JP2003240609A

JP2003240609A - データ収録装置、およびデータ蓄積記憶装置

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Publication number: JP2003240609A
Application number: JP2002084477A
Authority: JP
Inventors: Masanori Kawamura; 正憲河村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-02-18
Filing date: 2002-02-18
Publication date: 2003-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】計測等に使える時間がフレキシブルに伸
張して、終了までに要した時間に合わせてデータ採取の
時間間隔が自動調整され、実験等にかかった時間の長短
にかかわらず常に一定個数以上のデータの確保を保証で
きるデータ採取・収録の装置を提供すること。【解決手段】データの収納で記憶エリアが満杯にな
ったら、データ採取の時間間隔を自動的に整数倍し、整
数倍でない時刻に採取したデータが入っている記憶エリ
アをその後に採取するデータの上書き収納に開放するこ
とで、使用できる記憶エリアのサイズは有限であっても
計測・実験等の継続時間が限定されないようにする。計
測等の時間間隔の変更に伴うデータの並べ直しは、使っ
ている記憶エリアの中のアドレスの付け替え、ないし読
み替えなどで実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、変化・変動する事
象を計測ないし撮影し、これを記憶する装置に関する。

【従来の技術】変化・変動する過程は計測器で計測さ
れ、または撮像装置で影像データとして採取された後、
後刻の解析や復元のため、計測装置等に組み入れられて
いる、または計測装置等に付置される記憶装置で記憶さ
れる。なお、記憶に先立ち、簡単な前処理が行われるこ
とがある。計測や撮像は一定時間間隔で行われ、そのタ
イミングで記憶装置に送り込まれ記憶される。したがっ
て計測・撮像等では、開始に先立ち計測等のインターバ
ル（時間間隔）を、実験・計測等の実施者（オペレー
タ）が決める。

【０００２】

【発明が解決しようとしている課題】現象生起のダイナ
ミクスが、すでにある程度解明されている場合、計測等
のインターバルの設定はさほど難しくはない。現象の生
起ないし現象の端緒から、検証の確定ないし終結まで
が、記憶装置の記憶の枠にちょうど収まるように計測等
の時間間隔を選べばよいからである。とは言え、始まり
から終わりまでの時間は、それほど正確には見積もれな
いので、計測間隔を長めにし、終了までに予想以上の時
間がかかっても、計測等や記憶が途切れないようにする
のが通常である。

【０００３】ところで、変化・変動する過程の計測等や
記憶・記録が求められる現象について、そのダイナミク
スが解明されているかというと、一般にはそうではな
い。ダイナミクスの解明のために計測等を行うことの方
が、事例としては多いかもしれない。この場合、記憶領
域を使い切っての計測等の中断は、即、実測や実験の失
敗になるため、計測等ができる時間には充分な余裕を取
る必要がある。そのため、計測等の時間間隔はより長
く、一般的にはできるだけ長く設定される。大きい時間
間隔は、計測等で取得するデータ数を減らし、したがっ
て、解析等で使えるデータ数を減らすことになり望まし
くない。が、記憶装置の容量超過による計測等の中断で
の実測や実験のやり直しの危険を避けるためにはやむを
得ないとされてきたのであり、そうせざるを得なかった
のである。記憶領域の大きさに限りがなければ、計測・
撮像したデータを順に書きためていけば良いので、当然
のことながら、このジレンマは生じない。記憶装置の価
格低下と高速化によって、最近の計測器などには容量の
極めて大きな記憶装置が付随している。したがって、各
々の計測等で、このジレンマに悩むことは無くなりつつ
ある。が、このジレンマが完全に解消したわけではな
い。

【０００４】計測等が記憶容量の都合で中断して実測・
実験などが失敗に終わり、再実施が必要になる危険が、
記憶装置の大容量化で大きく減じたのは上述のとおりで
あるが、大容量になったがゆえに逆の不都合も生じてき
ている。長い計測などの時間にわたって高速で計測等を
行い、データを大量に得ると、その処理に要する労力や
時間が過大になるのである。採ったまま活用されずに忘
れられたり捨てられたりすることも、時に生じる。計測
・撮像等の時間間隔が短く、稠密にデータが採取されて
いれば、そこからそれだけ高い成果や結論を導き出せる
かというと、実はそうではない。採取数が膨大であって
も、冗長なだけであれば取り出せる知識の量は増えな
い。解析等の便のため採取したデータを前処理で間引
き、解析等の対象数を適正にすることは頻繁に行われ
る。

【０００５】以上では、計測等の対象（計測項目、撮像
点）を仮に１として記したが、対象が１で良いことは少
ない。１点だけの計測等では、計測等の対象それ自身の
変化・変動の様子は記憶として残せても、それが周囲
（対象自身以外）とどのようにかかわっているのかは、
まったく解明できない。種々の現象は、複数の要素が互
いに影響しあって変化・変動するのであるから、ダイナ
ミズムの解明にはある程度の数の共時的な計測等が必須
である。計測・撮像などのポイントがある程度ないと、
意義深い結論を導き出すことは通常できない。計測等の
ポイント数を増やせば増やすだけ全体像が見極めやすく
なるのは、ある程度のポイント数までは正しい。ただ
し、データ採取のポイント数を増やすと、変化・変動の
経過を記憶に残せる回数（データセットの数）が、それ
に反比例して減る。記憶容量が有限であれば、計測や撮
像のポイントの数と計測等の時間間隔の調整も常に必要
で、これについての妥協的な設定も現場では常に強いら
れる。これもジレンマである。この第２のジレンマは、
以下に述べる技法を駆使しても解消できない。が、以下
に述べる技法を使えば、計測等の実施者は、第２のジレ
ンマの調整だけを行えばよいので、心的負荷はかなり軽
減される。

【０００６】第１のジレンマは、データ採取の時間間隔
が各計測等で固定されることで生じる。計測値等を蓄え
る領域が有限なので、そこに収納できるデータの総数が
時間間隔に依存して制限されるのは当然である。データ
採取の時間間隔を決めれば、計測等が継続できる総時間
も当然決まる。計測等がこの時間内に終われば、続いて
解析等へ進むことができる。が、この時間内に終わらな
ければ、実測・実験等はやり直しになる。やり直しの危
険を避けたい場合には、計測等で使える時間を延ばすた
め、データ採取ないし撮像などの時間間隔をぎりぎりま
で大きくする。そうすると、事象の変化・変動が順調に
推移してすなおに終結した場合、採取したデータセット
の数は必然的に少なくなる。現象の推移が思いの他速か
った場合には、データの採取数が少なくて解析に支障が
生じ、再度の計測等が必要になることすらある。

【課題を解決するための手段】重ねてになるが、第１の
ジレンマおよび不都合は計測等に使える時間が限られる
ことにより生じる。計測等に使える時間がフレキシブル
に伸張し、終了までに要した時間に合わせてデータ採取
の時間間隔が自動調整されれば、この不具合は解消す
る。

【０００７】さて、何らかの方法でデータ採取の時間間
隔を計測等の継続中に適当な値に変えるとして、変更後
の計測等は新しいタイミングにあわせて採ることができ
る。が、すでに経過した時間の分を新しい時間間隔にあ
わせて取り直すことはできない。したがって、計測等が
継続中のデータ採取時間間隔の変更は自由にはできな
い。ただし、既に経過した時間の分であっても、時間間
隔をそれまでの値の整数倍にすることは計測等のやり直
しをせずにできる。既採取分のデータの処理としては、
必要なものを選び出して並べなおすことが必要になる。
これはいつでも実行できる。倍数は任意に選べるが、大
きな倍数は時間間隔切り替え直後の有効データ数を著し
く下げるので好ましくない。なお、並べ直しと言って
も、記憶装置の中でのデータの移動や書き直しを伴わな
ければならないわけでは、必ずしもない。計測等の時間
間隔の変更に伴うデータの並べ直しは、使っている記憶
エリアの中のアドレスの付け替え、ないし読み替えなど
で実現できる。

【０００８】

【発明の実施形態】アドレスの付け替えないし読み替え
などによる記憶エリア再編の論理は、次のとおりであ
る。記憶エリアに、１からｎの番号がつけられていて、
そこにｔ＝１からｎのデータが収納されたとする。ここ
でデータ採取の時間間隔をｋ倍すると、番号ｋ・Ｉ
（Ｉ＝１，２，３，… 、ｋ・Ｉ＜＝ｎ）の記憶エリア
に、新しい時間間隔での計測等ではＩ番目のデータが収
納されていることになる。したがって、ｊ＝［ｊ／ｋ］
・ｋ（［］はガウス関数）を満足するエリアに
は、新しい番号Ｉ＝［ｊ／ｋ］を割りつけるとともに、
そうでないエリアには、Ｉ＞［ｎ／ｋ］（ただし、Ｉ
＜＝ｎ）であるＩを重複なく割り振ることで記憶エリ
アの再編ができる。［ｎ／ｋ］より大きい番号の記憶エ
リアへの、新しいエリア番号の割り振りはまったく自由
である。番号の重複がない限り、どのような割付であっ
ても目的は達成できる。ただし、計測等の終了後のデー
タ読出しの便宜などを考えると、時間間隔の更新後に採
取したデータを収納するエリアへの番号付けについて
も、既に採取したデータが書き込まれていて新しい時間
間隔への変更後に引き継ぐエリアへの番号付け替えと同
じ規則を適用するか、またはその自然な延長になってい
るのが望ましい。

【０００９】以下、測定ないし撮像のポイント数は１、
計測等の時間間隔の自動伸長は２倍の場合を例に、ま
ず、本発明の技法を例示する。なお、本発明の実施が、
以下で説明する例示での値に限られないことは、上述お
よびこれから記述するとおりであるが、念のためここに
も記す。

【００１０】タイム０、開始直前、ないしトリガ事象確
認前の計測値等を入れる記憶エリアＭ０は、変化・変動
の経過を記憶するためのエリアＭとは別に用意する。
ただし、これはそれぞれに別の機材がいるという意味で
はない。１つの記憶エリアの一部をＭ０に、残りない
し他の一部をＭに割り当てればそれで足りる。計測等の
開始からトリガ成就まで、または計測等の開始直後の１
回分の採取データは、ｔ＝０での値として、Ｍ０に収納
する。トリガ成就までのデータ採取が複数回になるとき
は、その都度上書きして最新・最後の採取値だけを残す
か、または何らかのやり方で経時平均を作るなどして、
それを記憶エリアＭ０に残し、これをタイム０のデータ
とする。

【００１１】タイム０の後、ないしトリガ事象確認後
は、記憶エリアを次のとおり使用する。最初の計測等で
得たデータは、記憶領域Ｍの先頭の番号１のエリアに納
める。次の計測等での結果は、その次（番号２のエリ
ア）に収納する。更に次の採取結果は、更に次（エリア
番号３）のエリアに収納する。以下、記憶エリアが満杯
になるまで、計測等で得たデータを採取順に記憶エリア
Ｍに収納する。

【００１２】記憶エリアが満杯になったら、計測等の時
間間隔を２倍に、データ採取の時刻をＴ＝Δ・Ｉ（Δ
は、計測等の時間間隔）からＴ＝２Δ・Ｉに変える。
時間間隔を２倍にした直後に取得したデータは、記憶領
域Ｍの先頭（番号１のエリア）に重ね書きする。次のタ
イミング（時間２Δの経過）で採ったデータは、記憶エ
リアの先頭の次の次、すなわちエリア番号３に収納す
る。以下、２Δの時間間隔で採取したデータを、エリア
番号を一つづつ飛ばしながら収納する。２倍の時間間隔
で採取するデータの数は、［（ｎ＋１）／２］である。
この数だけデータを採取すると、記憶エリアは時間間隔
２Δのデータで満たされる。そこで、データ採取のタイ
ミングをＴ＝２Δ・ＩからＴ＝４Δ・Ｉに変え
る。（計測等の時間間隔を更に２倍にする。）時間間隔
を更に２倍にした直後に採取したデータは、記憶エリア
の先頭から２番目のエリアに納める。次のタイミングで
のデータは、３つ先のエリア番号６に納める。以下、所
定のタイミングで収集したデータを３つおきの記憶エリ
ア（エリア番号を＋４する）に順に書き入れる。ただし
今回は、記憶エリアの終端に達しても、データ採取の時
間間隔を直ちには２倍にはしない。一回目の終端到達と
きには、時間間隔４Δでのデータ採取数は［（ｎ＋１）
／２］にはならないので、時間間隔は４Δのまま、収納
エリアの番号を、記憶エリアの数が奇数の時はその値、
偶数の時はその値＋１だけ戻し、データの採取と収納を
続ける。収納場所が、再度、記憶エリアの終端に達する
と、データ採取数が［（ｎ＋１）／２］になる。ここで
データ採取の時間間隔を再度２倍の８Δにする。デー
タ採取の時間間隔を８Δにした直後の採取データは、番
号４の記憶エリアに収納し、以下、収納エリアの番号を
８づつ進めながらデータの採取と記憶エリアへの書き込
みを進める。時間間隔８Δでのデータ採取と収納は、
記憶エリアの４巡で採取・収録数が［（ｎ＋１）／
２］になるので、その時点まで続ける。時間間隔８Δで
の採取数が［（ｎ＋１）／２］に達したら、データ採
取のタイミングと時間間隔を新しくする。以上が、本発
明の基本的な処理の仕方である。

【００１３】次に、幾つかの記憶エリア数について、具
体例を図によって示す。図１は、記憶エリア数７の場合
の例で、横手方向にエリア番号を取っている。表の各欄
の数字は、データ採取のタイミング（計測等の時刻）で
ある。また、図２は、記憶エリア数１２の場合の、デー
タ採取のタイミングおよびそれを記憶するエリアとの対
応を示した表である。

【００１４】データ採取およびデータ収納のやり方は上
表から推察できるが、以下で２通りの実現のロジックを
明確にする。

【００１５】Ｉ先ず、収納場所を計算で求めるやり方
の論理を記す。記憶エリアの大きさをＭとし、一回ない
し一組のデータの大きさをＤとする。ｔ＝０のためのエ
リアはＭの外にあるとする。Ｍの中にとらなければなら
ないときは、先ず、Ｍ−Ｄ → Ｍの置き換えをする。
採取データの収納に使えるブロックの数は、ｎ＝［Ｍ／
Ｄ］であるから、それぞれに１からｎの番号を重複させ
ずに割り振る。この番号は、メモリアドレスに相当す
る。最初の一巡は、各時刻に採取したデータまたはデー
タの集まりを、時刻値と同じ番号のブロックに収納す
る。最初の一巡以降の処理は次のとおりである。最初の
一巡以降の次から数えた巡り順ｊ（ｊ＝１，２，３，
……… ∞）での、採取順Ｉ（Ｉ＝１，２，３，……［（ｎ＋１）／２］）番目のデ
ータの−１採取時刻は、Ｔ＝［ｎ／２］・２↑
ｊ＋２↑ｊ・Ｉ、−２データ収納位置は、ａ＝Ｔ
％（２×［ｎ／２］＋１）になる。ただし％は割り算
の剰余を求める演算である。Ｉ−２収納したデータの
読出しは次のとおりである。ｊが切り替わった直後で，次のタイミングでの計測
等がまだ一度も行われていない場合は、ｊの値を −１
し、計測等の終了時刻Ｉはｎ−［ｎ／２］とする。収納されているデータの計測等の時刻は、Ｔ＝（２
↑ｊ）・ＩＩは、Ｉ＝１，２、……から計測等の終了時刻で
あるＩに［ｎ／２］を足した値まで。計測等のデータの収納場所は、上述の算式。

【００１６】ＩＩ記憶エリアへの所定数の収納後、記
憶エリアの番号を付け替えるやり方を採る場合は、次の
とおりになる。記憶エリアの用意の仕方とエリア番号の
付け方は、上に同じである。最初のｎ個について、時間間隔Δで採取し、その順に
記憶装置に納める。以後は、以下を繰り返す。 −１データ採取のタイミングをＴ＝Δ・Ｉから
Ｔ＝２Δ・Ｉに切り替える。（Ｉ＝１、２、３……、［（ｎ＋１）／２］） −２Ｔ＝［ｎ／２］＋１からｎまでＴ＝２Δ・ｊ
の時刻にデータを採取し、それを番号ｊ−［ｎ／２］
の記憶エリアに収納する。 −３エリア番号を変換する。最も自然なエリア番号
の変換式は（［ｎ／２］＋１、１、［ｎ／２］＋２、
２、［ｎ／２］＋３、３、……… ）である。すな
わち、番号１を番号［ｎ／２］＋１に、番号２を番号１
に、番号３を番号［ｎ／２］＋２に、番号４を番号２
に、以下、同様に変換する。ＩＩ−２収納したデータの読出しは次のとおりであ
る。ｊが切り替わった直後で，次のタイミングでの計測
等がまだ一度も行われていない場合は、ｊの値を −１
し、記憶エリア番号を元に戻す。収納されているデータの計測等の時刻は、Ｔ＝（２
↑ｊ）・ＩＩは、Ｉ＝１，２、……から計測等の終了時刻で
あるＩに［ｎ／２］を足した値まで。計測等のデータの収納場所は、ａ（Ｉ）＝Ｉ。

【００１７】以上、インターバルを順次２倍にしていく
方式で本発明の考え方と実現技法を説明し、実施例を記
した。２倍が最も小さい倍率なので、本発明もインター
バルの倍数は２倍２倍としていくのが、有効データの最
少数を最も大きくでき（平均的なメモリ利用効率が高
い）、最も自然である。なお、日常生活では、１０進
数、６０進数（６０秒／分、６０分／時）、２４進数
（２４時／日）、３０進数（３０日／月）、７進数（７
日／週）も使われているので、その因子である３、５、
７には、実用的な意味がある。ただし、５および７は扱
いが難しい。有効なデータの数が、データ採取の時間間
隔の切り換わり時に一気に１／５や１／７になるの
は望ましくないからである。１１以上の素数について
は、それを扱う実用的な価値はない。

【００１８】以下で、インターバルを３倍する場合と、
５倍する場合の実例を概説する。インターバルを３倍に
する場合、不要になるデータが入っている記憶エリアの
自然な使い回し方法は２つある。１つおきに２つながり
になっているエリアについて、番号の若い方を１つづつ
使い、番号の若い方を使い終わったら番号の大きい方を
使うやり方と、番号の大きい方を使い終えてから番号の
大きい方を使うやり方の２つである。両者に優劣はな
い。図３と図４はデータ格納の例である。データ採取時
間間隔を５倍にするときの記憶エリアの自然な使い回し
方法は４つある。１，２，３，４の順に使う方法、２，
４，１，３の順に使う方法、３，１，４，２の順に使う
方法、４，３，２，１の順に使う方法の合わせて４つで
ある。この４つに優劣はない。データ収納の実例を図５
および図６に示す。データ採取の時間間隔を５倍にする
のに、まず２倍し次に２．５倍する方法は検討の価値が
ある。５の奇数倍のタイミングのデータは２倍処理で失
われてしまうので、２．５倍処理の始まりまたはその途
中で、５の奇数倍のタイミングのデータを前後タイミン
グの計測値等の平均などで補う（タイム５のデータは、
タイム４とタイム６のデータから作るなど）必要があ
る。ただし、ディジタル化した値での平均計算等は計算
誤差が累積する危険がある。データ収納の実例を図７と
図８に示す。

【００１９】以上によれば、計測等が継続している時間
の長短にかかわりなく、一定以上の有効率でのデータ蓄
積が常に可能になる。が、計測インターバルの切り替え
時に、有効データ数が一瞬のうちに一気に１／２ないし
インターバル倍数の率で減少するのが難点である。定倍
前のインターバルのタイミングで採取し書き込まれたデ
ータで、新しいインターバルのタイミングでのデータに
書き直される前のデータを利用するとしても、開始時に
近い側での計測等のデータが幾つか生き返るだけで、終
了時に近い時刻のデータは増えない。一般には、終結に
近いタイミングでのデータが稠密な方が、開始時に近い
タイミングのデータが多いよりも解析には有効である場
合が多い。（たとえば、地殻変動や火災発生時などの現
象の記録や記憶。なお、河川水位上昇等は逆とも考えら
れる。）したがって、消えずに残っているデータを拾っ
ても、データセットの有用性は多くの場合、増さない。
が、データ収集を工夫すれば、終了に近い方の時刻での
データ採取密度を高め、データセットの有用性をあげる
ことができる。

【００２０】以下、その方法を説明する。これまでは、
インターバルΔでの計測等のデータで記憶領域が満たさ
れると、それまでに収集したデータの１／２（一般には
任意の整数分の１）だけを残して他は捨てるとともに、
インターバルを直ちに２倍（一般には上記整数倍）にし
た。ここでは、捨てるデータを直ちには捨てず、また、
いずれは捨てることになるデータが入っているエリアを
使って、解析上より有用なデータセットを作り出す方法
の説明ということになる。

【００２１】インターバルΔでの計測等のデータで満た
された瞬間の記憶エリアには、次のようになっている。インターバルを２倍した後も有効なデータとして残
るものが、ほぼ１／２、インターバルを２倍すると中間のタイミングでの計
測等でのデータとなり、保持不要になるものがほぼ１／
２記憶されている。

【００２２】保持不要に変わるのは、インターバル変更
前に、単位の時間間隔の奇数倍、すなわちＴ＝Δ、３
Δ、５Δ、……の時刻に採取したものである。そこで、
インターバルΔでの計測等のデータで記憶エリアがフル
になってもインターバルは変えずに計測等を続け、採取
したデータは順にＴ＝Δ、３Δ、５Δ…の入っている記
憶エリアに収納する。このステップで、新しいインター
バルでのデータのおおよそ［ｎ／４］個のデータを採取
収納する。（おおよそ［ｎ／４］個の採取収納で、デー
タを書き込むべきエリアの番号は、記憶エリアの終わり
に達する。）ここで採取収納したデータの約１／２は、
新しいインターバルでのデータとして有効なデータであ
る。残りはＴ＝（奇数）×Δの時刻でのデータであっ
て、このプロセスの後続のステップで上書きされ、消え
てなくなる。記憶エリアに、時刻（奇数）×Δ での
データが完全になくなるまで、すなわち記憶エリアのす
べてが時刻（偶数）×Δ でのデータで満たされる
まで、この手続きを続ける。すべての記憶エリアが時
刻（偶数）×Δ でのデータで満たされたら、インタ
ーバルを２倍にする。以上の方式により記憶エリアに収
納されている計測等のデータの、任意の時刻でのデータ
比率を示すと、図９のとおりとなる。図１０は、比率の
変化を時間の経過にあわせてよりわかりやすく表したも
のである。

【００２３】ここで、幾つかの記憶エリア数について、
データ収納の順の具体例を図示する。図１１は記憶エリ
アの数が１３の場合であり、図１２は記憶エリアの数が
１６の場合である。

【００２４】以下、実行の論理を記す。記憶エリアの大
きさをＭとし、一回ないし一組のデータの大きさをＤと
する。ｔ＝０のためのエリアはＭの外にあるとする。Ｍ
の中にとらなければならないときは、先ず、Ｍ−Ｄ →
Ｍの置き換えをする。採取データの収納に使えるブロ
ックの数は、ｎ＝［Ｍ／Ｄ］であるから、それぞれに１
からｎの番号を重複させずに割り振る。この番号は、メ
モリアドレスに相当する。

【００２５】Ｉ最初のｎ個は、各時刻に採取したデー
タまたはデータの集まりを、時刻値と同じ番号のブロッ
クに収納する。

【００２６】ＩＩ最初のｎ個の取り込み以降の処理は
次のとおりである。最初のｎ個の取り込み処理を含め、
各２ｎ個のデータの採取および処理を巡り順ｕで区分
けする。（ｕ＝０，１，２，３，……… ）、各ｕ
でのデータの処理数は各々２ｎであるが、それを複数
のステップに分けて処理する。各ｕの中でのデータの
採取順をＩで示す。（Ｉ＝１，２，３，……，２
ｎ）１各巡り順ｕで扱うデータのうち、Ｉ＝１，２，３，
……，ｎの分は、巡り順ｕ−１で得たデータを下記３
のアドレス変換を施した後、そのまま引き継ぐ。２残りのｎ個は次のとおり採取し収納する。２−１採取時刻は、Ｔ／Δ ＝Ｉ・（２↑ｕ）＝
ｎ・２↑ｕ＋（Ｉ−ｎ）２↑ｕ（Ｉ＝ｎ＋１、ｎ＋２、…… ２ｎ）２−２各巡り順ｕの中を、更に細分する。ｋ＝１，
２，３，……，［ｌｏｇ_２ｎ］２−２−１細分された各ｋでの採取数ｑと未処理残ｒ
を次のとおり求める。ｒ（ｋ＝０）＝ｎｑ（ｋ）＝［（ｒ（ｋ−１）＋１）／２］ｒ（ｋ）＝ｒ（ｋ−１）−ｑ（ｋ）なお、ｒ（ｋ）＝［ｎ／（２↑ｋ）］であることを使
うと、ｑ（ｋ）＝［ｎ／（２↑（ｋ−１））］−［ｎ／（２↑
ｋ）］２−２−２各ｋの中での採取順ｊのデータ収納位置
は、ａ（Ｉ）＝１＋２・（ｎ％（２↑（ｋ−１）））＋（ｊ
−１）・（２↑ｋ）（ｊ＝１，２，…，ｑ）２−２−３２−２−１と２−２−２を繰り返す。ただ
し、未処理残が０になったら終了する。３前の巡り順での収納分ｎ個を引き継いだ上，上記の
処理で新たなｎ個のデータを採取収納したら、記憶エリ
アの番号の変換とデータ採取間隔の更新を行う。３−１記憶エリアの番号は、次のとおり変換する。ｋ＝０，１，２，……，［ｌｏｇ_２ｎ］ｊ＝１，２，……，［ｎ／（２↑（ｋ−１））］−
［ｎ／（２↑ｋ）］を満たし、ｊ−［ｎ／（２↑（ｋ
−１））］が偶数であるすべてのｋ、ｊ対について
ａ＝１＋２（ｎ％２↑（ｋ−１））＋（ｊ−１）（２↑
ｋ）をａ → （２ｎ−［ｎ／（２↑（ｋ−１））］＋ｊ）／
２に変換する。これにより、ａ＝１，２，３，……，
ｎは、重複なく、１〜ｎに変換される。３−２データ採取の時間間隔を２倍にする。３−３２倍にした新しいデータ採取の時間間隔での、
ｔ／Δ ＝１，２，３，……，ｎのｎ個のデータを
引き継ぐ。４１〜３を繰り返す。

【００２７】本方式での記憶エリアへのデータ書き込み
規則は、「整数倍後のインターバルでも残る必要のある
データ（のあるエリア）を除いたエリアにつき、採取時
刻の最も若いデータが入っているエリアから順に上書き
していく。」である。したがって、計測等の開始後すぐ
の記憶エリアへの一巡の書き込みだけは重複がない限り
自由であるが、その後の書き込み場所は一意に決まる。
最初の一巡の書き込み以外の任意性は本方式ではない。

【００２８】上述の方式で記憶したデータの読出しにつ
いて以下に概要を記す。計測等の開始時点での計測間隔
Δを単位に、時刻Ｔまでデータの採取・収納を行っ
て終了したとする。Ｔは、最終のデータ採取時刻であ
る。計測等が終了する直前のデータ採取の時間間隔 Δ
_ｕは、ｕ＝［ｌｏｇ_２（Ｔ／ｎ）］、 Δ_ｕ＝２^ｕΔ なお、ｎ・２^ｕ≦Ｔ＜ｎ・２^ｕ＋１収納されているデ
ータの総数はｎであるが、そのうちｗ＝［Ｔ／２
^ｕ＋１］≧［ｎ／２］個は、Δ・２^ｕ＋１の計測時間
間隔でも有効な分であり、残りｓ＝ｎ−ｗは、２
^ｕ＋１倍の計測時刻ではない（２^ｕの奇数倍の時刻）分
である。Ｉ［Ｔ／Δ_ｕ］−２［Ｔ／２Δ_ｕ］＝１＜Ｔ／Δ_ｕ
Ｔ≧（２ｗ＋１）２^ｕ＞であれば、収納されたデータの採取時刻の並びは図１３
のとおりとなる。ＩＩそうでない時＜［Ｔ／Δ_ｕ］−２［Ｔ／２
Δ_ｕ］＝０＞、収納されたデータの採取時刻の並びは図
１４のとおりとなる。なお、図１５から図１８は、収納
されているデータの採取時刻の推移等をわかりやすく示
したものである。各計測時刻のデータは、［ｎ／
２^ｋ］≧２ｎ−Ｉ＞［ｎ／２^ｋ＋１］を満たす最小の
ｋを見つけ、（ただし、ｐ＝０，１，２‥‥ ｋ）ａ
（Ｉ）＝１＋２・（ｎ％（２↑ｐ））＋（Ｉ−ｎ）・
（２↑（ｐ＋１））で読出し位置を求めて取り出す。計
測等の時刻は上述のとおり。なお、すべてのＩ、ｐ
について計測等のデータが収納されているわけではない
ので、扱いには注意が必要である。Ｉ、ｐ対の複数につ
いてａが同じになる場合は、最大のｐおよびそれと対
のＩについてのデータがａに収納されている。その余の
Ｉ、ｐ対に対するデータは上書きされなくなっている。

【００２９】上記方式と同じ効果を実現できる簡単な方
法が、実は１つ存在する。書き込み位置の制御はわかり
やすい。ただし、各データ収納で最大で［ｎ／４］個の
データ移動が必要になり実用的ではない。原理を、図１
９で示す。

【００３０】時間間隔の変更で捨てるデータの積極的な
利用を以下に述べる。原理は図２０に示すとおりであ
る。すなわち、２倍にする前のインターバルで記憶エリ
アが一杯になったら、記憶エリアにあるｔ＝２ｊ−１
でのデータとｔ＝２ｊでのデータとの平均を、ｔ＝２
ｊでのデータとして、記憶データを書き換える。ま
た、データ採取は、ｔ＝２ｊ−１での値とｔ＝２ｊ
での値の平均を、ｔ＝２ｊでの値として、記憶エリアに
書き入れる。インターバルを更に２倍にした後は、記憶
エリアにあるｔ＝４ｊ−２でのデータとｔ＝４ｊで
のデータとの平均を、ｔ＝４ｊでのデータとして記憶
エリアを書き換える。また、データ採取は、ｔ＝４ｊ−
３での値からｔ＝４ｊまでの値の平均を、ｔ＝４ｊ
での値として、記憶エリアに書き入れる。以下、同
じ。インターバルを５倍する場合の説明の中にも記した
が、ディジタル化したデータでの平均計算などは、計算
誤差が累積する危険がある。ここに記したやり方は、早
い時刻のデータほど平均計算の段数が多くなり、したが
って誤差累積の危険が高くなる。誤差の影響の仕方や現
れ方は均等ではない。ゆえに、このやり方は推奨できな
い。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、実験等にかかった時間
にあわせて、計測・撮像のインターバルが自動的に調整
され、採取したデータの記憶装置での蓄積・保持も自動
的に調整される。所要時間の長短にかかわらず、所定数
の途中経過データを、実験等で要した時間にあったイン
ターバルで確実に採取・収録することができる。稠密に
データを採取しようとしてインターバルを短くし、よっ
て事象完結前に記憶エリアを使い切ってしまったり、実
験等にかかる時間を長く見すぎてまばらなデータしか取
得できず、良い解析ができないなどで、失敗することが
なくなる。実験・計測等に携わる研究者等の心労が緩和
できる。採取したデータが膨大すぎて、処理・解析の時
間が増えるという害が生じることも無くなる。本発明
は、たとえば、地殻変動の記録など、事象発生や完結ま
での時間が推測できない、または不定の、ないしは発生
・完結自体が不明な計測や実験等で効力を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】記憶エリア数が７の時の、データ採取の時刻
と収納場所を示す図

【図２】記憶エリア数が１２の時の、データ採取の時
刻と収納場所を示す図

【図３】インターバルを３倍にする場合の例を示す図
その１

【図４】インターバルを３倍にする場合の例を示す図
その２

【図５】インターバルを５倍にする場合の例を示す図
その１

【図６】インターバルを５倍にする場合の例を示す図
その２

【図７】先ず２倍し、次いで２．５倍する場合の例を
示す図その１

【図８】先ず２倍し、次いで２．５倍する場合の例を
示す図その２

【図９】インターバルの奇数倍の時刻のデータが収納
されているエリアが無くなるまで、インターバルの奇数
倍の時刻のデータが収納されているエリアを使ってデー
タの採取と収納を続けるやり方での、インターバルの偶
数倍時刻に採取されたデータと奇数倍時刻に採取された
データとが記憶エリアに占める割合の時間変動を示す説
明図その１

【図１０】インターバルの奇数倍の時刻のデータが収
納されているエリアが無くなるまで、インターバルの奇
数倍の時刻のデータが収納されているエリアを使ってデ
ータの採取と収納を続けるやり方での、インターバルの
偶数倍時刻に採取されたデータと奇数倍時刻に採取され
たデータとが記憶エリアに占める割合の時間変動を示す
説明図その２

【図１１】インターバルの奇数倍の時刻のデータが収
納されているエリアが無くなるまで、インターバルの奇
数倍の時刻のデータが収納されているエリアを使ってデ
ータの採取と収納を続けるやり方の具体例その１

【図１２】インターバルの奇数倍の時刻のデータが収
納されているエリアが無くなるまで、インターバルの奇
数倍の時刻のデータが収納されているエリアを使ってデ
ータの採取と収納を続けるやり方の具体例その２

【図１３】インターバルの奇数倍の時刻のデータが収
納されているエリアが無くなるまで、インターバルの奇
数倍の時刻のデータが収納されているエリアを使ってデ
ータの採取と収納を続けるやり方での、データ採取時刻
を示す図その１

【図１４】インターバルの奇数倍の時刻のデータが収
納されているエリアが無くなるまで、インターバルの奇
数倍の時刻のデータが収納されているエリアを使ってデ
ータの採取と収納を続けるやり方での、データ採取時刻
を示す図その２

【図１５】インターバルの奇数倍の時刻のデータが収
納されているエリアが無くなるまで、インターバルの奇
数倍の時刻のデータが収納されているエリアを使ってデ
ータの採取と収納を続けるやり方で、記憶装置に蓄えら
れているデータの状態を示す途中経過図その１

【図１６】インターバルの奇数倍の時刻のデータが収
納されているエリアが無くなるまで、インターバルの奇
数倍の時刻のデータが収納されているエリアを使ってデ
ータの採取と収納を続けるやり方で、記憶装置に蓄えら
れているデータの状態を示す途中経過図その２

【図１７】インターバルの奇数倍の時刻のデータが収
納されているエリアが無くなるまで、インターバルの奇
数倍の時刻のデータが収納されているエリアを使ってデ
ータの採取と収納を続けるやり方で、記憶装置に蓄えら
れているデータの状態を示す途中経過図その３

【図１８】インターバルの奇数倍の時刻のデータが収
納されているエリアが無くなるまで、インターバルの奇
数倍の時刻のデータが収納されているエリアを使ってデ
ータの採取と収納を続けるやり方で、記憶装置に蓄えら
れているデータの状態を示す途中経過図その４

【図１９】インターバルの奇数倍の時刻のデータが収納
されているエリアが無くなるまで、インターバルの奇数
倍の時刻のデータが収納されているエリアを使ってデー
タの採取と収納を続ける方式の別のやり方を示す図

【図２０】インターバルの変更で捨てるデータことに
なるデータを使って、採取時刻値を時間間隔の平均に置
き換えていくるやり方を示す図

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数のランダム書込みができるメモリを
持ち、計測ないし撮影したデータを順次、概メモリに蓄
えるように制御される記憶装置において、あるインター
バルでの計測ないし撮影で概記憶装置がフルに使い切ら
れた状態になった場合に、既に蓄積されているデータの
うち、データ採取のタイミングが計測ないし撮影のイン
ターバルの特定値倍の時刻以外で採取されたデータを捨
てて、更に続く計測などのデータの蓄積場所を確保する
とともに、計測ないし撮影のインターバルを自動的に上
記、特定値倍に変更する制御機構を持つ計測記憶装置な
いし撮像記憶装置。
【請求項２】特定値の値が２である請求項１記載の装
置。
【請求項３】伸張後のインターバル値が日常生活でな
じみの値になるよう、現在の値によりインターバル伸張
の倍数を調整する請求項１記載の装置。
【請求項４】インターバルを特定値倍した後も残す必
要のあるデータがあるメモリ以外のメモリエリアの、イ
ンターバルを特定値倍した後の使用につき、データの採
取時刻が最も旧いメモリから順に上書き使用する書込み
順制御機構を持つ請求項２記載の計測記憶ないし撮像記
憶装置。
【請求項５】多数のランダム書込みができるメモリを
持ち、計測ないし撮影したデータを順次、概メモリに蓄
えるように制御される記憶装置において、あるインター
バルでの計測ないし撮影で概記憶装置がフルに使い切ら
れた状態になっても、２倍のインターバルでのデータで
フルになるまでの間は、そのインターバルでの計測等を
続け、採取したデータは、既インターバルの奇数倍の時
刻に採取したデータが蓄積されているメモリエリアのう
ち、データの採取時刻が最も旧いメモリから順に上書き
使用する書込み順制御機構を持ち、２倍のインターバル
のデータで記憶装置がフルに使い切られた状態になって
はじめて、計測等のインターバルを２倍に変更する計測
記憶装置ないし撮像記憶装置。