclination of the central axis C of the
The direction of gravity relative to changes. Thereby, the
A different value is output according to the change in the inclination of the central axis C.
また、締結部材11の中心軸Cの傾きが変化した場合、地磁気センサ21bの傾きが変
化する。地磁気センサ21bの姿勢が変化すると、地磁気センサ21bに対する地球の磁
束方向が変化する。これにより、地磁気センサ21bは、例えば締結部材11の中心軸C
の傾きの変化に応じて異なる値を出力する。
Further, when the inclination of the central axis C of the
Different values are output according to the change in the slope of.
さらに本実施形態では、ジャイロ21cは、締結部材11に振動が作用する場合に、例
えばその振動の大きさに応じて異なる値を出力する。
Furthermore, in this embodiment, when vibration acts on the
次に、メモリ23および検出部22について説明する。
Next, the
メモリ23は、例えば後述するMicro Controller Unit(MCU)46に含まれる半導
体メモリ部品によって形成される。メモリ23は、例えば不揮発性メモリである。メモリ
23は、センサ部21の出力を、例えば検出部22を介して受け取る。
The
詳しく述べると、無線装置1は、例えば締結部材11が固定対象物100に取り付けら
れたときに、初期設定が行われる。メモリ23は、無線装置1の初期設定時に、センサ部
21の出力を受け取る。メモリ23は、初期設定時のセンサ部21の出力を、初期状態の
値(ゼロ補正値)として記憶する。これにより、後述する検出部22は、メモリ23に記
憶される値に基づいて、ゼロ値を設定することができる。なお、無線装置1の初期設定は
、固定対象物100に対して締結部材11が取り付けられた後に、無線装置1を叩くなど
して無線装置1に衝撃を入力することで行われてもよい。なおこれに代えて、初期設定は
、後述する無線回路31およびアンテナ32を通じて、外部機器28からの無線通信によ
って行われてもよい。
More specifically, the
また、メモリ23には、締結部材11の姿勢の変化(例えば姿勢の変化の程度)を判定
するための少なくとも1つ(例えば複数)の基準値が格納される。これら基準値は、「予
め設定される値」の一例である。これら基準値は、例えば、3軸の加速度および3軸の地
磁気の各々について設定される。
In addition, the
具体的には、メモリ23には、固定対象物100に対する締結部材11の回転の程度(
緩みの程度)を判定するための少なくとも1つ(例えば複数)の基準値が格納される。こ
れら基準値は、例えば、固定対象物100に対して締結部材11が所定の角度(例えば、
10度、30度、90度、1回転、3回転)回転した場合の、3軸の加速度の変化の値や
、3軸の地磁気の変化の値などを含む。
Specifically, the
At least one (for example, plural) reference values for determining the degree of looseness are stored. These reference values are, for example, the
This includes a value of change in triaxial acceleration and a value of change in triaxial geomagnetism when rotated by 10 degrees, 30 degrees, 90 degrees, 1 rotation, and 3 rotations.
また、メモリ23には、締結部材11の中心軸Cの傾きの変化の程度を判定するための
少なくとも1つ(例えば複数)の基準値が格納される。これら基準値は、例えば、締結部
材11の中心軸Cが初期状態に対して所定の角度(例えば、1度、3度、5度、10度)
傾いた場合の、3軸の加速度の変化の値や、3軸の地磁気の変化の値などを含む。
The
Including a value of change in triaxial acceleration and a value of change in triaxial geomagnetism when tilted.
さらに、メモリ23には、締結部材11の状態(例えば締結部材11の劣化状態)を判
定する(推定する)ための少なくとも1つ(例えば複数)の基準値が格納される。これら
基準値は、「予め設定される値」の一例である。本実施形態では、これら基準値は、例え
ば3軸のジャイロ21cについて設定される。
Further, the
具体的には、メモリ23には、振動による締結部材11の劣化の状態を判定する(推定
する)ための少なくとも1つ(例えば複数)の基準値が格納される。これら基準値は、例
えば、締結部材11の劣化が予め設定された程度まで進行する場合の、3軸の振動の累計
量(例えば3軸の各々の振動の累計量)などを含む。なお、この振動に関する基準値は、
例えば類似設備における締結部材11の過去の統計データなどに基づいて設定される。
Specifically, the
For example, it is set based on past statistical data of the
なお、上述の全ての基準値は、後述する無線モジュール24を通じて、外部機器28か
らの無線通信によって設定および変更することができる。
Note that all the reference values described above can be set and changed by wireless communication from the
検出部(検出回路)22は、例えばMCU46に含まれる回路の一部によって形成され
る。本実施形態の検出部22は、センサ部21の出力に基づいて、締結部材11の姿勢の
変化を検出するとともに、締結部材11の劣化の程度を推定する。
The detection unit (detection circuit) 22 is formed by a part of a circuit included in the
詳しく述べると、検出部22は、センサ部21の出力を受け取る。例えば、検出部22
は、予め設定されたサンプリング周期で、3軸に関する加速度センサ21aの測定値、3
軸に関する地磁気センサ21bの測定値、および3軸に関するジャイロ21cの測定値を
センサ部21から受け取る。
More specifically, the
Are the measured values of the
The measurement value of the
なお、本願で言う「測定値」とは、測定によって得られた値である。一方で、「センサ
部21の出力から得られる値」のように単に「値」と言う場合は、この「値」は、上述し
たように、測定値に限定されず、また数値にも限定されない。この「値」は、例えば、H
igh/Lowのような属性を示すものでもよい。また本願で言うセンサ部21の「出力
」とは、センサ部21の検出結果に基づいてセンサ部21が出力する電気信号、またはそ
の電気信号に含まれる情報のことである。このため、本願で言うセンサ部21の「出力」
は、「センサ部の検出結果」と読み替えることもできる。
The “measured value” referred to in the present application is a value obtained by measurement. On the other hand, when “value” is simply referred to as “value obtained from the output of the
An attribute such as “high / Low” may be indicated. The “output” of the
Can also be read as “detection result of sensor unit”.
検出部22は、センサ部21の出力から得られる値に基づき、締結部材11の姿勢の変
化を検出するとともに、締結部材11の劣化の程度を推定する。例えば、検出部22は、
センサ部21の出力から得られる値と、上記基準値に基づき、締結部材11の姿勢の変化
を検出するとともに、締結部材11の劣化の程度を推定する。なお本願で言う「〇〇に基
づき」とは、「少なくとも〇〇に基づく」ことを意味する。すなわち本願で言う「〇〇に
基づき」とは、〇〇のみに基づく場合に加え、〇〇と他の何かに基づく場合も含む。
The
Based on the value obtained from the output of the
本実施形態では、検出部22は、センサ部21の出力から得られる値を上記基準値と比
較することで、締結部材11の姿勢の変化を検出するとともに、締結部材11の劣化の程
度を推定する。なお、「センサ部21の出力から得られる値」は、例えば、センサ部21
の出力から、初期設定で設定されたゼロ補正値が差し引かれた値(すなわち、ゼロ値から
の変化量)である。なお、「センサ部21の出力から得られる値」は、センサ部21の出
力に含まれる測定値そのものでもよく、または、前記測定値に対して予め設定された演算
処理または判定処理などが行われることで得られる値でもよい。
In the present embodiment, the
Is a value obtained by subtracting the zero correction value set in the initial setting from the output (that is, the amount of change from the zero value). The “value obtained from the output of the
例えば、検出部22は、センサ部21の出力から得られる値が、上記基準値に含まれる
第1基準値以上である場合に、締結部材11の回転(緩み)、傾き、または劣化の程度が
、第1状態まで進んでいることを検出する。また、検出部22は、センサ部21の出力か
ら得られる値が、上記基準値に含まれる上記第1基準値よりも大きな第2基準値以上であ
る場合に、締結部材11の回転(緩み)、傾き、または劣化の程度が、上記第1状態より
も大きな第2状態まで進んでいることを検出する。一方で、検出部22は、センサ部21
の出力から得られる値が、上記第1基準値未満である場合に、締結部材11の回転(緩み
)、傾き、または劣化の程度が、上記第1状態まで進んでいないことを検出する。また、
検出部22は、センサ部21の出力から得られる値が、上記第1基準値以上、且つ、上記
第2基準値未満である場合に、締結部材11の回転(緩み)、傾き、または劣化の程度が
、前記第1状態よりも進んでいるが、前記第2状態までは進んでいないことを検出する。
For example, when the value obtained from the output of the
When the value obtained from the output is less than the first reference value, it is detected that the degree of rotation (slack), inclination, or deterioration of the
When the value obtained from the output of the
本実施形態では、検出部22は、加速度センサ21aの出力から得られる値を、加速度
センサ21aに対応して設定された上記基準値と比較することで、固定対象物100に対
する締結部材11の回転の程度を検出する。また、検出部22は、地磁気センサ21bの
出力から得られる値を、地磁気センサ21bに対応して設定された上記基準値と比較する
ことで、固定対象物100に対する締結部材11の回転の程度を検出する。なおこれに代
えて、検出部22は、予め設定された基準を超える締結部材11の回転の有無のみを検出
してもよい。
In the present embodiment, the
さらに本実施形態では、検出部22は、加速度センサ21aの出力から得られる値を、
加速度センサ21aに対応して設定された上記基準値と比較することで、締結部材11の
中心軸Cの傾きの変化の程度を検出する。また、検出部22は、地磁気センサ21bの出
力から得られる値を、地磁気センサ21bに対応して設定された上記基準値と比較するこ
とで、締結部材11の中心軸Cの傾きの変化の程度を検出する。なおこれに代えて、検出
部22は、予め設定された基準を超える締結部材11の中心軸Cの傾きの変化の有無のみ
を検出してもよい。
Furthermore, in this embodiment, the
The degree of change in the inclination of the central axis C of the
さらに、本実施形態では、検出部22は、ジャイロ21cの出力から得られる値を、ジ
ャイロ21cに対応して設定された上記基準値と比較することで、振動による締結部材1
1の劣化の程度を推定する。なおこれに代えて、検出部22は、予め設定された基準を超
える締結部材11の劣化の程度の有無のみを検出してもよい。
Furthermore, in this embodiment, the
The degree of degradation of 1 is estimated. Instead of this, the
検出部22は、無線モジュール24を通じて、締結部材11の姿勢の変化に関する検出
結果、および締結部材11の劣化の程度の検出結果を、後述する外部機器28に送信する
。例えば、検出部22は、加速度センサ21aおよび地磁気センサ21bの出力に基づい
て検出した、固定対象物100に対する締結部材11の回転に関する検出結果、および、
締結部材11の中心軸Cの傾きの変化に関する検出結果を、外部機器28に送信する。ま
た、検出部22は、ジャイロ21cの出力に基づいて検出した、締結部材11の劣化に関
する検出結果を、外部機器28に送信する。
The
The detection result regarding the change in the inclination of the central axis C of the
なお、検出部の上記検出動作は、上記基準値に基づいて行われるものに限定されない。
例えば、検出部は、上記に代えて、センサ部21の最新の出力から得られる値と、センサ
部21の過去の出力から得られる値とを比較することで、締結部材11の姿勢の変化を検
出するとともに、締結部材11の劣化の程度を推定してもよい。すなわち、検出部22は
、センサ部21の最新の出力から得られる値が、センサ部21の過去の出力から得られる
値に比べて、予め設定される量を超えて大きい場合に、締結部材11の回転(緩み)、傾
き、または劣化の程度が進んでいることを検出してもよい。一方で、検出部22は、セン
サ部21の最新の出力から得られる値が、センサ部21の過去の出力から得られる値に比
べて、予め設定される量を超えて大きくない場合に、締結部材11の回転(緩み)、傾き
、または劣化の程度が進んでいないことを検出してもよい。
The detection operation of the detection unit is not limited to that performed based on the reference value.
For example, instead of the above, the detection unit compares the value obtained from the latest output of the
次に、無線モジュール24について説明する。
Next, the
図3に示すように、無線モジュール24は、無線回路31と、アンテナ32とを含む。
As shown in FIG. 3, the
無線回路31は、検出部22から受け取る情報(信号)を、アンテナ32が出力可能な
信号に変換する。本実施形態の無線回路31は、例えばBluetooth(登録商標)の規格に
対応する無線回路である。なお、無線回路31は、上記例に限定されない。例えば、無線
回路31は、Zigbee(登録商標)や、Near Field Communication(NFC)、または92
0MHz帯を利用する通信規格に対応するものでもよい。
The
It may correspond to a communication standard using the 0 MHz band.
アンテナ32は、無線回路31に電気的に接続されている。アンテナ32は、チップア
ンテナでもよく、後述する回路基板41の表面に設けられた導体パターンでもよい。アン
テナ32は、無線回路31から受け取る信号を、無線電波として外部機器28に送信する
。
The
ここで、本実施形態では、無線モジュール24には、該無線モジュール24を識別する
ための識別情報(例えば識別ID)が付与されている。この識別情報は、無線モジュール
24が搭載された締結部材11を他の締結部材11と識別可能な識別情報の一例である。
無線モジュール24は、該無線モジュール24の識別情報を外部機器28に送信する。な
お、例えば無線モジュール24が識別情報を有しない場合、またはその他必要に応じて、
無線装置1に対して識別情報が付与されてもよい。この場合、無線モジュール24は、無
線モジュール24の識別情報に代えて、または無線モジュール24の識別情報に加えて、
無線装置1に付与された識別情報を外部機器28に送信してもよい。
Here, in this embodiment, identification information (for example, identification ID) for identifying the
The
Identification information may be given to the
The identification information given to the
本実施形態では、無線モジュール24は、センサ部21の出力から得られる情報と、上
記識別情報とを、アンテナ32を通じて外部機器28に送信する。無線モジュール24は
、定期的(例えば24時間に1回)に、上述の情報および識別情報を外部機器28に送信
する。ここで、「センサ部の出力から得られる情報」とは、センサ部21の出力に含まれ
る測定値そのものでもよく、前記測定値に予め設定された演算処理または判定処理などが
行われることで得られる情報でもよい。本実施形態では、無線回路31は、「センサ部の
出力から得られる情報」として、検出部22の検出結果を送信する。例えば、「検出部の
検出結果」は、固定対象物100に対する締結部材11の回転に関する検出結果、締結部
材11の中心軸Cの傾きの変化に関する検出結果、および締結部材11の劣化に関する検
出結果などを含む。
In the present embodiment, the
また、無線モジュール24は、外部機器28から送信された電波を受信する。これによ
り、無線装置1の管理者は、無線モジュール24を通じて、上述の初期設定や、メモリ2
3に格納される基準値の変更、検出部22の検出結果の送信タイミングの変更などを行う
ことができる。
The
3 can be changed, the transmission timing of the detection result of the
なお、無線装置1が情報を送信する外部機器(情報処理装置)28は、タブレット端末
やスマートフォン、ポータブルコンピュータのような電子機器でもよく、または図6に示
すように、ネットワークNに接続された通信装置(中継器)でもよい。
The external device (information processing device) 28 to which the
次に、電池25および電源部品26について説明する。
Next, the
電池25は、後述する電源部品26を介して、センサ部21、検出部22、メモリ23
、および無線回路31に電源を供給する。電池25は、一次電池でもよく、二次電池でも
よい。なお電池25が二次電池の場合は、後述する回路基板41(図3参照)に、無線給
電用の受電部34(例えば受電コイル)が設けられてもよい。
The
, And the
電源部品(電源回路部品)26は、電池25に電気的に接続されるとともに、センサ部
21、検出部22、メモリ23、および無線回路31に電気的に接続されている。電源部
品26は、例えば低ドロップアウトリニアレギュレータ(LDO)である。電源部品26
は、電池25から供給される電圧を、各種部品21,22,23,31が必要とする電圧
に変換する。なお、本願で言う「電源部品」は、LDOに限定されるものではなく、電源
回路に関する別の部品でもよい。
The power supply component (power supply circuit component) 26 is electrically connected to the
Converts the voltage supplied from the
[1−2.センサユニットのハードウェア構成]
次に、センサユニット12のハードウェア構成について説明する。
[1-2. Hardware configuration of sensor unit]
Next, the hardware configuration of the
図3は、無線装置1の断面図を示す。
FIG. 3 shows a cross-sectional view of the
図3に示すように、無線装置1は、回路基板41、チップ部品42、電源部品26、ア
ンテナ32、筐体43、電池25、および電池保護部材44を有する。
As illustrated in FIG. 3, the
回路基板(基板)41は、例えば円形の板状に形成され、締結部材11の外部に位置す
る。回路基板41は、締結部材11の中心軸Cに沿う方向で、締結部材11の頭部15に
並ぶ。チップ部品42、電源部品26、およびアンテナ32は、回路基板41の表面に実
装され、回路基板41に電気的に接続されている。チップ部品42、電源部品26、およ
びアンテナ32は、回路基板41に対して、締結部材11および電池25とは反対側に位
置する。
The circuit board (substrate) 41 is formed in a circular plate shape, for example, and is located outside the
チップ部品(半導体部品)42は、上述のセンサ部21、MCU(制御部)46、およ
び無線回路31を含む。チップ部品42は、センサ部21、MCU46、および無線回路
31がモールド樹脂47によって一体に封止された部品である(図4参照)。なお、MC
U46は、上述の検出部22およびメモリ23を含む半導体部品である。
The chip component (semiconductor component) 42 includes the
U46 is a semiconductor component including the
筐体43は、外郭部材の一例であり、無線装置1の外部に露出している。筐体43は、
回路基板41、チップ部品42、電源部品26、およびアンテナ32を一体に収容する。
例えば、筐体43は、回路基板41、チップ部品42、電源部品26、およびアンテナ3
2を一体に封止したモールド樹脂である。すなわち、筐体43は、合成樹脂製であり、無
線通信の電波を通す。また、筐体43には、電池25が通される貫通穴43hが設けられ
ている。電池25は、貫通穴43hに通されることで、回路基板41に接続されている。
The
The
For example, the
2 is a mold resin in which 2 is integrally sealed. That is, the
筐体43は、締結部材11の頭部15の直径よりも小さい。言い換えると、筐体43は
、締結部材11の中心軸Cに沿う方向で見た場合に、頭部15の外形ラインOLの内側に
配置されている(図4参照)。すなわち、回路基板41、センサ部21、電源部品26、
無線回路31、およびアンテナ32(言い換えると、センサユニット12の全体)は、締
結部材11の中心軸Cに沿う方向で見た場合に、頭部15の外形ラインOLの内側に配置
されている。
The
The
ここで、図4は、図3中に示された無線装置1のF4−F4線に沿う断面図である。な
お説明の便宜上、図4では、筐体43を2点鎖線で示す。
Here, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line F4-F4 of the
図4に示すように、チップ部品42(センサ部21)は、電源部品26の少なくとも一
部に比べて、締結部材11の中心軸Cの近くに配置されている。また別の観点では、チッ
プ部品42の少なくとも一部は、締結部材11の中心軸Cに重なる位置に配置されている
。さらに言えば、チップ部品42のなかでセンサ部21が、締結部材11の中心軸Cに重
なる位置に配置されている。
As shown in FIG. 4, the chip component 42 (sensor unit 21) is disposed near the central axis C of the
図3に示すように、本実施形態の締結部材11は、センサユニット12の少なくとも一
部を収容する取付穴18を有する。取付穴18は、「穴」の一例である。取付穴18は、
締結部材11の中心軸Cに沿って設けられている。取付穴18は、締結部材11の頭部1
5と軸部16とに亘って設けられている。また、取付穴18は、締結部材11の頭部15
に設けられた開口部18aを有する。取付穴18は、開口部18aを通じて無線装置1の
外部に露出可能である。
As shown in FIG. 3, the
It is provided along the central axis C of the
5 and the
Has an
より詳しく述べると、取付穴18は、第1部分51と、第2部分52とを有する。第1
部分51は、締結部材11の頭部15に設けられて、筐体43の一部を収容する。ここで
、図4に示すように、筐体43は、多角形状(例えば矩形状)の箱型に形成されている。
言い換えると、筐体43は、中心軸Cから第1距離にある第1部分43aと、中心軸Cか
ら第2距離になる第2部分43bとを有する。第2距離は、第1距離よりも長い。取付穴
18の第1部分51は、筐体43の外形に対応した形状を有する。筐体43は、取付穴1
8の第1部分51に嵌め込まれる。すなわち、取付穴18の第1部分51は、筐体43の
第1部分43aに沿う縁部と、第2部分43bに沿う縁部とを有する。これにより、固定
対象物100に対して締結部材11が回転する場合に、筐体43は締結部材11の回転に
伴って回転する。
More specifically, the mounting
The
In other words, the
8 is fitted into the
また、図3に示すように、筐体43は、締結部材11に固定される爪部(掛かり部)4
3cを有する。爪部43cは、例えば合成樹脂製で弾性を有し、締結部材11の係合部1
1aに掛かる。筐体43の爪部43cが締結部材11の係合部11aに着脱可能に取り付
けられることで、筐体43は締結部材11に対して比較的簡単に固定される。
Further, as shown in FIG. 3, the
3c. The
Take 1a. Since the
取付穴18の第2部分52は、締結部材11の頭部15および軸部16に設けられてい
る。第2部分52の開口面積は、第1部分51の開口面積に比べて小さい。本実施形態の
電池25は、締結部材11の中心軸Cに沿う円筒状をしている。電池25は、取付穴18
の第2部分52に挿入されて、取付穴18の第2部分52に収容される。
The
The
電池保護部材44は、電池25と、取付穴18の第2部分52の内面(内周面および底
面)との間に設けられている。電池保護部材44は、合成樹脂製であり、絶縁性(電気絶
縁性)を有する。なお、電池保護部材44は、絶縁性のフィルム部材でもよい。
The
図5は、図3中に示された無線装置1のF5−F5線に沿う断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line F5-F5 of the
図5に示すように、電池保護部材44は、多角形状(例えば矩形状)の外形を有する。
言い換えると、電池保護部材44は、中心軸Cから第1距離にある第1部分44aと、中
心軸Cから第2距離になる第2部分44bとを有する。第2距離は、第1距離よりも長い
。取付穴18の第2部分52は、電池保護部材44の外形に対応した形状を有する。電池
保護部材44は、取付穴18の第2部分52に嵌め込まれる。すなわち、取付穴18の第
2部分52は、電池保護部材44の第1部分44aに沿う縁部と、第2部分44bに沿う
縁部とを有する。これにより、固定対象物100に対して締結部材11が回転する場合に
、電池保護部材44は締結部材11の回転に伴って回転する。
As shown in FIG. 5, the
In other words, the
なお、筐体43、電池保護部材44、および取付穴18の形状は、上記例に限定されな
い。例えば、センサユニット12は、接着剤で締結部材11に固定されることで、締結部
材11の回転に伴って回転するものでもよい。
In addition, the shape of the housing | casing 43, the
なお、本実施形態のセンサユニット12は、締結部材11に対して着脱可能に取り付け
られている。すなわち、センサユニット12は、締結部材11から取り外し可能である。
例えば、センサユニット12は、電池25の残量が少なくなった場合に、新しいセンサユ
ニット12と交換される。
Note that the
For example, the
[2.検出システム]
次に、無線装置1を利用した検出システム(情報処理システム)2について説明する。
[2. Detection system]
Next, a detection system (information processing system) 2 using the
図6は、検出システム2のシステム構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a system configuration of the
本実施形態の検出システム2は、複数の無線装置1から得られる情報に基づき、締結部
材11の状態、および締結部材11が取り付けられた固定対象物100の状態を検出する
。
The
図6に示すように、検出システム2は、例えば外部機器(通信装置)28およびネット
ワークNを介して、複数の無線装置1から情報を取得する。
As illustrated in FIG. 6, the
詳しく述べると、検出システム2は、装置情報データベース(装置情報DB)61、比
較情報データベース(比較情報DB)62、検出部63、出力部64、および表示画面6
5を有する。装置情報DB61および比較情報DB62は、例えば検出システム2に含ま
れるサーバ66によって形成される。また、検出部63、および出力部64は、例えば検
出システム2に含まれる情報処理装置67(さらに言えば、情報処理装置67の回路基板
、プロセッサ、およびメモリ)によって形成される。
More specifically, the
5 The
装置情報DB(無線装置情報DB、締結部材情報DB)61には、複数の無線装置1(
複数の締結部材11)に関する情報が格納されている。すなわち、無線装置情報DB61
には、各無線装置1の設置場所、設置状態(例えば設置の向き)などと、各無線装置1の
識別情報(例えば上述の識別情報)とが対応付けられて格納されている。
The device information DB (wireless device information DB, fastening member information DB) 61 includes a plurality of wireless devices 1 (
Information on a plurality of fastening members 11) is stored. That is, the wireless
Are stored in association with the installation location, installation state (for example, installation direction) of each
比較情報DB(統計情報DB)62には、類似設備において過去に収集された無線装置
1の出力に関する情報(例えば統計データ)などが格納されている。すなわち、比較情報
DB62には、類似設備において過去に得られた各無線装置1の出力と、各無線装置1の
実際の状態(例えば締結部材11の緩みの程度や劣化の程度)とが対応付けられて格納さ
れている。例えば、比較情報DB62には、各無線装置1の締結部材11に作用した振動
に関する情報と、各無線装置1の締結部材11の実際の状態(例えば締結部材11の劣化
の程度)とが対応付けられて格納されている。
The comparison information DB (statistical information DB) 62 stores information (for example, statistical data) related to the output of the
また、比較情報DB62には、類似設備において過去に収集された複数の無線装置1の
出力と、固定対象物100の実際の状態(例えば固定対象物100の劣化の程度)とが対
応付けられて格納されている。
Further, in the
本実施形態の検出部(検出回路)63は、各無線装置1から得られる情報に基づき、締
結部材11の劣化の程度を推定する(判定する)。例えば、検出部63は、各無線装置1
のジャイロ21cの出力から得られる値を受け取る。検出部63は、ジャイロ21cの出
力から得られる値と、装置情報DB61および比較情報DB62に格納された情報とに基
づき、締結部材11の劣化の程度を推定する。
The detection unit (detection circuit) 63 according to the present embodiment estimates (determines) the degree of deterioration of the
The value obtained from the output of the
また、検出部63は、複数の無線装置1のセンサ部21の出力から得られる値と、装置
情報DB61および比較情報DB62に格納された情報とに基づき、複数の締結部材11
が取り付けられた固定対象物100の全体の状態(例えば固定対象物100の全体の劣化
の程度)を推定する。
The
The overall state of the fixed
なお、各無線装置1は、センサユニット12の内部に検出部22を有しなくてもよい。
この場合、無線装置1は、センサ部21の出力をそのまま外部機器(通信装置)28を介
して検出システム2に送信してもよい。この場合、検出システム2の検出部63は、上述
したセンサユニット12の検出部22と略同じ機能を有してもよい。すなわち、検出シス
テム2の検出部63は、加速度センサ21aおよび地磁気センサ21bの出力から得られ
る値に基づき、締結部材11の姿勢の変化を検出してもよい。すなわち、検出システム2
の検出部63は、固定対象物100に対する締結部材11の回転や、締結部材11の中心
軸Cの傾きの変化を検出してもよい。
Each
In this case, the
The
出力部(出力回路)64は、検出部63によって検出された情報を検出部63から受け
取る。出力部64は、検出部63から受け取る情報を、表示画面65に表示する。
The output unit (output circuit) 64 receives information detected by the
なお、検出システム2は、ネットワークNを介して無線装置1から情報を取得するもの
に限られない。検出システム2は、例えばスマートフォンやタブレット端末、ポータブル
コンピュータのような個々の電子機器(情報処理装置)である外部機器28に搭載される
ものでもよい。
Note that the
以上のような構成によれば、締結部材11に関する検査の負担を軽減することができる
。すなわち、本実施形態の無線装置1は、センサ部21と、無線回路31とを備える。セ
ンサ部21は、締結部材11に取り付けられ、締結部材11の姿勢の変化に基づいて出力
する。無線回路31は、センサ部21の出力から得られる情報を、アンテナ32を通じて
外部機器28に送信する。
According to the configuration as described above, it is possible to reduce the burden of the inspection related to the
このような構成によれば、複数の締結部材11のなかで、ある締結部材11に姿勢の変
化が生じた場合に、無線通信によってセンサ部21から得られる情報に基づき、姿勢の変
化が生じた締結部材11を容易に特定することができる。このため、締結部材11の全数
検査(すなわち検査員による現場での全数検査)を行う必要が無くなり、または、全数検
査を行う頻度を減らすことができ、検査の負担を軽減することができる。
According to such a configuration, when a change in posture occurs in a
また上記構成によれば、締結部材11に対して取り付けが容易なセンサユニット12に
よって、締結部材11に無線通信機能や検出機能を追加することができる。このため、利
便性の高い無線装置1を提供することができる。また、このようなセンサユニット12の
取り付けには、特殊な工事は不要である。
Moreover, according to the said structure, the wireless communication function and a detection function can be added to the
本実施形態では、センサ部21は、締結部材11の姿勢の変化による、センサ部21に
作用する力の向きの変化に基づいて出力する。このような構成によれば、締結部材11の
姿勢の変化(例えば回転)を直接に検出するセンサを設ける場合に比べて、比較的小型の
センサによって締結部材11の姿勢の変化を検出することができる。このため、上記構成
によれば、無線装置1の小型化および低コスト化を図ることができる。なお、姿勢の変化
を「直接」に検出するとは、例えば、締結部材11の頭部15の外周に取り付けられて締
結部材11の姿勢の変化(例えば回転)に伴って動く第1部材と、固定対象物100に固
定された第2部材との間の実際の機械的な変化(すなわち実際の回転や移動)によって締
結部材11の姿勢の変化を検出することを意味する。一方で、本実施形態のセンサ部21
は、締結部材11の姿勢の変化に伴い締結部材11に作用する力の向きが変化することを
検出することで、締結部材11の姿勢の変化を検出する。このような構成によれば、回路
基板に実装される比較的小型のチップによって締結部材11の姿勢の変化を検出すること
が可能になるため、無線装置1の小型化および低コスト化を図ることができる。
In the present embodiment, the
Detects a change in the posture of the
本実施形態では、センサ部21は、締結部材11の回転による、センサ部21に作用す
る力の向きの変化に基づいて出力する。このような構成によれば、締結部材11の回転に
伴いセンサ部21に作用する力の向きの変化を検出することで、締結部材11の緩みなど
を検出することができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、センサ部21は、締結部材11の回転による、センサ部21に作用す
る重力の向きの変化および地磁気による力の向きの変化の少なくとも一方に基づいて出力
する。ここで、重力および地磁気による力の向きは、締結部材11の回転に伴って確実に
変化しやすい。このため、重力の向きの変化および地磁気による力の向きの変化の少なく
とも一方を検出することで、締結部材11の状態を精度良く検出することができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、センサ部21は、加速度センサ21aおよび地磁気センサ21bの少
なくとも一方を含む。このような構成によれば、センサ部21に作用する重力の向きの変
化および地磁気による力の向きの変化の少なくとも一方を精度良く検出することができる
。
In the present embodiment, the
本実施形態では、加速度センサ21aおよび地磁気センサ21bの少なくとも一方は、
締結部材11の回転に基づいて出力する。このような構成によれば、センサ部21から得
られる情報に基づき、緩みが生じた締結部材11を容易に特定することができる。
In the present embodiment, at least one of the
Output based on the rotation of the
本実施形態では、加速度センサ21aおよび地磁気センサ21bの少なくとも一方は、
締結部材11と一体に回転する。このような構成によれば、加速度センサ21aおよび地
磁気センサ21bによって締結部材11の回転をさらに確実に検出することができる。
In the present embodiment, at least one of the
It rotates integrally with the
ここで、例えば締結部材11の中心軸Cが重力方向に沿う場合、加速度センサ21aの
出力のみでは、締結部材11の中心軸C周りの回転を検出できない場合がある。同様に、
締結部材11の設置の向きによっては、地磁気センサ21bの出力のみでは、締結部材1
1の中心軸C周りの回転を検出できない場合がある。
Here, for example, when the central axis C of the
Depending on the installation direction of the
In some cases, rotation around the central axis C of 1 cannot be detected.
そこで本実施形態では、センサ部21は、加速度センサ21aおよび地磁気センサ21
bの両方を含む。このような構成によれば、加速度センサ21aの出力と地磁気センサ2
1bの出力とを併用することで、締結部材11の姿勢の変化(例えば締結部材11の回転
)を高い精度で検出することができる。
Therefore, in the present embodiment, the
including both b. According to such a configuration, the output of the
By using together with the output 1b, a change in the posture of the fastening member 11 (for example, rotation of the fastening member 11) can be detected with high accuracy.
本実施形態では、センサ部21は、締結部材11に加わる振動を検出する振動検出セン
サ(例えばジャイロ21c)を含む。このような構成によれば、センサ部21から得られ
る情報に基づき、振動による締結部材11の劣化の程度を推定することができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、無線装置1は、加速度センサ21aおよび地磁気センサ21bの少な
くとも一方の出力から得られる値を予め設定された値と比較することで締結部材11の姿
勢の変化を検出する検出部22をさらに備える。無線回路31は、検出部22の検出結果
を外部機器28に送信する。このような構成によれば、外部機器28(または検出システ
ム2)は、締結部材11の姿勢の変化の有無や姿勢の変化の程度に関する情報を無線装置
1から直接に受け取ることができる。このため、外部機器28(または検出システム2)
に必要な機能を少なくすることができる。これにより、さらに利便性の高い無線装置1を
提供することができる。
In the present embodiment, the
It is possible to reduce the number of functions required. Thereby, the
本実施形態では、締結部材11は、頭部15と、軸部16とを含むボルトである。セン
サ部21、無線回路31、およびアンテナ32は、軸部16の中心軸Cに沿う方向で見た
場合に、頭部15の外形ラインOLの内側に配置されている。このような構成によれば、
センサユニット12が締結部材11に取り付けられた場合でも、締結部材11の外形が大
きくなりにくい。このため、無線装置1の小型化を図ることができる。このような無線装
置1によれば、締結部材11の設置場所などが制約を受けにくい。
In the present embodiment, the
Even when the
本実施形態では、センサ部21に電気的に接続された電源部品26をさらに備える。セ
ンサ部21は、電源部品26の少なくとも一部に比べて、軸部16の中心軸Cの近くに配
置されている。このような構成によれば、センサ部21は、締結部材11の中心部の近く
に配置される。締結部材11の中心部の近くにセンサ部21が配置されると、例えばいず
れの方向から振動が入力される場合でも、その振動をセンサ部21が検出しやすくなる。
このため、センサ部21の検出精度を高めることができる。
In the present embodiment, a
For this reason, the detection accuracy of the
本実施形態では、無線装置1は、センサ部21を含むチップ部品42を備える。チップ
部品42の少なくとも一部は、軸部16の中心軸Cに沿う方向で見た場合に、軸部16の
中心軸Cに重なる位置に配置されている。このような構成によれば、センサ部21は、締
結部材11の中心部のさらに近くに配置される。締結部材11の中心部のさらに近くにセ
ンサ部21が配置されると、例えばいずれの方向から振動が入力される場合でも、その振
動をセンサ部21が検出しやすくなる。このため、センサ部21の検出精度を高めること
ができる。
In the present embodiment, the
また、加速度センサ21aおよび地磁気センサ21bが締結部材11の中心軸Cから離
れた位置に配置される場合、加速度センサ21aおよび地磁気センサ21bの出力に補正
が必要になる場合がある。しかしながら、本実施形態のようにセンサ部21が締結部材1
1の中心軸Cの近くに配置されると、上記補正を省略することができる。これにより、さ
らに利便性の高い無線装置1を提供することができる。
Further, when the
If it is arranged near the central axis C of 1, the correction can be omitted. Thereby, the
本実施形態では、無線装置1は、センサ部21、無線回路31、およびアンテナ32を
含むセンサユニット12を備える。締結部材11には、センサユニット12の少なくとも
一部を収容する取付穴18が設けられている。このような構成によれば、無線装置1の小
型化を図ることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、締結部材11は、頭部15と、軸部16とを含むボルトである。取付
穴18は、少なくとも頭部15に設けられている。このような構成によれば、軸部16に
比べて大きさに余裕がある頭部15によって、センサユニット12の一部を収容すること
ができる。これにより、無線装置1のさらなる小型化を図ることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、センサユニット12は、センサ部21に電源を供給する電池25を含
む。取付穴18は、頭部15および軸部16に設けられて電池25を収容する。このよう
な構成によれば、頭部15と軸部16とに亘る比較的大きな取付穴18によって、センサ
ユニット12を収容することができる。これにより、無線装置1の小型化をさらに図るこ
とができる。また別の観点では、上記構成によれば、無線装置1の小型化を図りつつ、比
較的大きな電池25を搭載することができる。電池25の容量を大きくすることができる
と、無線装置1の電池寿命を延ばすことができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、検出システム2は、検出部63と、出力部64とを備える。検出部6
3は、無線装置1から得られる情報に基づき、締結部材11の姿勢の変化を検出する。出
力部64は、検出部63の検出結果を表示画面65に出力する。
In the present embodiment, the
3 detects a change in the posture of the
このような構成によれば、複数の締結部材11のなかで、ある締結部材11に姿勢の変
化が生じた場合に、無線装置1から得られる情報に基づき、姿勢の変化が生じた締結部材
11を容易に特定することができる。このため、締結部材11の全数検査を行う必要が無
くなり、または、全数検査を行う頻度を減らすことができ、検査の負担を軽減することが
できる。
According to such a configuration, when a change in posture occurs in a
また本実施形態では、検出システム2の検出部63は、無線装置1(例えばジャイロ2
1c)から得られる情報に基づき、締結部材11の状態(例え締結部材11の劣化の程度
)を推定する。このような構成によれば、全数検査を行うことなく、劣化の程度が大きい
締結部材11を特定し、個別検査を行うことができる。このため、検査の負担を軽減する
ことができる。
Moreover, in this embodiment, the
Based on the information obtained from 1c), the state of the fastening member 11 (eg, the degree of deterioration of the fastening member 11) is estimated. According to such a configuration, the
また、検出システム2の検出部63は、複数の無線装置1のセンサ部21の出力から得
られる情報に基づき、複数の締結部材11が取り付けられた固定対象物100の状態(例
えば固定対象物100の劣化の程度)を推定する。このような構成によれば、複数の無線
装置1から無線送信される情報に基づき固定対象物100の状態を把握することができる
。これにより、例えば固定対象物100に対する検査の頻度を減らすことができ、検査の
負担を軽減することができる。
Further, the
次に、第1の実施形態のいくつかの変形例について説明する。なお以下に説明する変形
例は、後述する第2の実施形態にもそれぞれ適用可能である。
Next, some modified examples of the first embodiment will be described. Note that the modifications described below are also applicable to the second embodiment described later.
図7は、第1の変形例の無線装置1を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing the
図7に示すように、本変形例では、センサユニット12の筐体43に、ドライバーのよ
うな工具の先端部が挿入可能な溝71が設けられている。溝71は、例えばプラス溝だが
、マイナス溝でもよい。このような構成によれば、固定対象物100に対する無線装置1
の取り付け作業を容易に行うことができる。また上記構成によれば、ボルトに限らず、種
々の締結部材11にセンサユニット12を搭載することができる。
As shown in FIG. 7, in the present modification, the
Can be easily attached. Moreover, according to the said structure, the
図8は、第2の変形例の無線装置1を示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a
図8に示すように、本変形例では、締結部材11の頭部15には、蓋75が取り付けら
れている。蓋75は、軸部16とは反対側からセンサユニット12を覆っている。蓋75
は、例えば第1部材75aと第2部材75bとを含む。第1部材75aおよび第2部材7
5bの各々は、例えば蝶番76によって、締結部材11の頭部15に対して開閉可能であ
る。頭部15に対して第1部材75aおよび第2部材75bが開かれることで、締結部材
11からセンサユニット12が取り外し可能になる。蓋75には、ドライバーのような工
具の先端部が挿入可能な溝71が設けられている。溝71は、例えばプラス溝だが、マイ
ナス溝でもよい。このような構成によれば、上記第1変形例と同様に、固定対象物100
に対する無線装置1の取り付け作業を容易に行うことができる。また上記構成によれば、
ボルトに限らず、種々の締結部材11にセンサユニット12を搭載することができる。
As shown in FIG. 8, in this modification, a
Includes, for example, a
Each of 5b can be opened and closed with respect to the
The
The
図9は、第3の変形例の無線装置1を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a
図9に示すように、本変形例の締結部材11は、合成樹脂製である。締結部材11を合
成樹脂製にすると、加工が比較的容易であるため、複雑な形状の締結部材11を採用する
ことができる。また、合成樹脂製の締結部材11は、金属と異なり錆びないため、濡れや
すい環境や、高湿の環境、また、風雨に曝される環境でも長期間に亘って使用可能である
。さらに、合成樹脂製の締結部材11は、金属製の締結部材11に比べて、軽量であるた
め、固定対象物100の重量が増加しにくい。また、合成樹脂製の締結部材11は、金属
製の締結部材11を採用すると電波障害やその他の不具合が生じてしまうような場所にも
適用することができる。
As shown in FIG. 9, the
一方で、合成樹脂製の締結部材11は、紫外線によって劣化が進行する場合がある。
On the other hand, the synthetic
本変形例のセンサ部21は、紫外線センサ81を含む。筐体43には、紫外線センサ8
1を筐体43の外部に露出させる窓82が設けられている。窓82は、太陽光に含まれる
紫外線を紫外線センサ81まで入光させる。紫外線センサ81は、締結部材11が浴びる
紫外線の量を測定する。紫外線センサ81は、紫外線の測定結果を、検出部22に出力す
る。検出部22は、紫外線センサ81の出力から得られる値を、紫外線センサ81に対応
してメモリ23に格納された基準値と比較することで、紫外線による締結部材11の劣化
の程度を推定する。無線回路31は、検出部22によって推定された紫外線による締結部
材11の劣化の程度を外部機器28に送信する。
The
1 is exposed to the outside of the
また上記に代えて、本変形例の検出システム2の比較情報DB62には、類似設備にお
いて各無線装置1が受けた紫外線の量に関する情報と、各無線装置1の締結部材11の実
際の状態(例えば締結部材11の劣化の程度)とが対応付けられて格納されていてもよい
。検出システム2の検出部63は、無線装置1から得られる紫外線センサ81の出力から
得られる値と、比較情報DB62の情報とに基づき、締結部材11の状態(例えば締結部
材11の劣化の程度)を推定してもよい。
In place of the above, the
このような構成によれば、合成樹脂製の締結部材11の劣化をさらに精度よく推定する
ことができる。これにより、無線装置1の検出精度を高めることができる。
According to such a configuration, the deterioration of the synthetic
(第2実施形態)
図10から図11を参照して、第2の実施形態の無線装置1について説明する。本実施
形態の無線装置1は、汎用の締結部材(一般に流通する締結部材)11に着脱可能に取り
付けられる点で、上記第1の実施形態とは異なる。なお、第2の実施形態のその他の構成
は、上記第1の実施形態と同様である。また、本実施形態の無線装置1を利用した検出シ
ステム2は、上記第1の実施形態の検出システム2と同様である。
(Second Embodiment)
A
図10は、本実施形態の無線装置1の断面図を示す。
FIG. 10 shows a cross-sectional view of the
図10に示すように、本実施形態の無線装置1は、例えば汎用のボルト(例えば汎用の
六角ボルト)に取り付けられる。無線装置1は、センサユニット12と、センサユニット
12を締結部材11に着脱可能に取り付ける取付部材90とを有する。
As shown in FIG. 10, the
本実施形態のセンサユニット12は、締結部材11の頭部15と略同じ多角形状(例え
ば六角形状)に形成されている。センサユニット12は、締結部材11の中心軸Cに沿う
方向で、締結部材11の頭部15に重ねられている。
The
本実施形態では、電池25は、筐体43に収容されている。電池25は、扁平な円筒状
であり、例えば回路基板41よりも一回り小さい外形を有する。電池25は、チップ部品
42などとは反対側から回路基板41に重ねられている。
In the present embodiment, the
本実施形態では、アンテナ32は、チップ部品42および電源部品26に比べて、締結
部材11の中心軸Cの近くに配置される。アンテナ32の少なくとも一部は、締結部材1
1の中心軸Cに沿う方向で見た場合に、締結部材11の中心軸Cに重なる位置に配置され
ている。このような構成によれば、後述する金属製の取付部材90からアンテナ32を離
すことができ、アンテナ32の通信性をより確実に維持することができる。
In the present embodiment, the
When viewed in a direction along the central axis C of the first member, it is disposed at a position overlapping the central axis C of the
取付部材90は、例えば固定用の金属キャップである。取付部材90は、第1部分91
、第2部分92、および第3部分93を有する。
The
, A
図11は、本実施形態の無線装置1の平面図を示す。尚、チップ部品42の少なくとも
一部は、締結部材11の中心軸Cに重なる位置に配置されている。例えば、第1実施形態
と同様に、チップ部品42のなかでセンサ部21が、締結部材11の中心軸Cに重なる位
置に配置されても良く(図4参照)、その他の構成に関しても図面に限定されない。
FIG. 11 is a plan view of the
図10および図11に示すように、取付部材90の第1部分91は、締結部材11の頭
部15およびセンサユニット12の側面を覆う部分である。取付部材90の第1部分91
は、締結部材11の頭部15の外形およびセンサユニット12の外形に沿う多角形状(例
えば六角形状)の筒状に形成されている。取付部材90の第1部分91は、締結部材11
が回転する場合に、締結部材11の回転に伴って回転する。これにより、取付部材90の
第1部分91は、締結部材11が回転する場合に、締結部材11の回転に応じてセンサユ
ニット12を回転させる。また、取付部材90の第1部分91は、該取付部材90の内側
に向けてセンサユニット12を通す開口部91aが設けられている(図11参照)。セン
サユニット12は、開口部91aに挿入されることで、取付部材90の内側に収容される
。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
Is formed in a polygonal (for example, hexagonal) cylindrical shape along the outer shape of the
Rotates with the rotation of the
図10に示すように、取付部材90の第2部分92は、センサユニット12とは反対側
から締結部材11の頭部15に面する。言い換えると、取付部材90の第2部分92は、
該第2部分92とセンサユニット12との間に締結部材11の頭部15を挟み持つ。これ
により、締結部材11は、取付部材90から抜けなくなる。なお、取付部材90の第2部
分92には、締結部材11の軸部16が通される貫通穴92hが設けられている。締結部
材11の軸部16は、貫通穴92hに通されることで、取付部材90の外部に突出してい
る。
As shown in FIG. 10, the
The
取付部材90の第3部分93は、センサユニット12を固定する爪部である。図11に
示すように、第3部分93は、第1部分91の周端部のなかで一部の領域に設けられてい
る。図10に示すように、取付部材90の第3部分93は、締結部材11の頭部15とは
反対側からセンサユニット12の周縁部に面し、センサユニット12を支持する。言い換
えると、取付部材90の第2部分92と第3部分93との間に、締結部材11の頭部15
およびセンサユニット12が挟み持たれる。これにより、センサユニット12が取付部材
90から外れなくなる。
The
And the
締結部材11に対する取付部材90およびセンサユニット12の取り付け方法は以下の
とおりである。すなわち、まず、取付部材90の内側に締結部材11を挿入し、締結部材
11の軸部16を取付部材90の貫通穴92hに通す。次に、センサユニット12を、取
付部材90の内側に挿入する。すなわち、センサユニット12を締結部材11の頭部15
と第3部分93との間に挿入する。これにより、締結部材11およびセンサユニット12
が取付部材90に取り付けられる。一方で、上記手順を逆に行うことで、締結部材11か
らセンサユニット12および取付部材90を取り外すことができる。
A method of attaching the
And the
Is attached to the
このような構成によれば、上記第1の実施形態と同様に、締結部材11の検査の負担を
低減することができる。
According to such a configuration, the inspection load of the
また本実施形態では、無線装置1は、センサ部21、無線回路31、およびアンテナ3
2を締結部材11に着脱可能に取り付ける取付部材90を備える。このような構成によれ
ば、汎用の締結部材11に対して無線装置1を取り付けることができる。これにより、よ
り利便性が高い無線装置1を提供することができる。
In the present embodiment, the
The
以上、第1および第2の実施形態およびそれらの変形例について説明した。ただし、実
施形態の構成は、上記例に限定されない。例えば、センサユニット12は、金属部を有し
、締結部材11に溶接などによって接合されてもよい。
The first and second embodiments and their modifications have been described above. However, the configuration of the embodiment is not limited to the above example. For example, the
また、センサユニット12が取り付けられる締結部材11は、ボルトやねじに限定され
ない。センサユニット12が取り付けられる締結部材11は、ナットでもよい。このよう
な構成によれば、ナットの緩みなどを検出することができる。さらに言えば、センサユニ
ット12が取り付けられる締結部材11は、ねじ部を有しない締結部品、例えばリベット
のような締結部品でもよい。このような場合でも、センサユニット12によって締結部材
11の状態を検出して送信することで、締結部材の検査の負担を低減することができる。
Further, the
また、情報を処理する処理部(無線装置1のセンサユニット12の検出部22、検出シ
ステム2の検出部63および出力部64など)は、例えば、CPUなどのプロセッサがプ
ログラムを実行することにより機能してもよい。プログラムは、例えば、MCU46内の
メモリ23、または、検出システム2に含まれるメモリに記憶されている。また、上記処
理部は、プロセッサがプログラムを実行するのと同様の機能を有するLSI(Large Scal
e Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)などのハード
ウェアであってもよい。
In addition, a processing unit (such as the
e Integration) and hardware such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、無線装置のセンサ部は、締結部材に
取り付けられて、前記締結部材の姿勢の変化に基づいて出力する。無線回路は、前記セン
サ部の出力から得られる情報を、アンテナを通じて外部機器に送信する。このような構成
によれば、締結部材の検査の負担を低減することができる。
According to at least one embodiment described above, the sensor unit of the wireless device is attached to the fastening member and outputs based on a change in the posture of the fastening member. The wireless circuit transmits information obtained from the output of the sensor unit to an external device through an antenna. According to such a configuration, it is possible to reduce the burden of inspection of the fastening member.
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり
、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態
で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え
、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれる
と同様に、請求の範囲に記載された発明とその均などの範囲に含まれるものである。
Although several embodiments have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope of the invention and the scope of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the scope thereof.
1:無線装置、2:検出システム、11:締結部材、12:センサユニット、15:頭部
、16:軸部、17:ねじ部、18:取付穴、21:センサ部、22:検出部、23:メ
モリ、24:無線モジュール、25:電池、26:電源部品、28:外部機器、31:無
線回路、32:アンテナ、41:回路基板、42:チップ部品、43:筐体、44:電池
保護部材、46:MCU、61:装置情報DB、62:比較情報DB、63:検出部、6
4:出力部、65:表示画面、67:情報処理装置、71:溝、75:蓋、81:紫外線
センサ、82:窓、90:取付部材、100:固定対象物。
1: wireless device, 2: detection system, 11: fastening member, 12: sensor unit, 15: head, 16: shaft portion, 17: screw portion, 18: mounting hole, 21: sensor portion, 22: detection portion, 23: Memory, 24: Wireless module, 25: Battery, 26: Power supply component, 28: External device, 31: Wireless circuit, 32: Antenna, 41: Circuit board, 42: Chip component, 43: Housing, 44: Battery Protective member, 46: MCU, 61: device information DB, 62: comparison information DB, 63: detection unit, 6
4: output unit, 65: display screen, 67: information processing device, 71: groove, 75: lid, 81: ultraviolet sensor, 82: window, 90: attachment member, 100: fixed object.
Claims (6)
勢の変化に基づいて出力するセンサ部と、前記センサ部の出力から得られる情報を、アン
テナを通じて外部機器に送信する無線回路と、を含んだセンサユニットと、
前記締結部材及び前記センサユニットの少なくとも一部を覆うとともに、前記センサユ
ニットを前記締結部材に着脱可能に固定する取付部材と、
を備えた無線装置。 A sensor unit that includes at least one of an acceleration sensor and a geomagnetic sensor and that outputs based on a change in posture of a fastening member that includes a screw part, and a wireless circuit that transmits information obtained from the output of the sensor unit to an external device through an antenna And a sensor unit including
An attachment member that covers at least a part of the fastening member and the sensor unit, and that removably fixes the sensor unit to the fastening member;
A wireless device comprising:
前記締結部材の前記ねじ部が通される貫通穴を含んだ第二部分と、前記第一部分から突出
し、前記センサユニットの周縁部に面した第三部分と、を含むことを特徴とする請求項1
に記載の無線装置。 The mounting member includes a first portion that covers side surfaces of the sensor unit and the fastening member;
The second portion including a through hole through which the threaded portion of the fastening member is passed, and a third portion protruding from the first portion and facing a peripheral portion of the sensor unit. 1
A wireless device according to 1.
に重なって位置することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の無線装置。 The radio apparatus according to claim 1, wherein at least one of the acceleration sensor and the geomagnetic sensor is positioned so as to overlap a rotation axis of the fastening member.
二値とに基づいて、前記締結部材の姿勢の変化を検出する検出部を備え、前記無線回路は
、前記検出部で検出された情報を外部機器に送信することを特徴とした請求項3に記載の
無線装置。 The sensor unit includes a detection unit that detects a change in the posture of the fastening member based on a first value obtained from an output of the sensor unit and a preset second value, and the wireless circuit includes: The wireless device according to claim 3, wherein the information detected by the detection unit is transmitted to an external device.
記第二値を満たさない場合、前記締結部材の姿勢の変化を検出しないことを特徴とする請
求項4に記載の無線装置。 The said detection part does not detect the change of the attitude | position of the said fastening member, when the said 1st value obtained from the output of the said sensor part differs from an initial value and does not satisfy | fill the said 2nd value. Item 5. The wireless device according to Item 4.
ンサユニットを締結部材に着脱可能に固定する取付部材と、備えた無線装置の検出方法で
あって、
前記締結部材の姿勢の変化を検知し、
前記姿勢の変化に基づいた出力から得られる情報を、アンテナを通じて外部機器に送信
することを含んだ検出方法。 A detection method of a wireless device comprising: a sensor unit including at least one of an acceleration sensor and a geomagnetic sensor; an attachment member that detachably fixes the sensor unit to a fastening member;
Detecting a change in the posture of the fastening member;
A detection method including transmitting information obtained from an output based on the change in posture to an external device through an antenna.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016048795A JP2017161478A (en) | 2016-03-11 | 2016-03-11 | Radio device and detection method |
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---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
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- 2016-03-11 JP JP2016048795A patent/JP2017161478A/en active Pending
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