(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象設備の複数の状態を夫々表す状態信号の時間的変化パターンを夫々複数の状態データとして記録し、記録した状態データに基づいて、対象設備の故障を診断する故障診断装置を備える故障診断システムにおいて、
前記故障診断装置は、記録された複数の状態データから特定の組み合わせの状態データを抽出する抽出手段と、
該抽出手段によって抽出された状態データを、時間軸方向へ圧縮して時間圧縮データへ変換する変換手段と、
対象設備が異常である場合の前記特定の組み合わせの状態データが前記変換手段によって変換されたときに得られる時間圧縮データである異常事例データを予め記憶してある記憶部と、
前記変換手段によって変換された時間圧縮データと、前記記憶部に記憶してある異常事例データとを比較し、前記時間圧縮データに前記異常事例データと一致する部分が含まれるか否かを判別することにより、前記時間圧縮データと前記異常事例データとを照合する照合手段と、
該照合手段の照合結果に基づき、対象設備の故障を診断する診断手段とを備えており、
前記変換手段は、前記抽出手段によって抽出された状態データのうち、連続する複数の時点で各状態データのデータ値が何れも変化しない部分を、該変化しない部分での各状態データのデータ値を表すデータ列へ圧縮し、圧縮した１又は複数のデータ列を含む時間圧縮データへ変換すべくなしてあり、
前記診断手段は、前記前記変換手段によって変換された時間圧縮データのうち、前記異常事例データと一致しているデータ列の数を演算する演算手段を更に有し、該演算手段による演算結果に基づき、対象設備の故障を診断すべくなしてあることを特徴とする故障診断システム。
【請求項２】
前記記憶部は、対象設備が正常である場合の前記特定の組み合わせの状態データが前記変換手段によって変換されたときに得られる時間圧縮データである正常事例データを予め記憶してあり、
前記照合手段は、前記変換手段によって変換された時間圧縮データと、前記記憶部に記憶してある正常事例データとを照合すべくなしてあることを特徴とする請求項１に記載の故障診断システム。
【請求項３】
通信ネットワークを介して前記故障診断装置との間でデータの送受信をすることが可能な情報処理装置を更に備え、
前記故障診断装置は、前記診断手段による診断結果を表す診断結果データを前記情報処理装置へ送信する送信手段を更に具備し、
前記情報処理装置は、前記故障診断装置によって送信された診断結果データを受信した場合に、該診断結果データが表す診断結果を出力する出力手段を具備することを特徴とする請求項１または２に記載の故障診断システム。
【請求項４】
前記情報処理装置は、与えられた故障を特定する故障特定情報を前記故障診断装置へ送信する送信手段を更に具備し、
前記故障診断装置が、前記情報処理装置によって送信された故障特定情報を受信した場合に、前記抽出手段は、記録された状態データのうち、該故障特定情報によって特定される故障の診断に必要な組み合わせの状態データを抽出すべくなしてあることを特徴とする請求項３に記載の故障診断システム。
【請求項５】
前記故障診断装置は、対象設備の異常発生を検出する検出手段と、
該検出手段によって対象設備の異常発生が検出された場合に、異常発生を通知するための通知データを前記情報処理装置へ送信する送信手段とを更に具備し、
前記情報処理装置は、前記故障診断装置から送信された通知データを受信した場合に、異常発生を通知するための異常発生通知情報を出力する出力手段を具備することを特徴とする請求項３又は４に記載の故障診断システム。
【請求項６】
前記情報処理装置は、HTMLデータを外部から受信した場合に、受信したHTMLデータをWebページとして出力すべくなしてあり、
前記故障診断装置は、前記診断結果データを、HTMLデータとして生成すべくなしてあることを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記載の故障診断システム。
【請求項７】
対象設備の複数の状態を夫々表す状態信号の時間的変化パターンを夫々複数の状態データとして記録し、記録した状態データに基づいて、対象設備の故障を診断する故障診断装置において、
記録された複数の状態データから特定の組み合わせの状態データを抽出する抽出手段と、
該抽出手段によって抽出された状態データを、時間軸方向へ圧縮して時間圧縮データへ変換する変換手段と、
対象設備が異常である場合の前記特定の組み合わせの状態データが前記変換手段によって変換されたときに得られる時間圧縮データである異常事例データを予め記憶してある記憶部と、
前記変換手段によって変換された時間圧縮データと、前記記憶部に記憶してある異常事例データとを比較し、前記時間圧縮データに前記異常事例データと一致する部分が含まれるか否かを判別することにより、前記時間圧縮データと前記異常事例データとを照合する照合手段と、
該照合手段の照合結果に基づき、対象設備の故障を診断する診断手段とを備えており、
前記変換手段は、前記抽出手段によって抽出された状態データのうち、連続する複数の時点で各状態データのデータ値が何れも変化しない部分を、該変化しない部分での各状態データのデータ値を表すデータ列へ圧縮し、圧縮した１又は複数のデータ列を含む時間圧縮データへ変換すべくなしてあり、
前記診断手段は、前記前記変換手段によって変換された時間圧縮データのうち、前記異常事例データと一致しているデータ列の数を演算する演算手段を更に有し、該演算手段による演算結果に基づき、対象設備の故障を診断すべくなしてあることを特徴とする故障診断装置。
【請求項８】
前記記憶部は、対象設備が正常である場合の前記特定の組み合わせの状態データが前記変換手段によって変換されたときに得られる時間圧縮データである正常事例データが予め記憶してあり、
前記照合手段は、前記変換手段によって変換された時間圧縮データと、前記記憶部に記憶してある正常事例データとを照合すべくなしてあることを特徴とする請求項７に記載の故障診断装置。
【請求項９】
前記診断手段による診断結果を表す診断結果データを外部へ送信する送信手段を更に備えることを特徴とする請求項７または８に記載の故障診断装置。
【請求項１０】
故障を特定する故障特定情報を外部から受信した場合に、前記抽出手段は、記録された状態データのうち、該故障特定情報によって特定される故障の診断に必要な組み合わせの状態データを抽出すべくなしてあることを特徴とする請求項９に記載の故障診断装置。
【請求項１１】
対象設備の異常発生を検出する検出手段と、
該検出手段によって対象設備の異常発生が検出された場合に、異常発生を通知するための通知データを外部へ送信する送信手段とを更に備えることを特徴とする請求項９又は１０に記載の故障診断装置。
【請求項１２】
コンピュータに、対象設備の複数の状態を夫々表す状態信号の時間的変化パターンである複数の状態データに基づいて、対象設備の故障を診断させるためのコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータを、複数の状態データから特定の組み合わせの状態データを抽出する抽出手段と、
該抽出手段によって抽出された状態データを、時間軸方向へ圧縮して時間圧縮データへ変換する変換手段と、
該変換手段によって変換された時間圧縮データと、対象設備が異常である場合の前記特定の組み合わせの状態データが前記変換手段によって変換されたときに得られる時間圧縮データである予め与えられた異常事例データとを比較し、前記時間圧縮データに前記異常事例データと一致する部分が含まれるか否かを判別することにより、前記時間圧縮データと前記異常事例データとを照合する照合手段と、
該照合手段の照合結果に基づき、対象設備の故障を診断する診断手段として機能させており、
前記変換手段は、前記抽出手段によって抽出された状態データのうち、連続する複数の時点で各状態データのデータ値が何れも変化しない部分を、該変化しない部分での各状態データのデータ値を表すデータ列へ圧縮し、圧縮した１又は複数のデータ列を含む時間圧縮データへ変換すべくなしてあり、
前記診断手段は、前記前記変換手段によって変換された時間圧縮データのうち、前記異常事例データと一致しているデータ列の数を演算する演算手段を更に有し、該演算手段による演算結果に基づき、対象設備の故障を診断すべくなしてあることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１３】
前記照合手段は、前記変換手段によって変換された時間圧縮データと、前記記憶部に記憶してある正常事例データとを照合すべくなしてあることを特徴とする請求項１２に記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工場等の設備の故障を診断する故障診断システム、該故障診断システムに使用する故障診断装置、及びコンピュータを故障診断装置として機能させるためのコンピュータプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場等の設備の保守にあっては、設備に故障が発生した場合に、この設備の専門的知識を有する作業者が、設備の制御を行うためのＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）及び／又は各種センサからの出力信号（状態信号）を確認し、故障の特定を行うことが多い。
【０００３】
しかし、故障の診断を行う作業者が設備についての専門的知識を有している必要があり、また専門的知識を有している作業者にあっても、故障の特定には時間がかかる等の問題があった。そこで、特開平９−２６８０５号公報では、故障が発生したときのＰＬＣ内の各種情報を記憶しておき、この情報と、正常動作中のＰＬＣ内の各種情報とを比較し、故障の診断を行う故障診断装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、通常、設備が正常動作中であっても、設備は様々な状態に時間的に変化しており、正常動作中のＰＬＣ内の各種情報は、非常に多くの種類が存在することとなるため、上述の如き特開平９−２６８０５号公報に開示されている故障診断装置にあっては、予め記憶しておく必要がある正常動作中のＰＬＣ内の情報のデータサイズが非常に大きいものとなり、故障発生時のＰＬＣ内の情報を、各パターンの正常動作中の情報に対して比較する必要があるため、故障診断時の比較回数が多いものとなっていた。
【０００５】
また、特に設備が大規模なものである場合、ＰＬＣは多数のセンサから出力された信号に基づいて設備の制御を行うため、ＰＬＣが扱う情報量も多くなり、これによって故障診断に用いる正常動作中のＰＬＣ内の各種情報のデータサイズが非常に大きいものとなっていた。
【０００６】
また、特開平９−２６８０５号公報に開示されている故障診断装置を用いて設備の故障診断を行う場合であっても、この故障診断装置が設備内に設けられたＰＬＣに接続されており、設備内又はその近傍に配置される必要が有ることから、設備の故障に対応する作業者が設備内又はその近傍に居ないときには、作業者が事前に故障を特定することができず、予めどのような故障かを予想し、その故障に対応できる準備をした後に設備へ向かう必要があった。また予想した故障ではなかった場合には、再度その故障に対応できる道具等を用意しに帰らなければならない等、多くの手間を要していた。
【０００７】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、故障の診断に用いるデータのサイズを小さいものとし、また故障診断時のデータの比較回数（データ照合回数）を少なくすることができる故障診断システム、該故障診断システムに使用する故障診断装置、及びコンピュータを故障診断装置として機能させるためのコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、設備の故障が発生した場合に、遠隔地から故障の診断を行うことができる故障診断システム及び故障診断装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る対象設備の複数の状態を夫々表す状態信号の時間的変化パターンを夫々複数の状態データとして記録し、記録した状態データに基づいて、対象設備の故障を診断する故障診断装置を備える故障診断システムにおいて、前記故障診断装置は、記録された複数の状態データから特定の組み合わせの状態データを抽出する抽出手段と、該抽出手段によって抽出された状態データを、時間軸方向へ圧縮して時間圧縮データへ変換する変換手段と、対象設備が異常である場合の前記特定の組み合わせの状態データが前記変換手段によって変換されたときに得られる時間圧縮データである異常事例データを予め記憶してある記憶部と、前記変換手段によって変換された時間圧縮データと、前記記憶部に記憶してある異常事例データとを比較し、前記時間圧縮データに前記異常事例データと一致する部分が含まれるか否かを判別することにより、前記時間圧縮データと前記異常事例データとを照合する照合手段と、該照合手段の照合結果に基づき、対象設備の故障を診断する診断手段とを備えており、前記変換手段は、前記抽出手段によって抽出された状態データのうち、連続する複数の時点で各状態データのデータ値が何れも変化しない部分を、該変化しない部分での各状態データのデータ値を表すデータ列へ圧縮し、圧縮した１又は複数のデータ列を含む時間圧縮データへ変換すべくなしてあり、前記診断手段は、前記前記変換手段によって変換された時間圧縮データのうち、前記異常事例データと一致しているデータ列の数を演算する演算手段を更に有し、該演算手段による演算結果に基づき、対象設備の故障を診断すべくなしてあることを特徴とする。
【００１０】
上記発明によれば、照合に用いられる時間圧縮データ及び異常事例データが、特定の組み合わせの状態データを時間軸方向へ圧縮したときに得られる形式のデータであることから、状態データに比べて、時間圧縮データ及び異常事例データのデータサイズを小さくすることができる。
【００１１】
また、全ての状態データの一部に、特定の故障に関係していない状態データが含まれる場合、同じ故障が発生したときの状態データのパターンの中には、故障に関係していない状態データのみが異なるパターンを示す複数種類のものが含まれることとなる。従って、時間圧縮データ及び異常事例データは、複数の状態データから抽出された特定の組み合わせの状態データを用いて生成されたものであるので、例えば故障が発生したときに、この故障に関係している状態データのみから生成された時間圧縮データ（又はこれと同一のデータであって、他の方法により生成されたデータ）を、異常事例データとすることにより、データサイズを小さくすることができる。
【００１２】
また、故障の診断に必要な各状態データのデータ値の関係を保ったまま、データサイズを小さくすることができる。
【００１４】
上記発明においては、前記記憶部が、対象設備が正常である場合の前記特定の組み合わせの状態データが前記変換手段によって変換されたときに得られる時間圧縮データである正常事例データを予め記憶してあり、前記照合手段が、前記変換手段によって変換された時間圧縮データと、前記記憶部に記憶してある正常事例データとを照合するように構成することもできる。これにより、異常事例データとの照合だけでなく、正常事例データとの照合を行い、更に正確な故障診断を行うことができる。
【００１５】
上記発明においては、通信ネットワークを介して前記故障診断装置との間でデータの送受信をすることが可能な情報処理装置を更に備え、前記故障診断装置が、前記診断手段による診断結果を表す診断結果データを前記情報処理装置へ送信する送信手段を更に具備し、前記情報処理装置が、前記故障診断装置によって送信された診断結果データを受信した場合に、該診断結果データが表す診断結果を出力する出力手段を具備する構成とすることもできる。これにより、対象設備の遠隔地に設けられた情報処理装置により、作業者が故障に対応するために対象設備へ向かう前に、この作業者に故障の診断結果を通知することができ、作業者の手間を削減することが期待できる。
【００１６】
上記発明においては、前記情報処理装置が、与えられた故障を特定する故障特定情報を前記故障診断装置へ送信する送信手段を更に具備し、前記故障診断装置が、前記情報処理装置によって送信された故障特定情報を受信した場合に、前記抽出手段が、記録された状態データのうち、該故障特定情報によって特定される故障の診断に必要な組み合わせの状態データを抽出するように構成することもできる。これにより、例えば或る程度故障に対して専門的な知識を有する作業者がどのような故障が対象設備に発生したかを予想し、この故障を特定する故障特定情報を情報処理装置へ入力することにより、故障特定情報が故障診断装置へ送信され、この結果、故障特定情報により特定される故障に対する故障の診断が開始されることとなり、効率的に故障の診断を行うことができる。
【００１７】
上記発明においては、前記故障診断装置が、対象設備の異常発生を検出する検出手段と、該検出手段によって対象設備の異常発生が検出された場合に、異常発生を通知するための通知データを前記情報処理装置へ送信する送信手段とを更に具備し、前記情報処理装置が、前記故障診断装置から送信された通知データを受信した場合に、異常発生を通知するための異常発生通知情報を出力する出力手段を具備する構成とすることもできる。これにより、情報処理装置によって、これを使用する作業者に異常（故障）の発生を通知することができる。
【００１８】
上記発明においては、前記情報処理装置が、ＨＴＭＬデータを外部から受信した場合に、受信したＨＴＭＬデータをＷｅｂページとして出力し、前記故障診断装置が、前記診断結果データを、ＨＴＭＬデータとして生成するように構成することもできる。これにより、広く普及しているウェブブラウザ等のコンピュータプログラムがインストールされているコンピュータを、情報処理装置として利用することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る故障診断システムについて、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係る故障診断システムの構成を示す模式図である。１はコンピュータである。図に示すように、コンピュータ１は、インターネット２を介して、他のコンピュータ３との間でデータの送受信を行うことが可能である。
【００２１】
図２は、コンピュータ１の構成を示すブロック図である。コンピュータ１は、ＣＰＵ４，ＲＯＭ５，ＲＡＭ６，ディスク読取部７，ハードディスク８，画像出力インタフェース９，入出力インタフェース１０，及び通信インタフェース１１を備えている。
【００２２】
ＣＰＵ４は、ＲＩＳＣ型、ＣＩＳＣ型、及びＶＬＩＷ型等のマイクロプロセッサであり、バスを介してＲＯＭ５，ＲＡＭ６，ディスク読取部７，ハードディスク８，画像出力インタフェース９，入出力インタフェース１０，及び通信インタフェース１１に接続されている。ＣＰＵ４は、ＲＯＭ５に記憶されているコンピュータプログラム又はＲＡＭ６にロードされたコンピュータプログラムを実行することが可能である。そして、後述するような本発明に係るコンピュータプログラムをＣＰＵ４が実行することにより、コンピュータ１が本発明に係る故障診断装置として機能する。
【００２３】
ＲＯＭ５は、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等から構成されており、ＣＰＵ４に実行されるコンピュータプログラム及びこれに用いるデータ等が記録されている。
【００２４】
ＲＡＭ６は、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ等により構成されている。ＲＡＭ６は、ＲＯＭ５，ハードディスク８等に記憶されているコンピュータプログラムを実行するときに、このコンピュータプログラムがロードされ、ＣＰＵ４の作業領域として利用される。
【００２５】
ディスク読取部７は、フレキシブルディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、又はＤＶＤ−ＲＯＭドライブ等から構成されており、可搬型記録媒体１２を装脱することが可能であり、装着した可搬型記録媒体１２に記録されたコンピュータプログラム又はデータを読み出すことができる。
【００２６】
ハードディスク８は、オペレーティングシステムをはじめ、ＣＰＵ４に実行させるための種々のコンピュータプログラムがインストールされている。
【００２７】
また、ハードディス８には、外部からＨＴＴＰプロトコルによるＨＴＭＬデータの送信要求データが受信された場合に、該当するＨＴＭＬデータをハードディスク８内から読み出し、又は生成し、これを要求元へ送信するためのコンピュータプログラム（ＨＴＴＰサーバプログラム）がインストールされている。このコンピュータプログラムが、ＣＰＵ４に実行されることにより、コンピュータ１はＨＴＴＰサーバとして機能する。
【００２８】
画像出力インタフェース９は、ＬＣＤ又はＣＲＴ等で構成された表示装置１３に接続されており、ＣＰＵ４から与えられた画像データを表示装置１３に出力するようになっている。表示装置１３は、入力した画像データに従って、画像（画面）を表示する。
【００２９】
入出力インタフェース１０は、例えばＵＳＢ，ＩＥＥＥ１３９４，ＲＳ−２３２Ｃ等のシリアルインタフェース、ＳＣＳＩ，ＩＤＥ，ＩＥＥＥ１２８４等のパラレルインタフェース、Ｄ／Ａ変換器、Ａ／Ｄ変換器等からなるアナログインタフェース等から構成されている。入出力インタフェース１０には、キーボード及びマウス等の入力装置１４が接続されており、ユーザ（作業者）が入力装置１４を使用することにより、コンピュータ１にデータを入力することが可能である。また、入出力インタフェース１０には、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）１５が接続されている。
【００３０】
ＰＬＣ１５は、工場内の設備に設けられた各種センサ、及びアクチュエータの駆動回路等に接続されており、かかる設備の動作制御を行うように、予め制御用プログラムが記録されたメモリ及びマイクロプロセッサ等が内蔵されている。そして、ＰＬＣ１５は、接続されたセンサから出力される信号（状態信号）を取り込み、この状態信号をコンピュータ１の入出力インタフェース１０へ出力するようになっている。更に具体的には、各センサは低電圧と高電圧の２種類の出力信号を発生する。ＰＬＣ１５はこのような信号のうち、低電圧の信号を０に、高電圧の信号を１に対応付け、デジタル信号としてコンピュータ１へ出力する。また、ＰＬＣ１５は、接続されたセンサの出力により、設備の故障、異常等の発生を検出しこれを通知するデータをコンピュータ１へ出力するようにもなっている。
【００３１】
通信インタフェース１１は、例えばモデム、ＴＡ及びＤＳＵ、又はＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）用のインタフェースであり、ＴＣＰ／ＩＰを使用してインターネット２に接続された他の機器との間でデータの送受信が可能である。
【００３２】
本発明に係る故障診断装置のコンピュータプログラムは、可搬型記録媒体１２に記録されており、又はインターネット２に接続されたサーバコンピュータの記録装置に記録されており、コンピュータ１は、ディスク読取部７により可搬型記録媒体１２からコンピュータプログラムを読み取り、又は通信インタフェース１１によってサーバコンピュータからコンピュータプログラムをダウンロードし、ハードディスク８に格納し、格納されたコンピュータプログラムをＣＰＵ４がＲＡＭ６にロードすることによって、コンピュータ１は本発明の故障診断装置として機能する。
【００３３】
図３は、コンピュータ３の構成を示すブロック図である。コンピュータ３は、ＣＰＵ１６，ＲＯＭ１７，ＲＡＭ１８，ディスク読取部１９，ハードディスク２０，画像出力インタフェース２１，入出力インタフェース２２，及び通信インタフェース２３を備えている。
【００３４】
ＣＰＵ１６は、ＲＩＳＣ型、ＣＩＳＣ型、及びＶＬＩＷ型等のマイクロプロセッサであり、バスを介してＲＯＭ１７，ＲＡＭ１８，ディスク読取部１９，ハードディスク２０，画像出力インタフェース２１，入出力インタフェース２２，及び通信インタフェース２３に接続されている。ＣＰＵ１６は、ＲＯＭ１７に記憶されているコンピュータプログラム又はＲＡＭ１８にロードされたコンピュータプログラムを実行することが可能である。
【００３５】
ＲＯＭ１７は、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等から構成されており、ＣＰＵ１６に実行されるコンピュータプログラム及びこれに用いるデータ等が記録されている。
【００３６】
ＲＡＭ１８は、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ等により構成されている。ＲＡＭ１８は、ＲＯＭ１７，ハードディスク２０等に記憶されているコンピュータプログラムを実行するときに、このコンピュータプログラムがロードされ、ＣＰＵ１６の作業領域として利用される。
【００３７】
ディスク読取部１９は、フレキシブルディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、又はＤＶＤ−ＲＯＭドライブ等から構成されており、可搬型記録媒体２４を装脱することが可能であり、装着した可搬型記録媒体２４に記録されたコンピュータプログラム又はデータを読み出すことができる。
【００３８】
ハードディスク２０は、オペレーティングシステムをはじめ、ＣＰＵ１６に実行させるための種々のコンピュータプログラムがインストールされている。
【００３９】
画像出力インタフェース２１は、ＬＣＤ又はＣＲＴ等で構成された表示装置２５に接続されており、ＣＰＵ１６から与えられた画像データを表示装置２５に出力するようになっている。表示装置２５は、入力した画像データに従って、画像（画面）を表示する。
【００４０】
またハードディスク２０には、ＨＴＭＬデータ（ＸＭＬデータ及びＤＨＴＭＬデータ等、ＨＴＭＬデータに準ずる形式のデータ、ＪＰＥＧ，ＧＩＦ等の画像データ等を含む）を受信したときに、この記述に従って画像データを生成し、Ｗｅｂページとして表示装置２５に表示させるためのコンピュータプログラム（ウェブブラウザ）がインストールされている。
【００４１】
入出力インタフェース２２は、例えばＵＳＢ，ＩＥＥＥ１３９４，ＲＳ−２３２Ｃ等のシリアルインタフェース、ＳＣＳＩ，ＩＤＥ，ＩＥＥＥ１２８４等のパラレルインタフェース、Ｄ／Ａ変換器、Ａ／Ｄ変換器等からなるアナログインタフェース等から構成されている。入出力インタフェース２２には、キーボード及びマウス等の入力装置２６が接続されており、ユーザ（作業者）が入力装置２６を使用することにより、コンピュータ３にデータを入力することが可能である。
【００４２】
通信インタフェース２３は、例えばモデム、ＴＡ及びＤＳＵ、又はＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）用のインタフェースであり、ＴＣＰ／ＩＰを使用してインターネット２に接続された他の機器との間でデータの送受信が可能である。
【００４３】
次に、本実施の形態に係る故障診断システムの動作について説明する。コンピュータ１に内蔵されるＣＰＵ４は、次のようなコンピュータプログラムを実行する。図４は、本発明に係る故障診断システムの処理手順の一つを示すフローチャートである。
【００４４】
ＣＰＵ４は、以下に説明するようなデータロギング処理を行う。まずＣＰＵ４は、入出力インタフェース１０によってＰＬＣ１５から取り込んだ状態信号（デジタル信号）を、デジタルデータとしてＲＡＭ６の所定の領域に記憶する（ステップＳ１）。更に具体的には、この領域は、ＦＩＦＯ型のバッファ領域であり、ＣＰＵ４は、同時刻に取り込んだ複数の状態信号の各信号値を表すデータ列をこの領域に記憶し、これとともに、以前に記憶したデータ列の中で最も古いデータをこの領域から削除する。
【００４５】
次に、ＣＰＵ４は、設備に異常（故障）が発生したか否かを検出する（ステップＳ２）。この処理は、ＰＬＣ１５から出力された信号の中に、設備の異常発生を通知するデータが含まれているか否かを判断することによってなされる。
【００４６】
ステップＳ２において、設備の異常発生を検出しない場合には、ステップＳ１からの処理を繰り返す。一方、ステップＳ２において、設備の異常発生を検出した場合には、計時を開始し（ステップＳ３）、更にＰＬＣ１５からの出力信号をデータとして記憶する（ステップＳ４）。そして、計時開始から所定時間が経過したか否かを判別し（ステップＳ５）、所定時間がまだ経過していない場合には、ステップＳ４からの処理を繰り返す。
【００４７】
ステップＳ５において、所定時間が経過した場合には、このバッファ領域のデータ（状態データ）をハードディスク８に記憶（記録）する（ステップＳ６）。そして、ステップＳ１へ処理を戻す。
【００４８】
このようなデータロギング処理によって、設備の異常発生を検出した場合にハードディスク８に記憶されるデータについて説明する。ＰＬＣ１５からは、各センサ等から出力された、時間的に変化するアナログ信号が、一定間隔でサンプリングされ、デジタル信号（状態信号）とされて出力される。このように時間的に変化する状態信号が、コンピュータ１に取り込まれ、夫々離散的な状態データとしてハードディスク８に記憶される。
【００４９】
このように設備に異常が発生した場合、ＰＬＣ１５によって異常発生が検出され、このときコンピュータ３が設置されている監視室等に設けられた異常発生通知ランプが点灯する等して、異常発生の通知が行われる。また、監視室内に監視用テレビモニタが設けられ、工場内に設備監視用カメラが設けられており、このカメラによる撮影画像が監視用テレビカメラへ伝送され、表示されることにより、異常発生の通知が行われるものであってもよいし、コンピュータ１のＣＰＵ４が前述したステップＳ２と同様の処理により設備の異常発生を検出し、インターネット２を介してコンピュータ３へ異常の発生を通知するための通知データを送信し、コンピュータ３がこの異常発生を通知するための画像表示を行うことによって、異常発生の通知が行われるものであってもよい。
【００５０】
このように、異常発生の通知が行われた場合、本実施の形態に係る故障診断システムは、以下に説明するような動作を行うようになっている。図５〜図８は、本発明の実施の形態に係る故障診断システムの他の動作を示すフローチャートである。まず、コンピュータ３のＣＰＵ１６は、ユーザの入力装置２６の操作により、本実施の形態に係る故障診断システムのログイン用ＨＴＭＬデータの記憶位置を示すＵＲＬ等のデータが入力された場合に、このＨＴＭＬデータを要求する要求データを通信インタフェース２３にコンピュータ１へ、即ち通信インタフェース１１に対応づけられたＩＰアドレスのデータを含む要求データを外部へ送信させる（ステップＳ１１）。コンピュータ１の通信インタフェース１１によって、要求データは受信され、ＣＰＵ４に与えられる（ステップＳ１２）。そして、ＣＰＵ４は、通信インタフェース１１にログイン用ＨＴＭＬデータをコンピュータ３へ送信させる（ステップＳ１３）。このＨＴＭＬデータがコンピュータ３の通信インタフェース２３によって受信され、ＣＰＵ１６に与えられる（ステップＳ１４）。そして、ＣＰＵ１６は、このＨＴＭＬデータの記述に応じた画像データを画像出力インタフェース２１に出力させ（ステップＳ１５）、これにより表示装置２５にログイン用のＷｅｂページが表示される。
【００５１】
このＷｅｂページには、ユーザ名及びパスワードを入力するための入力用領域と、送信用のボタンが含まれている。そして、ユーザが入力装置２６を操作することにより、ユーザ名及びパスワードを入力し、送信用のボタンをクリックした場合に、ＣＰＵ１６は、通信インタフェース２３にユーザ名及びパスワードを含むデータをコンピュータ１へ送信させる（ステップＳ１６）。通信インタフェース１１によって、このデータが受信され、ＣＰＵ４に与えられる（ステップＳ１７）。そして、ＣＰＵ４によって、公知の認証技術を利用したユーザ認証処理が行われる（ステップＳ１８）。
【００５２】
ステップＳ１８のユーザ認証処理において、認証が失敗した場合には、ＣＰＵ４は処理を終了する。また、ステップＳ１８の処理において、認証が成功した場合には、ＣＰＵ４は、故障特定データの入力用のＨＴＭＬデータをハードディスク８から読み出し、通信インタフェース１１にコンピュータ３へこのＨＴＭＬデータを送信させる（ステップＳ１９）。
【００５３】
通信インタフェース２３によって、このＨＴＭＬデータが受信され、ＣＰＵ１６に与えられる（ステップＳ２０）。ＣＰＵ１６は、このＨＴＭＬデータの記述に従い、Ｗｅｂページの画像データを生成し、これを画像出力インタフェース２１に出力させることにより、表示装置２５にＷｅｂページの画像の表示を行わせる（ステップＳ２１）。例えば、このＷｅｂページには、故障の種類を表す故障番号等の故障特定データを入力するための入力エリアと、データの送信を指示するための送信用ボタンとが含まれているものである。なお、このＷｅｂページには、後述するようなデータロギング設定、データベース登録設定、診断対象設備選択設定等の設定用Ｗｅｂページを呼び出すためのリンクが含まれている。このＷｅｂページにおいて、ユーザが、予想した故障に対応する故障特定データを入力し、送信用ボタンのクリック操作を行った場合、ＣＰＵ１６は、通信インタフェース２３に故障特定データをコンピュータ１へ送信させる（ステップＳ２２）。
【００５４】
コンピュータ１の通信インタフェース１１によって故障特定データが受信され、ＣＰＵ４に与えられる（ステップＳ２３）。ハードディスク８には、故障の種類と、故障診断に用いられる状態データの組合せとの対応関係が、データベースとして格納されている。更に具体的には、このデータベースには、対象とする設備を特定する対象設備データ、故障の種類を表す故障名称、状態データの組み合わせ（ユニット）を特定するユニットデータ、ユニットに含まれる状態データを特定する状態特定データ等が互いに関連づけられて記憶されている。図９は、故障の種類と、故障診断に用いられる状態データの組合せとの対応関係を示す模式図である。図では、３種類の故障３５〜３７と、４つの状態データ３１〜３４とが存在する場合について説明している。故障３５の故障診断には、状態データ３１，３２の組合せであるユニット３８と、状態データ３１，３３の組合せであるユニット３９とが用いられる。即ち、故障３５が発生した場合には、状態データ３１，３２が所定のパターンを示し、また状態データ３１，３３も所定のパターンを示すこととなる。更に詳しく説明すると、状態データ３１〜３３のパターンによって、故障３５が発生しているか否かを特定することができ、この特定には状態データ３４を用いる必要はない。
【００５５】
また、故障３６についての故障診断に対しては、状態データ３２，３４の組合せであるユニット４０が用いられ、故障３７についての故障診断に対しては、状態データ３３，３４の組合せであるユニット４１と、状態データ３１，３２，３４の組合せであるユニット４２とが用いられる。このように、前記データベースには、故障特定データと、この故障に対応するユニットを特定する、例えばユニット番号等のユニットデータと、これに含まれる状態データを特定する、例えば状態データ番号等の状態特定データとが互いに関連付けられて記憶されている。
【００５６】
故障特定データが与えられたＣＰＵ４は、この故障特定データに対応するユニットを特定するユニットデータのうちの１つを、前述したデータベースから読み出し（ステップＳ２４）、照合対象のユニットの順番を表す照合ユニット番号Ｕを０にセットする（ステップＳ２５）。図９の場合について説明すると、故障３５を特定する故障特定データが与えられた場合には、ユニット３８，３９のうちの１つを特定するユニットデータが読み出される。
【００５７】
そして、ＣＰＵ４は、このユニットデータに対応付けられている状態特定データを、前述したデータベースから読み出す（ステップＳ２６）。次に、ＣＰＵ４は、この状態特定データによって特定される状態データを、前述したデータロギング処理によってハードディスク８に記憶されたデータから抽出する（ステップＳ２７）。図５，１０を用いて説明すると、ステップＳ２４でユニット３８を特定するユニットデータが読み出された場合、このユニット３８に含まれる状態データ３１，３２が、全ての状態データ３１〜３４から抽出される。
【００５８】
次に、ＣＰＵ４は、ステップＳ２７にて抽出した状態データに対して、時間軸方向に圧縮する処理を行う（ステップＳ２８）。この処理を図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は、本発明の実施の形態に係る故障診断装置の圧縮処理を説明するための模式図であり、図１１は、本発明の実施の形態に係る故障診断装置の圧縮処理の処理手順を示すフローチャートである。図１０に示すように、状態データ３１は、時刻（時点）ｔ０〜ｔ１では０であり、時刻ｔ１以降では１となっている。状態データ３２は、時刻ｔ０〜ｔ２では０であり、時刻ｔ２〜ｔ３では１であり、時刻ｔ３以降では０となっている。そこで、この処理では、時間的に変化しない部分を実質的に削除するように、夫々の状態データ３１，３２を圧縮して、時間圧縮データ４３とする。即ち、時刻ｔ０では、状態データ３１が０であり、状態データ３２が０であるので、時間圧縮データ４３の時刻ｔ０でのデータ値は、００のデータ列となる。更に、時刻ｔ１の直前までは、状態データ３１，３２が夫々０のままであるので、この間のデータは時間圧縮データ４３には含まれない。時刻ｔ１では、状態データ３１が１であり、状態データ３２が０であるので、時間圧縮データ４３の時刻ｔ１でのデータ値は、１０のデータ列となる。同様に、時刻ｔ２，ｔ３でのデータ値は、１１，１０となる。従って、時間圧縮データ４３は、００，１０，１１，１０の各データ列が時刻に関連付けられた構成となっている。
【００５９】
このことを、図１１を用いて説明する。ＣＰＵ４は、ステップＳ２７にて抽出された状態データのうち、最初のサンプリングデータ、即ち最初のデータ列を、時間圧縮データの最初のデータ列とし（ステップＳ１００）、サンプリング時刻Ｔｓに２を代入する（ステップＳ１０１）。次に、ＣＰＵ４は、サンプリング時刻Ｔｓのサンプリングデータが、ステップＳ２７にて抽出された状態データに存在するか否かを判別し（ステップＳ１０２）、存在しない場合は、処理をステップＳ２９に移す（リターンする）。ステップＳ１０２において、サンプリング時刻Ｔｓのサンプリングデータが存在する場合、ＣＰＵ４は、このサンプリングデータが、サンプリング時刻Ｔｓ−１のサンプリングデータと一致するか否かを判別し（ステップＳ１０３）、一致しない場合は、サンプリング時刻Ｔｓのサンプリングデータを、時間圧縮データに追加し（ステップＳ１０４）、サンプリング時刻Ｔｓを１だけインクリメントして（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０２に処理を移す。ステップＳ１０３において、両データが一致する場合、ＣＰＵ４は、ステップＳ１０５に処理を移す。
【００６０】
図１２は、本発明の実施の形態に係る故障診断装置の処理による効果を説明するための模式図である。図１２に示すように、状態データ３１〜３４のパターンとして、パターンＡ〜Ｃがある場合、この各パターンについて、状態データ３１〜３４を全て用いて、即ち状態データの抽出を行わずに、圧縮処理を行うと、パターンａ〜ｃの３つの時間圧縮データが夫々生成される。一方、パターンＡ〜Ｃの夫々について、状態データ３１，３２を抽出し、これに圧縮処理を行うと、パターンＡ〜Ｃの何れにおいてもパターンｄの時間圧縮データが生成されることとなる。このように、状態データの抽出を行った上で、圧縮処理を行うことにより、時間圧縮データのデータサイズを小さくできるとともに、パターンＡ〜Ｃのデータを１つのパターンｄの時間圧縮データへ変換することができ、後述する照合処理で用いる正常事例データ及び異常事例データのパターンを少なくすることができる。
【００６１】
次に、ＣＰＵ４は、初期化処理として、時間圧縮データの時刻（照合位置）ｔを０とし、照合結果を表す２次元配列データである変数ｅｘ［Ｕ］［ｉ］の全てに０を代入し、後述する正常事例データを特定する正常事例番号を表す変数ｎｍｌに１を代入し、異常事例データを特定する異常事例番号を表す変数ｅｒｒに１を代入する（ステップＳ２９）。ここで、ｉは、正数を表す変数であり、０からステップＳ２８にて生成した時間圧縮データのデータ列数より１小さい整数（以下、時間圧縮データの長さＬという）までの各整数が代入される。
【００６２】
ここで、正常事例データ及び異常事例データについて説明する。正常事例データは、設備が正常な場合に採取された各状態データから、照合対応のユニットの状態データを抽出し、これに対して圧縮処理を行った結果と同一のデータである。一方、異常事例データは、設備が異常な場合に採取された各状態データから、照合対象のユニットの状態データを抽出し、これに対して圧縮処理を行った結果と同一のデータである。従って、正常事例データ及び異常事例データは、時間圧縮データと同じく、複数のデータ列が時刻に関連付けられた形式のデータ構造となっている。また、正常事例データ及び異常事例データは、夫々正常事例番号及び異常事例番号に対応付けられており、これによって特定することができるようになっている。このような正常事例データ及び異常事例データは、ハードディスク８に予め記憶されている。なお、正常事例データ及び異常事例データは、前述した処理によって、コンピュータ１を用いて生成したものであってもよいし、ユーザによって手作業で入力されて生成されたものであってもよいし、他の方法により生成されたものであってもよい。
【００６３】
次にＣＰＵ４は、正常事例番号ｎｍｌの正常事例データが存在するか否かを判別し（ステップＳ３０）、この正常事例データが存在する場合、時刻ｔ以降の時間圧縮データのデータ列が、正常事例番号ｎｍｌの正常事例データのデータ列と一致するか否かを判別する（ステップＳ３１）。この処理は、公知のパターンマッチングにより行われる。ステップＳ３１において、両データが一致する場合、ＣＰＵ４は、配列データｅｘ［Ｕ］［ｉ］のうち、ｉがｔから、ｔに正常事例番号ｎｍｌの正常事例データのデータ列数を加え１を減じた整数までのデータに、ｎｍｌを代入し、またｔにｔに正常事例ｎｍｌの正常事例データのデータ列数を加えた整数を代入し（ステップＳ３２）、ステップＳ３４へ処理を移す。ステップＳ３１において、両データが一致しない場合、ＣＰＵ４は、ｔを１だけインクリメントし（ステップＳ３３）、ステップＳ３４へ処理を移す。
【００６４】
ＣＰＵ４は、ｔと時間圧縮データの長さＬとを比較し（ステップＳ３４）、ｔ＜Ｌの場合には、処理をステップＳ３１へ移す。ステップＳ３４において、ｔ≧Ｌの場合には、ｎｍｌを１だけインクリメントし、ｔに０を代入して（ステップＳ３５）、処理をステップＳ３０へ移す。
【００６５】
ステップＳ３０において、正常事例番号ｎｍｌの正常事例データが存在しない場合、異常事例番号ｅｒｒの異常事例データが存在するか否かを判別する（ステップＳ３６）。そして、ステップＳ３６において、この異常事例データが存在しない場合、ＣＰＵ４は、Ｕを１だけインクリメントし（ステップＳ３７）、この故障特定データに対応するユニットであって、他の（照合に用いられていない）ユニットが存在するか否かを判別する（ステップＳ３８）。ステップＳ３８において、該当するユニットが存在しない場合、ＣＰＵ４はステップＳ４６へ処理を移す。またステップＳ３８において、該当するユニットが存在する場合、ＣＰＵ４は故障特定データに対応するユニットを特定するもののうち、まだ処理されていないユニットデータを、前述したデータベースから読み出し（ステップＳ３９）、ステップＳ２６へ処理を移す。
【００６６】
ステップＳ３６において、異常事例番号ｅｒｒの異常事例データが存在する場合、ＣＰＵ４は、時間圧縮データのうち、時刻ｔのデータ列に対して一致する正常事例データ又は異常事例データのデータ列が存在したか否か、即ち、配列データｅｘ［Ｕ］［ｔ］が０でないか否かを判別し（ステップＳ４０）、このデータが０でない場合、ｔを１だけインクリメントし（ステップＳ４１）、ｔと時間圧縮データの長さＬとを比較する（ステップＳ４２）。ステップＳ４２において、ｔ＜Ｌの場合、ＣＰＵ４は、処理をステップＳ４０へ移す。ステップＳ４２において、ｔ≧Ｌの場合、ＣＰＵ４は、ｅｒｒを１だけインクリメントし、ｔに０を代入して（ステップＳ４３）、処理をステップＳ３６へ移す。
【００６７】
また、ステップＳ４０において、配列データｅｘ［Ｕ］［ｔ］が０の場合、時刻ｔ以降の時間圧縮データのデータ列が、異常事例番号ｅｒｒの異常事例データのデータ列と一致するか否かを判別する（ステップＳ４４）。この処理は、前述したステップＳ３１の処理と同じく、公知のパターンマッチングにより行われる。ステップＳ４４において、両データが一致しない場合、ＣＰＵ４は処理をステップＳ４１へ移す。また、ステップＳ４４において、両データが一致する場合、ＣＰＵ４は、配列データｅｘ［Ｕ］［ｉ］のうち、ｉがｔから、ｔに異常事例番号ｅｒｒの異常事例データのデータ列数を加え１を減じた整数までのデータに、異常事例に一致したことを識別するために”−”を先頭に付加したｅｒｒ、即ち−ｅｒｒを代入し、またｔに異常事例ｅｒｒの異常事例データのデータ列数を加えた整数をｔに代入し（ステップＳ４５）、ステップＳ４２へ処理を移す。
【００６８】
以上の処理によって生成された照合結果のデータｅｘについて説明する。図１３は、照合結果の一例を説明するための模式図である。この例では、故障４４に対して診断を行った場合について説明している。故障４４の診断には、３つの状態データからなるユニット４５と、２つの状態データからなるユニット４６とが用いられる。また、ユニット４５に対しては、正常事例番号１〜４の正常事例データと、異常事例番号１，２の異常事例データとが定義されているものとし、ユニット４６に対しては、正常事例番号１〜３の正常事例データと、異常事例番号１，２の異常事例データとが定義されているものとする。また、ユニット４５の状態データから生成された時間圧縮データ４７は、ｔ０１〜ｔ０６の各時点における６つのデータ列から構成されており、ユニット４６の状態データから生成された時間圧縮データ４８は、ｔ１１〜ｔ１９の各時点における９つのデータ列から構成されているものとしている。
【００６９】
この故障４４に対応づけられている一方のユニット４５に係る時間圧縮データは、ｔ０１，ｔ０２の時点でのデータ列が、正常事例番号１の正常事例データと一致しており、ｔ０３，ｔ０４の時点でのデータ列が、正常事例番号４の正常事例データと一致している。また、この時間圧縮データは、ｔ０５，ｔ０６の時点でのデータ列が、異常事例番号２の異常事例データと一致している。従って、ｅｘ［０］［０］〜ｅｘ［０］［５］の各データは、１，１，４，４，−２，−２となる。
【００７０】
また、故障４４に対応づけられている他方のユニット４６に係る時間圧縮データは、ｔ１１〜ｔ１４の各時点でのデータ列が、正常事例番号３の正常事例データと一致しており、ｔ１７〜ｔ１９の各時点でのデータ列が、正常事例番号２の正常事例データと一致している。更に、この時間圧縮データは、ｔ１５，ｔ１６の時点でのデータ列が、何れの正常事例データ及び異常事例データにも一致していない。従って、ｅｘ［１］［０］〜ｅｘ［１］［８］の各データは、３，３，３，３，０，０，２，２，２となる。
【００７１】
図１４は、照合結果の他の例を説明するための模式図である。ここでは、故障４９に対して診断を行った場合について説明している。故障４９の診断には、３つの状態データからなるユニット５０と、夫々２つの状態データからなる２つのユニット５１，５２とが用いられる。また、ユニット５０に対しては、正常事例番号１，２の正常事例データと、異常事例番号１，２の異常事例データとが定義されているものとし、ユニット５１に対しては、正常事例番号１，２の正常事例データと、異常事例番号１〜３の異常事例データとが定義されているものとし、ユニット５２に対しては、正常事例番号１〜３の正常事例データと、異常事例番号１，２の異常事例データとが定義されているものとする。また、ユニット５０の状態データから生成された時間圧縮データ５３は、ｔ２１〜ｔ２９の各時点における９つのデータ列から構成されており、ユニット５１の状態データから生成された時間圧縮データ５４は、ｔ３１〜ｔ３４の各時点における５つのデータ列から構成されており、ユニット５２の状態データから生成された時間圧縮データ５５は、ｔ４１〜ｔ５１の各時点における１１個のデータ列から構成されているものとしている。
【００７２】
この故障４９に対応づけられている１つのユニット５０に係る時間圧縮データは、ｔ２１〜ｔ２３の時点でのデータ列が、正常事例番号１の正常事例データと一致しており、ｔ２４〜ｔ２７の時点でのデータ列が、正常事例番号２の正常事例データと一致している。また、この時間圧縮データは、ｔ２８，ｔ２９の時点でのデータ列が、異常事例番号１の異常事例データと一致している。従って、ｅｘ［０］［０］〜ｅｘ［０］［８］の各データは、１，１，１，２，２，２，２，−１，−１となる。
【００７３】
また、故障４９に対応づけられている他のユニット５１に係る時間圧縮データは、ｔ３１〜ｔ３３の各時点でのデータ列が、正常事例番号１の正常事例データと一致しており、ｔ３４，ｔ３５の時点でのデータ列が、異常事例番号３の異常事例データと一致している。従って、ｅｘ［１］［０］〜ｅｘ［１］［４］の各データは、１，１，１，−３，−３となる。
【００７４】
また、故障４９に対応づけられている更に他のユニット５２に係る時間圧縮データは、ｔ４１〜ｔ４３の各時点でのデータ列が、正常事例番号２の正常事例データと一致しており、ｔ４４〜ｔ４８の各時点でのデータ列が、正常事例番号１の正常事例データと一致している。また、この時間圧縮データは、ｔ４９〜ｔ５１の各時点でのデータ列が、異常事例番号１の異常事例データと一致している。従って、ｅｘ［２］［０］〜ｅｘ［２］［１０］の各データは、２，２，２，１，１，１，１，１，−１，−１，−１となる。
【００７５】
次にＣＰＵ４は、以上のように生成した照合結果のデータｅｘを用いて、故障診断処理を行う（ステップＳ４６）。図１５は、故障診断処理の処理手順を示すフローチャートである。このサブルーチンが呼び出された場合、ＣＰＵ４は、変数Ｕに０を代入し（ステップＳ１１０）、照合ユニット番号Ｕのユニットの時間圧縮データのうち、異常事例データと一致したデータ列数を表す配列データＭ［Ｕ］に０を代入し、照合ユニット番号Ｕのユニットの時間圧縮データが異常事例データと一致しなかった場合に、このユニットに対して定義されている異常事例データの平均データ列数を表す配列データＮ［Ｕ］に０を代入する（ステップＳ１１１）。そして、ＣＰＵ４は、照合結果のデータｅｘ［Ｕ］［ｉ］のうち、０未満のデータの数を計数し、計数結果をＭ［Ｕ］に代入する（ステップＳ１１２）。ここでｉは、０からこのユニットの時間圧縮データの長さＬまでの整数である。次にＣＰＵ４は、Ｍ［Ｕ］が０であるか否かを判別し（ステップＳ１１３）、Ｍ［Ｕ］が０の場合は、照合ユニット番号Ｕのユニットに対して定義されている異常事例データの平均データ列数を演算し、演算結果をＮ［Ｕ］に代入する（ステップＳ１１４）。この処理は、例えば照合ユニット番号Ｕのユニットに対して定義されている異常事例データに含まれるデータ列数の平均値を求めることによって行われる。そして、ＣＰＵ４は、処理をステップＳ１１５へ移す。
【００７６】
ステップＳ１１３において、Ｍ［Ｕ］が０でない場合、ＣＰＵ４は、Ｕを１だけインクリメントし（ステップＳ１１５）、この故障特定データに対応するユニットであって、他の（故障診断処理に用いられていない）ユニットが存在するか否かを判別する（ステップＳ１１６）。ステップＳ１１６において、該当するユニットが存在する場合、ＣＰＵ４は、処理をステップＳ１１１に処理を移す。また、ステップＳ１１６において、該当するユニットが存在しない場合、ΣＭ／（ΣＭ＋ΣＮ）を演算し、これをこの故障特定データによって特定される故障の発生確定度Ｆとする（ステップＳ１１７）。ただし、ΣＭはＭ［Ｕ］の総和であり、ΣＮはＮ［Ｕ］の総和である。そして、ＣＰＵ４は処理をステップＳ４７へ移す（リターンする）。
【００７７】
このような故障診断処理を、図１３及び図１４を参照して説明する。図１３の場合、照合ユニット番号Ｕが０のユニット４５については、このユニット４５の時間圧縮データが、異常事例番号２の異常事例データとｔ０５，ｔ０６の２つの時点において一致している。また、照合ユニット番号Ｕが１のユニット４６については、時間圧縮データが異常事例データと一致していない。従って、Ｍ［０］＝２，Ｍ［１］＝０であり、ΣＭ＝２である。
【００７８】
また、照合ユニット番号Ｕが１のユニット４６に対しては、異常事例番号１，２の２つの異常事例データが定義されている。ここで、異常事例番号１の異常事例データに含まれるデータ列数が３であり、異常事例番号２の異常事例データに含まれるデータ列数が４である場合、Ｎ［１］＝（３＋４）／２＝３．５となる。一方、ユニット４５については、Ｎ［０］＝０である。従って、ΣＮ＝３．５である。この結果、この故障４４の発生確定度Ｆは、２／（２＋３．５）＝０．３６となる。
【００７９】
一方図１４の場合、照合ユニット番号Ｕが０のユニット５０については、このユニット５０の時間圧縮データが、異常事例番号１の異常事例データとｔ２８，ｔ２９の２つの時点において一致している。また、照合ユニット番号Ｕが１のユニット５１については、このユニット５１の時間圧縮データが、異常事例番号３の異常事例データとｔ３４，ｔ３５の２つの時点において一致しており、照合ユニット番号Ｕが２のユニット５２については、このユニット５２の時間圧縮データが、異常事例番号１の異常事例データとｔ４９〜ｔ５１の３つの時点において一致している。従って、Ｍ［０］＝２，Ｍ［１］＝２，Ｍ［２］＝３であり、ΣＭ＝２＋２＋３＝７である。
【００８０】
また、何れのユニット５０〜５２も、異常事例データと一致している部分を含んでいるので、Ｎ［０］＝０，ｎ［１］＝０，Ｎ［２］＝０であり、ΣＮ＝０である。この結果、故障４９の発生確定度Ｆは、７／７＝１となる。このように、故障の発生確定度が１に近づくほど、この故障が発生している蓋然性が高くなる。
【００８１】
次にＣＰＵ４は、演算した故障の発生確定度Ｆを表示するための、即ち故障の診断結果表示用のＨＴＭＬデータを生成し（ステップＳ４７）、通信インタフェース１１にコンピュータ３へこのＨＴＭＬデータを送信させる（ステップＳ４８）。通信インタフェース２３によって、このＨＴＭＬデータが受信され、ＣＰＵ１６に与えられる（ステップＳ４９）。ＣＰＵ１６は、このＨＴＭＬデータの記述に従い、Ｗｅｂページの画像データを生成し、これを画像出力インタフェース２１に出力させることにより、表示装置２５にＷｅｂページの画像の表示を行わせる（ステップＳ５０）。そして、ＣＰＵ１６は処理を終了する。
【００８２】
また、故障の診断結果を表示するＷｅｂページには、以下に説明するような構成となっている。図１６は、診断結果を表示するＷｅｂページの一例を示す模式図である。このＷｅｂページ５６には、診断結果として、故障の発生確定度Ｆが高い順に、故障内容５７と、故障の発生確定度Ｆと、故障に対する対応策を表示するＷｅｂページ５８へのリンク５９とが表示される。なお、故障内容５７は、故障名称として前述したデータベースに故障特定データに関連づけられて記憶されている。また、故障に対する対応策を表示するＷｅｂページ５８は、ハードディスク８内に記憶されており、この記憶位置が対応する故障特定データに関連づけられて、前記データベースに記憶されている。ＣＰＵ４は、データベースから故障特定データに関連づけられているこれらのデータを読み出し、これらのデータを図１６に示すＷｅｂページとして画面表示できるように、ＨＴＭＬデータを生成する。
【００８３】
このＷｅｂページ５６に含まれるリンクをクリックする操作をユーザが行った場合には、このリンク先であるＨＴＭＬデータを要求するデータがコンピュータ３からコンピュータ１へ送信され、このデータをコンピュータ１が受信して、ハードディスク８内から該当するＨＴＭＬデータを読み出し、コンピュータ３へ送信する。これによって、コンピュータ３の表示装置２５に故障の対応策のＷｅｂページ５８が表示されることとなる。
【００８４】
また、前述した如き故障診断において、時間圧縮データが、正常事例データ及び異常事例データの何れにも一致しなかった部分を含んでいる場合、このような故障の診断結果を表示するＷｅｂページ５６には、新規事例データ登録用のＷｅｂページ６０を呼び出すリンク（図示せず）が含まれている。図１７は、新規事例データ登録用のＷｅｂページの一例を示す模式図である。このＷｅｂページ６０には、診断対象となった各ユニットの照合結果６１，６２が夫々表形式で表示される。各照合結果６１，６２には、診断対象となった各ユニットの時間圧縮データの各データ列６３が、時系列順に並べられて表示される。そして、各データ列６３の横に、これに一致した正常事例データ又は異常事例データの事例番号６４が表示される。また、正常事例データ及び異常事例データのどちらにも一致しなかったデータ列の横は、何も表示されない空き領域とされる。正常事例データに一致したデータ列、異常事例データに一致したデータ列、どちらの事例データにも一致しなかったデータ列は、ユーザが区別しやすい易いように夫々色分けして表示される。
【００８５】
このようなデータ列のうち、正常事例データ及び異常事例データのどちらにも一致しなかった部分を表示している領域（セル群）６５に対して、ユーザがクリック等の操作を行った場合、このデータ列の集合を正常事例データ又は異常事例データの何れかに登録することが可能となっている。このＷｅｂページ６０では、クリックによって選択したセル群６５に含まれるデータ列の集合に対して、正常事例データ及び異常事例データの何れとして登録するかをユーザが選択できるようになっており、ユーザの入力結果がコンピュータ１へ送信され、この入力内容がデータベースに登録されることとなる。このような機能により、容易に正常事例データ及び異常事例データの登録することが可能となる。
【００８６】
次に、このような故障診断装置として機能するコンピュータ１の各種設定動作について説明する。まず、コンピュータ１のハードディスク８には、次に説明するようなデータロギング設定に係るコンピュータプログラムがインストールされている。前述した故障特定データの入力用のＷｅｂページには、データロギング設定用のＷｅｂページ６６（図１８参照）へのリンクが含まれている。ユーザがこのリンクをクリックする等の操作を行うことにより、データロギング設定用のＨＴＭＬデータの送信を要求するデータがコンピュータ３からコンピュータ１へ送信され、このデータがコンピュータ１にて受信されたときに、コンピュータ１が該当するＨＴＭＬデータをハードディスク８内から読み出し、コンピュータ３へ送信する。コンピュータ３は、このＨＴＭＬデータを受信し、表示装置２５にデータロギング設定用のＷｅｂページ６６を表示させる。
【００８７】
図１８は、データロギング設定用のＷｅｂページの一例を示す模式図である。このＷｅｂページ６６では、データロギングを行う時間範囲を設定するために、データロギングの始点と終点とを指定できるようになっている。Ｗｅｂページ６６には、データロギングの始点を故障検出の何秒前とするかを指定できるように、入力エリア６７が含まれており、データロギングの終点を故障検出の何秒後とするかを指定できるように、入力エリア６８が含まれている。また、Ｗｅｂページ６６には、入力した時間範囲をデータロギングの時間範囲として反映させるための決定用のボタン６９と、入力した内容を取り消すための取り消し用のボタン７０とが含まれている。
【００８８】
ユーザが入力エリア６７，６８に所要の時間を入力し、決定用のボタン６９をクリックする操作を行うことにより、入力されたデータがコンピュータ１へ送信される。コンピュータ１は、このデータを受信し、ハードディスク８内に格納されているデータロギングの始点及び終点のデータを変更する。この結果、前述したデータロギング処理にて説明したバッファ領域のサイズが、設定された時間範囲でデータロギングを行えるだけのサイズへ変更され、また、ステップＳ５での所定時間が、入力エリア６８に入力された時間に変更される。
【００８９】
また、コンピュータ１のハードディスク８には、次に説明するようなデータベース登録設定に係るコンピュータプログラムがインストールされている。前述した故障特定データの入力用のＷｅｂページには、データベース登録設定用のＷｅｂページ７１（図１９参照）へのリンクが含まれている。ユーザがこのリンクをクリックする等の操作を行うことにより、データベース登録設定用のＨＴＭＬデータの送信を要求するデータがコンピュータ３からコンピュータ１へ送信され、このデータがコンピュータ１にて受信されたときに、コンピュータ１が該当するＨＴＭＬデータをハードディスク８内から読み出し、コンピュータ３へ送信する。コンピュータ３は、このＨＴＭＬデータを受信し、表示装置２５にデータベース登録設定用のＷｅｂページ７１を表示させる。
【００９０】
図１９は、データベース登録設定用のＷｅｂページの一例を示す模式図である。このＷｅｂページ７１には、選択されている故障名称を表示するための表示エリア７２と、この故障名称に関連づけられたユニットのユニットデータを表示するための表示エリア７３とが含まれている。表示エリア７２の側部には、データベースに登録されている故障名称の一覧をプルダウン形式で表示するためのボタン７４が表示されている。ユーザがこのボタン７４をクリックする操作を行うことにより、プルダウン形式の一覧が表示され、マウスのクリック操作等により、この一覧から所要の故障名称を選択することができる。このように選択された故障名称が表示エリア７３に表示され、この故障名称に対応するユニットデータの一覧が、表示エリア７３に表示される。
【００９１】
表示エリア７３に表示されているユニットデータから所要のものをユーザがクリック操作することにより、このユニットデータが選択される。更にこのＷｅｂページ７１では、このように選択されたユニットデータに対応づけられている状態特定データが、表示エリア７３の側方に設けられている表示エリア７５に一覧表示されるようになっている。また、表示エリア７５に表示されている状態特定データをユーザがクリック操作した場合も、その状態特定データを選択することができるようになっている。なお、この例では、ユーザが理解しやすいように、状態特定データをセンサとして表示している。
【００９２】
表示エリア７３の図中下方には、ユニット削除用のボタン７６が表示され、表示エリア７５の図中下方には、状態特定データ削除用のボタン７７が表示されている。ボタン７６がクリック操作された場合には、その時点で選択されていたユニットデータが表示エリア７３から削除される。またボタン７７がクリック操作された場合には、その時点で選択されていた状態特定データが表示エリア７５から削除される。
【００９３】
また、表示エリア７５の図中上方には、表示エリア７５に追加したい状態特定データを表示するための表示エリア７８が設けられている。この表示エリア７８の側部には、データベースに登録されている状態特定データの一覧をプルダウン形式で表示するためのボタン７９が表示されている。ユーザがこのボタン７９をクリックする操作を行うことにより、プルダウン形式の一覧が表示され、マウスのクリック操作等により、この一覧から所要の状態特定データを選択することができる。このボタン７９の図中側方には、表示エリア７８に表示されている状態特定データを表示エリア７５に追加するためのボタン８０が表示されている。ユーザがこのボタン８０をクリック操作することにより、その時点で表示エリア７８に表示されている状態特定データが、新たな状態特定データとして、表示エリア７５に追加表示される。即ち、この状態特定データが、その時点で選択されているユニットデータに関連する状態特定データに追加されることとなる。
【００９４】
また、表示エリア７３の図中上方には、その時点でデータベースに登録されているユニットデータのうち、表示エリア７３に追加したいものを表示するための表示エリア８１が表示されている。この表示エリア８１の図中側部には、データベースに登録されているユニットデータの一覧をプルダウン形式で表示するためのボタン８２が表示されている。ユーザがこのボタン８２をクリックする操作を行うことにより、プルダウン形式のユニットデータの一覧が表示され、マウスのクリック操作等により、この一覧から所要のユニットデータを選択することができる。
【００９５】
表示エリア８１の図中上方には、新たなユニットデータを入力するための入力エリア８３が表示されている。ユーザが入力装置２６を操作することにより、この入力エリア８３に新たなユニットデータを入力することができる。更にこの入力エリア８３の図中側方には、表示エリア８１に表示されているユニットデータ又は入力エリア８３に入力されたユニットデータを、表示エリア７３に追加するためのボタン８４が表示されている。ユーザがこのボタン８４をクリック操作することにより、その時点で表示エリア８１に表示されているユニットデータ又は入力エリア８３に表示されているユニットデータが、新たなユニットデータとして、表示エリア７３に追加表示される。即ち、このユニットデータが、その時点で表示エリア７２に表示されている故障名称に関連するユニットデータに追加されることとなる。
【００９６】
更に、表示エリア７２の図中上方には、新たな故障名称を入力するための入力エリア８５が表示されている。ユーザが入力装置２６を操作することにより、この入力エリア８５に新たな故障名称を入力することができる。更にこの入力エリア８５の図中側方には、入力エリア８５に入力された故障名称を、表示エリア７２に表示するためのボタン８６が表示されている。ユーザがこのボタン８６をクリック操作することにより、その時点で入力エリア８５に表示されている故障名称が、新たな故障名称として、表示エリア７２に表示される。
【００９７】
このようにユーザの操作によって変更された内容は、コンピュータ３のＲＡＭ１８等にデータとして保持される。そして、Ｗｅｂページ７１には、このような内容をデータベースに登録するためのボタン８７と、入力内容を取り消すためのボタン８８とが含まれている。ユーザがボタン８８をクリック操作した場合には、各表示エリア７２，７４，７５，７８，８１及び入力エリア８３，８５に表示されている内容が消去され、ＲＡＭ１８等に保持されているデータが消去される。一方、ユーザがボタン８７をクリックする操作を行った場合には、保持されていたデータがコンピュータ１へ送信される。コンピュータ１は、このデータを受信した場合、このデータに基づいて、データベースを更新する。このようにして、Ｗｅｂページ７１の内容が、データベースに反映されることとなる。
【００９８】
また、コンピュータ１のハードディスク８には、次に説明するような診断対象設備選択設定に係るコンピュータプログラムがインストールされている。前述した故障特定データの入力用のＷｅｂページには、診断対象設備選択設定用のＷｅｂページ８９（図２０参照）へのリンクが含まれている。ユーザがこのリンクをクリックする等の操作を行うことにより、診断対象設備選択設定用のＨＴＭＬデータの送信を要求するデータがコンピュータ３からコンピュータ１へ送信され、このデータがコンピュータ１にて受信されたときに、コンピュータ１が該当するＨＴＭＬデータをハードディスク８内から読み出し、コンピュータ３へ送信する。コンピュータ３は、このＨＴＭＬデータを受信し、表示装置２５に診断対象設備選択設定用のＷｅｂページ８９を表示させる。
【００９９】
図２０は、診断対象設備選択設定用のＷｅｂページの一例を示す模式図である。このＷｅｂページ８９には、選択されている対象設備データを表示するための表示エリア９０が含まれている。表示エリア９０の側部には、データベースに登録されている対象設備データの一覧をプルダウン形式で表示するためのボタン９１が表示されている。ユーザがこのボタン９１をクリックする操作を行うことにより、プルダウン形式の一覧が表示され、マウスのクリック操作等により、この一覧から所要の対象設備データを選択することができる。このように選択された対象設備データが表示エリア９０に表示される。
【０１００】
また、表示エリア９０の図中側方には、表示エリア９０に表示されている対象設備データを対象設備として設定するためのボタン９２が表示されている。ユーザが入力装置２６により、このボタンのクリック操作を行った場合、その時点で表示エリア９０に表示されている対象設備データを含む設定データが、コンピュータ１へ送信される。この設定データをコンピュータ１が受信した場合に、コンピュータ１は、この設定データに含まれる対象設備データによって特定される設備を故障診断の対象とするようになっている。
【０１０１】
表示エリア９０の図中上方には、新たな対象設備データを入力するための入力エリア９３が表示されている。ユーザが入力装置２６を操作することにより、この入力エリア９３に新たな対象設備データを入力することができる。更にこの入力エリア９３の図中側方には、入力エリア９３に入力された対象設備データを、表示エリア９０に表示するためのボタン９４が表示されている。ユーザがこのボタン９４をクリック操作することにより、その時点で入力エリア９３に表示されている対象設備データが、新たな対象設備データとして、表示エリア９０に表示される。また、ボタン９２の下方には、入力取り消し用のボタン９５が表示されている。このボタン９５をユーザがクリック操作することにより、入力エリア９３に入力された内容が削除されることとなる。
【０１０２】
以上の如き構成により、インターネット２に接続されている、又は接続することが可能なコンピュータ３、又はＷｅｂ対応の携帯電話等の携帯端末を用いて、設備及び／又はコンピュータ１の遠隔地からでも、故障の診断を容易に行うことができる。
【０１０３】
【発明の効果】
本発明に係る故障診断システム、故障診断装置、及びコンピュータプログラムによる場合は、対象設備の複数の状態を表す状態信号に対応づけられた複数の状態データから、特定の組み合わせの状態データを抽出し、これを時間軸方向へ圧縮して時間圧縮データへ変換し、この時間圧縮データを正常事例データ及び異常事例データと照合することによって故障の診断を行うため、故障の診断に用いる時間圧縮データ、正常事例データ及び異常事例データのデータサイズを小さくすることができ、また、故障診断時のデータの照合回数を少なくすることができる。
【０１０４】
また、故障診断装置から、故障診断装置と通信ネットワークを介して接続された情報処理装置へ故障診断の結果を表す診断結果データを送信し、情報処理装置がこの診断結果データが表す診断結果を出力することにより、設備の故障が発生した場合に、遠隔地から故障の診断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る故障診断システムの構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る故障診断装置として機能するコンピュータの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る情報処理装置として機能するコンピュータの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る故障診断システムの処理手順の一つを示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係る故障診断システムの他の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係る故障診断システムの他の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態に係る故障診断システムの他の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態に係る故障診断システムの他の動作を示すフローチャートである。
【図９】故障の種類と、故障診断に用いられる状態データの組合せとの対応関係を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る故障診断装置の圧縮処理を説明するための模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る故障診断装置の圧縮処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態に係る故障診断装置の処理による効果を説明するための模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る故障診断装置による照合結果の一例を説明するための模式図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る故障診断装置による照合結果の他の例を説明するための模式図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る故障診断装置の故障診断処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態に係る故障診断システムの診断結果を表示するＷｅｂページの一例を示す模式図である。
【図１７】本発明の実施の形態に係る故障診断システムの新規事例データ登録用のＷｅｂページの一例を示す模式図である。
【図１８】本発明の実施の形態に係る故障診断システムのデータロギング設定用のＷｅｂページの一例を示す模式図である。
【図１９】本発明の実施の形態に係る故障診断システムのデータベース登録設定用のＷｅｂページの一例を示す模式図である。
【図２０】本発明の実施の形態に係る故障診断システムの診断対象設備選択設定用のＷｅｂページの一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１  コンピュータ
２  インターネット
３  コンピュータ
４  ＣＰＵ
５  ＲＯＭ
６  ＲＡＭ
７  ディスク読取部
８  ハードディスク
９  画像出力インタフェース
１０  入出力インタフェース
１１  通信インタフェース
１２  可搬型記録媒体
１３  表示装置
１４  入力装置
１５  ＰＬＣ
１６  ＣＰＵ
１７  ＲＯＭ
１８  ＲＡＭ
１９  ディスク読取部
２０  ハードディスク
２１  画像出力インタフェース
２２  入出力インタフェース
２３  通信インタフェース
２４  可搬型記録媒体
２５  表示装置
２６  入力装置
３１〜３４  状態データ
３８〜４２  ユニット
４３  時間圧縮データ
５６，５８，６０，６６，７１，８９  Ｗｅｂページ
【図１】
0003631204.tif 000002
【図２】
0003631204.tif 000003
【図３】
0003631204.tif 000004
【図４】
0003631204.tif 000005
【図５】
0003631204.tif 000006
【図６】
0003631204.tif 000007
【図７】
0003631204.tif 000008
【図８】
0003631204.tif 000009
【図９】
0003631204.tif 000010
【図１０】
0003631204.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003631204.tif 000014
【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】
0003631204.tif 000020
【図２０】
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