JP5776581B2

JP5776581B2 - 分析装置

Info

Publication number: JP5776581B2
Application number: JP2012035101A
Authority: JP
Inventors: 一豊後
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2012-02-21
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2015-09-09
Anticipated expiration: 2032-02-21
Also published as: JP2013171444A

Description

本発明は、電力を供給する電源をＯＮ／ＯＦＦ制御する分析装置に関し、特にデータ通信中や動作機能中に電源ＯＦＦされる可能性のある分析装置に関する。

近年、ＯＡ化が進み、様々な場所にコンピュータが設置され、何らかの通信線（EtherNet（登録商標）、USB、1394、RS232C、各無線通信等）で分析装置（液体クロマトグラフ、ガスクロマトグラフ装置、質量分析計、分光光度計、バイオ関連装置、Ｘ線表面装置、環境装置、試験機等）と接続されている（例えば、特許文献１参照）。
このような構成によれば、ユーザが分析を開始するときには、コンピュータでアプリケーションソフトを立ち上げて、コンピュータと分析装置とを通信状態とした後、アプリケーションソフトを用いて分析装置で分析を実行していた。そして、分析を実行しているときには、コンピュータが分析装置から測定データを所定のタイミングで取得していた。これにより、コンピュータで測定データについて様々な処理をしていた。その後、ユーザはコンピュータでアプリケーションソフトを終了して、コンピュータと分析装置とを切断状態としていた。

ここで、図４は、従来の分析装置とコンピュータとが接続された制御システムを示す概略構成図である。制御システム１０１は、分析装置１２０とコンピュータ１０とを備え、コンピュータ１０と分析装置１２０とは、通信ケーブルや電話回線やＬＡＮ等の通信線５で接続されている。

コンピュータ１０は、分析装置１２０とデータを送受信するＣＰＵユニット１１と、入力操作が行われるキーボード（入力装置）１２と、画像が表示される表示装置１３と、ＣＰＵユニット１１等に電力を供給する電源１４と、筐体の側面等に設けられたＯＮ状態かＯＦＦ状態かのいずれかの状態とするために入力操作される電源スイッチ１５とを備える。
ＣＰＵユニット１１は、キーボード１２から入力された入力信号に基づいて、アプリケーションソフトを立ち上げたり、分析装置１２０と通信状態としたりすることができるようになっている。

分析装置１２０は、装置本体部３０と、装置本体部３０を動作させる主回路２１と、主回路２１から測定データを取得するとともにコンピュータ１０とデータを送受信するＣＰＵユニット（制御ユニット）１２２と、主回路２１及びＣＰＵユニット１２２に電力を供給する主電源２３と、筐体の側面等に設けられたＯＮ状態かＯＦＦ状態かのいずれかの状態とするために入力操作される主電源スイッチ１２４とを備える。

主回路２１は、ＬＣＤ表示回路、ランプ電源回路、モータ回路、温調回路等である。
ＣＰＵユニット１２２は、ＣＰＵユニット１１から種々のデータを受信することで主回路２１を制御するとともに、ＣＰＵユニット１１に種々のデータを送信することにより、各種機能を果たすようになっている。
このようなＣＰＵユニット１２２と主回路２１とは、主電源スイッチ１２４がＯＮ状態になることにより、主電源２３から電力が供給されて動作するようになっている。

よって、このような制御システム１０１によれば、ユーザが分析を開始するときには、コンピュータ１０の電源スイッチ１５と、分析装置１２０の主電源スイッチ１２４とを押すことにより、両者を動作させる。次に、コンピュータ１０でアプリケーションソフトを立ち上げて、コンピュータ１０と分析装置１２０とを通信状態とした後、アプリケーションソフトを用いて分析装置１２０で分析を実行していた。そして、分析を実行しているときには、コンピュータ１０が分析装置１２０から測定データを所定のタイミングで取得していた。これにより、コンピュータ１０で測定データについて様々な処理をしていた。その後、ユーザはコンピュータ１０でアプリケーションソフトを終了して、コンピュータ１０と分析装置１２０とを切断状態としていた。最後に、コンピュータ１０の電源スイッチ１５と、分析装置１２０の主電源スイッチ１２４とを再び押すことにより、両者の機能を停止させていた。

特開平４−１５７０号公報

しかしながら、上述したような制御システム１０１では、コンピュータ１０と分析装置１２０とがデータ通信を行っている最中に、例えば、分析装置１２０のＣＰＵユニット１２２が分析を実行して測定データを送信する処理を実行しているときに、分析装置１２０の主電源スイッチ１２４が故意や誤操作で押されると、瞬時に分析装置１２０の機能が停止し、送信中の測定データが破棄されていた。また、コンピュータ１０は通信エラーを検知し、データ再送等の復旧動作を試みるが、分析装置１２０の応答がないためデータ再送機能が停止されエラーログ情報がコンピュータ内に残る等の問題があった。

また、コンピュータ１０と分析装置１２０とがデータ通信を行っている最中でなくても、分析装置１２０のＣＰＵユニット１２２がデータ処理を行っている最中に、主電源スイッチ１２４が故意や誤操作で押された場合も、瞬時に分析装置１２０の機能が停止し、処理中の測定データが破棄されるという問題があった。
そこで、本発明は、データ通信中や動作機能中に電源ＯＦＦされない分析装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の分析装置は、装置本体部を動作させる主回路と、電力を供給する主電源と、前記主回路に電力を供給するＯＮ状態か、前記主回路に電力を供給しないＯＦＦ状態かのいずれかの状態とするために入力操作される主電源スイッチと、前記主回路から測定データを取得するとともに、他の装置とデータを送受信する制御ユニットとを備える分析装置であって、前記制御ユニットに電力を供給するＯＮ状態か、前記制御ユニットに電力を供給しないＯＦＦ状態かのいずれかの状態とするハードスイッチと、前記主回路に電力を供給するＯＮ状態か、前記主回路に電力を供給しないＯＦＦ状態かのいずれかの状態とするリレースイッチとを備え、前記主電源スイッチは、前記主回路に電力を供給するＯＮ状態か、前記主回路に電力を供給しないＯＦＦ状態かのいずれかの状態とするための第一入力信号を前記制御ユニットに出力するものであり、前記制御ユニットは、前記主電源スイッチをＯＦＦ状態にする第一入力信号が入力されると、前記主回路が装置本体部を動作させているときには、前記装置本体部が動作中であることを報知し、さらに前記主電源スイッチをＯＦＦ状態にする第二入力信号が入力されることにより、前記リレースイッチをＯＦＦ状態にするようにしている。

ここで、「装置本体部」とは、分析を行うための部品のことをいう。
また、「他の装置」とは、何らかの通信線（EtherNet、USB、1394、RS232C、各無線通信等）で分析装置と接続された装置のことをいい、例えば、アプリケーションソフトを立ち上げることができるコンピュータ等である。

本発明の分析装置によれば、主電源スイッチとハードスイッチとリレースイッチとを備えている。主電源スイッチは、直接的に主電源と主回路との接続をＯＮ／ＯＦＦするのではなく、制御ユニットに入力信号のみを入力するようになっている。つまり、主電源スイッチは、従来の電源スイッチとは異なり、主電源と主回路との接続とは物理的に無関係である。主回路への電力供給の物理的解除は、本発明では、リレースイッチにより行う構成になっている。このリレースイッチは、制御ユニットからの指令により動作する。これにより、制御ユニットは、主電源スイッチをＯＦＦ状態にするための入力信号が入力されたことを検知したときは、所要の処理をした後に、主電源と主回路との接続を遮断する。

以上のように、本発明の分析装置によれば、所要の処理をした後に、主電源と主回路との接続を遮断することができるため、動作機能中に電源ＯＦＦされることがない。

（他の課題を解決するための手段及び効果）
また、上記の発明において、前記制御ユニットは、他の装置とデータが送受信可能な通信状態か、他の装置とデータが送受信不可能な切断状態かのいずれかの状態となることが可能となっており、前記リレースイッチをＯＦＦ状態にする前に、他の装置とデータを送受信しているときには、他の装置とのデータ送受信を終了処理するようにしてもよい。
本発明の分析装置によれば、所要の処理をした後に、主電源と主回路との接続を遮断することができるため、データ通信中に電源ＯＦＦされることがない。

また、上記の発明において、前記制御ユニットは、前記リレースイッチをＯＦＦ状態にする前に、前記主回路によって前記装置本体部を初期設定状態にさせるようにしてもよい。
本発明の分析装置によれば、例えば、サンプル注入用ニードルを所定の場所に戻す、次回電源投入時に装置の立ち上がり時間（ホームポジション検出）が短くなるような位置に各可動部品を移動させる等の分析装置にとって都合のよい状態（初期設定状態）にしてから電源ＯＦＦすることができる。

そして、上記の発明において、前記制御ユニットは、前記リレースイッチをＯＦＦ状態にする前に、前記主回路から取得した装置本体部関連データを記憶するようにしてもよい。
本発明の分析装置によれば、例えば、不揮発メモリへ（大容量の）パラメータ（装置本体部関連データ）を退避させる、またサムコード（装置本体部関連データ）の計算／書込みが可能となる。

さらに、上記の発明において、前記制御ユニットは、他の装置から主電源スイッチをＯＦＦ状態にする第三入力信号が入力されることにより、前記リレースイッチをＯＦＦ状態にするようにしてもよい。
本発明の分析装置によれば、他の装置であるコンピュータから（例えば隣の分析室等の離れた場所にある）分析装置をＯＮ／ＯＦＦ制御でき、例えば、複数台の分析装置を一回の操作で一度にＯＮ／ＯＦＦ制御することができる。

本発明に係る分析装置とコンピュータとが接続された制御システムの一例を示す概略構成図。図１に示す分析装置の回路図。電源をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御方法を説明するためのフローチャート。従来の分析装置とコンピュータとが接続された制御システムを示す概略構成図。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。

図１は、本発明に係る分析装置とコンピュータとが接続された制御システムの一例を示す概略構成図である。また、図２は、図１に示す分析装置の回路図である。なお、上述した制御システム１０１と同様のものについては、同じ符号を付している。
制御システム１は、分析装置２０とコンピュータ１０とを備え、コンピュータ１０と分析装置２０とは、通信ケーブルや電話回線やＬＡＮ等の通信線５で接続されている。

分析装置２０は、装置本体部３０と、装置本体部３０を動作させる主回路２１（Ｚ１）と、主回路２１（Ｚ１）から測定データを取得するとともにコンピュータ１０とデータを送受信するＣＰＵユニット（制御ユニット）２２と、主回路２１（Ｚ１）に電力を供給する主電源２３（Switching Reg 2）と、ＣＰＵユニット２２に電力を供給する副電源２５（Switching Reg 1）と、筐体の前面等に設けられたＯＮ状態かＯＦＦ状態かのいずれかの状態とするために入力操作される主電源スイッチ２４（ＳＷ２）と、筐体の側面等に設けられたＯＮ状態かＯＦＦ状態かのいずれかの状態とするために入力操作されるハードスイッチ２６（ＳＷ１）と、ＯＮ状態かＯＦＦ状態かのいずれかの状態とするリレースイッチ２７（Ｋ１）とを備える。

ＣＰＵユニット２２は、ＣＰＵ基板２２ａと、ＣＰＵ基板２２ａに搭載されたＣＰＵ２２ｂやＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）２２ｃやメモリ（図示せず）や通信回路（図示せず）とを有するものであり、ＣＰＵユニット１１から種々のデータを受信することで主回路２１（Ｚ１）を制御するとともに、ＣＰＵユニット１１に種々のデータを送信することにより、各種機能を果たすようになっている。
このようなＣＰＵユニット２２は、ハードスイッチ２６（ＳＷ１）がＯＮ状態になることにより、副電源２５（Switching Reg 1）から電力が供給されて動作するようになっている。

主回路２１（Ｚ１）は、リレースイッチ２７（Ｋ１）がＯＮ状態になることにより、主電源２３（Switching Reg 2）から電力が供給されて動作するようになっている。つまり、ＣＰＵユニット２２と主回路２１（Ｚ１）とは、異なるスイッチによって電力が供給されたり供給されなくなったりするようになっている。よって、ＣＰＵユニット２２は、主電源２３（Switching Reg 2）とは無関係である。そして、リレースイッチ２７（Ｋ１）は、ユーザによって押されることがなく、ＣＰＵユニット２２からの指令により動作するようになっている。つまり、ＣＰＵユニット２２は、リレースイッチ２７（Ｋ１）をＯＮにすべきかＯＦＦにすべきかを判定することができる。なお、リレースイッチ２７（Ｋ１）として、ソリッドステートリレー等の半導体リレーやスイッチング電源に内蔵されているリモートオンオフ機能を使用することができる。

ユーザが主回路２１（Ｚ１）への電力供給を行うか否かを決定する入力操作をするには、主電源スイッチ２４（ＳＷ２）を押すことになる。主電源スイッチ２４（ＳＷ２）は、直接的に主電源２３（Switching Reg 2）と主回路２１（Ｚ１）との接続をＯＮ／ＯＦＦするのではなく、ＣＰＵユニット２２に入力信号のみを入力するようになっている。つまり、主電源スイッチ２４（ＳＷ２）は、主電源２３（Switching Reg 2）と主回路２１（Ｚ１）との接続とは物理的に無関係である。

ここで、制御システム１における電源をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御方法の一例について説明する。図３は、電源をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御方法について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１の処理において、ユーザは、コンピュータ１０の電源スイッチ１５と、分析装置２０のハードスイッチ２６（ＳＷ１）とをＯＮにする。このとき、副電源２５（Switching Reg 1）からの電力が、コネクタ間接続ケーブルを通してＣＰＵ基板２２ａ（の一部回路のみ）に通電されてＣＰＵ２２ｂが動作する。なお、ＦＰＧＡ２２ｃはＬｏｗ出力となっており、リレースイッチ２７（Ｋ１）がＯＦＦであるので、主電源２３（Switching Reg 2）からの電力は主回路２１（Ｚ１）に供給されていない。この状態は、ＣＰＵ２２ｂは動作しており、主電源スイッチ２４（ＳＷ２）が押されたか否かを検出できるが、ユーザから装置本体部３０はＯＦＦ（待機状態）に見える。

次に、ステップＳ１０２の処理において、ＣＰＵユニット２２は、主電源スイッチ２４（ＳＷ２）が押されたか否か（主電源スイッチ２４をＯＦＦ状態にする第一入力信号が入力されたか否か）を判定する。主電源スイッチ２４（ＳＷ２）が押されていないと判定したときには、ステップＳ１０２の処理を繰り返す。
一方、主電源スイッチ２４（ＳＷ２）が押されたと判定したときには、ステップＳ１０３の処理において、ＣＰＵユニット２２は、リレースイッチ２７（Ｋ１）がＯＮ状態かＯＦＦ状態かを判定する。リレースイッチ２７（Ｋ１）がＯＦＦ状態であると判定したときには、ステップＳ１０４の処理において、リレースイッチ２７（Ｋ１）をＯＮ状態にした後、ステップＳ１０２の処理に戻る。この状態により、ユーザは分析を実行することができるようになる。

一方、ステップＳ１０３の処理において、リレースイッチ２７（Ｋ１）がＯＮ状態であると判定したときには、ステップＳ１０５の処理において、ＣＰＵユニット２２は、分析実行可能状態であるため、分析中であるか否かを判定する。分析中であると判定したときには、ステップＳ１０６の処理において、ＣＰＵユニット２２は、分析装置２０本体に「分析中ですが、分析を中断して電源を切りますか？」と警告を表示する。なお、警告はコンピュータ１０に送信して表示装置１３で表示してもよい。
次に、ステップＳ１０７の処理において、分析を中断し主回路２１をＯＦＦ状態（ＹＥＳ）にするか、分析を継続し主回路２１をＯＮ状態に維持する（ＮＯ）かのいずれの状態がユーザのキーボード１２の入力操作によって選択されたかを判定する。ＯＮ状態（ＮＯ）が選択されたと判定したときには、ステップＳ１０２の処理に戻る。よって、ユーザは誤操作や分析中であることを確認することができる。

一方、ＯＦＦ状態（ＹＥＳ）が選択された（主電源スイッチ２４をＯＦＦ状態にする第二入力信号が入力された）と判定したときには、ステップＳ１０８の処理において、ＣＰＵユニット２２は、主回路２１（Ｚ１）が装置本体部３０の動作を中断させる。
また、ステップＳ１０５の処理において、分析中でないと判定したとき、若しくは、ステップＳ１０８の処理が終了したときには、ステップＳ１０９の処理において、ＣＰＵユニット２２は、通信中であるか否かを判定する。通信中であると判定したときには、ステップＳ１１０の処理において、コンピュータ１０とのデータ送受信を切断処理する。

また、ステップＳ１０９の処理において、通信中でないと判定したとき、若しくは、ステップＳ１１０の処理が終了したときには、ステップＳ１１１の処理において、ＣＰＵユニット２２は、主回路２１（Ｚ１）によって装置本体部３０を初期設定状態にさせるとともに、主回路２１（Ｚ１）から装置本体部関連データを取得してメモリに記憶する。なお、初期設定状態としては、例えば、サンプル注入用ニードルを所定の場所に戻す、次回電源投入時に装置の立ち上がり時間（ホームポジション検出）が短くなるような位置に各可動部品を移動させる等、分析装置２０にとって都合のよい状態等がメモリに予め設定されている。また、装置本体部関連データとしては、分析装置２０の設定パラメータの他、サムコード等が挙げられる。
次に、ステップＳ１１２の処理において、ＣＰＵユニット２２は、リレースイッチ２７（Ｋ１）をＯＦＦ状態にする。

最後に、ステップＳ１１３の処理において、ユーザは、コンピュータ１０の電源スイッチ１５と、分析装置２０のハードスイッチ２６（ＳＷ１）とをＯＦＦするか否かを判断する。ＯＦＦしないと判定したときには、ステップＳ１０２の処理に戻る。
一方、ＯＦＦすると判定したときには、本フローチャートを終了させることも可能であるが、通常ユーザは分析装置２０のハードスイッチ２６はＯＦＦしないで使用すると便利である。

以上のように、本発明の制御システム１によれば、所要の処理をした後に、主電源２３と主回路２１との接続を遮断することができるため、動作機能中やデータ通信中に電源ＯＦＦされることがない。また、分析装置２０にとって都合のよい状態（初期設定状態）にしてから電源ＯＦＦすることができる。さらに、不揮発メモリへ（大容量の）パラメータ（装置本体部関連データ）を退避させる、またサムコード（装置本体部関連データ）の計算／書込みが可能となる。

＜他の実施形態＞
（１）上述した制御システム１では、分析装置２０は１個の主電源２３と１個のＣＰＵユニット２２とを備える構成を示したが、分析装置は複数個の主電源や複数個のＣＰＵユニットを備えるような構成としてもよい。分析装置が複数個のＣＰＵユニットを備える場合、メインＣＰＵユニットに常時電力を供給することにより主電源をＯＮ／ＯＦＦ制御させて、主電源のＯＦＦ動作の場合はメインＣＰＵユニットがコンピュータのＣＰＵユニットとの通信を切断してから、サブＣＰＵユニットと周辺回路とへの電力の供給を停止させるようにするとよい。

（２）ＣＰＵユニット２２は、コンピュータ１０から主電源スイッチ２４をＯＦＦ状態にする第三入力信号が入力されることにより、リレースイッチ２７をＯＦＦ状態にするようにしてもよい。このとき、コンピュータ１０に複数の分析装置が接続されているときには、複数台の分析装置を一回の操作（第三入力信号の入力）で一度にＯＮ／ＯＦＦ制御してもよい。

本発明は、電力を供給する電源をＯＮ／ＯＦＦ制御する分析装置に利用することができる。

１０コンピュータ（他の装置）
２１主回路
２２ＣＰＵユニット（制御ユニット）
２３主電源
２４主電源スイッチ
２６ハードスイッチ
２７リレースイッチ
３０装置本体部

Claims

装置本体部を動作させる主回路と、
電力を供給する主電源と、
前記主回路に電力を供給するＯＮ状態か、前記主回路に電力を供給しないＯＦＦ状態かのいずれかの状態とするために入力操作される主電源スイッチと、
前記主回路から測定データを取得するとともに、他の装置とデータを送受信する制御ユニットとを備える分析装置であって、
前記制御ユニットに電力を供給するＯＮ状態か、前記制御ユニットに電力を供給しないＯＦＦ状態かのいずれかの状態とするハードスイッチと、
前記主回路に電力を供給するＯＮ状態か、前記主回路に電力を供給しないＯＦＦ状態かのいずれかの状態とするリレースイッチとを備え、
前記主電源スイッチは、前記主回路に電力を供給するＯＮ状態か、前記主回路に電力を供給しないＯＦＦ状態かのいずれかの状態とするための第一入力信号を前記制御ユニットに出力するものであり、
前記制御ユニットは、前記主電源スイッチをＯＦＦ状態にする第一入力信号が入力されると、前記主回路が装置本体部を動作させているときには、前記装置本体部が動作中であることを報知し、さらに前記主電源スイッチをＯＦＦ状態にする第二入力信号が入力されることにより、前記リレースイッチをＯＦＦ状態にすることを特徴とする分析装置。
前記制御ユニットは、他の装置とデータが送受信可能な通信状態か、他の装置とデータが送受信不可能な切断状態かのいずれかの状態となることが可能となっており、
前記リレースイッチをＯＦＦ状態にする前に、他の装置とデータを送受信しているときには、他の装置とのデータ送受信を終了処理することを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
前記制御ユニットは、前記リレースイッチをＯＦＦ状態にする前に、前記主回路によって前記装置本体部を初期設定状態にさせることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の分析装置。
前記制御ユニットは、前記リレースイッチをＯＦＦ状態にする前に、前記主回路から取得した装置本体部関連データを記憶することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の分析装置。
前記制御ユニットは、他の装置から主電源スイッチをＯＦＦ状態にする第三入力信号が入力されることにより、前記リレースイッチをＯＦＦ状態にすることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の分析装置。