(57)【要約】【課題】収音機能による異常検知機能を機械の異常検知機能を求めるユーザに対してだけオプションで提供できるようにする。【解決手段】収音装置であって、画像形成装置本体１０と、画像形成装置本体１０から発生する動作音を収音するための複数の収音手段が配置された収音ユニット１４を備え、前記収音ユニット１４は、画像形成装置本体１０に対して着脱可能に装着される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械本体と、
機械本体から発生する動作音を収音するための複数の収音手段が配置された収音ユニットを備え、
前記収音ユニットは、機械本体に対して着脱可能に装着されることを特徴とする収音装置。
【請求項２】
請求項１に記載された収音装置において、
前記収音ユニットは、内部の任意の位置に任意の個数の前記収音手段が配置されている収音装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された収音装置において、
前記収音ユニットに設置した前記収音手段によって収集したデータに対して異常検知を行う異常検知手段と、
前記異常検知手段が異常と判定した場合に、その結果を表示し、かつ異常判定されたデータを収集した収音手段を特定して表示する表示手段と、
を有する収音装置。
【請求項４】
請求項３に記載された収音装置において
前記異常検知手段は、収音したデータと予め用意した正常音モデルとの尤度を、収音手段ごとに算出する手段を有し、算出した収音したデータと予め用意した正常音モデルとの尤度に基づき異常判定を行う収音装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載された収音装置において、
前記収音手段はマイクロホン又は収音センサーであり、前記収音センサーは前記マイクロホンに置換して配置されたものである収音装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載された収音装置を備えた画像形成装置であって、
前記収音ユニットは、前記画像形成装置の給紙ユニットと交換可能に装着されることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は収音装置及び収音装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＭＦＰ（Multi Function Printer）で発生する搬送中の用紙のジャムなど機械内部で発生する異常を、その動作音を収音して検知する異常検知技術が知られている。
しかし、従来の異常検知技術は、予め異常検知を行いたい機械内部のユニットを特定し、そのユニットの近くにマイクロホンを設置する（つまり、機械本体の内部にマイクロホンを設置している）ことによって動作音を収音している。
【０００３】
例えば、特許文献１（特許第５４０９８５７号公報）には、 給紙中の用紙のジャムの発生を検知する目的で、マイクロホンを予め給紙ユニットの近傍に設置して収音するようにした画像読取装置が開示されている。
この画像読取装置では、予め異常検知を行いたいユニットを特定し、そのユニットの近くにマイクロホンを設置することによって動作音を収音する。そのため、機械本体にマイクロホンを設置することとなり、異常検知機能を求めていないユーザの機械に対しても機械内部に予めマイクロホンを設置しておく必要があり、コストが掛かる。また、既知の特定の異常音に対しては収音可能であるが、未知の異常音に対しては収音できず、特定の異常にしか対応できないという問題は解消できていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、収音機能による異常検知機能を機械の異常検知機能を求めるユーザに対してだけオプションで提供できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、機械本体と、機械本体から発生する動作音を収音するための複数の収音手段が配置された収音ユニットを備え、前記収音ユニットは、機械本体に対して着脱可能に装着されることを特徴とする収音装置である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、機械内部の動作音を収音するためのマイクロホンを機械本体の内部に設置するのではなく、本体とは別体の複数のマイクロホンを設置した収音ユニットを取り付けるため、収音機能による異常検知機能を機械の異常検知機能を求めるユーザに対してだけオプションで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明を適用する画像形成装置の一例としてＭＦＰの外観を示す図である。
【図２】図１に示すＭＦＰに収音ユニットを装着した状態を示す図１と同様の図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る収音ユニットの内部の平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る収音ユニットの内部の平面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る収音ユニットの内部の平面図である。
【図６】収音ユニットで異常を検知したときの、操作部における表示例を示す図である。
【図７】異常判定の処理手順（アルゴリズム）の一例を示すフロー図であり、図７Ａは事前学習のための処理手順を、また図７Ｂは異常検知のための処理手順を示すフロー図である。
【図８】図７に示す異常判定の処理を行うためのＭＦＰの制御ブロック図である。
【図９】収音ユニットの構成を概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を説明するが、その前に本発明を概略的に説明すれば、 本発明は、機械内部の動作音を収音するためのマイクロホンを機械本体の内部に設置するのではなく、本体とは別体の複数のマイクロホンを設置した収音ユニットを取り付ける。これにより、機械の動作音を包括的に収音すると共に異常検知機能を求めるユーザに対してだけオプションで提供することを特徴とする。 
次に、本発明をその実施形態について、図面を参照して説明する。
【０００９】
（ＭＦＰの動作説明）
図１は、本発明を適用する画像形成装置の一例としてＭＦＰ１０の外観を示す図である。ＭＦＰ１０は、その構成要素として上部に原稿を載置し読み取るためのスキャナ１１、スキャナ１１の下側にスキャナ１１で読み取った画像データに基づいて画像形成を行うプリンタ１２を有し、プリンタ１２の下側には画像形成を行うための用紙を保持する給紙ユニットであるペーパートレイ１３（１）、１３（２）を有する。なお、図示のＭＦＰ１０は一例であって、各構成要素の配置位置はこれに限定されない。
【００１０】
本ＭＦＰ１０では、原稿をスキャナ１１の上に載置し、付属する操作部１５（図６）上のコピー開始キーを押下することにより原稿の読み取りが行われる。プリンタ１２は、原稿を読み取って取得した画像データに基づいてペーパートレイ１３（１）又は１３（２）から給紙された用紙に対して画像形成を行う。
【００１１】
図２は、図１に示すＭＦＰ１０に収音ユニット１４を装着した状態を示す図１と同様の図である。
本実施形態では、図１に示すＭＦＰ１０において、ペーパートレイ１３（１）に代えて収音ユニット１４を装着（着脱）できる構成とし、ＭＦＰ１０における機械の異常検知機能をオプションで提供できるようにしている。
【００１２】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る収音ユニット１４の内部の平面図である。
収音ユニット１４の内部には、図示のように機械（ここではプリンタ１２）の底面を網羅する配置でマイクロホン１４ａが複数設置されている（図示例では、等間隔に配置されたマイクロホン１４ａ列が等間隔で複数列配置されている）。
このように、機械の底面を網羅する配置で設置した複数のマイクロホン１４ａを使って収音することで、ＭＦＰ１０内部の動作音を包括的に捉えることができる。
【００１３】
本実施形態によれば、マイクロホン１４ａの設定場所に制約を受けることなく機械本体で発生する動作音を包括的に収音することができる。またペーパートレイ１３（1）に代えて収音ユニット１４を装着できる構成としたことで、収音ユニット１４をオプション機能として提供することができる。
なお、本実施形態では、ＭＦＰ１０に収音ユニット１４を取り付ける例を挙げたが、収音ユニット１４を取り付ける機械はＭＦＰ１０に限定されない。
【００１４】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る収音ユニット１４の内部の平面図である。
次に、図４を参照して本発明の第２の実施形態について説明する。
この実施形態は、第１の実施形態がマイクロホン１４ａを等間隔に一様に配置しているのに対し、マイクロホン１４ａを収音に必要な位置のみに配置する点で、第１の実施形態と相違している。
即ち、収音ユニット１４の内部は、図４に示すように、マイクロホン１４ａが任意の位置に、任意の個数取り付けられている。即ち、機械内部の特定のユニットから発生する動作音を収音したい場合に、そのユニットに近い位置にだけマイクロホン１４ａを設置し、収音の必要が無い箇所のマイクロホン１４ａは取り付けない。
なお、収音ユニット１４は、ＭＦＰ１０に着脱可能であるため、機械全体を網羅的に収音したい場合と、特定箇所を収音したい場合で、マイクロホン１４ａの設置位置、設置個数が異なる収音ユニット１４を切り替えて用いることができる。
【００１５】
図５は、本発明の第３の実施形態に係る収音ユニット１４の内部の平面図である。
本実施形態は、収音ユニット１４内部は、図示のように、一部のマイクロホン１４ａに代えて振動センサーなどの任意の収音センサー１４ｂが取り付け可能な構成である点で、図４に示す第２の実施形態の収音ユニット１４と相違している。
つまり、マイクロホン１４ａは、振動センサーなどの他の収音センサー１４ｂに交換可能であって、任意の位置に任意の収音センサー１４ｂを設定することができる。なお、収音センサー１４ｂの種類、設置個数も、収音ユニット１４を変えることで任意に切り替え可能である。
【００１６】
図６は、収音ユニット１４で異常を検知したときの、操作部１５における表示例を示す図である。
ここでは、収音ユニット１４で収音されたＭＦＰ１０の機械の動作音を正常時と比較して機械の状態が正常か異常かの判定を行う。
異常と判定された場合、図６に示すように操作部１５の表示画面１５ａに異常と判定した個所を表示する。ここでは図４の収音ユニット１４を用いて、収音ユニット１４のどの位置の収音手段（マイクロホン１４ａ、収音センサー１４ｂを総称してここでは収音手段という）のデータが異常と判定されたかによって、異常発生個所を特定して表示する。
図示例では、表示画面１５ａにＭＦＰ１０の正面図を模式画像に異常発生個所を所定の表示形態（記号）で表示している。したがって、ユーザは操作部１５の表示画面１５ａを見ることで異常発生個所を特定することができる。
【００１７】
図７は、異常判定の処理手順（アルゴリズム）の一例を示すフロー図であり、図７Ａは事前学習のための処理手順を、また図７Ｂは異常検知のための処理手順を示すフロー図である。
まず、事前学習の処理手順について図７Ａを参照して説明する。
即ち、正常な状態の動作音を学習するため、予め、正常時の動作音を収音ユニット１４から収音する（Ｓ１０１）。次に、収音した正常音の特徴量を抽出し（Ｓ１０２）、音データから特徴量データに変換する。なお、特徴量の抽出は、例えばフーリエ変換やウェーブレット変換などの時間周波数変換処理による。次に、この特徴量データに対して平均値と分散などの統計分布を求めて正常音学習を行い（Ｓ１０３）、正常音の統計モデルを作成する（Ｓ１０４）。正常音の統計モデルを作成することでこの処理を終了すると共に、作成した正常音モデルは所定の記憶手段に格納しておき、機械動作時に異常、正常を判定する比較対象として使用する。
【００１８】
次に図７Ｂを参照して、異常検知のための処理手順を説明する。
なお、ここでは収音手段は収音センサー１４ｂであるとして説明するが、マイクロホン１４ａであってもよい。
機械の動作中は、収音ユニット１４から随時収音し（Ｓ２０１）、収音したデータに対して特徴量抽出を行い（Ｓ２０２）、特徴量データに変換する。次に、特徴量データに対して平均値と分散などの統計分布を算出する（Ｓ２０３）。次に、事前に学習した正常音モデルとステップＳ２０２で抽出した特徴量データの統計分布の類似度をもとに尤度（尤もらしさ）を算出する（Ｓ２０４）。この尤度算出は、収音ユニット１４に取り付けた収音センサー１４ｂの数だけ、つまり収音センサー１４ｂごとに行う。
次に、各収音センサー１４ｂから収音されたデータそれぞれに対して、算出した特徴量データと予め用意した正常音モデルとの尤度に基づき異常判定を行う（Ｓ２０５）。即ち、尤度が予め定めた閾値以上の場合、正常モデルとの統計分布の類似性が高いため正常であることが尤もらしいと判定し、正常と判定する（Ｓ２０６、ＮＯ）。逆に閾値より低い場合は、正常モデルとの統計分布の類似性が低いため異常であることが尤もらしい、つまり異常と判定する（Ｓ２０６、ＹＥＳ）。
ここで異常と判定された場合（Ｓ２０６、ＹＥＳ）、操作部１５に異常を知らせる通知（画像）を表示して（Ｓ２０７）、この処理を終了する。また収音ユニット１４に取り付けられた、どの収音センサー１４ｂのデータが異常判定されたかによって、機械のどの位置が異常なのか特定し、図６に示すように操作部１５に位置の情報も併せて表示する。ステップＳ２０６で異常でないと判定された場合（Ｓ２０６、ＮＯ）、スタートに戻る。
【００１９】
図８は、図７に示す異常判定の処理を行うためのＭＦＰ１０の制御ブロック図を示す。
本体制御部２０はＣＰＵ２１とＣＰＵ２１を動作させるためのプログラムを格納するＲＯＭ２２、プログラム用ワークＲＡＭとしてのＲＡＭ２３、制御、タイミングなどの調整値及び登録した複写モード設定を格納し電源を切ってもデータを保持しておくことが可能な不揮発ＲＡＭ２４、及びペーパートレイ１３（１）及び１３（２）を含むＭＦＰ１０内の各センサ３７からの入力を元に、ＣＰＵ２１がＭＦＰ１０内の回転や摺動などによって動作音を発する負荷３８などを制御するＩＯ制御部２５などにより構成される。また、操作部１５と通信するための操作部Ｉ／Ｆ（インターフェース）３９を備えている。なお、これら各部については公知の技術であり本発明においては特色のある部分ではないので詳細な説明は省略する。
【００２０】
図９は収音ユニット１４の構成を概略的に示すブロック図である。
収音ユニット１４は、ＣＰＵ１４１、ＣＰＵ１４１を動作させるためのプログラムを格納するＲＯＭ１４２、プログラム用ワークＲＡＭとしてのＲＡＭ１４３、及びＮ個のマイクからの音入力信号をデジタルの音データに変換し、ＲＡＭ１４３に格納するマイク入力部１４５、Ｎ個のマイク１６から入力された音データをＭＦＰ１０に各マイク１６と関連付けてＭＦＰ１０のＩＯ制御部２５に送信するＭＦＰ Ｉ／Ｆ１４４により構成される。
収音ユニット１４は、ここではペーパートレイ１３（１）の代わりに装着すると、ＭＦＰ１０側の電源端子に接続する電源端子を有している。
【００２１】
したがって、収音ユニット１４をＭＦＰ１０のペーパートレイ１３（１）の位置に装着すると、収音ユニット１４のＣＰＵ１４１は、ＭＦＰ１０から電源の供給を受けて、マイク１６（１）〜１６（Ｎ）で収集した音データをマイク入力部１４５を介して取り込み、ＲＯＭ１４２に格納されたプログラムを読み出してＲＡＭ１４３をそのワークエリアとして、図７に関連して説明した事前学習の処理、収音したデータと予め用意した正常音モデルとの尤度の算出、及び尤度に基づく異常判定の処理を実行し、異常判定の結果はＩＯ制御部２５を介して操作部１５に表示する。
【００２２】
本実施形態によれば、機械内部の動作音を収音するための収音手段を機械本体の内部に設置するのではなく、本体とは別体の複数の収音手段を設置した収音ユニットを取り付けることで、機械の動作音を包括的に収音し、また異常検知機能を求めるユーザに対してだけオプションで機能提供できる。
【符号の説明】
【００２３】
１０・・・ＭＦＰ、１１・・・スキャナ、１２・・・プリンタ、１３（１）、１３（２）・・・ペーパートレイ、１４・・・収音ユニット、１４ａ・・・マイクロホン、１４ｂ・・・収音センサー、１５・・・操作部、１５ａ・・・表示画面。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】特許第５４０９８５７号公報
【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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