(57)【要約】本発明は、複数の個別モジュールからなる測定システムでエネルギー流を制御または調節する方法に関する。これらの個別モジュールの一部またはすべてがそれぞれ少なくとも１つのエネルギー供給回線と少なくとも１つのデータ回線を介して接続可能である。これらの個別モジュールのうち少なくとも１つの個別モジュールはインターフェースを有しており、このインターフェースを介してエネルギーを供給可能である。少なくとも１つの個別モジュールで、接続されている個別モジュールのエネルギーデータに基づいてエネルギー収支表が作成される。このエネルギー収支表に保存されているデータに基づいて、個別モジュールへの／からのエネルギー供給および／またはエネルギー取出しが制御または調節される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の差込結合可能な個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）からなる測定システム（１００、１０１）でエネルギー流を制御または調節する方法であって、これらの個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）の一部またはすべてが少なくとも１つのエネルギー供給回線（１９、２９、３９、４９）と少なくとも１つのデータ回線（１７、２７、３７、４７）を介して接続可能であり、これらの個別モジュールのうち少なくとも１つの個別モジュール（１、３１）はインターフェース（８、１８、３８）を有しており、このインターフェースを介してエネルギーを供給可能である形式の方法において、
少なくとも１つの個別モジュール（１）で、接続されている個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）のエネルギーデータに基づいてエネルギー収支表が作成され、このエネルギー収支表に保存されているデータに基づいて、個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）のエネルギー供給および／またはエネルギー取出しが制御または調節される方法。
【請求項２】
エネルギーデータとして、１つの個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）の記憶装置に固定的に格納されたコンポーネント関連データが利用される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
コンポーネント関連データとして、公称動作負荷データが利用される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
コンポーネント関連データとして、スタンバイモード負荷動作データおよび／またはスリープモード負荷動作データが利用される、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
コンポーネント関連データとして、最大負荷データが利用される、請求項２から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
コンポーネント関連データとして、起動負荷データおよび／または状態変化負荷データが利用される、請求項２から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
エネルギーデータとして、動的動作のデータが利用される、先行する請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
動的動作のデータとして、接続されている個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）の動作状態に関する統計データが利用される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
動作状態に関する統計データとして、動作負荷、動作時間等についてのデータが利用される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
動的動作のデータとして、接続されている蓄電池、バッテリ等の充電状態についてのデータが利用される、先行する請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
動的動作のデータ、および／またはコンポーネント関連データとして、エネルギー供給および／またはエネルギー取出の調節または制御の優先順位を規定するデータが利用される、先行する請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
エネルギー収支表が最初の使用開始時に作成される、先行する請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
エネルギー収支表が周期的に更新される、先行する請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
エネルギー収支表が操作者によって設計される、先行する請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
エネルギー収支表を備える個別モジュール（１）が、接続されている個別モジュール（１１、２１、３１、４１）を独立に認識して、エネルギー収支表の作成に必要なデータを読み取る、先行する請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
エネルギー収支表を備える個別モジュール（１）がエネルギー供給および／またはエネルギー取出しの許可を与える、先行する請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
エネルギー供給および／またはエネルギー取出しの許可が、複数の個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）が同時に接続された場合には順次与えられる、先行する請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
負荷の増加や減少に応じて蓄電池充電動作が蓄電池放電動作に切り換えられ、もしくはこれと逆に切り換えられる、先行する請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
電源部（５１）を介してのエネルギー供給時に、蓄電池またはバッテリを介してのエネルギー供給が停止される、先行する請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
複数の個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）からなる測定システム（１００、１０１）であって、これらの個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）の一部またはすべてが少なくとも１つのエネルギー供給回線（１９、２９、３９、４９）と少なくとも１つのデータ回線（１７、２７、３７、４７）を介して接続可能であり、これらの個別モジュールのうち少なくとも１つの個別モジュール（１、３１）はインターフェース（８、１８、３８）を有しており、このインターフェースを介してエネルギーを供給可能である形式の測定システムにおいて、
少なくとも１つの個別モジュール（１）に、接続されている個別モジュールのエネルギーデータに基づいてエネルギー収支表を作成するための記憶装置が設けられるとともに、このエネルギー収支表に保存されているデータに基づいてエネルギー流を制御または調節するための制御ユニットまたは調節ユニットが設けられている、測定システム。
【請求項２１】
各々の個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）がコンポーネント関連データのための少なくとも１つの記憶装置を有しており、少なくとも１つの個別モジュール（１）は、個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）の記憶装置に保存されているコンポーネント関連データを読み込むための記憶装置を有するとともに、エネルギー流を制御または調節するための制御ユニットまたは調節ユニットを有している、請求項２０に記載の測定システム。
【請求項２２】
、請求項２１に記載の測定システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に基づく、複数の差込結合可能な個別モジュールからなる測定システムでエネルギー流を制御または調節する方法、ならびに請求項２０の上位概念に基づく、差込結合可能な複数の個別モジュールからなる測定システムに関するものである。
【０００２】
従来技術より、限定された数のいわゆる差込カードを中に差込可能なケースまたは容器が公知である。当業者の間では、このようなシステムは１９”Ｒａｃｋｓ等の名称で知られている。
【０００３】
このようなモジュール形式で構成された差込カード、好ましくは電気回路構造や電子回路構造を支持する配線板は、通常、１つまたは複数のデータ回線接続部を有しており、このデータ回線接続部は、上述した容器へ差込カードを差し込むことによって、この容器の裏面に取り付けられた差込装置に差し込まれる。
【０００４】
容器の裏面に配置されたすべての差込装置は同じ構成になってているのが普通であり、個々の差込場所の相応の接触部は電気接続によって相互につながれている。このようにして、容器に差し込まれた差込カードがバスのような形式で相互につながれることが達成される。
【０００５】
このようなシステムには定評があるものの、内在的な欠点として、容器は限定された数の差込カードしか収納することができず、個々のカードはどれも同様に構成されていなければならない。機能が著しく異なる差込カードや、利用性能が著しく異なる差込カードの挿入は、意図されていない。さらに、このような種類のシステムは定置に据え付けられるのが普通なので、エネルギー供給等の量が特定の利用態様向けに考えられているのが通常である。
【０００６】
しかし現代の測定工学は、このようなシステムを自由に調整可能にし、どの任意の場所にでも取付ないし取外すことができ、多種多様な個別（測定）機器を１つの完成したシステムにまとめられるようにすることを必要としている。
【０００７】
したがって本発明の課題は、上述した欠点をもはや有していないシステムを提供することにある。特に、任意の仕方で自由に調整可能であり、任意の仕方でコンポーネントを追加することができ、また再び取り外すこともでき、その際に、測定システム全体の作動準備が整った状態が損なわれないシステムを提供しなければならない。さらに、ほぼあらゆる任意の場所での利用が可能とならなければならない。
【０００８】
この課題は、請求項２０の特徴部の構成要件を備える、複数の差込結合可能な個別モジュールからなる測定システムによって本発明により解決され、ならびに、請求項１の構成要件を備える、このような測定システムを作動させる方法によって本発明により解決される。
【０００９】
本発明の有利な実施形態や改善例は、従属請求項に記載されている。
【００１０】
本発明は、ごく一般的には、複数の差込結合可能な個別モジュールからなる測定システムに関するものであり、これらの個別モジュールの一部またはすべてが少なくとも１つのエネルギー供給回線と少なくとも１つのデータ回線を介して接続可能であり、これらの相互に接続された個別モジュールのうち少なくとも１つの個別モジュールはインターフェースを有しており、このインターフェースを介して（好ましくは電気の）エネルギーを供給可能である。
【００１１】
本発明の基本的な思想は、接続されている個別モジュールのエネルギーデータに基づいてエネルギー収支表を作成するために、少なくとも１つの個別モジュールに記憶装置が設けられるとともに、このエネルギー収支表に保存されているデータに基づいてエネルギー流を制御または調節するために、制御ユニットまたは調節ユニットが設けられることにある。
【００１２】
このようなシステムによってのみ、個々のモジュールのエネルギー取出しの増加が、測定システム全体の動作を損なわないことが保証される。このようにして、測定システムに任意の仕方で、他のモジュールの機能性が損なわれないように新たなモジュールを追加することが可能となる。さらに、このような種類のシステムをフレキシブルに、ほぼあらゆる任意の場所で利用することが可能である。
【００１３】
本発明によれば、エネルギーデータとして、１つの個別モジュールの記憶装置に恒久的に格納されたコンポーネント関連データが利用されることが意図される。このようにして、エネルギー収支表を迅速かつ動的に、測定システムの各個別コンポーネントやそのつどの測定の要求に合わせて適合化することが可能となる。
【００１４】
この場合、このコンポーネント関連データは、例えば個別モジュールのＥＥＰＲＯＭに格納されることが意図される。ＥＥＰＲＯＭへの格納は、コンポーネント関連データを迅速に加えたり、更新したデータで置き換えることができるという利点がある。測定モジュール、アナログ・デジタル／デジタル・アナログ変換モジュール、エネルギー供給モジュール、無線モジュール、気象データ検出モジュール、煙道ガス測定モジュールなど、ほぼあらゆる任意の個別モジュールに、簡単なやり方でこのような記憶装置を装備することができる。
【００１５】
本発明によれば、基本態様におけるコンポーネント関連データとして、公称動作負荷データが利用されることが意図される。そしてこの公称動作負荷データに基づいて、個別モジュールが動作中であるかどうか、どの個別モジュールが動作中であるか、個別モジュールをオフにしなければならないかどうか、エネルギー消費制限を行わなければならないかどうかを、制御ユニットまたは調節ユニットが判断する。
【００１６】
さらに本発明によれば、コンポーネント関連データとして、スタンバイモード負荷動作データおよび／またはスリープモード負荷動作データが利用されることが意図される。このような種類のモードでは、個別モジュールがバス通信に自由に参加するわけではないが、個別モジュールまたはその一部を動作させることができる。このような状態でもエネルギー消費は行われるので、このときのエネルギー消費もエネルギー収支に取り入れることが必要である。
【００１７】
上記と同じ根拠と正当性をもって、最大負荷データを、特に場合により時間的な割当とともに（可能な場合は）、コンポーネント関連データに取り入れることも必要である。このことは、こうした最大負荷データが定格動作負荷データから著しく異なっている場合に、いっそう当てはまる。
【００１８】
さらに本発明によれば、コンポーネント関連データとして、起動負荷データおよび／または状態変化負荷データが利用されることが意図される。このような種類のデータは、通常、それぞれ個々のモジュールについてすでに事前に決定しておくことができる。こうしたデータを作動の継続中に初めて検出し、そこで初めてエネルギー収支表に取り入れる必要はない。
【００１９】
それにもかかわらず本発明によれば、動的動作のエネルギーデータもエネルギー収支作成のために援用することが意図される。このことは、通常は個別モジュール同士の間で通信が行われ、そのような通信に基づいて個々のモジュールがオンオフされたり、エネルギー需要が一時的に上昇したり低下するという理由から、いっそう必要である。
【００２０】
本発明によれば、動的動作のデータとして、接続されている個別モジュールの動作状態に関する統計データが利用されることが意図される。ただしこのようなデータの利用が適切なのは、複数のモジュールが比較的長い測定時間または通信時間にわたって変わらずに相互接続される場合に限られる。
【００２１】
本発明によれば、動作状態に関する統計データとして、動作負荷、動作時間等についてのデータが利用されることが意図される。反復されるプロセスは、特にその反復が周期的に行われるような場合には、事前にエネルギー収支作成に取り込むことができ、それにより、個別モジュールを負荷が少ない時間に即座につないだり、あるいは逆に個別モジュールを即座にシステム全体から切り離すことができる。
【００２２】
特別に有利な本発明の別の変形例では、動的動作のデータとして、接続されている蓄電池、バッテリ等の充電状態についてのデータも利用されることが意図される。このようにして、例えば蓄電池充電動作を蓄電池放電動作に切り替えたり、接続されているバッテリ等を介して追加的に供給を行うことによって、システムを動的な負荷変化に対してフレキシブルに反応させることができる。
【００２３】
さらに本発明によれば、動的動作のデータとして、および／またはコンポーネント関連データとして、エネルギー供給および／またはエネルギー取出の調節の優先順位を規定すべきデータが利用されることが意図される。そのようにして、支障のない測定動作を妨げる負荷の飛躍的変化が起こることが防止される。さらに、必要ならば、負荷の高い消費部がある場合には必ず徐々に接続から外すことや、突然の負荷の変化が内部の蓄電池、バッテリ等によって緩衝されることも含まれる。特にこのような方策は、他の消費部の起動段階における始動電流制限などと組み合わせるのが適切である。
【００２４】
本発明によれば、最初の使用開始時にエネルギー収支表が作成されることが意図される。すなわち、完成したシステムを起動した後、このようなエネルギー収支表の作成に必要なすべてのデータ、ないし利用できるすべてのデータが「マスタモジュール」の記憶装置に読み込まれることが意図される。
【００２５】
この場合、このエネルギー収支表はその後も周期的に更新されるのが有利である。特にそれによって、新たに付け加わえられるべきコンポーネントや、外されたコンポーネント、ならびに動作状態の変化が早期に認識され、あるときは、例えば統計データを考慮するときに一緒に斟酌されたり、また別のときには、調節反応または制御反応が引き起こされることが保証される。
【００２６】
さらに本発明によれば、エネルギー収支表が操作者によって設計されることが意図される。これには特に、実行されるべき測定プログラム進行のために、すでに先を見越して「エネルギー供給計画作成」を遂行できることも含まれる。それによって特に、不足分を先取りして把握し、必要な場合に必要となるエネルギー供給モジュールまたは電源接続部を設けることも可能である。
【００２７】
さらに本発明によれば、エネルギー収支表を備える個別モジュールが、接続されている個別モジュールを独立に認識して、エネルギー収支表の作成に必要なデータを読み取ることが意図される。これには、本来の測定モジュールや操作モジュール等の識別に加えて、蓄電池、バッテリ等のエネルギー供給モジュールの認識や、電源供給接続部の認識も含まれる。
【００２８】
さらに本発明によれば、個別モジュールおよび特に制御ユニットまたは調節ユニットが、エネルギー収支表に基づいてエネルギー供給および／またはエネルギー取出しの許可を与え、特にこのエネルギー収支表を用いた妥当性検査に基づくコントロールをすることが意図される。システムに関する変更は、新たに別の個別モジュールが接続されたときにすぐ行われるのではなく、「マスタモジュール」による許可が出た後で初めて行われる。本発明によれば、エネルギー供給および／またはエネルギー取出しの許可は、複数の個別モジュールが同時に接続された場合には順次与えられることが意図される。このことは特に、大きなエネルギー消費量をもち、特に起動の過程で大きな負荷が発生する個別モジュールが同時に接続される場合に適切である。
【００２９】
別の変形例では、負荷の増加や減少に応じて蓄電池充電動作が蓄電池放電動作に切り換えられ、もしくはこれと逆に切り換えられることが意図される。この方策は、代替のエネルギー源を利用できない場合にだけ、蓄電池からエネルギーが消費されるという結果につながる。さらに、蓄電池の充電が、常に、余剰エネルギーがあるときに行われることが保証されるので、必要に応じて、エネルギー源である蓄電池も十分な程度に利用されることが保証される。
【００３０】
本発明のさらに別の変形例では、電源部を介してのエネルギー供給時に、蓄電池またはバッテリを介してのエネルギー供給が停止されることが意図される。それにより、消耗するエネルギー源を、不可欠な場合に限って、エネルギー供給の維持のために援用することが実現される。このようにして、蓄電池またはバッテリの耐用寿命がいっそう長くなる。
【００３１】
さらに、消耗するエネルギー源である蓄電池またはバッテリの間で区別が行われることが意図される。このことは特に、電源部を介してエネルギー供給が行われ、例えば蓄電池で、この電源部から提供されるエネルギーを蓄電池の充電のために利用することができ、それに対してバッテリの充電は行われてはならない場合に必要である。
【００３２】
本発明の一実施例が図面に示されており、以下において詳しく説明する。
図１は、エネルギー流を制御または調節する本発明の方法が具体化された、本発明による測定システムを示している。図１に示す例では測定システム１００は、操作モジュール１と、これと差込可能に接続可能な２つの測定モジュール１１とをベースとしている。
【００３３】
操作モジュール１は前面に、操作によって必要となる部材を有している。本例ではこれは、測定プログラムを入力し、パラメータを入力し、その他の操作機能を入力するためのキーボード５と、入力されたデータを表示し、測定値、機器構成データ、動作データなどを表示する表示ディスプレイ４である。さらに、図１に示す操作モジュール１には、測定記録を印刷したり、その他の記録を作成する役目をするプリンタ３が設けられている。
【００３４】
操作モジュール１の全体は、本例では携帯機器として構成されているが、操作ユニットとして、例えばパーソナルコンピュータ等のような定置のモジュールを使用することも考えられる。
【００３５】
この操作モジュール１は、以下に説明するように、機械的および電気的に伝導性をもつように２つの測定モジュール１１と結合されている。図１に示す例では、電気伝導性のある接触は、測定モジュール１１と操作モジュール１のケースの対応する対向面で直接行われている。しかしながら本発明の方法はこのようなシステムに限定されるものではなく、データ回線やエネルギー供給回線の結合を、ケースに取り付けられた差込システム等によって行うことも考えられる。
【００３６】
例えば図１に図示しているシステムでは、個別モジュール１および１１のそれぞれの前面に差込接続手段が設けられている。本例における前面への配置では、２つのデータ回線接続部７、電源接続部８、トリガ接続部９を操作モジュール１に見ることができ、それに対して測定モジュールの前面にはそれぞれ４つの測定値発生器接続部１３が配置されている。モジュール１および１１の裏面に取り付けられた付加的なデータ回線接続部やエネルギー供給回線接続部は、ここには図示していない。
【００３７】
図２ａは、２つの測定モジュール１１がどのように、機械的かつ電気的に伝導性をもつように相互に結合されているかを示している。図２から明らかなように、両方のモジュール１１はそれぞれ向かい合わせの配置で、他方のモジュール１１の対応する当接面と当接させることができる当接面を有している。特定の当接面には、ここでは詳細には説明しない機械的なロック機構１５がある。
さらに特定の当接面には、電気的な（または光学的な）接触部１７および１９が設けられており、これらの接触部を介して、結合状態のときすなわち当接面が相互に当接しているとき、電気的（または光学的な）な接触を個別モジュール１１の間で確立させることができる。このように、相上下して「積み重ねられた」複数の個別モジュールが、バスのような形式で相互に結合される。
【００３８】
図２ｂ、２ｃおよび２ｄは、本発明による測定システムを形成するために付け加えることができる追加の個別モジュールを示している。図２ｂは、上述のように特定の当接面に設けられたデータ回線接続部２７およびエネルギー供給回線接続部２９を有しているアナログ・デジタル／デジタル・アナログ変換モジュールを示している。さらに、外部機器の差込場所として構成されたアナログ出力接続部２３が、アナログ・デジタル／デジタル・アナログ変換モジュール２１の前面に設けられている。
【００３９】
図２ｃはさらに別の個別モジュールを示しており、すなわち、エネルギー供給モジュール３１を示している。このエネルギー供給モジュール３１は、そのケースに多数の蓄電池、バッテリ等を収納するために設けられている。さらにこのモジュールは電源接続部３８を有しており、この電源接続部を介して電源接続を確立させることができる。このエネルギー供給モジュール３１と、上述したような種類の他のモジュールとの結合は、同じく、ケースを貫通するエネルギー供給回線接続部およびデータ回線接続部３７ないし３９をそれぞれ介して行われる。さらにこのモジュールはデータバス接続部３３を有しており、このデータバス接続部を介して追加の機器を接続することができる。さらに、オンオフスイッチ３４により、このエネルギー供給モジュール３１を介してのエネルギー供給をオンオフすることが意図されており、それにより、例えば動作が停止しているときには、エネルギー供給モジュール３１を、外部機器とのデータバス接続部３３を成り立たせる差込接続部としてのみ利用することができる。
【００４０】
同様に、測定モジュール１１もエネルギー供給ユニットを装備していてよい。
このような測定モジュール１１を図３に示す。
【００４１】
図２ｄは、本発明のシステムに組み込むことが可能なさらに別の個別モジュールを示している。これは無線モジュール４１である。すでに公知となっている、すでに詳しく説明した、データ回線接続部４７とエネルギー供給回線接続４９とを備えるこの無線モジュール４１は、送信機４３と受信機４４を有している。本発明によれば、このような種類の無線モジュール４１を介して、他の同種類の無線モジュール４１とのデータ交換を成立させることができることが意図される。
【００４２】
最後に図４は、一例として、互いに空間的に切り離された複数の（ここでは３つの）測定サブシステム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃをベースとする、測定システム１０１の構成を示している。
【００４３】
測定サブシステム１０１ａは、本例では、エネルギー供給モジュール３１と２つの測定モジュール１１とで構成されており、測定サブシステム１０１ｂおよび１０１ｃは、エネルギー供給モジュール３１と測定モジュール１１とで構成されている。すべての測定サブシステム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、ワイヤレス接続（無線、赤外線、超音波等）を介して相互に通信することができる無線モジュール４１をそれぞれ有している。
【００４４】
これに加えて、特定のエネルギー供給モジュール３１により、それぞれプラグ電源部５１との接続を介して外部から（電気の）エネルギーを注入できることが意図されている。
【００４５】
このような完成したシステムでは、サブシステム１０１ａ、１０１ｂまたは１０１ｃのうちの１つの個別モジュールが「マスタ」の機能を引き受けて、直接的な「ワイヤ」接続により、サブシステムの他の個別モジュールのエネルギー供給／エネルギー取出しを制御ないし調節し、無線接続により、他のサブシステムの残りの個別モジュールのエネルギー供給／エネルギー取出しを制御ないし調節するだけで足りる。
【図面の簡単な説明】
【図１】操作モジュールと２つの測定モジュールをベースとする本発明の測定システムを示す斜視図である。
【図２】本発明の個別モジュールである。
ａ）機械的、電気的に伝導性をもつように接続された測定モジュールを示す、図１のＡ−Ａ平面に沿った横断面図である。
ｂ）アナログ・デジタル／デジタル・アナログ変換モジュールを示す等大図である。
ｃ）エネルギー供給モジュールを示す等大図である。
ｄ）無線モジュールを示す等大図である。
【図３】本発明の測定モジュールを示す下から見た斜視図である。
【図４】本発明の測定システムにおけるエネルギーと情報の流れを示す原理図である。
【符号の説明】
１  操作モジュール、３  プリンタ、４  表示ディスプレイ、５  キーボード、７  データ回線接続部、８  電源接続部、９  トリガ接続部、１１  測定モジュール、１３  測定値発生器接続部、１５  機械的なロック機構、１６  電気的な接触機構、１７  データ回線接続部、１８  バッテリ収容部、１９  エネルギー供給回線接続部、２１  アナログ・デジタル／デジタル・アナログ変換モジュール、２３  アナログ出力接続部、２７  データ回線接続部、２９  エネルギー供給回線接続部、３１  エネルギー供給モジュール、３３  データバス接続部、３４  オン・オフスイッチ、３７  データ回線接続部、３８  電源接続部、３９  エネルギー供給回線接続部、４１  無線モジュール、４３  送信機、４４  受信機、４７  データ回線接続部、４９  エネルギー供給回線接続部、５１  プラグ電源部、１００  測定システム、１０１  測定システム、１０１ａ  測定サブシステム、１０１ｂ  測定サブシステム、１０１ｃ  測定サブシステム。
【国際公開パンフレット】
2004516539.tif 000003
2004516539.tif 000004
2004516539.tif 000005
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004516539.tif 000027
2004516539.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成15年4月29日(2003.4.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】複数の差込結合可能な個別モジュールからなる測定システムでエネルギー流を制御または調節する方法


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の差込結合可能な個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）からなる測定システム（１００、１０１）でエネルギー流を制御または調節する方法であって、これらの個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）の一部またはすべてが少なくとも１つのエネルギー供給回線（１９、２９、３９、４９）と少なくとも１つのデータ回線（１７、２７、３７、４７）を介して接続可能であり、これらの個別モジュールのうち少なくとも１つの個別モジュール（１、３１）はインターフェース（８、１８、３８）を有しており、このインターフェースを介してエネルギーを供給可能である形式の方法において、
少なくとも１つの個別モジュール（１）で、接続されている個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）のエネルギーデータに基づいてエネルギー収支表が作成され、このエネルギー収支表に保存されているデータに基づいて、個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）のエネルギー供給および／またはエネルギー取出しが制御または調節され、エネルギー収支表を備える個別モジュール（１）は、接続されている個別モジュール（１１、２１、３１、４１）を独立に認識して、エネルギー収支表の作成に必要なデータを読み取り、および／またはエネルギー収支表が操作者によって設計されることを特徴とする方法。
【請求項２】
エネルギーデータとして、１つの個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）の記憶装置に固定的に格納されたコンポーネント関連データが利用される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
コンポーネント関連データとして、公称動作負荷データが利用される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
コンポーネント関連データとして、スタンバイモード負荷動作データおよび／またはスリープモード負荷動作データが利用される、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
コンポーネント関連データとして、最大負荷データが利用される、請求項２から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
コンポーネント関連データとして、起動負荷データおよび／または状態変化負荷データが利用される、請求項２から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
コンポーネント関連データの追加または代替となるエネルギーデータとして、動的動作のデータが利用される、先行する請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
動的動作のデータとして、接続されている個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）の動作状態に関する統計データが利用される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
動作状態に関する統計データとして、動作負荷、動作時間等についてのデータが利用される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
動的動作のデータとして、接続されている蓄電池、バッテリ等の充電状態についてのデータが利用される、先行する請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
動的動作のデータ、および／またはコンポーネント関連データとして、エネルギー供給および／またはエネルギー取出の調節または制御の優先順位を規定するデータが利用される、先行する請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
エネルギー収支表が最初の使用開始時に作成される、先行する請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
エネルギー収支表が周期的に更新される、先行する請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
エネルギー収支表を備える個別モジュール（１）がエネルギー供給および／またはエネルギー取出しの許可を与える、先行する請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
エネルギー供給および／またはエネルギー取出しの許可が、複数の個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）が同時に接続された場合には順次与えられる、先行する請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
負荷の増加や減少に応じて蓄電池充電動作が蓄電池放電動作に切り換えられ、もしくはこれと逆に切り換えられる、先行する請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
電源部（５１）を介してのエネルギー供給時に、蓄電池またはバッテリを介してのエネルギー供給が停止される、先行する請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
複数の個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）からなる測定システム（１００、１０１）であって、これらの個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）の一部またはすべてが少なくとも１つのエネルギー供給回線（１９、２９、３９、４９）と少なくとも１つのデータ回線（１７、２７、３７、４７）を介して接続可能であり、これらの個別モジュールのうち少なくとも１つの個別モジュール（１、３１）はインターフェース（８、１８、３８）を有しており、このインターフェースを介してエネルギーを供給可能である形式の測定システムにおいて、
少なくとも１つの個別モジュール（１）に、接続されている個別モジュールのエネルギーデータに基づいてエネルギー収支表を作成するための記憶装置が設けられるとともに、このエネルギー収支表に保存されているデータに基づいてエネルギー流を制御または調節するための制御ユニットまたは調節ユニットが設けられており、エネルギー収支表を備える個別モジュール（１）は、接続されている個別モジュール（１１、２１、３１、４１）を独立に認識して、エネルギー収支表の作成に必要なデータを読み取り、および／またはエネルギー収支表が操作者によって設計可能である、測定システム。
【請求項１９】
各々の個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）がコンポーネント関連データのための少なくとも１つの記憶装置を有しており、少なくとも１つの個別モジュール（１）は、個別モジュール（１、１１、２１、３１、４１）の記憶装置に保存されているコンポーネント関連データを読み込むための記憶装置を有するとともに、データおよび／またはエネルギー流を制御または調節するための制御ユニットまたは調節ユニットを有している、請求項１８に記載の測定システム。
【請求項２０】
コンポーネント関連データの記憶装置がＥＥＰＲＯＭ等である、請求項１９に記載の測定システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に基づく、複数の差込結合可能な個別モジュールからなる測定システムでエネルギー流を制御または調節する方法、ならびに請求項２０の上位概念に基づく、差込結合可能な複数の個別モジュールからなる測定システムに関するものである。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
従来技術より、限定された数のいわゆる差込カードを中に差込可能なケースまたは容器が公知である。当業者の間では、このようなシステムは１９”Ｒａｃｋｓ等の名称で知られている。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
このようなモジュール形式で構成された差込カード、好ましくは電気回路構造や電子回路構造を支持する配線板は、通常、１つまたは複数のデータ回線接続部を有しており、このデータ回線接続部は、上述した容器へ差込カードを差し込むことによって、この容器の裏面に取り付けられた差込装置に差し込まれる。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
容器の裏面に配置されたすべての差込装置は同じ構成になってているのが普通であり、個々の差込場所の相応の接触部は電気接続によって相互につながれている。このようにして、容器に差し込まれた差込カードがバスのような形式で相互につながれることが達成される。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明に関するこのようなシステムには定評があるものの、内在的な欠点として、容器は限定された数の差込カードしか収納することができず、個々のカードはどれも同様に構成されていなければならない。機能が著しく異なる差込カードや、利用性能が著しく異なる差込カードの挿入は、意図されていない。さらに、このような種類のシステムは定置に据え付けられるのが普通なので、エネルギー供給等の量が特定の利用態様向けに考えられているのが通常である。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
しかし現代の測定工学は、このようなシステムを自由に調整可能にし、どの任意の場所にでも取付ないし取外すことができ、多種多様な個別（測定）機器を１つの完成したシステムにまとめられるようにすることを必要としている。
例えばＥＰ０５９８５２０Ａ２およびＥＰ５７５６２２Ａ１より、エネルギー源のエネルギーの節約や、消費部のエネルギー取出しを、エネルギー収支の作成によって制御することが公知である。自由に調整可能な測定システムの必要性に沿った具体的な適合化についての記載は、これらの明細書には見られない。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
したがって本発明の課題は、上述した欠点をもはや有していないシステムを提供することにある。特に、任意の仕方で自由に調整可能であり、任意の仕方でコンポーネントを追加することができ、また再び取り外すこともでき、その際に、測定システム全体の作動準備が整った状態が損なわれないシステムを提供しなければならない。さらに、ほぼあらゆる任意の場所での利用が可能とならなければならない。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この課題は、請求項２０の特徴部の構成要件を備える、複数の差込結合可能な個別モジュールからなる測定システムによって本発明により解決され、ならびに、請求項１の構成要件を備える、このような測定システムを作動させる方法によって本発明により解決される。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の有利な実施形態や改善例は、従属請求項に記載されている。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明は、ごく一般的には、複数の差込結合可能な個別モジュールからなる測定システムに関するものであり、これらの個別モジュールの一部またはすべてが少なくとも１つのエネルギー供給回線と少なくとも１つのデータ回線を介して接続可能であり、これらの相互に接続された個別モジュールのうち少なくとも１つの個別モジュールはインターフェースを有しており、このインターフェースを介して（好ましくは電気の）エネルギーを供給可能である。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の基本的な思想は、接続されている個別モジュールのエネルギーデータに基づいてエネルギー収支表を作成するために、少なくとも１つの個別モジュールに記憶装置が設けられるとともに、このエネルギー収支表に保存されているデータに基づいてエネルギー流を制御または調節するために、制御ユニットまたは調節ユニットが設けられることにある。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明によれば、エネルギー収支表を備える個別モジュールが、接続されている個別モジュールを独立に認識して、エネルギー収支表の作成に必要なデータを読み取ることが意図される。これには、本来の測定モジュールや操作モジュール等の識別に加えて、蓄電池、バッテリ等のエネルギー供給モジュールの認識や、電源供給接続部の認識も含まれる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
追加的または選択的に、エネルギー収支表が操作者によって設計されることが意図される。これには特に、実行されるべき測定プログラム進行のために、すでに先を見越して「エネルギー供給計画作成」を遂行できることも含まれる。それによって特に、不足分を先取りして把握し、必要な場合に必要となるエネルギー供給モジュールまたは電源接続部を設けることも可能である。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
このようなシステムによってのみ、個々のモジュールのエネルギー取出しの増加が、測定システム全体の動作を損なわないことが保証される。このようにして、測定システムに任意の仕方で、他のモジュールの機能性が損なわれないように新たなモジュールを追加することが可能となる。さらに、このような種類のシステムをフレキシブルに、ほぼあらゆる任意の場所で利用することが可能である。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明によれば、エネルギーデータとして、１つの個別モジュールの記憶装置に恒久的に格納されたコンポーネント関連データが利用されることが意図される。このようにして、エネルギー収支表を迅速かつ動的に、測定システムの各個別コンポーネントやそのつどの測定の要求に合わせて適合化することが可能となる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
この場合、このコンポーネント関連データは、例えば個別モジュールのＥＥＰＲＯＭに格納されることが意図される。ＥＥＰＲＯＭへの格納は、コンポーネント関連データを迅速に加えたり、更新したデータで置き換えることができるという利点がある。測定モジュール、アナログ・デジタル／デジタル・アナログ変換モジュール、エネルギー供給モジュール、無線モジュール、気象データ検出モジュール、煙道ガス測定モジュールなど、ほぼあらゆる任意の個別モジュールに、簡単なやり方でこのような記憶装置を装備することができる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明によれば、基本態様におけるコンポーネント関連データとして、公称動作負荷データが利用されることが意図される。そしてこの公称動作負荷データに基づいて、個別モジュールが動作中であるかどうか、どの個別モジュールが動作中であるか、個別モジュールをオフにしなければならないかどうか、エネルギー消費制限を行わなければならないかどうかを、制御ユニットまたは調節ユニットが判断する。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
さらに本発明によれば、コンポーネント関連データとして、スタンバイモード負荷動作データおよび／またはスリープモード負荷動作データが利用されることが意図される。このような種類のモードでは、個別モジュールがバス通信に自由に参加するわけではないが、個別モジュールまたはその一部を動作させることができる。このような状態でもエネルギー消費は行われるので、このときのエネルギー消費もエネルギー収支に取り入れることが必要である。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
上記と同じ根拠と正当性をもって、最大負荷データを、特に場合により時間的な割当とともに（可能な場合は）、コンポーネント関連データに取り入れることも必要である。このことは、こうした最大負荷データが定格動作負荷データから著しく異なっている場合に、いっそう当てはまる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
さらに本発明によれば、コンポーネント関連データとして、起動負荷データおよび／または状態変化負荷データが利用されることが意図される。このような種類のデータは、通常、それぞれ個々のモジュールについてすでに事前に決定しておくことができる。こうしたデータを作動の継続中に初めて検出し、そこで初めてエネルギー収支表に取り入れる必要はない。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
それにもかかわらず本発明によれば、動的動作のエネルギーデータもエネルギー収支作成のために援用することが意図される。このことは、通常は個別モジュール同士の間で通信が行われ、そのような通信に基づいて個々のモジュールがオンオフされたり、エネルギー需要が一時的に上昇したり低下するという理由から、いっそう必要である。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明によれば、動的動作のデータとして、接続されている個別モジュールの動作状態に関する統計データが利用されることが意図される。ただしこのようなデータの利用が適切なのは、複数のモジュールが比較的長い測定時間または通信時間にわたって変わらずに相互接続される場合に限られる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明によれば、動作状態に関する統計データとして、動作負荷、動作時間等についてのデータが利用されることが意図される。反復されるプロセスは、特にその反復が周期的に行われるような場合には、事前にエネルギー収支作成に取り込むことができ、それにより、個別モジュールを負荷が少ない時間に即座につないだり、あるいは逆に個別モジュールを即座にシステム全体から切り離すことができる。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
特別に有利な本発明の別の変形例では、動的動作のデータとして、接続されている蓄電池、バッテリ等の充電状態についてのデータも利用されることが意図される。このようにして、例えば蓄電池充電動作を蓄電池放電動作に切り替えたり、接続されているバッテリ等を介して追加的に供給を行うことによって、システムを動的な負荷変化に対してフレキシブルに反応させることができる。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
さらに本発明によれば、動的動作のデータとして、および／またはコンポーネント関連データとして、エネルギー供給および／またはエネルギー取出の調節の優先順位を規定すべきデータが利用されることが意図される。そのようにして、支障のない測定動作を妨げる負荷の飛躍的変化が起こることが防止される。さらに、必要ならば、負荷の高い消費部がある場合には必ず徐々に接続から外すことや、突然の負荷の変化が内部の蓄電池、バッテリ等によって緩衝されることも含まれる。特にこのような方策は、他の消費部の起動段階における始動電流制限などと組み合わせるのが適切である。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
本発明によれば、最初の使用開始時にエネルギー収支表が作成されることが意図される。すなわち、完成したシステムを起動した後、このようなエネルギー収支表の作成に必要なすべてのデータ、ないし利用できるすべてのデータが「マスタモジュール」の記憶装置に読み込まれることが意図される。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
この場合、このエネルギー収支表はその後も周期的に更新されるのが有利である。特にそれによって、新たに付け加わえられるべきコンポーネントや、外されたコンポーネント、ならびに動作状態の変化が早期に認識され、あるときは、例えば統計データを考慮するときに一緒に斟酌されたり、また別のときには、調節反応または制御反応が引き起こされることが保証される。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
さらに本発明によれば、個別モジュールおよび特に制御ユニットまたは調節ユニットが、エネルギー収支表に基づいてエネルギー供給および／またはエネルギー取出しの許可を与え、特にこのエネルギー収支表を用いた妥当性検査に基づくコントロールをすることが意図される。システムに関する変更は、新たに別の個別モジュールが接続されたときにすぐ行われるのではなく、「マスタモジュール」による許可が出た後で初めて行われる。本発明によれば、エネルギー供給および／またはエネルギー取出しの許可は、複数の個別モジュールが同時に接続された場合には順次与えられることが意図される。このことは特に、大きなエネルギー消費量をもち、特に起動の過程で大きな負荷が発生する個別モジュールが同時に接続される場合に適切である。




【国際調査報告】
2004516539.tif 000029
2004516539.tif 000030
2004516539.tif 000031
2004516539.tif 000032