特許 6625949 高速変換器、測定システム、及び高速変換プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6625949

(24)【登録日】2019年12月6日

(45)【発行日】2019年12月25日

(54)【発明の名称】高速変換器、測定システム、及び高速変換プログラム

(51)【国際特許分類】

   G08C 15/00 20060101AFI20191216BHJP

【ＦＩ】

   G08C15/00 E

【請求項の数】7

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2016-169797(P2016-169797)

(22)【出願日】2016年8月31日

(65)【公開番号】特開2018-36881(P2018-36881A)

(43)【公開日】2018年3月8日

【審査請求日】2017年10月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100160794

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 寛明

(72)【発明者】

【氏名】羽田 浩二

(72)【発明者】

【氏名】宮▲崎▼ 義人

(72)【発明者】

【氏名】大槻 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】上口 賢男

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 進

(72)【発明者】

【氏名】廣田 仁

【審査官】 菅藤 政明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−２２５０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５３８５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１５５５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１０２８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２４５１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−８７１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−５３８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第５７５４４２４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０８Ｃ １５／００−１５／１２

Ｇ０１Ｄ ２１／００−２１／０２

Ｈ０３Ｍ １／００− １／８８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アナログ信号をデジタル量に変換する第１変換手段、デジタル量をアナログ信号に変換する第２変換手段、電気信号をデジタル信号に変換する第３変換手段、及びデジタル信号を電気信号に変換する第４変換手段、の内の変換手段を複数と、
クロックを生成するクロック生成手段と、
を備え、
ネットワークを介して取得した測定対象を測定するためのデータを少なくとも含んだ情報に基づいた方法で、前記備えている複数の変換手段の何れかが前記測定するためのデータを変換して前記測定対象に対して出力する一方で、該変換手段以外の変換手段が前記測定対象を測定する測定器から入力されたデータを変換すると共に、前記クロック生成手段から出力されるクロックに基づいて前記備えている複数の変換手段を同期して動作させる高速変換器。

【請求項2】

前記ネットワークを介して取得した測定対象を測定するためのデータを少なくとも含んだ情報は、前記測定対象に対する測定を開始するための条件及び前記測定対象に対する測定を終了するための条件を更に含み、
前記開始するための条件が満たされたことを契機として前記測定対象に対する測定を開始し、その後前記終了するための条件が満たされたことを契機として前記測定対象に対する測定を終了する請求項１に記載の高速変換器。

【請求項3】

前記測定対象を測定するためのデータとは、測定対象に所定の現象を起こさせるためのデータである請求項１又は２に記載の高速変換器。

【請求項4】

前記測定器を接続解除して他の測定器に交換可能な請求項１から３までの何れか１項に記載の高速変換器。

【請求項5】

請求項１から４までの何れか１項に記載の高速変換器と、該高速変換器とネットワークを介して接続された解析用サーバとを含む測定システムであって、
前記解析用サーバは、前記ネットワークを介して取得した測定対象を測定するためのデータを少なくとも含んだ情報として、少なくとも測定対象を測定するためのデータを前記高速変換器に送信し、
前記高速変換器は、前記測定対象を測定するためのデータに基づいて前記備えている変換手段に変換を行わせることによって前記測定対象を測定し、該測定により取得したデータを前記解析用サーバに送信し、
前記解析用サーバは、前記測定により取得したデータに基づいて前記測定対象についての解析を行う、測定システム。

【請求項6】

前記解析用サーバは、ユーザが測定を行うために参照するガイダンス情報であって、前記測定対象の種類に対応したガイダンス情報を出力する請求項５に記載の測定システム。

【請求項7】

アナログ信号をデジタル量に変換する第１変換手段、デジタル量をアナログ信号に変換する第２変換手段、電気信号をデジタル信号に変換する第３変換手段、及びデジタル信号を電気信号に変換する第４変換手段、の内の変換手段を複数と、クロックを生成するクロック生成手段と、を備えたコンピュータを高速変換器として機能させる高速変換プログラムであって、
前記コンピュータを、
ネットワークを介して取得した測定対象を測定するためのデータを少なくとも含んだ情報に基づいた方法で、前記備えている複数の変換手段の何れかが前記測定するためのデータを変換して前記測定対象に対して出力する一方で、該変換手段以外の変換手段が前記測定対象を測定する測定器から入力されたデータを変換すると共に、前記クロック生成手段から出力されるクロックに基づいて前記備えている複数の変換手段を同期して動作させる高速変換器として機能させる高速変換プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定等に用いる信号を変換するための、高速変換器、測定システム、及び高速変換プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

センサにより測定した測定情報をネットワーク経由で他の装置に送信し、他の装置にてこの測定情報を利用する、という構成が例えば特許文献１や特許文献２にて提案されている。

【0003】

特許文献１に開示の構成は、少なくとも１台の測定器と、測定器が測定収集したアナログ信号をデジタルデータに変換する変換器と、この変換器により変換したデジタルデータを測定データとして保管するデータセンターと、データセンターとの間で所望のデータの授受を行う少なくとも１台のユーザ端末とを備えている。

【0004】

一方、特許文献２では、ネットワークを介して、遠隔地から監視対象物の状態を定期的に測定することにより、監視対象物の異常状態を診断する監視システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２−８１７９号公報

【特許文献2】特開２０１４−２２５０８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した特許文献１や特許文献２に開示の技術を利用することにより、測定対象から離れた場所で、測定対象の監視等を行うことが可能となる。しかしながら、これらの特許文献に開示の技術には以下のような課題があった。

【0007】

例えば、特許文献１の構成では、アナログ信号をデジタルデータに変換し、ネットワークで接続されたデータサーバに変換結果を記憶するので、ネットワーク速度以上の高速な周期での処理が難しいという課題があった。

【0008】

また、特許文献２の構成では、例えば、複数の測定対象を測定する場合に、測定対象それぞれに対応した通信機能付き測定器を設置する必要がある。この点、この通信機能付き測定器が同期を取るために、例えば、ユニバーサルタイムを利用して同期を取ることが考えられるが、この方法では高精度で同期を取ることは困難であった。
そのため、ネットワークを介して通信をして同期を取ることが考えられるが、この方法ではネットワーク速度に依存することになるため、やはりネットワーク速度以上の高速な周期での処理が難しいという課題があった。

【0009】

そこで、本発明は、より高速な周期で処理を行うことが可能な、高速変換器、測定システム、及び高速変換プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の第１の観点によれば、アナログ信号をデジタル量に変換する第１変換手段（例えば、後述のＡ／Ｄ２４１）、デジタル量をアナログ信号に変換する第２変換手段（例えば、後述のＤ／Ａ２５１）、電気信号をデジタル信号に変換する第３変換手段（例えば、後述のＤＩ２６１）、及びデジタル信号を電気信号に変換する第４変換手段（例えば、後述のＤＯ２７０）、の少なくとも何れかの変換手段を備え、ネットワーク（例えば、後述のネットワーク４００）を介して取得した情報（例えば、後述の測定パターン３４２及びデータファイル３４３）に基づいた方法で、前記備えている変換手段を動作させる高速変換器（例えば、後述の高速変換器２２０）が提供される。

【0011】

本発明の第２の観点によれば、上記本発明の第１の観点により提供される高速変換器を、前記第１変換手段、前記第２変換手段、前記第３変換手段、及び前記第４変換手段の内の変換手段を複数と、クロックを生成するクロック生成手段（例えば、後述のクロック生成回路２２２）と、を更に備え、前記クロック生成手段から出力されるクロックに基づいて前記備えている複数の変換手段を同期して動作させるようにした高速変換器が提供される。

【0012】

本発明の第３の観点によれば、上記本発明の第１の観点又は第２の観点により提供される高速変換器を、前記ネットワークを介して取得した情報は測定対象（例えば、後述の測定対象１００）を測定するためのデータを少なくとも含み、前記備えている変換手段の何れかが前記測定するためのデータを変換して出力する一方で、該変換手段以外の変換手段が前記測定対象を測定する測定器（例えば、後述のセンサ２１０）から入力されたデータを変換するようにした高速変換器が提供される。

【0013】

本発明の第４の観点によれば、上記本発明の第３の観点により提供される高速変換器を、前記ネットワークを介して取得した情報は、前記測定対象に対する測定を開始するための条件及び前記測定対象に対する測定を終了するための条件（例えば、後述の測定パターン３４２）を更に含み、前記開始するための条件が満たされたことを契機として前記測定対象に対する測定を開始し、その後前記終了するための条件が満たされたことを契機として前記測定対象に対する測定を終了するようにした高速変換器が提供される。

【0014】

本発明の第５の観点によれば、上記本発明の第１の観点又は第４の観点により提供される高速変換器を、前記測定対象を測定するためのデータ（例えば、後述のデータファイル３４３）とは、測定対象に所定の現象を起こさせるためのデータであるようにした高速変換器が提供される。

【0015】

本発明の第６の観点によれば、上記本発明の第３の観点から第５の観点の何れかにより提供される高速変換器を、前記測定器を接続解除して他の測定器に交換可能なようにした高速変換器が提供される。

【0016】

本発明の第７の観点によれば、上記本発明の第１の観点から第６の観点の何れかにより提供される高速変換器と、該高速変換器とネットワークを介して接続された解析用サーバとを含む測定システムであって、前記解析用サーバは、前記ネットワークを介して取得した情報として、少なくとも測定対象を測定するためのデータを前記高速変換器に送信し、前記高速変換器は、前記測定対象を測定するためのデータに基づいて前記備えている変換手段に変換を行わせることによって前記測定対象を測定し、該測定により取得したデータを前記解析用サーバに送信し、前記解析用サーバは、前記測定により取得したデータに基づいて前記測定対象についての解析を行う、測定システムが提供される。

【0017】

本発明の第８の観点によれば、上記本発明の第８の観点により提供される測定システムを、前記解析用サーバは、ユーザが測定を行うために参照するガイダンス情報であって、前記測定対象の種類に対応したガイダンス情報を出力するようにした測定システムが提供される。

【0018】

本発明の第９の観点によれば、アナログ信号をデジタル量に変換する第１変換手段、デジタル量をアナログ信号に変換する第２変換手段、電気信号をデジタル信号に変換する第３変換手段、及びデジタル信号を電気信号に変換する第４変換手段、の少なくとも何れかの変換手段を備えたコンピュータを高速変換器として機能させる高速変換プログラムであって、前記コンピュータを、ネットワークを介して取得した情報に基づいた方法で、前記備えている変換手段を動作させる高速変換器として機能させる高速変換プログラムが提供される。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、より高速な周期で処理を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施形態全体の基本的構成を表す図である。

【図2】一般的な測定装置を含んだ基本的構成を表す図である。

【図3】本発明の実施形態における高速変換器の基本的構成を表す図である。

【図4】本発明の実施形態における解析用サーバの基本的構成を表す図である。

【図5】本発明の実施形態における測定パターンの一例を表す図である。

【図6】本発明の実施形態におけるユーザインタフェースの一例を表す図（１／６）である。

【図7】本発明の実施形態全体の一変形例を表す図である。

【図8】本発明の実施形態におけるユーザインタフェースの一例を表す図（２／６）である。

【図9】本発明の実施形態におけるユーザインタフェースの一例を表す図（３／６）である。

【図10】本発明の実施形態におけるガイダンス画面の一例を表す図である。

【図11】本発明の実施形態におけるユーザインタフェースの一例を表す図（４／６）である。

【図12】本発明の実施形態における解析シーケンスによる処理を表すフローチャートである。

【図13】本発明の実施形態におけるユーザインタフェースの一例を表す図（５／６）である。

【図14】本発明の実施形態におけるユーザインタフェースの一例を表す図（６／６）である。

【図15】本発明の実施形態を、ハンマーを駆動する装置に適用した例を表す図である。

【図16】本発明の実施形態全体の一変形例を表す図である。

【図17】本発明の実施形態における数値制御装置の構成を表す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、本実施形態全体の構成について図１を参照して説明をする。
図１を参照すると、本実施形態は、測定対象１００、センサ２１０、高速変換器２２０、及び解析用サーバ３００を含む。解析用サーバ３００は、例えば本社工場に設置される。一方で、測定対象１００、センサ２１０、及び高速変換器２２０は例えば本社とは異なる国に構築された海外工場に設置される。ただし、高速変換器２２０内部の通信装置２２１と解析用サーバ３００とはネットワーク４００を介して接続されていることから、高速変換器２２０と解析用サーバ３００は、異なる国という遠隔地に設置されていても通信を行うことが可能となっている。

【0022】

測定対象１００は、本実施形態における測定の対象とするものであり、例えば、工作機械である。より詳細には、工作機械の駆動装置や、工作機械を制御するための制御基盤等である。また、他にも測定対象１００は、例えば、工作機械による加工対象とされる物品等であってもよい。

【0023】

センサ２１０は、測定対象１００におきた現象を測定するためのセンサである。測定対象１００は、例えば、振動センサ、圧力センサ、電圧センサ、音センサ、温度センサ、加速度センサ、といったセンサや、物品を検知するための光学式や超音波式のセンサである。ただし、これら測定対象１００やセンサ２１０はあくまで例示であり、本実施形態は、このような工場に関連するもの以外を測定対象１００とするようにしてもよい。また、例示した以外のセンサをセンサ２１０とするようにしてもよい。

【0024】

高速変換器２２０は、センサ２１０や測定対象１００や解析用サーバ３００と接続され、これらとの間で信号を送受信する。具体的には、高速変換器２２０は、測定を行うためのテストデータを解析用サーバ３００から受信する。そして、高速変換器２２０は、このテストデータに基づいた信号を測定対象１００に対して出力することにより測定対象１００を制御する。
また、この制御に対する測定対象１００の状態の変化をセンサ２１０が測定し、測定結果を高速変換器２２０に対して送信する。高速変換器２２０は、受信した測定結果をデジタル量やデジタル信号の変化に変換して解析用サーバ３００に送信する。
これにより、解析用サーバ３００が、テストデータに対する測定対象１００をデジタル量やデジタル信号の変化で分析することが可能である。

【0025】

なお、図中では、測定対象１００、センサ２１０及び高速変換器２２０をそれぞれ１つ図示しているが、これらの関係は必ずしも１対１ではない。例えば、１つの高速変換器２２０に複数の測定対象１００や複数のセンサ２１０が接続されていてもよい。また、例えば、１つの測定対象１００に対して複数のセンサ２１０による測定を行うようにしてもよい。更に、複数存在する測定対象１００がそれぞれ異なる種類のものであってもよく、複数存在するセンサ２１０がそれぞれ異なる種類のセンサであってもよい。

【0026】

次に、本実施形態と対比するために、一般的な測定装置の構成を図２に示す。図２に示すように、一般的な測定装置である測定装置２０は、センサ２１、変換部２２及び通信装置２３を含んだ１つの装置として実現されている。このように構成した場合には、センサ２１が故障した場合に、測定装置２０全体を全て交換する必要がある。
一方で、上述したように、本実施形態の高速変換器２２０は、測定対象１００におきた現象を電気的に変換するセンサ２１０を、複数個外部接続できる構成である。そのため、接続されているセンサ２１０が故障したとしても、高速変換器２２０に新たに他のセンサ２１０を接続すればよく、センサ２１０以外を交換等する必要はない。

【0027】

この点、一般に測定対象におきた現象を電気的に変換するセンサ２１やセンサ２１０のようなセンサは直接、測定対象の物体に物理的に接触している場合が多く、故障する可能性も高い。
しかしながら、本実施形態では、仮にセンサ２１０が故障したとしても、上述したようにセンサ２１０を交換するだけでよく、センサ２１の故障時に測定装置２０全体を交換する必要がある一般的な構成と比べて、運用コストを安価にすることができる。

【0028】

また、一般的な構成では、例えば変換部２２や通信装置２３が故障した場合にセンサ２１が故障していなとしてもセンサ２１も含めて測定装置２０全体を交換することになる。しかしながら、本実施形態では、高速変換器２２０が故障した場合にセンサ２１０を交換する必要がない。つまり、本実施形態ではセンサを交換する頻度を下げることもできる。この点、一般に測定対象におきた現象を電気的に変換するセンサ２１やセンサ２１０のようなセンサは高価であることが多いため、このようにセンサの交換頻度が下がることによっても運用コストを安価にすることができる。

【0029】

更に、本実施形態では、センサとの組み合わせの自由にできるため、システムを構築する場合の、自由度を高くすることができる。

【0030】

次に、図３を参照して、高速変換器２２０内部の具体的な構成について説明をする。
高速変換器２２０は、通信装置２２１、クロック生成回路２２２、ＣＰＵ２２３、記憶装置２３０、ＡＤ２４０、Ａ／Ｄ２４１、ＡＤＢ２４２、ＡＤＭ２４３、ＤＡ２５０、Ｄ／Ａ２５１、ＤＡＢ２５２、ＤＡＭ２５３、ＤＩ２６０、ＤＩ２６１、ＤＩＢ２６２、ＤＩＭ２６３、ＤＯ２７０、ＤＯ２７１、ＤＯＢ２７２、及びＤＯＭ２７３を備える。

【0031】

通信装置２２１は、ネットワーク４００を介して解析用サーバ３００と通信を行うための通信装置である。

【0032】

クロック生成回路２２２は、高速変換器２２０内部で動作する各部に提供するクロックを生成する回路である。高速変換器２２０内の各部を制御するＣＰＵ２２３は、クロック生成回路２２２から供給されるクロックに基づいて高速変換器２２０内の各部を制御することで、各部の同期を取ることができる。以下の説明では、クロック生成回路２２２から供給されるクロックのことを、「基準クロック」と呼ぶ。

【0033】

ＣＰＵ２２３は、高速変換器２２０全体を制御する装置である。より詳細には、ＣＰＵ２２３が、記憶装置２３０等に格納されている制御用プログラム等の情報を読み込み、読み込んだ制御用プログラム等の情報等に基づいた演算処理を行なう。そして、ＣＰＵ２２３が、演算結果に基づいて高速変換器２２０内のハードウェアを制御することにより、高速変換器２２０の各処理は実現される。つまり、高速変換器２２０は、ハードウェアとソフトウェアが協働することにより実現することができる。

【0034】

記憶装置２３０は、各種の情報を記憶する装置であり、例えば、測定パターン２３１及び変換器ＩＤ２３２を記憶する。測定パターン２３１は、高速変換器２２０による測定を行うためのパターンを表すデータである。測定パターン２３１の具体的な内容については、図５を参照して後述する。また、変換器ＩＤ２３２は、高速変換器２２０を識別するための識別子である。解析用サーバ３００は、この変換器ＩＤ２３２を利用した認証により許可された高速変換器２２０としか接続しないようにする。これらのデータは解析用サーバ３００から取得される。ただし、変換器ＩＤ２３２については、例えば高速変換器２２０の製造時に予め記憶させておくようにしてもよい。

【0035】

ＡＤ２４０は、測定対象１００におきた現象を表すアナログ信号であり、測定対象１００を測定するセンサ２１０により出力される。センサ２１０が出力するＡＤ２４０は、Ａ／Ｄ２４１に入力される。ＡＤ２４０は例えば、センサ２１０が振動センサなのであれば、振動の大きさを表す振動波形である。

【0036】

Ａ／Ｄ２４１は、入力されたアナログ信号であるＡＤ２４０を、デジタル量に変換するアナログ−デジタル変換器である。ここで、変換後のデジタル量は所定ビットのデジタル信号により表される。Ａ／Ｄ２４１は、通信装置２２１の制御により基準クロックの周期で変換を行い、変換により得られた、デジタル量を表す所定ビットのデジタル信号を一時記憶部であるＡＤＢ２４２に対して出力してサンプリングデータとして一時記憶させる。
ＣＰＵ２２３は、ＡＤＢ２４２に入力された、サンプリングデータを、基準ビットに基づいた所定の高速周期（例えば、一周期が１０［μｓ］程度）で参照することができる。

【0037】

また、ＡＤＢ２４２には、このようにして、高速にサンプリングされたサンプリングデータを蓄積するための記憶装置であるＡＤＭ２４３が接続されている。そして、ＣＰＵ２２３は、測定パターン２３１に基づいたタイミングで、ＡＤＢ２４２に一時記憶されているサンプリングデータを、ＡＤＭ２４３に順次高速周期で転送し、ＡＤＭ２４３に記憶させる。ＡＤＭ２４３や、他の記憶装置である、後述のＤＡＭ２５３、ＤＩＭ２６３、及びＤＯＭ２７３のカウンタは、ＣＰＵ２２３により基準クロックで制御される。
なお、これらの記憶装置は、ｎ個（ｎは任意の自然数）の記憶領域を有している。そのため、これらの記憶装置には、時系列に沿って変化していくサンプリングデータをｎ個保存しておくことができる。なお、ｎは例えば２０００であるとする。

【0038】

ＤＡＭ２５３には、測定対象１００を制御するための連続データが記憶される。かかる連続データは、測定パターン２３１と対応付けられたものである。なお、かかる連続データと測定パターン２３１は、予め解析用サーバ３００から受信し、記憶装置２３０やＤＡＭ２５３に記憶されるものとする。
ＣＰＵ２２３は、測定パターン２３１に基づいたタイミングで、ＤＡＭ２５３が記憶している連続データを順番に読み出し、ＤＡＢ２５２に一時記憶させる。また、ＤＡＢ２５２に記憶されている連続データは、Ｄ／Ａ２５１に出力される。ここで、連続データはデジタル量を表す所定ビットのデジタル信号として出力される。

【0039】

Ｄ／Ａ２５１は、入力されたデジタル量を表す所定ビットのデジタル信号を、アナログ信号に変換するデジタル−アナログ変換器である。Ｄ／Ａ２５１は、通信装置２２１の制御により基準クロックの周期で変換を行い、変換により得られたアナログ信号を、ＤＡ２５０として連続的に外部に出力する。ＤＡ２５０は、例えば、測定対象１００を試験するための試験波形として出力される。また、ＤＡ２５０の出力先は、測定対象１００である。ただし、例えば測定対象１００が工作機械により加工されるような物品であるならば、ＤＡ２５０をこの工作機械に出力するようにしてもよい。

【0040】

このように、高速変換を行いながらＡＤ２４０とＤＡ２５０を同時に使用することで、ＤＡ２５０から測定や試験のためのデータを測定対象１００に出力し、出力に対する測定対象１００の電気的な変化の応答をＡＤ２４０で測定し、出力と応答が同期されたデジタル量を記憶することができる。例えば、工作機械の位置情報を電気信号に変換し、工作機械の位置情報と同期した他の現象を高速に監視することが可能になる。
また、上述したように、高速変換器２２０内の各部は、基準クロックで動作するＣＰＵ２２３により制御される。そのため、例えば、Ａ／Ｄ２４１、ＡＤＢ２４２及びＡＤＭ２４３からなる組が複数設けられており、この複数の組のそれぞれにセンサ２１０が接続されるような場合であっても、ＣＰＵ２２３によって、転送周期の同期が確保される。

【0041】

次に、ＤＩ２６１、ＤＩＢ２６２、及びＤＩＭ２６３と、ＤＯ２７１、ＤＯＢ２７２、及びＤＯＭ２７３について説明する。これら各部の動作は、上述したＡ／Ｄ２４１、ＡＤＢ２４２、及びＡＤＭ２４３と、Ｄ／Ａ２５１、ＤＡＢ２５２、及びＤＡＭ２５３と近似するものである。しかしながら、変換対象として取り扱うデータが相違するので、もっぱらこの点について説明をし、重複する説明については省略する。

【0042】

ＤＩ２６０は、測定対象１００におきた現象を表す電気信号であり、測定対象１００を測定するセンサ２１０により出力される。センサ２１０が出力するＤＩ２６０は、ＤＩ２６１に入力される。ＤＩ２６０は、例えば、０又は１を表す矩形波である。

【0043】

ＤＩ２６１は、入力された電気信号である測定対象１００を０又は１を表すデジタル信号に変換する。ＤＩ２６１は、通信装置２２１の制御により基準クロックの周期で変換を行い、変換により得られた、デジタル信号を一時記憶部であるＤＩＢ２６２に対して出力してサンプリングデータとして一時記憶させる。
ＣＰＵ２２３は、ＤＩＢ２６２に入力された、サンプリングデータを、基準ビットに基づいた所定の高速周期で参照することができる。

【0044】

また、ＤＩＢ２６２には、このようにして、高速にサンプリングされたサンプリングデータを蓄積するための記憶装置であるＤＩＭ２６３が接続されている。そして、ＣＰＵ２２３は、後述の測定パターン２３１に基づいたタイミングで、ＤＩＢ２６２に一時記憶されているサンプリングデータを、ＤＩＭ２６３に順次高速周期で転送し、ＤＩＭ２６３に記憶させる。

【0045】

ＤＯＭ２７３には、測定対象１００を制御するための連続データが記憶される。かかる連続データは、測定パターン２３１と対応付けられたものである。なお、かかる連続データと測定パターン２３１は、予め解析用サーバ３００から受信し、記憶装置２３０やＤＯＭ２７３に記憶されるものとする。
ＣＰＵ２２３は、測定パターン２３１に基づいたタイミングで、ＤＯＭ２７３が記憶している連続データを順番に読み出し、ＤＯＢ２７２に一時記憶させる。また、ＤＯＢ２７２に記憶されている連続データは、ＤＯ２７１に出力される。ここで、連続データは０又は１を表すデジタル信号として出力される。

【0046】

ＤＯ２７１は、入力されたデジタル信号を、変換して０又は１に対応する電気信号とする。ＤＯ２７１は、通信装置２２１の制御により基準クロックの周期で変換を行い、変換により得られた電気信号を、ＤＯ２７０として連続的に外部に出力する。２０７は、例えば、測定対象１００がハンマーであれば、このハンマー所定のリズムで動作させるためのリズム出力である。また、ＤＯ２７０の出力先は、測定対象１００である。ただし、例えば測定対象１００が工作機械により加工されるような物品であるならば、ＤＯ２７０をこの工作機械に出力するようにしてもよい。

【0047】

このように、高速変換を行いながらＤＩ２６０とＤＯ２７０を同時に使用することで、ＤＯ２７０から測定や試験のためのデータを測定対象１００に出力し、出力に対する測定対象１００の電気的な変化の応答をＤＩ２６０で測定し、出力と応答が同期されたデジタル信号を記憶することができる。例えば、工作機械の位置情報を電気信号に変換し、工作機械の位置情報と同期した他の現象を高速に監視することが可能になる。

【0048】

また、上述したように、高速変換器２２０内の各部は、基準クロックで動作するＣＰＵ２２３により制御される。そのため、例えば、ＤＩ２６１、ＤＩＢ２６２及びＤＩＭ２６３からなる組が複数設けられており、この複数の組のそれぞれにセンサ２１０が接続されるような場合であっても、ＣＰＵ２２３によって、転送周期の同期が確保される。

【0049】

以上説明したように、ＡＤ２４０、ＤＡ２５０、ＤＩ２６０、及びＤＯ２７０のＣＰＵ２２３の制御周期内での同期性を確保することができる。また、かかる処理は高速変換器２２０内部で行われる処理であるので、特許文献１や特許文献２のように、ネットワーク速度に依存することはなく、制御周期を、例えば、一周期が１０［μｓ］程度というように高速なものとすることができる。オシロスコープなどの用途であれば、制御周期をさらに高速にすることができる。

【0050】

また、上述したように高速変換器２２０には、複数のセンサ２１０や、複数の測定対象１００を接続することができる。これに対応して高速変換器２２０が、ＡＤ２４０、ＤＡ２５０、ＤＩ２６０、及びＤＯ２７０のそれぞれを複数備えるようにしてもよい。また、１つの測定対象１００について、ＡＤ２４０、ＤＡ２５０、ＤＩ２６０、及びＤＯ２７０が複数接続されるようにしてもよい。
更に、例えば、測定対象１００をＤＯ２７０で制御することにより動作させて、これにより測定対象１００におきた現象をＤＩ２６０ではなく、ＡＤ２４０で測定するようにしてもよい。

【0051】

次に、図４を参照して解析用サーバ３００の構成について説明をする。図４に示すように解析用サーバ３００は、ＣＰＵ３１０、通信装置３２０、解析部３３０、及び記憶装置３４０を備える。

【0052】

ＣＰＵ３１０は、解析用サーバ３００全体を制御する装置である。より詳細には、ＣＰＵ３１０が、解析部３３０等に格納されている制御用プログラム等の情報を読み込み、読み込んだ制御用プログラム等の情報等に基づいた演算処理を行なう。そして、ＣＰＵ３１０が、演算結果に基づいて解析用サーバ３００内のハードウェアを制御することにより、解析用サーバ３００の各処理は実現される。つまり、解析用サーバ３００は、ハードウェアとソフトウェアが協働することにより実現することができる。

【0053】

通信装置３２０は、ネットワーク４００を介して高速変換器２２０と通信を行うための通信装置である。

【0054】

解析部３３０は、測定対象１００におきた現象をサンプリングデータに基づいて解析する部分である。具体的には、高速変換器２２０の各部が上述するように動作することによりＡＤＭ２４３及びＤＯＭ２７３に格納されたサンプリングデータが、高速変換器２２０から解析用サーバ３００に送信される。そして、解析部３３０は、このサンプリングデータに基づいて解析を行う。

【0055】

解析は、測定対象である測定対象１００の種類に対応する解析シーケンスに基づいた処理により行われる。そのため、解析部３３０には、各種の測定対象１００に対応できるように複数の解析シーケンスが登録されている。解析シーケンスに基づいた処理の具体的な内容は図１２を参照して後述する。かかる解析により、例えば、測定対象１００が正常であるのか、それとも測定対象１００に異常が発生しているのか等の判定を行うことができる。

【0056】

記憶装置３４０は、各種の情報を記憶する装置である。記憶装置３４０は、例えば、ＩＤ確認用データ３４１、測定パターン３４２、データファイル３４３、及びガイダンスファイル３４４を記憶する。

【0057】

ＩＤ確認用データ３４１は、高速変換器２２０の変換器ＩＤ２３２を利用した認証を行うためのデータである。ＩＤ確認用データ３４１は、例えば、解析用サーバ３００に接続を許可する高速変換器２２０のＩＤと、認証用のパスワードとを紐付けた情報である。

【0058】

測定パターン３４２は、高速変換器２２０の記憶装置２３０に測定パターン２３１として格納される測定パターンである。測定パターン３４２の具体的な内容は図５を参照して後述する。

【0059】

データファイル３４３は、ＤＡ２５０やＤＯ２７０を出力するために、ＤＡＭ２５３やＤＯＭ２７３に格納される連続データである。
測定パターン３４２及びデータファイル３４３は、各種の測定対象１００に対応できるように複数種類記憶されている。そして、測定対象とする測定対象１００の種類に基づいて選択された測定パターン３４２及びデータファイル３４３が高速変換器２２０に送信される。

【0060】

ガイダンスファイル３４４は、ユーザに対するガイダンスを行うためのデータである。ガイダンスファイル３４４も、各種の測定対象１００に対応できるように複数種類記憶されている。ガイダンスファイル３４４を用いたガイダンスについては、図１３を参照して後述する。

【0061】

次に、図５を参照して測定パターン３４２の具体的な内容について説明をする。図５に示す「測定パターン」の項目内の、測定対象１、測定対象２、・・・測定対象ｍ（ｍは任意の自然数）は、測定対象となる測定対象１００のＩＤとなる。つまり、測定パターンは、測定対象となる測定対象１００毎に設定される。

【0062】

「ガイダンス」の項目には、各測定対象の測定対象１００に対応したガイダンスファイルのガイダンスのＩＤが格納される。ＣＰＵ３１０は、これを参照することにより、今回測定対象となる測定対象１００に対応するガイダンスファイルを特定することができる。

【0063】

「測定／出力スタート」は、高速変換器２２０における測定や出力を開始する契機であり、各測定対象の測定対象１００に対応したものが格納されている。ここで、測定とは、高速変換器２２０がＡＤ２４０及びＤＩ２６０を変換して記憶することである。また、出力とは、高速変換器２２０が連続データを変換してＤＡ２５０やＤＯ２７０を出力することである。
項目内の「入力信号」ならば高速変換器２２０の、ＤＩ２６１がＤＩ２６０による入力信号を受け付けたならば測定と出力が開始される。また、項目内の「設定時刻」ならば、設定時刻が到来したならば測定と出力が開始される。また、項目内の「ＡＤレベル」ならば、高速変換器２２０の、ＡＤ２４０の入力レベル（すなわち、アナログ量）が所定のレベル以上となったならば測定と出力が開始される。

【0064】

「測定／出力時間」は、開始した測定や出力を継続する時間の長さであり、各測定対象の測定対象１００に対応したものが格納されている。次に説明する「測定／出力ストップ」の項目内が「タイムアップ」の場合に、「測定／出力時間」が格納される。

【0065】

「測定／出力ストップ」は、高速変換器２２０における測定や出力を終了する契機であり、各測定対象の測定対象１００に対応したものが格納されている。
項目内の「入力信号」ならば高速変換器２２０の、ＤＩ２６１がＤＩ２６０による入力信号を受け付けたならば測定と出力が終了となる。また、項目内の「タイムアップ」ならば、測定と検出を開始してから、「測定／出力時間」に格納された長さだけ時間が経過したならば測定と出力が終了となる。

【0066】

「解析シーケンス」の項目には、各測定対象の測定対象１００に対応した解析シーケンスのＩＤが格納される。解析部３３０は、これを参照することにより、今回測定対象となる測定対象１００に対応する解析シーケンスを特定することができる。

【0067】

「ＤＡ／ＤＯデータ番号」の項目には、各測定対象の測定対象１００に対応した連続データが格納される。今回測定対象となる測定対象１００に対応する連続データは、ＤＡＭ２５３及びＤＯＭ２７３に格納される。連続データは、ＤＡＭ２５３に格納してＤＡ２５０を出力するためのものか、ＤＯＭ２７３に格納してＤＯ２７０を出力するためのものの何れかであってよい。
また、図５には図示していないが、これ以外にも各測定対象の測定対象１００に対応した所定のサンプリング時間や、各測定対象の測定対象１００に対応した所定のダイナミックレンジといった、測定や出力に関する情報が格納されている。

【0068】

以上説明した、記憶装置３４０等に格納された種々のデータはユーザにより編集することが可能である。例えば、解析用サーバ３００に、他の機器を接続し、ユーザがこの機器による操作を行うことによって、編集をすることが可能である。

【0069】

次に、実際に測定や出力を行う場合の高速変換器２２０及び解析用サーバ３００の動作について説明をする。まず、今回測定対象とする測定対象１００を特定する必要がある。そこで、解析用サーバ３００は図６に示すようなユーザインタフェースを表示するための処理を行う。
例えば、図７に示すように解析用サーバ３００に、ネットワーク４００等を介してガイダンス装置５００を接続し、このネットワーク４００のユーザインタフェースに図６に示すようなユーザインタフェースを表示させる。ガイダンス装置５００は、例えばパーソナルコンピュータや、携帯可能なタブレット型の端末等により実現する。以下では、解析用サーバ３００が、ガイダンス装置５００等の他の機器に表示をさせるための処理を行うことも含めて、解析用サーバ３００が表示する、と表現する。

【0070】

ユーザは図６に示すユーザインタフェースを参照して、高速変換器２２０のＩＤである変換器ＩＤと、この変換器ＩＤに対応するパスワードとを入力する。解析用サーバ３００は、ネットワーク４００を介して入力された変換器ＩＤとパスワードとを受信し、自身が記憶しているＩＤ確認用データ３４１に基づいて認証を行う。認証が成功したならば、図８に示すユーザインタフェースを表示する。認証が失敗したならば、その旨をユーザインタフェースに表示し、再度の入力を促す。
なお、ユーザに変換器ＩＤ及びパスワードをユーザに入力させて認証するのではなく、高速変換器２２０が記憶している変換器ＩＤ２３２を受信したことを認証の代わりとしてもよい。このようにすれば、ユーザによる入力の手間を省くことができる

【0071】

次に、図８に示すユーザインタフェースにて、測定する項目の選択と、測定する機器のＩＤの入力を、ユーザに促す。
まず、ユーザが測定する項目を選択するために、図８の画面上段でドロップダウンリストを選択すると図９のようなドロップダウンリストが表示される。ユーザはドロップダウンリストに表示された項目のなかから、今回測定対象とする機器である測定対象１００に対応した項目を選択する。

【0072】

次に、ユーザは、例えばキーボード等で図８の画面下段に、今回測定対象とする機器である測定対象１００のＩＤを入力する。ＩＤは、例えば、測定対象１００の製品番号であり、測定対象１００に刻印等されている。
ユーザはこれらの操作が完了すると、送信ボタンを操作する。これにより、ガイダンス装置５００は、選択された測定項目と、入力された測定対象とする機器である測定対象１００のＩＤとをネットワーク４００を介して解析用サーバ３００に対して送信する。
解析用サーバ３００は、ネットワーク４００を介して、選択された測定項目と、入力された測定対象とする機器である測定対象１００のＩＤとを受信し、受信した測定対象１００のＩＤにより、今回測定対象とする測定対象１００を特定する。この場合に、選択された測定項目が、特定した測定対象１００と対応しない測定項目であったならば、ユーザが誤った入力をした可能性があるので、その旨をユーザインタフェースに表示し、再度の入力を促す。

【0073】

次に、解析用サーバ３００は、測定パターン３４２を参照することにより、特定した測定対象１００に対応するガイダンスファイルのＩＤを特定する。そして、この特定したガイダンスファイルのＩＤに対応するガイダンスファイルをガイダンスファイル３４４から取得する。
そして、取得したガイダンスファイルにより、図１０のようなガイダンス用の画面を表示する。そして、ユーザは、このガイダンス用の画面を参照しながら、測定対象とする測定対象１００と高速変換器２２０とを接続する。このようにグラフィカルな表示を行うことにより、ユーザは容易に接続を行うことができる。ここで、本例では、測定対象１００がプリント基板（ＰＣＢ：Printed circuit board）を例に取って説明を行う。

【0074】

図中の、ＰＣ１及びＰＣ２は電源供給用のケーブルであり、これをプリント基板の対応する端子であるＰ１やＰ２にそれぞれ接続すればよいことがわかる。
また、Ｃ１からＣ２までが信号を送受信するためのケーブルであり、これをプリント基板の対応する端子であるＡ１からＡ４までにそれぞれ接続すればよいことがわかる。なお、例えばＣ１及びＣ２を介して高速変換器２２０からプリント基板に出力される信号がＤＡ２５０に相当する。また、Ｃ３及びＣ４を介してプリント基板から高速変換器２２０に出力される信号がＤＯ２７０に相当する。
プリント基板には、所定のテスト電圧を印加すると、所定の出力電圧が出力されるような検査回路がついているものがある。このような場合に図１０のような接続を行なえば検査回路を利用した検査を行うことができる。

【0075】

ユーザは、図１０のガイダンス用の画面を参照して、適切に高速変換器２２０と測定対象１００とを接続すると、確認ボタンを操作する。これにより、ガイダンス装置５００は、確認ボタンが操作された旨を、ネットワーク４００を介して解析用サーバ３００に対して送信する。
解析用サーバ３００は、ネットワーク４００を介して、確認ボタンが操作された旨を受信すると、図１１に示すように解析を開始してよいかを確認するための画面を表示する。

【0076】

この画面において、ユーザは解析開始ボタンを操作する。これにより、ガイダンス装置５００は、解析開始ボタンが操作された旨を、ネットワーク４００を介して解析用サーバ３００に対して送信する。
解析用サーバ３００が、ネットワーク４００を介して、解析開始ボタンが操作された旨を受信すると、解析部３３０は、測定パターン３４２を参照することにより、測定対象とする測定対象１００に対応する解析シーケンスを特定する。そして、特定した解析シーケンスによる処理を開始する。

【0077】

解析シーケンスによる処理について図１２を参照して説明を行う。
まず、測定パターン３４２を参照することにより、測定対象とする測定対象１００に対応する測定パターンを測定パターン３４２から取得する。また、測定対象とする測定対象１００に対応する連続データをデータファイル３４３から取得する。そして、取得した測定パターン及び連続データを高速変換器２２０に対して送信する。
これらを受信した高速変換器２２０は、受信した測定パターンを測定パターン２３１として記憶装置２３０に記憶することにより設定を行う。また、受信した連続データをＤＡＭ２５３やＤＯＭ２７３に格納することにより設定を行う（ステップＳ１１）。

【0078】

次に、高速変換器２２０がステップＳ１１にて設定した測定パターン及び連続データに基づいて測定を開始する。測定時の高速変換器２２０の動作については、図５を参照して既に説明しているので、詳細な説明を省略する。
そして、設定した測定パターンに基づいたサンプリング時間毎に、測定により得られたサンプリングデータは、ＡＤＭ２４３や、ＤＩＭ２６３に保存される（ステップＳ１２）。
測定が終了すると、ＡＤＭ２４３やＤＩＭ２６３に保存されたサンプリングデータは、高速変換器２２０から解析用サーバ３００に対して送信される。かかるサンプリングデータにより再現される波形を、以下の説明では「波形Ａ」と呼ぶ。

【0079】

次に、高速変換器２２０から解析用サーバ３００がサンプリングデータを受信すると、記憶装置２３０は、解析を行うために正常なデータにより再現される波形（以下の説明では「波形Ｂ」と呼ぶ。）を呼び出す（ステップＳ１３）。ここで、波形Ｂとは、今回測定対象としている測定対象１００が正常に稼働している場合に、この測定対象１００に対して、ステップＳ１１及びステップＳ１２のようにして測定を行った場合に得られるサンプリングデータ（すなわち、正常なデータ）により再現される波形である。波形Ｂは、解析シーケンスのデータの一部として含まれているものとする。

【0080】

次に、記憶装置２３０は、波形Ａと波形Ｂをサンプリング時間毎に比較し、サンプリング時間ごとの合致度をそれぞれ計算する。
この場合、例えば波形Ａと波形Ｂが０又は１で表される波形ならば、波形Ａと波形Ｂが共に１、又は共に０であれば合致度は１となり、そうでなければ合致度はゼロとなる。また、例えば波形Ａと波形Ｂがデジタル量で表される波形であれば、一方の波形のデジタル量の値が１０であり、他方の波形のデジタル量の値が９であれば合致度は０．９となる。

【0081】

そして、計算により算出したサンプリング時間毎の合致度の平均を波形Ａと波形Ｂの合致度として算出する（ステップＳ１４）。

【0082】

このようにして算出した合致度をパーセンテージで表した場合に、９５パーセント以上なのであれば（ステップＳ１５においてＹｅｓ）、測定対象としている測定対象１００が問題ないという解析結果とする（ステップＳ１６）。この場合には、例えば図１３に示すように、問題がなかった旨を表す表示を行う。

【0083】

一方で、９５パーセント未満なのであれば（ステップＳ１５においてＮｏ）、測定対象としている測定対象１００が故障しているという解析結果とする（ステップＳ１７）。この場合には、例えば図１４に示すように、問題がなかった旨を表す表示を行う。なお、上記の説明では、９５パーセントを基準として判定を行ったが、９５パーセントを基準にするというのは例示にすぎない。９５パーセント以外の値を基準として判定を行ってもよいし、他の基準で判定を行ってもよい。また、例えば主成分分析等の手法を更に利用して解析を行うようにしてもよい。

【0084】

以上、本実施形態の構成及び動作について説明をした。このような本実施形態は多くの効果を奏する。この点について、特許文献１や２の構成についてより詳細に説明し、これと比較をしながら本実施形態の効果について説明をする。

【0085】

特許文献１の構成では、アナログ信号をデジタルデータに変換し、ネットワークで接続されたデータサーバに変換結果を記憶するので、ネットワーク速度以上の高速なサンプリング周期での処理が難しいという課題があった。また、複数のアナログ信号を高速に同期処理することができないという課題があった。

【0086】

特許文献２の構成では、通信機能付き測定器（Ａ）、監視端末（Ｂ）、診断装置（Ｃ）がネットワークを介して接続されている。
この点、通信機能付き測定器（Ａ）は、測定用センサ、Ａ／Ｄ変換機、測定制御手段と通信装置を備えている。しかし、測定用センサは、測定目的によって異なるセンサを搭載した通信機能付き測定器を用意する必要があるという課題があった。
また、異なる通信機能付き測定器（Ａ）間の通信は、ネットワークしかなく、高速なサンプリング周期で同期した複数のデータを取得することが難しいという課題があった。
更に、通信機能付き測定器（Ａ）の測定制御手段は、監視端末（Ｂ）から送られてくる測定サイクルで制御され、測定サイクルは、例えば数分、数時間、１日毎であり、測定時間なども自由に設定することが可能で、正しい条件を設定するためには、測定に関する知識が必要であるという課題があった。
更に、監視端末（Ｂ）は通信機能付き測定器（Ａ）に用いる測定処理手段や診断装置（Ｃ）に対する診断条件指示手段、表示装置、通信装置などを有し、測定処理手段で測定器（Ａ）にて測定された結果を診断装置（Ｃ）に送信し、診断条件指示手段で診断装置（Ｃ）にて診断された結果を監視端末（Ｂ）で受信し、診断する仕組みのため、この監視端末で測定処理手段と情報処理手段を操作しなければシステムは成立しないという課題があった。

【0087】

以上の課題をまとめると、以下の（１）から（３）となる。
（１）測定対象によっては、２つの現象を同時に観察することが重要な場合もあり、測定された複数の信号の同期性が重要であるが、複数の信号を高速に同期させることは困難であった。
しかしながら、本実施形態によれば、測定された複数の信号に加えて、出力する複数の信号についても、ＣＰＵ２２３がクロック生成回路２２２により出力されるクロックに基づいて入出力を行うことから。複数の信号を高速に同期させることが可能であるという、効果を奏する。つまり、本実施形態によれば、上記（１）の課題を解決することができる。

【0088】

（２）センサは直接、測定対象に取り付けられることが多く、測定対象の設置環境によっては故障する場合も多い。一般に、ネットワークを利用したセンサは、センサ部、センサ情報をデジタルデータに変換する変換部、ネットワークと通信する通信部で構成されている。従来のように、センサ部、変換部、通信部が一体で設計されている場合、センサ部の故障時には、故障してない部分も含めて、全てを交換する必要があった。
しかしながら、本実施形態によれば、センサ２１０と高速変換器２２０を別個の装置として実現していることから、高速変換器２２０には、任意の種類であって任意の個数のセンサ２１０を接続したり、接続解除したりすることが可能である。そのため、センサ部が故障した場合であっても、他の部分を交換する必要はない、という効果を奏する。つまり、本実施形態によれば、上記（２）の課題を解決することができる。

【0089】

（３）測定装置の利用は、広範囲で専門知識がない人でも利用する場合が増えてきている。従来は、測定対象とセンサの接続などは、いくつかのマニュアルを参照し、専門的知識を持った技術者が実施していた。
しかしながら、本実施形態によれば、図６から図１１に示すような、理解しやすいユーザインタフェースをユーザに提供できる。更に本実施形態では、高速変換器２２０と測定対象１００との間での接続確認が必要な場合、図１３に示すような接続確認表示を、ユーザに提供することができる。加えて、測定対象とする測定対象１００毎に予め測定パターンが用意されているため、ユーザがサンプリングに関するパラメータ等を入力する必要もない。従って、本実施形態は、誰でも簡単に高品位な測定が可能である、という効果を奏する。つまり、本実施形態によれば、上記（３）の課題を解決することができる。

【0090】

また、本実施形態は、それ以外にも例えば、変換器ＩＤを用いた認証を行うため、解析用サーバ３００が、許可された高速変換器２２０としか接続しないようにすることができるので、セキュリティを確保することができる、といった効果も奏する。

【0091】

なお、上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態ではあるが、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
例えば、上述した実施形態では、測定を行うものとして説明をした。しかし、測定を必須としない構成も考えられる。かかる構成について、図１５を参照して説明する。

【0092】

本例では、ハンマーを動作させる装置を対象として処理を行う。かかる装置は、ハンマー機構７１０、電磁石７２０、ハンマー７３０、バネ７４０、試料７５０、及び電気回路７６０を含む。

【0093】

電気回路７６０には、ＤＯ２７１が接続されており、ＤＯ２７１が出力するＤＯ２７０が電気回路７６０に入力される。この点について図１５の下段を参照すると、ＤＯ２７１は、ＤＯＢ２７２から入力される連続データ（すなわち、０又は１を表すデジタル信号）に対して、変換を行い、連続データが０となるときにＯＦＦレベル（すなわち、ローレベル）となり、連続データが１となるときにＯＮレベル（すなわち、ハイレベル）となるＤＯ２７０を出力する。

【0094】

ハンマー７３０は、ハンマー７３０を上下に駆動可能にする機構であるハンマー機構７１０により保持されている。そして、ＤＯ２７０がＯＦＦレベルの場合には、バネ７４０の弾性力によりハンマー７３０は、破線により表される位置にある。この場合ハンマー７３０と試料７５０は接触してない。
一方で、電気回路７６０は、ＤＯ２７０がＯＮレベルとなると電磁石７２０をＯＮさせる。すると、この電磁石７２０が発生する磁力がバネ７４０の弾性力を上回ると、ハンマー７３０が電磁石７２０に引き寄せられる。これにより、ハンマー７３０は、試料７５０と接触する。このようにして、ＤＯＭ２７３に格納する連続データによって試料７５０とハンマー７３０の接触時間を調整するような装置を駆動させることも可能となる。この場合に、例えばこの装置をかた叩き機として実現するようなこともできる。

【0095】

また、このような装置でも更に測定を行うようにしてもよい。例えば、試料７５０の状態を測定するようなセンサ２１０により、試料７５０を測定するのであれば、試料７５０とハンマー７３０が接触することによる、試料７５０への影響力を調査することができる

【0096】

次に、他の構成として、ガイダンス装置５００や通信装置２２１の機能を高速変換器２２０以外の装置に実装し、高速変換器２２０から通信装置２２１の機能を省略するような構成も考えられる。かかる構成について、図１６を参照して説明する。
具体的には、高速変換器２２０を変形した高速変換器２２０ａは通信装置２２１を有していない代わりに、数値制御装置６００と例えばＵＳＢ規格に準拠したケーブルで接続されて、データを送受信する。そして、数値制御装置６００が通信装置２２１に代わって、ネットワーク４００を介して解析用サーバ３００と通信を行う。このようにすれば、通信装置２２１のみが故障したにも関わらず、高速変換器２２０全体を交換するようなことがないのでよい。ここで、数値制御装置６００は、工場に設置された、工作機械用の数値制御装置（ＣＮＣ：Computer Numerical Control）である。

【0097】

ただし、数値制御装置６００に代えて、パーソナルコンピュータや、携帯可能なタブレット型の端末等を高速変換器２２０ａに接続し、このパーソナルコンピュータや携帯可能なタブレット型の端末が、通信装置２２１に代わって、ネットワーク４００を介して解析用サーバ３００と通信を行うようにしてもよい。

【0098】

以下に、数値制御装置６００の構成について図１７を参照して説明をする。
図１７を参照すると、数値制御装置６００は、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ＣＭＯＳメモリ１４、インタフェース１５、ＰＭＣ１６、Ｉ／Ｏユニット１７、インタフェース１８、インタフェース１９、データ通信バス２５、軸制御回路３０〜３４、サーボアンプ４０〜４４、サーボモータ５０〜５４、スピンドル制御回路６０、スピンドルアンプ６１、スピンドルモータ６２、パルスエンコーダ６３、表示器／ＭＤＩユニット７０、外部機器７２、及び通信回路８１を備える。
以下、これら各機能ブロックについて説明をする。

【0099】

ＣＰＵ１１は数値制御装置６００を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたシステムプログラムをバス２５を介して読み出し、該システムプログラムに従って数値制御装置全体を制御する。
ＲＡＭ１３には一時的な計算データや表示データ及び表示器／ＭＤＩユニット７０を介してオペレータが入力した各種データが格納される。また、ＲＡＭ１３には、位置情報やサーボモータへの指令データや、負荷電流データなどを高速に記憶することができる。

【0100】

ＣＭＯＳメモリ１４は図示しないバッテリでバックアップされ、数値制御装置６００の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。ＣＭＯＳメモリ１４中には、インタフェース１５を介して読み込まれた加工プログラムや表示器／ＭＤＩユニット７０を介して入力された加工プログラム等が記憶される。
ＲＯＭ１２には、加工プログラムの作成及び編集のために必要とされる編集モードの処理や自動運転のための処理を実施するための各種システムプログラムがあらかじめ書き込まれている。

【0101】

本発明を実行する加工プログラム等の各種加工プログラムはインタフェース１５や表示器／ＭＤＩユニット７０を介して入力し、ＣＭＯＳメモリ１４に格納することができる。

【0102】

インタフェース１５は、数値制御装置６００とアダプタ等の外部機器７２との接続を可能とするものである。外部機器７２側からは加工プログラムや各種パラメータ等が読み込まれる。また、数値制御装置６００内で編集した加工プログラムは、外部機器７２を介して外部記憶手段に記憶させることができる。

【0103】

ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ 注：一般的にはＰＬＣ プログラマブル・ロジック・コントローラと呼ばれること多い。）１６は、数値制御装置６００に内蔵されたシーケンスプログラムで工作機械の補助装置（例えば、工具交換用のロボットハンドといったアクチュエータ）にＩ／Ｏユニット１７を介して信号を出力し制御する。また、工作機械の本体に配備された操作盤の各種スイッチ等の信号を受け、必要な信号処理をした後、ＣＰＵ１１に渡す。

【0104】

表示器／ＭＤＩユニット７０はディスプレイやキーボード等を備えた手動データ入力装置であり、インタフェース１８は表示器／ＭＤＩユニット７０のキーボードからの指令やデータを受けてＣＰＵ１１に渡す。インタフェース１９は手動パルス発生器等を備えた操作盤７１に接続されている。

【0105】

各軸の軸制御回路３０〜３４はＣＰＵ１１からの各軸の移動指令量を受けて、各軸の指令をサーボアンプ４０〜４４に出力する。
サーボアンプ４０〜４４はこの指令を受けて、各軸のサーボモータ５０〜５４を駆動する。各軸のサーボモータ５０〜５４は位置・速度検出器を内蔵し、この位置・速度検出器からの位置・速度フィードバック信号を軸制御回路３０〜３４にフィードバックし、位置・速度のフィードバック制御を行う。なお、ブロック図では、位置・速度のフィードバックについては省略している。

【0106】

スピンドル制御回路６０は、工作機械への主軸回転指令を受け、スピンドルアンプ６１にスピンドル速度信号を出力する。スピンドルアンプ６１はこのスピンドル速度信号を受けて、工作機械のスピンドルモータ６２を指令された回転速度で回転させ、工具を駆動する。

【0107】

スピンドルモータ６２には歯車あるいはベルト等でパルスエンコーダ６３が結合され、パルスエンコーダ６３が主軸の回転に同期して帰還パルスを出力し、その帰還パルスはバス２０を経由してプロセッサ１１によって読み取られる。

【0108】

通信回路８１は、数値制御装置６００が解析用サーバ３００とネットワーク４００を介して通信できるように、数値制御装置６００と解析用サーバ３００間を接続するための通信回路である。通信回路８１は、前述の実施形態における通信装置２２１と同様の通信機能を有する。

【0109】

なお、上記の高速変換器や、高速変換器を含んだ測定システムは、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。また、上記の高速変換器や、高速変換器を含んだ測定システムにより行なわれる高速変換方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。

【0110】

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ(Programmable ROM)、ＥＰＲＯＭ(Erasable PROM)、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ(random access memory）)を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

【産業上の利用可能性】

【0111】

本発明は、測定の目的等の用途を問わず、信号の変換に広く好適である。

【符号の説明】

【0112】

１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ ＣＭＯＳメモリ
１５、１８、１９ インタフェース
１６ ＰＭＣ
１７ Ｉ／Ｏユニット
２０ 測定装置
２１ センサ
２２ 変換部
２３ 通信装置
２５ データ通信バス
３０〜３４ 軸制御回路
４０〜４４ サーボアンプ
５０〜５４ サーボモータ
６０ スピンドル制御回路
６１ スピンドルアンプ
６２ スピンドルモータ
６３ パルスエンコーダ
７０ 表示器／ＭＤＩユニット
７１ 操作盤
７２ 外部機器
８１ 通信回路
１００ 測定対象
２１０ センサ
２２０、２２０ａ 高速変換器
２２１ 通信装置
２２３ ＣＰＵ
２３０ 記憶装置
２３１ 測定パターン
２３２ 変換器ＩＤ
２４０ ＡＤ
２４１ Ａ／Ｄ
２４２ ＡＤＢ
２４３ ＡＤＭ
２５０ ＤＡ
２５１ Ｄ／Ａ
２５２ ＤＡＢ
２５３ ＤＡＭ
２６０、２６１ ＤＩ
２６２ ＤＩＢ
２６３ ＤＩＭ
２７０、２７１ ＤＯ
２７２ ＤＯＢ
２７３ ＤＯＭ
３００ 解析用サーバ
３１０ ＣＰＵ
３２０ 通信装置
３３０ 解析部
３４０ 記憶装置
３４１ ＩＤ確認用データ
３４２ 測定パターン
３４３ データファイル
３４４ ガイダンスファイル
４００ ネットワーク
５００ ガイダンス装置
６００ 数値制御装置
７１０ ハンマー機構
７２０ 電磁石
７３０ ハンマー
７２０ 電磁石
７３０ ハンマー
７４０ バネ
７５０ 試料
７６０ 電気回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】