(57)【要約】本発明の異常音評価システム機器は、機器から発生する音をその機器の近傍において収録する音収録装置と、収録した音を評価する異常音評価装置とを備えてなり、音収録装置が、収録した音をデジタル音データに変換する音データ変換手段と、変換したデジタル音データを異常音評価装置のために出力する音データ出力手段とを備えてなり、異常音評価装置が、デジタル音データを入力する音データ入力手段と、入力したデジタル音データに基づいて音の異常を評価して機器の異常情報を含む評価結果を出力する異常音評価手段とを備えてなるものである。
2002044671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器から発生する音をその機器の近傍において収録する音収録装置と、収録した音を評価する異常音評価装置とを備える異常音評価システムであって、
音収録装置が、収録した音をデジタル音データに変換する音データ変換手段と、変換したデジタル音データを異常音評価装置のために出力する音データ出力手段とを備えてなり、
異常音評価装置が、デジタル音データを入力する音データ入力手段と、入力したデジタル音データに基づいて音の異常を評価して機器の異常情報を含む評価結果を出力する異常音評価手段とを備えてなることを特徴とする異常音評価システム。
【請求項２】
機器から発生する音をその機器の近傍において収録する音収録装置と、収録した音を評価する異常音評価装置とを備える異常音評価システムであって、
音収録装置が、収録した音をデジタル音データに変換する音データ変換手段と、変換したデジタル音データを異常音評価装置のために出力する音データ出力手段と、異常音評価装置から出力される評価結果を入力する評価結果入力手段とを備えてなり、
異常音評価装置が、音収録装置から出力されたデジタル音データを入力する音データ入力手段と、入力したデジタル音データに基づいて音を評価して異常情報を含む評価結果を出力する異常音評価手段と、異常音評価手段が出力する評価結果を音収録装置のために出力する評価結果出力手段とを備えてなることを特徴とする異常音評価システム。
【請求項３】
評価結果が、異常の有無、異常個所、異常状況、交換部品、及び修理方法の少なくとも１つの異常情報を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の異常音評価システム。
【請求項４】
機器から発生する音をその機器の近傍において収録する音収録手段と、
収録した音をデジタル音データに変換する音データ変換手段と、
変換したデジタル音データを異常音評価装置のために出力する音データ出力手段とを備えてなることを特徴とする音収録装置。
【請求項５】
機器から発生しその機器の近傍において収録された音をデジタルデータに変換したデジタル音データを入力する音データ入力手段と、
機器に異常が生じている際に発する異常音に対応する基準デジタル音データをその異常の状態を示す状態データに関連付けて記憶するデータ記憶手段と、
入力されたデジタル音データを基準デジタル音データと比較することにより異常音を評価して異常情報を含む評価結果を出力する異常音評価手段とを備えてなることを特徴とする異常音評価装置。
【請求項６】
評価結果が、異常の有無、異常個所、異常状況、交換部品、及び修理方法の少なくとも１つの異常情報を含むことを特徴とする請求項５記載の異常音評価装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、例えば車両や車両に搭載されるエンジン等の機器に異常が生じた際に発生する異常音を評価する異常音評価システムと、そのシステムに好適な音収録装置及び異常音評価装置に関する。
背景技術
従来、自動車等の車両において、例えばエンジンが異常を起こしたり故障した場合、そのような異常や故障の判定をエンジンが発する異常音により判定することが行われている。通常、このような異常音による異常判定は、例えば車両が持ち込まれた販売店や保守・修理工場等に技術者が出向き、その現場で異常音を技術者が聞いて行っている。この場合に、判定がつかなかった場合は、これまでに集められた異常音に対する書面を検索して、その中から判定すべき異常音とほぼ等しい記述により判定していた。また、異常判定ができなかった場合は、車両を検査が可能な工場あるいは車両を製造した会社まで運んで雑音及び振動評価（ＮＶ評価）を実施して原因を解析し、その上で対策を立てている。このような人の感性による判定では、人が変わる毎に判定が変わることがあるので、一定の基準で判定し得るようなシステムが望まれていた。
一方、製造ラインにおける音による異常判定としては、例えば特開平１１−２７８０４１号公報のもののように、自動車用空気調和装置において使用されるモータアクチュエータの音データを複数の特徴量により解析し、その解析結果からモータアクチュエータの状態を判別するが知られている。また、特開平４−３６３６４１号公報には、始動時のエンジン音を基準エンジン音と比較し、その比較結果に基づいてバッテリあるいはスタータの異常を判定するとともに、オルタネータの異常を判定するものが記載されている。
ところで、上記した異常判定装置は、異常の有無を音を収録したその場で判定するようにしている。このような構成にあっては、工場で出荷前に異常を判定する場合はよいが、一旦出荷された車両において異常がある場合には、異常判定装置をその異常判定を行う車両がある場所まで運搬しなければならない。このため、精度を高くするために、判定基準となるデータを大量に必要とする場合に、異常判定装置が大型化し、運搬の便が低下することがあった。
発明の開示
本発明は、このような不具合を解消することを目的としている。
本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。すなわち、本願の請求項１に係る発明の異常音評価システムは、機器から発生する音をその機器の近傍において収録する音収録装置と、収録した音を評価する異常音評価装置とを備える異常音評価システムであって、音収録装置が、収録した音をデジタル音データに変換する音データ変換手段と、変換したデジタル音データを異常音評価装置のために出力する音データ出力手段とを備えてなり、異常音評価装置が、デジタル音データを入力する音データ入力手段と、入力したデジタル音データに基づいて音の異常を評価して機器の異常情報を含む評価結果を出力する異常音評価手段とを備えてなることを特徴とする。
本願の発明において、機器とは、自動車等の各種車両、車両に含まれるエンジン、変速機、サスペンション、ディファレンシャルギア等の構成要素、工場内の生産設備を構成する各種の工作機械、建設機械、さらには各種の製造プラント等を指すものである。
デジタル音データを異常音評価装置のために出力するとは、インターネット等のネットワークを介して遠隔地から、あるいはイントラネット等の社内ネットワークを介してデジタル音データを異常音評価装置に対してオンラインで出力すること、及びフロッピーディスクや光磁気ディスクのような移動可能な記憶媒体にデジタル音データを記憶させることにより、異常音評価装置に対してオフラインで出力することを含むものである。
このような構成によれば、音収録装置により音を収録し、その音をデジタル音データに変換し、変換したデジタル音データを異常音評価装置に入力して、デジタル音データに基づいて異常な音であるか否かを評価することになる。この場合に、音収録装置が変換したデジタル音データを異常音評価装置のために出力する音データ出力手段を有しているので、音収録装置と異常音評価装置とが同一の場所にある必要がない。
したがって、例えば、機器が車両のエンジンである場合に、車両が異常音評価装置が設置されている場所以外、例えば公道上にその車両が停止していても、異常な音を評価することが可能になる。また、異常音評価装置は、複数の音収録装置からデジタル音データを入力し得るので、機能の重複を回避することができ、システム全体としてコストダウンを図ることが可能になる。
また、本願の請求項２に係る発明の異常音評価システムは、機器から発生する音をその機器の近傍において収録する音収録装置と、収録した音を評価する異常音評価装置とを備える異常音評価システムであって、音収録装置が、収録した音をデジタル音データに変換する音データ変換手段と、変換したデジタル音データを異常音評価装置のために出力する音データ出力手段と、異常音評価装置から出力される評価結果を入力する評価結果入力手段とを備えてなり、異常音評価装置が、音収録装置から出力されたデジタル音データを入力する音データ入力手段と、入力したデジタル音データに基づいて音を評価して異常情報を含む評価結果を出力する異常音評価手段と、異常音評価手段が出力する評価結果を音収録装置のために出力する評価結果出力手段とを備えてなることを特徴とする。
評価結果を音収録装置のために出力するとは、上記したように、オンライン及びオフラインで出力することを含むものである。
このような構成によれば、上記請求項１に係る発明と同様に、音収録装置により収録した音をデジタル音データに変換し、異常音評価装置においてデジタル音データに基づいて異常な音であるか否かを評価することになる。音収録装置は変換したデジタル音データを異常音評価装置のために出力する音データ出力手段を有しているので、音収録装置と異常音評価装置とが同一の場所にある必要がない。また、異常音評価装置は、評価結果を音収録装置のために出力する音データ出力手段を有しているので、音収録装置と異常音評価装置とが同一の場所になくとも、音を収録した現場で音の評価結果を確認することが可能になる。
したがって、例えば、機器が車両のエンジンである場合に、車両が異常音評価装置が設置されている場所以外、例えば公道上にその車両が停止していても、異常音の評価結果をその現場で知ることが可能になる。その結果、評価結果によってはその現場での修理等の処理が可能になるので、迅速な対応策を実行することが可能になる。
評価結果としては、異常の有無、異常個所、異常状況、交換部品、及び修理方法の少なくとも１つの異常情報を含むものが挙げられる。このような構成であれば、異常音の判定に熟練していない作業者であっても、その評価情報に基づいて異常の有無や修理の方法等を知ることができる。
本願の請求項４に係る発明の音収録装置は、機器から発生する音をその機器の近傍において収録する音収録手段と、収録した音をデジタル音データに変換する音データ変換手段と、変換したデジタル音データを異常音評価装置のために出力する音データ出力手段とを備えてなることを特徴とする。
本願の請求項５に係る発明の異常音評価装置は、機器から発生しその機器の近傍において収録された音をデジタルデータに変換したデジタル音データを入力する音データ入力手段と、機器に異常が生じている際に発する異常音に対応する基準デジタル音データをその異常の状態を示す状態データに関連付けて記憶するデータ記憶手段と、入力されたデジタル音データを基準デジタル音データと比較することにより異常音を評価して異常情報を含む評価結果を出力する異常音評価手段とを備えてなることを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の一形態を、図面を参照して説明する。
第１図に示す異常音評価システムは、例えば機器である車両、具体的には自動車１のためのもので、自動車１から発生する音をその自動車１がある場所において収録する音収録装置２と、例えば自動車メーカーの製品管理部門等に設置される、収録した音を評価する異常音評価装置３とからなる。この実施の形態にあっては、音収録装置２と異常音評価装置３とは、ネットワークであるインターネットＮＥＴを介して双方向通信可能に接続し得るものである。
音収録装置２は、主として、マイクロフォンＭＣ及び例えば携帯可能なパーソナルコンピュータ（以下、ノートパソコンと称する）２１、デジタル音データを異常音評価装置３に送信するとともに異常音評価装置３から出力される評価結果を受信する送受信装置となるＰＨＳ（パーソナルハンディーフォンシステム）２２あるいはデジタル携帯電話にて構成される。ノートパソコン２１は、マイクロフォンＭＣにより採取した音に対応するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル信号、そのデジタル信号から作成されたデジタル音データ及びＯＳ（オペレーションシステム）や後述するアプリケーションソフトウェアを記憶するハードディスク等の記憶装置、中央演算装置（ＣＰＵ）、アナログ信号やデジタルデータ等を可視表示する液晶ディスプレイパネルからなる表示装置音の収録に際して必要な情報を入力するためのマウスやキーボード等からなる入力装置を備えるとともに、デジタル信号からデジタル音データを作成する、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）を実行して高分解能で音をエンジン回転情報等と同時にデジタルサンプリングするための音収録アプリケーションソフトウェア（以下、音収録ソフトと称する）やＷｅｂブラウザ用ソフトウェア等がインストールしてある。通常、ノートパソコン２１には、マイク入力端子が装備されているので、マイクロフォンＭＣにより音を入力することが可能である。したがって、音収録手段が、マイクロフォンＭＣ及びノートパソコン２１により、音データ変換手段がノートパソコン２１により、音データ出力手段がＰＨＳ２２又はデジタル携帯電話及びノートパソコン２１により、それぞれ実現される。
このような音収録装置２では、携帯できるので、自動車１のある場所において自動車１の例えばエンジンから発生した異常音を含む音を収録することができる。すなわち、エンジンから発生する音は、音収録ソフトを起動させておき、マイクロフォンＭＣで収拾したエンジンからの音をリアルタイムでデジタル音データに変換し、そのデジタル音データを記憶装置に記憶して収録する。この後、デジタル音データは、インターネットＮＥＴを介して異常音評価装置３に出力つまり送信するものである。
異常音評価装置３は、例えばＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）４に接続されたワークステーションシステムＷＳ及びデータベースＤＢからなり、音収録装置２から送信されたデジタル音データを解析し、データベースＤＢに蓄積された基準デジタル音データと比較することにより評価し、その評価結果を音収録装置２に送信する。ワークステーションシステムＷＳは、表示装置、マウス及びキーボード等の入力装置、中央演算処理装置、記憶装置、印刷装置を含んで構成され、デジタル音データを解析して評価結果を出力するもので、ＬＡＮ４及びインターネットＮＥＴを介してデータの授受をするための通信機能を有するとともに、データベースＤＢの管理機能を有している。デジタル音データの解析及びその評価は、例えば周波数分析、高度アルゴリズムによるスペクトル処理、回転数変化における周波数分析等により総合的に行う。これらの分析・処理のために、データベースＤＢには、各分析・処理に必要となる基準デジタル音データが蓄積してある。したがって、ワークステーションシステムＷＳが音データ入力手段及び異常音評価手段として機能する。
データベースＤＢは、ワークステーションシステムによりデータの入力、出力、検索等が管理されている。そして、データベースＤＢには、例えば自動車１の車種毎に、エンジン、パワートレイン（クラッチ、変速機、推進軸、終減速歯車装置等）における正常な作動状態の正常時作動音及び異常が発生している作動状態の異常時作動音をエンジン回転数別にサンプリングしてデジタルデータにした基準デジタル音データが、車種、エンジン型式、エンジン負荷の大きさ等の付帯情報と関連付けて蓄積してあるとともに、上記したデジタル音データの解析及び評価結果が基準デジタル音データ毎に蓄積してある。評価結果は、例えば異常の有無、異常個所、異常状況、交換部品、及び修理方法の故障情報で構成される。したがって、データベースＤＢがデータ記憶手段として機能する。
このような構成において、例えば、故障又は異常の診断が必要な自動車１が販売店に持ち込まれた場合、その販売店で自動車１の近傍において音収録装置２により例えばエンジン音をエンジン回転情報とともに収録（サンプリング）する。この場合に、車種、エンジン型式等の関連情報を入力装置により入力する。第２図に示すように、マイクロフォンＭＣから出力されるアナログ信号はＡ／Ｄ変換器によりデジタル音データに変換されて、関連情報とともに記憶装置に一旦記憶される。このエンジン音の収録において、デジタル音データに変換された後、エンジン音を例えば時間、周波数、強度を軸として三次元グラフとして表示装置に表示するとともに、デジタル音データに付帯する各種の情報を同じ表示画面に表示するものである。次に、音収録装置２にＰＨＳ２２を接続し、音収録装置２をインターネットＮＥＴに接続する。インターネットＮＥＴへの接続が完了後、記憶したデジタル音データを異常音評価装置３に対して送信する。
次に、第３図に示すように、インターネットＮＥＴを介して関連情報及び付帯情報とともにデジタル音データを受信した異常音評価装置３は、それらの情報に基づいてデータベースＤＢを検索する。そしてデータベースＤＢを検索して得られた基準デジタル音データとデジタル音データとを比較分析し、その比較分析の結果により収録したエンジン音の評価をする。基準デジタル音データとデジタル音データとの比較分析は、例えば同一エンジン回転の場合の周波数、周波数スペクトル、波形等の差異に基づいて行う。この比較分析の状況は、ワークステーションシステムＷＳの表示装置に基準デジタル音データと収録したエンジン音に対応するデジタル音データとを表示して、作業を行う者に目視確認できるようにするものであってよい。比較分析の結果、両者に差異がある場合に、その差異に応じて収録したエンジン音の評価を行い、異常が生じているか否か、異常個所、異常状況、修理の必要性、異常が生じている場合の交換部品等について評価結果を作成して、その評価結果を例えば第４図のような表示画面にして表示する。この後、作成された評価結果は、異常音評価装置３と音収録装置２とが、インターネットＮＥＴで接続されている状態で、音収録装置２に対して出力される。音収録装置２に入力された評価結果は、異常音評価装置３と同様の表示画面構成で音収録装置２における表示装置に表示され可視可能に出力される。
以上のように、音収録装置２は、異常音評価装置３とは別体になっており、しかもノートパソコン２１であるので携帯する利便性に富んでおり、検査対象となる自動車１がある場所、つまり販売店まで持っていけば、機器である自動車１のエンジンの発する音を収録することができる。このことは、自動車１が置かれる場所に関係なく、つまり販売店でなくとも所有者の自宅や公道上においても、自動車１のエンジンが発する音を収録することができることを意味するものである。しかも、異常音評価装置３は、検査対象である自動車１の場所にある必要がないので、データベースＤＢを備えて解析精度を高くすることができ、精密な評価を行うことができる。
また、エンジンの発する音は、付帯情報とともにサンプリングされてデジタル音データに変換され、直ちにインターネットＮＥＴを介して異常音評価装置３に送信できるので、販売店つまり音を収録した場所に居ながらにして、目前の自動車１のエンジンの正常、異常を確認することができるものである。このように、異常音評価装置３とは離れた遠隔地においても、的確な音の評価結果を得られるので、異常が認められた場合の対応を迅速にすることができる。しかも、異常音評価装置３により収録した音の正常、異常を評価するので、異常音の診断に熟練している者以外でも常に正確な評価を行うことができる。
したがって、異常あるいは故障検査のために、所有者から自動車１を借用する必要がなくなり、所有者の負担を軽減することができる。また、異常が生じている自動車１から直接に音を収録することができるので、同型の自動車１で異常が生じている状態を再現する、と言った作業を不要にすることができ、異常を生じている自動車１自身で異常の際の音を収録して評価するため、評価の精度を高くすることができる。
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではない。
上記実施の形態にあっては、音収録装置２をインターネットＮＥＴに接続する場合に、ＰＨＳを使用するものを説明したが、例えばノートパソコン２１がモデムを内蔵しており、そのモデムのモジュラージャックと室内あるいは公衆電話のモジュラージャックとをケーブルで接続して、インターネットＮＥＴに接続するものであってもよい。
また、音収録装置２は、それぞれの音収録現場において、１台ずつ使用されるものであってよい。この場合に、同時にそれぞれの音収録装置２がインターネットＮＥＴに接続された場合、異常音評価装置３は、デジタル音データが入力された順にそのデジタル音データを解析・評価するものである。したがって、複数の音収録装置２が稼働していても、１台の異常音評価装置３により収録した音の評価を実施できるものである。このように音収録装置２を複数で構成することより、システム全体のコストダウンが図れるとともに、ほぼ同時に多数の異常・故障の検出・評価を行うことができる。
さらに、自動車の室内における音については、走行中に収録するものであってもよい。
その他、各部の構成は図示例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
産業上の利用の可能性
以上のように、本発明によれば、音収録装置が変換したデジタル音データを異常音評価装置のために出力する音データ出力手段を有しており、その音収録装置により音を収録し、その音をデジタル音データに変換し、変換したデジタル音データを異常音評価装置に入力して、デジタル音データに基づいて異常な音であるか否かを評価するので、音収録装置と異常音評価装置とが同一の場所にあることなく、音を評価することができる。
したがって、例えば、機器が車両のエンジンである場合に、車両が異常音評価装置が設置されている場所以外、例えば公道上にその車両が停止していても、異常な音を評価することができる。また、異常音評価装置は、複数の音収録装置からデジタル音データを入力し得るので、機能の重複を回避することができ、システム全体としてコストダウンを図ることができる。
また、本願の請求項２に係る発明によれば、音収録装置は変換したデジタル音データを異常音評価装置のために出力する音データ出力手段を有しているので、音収録装置と異常音評価装置とが同一の場所になくとも、音を評価することができ、しかも、異常音評価装置が、評価結果を音収録装置のために出力する音データ出力手段を有しているので、音収録装置と異常音評価装置とが同一の場所になくとも、音を収録した現場で音の評価結果を確認することができる。
したがって、例えば、機器が車両のエンジンである場合に、車両が異常音評価装置が設置されている場所以外、例えば公道上にその車両が停止していても、異常音の評価結果をその現場で知ることができる。その結果、評価結果によってはその現場での修理等の処理が可能になるので、迅速な対応策を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の実施の一形態を示す概略構成説明図。
第２図は、同実施の形態の音収録装置における処理を示すフローチャート。
第３図は、同実施の形態の異常音評価装置における処理を示すフローチャート。
第４図は、同実施の形態の評価結果の画面表示を示す画面構成図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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