JP2005327153A - 故障診断装置、故障診断方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 故障診断システム1000は、ATM100、300と、故障診断装置10とから構成されている。ATM100は、搬送路上に、現金の通過を検出する複数のセンサを備えている。制御ユニット200は、かかるセンサが現金の通過を検出した際の時刻歴データを管理し、故障診断装置10からの要求に基づき、時刻歴データを故障診断装置10へ受け渡す機能を備える。ATM300も同様の構成である。故障診断装置10は、ATM100、300から各装置の時刻歴データを取得し、時刻歴データに基づいて、各装置のマハラノビス距離を算出する。ATM100のマハラノビス距離を基準として、ATM300のマハラノビス距離の分布状態を判断し、300の故障診断を行う機能を備える。
【選択図】 図1
Description
A.第1実施例:
A1.システム構成:
A2.ATM概略構成:
A3.ATM機能ブロック:
A4.時刻歴データ取得処理:
A5.故障診断装置機能ブロック:
A6.故障診断処理:
A6−1.情報作成処理:
A6−2.故障判定処理:
A6−1.故障内容推測処理:
B.第2実施例:
B1.機能ブロック:
C.変形例:
A1.システム構成:
図1は、本発明の第1実施例の故障診断システム1000のシステム構成を例示する説明図である。故障診断システム1000は、ATM100、300と、故障診断装置10とから構成されている。ATM100、300は、現金自動取扱装置である。現金自動取扱装置は、銀行などの金融機関に設置され、利用者の操作に応じて入出金処理を無人で行うための装置である。
図2は、本実施例における基準ATM100の紙幣取扱機構120の構成を例示する説明図である。診断ATM300も同様の構成である。紙幣取扱機構120は、入出金部130と、紙幣収納部140とから構成されている。入出金部130は、入出金口131と、紙幣鑑別部132と、一時保管庫133とから構成される。また、紙幣収納部140は、3つの紙幣収納庫141、142、143から構成されており、紙幣が金種毎に分類され収納される。紙幣鑑別部132には、紙幣の搬送速度に同期した信号を発生するエンコーダ134が設置されている。かかるエンコーダ134は、紙幣が0.5mm進むと、1つのパルスを出力する。
図3は、本実施例における、基準ATM100の制御ユニット200の機能ブロックを例示する説明図である。制御ユニット200は、主制御部201と、通信部202と、入出金処理部203と、搬送制御部204と、時刻歴データ取得部205と、紙幣鑑別部206と、時刻歴データ記憶部207とから構成される。時刻歴データ記憶部207以外の各機能ブロックは、制御ユニット200内にソフトウェア的に構成され、主制御部201によって制御されている。各機能ブロックは、ハードウェア的に構成してもよい。時刻歴データ記憶部207は、制御ユニット200内に備えられているICメモリの一部に構成されている。
図4は、本実施例における時刻歴データ取得処理を説明するフローチャートである。この処理は時刻歴データ取得部205が実行する処理であり、紙幣が搬送され始めることにより開始される。本実施例では、領域Aにおける上流側の検知センサ151上を紙幣が通過する際の処理を例示することとした。他の検知センサにおいても同様である。
図6は、本実施例における故障診断装置10の機能ブロックを例示する説明図である。故障診断装置10は、主制御部11と、通信部12と、搬送情報作成部13と、診断部14と、故障内容推測部15と、情報作成部16とから構成されている。情報作成部16は、基準化処理部17と、相関係数行列作成部18と、マハラノビス距離算出部19とから構成されている。各機能ブロックは、ソフトウェア的に構成され、主制御部11によって制御されている。各機能ブロックはハードウェア的に構成してもよい。
上流短手寸法(i)[mm]=MAX(P2(i),P4(i))−MIN(P1(i),P3(i))
式(2)
下流短手寸法(i)[mm]=MAX(P6(i),P8(i))−MIN(P5(i),P7(i))
区間距離(i)[mm]=MIN(P5(i),P7(i))−MIN(P1(i),P3(i))
上流ピッチ(i)[mm]=MIN(P1(i),P3(i))−MIN(P1(i−1),P3(i−1))
式(5)
下流ピッチ(i)[mm]=MIN(P5(i),P7(i))−MIN(P5(i−1),P7(i−1))
式(6)
ピッチ変動[mm]=下流ピッチ(i)−上流ピッチ(i)
上流スキュー(i)[deg.]=ATAN((P3(i)−P1(i))/Ls)
式(8)
下流スキュー(i)[deg.]=ATAN((P7(i)−P5(i))/Ls)
式(9)
スキュー変動(i)[deg.]=下流スキュー(i)−上流スキュー(i)
X(k,i)=(x(k,i)−xm(k))/σ(k)
Dx(i)=
Dy(i)=
図14は、本実施例における故障診断処理を説明するフローチャートである。故障診断装置10の主制御部11が各機能ブロックを制御して行う処理である。
図15は、本実施例における情報作成処理を説明するフローチャートである。故障診断装置10の情報作成部16が実行する処理である。図14のステップS21、S23に相当する処理であり、かかる処理は基準ATM100、診断ATM300から時刻歴データを取得することにより開始される
図16は、本実施例における故障判定処理を説明するフローチャートである。故障診断装置10の診断部14が行う処理であり、図14のステップS24に相当する処理である。
Sn=Dxm+σdx
St=Dym+σdy
T=St−α・Sn
図17は、本実施例における故障内容推測処理を説明するフローチャートである。故障診断装置10の故障内容推測部15が実行する処理であり、図14のステップS26に相当する処理である。
DY(i)=(Dy(i)−Dxm)/σdx
R(k,i)=Y(k,i)・DY(i)/Dym
上述した第1実施例では、故障診断装置10が、診断対象の診断ATM300と別に準備されていることとした。第2実施例では、診断対象であるATM600に、故障を診断する手段が組み込まれており、ATM600は故障、障害を自己診断するものとする。
図19は、第2実施例におけるATM600の機能ブロックを例示する説明図である。ATM600は、現金取扱機構610と、制御ユニット700とを備えている。制御ユニット700は、主制御部701と、通信部702と、入出金処理部703と、搬送制御部704と、紙幣鑑別部705と、時刻歴データ取得部706と、搬送情報作成部707と、情報作成部708と、基準化処理部709と、マハラノビス距離算出部710と、診断部711と、故障内容推測部712と、時刻歴データ記憶部713と、基準情報格納部714とから構成される。時刻歴データ記憶部713と、基準情報格納部714以外の各機能ブロックは、ソフトウェア的に構成され、主制御部701により制御される。時刻歴データ記憶部713と、基準情報格納部714は、制御ユニット700内に設置された記憶領域の一部に構成されている。
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明は、これらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成をとることができるのは言うまでもない。
例えば、硬貨や磁気カード、電子カード、通帳などの搬送についても本発明を適用することにより、搬送ユニットの異常を検出し、故障を予測することができる。磁気カードでは、記録されている磁気データの周期を時刻歴データとして使用し、搬送のジッタ特性を検定することとしてもよい。また、磁気レベルの絶対値を取得し、時刻歴データとして使用してヘッドの摩耗状態を監視することとしても良い。用紙の搬送、媒体の搬送状態を検出するデータとして、発生する振動や騒音、モータの駆動電流等を用いることとしてもよい。情報は多いほど、高精度に異常を検出することが可能となる。
上述した実施例では、搬送路の上流・下流のそれぞれに、搬送方向に対して左右に1つずつ設置し、合計4つのセンサによって紙幣の通過を検出することとしたが、搬送路の上流・下流にそれぞれ1つずつ、合計2つのセンサによって紙幣の通過を検出することとしてもよい。かかる場合には、スキュー以外の情報を取得することができる。
上述した第1実施例では、故障診断装置10は、マハラノビス距離を、相関係数行列の逆行列を使用して算出することとしたが、これに限られない。例えば、分散・共分散を用いる方法、余因子行列を用いる方法等も、本発明に適用可能である。
上述した第1実施例では、故障診断装置10は、故障診断を行う際に、基準ATM100から時刻歴データを取得し、基準情報24を作成することとしたが、故障診断装置10は、予め、基準情報を持つこととしても良い。かかる場合には、診断ATM300から時刻歴データを取得することにより、処理を開始することができ、処理時間を短縮することが可能となる。
上述した第1実施例では、故障内容推測部15は、推測した故障内容を故障診断装置10のディスプレイに表示することとしたが、例えば、推測した故障内容に基づき、故障原因、程度等まで予測し、通知することとしてもよい。例えば、故障診断装置10に、異常な影響係数を有する変数、またはかかる変数の組合せと、これらに対応する異常原因とを、予め、保持することとすれば、簡易な構成で実現可能である。
10...故障診断装置
11...主制御部
12...通信部
13...搬送情報作成部
14...診断部
15...故障内容推測部
16...情報作成部
17...基準化処理部
18...相関係数行列作成部
19...マハラノビス距離算出部
20...搬送情報
21...搬送情報
22...相関係数行列
23...逆行列
24...マハラノビス距離
24...基準情報
25...マハラノビス距離
25...診断情報
26...搬送情報
30...相関値
31...影響係数
50...紙幣
120...紙幣取扱機構
130...入出金部
131...入出金口
132...紙幣鑑別部
133...一時保管庫
134...エンコーダ
140...紙幣収納部
141,142,143...紙幣収納庫
150,151,152,153,154、155、156、157、158、159...検知センサ
200...制御ユニット
201...主制御部
202...通信部
203...入出金処理部
204...搬送制御部
205...時刻歴データ取得部
320...紙幣収納部
400...制御ユニット
500...分布図
510...基準領域
520...診断領域
510a...基準情報データ
520a...診断情報データ
206...紙幣鑑別部
207...時刻歴データ記憶部
207...記時刻歴データ記憶部
610...現金取扱機構
700...制御ユニット
701...主制御部
702...通信部
703...入出金処理部
704...搬送制御部
705...紙幣鑑別部
706...時刻歴データ取得部
707...搬送情報作成部
708...情報作成部
709...基準化処理部
710...マハラノビス距離算出部
711...診断部
712...故障内容推測部
713...時刻歴データ記憶部
714...基準情報格納部
Claims (17)
- 現金を搬送する現金取扱装置の故障を診断する故障診断装置であって、
正常な現金取扱装置において、前記搬送に際し、1現金ごとに特定される複数の変数から構成される第1の搬送情報から算出されたマハラノビス距離を基準情報として格納する基準情報格納部と、
前記診断の対象となる診断対象装置において、前記搬送に際し、1現金ごとに特定される複数の変数から構成される第2の搬送情報を取得する診断搬送情報取得部と、
診断情報として、前記第2の搬送情報に基づき、マハラノビス距離を算出する診断情報算出部と、
前記基準情報により規定される領域を基準とした前記診断情報の分布状態に基づき、前記診断対象装置の故障診断を行う診断部とを備える故障診断装置。 - 請求項1記載の故障診断装置であって、
前記診断部は、前記基準情報と、前記診断情報との距離に基づき、前記診断を行う故障診断装置。 - 請求項1記載の故障診断装置であって、
前記診断搬送情報取得部および前記診断情報算出部に代えて、前記診断情報を格納する診断情報格納部とを備える故障診断装置。 - 請求項1記載の故障診断装置であって、
前記基準情報、および、前記診断情報は、前記各現金取扱装置における搬送路の複数の部位ごとに対応して複数構成され、
前記診断部は、前記部位ごとに、前記診断を行う故障診断装置。 - 請求項4記載の故障診断装置であって、
更に、前記複数の基準情報および前記複数の診断情報に基づき、上位の基準情報および上位の診断情報を作成する上位情報作成部とを備え、
前記診断部は、前記上位の基準情報、および、前記上位の診断情報に基づき前記診断を行う故障診断装置。 - 請求項1記載の故障診断装置であって、
更に、
前記第1の搬送情報を取得する基準搬送情報取得部と、
該第1の搬送情報に基づき、前記基準情報として、前記マハラノビス距離を算出する基準情報算出部とを備える故障診断装置。 - 請求項1または請求項6記載の故障診断装置であって、
前記マハラノビス距離を算出すべき前記現金取扱装置から、該現金取扱装置に設置された複数のセンサによって前記現金の搬送時に取得される時刻歴情報を取得する時刻歴情報取得部と、
前記取得した時刻歴情情報が、前記正常な現金取扱装置から取得した情報である場合には、前記第1の搬送情報を生成し、前記取得した時刻歴情報が、前記診断対象装置から取得した情報である場合には、前記第2の搬送情報を生成する情報生成部とを備える故障診断装置。 - 請求項7記載の故障診断装置であって、
前記情報生成部は、少なくとも、前記現金の傾き、および、前記現金の搬送時間を含む前記搬送情報を生成する故障診断装置。 - 請求項7または請求項8記載の故障診断装置であって、
前記情報生成部は、前記搬送される所定の現金と、該所定の現金の前もしくは後に搬送される現金との関係を、前記時刻歴情報に基づき生成した情報を含み、前記搬送情報を生成する故障診断装置。 - 請求項1記載の故障診断装置であって、
更に、前記診断対象装置の前記マハラノビス距離と前記搬送情報との相関関係に基づき、該診断対象装置の故障内容を推定する推定部とを備える故障診断装置。 - 現金取扱装置であって、
正常な現金取扱装置の前記搬送情報から算出されるマハラノビス距離を基準情報として、予め、格納する基準情報格納部と、
現金の搬送に際し、1現金ごとに特定される複数の変数から構成される搬送情報を格納する搬送情報格納部と、
診断情報として、前記搬送情報からマハラノビス距離を算出する算出部と、
前記基準情報により規定される領域を基準とした前記診断情報の分布状態に基づき故障診断を行う診断部とを備える現金取扱装置。 - 請求項11記載の現金取扱装置であって、
複数のセンサを備え、
該センサによって、前記現金の搬送時に取得される時刻歴情報を取得し管理する時刻歴情報管理部と、
前記時刻歴情報に基づき、前記搬送情報を生成する情報生成部とを備える現金取扱装置。 - 現金を搬送する現金取扱装置の故障を診断する故障診断方法であって、
(a)正常な現金取扱装置において、前記搬送に際し、1現金ごとに特定される複数の変数から構成される第1の搬送情報から算出されたマハラノビス距離を基準情報として格納する工程と、
(b)前記診断の対象となる診断対象装置において、前記搬送に際し、1現金ごとに特定される複数の変数から構成される第2の搬送情報を取得する工程と、
(c)診断情報として、前記第2の搬送情報に基づき、マハラノビス距離を算出する工程と、
(d)前記基準情報により規定される領域を基準とした前記診断情報の分布状態に基づき、前記診断対象装置の故障診断を行う工程とを備える故障診断方法。 - 現金取扱装置が故障を診断する故障診断方法であって、
(a)正常な現金取扱装置の前記搬送情報から算出されるマハラノビス距離を基準情報として、予め、格納する工程と、
(b)現金の搬送に際し、1現金ごとに特定される複数の変数から構成される搬送情報を格納する工程と、
(c)診断情報として、前記搬送情報からマハラノビス距離を算出する工程と、
(d)前記基準情報により規定される領域を基準とした前記診断情報の分布状態に基づき故障診断を行う工程とを備える故障診断方法。 - コンピュータに現金取扱装置の故障診断を実行させるためのコンピュータプログラムであって、
正常な現金取扱装置において、前記搬送に際し、1現金ごとに特定される複数の変数から構成される第1の搬送情報から算出されたマハラノビス距離を基準情報として格納する機能と、
前記診断の対象となる診断対象装置において、前記搬送に際し、1現金ごとに特定される複数の変数から構成される第2の搬送情報を取得する機能と、
診断情報として、前記第2の搬送情報に基づき、マハラノビス距離を算出する機能と、
前記基準情報により規定される領域を基準とした前記診断情報の分布状態に基づき、前記診断対象装置の故障診断を行う機能とをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。 - コンピュータに現金取扱装置の故障診断を実行させるためのコンピュータプログラムであって、
正常な現金取扱装置の前記搬送情報から算出されるマハラノビス距離を基準情報として、予め、格納する機能と、
現金の搬送に際し、1現金ごとに特定される複数の変数から構成される搬送情報を格納する機能と、
診断情報として、前記搬送情報からマハラノビス距離を算出する機能と、
前記基準情報により規定される領域を基準とした前記診断情報の分布状態に基づき故障診断を行う機能とをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。 - 請求項15または請求項16記載のコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体。
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