JP6704427B2 - Equipment display signal collection device - Google Patents
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Description
空調機や発電機設備などの産業用設備のほか、家庭やオフィスなど社会のあらゆるところで使用される電気機器(以下、設備等という)には、電源スイッチのオン・オフ状態や故障発生などの設備等の状態を使用者に知らせるためのランプや数値文字で示す表示器(以下表示器という)が設けられる。 In addition to industrial equipment such as air conditioners and generators, electrical equipment (hereinafter referred to as equipment, etc.) used in various parts of society such as homes and offices has equipment such as power switch on/off status and failure occurrence. A lamp and a display (hereinafter referred to as a display) showing numerical characters are provided to inform the user of the state of the above.
該表示器は監視盤と呼ばれる設備状態を一括して監視するいわゆる監視制御盤の盤面上に設けられたり、電気機器の筐体面上にも設けられたりする。いずれも、ランプの点灯や消灯、若しくは赤色や緑色などの色付で表示させる方法や数値若しくは文字メッセージ様式で設備等の状態を設備の運転者や電気機器の使用者(以下使用者等という)に通知する方法がとられる。 The indicator may be provided on the board surface of a so-called monitor control board that collectively monitors the equipment state called a monitor board, or may be provided on the housing surface of an electric device. In either case, the state of the equipment, such as lighting or extinguishing the lamp, or displaying it in colors such as red or green, or the state of the equipment, such as numerical values or text messages, is used by the operator of the equipment or the user of the electrical equipment (hereinafter referred to as the user) Will be notified.
本発明は、使用者等に通知するために設けられている設備等の状態を示す表示器を利用して、設備等の状態を示す電気信号を生成し、コンピュータなどの情報機器や通信用端末機器(以下、情報機器という)に通知する方法に関するものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention uses an indicator, which is provided for notifying a user or the like, of the state of equipment or the like to generate an electric signal indicating the state of equipment or the like, and to use it for information equipment such as a computer or a communication terminal. The present invention relates to a method of notifying a device (hereinafter referred to as an information device).
社会の多くのものがIoTと呼ばれる通信ネットワークを介して情報機器で結ばれようとしている。工場などで稼働する大型設備はいうまでもなく、学校や病院、オフィスをはじめとして家庭で使用される電気機器などのあらゆるものが対象となる。ここでは、これらの設備等のオン・オフの状態や動作異常などの状態がリアルタイムで情報機器に送られることになる。 Much of society is about to be connected with information devices via a communication network called IoT. Not to mention large-scale equipment that operates in factories, all equipment such as schools, hospitals, offices, and other household electrical appliances are covered. Here, the on/off state of these facilities and the like and the state of abnormal operation are sent to the information equipment in real time.
これらの設備等にはその状態を電気信号で通知するための仕組みが必要となる。例えば、対象となる個々の設備等には、専用の信号取出し用の端子が必要となるのである。新たに製作販売される設備等の一部には、信号取出し用の端子を持つものが見受けられるが、残念ながらこれらの機能を持たない膨大な数の設備類がすでに社会の多くの現場で使用されている。 It is necessary for these facilities and the like to have a mechanism for notifying them of their states by electric signals. For example, a dedicated terminal for taking out a signal is required for each target equipment or the like. Some of the newly manufactured and sold facilities have terminals for signal extraction, but unfortunately a huge number of facilities that do not have these functions are already used in many places in society. Has been done.
これらの設備等の状態を、容易に取り出しを図り、速やかに情報機器やIoTネットワークに接続させることが求められている。ここでは、該設備に改造を施さないで、使用者等に通知するための表示器をそのまま利用して、設備等の状態を示す信号を生成し、これを情報機器に通知する方法が簡便で安価な方法と考えられる。 It is required that the states of these facilities and the like be easily retrieved and quickly connected to information devices and IoT networks. Here, it is a simple method to generate a signal indicating the state of the facility and notify the information device by directly using the indicator for notifying the user etc. without modifying the facility. Considered an inexpensive method.
表示器を使用して設備状態信号を生成するために、通常は、該表示器の近傍に光センサーや小型カメラ(以下センサー等という)を設ける方法が考えられる。ここでは、センサー等が表示器の点灯若しくは消灯を検出して電気信号に変換し、またはカメラにより画像信号を生成すればよい。 In order to generate the equipment status signal using the display, a method of providing an optical sensor or a small camera (hereinafter referred to as a sensor) in the vicinity of the display is usually considered. Here, a sensor or the like may detect whether the display is turned on or off and convert it into an electric signal, or a camera may generate an image signal.
しかしながら、設備等の表示器は、通常、当然のことながら使用者等の執務場所や運転室に設けられるものであり、ここでは室内天井灯や窓から差し込む外部光の影響を受けやすい。したがって、表示器の近傍に設ける光センサーが外部からの照射光によって正しい動作が妨げられる原因になることがある。例えば、前者では室内灯の点灯や消灯によってセンサー等の誤動作を引き起こすことがある。後者では、窓から射し込む朝陽や夕陽がセンサー等に照射して、センサー等の誤動作を引き起こすことがある。 However, the indicators such as the facilities are usually provided in the working place of the user or the driver's cab as a matter of course, and are easily affected by the ceiling light in the room or the external light entering from the window. Therefore, the light sensor provided in the vicinity of the display device may interfere with the correct operation due to the irradiation light from the outside. For example, in the former case, a malfunction of the sensor or the like may be caused by turning on or off the interior light. In the latter case, the morning sun or the evening sun shining through the window may irradiate the sensor or the like, causing malfunction of the sensor or the like.
また、自動車や電車などの多くの移動体に設けられる設備等においては、外光の明暗状態は大きく変化することがあり、この様な環境下にある設備等にも同様の問題が生じる。
ここでは、外部からの照射光の影響を受けることの無く、設備等の表示器の状態を誤りなく判別する安価な仕組みを実用化することが課題である。
Further, in equipment installed in many moving bodies such as automobiles and trains, the bright and dark state of external light may change greatly, and the same problem occurs in equipment installed in such an environment.
Here, the problem is to put into practical use an inexpensive mechanism that can determine the state of a display device such as equipment without error, without being affected by the irradiation light from the outside.
外部からの照射光の影響を排除する目的で、ここでは、対象とする表示器と、センサー等を共に包み込む構造を有する光シャッターを使用する。ここでいう光シャッターとは、液晶素子と電極材の組合せで構成されるフィルム状若しくは板状の構造で、該電極材に与える電気信号を変化させることによって液晶の分子配列を操作して、光の透過度を変化させ、通過する光の遮断や透過を行わせるものである。 For the purpose of eliminating the influence of the irradiation light from the outside, an optical shutter having a structure in which the target display and sensors and the like are wrapped together is used here. The optical shutter referred to here is a film-shaped or plate-shaped structure composed of a combination of a liquid crystal element and an electrode material, and manipulates the molecular alignment of the liquid crystal by changing the electric signal applied to the electrode material to The transmittance of light is changed so that light passing therethrough is blocked or transmitted.
光シャッターの透過率を低くすれば通過する光は極めて少なくなり(以下、閉状態という)透過率を高くすれば、通過する光は多くなる(以下、開状態という)。
液晶により光の透過を操作する方法は、情報機器やパソコンのモニターなどにも広く利用されているものである。
If the transmittance of the optical shutter is low, the amount of light passing therethrough will be extremely small (hereinafter referred to as the closed state).
The method of controlling the transmission of light using a liquid crystal is widely used for monitors of information equipment and personal computers.
本発明では、前述のとおり、対象とする表示器とセンサー等を内部に設ける光シャッターを使用した覆い物で包む構成をとることから、光シャッターを閉状態とすれば、外光の影響を受けない空間が生まれる。一方、当然のことであるが設備等の使用者等には、表示器状態を該覆い物の外側からは常に見え得る様にしておく必要があるため、常時はこの光シャッターは開状態しておく。 In the present invention, as described above, since the target display device and the sensor and the like are wrapped in a cover using an optical shutter provided inside, if the optical shutter is closed, it is affected by outside light. A new space is created. On the other hand, as a matter of course, it is necessary for the user of the facility or the like to keep the state of the display visible from the outside of the cover, so the optical shutter is always open. deep.
ここで、センサー等が表示器状態の検出を必要とする場合にのみ、運転員等が感じない速さで、シャッターを閉状態にしてその後速やかに開状態とする。この極めて短い期間に、センサー等に表示器の状態の検出をさせる方法を採ることで、使用者等が常に表示器を見ることができる機能を担保しつつ、しかも光シャッター外部からの照射光の影響を受けないで、センサー等が表示器状態を正しく検知することができる。 Here, only when the sensor or the like needs to detect the state of the display unit, the shutter is closed and then quickly opened at a speed that is not felt by an operator or the like. By adopting a method that allows the sensor or the like to detect the state of the display during this extremely short period, while ensuring the function that the user can always see the display, the irradiation light from the outside of the optical shutter can be secured. Without being affected, the sensor etc. can detect the display status correctly.
本発明により、時間や場所の変化による明暗環境変化の影響を受けずに、設備等が使用者等のために設けられている表示器の状態を、誤りなく情報機器にも通知することができる。 According to the present invention, it is possible to notify the status of a display device provided for a user or the like to an information device without any error, without being affected by a change in light and dark environment due to a change in time or place. ..
図1および図2を用いて、本発明の作用について説明する。図1および図2には、対象表示ランプ(1)の設置盤面(6)に沿って該表示ランプ(1)を取り囲む覆い部(7)と、同盤面(6)と平行になる様に設けて、与える信号により通過する光の透過率を変更することのできる光シャッター(2)、および制御装置(10)よりなる本発明の構成例を示す。 The operation of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 and 2, a cover portion (7) surrounding the display lamp (1) along the installation board surface (6) of the target display lamp (1) is provided so as to be parallel to the board surface (6). A configuration example of the present invention including an optical shutter (2) capable of changing the transmittance of light passing therethrough according to a given signal and a control device (10) will be shown.
ここで、光シャッター(2)の表示ランプ(1)側に面する部分には光センサー(3)を設けると共に、該光シャッター(2)を閉状態とする方法で、外部からの侵入光を排除することができる構造をとる。 Here, an optical sensor (3) is provided in a portion of the optical shutter (2) facing the display lamp (1) side, and the optical shutter (2) is closed to prevent intrusion of light from the outside. Take a structure that can be eliminated.
また、本発明を構成する光センサー(3)は、このセンサー部に照射する光の強弱態様に従った電気信号を発生させる素子であり、光シャッター(2)を開状態若しくは閉状態に変化させるための制御装置(10)を設ける。 Further, the optical sensor (3) constituting the present invention is an element that generates an electric signal according to the intensity mode of the light with which the sensor unit is irradiated, and changes the optical shutter (2) to an open state or a closed state. A control device (10) is provided for this.
つぎに、本発明の動作について説明する。対象の設備の状態を示す表示ランプ(1)は、設備の使用者等にとっては常時見え得る状態でなければならないことは既に述べた。一方で、人の目には極めて短時間、たとえば100ミリ秒程度を超えない時間であれば、実際の視認性が妨げられるものでは無いことは周知のことである。設備状態情報の収集は、たとえば1秒から10秒程度の一定の周期(以下サンプル周期という)で収集する場合が多く、現実はこの程度で十分な効果がある場合が多い。もちろんサンプル周期は10秒程度以下に制限されるものではない。 Next, the operation of the present invention will be described. It has already been described that the indicator lamp (1) showing the state of the target equipment must be in a state that the user of the equipment can always see. On the other hand, it is well known that for human eyes, if the time is extremely short, for example, not exceeding about 100 milliseconds, actual visibility will not be hindered. In many cases, the equipment state information is collected in a fixed cycle (hereinafter referred to as a sample cycle) of, for example, about 1 second to 10 seconds, and in reality, this degree often has a sufficient effect. Of course, the sampling period is not limited to about 10 seconds or less.
そこで、本発明では、常時は、光りシャッター(2)を開状態にして使用者等には表示ランプ(1)の状態が使用者等にとって見え得る様にしておき、サンプル周期ごとに、光シャッター(2)を閉状態にして速やかの開状態に戻す操作を行う。光シャッター(2)が閉状態にあることを条件に、表示ランプ(1)の光の強弱状態に応じて光センサー(3)が出力する電気信号を外部照射光の影響を受けないで収集することができ、使用者等にとって表示ランプ(1)状態を確認する作業への妨げにはならない。 Therefore, in the present invention, the light shutter (2) is normally opened so that the user can see the state of the display lamp (1), and the light shutter is provided for each sample period. The operation of (2) is brought to the closed state and quickly returned to the opened state. On condition that the optical shutter (2) is in the closed state, the electrical signal output by the optical sensor (3) is collected according to the light intensity state of the display lamp (1) without being affected by the external irradiation light. Therefore, it does not hinder the user or the like from the work of checking the state of the display lamp (1).
ここで、制御装置(10)の制御部(12)にはサンプル周期ごとに、たとえば、ハイレベル信号を生成し、一定時間経過後にローレベルとなるパルス状の計測用制御信号を発行して、光シャッター(2)に通知する。光シャッター(2)では該制御信号がハイレベル期間に閉状態とし、ローレベルには開状態となるよう光シャッターを操作する。 Here, for example, a high-level signal is generated for each sampling period to the control unit (12) of the control device (10), and a pulse-shaped measurement control signal that becomes a low level after a certain period of time is issued, Notify the optical shutter (2). In the optical shutter (2), the optical shutter is operated so that the control signal is closed during the high level period and opened at the low level.
一方、制御装置(10)の制御部(12)では、ハイレベル信号生成中を条件に光センサー(3)から通知される設備状態信号を入力して表示部に通知する。ここではハイレベル信号で光シャッターを閉じる例を示したが、逆に、ローレベル信号で光シャッターを閉じる様にしてもよい。 On the other hand, the control unit (12) of the control device (10) inputs the equipment state signal notified from the optical sensor (3) under the condition that the high-level signal is being generated, and notifies the display unit. Although the example in which the optical shutter is closed by the high level signal is shown here, conversely, the optical shutter may be closed by the low level signal.
図2および図3を用いて、他の発明の作用について説明する。図2および図3には、赤色表示ランプ(13)および緑色表示ランプ(14)の設置盤面(6)に沿って該赤色表示ランプ(13)および緑色表示ランプ(14)を取り囲む覆い部(7)と、同盤面(6)と平行になる様に設けて、与える信号により通過する光の透過率を変更することのできる光シャッター(2)、および制御装置(10)よりなる発明の構成例を示す。 The operation of another invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3. 2 and 3, a cover portion (7) surrounding the red indicator lamp (13) and the green indicator lamp (14) along the installation board surface (6) of the red indicator lamp (13) and the green indicator lamp (14). ), and an optical shutter (2) which is provided so as to be parallel to the board surface (6) and can change the transmittance of light passing therethrough according to a given signal, and a controller (10). Indicates.
ここで、光シャッターの赤色表示ランプ(13)および緑色表示ランプ(14)側に面する部分にはカラー光センサー(15)を設けると共に、該光シャッター(2)を閉状態とする方法で、外部からの侵入光を排除することができる構造をとる。 Here, a color light sensor (15) is provided in a portion of the optical shutter facing the red display lamp (13) and the green display lamp (14), and the optical shutter (2) is closed. It has a structure that can exclude the light entering from the outside.
また、本発明を構成するカラー光センサー(15)は、該カラー光センサー(15)に照射する光の強弱態様に従った3原色ごとの電気信号を発生させる素子であり、光シャッター(2)を開状態若しくは閉状態に変化させるための制御装置(10)を設ける。 The color photosensor (15) that constitutes the present invention is an element that generates an electrical signal for each of the three primary colors according to the intensity of the light with which the color photosensor (15) is irradiated, and the optical shutter (2). A control device (10) for changing the open state or the closed state is provided.
つぎに、本発明の動作について説明する。本発明は、実施例1と同様に、制御装置(10)の発行する計測用制御信号に従って、光りシャッター(2)が閉状態にあることを条件に、赤色表示ランプ(13)および緑色表示ランプ(14)の点灯若しくは消灯状態に応じた、カラー光センサー(15)から通知される設備状態信号を入力して表示部(11)に通知する。ここでは赤色表示ランプと緑色表示ランプの例を示したが、他の色のランプでもよい。 Next, the operation of the present invention will be described. Like the first embodiment, the present invention provides a red display lamp (13) and a green display lamp on condition that the light shutter (2) is in the closed state according to the measurement control signal issued by the control device (10). The equipment state signal notified from the color light sensor (15) corresponding to the lighting or extinguishing state of (14) is input and notified to the display unit (11). Although the red display lamp and the green display lamp are shown here as examples, lamps of other colors may be used.
図4および図5を用いて、他の発明の作用について説明する。図4および図5には、表示器(20)の設置盤面(6)に沿って該表示器(20)を取り囲む覆い部(7)と、同盤面(6)と平行になる様に設けて、与える信号により通過する光の透過率を変更することのできる光シャッター(2)、および制御装置(10)よりなる発明の構成例を示す。 The operation of another invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In FIG. 4 and FIG. 5, a cover portion (7) surrounding the display (20) along the installation board surface (6) of the display (20) is provided so as to be parallel to the same board surface (6). A configuration example of the invention including an optical shutter (2) capable of changing the transmittance of light passing therethrough according to a given signal, and a control device (10) is shown.
ここで、光シャッターの表示器(20)側に面する部分にはカメラ(21)を設けると共に、該光シャッター(2)を閉状態とする方法で、外部からの侵入光を排除することができる構造をとる。 Here, a camera (21) is provided in a portion of the optical shutter facing the display (20) side, and the light entering from the outside can be eliminated by a method of closing the optical shutter (2). Take a structure that can.
また、本発明を構成するカメラ(21)は、表示器(20)の映像信号を生成する装置であり、光シャッター(2)を開状態若しくは閉状態に変化させるための制御装置(10)を設ける。 Further, the camera (21) constituting the present invention is a device that generates a video signal of the display (20), and includes a control device (10) for changing the optical shutter (2) to an open state or a closed state. Set up.
つぎに、本発明の動作について説明する。本発明は、実施例1と同様に、制御装置(10)の発行する計測用制御信号に従って、光りシャッター(2)が閉状態にあることを条件に、
カメラ画像解析部(22)ではカメラ(21)が通知する画像信号を入力して文字データを取出し、表示部(11)に通知する。なお、ここでは、カメラ(21)が生成する画像信号を、表示部(21)に通知する構成でも構わない。
Next, the operation of the present invention will be described. Like the first embodiment, the present invention provides that the light shutter (2) is in the closed state according to the measurement control signal issued by the control device (10).
The camera image analysis unit (22) inputs the image signal notified by the camera (21), extracts character data, and notifies the display unit (11). Here, the image signal generated by the camera (21) may be notified to the display unit (21).
あらゆるものは、通信ネットワークにつながることにより、効率的な運用ができる様になる。本発明は、これらの設備等の状態を表す信号を安価に誤り無く取り出すことのできるしくみを設けることである。個々の使用中の設備等を改造して信号を出力する仕組みを設ける方法が考えられるが、これは改造作業やその費用が発生するために実用的とは言えない。 Everything can be operated efficiently by connecting to the communication network. The present invention is to provide a mechanism capable of inexpensively and without error extracting signals representing the states of these facilities and the like. Although a method of providing a mechanism for outputting a signal by modifying each facility in use is considered, this is not practical because the modification work and its cost are required.
ここで、設備等に設けられる表示器の状態を、該設備等の状態を示す信号として取り出すことができれば、容易に通信ネットワークに接続できて運用管理の対象とすることが可能となる。 Here, if the state of the indicator provided in the facility or the like can be taken out as a signal indicating the state of the facility or the like, it can be easily connected to the communication network and can be the target of operation management.
図6および図7を用いて、他の発明の作用について説明する。本発明には、図1若しくは図2における光シャッター部(2)に替えて遮蔽カバー(23)、外部表示ランプ部(24)、外部ランプ表示信号線(26)を設け、さらには制御部(12)に替えて外部ランプ表示制御部(25)を設ける構成をとる。 The operation of another invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. In the present invention, a shield cover (23), an external display lamp section (24), an external lamp display signal line (26) are provided in place of the optical shutter section (2) in FIG. 1 or 2, and a control section ( In place of 12), an external lamp display control unit (25) is provided.
図6および図7には、光センサーがランプの点灯若しくは消灯の状態を検知すれば、外部ランプ表示制御部(25)がこれを検知して、外部ランプ表示信号線(26)に信号を出力して、外部表示ランプ部の点灯若しくは消灯を制御する構成を示す。 In FIG. 6 and FIG. 7, when the optical sensor detects the lighting or extinguishing state of the lamp, the external lamp display control unit (25) detects this and outputs a signal to the external lamp display signal line (26). Then, a configuration for controlling lighting or extinguishing of the external display lamp unit is shown.
1 設備の状態を示す表示器
2 光シャッター
3 光センサー
4 光センサー信号線
5 光シャッターを制御するための信号線
6 設備
7 覆い用の枠
10 制御装置
11 表示部
12 制御部
13 赤色カラーランプの例
14 緑色カラーランプの例
15 カラー光センサー
20 表示器
21 カメラ
22 カメラ画像解析部
23 遮蔽カバー
24 外部表示ランプ部
25 外部ランプ表示制御部
26 外部ランプ表示信号線
1 Indicator for indicating the state of
Claims (5)
An apparatus for collecting equipment status signals by the method according to claim 1.
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