(57)【要約】【課題】  高可用なシステムでは、主要なコンポーネントを冗長な構成であるため、一方のコンポーネントで障害が発生した場合でも、機能の縮退が発生しないが、故障の発生自体が露見せず、保守管理者に装置が目視確認されるまで長時間故障状態で放置されてしまう問題点の解決。【解決手段】  監視対象とする機器を撮像し前記撮像した画像を入力する画像入力手段と、障害解析に必要な情報を記憶する記憶手段と、前記画像入力手段からの画像と前記記憶手段の前記障害解析に必要な情報とを比較して障害を検出する画像解析手段と、を備えたことを特徴とする。【選択図】  図１
2006060664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象とする機器を撮像し前記撮像した画像を入力する画像入力手段と、
障害解析に必要な情報を記憶する記憶手段と、前記画像入力手段からの画像と前記記憶手段の前記障害解析に必要な情報とを比較して障害を検出する画像解析手段と、
を備えたことを特徴とする障害監視装置。
【請求項２】
前記障害監視装置は、さらに、前記画像解析手段による障害の検出結果に基づいて、障害情報を送信する通報手段を備え、自動的に障害か否かを判定して報知することを特徴とする請求項１の障害監視装置。
【請求項３】
前記障害監視装置により監視される被監視装置には、異常を表示する手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の障害監視装置。
【請求項４】
監視対象とする機器を撮像して前記撮像した画像情報を入力し、
前記入力した画像情報をマトリクスに分割し、
前記分割した画像と、前記監視対象の機器の正常時または異常時のマトリクスに分割した画像とを対比して比較し、
前記比較した監視対象機器の少なくとも１つの結果を通報することを自動的に行なうことを特徴とする監視対象とする機器の監視方法。
【請求項５】
前記比較する分割したマトリクスは予め登録されたテーブル情報の比較対照されるマトリクスの位置情報に基づいて抽出することを特徴とする請求項４に記載の監視方法。
【請求項６】
前記比較は、画像情報の違いに基づいて行なうことを特徴とする請求項４または５に記載の監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、障害監視装置および障害監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高可用性（使用可能な時間に対する電源投入時間の比が高い）が必要なサーバをはじめとするコンピュータ機器は、この機器自身に障害が発生した場合、障害に関する情報を電話回線やインターネットなどの手段を通じ、保守管理者へ障害を通知する手段を有することが多い。
しかし、セキュリティ等の理由から障害通知を目的とする接続が許されないコンピュータシステムにおいては、機器の障害を保守者へ通報することが困難であった。
一方、多くのコンピュータ機器には、装置の動作状態（電源ＯＮの状態や、故障あるいは何らかが原因のフリーズ状態など）を示すパイロットランプが具備されている。そのような機器においては、保守管理者がランプを目視により監視することにより、機器が正常状態であるか、または障害状態であることを確認することが可能である。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、制御プラント等のトラブル発生時の発生状況や、情報を容易かつ正確に把握できるような動作解析支援システムの発明が記載されている。
しかしながら、これらのトラブルは、人間の監視により行なわれている。
【０００４】
また特許文献２には、監視対象機器の動作状況を非接触に検知でき、かつ機器の動作状態に応じて機器を操作できる機器メンテナンス装置、この機器メンテナンス装置と公衆回線網を介して通信可能なリモート診断制御装置を備えた遠隔地から機器をメンテナンスできる機器リモートメンテナンスシステムが記載されている。
【０００５】
さらに特許文献３には、プラント場に設置された各種機器などの情報を収集する端末装置と、この装置により収集された情報を遠隔地に送信する伝送手段と、遠隔地に設置されて送信情報を受信し表示する中央監視装置とを具備した遠隔監視装置の発明が記載されている。
【特許文献１】特開平０８−２３４８２７号公報
【特許文献２】特開２００２−１６９４７号公報
【特許文献３】特開２００３−８７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これらの文献に記載された発明では、目視による障害検出を行なっており、このような目視による障害検出では、監視するプラント等の画像情報を表示することができる機器の設置場所に人員が常駐する必要があり、効率的な機器の監視が不可能となる。本発明は、監視対象機器の画像を入力することにより機器の障害を自動的に検出し、監視対象とする機器と通報先とを物理的に直接的に接続することなく障害通報を可能とする手段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】
請求項１に記載の発明は、監視対象とする機器を撮像し前記撮像した画像を入力する画像入力手段と、障害解析に必要な情報を記憶する記憶手段と、前記画像入力手段からの画像と前記記憶手段の前記障害解析に必要な情報とを比較して障害を検出する画像解析手段と、を備えたことを特徴とする障害監視装置である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記障害監視装置は、請求項１において、さらに、前記画像解析手段による障害の検出結果に基づいて、障害情報を送信する通報手段を備え、自動的に障害か否かを判定して報知することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記障害監視装置により監視される被監視装置には、異常を表示する手段を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、監視対象とする機器を撮像して前記撮像した画像情報を入力し、前記入力した画像情報をマトリクスに分割し、前記分割した画像と、前記監視対象の機器の正常時または異常時のマトリクスに分割した画像とを対比して比較し、前記比較した監視対象機器の少なくとも１つの結果を通報することを自動的に行なうことを特徴とする監視対象とする機器の監視方法である。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４において、前記比較する分割したマトリクスは予め登録されたテーブル情報の比較対照されるマトリクスの位置情報に基づいて抽出することを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５において、前記比較は、画像情報の違いに基づいて行なうことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
第一の効果は、セキュリティ等の理由により監視対象とする装置と外部回線とを接続できない装置であっても障害の検出および通報が可能となることである。
【００１４】
第二の効果は、監視対象となる装置に特別なインタフェースが必要とならず、機器に一般的に実装されるパイロットランプ等の異常を表示する手段の正常時と異常時との何らかの画像情報の違いで障害を検出できることである。
【００１５】
第三の効果は、色相情報を用いることにより複数の状態を示すパイロットランプ（例  正常時は緑、異常時は赤）を有する機器においても障害を検出可能であることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
第１実施形態
本発明の障害監視装置および障害監視方法を、第１実施形態を例にして、その構成を図１に示す。図１に示すように、１は、障害監視装置であり、障害監視装置１は、監視する装置の画像を入力する手段（たとえば画像入力部）５と、この画像を入力する手段から出力された監視される機器の画像情報を解析する画像解析手段（画像解析部）２と、記憶部３とを有して構成される。さらに本発明の障害監視装置１は、障害情報を送信する通報手段（通報部）４を有することができる。画像入力部５は、カラー画像を入力する手段を有しており、監視対象とする機器の映像を画像情報として画像解析部２へ入力する。画像解析部２は、画像入力部５により得られた画像情報を解析し、監視対象の機器が障害であるか否かの判断をする手段を有している。
【００１７】
なお画像解析部は、ＣＰＵ（central processor unit）であってもよく、本発明の監視装置は、コンピュータ機能を有している。すなわち、記憶部は、一時記憶部とＲＡＭなどの記憶媒体とを有して構成されていてもよい。また、通報装置は、外部に通報するのみで、外部から入力できないようになっていてもよいが、外部から、入力可能とすることもできる。
【００１８】
また図１において、１０および１１は、障害監視装置１を用いて監視される対象機器（被監視機器）の例を示す。
本発明では、障害が発生したか否か監視される対象機器（以後、単に「対象機器」と言う）は特に限定されないが、この対象機器は、パイロットランプ等の異常を表示する手段により、正常時と異常時の何らかの障害監視装置に入力される画像情報の違いで報知することが可能な手段を有する機器である。
【００１９】
たとえば、画像情報の違いとしては、スペクトルの変化（たとえばスペクトル強度の変化、スペクトル強度の時間的変化、色相の変化を含む）、形状の変化（開口部の有無など）あるいはスペクトルの変化の２以上の組み合わせ（波長の変化、あるいはスペクトル強度の変化）、形状の変化（たとえば開口部の有無の変化と開口部の形状の変化）などの複数の組み合わせ、スペクトルの変化（空間的な変化、時間的な変化、波長の変化、スペクトル強度の変化）などの１以上と、形状の変化の１以上とを組み合わせて報知する手段とすることもできる。
【００２０】
ここで、画像解析部２で実施される画像解析手段で処理される例を図２に示す。図２（ａ）は、画像入力部１で入力された画像情報の一例であり、監視対象とする対象機器１０および１１が、画像情報として入力されている。ここで、対象機器１０は、異常表示手段として、電源ランプＡ１（動作時に点灯）および障害ランプＡ２（障害時に点灯）を例にして説明する。本実施形態では、このように異常表示手段として、パイロットランプを有しており、機器ＢはパイロットランプＢ１（正常動作時は緑、障害時は赤が点灯）を有しているものとする。
【００２１】
画像入力部１から入力された画像情報は、図２の(ｂ)に示すように、マトリクス（画素）に分割される。各マトリクスには、たとえば図２の（ｂ）に示すように、各マトリクスの行はアルファベットの文字が用いられ、列には、数字の番号が用いられ、たとえば、Ａの１、Ａの２、・・・、Ｅの4といった番号でその行列によってマトリクスの位置付けが行なわれる。この位置付け番号は、画像中のマトリクスの位置と関連付けて記憶される。
【００２２】
まず画像の各マトリクスを、各マトリクス毎に、色相情報（色相、明度、彩度など）に変換する。正常時の被監視機器１０、１１たとえば、ここで点灯状態が変化すると、ランプを含むマトリクスの色相情報が変化することになる。障害状態を示すランプの色相情報を予め設定しておくことで、機器の障害を検出することが可能となる。
【００２３】
記憶部３には、監視対象装置のパイロットランプの位置を示すマトリクス番号と障害状態を表示するパイロットランプ点灯状態での色相情報を予め設定させておく（例：マトリクスＡ３で明度が低下＝装置Ａ停止、マトリクスＢ２で明度が上昇＝装置Ａ故障、マトリクスＤ２で色相が緑から赤に変化＝装置Ｂ故障）。画像解析部２において、各マトリクスで変換された色相情報と記憶部３に設定された情報とを比較することにより、どの機器で障害が発生したかを検出することが可能となる。
【００２４】
通報装置４は、公衆回線などを用いて障害を通報する手段であり、前述の手段により故障が検出された場合に、保守管理者へ障害を通知する。
【００２５】
第１実施形態の動作（例）の説明
本装置の動作を図３のフローチャートを用いて説明する。
画像入力部１は、監視対象とする機器状態を画像情報として画像解析部２へ入力する（ステップＳ１）。
画像解析部２で、画像情報を、各マトリックス毎の色相情報に変換する（ステップＳ２）。
【００２６】
ステップＳ２で得られた記憶部３に設定された正常時の情報と比較を行い、監視対象機器が障害であるかの判断を実施する。（ステップＳ３、ステップＳ４）。
全マトリクスについて正常な動作時の画像の対応する各マトリクスの比較が完了していなければ次のマトリクスの比較を行なう。全マトリクスの比較が完了していれば、機器に異常がないので、画像入力に戻る（ステップＳ５）。
機器に異常があった場合、マトリックス番号から異常である機器を特定する（ステップＳ６）。
【００２７】
通報装置により、機器が障害になったことを通報する（ステップＳ７）。
なお、本動作例では、各装置の監視をする場合に、得られた画像をマトリクスに分割し、正常動作時の画像の分割したマトリクスと対応させ、各マトリクスでの正常時との変化の有無を比較することによって、各装置が正常か否かを判断して監視している。
【００２８】
また、本実施形態では、各マトリクスに分割した後に、テーブルを参照して、各装置のどの部分の画像を正常な画像のマトリクスと比較すればよいか情報を入手し、ある特定の位置のマトリクス（特徴マトリクス）のみを比較するようにすることができる。たとえば、このテーブルには、特徴マトリクスの位置情報あるいは特徴マトリクスの範囲の情報が存在するものであってもよい。
【００２９】
たとえば、テーブルには、監視装置により監視される対象機器毎の変化可能なマトリクスの位置情報、たとえば対象機器１０ではＡ３およびＢ３、対象機器１１では、Ｄ２の位置のマトリクス同士の正常動作時のこれらの位置のマトリクスを、現在のこれらの特定の位置のマトリクス情報とを比較して、変化の有る場合には、本発明の関し装置は、通信等を介してこれらの対象機器の異常を、自動的に報知することができる。
【００３０】
第１実施形態の他の動作例
第１実施形態では、マトリクスに分割する程度は、特に限定していない。すなわち監視装置に使用される画像入力装置からの各画素を、マトリクスとすることもできる。使用されるマトリクスのランクによって、たとえば画像入力部に使用される光学機器のコストを低下させたり自在に設定可能である。
【００３１】
本動作例では、１つのマトリクスの面積を比較的小さくしている。図２の(ｂ)に例示する例では、４行５列に分割しているが、この分割は、単なる例示であり、任意のｍ行ｎ列（ｍ、ｎは、任意の整数）のマトリクスに一般的には分割される。そして、図２（ａ）に示す例では、対象機器の数が２であるが、本発明の監視装置は、対象機器は少なくとも１つあればよく、その数は特に限定されない。
【００３２】
本動作例では、特に対象機器の数が変動する場合にも、対応可能となっている。
画像入力部５から入力された画像情報を画像解析部２では、画像入力部に用いる画素数と同程度までマトリクスのランクを調整することができ、画像解析部２では、画像入力部５から入力された画像情報から、対象機器の台数を求めるようにしてもよい。
【００３３】
たとえば、画像解析部２では、対象機器の形状を抽出することにより、各対象機器の形状を抽出して対象機器の台数を求めるようにすることができる。たとえば、対象機器の端部境界部のエッジを抽出し、抽出された画素データが隣の画素データと連続して細線化可能であるか否かを確認して、対象機器の境界部分の画素を抽出して対象機器の形状を求め、たとえばある対象機器の形状情報が記憶されたテーブルを参照して、対象機器の台数を確定することもできる。
【００３４】
また対象機器台数の変更を、監視装置から、前もって通信等により入手しておくことも出来る。
【００３５】
対象機器（対象機器の個数または位置の少なくとも１つ）が固定されている場合に、テーブルを参照すれば、対象機器台数の情報と、各対象機器のどの部分の画素あるいはマトリクスを参照すれば障害を起こしているか否かを自動的に監視できるように、テーブルには、各対象機器の監視するマトリクスの位置情報と、この対象機器が障害を起こした場合の情報あるいは正常な状態の情報の少なくともいずれかの情報が、このテーブルに含まれるようにすることができる。
【００３６】
このようなテーブルの一例を図４に示す。この例では、監視箇所としては、パイロットランプの色の変化が対照するマトリクスのものと同様であるか否かで判断している。本実施形態の動作例では、対照するマトリクスでは、正常値の「青」（たとえば２５６色の階調としている場合には、青色を、一意の階調の色に固定せずに、ある範囲を設けて青と定義するのが好ましい。）あるいは、異常の色を示す「赤」（青色同様に一意に決定することもでき、また、ある範囲の色を、赤と定義することもできる。）を対照として、比較するマトリクスの色情報を抽出し、対照マトリクスの色情報の色情報が色座標の青（正常値）を用いる場合を説明する。
【００３７】
この青を規格化して１とし、画像入力部からの信号は、たとえば画像入力部として、ＣＣＤカメラ（ＣＣＤビデオカメラを含む）から、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の信号の青の信号値と、対象マトリクスとを比較し、一致度が所定値以上であれば、正常と判断し、一致度が所定値未満であれば、異常であると判断する。
【００３８】
このように、図４に示すように、第１実施形態の他の動作例では、テーブルを参照し、監視箇所を特定しその箇所のマトリクス位置のマトリクスと、対象のマトリクス情報（正常の稼動時のマトリクス情報または異常時のマトリクス情報）とを比較するようにすることができる。
【００３９】
本動作例の場合、前述したように図４に示すテーブルを参照して対応することが可能であり、前記したステップＳ１とステップＳ２の間に、テーブルを参照して、各対象機器の情報を読み出し、これをたとえば一時記憶手段に確保しておき、また、現在の対象機器の画像情報を分割して比較する箇所のマトリクスを抽出し、この抽出されたマトリクスと、テーブルからの抽出した情報とを比較して、ステップＳ４と同様にして障害か否かを判定する。
【００４０】
すなわち、この比較により一致すれば正常と判定し、また、不一致であれば、障害と判定する。そして、対象機器の全てにおいて上記した障害か否かの判定を行い、全ての機器が終了したときに、ステップＳ７と同様に通報することができ、また、この障害か否かの判定後、直ちに通報してもよい。このようにして、対象機器の監視を常時続行することができる。なお図４に示すテーブルは、記憶部３に記憶されていてもよく、あるいは場合によっては、外部から適宜ダウンロード等して入手することができる。
【００４１】
第２実施形態
本実施形態では、対象機器自体は、基本的には固定されているが、画像入力部１が、移動可能となっている。
ただし画像入力部５の撮像する位置は、対象機器毎に固定することができる。
【００４２】
このようにすると、入力画像の大きさが一致し、対象機器から得られた入力画像の向きなどが一致している入力画像が得られるため、入力する毎に入力画像の大きさ、入力方向を一致させるなどの画像処理を省略することができる。また、どの対象機器からの画像かも特定されているため、単に、この入力した画像をマトリクスに分割した後に、特徴部分（比較部分）のみを簡単に抽出することもでき、その後に、テーブルを参照して比較部分の情報（特徴部分）とテーブルからの参照情報とを簡単に比較して、障害か否かの判定を容易に実行することができる。
【００４３】
本実施形態でも、前記した第１実施形態での動作の説明と同様に、対象機器の台数を入力した画像から、最初に確定することもできる。
そして、前記同様にして、テーブルを参照して、対象機器が正常の際の参照画像を入手することができる。そして、対象機器の現在の比較部分の情報と、テーブルからの参照画像との比較を行い、テーブルを参照してどのような違いがあったときに、障害があったかを判定することができる。
【００４４】
本発明の監視装置は、第１実施形態と同様にして、パイロットランプの色情報を比較して各対象機器の稼動状況を把握することができる。また、本実施形態では、このようなパイロットランプの色の違いのみで対象機器の障害か否かの判定の実行だけでなく、たとえば、各対象機器の表示部の表示情報を入力して、対象機器が正常か否かを判断することができ、このように、本発明では、各対象機器の正常時の画像情報と、異常時の各対象機器の画像情報の変化の有無から、障害か否かを認識できるようなものであれば、特に制限されない。
【００４５】
このような異常か正常かを比較するための情報は、テーブル情報として有することができる。なお本発明では、入力した画像をマトリクスに分割して対象のマトリクスの情報と比較することを中心に説明したが、画像入力部としてＣＣＤカメラあるいはＣＣＤビデオカメラなどを使用した場合には、各Ｒ、Ｇ、Ｂ情報の各画素情報をマトリクスとしてテーブル情報からの対象するマトリクスの位置を１つではなく、エリアとして指定して比較部分を特徴部分として比較し、画像情報の比較対照マトリクスの情報とを比較することによって、対象機器の障害の有無を判定するようにすることもできる。
【００４６】
これらの特徴抽出は、上記したようなテーブルからの情報に基づいて行なってもよいが、たとえば、セキュリティの際に使用される顔認証などの公知の特徴部分抽出技術を用いて行なうことも可能である。
【００４７】
また、本発明は、監視装置と、対象機器とを少なくとも有する監視システムとすることもできる。
このようなシステムでは、さらに保守管理者（保守管理サーバ：メインサーバ）を有することができる。
【００４８】
このサーバには、各対象機器の現在までの各対象機器の故障履歴情報を有することもできる。また、各対象機器の現在位置情報などを有しており、メインサーバまたは監視装置の管理下に画像入力部を制御するようにすることもできる。また、監視装置１に、記憶部３を有する構成として本発明を構成しているが、記憶部を前記サーバ内にあるいは別個独立したサーバとして、監視装置の外に設ける構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の監視装置の構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は、本発明の監視装置により入力された画像情報の一例を示す図であり、（ｂ）は、入力画像をマトリクスに分割する例を示す図である。
【図３】第１実施形態の監視装置の動作例を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態の他の動作例で使用されるテーブルの一例を示す図である。
【図５】本発明で使用可能なテーブルの他の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１    監視装置
２    画像解析部
３    記憶部
４    通報装置（通報手段）
５    画像入力部
１０、１１    対象機器（被監視機器）
【図１】
2006060664.tif 000003
【図２】
2006060664.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006060664.tif 000006
【図５】
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