(57)【要約】【課題】解析対象となる収録信号である目的信号に含まれる不連続部分を特定することができる診断装置、診断システム、診断方法およびプログラムを提供する。【解決手段】診断対象機の駆動部が発する目的信号を検出する検出部が検出した目的信号を取得する第１取得部と、信号発生装置から発生した基準信号を取得する第２取得部と、第２取得部により取得された基準信号に不連続部分があるか否かを検出する不連続検出部と、不連続検出部により基準信号に不連続部分があることが検出された場合、その基準信号の不連続部分に対応する目的信号の波形部分を不連続部分として特定する特定部と、を備える。【選択図】図４
2018009970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
診断対象機の駆動部が発する目的信号を検出する検出部が検出した前記目的信号を取得する第１取得部と、
信号発生装置から発生した基準信号を取得する第２取得部と、
前記第２取得部により取得された前記基準信号に不連続部分があるか否かを検出する不連続検出部と、
前記不連続検出部により前記基準信号に不連続部分があることが検出された場合、該基準信号の不連続部分に対応する前記目的信号の波形部分を不連続部分として特定する特定部と、
を備えた診断装置。
【請求項２】
前記第２取得部は、前記信号発生装置から発生した前記基準信号として正弦波の信号を取得する請求項１に記載の診断装置。
【請求項３】
前記不連続検出部は、前記基準信号を所定の閾値を用いて二値化し、二値化した矩形状の信号のデューティ比を求め、前記基準信号が正常である場合に対応するデューティ比と異なるデューティ比に対応する前記基準信号の波形部分を不連続部分として検出する請求項２に記載の診断装置。
【請求項４】
前記第２取得部は、前記信号発生装置から発生した前記基準信号としてスイープ信号を取得する請求項１に記載の診断装置。
【請求項５】
前記不連続検出部は、前記基準信号を周波数解析し、正常な前記基準信号が有する周波数以外の周波数成分を含むと判定した場合、前記基準信号に不連続部分があるものとして検出する請求項１、２、または４に記載の診断装置。
【請求項６】
前記特定部によって特定された前記目的信号の不連続部分を含む所定単位の波形部分を、該目的信号から除外する除外部と、
前記除外部によって前記所定単位の波形部分が除外された残りの前記目的信号に対して解析を行う解析部と、
をさらに備えた請求項１〜５のいずれか一項に記載の診断装置。
【請求項７】
前記特定部によって特定された前記目的信号の不連続部分を含む所定単位の波形部分を解析対象から除外する除外部と、
前記除外部によって解析対象から除外された前記所定単位の波形部分以外の前記目的信号に対して解析を行う解析部と、
をさらに備えた請求項１〜５のいずれか一項に記載の診断装置。
【請求項８】
前記第１取得部によって取得された前記目的信号に対して解析を行う解析部と、
前記解析部によって解析された解析結果のうち、前記特定部によって特定された前記目的信号の不連続部分に対応する解析結果を除外する除外部と、
をさらに備えた請求項１〜５のいずれか一項に記載の診断装置。
【請求項９】
前記特定部によって前記目的信号での不連続部分が特定された旨を通知する通知部を、さらに備えた請求項１〜８のいずれか一項に記載の診断装置。
【請求項１０】
前記基準信号の振幅が所定範囲に含まれているか否かを判定するための閾値を設定する設定部と、
前記基準信号の振幅が、前記設定部によって設定された前記閾値に基づく前記所定範囲に含まれていない場合、その旨を通知する通知部と、
をさらに備えた請求項１〜８のいずれか一項に記載の診断装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の診断装置と、
前記検出部と、
を備えた診断システム。
【請求項１２】
前記信号発生装置を、さらに備えた請求項１１に記載の診断システム。
【請求項１３】
診断対象機の駆動部が発する目的信号を検出する検出部が検出した前記目的信号を取得する第１取得ステップと、
信号発生装置から発生した基準信号を取得する第２取得ステップと、
取得した前記基準信号に不連続部分があるか否かを検出する検出ステップと、
前記基準信号に不連続部分があることを検出した場合、該基準信号の不連続部分に対応する前記目的信号の波形部分を不連続部分として特定する特定ステップと、
を有する診断方法。
【請求項１４】
コンピュータを、
診断対象機の駆動部が発する目的信号を検出する検出部が検出した前記目的信号を取得する第１取得部と、
信号発生装置から発生した基準信号を取得する第２取得部と、
前記第２取得部により取得された前記基準信号に不連続部分があるか否かを検出する不連続検出部と、
前記不連続検出部により前記基準信号に不連続部分があることが検出された場合、該基準信号の不連続部分に対応する前記目的信号の波形部分を不連続部分として特定する特定部と、
して機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断装置、診断システム、診断方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
機械が発する音を収録し、収録音に対して周波数解析等を行うことによって、機械に備わる部品の経時変化による欠損等の異常の有無を診断する診断システムにおいて、システムの不具合によって収録音に欠落（不連続部分）が生じる場合がある。また、診断システムでの収録音に対するゲイン調整が適切でなく、収録音の波形データにオーバーフローが発生したり、録音レベルが低過ぎて解析する波形データとして使えない場合もある。
【０００３】
このように、波形データから機械の異常の有無を診断するシステムとして、機械に備えられた回転体の異常の有無を診断する目的で、回転体の振動を検出する振動検出手段から出力された信号からノイズの影響が大きい領域を除外して、異常の診断を行うというシステムが開示されている（特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、何らかの影響で収録音の波形データが不連続になっていたり、収録した波形データにオーバーフローが発生していたりすると、収録音の周波数解析時に本来含まれていないはずの周波数成分が検出されてしまい、正しく解析ができない。しかし、収録音の波形は不規則な形状をしているため、不連続部分がなく適切に収録されているか否かの判定は困難である。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、上述の収録音の波形データに相当する振動信号に不連続部分があった場合、解析結果に誤差として影響してしまうが、この振動信号において不連続部分の有無を判定することが困難であるという問題は解消されていない。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、解析対象となる収録信号である目的信号に含まれる不連続部分を特定することができる診断装置、診断システム、診断方法および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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、診断対象機の駆動部が発する目的信号を検出する検出部が検出した目的信号を取得する第１取得部と、信号発生装置から発生した基準信号を取得する第２取得部と、第２取得部により取得された基準信号に不連続部分があるか否かを検出する不連続検出部と、不連続検出部により基準信号に不連続部分があることが検出された場合、その基準信号の不連続部分に対応する目的信号の波形部分を不連続部分として特定する特定部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、解析対象となる収録信号である目的信号に含まれる不連続部分を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態に係る診断システムの全体構成の一例を示す概略図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る診断装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態の加工機のハードウェア構成の概略を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態に係る診断システムの機能ブロックの構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、目的音の波形データおよび基準音の波形データの一例を示す図である。
【図６】図６は、波形データが不連続となる場合の一例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態に係る診断システムの目的音に対する不連続部分の特定動作の一例を示すフローチャートである。
【図８−１】図８−１は、正弦波である基準音の波形データ、およびそのスペクトログラムの一例を示す図である。
【図８−２】図８−２は、正弦波である基準音に不連続部分が含まれる場合の波形データ、およびそのスペクトログラムの一例を示す図である。
【図９】図９は、不連続部分を含む波形データを除外することを説明する図である。
【図１０】図１０は、基準音の波形データに対するゲイン調整を説明する図である。
【図１１−１】図１１−１は、スイープ信号である基準音の波形データ、およびそのスペクトログラムの一例を示す図である。
【図１１−２】図１１−２は、スイープ信号である基準音に不連続部分が含まれる場合の波形データ、およびそのスペクトログラムの一例を示す図である。
【図１２】図１２は、基準音の波形データを二値化した波形データを説明する図である。
【図１３−１】図１３−１は、基準音の波形データに不連続部分が含まれる場合のデューティ比を説明する図である。
【図１３−２】図１３−２は、基準音の波形データに不連続部分が含まれる場合のデューティ比を説明する図である。
【図１４】図１４は、欠落により波形データが不連続になる場合の基準音の波形データの一例を示す図である。
【図１５】図１５は、正弦波である基準音にデータの欠落による不連続部分が含まれる場合の波形データ、およびそのスペクトログラムの一例を示す図である。
【図１６】図１６は、サンプリング周波数の変動により波形データが不連続になる場合の基準音の波形データの一例を示す図である。
【図１７】図１７は、正弦波である基準音にサンプリング周波数が高くなる変動によって不連続部分が含まれる場合の波形データ、およびそのスペクトログラムの一例を示す図である。
【図１８】図１８は、正弦波である基準音にサンプリング周波数が低くなる変動によって不連続部分が含まれる場合の波形データ、およびそのスペクトログラムの一例を示す図である。
【図１９】図１９は、基準音の波形データにサンプリング周波数の変動による不連続部分が含まれる場合のデューティ比を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照しながら、本発明に係る診断装置、診断システム、診断方法およびプログラムの実施の形態を詳細に説明する。また、以下の実施の形態によって本発明が限定されるものではなく、以下の実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、およびいわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下の実施の形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換、変更および組み合わせを行うことができる。
【００１１】
（診断システムの全体構成）
図１は、実施の形態に係る診断システムの全体構成の一例を示す概略図である。図１を参照しながら、本実施の形態に係る診断システム１の全体構成について説明する。
【００１２】
図１に示す診断システム１は、機械（例えば、後述する加工機１０）が発する音を収録し、収録音（目的音）（目的信号の一例）に対して周波数解析等を行うことによって、機械に備わる部品（例えば、ドリルまたは砥石等の回転体）の経時変化による欠損等の異常の有無を診断するシステムである。図１に示すように、診断システム１は、加工機１０（診断対象機の一例）に設置されたセンサ１１と、Ａ／Ｄコンバータ１２と、診断装置１３と、基準音発生装置１４（信号発生装置の一例）と、を有する。
【００１３】
センサ１１は、加工機１０に設置されたドリルまたは砥石等の回転体等の駆動部が発する音または振動を検出するセンサである。センサ１１は、例えば、マイク、加速度センサ、またはＡＥ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）センサ等で構成される。ここでは、センサ１１は加工機１０の駆動部が発する音を検出するものとして説明する。また、加工機１０は、ドリルまたは砥石等の回転体を用いて、被加工物に対して切断、切削、研削または研磨等の加工を行う工作機械である。
【００１４】
Ａ／Ｄコンバータ１２は、センサ１１から入力したアナログの検出信号、および、基準音発生装置１４から入力した基準音のアナログ信号を、デジタル信号に変換する装置である。センサ１１から出力されたアナログの検出信号、および、基準音発生装置１４から出力された基準音のアナログ信号は、それぞれＡ／Ｄコンバータ１２の別々のチャネルに入力される。なお、Ａ／Ｄコンバータ１２のそれぞれのチャネルは同じクロックでサンプリングしているため、後述する不連続が発生した場合、それぞれのチャネルに入力された信号に対して、同期して不連続部分が含まれることになる。Ａ／Ｄコンバータ１２は、変換したデジタル信号を診断装置１３へ出力する。
【００１５】
診断装置１３は、Ａ／Ｄコンバータ１２から入力したセンサ１１の検出信号のデジタル信号、および、基準音発生装置１４の基準音のデジタル信号を入力して、各デジタル信号に対して周波数解析等を行うことによって、加工機１０に備わる部品の経時変化による欠損等の異常の有無を診断する装置である。診断装置１３は、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）またはワークステーション等の情報処理装置である。
【００１６】
基準音発生装置１４は、正弦波等の基準音（基準信号の一例）を発生させる装置である。
【００１７】
なお、診断システム１は、独立してＡ／Ｄコンバータ１２を備えるものとしているが、これに限定されるものではなく、診断装置１３に装着可能なＡ／Ｄ変換ボード等で代替するものとしてもよい。
【００１８】
（診断装置のハードウェア構成）
図２は、実施の形態に係る診断装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図２を参照しながら、本実施の形態に係る診断装置１３のハードウェア構成について説明する。
【００１９】
図２に示すように、診断装置１３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）５２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）５３と、通信Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）５４と、入出力Ｉ／Ｆ５５と、入力装置５６と、ディスプレイ５７と、補助記憶装置５８と、スピーカ５９と、を備えている。
【００２０】
ＣＰＵ５１は、診断装置１３全体の動作を制御する演算装置である。ＲＯＭ５２は、診断装置１３用のＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ  Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）およびファームウェア等のプログラムを記憶している不揮発性記憶装置である。ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５１のワークエリアとして使用される揮発性記憶装置である。
【００２１】
通信Ｉ／Ｆ５４は、Ａ／Ｄコンバータ１２とデータ通信をするためのインターフェースである。なお、通信Ｉ／Ｆ５４は、加工機１０と通信するためのインターフェースであってもよい。
【００２２】
入出力Ｉ／Ｆ５５は、各種装置（例えば、入力装置５６およびディスプレイ５７）とバス６０とを接続するためのインターフェースである。
【００２３】
入力装置５６は、文字および数字等の入力、各種指示の選択、ならびにカーソルの移動等の操作を行うためのマウスまたはキーボード等の入力装置である。
【００２４】
ディスプレイ５７は、カーソル、メニュー、ウィンドウ、文字または画像等の各種情報を表示するＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマディスプレイ、または有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等の表示装置である。
【００２５】
補助記憶装置５８は、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）、アプリケーションプログラム、および各種データを記憶するＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）またはＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置である。なお、補助記憶装置５８は、診断装置１３が備えるものとしているが、これに限定されるものではなく、例えば、診断装置１３の外部に設置された記憶装置であってもよく、または、診断装置１３とデータ通信可能なサーバ装置が備えた記憶装置であってもよい。
【００２６】
スピーカ５９は、ＣＰＵ５１の制御に従って、音声を出力する装置である。
【００２７】
上述のＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、通信Ｉ／Ｆ５４、入出力Ｉ／Ｆ５５、補助記憶装置５８およびスピーカ５９は、アドレスバスおよびデータバス等のバス６０によって互いに通信可能に接続されている。
【００２８】
（加工機のハードウェア構成の概略）
図３は、実施の形態の加工機のハードウェア構成の概略を示す図である。図３を参照しながら、本実施の形態の加工機１０のハードウェア構成の概略について説明する。
【００２９】
図３に示すように、加工機１０は、ＣＰＵ６１と、ＲＯＭ６２と、ＲＡＭ６３と、通信Ｉ／Ｆ６４と、駆動制御回路６５と、モータ６６と、センサ６７と、を備えている。
【００３０】
ＣＰＵ６１は、加工機１０全体の動作を制御する演算装置である。ＲＯＭ６２は、加工機１０用のプログラムを記憶している記憶装置である。ＲＡＭ６３は、ＣＰＵ６１のワークエリアとして使用される揮発性記憶装置である。
【００３１】
通信Ｉ／Ｆ６４は、ネットワークを介してデータを通信するためのインターフェースである。なお、通信Ｉ／Ｆ６４は、診断装置１３と通信するためのインターフェースであってもよい。
【００３２】
駆動制御回路６５は、モータ６６等の駆動部を制御する回路である。モータ６６は、ドリルまたは砥石等の工具を高速回転させるモータである。
【００３３】
センサ６７は、加工機１０の動作に応じて変化する物理量を検出して、検出情報を出力するセンサである。センサ６７は、検出した検出情報をＡ／Ｄコンバータ１２へ出力する。センサ６７は、例えば、図１に示すセンサ１１に相当する。
【００３４】
上述のＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、通信Ｉ／Ｆ６４および駆動制御回路６５は、アドレスおよびデータバス等のバス６８によって互いに通信可能に接続されている。
【００３５】
（診断システムの機能ブロックの構成および動作）
図４は、実施の形態に係る診断システムの機能ブロックの構成の一例を示す図である。図５は、目的音の波形データおよび基準音の波形データの一例を示す図である。図６は、波形データが不連続となる場合の一例を示す図である。図４〜６を参照しながら、本実施の形態に係る診断システム１の機能ブロックの構成および動作について説明する。
【００３６】
図４に示すように、診断システム１は、加工機１０に取り付けられた検出部１１１と、Ａ／Ｄコンバータ１２と、診断装置１３と、基準音発生装置１４と、を備えている。
【００３７】
加工機１０は、診断システム１の診断対象となる工作機械である。加工機１０は、数値制御部１０１と、通信制御部１０２と、駆動制御部１０３と、駆動部１０４と、を有する。また、上述のように、加工機１０には検出部１１１が取り付けられている。
【００３８】
数値制御部１０１は、加工機１０による加工動作（切断、切削、研削または研磨等）を数値制御（ＮＣ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）により実行する機能部である。例えば、数値制御部１０１は、駆動部１０４の動作を制御するための数値制御データを生成して出力する。数値制御部１０１は、例えば、図３に示すＣＰＵ６１で動作するプログラムによって実現される。
【００３９】
通信制御部１０２は、診断装置１３等の外部装置との間の通信を制御する機能部である。例えば、通信制御部１０２は、現在の動作に対応するコンテキスト情報等を診断装置１３に送信する。通信制御部１０２は、例えば、図３に示す通信Ｉ／Ｆ６４、およびＣＰＵ６１で動作するプログラムによって実現される。
【００４０】
駆動制御部１０３は、数値制御部１０１により求められた数値制御データに基づいて、駆動部１０４を駆動制御する機能部である。駆動制御部１０３は、例えば、図３に示す駆動制御回路６５によって実現される。
【００４１】
駆動部１０４は、駆動制御部１０３による駆動制御の対象となる機能部である。駆動部１０４は、駆動制御部１０３によって駆動制御されるアクチュエータ、および工具であり、例えば、図３に示すモータ６６、および、モータ６６により回転駆動されるドリルまたは砥石等の回転体によって実現される。
【００４２】
検出部１１１は、駆動部１０４（例えば、ドリルまたは砥石等の回転体）が発する音（目的音）を検出する機能部である。検出部１１１は、例えば、駆動部１０４が発する目的音を検出し、図５（ａ）に示すような目的音の波形データを出力する。検出部１１１は、例えば、図３に示すセンサ６７によって実現される。
【００４３】
基準音発生装置１４は、発生部１４１を有する。
【００４４】
発生部１４１は、正弦波等の基準音を発生させる機能部である。発生部１４１は、例えば、図５（ｂ）に示すような正弦波状の基準音を発生させる。
【００４５】
Ａ／Ｄコンバータ１２は、第１変換部１２１と、第２変換部１２２と、調整部１２３と、を有する。
【００４６】
第１変換部１２１は、検出部１１１により検出された目的音のアナログの検出信号を入力し、デジタル信号に変換して出力する機能部である。第２変換部１２２は、基準音発生装置１４が発生する基準音のアナログ信号を入力し、デジタル信号に変換して出力する機能部である。
【００４７】
調整部１２３は、第１変換部１２１および第２変換部１２２に入力されるアナログ信号に対してゲイン調整を行う機能部である。
【００４８】
診断装置１３は、通信制御部１３１と、不連続検出部１３２と、特定部１３３と、除外部１３４と、記憶部１３５と、解析部１３６と、設定部１３７と、通知部１３８と、を有する。
【００４９】
通信制御部１３１は、Ａ／Ｄコンバータ１２とのデータ通信を制御する機能部である。通信制御部１３１は、例えば、図２に示す通信Ｉ／Ｆ５４、およびＣＰＵ５１で動作するプログラムによって実現される。通信制御部１３１は、第１受信部１３１ａ（第１取得部）と、第２受信部１３１ｂ（第２取得部）と、送信部１３１ｃと、を有する。
【００５０】
第１受信部１３１ａは、Ａ／Ｄコンバータ１２の第１変換部１２１により変換された目的音のデジタル信号を受信する機能部である。第２受信部１３１ｂは、Ａ／Ｄコンバータ１２の第２変換部１２２により変換された基準音のデジタル信号を受信する機能部である。送信部１３１ｃは、Ａ／Ｄコンバータ１２に制御信号等を送信する機能部である。
【００５１】
不連続検出部１３２は、第２受信部１３１ｂにより受信された基準音のデジタル信号に基づく波形データ（以下、単に「基準音の波形データ」と称する場合がある）において、システムの不具合（例えば、Ａ／Ｄコンバータ１２の不具合等）で発生する波形の不連続部分を検出する機能部である。例えば、不連続検出部１３２は、図６（ｂ）に示すように、基準音の波形データにおける基準音波形部分３０１において不連続部分を検出する。不連続検出部１３２は、例えば、図２に示すＣＰＵ５１で動作するプログラムによって実現される。
【００５２】
特定部１３３は、第１受信部１３１ａにより受信された目的音のデジタル信号に基づく波形データ（以下、単に「目的音の波形データ」と称する場合がある）において、不連続検出部１３２により検出された基準音の波形の不連続部分に対応する目的音の波形部分を不連続部分として特定する機能部である。例えば、特定部１３３は、図６（ａ）に示すように、基準音の波形データにおける基準音波形部分３０１に対応する、目的音の波形データにおける目的音波形部分３０２において不連続部分を特定する。特定部１３３は、例えば、図２に示すＣＰＵ５１で動作するプログラムによって実現される。
【００５３】
除外部１３４は、目的音の波形データから、特定部１３３により特定された不連続部分を除外する機能部である。除外部１３４は、例えば、図２に示すＣＰＵ５１で動作するプログラムによって実現される。
【００５４】
記憶部１３５は、第１受信部１３１ａにより受信された目的音の波形データ、および、第２受信部１３１ｂにより受信された基準音の波形データを記憶する機能部である。記憶部１３５は、例えば、図２に示すＲＡＭ５３または補助記憶装置５８によって実現される。
【００５５】
解析部１３６は、除外部１３４により目的音の波形データから不連続部分が除外された残りの波形データに対して、フーリエ変換等を用いた解析を行う機能部である。解析部１３６は、この解析結果に基づいて、加工機１０の駆動部１０４の経時変化による欠損等の異常の有無を診断する。解析部１３６は、例えば、図２に示すＣＰＵ５１で動作するプログラムによって実現される。
【００５６】
設定部１３７は、第２受信部１３１ｂにより受信される正弦波である基準音の波形に対する閾値（設定上限値および設定下限値）を設定する機能部である。この閾値の詳細については、図１０で後述する。設定部１３７は、例えば、図２に示すＣＰＵ５１で動作するプログラムによって実現される。
【００５７】
通知部１３８は、Ａ／Ｄコンバータ１２の調整部１２３によるゲイン調整に伴い、基準音の波形データが閾値の範囲内、すなわち、設定下限値と設定上限値との間の範囲から外れた場合に、ユーザにその旨を通知する機能部である。なお、通知部１３８は、例えば、不連続検出部１３２による基準音の波形データにおける不連続部分の検出が、所定時間内に所定回数以上発生した場合等に、その旨を通知するものとしてもよい。通知部１３８は、例えば、図２に示すディスプレイ５７およびスピーカ５９の少なくともいずれかによって実現される。すなわち、通知部１３８は、ディスプレイ５７での表示、および、スピーカ５９による音声報知の少なくともいずれかによって通知するものとすればよい。
【００５８】
なお、不連続検出部１３２、特定部１３３、除外部１３４、解析部１３６および設定部１３７の一部または全部は、ソフトウェアであるプログラムではなく、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェア回路によって実現されてもよい。
【００５９】
また、図４に示した加工機１０、Ａ／Ｄコンバータ１２、診断装置１３および基準音発生装置１４のそれぞれの各機能部は、機能を概念的に示したものであって、このような構成に限定されるものではない。例えば、図４で独立した機能部として図示した複数の機能部を、１つの機能部として構成してもよい。一方、図４の１つの機能部が有する機能を複数に分割し、複数の機能部として構成するものとしてもよい。
【００６０】
（診断システムの目的音に対する不連続部分の特定動作）
図７は、実施の形態に係る診断システムの目的音に対する不連続部分の特定動作の一例を示すフローチャートである。図８−１は、正弦波である基準音の波形データ、およびそのスペクトログラムの一例を示す図である。図８−２は、正弦波である基準音に不連続部分が含まれる場合の波形データ、およびそのスペクトログラムの一例を示す図である。図９は、不連続部分を含む波形データを除外することを説明する図である。図７〜９を参照しながら、診断システム１の目的音に対応する不連続部分の特定動作について説明する。
【００６１】
＜ステップＳ１１＞
第１受信部１３１ａは、Ａ／Ｄコンバータ１２の第１変換部１２１により変換された目的音のデジタル信号を受信（収録）する。第２受信部１３１ｂは、Ａ／Ｄコンバータ１２の第２変換部１２２により変換された基準音のデジタル信号を受信（収録）する。なお、第１受信部１３１ａおよび第２受信部１３１ｂによりそれぞれ収録されたデジタル信号に基づく波形データは、記憶部１３５に記憶されるものとしてもよい。そして、ステップＳ１２へ移行する。
【００６２】
＜ステップＳ１２＞
不連続検出部１３２は、第２受信部１３１ｂにより受信された基準音の波形データにおいて、システムの不具合で発生する波形の不連続部分の有無を検出する。具体的には、不連続検出部１３２は、基準音の波形データに対してフーリエ変換等を用いた周波数解析を行う。図８−１（ａ）に示す波形は、正常時の基準音の波形（正弦波）を示し、この基準音の波形データに対して周波数解析を行った結果が図８ー１（ｂ）に示す横軸を時間、縦軸を周波数としたスペクトログラムである。図８−１（ｂ）のスペクトログラムに示すように、ノイズ等の混入を無視する場合、正常時の基準音の波形は１つの周波数を含む正弦波であるので、図８−１（ａ）の正弦波の周波数で一定となる。一方、図８−２（ａ）に示す波形は、不連続波形部分３１１に不連続部分を含む基準音の波形を示し、この基準音の波形データに対して周波数解析を行った結果が図８−２（ｂ）に示すスペクトログラムである。図８−２（ｂ）のスペクトログラムに示すように、不連続部分を含む基準音の波形は、元の正弦波の周波数の他、高周波成分等の正弦波の周波数以外の周波数成分を含むことになるので、フーリエ変換の結果、図８−２（ａ）の基準音の波形の不連続部分に対応する時間において、高周波成分等を示す立ち上がり部分が存在することになる。不連続検出部１３２は、このように、基準音の波形データに対する周波数解析の結果、高周波成分等の正弦波の周波数以外の周波数成分を含むと判定した場合、基準音の波形データが不連続部分を含むことを検出する。
【００６３】
不連続部分が検出された場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３へ移行し、検出されない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、ステップＳ１６へ移行する。
【００６４】
＜ステップＳ１３＞
特定部１３３は、第１受信部１３１ａにより受信された目的音の波形データにおいて、不連続検出部１３２により検出された基準音の波形の不連続部分に対応する目的音の波形部分を不連続部分として特定する。そして、ステップＳ１４へ移行する。
【００６５】
＜ステップＳ１４＞
除外部１３４は、目的音の波形データから、特定部１３３により特定された不連続部分を除外する。具体的には、例えば、第１受信部１３１ａにより収録された目的音の波形データ、および第２受信部１３１ｂにより収録された基準音の波形データは、所定時間ごとに波形データセットとして、記憶部１３５に１ファイルとして記憶され、図９に示すように、各ファイルの集合である波形データセット群３２１として管理されるものとする。そして、記憶部１３５に記憶された波形データセット（すなわち、目的音の波形データおよび基準音の波形データ）のファイルのうち、ｎ番目の波形データセットのファイルの基準音の波形データにおいて、不連続検出部１３２により不連続部分が含まれることが検出されたものとする。この場合、除外部１３４は、図９に示すように、波形データセット群３２１から、このｎ番目の波形データセットのファイル（所定単位の一例）である波形データセット３２２を除外し、波形データセット群３２１ａとする。
【００６６】
ここで、目的音の波形データから、特定部１３３により特定された不連続部分を除外するとは、上述の図９で示したように、基準音の波形データにおいて、不連続検出部１３２により不連続部分が含まれることが検出されたファイル自体を除外することの他、不連続部分を含むファイルの目的音の波形データから、フーリエ変換をかける単位（所定単位の一例）であって不連続部分を含む単位に相当する波形部分を除外すること、および、不連続部分を含むファイルの目的音の波形データから、基準音の波形データの不連続部分に対応する波形部分を直接除外すること、を含む概念であるものとする。さらには、不連続部分を含む目的音の波形データのうち、不連続部分に係る波形部分以外の波形データを用いて解析し、不連続部分に係る波形部分は解析に用いないこと、および、不連続部分を含むか否かに関わらず波形データセット群３２１の目的音の波形データに対してそれぞれフーリエ変換等による解析を行い、それらの解析結果のうち、不連続部分を含む目的音の波形データの解析結果を用いないこと、をも含む概念であるものとする。
【００６７】
そして、ステップＳ１５へ移行する。
【００６８】
＜ステップＳ１５＞
解析部１３６は、除外部１３４により目的音の波形データから不連続部分が除外された残りの波形データ、すなわち、目的音の波形データのうち、不連続部分を含む波形データ以外の波形データを用いて、フーリエ変換等を用いた解析を行う。以上で、処理を終了する。
【００６９】
＜ステップＳ１６＞
解析部１３６は、不連続検出部１３２により基準音の波形データにおいて不連続部分が検出されないので、目的音の波形データ全体に対してフーリエ変換等を用いた解析を行う。以上で、処理を終了する。
【００７０】
以上のステップＳ１１〜Ｓ１６の処理によって、診断システム１の目的音に対応する不連続部分の特定動作が行われる。
【００７１】
（ゲイン調整）
図１０は、基準音の波形データに対するゲイン調整を説明する図である。図１０を参照しながら、Ａ／Ｄコンバータ１２に入力される目的音および基準音についてのゲイン調整について説明する。
【００７２】
図１０のうち、図１０（ａ）は、目的音の波形データを示しているが、目的音の波形は複雑な形状をしているため、オーバーフローが発生した場合に、それを検出することは困難である。これに対し、図１０（ｂ）は、基準音の波形データがオーバーフローした場合を示しているが、基準音は単純な正弦波であるため、オーバーフローが発生していることを目視で容易に確認することができる。または、図８−２で上述したように、不連続検出部１３２により、基準音の波形データに対して周波数解析が行われ、正弦波の周波数以外の周波数成分を含むと判定された場合、基準音の波形データに不連続部分、すなわち、オーバーフローが発生していることが検出される。
【００７３】
また、図１０（ｃ）に示すように、調整したゲインが低すぎると、基準音の波形データの振幅が小さくなり、解析が正常に行うことができない場合がある。このように、基準音の波形データの振幅が小さい場合も目視によって容易に確認することができる。
【００７４】
以上のように、調整部１２３により、基準音の波形データにオーバーフローがなく、かつ振幅が小さ過ぎることもなく適切に調整したゲインを、目的音の波形データにも反映させれば、目的音の波形データについてもオーバーフローの発生、および振幅が小さ過ぎることによる解析不良の発生を抑制することができる。
【００７５】
また、調整部１２３によって基準音のゲインを適切に調整されるためには、例えば、図１０（ｃ）および１０（ｄ）に示すように、基準音のピークが所定の設定下限値および設定上限値の間に収まるようにゲイン調整が行われるものとすればよい。この場合、設定部１３７によって、予め、正弦波である基準音の波形データに対する設定下限値および設定上限値が設定されているものとすればよい。また、通知部１３８は、基準音の波形データのピークが設定下限値と設定上限値との間にあるか否かを検出し、設定下限値以下の場合、検出部１１１（センサ１１）等の接続不良、またはゲインが低過ぎることをユーザに通知するものとすればよい。また、通知部１３８は、基準音の波形データのピークが設定上限値以上の場合、ゲインが高過ぎることをユーザに通知するものとすればよい。これによって、ユーザによる基準音に対するゲイン調整の作業性を向上させることができる。図１０（ｃ）は、ゲインが低過ぎる場合の例を示し、図１０（ｄ）は、ゲインが適切に調整された場合の例を示している。
【００７６】
以上のように、加工機１０が発生する目的音の波形は複雑な形状をしているので、システムの異常によって不連続部分が含まれたとしても容易に特定することができないが、基準音（正弦波）を周波数解析することによって、基準音の波形データにおける不連続部分が検出でき、その不連続部分と時間的に対応する目的音の波形データの波形部分を特定することによって、目的音の波形データの不連続部分を容易に特定することができる。また、何らかのフィルタをかけたり、機械学習にかけたりして、目的音の波形データを解析する場合、目的音が本来持っている周波数成分以外の周波数成分が含まれてしまうと、誤差として解析結果に影響が出てしまうが、上述のように、目的音の波形データの不連続部分を特定することができるので、この部分を除外して解析することができ、解析の精度を向上させることができる。
【００７７】
また、駆動部１０４の経時変化による欠損等の異常の有無を診断するために、収録した目的音を利用して比較対象となる学習モデルを生成するが、学習モデルを生成するための目的音自体に不連続部分が含まれる場合、正常ではない学習モデルが生成されてしまう。このような正常ではない学習モデルが生成された場合、収録した目的音が異常を含まない正常な音であるにも関わらず、異常であると判定される可能性がある。しかし、上述のように、目的音の波形データの不連続部分を容易に特定することができるので、正常な学習モデルの生成も適切に生成することが可能となり、上述のような問題を解消することができる。
【００７８】
（変形例１）
本実施の形態の変形例１に係る診断システムについて、本実施の形態に係る診断システム１と相違する点を中心に説明する。上述の実施の形態では、発生部１４１が発生する基準音が正弦波である場合について説明した。本変形例では、発生部１４１が発生する基準音がスイープ音である場合について説明する。なお、本変形例に係る診断システムの全体構成および機能ブロックの構成、ならびに、加工機１０および診断装置１３のハードウェア構成は、それぞれ上述の実施の形態で説明した構成と同様である。
【００７９】
図１１−１は、スイープ信号である基準音の波形データ、およびそのスペクトログラムの一例を示す図である。図１１−２は、スイープ信号である基準音に不連続部分が含まれる場合の波形データ、およびそのスペクトログラムの一例を示す図である。図１１−１および１１−２を参照しながら、基準音としてスイープ音を用いた場合の不連続部分の検出動作について説明する。
【００８０】
基準音発生装置１４の発生部１４１は、基準音としてスイープ音を発生させる。発生部１４１は、例えば、図１１−１（ａ）に示すように、周波数が徐々に増加するスイープ信号を発生させる。なお、スイープ信号としては、図１１−１（ａ）に示すような周波数が徐々に増加する信号に限定されるものではなく、例えば、周波数が徐々に小さくなる信号、周波数が増加および減少を繰り返す信号、周波数が徐々に増加して所定の大きさに達した場合に所定の周波数に戻して、そこから再び徐々に増加する信号、または、周波数が徐々に減少して所定の大きさまで小さくなった場合に所定の周波数に上げて、そこから再び徐々に減少する信号等であってもよい。
【００８１】
第２変換部１２２は、発生部１４１が発生する基準音としてのアナログのスイープ信号を入力し、デジタル信号に変換して出力する。第２受信部１３１ｂは、第２変換部１２２により変換された基準音のデジタル信号を受信（収録）する。
【００８２】
不連続検出部１３２は、第２受信部１３１ｂにより受信された基準音（スイープ信号）の波形データにおいて、システムの不具合で発生する波形の不連続部分の有無を検出する。具体的には、不連続検出部１３２は、基準音の波形データに対してフーリエ変換等を用いた周波数解析を行う。図１１−１（ａ）に示す波形は、正常時の基準音の波形（スイープ信号）を示し、この基準音の波形データに対して周波数解析を行った結果が図１１−１（ｂ）に示す横軸を時間、縦軸を周波数としたスペクトログラムである。図１１−１（ｂ）のスペクトログラムに示すように、ノイズ等の混入を無視する場合、正常時の基準音の波形は周波数が徐々に増加する波形なので、縦軸の周波数が徐々に増加する。一方、図１１−２（ａ）に示す波形は、不連続波形部分３３１に不連続部分を含む基準音の波形を示し、この基準音の波形データに対して周波数解析を行った結果が図１１−２（ｂ）に示すスペクトログラムである。図１１−２（ｂ）のスペクトログラムに示すように、不連続部分を含む基準音の波形は、元のスイープ信号である基準音が含む周波数の他、高周波成分等の基準音が含む周波数以外の周波数成分を含むことになるので、フーリエ変換の結果、図１１−２（ａ）の基準音の波形の不連続部分に対応する時間において、高周波成分等を示す立ち上がり部分が存在することになる。不連続検出部１３２は、このように、基準音の波形データに対する周波数解析の結果、高周波成分等の基準音が含む周波数以外の周波数成分を含むと判定した場合、基準音の波形データが不連続部分を含むことを検出する。
【００８３】
その他の診断システム１の機能部の動作は、上述の実施の形態で説明した動作と同様である。
【００８４】
以上のように、本変形例では、目的音に含まれる不連続部分を特定するために用いる基準音として、スイープ信号を用いている。例えば、上述の実施の形態では基準音として正弦波を用いた場合を説明したが、システム（Ａ／Ｄコンバータ１２等）の異常によって基準音に発生した不連続部分がちょうど正弦波の１波長分の欠落であった場合、正弦波の形状としては、欠落前の形状と比較しても変わらないものとなり得る。このような場合、不連続検出部１３２によっては基準音の不連続部分を検出することができず、目的音の波形データには不連続部分が含まれるものの、それが特定されずに解析対象として用いられてしまう可能性がある。しかし、基準音としてスイープ信号を用いた場合、周波数が常時変動しているので、波形のどの部分が欠落したとしても、それが周波数解析の結果、図１１−２（ｂ）に示したように不連続部分の発生として検出することができるという利点がある。
【００８５】
（変形例２）
本実施の形態の変形例２に係る診断システムについて、本実施の形態に係る診断システム１と相違する点を中心に説明する。上述の実施の形態では、正弦波である基準音の波形データをそのまま周波数解析して、不連続部分を検出する動作について説明した。本変形例では、正弦波である基準音の波形データを二値化し、二値化した波形データのデューティ比を用いて不連続部分を検出する動作について説明する。なお、本変形例に係る診断システムの全体構成および機能ブロックの構成、ならびに、加工機１０および診断装置１３のハードウェア構成は、それぞれ上述の実施の形態で説明した構成と同様である。
【００８６】
図１２は、基準音の波形データを二値化した波形データを説明する図である。図１３−１および１３−２は、それぞれ、基準音の波形データに不連続部分が含まれる場合のデューティ比を説明する図である。図１２、１３−１および１３−２を参照しながら、不連続検出部１３２による基準音の波形データでの不連続部分の検出動作について説明する。
【００８７】
不連続検出部１３２は、第２受信部１３１ｂにより受信された基準音の波形データにおいて、システムの不具合で発生する波形の不連続部分の有無を検出するために、基準音の波形データを二値化する。具体的には、不連続検出部１３２は、図１２（ａ）に示す正弦波の基準音の波形データにおいて、所定の閾値以上となる区間を「Ｈｉｇｈ」の状態とし、所定の閾値未満となる区間を「Ｌｏｗ」の状態とすることによって二値化した矩形波状の波形データ（以下、「矩形波形データ」と称する場合がある）を生成する。そして、不連続検出部１３２は、図１２（ｂ）に示すように、正弦波の周期である期間Ｔ０（すなわち、正常な矩形波形データの「Ｈｉｇｈ」の期間と「Ｌｏｗ」の期間とを合わせた期間）に対する、正常な矩形波形データの「Ｈｉｇｈ」の期間Ｈ０の割合であるデューティ比を、正常のデューティ比として予め求めておく。そして、不連続検出部１３２は、矩形波形データにおいてデューティ比を順次求めていき、正常のデューティ比と比較する。不連続検出部１３２は、その比較の結果、正常のデューティ比と異なるデューティ比が検出された場合、矩形波形データのデューティ比が異なる波形部分に対応する基準音の波形部分に不連続部分が含まれていると判断する。
【００８８】
図１３−１に示す例の場合、不連続検出部１３２は、図１３−１（ｂ）に示すように、矩形波形データの特定の部分でデューティ比が（Ｈ１／Ｔ１）と求まった場合、正常のデューティ比（Ｈ０／Ｔ０）と異なるので、デューティ比が（Ｈ１／Ｔ１）である矩形波形データの波形部分に対応する、図１３−１（ａ）に示す基準音の波形部分に不連続部分があることを検出する。また、図１３−２に示す例の場合、不連続検出部１３２は、図１３−２（ｂ）に示すように、矩形波形データの特定の部分でデューティ比が（Ｈ０／Ｔ２）と求まった場合、正常のデューティ比（Ｈ０／Ｔ０）と異なるので、デューティ比が（Ｈ０／Ｔ２）である矩形波形データの波形部分に対応する、図１３−２（ａ）に示す基準音の波形部分に不連続部分があることを検出する。
【００８９】
その他の診断システム１の機能部の動作は、上述の実施の形態で説明した動作と同様である。
【００９０】
以上のように、本変形例では、正弦波である基準音の波形データを二値化し、二値化した矩形波形データのデューティ比を求め、そのデューティ比が正常のデューティ比と異なる場合、不連続部分があるものと判定している。このように、上述の実施の形態で説明したように、正弦波である基準音の波形データに対して処理が重い周波数解析をすることなく、二値化処理をしてデューティ比を用いて不連続部分を検出しているので、基準音の波形データに対する不連続部分の検出処理の負荷を軽減することができる。
【００９１】
（変形例３）
本実施の形態の変形例３に係る診断システムについて、本実施の形態に係る診断システム１と相違する点を中心に説明する。本変形例では、診断システム１の不具合（特に、Ａ／Ｄコンバータ１２）を検査するモードについて説明する。なお、本変形例に係る診断システムの全体構成および機能ブロックの構成、ならびに、加工機１０および診断装置１３のハードウェア構成は、それぞれ上述の実施の形態で説明した構成と同様である。
【００９２】
上述の実施の形態で説明したように、診断システム１は、基準音の波形データの不連続部分を検出することによって、加工機１０から発生する目的音の波形データの不連続部分を特定し、特定した不連続部分以外の目的音の波形データを解析することによって、駆動部１０４の経時変化による欠損等の異常の有無を診断する。ただし、基準音の波形データに対する不連続部分の発生の状態によっては、診断システム１自体の不具合、特にＡ／Ｄコンバータ１２の動作不良等の不具合が発生している可能性もある。そこで、検出部１１１によって加工機１０から目的音を収録せず、診断システム１自体の不具合を検査する検査モードを設定できるようにしてもよい。
【００９３】
具体的には、上述の実施の形態で説明した不連続検出部１３２による基準音の波形データの不連続部分の検出に基づいて、診断システム１自体の不具合の有無を判断するものとすればよい。例えば、不連続検出部１３２によって、所定期間に所定回数の不連続部分が検出された場合、通知部１３８は、診断システム１自体に不具合が発生している可能性がある内容を通知するものとすればよい。このように検査モードを設定できるようにすることで、診断システム１自体に不具合を発見することができる。
【００９４】
（変形例４）
本実施の形態の変形例４に係る診断システムについて、本実施の形態に係る診断システム１と相違する点を中心に説明する。上述の実施の形態では、システムの不具合により基準音の波形データに不連続部分が発生した場合に、目的音の波形データの不連続部分を特定する動作を説明した。本変形例では、この不連続部分が特に基準音の波形データの欠落によって生じる場合について説明する。なお、本変形例に係る診断システムの全体構成および機能ブロックの構成、ならびに、加工機１０および診断装置１３のハードウェア構成は、それぞれ上述の実施の形態で説明した構成と同様である。
【００９５】
図１４は、欠落により波形データが不連続になる場合の基準音の波形データの一例を示す図である。図１４に示す基準音の波形データにおける基準音波形部分３４１は、システムの不具合、特に、Ａ／Ｄコンバータ１２によるデータの入力動作に不具合が生じ、データの欠落によって不連続部分が生じた状態の一例を示している。Ａ／Ｄコンバータ１２によるデータの入力動作に不具合が生じると、図１４に示すように、基準音波形部分３４１の期間で基準音の値が一定値として検出されたり（値が伸びたように検出されたり）、または、入力動作そのものの一時的な不能により基準音の値が±０として検出されたりする場合がある。このような場合においても、不連続検出部１３２は、基準音の波形データにおける不連続部分として検出する。
【００９６】
図１５は、正弦波である基準音にデータの欠落による不連続部分が含まれる場合の波形データ、およびそのスペクトログラムの一例を示す図である。図１５（ａ）に示す波形は、不連続波形部分３５１に、上述のデータの欠落により発生した不連続部分を含む基準音の波形を示し、この基準の波形データに対して周波数解析を行った結果が図１５（ｂ）に示すスペクトログラムである。図１５（ｂ）のスペクトログラムに示すように、不連続部分を含む基準音の波形は、元の正弦波の周波数の他、高周波成分等の正弦波の周波数以外の周波数成分を含むことになるので、フーリエ変換の結果、図１５（ａ）の基準音の波形の不連続部分に対応する時間において、高周波成分等を示す立ち上がり部分が存在することになる。不連続検出部１３２は、このように、基準音の波形データに対する周波数解析の結果、高周波成分等の正弦波の周波数以外の周波数成分を含むと判定した場合、基準音の波形データが不連続部分を含むことを検出する。
【００９７】
以上のように、基準音（正弦波）を周波数解析することによって、例えば、Ａ／Ｄコンバータ１２等の不具合によるデータの欠落によって不連続部分が生じた場合においても、当該不連続部分が検出でき、その不連続部分と時間的に対応する目的音の波形データの波形部分を特定することによって、目的音の波形データの不連続部分を容易に特定することができる。
【００９８】
なお、本変形例のような基準音の波形データの不連続部分を周波数解析によって検出することの他に、上述の変形例２のように、基準音の波形データを二値化し、二値化した波形データのデューティ比を用いて不連続部分を検出することも可能である。
【００９９】
（変形例５）
本実施の形態の変形例５に係る診断システムについて、本実施の形態に係る診断システム１と相違する点を中心に説明する。上述の実施の形態では、システムの不具合により基準音の波形データに不連続部分が発生した場合に、目的音の波形データの不連続部分を特定する動作を説明した。本変形例では、この不連続部分が、特に、Ａ／Ｄコンバータ１２のサンプリング周波数の変動によって生じる場合について説明する。なお、本変形例に係る診断システムの全体構成および機能ブロックの構成、ならびに、加工機１０および診断装置１３のハードウェア構成は、それぞれ上述の実施の形態で説明した構成と同様である。
【０１００】
図１６は、サンプリング周波数の変動により波形データが不連続になる場合の基準音の波形データの一例を示す図である。図１６（ａ）に示す基準音の波形データにおける基準音波形部分３６１は、システムの不具合、特に、Ａ／Ｄコンバータ１２におけるサンプリング周波数が高くなる変動によって不連続部分が生じた状態の一例を示している。図１６（ｂ）に示す基準音の波形データにおける基準音波形部分３６２は、システムの不具合、特に、Ａ／Ｄコンバータ１２におけるサンプリング周波数が低くなる変動によって不連続部分が生じた状態の一例を示している。この図１６に示す例のように、サンプリング周波数の変動によって、基準音の波形の周波数が変動する波形部分も、基準音の正常な周波数（基底周波数）に連続しない異なる周波数の部分であり、波形データの不連続部分の概念に含まれるものとする。このような場合においても、不連続検出部１３２は、基準音の波形データにおける不連続部分として検出する。
【０１０１】
図１７は、正弦波である基準音にサンプリング周波数が高くなる変動によって不連続部分が含まれる場合の波形データ、およびそのスペクトログラムの一例を示す図である。図１７（ａ）に示す波形は、不連続波形部分３７１に、上述のサンプリング周波数が高くなる変動により発生した不連続部分を含む基準音の波形を示し、この基準の波形データに対して周波数解析を行った結果が図１７（ｂ）に示すスペクトログラムである。図１７（ｂ）のスペクトログラムに示すように、不連続部分を含む基準音の波形は、フーリエ変換の結果、不連続波形部分３７１に対応する時間において、基準音の正常な周波数（基底周波数）よりも高い周波数の成分を含むことになる。
【０１０２】
図１８は、正弦波である基準音にサンプリング周波数が低くなる変動によって不連続部分が含まれる場合の波形データ、およびそのスペクトログラムの一例を示す図である。図１８（ａ）に示す波形は、不連続波形部分３７２に、上述のサンプリング周波数が低くなる変動により発生した不連続部分を含む基準音の波形を示し、この基準の波形データに対して周波数解析を行った結果が図１８（ｂ）に示すスペクトログラムである。図１８（ｂ）のスペクトログラムに示すように、不連続部分を含む基準音の波形は、フーリエ変換の結果、不連続波形部分３７２に対応する時間において、基準音の正常な周波数（基底周波数）よりも低い周波数の成分を含むことになる。
【０１０３】
不連続検出部１３２は、このように、基準音の波形データに対する周波数解析の結果、基準音の基底周波数と異なる周波数成分を含むと判定した場合、基準音の波形データが不連続部分を含むことを検出する。また、後述する図１９に示すような二値化した波形データのデューティ比を用いて不連続部分を検出するものとしてもよい。
【０１０４】
図１９は、基準音の波形データにサンプリング周波数の変動による不連続部分が含まれる場合のデューティ比を説明する図である。図１９に示すように、上述の図１６に示したようなサンプリング周波数の変動によって、基準音の基底周波数と異なる周波数成分を含む場合、正弦波である基準音の波形データを二値化し、二値化した波形データのデューティ比を用いて不連続部分を検出することができる。具体的には、不連続検出部１３２は、第２受信部１３１ｂにより受信された基準音の波形データにおいて、サンプリング周波数の変動により発生する波形の不連続部分の有無を検出するために、基準音の波形データを二値化する。不連続検出部１３２は、図１９（ａ）に示す正弦波の基準音の波形データにおいて、所定の閾値以上となる区間を「Ｈｉｇｈ」の状態とし、所定の閾値未満となる区間を「Ｌｏｗ」の状態とすることによって二値化した矩形波状データを生成する。そして、不連続検出部１３２は、図１９（ｂ）に示すように、正弦波の周期である期間Ｔ０（すなわち、正常な矩形波形データの「Ｈｉｇｈ」の期間と「Ｌｏｗ」の期間とを合わせた期間）に対する、正常な矩形波形データの「Ｈｉｇｈ」の期間Ｈ０の割合であるデューティ比を、正常のデューティ比として予め求めておく。そして、不連続検出部１３２は、矩形波形データにおいてデューティ比を順次求めていき、正常のデューティ比と比較する。不連続検出部１３２は、その比較の結果、正常のデューティ比と異なるデューティ比が検出された場合、矩形波形データのデューティ比が異なる波形部分に対応する基準音の波形部分に不連続部分が含まれていると判断する。
【０１０５】
図１９に示す例の場合、不連続検出部１３２は、図１９（ｂ）に示すように、矩形波形データの特定の部分でデューティ比が（Ｈ３／Ｔ３）と求まった場合、正常のデューティ比（Ｈ０／Ｔ０）と異なるので、デューティ比が（Ｈ３／Ｔ３）である矩形波形データの波形部分に対応する、図１９（ａ）に示す基準音の波形部分に不連続部分があることを検出する。
【０１０６】
以上のように、基準音（正弦波）を周波数解析することによって、例えば、Ａ／Ｄコンバータ１２のサンプリング周波数の変動によって不連続部分が生じた場合においても、当該不連続部分が検出でき、その不連続部分と時間的に対応する目的音の波形データの波形部分を特定することによって、目的音の波形データの不連続部分を容易に特定することができる。この場合、図１９で示したように、不連続検出部１３２は、基準音の波形データを二値化し、二値化した波形データのデューティ比を用いて不連続部分を検出することも可能である。
【０１０７】
なお、上述の実施の形態または各変形例では、検出部１１１が検出する信号を音（目的音）とし、基準音発生装置１４が発生する信号についても音（基準音）としているが、これに限定されるものではなく、振動波形等のその他の信号であってもよい。
【０１０８】
また、上述の実施の形態において、基準音の波形データにおいて、システムの不具合（Ａ／Ｄコンバータ１２の不具合等）によって発生する不連続部分について説明し、さらに、変形例４では基準音の波形データの欠落によって生じる不連続部分、変形例５でＡ／Ｄコンバータ１２のサンプリング周波数の変動によって生じる不連続部分について説明した。しかし、これらは基準音の波形データの不連続部分の発生要因を特定するものではなく、あらゆる要因によって不連続部分が発生した場合においても不連続検出部１３２により不連続部分が検出されることが可能であり、目的音の波形データの不連続部分を容易に特定することができる。
【０１０９】
なお、上述の実施の形態および各変形例において、診断装置１３の各機能部のうち少なくともいずれかがプログラムの実行によって実現される場合、そのプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。また、上述の実施の形態および各変形例に係る診断装置１３で実行されるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。また、上述の実施の形態および各変形例に係る診断装置１３で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、上述の実施の形態および各変形例に係る診断装置１３で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。また、上述の実施の形態および各変形例に係る診断装置１３で実行されるプログラムは、上述した各機能部のうち少なくともいずれかを含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしては上述のＲＯＭ５２または補助記憶装置５８からプログラムを読み出して実行することにより、上述の各機能部が主記憶装置（ＲＡＭ５３等）上にロードされて生成されるようになっている。
【符号の説明】
【０１１０】
１  診断システム
１０  加工機
１１  センサ
１２  Ａ／Ｄコンバータ
１３  診断装置
１４  基準音発生装置
５１  ＣＰＵ
５２  ＲＯＭ
５３  ＲＡＭ
５４  通信Ｉ／Ｆ
５５  入出力Ｉ／Ｆ
５６  入力装置
５７  ディスプレイ
５８  補助記憶装置
５９  スピーカ
６０  バス
６１  ＣＰＵ
６２  ＲＯＭ
６３  ＲＡＭ
６４  通信Ｉ／Ｆ
６５  駆動制御回路
６６  モータ
６７  センサ
６８  バス
１０１  数値制御部
１０２  通信制御部
１０３  駆動制御部
１０４  駆動部
１１１  検出部
１２１  第１変換部
１２２  第２変換部
１２３  調整部
１３１  通信制御部
１３１ａ  第１受信部
１３１ｂ  第２受信部
１３１ｃ  送信部
１３２  不連続検出部
１３３  特定部
１３４  除外部
１３５  記憶部
１３６  解析部
１３７  設定部
１３８  通知部
１４１  発生部
３０１  基準音波形部分
３０２  目的音波形部分
３１１  不連続波形部分
３２１、３２１ａ  波形データセット群
３２２  波形データセット
３３１  不連続波形部分
３４１  基準音波形部分
３５１  不連続波形部分
３６１、３６２  基準音波形部分
３７１、３７２  不連続波形部分
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１１】
【特許文献１】特開２００３−１３０７２４号公報
【図１】
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【図２】
2018009970.tif 000004
【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８−１】
2018009970.tif 000010
【図８−２】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１−１】
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【図１１−２】
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【図１２】
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【図１３−１】
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【図１３−２】
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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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