(57)【要約】【課題】  現金取扱装置の障害の検出精度を向上する。【解決手段】  故障診断システム１０００は、ＡＴＭ１００、３００と、故障診断装置１０とから構成されている。ＡＴＭ１００は、搬送路上に、現金の通過を検出する複数のセンサを備えている。制御ユニット２００は、かかるセンサが現金の通過を検出した際の時刻歴データを管理し、故障診断装置１０からの要求に基づき、時刻歴データを故障診断装置１０へ受け渡す機能を備える。ＡＴＭ３００も同様の構成である。故障診断装置１０は、ＡＴＭ１００、３００から各装置の時刻歴データを取得し、時刻歴データに基づいて、各装置のマハラノビス距離を算出する。ＡＴＭ１００のマハラノビス距離を基準として、ＡＴＭ３００のマハラノビス距離の分布状態を判断し、３００の故障診断を行う機能を備える。【選択図】  図１
2005327153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現金を搬送する現金取扱装置の故障を診断する故障診断装置であって、
正常な現金取扱装置において、前記搬送に際し、１現金ごとに特定される複数の変数から構成される第１の搬送情報から算出されたマハラノビス距離を基準情報として格納する基準情報格納部と、
前記診断の対象となる診断対象装置において、前記搬送に際し、１現金ごとに特定される複数の変数から構成される第２の搬送情報を取得する診断搬送情報取得部と、
診断情報として、前記第２の搬送情報に基づき、マハラノビス距離を算出する診断情報算出部と、
前記基準情報により規定される領域を基準とした前記診断情報の分布状態に基づき、前記診断対象装置の故障診断を行う診断部とを備える故障診断装置。
【請求項２】
請求項１記載の故障診断装置であって、
前記診断部は、前記基準情報と、前記診断情報との距離に基づき、前記診断を行う故障診断装置。
【請求項３】
請求項１記載の故障診断装置であって、
前記診断搬送情報取得部および前記診断情報算出部に代えて、前記診断情報を格納する診断情報格納部とを備える故障診断装置。
【請求項４】
請求項１記載の故障診断装置であって、
前記基準情報、および、前記診断情報は、前記各現金取扱装置における搬送路の複数の部位ごとに対応して複数構成され、
前記診断部は、前記部位ごとに、前記診断を行う故障診断装置。
【請求項５】
請求項４記載の故障診断装置であって、
更に、前記複数の基準情報および前記複数の診断情報に基づき、上位の基準情報および上位の診断情報を作成する上位情報作成部とを備え、
前記診断部は、前記上位の基準情報、および、前記上位の診断情報に基づき前記診断を行う故障診断装置。
【請求項６】
請求項１記載の故障診断装置であって、
更に、
前記第１の搬送情報を取得する基準搬送情報取得部と、
該第１の搬送情報に基づき、前記基準情報として、前記マハラノビス距離を算出する基準情報算出部とを備える故障診断装置。
【請求項７】
請求項１または請求項６記載の故障診断装置であって、
前記マハラノビス距離を算出すべき前記現金取扱装置から、該現金取扱装置に設置された複数のセンサによって前記現金の搬送時に取得される時刻歴情報を取得する時刻歴情報取得部と、
前記取得した時刻歴情情報が、前記正常な現金取扱装置から取得した情報である場合には、前記第１の搬送情報を生成し、前記取得した時刻歴情報が、前記診断対象装置から取得した情報である場合には、前記第２の搬送情報を生成する情報生成部とを備える故障診断装置。
【請求項８】
請求項７記載の故障診断装置であって、
前記情報生成部は、少なくとも、前記現金の傾き、および、前記現金の搬送時間を含む前記搬送情報を生成する故障診断装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８記載の故障診断装置であって、
前記情報生成部は、前記搬送される所定の現金と、該所定の現金の前もしくは後に搬送される現金との関係を、前記時刻歴情報に基づき生成した情報を含み、前記搬送情報を生成する故障診断装置。
【請求項１０】
請求項１記載の故障診断装置であって、
更に、前記診断対象装置の前記マハラノビス距離と前記搬送情報との相関関係に基づき、該診断対象装置の故障内容を推定する推定部とを備える故障診断装置。
【請求項１１】
現金取扱装置であって、
正常な現金取扱装置の前記搬送情報から算出されるマハラノビス距離を基準情報として、予め、格納する基準情報格納部と、
現金の搬送に際し、１現金ごとに特定される複数の変数から構成される搬送情報を格納する搬送情報格納部と、
診断情報として、前記搬送情報からマハラノビス距離を算出する算出部と、
前記基準情報により規定される領域を基準とした前記診断情報の分布状態に基づき故障診断を行う診断部とを備える現金取扱装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の現金取扱装置であって、
複数のセンサを備え、
該センサによって、前記現金の搬送時に取得される時刻歴情報を取得し管理する時刻歴情報管理部と、
前記時刻歴情報に基づき、前記搬送情報を生成する情報生成部とを備える現金取扱装置。
【請求項１３】
現金を搬送する現金取扱装置の故障を診断する故障診断方法であって、
（ａ）正常な現金取扱装置において、前記搬送に際し、１現金ごとに特定される複数の変数から構成される第１の搬送情報から算出されたマハラノビス距離を基準情報として格納する工程と、
（ｂ）前記診断の対象となる診断対象装置において、前記搬送に際し、１現金ごとに特定される複数の変数から構成される第２の搬送情報を取得する工程と、
（ｃ）診断情報として、前記第２の搬送情報に基づき、マハラノビス距離を算出する工程と、
（ｄ）前記基準情報により規定される領域を基準とした前記診断情報の分布状態に基づき、前記診断対象装置の故障診断を行う工程とを備える故障診断方法。
【請求項１４】
現金取扱装置が故障を診断する故障診断方法であって、
（ａ）正常な現金取扱装置の前記搬送情報から算出されるマハラノビス距離を基準情報として、予め、格納する工程と、
（ｂ）現金の搬送に際し、１現金ごとに特定される複数の変数から構成される搬送情報を格納する工程と、
（ｃ）診断情報として、前記搬送情報からマハラノビス距離を算出する工程と、
（ｄ）前記基準情報により規定される領域を基準とした前記診断情報の分布状態に基づき故障診断を行う工程とを備える故障診断方法。
【請求項１５】
コンピュータに現金取扱装置の故障診断を実行させるためのコンピュータプログラムであって、
正常な現金取扱装置において、前記搬送に際し、１現金ごとに特定される複数の変数から構成される第１の搬送情報から算出されたマハラノビス距離を基準情報として格納する機能と、
前記診断の対象となる診断対象装置において、前記搬送に際し、１現金ごとに特定される複数の変数から構成される第２の搬送情報を取得する機能と、
診断情報として、前記第２の搬送情報に基づき、マハラノビス距離を算出する機能と、
前記基準情報により規定される領域を基準とした前記診断情報の分布状態に基づき、前記診断対象装置の故障診断を行う機能とをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１６】
コンピュータに現金取扱装置の故障診断を実行させるためのコンピュータプログラムであって、
正常な現金取扱装置の前記搬送情報から算出されるマハラノビス距離を基準情報として、予め、格納する機能と、
現金の搬送に際し、１現金ごとに特定される複数の変数から構成される搬送情報を格納する機能と、
診断情報として、前記搬送情報からマハラノビス距離を算出する機能と、
前記基準情報により規定される領域を基準とした前記診断情報の分布状態に基づき故障診断を行う機能とをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１７】
請求項１５または請求項１６記載のコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現金を搬送する現金自動取扱装置の故障診断に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金融機関等で利用者に対する入出金に現金自動取引装置（以降、ＡＴＭと呼ぶこととする）が使用されている。ＡＴＭは、紙幣や硬貨をガイドするガイド部材で規定された搬送路上を、ゴムローラ、ゴムベルト等の搬送手段によって、紙幣や硬貨を搬送する。かかる搬送手段は、ゴム部材の摩擦係数の劣化、ガイド部材の規定位置への取り付け不良、モータの劣化、駆動ベルトの伸び等の部品の製造不良、劣化等の原因により、紙詰まりなどの故障が発生する。このような故障を診断する技術として、例えば、特許文献１〜特許文献４記載の技術が挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１―１５７７０６号公報
【特許文献２】特開平７−１８１１１５号公報
【特許文献３】特開２００２―１３３４９０号公報
【特許文献４】特開平１１−１３９６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、紙幣の重送やアクチュエータの故障の検出など特定の故障モードの検出に限定されており、他の故障の検出は困難であるという問題があった。また、故障発生後の効率的な障害復旧など、故障後の処理に関するものであり、故障が発生する前に故障を予測して回避することは困難であるという問題もあった。
【０００５】
これらの問題点は、ＡＴＭに限らず、例えば、プリンタ等の紙葉類を搬送する搬送手段を備えた装置に共通する課題であった。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、不具合の検出精度を向上することにより、現金取扱装置に故障が発生する前に故障を予測し、故障箇所、程度を推定する技術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】
【０００７】
上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は第１の構成として以下のような構成をとることとした。すなわち、現金を搬送する現金取扱装置の故障を診断する故障診断装置において、正常な現金取扱装置での現金搬送に際し特定される搬送情報から算出されたマハラノビス距離を基準情報として格納する基準情報格納部と、診断の対象となる診断対象装置での現金搬送に際し特定される搬送情報を取得する診断搬送情報取得部と、診断情報として、取得した搬送情報に基づき、マハラノビス距離を算出する診断情報算出部と、基準情報を基準とした診断情報の分布状態に基づき、診断対象装置の故障診断を行う診断部とを備えることを要旨とする。
【０００８】
このような構成をとることとすれば、マハラノビス距離の分布状態によって、診断対象装置の搬送時の特性の正常・異常の検出精度を向上することができる。従って、故障が発生する前に、異常な状態であることを予測することができ、効率的に保守を行うことができる。
【０００９】
本発明の故障診断装置において、診断部は、基準情報と、診断情報との距離に基づき、診断を行うこととしてもよい。こうすれば、簡易な構成で診断を行うことができる。
【００１０】
本発明の故障診断装置において、診断搬送情報取得部および診断情報算出部に代えて、診断情報を格納する診断情報格納部を備えることとしてもよい。こうすれば、予め算出された診断情報を使用して故障診断を行うことができるため、処理時間を短縮することができ、また、故障診断装置の負荷を軽減することができる。
【００１１】
本発明の故障診断装置において、基準情報、および、診断情報は、各現金取扱装置における搬送路の複数の部位ごとに対応して複数構成され、診断部はかかる部位ごとに診断を行うこととしてもよい。こうすれば、部位ごとに故障を診断することができ、故障の検出制度を向上するとともに、運用効率を向上することができる。
【００１２】
本発明の故障診断装置において、更に、複数の基準情報および複数の診断情報に基づき、上位の基準情報および上位の診断情報を作成する上位情報作成部を備え、診断部は、上位の基準情報、および、上位の診断情報に基づき診断を行うこととしてもよい。上位の基準情報、診断情報には、各部位において取得された複数の基準情報、診断情報が反映されているため、このような構成をとることにより故障の検出精度を向上することができる。
【００１３】
本発明の故障診断装置において、更に、第１の搬送情報を取得する基準搬送情報取得部と、第１の搬送情報に基づき、基準情報としてマハラノビス距離を算出する基準情報算出部とを備えることとしてもよい。こうすれば、故障診断装置が、診断に必要な基準情報を格納していない場合にも、搬送情報に基づき基準情報を作成することができ汎用性が向上する。かかる構成は、例えば、基準情報を更新する場合や、種類の異なる現金取扱装置の故障診断を行う際に、基準情報を改めて作成することができ、有用である。
【００１４】
本発明の故障診断装置において、マハラノビス距離を算出すべき現金取扱装置から、かかる現金取扱装置に設置された複数のセンサによって現金搬送時に取得される時刻歴情報を取得する時刻歴情報取得部と、取得した時刻歴情情報が、正常な現金取扱装置から取得した情報である場合には、第１の搬送情報を生成し、取得した時刻歴情報が、診断対象装置から取得した情報である場合には、第２の搬送情報を生成する情報生成部とを備えることとしてもよい。こうすれば、簡易な構成で搬送情報を取得することができ、利便性が向上する。また、時刻歴情報から、種々の搬送情報を作成することができるため、診断精度の向上を図ることができる。例えば、本発明の故障診断装置において、情報生成部は、少なくとも、現金の傾き、および、現金の搬送時間を含む搬送情報を生成することとしてもよい。
【００１５】
本発明の故障診断装置において、情報生成部は、搬送される所定の現金と、該所定の現金の前もしくは後に搬送される現金との関係を、時刻歴情報に基づき生成した情報を含み、前記搬送情報を生成することとしてもよい。こうすれば、前後に搬送される複数の紙幣の特性を反映した搬送情報に基づき診断を行うことができるため、障害の検出精度を向上することができる。
【００１６】
本発明の故障診断装置において、更に、診断対象装置のマハラノビス距離と各搬送情報との相関関係に基づき、診断対象装置の故障内容を推定する推定部とを備えることとしてもよい。こうすれば、相関の大小によって故障箇所、程度を定量的に把握することができる。
【００１７】
本発明の第２の構成として、現金取扱装置において、正常な現金取扱装置の搬送情報から算出されるマハラノビス距離を基準情報として、予め、格納する基準情報格納部と、現金の搬送に際し、１現金ごとに特定される複数の変数から構成される搬送情報を格納する搬送情報格納部と、診断情報として、搬送情報からマハラノビス距離を算出する算出部と、基準情報により規定される領域を基準とした診断情報の分布状態に基づき故障診断を行う診断部とを備えることを要旨とする。
【００１８】
このような構成をとることとすれば、現金取扱装置は、基準情報を予め備えているため、現金取扱装置単体で故障を自己診断することができ、効率的に、保守・運用を行うことができる。
【００１９】
本発明の現金取扱装置において、複数のセンサを備え、かかるセンサによって、現金の搬送時に取得される時刻歴情報を取得し管理する時刻歴情報管理部と、かかる時刻歴情報に基づき、搬送情報を生成する情報生成部とを備えることとしてもよい。こうすれば、簡易な構成で、搬送情報を作成することができ、利便性の向上を図ることができる。
【００２０】
本発明において、上述した種々の態様は、適宜、組み合わせたり、一部を省略したりして適用することができる。また、本発明は、上述した故障診断装置、現金取扱装置としての構成の他に、故障診断装置、現金取扱装置による故障診断方法、コンピュータに現金取扱装置の故障診断を実行させるためのコンピュータプログラム、かかるコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体等としても構成できる。いずれの構成においても、上述した各態様を適宜適用可能である。コンピュータが読み取り可能な記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスクや、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、ＩＣカード、ハードディスク等種々の媒体を利用することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき、次の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ１．システム構成：
Ａ２．ＡＴＭ概略構成：
Ａ３．ＡＴＭ機能ブロック：
Ａ４．時刻歴データ取得処理：
Ａ５．故障診断装置機能ブロック：
Ａ６．故障診断処理：
Ａ６−１．情報作成処理：
Ａ６−２．故障判定処理：
Ａ６−１．故障内容推測処理：
Ｂ．第２実施例：
Ｂ１．機能ブロック：
Ｃ．変形例：
【００２２】
Ａ．第１実施例：
Ａ１．システム構成：
図１は、本発明の第１実施例の故障診断システム１０００のシステム構成を例示する説明図である。故障診断システム１０００は、ＡＴＭ１００、３００と、故障診断装置１０とから構成されている。ＡＴＭ１００、３００は、現金自動取扱装置である。現金自動取扱装置は、銀行などの金融機関に設置され、利用者の操作に応じて入出金処理を無人で行うための装置である。
【００２３】
ＡＴＭ１００は、紙幣取扱機構１２０と、制御ユニット２００とを備えている。紙幣取扱機構１２０は、現金を種類別に収納している。制御ユニット２００は、内部にＣＰＵ、メモリを備えたマイクロコンピュータとして構成されており、紙幣取扱機構１２０や、現金の搬送を行う搬送路や、利用者との取引を行うユニット等との情報の授受を行い、ＡＴＭ１００の全体の動作を制御する。また、ＡＴＭ１００は、搬送路上に、現金の通過を検出する複数のセンサを備えている。制御ユニット２００は、かかるセンサが現金の通過を検出した際の時刻歴データを管理する機能を奏する。また、制御ユニット２００は、故障診断装置１０からの要求に基づき、時刻歴データを故障診断装置１０へ受け渡す機能も備える。ＡＴＭ３００も同様の構成であり、紙幣収納部３２０と、制御ユニット４００とを備えている。
【００２４】
故障診断装置１０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，ハードディスク、ＵＳＢなどの通信手段等を備える一般的なパーソナルコンピュータによって構成されている。故障診断装置１０は、ＡＴＭ１００、３００から各装置の時刻歴データを取得し、時刻歴データに基づいて、各装置のマハラノビス距離を算出する。ＡＴＭ１００のマハラノビス距離を基準として、ＡＴＭ３００のマハラノビス距離の分布状態を判断し、３００の故障診断を行う機能を備える。すなわち、本実施例において、ＡＴＭ１００は、ＡＴＭ３００の故障診断を行う基準となるデータを有する装置であるため、以降、ＡＴＭ１００を基準ＡＴＭ１００と、ＡＴＭ３００を診断ＡＴＭ３００と呼ぶこととする。
【００２５】
Ａ２．ＡＴＭ概略構成：
図２は、本実施例における基準ＡＴＭ１００の紙幣取扱機構１２０の構成を例示する説明図である。診断ＡＴＭ３００も同様の構成である。紙幣取扱機構１２０は、入出金部１３０と、紙幣収納部１４０とから構成されている。入出金部１３０は、入出金口１３１と、紙幣鑑別部１３２と、一時保管庫１３３とから構成される。また、紙幣収納部１４０は、３つの紙幣収納庫１４１、１４２、１４３から構成されており、紙幣が金種毎に分類され収納される。紙幣鑑別部１３２には、紙幣の搬送速度に同期した信号を発生するエンコーダ１３４が設置されている。かかるエンコーダ１３４は、紙幣が０．５ｍｍ進むと、１つのパルスを出力する。
【００２６】
図中の各機構間を接続する細実線は、現金を搬送する搬送路１２１を示している。図中の搬送路１２１に重ねて示した太線矢印は、入金計数処理における現金の流れを表しており、破線矢印は、入金収納処理における現金の流れを表しており、一点鎖線矢印は、出金処理における現金の流れを表している。入金計数とは、入金取引において、顧客により投入された紙幣を、金種毎に計数する処理であり、入金収納とは、計数後の紙幣を、紙幣収納部１４０へ収納する処理である。出金処理とは、顧客の要求に応じた金額を、紙幣収納庫１４１〜１４３から繰り出し、一点鎖線矢印に沿って搬送する処理である。紙幣は、紙幣鑑別部１３２で鑑別され、一時保管庫に出金すべき全ての紙幣が保管されると、入出金口へ搬送される。本実施例では、故障診断に使用するため、１００枚の紙幣を出金処理により搬送し、時刻歴データを取得して故障診断装置１０へ受け渡すこととする。入金係数、入金収納処理における時刻歴データを使用することとしてもよい。
【００２７】
紙幣取扱機構１２０は、搬送路１２１に、現金の通過を検出するセンサ１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１５７、１５８、１５９を備えている。センサ１５０、１５２、１５４、１５６、１５８は投光センサであり、センサ１５１、１５３、１５５、１５７、１５９は受光センサである。また、各センサは、搬送方向に対し、搬送路上に左右対称に２つ設置されており、それぞれ対応する投光センサ、受光センサとによって一組の検知センサとして機能し、紙幣の通過を検出する。かかる構成については後述する。センサ１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１５７、１５８、１５９も同様に設置されている。搬送路において、センサ１５０、１５１からセンサ１５２，１５３までの間を領域Ａ、センサ１５２，１５３からセンサ１５４，１５５までの間を領域Ｂ，センサ１５４，１５５からセンサ１５６，１５７までの間を領域Ｃ、センサ１５６，１５７からセンサ１５８，１５９までの間を領域Ｄとし、故障診断装置１０は、かかる領域Ａ〜Ｄごとに時刻歴データを取得する。
【００２８】
Ａ３．ＡＴＭ機能ブロック：
図３は、本実施例における、基準ＡＴＭ１００の制御ユニット２００の機能ブロックを例示する説明図である。制御ユニット２００は、主制御部２０１と、通信部２０２と、入出金処理部２０３と、搬送制御部２０４と、時刻歴データ取得部２０５と、紙幣鑑別部２０６と、時刻歴データ記憶部２０７とから構成される。時刻歴データ記憶部２０７以外の各機能ブロックは、制御ユニット２００内にソフトウェア的に構成され、主制御部２０１によって制御されている。各機能ブロックは、ハードウェア的に構成してもよい。時刻歴データ記憶部２０７は、制御ユニット２００内に備えられているＩＣメモリの一部に構成されている。
【００２９】
主制御部２０１は、制御ユニット２００内の他の各機能ブロックを制御すると共に、紙幣収納庫１４１〜１４３、一時保管庫１３３などの各保管庫の動作制御を行う。搬送制御部２０４は、搬送路の動作を制御する機能を備える。
【００３０】
通信部２０２は、他の機器と通信を行う機能を備えており、故障診断装置１０に、時刻歴データを受け渡す機能を備える。本実施例では、基準ＡＴＭ１００と、故障診断装置１０とは、ＵＳＢを介して接続される。他の通信手段、例えば、ＲＳ−２３２Ｃやネットワークを介して接続することとしてもよい。
【００３１】
入出金処理部２０３は、入出金口１３１に紙幣が投入されたことを検出する。主制御部２０１は、入出金処理部２０３による紙幣の検出を受けて、紙幣を紙幣鑑別部２０６へ搬送したり、顧客からの出金指示を受けて、紙幣収納庫１４１〜１４３から紙幣を繰り出して搬送する。紙幣鑑別部２０６は、紙幣の真偽、種類、破損状態などを鑑別する。
【００３２】
時刻歴データ取得部２０５は、搬送路上に設置されている各検知センサにおいて、紙幣の通過開始と通過終了を検出し、紙幣の搬送が開始されてから、各紙幣が各検知センサを通過するまでの経過時間を距離に置き換えて、かかる距離を時刻歴データとして取得する。具体的には、搬送制御部２０４により紙幣の搬送が開始されると、時刻歴データ取得部２０５は、エンコーダ１３４のパルスのカウントおよび各検知センサの監視を開始する。時刻歴データ取得部２０５は、紙幣が各検知センサ上を通過し始めたことを検出した時点の積算パルスカウントに、１パルスの搬送距離０．５ｍｍを乗じて得られるエンコーダ距離と、紙幣が各検知センサ上を通過し終えたことを検出した時点の積算パルスカウントに、１パルスの搬送距離０．５ｍｍを乗じて得られるエンコーダ距離を、時刻歴データとして、領域Ａ〜Ｄ別に管理して時刻歴データ記憶部２０７に記憶する。このように、時刻歴データを取得することとすれば、紙幣が搬送される時間を、搬送速度の変化の影響を受けずに距離に置き換えることができ、好適である。
【００３３】
Ａ４．時刻歴データ取得処理：
図４は、本実施例における時刻歴データ取得処理を説明するフローチャートである。この処理は時刻歴データ取得部２０５が実行する処理であり、紙幣が搬送され始めることにより開始される。本実施例では、領域Ａにおける上流側の検知センサ１５１上を紙幣が通過する際の処理を例示することとした。他の検知センサにおいても同様である。
【００３４】
基準ＡＴＭ１００は、紙幣の搬送を開始すると、エンコーダ１３４のパルスのカウントを開始する（ステップＳ１０）とともに、搬送路１２１に設置された検知センサ１５０〜１５８を監視する（ステップＳ１１）。
【００３５】
次に、基準ＡＴＭ１００は、検知センサ１５０を紙幣が通過し始めたことを検出し（ステップＳ１２）、その時点の積算パルスカウントに、１パルスあたりの搬送距離「０．５ｍｍ」を乗じたエンコーダ距離を、上流側前端の時刻歴データとして取得し（ステップＳ１３）、時刻歴データ記憶部２０７に記憶する（ステップＳ１４）。図５（ａ）に、ステップＳ１２〜Ｓ１４までの処理に相当する処理を模式的に示した。
【００３６】
図５は、本実施例における時刻歴データ記憶部２０７を説明する説明図である。図５（ａ）は、本実施例における時刻歴データの取得タイミングを説明する説明図である。紙幣５０（ｉ）は、ｉ番目に搬送される紙幣を表しており、例えば、４番目に搬送される紙幣は５０（４）と表される。紙幣５０（ｉ）は、図中の矢印で示すように、上流から下流向きに搬送される。センサ１５１ａ、１５１ｂは、受光側のセンサ１５１が、搬送方向に左右対称に２つ設置されている状態を表している。本実施例では、搬送方向に対して、左側を「ａ」、右側を「ｂ」と示すものとする。
【００３７】
破線で示した紙幣５０（ｉ）は、センサ１５１ｂに、紙幣の前端が通過し始めた状態を示している。時刻歴データ取得部２０５は、このタイミングでエンコーダ距離を取得し、「領域Ａにおける、紙幣５０（ｉ）の上流右側前端の時刻歴データ」として時刻歴データ記憶部２０７に記憶する。
【００３８】
図４に戻り、説明を続ける。基準ＡＴＭ１００は、紙幣が、検知センサ上を通過し終えたことを検出し（ステップＳ１５）、その時点の積算パルスカウントに、１パルスあたりの搬送距離「０．５ｍｍ」を乗じた値を、上流後端の時刻歴データとして取得し（ステップＳ１６）、記時刻歴データ記憶部２０７に記憶する（ステップＳ１７）。図５（ａ）に、ステップＳ１５〜Ｓ１７までの処理に相当する処理を模式的に示した。
【００３９】
図５（ａ）において、実線で示した紙幣５０（ｉ）は、センサ１５１ｂを、紙幣の後端が通過し終えた状態を示している。時刻歴データ取得部２０５は、このタイミングでエンコーダ距離を取得し、「領域Ａにおける、紙幣５０（ｉ）の上流右側後端の時刻歴データ」として時刻歴データ記憶部２０７に記憶する。
【００４０】
図４に戻り、説明を続ける。次に、基準ＡＴＭ１００は、１００枚分の紙幣の時刻歴データの取得を終了したか否かを判断する（ステップＳ１８）。終了した場合には（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、処理を終える。終了していない場合には（ステップＳ１８：ＮＯ）、ステップＳ１１へ戻り処理を続行する。このようにして取得した時刻歴データを図５（ｂ）に例示した。
【００４１】
図５（ｂ）は、本実施例における時刻歴データ記憶部２０７の内容を例示する説明図である。時刻歴データ記憶部２０７には、領域Ａ〜Ｄ別に、時刻歴データ２０７ａ〜２０７ｄが記憶されている。時刻歴データ２０７ａを例として説明する。時刻歴データ２０７ｂ〜２０７ｄも同様の構成である。
【００４２】
時刻歴データ２０７ａは、本実施例における領域Ａの時刻歴データを表している。図中「ｉ」は、搬送される紙幣の順番を示している。本実施例では、以降、「ｉ」は紙幣の搬送順番を示すものとする。時刻歴データ２０７ａには、紙幣１枚ごとに、「上流右側前端」、「上流右側後端」、「上流左側前端」、「上流左側後端」、「下流右側前端」、「下流右側後端」、「下流左側前端」、「下流左側後端」という８箇所で取得された「エンコーダ距離（単位：ｍｍ）」が記憶されている。例えば、ｉ＝４である場合、すなわち、４番目に搬送される紙幣の上流右側前端の時刻歴データは、図に示すように、「７９０．０（ｍｍ）」となる。また、ｉ＝４である場合、すなわち、４番目に搬送される紙幣の上流右側後端の時刻歴データは、図に示すように、「８７１．０（ｍｍ）」となる。
【００４３】
Ａ５．故障診断装置機能ブロック：
図６は、本実施例における故障診断装置１０の機能ブロックを例示する説明図である。故障診断装置１０は、主制御部１１と、通信部１２と、搬送情報作成部１３と、診断部１４と、故障内容推測部１５と、情報作成部１６とから構成されている。情報作成部１６は、基準化処理部１７と、相関係数行列作成部１８と、マハラノビス距離算出部１９とから構成されている。各機能ブロックは、ソフトウェア的に構成され、主制御部１１によって制御されている。各機能ブロックはハードウェア的に構成してもよい。
【００４４】
通信部１２は、他の装置と通信を行い、情報の授受を行う機能を備える。本実施例では、ＵＳＢを介して、基準ＡＴＭ１００および診断ＡＴＭ３００と通信を行い、時刻歴データを取得する機能を備える。
【００４５】
搬送情報作成部１３は、通信部１２を介して時刻歴データを受け取ると、かかる時刻歴データから、搬送情報として、「上流短手寸法」、「下流短手寸法」、「区間距離」、「上流ピッチ」、「下流ピッチ」、「ピッチ変動」、「上流スキュー」、「下流スキュー」、「スキュー変動」という９つの変数を作成する。各変数が表す値を説明する説明図を図７に示し、併せて、各変数を算出する式を示した。
【００４６】
本実施例では、上流右側前端のエンコーダ距離をＰ１、上流右側後端のエンコーダ距離をＰ２、上流左側前端のエンコーダ距離をＰ３、上流左側後端のエンコーダ距離をＰ４、下流右側前端のエンコーダ距離をＰ５、下流右側後端のエンコーダ距離をＰ６、下流左側前端のエンコーダ距離をＰ７、下流左側後端のエンコーダ距離をＰ８とする。以下で説明する式において、ＭＡＸ（Ａ，Ｂ）は、ＡとＢのうちいずれか大きな値のものを選択する関数であり、ＭＩＮ（Ａ，Ｂ）は、ＡとＢのうちいずれか小さい値のものを選択する関数である。また、ＡＴＡＮ（Ａ）は、三角関数を示すものとし、Ｌｓは、検知センサを構成する左右のセンサ間の距離を示すものとし、添え字（ｉ）はｉ番目の紙幣についての値であることを示すものとする。また、［］内の文字は、その変数の単位を示している。
【００４７】
図７は、本実施例における搬送情報を構成する変数を説明する説明図である。図７（ａ）は、短手寸法を説明する説明図である。短手寸法とは、紙幣搬送方向の紙幣の長さを表す。図示するように、短手寸法ｄは、センサ１５１ａ、１５１ｂのいずれかにおいて、紙幣５０（ｉ）の前端部で先に検出された部位Ｓ１と、紙幣５０（ｉ）の後端部で後に検出された部位Ｓ２との搬送方向の距離であり、紙幣の本来の短手寸法に紙幣の傾きによる寸法が加算された値となる。上流短手寸法とは、上流側の検知センサによって特定される短手寸法を示しており、下流短手寸法とは、下流側の検知センサによって特定される短手寸法を示している。短手寸法は、以下の式により算出される。
【００４８】
式（１）
上流短手寸法（ｉ）［ｍｍ］＝ＭＡＸ（Ｐ２（ｉ），Ｐ４（ｉ））−ＭＩＮ（Ｐ１（ｉ），Ｐ３（ｉ））
式（２）
下流短手寸法（ｉ）［ｍｍ］＝ＭＡＸ（Ｐ６（ｉ），Ｐ８（ｉ））−ＭＩＮ（Ｐ５（ｉ），Ｐ７（ｉ））
【００４９】
図７（ｂ）は、区間距離を説明する説明図である。矢印Ｂは、搬送方向を表している。区間距離は、ｉ番目に搬送された紙幣５０（ｉ）が、上流側のセンサ１５１ａ、１５１ｂのいずれか一方を早く通過した時点から、下流検知センサ１５３ａ、１５３ｂのいずれか一方を早く通過した時点までのエンコーダ距離の増分である。区間距離は、以下の式により算出される。
【００５０】
式（３）
区間距離（ｉ）［ｍｍ］＝ＭＩＮ（Ｐ５（ｉ），Ｐ７（ｉ））−ＭＩＮ（Ｐ１（ｉ），Ｐ３（ｉ））
【００５１】
図７（ｃ）は、上流ピッチ、下流ピッチ、および、ピッチ変動を説明する説明図である。矢印Ｃは、搬送方向を表している。上流ピッチは、上流側に設置された検知センサ１５１ａ、１５１ｂを通過した紙幣５０（ｉ−１）の前端の先行している部位Ｓ３と、検知センサ１５１ａ、１５１ｂを通過する紙幣（ｉ）の前端の先行している部位Ｓ４との間隔を示しており、連続して搬送される２枚の紙幣間隔を表している。
【００５２】
下流ピッチも同様に、下流側に設置された検知センサ１５３ａ、１５３ｂを通過した紙幣５０（ｉ−１）の前端の先行している部位Ｓ５と、検知センサ１５３ａ、１５３ｂを通過する紙幣（ｉ）の前端の先行している部位Ｓ６との間隔を示している。
【００５３】
ピッチ変動は、上流ピッチと下流ピッチとの差を表しており、上流側と下流側とで紙幣の間隔の状態変化を表している。上流ピッチ、下流ピッチ、ピッチ変動は、以下の式により算出される。
【００５４】
式（４）
上流ピッチ（ｉ）［ｍｍ］＝ＭＩＮ（Ｐ１（ｉ），Ｐ３（ｉ））−ＭＩＮ（Ｐ１（ｉ−１），Ｐ３（ｉ−１））
式（５）
下流ピッチ（ｉ）［ｍｍ］＝ＭＩＮ（Ｐ５（ｉ），Ｐ７（ｉ））−ＭＩＮ（Ｐ５（ｉ−１），Ｐ７（ｉ−１））
式（６）
ピッチ変動［ｍｍ］＝下流ピッチ（ｉ）−上流ピッチ（ｉ）
【００５５】
図７（ｄ）は、上流スキュー、下流スキュー、および、スキュー変動を説明する説明図である。上流スキューＱ１は、上流側の紙幣の傾きを示しており、下流スキューＱ２は、下流側の紙幣の傾きを示している。スキュー変動Ｑ３は、上流スキューと下流スキューの変化を示している。上流スキュー、下流スキュー、スキュー変動は、以下の式により算出される。
【００５６】
式（７）
上流スキュー（ｉ）［ｄｅｇ．］＝ＡＴＡＮ（（Ｐ３（ｉ）−Ｐ１（ｉ））／Ｌｓ）
式（８）
下流スキュー（ｉ）［ｄｅｇ．］＝ＡＴＡＮ（（Ｐ７（ｉ）−Ｐ５（ｉ））／Ｌｓ）
式（９）
スキュー変動（ｉ）［ｄｅｇ．］＝下流スキュー（ｉ）−上流スキュー（ｉ）
【００５７】
図８は、本実施例における基準ＡＴＭ１００における搬送情報２０を例示する説明図である。搬送情報２０は、搬送情報作成部１３によって、基準ＡＴＭ１００から取得した時刻歴データに、式（１）〜（９）を適用して作成された情報であり、紙幣１枚について複数の変数が作成されている。１番目の紙幣の上流ピッチ、下流ピッチ、ピッチ変動は、搬送路を先行する紙幣が存在しないため値は存在せず空欄となる。搬送情報２０は、時刻歴データ２０７ａ〜時刻歴データ２０７ｄに基づき、領域Ａ〜Ｄ別に作成される。
【００５８】
説明を簡単にするために、図示するように、各変数を、左からｘ１，ｘ２...，ｘ７と示すこととする。搬送情報２０において、下流ピッチ、下流スキューは、ともに、上流ピッチ、上流スキューとほぼ同一の値を示しており重複した情報であること、また、下流ピッチ、下流スキューは、上流の検知センサと下流の検知センサの変化量として、ピッチ変動、スキュー変動の値に反映されていることから、以降の処理では、計算負荷の軽減のため各変数を省略することとした。また、搬送情報２０において、上流ピッチなど値が存在しない変数を持つ紙幣の搬送情報も以降の処理では省略することとした。搬送情報２０の各データを表す場合には、ｘ（ｋ，ｉ）と表すこととする。ｋは各変数を表す数字部分と対応しており、例えば、ｘ（２，３）は、３番目の紙幣の下流短手寸法（ｘ２）の値「８４．０」を表している。
【００５９】
図６に戻り、説明を続ける。基準化処理部１７は、情報作成部１６の一部として構成されており、搬送情報作成部１３によって作成された搬送情報を基準化する機能を奏する。具体的には、まず、搬送情報から、各変数の平均値ｘｍ（ｋ）、標準偏差σ（ｋ）を算出する。図８に、搬送情報２０と併せて、搬送情報の平均値と標準偏差を示した。例えば、区間距離の平均値、標準偏差は、それぞれ、ｘｍ（３）＝４９９．５であり、σ（３）＝０．８４である。
【００６０】
基準化処理部１７は、以下の式を適用することにより、搬送情報を基準化する。基準化後の搬送情報の各データをＸ（ｋ，ｉ）と表すものとする。
【００６１】
式（１０）
Ｘ（ｋ，ｉ）＝（ｘ（ｋ，ｉ）−ｘｍ（ｋ））／σ（ｋ）
【００６２】
図９は、本実施例における基準化後の搬送情報２１を例示する説明図である。図示するように、例えば、４３番目に搬送される紙幣の基準化後のピッチ変動は、Ｘ（５，４３）＝１．２７である。かかる基準化後の搬送情報２１は、後述するマハラノビス距離の算出に使用される。
【００６３】
図６に戻り説明を続ける。相関係数行列作成部１８は、情報作成部１６の一部として構成されており、搬送情報２０の相関係数行列、および、相関係数行列の逆行列を作成する。相関係数行列、相関係数行列の逆行列は、既知の方法により作成する。図１０に、相関係数行列、および、相関係数行列の逆行列を示した。
【００６４】
図１０は、本実施例における相関係数行列２２、および、相関係数行列２２の逆行列２３を例示する説明図である。相関係数行列２２は、図示するように、自分自身との相関係数が１となっていることを除き、各変数間の相関係数は低くなっている。例えば、区間距離と、ピッチ変動との相関係数は、０．４８である。すなわち、各変数は、独立した紙幣の搬送状態の特性を表している。
【００６５】
図６に戻り説明を続ける。マハラノビス距離算出部１９は、情報作成部１６の一部として構成されており、基準化された搬送情報２１および相関係数行列の逆行列２３を使用して、搬送情報２０のマハラノビス距離Ｄｘ（ｉ）を算出する機能を備える。マハラノビス距離算出部１９は、以下の式を適用することにより、マハラノビス距離を算出する。
【００６６】
式（１１）
Ｄｘ（ｉ）＝
【００６７】
は、相関係数行列２２の逆行列２３を表している。は、基準ＡＴＭ１００の特性を示す列ベクトルであり、搬送情報２１のそれぞれの行が対応する。は、の転置ベクトルである。ｋは搬送情報の変数を表す整数であり、本実施例では、ｋ＝７である。このようにして算出された基準ＡＴＭ１００のマハラノビス距離を図１１に示した。
【００６８】
図１１は、本実施例における基準ＡＴＭ１００のマハラノビス距離２４を説明する説明図である。マハラノビス距離２４は、搬送された紙幣１枚ごとに算出される。例えば、搬送順番が３番目の紙幣のマハラノビス距離Ｄｘ（３）は「１．２」である。搬送順番が１番目の紙幣のマハラノビス距離Ｄｘ（１）は、上述したように、先行する紙幣が存在せず、搬送情報２１に含めなかったため算出されていない。先行する紙幣との関係を表す変数を使用せずにマハラノビス距離を算出することとすれば、搬送順番が１番目の紙幣のマハラノビス距離Ｄｘ（１）を算出することもできる。
【００６９】
図示するように、本実施例の基準ＡＴＭ１００におけるマハラノビス距離Ｄｘの平均値は「１．０」であり、標準偏差は「０．５３」である。マハラノビス距離２４は、本発明における「基準情報」に相当するものであり、故障診断の基準となる情報である。以下、マハラノビス距離２４を、基準情報２４と呼ぶこととする。
【００７０】
情報作成部１６は、基準情報２４の作成と同様に、診断ＡＴＭ３００から取得した搬送情報を使用して診断ＡＴＭ３００のマハラノビス距離Ｄｙ（ｉ）を算出する。すなわち、情報作成部１６は、以下の式を適用してマハラノビス距離を算出する。
【００７１】
式（１２）
Ｄｙ（ｉ）＝
【００７２】
は、基準ＡＴＭ１００における相関係数行列２２の逆行列２３である。は、式（１０）と同様に、ｘｍ（ｋ）とσ（ｋ）とを用いて算出された診断ＡＴＭ３００の特性を示す列ベクトルであり、診断ＡＴＭ３００から取得した搬送情報の基準化後の情報である。は、の転置ベクトルである。このようにして算出された診断ＡＴＭ３００のマハラノビス距離を図１２に示した。
【００７３】
図１２は、本実施例における診断ＡＴＭ３００のマハラノビス距離２５を説明する説明図である。診断ＡＴＭ３００の基準化後の搬送情報２６と対応させて、搬送された紙幣１枚ごとのマハラノビス距離２５を示した。例えば、搬送順番が３番目の紙幣のマハラノビス距離Ｄｙ（３）は「２．８１」である。
【００７４】
図示するように、本実施例の診断ＡＴＭ３００におけるマハラノビス距離Ｄｙ（ｉ）の平均値は「２．１８」であり、標準偏差は「１．８２」である。マハラノビス距離２５は、本発明における「診断情報」に相当するものであり、故障診断の判断対象となる情報である。以下、マハラノビス距離２５を、診断情報２５と呼ぶこととする。基準情報２４と、診断情報２５の関係を図１３に示した。
【００７５】
図１３は、本実施例における基準情報２４および診断情報２５の分布状況を模式的に示した分布図５００である。分布図５００には、基準情報２４から規定される基準領域５１０と、診断情報２５から規定される診断領域５２０が存在する。
【００７６】
矢印５１１は、基準領域５１０内の任意の基準情報データ５１０ａのマハラノビス距離を表している。同様に、矢印５２１は、診断領域５２０内の任意の診断情報データ５２０ａのマハラノビス距離を表している。図示するように、診断情報データ５２０ａは、基準情報データ５１０ａよりも大きなマハラノビス距離を有しており、また、診断ＡＴＭ３００の診断領域５２０は、正常な製品である基準ＡＴＭ１００の基準領域５１０と、異なる分布特性を有している。
【００７７】
図６に戻り説明を続ける。診断部１４は、基準情報２４と診断情報２５の大小関係に基づき、診断ＡＴＭ３００に故障が発生しているか、故障を誘発する異常が発生しているかを判断する機能を備える。
【００７８】
故障内容推測部１５は、診断ＡＴＭ３００の故障の領域、故障内容を推測する機能を備える。具体的には、診断ＡＴＭ３００の搬送情報と、マハラノビス距離との相関値を算出し、かかる相関値の大小に基づき、故障の領域、故障内容を推測する。
【００７９】
Ａ６．故障診断処理：
図１４は、本実施例における故障診断処理を説明するフローチャートである。故障診断装置１０の主制御部１１が各機能ブロックを制御して行う処理である。
【００８０】
故障診断装置１０は、基準ＡＴＭ１００の時刻歴データを取得し（ステップＳ２０）、かかる時刻歴データを使用して、基準情報を作成する（ステップＳ２１）。基準情報作成処理の詳細は、後述する。
【００８１】
次に、故障診断装置１０は、診断ＡＴＭ３００の時刻歴データを取得し（ステップＳ２２）、かかる時刻歴データを使用して、診断情報を作成する（ステップＳ２３）。
【００８２】
故障診断装置１０は、基準情報、および、診断情報を使用して、故障判定処理を行う（ステップＳ２４）。かかる処理の詳細に関しては後述する。次に、故障診断装置１０は、診断ＡＴＭ３００に故障が検出されたか否かを判定し（ステップＳ２５）、故障が検出された場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）には、故障内容推測処理を行い（ステップＳ２６）、処理を終了する。故障内容推測処理の詳細は後述する。故障が検出されなかった場合（ステップＳ２５：ＮＯ）には、処理を終了する。
【００８３】
Ａ４−１．情報作成処理：
図１５は、本実施例における情報作成処理を説明するフローチャートである。故障診断装置１０の情報作成部１６が実行する処理である。図１４のステップＳ２１、Ｓ２３に相当する処理であり、かかる処理は基準ＡＴＭ１００、診断ＡＴＭ３００から時刻歴データを取得することにより開始される
【００８４】
故障診断装置１０は、取得した時刻歴データから搬送情報を作成し（ステップＳ３０）かかる搬送情報を基準化する（ステップＳ３１）。次に、故障診断装置１０は、基準情報の作成であるか否かを判断する（ステップＳ３２）。基準情報の作成である場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）には、故障診断装置１０は、基準ＡＴＭ１００の搬送情報の相関係数行列およびかかる相関係数行列の逆行列を作成し（ステップＳ３３〜Ｓ３４）、領域Ａ〜Ｄ別にマハラノビス距離を算出し（ステップＳ３５）、かかるマハラノビス距離を統合して基準情報を作成する（ステップＳ３６）。
【００８５】
基準情報の作成でない場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、すなわち、診断情報を作成する場合には、既に算出されている基準ＡＴＭ１００の相関係数行列の逆行列２３および診断ＡＴＭ３００の基準化された搬送情報を使用して、領域別にマハラノビス距離を算出し（ステップＳ３５）、かかるマハラノビス距離を統合して診断情報を作成する（ステップＳ３６）。
【００８６】
Ａ４−２．故障判定処理：
図１６は、本実施例における故障判定処理を説明するフローチャートである。故障診断装置１０の診断部１４が行う処理であり、図１４のステップＳ２４に相当する処理である。
【００８７】
故障診断装置１０は、基準情報２４を基準として、基準情報２４と診断情報２５との大小関係を算出する（ステップＳ４０）。具体的には、以下に示す式を適用する。
【００８８】
式（１３）
Ｓｎ＝Ｄｘｍ＋σｄｘ
Ｓｔ＝Ｄｙｍ＋σｄｙ
Ｔ＝Ｓｔ−α・Ｓｎ
【００８９】
Ｄｘｍは領域Ａ〜Ｄの基準情報２４の平均値を表しており、σｄｘは基準情報２４の標準偏差を表している。また、Ｄｙｍは、診断情報２５の平均値を表しており、σｄｙは、診断情報２５の標準偏差を表している。
【００９０】
故障診断装置１０は、Ｔ＞０であるか否かを判断する（ステップＳ４１）。Ｔ＞０である場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）には、故障箇所なしと判断する（ステップＳ４２）。Ｔ＞０でない場合（ステップＳ４１：ＮＯ）には、故障箇所ありと判断する（ステップＳ４３）。
【００９１】
Ａ４−３．故障内容推測処理：
図１７は、本実施例における故障内容推測処理を説明するフローチャートである。故障診断装置１０の故障内容推測部１５が実行する処理であり、図１４のステップＳ２６に相当する処理である。
【００９２】
故障診断装置１０は、診断ＡＴＭ３００の領域Ａ〜Ｄ別に、マハラノビス距離Ｄｙ（ｉ）を基準化する（ステップＳ５０）。具体的には、以下の式を適用することにより、基準化後のマハラノビス距離ＤＹ（ｉ）を算出する。
【００９３】
式（１４）
ＤＹ（ｉ）＝（Ｄｙ（ｉ）−Ｄｘｍ）／σｄｘ
【００９４】
次に、故障診断装置１０は、領域別に、マハラノビス距離Ｄｙ（ｉ）と診断ＡＴＭ３００の搬送情報Ｙ（ｋ，ｉ）との相関値Ｒ（ｋ，ｉ）を算出する（ステップＳ５１）。具体的には、以下の式を適用する。
【００９５】
式（１５）
Ｒ（ｋ，ｉ）＝Ｙ（ｋ，ｉ）・ＤＹ（ｉ）／Ｄｙｍ
【００９６】
次に、故障診断装置１０は、相関値Ｒ（ｋ，ｉ）の変数ごとの平均値を、影響係数として算出する（ステップＳ５２）。この影響係数の最大のものが、マハラノビス距離と同程度の値として算出され、マハラノビス距離への影響度が簡易に把握できる特徴がある。
【００９７】
故障診断装置１０は、領域Ａ〜Ｄに対応して算出された影響係数のうち、影響係数が所定値以上の値を有する領域に異常が発生していると推定し（ステップＳ５３）、更に、影響係数の値の大小に基づき、異常を示す変数や異常の程度などの異常内容を推定する（ステップＳ５４）。本実施例では、影響係数が１．０以上の値を有する領域に異常が発生していると推定することとした。
【００９８】
故障診断装置１０は、推測処理の結果を表示する（ステップＳ５５）。図示するように、故障診断装置１０のディスプレイに表示ウィンドウＷＤを表示する。かかる表示ウィンドウＷＤには、ステップＳ５４によって推定された故障領域と、異常内容から構成される。推測処理の結果を表示せず、印刷などにより出力することとしてもよい。
【００９９】
図１８は、本実施例における診断ＡＴＭ３００の領域Ｂの相関値３０を例示する説明図である。相関値３０は、図１７のステップＳ５１に示す処理により作成される。例えば、Ｒ（３，４）は４番目に搬送される紙幣の区間距離と、マハラノビス距離ＤＹ（ｉ）との相関値であり、「―１．２」である。相関値３０の変数ごとの相関値の平均を影響係数３１として併せて示した。例えば、上流スキューの影響係数は、「―２．５」である。
【０１００】
図示するように、上流短手寸法と上流スキューの影響係数の値がそれぞれ「−１．３」、「−２.５」であり、１．０以上の値を示している。よって、故障診断装置１０は、「領域Ｂ」には、故障が発生していると推測し、かかる異常内容は「上流短手寸法」、「上流スキュー」であると推測し、影響係数と併せてユーザに通知する。
【０１０１】
ＡＴＭについて固有の知識を有するユーザであれば、異常な影響係数を有する変数とそれぞれの値に基づき、異常の原因や程度を推定することができる。例えば、本実施例では、「上流短手寸法」、「上流スキュー」が異常な影響係数を有していると通知されるため、検知センサの上流部の紙幣繰り出しに異常があり、紙幣間隔に異常を起こしている。」と容易に推測することができる。
【０１０２】
以上説明した第１実施例の故障診断装置１０によれば、現金取扱装置の異常検出の精度を向上するとともに、異常の発生している部位や、その内容、原因、程度まで詳細に推測することができる。従って、故障発生前に、故障を推測することができるため、適正な保守を行うことができ、運用効率の向上を図る事が可能となる。
【０１０３】
Ｂ．第２実施例：
上述した第１実施例では、故障診断装置１０が、診断対象の診断ＡＴＭ３００と別に準備されていることとした。第２実施例では、診断対象であるＡＴＭ６００に、故障を診断する手段が組み込まれており、ＡＴＭ６００は故障、障害を自己診断するものとする。
【０１０４】
Ｂ１．機能ブロック：
図１９は、第２実施例におけるＡＴＭ６００の機能ブロックを例示する説明図である。ＡＴＭ６００は、現金取扱機構６１０と、制御ユニット７００とを備えている。制御ユニット７００は、主制御部７０１と、通信部７０２と、入出金処理部７０３と、搬送制御部７０４と、紙幣鑑別部７０５と、時刻歴データ取得部７０６と、搬送情報作成部７０７と、情報作成部７０８と、基準化処理部７０９と、マハラノビス距離算出部７１０と、診断部７１１と、故障内容推測部７１２と、時刻歴データ記憶部７１３と、基準情報格納部７１４とから構成される。時刻歴データ記憶部７１３と、基準情報格納部７１４以外の各機能ブロックは、ソフトウェア的に構成され、主制御部７０１により制御される。時刻歴データ記憶部７１３と、基準情報格納部７１４は、制御ユニット７００内に設置された記憶領域の一部に構成されている。
【０１０５】
入出金処理部７０３と、搬送制御部７０４と、紙幣鑑別部７０５と、時刻歴データ取得部７０６と、搬送情報作成部７０７と、情報作成部７０８と、基準化処理部７０９と、診断部７１１と、故障内容推測部７１２と、時刻歴データ記憶部７１３は、それぞれ、第１実施例で説明した同一名称の機能ブロックと同様の機能を備えるため、説明を省略する。
【０１０６】
通信部７０２は、ホストコンピュータと通信回線を介して接続されており、適宜、情報の授受を行う機能を奏する。
【０１０７】
基準情報格納部７１４は、第１実施例における基準情報２４に相当する情報、すなわち、故障診断の基準となる正常な動作を行う基準ＡＴＭのマハラノビス距離を予め格納する。
【０１０８】
マハラノビス距離算出部７１０は、第１実施例に説明した方法と同様の方法により、ＡＴＭ６００のマハラノビス距離を算出する。かかる算出の際に、基準ＡＴＭの相関係数行列の逆行列および各変数の平均値と標準偏差が必要であるため、マハラノビス距離算出部７１０は、予め、基準ＡＴＭの相関係数行列の逆行列および各変数の平均値と標準偏差を保持するものとする。
【０１０９】
本実施例において、時刻歴データ取得処理は第１実施例と同様である。故障診断処理は、ステップＳ２０〜Ｓ２１の処理を省略して行うこととすればよい。
【０１１０】
以上説明した第２実施例のＡＴＭ６００によれば、ＡＴＭ単体で自装置の故障診断を行うことができる。従って、ＡＴＭを出荷した後など、現実に稼動している場所において診断を行うことができ利便性が向上する。診断を行うタイミングとしては、例えば、取引を行わない深夜等定期的に行う、ユーザの指示により行うなど種々のタイミングで適用可能である。また、異常が推測された場合など、通信部７０２を介して、ホストコンピュータや管理者に通知することとすれば、迅速に対応することができ好適である。
【０１１１】
Ｃ．変形例：
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明は、これらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成をとることができるのは言うまでもない。
【０１１２】
Ｃ１．変形例１：
例えば、硬貨や磁気カード、電子カード、通帳などの搬送についても本発明を適用することにより、搬送ユニットの異常を検出し、故障を予測することができる。磁気カードでは、記録されている磁気データの周期を時刻歴データとして使用し、搬送のジッタ特性を検定することとしてもよい。また、磁気レベルの絶対値を取得し、時刻歴データとして使用してヘッドの摩耗状態を監視することとしても良い。用紙の搬送、媒体の搬送状態を検出するデータとして、発生する振動や騒音、モータの駆動電流等を用いることとしてもよい。情報は多いほど、高精度に異常を検出することが可能となる。
【０１１３】
Ｃ２．変形例２：
上述した実施例では、搬送路の上流・下流のそれぞれに、搬送方向に対して左右に１つずつ設置し、合計４つのセンサによって紙幣の通過を検出することとしたが、搬送路の上流・下流にそれぞれ１つずつ、合計２つのセンサによって紙幣の通過を検出することとしてもよい。かかる場合には、スキュー以外の情報を取得することができる。
【０１１４】
Ｃ３．変形例３：
上述した第１実施例では、故障診断装置１０は、マハラノビス距離を、相関係数行列の逆行列を使用して算出することとしたが、これに限られない。例えば、分散・共分散を用いる方法、余因子行列を用いる方法等も、本発明に適用可能である。
【０１１５】
Ｃ４．変形例４：
上述した第１実施例では、故障診断装置１０は、故障診断を行う際に、基準ＡＴＭ１００から時刻歴データを取得し、基準情報２４を作成することとしたが、故障診断装置１０は、予め、基準情報を持つこととしても良い。かかる場合には、診断ＡＴＭ３００から時刻歴データを取得することにより、処理を開始することができ、処理時間を短縮することが可能となる。
【０１１６】
Ｃ５．変形例５：
上述した第１実施例では、故障内容推測部１５は、推測した故障内容を故障診断装置１０のディスプレイに表示することとしたが、例えば、推測した故障内容に基づき、故障原因、程度等まで予測し、通知することとしてもよい。例えば、故障診断装置１０に、異常な影響係数を有する変数、またはかかる変数の組合せと、これらに対応する異常原因とを、予め、保持することとすれば、簡易な構成で実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】第１実施例における故障診断システムのシステム構成を例示する説明図である。
【図２】第１実施例における基準ＡＴＭの紙幣取扱機構１２０の構成を例示する説明図である。
【図３】第１実施例における基準ＡＴＭの制御ユニット２００の機能ブロックを例示する説明図である。
【図４】第１実施例における時刻歴データ取得処理を説明するフローチャートである。
【図５】第１実施例における時刻歴データ記憶部の内容を例示する説明図である。
【図６】第１実施例における故障診断装置の機能ブロックを例示する説明図である。
【図７】第１実施例における搬送情報を構成する変数を説明する説明図である。
【図８】第１実施例における基準ＡＴＭにおける搬送情報を例示する説明図である。
【図９】第１実施例における基準化後の搬送情報を例示する説明図である。
【図１０】第１実施例における相関係数行列および相関係数行列の逆行列を例示する説明図である。
【図１１】第１実施例における基準ＡＴＭのマハラノビス距離を説明する説明図である。
【図１２】第１実施例における診断ＡＴＭのマハラノビス距離を説明する説明図である。
【図１３】第１実施例における基準情報および診断情報の分布状況を示した模式図である。
【図１４】第１実施例における故障診断処理を説明するフローチャートである。
【図１５】第１実施例における情報作成処理を説明するフローチャートである。
【図１６】第１実施例における故障判定処理を説明するフローチャートである。
【図１７】第１実施例における故障内容推測処理を説明するフローチャートである。
【図１８】第１実施例における相関値および影響係数を説明する説明図である。
【図１９】第２実施例におけるＡＴＭの機能ブロックを例示する説明図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１０００...故障診断システム
１０...故障診断装置
１１...主制御部
１２...通信部
１３...搬送情報作成部
１４...診断部
１５...故障内容推測部
１６...情報作成部
１７...基準化処理部
１８...相関係数行列作成部
１９...マハラノビス距離算出部
２０...搬送情報
２１...搬送情報
２２...相関係数行列
２３...逆行列
２４...マハラノビス距離
２４...基準情報
２５...マハラノビス距離
２５...診断情報
２６...搬送情報
３０...相関値
３１...影響係数
５０...紙幣
１２０...紙幣取扱機構
１３０...入出金部
１３１...入出金口
１３２...紙幣鑑別部
１３３...一時保管庫
１３４...エンコーダ
１４０...紙幣収納部
１４１，１４２，１４３...紙幣収納庫
１５０，１５１，１５２，１５３，１５４、１５５、１５６、１５７、１５８、１５９...検知センサ
２００...制御ユニット
２０１...主制御部
２０２...通信部
２０３...入出金処理部
２０４...搬送制御部
２０５...時刻歴データ取得部
３２０...紙幣収納部
４００...制御ユニット
５００...分布図
５１０...基準領域
５２０...診断領域
５１０ａ...基準情報データ
５２０ａ...診断情報データ
２０６...紙幣鑑別部
２０７...時刻歴データ記憶部
２０７...記時刻歴データ記憶部
６１０...現金取扱機構
７００...制御ユニット
７０１...主制御部
７０２...通信部
７０３...入出金処理部
７０４...搬送制御部
７０５...紙幣鑑別部
７０６...時刻歴データ取得部
７０７...搬送情報作成部
７０８...情報作成部
７０９...基準化処理部
７１０...マハラノビス距離算出部
７１１...診断部
７１２...故障内容推測部
７１３...時刻歴データ記憶部
７１４...基準情報格納部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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