(57)【要約】【課題】故障診断用データのデータ量を小さくしつつ、移動しつつ作業を行う装置の故障をより確実に検知する。【解決手段】加速度センサ（３）からの取得データの周波数解析を行う周波数解析部（６）と、周波数解析の結果から最大周波数（Ｆｍ）を検出する最大周波数検出部（７）と、最大周波数（Ｆｍ）の２倍以上の周波数をサンプリング周波数として、加速度センサ（３）からの取得データを標本化して、故障診断用データを生成する故障診断用データ生成部（８）とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動しつつ作業を行う装置の故障を検知するための故障診断用データを出力するセンサユニットであって、
前記移動に関する加速度を測定する加速度センサと、
前記加速度センサからの取得データの周波数解析を行う周波数解析部と、
前記周波数解析の結果から、所定の閾値以上のレベルを有する少なくとも１種類の周波数のうち最も高い周波数である最大周波数を検出する最大周波数検出部と、
前記最大周波数の２倍以上の周波数をサンプリング周波数として、前記加速度センサからの取得データを標本化して、前記故障診断用データを生成する故障診断用データ生成部とを備えていることを特徴とするセンサユニット。
【請求項２】
前記最大周波数が所定の周波数より低い場合、前記故障診断用データの出力を停止させる出力停止部を備えていることを特徴とする請求項１に記載のセンサユニット。
【請求項３】
前記周波数解析部は、前記周波数解析として、フーリエ変換を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のセンサユニット。
【請求項４】
前記周波数解析部は、前記加速度センサからの取得データのうち、遮断周波数以下の周波数の成分を遮断し、遮断周波数を超える周波数の成分を通過させる第１ハイパスフィルタを有しており、
前記最大周波数検出部は、前記加速度センサからの取得データのうち前記第１ハイパスフィルタを通過した成分のレベルが予め定められた値より小さければ、前記第１ハイパスフィルタの遮断周波数を前記最大周波数として特定することを特徴とする請求項１または２に記載のセンサユニット。
【請求項５】
前記周波数解析部は、第１ハイパスフィルタと、前記加速度センサからの取得データのうち前記第１ハイパスフィルタを通過した成分が供給され、前記第１ハイパスフィルタの遮断周波数より高い遮断周波数を持つ第２ハイパスフィルタとを少なくとも含む２つ以上のハイパスフィルタを有しており、
前記故障診断用データ生成部は、前記最大周波数が、前記第１ハイパスフィルタの遮断周波数より高くかつ前記第２ハイパスフィルタの遮断周波数以下の周波数である場合、前記第２ハイパスフィルタの遮断周波数の２倍以上の周波数を前記サンプリング周波数とすることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサユニット。
【請求項６】
前記周波数解析部は、前記周波数解析を間欠的に行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のセンサユニット。
【請求項７】
前記周波数解析部は、前記加速度センサからの取得データの絶対値が所定の閾値以上であるとき、前記周波数解析を停止させることを特徴とする請求項６に記載のセンサユニット。
【請求項８】
移動しつつ作業を行う装置の移動に関する加速度を測定する加速度センサを備えており、前記装置の故障を検知するための故障診断用データを出力するセンサユニットの制御方法であって、
前記加速度センサからの取得データの周波数解析を行う工程と、
前記周波数解析の結果から、所定の閾値以上のレベルを有する少なくとも１種類の周波数のうち最も高い周波数である最大周波数を検出する工程と、
前記最大周波数の２倍以上の周波数をサンプリング周波数として、前記加速度センサからの取得データを標本化して、前記故障診断用データを生成する工程とを含んでいることを特徴とする制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサユニット、制御方法、プログラム、および記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロボット（移動しつつ作業を行う装置）に搭載されたセンサからの取得データから故障診断用データを生成し、この故障診断用データを用いてロボットの故障を検知する技術が知られている。この技術においては、故障診断用データのデータ量を小さくすることが求められている。なぜなら、故障診断用データのデータ量が大き過ぎる場合、無線通信方式によって故障診断用データを送信することが困難になり得るためである。
【０００３】
故障診断用データのデータ量を小さくする技術の一例として、センサからの取得データの値が所定の閾値以下であるときに、センサからの取得データを標本化するためのサンプリング周波数を低くする技術が挙げられる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−０１６１８７号公報（２０１７年１月１９日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、センサからの取得データの絶対値が大きいときよりも、当該絶対値がほぼ０であるときのほうが、ロボットの故障による不具合が顕著に現れるケースがある。
【０００６】
前記のケースの一例として、センサとして、ロボットの移動に関する加速度を測定する加速度センサを用いる場合が挙げられる。すなわち、当該不具合は、ロボットが高速で移動しているときに顕著に現れ得る。また、ロボットが等速で移動しているとき、加速度センサからの取得データの絶対値はほぼ０となる。つまり、センサとして加速度センサを用いる場合、ロボットが高速かつ等速で移動しているときに、当該絶対値がほぼ０であるにも拘らず当該不具合が顕著に現れ得る。なお、当該不具合の一例として、ロボットの関節に設けられたベアリングに傷がついているため、ロボットの移動時にロボットが大きく振動することが挙げられる。
【０００７】
加速度センサからの取得データの絶対値が所定の閾値以下であるときに、加速度センサからの取得データを標本化するためのサンプリング周波数を低くする技術を適用した場合、以下の問題が発生する。すなわち、この場合、前記の不具合が顕著に現れているときに、加速度センサからの取得データの絶対値が小さいため、サンプリング周波数が低くなる虞がある。この結果、当該不具合が顕著に現れているにも拘らず、この不具合を検知し損ねることにより、ロボットの故障を検知し損ねる虞がある。
【０００８】
本発明の一態様は、故障診断用データのデータ量を小さくしつつ、移動しつつ作業を行う装置の故障をより確実に検知することを可能とする、センサユニット、制御方法、プログラム、および記録媒体を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るセンサユニットは、移動しつつ作業を行う装置の故障を検知するための故障診断用データを出力するセンサユニットであって、前記移動に関する加速度を測定する加速度センサと、前記加速度センサからの取得データの周波数解析を行う周波数解析部と、前記周波数解析の結果から、所定の閾値以上のレベルを有する少なくとも１種類の周波数のうち最も高い周波数である最大周波数を検出する最大周波数検出部と、前記最大周波数の２倍以上の周波数をサンプリング周波数として、前記加速度センサからの取得データを標本化して、前記故障診断用データを生成する故障診断用データ生成部とを備えていることを特徴としている。
【００１０】
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る制御方法は、移動しつつ作業を行う装置の移動に関する加速度を測定する加速度センサを備えており、前記装置の故障を検知するための故障診断用データを出力するセンサユニットの制御方法であって、前記加速度センサからの取得データの周波数解析を行う工程と、前記周波数解析の結果から、所定の閾値以上のレベルを有する少なくとも１種類の周波数のうち最も高い周波数である最大周波数を検出する工程と、前記最大周波数の２倍以上の周波数をサンプリング周波数として、前記加速度センサからの取得データを標本化して、前記故障診断用データを生成する工程とを含んでいることを特徴としている。
【００１１】
前記の構成によれば、加速度センサからの取得データを標本化することで、加速度センサからの取得データを適宜間引くことができるため、故障診断用データのデータ量を小さくすることが可能である。また、前記の構成によれば、加速度センサからの取得データに含まれる最大周波数の成分を検知することが可能な程度にサンプリング周波数を設定して、加速度センサからの取得データを標本化する。これにより、移動しつつ作業を行う装置が等速で移動しているか否かに関係無く、この装置の故障による不具合を検知することが可能となる。
【００１２】
従って、前記の構成によれば、故障診断用データのデータ量を小さくしつつ、前記装置の故障をより確実に検知することが可能となる。
【００１３】
本発明の一態様に係るセンサユニットは、前記最大周波数が所定の周波数より低い場合、前記故障診断用データの出力を停止させる出力停止部を備えていることが好ましい。
【００１４】
前記の構成によれば、出力停止部は、前記不具合が現れていないとみなせるときに、故障診断用データの出力を停止させる。これにより、出力の段階において、故障診断用データのデータ量を小さくすることと同等の効果が得られる。
【００１５】
本発明の一態様に係るセンサユニットにおいて、前記周波数解析部は、前記周波数解析として、フーリエ変換を行うことが好ましい。
【００１６】
前記の構成によれば、高精度の周波数解析を行うことができる。
【００１７】
本発明の一態様に係るセンサユニットにおいて、前記周波数解析部は、前記加速度センサからの取得データのうち、遮断周波数以下の周波数の成分を遮断し、遮断周波数を超える周波数の成分を通過させる第１ハイパスフィルタを有しており、前記最大周波数検出部は、前記加速度センサからの取得データのうち前記第１ハイパスフィルタを通過した成分のレベルが予め定められた値より小さければ、前記第１ハイパスフィルタの遮断周波数を前記最大周波数として特定することが好ましい。
【００１８】
また、本発明の一態様に係るセンサユニットにおいて、前記周波数解析部は、第１ハイパスフィルタと、前記加速度センサからの取得データのうち前記第１ハイパスフィルタを通過した成分が供給され、前記第１ハイパスフィルタの遮断周波数より高い遮断周波数を持つ第２ハイパスフィルタとを少なくとも含む２つ以上のハイパスフィルタを有しており、前記故障診断用データ生成部は、前記最大周波数が、前記第１ハイパスフィルタの遮断周波数より高くかつ前記第２ハイパスフィルタの遮断周波数以下の周波数である場合、前記第２ハイパスフィルタの遮断周波数の２倍以上の周波数を前記サンプリング周波数としてもよい。
【００１９】
前記の構成によれば、低いＣＰＵ（Central Processing Unit）の処理能力での周波数解析を行うことができる。
【００２０】
本発明の一態様に係るセンサユニットにおいて、前記周波数解析部は、前記周波数解析を間欠的に行うことが好ましい。
【００２１】
前記の構成によれば、周波数解析に起因する消費電力を低減させることができる。
【００２２】
本発明の一態様に係るセンサユニットにおいて、前記周波数解析部は、前記加速度センサからの取得データの絶対値が所定の閾値以上であるとき、前記周波数解析を停止させることが好ましい。
【００２３】
加速度センサからの取得データの絶対値が所定の閾値以上であることは、ロボットが加速の最中であることを意味しているので、換言すれば、ロボットの移動は低速である。ロボットの移動が低速であるとき、ロボットの移動が高速であるときと比べ、前記不具合は顕著に現れ難い。前記の構成によれば、当該不具合が顕著に現れ難い期間において、周波数解析部は周波数解析を停止させるため、当該周波数解析に起因する消費電力をより効果的に低減させることができる。
【００２４】
本発明の一態様に係る制御方法を、コンピュータに実行させてもよい。この場合、その制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体についても、本発明の範疇に含まれる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の一態様によれば、故障診断用データのデータ量を小さくしつつ、移動しつつ作業を行う装置の故障をより確実に検知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一側面に係る実施の形態のセンサユニットの概略構成を示す図である。
【図２】加速度センサからの取得データの一例を示すグラフである。
【図３】加速度センサからの取得データの１周期目に対応する周波数スペクトルの一例を示すグラフである。
【図４】加速度センサからの取得データの２周期目に対応する周波数スペクトルの一例を示すグラフである。
【図５】図３または図４に対応する、故障診断用データにおける伝送パケットの一例を示す図である。
【図６】加速度センサからの取得データの２周期目に対応する周波数スペクトルの別の例を示すグラフである。
【図７】図６に対応する、故障診断用データにおける伝送パケットの一例を示す図である。
【図８】図１に示すセンサユニットにおける動作の流れを示すフローチャートである。
【図９】図１に示すセンサユニットの変形例の概略構成を示す図である。
【図１０】加速度センサからの取得データの２周期目に対応する周波数スペクトルのさらに別の例を示すグラフである。
【図１１】加速度センサからの取得データのうち第１ハイパスフィルタを通過した成分と、加速度センサからの取得データのうち第２ハイパスフィルタを通過した成分とのそれぞれにおいて、所定の閾値以上のパワーを有する周波数が存在しているか否かの一例を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。ただし、以下で説明する本実施形態は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、本発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。
【００２８】
§１  適用例
まず、図１〜図４を参照して、本発明が適用される場面の一例について説明する。
【００２９】
図１は、本実施形態のセンサユニット１の概略構成を示す図である。センサユニット１は、ロボット（移動しつつ作業を行う装置）２の故障を検知するための故障診断用データを出力するものである。センサユニット１は、加速度センサ３、制御ＩＣ（Integrated Circuit）４、およびアナログフロントエンド１０を備えている。
【００３０】
図２は、加速度センサ３からの取得データの一例を示すグラフである。なお、図２に示すグラフにおいて、横軸は時間（単位：ｍｓ）であり、縦軸は加速度（単位：Ｇ）である。ここでは、加速度センサ３からの取得データが、１周期目Ｃ１および２周期目Ｃ２を含んでいる例を示している。
【００３１】
加速度センサ３は、ロボット２に取り付けられており、ロボット２の移動に関する加速度を、所定のサンプリング周波数（以下、「測定サンプリング周波数」と称する）に基づく標本化により測定する。ロボット２における実際に移動する部分の一例として、ロボット２のアーム５が挙げられる。ロボット２の移動に関する加速度の測定結果が、後述する加速度センサ３からの取得データに相当する。加速度センサ３からの取得データは、ロボット２の主たる移動に関する加速度の他に、周囲の環境に依存する振動、および、ロボット２の駆動機構で生じる振動等を含む。
【００３２】
制御ＩＣ４は、周波数解析部６、最大周波数検出部７、故障診断用データ生成部８、および出力停止部９を有している。周波数解析部６は、加速度センサ３からの取得データの周波数解析を行う。
【００３３】
図３は、加速度センサ３からの取得データの１周期目Ｃ１に対応する周波数スペクトルの一例を示すグラフである。なお、図３に示すグラフにおいて、横軸は周波数であり、縦軸はパワー（レベル）である。レベルとは、信号のパワーおよび値そのものを包含するものである。
【００３４】
図４は、加速度センサ３からの取得データの２周期目Ｃ２に対応する周波数スペクトルの一例を示すグラフである。なお、図４に示すグラフにおいて、横軸は周波数であり、縦軸はパワーである。
【００３５】
すなわち、ここでは、加速度センサ３からの取得データの１周期目Ｃ１および２周期目Ｃ２において、それぞれ、図３および図４に示す周波数スペクトルが得られた例について説明する。
【００３６】
最大周波数検出部７および故障診断用データ生成部８は、加速度センサ３からの取得データの１周期目Ｃ１および２周期目Ｃ２のそれぞれに関し、以下の動作を行う。
【００３７】
最大周波数検出部７は、周波数解析部６による周波数解析の結果から、最大周波数Ｆｍを検出する。最大周波数Ｆｍは、所定の閾値Ｐｓ以上のパワーを有する少なくとも１種類の周波数のうち最も高い周波数である。なお、図３等に示したロボット２の動作周波数Ｆｒは、ロボット２の主たる移動に関する加速度変化に対応する周波数である。
【００３８】
故障診断用データ生成部８は、最大周波数Ｆｍの２倍以上の周波数をサンプリング周波数として、加速度センサ３からの取得データを標本化して、故障診断用データを生成する。なお、故障診断用データ生成部８が設定するサンプリング周波数は、前記測定サンプリング周波数以下である必要がある。
【００３９】
センサユニット１によれば、加速度センサ３からの取得データを標本化することで、加速度センサ３からの取得データを適宜間引くことができるため、故障診断用データのデータ量を小さくすることが可能である。また、センサユニット１によれば、加速度センサ３からの取得データに含まれる最大周波数Ｆｍの成分を検知することが可能な程度にサンプリング周波数を設定して、加速度センサ３からの取得データを標本化する。これにより、ロボット２が等速で移動しているか否かに関係無く、ロボット２の故障による不具合を検知することが可能となる。
【００４０】
従って、センサユニット１によれば、故障診断用データのデータ量を小さくしつつ、ロボット２の故障をより確実に検知することが可能となる。
【００４１】
なお、出力停止部９についての具体的な説明は、後の項目「§２  構成例」にて行う。
【００４２】
センサユニット１にて生成された故障診断用データは、アナログフロントエンド１０を介して、アンテナ１１から、他の電子機器（図示しない）に対して送信される。当該電子機器の一例として、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）リーダー、ロボット２のコントローラ、およびロボット２を含むネットワークシステムを統括的に制御するコントローラが挙げられる。当該電子機器がＲＦＩＤリーダーである場合、センサユニット１はＲＦＩＤタグであってもよい。センサユニット１においては、当該電子機器に対して故障診断用データを送信する方式として、無線通信方式を想定しているが、有線通信方式であってもよい。アンテナ１１は、センサユニット１の構成要素としているが、課題を解決するための必須の構成ではない。
【００４３】
§２  構成例
図５は、図３または図４に対応する、故障診断用データにおける伝送パケット１２の一例を示す図である。伝送パケット１２は、データ１３〜データ１６を含んでいる。
【００４４】
データ１３は、加速度センサ３からの取得データを標本化したサンプリング周波数を示している。データ１４は、時刻等のタイミングを示している。データ１５は、加速度センサ３からの取得データを標本化した内容におけるデータ長を示している。データ１６は、当該内容の中身を示している。
【００４５】
図６は、加速度センサ３からの取得データの２周期目Ｃ２に対応する周波数スペクトルの別の例を示すグラフである。なお、図６に示すグラフにおいて、横軸は周波数であり、縦軸はパワーである。
【００４６】
すなわち、ここでは、加速度センサ３からの取得データの２周期目Ｃ２において、図６に示す周波数スペクトルが得られた例について説明する。
【００４７】
出力停止部９は、周波数解析部６による周波数解析の結果にて、図６に示すように最大周波数Ｆｍが所定の周波数Ｆｐより低い場合、センサユニット１による故障診断用データの出力を停止させる。
【００４８】
センサユニット１によれば、出力停止部９は、前記不具合が現れていないとみなせるときに、故障診断用データの出力を停止させる。これにより、センサユニット１による故障診断用データの出力の段階において、故障診断用データのデータ量を小さくすることと同等の効果が得られる。
【００４９】
図７は、図６に対応する、故障診断用データにおける伝送パケット１７の一例を示す図である。伝送パケット１７は、データ１８およびデータ１９を含んでいる。
【００５０】
データ１８は、加速度センサ３からの取得データを標本化した内容が無いことを示すフラグである。データ１９は、時刻等のタイミングを示している。
【００５１】
周波数解析部６は、周波数解析として、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等のフーリエ変換を行う。これにより、高精度の周波数解析を行うことができる。
【００５２】
周波数解析部６は、周波数解析を間欠的に行ってもよい。これにより、周波数解析に起因する消費電力を低減させることができる。
【００５３】
具体例として、周波数解析部６は、加速度センサ３からの取得データの絶対値が所定の閾値以上であるとき、周波数解析を停止させる。加速度センサ３からの取得データの絶対値が所定の閾値以上であることは、ロボット２が加速の最中であることを意味しているので、換言すれば、ロボット２の移動は低速である。ロボット２の移動が低速であるとき、ロボット２の移動が高速であるときと比べ、前記不具合は顕著に現れ難い。前記の構成によれば、当該不具合が顕著に現れ難い期間において、周波数解析部６は周波数解析を停止させるため、当該周波数解析に起因する消費電力をより効果的に低減させることができる。
【００５４】
図８は、センサユニット１における動作の流れを示すフローチャートである。
【００５５】
まず、加速度センサ３は、ロボット２の移動に関する加速度を測定する（ステップＳ１）。
【００５６】
続いて、周波数解析部６は、加速度センサ３からの取得データの周波数解析を行う（ステップＳ２）。
【００５７】
続いて、最大周波数検出部７は、ステップＳ２による周波数解析の結果から、最大周波数Ｆｍを検出する（ステップＳ３）。最大周波数Ｆｍは、上述したとおり、所定の閾値Ｐｓ以上のパワーを有する少なくとも１種類の周波数のうち最も高い周波数である。
【００５８】
続いて、故障診断用データ生成部８は、最大周波数Ｆｍの２倍以上の周波数をサンプリング周波数として、加速度センサ３からの取得データを標本化して、故障診断用データを生成する（ステップＳ４）。
【００５９】
なお、センサユニット１においては、加速度センサ３からの取得データを１周期目Ｃ１と２周期目Ｃ２とに分け、最大周波数検出部７および故障診断用データ生成部８は、これらのそれぞれに関して動作を行った。一方、センサユニット１は、加速度センサ３からの取得データ全体を１周期とし、最大周波数検出部７および故障診断用データ生成部８は、当該１周期に関して動作を行ってもよい。すなわち、加速度センサ３からの取得データを複数の周期毎に分割して処理することは、センサユニット１において必須でない。
【００６０】
図９は、センサユニット１の変形例である、センサユニット２０の概略構成を示す図である。以下、説明の便宜上、先に説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない場合がある。
【００６１】
センサユニット２０は、センサユニット１に対して、制御ＩＣ４の替わりに制御ＩＣ２１を備えている。制御ＩＣ２１は、制御ＩＣ４に対して、周波数解析部６の替わりに周波数解析部２２を有している。周波数解析部２２は、第１ハイパスフィルタ２３および第２ハイパスフィルタ２４を有している。
【００６２】
第１ハイパスフィルタ２３は、加速度センサ３からの取得データが供給される。第１ハイパスフィルタ２３の前段に少なくとも１つのハイパスフィルタ（図示しない）が設けられていてもよく、この場合、第１ハイパスフィルタ２３は、加速度センサ３からの取得データのうち、当該少なくとも１つのハイパスフィルタを通過した成分が供給される。
【００６３】
第２ハイパスフィルタ２４は、加速度センサ３からの取得データのうち、第１ハイパスフィルタ２３を通過した成分が供給される。第２ハイパスフィルタ２４の後段に少なくとも１つのハイパスフィルタ（図示しない）が設けられていてもよい。
【００６４】
また、前記少なくとも１つのハイパスフィルタの各々、第１ハイパスフィルタ２３、および第２ハイパスフィルタ２４は、加速度センサ３からの取得データから得られるデータが後に通過するもの程、その遮断周波数が高く設定されている。すなわち、第２ハイパスフィルタ２４の遮断周波数Ｆｃ２は、第１ハイパスフィルタ２３の遮断周波数Ｆｃ１より高い。
【００６５】
このため、第１ハイパスフィルタ２３は、加速度センサ３からの取得データのうち、自身の遮断周波数Ｆｃ１以下の周波数の成分を遮断し、遮断周波数Ｆｃ１を超える周波数の成分を通過させる。また、第２ハイパスフィルタ２４は、加速度センサ３からの取得データのうち、自身の遮断周波数Ｆｃ２以下の周波数の成分を遮断し、遮断周波数Ｆｃ２を超える周波数の成分を通過させる。
【００６６】
図１０は、加速度センサ３からの取得データの２周期目Ｃ２に対応する周波数スペクトルのさらに別の例を示すグラフである。なお、図１０に示すグラフにおいて、横軸は周波数であり、縦軸はパワーである。
【００６７】
すなわち、ここでは、高速フーリエ変換による周波数解析を行ったとき、加速度センサ３からの取得データの２周期目Ｃ２において、図１０に示す周波数スペクトルが得られる例について説明する。
【００６８】
図１１は、加速度センサ３からの取得データのうち第１ハイパスフィルタ２３を通過した成分と、加速度センサ３からの取得データのうち第２ハイパスフィルタ２４を通過した成分とのそれぞれにおいて、所定の閾値Ｐｓ以上のパワーを有する周波数が存在しているか否かの一例を示す表である。図１１には、図１０に示した周波数解析の結果に対応する例を示している。
【００６９】
図１０および図１１によれば、加速度センサ３からの取得データのうち第１ハイパスフィルタ２３を通過した成分に所定の閾値Ｐｓ以上のパワーを有する周波数が存在している。また、図１０および図１１によれば、加速度センサ３からの取得データのうち第２ハイパスフィルタ２４を通過した成分に所定の閾値Ｐｓ以上のパワーを有する周波数が存在していない。これらのとき、最大周波数検出部７は、最大周波数Ｆｍが、第１ハイパスフィルタ２３の遮断周波数Ｆｃ１より高くかつ第２ハイパスフィルタ２４の遮断周波数Ｆｃ２以下の周波数であることを検出する。
【００７０】
そしてこの場合、故障診断用データ生成部８は、第２ハイパスフィルタ２４の遮断周波数Ｆｃ２の２倍以上の周波数をサンプリング周波数として、加速度センサ３からの取得データを標本化して、故障診断用データを生成する。
【００７１】
また、最大周波数検出部７は、加速度センサ３からの取得データのうち第１ハイパスフィルタ２３を通過した成分の値（レベル）が予め定められた値より小さければ、第１ハイパスフィルタ２３の遮断周波数Ｆｃ１を最大周波数Ｆｍとして特定してもよい。なお、第２ハイパスフィルタ２４を省略してもよい。この場合、第１ハイパスフィルタ２３を通過した成分の値が予め定められた値以上であれば、加速度センサ３の測定サンプリング周波数を最大周波数とする。
【００７２】
センサユニット２０によれば、センサユニット１に対して、周波数解析部６を有する制御ＩＣ４の替わりに周波数解析部２２を有する制御ＩＣ２１を備えている。従って、センサユニット２０によれば、センサユニット１と比べ、低いＣＰＵの処理能力での周波数解析を行うことができる。
【００７３】
移動しつつ作業を行う装置としては、ロボット２以外にも、例えば工場内作業用途の加工機、ＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）等が挙げられる。
【００７４】
センサユニット１の制御ブロック（特に、周波数解析部６、最大周波数検出部７、故障診断用データ生成部８、および出力停止部９）は、制御ＩＣ４のように集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよい。センサユニット２０の制御ブロック（特に、周波数解析部２２、最大周波数検出部７、故障診断用データ生成部８、および出力停止部９）は、制御ＩＣ２１のように集積回路等に形成された論理回路によって実現してもよい。一方、センサユニット１の制御ブロックおよびセンサユニット２０の制御ブロックはいずれも、ソフトウェアによって実現してもよい。
【００７５】
後者の場合、センサユニット１およびセンサユニット２０のうち対応するいずれかは、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、前記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、前記コンピュータにおいて、前記プロセッサが前記プログラムを前記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。前記プロセッサとしては、例えばＣＰＵを用いることができる。前記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、前記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、前記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して前記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、前記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【００７６】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７７】
１、２０  センサユニット
２  ロボット（移動しつつ作業を行う装置）
３  加速度センサ
４、２１  制御ＩＣ
５  アーム
６、２２  周波数解析部
７  最大周波数検出部
８  故障診断用データ生成部
９  出力停止部
２３  第１ハイパスフィルタ
２４  第２ハイパスフィルタ
Ｆｃ１  第１ハイパスフィルタの遮断周波数
Ｆｃ２  第２ハイパスフィルタの遮断周波数
Ｆｍ  最大周波数
Ｆｐ  所定の周波数
Ｆｒ  ロボットの動作周波数
Ｐｓ  所定の閾値
【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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