特開 2023-44163 データ収集装置、データ収集方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023044163

(43)【公開日】2023-03-30

(54)【発明の名称】データ収集装置、データ収集方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06F 5/00 20060101AFI20230323BHJP

   G06Q 10/20 20230101ALI20230323BHJP

【ＦＩ】

G06F5/00

G06Q10/00 300

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021152048

(22)【出願日】2021-09-17

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】301063496

【氏名又は名称】東芝デジタルソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】池山 太一

【テーマコード（参考）】

5L049

【Ｆターム（参考）】

5L049CC15

(57)【要約】

【課題】 制御機器側の条件が変わった場合であっても、手間や時間をかけることなく、使用を継続することが可能なデータ収集装置、データ収集方法、およびプログラムを提供すること。
【解決手段】 実施形態によれば、データ収集装置は、制御機器からの入力データの形式と、入力データに対応する出力データとの形式を判定する入力判定部と、入力データの入力位置、出力データの出力位置、および入力データから出力データへ変換するための変換関数の少なくとも何れかを設定する入出力設定ファイルと、判定の結果および入出力設定ファイルに基づいて、入力データを出力データの形式に変換するデータ変換部とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御機器からの入力データの形式と、前記入力データに対応する出力データとの形式を判定する入力判定部と、
前記入力データの入力位置と、前記出力データの出力位置と、前記入力データから前記出力データへ変換するための変換関数との少なくとも何れかを設定する入出力設定ファイルと、
前記判定の結果と、前記入出力設定ファイルとに基づいて、前記入力データを前記出力データの形式に変換するデータ変換部と
を備える、データ収集装置。

【請求項2】

前記変換関数を記憶する変換関数部をさらに備える、請求項１に記載のデータ収集装置。

【請求項3】

前記データ変換部は、前記入力データを前記出力データの形式に変換する際、前記入出力設定ファイルによって設定され、前記変換関数部に記憶された変換関数を実行する、請求項２に記載のデータ収集装置。

【請求項4】

前記入出力設定ファイルは、前記入力データの入力位置と、前記出力データの出力位置との設定を記述した行を備え、
前記データ変換部は、前記入力データを前記出力データの形式に変換する際、前記入出力設定ファイルにおける開始行から最終行まで、前記変換を繰り返し実行する、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のデータ収集装置。

【請求項5】

前記データ変換部による変換によって得られた前記出力データを圧縮して、出力する、データ出力処理部をさらに備える、請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のデータ収集装置。

【請求項6】

前記入出力設定ファイルは複数あり、
前記入力判定部は、前記複数ある入出力設定ファイルの中から、
デフォルトで指定された入出力設定ファイル、
前記入力データの指定されたエリアに基づいて判定される前記制御機器の種別およびバージョンに基づいて決定される入出力設定ファイル、
前記制御機器の接続状態が接続である場合に、予め指定されている入出力設定ファイル、および
予め設定された設定値に基づいて決定される入出力設定ファイル
のうちの何れかを、前記データ変換部が前記変換の際に基づく入出力設定ファイルとして決定する、請求項１乃至５のうち何れか１項に記載のデータ収集装置。

【請求項7】

プロセッサによって実施されるデータ収集方法であって、
前記プロセッサが、
制御機器からの入力データの形式と、前記入力データに対応する出力データとの形式を判定し、
前記入力データの入力位置と、前記出力データの出力位置と、前記入力データから前記出力データへ変換するための変換関数との少なくとも何れかを設定し、
前記判定の結果と、前記入出力設定ファイルとに基づいて、前記入力データを前記出力データの形式に変換する、データ収集方法。

【請求項8】

制御機器からの入力データの形式と、前記入力データに対応する出力データとの形式を判定する機能、
前記入力データの入力位置と、前記出力データの出力位置と、前記入力データから前記出力データへ変換するための変換関数との少なくとも何れかを設定する機能、
前記判定の結果と、前記入出力設定ファイルとに基づいて、前記入力データを前記出力データの形式に変換する機能を、
プロセッサに実現させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、データ収集装置、データ収集方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、鉄道車両等の制御機器からデータを収集するために、データ収集装置が用いられている。

【0003】

この種の制御機器は、製品寿命により、あるいは、最新技術の導入等により、アップグレードされたり、最新のものにリプレースされることがある。あるいは、よりきめ細かな制御のために、台数が追加されることもある。

【0004】

このように、制御機器側の条件が変わった場合であっても、制御機器からデータを収集するためのソフトウェアや、定義ファイルを作り直すことによって、既存のデータ収集装置がそのまま利用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第2020/136782号公報

【特許文献2】特開2015-152969号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、データ収集装置のソフトウェアや、定義ファイルを作り直すためには、作業員がデータ収集装置の設置場所に赴き、データ収集装置を、制御機器から取り外す必要がある。さらに、作業員が、データ収集装置に対してソフトウェアや定義ファイルの書き換えを行った後に、制御機器に再接続し、動作確認する必要がある。

【0007】

このように、制御機器側の条件が変わった場合、既存のデータ収集装置をそのまま利用するためには、作業員による現場作業が必要となるので、相応の手間や時間を要する。

【0008】

本発明が解決しようとする課題は、制御機器側の条件が変わった場合であっても、手間や時間をかけることなく、使用を継続することが可能なデータ収集装置、データ収集方法、およびプログラムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

実施形態のデータ収集装置は、制御機器からの入力データの形式と、入力データに対応する出力データとの形式を判定する入力判定部と、入力データの入力位置と、出力データの出力位置と、入力データから出力データへ変換するための変換関数との少なくとも何れかを設定する入出力設定ファイルと、判定の結果と、入出力設定ファイルとに基づいて、入力データを出力データの形式に変換するデータ変換部とを備える。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の実施形態のデータ収集方法が提供されたデータ収集装置の概要を説明するための概念図である。

【図2】図２は、データ収集装置１０の一例を示すハードウェア構成図である。

【図3】図３は、データ収集システム１に含まれるデータ収集装置１０の機能構成の一例を示すブロック図である。

【図4】図４は、データ表示装置１２およびエンジニアリングツール１３を、クラウド上に構築されるＷｅｂアプリケーションとした場合におけるデータ収集システム１の構成例を示すブロック図である。

【図5】図５は、データ収集装置１０にディスプレイ装置１４を接続したデータ収集システム１Ａを示すブロック図である。

【図6A】図６Ａは、データ収集装置１０によるデータ収集時の概略処理を示すフローチャートである。

【図6B】図６Ｂは、図６Ａに示すデータ収集装置１０の動作に対応するデータ表示装置１２の処理を示すフローチャートである。

【図6C】図６Ｃは、図６Ａに示すデータ収集装置１０の動作に対応するエンジニアリングツール１３の処理を示すフローチャートである。

【図7】図７は、図６ＡにおけるステップＳ１１の詳細処理を示すフローチャートである。

【図8】図８は、機能追加された変換関数をエンジニアリングツール１３からデータ収集装置１０に登録する際の詳細処理を示すフローチャートである。

【図9】図９は、エンジニアリングツール１３による入出力設定ファイル１１４の追加および変更時の詳細処理を示すフローチャートである。

【図10】図１０は、入力判定部１１１が、使用する入出力設定ファイル１１４を判定する場合の実装例を示す図である。

【図11】図１１は、変換関数Ｈによる作用を説明するための図である。

【図12】図１２は、変換関数部１１３に記憶された、ドメインに特化された変換関数Ｈの作用を説明するための図である。

【図13】図１３は、入出力設定ファイル１１４の実装例を示す図である。

【図14】図１４は、バイナリ形式の出力データおよびＪＳＯＮ形式の出力データを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本発明の実施形態のデータ収集方法が提供されたデータ収集装置を、図面を参照して説明する。

【0012】

なお、以下の実施形態の説明において、同一部分については、同一符号を用いて示し、重複説明を避ける。

【0013】

図１は、本発明の実施形態のデータ収集方法が提供されたデータ収集装置の概要を説明するための概念図である。

【0014】

すなわち、データ収集装置１０は、例えば鉄道車両用の制御機器Ａから入力データＤを受け取り、入力データＤを、データ表示装置１２から出力される出力形式Ｆのための出力データＥに変換して、データ表示装置１２へ出力する。

【0015】

これによって、データ表示装置１２は、出力形式Ｆにしたがって出力データＥを表示することが可能となる。

【0016】

図２は、データ収集装置１０の一例を示すハードウェア構成図である。

【0017】

データ収集装置１０は、バス２００によって互いに接続された記憶部２０１、一次記憶部２０２、計算部２０３、および入出力部２０５を備えている。このようなハードウェア構成からなるデータ収集装置１０は、限定される訳ではないが、ＰＣや、タブレット端末でも実現することができる。

【0018】

図３は、データ収集システム１に含まれるデータ収集装置１０の機能構成の一例を示すブロック図である。

【0019】

図１を用いて説明したような機能を実現するために、データ収集装置１０は、図３に例示するように、入力判定部１１１、データ変換部１１２、変換関数部１１３、入出力設定ファイル１１４、データ出力処理部１１５、およびスイッチ設定部１１６を備えている。これらは、図２における計算部２０３内に構築される。

【0020】

入力判定部１１１は、制御機器からの入力データの形式と、各入力データに対応する出力データの形式とを判定する。さらにこの判定結果に基づいて、入出力設定ファイル１１４を決定する。

【0021】

図３に示す制御機器Ａは、図１に示す制御機器Ａに対応する。入力判定部１１１は、複数の制御機器を取り扱うこともできるので、図３では、制御機器Ａに加えて、制御機器Ｂも示している。

【0022】

図３に示すように、２つの制御機器Ａ、Ｂが接続されている入力判定部１１１は、制御機器Ａから入力データＤａを受け取り、入力データＤａの形式と、入力データＤａに対応する出力データＥａの形式Ｆａとを判定する。また、制御機器Ｂから入力データＤｂを受け取った場合も同様に、入力データＤｂの形式と、入力データＤｂに対応する出力データＥｂの形式Ｆｂとを判定する。

【0023】

入出力設定ファイル１１４は、入力データＤの入力位置と、出力データＥの出力位置と、入力データＤを出力データＥへ変換するための変換関数Ｈとを設定している。

【0024】

変換関数部１１３は、変換関数Ｈを記憶している。

【0025】

データ変換部１１２は、入力判定部１１１による判定の結果と、入出力設定ファイル１１４とに基づいて、入力データＤを出力データＥの形式に変換する。例えば、データ変換部１１２は、入出力設定ファイル１１４による設定に従い、出力データＥの形式Ｆを、バイナリ形式かＪＳＯＮ形式のいずれかにすることもできる。

【0026】

これによって、データ収集装置１０は、例えば、データ表示装置１２によって仕様が変更された場合であっても、入出力設定ファイル１１４の変更のみで、引き続き同様に機能できる。

【0027】

ところで、図３では簡略のために１つしか例示されていないが、入出力設定ファイル１１４は複数ある場合もある。この場合、入力判定部１１１は、複数ある入出力設定ファイル１１４の中から、以下（１）～（４）の何れかによって、データ変換部１１２が、前述した変換処理を行う際に使用する入出力設定ファイル１１４を決定する。

【0028】

（１）入力判定部１１１は、デフォルトで指定された入出力設定ファイル１１４とする。すなわち、接続状態によらず、固定の入出力設定ファイル１１４を使用する。

【0029】

（２）入力判定部１１１は、入力データＤの指定されたエリアに基づいて判定される制御機器の種別およびバージョンに基づいて決定される入出力設定ファイル１１４とする。該当する入出力設定ファイル１１４がない場合は、デフォルトの入出力設定ファイルを使用する。

【0030】

（３）入力判定部１１１は、制御機器のＬＡＮケーブルなどによる接続状態を検知し、接続がある場合に、予め指定されている入出力設定ファイル１１４とする。

【0031】

（４）入力判定部１１１は、スイッチ設定部１１６に予め設定された設定値に基づいて決定される入出力設定ファイル１１４とする。なお、スイッチ設定部１１６には、入出力設定ファイル１１４の決定に必要な設定値が設定されている。

【0032】

データ変換部１１２は、入力データＤを出力データＥの形式に変換する際、入出力設定ファイル１１４によって設定され、変換関数部１１３に記憶された変換関数Ｈを実行する。

【0033】

入出力設定ファイル１１４は、入力データＤの入力位置と、出力データＥの出力位置との設定を記述した行を備えている。

【0034】

そして、データ変換部１１２は、入力データＤを出力データＥの形式に変換する際、入出力設定ファイル１１４における開始行から最終行まで、前述した変換処理を繰り返し実行する。

【0035】

データ出力処理部１１５は、データ変換部１１２による変換によって得られた出力データＥを、データ収集システム１の外部に設けられたデータ表示装置１２へ出力する。また、データ出力処理部１１５は、データ収集装置１０の現在の状態を示す状態データを、エンジニアリングツール１３へ一定周期で繰り返し出力する。

【0036】

この際、データ出力処理部１１５は、入出力設定ファイル１１４による設定に従い、出力データＥの圧縮有無や、送信失敗時の再送有無を切り替えることができる。出力データＥを圧縮して送信することにより、送信するデータ量を少なくすることが可能になる。また、回線の状況によって出力データＥが欠落した場合でも、再送により補完することが可能となる。

【0037】

データ表示装置１２は、図１に例示されるデータ表示装置１２に対応しており、データ出力処理部１１５から出力された、圧縮された出力データＥを受信し、伸張し、形式Ｆにしたがって表示する。

【0038】

これによって、制御機器Ａ、Ｂからの入力データＤａ、Ｄｂを、データ収集装置１０において収集し、入力データＤａ、Ｄｂに対応する出力データＥａ、Ｅｂを、それぞれ指定された出力形式Ｆａ、Ｆｂで、データ表示装置１２から表示させることができるので、ユーザは、制御機器Ａ、Ｂが設置されている現場に赴くことなく、出力データＥａ、Ｅｂを閲覧および確認することが可能になる。

【0039】

エンジニアリングツール１３は、データ出力処理部１１５からの状態データに基づいて、データ収集装置１０の現在の状態を表示および監視する。さらには、監視された状態に基づいて、データ収集装置１０のソフトウェアの追加・変更や、設定の追加・変更を行う。これには、新たなまたは変更された変換関数Ｈを変換関数部１１３に出力し、記憶または更新させたり、新たなまたは変更された入出力設定ファイル１１４を、データ収集装置１０に出力し、記憶または更新させたりすることを含む。

【0040】

このように、エンジニアリングツール１３によって、データ収集装置１０の機能追加あるいは設定変更を、遠隔から行うことができる。

【0041】

以上説明したように、データ表示装置１２およびエンジニアリングツール１３は、データ収集装置１０との関連性が強いことから、図１に例示するように、データ収集装置１０と、データ表示装置１２およびエンジニアリングツール１３とをまとめて、データ収集システム１と見なすこともできる。

【0042】

また、データ表示装置１２およびエンジニアリングツール１３は、クラウド上に構築されるＷｅｂアプリケーションとして実現することもできる。

【0043】

図４は、データ表示装置１２およびエンジニアリングツール１３を、インターネット３００のような通信ネットワークを使ってクラウド上に構築されるＷｅｂアプリケーションとした場合におけるデータ収集システム１の構成例を示すブロック図である。

【0044】

このような場合、データ表示装置１２およびエンジニアリングツール１３は、ＰａａＳのサービス等を利用することができる。

【0045】

このようなデータ収集システム１を利用することによって、新しい機器の追加や、変換ルールの変更が生じた際であっても、ユーザは、制御機器Ａ、Ｂが設置されている現場に赴くことなく、エンジニアリングツール１３を操作することによって、遠隔から、変換関数部１１３に、変換関数Ｈを追加することができる。また、同様にエンジニアリングツール１３を操作することによって、遠隔から、新たな入出力設定ファイル１１４を追加できるなど、データ収集装置１０を現場に設置したまま、機能拡張や、メンテナンス（アプリケーションや入出力設定ファイルの更新）等を行うことが可能になる。

【0046】

図５は、図４の構成の変形例であり、データ収集装置１０にディスプレイ装置１４を接続したデータ収集システム１Ａを示すブロック図である。

【0047】

ディスプレイ装置１４は、データ収集装置１０と同一の現場、設置場所に配置されている。

【0048】

このような場合、入出力設定ファイル１１４に、ディスプレイ装置１４に対する出力定義情報（出力先、フォーマット等）を記述することで、データ表示装置１２に対する出力と同様の手順で、出力データを、ディスプレイ装置１４から表示させることが可能となる。

【0049】

これによって、現場作業員や操作員は、ディスプレイ装置１４から、出力データを見ることが可能となる。

【0050】

次に、以上のように構成した本実施形態のデータ収集装置の動作例を説明する。

【0051】

図６Ａは、データ収集装置１０によるデータ収集時の概略処理を示すフローチャートである。

【0052】

データ収集装置１０では、入力判定部１１１によって、接続された複数の制御機器（例えば、制御機器Ａ、Ｂ）から出力された各入力データＤが受信され、各入力データＤの形式と、各入力データＤに対応する各出力データＥの各形式Ｆとが判定される。

【0053】

さらに、データ変換部１１２によって、入力判定部１１１による判定の結果と、入出力設定ファイル１１４とに基づいて、入力データＤが、出力データＥの形式Ｆに変換される。

【0054】

そして、変換された出力データＥが、データ出力処理部１１５によって、データ表示装置１２へ送信される（Ｓ１１）。

【0055】

また、データ収集装置１０の現在の状態を示す状態データが、データ出力処理部１１５によって取得され、一定周期で、エンジニアリングツール１３へ送信される（Ｓ１２）。

【0056】

上記ステップＳ１１およびステップＳ１２の処理が、データ収集装置１０の電源が切られるまで繰り返される（Ｓ１３）。

【0057】

なお、この概略処理に対応する詳細処理については、図７のフローチャートを用いて後述する。

【0058】

図６Ｂは、図６Ａに示すデータ収集装置１０の動作に対応するデータ表示装置１２の処理を示すフローチャートである。

【0059】

ステップＳ１１においてデータ出力処理部１１５から送信された出力データＥが、データ表示装置１２によって受信される（Ｓ１４）。

【0060】

ステップＳ１４で受信された出力データＥが、伸張され、形式Ｆにしたがって表示される（Ｓ１５）。

【0061】

上記ステップＳ１４およびステップＳ１５の処理が、データ表示装置１２の電源が切られるまで一定周期で繰り返される（Ｓ１６）。

【0062】

図６Ｃは、図６Ａに示すデータ収集装置１０の動作に対応するエンジニアリングツール１３の処理を示すフローチャートである。

【0063】

ステップＳ１２においてデータ出力処理部１１５から送信されたデータ収集装置１０の現在の状態を示す状態データが、エンジニアリングツール１３によって受信される（Ｓ１７）。

【0064】

ステップＳ１７において受信された状態データに基づいて、データ収集装置１０の現在の状態が、エンジニアリングツール１３によって表示される（Ｓ１８）。

【0065】

上記ステップＳ１７およびステップＳ１８の処理が、エンジニアリングツール１３の電源が切られるまで一定周期で繰り返される（Ｓ１９）。

【0066】

次に、データ収集装置１０による図６ＡにおけるステップＳ１１の詳細処理について説明する。

【0067】

図７は、図６ＡにおけるステップＳ１１の詳細処理を示すフローチャートである。

【0068】

データ収集装置１０では、入力判定部１１１によって、接続された複数の制御機器（例えば、制御機器Ａ、Ｂ）から出力された各入力データＤが受信され、各入力データＤの各形式と、各入力データＤに対応する各出力データＥの各形式とが判定される（Ｓ２１）。

【0069】

ステップＳ２１における判定結果より、入力判定部１１１によって、使用する入出力設定ファイル１１４が決定される（Ｓ２２）。

【0070】

さらに、データ変換部１１２によって、ステップＳ２１における判定結果と、ステップＳ２２において決定された入出力設定ファイル１１４とに基づいて、入力データＤが、出力データＥの形式Ｆに変換される（Ｓ２３）。

【0071】

この変換は、具体的には、入出力設定ファイル１１４によって設定され、変換関数部１１３に記憶された変換関数Ｈが、データ変換部１１２によって実行されることによってなされる。

【0072】

なお、入出力設定ファイル１１４は、入力データＤの入力位置と、出力データＥの出力位置との設定を記述した行を備えている。

【0073】

したがって、さらに具体的には、データ変換部１１２によって、入出力設定ファイル１１４における開始行から最終行まで、前述した変換関数Ｈによる変換処理が繰り返されることによってなされる（Ｓ２３ａ）。

【0074】

その後、データ出力処理部１１５では、入出力設定ファイル１１４による設定に従い、出力データＥの圧縮がなされ、出力データＥが、データ表示装置１２へ出力される（Ｓ２４）。

【0075】

次に、機能追加された変換関数Ｈのエンジニアリングツール１３による登録時の処理について説明する。

【0076】

図８は、機能追加された変換関数Ｈをエンジニアリングツール１３からデータ収集装置１０に登録する際の詳細処理を示すフローチャートである。

【0077】

エンジニアリングツール１３は、図３および図４では、１つのデータ収集装置１０に接続されているように図示されているが、実際には、複数のデータ収集装置１０に接続され得る。このような場合、まず、エンジニアリングツール１３は、接続している複数のデータ収集装置１０の中から、機能追加された変換関数Ｈの登録対象とするデータ収集装置１０を選択する（Ｓ３１）。

【0078】

次に、エンジニアリングツール１３によって、ステップＳ３１で選択されたデータ収集装置１０の状態が、起動中であり接続可能であるか否かが判定される（Ｓ３２）。

【0079】

ステップＳ３２において、接続可能ではないと判定される（Ｓ３２：Ｎｏ）と、処理は終了する。

【0080】

一方、ステップＳ３２において、接続可能であると判定される（Ｓ３２：Ｙｅｓ）と、エンジニアリングツール１３と、データ収集装置１０との接続が有効とされる（Ｓ３３）。

【0081】

そして、機能追加された変換関数Ｈが、エンジニアリングツール１３から、データ収集装置１０に送信される（Ｓ３４）。

【0082】

ステップＳ３４で送信された変換関数Ｈは、データ収集装置１０によって正常に受信されると、変換関数部１１３に登録され、変換関数部１１３が更新される（Ｓ３５）。

【0083】

変換関数部１１３の更新が正常になされると、更新が正常になされたことを示す通知が、データ収集装置１０からエンジニアリングツール１３に送信される（Ｓ３６）。

【0084】

この通知の受信に応じて、エンジニアリングツール１３は、データ収集装置１０との接続を切断し、処理を終了する（Ｓ３７）。

【0085】

次に、エンジニアリングツール１３による入出力設定ファイル１１４の追加および変更時の処理について説明する。

【0086】

図９は、エンジニアリングツール１３による入出力設定ファイル１１４の追加および変更時の詳細処理を示すフローチャートである。

【0087】

前述したステップＳ３１と同様に、エンジニアリングツール１３は、接続している複数のデータ収集装置１０の中から、新たな入出力設定ファイル１１４の追加および変更の対象とするデータ収集装置１０を選択する（Ｓ４１）。

【0088】

次に、エンジニアリングツール１３によって、ステップＳ４１で選択されたデータ収集装置１０の状態が、起動中であり、接続可能であるか否かが判定される（Ｓ４２）。

【0089】

ステップＳ４２において、接続可能ではないと判定される（Ｓ４２：Ｎｏ）と、処理は終了する。

【0090】

一方、ステップＳ４２において、接続可能であると判定される（Ｓ４２：Ｙｅｓ）と、エンジニアリングツール１３と、データ収集装置１０との接続が有効とされる（Ｓ４３）。

【0091】

そして、追加および変更される入出力設定ファイル１１４が、エンジニアリングツール１３から、データ収集装置１０に送信される（Ｓ４４）。

【0092】

ステップＳ４４で送信された入出力設定ファイル１１４は、データ収集装置１０によって正常に受信されると、データ収集装置１０に登録され、新たな入出力設定ファイル１１４として更新される（Ｓ４５）。

【0093】

入出力設定ファイル１１４の更新が正常になされると、更新が正常になされたことを示す通知が、データ収集装置１０からエンジニアリングツール１３に送信される（Ｓ４６）。

【0094】

この通知の受信に応じて、エンジニアリングツール１３は、データ収集装置１０との接続を切断し、処理を終了する（Ｓ４７）。

【0095】

次に、上記のような構成の実施形態のデータ収集装置のいくつかの実装例について説明する。

【実装例１】

【0096】

実装例１では、入力判定部１１１が、入出力設定ファイル１１４を設定する場合の例について説明する。

【0097】

図１０は、入力判定部１１１が、使用する入出力設定ファイル１１４を判定する場合の実装例を示す図である。

【0098】

制御機器Ａには、データ収集装置１０Ａが接続されている。

【0099】

データ収集装置１０Ａは、入力判定部１１１Ａを備えている。

【0100】

制御機器Ａが入力データＤａを出力すると、入力データＤａは、入力判定部１１１Ａによって受信される。

【0101】

入力判定部１１１Ａは、受信した入力データＤａに基づいて、使用する入出設定ファイル１１４Ａを判定する。

【0102】

入力データＤａの形式は、予め定められた伝送仕様に従っている。

【0103】

したがって、入力判定部１１１Ａは、入力データＤａの伝送仕様に基づいて、使用する入出設定ファイル１１４Ａを判定することができる。例えば、入力データＤａの先頭の「０Ａ ０１ ００ ００」から、入力判定部１１１Ａは、制御機器が「Ａ」であり、バージョンが「１００」であると判定し、制御機器Ａ向けの設定（Ｖｅｒ１００）の入出力設定ファイル１１４Ａを使用すると判定することができる。

【0104】

同様に、制御機器Ｂ、Ｃには、データ収集装置１０Ｂ、Ｃがそれぞれ接続され、データ収集装置１０Ｂ、１０Ｃがそれぞれ、入力判定部１１１Ｂ、１１１Ｃを備えている場合、制御機器Ｂ、Ｃが入力データＤｂ、Ｄｃを出力すると、入力データＤｂ、Ｄｃは、入力判定部１１１Ｂ、１１１Ｃによって受信され、入力判定部１１１Ｂは、受信した入力データＤｂに基づいて、入力判定部１１１Ｃは、受信した入力データＤｃに基づいて、それぞれ使用する入出設定ファイル１１４Ｂ、１１１Ｃを判定する。

【0105】

入力データＤｂ、Ｄｃも、予め定められた伝送仕様に従っている。

【0106】

したがって、入力判定部１１１Ｂは、例えば、入力データＤｂの先頭の「０Ｂ ０１ ００ ００」から、制御機器Ｂ向けの設定（Ｖｅｒ１００）の入出力設定ファイル１１４Ｂを使用すると判定することができ、入力判定部１１１Ｃは、入力データＤｃの先頭の「０Ｃ ０２ ００ ００」から、制御機器Ｃ向けの設定（Ｖｅｒ２００）の入出力設定ファイル１１４Ｃを使用すると判定することができる。

【実装例２】

【0107】

実装例２では、変換関数部１１３に記憶された変換関数Ｈによる、入力データＤから出力データＥへの変換について、日付データの変換を例に説明する。

【0108】

データ収集装置１０は、様々な入力形式の日付データを変換する変換関数Ｈとして、以下に示すように、制御機器に特化されない多くの標準関数群を、変換関数部１１３に常備（記憶）している。

【0109】

（バイナリ形式）BcdToDate、BinToDate、AsciiToDate、UnixtimeToDate
（ＪＳＯＮ形式）Json_BcdToDate、Json_BinToDate、Json_AsciiToDate、Json_UnixtimeToDate
一方、入出力設定ファイル１１４は、変換関数部１１３に記憶されたこれら多くの標準関数群の中から、入力データＤおよび出力データＥの形式に従って、適切な変換関数Ｈを設定する。

【0110】

例えば、出力データの形式としてはバイナリ形式とＪＳＯＮ形式とがある。一般的に、リアルタイム表示等でデータ量が限定的で解析しやすさを求める場合はＪＳＯＮ形式を使用し、詳細でデータ量の大きい場合にはバイナリ形式を使用する。

【0111】

したがって、入出力設定ファイル１１４は、例えば、入力データＤの形式と、出力データＥの形式がバイナリ形式またはＪＳＯＮ形式であるかに基づいて、変換関数Ｈを設定できる。

【0112】

図１１は、変換関数Ｈによる作用を説明するための図であり、図１１（ａ）は、入力データＤの形式を、バイナリ形式の変換関数Ｈによって、バイナリ形式の出力データＥへ変換する例を示し、図１１（ｂ）は、入力データＤの形式を、ＪＳＯＮ形式の変換関数Ｈによって、ＪＳＯＮ形式の出力データＥへ変換する例を示している。

【0113】

例えば、図１１（ａ）の１行目に示すように、「２０ ２０ ０１ ０１ ２２ ３３」のような形式の入力データＤを、バイナリ形式の出力データＥに変換するためには、「ＢｅｄＴｏＤａｔｅ」というバイナリ形式の標準的な変換関数Ｈを使用する。これによって、「２０ ２０ ０１ ０１ ２２ ３３」のような形式の入力データＤを、「１５７７８４５３５３７５０００００」のようなバイナリ形式の出力データＥに変換することができる。

【0114】

また、図１１（ｂ）の１行目に示すように、「２０ ２０ ０１ ０１ ２２ ３３」のような形式の入力データＤを、ＪＳＯＮ形式の出力データＥに変換するためには、「Ｊｓｏｎ＿ＢｅｄＴｏＤａｔｅ」というＪＳＯＮ形式の標準的な変換関数Ｈを使用する。これによって、「２０ ２０ ０１ ０１ ２２ ３３」のような形式の入力データＤを、「“Ｔｉｍｅ”：“２０２００１０１１１２２３３１７５００００”」のようなＪＳＯＮ形式の出力データＥに変換することができる。

【実装例３】

【0115】

実装例３も、変換関数部１１３に記憶された変換関数Ｈに関するが、特に、ドメインに特化された変換関数Ｈに関する。

【0116】

図１２は、変換関数部１１３に記憶された、ドメインに特化された変換関数Ｈの作用を説明するための図である。

【0117】

図１２（ａ）は、１号機Ｋ１と２号機Ｋ２との２つの機器を制御する１つの制御機器Ａにデータ収集装置１０が接続されている状態を示す図である。

【0118】

図１２（ｂ）は、１つの機器である１号機Ｋ１を制御する制御機器Ａと、１つの機器である２号機Ｋ２を制御する制御機器Ｂとからなる２つの制御機器に、データ収集装置１０が接続されている状態を示す図である。

【0119】

図１２（ａ）および図１２（ｂ）ともに、１号機Ｋ１と２号機Ｋ２とのうち、一方が制御系（メイン系）であり、他方が待機系（バックアップ系）である。待機系（バックアップ系）は、制御系（メイン系）の故障時に、代わりに制御系（メイン系）として動作する。例えば、１号機Ｋ１が制御系（メイン系）として動作し、２号機Ｋ２が待機系（バックアップ系）として動作しているときに、１号機Ｋ１が故障した場合、２号機Ｋ２が１号機Ｋ１に代わって制御系となり、１号機Ｋ１が待機系となる。

【0120】

このように、制御系と待機系との切替があった場合であっても、データ収集装置１０は、以下のようにして、中断することなく、制御系から入力データＤを受け取り、それに基づいて出力データＥを出力することができる。

【0121】

図１２（ａ）のように、２つの機器を制御する１つの制御機器Ａから入力データＤａが出力される場合、入力データＤａでは、１号機Ｋ１からのデータ領域ｄ１と、２号機Ｋ２からのデータ領域ｄ２とが予め定められ、これらデータ領域ｄ１，ｄ２の場所は、データ収集装置１０に予め知られている。

【0122】

さらに、データ領域ｄ１またはデータ領域ｄ２のいずれかの先頭は「０１」となっている。これは、該当する号機が制御系であることを示しており、例えば、データ領域ｄ１の先頭が「０１」であれば、１号機Ｋ１が制御系であることを示す。この場合、２号機Ｋ２は待機系であるので、データ領域ｄ２の先頭は「００」となる。逆に、２号機Ｋ２が制御系になると、データ領域ｄ１の先頭が「００」になり、データ領域ｄ２の先頭は「０１」となる。

【0123】

したがって、データ収集装置１０の入力判定部１１１は、入力データＤａを受信すると、入力データＤａに含まれるデータ領域ｄ１またはデータ領域ｄ２の先頭の値から、１号機Ｋ１と２号機Ｋ２とのどちらが制御系であるかを判定し、制御系であると判定した号機からの入力データのみを読み取り、データ変換部１１２へ出力する。

【0124】

一方、図１２（ｂ）のように、それぞれが１つの機器を制御する２つの制御機器Ａ、Ｂからの入力データＤａ、Ｄｂが出力される場合、入力データＤａ、Ｄｂのそれぞれにおいて、予め定められた場所に、制御系であるか待機系であるかを示すデータｅａ、ｅｂが含まれている。この場所は、データ収集装置１０に予め知られている。

【0125】

さらに、データｅａまたはデータｅｂのいずれかの先頭は「０１」となっている。これは、該当する号機が制御系であることを示しており、例えば、データｅａが「０１」であれば、１号機Ｋ１が制御系であることを示す。この場合、２号機Ｋ２は待機系であるので、データｅｂは「００」となる。逆に、２号機Ｋ２が制御系になると、データｅａが「００」になり、データ領域ｅｂは「０１」となる。

【0126】

したがって、データ収集装置１０の入力判定部１１１は、入力データＤａ、Ｄｂの両方を受信すると、入力データＤａに含まれるデータｅａまたは入力データＤｂに含まれるデータｅｂの値から、１号機Ｋ１と２号機Ｋ２とのどちらが制御系であるかを判定し、制御系であると判定した号機からの入力データのみ（すなわち、１号機Ｋ１が制御系である場合は、入力データＤａのみ、２号機Ｋ２が制御系である場合は、入力データＤｂのみ）を読み取り、データ変換部１１２へ出力する。

【0127】

そして、データ変換部１１２は、図１２（ａ）、（ｂ）いずれの場合も、入出力設定ファイル１１４と、変換関数部１１３に記憶された変換関数のうち、入出力設定ファイル１１４で設定された変換関数Ｈとを使用して、入力データＤを変換することによって、出力データＥを生成する。

【0128】

なお、系統切替によって、使用される変換関数が変わる場合もある。例えば、１号機Ｋ１からの入力データＤａの変換のために使用される変換関数と、２号機Ｋ２からの入力データＤｂの変換のために使用される変換関数とが異なるような場合である。

【0129】

この場合も、図１０を用いて説明したように、入力データＤの伝送仕様に基づいて、使用する入出設定ファイル１１４を判定し、図１２（ｃ）に示すように、判定した入出力設定ファイル１１４に設定された変換関数Ｈを使用して、出力データＥを生成することで、系統切替があった場合であっても、使用する変換関数Ｈも適切に切り替えることによって、引き続き同じ形式で出力データＥを作成することができる。

【0130】

なお、上記の説明では、１号機Ｋ１と２号機Ｋ２とのうち、一方が制御系で、他方が待機系である例について説明したが、別の例として、例えば鉄道車両の制御の場合、１号機Ｋ１を、上り運転時に動作する機器、２号機Ｋ２を、下り運転時に動作する機器とすることもできる。すなわち、上り運転時には、１号機Ｋ１が制御系、２号機Ｋ２が待機系となり、下り運転時には逆に、２号機Ｋ１が制御系、１号機Ｋ２が待機系となる。本実装例は、このような場合にも適用可能である。

【0131】

以上説明したように、本実装例によれば、制御系と待機系とが切り替わる場合であっても、データ収集装置１０は、専用のプログラムを作る必要なく、複数の入力データＤの中から、制御系から出力された入力データＤを認識し、さらに、適切な入出力設定ファイル１１４および変換関数Ｈを用いて、同じ形式で出力データＥを作成することが可能となる。

【0132】

なお、上記の説明では、１号機Ｋ１と２号機Ｋ２とのうち、一方が制御系で、他方が待機系である例について説明したが、別の例として、機器が３機以上あり、うち１つの機器が制御系で、その他の機器が待機系である場合にも、同様に適用することができる。

【実装例４】

【0133】

実装例４では、入出力設定ファイル１１４の具体的な例について説明する。

【0134】

図１３は、入出力設定ファイル１１４の実装例を示す図である。

【0135】

図１３に例示するように、入出力設定ファイル１１４には、機種：ＯＡバージョン：０１００を記載する。１つの入出力設定ファイル１１４には、例えば入出力設定１１４０、１１４１のように、複数の入出力設定を記載することが可能である。

【0136】

入出力設定にはそれぞれ、入力元、出力先、データ変換の設定を記載する。したがって、図１３に示す例では、入出力設定１１４０について、入力元１１４０Ｉ１、出力先１１４０Ｏ１、データ変換の設定１１４０Ｓを記載し、入出力設定１１４１について、入力元１１４１Ｉ１、１１４１Ｉ２、出力先１１４０Ｏ２、データ変換の設定１１４１Ｓを記載している。

【0137】

入力元には、制御機器、インタフェースを記載する。図１３に示す例では、入力元１１４０Ｉ１に、「制御機器１、ＬＡＮインタフェース（ＬＡＮ１）」を記載し、入力元１１４１Ｉ１に、「制御機器１、ＬＡＮインタフェース（ＬＡＮ１）」を記載し、入力元１１４１Ｉ２に、「制御機器２、ＬＡＮインタフェース（ＬＡＮ２）」を記載している。

【0138】

出力先には、出力インタフェースの他に、送信周期、圧縮の有無、送信に失敗した場合の再送の有無などの条件も記載する。図１３に示す例では、出力先１１４０Ｏ１に、「データ表示装置Ｎｏ１、３Ｇ通信（ＡＭＱＰ）、送信周期：１０秒、圧縮：なし、再送：なし」を記載し、出力先１１４１Ｏ２に、「データ表示装置Ｎｏ１、３Ｇ通信（ＨＴＴＰ）、送信周期：６００秒、圧縮：あり、再送：あり」を記載している。

【0139】

データ変換の設定には、番号、項目名、使用する変換関数のＩＤ（関数名）、変換関数に渡す入出設定および出力設定を記載する。図１３に示す例では、データ変換の設定１１４０Ｓ、１１４１Ｓともに、入力設定を４つ、出力設定を２つ有しているが、定義する内容は変換関数によって異なる。

【0140】

例えば、データ変換の設定１１４０Ｓの２番目の項目の関数のように、複数のｂｉｔの論理和をとる変換関数である「ｂｉｔ＿ｏｒ」の場合、入力設定１は入力データ１のデータ位置、入力設定２は入力データ１のｂｉｔ位置、入力設定３は入力データ２のデータ位置、入力設定４は入力データ２のｂｉｔ位置となり、出力設定１は出力データの格納位置となり、出力設定２は、０の場合は入力データ１と２の論理和を、１の場合は入力データ１と２の論理和を反転した値を設定する。

【実装例５】

【0141】

実装例５では、変換関数Ｈが変換した出力データＥの具体例について説明する。

【0142】

図１４は、バイナリ形式の出力データおよびＪＳＯＮ形式の出力データを示す図である。

【0143】

例えば、出力データＥの形式には、図１４（ａ）に例示するようなバイナリ形式と、図１４（ｂ）に例示するようなＪＳＯＮ形式とがある。

【0144】

バイナリ形式は、データが連なって記載され、データの区切りも出力データには記載されない。したがって、データの項目名や区切りはデータ表示装置１２側で判断し表示する。

【0145】

一方、ＪＳＯＮ形式は、項目名やデータの区切りが読める形式となっており、データ量はバイナリよりも大きいが、ユーザやアプリケーションが加工しやすい形式となる。

【0146】

以上、本実施形態のデータ収集方法が提供されたデータ収集装置およびそのいくつかの実装例について説明した。

【0147】

説明したように、本実施形態およびその実装例によれば、データ収集装置１０は、複数の入出力設定ファイル１１４を持つことが可能で、入力判定部１１１が、使用する入出力設定ファイル１１４を判定することができる。

【0148】

また、データ収集装置１０は、入出力設定ファイル１１４に加えて、複数の変換関数Ｈを格納できる変換関数部１１３を備えているので、アプリケーションの改造を要することなく、入出力設定ファイル１１４の書き換えのみで、様々な制御機器やフォーマットの入力データＤを取り扱うことが可能になる。

【0149】

これによって、例えば、複数の制御機器が同一の表示項目を有しているが、それぞれ異なるフォーマットで出力されるような場合であっても、アプリケーションや設定を変えることなく、複数の制御機器からの入力データから、同じ形式の出力データを出力することが可能となる。

【0150】

また、故障などで制御機器を入れ替えた場合であっても、設定変更なしでデータの収集を継続することが可能になる。

【0151】

さらに、制御機器の設定が、出荷状態のままでも、即座にデータ収集を開始することができる。

【0152】

さらにまた、データ収集装置１０が故障した際であっても、設定変更することなく、予備のデータ収集装置を用いることによって、容易にデータ収集を再開することも可能になる。

【0153】

また、制御機器の追加や変換ルールの変更が生じた際に、エンジニアリングツール１３を使って、遠隔から、データ収集装置１０に変換関数Ｈや入出力設定ファイル１１４を追加できるので、データ収集装置１０を現場に設置したまま機能拡張を行うことができる。

【0154】

以上のように、実施形態によれば、制御機器側の条件が変わった場合であっても、手間や時間をかけることなく、容易に使用を継続することが可能なデータ収集方法およびデータ収集装置を提供することができる。

【0155】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0156】

１、１Ａ・・データ収集システム、１０、１０Ａ、１０Ｂ・・データ収集装置、１２・・データ表示装置、１３・・エンジニアリングツール、１４・・ディスプレイ装置、１１１、１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃ・・入力判定部、１１２・・データ変換部、１１３・・変換関数部、１１４・・入出力設定ファイル、１１５・・データ出力処理部、１１６・・スイッチ設定部、２００・・バス、２０１・・記憶部、２０２・・一次記憶部、２０３・・計算部、２０５・・入出力部、３００・・インターネット、１１４０・・入出力設定、１１４０Ｉ１・・入力元、１１４０Ｏ１・・出力先、１１４０Ｏ２・・出力先、１１４０Ｓ・・データ変換の設定、１１４１・・入出力設定、１１４１Ｉ１・・入力元、１１４１Ｉ２・・入力元、１１４１Ｏ２・・出力先、１１４１Ｓ・・データ変換の設定

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】