(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024136245
(43)【公開日】2024-10-04
(54)【発明の名称】振動検出装置
(51)【国際特許分類】
G01H 17/00 20060101AFI20240927BHJP
G01M 99/00 20110101ALI20240927BHJP
【ＦＩ】
G01H17/00 D
G01M99/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】54
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023047294
(22)【出願日】2023-03-23
(71)【出願人】
【識別番号】000006507
【氏名又は名称】横河電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100169823
【弁理士】
【氏名又は名称】吉澤 雄郎
(72)【発明者】
【氏名】青江 敬
(72)【発明者】
【氏名】岡田 篤典
【テーマコード（参考）】
2G024
2G064
【Ｆターム（参考）】
2G024AD01
2G024AD03
2G024BA22
2G024BA27
2G024CA13
2G024FA06
2G024FA15
2G064AB01
2G064AB02
2G064AB22
2G064BA02
2G064BD02
2G064CC02
2G064DD02
(57)【要約】
【課題】低消費電力及び低速の通信規格でも周波数解析をすることを可能とする。
【解決手段】本開示に係る振動検出装置１０は、振動検出装置１０が設置されている装置の振動が入力信号として入力されて、振動の振幅に関する情報を検出する信号処理回路１００と、信号処理回路１００の出力をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡＤ変換回路１０１と、デジタル信号に基づく信号を無線で送信する無線通信回路１６と、信号処理回路１００、ＡＤ変換回路１０１及び無線通信回路１６を制御する制御回路１５と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】本開示に係る振動検出装置１０は、振動検出装置１０が設置されている装置の振動が入力信号として入力されて、振動の振幅に関する情報を検出する信号処理回路１００と、信号処理回路１００の出力をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡＤ変換回路１０１と、デジタル信号に基づく信号を無線で送信する無線通信回路１６と、信号処理回路１００、ＡＤ変換回路１０１及び無線通信回路１６を制御する制御回路１５と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
振動検出装置であって、
前記振動検出装置が設置されている装置の振動が入力信号として入力されて、前記振動の振幅に関する情報を検出する信号処理回路と、
前記信号処理回路の出力をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡＤ変換回路と、
前記デジタル信号に基づく信号を無線で送信する無線通信回路と、
前記信号処理回路、前記ＡＤ変換回路及び前記無線通信回路を制御する制御回路と、
を備える、振動検出装置。
前記振動検出装置が設置されている装置の振動が入力信号として入力されて、前記振動の振幅に関する情報を検出する信号処理回路と、
前記信号処理回路の出力をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡＤ変換回路と、
前記デジタル信号に基づく信号を無線で送信する無線通信回路と、
前記信号処理回路、前記ＡＤ変換回路及び前記無線通信回路を制御する制御回路と、
を備える、振動検出装置。
【請求項2】
請求項１に記載の振動検出装置において、
前記信号処理回路は、
前記入力信号が入力される互いに通過帯域周波数が異なる複数のバンドパスフィルタと、
前記複数のバンドパスフィルタが出力する複数の信号に対して、複数の振幅に関する情報を検出する複数の振幅検出回路と、
を備える、振動検出装置。
前記信号処理回路は、
前記入力信号が入力される互いに通過帯域周波数が異なる複数のバンドパスフィルタと、
前記複数のバンドパスフィルタが出力する複数の信号に対して、複数の振幅に関する情報を検出する複数の振幅検出回路と、
を備える、振動検出装置。
【請求項3】
請求項２に記載の振動検出装置において、
前記複数のバンドパスフィルタのうちの１つが全帯域通過フィルタである、振動検出装置。
前記複数のバンドパスフィルタのうちの１つが全帯域通過フィルタである、振動検出装置。
【請求項4】
請求項２又は３に記載の振動検出装置において、
前記振幅検出回路は、ピークホールド回路である、振動検出装置。
前記振幅検出回路は、ピークホールド回路である、振動検出装置。
【請求項5】
請求項２又は３に記載の振動検出装置において、
前記振幅検出回路は、サンプルホールド回路である、振動検出装置。
前記振幅検出回路は、サンプルホールド回路である、振動検出装置。
【請求項6】
請求項２又は３に記載の振動検出装置において、
前記振幅検出回路は、包絡線検波回路である、振動検出装置。
前記振幅検出回路は、包絡線検波回路である、振動検出装置。
【請求項7】
請求項２又は３に記載の振動検出装置において、
前記振幅検出回路は、実効値回路である、振動検出装置。
前記振幅検出回路は、実効値回路である、振動検出装置。
【請求項8】
請求項２又は３に記載の振動検出装置において、
前記振幅検出回路は、ピークホールド回路、サンプルホールド回路、包絡線検波回路、実効値回路、又はこれらの回路のいずれかのうちの複数の機能を含む回路である、振動検出装置。
前記振幅検出回路は、ピークホールド回路、サンプルホールド回路、包絡線検波回路、実効値回路、又はこれらの回路のいずれかのうちの複数の機能を含む回路である、振動検出装置。
【請求項9】
請求項２に記載の振動検出装置において、
前記振幅検出回路は、出力電圧の調整機能を有する、振動検出装置。
前記振幅検出回路は、出力電圧の調整機能を有する、振動検出装置。
【請求項10】
請求項２に記載の振動検出装置において、
前記制御回路は、測定サイクル内の適切なタイミングにおいて、前記振幅検出回路に対し、振幅値の取得、保持及びクリアを実行させる制御を行う、振動検出装置。
前記制御回路は、測定サイクル内の適切なタイミングにおいて、前記振幅検出回路に対し、振幅値の取得、保持及びクリアを実行させる制御を行う、振動検出装置。
【請求項11】
請求項２に記載の振動検出装置において、
前記ＡＤ変換回路は、前記複数の振幅検出回路の複数の出力信号のうちのいずれかの出力信号を出力する選択回路、を備える、振動検出装置。
前記ＡＤ変換回路は、前記複数の振幅検出回路の複数の出力信号のうちのいずれかの出力信号を出力する選択回路、を備える、振動検出装置。
【請求項12】
請求項２に記載の振動検出装置において、
前記ＡＤ変換回路は、前記振幅検出回路の出力信号それぞれに対して、アナログ信号からデジタル信号に変換する個別のＡＤ変換器を備える、振動検出装置。
前記ＡＤ変換回路は、前記振幅検出回路の出力信号それぞれに対して、アナログ信号からデジタル信号に変換する個別のＡＤ変換器を備える、振動検出装置。
【請求項13】
請求項２に記載の振動検出装置において、
前記ＡＤ変換器は、多ビットのＡＤコンバータである、振動検出装置。
前記ＡＤ変換器は、多ビットのＡＤコンバータである、振動検出装置。
【請求項14】
請求項２に記載の振動検出装置において、
前記ＡＤ変換器は、１個のコンパレータである、振動検出装置。
前記ＡＤ変換器は、１個のコンパレータである、振動検出装置。
【請求項15】
請求項２に記載の振動検出装置において、
前記ＡＤ変換器は、複数のコンパレータを備え、前記複数のコンパレータは、互いに基準電圧が異なる、振動検出装置。
前記ＡＤ変換器は、複数のコンパレータを備え、前記複数のコンパレータは、互いに基準電圧が異なる、振動検出装置。
【請求項16】
請求項１４又は１５に記載の振動検出装置において、
前記１個のコンパレータ又は前記複数のコンパレータは、それぞれの基準電圧の調整機能を有する、振動検出装置。
前記１個のコンパレータ又は前記複数のコンパレータは、それぞれの基準電圧の調整機能を有する、振動検出装置。
【請求項17】
請求項２に記載の振動検出装置において、
前記ＡＤ変換器は、フリップフロップ又はラッチである、振動検出装置。
前記ＡＤ変換器は、フリップフロップ又はラッチである、振動検出装置。
【請求項18】
請求項１４又は１７に記載の振動検出装置において、
前記制御回路は、複数回の測定を行い、前記各コンパレータ、前記フリップフロップ又は前記ラッチが出力するハイ信号とロー信号との比率に基づいて、前記振幅検出回路が出力する信号の振幅に関する情報を取得する、振動検出装置。
前記制御回路は、複数回の測定を行い、前記各コンパレータ、前記フリップフロップ又は前記ラッチが出力するハイ信号とロー信号との比率に基づいて、前記振幅検出回路が出力する信号の振幅に関する情報を取得する、振動検出装置。
【請求項19】
請求項１３に記載の振動検出装置において、
前記制御回路は、複数回の測定を行い、前記多ビットのＡＤコンバータが出力する値を演算処理して、前記振幅検出回路が出力する信号の振幅に関する情報を取得する、振動検出装置。
前記制御回路は、複数回の測定を行い、前記多ビットのＡＤコンバータが出力する値を演算処理して、前記振幅検出回路が出力する信号の振幅に関する情報を取得する、振動検出装置。
【請求項20】
請求項１に記載の振動検出装置において、
前記信号処理回路は、
前記入力信号が入力される通過帯域周波数が可変のバンドパスフィルタと、
前記通過帯域周波数が可変のバンドパスフィルタが出力する信号に対して、振幅に関する情報を検出する振幅検出回路と、
を備える、振動検出装置。
前記信号処理回路は、
前記入力信号が入力される通過帯域周波数が可変のバンドパスフィルタと、
前記通過帯域周波数が可変のバンドパスフィルタが出力する信号に対して、振幅に関する情報を検出する振幅検出回路と、
を備える、振動検出装置。
【請求項21】
請求項１に記載の振動検出装置において、
前記信号処理回路は、前記入力信号が入力される通過帯域周波数が可変の可変バンドパスフィルタを備える、振動検出装置。
前記信号処理回路は、前記入力信号が入力される通過帯域周波数が可変の可変バンドパスフィルタを備える、振動検出装置。
【請求項22】
請求項１に記載の振動検出装置において、
前記信号処理回路は、前記入力信号が入力される複数のバンドパスフィルタを備える、振動検出装置。
前記信号処理回路は、前記入力信号が入力される複数のバンドパスフィルタを備える、振動検出装置。
【請求項23】
請求項２１に記載の振動検出装置において、
前記バンドパスフィルタは、出力電圧が調整可能である、振動検出装置。
前記バンドパスフィルタは、出力電圧が調整可能である、振動検出装置。
【請求項24】
請求項２０に記載の振動検出装置において、
前記振幅検出回路は、ピークホールド回路である、振動検出装置。
前記振幅検出回路は、ピークホールド回路である、振動検出装置。
【請求項25】
請求項２０に記載の振動検出装置において、
前記振幅検出回路は、サンプルホールド回路である、振動検出装置。
前記振幅検出回路は、サンプルホールド回路である、振動検出装置。
【請求項26】
請求項２０に記載の振動検出装置において、
前記振幅検出回路は、包絡線検波回路である、振動検出装置。
前記振幅検出回路は、包絡線検波回路である、振動検出装置。
【請求項27】
請求項２０に記載の振動検出装置において、
前記振幅検出回路は、実効値回路である、振動検出装置。
前記振幅検出回路は、実効値回路である、振動検出装置。
【請求項28】
請求項２０に記載の振動検出装置において、
前記振幅検出回路は、ピークホールド回路、サンプルホールド回路、包絡線検波回路、実効値回路、又はこれらの回路のいずれかのうちの複数の機能を含む回路である、振動検出装置。
前記振幅検出回路は、ピークホールド回路、サンプルホールド回路、包絡線検波回路、実効値回路、又はこれらの回路のいずれかのうちの複数の機能を含む回路である、振動検出装置。
【請求項29】
請求項２０に記載の振動検出装置において、
前記振幅検出回路は、出力電圧の調整機能を有する、振動検出装置。
前記振幅検出回路は、出力電圧の調整機能を有する、振動検出装置。
【請求項30】
請求項２０に記載の振動検出装置において、
前記制御回路は、測定サイクル内の適切なタイミングにおいて、前記振幅検出回路に対し、振幅値の取得、保持及びクリアを実行させる制御を行う、振動検出装置。
前記制御回路は、測定サイクル内の適切なタイミングにおいて、前記振幅検出回路に対し、振幅値の取得、保持及びクリアを実行させる制御を行う、振動検出装置。
【請求項31】
請求項２０に記載の振動検出装置において、
前記ＡＤ変換器は、多ビットのＡＤコンバータである、振動検出装置。
前記ＡＤ変換器は、多ビットのＡＤコンバータである、振動検出装置。
【請求項32】
請求項２０に記載の振動検出装置において、
前記ＡＤ変換器は、１個のコンパレータである、振動検出装置。
前記ＡＤ変換器は、１個のコンパレータである、振動検出装置。
【請求項33】
請求項２０に記載の振動検出装置において、
前記ＡＤ変換器は、複数のコンパレータを備え、前記複数のコンパレータは、互いに基準電圧が異なる、振動検出装置。
前記ＡＤ変換器は、複数のコンパレータを備え、前記複数のコンパレータは、互いに基準電圧が異なる、振動検出装置。
【請求項34】
請求項３２又は３３に記載の振動検出装置において、
前記１個のコンパレータ又は前記複数のコンパレータは、それぞれの基準電圧の調整機能を有する、振動検出装置。
前記１個のコンパレータ又は前記複数のコンパレータは、それぞれの基準電圧の調整機能を有する、振動検出装置。
【請求項35】
請求項２０に記載の振動検出装置において、
前記ＡＤ変換器は、フリップフロップ又はラッチである、振動検出装置。
前記ＡＤ変換器は、フリップフロップ又はラッチである、振動検出装置。
【請求項36】
請求項３２又は３５に記載の振動検出装置において、
前記制御回路は、複数回の測定を行い、前記各コンパレータ、前記フリップフロップ又は前記ラッチが出力するハイ信号とロー信号との比率に基づいて、前記振幅検出回路が出力する信号の振幅に関する情報を取得する、振動検出装置。
前記制御回路は、複数回の測定を行い、前記各コンパレータ、前記フリップフロップ又は前記ラッチが出力するハイ信号とロー信号との比率に基づいて、前記振幅検出回路が出力する信号の振幅に関する情報を取得する、振動検出装置。
【請求項37】
請求項３１に記載の振動検出装置において、
前記制御回路は、複数回の測定を行い、前記多ビットのＡＤコンバータが出力する値を演算処理して、前記振幅検出回路が出力する信号の振幅に関する情報を取得する、振動検出装置。
前記制御回路は、複数回の測定を行い、前記多ビットのＡＤコンバータが出力する値を演算処理して、前記振幅検出回路が出力する信号の振幅に関する情報を取得する、振動検出装置。
【請求項38】
請求項２１に記載の振動検出装置において、
前記ＡＤ変換器は、多ビットのＡＤコンバータである、振動検出装置。
前記ＡＤ変換器は、多ビットのＡＤコンバータである、振動検出装置。
【請求項39】
請求項２１に記載の振動検出装置において、
前記ＡＤ変換器は、１個のコンパレータである、振動検出装置。
前記ＡＤ変換器は、１個のコンパレータである、振動検出装置。
【請求項40】
請求項２１に記載の振動検出装置において、
前記ＡＤ変換器は、複数のコンパレータを備え、前記複数のコンパレータは、互いに基準電圧が異なる、振動検出装置。
前記ＡＤ変換器は、複数のコンパレータを備え、前記複数のコンパレータは、互いに基準電圧が異なる、振動検出装置。
【請求項41】
請求項３９又は４０に記載の振動検出装置において、
前記１個のコンパレータ又は前記複数のコンパレータは、それぞれの基準電圧の調整機能を有する、振動検出装置。
前記１個のコンパレータ又は前記複数のコンパレータは、それぞれの基準電圧の調整機能を有する、振動検出装置。
【請求項42】
請求項２１に記載の振動検出装置において、
前記ＡＤ変換器は、フリップフロップ又はラッチである、振動検出装置。
前記ＡＤ変換器は、フリップフロップ又はラッチである、振動検出装置。
【請求項43】
請求項３９又は４２に記載の振動検出装置において、
前記制御回路は、複数回の測定を行い、前記各コンパレータ、前記フリップフロップ又は前記ラッチが出力するハイ信号とロー信号との比率に基づいて、前記バンドパスフィルタが出力する信号の振幅に関する情報を取得する、振動検出装置。
前記制御回路は、複数回の測定を行い、前記各コンパレータ、前記フリップフロップ又は前記ラッチが出力するハイ信号とロー信号との比率に基づいて、前記バンドパスフィルタが出力する信号の振幅に関する情報を取得する、振動検出装置。
【請求項44】
請求項３８に記載の振動検出装置において、
前記制御回路は、複数回の測定を行い、前記多ビットのＡＤコンバータが出力する値を演算処理して、前記バンドパスフィルタが出力する信号の振幅に関する情報を取得する、振動検出装置。
前記制御回路は、複数回の測定を行い、前記多ビットのＡＤコンバータが出力する値を演算処理して、前記バンドパスフィルタが出力する信号の振幅に関する情報を取得する、振動検出装置。
【請求項45】
請求項２２に記載の振動検出装置において、
前記バンドパスフィルタは、出力電圧が調整可能である、振動検出装置。
前記バンドパスフィルタは、出力電圧が調整可能である、振動検出装置。
【請求項46】
請求項２２に記載の振動検出装置において、
前記ＡＤ変換回路は、前記複数の振幅検出回路の複数の出力信号のうちのいずれかの出力信号を出力する選択回路、を備える、振動検出装置。
前記ＡＤ変換回路は、前記複数の振幅検出回路の複数の出力信号のうちのいずれかの出力信号を出力する選択回路、を備える、振動検出装置。
【請求項47】
請求項２２に記載の振動検出装置において、
前記ＡＤ変換回路は、前記振幅検出回路の出力信号それぞれに対して、アナログ信号からデジタル信号に変換する個別のＡＤ変換器を備える、振動検出装置。
前記ＡＤ変換回路は、前記振幅検出回路の出力信号それぞれに対して、アナログ信号からデジタル信号に変換する個別のＡＤ変換器を備える、振動検出装置。
【請求項48】
請求項２２に記載の振動検出装置において、
前記ＡＤ変換器は、多ビットのＡＤコンバータである、振動検出装置。
前記ＡＤ変換器は、多ビットのＡＤコンバータである、振動検出装置。
【請求項49】
請求項２２に記載の振動検出装置において、
前記ＡＤ変換器は、１個のコンパレータである、振動検出装置。
前記ＡＤ変換器は、１個のコンパレータである、振動検出装置。
【請求項50】
請求項２２に記載の振動検出装置において、
前記ＡＤ変換器は、複数のコンパレータを備え、前記複数のコンパレータは、互いに基準電圧が異なる、振動検出装置。
前記ＡＤ変換器は、複数のコンパレータを備え、前記複数のコンパレータは、互いに基準電圧が異なる、振動検出装置。
【請求項51】
請求項４９又は５０に記載の振動検出装置において、
前記１個のコンパレータ又は前記複数のコンパレータは、それぞれの基準電圧の調整機能を有する、振動検出装置。
前記１個のコンパレータ又は前記複数のコンパレータは、それぞれの基準電圧の調整機能を有する、振動検出装置。
【請求項52】
請求項２２に記載の振動検出装置において、
前記ＡＤ変換器は、フリップフロップ又はラッチである、振動検出装置。
前記ＡＤ変換器は、フリップフロップ又はラッチである、振動検出装置。
【請求項53】
請求項４９又は５２に記載の振動検出装置において、
前記制御回路は、複数回の測定を行い、前記各コンパレータ、前記フリップフロップ又は前記ラッチが出力するハイ信号とロー信号との比率に基づいて、前記バンドパスフィルタが出力する信号の振幅に関する情報を取得する、振動検出装置。
前記制御回路は、複数回の測定を行い、前記各コンパレータ、前記フリップフロップ又は前記ラッチが出力するハイ信号とロー信号との比率に基づいて、前記バンドパスフィルタが出力する信号の振幅に関する情報を取得する、振動検出装置。
【請求項54】
請求項４８に記載の振動検出装置において、
前記制御回路は、複数回の測定を行い、前記多ビットのＡＤコンバータが出力する値を演算処理して、前記バンドパスフィルタが出力する信号の振幅に関する情報を取得する、振動検出装置。
前記制御回路は、複数回の測定を行い、前記多ビットのＡＤコンバータが出力する値を演算処理して、前記バンドパスフィルタが出力する信号の振幅に関する情報を取得する、振動検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、振動検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、モータなどの回転する要素を含む機械は、回転に同期した振動を生じる。モータに傷などの故障が生じている場合、回転に同期した通常の振動とは異なる周波数の振動が生じる場合がある。
【0003】
従来、機械の振動信号を周波数解析することによって機械の異常を診断する技術が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。
【0004】
従来技術においては、振動信号を周波数解析する場合、以下のような処理をすることが多い。
（１）振動信号の高周波成分をアンチエイリアスフィルタによって除去する。
（２）高周波成分を除去した信号をＡＤコンバータによってデジタル信号に変換する。
（３）デジタル信号に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）などの演算を行って周波数解析を行い、通常の振動成分と異常な振動成分とを分離する。
（１）振動信号の高周波成分をアンチエイリアスフィルタによって除去する。
（２）高周波成分を除去した信号をＡＤコンバータによってデジタル信号に変換する。
（３）デジタル信号に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）などの演算を行って周波数解析を行い、通常の振動成分と異常な振動成分とを分離する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００５－２３３７８９号公報
【特許文献2】特開２００８－５８１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ＦＦＴを行う場合、ＡＤコンバータは、最高周波数成分の２倍以上の周波数でサンプリングする必要がある。そのため、ＦＦＴを行うためには、高速のＡＤコンバータが必要である。
【0007】
また、ＦＦＴなどのデジタル演算は、大量の演算をすることが必要である。そのため、ＦＦＴなどのデジタル演算をするためには、高速のプロセッサ、専用の演算ハードウェアなどが必要である。
【0008】
振動検出装置が、高速のＡＤコンバータ、高速のプロセッサなどを含む構成であると、回路規模が大きくなり、コスト及び消費電力が大きくなる。消費電力が大きいと、高速のＡＤコンバータ、高速のプロセッサなどを含む振動検出装置を電池交換せずに長時間駆動することは困難である。
【0009】
振動検出装置のコスト及び消費電力を低減するために、ＦＦＴなどのデジタル演算を外部の機器で行わせることも考えられる。その場合、振動検出装置は、大量のデータを外部の機器に送信することが必要となる。しかしながら、振動検出装置が低速の通信規格でデータを送信する装置である場合、そのような大量のデータを送信するためには非常に時間がかかる。
【0010】
このように、振動検出装置を、低消費電力及び低速の通信規格で実現しようとすると、ＦＦＴのような大量の演算を必要とする技術で周波数解析をすることは困難であった。
【0011】
そこで、本開示は、低消費電力及び低速の通信規格でも周波数解析をすることが可能な振動検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
幾つかの実施形態に係る振動検出装置は、前記振動検出装置が設置されている装置の振動が入力信号として入力されて前記振動の振幅に関する情報を検出する信号処理回路と、前記信号処理回路の出力をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡＤ変換回路と、前記デジタル信号に基づく信号を無線で送信する無線通信回路と、前記信号処理回路、前記ＡＤ変換回路及び前記無線通信回路を制御する制御回路と、を備える。このような振動検出装置によれば、低消費電力及び低速の通信規格でも周波数解析をすることが可能である。
【0013】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記信号処理回路は、前記入力信号が入力される互いに通過帯域周波数が異なる複数のバンドパスフィルタ(Band Pass Filter：BPF)であって、前記複数のバンドパスフィルタは互いに通過帯域周波数が異なる複数のバンドパスフィルタと、前記各バンドパスフィルタが出力する信号の振幅に関する情報を検出する複数の振幅検出回路と、を備えるものであってよい。
【0014】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記バンドパスフィルタのうちの１つが全帯域通過フィルタ(All Pass Filter：APF)であってよい。
【0015】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記振幅検出回路は、ピークホールド回路であってよい。これにより、バンドパスフィルタが出力する信号の最大値を保持することができる。
【0016】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記振幅検出回路は、サンプルホールド回路であってもよい。サンプルホールド回路によって複数のデータを取得すれば、平均化処理などを行うことができる。
【0017】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記振幅検出回路は、包絡線検波回路であってよい。これにより、シンプルな構成で各バンドパスフィルタが出力する信号の振幅に関するエンベロープの情報を検出することができる。
【0018】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記振幅検出回路は、実効値（ＲＭＳ）回路であってよい。これにより、シンプルな構成で各バンドパスフィルタが出力する信号の実効値情報を検出することができる。
【0019】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記振幅検出回路は、ピークホールド回路、サンプルホールド回路、包絡線検波回路、実効値回路、又はこれらの回路のいずれかのうちの複数の機能を含む回路であってよい。
【0020】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記振幅検出回路は、出力電圧の調整機能を有していてよい。これにより、感度調節が実現できる。
【0021】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記制御回路は、測定サイクル内の適切なタイミングにおいて、前記振幅検出回路に対し、振幅値の取得、保持及びクリアを実行させる制御を行ってよい。
【0022】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記ＡＤ変換回路は、前記複数の振幅検出回路の複数の出力信号のうちのいずれかの出力信号を出力する選択回路を備えていてよい。
【0023】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記ＡＤ変換回路は、前記振幅検出回路の出力信号それぞれに対して、アナログ信号からデジタル信号に変換する個別のＡＤ変換器を備えていてよい。
【0024】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記ＡＤ変換器は、多ビットのＡＤコンバータであってよい。これにより高精度のＡＤ変換が可能になる。
【0025】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記ＡＤ変換器は、１個のコンパレータであってよい。これにより、通信回路が送信するデータのデータ量を低減することができる。
【0026】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記ＡＤ変換器は、複数のコンパレータを備え、前記複数のコンパレータは、互いに基準電圧が異なっていてもよい。これにより、シンプルな構成で低分解能のフラッシュ式ＡＤコンバータを実現することができる。
【0027】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記１個のコンパレータ又は前記複数のコンパレータは、それぞれの基準電圧の調整機能を有していてよい。これにより感度調整が可能になる。
【0028】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記ＡＤ変換器はフリップフロップ又はラッチであってよい。これにより回路の簡略化が可能になる。
【0029】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記制御回路は、複数回の測定を行い、前記多ビットのＡＤコンバータが出力する値を演算処理して、前記バンドパスフィルタ又は前記振幅検出回路が出力する信号の振幅に関する情報を取得する制御を行うものであってよい。
【0030】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記制御回路は、測定サイクル内で複数回の測定を行い、前記各コンパレータ、前記フリップフロップ又は前記ラッチが出力するハイ信号とロー信号との比率に基づいて、前記バンドパスフィルタ又は前記振幅検出回路が出力する信号の振幅に関する情報を取得してよい。
【0031】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記信号処理回路は、前記入力信号が入力される通過帯域周波数が可変のバンドパスフィルタと、前記通過帯域周波数が可変のバンドパスフィルタが出力する信号に対して、振幅に関する情報を検出する振幅検出回路と、を備えていてよい。
【0032】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記信号処理回路は、前記入力信号が入力される通過帯域周波数が可変の可変バンドパスフィルタを備えていてよい。
【0033】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記信号処理回路は、前記入力信号が入力される複数のバンドパスフィルタを備えていてよい。
【0034】
一実施形態に係る振動検出装置において、前記バンドパスフィルタは、出力電圧が調整可能であってよい。
【発明の効果】
【0035】
本開示によれば、低消費電力及び低速の通信規格でも周波数解析をすることが可能な振動検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】一実施形態に係る振動検出装置の概略構成を示す図である。
【図3】振動検出装置の動作のタイミングチャートを示す図である。
【図6】第１の変形例に係る振動検出装置の概略構成を示す図である。
【図7】第２の変形例に係る振動検出装置の概略構成を示す図である。
【図8】振幅に応じたコンパレータの出力の様子を示す概念図である。
【図9】第３の変形例に係る振動検出装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0037】
【0038】
振動検出装置１０は、振動を検出する対象である装置に設置されて用いられる。振動検出装置１０は、振動検出装置１０が設置されている装置の振動を検出することができる。
【0039】
振動検出装置１０は、複数のバンドパスフィルタ１１－１～１１－ｎ及び複数の振幅検出回路１２－１～１２－ｎを備える信号処理回路１００と、選択回路１３及びＡＤ変換器１４を備えるＡＤ変換回路１０１と、制御回路１５と、無線通信回路１６と、電池１７とを備える。図１においては、バンドパスフィルタを「ＢＰＦ」と表記している。
【0040】
信号処理回路１００は、振動検出装置１０が設置されている装置の振動が入力信号として入力されて、振動の振幅に関する情報を検出する。
【0041】
ＡＤ変換回路１０１は、信号処理回路１００の出力をアナログ信号からデジタル信号に変換する。
【0042】
バンドパスフィルタ１１－１～１１－ｎについては、特に区別する必要がない場合、単に「バンドパスフィルタ１１」と称して説明する。また、振幅検出回路１２－１～１２－ｎについては、特に区別する必要がない場合、単に「振幅検出回路１２」と称して説明する。以下、同一の複数の構成要素を有する場合は、同様に説明する。
【0043】
図１においては、振動検出装置１０がｎ個のバンドパスフィルタ１１及びｎ個の振幅検出回路１２を備える構成を示しているが、ｎは２以上の任意の整数であってよい。
【0044】
バンドパスフィルタ１１－１～１１－ｎには、振動検出装置１０が設置されている装置の振動が入力信号として入力される。バンドパスフィルタ１１－１～１１－ｎは、互いに通過帯域周波数が異なる。バンドパスフィルタ１１－１～１１－ｎに入力される入力信号は、様々な振幅の周波数成分を含む。
【0045】
バンドパスフィルタ１１は、アナログのバンドパスフィルタである。バンドパスフィルタ１１は、任意の構成のバンドパスフィルタであってよいが、例えば、抵抗、キャパシタ、オペアンプなどを備える構成のバンドパスフィルタであってよい。
【0046】
バンドパスフィルタ１１は、入力信号のうち、通過帯域周波数の成分の信号を振幅検出回路１２に出力する。例えば、バンドパスフィルタ１１－１は、入力信号のうち、バンドパスフィルタ１１－１の通過帯域周波数の成分の信号を振幅検出回路１２－１に出力する。バンドパスフィルタ１１－２は、入力信号のうち、バンドパスフィルタ１１－２の通過帯域周波数の成分の信号を振幅検出回路１２－２に出力する。以下同様に、バンドパスフィルタ１１－ｎは、入力信号のうち、バンドパスフィルタ１１－ｎの通過帯域周波数の成分の信号を振幅検出回路１２－ｎに出力する。
【0047】
振幅検出回路１２－１～１２－ｎは、それぞれ、バンドパスフィルタ１１－１～１１－ｎが出力する信号の振幅に関する情報を検出する。すなわち、振幅検出回路１２－１は、バンドパスフィルタ１１－１が出力する信号の振幅に関する情報を検出する。振幅検出回路１２－２は、バンドパスフィルタ１１－２が出力する信号の振幅に関する情報を検出する。以下同様に、振幅検出回路１２－ｎは、バンドパスフィルタ１１－ｎが出力する信号の振幅に関する情報を検出する。振幅検出回路１２－１～１２－ｎは、選択回路１３に信号を出力する。
【0048】
例えば、入力信号が、バンドパスフィルタ１１－１の通過帯域周波数の成分を含み、バンドパスフィルタ１１－２の通過帯域周波数の成分を含まない場合、振幅検出回路１２－１は、大きな振幅を検出し、振幅検出回路１２－２は、ほとんど振幅を検出しない。
【0049】
振幅検出回路１２は、バンドパスフィルタ１１が出力する信号の振幅に関する情報を取得可能な任意の回路であってよい。振幅検出回路１２は、例えば、ピークホールド回路、サンプルホールド回路、包絡線検波回路、実効値回路、又はこれらの回路の複数の機能を含む回路などであってよい。
【0050】
選択回路１３は、振幅検出回路１２－１～１２－ｎの出力信号のうち、いずれかの出力信号を、ＡＤ変換器１４に出力する。選択回路１３は、制御回路１５から指令を受けて、振幅検出回路１２－１～１２－ｎの出力信号のうち、いずれの出力信号を出力するかを選択する。
【0051】
ＡＤ変換器１４は、選択回路１３が出力する信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する。ＡＤ変換器１４は、任意の構成のＡＤコンバータであってよい。ＡＤ変換器１４は、デジタル信号に変換した出力信号を制御回路１５に出力する。
【0052】
ＡＤ変換器１４は、振幅検出回路１２が出力する信号の振幅に関する情報をデジタル信号に変換するだけであるため、高速のＡＤコンバータである必要はなく、低速のＡＤコンバータであってよい。
【0053】
制御回路１５は、プロセッサを含んでいてよい。プロセッサは、汎用のプロセッサでもよいし、特定の処理に特化した専用のプロセッサであってもよい。
【0054】
制御回路１５は、ＡＤ変換器１４から取得したデジタル信号を処理し、無線通信回路１６に出力する。
【0055】
制御回路１５は、選択回路１３を制御し、振幅検出回路１２－１～１２－ｎの出力信号のうち、いずれの出力信号を出力するかを選択させる。
【0056】
無線通信回路１６は、制御回路１５から取得したデジタル信号を、アンテナを介して無線で他の機器に送信する。他の機器は、例えば、振動検出装置１０が設置されている装置の振動の情報を収集しているホストコンピュータなどであってよい。無線通信回路１６が送信する信号は、ＡＤ変換器１４が出力するデジタル信号を制御回路１５が処理した信号である。すなわち、無線通信回路１６が送信する信号は、ＡＤ変換器１４が出力するデジタル信号に基づく信号である。
【0057】
電池１７は、振動検出装置１０が備える構成要素に電力を供給する電池である。振動検出装置１０は、電池１７によって供給される電力によって動作することができる。
【0058】
このように、一実施形態に係る振動検出装置１０は、ＦＦＴのような大量のデジタル演算を行わなくても、各通過帯域周波数における振幅をバンドパスフィルタ１１及び振幅検出回路１２といったアナログ回路で検出することにより、簡易的に周波数解析をすることができる。そのため、一実施形態に係る振動検出装置１０は、低消費電力で周波数解析をすることができる。また、一実施形態に係る振動検出装置１０は、ＦＦＴなどのデジタル演算を外部の機器で行わせる必要がないため、低速の通信規格でも周波数解析をした結果を外部の機器に送信することができる。
【0059】
図２に、振幅検出回路１２が、ピークホールド回路である場合の例を示す。図２においては、振幅検出回路１２がピークホールド回路であることを、「Ｐ／Ｈ」と表記して示している。また、振幅検出回路１２－１～１２－ｎを、それぞれ、Ｐ／Ｈ１～Ｐ／Ｈｎと表記している。
【0060】
図２を参照して、振幅検出回路１２がピークホールド回路である場合を例として、振動検出装置１０が、振動検出装置１０が設置されている装置の振動を検出する動作を説明する。
【0061】
振動検出装置１０は、所定の測定サイクルで振動検出装置１０が設置されている装置の振動を検出する。所定のサイクルは任意の時間であってよいが、例えば、１０分程度の時間であってよい。このように、例えば、１０分に１回程度だけ振動を検出する動作することで、振動検出装置１０は、消費電力を低減することができるため、短いサイクルで振動を検出する場合に比べて長時間動作することができる。
【0062】
図３に示すタイミングチャートを参照して、振動検出装置１０の動作を説明する。
【0063】
制御回路１５は、測定サイクルの最初に、ピークホールド回路であるＰ／Ｈ１～Ｐ／Ｈｎが保持する値をクリアする。クリアされた後、Ｐ／Ｈ１～Ｐ／Ｈｎは、振幅値の取得期間中においては、入力値と保持する値とを比較し、入力値の方が大きい場合は、保持する値を入力値によって更新する。また、Ｐ／Ｈ１～Ｐ／Ｈｎは、振幅値の保持期間中においては、保持する値より大きな値が入力されても保持する値を更新しない。
【0064】
振幅値の保持期間中に、制御回路１５は、選択回路１３に、ピークホールド回路であるＰ／Ｈ１～Ｐ／Ｈｎの出力信号を順次出力させる。ＡＤ変換器１４は、選択回路１３が順次出力するＰ／Ｈ１～Ｐ／Ｈｎの出力信号を、デジタル信号に順次変換して制御回路１５に出力する。
【0065】
これにより、制御回路１５は、入力信号に含まれる、バンドパスフィルタ１１－１～１１－ｎのそれぞれの通過帯域周波数の成分の振幅を取得することができる。制御回路１５は、デジタル信号として取得した、それぞれの通過帯域周波数の成分の振幅を適切なフォーマットに加工し、無線通信回路１６によって無線で送信させる。
【0066】
振動検出装置１０は、この測定サイクルを１サイクルとして、振動を検出する動作を繰り返す。
【0067】
このようにして、振動検出装置１０は、入力信号に含まれる様々な周波数成分の最大振幅を検出することができる。
【0068】
図２を参照して、振幅検出回路１２がピークホールド回路である場合を説明したが、振幅検出回路１２は、サンプルホールド回路であってもよい。
【0069】
振幅検出回路１２がサンプルホールド回路である場合、サンプルホールド回路は、バンドパスフィルタ１１が出力する信号を複数個取得して、バンドパスフィルタ１１が出力する信号の振幅に関する情報を取得してもよい。
【0070】
振幅検出回路１２がサンプルホールド回路である場合、制御回路１５は、サンプルホールド回路が取得した複数個の信号を処理することによって、振幅に関する情報を取得してよい。
【0071】
制御回路１５は、例えば、サンプルホールド回路が取得した複数個の信号を平均化する処理をしてよい。また、制御回路１５は、例えば、サンプルホールド回路が取得した複数個の信号から最大の信号を除き、残った複数個の信号を平均化する処理をしてよい。このように、最大の信号を除くことによって、ノイズなどに起因する大きな信号が含まれていた場合にその影響を除去することができる。
【0072】
また、図２を参照して、振幅検出回路１２がピークホールド回路である場合を説明したが、振幅検出回路１２は、包絡線検波回路であってもよい。
【0073】
振幅検出回路１２が包絡線検波回路である場合も、振幅検出回路１２がサンプルホールド回路である場合と同様に、制御回路１５は、包絡線検波回路が取得した複数個の信号を処理することによって、振幅に関する情報を取得してよい。
【0074】
また、図２を参照して、振幅検出回路１２がピークホールド回路である場合を説明したが、振幅検出回路１２は、実効値回路であってもよい。
【0075】
振幅検出回路１２が実効値回路である場合も、振幅検出回路１２がサンプルホールド回路である場合と同様に、制御回路１５は、実効値回路が取得した複数個の信号を処理することによって、振幅に関する情報を取得してよい。
【0076】
【0077】
【0078】
コンパレータ１８は、選択回路１３が出力する信号を基準電圧と比較し、選択回路１３が出力する信号が基準電圧以上である場合はハイ信号を出力し、選択回路１３が出力する信号が基準電圧より小さい場合はロー信号を出力する。
【0079】
図４に示す振動検出装置１０ａのように、ＡＤ変換器１４がコンパレータ１８である場合、ＡＤ変換器１４が多ビットのＡＤコンバータである場合に比べて、無線通信回路１６が送信するデータのデータ量を低減することができる。
【0080】
図５に示す振動検出装置１０ｂは、図１に示した振動検出装置１０において、ＡＤ変換器１４が、複数のコンパレータ１８－１～１８－３を備える構成である場合を示す図である。なお、図５において、振動検出装置１０ｂが３つのコンパレータ１８を備えているのは一例であり、振動検出装置１０ｂは、２つのコンパレータ１８を備えていてもよいし、４つ以上のコンパレータ１８を備えていてもよい。
【0081】
【0082】
コンパレータ１８－１は、選択回路１３が出力する信号を基準電圧１と比較し、選択回路１３が出力する信号が基準電圧１以上である場合はハイ信号を出力し、選択回路１３が出力する信号が基準電圧１より小さい場合はロー信号を出力する。コンパレータ１８－２は、選択回路１３が出力する信号を基準電圧２と比較し、選択回路１３が出力する信号が基準電圧２以上である場合はハイ信号を出力し、選択回路１３が出力する信号が基準電圧２より小さい場合はロー信号を出力する。コンパレータ１８－３は、選択回路１３が出力する信号を基準電圧３と比較し、選択回路１３が出力する信号が基準電圧３以上である場合はハイ信号を出力し、選択回路１３が出力する信号が基準電圧３より小さい場合はロー信号を出力する。
【0083】
基準電圧１、基準電圧２及び基準電圧３は、互いに異なる電圧である。
【0084】
以上のような一実施形態に係る振動検出装置１０によれば、低消費電力及び低速の通信規格でも周波数解析をすることが可能である。より具体的には、一実施形態に係る振動検出装置１０は、互いに通過帯域周波数が異なる複数のバンドパスフィルタ１１と、各バンドパスフィルタ１１が出力する信号の振幅に関する情報を検出する複数の振幅検出回路１２と、複数の振幅検出回路１２の出力信号のうちのいずれかの出力信号を出力する選択回路１３と、選択回路１３が出力する信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡＤ変換器１４と、ＡＤ変換器１４が出力するデジタル信号に基づく信号を無線で送信する無線通信回路１６と、を備える。このように、通過帯域周波数が異なる複数のバンドパスフィルタ１１が出力する信号の振幅を検出することにより、振動検出装置１０は、ＦＦＴのような大量のデジタル演算をしなくても周波数解析をすることができるため、低消費電力で周波数解析をすることができる。また、振動検出装置１０は、ＦＦＴなどのデジタル演算を外部の機器で行わせる必要がないため、大量のデータを送信する必要がなく、低速の通信規格でも周波数解析をした結果を外部の機器に送信することができる。
【0085】
（第１の変形例）
図６は、第１の変形例に係る振動検出装置１０ｃの概略構成を示す図である。第１の変形例に係る振動検出装置１０ｃは、複数のバンドパスフィルタ１１－１～１１－ｎと、複数の振幅検出回路１２－１～１２－ｎと、複数のコンパレータ１８－１～１８－ｎと、制御回路１５と、無線通信回路１６と、電池１７とを備える。
図６は、第１の変形例に係る振動検出装置１０ｃの概略構成を示す図である。第１の変形例に係る振動検出装置１０ｃは、複数のバンドパスフィルタ１１－１～１１－ｎと、複数の振幅検出回路１２－１～１２－ｎと、複数のコンパレータ１８－１～１８－ｎと、制御回路１５と、無線通信回路１６と、電池１７とを備える。
【0086】
第１の変形例に係る振動検出装置１０ｃは、選択回路１３を備えていないという点、及び、ｎ個のコンパレータ１８を備えているという点で、図１に示した振動検出装置１０と相違する。第１の変形例に係る振動検出装置１０ｃについては、図１に示した振動検出装置１０との相違点について主に説明し、図１に示した振動検出装置１０と共通する内容については適宜説明を省略する。
【0087】
振幅検出回路１２は、バンドパスフィルタ１１が出力する信号の振幅に関する値を出力する。
【0088】
振幅検出回路１２は、バンドパスフィルタ１１が出力する信号が所定の振幅であるときにコンパレータ１８の基準電圧と同じ電圧を出力するように出力電圧が調整されていてよい。このように振幅検出回路１２の出力の大きさが調整されていることにより、振幅検出回路１２は、コンパレータ１８に信号を直接出力することができる。
【0089】
振幅検出回路１２－１～１２－ｎは、それぞれ、コンパレータ１８－１～１８－ｎに信号を出力する。
【0090】
コンパレータ１８は、振幅検出回路１２が出力する信号を基準電圧と比較し、振幅検出回路１２が出力する信号が基準電圧以上である場合はハイ信号を出力し、振幅検出回路１２が出力する信号が基準電圧より小さい場合はロー信号を出力する。なお、図６においては、コンパレータ１８に入力される基準電圧の記載を省略している。
【0091】
コンパレータ１８は、例えば、フリップフロップ又はラッチであってもよい。コンパレータ１８をフリップフロップ又はラッチとすることにより、回路を簡略化することができる。
【0092】
振幅検出回路１２は、バンドパスフィルタ１１が出力する信号が所定の振幅であるときに、フリップフロップ又はラッチのハイ／ロー判別の閾値（ＣＭＯＳ回路の場合は電源電圧の５０％のことが多い）と同じ電圧を出力するように出力電圧が調整されていてよい。このように振幅検出回路１２の出力の大きさが調整されていることにより、振幅検出回路１２は、フリップフロップ又はラッチに信号を直接出力することができる。
【0093】
また、コンパレータ１８を省略し、振幅検出回路１２の出力を、制御回路１５のＩ／Ｏポートへ直接入力してもよい。これにより、回路をさらに簡略化することができる。
【0094】
振幅検出回路１２は、バンドパスフィルタ１１が出力する信号が所定の振幅であるときに、Ｉ／Ｏポートのハイ／ロー判別の閾値（ＣＭＯＳ回路の場合は電源電圧の５０％のことが多い）と同じ電圧を出力するように出力電圧が調整されていてよい。このように振幅検出回路１２の出力の大きさが調整されていることにより、振幅検出回路１２は、Ｉ／Ｏポートに信号を直接出力することができる。
【0095】
（第２の変形例）
図７は、第２の変形例に係る振動検出装置１０ｄの概略構成を示す図である。第２の変形例に係る振動検出装置１０ｄは、複数のバンドパスフィルタ１１－１～１１－ｎと、複数のコンパレータ１８－１～１８－ｎと、制御回路１５と、無線通信回路１６と、電池１７とを備える。
図７は、第２の変形例に係る振動検出装置１０ｄの概略構成を示す図である。第２の変形例に係る振動検出装置１０ｄは、複数のバンドパスフィルタ１１－１～１１－ｎと、複数のコンパレータ１８－１～１８－ｎと、制御回路１５と、無線通信回路１６と、電池１７とを備える。
【0096】
第２の変形例に係る振動検出装置１０ｄは、振幅検出回路１２－１～１２－ｎを備えていないという点で、図６に示した第１の変形例に係る振動検出装置１０ｃと相違する。第２の変形例に係る振動検出装置１０ｄについては、図６に示した第１の変形例に係る振動検出装置１０ｃとの相違点について主に説明し、第１の変形例に係る振動検出装置１０ｃと共通する内容については適宜説明を省略する。
【0097】
バンドパスフィルタ１１－１～１１－ｎは、それぞれ、コンパレータ１８－１～１８－ｎに信号を出力する。
【0098】
コンパレータ１８は、バンドパスフィルタ１１が出力する信号を基準電圧と比較し、バンドパスフィルタ１１が出力する信号が基準電圧以上である場合はハイ信号を出力し、バンドパスフィルタ１１が出力する信号が基準電圧より小さい場合はロー信号を出力する。なお、図７においては、コンパレータ１８に入力される基準電圧の記載を省略している。
【0099】
第２の変形例に係る振動検出装置１０ｄにおいては、バンドパスフィルタ１１が出力する信号がそのままコンパレータ１８に入力される。そのため、コンパレータ１８には、順次変化する信号が入力される。図８に、振幅に応じたコンパレータ１８の出力を制御回路１５が一定の間隔で複数回サンプリングした場合の概念図を示す。
【0100】
図８において、左側は、大きい振幅の信号がコンパレータ１８に入力された様子を示す図である。右側は、小さい振幅の信号がコンパレータ１８に入力された様子を示す図である。
【0101】
大きい振幅の信号がコンパレータ１８に入力された時のコンパレータ１８の出力を一定の間隔で複数回サンプリングした場合、図８の左側に示すように、ハイ信号（Ｈ）はロー信号（Ｌ）より多くサンプルされる。図８に示す例においては、サンプルされたハイ信号とロー信号との比は、６：２である。
【0102】
小さい振幅の信号がコンパレータ１８に入力された時のコンパレータ１８の出力を一定の間隔で複数回サンプリングした場合、図８の右側に示すように、ロー信号はハイ信号よりも多くサンプルされる。図８に示す例においては、サンプルされたハイ信号とロー信号との比は、２：６である。
【0103】
第２の変形例に係る振動検出装置１０ｄは、振幅検出回路１２を省略した分だけ、第１の変形例に係る振動検出装置１０ｃに比べて、回路を簡略化することができる。
【0104】
（第３の変形例）
図９は、第３の変形例に係る振動検出装置１０ｅの概略構成を示す図である。第３の変形例に係る振動検出装置１０ｅは、可変バンドパスフィルタ２０と、振幅検出回路１２と、ＡＤ変換器１４と、制御回路１５と、無線通信回路１６と、電池１７とを備える。
図９は、第３の変形例に係る振動検出装置１０ｅの概略構成を示す図である。第３の変形例に係る振動検出装置１０ｅは、可変バンドパスフィルタ２０と、振幅検出回路１２と、ＡＤ変換器１４と、制御回路１５と、無線通信回路１６と、電池１７とを備える。
【0105】
第３の変形例に係る振動検出装置１０ｅは、複数のバンドパスフィルタ１１－１～１１－ｎの代わりに可変バンドパスフィルタ２０を備えている点、及び、選択回路１３を備えていないという点で、図１に示した振動検出装置１０と相違する。第３の変形例に係る振動検出装置１０ｅについては、図１に示した振動検出装置１０との相違点について主に説明し、図１に示した振動検出装置１０と共通する内容については適宜説明を省略する。
【0106】
可変バンドパスフィルタ２０は、通過帯域周波数を任意に設定でき、また変更することができるバンドパスフィルタである。可変バンドパスフィルタ２０は、制御回路１５から指令を受けて、通過帯域周波数をスイープすることもできる。
【0107】
制御回路１５は、所定の周期で、可変バンドパスフィルタ２０の通過帯域周波数を変化させる。
【0108】
振幅検出回路１２は、可変バンドパスフィルタ２０の通過帯域周波数が変化すると、変化後の通過帯域周波数において可変バンドパスフィルタ２０が出力する信号の振幅に関する情報を検出する。
【0109】
このようにして、第３の変形例に係る振動検出装置１０ｅは、簡易的なスペクトラムアナライザのような動作をすることができる。
【0110】
また、第３の変形例に係る振動検出装置１０ｅは、可変バンドパスフィルタ２０の通過帯域周波数を細かいステップで変化させることにより、図１に示した振動検出装置１０よりも高い分解能で、それぞれの通過帯域周波数における振幅を検出することができる。
【0111】
本開示は、その精神又はその本質的な特徴から離れることなく、上述した実施形態以外の他の所定の形態で実現できることは当業者にとって明白である。従って、先の記述は例示的であり、これに限定されない。開示の範囲は、先の記述によってではなく、付加した請求項によって定義される。あらゆる変更のうちその均等の範囲内にあるいくつかの変更は、その中に包含される。
【0112】
例えば、上述した各構成部の配置及び個数等は、上記の説明及び図面における図示の内容に限定されない。各構成部の配置及び個数等は、その機能を実現できるのであれば、任意に構成されてもよい。
【0113】
例えば、図１に示した制御回路１５は、選択回路１３の制御と、ＡＤ変換器１４から取得したデジタル信号の処理との両方を行うものとして説明したが、制御回路１５は、ＡＤ変換器１４から取得したデジタル信号の処理のみを行い、選択回路１３の制御は、別の制御回路が行ってもよい。
【符号の説明】
【0114】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ 振動検出装置
１１ バンドパスフィルタ
１２ 振幅検出回路
１３ 選択回路
１４ ＡＤ変換器
１５ 制御回路
１６ 無線通信回路
１７ 電池
１８ コンパレータ
２０ 可変バンドパスフィルタ
１００ 信号処理回路
１０１ ＡＤ変換回路
１１ バンドパスフィルタ
１２ 振幅検出回路
１３ 選択回路
１４ ＡＤ変換器
１５ 制御回路
１６ 無線通信回路
１７ 電池
１８ コンパレータ
２０ 可変バンドパスフィルタ
１００ 信号処理回路
１０１ ＡＤ変換回路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】