JP2014139548A - 検出装置、測定システム、紙葉類鑑別装置及び自動取引装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アナログ量を検出し、検出データを測定装置2に無線送信する検出装置1は、アナログ量をA/D変換するADコンバータ15と、A/D変換された変換後デジタルデータ122を逐次蓄積する記憶部12と、蓄積された変換後デジタルデータ122を測定装置2に無線送信する無線通信部16と、無線通信部16が無線送信を実行中は、記憶部12への変換後デジタルデータ122の蓄積を禁止する制御部11とを備える。
【選択図】図2
Description
図1に示すように、測定システム100は、被測定物の電圧を検出する検出装置1と、検出結果を表示する測定装置2とを備える。検出装置1と測定装置2とは電波3を介して無線通信を行う。
この電波3を用いて行われる無線通信(無線送信及び無線受信)は、いかなる無線通信方式であってもかまわない。例えば、Bluetooth(登録商標)、Wi−Fi(登録商標)、ZigBee(登録商標)、無線LAN等である。
この第1の実施形態についての説明は、すでに検出装置1と測定装置2とが互いに電波3を介して無線で通信可能に接続されている状態である。
また、検出装置1と測定装置2とが、ACK/NACKのメッセージ送信を定期的に行う、すなわち間欠受信を行う無線通信方式を用いる場合については、後述する。
図2を用いて、検出装置1の構成について説明する。
検出装置1は、制御部11と、記憶部12と、検出端子13と、信号処理部14と、ADコンバータ15と、無線通信部16と、アンテナ17とを備える。
制御部11は、検出装置1の全体を制御する構成部であり、例えばCPU(Central Processing Unit)等で構成され、CPUが記憶部12に格納されるプログラム(不図示)を実行することによって検出装置1の各機能が実現される。この制御部11は、無線通信部16を制御して、接続先(測定装置2)とのデータの送受信を実行させる通信制御機能を有する。
また、第1の実施形態において、制御部11は、検出値蓄積処理(S100)及びデジタルデータ送信処理(S200)を実行して、信号処理部14、ADコンバータ15及び無線通信部16を制御する。制御部11が実行する制御については詳細を後記する。
記憶部12は、データやプログラムを記憶する構成部であり、例えば、RAM(Random Access Memory)等の記憶手段である。この記憶部12には、設定情報121と変換後デジタルデータ122とが記憶される。
設定情報121は、信号処理部14、ADコンバータ15、及び無線通信部16のそれぞれが機能を実現するために用いる情報である。例えば、ゲイン(利得)、サンプリング周波数、カットオフ周波数、オフセット、変調方式等である。
変換後デジタルデータ122は、後記するADコンバータ15によりA/D変換されたデジタルデータである。なお、変換後デジタルデータ122は、FIFO(First In First Out)メモリにより逐次蓄積される。
検出端子13は、被測定物に接触することでその接触箇所からアナログ信号(アナログ量)を取得する。本実施形態において検出端子13は、プローブ端子とGND端子(図1)とで構成される。
信号処理部14は、アナログ信号を信号処理する。この信号処理部14は、記憶部12から設定情報121を取得して機能を実現する。
第1の実施形態における信号処理部14は、少なくとも、アナログ信号を増幅するアンプと、ノイズを低減するローパスフィルタ(以下、LPFという。)とで構成され、減衰器が備えられることもある。この信号処理部14により、アナログ信号は、設定情報121に基づき増幅され、さらに、サンプリング周波数に応じて、LPFのカットオフ周波数が特定され、折り返し歪みが生じない帯域に制限される。
ADコンバータ15は、アナログ信号をデジタルデータにA/D変換し、記憶部12に蓄積させる。これにより、A/D変換されたデジタルデータが変換後デジタルデータ122として記憶部12に逐次蓄積される。このADコンバータ15は、設定情報121(サンプリング周波数)に基づいて、制御部11により制御される。
無線通信部16は、アンテナ17を介して、無線通信(無線送信、無線受信)を行う。この無線通信部16は、変調機能と復調機能と無線送受信機能とを有し、記憶部12から設定情報121を取得して各機能を実現する。
無線送信する場合、無線通信部16は、変調機能でデジタルデータを電波3に変調し、無線送受信機能でアンテナ17から電波3を送信する。
一方、無線受信する場合、無線通信部16は、無線送受信機能でアンテナ17から電波3を受信し、復調機能で電波3をデジタルデータに復調する。
この無線通信部16が無線通信をしている間、アンテナ17は電磁波を発生する。
ここで、制御部11が実行する制御機能について説明する。
制御部11は、信号処理部14、ADコンバータ15及び無線通信部16を制御し、前記した各機能を実行させる。
さらに、制御部11は、測定データ送信機能と、通信時蓄積制御機能とを有する。
制御部11が有する測定データ送信機能は、記憶部12に蓄積された変換後デジタルデータ122を無線通信部16に取得させる機能である。この測定データ送信機能が実現されることで、無線通信部16は無線送信を開始する。
この測定データ送信機能を実現する制御部11は、記憶部12に蓄積された変換後デジタルデータ122のデータ量を管理する。そして、記憶部12に蓄積された変換後デジタルデータ122のデータ量が所定量以上となったことを、制御部11(測定データ送信機能)が検知した時が、無線通信部16に記憶部12から変換後デジタルデータ122の全部又は一部を一括して取得させるタイミングである。この変換後デジタルデータ122の一部取得は、間引きを意味する。
この変換後デジタルデータ122を取得させるタイミングは、所定の周期のタイミングであってもよい。
また、測定データ送信機能は、変換後デジタルデータ122の全部又は一部を無線通信部16に取得させた後、記憶部12に蓄積された変換後デジタルデータ122を破棄する。
制御部11が有する通信時蓄積制御機能は、無線通信部16が無線通信をしている間に測定したアナログ信号を、変換後デジタルデータ122として記憶部12に蓄積させない機能である。
例えば、通信時蓄積制御機能は、制御部11がADコンバータ15を制御して、ADコンバータ15にA/D変換処理を実行させない機能、つまり、サンプリングクロックを停止させる機能であってもよいし、ADコンバータ15がA/D変換処理した変換後デジタルデータ122を記憶部12に蓄積させない機能、つまり、FIFOメモリのIN側クロックを停止させる機能であってもよい。
図3を用いて、測定装置2の構成について説明する。
測定装置2は、制御部21と、記憶部22と、無線通信部23と、DAコンバータ24と、信号処理部25と、測定表示部26と、アンテナ27とを備える。
さらに、制御部21は、無線通信部23によって受信されたデータが、変換後デジタルデータ122であれば、測定表示部26に対して表示を開始させるトリガを出力する。
無線通信部23は、無線通信部16(図2)と同様に、アンテナ27を介して、無線通信(無線送信、無線受信)を行う。
DAコンバータ24は、無線通信部23が一括して受信した変換後デジタルデータ122の全部又は一部を、所定のスイープ時間でアナログデータにD/A変換する。
信号処理部25は、記憶部22に記憶された設定情報221に基づき、D/A変換後のアナログ信号を所定のカットオフ周波数のLPF等で信号処理する。
測定表示部26は、スイープされたアナログデータを二次元のグラフにして画面表示する。
検出装置1の制御部11が実行する、検出値蓄積処理(S100)及びデジタルデータ送信処理(S200)について、図4及び図5を用いて説明する。
図4を用いて、制御部11の検出値蓄積処理(S100)について説明する。制御部11は、図示しない電源スイッチの投入によるリセットにより、検出値蓄積処理を実行開始する。以下、信号処理部14、ADコンバータ15及び無線通信部16は制御部11に制御されて処理を行う。
制御部11は、信号処理部14に対して、設定情報121に基づき、入力されたアナログ信号を信号処理させる(ステップS101)。次に、ADコンバータ15は、信号処理されたアナログ信号を数値化して、デジタルデータにA/D変換する(ステップS102)。そして、制御部11は、無線通信部16が通信中であるか否かを判定する(ステップS103)。
一方、通信中でなければ(ステップS103,No)、制御部11は、A/D変換したデジタルデータ(変換後デジタルデータ122)を記憶部12に蓄積させ(ステップS105)、検出値蓄積処理(S100)を終了する。
図5を用いて、制御部11のデジタルデータ送信処理(S200)について説明する。
制御部11は、例えば、変換後デジタルデータ122が記憶部12に蓄積されたタイミングで、記憶部12に所定量以上の変換後デジタルデータ122が蓄積されたか否かを判定する(ステップS201)。
一方、所定量以上であれば(ステップS201,Yes)、制御部11は、無線通信部16に通信処理を実行開始させ、無線通信部16を「待機中」の状態から「通信中」の状態に切り替える(ステップS202)。
制御部11は、無線通信部16に対して、記憶部12に蓄積された変換後デジタルデータ122を逐次取得させ(ステップS203)、変調した後、変換後デジタルデータ122を無線送信させる(ステップS204)。
以上のように、第1の実施形態に係る検出装置1によれば、検出装置1がアンテナ17から電波3を発生する時間帯は、検出端子13から入力されるアナログ信号がA/D変換されたデジタルデータの測定値(電圧値)が記憶部12に蓄積されない。つまり、このアンテナ17から電波3を発生する時間帯のデータが測定装置2に送信されない。したがって、被測定物である電子回路や測定されるアナログ信号がアンテナ17から発生する電磁波の影響を受けたとしても、アンテナ17から電波3を発生する時間帯の測定値が、測定装置2の測定表示部26に表示される測定値に反映されることはない。このように、測定表示部26には被測定物の正しい測定値が表示される。
また、本発明の検出装置1に取り替えるだけで、従来の無線通信を行う測定装置2を用いて測定することができる。
第2の実施形態に係る発明について、図6及び図7を用いて説明する。
第2の実施形態に係る測定システム100A(不図示)は、無線通信で新たな設定情報送信し、検出装置1の記憶部12に記憶された設定情報121と、測定装置2の記憶部22に記憶された設定情報221とを、新たな設定情報で書き換えるというものである。
この第2の実施形態に係る測定システム100A(不図示)は、第1の実施形態に係る測定システム100と同様に、検出装置1A(図6)と、測定装置2A(図7)とを備え、さらに、外部装置30(図6、図7)を備える。ここで、第1の実施形態に係る測定システム100と同様に、検出装置1Aと測定装置2Aとは互いに無線で通信可能に接続される。そして、外部装置30は、検出装置1Aと測定装置2Aとに無線で通信可能に接続される。
外部装置30は、新たな設定情報を無線送信する装置(設定情報送信装置)であり、例えば、無線通信機能を有するコンピュータでよい。この外部装置30は、不図示の入力部を介して利用者が入力したパラメータを設定情報121、設定情報221として取得する。そして、無線通信機能を使って、設定情報121(図6)を検出装置1A宛てに無線送信し、設定情報221(図7)を測定装置2A宛てに無線送信する。
検出装置1Aは、制御部11Aと、記憶部12と、検出端子13と、信号処理部14と、ADコンバータ15と、無線通信部16Aとを備える。ここで、第1の実施形態に係る検出装置1と同じ符号の構成については、同様の処理を行うため説明を省略する。
無線通信部16Aは、アンテナ17を介して、測定装置2Aと無線通信を行うと共に、外部装置30と無線通信を行い、外部装置30から受信した設定情報121を記憶部12に記憶(更新)させる。
測定装置2Aは、制御部21Aと、記憶部22と、無線通信部23Aと、DAコンバータ24と、信号処理部25と、測定表示部26と、アンテナ27とを備える。ここで、第1の実施形態に係る測定装置2と同じ符号の構成については、同様の処理を行うため説明を省略する。
無線通信部23Aは、アンテナ27を介して、検出装置1Aと無線通信を行うと共に、外部装置30と無線通信を行い、外部装置30から受信した設定情報221を記憶部22に記録(更新)させる。
以上のように、外部装置30を備えることで、検出装置1Aの設定情報121と、測定装置2Aの設定情報221との双方の各種パラメータを設定することができ、無線通信で更新することができる。
また、ADコンバータ15とDAコンバータ24とのサンプリング周波数や、信号処理部14と信号処理部25とのアンプ・フィルタの帯域等の、設定情報121と設定情報221とが互いが干渉する設定項目についての設定が容易になる。例えば、干渉する設定項目同士を表1に示すように対応付けておくことで、設定情報121を変更するだけで、自動的に設定情報221が設定されるようにしてもよい。これにより、誤設定を防止することができる。
また、検出装置1Aにはなく測定装置2Aにしかない、すなわち干渉しない設定項目も、外部装置30で設定できるようにしてもよい。これにより、設定作業が容易になる。
第3の実施形態に係る発明について、図8を用いて説明する。
第3の実施形態に係る発明は、自動取引装置4(ATM)が備える紙葉類鑑別装置48に第2の実施形態に係る検出装置1Aを設け、主制御部49に測定装置2Aの無線通信部23A、制御部21A、及び外部装置30を設けたものである。
まず、ATM4について説明する。
ATM4は、筐体41の内部に、入出金口42、一括カセット43、リジェクトカセット44、金種別金庫45、搬送路46、搬送ローラ47、紙葉類鑑別装置48、及び主制御部49を有している。
一括カセット43は、ATM4に対して紙幣を補充したり、回収したりするための収納庫である。
リジェクトカセット44は、再使用が不能なリジェクト紙幣を保管するための収納庫である。ATM4は、入金時や出金時に、紙葉類鑑別装置48によって、再使用が不能であると鑑別されたリジェクト紙幣を、リジェクトカセット44に収納する。
搬送路46は、紙幣が搬送される通路である。
搬送ローラ47は、紙幣を搬送する搬送手段である。
紙葉類鑑別装置48は、紙幣の真贋や、金種、汚損の度合い等を鑑別する鑑別装置である。紙葉類鑑別装置48は、紙幣から紙葉類情報(金種を判別可能な判別情報を含む)を取得する、例えば、厚みセンサ、光学センサ、及び磁気センサ(不図示)等の各種センサ(検出手段)を有している。
(3)主制御部49は、無線を受信して、受信データを復調し、厚みセンサ、光学センサ、及び磁気センサの測定結果(磁気記録情報)を取得する。
以上の処理により、センサのアナログ値に影響を与えることなく、紙葉類鑑別装置48から主制御部49まで検出値を無線送信することができる。このため、センサ用の配線が不要になる。
ACK/NACKのメッセージ送信を定期的に行う、つまり間欠受信を行う無線通信方式を用いる場合について、図2を用いて説明する。
この場合の検出装置1が備える制御部11の通信制御機能は、無線通信部16を制御して測定装置2とのデータの送受信を行う機能だけでなく、この測定装置2との間で行われる、ACK/NACKのメッセージの送受信タイミングを決める機能をさらに有する。すなわち、検出装置1が測定装置2との間で行う無線通信を制御する。
これにより、制御部11は、測定装置2から送信されるデータ受信タイミングが来る前に、通信時蓄積制御機能を実行することで、無線通信部16が無線通信をしている間に測定したアナログ信号を、変換後デジタルデータ122として記憶部12に蓄積されないようにすることができる。
その後、制御部11は、現在時刻が時間帯T1の範囲になったときに、次に無線通信する時間帯T2の情報を、変換後デジタルデータ122と共に、無線通信部16に測定装置2へ送信させる。以上により、測定装置2との間で無線通信する時間帯が事前に分かるため、制御部11の通信時蓄積制御機能は、その時間帯に測定したアナログ信号を、変換後デジタルデータ122として記憶部12に蓄積させないようにすることができる。
その後、現在時刻が時刻tとなったときに、これから無線通信部16が無線通信を行うことが分かっているため、制御部11の通信時蓄積制御機能は、この時刻t以降に測定したアナログ信号を、変換後デジタルデータ122として記憶部12に蓄積させない。
以上により、測定装置2から送信されるデータを無線受信する時刻が事前に分かるため、制御部11の通信時蓄積制御機能は、その時刻以降で測定したアナログ信号を、変換後デジタルデータ122として記憶部12に蓄積させないようにすることができる。
ここで、検出装置1(制御部11の通信制御機能)が、記憶部12に記憶された測定装置2側の設定情報221を、測定装置2へ無線送信する構成としてもよい。また、逆に、測定装置2(制御部21の通信制御機能)が、記憶部22に記憶された検出装置1側の設定情報121を、検出装置1へ無線送信する構成としてもよい。
制御部11は、信号処理部14が検出端子13からアナログ信号を取得したときに、時計部から時刻(検出時刻)を取得し、ADコンバータ15を制御して、そのアナログ信号がA/D変換された変換後デジタルデータ122を、検出時刻と関連付けて記憶部12に蓄積させる。そして、制御部11は、無線通信部16が送受信を行った時間帯に、検出端子13が取得した時刻のアナログ信号に係る全ての変換後デジタルデータ122を、検出時刻に基づき記憶部12から削除する。これにより、制御部11は、無線通信部16が無線通信をしている間に測定したアナログ信号を、変換後デジタルデータ122として記憶部12に蓄積させないようにすることができる。
この検出時刻は、検出端子13がアナログ信号を取得したタイミングがわかる時刻であればよく、信号処理部14がアナログ信号を信号処理したときの時刻であってもよいし、ADコンバータ15が信号処理後のアナログ信号をA/D変換したときの時刻であってもよい。
また、検出装置1(1A,1B)は、無線で電力が供給されて電池に電気が蓄積されるようにしてもよい。この場合、検出装置1(1A,1B)は、例えばRFIDを備え、RFIDがアナログ信号(電気信号)を電気に変えて、電池に蓄積する構成にすればよい。しかし、RFIDが無線で電力を供給する場合、電波3を受信することで、RFIDが備えるアンテナにて電磁波が発生する。そのため、無線で電力が供給される期間において制御部11は通信時蓄積制御機能を実行する。これにより、制御部11は、無線で電力が供給される期間に測定したアナログ信号を、変換後デジタルデータ122として記憶部12に蓄積されないようにすることができる。
2 測定装置
3 電波
4 自動取引装置(ATM)
11 制御部(検出側制御部)
12 記憶部
13 検出端子
14 信号処理部
15 ADコンバータ
16 無線通信部
17 アンテナ
21 制御部(測定側制御部)
22 記憶部
23 無線通信部
24 DAコンバータ
25 信号処理部
26 測定表示部
27 アンテナ
30 外部装置
41 筐体
42 入出金口
43 一括カセット
44 リジェクトカセット
45 金種別金庫
46 搬送路
47 搬送ローラ
48 紙葉類鑑別装置
49 主制御部(判別装置)
100 測定システム
121 設定情報
122 変換後デジタルデータ
221 設定情報
Claims (14)
- アナログ量を検出し、検出データを測定装置に無線送信する検出装置であって、
前記アナログ量をA/D変換するADコンバータと、
前記A/D変換された変換後デジタルデータを逐次蓄積する記憶部と、
蓄積された前記変換後デジタルデータを前記測定装置に無線送信する無線通信部と、
前記無線通信部が前記無線送信を実行中は、前記記憶部への前記変換後デジタルデータの蓄積を禁止する制御部と
を備えることを特徴とする検出装置。 - 時計部を備え、
前記アナログ量を検出時の時刻を前記時計部から取得し、
当該アナログ量がA/D変換された前記変換後デジタルデータに、前記検出時の時刻を関連付けて、前記記憶部に蓄積させ、
前記無線通信部が前記無線送信を実行していた時間帯の時刻が関連付けられた前記変換後デジタルデータを、前記記憶部から削除することを特徴とする請求項1に記載された検出装置。 - 前記記憶部には、設定情報が記憶され、
前記設定情報に基づき、検出されたアナログ量の波形を調整する信号処理部をさらに備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載された検出装置。 - 前記ADコンバータは、前記設定情報に基づき、前記調整された調整後アナログ量をA/D変換することを特徴とする請求項3に記載された検出装置。
- 前記設定情報は、外部から前記無線通信部が無線受信した受信データから得られることを特徴とする請求項3または請求項4に記載された検出装置。
- 前記制御部は、前記無線通信部が前記無線送信を実行中に検出された前記アナログ量に対応する前記変換後デジタルデータを破棄することを特徴とする請求項1ないし請求項5の何れか一項に記載された検出装置。
- 前記制御部は、前記無線通信部が無線受信を実行中は、前記記憶部への前記変換後デジタルデータの蓄積を禁止することを特徴とする請求項1ないし請求項6の何れか一項に記載された検出装置。
- 前記制御部は、前記無線通信部が、前記測定装置から測定開始のトリガ信号を無線受信したとき、当該無線受信の終了後から、前記記憶部への前記変換後デジタルデータの蓄積を許可することを特徴とする請求項7に記載された検出装置。
- アナログ量を検出し、検出データを無線送信する検出装置と、前記検出データを受信し、測定結果を表示する測定装置とを備える測定システムであって、
前記検出装置は、
前記アナログ量をA/D変換するADコンバータと、
前記A/D変換された変換後デジタルデータを逐次蓄積する記憶部と、
蓄積された前記変換後デジタルデータを前記測定装置に無線送信する検出側無線通信部と、
前記無線通信部が前記無線送信を実行中は、前記記憶部への前記変換後デジタルデータの蓄積を禁止する制御部とを備え、
前記測定装置は、
無線受信して前記変換後デジタルデータを取得する測定側無線通信部と、
前記変換後デジタルデータを信号処理する信号処理部と、
信号処理後のデータを測定結果として表示する測定表示部と
を備えることを特徴とする測定システム。 - 前記制御部は、
前記測定側無線通信部から無線受信する受信タイミングを決定し、
前記検出側無線通信部に、前記受信タイミングの情報を前記測定装置へ無線送信させ、
前記受信タイミングが到来した時に、前記記憶部への前記変換後デジタルデータの蓄積を禁止することを特徴とする請求項9に記載された測定システム。 - 前記制御部は、
前記検出側無線通信部と前記測定側無線通信部との間で無線送受信する第1の時間帯を決定し、
前回決定した第2の時間帯が到来した時に、前記検出側無線通信部に、前記第1の時間帯の情報および前記変換後デジタルデータを、前記測定装置へ無線送信させ、
前記第1の時間帯が到来した時に、前記記憶部への前記変換後デジタルデータの蓄積を禁止することを特徴とする請求項9に記載された測定システム。 - 紙葉類からアナログ量を検出し、検出データを判別装置に無線送信することによって前記紙葉類の種類を判別する紙葉類鑑別装置であって、
前記紙葉類から判別情報をアナログ量として検出する検出手段と、
前記アナログ量をA/D変換するADコンバータと、
前記A/D変換された変換後デジタルデータを逐次蓄積する記憶部と、
蓄積された前記変換後デジタルデータを前記判別装置に無線送信する無線通信部と、
前記無線通信部が前記無線送信を実行中は、前記記憶部への前記変換後デジタルデータの蓄積を禁止する制御部と
を備えることを特徴とする紙葉類鑑別装置。 - 前記検出手段は、磁界強度をアナログ量として検出する磁気センサであることを特徴とする請求項12に記載された紙葉類鑑別装置。
- 紙葉類からアナログ量を検出し、検出データを無線送信する紙葉類鑑別装置と、前記検出データを受信し、紙葉類の判定を行う判別装置と、紙葉類を1枚ずつ前記紙葉類鑑別装置に搬送する搬送部とを備える自動取引装置であって、
前記紙葉類鑑別装置は、
前記紙葉類から判別情報をアナログ量として検出する検出手段と、
前記アナログ量をA/D変換するADコンバータと、
前記A/D変換された変換後デジタルデータを逐次蓄積する記憶部と、
蓄積された前記変換後デジタルデータを前記判別装置に無線送信する無線通信部と、
直前に搬送された紙葉類から前記磁気センサが磁気記録情報を読み取り後、次の紙葉類が前記磁気センサに搬送されるまでの間に、前記無線通信部に前記無線送信を実行させ、前記無線送信を実行中は、前記記憶部への前記変換後デジタルデータの蓄積を禁止する制御部と
を備えることを特徴とする自動取引装置。
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JP2013008675A JP2014139548A (ja) | 2013-01-21 | 2013-01-21 | 検出装置、測定システム、紙葉類鑑別装置及び自動取引装置 |
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