JP2020135708A - データ収集装置、データ欠落防止システム、データ欠落防止方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】データ欠落の発生を防止し、信頼性の高いデータを収集するデータ欠落防止技術を提供すること。【解決手段】データ欠落防止システムは、マニピュレータと、マニピュレータから送信された複数のデータを蓄積するデータ蓄積装置と、データ蓄積装置に格納されたデータを取得して収集するデータ収集装置と、を備え、データ収集装置は、 データ蓄積装置とデータや要求を送受信するデータ取得部と、現在時刻と指定時間からデータ取得部が取得したデータのデータ取得位置を計算し、データ取得位置から重複分を減算してデータ取得位置を確定するデータ取得位置計算部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、データ欠落防止技術に関し、より詳細には、データ収集時のデータ欠落を未然に防止するデータ収集装置、データ欠落防止システム、データ欠落防止方法およびプログラムに関する。

従来、データ収集を行う際に収集すべきデータが欠落する場合があるため、欠落したデータを推定し、その推定した値に基づいて欠落したデータを補間する技術が知られている。

このような欠落したデータを補間する技術の例として、例えば特許文献１には、欠落したデータと同データ種のデータを用いて欠落データを推定すると共に、欠落したデータと異データ種のデータを用いて欠落データを推定し、各推定値のうち、いずれが欠落したデータに対して相関性が高いのか、または同等であるのか各推定値に対する誤差に応じて定め、この結果に基づいて、欠落したデータの補間データを求める技術が記載されている。これにより、補間データの精度を高めることができるとされている。

特開２０１０−０４４６１８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、データが欠落する度に、データ補間の処理が必要になるため、処理工程が煩雑になり、処理の速度も遅くなる可能性があるという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、データ欠落の発生を防止し、信頼性の高いデータを収集するデータ欠落防止技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るデータ収集装置は、複数のデータを蓄積するデータ蓄積装置からデータを取得して収集し、データ蓄積装置とデータや要求を送受信するデータ取得部と、現在時刻と指定時間からデータ取得部が取得したデータのデータ取得位置を計算し、データ取得位置から重複分を減算してデータ取得位置を確定するデータ取得位置計算部と、を備える。

また、本発明に係るデータ欠落防止システムは、マニピュレータと、マニピュレータから送信された複数のデータを蓄積するデータ蓄積装置と、データ蓄積装置に格納されたデータを取得して収集するデータ収集装置と、を備え、データ収集装置は、データ蓄積装置とデータや要求を送受信するデータ取得部と、現在時刻と指定時間からデータ取得部が取得したデータのデータ取得位置を計算し、データ取得位置から重複分を減算してデータ取得位置を確定するデータ取得位置計算部と、を備える。

本発明に係るデータ収集装置によれば、データ欠落の発生を防止し、信頼性の高いデータを収集するデータ欠落防止技術を提供することができる。なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

本発明の一実施形態に係るデータ欠落防止システムの構成例を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るデータ欠落防止処理の例を示すフローチャートである。 従来のデータ収集方法によるデータ欠落の例を表すデータ列の模式図である。 本発明の一実施形態に係るデータ欠落防止処理の例を表すデータ列の模式図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。

まず、本発明の一実施形態に係るデータ欠落防止システムについて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るデータ欠落防止システム１０の構成例を示す模式図である。

図１に示すように、データ欠落防止システム１０は、一例として、データ収集装置１１と、データ蓄積装置１２と、２台のマニピュレータ１３と、を備えている。データ収集装置１１とデータ蓄積装置１２とは、ハブ１４を介して接続され、データ蓄積装置１２には、２台のマニピュレータ１３が接続されている。なお、マニピュレータ１３の台数は、本実施形態に限らず、何台設置していてもよい。

データ収集装置１１は、一例として、データ取得部１５と、データ取得位置計算部１６と、を備えている。データ収集装置１１は、図示していないが、各種の演算処理を実行するＣＰＵ、メモリおよび入出力インタフェース等を備えることもできる。

データ取得部１５は、ハブ１４を介してデータ蓄積装置１２と通信接続され、データ蓄積装置１２に格納されているデータの出力を要求し、要求したデータを取得する。

データ取得位置計算部１６は、データ取得部１５と接続され、データ取得部１５がデータを取得してから指定時間を測定する周期時間計測タイマーを備えている。また、データ取得位置計算部１６は、現在時刻から指定時間を減算してデータ取得位置を計算し、そのデータ取得位置から重複分を減算してデータ取得位置を確定する。

次に、図２を用いて、本実施形態に係るデータ欠落防止システム１０を用いたデータ欠落防止方法の流れの例について説明する。図２は、本実施形態に係るデータ欠落防止処理の例を示すフローチャートである。

まず、データ取得部１５が、データ蓄積装置１２に格納されているデータの出力を要求することで処理が開始される。

Ｓ２０１において、データ取得部１５は、データ蓄積装置１２から送信された最初のデータ（初回データ）を取得する。

Ｓ２０２において、データ収集装置１１は、取得すべき２回目以降のデータをデータ取得部１５で全て受信したか否かを判定する。全て受信した場合（ＹＥＳの場合）は、処理を終了する。まだ未受信のデータがある場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ２０３へ進む。

Ｓ２０３において、データ取得位置計算部１６は、周期時間計測タイマーで前回取得したデータの取得時刻から指定時間経過するまでを測定する。

Ｓ２０４において、データ取得位置計算部１６は、現在時刻から指定時間を減算してデータ取得位置を計算する。

Ｓ２０５において、データ取得位置計算部１６は、計算したデータ取得位置から重複分を減算しデータの取得位置を確定する。

Ｓ２０６において、データ取得部１５は、取得位置が確定されたデータをデータ蓄積装置１２から取得し、ステップＳ２０２へ戻る。

ステップＳ２０２へ戻ると、必要に応じて、再びステップＳ２０２からＳ２０６の処理を行う。

ここで、図３を用いて、従来のデータ収集方法の例について説明する。図３Ａは、従来のデータ蓄積装置に格納されているデータ列を表している。図３Ｂは、従来のデータ収集装置が、正常にデータを取得した状態を表している。図３Ｃは、従来のデータ収集装置が、欠落したデータを取得した状態を表している。

まず、図３Ａに示すように、従来のデータ蓄積装置は、一例として、２０ｍｓ毎に３０データ（データ番号１〜３０）をデータバッファに格納する。

次に、図３Ｂに示すように、従来のデータ収集装置は、従来のデータ蓄積装置にデータの送信を要求し、一例として、１セット目の２００ｍｓ（２０ｍｓ/データ×１０データ）分のデータ（データ番号１〜１０）を従来のデータ蓄積装置から受信して収集する。

次に、図３Ｂに示すように、従来のデータ収集装置は、１セット目のデータ（データ番号１〜１０）を取得したら、内蔵する周期時間計測タイマーで測定した指定時間経過後に２セット目のデータ（データ番号１１〜２０）を収集する。

同様に、従来のデータ収集装置は、２セット目のデータ（データ番号１１〜２０）を収集したら、周期時間計測タイマーで測定した指定時間経過後に３セット目のデータ（データ番号２１〜３０）を収集する。

図３Ｂに示す通り、周期時間計測タイマーが正確に指定時間を計測する場合、従来のデータ収集装置は、従来のデータ蓄積装置に格納された全てのデータ（データ番号１〜３０）を正常に収集することができる。

しかしながら、周期時間計測タイマーで測定した指定時間が、例えば２０ｍｓ分遅れると、図３Ｃに示すように、１セット目のデータ（データ番号１〜１０）を取得した後に、２０ｍｓ分のデータ欠落部３０１が発生し、その後、２セット目のデータ（データ番号１２〜２１）が収集される。

その後、従来のデータ収集装置は、２セット目のデータ（データ番号１２〜２１）を収集したら、周期時間計測タイマーで正確に測定した指定時間経過後に３セット目のデータ（データ番号２１〜３０）を収集する。

このように、周期時間計測タイマーで測定した指定時間が不正確であった場合には、（例えば、データ番号１１の）データが欠落することがあり、欠落したデータを補間する処理等が必要となる。これを回避するため、本実施形態に係るデータ欠落防止方法を活用することができる。

図４を用いて、本実施形態に係るデータ欠落防止方法の詳細の一例について説明する。図４Ａは、データ蓄積装置１２に格納されているデータ列を表している。図４Ｂは、周期時間計測タイマーが正常に稼働した場合のデータ収集装置１１のデータ取得の様子を表している。図４Ｃは、周期時間計測タイマーの測定値にずれが生じた場合のデータ収集装置１１のデータ取得の様子を表している。

まず、図４Ａに示すように、データ蓄積装置１２は、一例として、２０ｍｓ毎に３０データ（データ番号１〜３０）をデータバッファに格納する。

次に、図４Ｂに示すように、データ収集装置１１は、データ蓄積装置１２にデータの送信を要求し、一例として、１セット目の２００ｍｓ（２０ｍｓ/データ×１０データ）分のデータ（データ番号１〜１０）をデータ蓄積装置１２から受信して収集する。

次に、図４Ｂに示すように、データ収集装置１１は、１セット目のデータ（データ番号１〜１０）を取得したら、内蔵する周期時間計測タイマーで測定した指定時間経過後に、前回データである１セット目のデータの最後の４０ｍｓ分を重複させた２セット目のデータ（データ番号９〜１８）を収集する。

同様に、データ収集装置１１は、２セット目のデータ（データ番号９〜１８）を収集したら、周期時間計測タイマーで測定した指定時間経過後に、前回データである２セット目のデータの最後の４０ｍｓ分を重複させた３セット目のデータ（データ番号１７〜２６）を収集する。

ここで、周期時間計測タイマーで測定した指定時間が、例えば２０ｍｓ分遅れると、図４Ｃに示すように、１セット目のデータ（データ番号１〜１０）を取得した後に、２０ｍｓ分のずれが生じる。ところが、２セット目は、１セット目のデータの最後の４０ｍｓ分を重複させているため、２０ｍｓ分ずれが生じたとしても、１セット目のデータの最後の２０ｍｓ分を重複させた２セット目のデータ（データ番号１０〜１９）を収集することができる。すなわち、１セット目のデータと２セット目のデータとは、２０ｍｓ分ずれが生じたとしても、なおデータ重複部４０１のデータ（データ番号１０）が重複している。

その後、データ収集装置１１は、２セット目のデータ（データ番号１０〜１９）を収集したら、周期時間計測タイマーで正確に測定した指定時間経過後に、２セット目のデータの最後の４０ｍｓ分を重複させた３セット目のデータ（データ番号１８〜２７）を収集する。なお、本実施形態では各セット間のデータ重複分を４０ｍｓにしているが、これに限らず、各セットの周期時間の長さ未満であれば何ｍｓであってもよい。

次に、重複させた各セットのデータ結合方法について説明する。まず、データ収集装置１１のデータ取得部１５は、データ蓄積装置１２から送信されたデータを取得すると、各取得済みデータにＩＤを付与する。

そして、取得済みデータのＩＤと今回の取得データ位置から計算したＩＤとを比較することにより、以下のデータ結合処理を行う。

取得済みデータのＩＤが今回の取得データ位置から計算したＩＤよりも大きい場合、重複分のデータは、すでに取得済みのデータなので処分する。

取得済みデータのＩＤが今回の取得データ位置から計算したＩＤよりも小さい場合、取得できていないデータがあるのでエラーにする。

取得済みデータのＩＤと今回の取得データ位置から計算したＩＤとが等しい場合、そのまま取得データのセットを取得して収集する。

以上より、本実施形態に係るデータ欠落防止システム１０によれば、データ取得間隔の周期時間計測毎に現在時刻から指定時間を減算してデータ取得位置を計算し、そこからデータ重複分を減算した位置をデータ取得位置とすることで、前回取得したデータとその次に取得するデータとに重複部分を設けているため、周期時間計測処理が遅延した場合でも、データ欠落の発生を防止することができる。これにより、データ欠落防止システム１０は、信頼性の高いデータを収集してユーザに提供することができる。

本発明は、ＩｏＴ分野および産業用ロボットの制御装置でデータを収集する場合等に活用できるデータ欠落防止技術に関するものであり、産業上の利用可能性を有するものである。

１０ データ欠落防止システム
１１ データ収集装置
１２ データ蓄積装置
１３ マニピュレータ
１４ ハブ
１５ データ取得部
１６ データ取得位置計算部
３０１ データ欠落部
４０１ データ重複部

Claims (4)

1. 複数のデータを蓄積するデータ蓄積装置から前記データを取得して収集するデータ収集装置であって、
   前記データ蓄積装置とデータや要求を送受信するデータ取得部と、
   現在時刻と指定時間から前記データ取得部が取得したデータのデータ取得位置を計算し、前記データ取得位置から重複分を減算してデータ取得位置を確定するデータ取得位置計算部と、
   を備えるデータ収集装置。
2. マニピュレータと、前記マニピュレータから送信された複数のデータを蓄積するデータ蓄積装置と、前記データ蓄積装置に格納されたデータを取得して収集するデータ収集装置と、を備えるデータ欠落防止システムであって、
   前記データ収集装置は、
   前記データ蓄積装置とデータや要求を送受信するデータ取得部と、
   現在時刻と指定時間から前記データ取得部が取得したデータのデータ取得位置を計算 し、前記データ取得位置から重複分を減算してデータ取得位置を確定するデータ取得位 置計算部と、
   を備えるデータ欠落防止システム。
3. 複数のデータを蓄積するデータ蓄積装置から前記データを取得して収集するデータ収集装置が行うデータ欠落防止方法であって、
   前記データ蓄積装置からデータを取得するステップと、
   取得すべきデータを全て受信したか否かを判定するステップと、
   未受信のデータがある場合に、前回取得したデータの取得時刻から指定時間経過するまで測定するステップと、
   現在時刻と測定した指定時間からデータ取得位置を計算するステップと、
   前記計算したデータ取得位置から重複分を減算しデータの取得位置を確定するステップと、
   前記取得位置が確定されたデータを前記データ蓄積装置から取得するステップと、
   を含むデータ欠落防止方法。
4. 前記データ蓄積装置からデータを取得するステップと、
   取得すべきデータを全て受信したか否かを判定するステップと、
   未受信のデータがある場合に、前回取得したデータの取得時刻から指定時間経過するまで測定するステップと、
   現在時刻と測定した指定時間からデータ取得位置を計算するステップと、
   前記計算したデータ取得位置から重複分を減算しデータの取得位置を確定するステップと、
   前記取得位置が確定されたデータを前記データ蓄積装置から取得するステップと、
   をコンピュータに実行させるデータ欠落防止プログラム。

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