(57)【要約】【課題】機構が発する作動音に基づいて、その機構に生じうる不具合を事前に予測すること。【解決手段】機構Ｍから発せられる音声を音声取得手段１１にて取得する段階と、取得した音声を表すデータをデータ通信網３０を介し遠隔の不具合発生予測システム２０に送信する段階と、送信された音声を表すデータを不具合発生予測システム２０が受信する段階と、この不具合発生予測システム２０が音声を表すデータと予め記憶された不具合前兆標本データとを比較し機構Ｍでの不具合の発生を予測する段階とを備えた。【選択図】　図１
2004117009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機構から発せられる音声を音声取得手段にて取得する段階と、取得した音声を表すデータをデータ通信網を介し遠隔の不具合発生予測システムに送信する段階と、送信された前記音声を表すデータを前記不具合発生予測システムが受信する段階と、この不具合発生予測システムが前記音声を表すデータと予め記憶された不具合前兆標本データとを比較し前記機構への不具合の発生を予測する段階とを備えたことを特徴とする音声による不具合発生予測方法。
【請求項２】
機構の発する音声を取得し送信する音声送信システムから当該音声データを受信するデータ受信手段と、このデータ受信手段で受信した音声データを記憶する記憶手段と、不具合の前兆を表す音声データの標本を予め記憶した不具合前兆標本データベースと、前記記憶手段に記憶された音声データと前記不具合前兆標本データベースに蓄積された不具合の前兆を表す音声データとを比較することにより不具合の発生を予測する不具合発生予測手段と、この不具合発生予測手段が予測した結果を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする不具合発生予測システム。
【請求項３】
請求項２記載の不具合発生予測システムにおいて、
前記不具合発生予測手段が前記音声データについて不具合の発生を予測した場合に、当該不具合の種類に関連付けて当該音声データを不具合前兆標本データとして前記不具合前兆標本データベースに追加する学習手段を備えたことを特徴とする不具合発生予測システム。
【請求項４】
請求項２又は３記載の不具合発生予測システムにおいて、前記各手段の動作をコンピュータに実行させるための不具合発生予測プログラム。
【請求項５】
請求項６記載の不具合発生予測プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、音声による不具合発生予測方法に係り、特に、機構から発せられる音声に基づいて、その機構に生じるであろう不具合を事前に予測するための不具合発生予測方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
【０００４】
従来、機構の発する音声のデータに基づいて、その機構に現に生じている異常を遠隔地で判定するシステムがあった。この種の従来例として、特開２００１−２６８３００号公報がある（特許文献１参照）。この公報に記載の発明では、例えば、画像形成装置に内蔵したマイクロフォンで作動音を取得し、この作動音を、予め記憶した標準的な音の内容と比較し異常診断を行うことが記載されている。また、画像形成装置で生じた作動音を管理装置に送信し、管理装置の側で異常診断を行うことが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
【０００６】
特開２００１−２６８３００号公報（第７頁、段落００７６、００７９）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来例にあっては、マイクロフォンで得た作動音を予め記憶した「標準的な音」の内容と比較して異常診断をするものであり、現に生じている異常を検出するものである。このため、異常の発生を事前に回避できない、という不都合があった。
【０００９】
【発明の目的】
【００１０】
本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、特に、機構が発する作動音に基づいて、その機構に生じうる不具合を事前に予測できる不具合発生予測方法等を提供することを、その目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の不具合発生予測方法は、機構から発せられる音声を音声取得手段にて取得する段階と、取得した音声を表すデータをデータ通信網を介し遠隔の不具合発生予測システムに送信する段階とを備えている。また、送信された音声を表すデータを不具合発生予測システムが受信する段階と、この不具合発生予測システムが音声を表すデータと予め記憶された不具合前兆標本データとを比較し機構への不具合の発生を予測する段階とを有する、という構成を採っている。
【００１２】
また、本発明の不具合発生予測システムは、機構の発する音声を取得し送信する音声送信システムから当該音声データを受信するデータ受信手段と、このデータ受信手段で受信した音声データを記憶する記憶手段とを備えている。また、不具合の前兆を表す音声データの標本を予め記憶した不具合前兆標本データベースと、記憶手段に記憶された音声データと不具合前兆標本データベースに蓄積された不具合の前兆を表す音声データとを比較することにより不具合の発生を予測する不具合発生予測手段とを有する。更に、この不具合発生予測手段が予測した結果を出力する出力手段を備えた、という構成を採っている。
【００１３】
ここで、本発明の不具合発生予測システムは、不具合発生予測手段が音声データについて不具合の発生を予測した場合に、当該不具合の種類に関連付けて当該音声データを不具合前兆標本データとして不具合前兆標本データベースに追加する学習手段を備えていてもよい。
【００１４】
また、他の発明は、上記不具合発生予測システムにおいて、各手段の動作をコンピュータに実行させるための不具合発生予測プログラムである。
【００１５】
また、他の発明は、上記不具合発生予測プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体である。　これにより、前述した目的を達成しようとするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図１乃至図５に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、音声送信システム１０と、不具合発生予測システム２０とがデータ通信を行うことによって、機構Ｍにおける不具合の発生を事前に予測するシステムを示している。
【００１９】
音声送信システム１０は、機構Ｍから発せられる音声を取得する音声取得手段１１と、この音声取得手段１１が取得した音声信号をデジタル化する信号変換手段１２とを備えている。また、この信号変換手段１２による変換で得られた音声データを記憶する記憶手段１３と、この記憶手段１３に記憶された音声データをデータ通信網３０を介して外部の不具合発生予測システム２０に送信するデータ送信手段１４とを有する。符号１５は、これら各手段の動作タイミングを制御する制御手段である。
【００２０】
これを更に詳述すると、本実施形態において、音声取得手段１１は、マイクである。信号変換手段１２は、音声取得手段１１から出力されるアナログ信号をデジタル変換しサンプリングするサンプリング手段である。記憶手段１３は、信号変換手段１２により変換された音声データを蓄積するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、メモリカードやＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等である。データ送信手段１４は、データ通信網３０の種類に応じて用意されたモデム等の通信機器である。ここで、データ送信手段の通信方式は、有線通信でも無線通信でもよい。また、制御手段１５は、予め準備されたプログラムをコンピュータが実行することにより、又は予め設計された制御回路の信号処理により、上記音声取得手段１１による音声取得からデータ送信手段１４による音声データ送信までの一連の動作が定期的に繰り返し実行されるよう、各手段１１〜１４の動作タイミングを制御する。
【００２１】
一方、不具合発生予測システム２０は、音声送信システム１０から音声データを受信するデータ受信手段２１と、このデータ受信手段２１で受信した音声データを記憶する記憶手段２２と、機構Ｍの不具合の前兆を表す音声データの標本（不具合前兆標本データ）を予め記憶した不具合前兆標本データベース２３（不具合前兆標本ＤＢ２３）とを備えている。また、記憶手段２２に記憶された音声データと不具合標本ＤＢ２３に蓄積された不具合前兆標本データとを比較することにより機構Ｍにおける不具合の発生を予測する不具合発生予測手段２４と、この不具合発生予測手段２４が予測した結果を出力する出力手段２５とを有する。
【００２２】
更に、不具合発生予測システム２０は、不具合発生予測手段２４が診断対象の音声データから不具合の発生を予測した場合に、当該予測した不具合に関連付けて当該音声データを不具合前兆標本データとして不具合前兆標本ＤＢ２３に追加する学習手段２６を備えている。ここで、符号２７は、各手段２１〜２６の動作タイミングを制御する制御手段である。
【００２３】
これを更に詳述すると、本実施形態において、データ受信手段２１は、データ通信網３０の種類に応じて用意されたモデム等の通信機器である。記憶手段２２は、ＲＡＭ、メモリカード又はＨＤＤ等の記憶装置である。また、不具合前兆標本ＤＢ２３も、ＲＡＭ、メモリカード又はＨＤＤ等の記憶装置に格納され、図２に示すデータ構造を有している。
【００２４】
図２は、不具合前兆標本ＤＢ２３のデータ構造を示す構成図である。不具合前兆標本ＤＢ２３は、機構Ｍに生じ得る不具合の種類ごとに、その不具合の種類を識別するための不具合識別子と、その不具合の前兆として機構Ｍが発する音声の標本データ（不具合前兆標本データ）の識別子（標本データ識別子）とを関連付けて管理している。標本データ識別子は、不具合前兆標本データの実ファイルへのファイル名又はファイルパス名として表現されている。そして、不具合前兆標本データの実ファイルは図示しない所定の記憶領域に格納されるようになっている。
【００２５】
また、不具合発生予測手段２４、学習手段２６及び制御手段２７は、コンピュータが予め準備された不具合発生予測プログラムを実行することによって上記の動作を実現するようになっている。また、出力手段２５は、コンピュータディスプレイやプリンター等の出力装置である。
【００２６】
次に、本実施形態の動作を図１乃至図３に基づいて説明する。図３は、図１に示したシステムの全体動作を表すフローチャートである。
【００２７】
音声取得手段１１が機構Ｍの発する音声を取得し、これを信号変換手段１２が音声データに変換する（Ｓ１，Ｓ２）。変換された音声データは記憶手段１３に一時蓄積され、所定の送信タイミングになると、記憶手段１３から読み出された音声データがデータ送信手段１４によってデータ通信網３０に送信される（Ｓ３，Ｓ４）。
【００２８】
データ送信手段１４から不具合発生予測システム２０に宛てて送信された音声データは、データ通信網３０を介し、データ受信手段２１において受信され、記憶手段２２に一時蓄積される（Ｓ５，Ｓ６）。不具合発生予測手段２４は、所定の処理タイミングになると、記憶手段２２に蓄積された診断対象の音声データを読み出し、不具合前兆標本ＤＢ２３に登録されている各不具合前兆標本データとの類似性を判定する。具体的には、不具合前兆標本ＤＢ２３から比較対象のレコードを一つ一つ選択し、選択中のレコードに登録されている標本データ識別子を特定する。そして、その標本データ識別子により特定されるファイルに記録された不具合前兆標本データを取得し、前記診断対象の音声データとの類似性を判定する。両データの類似性は音声波形の類似性を判定する公知のアルゴリズムを利用することによって行われる。不具合発生予測手段２４は、この類似性の判定処理を不具合前兆標本ＤＢ２３に登録されている複数のレコードに対して実行し、一定以上の類似性が認められるレコードを不具合前兆標本ＤＢ２３から抽出する。一定以上の類似性が認められるレコードを抽出できた場合は、そのレコードに関連付けられた不具合識別子に基づいて機構Ｍへの発生が懸念される不具合の種類を特定し、特定した不具合の種類を出力手段２５に出力する（Ｓ７，Ｓ８）。
【００２９】
これによると、現状において機構Ｍに生じるおそれの高い不具合の種類が出力手段２５に出力されることにより、例えば、不具合の種類を知ったオペレータが、その不具合発生のおそれを当該機構Ｍの使用者に通知して不具合の発生を未然に防止したり、サービスエンジニアが事前にメンテナンス計画を立て、機構Ｍの稼働に実質的な影響を与えないスケジュールで機構Ｍのメンテナンスを実施すること等が可能となる。更に、これによれば定期メンテナンスの機会を削減することも可能となりマンパワーの有効活用にも繋がる。また例えば、出力手段２５として自動通報システムを採用すれば、機構Ｍへの発生が懸念される不具合を当該機構Ｍの使用者に自動的かつ直ちに通報することも可能となり、不具合の発生を迅速に防止することが可能となる。
【００３０】
また、不具合発生予測手段２４は、一定以上の類似性が認められるレコードを抽出した場合、そのレコードの不具合識別子と、そのときの診断対象であった音声データとを関連付けて学習手段２６に引き渡す。
【００３１】
学習手段２６は、不具合発生予測手段２４から引き渡された音声データを新規の不具合前兆標本データとしてファイル化し、所定の記憶領域に格納すると共に、その格納領域のファイル名を含む標本データ識別子と、不具合発生予測手段２４から引き渡された不具合識別子とを関連付けて、不具合前兆標本ＤＢ２３に新規レコードとして追加する（Ｓ９、学習処理）。
【００３２】
これによると、不具合前兆標本ＤＢ２３に登録された不具合前兆標本データが充実していくので、その後の類似性の判断において判断資料が充実し、不具合発生の予測確度を高めることが可能となる。ここで、出力手段２５からの結果出力処理と、学習手段２６による学習処理との実行順序はどちらが先でも構わない。
【００３３】
図４及び図５は、上述した音声送信システム１０の具体的な搭載例を示している。例えば、図４に示すように、音声送信システム１０を複写機やプリンター等の画像形成装置に搭載してもよい。そして、当該画像形成装置の画像形成機構が発する音声をサンプリングし、不具合発生予測システム２０へ送信する。これにより、当該画像形成装置への発生が懸念される不具合の種類を遠隔地で判定することが可能となる。
【００３４】
また、図５に示すように、音声送信システム１０を車載してもよい。そして、当該車輌のエンジン機構やブレーキ機構から発せられる音声をサンプリングし、不具合発生予測システム２０へ無線送信する。これにより、当該車輌への発生が懸念される不具合の種類を遠隔地で判定することが可能となる。このように車載する場合、音声送信システム１０をＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）のボードとして構成してもよいが、カーナビゲーションシステムに音声送信システム１０の機能を搭載することも可能である。この場合、信号変換手段１２及び制御手段１５の動作は、コンピュータが予め準備されたプログラムを実行することによって実現されてもよい。
【００３５】
この他、本発明は、モーターのついた機械系においても幅広く活用可能なシステムであるといえる。特に、ダウンタイム０を必須とするシステムへの適用が好適である。
【００３６】
ここで、本発明の範囲は、上記実施の形態に限られるものではない。当業者が選択し得る種々の代替手段の採用が可能である。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成され機能するので、これによると、不具合発生予測手段が、不具合前兆標本データベースに蓄積された不具合別の標本を参照し、機構の発する音声に基づいて機構への発生が懸念される不具合を事前に予測するので、当該機構への発生が懸念される不具合を遠隔において事前に知ることができる、という従来にない優れた不具合発生予測方法等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるシステム全体の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す不具合前兆標本データベースの構造図である。
【図３】図１に示すシステム全体の動作を示すフローチャートである。
【図４】図１に示す音声送信システムを画像形成装置に搭載した場合の概略構成図である。
【図５】図１に示す音声送信システムを車輌に搭載した場合の概略構成図である。
【符号の説明】
１０　音声送信システム
１１　音声取得手段
１２　信号変換手段
１３　記憶手段
１４　データ送信手段
１５　制御手段
２０　不具合発生予測システム
２１　データ受信手段
２２　記憶手段
２３　不具合前兆標本データベース
２４　不具合検出手段
２５　出力手段
２６　学習手段
２７　制御手段
３０　データ通信網
【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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