組込 – 開発実績

位置管理システムのシステム構成は簡単に説明すると下の図のようになっています。

このシステムでは、「技術コラム」のページで紹介しているシリアル通信が多用されています。以下に動作の概要を示します。
タグ又はバイタルウォッチが発した電波をノードと呼ばれる受信機で受信すると、その情報をLAN(シリアル通信)で受信サーバーに送り、このデータをクラウド上にあるデータ処理を行うサーバーに上げます。この処理結果は管理用PCで見ることが出来、人やモノの位置・健康状態を把握することが出来ます。また、タグからの電波を受信する「ノード」と呼ばれる装置の内部は以下のような構成になっており、この中でもシリアル通信の技術が使われています。

無線機が受信した信号はUART（シリアル通信）で出力され、これをCPUボードが受け取れるよう、USB(シリアル通信)に変換され、CPUボードで然るべき処理がされた後、LAN(シリアル通信)で受信サーバーに送られます。
シリアル通信は線が少なく、簡単に回路を構成することが出来るので、位置管理システムの中でも多用されています。

このシステムを導入することにより、バイタルウォッチを装着した作業員の位置、体温、脈拍を一括で把握することが出来るようになり、体調不良による事故を未然に防ぐ事が出来るようになっています。また、バイタルウォッチには加速度センサーも内蔵されており転倒、落下事故なども早期に検出することが出来るようになっていますので、万が一の事故発生時にも速やかな対処が出来ます。

本装置では、加圧を行うために通常組み込み開発で扱う電気信号のみならず、”空気”も扱っております。以下に本装置の構成を単純化したものを示します。

使用を開始するとエアーポンプを駆動し、加圧バンド(血圧を測るときに腕に巻くバンドの様なものです。一般的にカフと呼ばれます。)に空気を送り込みますが、この状態を圧力センサーで監視しつつ、適度な所で止める必要があります。本装置にはカフがもう一つ有り、先ほどの加圧用バンドより心臓から離れた方に装着します。こちらのカフにもある程度の空気を送りこみますが、この目的は血流を制限する事ではありません。ある程度の加圧をしますと、心拍による血管の脈動でカフ内の空気にも振動が生じます。この空気の振動を圧力センサーで測定して加圧の状態を監視し、最適な効果を得られるよう調節します。
この装置には、モーター制御の技術や圧力センサーからのアナログ電圧値をアナログ－デジタル変換して制御部のマイコンで計算できる形にする技術などが使われています。また、表示部には蛍光表示管を用いており制御部のマイコンとはパラレル通信にて表示内容の制御を行っております。
センサーからの情報に基づいて最適な圧力の制御を行い、装置としての効果を最大限に発揮できるよう構成する事ができました。

無線温度ロガーは温測ユニットとPC側通信ユニットとPCで構成されます。

データの流れは以下の通りです。

• 測定されたデータを温測ユニットがPC側通信ユニットへ無線で送信
• 受信したデータをPC側通信ユニットがPCへシリアル通信で送信
• 受信したデータをPCで表示・記録

温測ユニットには温度測定センサーである熱電対をとりつける構造になっています。熱電対は2つの線の電位差を読み取ることで温度が測定できます。電位差はアナログ値なので、それをアナログデジタル変換し、デジタルデータとして取り込んで無線送信しています。

そのデジタルデータはPCで、表示・記録できますが、そのアプリも独自に開発いたしました。ハードウェアやファームウェアだけでなく、アプリケーションの開発まで合わせてできるのが、組込開発.comの強みです。