JP2007107908A - Method and device for determining inverse filter coefficient, and abnormal vibration detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力振動から正常振動を除去し異常振動を検出する技術に関し、特に、正常振動を除去するための逆フィルタ係数を決定する技術に関する。 The present invention relates to a technique for removing normal vibration from input vibration and detecting abnormal vibration, and more particularly to a technique for determining an inverse filter coefficient for removing normal vibration.
機械等の異常の発生を検出するために、前記機械等の正常動作時の音である正常音信号を予め計測し、音響信号から当該正常音信号を除去するフィルタの係数である逆フィルタ係数を算出しておき、当該算出の後、異常の有無の判定対象である入力音を受け付けて、入力音信号に対して逆フィルタを適用し入力音信号から正常音信号を除去して異常音信号のみを抽出し、当該異常音信号を用いて異常の有無を判定する手法が用いられている。 In order to detect the occurrence of an abnormality in a machine or the like, a normal sound signal that is a sound during normal operation of the machine or the like is measured in advance, and an inverse filter coefficient that is a coefficient of a filter for removing the normal sound signal from the acoustic signal is obtained. After the calculation, after receiving the input sound that is the target of the presence or absence of abnormality, apply an inverse filter to the input sound signal to remove the normal sound signal from the input sound signal and only the abnormal sound signal Is used, and the presence or absence of abnormality is determined using the abnormal sound signal.
ここで、前記逆フィルタ係数を算出するには複雑な演算を行う必要があるので、正常音信号を短時間分(一例としては25m秒程度)記録して逆フィルタ係数の算出に用いることにより、演算時間の長期化を防いでいる。
しかしながら、前述のように短時間分の正常音信号を記録した場合に、当該記録の終了後に、パルス信号などの特徴的な信号が発生し、当該特徴的な部分が逆フィルタ係数の算出に用いられない場合が想定される。このような想定の下では、パルス信号に対応し高周波を重点的に除去するような逆フィルタ係数を算出すべきであるにも関わらず、低周波を重点的に除去する逆フィルタ係数が算出され、算出された逆フィルタ係数を用いると、入力音信号の低周波部分が異常音である場合に除去されてしまい、このような異常音の検出漏れが生じ得る。また、高周波部分は除去されずに残ってしまい、異常音として検出されてしまう。特徴的な部分が、のこぎり波等パルス波以外であっても、同様の理由から異常音の検出漏れ、誤検出が生じ得る。また、上記の問題は、音のみに係るものではなく、異常音を含め異常振動を検出するための逆フィルタ係数の算出についても同様に生じうる。 However, when a normal sound signal for a short time is recorded as described above, a characteristic signal such as a pulse signal is generated after the end of the recording, and the characteristic part is used for calculating the inverse filter coefficient. It is assumed that this is not possible. Under such an assumption, an inverse filter coefficient that mainly removes low frequencies is calculated even though an inverse filter coefficient that mainly removes high frequencies corresponding to the pulse signal should be calculated. If the calculated inverse filter coefficient is used, the low frequency portion of the input sound signal is removed when it is abnormal sound, and such abnormal sound detection may be missed. Further, the high frequency portion remains without being removed, and is detected as an abnormal sound. Even if the characteristic part is other than a pulse wave such as a sawtooth wave, an abnormal sound may be missed or erroneously detected for the same reason. In addition, the above problem does not relate only to sound, but may similarly occur for calculation of an inverse filter coefficient for detecting abnormal vibration including abnormal sound.
上記の問題に鑑み、本発明は、異常振動の検出漏れ、誤検出を防ぎ、異常振動の検出精度を従来に比べ向上し得る逆フィルタ係数決定方法、逆フィルタ係数決定装置、異常振動検出装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides an inverse filter coefficient determination method, an inverse filter coefficient determination apparatus, and an abnormal vibration detection apparatus that can prevent detection errors and false detections of abnormal vibrations and can improve the detection accuracy of abnormal vibrations as compared with the prior art. The purpose is to provide.
上記課題を解決するために、本発明は、入力振動から正常振動を除去して異常振動を検出する逆フィルタの逆フィルタ係数を算出する逆フィルタ係数決定方法であって、正常振動信号を記録する記録ステップと、前記正常振動信号を可視化した信号波形を生成し、当該信号波形を表示する波形表示ステップと、表示された前記信号波形を見た利用者からの指示に基づき、前記信号波形の特徴部分を含む範囲を特定する特定ステップと、前記正常振動信号のうち前記範囲に対応する部分信号を用いて、逆フィルタ係数を算出する算出ステップとを含むことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is an inverse filter coefficient determination method for calculating an inverse filter coefficient of an inverse filter that detects normal vibration by removing normal vibration from input vibration, and records a normal vibration signal. A recording step, a waveform display step for generating a signal waveform in which the normal vibration signal is visualized and displaying the signal waveform, and a feature of the signal waveform based on an instruction from the user who viewed the displayed signal waveform The method includes: a specifying step of specifying a range including a portion; and a calculating step of calculating an inverse filter coefficient using a partial signal corresponding to the range of the normal vibration signal.
本発明の逆フィルタ係数決定方法は、上述の構成を備えることにより、信号波形の特徴部分である特徴振動を含む部分信号を用いて逆フィルタ係数を算出するので、入力振動に対し当該逆フィルタ係数を用いた逆フィルタを適用した場合に、入力振動中の前記特徴振動を除去することができ、前記特徴振動を異常振動として誤検出するのを防ぐことができる。 Since the inverse filter coefficient determination method of the present invention has the above-described configuration, the inverse filter coefficient is calculated using the partial signal including the characteristic vibration that is the characteristic part of the signal waveform. When the inverse filter using is applied, the characteristic vibration in the input vibration can be removed, and erroneous detection of the characteristic vibration as abnormal vibration can be prevented.
例えば、入力振動信号にパルス信号が含まれている場合、当該パルス信号を含む部分信号を用いて逆フィルタ係数を算出すると、高周波成分を低減する逆フィルタ係数を得るが、前記パルス信号を含まない部分信号を用いて逆フィルタ係数を算出すると、低周波成分を重点的に低減する逆フィルタ係数を得る。入力振動信号に対し、低周波成分を重点的に低減する逆フィルタ係数を用いた逆フィルタを用いると、当該入力振動信号に含まれるパルス信号が低減されず、当該パルス信号が異常振動として検出されてしまう。 For example, when a pulse signal is included in the input vibration signal, calculating an inverse filter coefficient using a partial signal including the pulse signal provides an inverse filter coefficient that reduces high-frequency components, but does not include the pulse signal. When the inverse filter coefficient is calculated using the partial signal, the inverse filter coefficient that reduces the low-frequency component intensively is obtained. If an inverse filter using an inverse filter coefficient that reduces the low-frequency component preferentially is used for the input vibration signal, the pulse signal included in the input vibration signal is not reduced, and the pulse signal is detected as abnormal vibration. End up.
また、前記特定ステップは、前記指示を受け付ける受付ステップと、前記信号波形のうち所定条件を満たす仮範囲を選出する仮特定ステップと、前記信号波形の表示に前記仮範囲を示す表示を付する表示更新ステップと、前記指示に基づき前記仮範囲を増減することにより前記範囲を特定する本特定ステップとを含んでもよい。
この構成によれば、仮特定ステップにより、信号波形において、特徴部分が含まれるとみなされる仮範囲を特定し、本特定ステップにより、当該仮範囲を変更することにより、特徴部分を含む前記範囲を特定するので、前記範囲を従来よりも迅速に特定することができる。
Further, the specifying step includes a receiving step for receiving the instruction, a temporary specifying step for selecting a temporary range that satisfies a predetermined condition from the signal waveform, and a display for displaying the temporary range on the display of the signal waveform. An updating step and a main specifying step of specifying the range by increasing or decreasing the temporary range based on the instruction may be included.
According to this configuration, the provisional identification step identifies the provisional range that is considered to include the characteristic part in the signal waveform, and the provisional range is changed by the identification step to change the provisional range. Since it specifies, the said range can be specified more rapidly than before.
例えば、仮特定ステップにより、パルス信号を含む仮範囲を特定しておき、本特定ステップにおいて、前記信号波形を見た利用者が前記仮範囲をユーザ操作により変更し、前記範囲を特定することとした場合、仮特定ステップにより前記仮範囲を特定することなく前記利用者が前記範囲を特定する場合に比べて、前記ユーザ操作の工数が少なくて済む。
本発明の逆フィルタ係数決定装置は、入力振動から正常振動を除去して異常振動を検出する逆フィルタの逆フィルタ係数を算出する逆フィルタ係数決定装置であって、正常振動信号を記録する記録手段と、前記正常振動信号を可視化した信号波形を生成し、当該信号波形を表示する波形表示手段と、表示された前記信号波形を見た利用者からの指示に基づき、前記信号波形の特徴部分を含む範囲を特定する特定手段と、前記正常振動信号のうち前記範囲に対応する部分信号を用いて、逆フィルタ係数を算出する算出手段とを備える。
For example, the provisional specification step specifies a provisional range including a pulse signal, and in this specification step, a user who has seen the signal waveform changes the provisional range by a user operation and specifies the range. In this case, the number of man-hours for the user operation can be reduced as compared with the case where the user specifies the range without specifying the temporary range in the temporary specifying step.
The inverse filter coefficient determination apparatus of the present invention is an inverse filter coefficient determination apparatus that calculates an inverse filter coefficient of an inverse filter that detects abnormal vibration by removing normal vibration from input vibration, and is a recording unit that records a normal vibration signal. And generating a signal waveform that visualizes the normal vibration signal, displaying the signal waveform, and, based on an instruction from the user who viewed the displayed signal waveform, a characteristic portion of the signal waveform. Specifying means for specifying a range to include, and calculating means for calculating an inverse filter coefficient using a partial signal corresponding to the range of the normal vibration signal.
この構成によれば、信号波形の特徴部分である特徴振動を含む部分信号を用いて逆フィルタ係数を算出するので、入力振動に対し当該逆フィルタ係数を用いた逆フィルタを適用した場合に、入力振動中の前記特徴振動を除去することができ、前記特徴振動を異常振動として誤検出するのを防ぐことができる。
例えば、入力振動信号にパルス信号が含まれている場合、当該パルス信号を含む部分信号を用いて逆フィルタ係数を算出すると、高周波成分を低減する逆フィルタ係数を得るが、前記パルス信号を含まない部分信号を用いて逆フィルタ係数を算出すると、低周波成分を重点的に低減する逆フィルタ係数を得る。入力振動信号に対し、低周波成分を重点的に低減する逆フィルタ係数を用いた逆フィルタを用いると、当該入力振動信号に含まれるパルス信号が低減されず、当該パルス信号が異常振動として検出されてしまう。
According to this configuration, since the inverse filter coefficient is calculated using the partial signal including the characteristic vibration that is the characteristic part of the signal waveform, when the inverse filter using the inverse filter coefficient is applied to the input vibration, the input is performed. The characteristic vibration during vibration can be removed, and erroneous detection of the characteristic vibration as abnormal vibration can be prevented.
For example, when a pulse signal is included in the input vibration signal, calculating an inverse filter coefficient using a partial signal including the pulse signal provides an inverse filter coefficient that reduces high-frequency components, but does not include the pulse signal. When the inverse filter coefficient is calculated using the partial signal, the inverse filter coefficient that reduces the low-frequency component intensively is obtained. If an inverse filter using an inverse filter coefficient that reduces the low-frequency component preferentially is used for the input vibration signal, the pulse signal included in the input vibration signal is not reduced, and the pulse signal is detected as abnormal vibration. End up.
また、前記特定手段は、前記指示を受け付ける受付部と、前記信号波形のうち所定条件を満たす仮範囲を選出する仮特定部と、前記信号波形の表示に前記仮範囲を示す表示を付する表示更新部と、前記指示に基づき前記仮範囲を増減することにより前記範囲を特定する本特定部とを含んでもよい
また、前記仮特定部は、前記信号波形における振幅が最大である点を選出する第1選出部と、前記仮範囲として、前記信号波形における前記最大点を含む所定範囲を選出する第2選出部とを含んでもよい。
The specifying means includes a receiving unit that receives the instruction, a temporary specifying unit that selects a temporary range that satisfies a predetermined condition from the signal waveform, and a display that displays the temporary range on the display of the signal waveform. An update unit and a main specifying unit for specifying the range by increasing or decreasing the temporary range based on the instruction may be included. The temporary specifying unit selects a point having the maximum amplitude in the signal waveform. A first selection unit and a second selection unit that selects a predetermined range including the maximum point in the signal waveform as the temporary range may be included.
また、前記仮特定部は、前記信号波形における所定の大きさ以上の振幅が所定長以上連続する前記仮範囲を選出してもよい。
また、前記仮特定部は、記録された正常振動信号を順に読み出す読出部と、信号が読み出される毎に、読み出された当該信号が所定値を超えるか否かを判定する判定部と、連続して所定値を超えると判定された回数を計数する計数部と、前記回数が所定数を超えた場合に、前記正常振動信号における連続して所定値を超えると判定された前記仮範囲を出力する出力部とを含んでもよい。
Further, the provisional specifying unit may select the provisional range in which an amplitude of a predetermined magnitude or more in the signal waveform continues for a predetermined length or more.
The temporary specifying unit sequentially reads a recorded normal vibration signal, a determination unit that determines whether or not the read signal exceeds a predetermined value each time the signal is read, and a continuous A counting unit that counts the number of times determined to exceed a predetermined value, and outputs the temporary range determined to continuously exceed the predetermined value in the normal vibration signal when the number exceeds the predetermined number And an output unit.
この構成によれば、仮特定部により、信号波形において、特徴部分が含まれるとみなされる仮範囲を特定し、本特定部により、当該仮範囲を増減することにより、特徴部分を含む前記範囲を特定するので、前記範囲を従来よりも迅速に特定することができる。
例えば、仮特定部により、パルス信号を含む仮範囲を特定しておき、本特定ステップにおいて、前記信号波形を見た利用者が前記仮範囲をユーザ操作に基づき増減し、前記範囲を特定することとした場合、仮特定部により前記仮範囲を特定することなく前記利用者が前記範囲を特定する場合に比べて、前記ユーザ操作の工数が少なくて済む。
According to this configuration, the temporary specifying unit specifies a temporary range that is considered to include a characteristic portion in the signal waveform, and the specific specifying unit increases or decreases the temporary range to thereby determine the range including the characteristic portion. Since it specifies, the said range can be specified more rapidly than before.
For example, a temporary range including a pulse signal is specified by a temporary specifying unit, and in this specifying step, a user who has seen the signal waveform increases or decreases the temporary range based on a user operation, and specifies the range. In this case, the number of man-hours for the user operation can be reduced as compared with the case where the user specifies the range without specifying the temporary range by the temporary specifying unit.
また、前記特定手段は、前記信号波形のうち所定条件を満たす第1仮範囲を選出する第1仮特定部と、前記信号波形の表示に前記第1仮範囲を示す表示を付する第1表示更新部と、前記指示に基づき前記第1仮範囲を増減する第1本特定部と、前記第1仮特定部により選出された範囲と異なる、前記信号波形のうち前記所定条件を満たす第2仮範囲を選出する第2仮特定部と、前記信号波形の表示に前記第2仮範囲を示す表示を付する第2表示更新部と、前記指示に基づき前記第2仮範囲を増減する第2本特定部と、前記第1仮範囲と前記第2仮範囲とを合わせた前記仮範囲を出力する出力部とを含んでもよい。 The specifying means includes a first temporary specifying unit that selects a first temporary range that satisfies a predetermined condition from the signal waveform, and a first display that displays the signal waveform on the display indicating the first temporary range. An update unit, a first temporary specifying unit that increases or decreases the first temporary range based on the instruction, and a second temporary condition that satisfies the predetermined condition among the signal waveforms different from the range selected by the first temporary specific unit. A second temporary specifying unit for selecting a range; a second display updating unit for adding a display indicating the second temporary range to the display of the signal waveform; and a second line for increasing or decreasing the second temporary range based on the instruction. An identification unit and an output unit that outputs the temporary range obtained by combining the first temporary range and the second temporary range may be included.
この構成によれば、前記正常振動信号において、特徴部分が複数ある場合に、複数の特徴に対応する逆フィルタ係数を算出できるので、入力振動に対し当該逆フィルタ係数を用いた逆フィルタを適用した場合に、入力振動中の複数の特徴振動を含む正常振動を除去することができ、複数の特徴振動それぞれを異常振動として誤検出するのを防ぐことができる。 According to this configuration, when there are a plurality of feature portions in the normal vibration signal, the inverse filter coefficients corresponding to the plurality of features can be calculated. Therefore, the inverse filter using the inverse filter coefficient is applied to the input vibration. In this case, normal vibration including a plurality of characteristic vibrations in the input vibration can be removed, and erroneous detection of each of the plurality of characteristic vibrations as abnormal vibrations can be prevented.
また、前記特定手段は、前記信号波形のうち所定条件を満たす第1範囲を特定する第1特定部と、前記信号波形のうち所定条件を満たし、前記第1範囲と異なる第2範囲を特定する第2特定部と、前記第1範囲及び前記第2範囲のいずれかを選択する選択部と、前記信号波形の表示に、前記選択部により選択された範囲を示す表示を付する表示更新部と、前記選択部により選択された範囲を前記指示に基づき増減し、当該範囲を前記仮範囲として出力する出力部とを含んでもよい。 The specifying means specifies a first range that specifies a first range that satisfies a predetermined condition in the signal waveform, and specifies a second range that satisfies the predetermined condition and is different from the first range in the signal waveform. A second specifying unit; a selection unit that selects one of the first range and the second range; and a display update unit that adds a display indicating the range selected by the selection unit to the display of the signal waveform. And an output unit that increases / decreases the range selected by the selection unit based on the instruction and outputs the range as the temporary range.
この構成によれば、前記正常振動信号において、特徴部分が複数ある場合に、複数の特徴のうち1の特徴に対応する逆フィルタ係数を算出できるので、入力振動に対し当該逆フィルタ係数を用いた逆フィルタを適用した場合に、選択した特徴振動を異常振動として誤検出するのを防ぐことができる。
また、前記記録手段は、前記正常振動信号として、正常音信号を記録することとしてもよい。
According to this configuration, when there are a plurality of characteristic parts in the normal vibration signal, the inverse filter coefficient corresponding to one of the plurality of characteristics can be calculated. Therefore, the inverse filter coefficient is used for the input vibration. When the inverse filter is applied, it is possible to prevent the selected characteristic vibration from being erroneously detected as abnormal vibration.
The recording means may record a normal sound signal as the normal vibration signal.
この構成によれば、信号波形の特徴部分である特徴音を含む部分信号を用いて逆フィルタ係数を算出するので、入力音に対し当該逆フィルタ係数を用いた逆フィルタを適用した場合に、入力音中の前記特徴音を除去することができ、前記特徴音を異常音として誤検出するのを防ぐことができる。
本発明は、入力振動から正常振動を除去して異常振動を検出する異常振動検出装置であって、正常振動信号を記録する記録手段と、前記正常振動信号を可視化した信号波形を生成し、当該信号波形を表示する波形表示手段と、表示された前記信号波形を見た利用者からの指示に基づき、前記信号波形の特徴部分を含む範囲を特定する特定手段と、前記正常振動信号のうち前記範囲に対応する部分信号を用いて、逆フィルタ係数を算出する算出手段と、入力振動信号を受信する受信手段と、前記逆フィルタ係数に基づく逆フィルタを用いて前記入力振動信号から正常振動信号を除去し、当該入力振動信号に含まれる異常振動信号を検出する検出手段とを備える。
According to this configuration, since the inverse filter coefficient is calculated using the partial signal including the characteristic sound that is the characteristic part of the signal waveform, when the inverse filter using the inverse filter coefficient is applied to the input sound, The characteristic sound in the sound can be removed, and the characteristic sound can be prevented from being erroneously detected as an abnormal sound.
The present invention is an abnormal vibration detection device that detects abnormal vibration by removing normal vibration from input vibration, and generates a signal waveform that visualizes the normal vibration signal, recording means for recording the normal vibration signal, and Waveform display means for displaying a signal waveform, identification means for specifying a range including a characteristic portion of the signal waveform based on an instruction from a user who has viewed the displayed signal waveform, and the normal vibration signal among the normal vibration signals Using the partial signal corresponding to the range, a calculating means for calculating an inverse filter coefficient, a receiving means for receiving an input vibration signal, and a normal vibration signal from the input vibration signal using an inverse filter based on the inverse filter coefficient. Detecting means for removing and detecting an abnormal vibration signal included in the input vibration signal.
この構成によれば、信号波形の特徴部分である特徴振動を含む部分信号を用いて逆フィルタ係数を算出し、入力振動に対し当該逆フィルタ係数を用いた逆フィルタを適用するので、入力振動中の前記特徴振動を除去することができ、前記特徴振動を異常振動として誤検出するのを防ぐことができる。
また、前記特定手段は、前記指示を受け付ける受付部と、前記信号波形のうち所定条件を満たす仮範囲を選出する仮特定部と、前記信号波形の表示に前記仮範囲を示す表示を付する表示更新部と、前記指示に基づき前記仮範囲を増減することにより前記範囲を特定する本特定部とを含んでもよい。
According to this configuration, the inverse filter coefficient is calculated using the partial signal including the characteristic vibration that is the characteristic part of the signal waveform, and the inverse filter using the inverse filter coefficient is applied to the input vibration. Therefore, it is possible to prevent erroneous detection of the characteristic vibration as abnormal vibration.
The specifying means includes a receiving unit that receives the instruction, a temporary specifying unit that selects a temporary range that satisfies a predetermined condition from the signal waveform, and a display that displays the temporary range on the display of the signal waveform. An update unit and a main specifying unit that specifies the range by increasing or decreasing the temporary range based on the instruction may be included.
この構成によれば、仮特定部により、信号波形において、特徴部分が含まれるとみなされる仮範囲を特定し、本特定部により、当該仮範囲を増減することにより、特徴部分を含む前記範囲を特定するので、前記範囲を従来よりも迅速に特定することができる。
例えば、仮特定部により、パルス信号を含む仮範囲を特定しておき、本特定ステップにおいて、前記信号波形を見た利用者が前記仮範囲をユーザ操作に基づき増減し、前記範囲を特定することとした場合、仮特定部により前記仮範囲を特定することなく前記利用者が前記範囲を特定する場合に比べて、前記ユーザ操作の工数が少なくて済む。
According to this configuration, the temporary specifying unit specifies a temporary range that is considered to include a characteristic portion in the signal waveform, and the specific specifying unit increases or decreases the temporary range to thereby determine the range including the characteristic portion. Since it specifies, the said range can be specified more rapidly than before.
For example, a temporary range including a pulse signal is specified by a temporary specifying unit, and in this specifying step, a user who has seen the signal waveform increases or decreases the temporary range based on a user operation, and specifies the range. In this case, the number of man-hours for the user operation can be reduced as compared with the case where the user specifies the range without specifying the temporary range by the temporary specifying unit.
本発明の一実施形態として、振動の一具体例である音に係る異常音検出装置1について説明する。
本発明の異常音検出装置1は、機械等の異常を検出する装置であり、予め、機械等の正常動作時に記録した正常音信号のうち、逆フィルタ係数の演算に使用する信号を、ユーザ操作によって範囲指定し得る機能を備え、範囲指定された信号から、前記逆フィルタ係数の算出を行って、異常音の検出漏れを防ぎ、異常音の検出精度を向上する。
As an embodiment of the present invention, an abnormal
The abnormal
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
本発明の異常音検出装置1は、図1に示すように、マイクロフォン101、AD変換部102、スイッチ103、正常音除去部104、計時部105、バッファ部106、記録制御部107、記録部108、フィルタ係数演算部109、異常音判定部110、表示生成部111、表示制御部112、表示部113、入力受付部114、制御部115から構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described together with illustrated examples.
As shown in FIG. 1, the abnormal
異常音検出装置1は、具体的には、CPU、ROM、RAM、ハードディスク、ビデオアダプタ、液晶ディスプレイなどから構成されるコンピュータシステムであり、前記RAMには、コンピュータプログラムが記憶され、前記CPUが、前記コンピュータプログラムに従って動作することにより、異常音検出装置1は、その機能を達成する。
以下、前記各部について作用を交えて説明する。
<入力受付部114>
入力受付部114は、キーボードを備えており、利用者が前記キーボードを操作することにより入力する操作指示を取得し、取得した操作指示を制御部115に送信する。
Specifically, the abnormal
Hereinafter, the respective parts will be described with their actions.
<
The
前記操作指示には、一例として、フィルタ係数算出指示、選択カーソル変更指示、カーソル右移動指示、カーソル左移動指示、選択範囲決定指示、異常音検出開始指示、異常音検出終了指示などがある。
<マイクロフォン101、AD変換部102、スイッチ103、計時部105>
マイクロフォン101は、集音した音響信号を−5ボルト〜+5ボルトの範囲の電気信号に変換し、AD変換部102に出力する。
Examples of the operation instructions include a filter coefficient calculation instruction, a selection cursor change instruction, a cursor right movement instruction, a cursor left movement instruction, a selection range determination instruction, an abnormal sound detection start instruction, and an abnormal sound detection end instruction.
<
The
AD変換部102は、16ビットAD変換素子であり、マイクロフォン101から入力される電気信号を、予め設定されたサンプリング周期毎に、−32768〜32767の範囲を示すデジタルデータへとAD変換する。
本実施形態では、一例としてAD変換部102のサンプリング周波数を、43.478KHzとしている。
The
In the present embodiment, as an example, the sampling frequency of the
AD変換部102は、他モジュールから読み出されるAD変換結果レジスタを備えており、AD変換の結果を前記AD変換結果レジスタに順次設定する。
スイッチ103は、制御部115からの選択指示に従い、正常音除去部104と記録制御部107とのうちのいずれかと、AD変換部102とを接続する。
計時部105は、1秒ごとにカウンタ値をカウントアップすることにより日時を計測する時計であり、具体的には、1970年1月1日からの秒数を計測する。
The
The
The
計時部105は異常音検出装置1の記録制御部107から読み出される時刻読出レジスタを備えており、前記カウントアップ毎に、カウント値を「年/月/日 時/分/秒」のフォーマットに変換し、時刻情報として、前記時刻読出レジスタに設定する。
例えば、前記時刻読出レジスタには、2005年6月14日10時31分40秒を示す時刻情報「2005/6/14 10:31:40」が設定され、記録制御部107は当該時刻情報を読み出す。
<バッファ部106、記録部108>
バッファ部106は、バッファメモリから構成されており、記録制御部107により正常音除去のための逆フィルタ係数算出時に書き込まれる信号データファイルや、異常音検出時に書き込まれる異常音検出対象データなどのデジタルデータを保持する。
The
For example, time information “2005/6/14 10:31:40” indicating 10:31:40 on June 14, 2005 is set in the time reading register, and the
<
The
信号データファイルは、信号データファイル名、タイムスタンプ、信号データ配列とを含む。
信号データファイル名は、信号データファイルを識別するための名前であり、タイムスタンプは、記録制御部107が計時部105から読み出した時刻情報であり、信号データ配列は、AD変換結果である16ビットデータを格納する配列である。
The signal data file includes a signal data file name, a time stamp, and a signal data array.
The signal data file name is a name for identifying the signal data file, the time stamp is time information read from the
一例として、バッファ部106は、図2に示すような信号データファイル201を記録する。
信号データファイル201は、信号データファイル名「データファイル1」202と、タイムスタンプ「2005/6/14 10:31:40」(203)と、信号データ配列204とから成り、信号データ配列204は、(Nmax)個の16ビットデータであるSig[0]〜Sig[Nmax−1]からなる配列である。
As an example, the
The signal data file 201 includes a signal data file name “data file 1” 202, a time stamp “2005/6/14 10:31:40” (203), and a
本実施形態では、Nmaxは43478である。
異常音検出対象データは、16ビットデータを要素とするデータ配列であり、当該16ビットデータは、正常音除去部104が、AD変換部102から読み出し、記録制御部107へ転送し、同制御部により格納されたものである。
前記異常音検出対象データは、当該データの保存領域が無限に増大することのないようリングバッファに保持される。
In this embodiment, N max is 43478.
The abnormal sound detection target data is a data array having 16-bit data as elements, and the normal
The abnormal sound detection target data is held in a ring buffer so that the storage area of the data does not increase infinitely.
記録部108は、ハードディスクから構成される記録デバイスであり、記録制御部107により書き込まれる、異常と判定した異常音検出対象データから作成された異常データファイル、逆フィルタ係数及び逆フィルタ係数演算に使用した信号データファイルを保持する。
<記録制御部107>
記録制御部107は、制御部115から記録開始指示を受信すると、信号データファイルを生成して、当該信号データファイルをバッファ部106に記憶させる。
The
<
When receiving a recording start instruction from the
記録制御部107は、所定のサンプリング時間毎に、AD変換部102のAD変換結果レジスタから、AD変換結果を読み出し、前記信号データファイルの信号データ配列に書き込んでいく。
また、記録制御部107は、制御部115から異常音検出指示を受信するとバッファ部106に異常音検出対象ファイルを作成し、正常音除去部104から送られてくる16ビットデータを、異常音検出対象データであるデータ配列として順次リングバッファに格納する。さらに制御部115から異常信号保存指示を受信すると、それから一定期間経過後までのデータを記録した後、このデータを時系列順に並べ替えて作成した異常データファイルを記録部108に記憶させる。
<表示生成部111>
表示生成部111は、制御部115から指示を受け付けて、当該指示に応じた処理を行い、一例として図3に示す表示画像230のような表示画像を生成して、当該表示画像を示す画像データを表示制御部112が備える画像メモリに書き込む。表示画像230は、カーソル位置表示画像231と、カーソル幅表示画像232と、グラフ画像233とを含み、グラフ画像233は、グラフ234、開始カーソル235及び終了カーソル236を含む。
The
When the
<
The
表示生成部111が行うカーソル位置決定処理について、図4〜図6を用いて説明する。
表示生成部111は、制御部115から信号データファイル名を含む波形表示指示を取得する(ステップS11)。
表示生成部111は、バッファ部106から、当該信号データファイル名で識別される信号データファイルを読み出す(ステップS12)。
The cursor position determination process performed by the
The
The
表示生成部111は、読み出した信号データファイル中の信号データ配列Sig[n]を用いて、一例として図3に示すように、原点237を原点とするx軸、y軸の直交座標上に、(x座標,y座標)として(n,Sig[n])をプロットしたグラフ234を生成する(ステップS13)。ここで、nは自然数であり、0〜Nmax−1の値を取る。
表示生成部111は、開始カーソル235及び終了カーソル236に関し、選択カーソルを示すSigSelect、開始カーソルのx座標を示すSigStart、終了カーソルのx座標を示すSigEndの3つの情報を管理する。
The
The
SigSelectは、移動対象となっているカーソルを識別するための変数であり、終了カーソルを示す値「0」か、開始カーソルを示す値「1」のいずれかの値を示す。
表示生成部111は、SigStartを0で初期化し、SigEndをNmaxで初期化し、SigSelectを0で初期化する(ステップS14)。
表示生成部111は、グラフ234に対し、一例として図3に示すように、x座標がSigStartである位置に、y軸に平行な破線で示される開始カーソル235を重畳させ、x座標がSigEndである位置に、y軸に平行な破線で示される終了カーソル236を重畳させた画像であるグラフ画像233を生成する(ステップS15)。ここで、SigSelectにより示されるカーソルを、操作の対象であることを認識できるよう赤色で表示し、他方のカーソルは黒色で表示するよう表示画像を生成するものとする。
SigSelect is a variable for identifying the cursor to be moved, and indicates either a value “0” indicating the end cursor or a value “1” indicating the start cursor.
The
For example, as illustrated in FIG. 3, the
表示生成部111は、一例として図7に示すように、SigStartの値を表示するカーソル位置表示画像231を生成し、SigEnd−SigStartの値を表示するカーソル幅表示画像232を生成し、グラフ画像233と併せた表示画像230を生成し、表示画像230を表示制御部112が備える前記画像メモリに書き込む(ステップS16)。
As an example, as illustrated in FIG. 7, the
例えば図7においては、開始カーソル235は、x座標がSigStartの値「11060」の位置に表示されており、SigStartの値「11060」が、カーソル位置表示画像231中に表示されている。
また、終了カーソル236は、x座標がSigEndの値「12084」の位置に表示されており、カーソル幅表示画像232として12084−11060の計算結果である値「1024」が表示されている。
For example, in FIG. 7, the
The
表示制御部112は、前記画像メモリに書き込まれた表示画像230を表示するための映像信号を生成し、表示部113に対し出力し、表示部113は、前記映像信号を受信して、表示画像230を表示する(ステップS17)。
表示制御部112は、制御部115からの指示を受け付ける(ステップS18)。
前記指示が、カーソル右移動指示であり(ステップS31:YES)、SigSelectが「0」である場合(ステップS32:YES)、SigEndがNmax未満であれば(ステップS33:NO)、SigEndを1インクリメントし(ステップS34)、Nmax以上であれば(ステップS33:YES)、ステップS18に移行する。
The
The
When the instruction is a cursor right movement instruction (step S31: YES) and SigSelect is “0” (step S32: YES), if SigEnd is less than N max (step S33: NO), SigEnd is set to 1. If it is incremented (step S34) and is equal to or greater than N max (step S33: YES), the process proceeds to step S18.
SigSelectが「0」でない場合(ステップS32:NO)、SigStartがNmax以上であるか又はSigStartがSigEnd以上であるか否かを判定する(ステップS35)。
ステップS35において否定的であると判定した場合(ステップS35:NO)、SigStartを1インクリメントし(ステップS36)、肯定的であると判定した場合(ステップS35:YES)、ステップS18に移行する。
If SigSelect is not “0” (step S32: NO), it is determined whether SigStart is greater than or equal to N max or whether SigStart is greater than or equal to SigEnd (step S35).
If it is determined negative in step S35 (step S35: NO), SigStart is incremented by 1 (step S36), and if it is determined positive (step S35: YES), the process proceeds to step S18.
前記指示が、カーソル左移動指示であり(ステップS41:YES)、SigSelectが「0」である場合(ステップS42:YES)、SigEndが0より大きくかつSigEnd>SigStartであるか否かを判定する(ステップS43)。ステップS35において肯定的であると判定した場合(ステップS43:YES)、SigEndを1デクリメントし(ステップS44)、否定的であると判定した場合(ステップS43:NO)、ステップS18に移行する。 If the instruction is a cursor left movement instruction (step S41: YES) and SigSelect is “0” (step S42: YES), it is determined whether SigEnd is greater than 0 and SigEnd> SigStart (step S42: YES). Step S43). If it is determined to be affirmative in step S35 (step S43: YES), SigEnd is decremented by 1 (step S44), and if it is determined to be negative (step S43: NO), the process proceeds to step S18.
SigSelectが「0」でない場合(ステップS42:NO)、SigStartが0より大きければ(ステップS45:YES)、SigStartを1デクリメントし(ステップS46)、0以下であれば(ステップS33:NO)、ステップS18に移行する。
前記指示が選択カーソル変更指示であり(ステップS61:YES)、SigSlectが「0」である場合(ステップS62:YES)、SigSelectを値「1」で書換え、SigSelectが「0」でない場合(ステップS62:NO)、SigSelectを値「0」で書換えて、ステップS15に移行する。
If SigSelect is not “0” (step S42: NO), if SigStart is greater than 0 (step S45: YES), SigStart is decremented by 1 (step S46), and if it is 0 or less (step S33: NO), step The process proceeds to S18.
If the instruction is a selection cursor change instruction (step S61: YES) and SigSelect is “0” (step S62: YES), SigSelect is rewritten with a value “1”, and SigSelect is not “0” (step S62). : NO), SigSelect is rewritten with the value “0”, and the process proceeds to step S15.
前記指示が選択範囲決定指示でない場合(ステップS65:NO)、ステップS18に移行し、前記指示が選択範囲決定指示である場合(ステップS65:YES)、表示生成部111は、制御部115に対し、SigStartと、SigEndと、前記信号データファイル名とを送信して処理を終了する。
<表示制御部112、表示部113>
表示制御部112は、前記画像メモリを備えるグラフィックアダプタであり、表示生成部111により当該画像メモリに書き込まれた画像データに基づき表示画像を表す映像信号を生成し、当該映像信号を表示部113に出力する。
When the instruction is not a selection range determination instruction (step S65: NO), the process proceeds to step S18. When the instruction is a selection range determination instruction (step S65: YES), the
<
The
表示部113は、液晶ディスプレイであり、表示制御部112が出力する映像信号を受信し、受信した映像信号に従い前記表示画像を液晶画面に表示する。
<フィルタ係数演算部109>
フィルタ係数演算部109は、自己相関関数演算処理、Levinson法による演算により、正常音除去のためのフィルタ係数算出処理を行う。
The
<Filter
The filter
フィルタ係数演算部109は、制御部115から、自己相関関数演算処理の開始指示として、信号データファイル名、SigStart、SigEndとを取得する。SigStartは、信号データ配列中で計算に用いる部分の先頭位置を示し、前記開始カーソル位置情報の値と同値であり、SigEndは、信号データ配列中で計算に用いる部分の終了位置を示し、前記終了カーソル位置情報の値と同値である。
The filter
フィルタ係数演算部109は、定数Lに、初期値として、(SigEnd−SigStart)で算出される値を設定する。
フィルタ係数演算部109は、Levinson法により、信号値X[0]〜X[L−1]から線形予測係数σ、a[1]〜a[m]を求め、さらに、逆フィルタ係数b[0]=A/σ、b[i]=(A/σ)a[i](但しiは、1≦i≦m)を算出する。
The filter
The filter
フィルタ係数演算部109は、b[0]〜b[m]を、正常音除去部104に送信すると共に、記録部108に逆フィルタ係数ファイルとして保存する。
<正常音除去部104、異常音判定部110>
正常音除去部104は、フィルタ係数演算部109からb[0]〜b[m]を受信し、受信したb[0]〜b[m]に基づき正常音除去フィルタ出力平均振幅PNを算出し、PNを異常音判定部110に送信する。
The filter
<Normal
Normal
異常音判定部110は、正常音除去部104からPNを取得し、取得したPNが異常検出用閾値PTH以上であるか否かを判定し、PTH以上であるPNを、Tmin回以上Tmax回以下検出した場合に、異常音が発生していると判断する。
逆フィルタ係数の算出に用いる自己相関関数演算処理、Levinson法による演算については、前述した非特許文献1に詳述されているので、説明は省略する。
<制御部115>
制御部115は、入力受付部114から受信する操作指示に基づき、異常音検出装置1の全体動作を制御する。各操作指示に対する制御部115の処理は以下の通りである。
The abnormal
The autocorrelation function calculation process used for calculating the inverse filter coefficient and the calculation based on the Levinson method are described in detail in
<
The
制御部115は、入力受付部114から、フィルタ係数算出指示を受信した場合に、スイッチ103に対し、AD変換部102と記録制御部107とを接続するよう選択指示を行い、記録制御部107に対し、記録開始指示を送信する。
制御部115は、記録制御部107による信号データファイル作成完了を待ち、信号データファイル名を記録制御部107から取得し、表示生成部111に対し、当該信号データファイル名を含む波形表示指示を送信する。
When the
The
制御部115は、入力受付部114から選択カーソル変更指示を受信した場合に、選択カーソル変更指示を、表示生成部111に送信し、カーソル右移動指示を受信した場合に、カーソル右移動指示を表示生成部111に送信し、カーソル左移動指示を受信した場合に、カーソル左移動指示を表示生成部111に送信する。
制御部115は、入力受付部114から、カーソル位置決定指示を受信すると、表示生成部111から、信号データファイル名と、SigStartとしての開始カーソル位置情報と、SigEndとしての終了カーソル位置情報とを取得し、フィルタ係数演算部109に対し、当該信号データファイル名と、当該SigStartと、当該SigEndとを送信する。
The
When receiving the cursor position determination instruction from the
制御部115は、入力受付部114から、異常音検出開始指示を受信した場合に、スイッチ103に対し、AD変換部102と正常音除去部104とを接続するよう選択指示を行い、正常音除去部104及び記録制御部107に対し、異常音検出開始指示を送信する。
制御部115は、入力受付部114から、異常音検出終了指示を受信した場合には、正常音除去部104及び記録制御部107に対し、異常音検出終了指示を送信する。
<動作>
以下、異常音検出装置1の動作について、(1)音響信号から、正常音を除去するための逆フィルタの係数を算出するためのフィルタ係数算出処理、(2)前記逆フィルタ係数を適用した逆フィルタを用いて、検査対象である信号に含まれる異常音を検出する異常音検出処理の順に説明する。
(1)フィルタ係数算出処理
フィルタ係数算出処理の動作について、図12、図13を用いて説明する。
When the
When receiving the abnormal sound detection end instruction from the
<Operation>
Hereinafter, with respect to the operation of the abnormal
(1) Filter coefficient calculation process The operation of the filter coefficient calculation process will be described with reference to FIGS.
ユーザは、前記キーボードを用いて、入力受付部114に対し、フィルタ係数算出を指示する。
入力受付部114は、フィルタ係数算出の指示を取得し、制御部115に対し、フィルタ係数算出指示を送信する。
制御部115は、前記フィルタ係数算出指示を取得する(ステップS501)。
The user instructs the
The
The
制御部115は、AD変換部102と、記録制御部107とを接続するようスイッチ103に指示し、スイッチ103は、当該指示を受信して、前記AD変換部102と、記録制御部107とを接続する(ステップS502)。
制御部115は、記録制御部107に対し、信号の記録開始指示を送信する(ステップS503)。
The
The
記録制御部107は、前記信号記録開始指示を受信し、バッファ部106中に、信号データファイルを生成する(ステップS505)。
記録制御部107は、変数として保持するサンプリング回数を値「0」で初期化する(ステップS506)。
記録制御部107は、サンプリング回数が、Nmax以下であるか否かを判定し(ステップS508)、Nmax以下である場合(ステップS508:YES)、AD変換部102のAD変換結果レジスタから、AD変換結果を読み出し(ステップS510)、当該AD変換結果を信号データファイルの信号データ配列の未使用領域に記録する(ステップS511)。
The
The
The
記録制御部107は、前記サンプリング回数を、「1」インクリメントし(ステップS512)、ステップS508に戻る。
記録制御部107は、サンプリング回数が、Nmaxより大きい場合(ステップS508:NO)、信号記録を終了し、制御部115に終了を通知する(ステップS521)。
以上のステップS507からステップS512のループによって、信号データファイル中の信号データ配列として、Sig[0]=8、Sig[1]=84、Sig[2]=84・・・Sig[43477]=192が記録されたものとする。
The
If the number of samplings is greater than N max (step S508: NO), the
As a result of the loop from step S507 to step S512, the signal data array in the signal data file is Sig [0] = 8, Sig [1] = 84, Sig [2] = 84... Sig [43477] = 192 Is recorded.
制御部115は、表示生成部111に対し、信号データファイル名を含む波形表示指示を送信する(ステップS523)。
表示生成部111は、前記波形表示指示を受信し、当該波形表示指示に含まれる信号データファイル名で識別され、バッファ部106に記録されている信号データファイル中の信号データ配列に基づき、前述した図6に示すような表示画像を生成し、前記画像メモリに書き込み、表示を指示する(ステップS524)。
The
The
次に、カーソル位置決定処理を行う(ステップS531)。
ステップ531の詳細は、図4〜図6を用いて既に説明したカーソル位置決定処理である。
次に、フィルタ係数演算部109は、制御部115から、自己相関関数演算処理の開始指示として、信号データファイル名、SigStart、SigEndとを取得し、バッファ部106に記録され、前記信号データファイル名で識別される信号データファイル中のSig[SigStart]〜Sig[SigEnd−1]を用いて、フィルタ係数算出処理を実行する(ステップS532)。
Next, cursor position determination processing is performed (step S531).
Details of step 531 are the cursor position determination processing already described with reference to FIGS.
Next, the filter
ここで、Sig[SigStart]〜Sig[SigEnd−1]が、前述のX[0]〜X[L−1]に相当する。
フィルタ係数算出処理において、フィルタ係数演算部109は、Levinson法により、信号値X[0]〜X[L−1]から線形予測係数σ、a[1]〜a[m]を求め、さらに、逆フィルタ係数b[0]=A/σ、b[i]=(A/σ)a[i](但しiは、1≦i≦m)を算出する。
Here, Sig [SigStart] to Sig [SigEnd-1] correspond to the aforementioned X [0] to X [L-1].
In the filter coefficient calculation process, the filter
一例としては、前記フィルタ係数算出処理における自己相関関数演算処理の結果、フィルタ係数演算部109は、r[0]=1.21429e+10、r[1]=9.45524e+9、・・・r[15]=−9.06491e+08を得る(但し、m=15)。また、フィルタ係数演算部109は、Levinson法により一例として線形予測係数σ=48720.7、a[1]=−0.985659・・・a[15]=−0.0251489を得る。
As an example, as a result of the autocorrelation function calculation process in the filter coefficient calculation process, the filter
次に、フィルタ係数演算部109は、逆フィルタ係数決定処理を行い、その結果、フィルタ係数演算部109は、一例として、逆フィルタ係数b[0]=1.34575、b[1]=−1.32442、・・・、b[15]=−0.0326441を得る(但し、ゲインA=2.0)。
(2)異常音検出処理
前記フィルタ係数算出処理において算出された逆フィルタ係数を用いて行う異常音検出処理について、図9を用いて説明する。
Next, the filter
(2) Abnormal Sound Detection Process The abnormal sound detection process performed using the inverse filter coefficient calculated in the filter coefficient calculation process will be described with reference to FIG.
正常音除去部104は、逆フィルタ係数を記憶しておくメモリ領域を備え、フィルタ係数演算部109からb[0]〜b[m]を受信して、前記メモリ領域に記憶する。
また、AD変換部102から取得するAD変換結果を記録する異常音検出対象データを含む異常音検出対象ファイルをバッファ部106に生成する。
ここで、前記異常音検出対象ファイルは、一定の長さ(例えばNmax)を持つリングバッファを構成しているものとする。
The normal
In addition, an abnormal sound detection target file including abnormal sound detection target data for recording an AD conversion result acquired from the
Here, it is assumed that the abnormal sound detection target file constitutes a ring buffer having a certain length (for example, N max ).
正常音除去部104は、制御部115から異常音検出開始指示を受信すると、以下に説明する異常音検出を開始する。
正常音除去部104は、配列w[i](但し、0≦i≦m)、変数PNを記憶するための一時的な記憶領域を確保し、w[0]=w[1]=・・・=w[m]=0,PN=0を実行し(ステップS401)、iw=0,n=0,q=0,Tp=0を実行する(ステップS402)。
When the normal
Normal
また、正常音除去部104は、AD変換部102によるAD変換結果を、前記AD変換結果レジスタから読み出して記録制御部107に送り、記録制御部107はこれを前記異常音検出対象ファイルの異常音検出対象データ配列S[n]に記憶する(ステップS403)。
次に、正常音除去部104は、w[iw]=AD変換結果を実行する(ステップS404)。
次に、
Further, the normal
Next, the normal
next,
を計算し(ステップS405)、次に、式
iw=Mod(iw+m,m+1)
を計算し(ステップS406)、式
PN=λPN+(1−λ)|YN|
を計算し(ステップS407)、PNを、異常音判定部110に送信する。
(Step S405), and then the equation iw = Mod (iw + m, m + 1)
Is calculated (step S406), and the expression P N = λP N + (1−λ) | Y N |
The calculated (step S407), the P N, and transmits the abnormal
ここで、Mod(A,B)との記載は、AをBで剰余演算した結果を示す。
異常音判定部110は、正常音除去部104からPNを取得し、取得したPNがPTH以上か否かを判定し(ステップS408)、PTH以上であると判定した場合(ステップS408:YES)には、Tpを1インクリメントし(ステップS409)、PTHより小さいと判定した場合(ステップS408:NO)には、TpがTmax以下か否かを判定する(ステップS410)。
Here, the description “Mod (A, B)” indicates the result of the remainder operation of A by B.
Abnormal
TpがTmax以下でないと判定された場合(ステップS410:NO)、後述するステップS414に移行し、TpがTmax以下であると判定された場合(ステップS410:YES)、更に、TpがTmin以上か否かを判定する。
TpがTmin以上でないと判定された場合(ステップS411:NO)、後述するステップS412に移行し、TpがTmin以上であると判定された場合(ステップS410:YES)、制御部115に異常音発生信号を送信する(ステップS412)。
When it is determined that Tp is not equal to or less than Tmax (step S410: NO), the process proceeds to step S414, which will be described later. When it is determined that Tp is equal to or less than Tmax (step S410: YES), further, Tp is equal to T It is determined whether or not it is not less than min .
If Tp is determined to not more than T min (step S411: NO), the process proceeds to step S412 to be described later, if Tp is determined to be equal to or greater than T min (step S410: YES), the abnormality in the control unit 115 A sound generation signal is transmitted (step S412).
この結果、制御部115は、記録制御部107に異常信号保存指示を送信する。これを受け、記録制御部107は、一定数のデータを取り込み、その時点でバッファ部106に記憶されている異常音検出対象ファイル中のリングバッファに保存されたデータから作成した異常データファイルを記録部108に記憶させる(ステップS413)。
本実施形態においては、ステップS407からステップS411により示したように、PTH以上であるデータを、Tmin回以上Tmax回以下検出した場合に、異常音が発生していると判断している。PTH回以上検出した場合には、異常音の検出処理において、何らかの異常があると判断している。
As a result, the
In the present embodiment, as shown in step S411 from step S407, the data is not less than P TH, if it detects less than T max times T min times, it is determined as abnormal sound has occurred . When PTH times or more are detected, it is determined that there is some abnormality in the abnormal sound detection process.
次に、Tpを0で初期化し(ステップS414)、正常音除去部104は、処理を継続するか否かを判定し、継続する場合(ステップS415:YES)、n=Mod(n+1,Nmax)を計算して(ステップS416)、ステップS403に移行し、継続しない場合(ステップS415:NO)、処理を終了する。
ステップS415における、処理を継続するか否かの判定については、一例として、制御部115から、異常音検出終了指示を受け付けている場合に処理終了と判定する。
<補足>
一方、本願と異なり、ユーザにフィルタ係数算出に使用するデータを選択させず、予め定めた、信号データ配列の先頭から1024個のデータ、即ち、Sig[0]=8、Sig[1]=84、Sig[2]=84・・・Sig[1023]=80を用いて、演算を行った場合には、一例として、以下の結果を得る。
Next, Tp is initialized to 0 (step S414), and the normal
In step S415, for example, whether or not to continue the process is determined to be the process end when an abnormal sound detection end instruction is received from the
<Supplement>
On the other hand, unlike the present application, the user does not select data to be used for filter coefficient calculation, and 1024 pieces of data from the beginning of the signal data array determined in advance, that is, Sig [0] = 8, Sig [1] = 84. , Sig [2] = 84... Sig [1023] = 80, the following results are obtained as an example.
r[0]=1.66365e+08、r[1]=1.64333e+08、・・・、r[15]=1.40538e+08。
σ=1844.92、a[1]=1.11129、・・・、a[15]=0.0739347。
b[0]=1.78564、b[1]=−1.96717、・・・、b[15]=0.155876(但し、ゲインA=0.1)。
r [0] = 1.66365e + 08, r [1] = 1.64333e + 08,..., r [15] = 1.40538e + 08.
σ = 1844.92, a [1] = 1.111129,..., a [15] = 0.0733347.
b [0] = 1.78564, b [1] =-1.96717,..., b [15] = 0.155876 (where gain A = 0.1).
図10に、(a)本願手法により得た逆フィルタ係数のフィルタ特性図と、(b)信号データ配列の先頭から1024個のデータを用いて得た逆フィルタ係数のフィルタ特性図を示す。フィルタ特性図の横軸は周波数を示し、縦軸は、本フィルタへの入力信号と出力信号との入出力比 (デシベル)を示す。
図10(b)においては、演算において、正常音中のパルス信号といった特徴的な信号を含まない部分を用いて演算を行ったため、特性曲線302は、正常音の特性を十分反映しておらず、低域部分で減衰率が大きくなっており、低周波成分の異常を見逃す危険がある。
FIG. 10 shows (a) a filter characteristic diagram of the inverse filter coefficient obtained by the method of the present application, and (b) a filter characteristic diagram of the inverse filter coefficient obtained by using 1024 pieces of data from the head of the signal data array. The horizontal axis of the filter characteristic diagram indicates the frequency, and the vertical axis indicates the input / output ratio (decibel) of the input signal to the output signal.
In FIG. 10B, the
これに対し、図10(a)は、演算において、正常音中のパルス信号といった特徴的な部分を含む信号を用いて、演算を行ったため、特性曲線301は、正常音の特性を十分反映した特性を示しており、低域の異常も発見することができる。
<変形例>
なお、本発明を上記の実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。
(1)上記の実施形態において、異常音を検出する装置について説明してきたが、本発明は、音に限らず、音以外の振動についても適用できるものである。
On the other hand, in FIG. 10A, since the calculation is performed using a signal including a characteristic part such as a pulse signal in a normal sound in the calculation, the
<Modification>
Although the present invention has been described based on the above embodiment, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment. The following cases are also included in the present invention.
(1) In the above embodiment, an apparatus for detecting abnormal sound has been described. However, the present invention is not limited to sound but can be applied to vibrations other than sound.
例えば、上記の実施形態におけるマイクロフォン101を、圧電体に加えられた力を電圧に変換する圧電素子へと変更してもよい。機械が動作することによって発生する振動により、圧電素子に力が加えられた場合に、当該圧電素子が前記力を電気信号に変換し、当該電気信号をAD変換部102に出力する。当該圧電素子以外の構成は、上記実施形態と同構成とする。
For example, the
上述の構成を用いて、異常振動の検出対象である機械が正常動作している間に、圧電素子が計測した振動を示す振動信号を正常振動信号として記録し、以降は、実施形態において説明したのと同様の手順で、当該正常振動信号を用いて、逆フィルタ係数を算出する。当該算出以降、異常振動の有無の判定を行う場合に、当該判定の対象である振動を圧電素子が計測し、以降は、実施形態において説明したのと同様の手順で、計測した振動を示す異常振動検出対象信号から前記正常振動信号を除いた信号を用いて、異常振動の有無を判定する。 Using the above-described configuration, a vibration signal indicating vibration measured by the piezoelectric element is recorded as a normal vibration signal while the machine that is the target of detection of abnormal vibration is operating normally. The inverse filter coefficient is calculated using the normal vibration signal in the same procedure as. After the calculation, when the presence / absence of abnormal vibration is determined, the piezoelectric element measures the vibration that is the object of the determination, and thereafter, the abnormality indicating the measured vibration in the same procedure as described in the embodiment. The presence or absence of abnormal vibration is determined using a signal obtained by removing the normal vibration signal from the vibration detection target signal.
また、前記圧電素子に替えて、加速度計又はジャイロ等、振動の測定が可能なデバイスを用いてもよい。
(2)上記の実施形態において、異常音検出装置1内で全ての処理を実現していたが、これに限らず、複数の装置に処理を分担させてもよい。
例えば、図11に示すように、異常音検出装置1を、フィルタの逆フィルタ係数の演算処理及び異常音の検出処理などを担当する異常音検出ユニット401と、ユーザ操作指示の取得及び画像の表示を担当するパーソナルコンピュータ402とに分けて構成してもよい。異常音検出ユニット401とパーソナルコンピュータ402とは、IEEE1394等のネットワーク403を介して接続する。
Further, instead of the piezoelectric element, a device capable of measuring vibration such as an accelerometer or a gyro may be used.
(2) In the above-described embodiment, all the processes are realized in the abnormal
For example, as shown in FIG. 11, the abnormal
異常音検出ユニット401は、図12に示すように、マイクロフォン101、AD変換部102、スイッチ103、正常音除去部104、計時部105、バッファ部106、記録制御部107、記録部108、フィルタ係数演算部109、異常音判定部110、制御部115、通信部411とから構成される。
マイクロフォン101、AD変換部102、スイッチ103、正常音除去部104、計時部105、バッファ部106、記録制御部107、記録部108、フィルタ係数演算部109、異常音判定部110、制御部115については、上記実施形態の異常音検出装置1におけるものと、同じ動作を行うものとする。
As shown in FIG. 12, the abnormal
通信部411は、ネットワーク403を介して、バッファ部106に記憶されている信号データファイルを、パーソナルコンピュータ402に送信する。
パーソナルコンピュータ402は、図13に示すように、表示生成部111と、表示制御部112と、表示部113と、入力受付部114と、通信部421と、制御部422とから構成される。
The
As shown in FIG. 13, the
表示生成部111と、表示制御部112と、表示部113と、入力受付部114については、上記実施形態の異常音検出装置1におけるものと、同じ動作を行うものとする。
通信部421は、ネットワーク403を介して、異常音検出ユニット401との間で、データの通信を行う。
実施形態において、制御部115が行っていた処理は、異常音検出ユニット401の制御部115と、パーソナルコンピュータ402の制御部422とが分担して行う。
The
The
In the embodiment, the processing performed by the
実施形態において、制御部115は、ユーザのキーボード操作による操作指示を入力受付部114から直接受信していたが、本変形例では、入力受付部114は、ユーザがキーボードを操作することにより取得した操作指示を制御部422に送信し、前記操作指示を受信した制御部422は、当該操作指示を、通信部421、通信部411を介して、制御部115に送信する。
In the embodiment, the
また、実施形態において、表示生成部111は、制御部115から信号データファイル名を含む波形表示指示を受信し、当該信号データファイル名で識別される、バッファ部106に記録されている信号データファイルの内容に基づき、表示画像を生成し、当該表示画像を示す画像データを、表示制御部112が備える画像メモリに書き込んでいたが、本変形例では、表示生成部111は、制御部115から、通信部411とネットワーク403と通信部421とを介して信号データファイル名を含む波形表示指示を受信し、信号データファイル名を含む信号データファイル読出要求を、通信部421、通信部411を介して制御部115に送信し、制御部115は通信部411に、信号データファイル読出要求に含まれる信号データファイル名で示される信号データファイルをパーソナルコンピュータ402に送信するよう指示する。通信部411は、バッファ部106から、前記信号データファイルを読み出して、ネットワーク403、通信部421を介して、表示生成部111に送信し、表示生成部111は、当該信号データファイルを取得する。
(3)逆フィルタ係数を決定した後、異常音検出装置1における、表示生成部111は、図14に示すような、図7に示す表示画像230と、図10に示す決定された逆フィルタ係数の特性を表すフィルタ特性図とを、重ねて表示することとしてもよい。
In the embodiment, the
(3) After determining the inverse filter coefficient, the
これにより、ユーザにとっては、キーボードを操作することにより、選択した開始カーソル位置と、終了カーソル位置との間の部分信号を用いて算出された逆フィルタ係数の特性が一目で分かるので、逆フィルタ係数の特性が、想定していたものと著しく乖離しているなどの理由により、再度、開始カーソル位置と、終了カーソル位置とを選択し直して逆フィルタ係数の算出を行うか否かを判定が容易になる。
(4)表示生成部111は、開始カーソルと終了カーソルとのカーソル組を1組、表示画像230中に表示することとしていたが、これに限らず、2個以上のカーソル組を表示することとしてもよい。
This allows the user to know at a glance the characteristics of the inverse filter coefficient calculated using the partial signal between the selected start cursor position and end cursor position by operating the keyboard. It is easy to determine whether or not to calculate the inverse filter coefficient by reselecting the start cursor position and the end cursor position because the characteristics of the are significantly different from the expected ones. become.
(4) The
一例として、2個のカーソル組を表示画像230中に示す例について、図15〜図18を用いて説明する。
表示生成部111は、制御部115から信号データファイル名を含む波形表示指示を取得する(ステップS11)。
表示生成部111は、バッファ部106から、当該信号データファイル名で識別される信号データファイルを読み出す(ステップS12)。
As an example, an example in which two cursor sets are shown in the
The
The
表示生成部111は、読み出した信号データファイル中の信号データ配列Sig[n]を用いて、一例として図19に示すように、原点237を原点とするx軸、y軸の直交座標上に、(x座標,y座標)として(n,Sig[n])をプロットしたグラフ234を生成する(ステップS13)。ここで、nは自然数であり、0〜Nmax−1の値を取る。
The
表示生成部111は、開始カーソル235のx座標を示すSigStart[0]、終了カーソル236のx座標を示すSigEnd[0]、開始カーソル235又は終了カーソル236のいずれかを示すSigSelect[0]、開始カーソル238のx座標を示すSigStart[1]、終了カーソル239のx座標を示すSigEnd[1]、開始カーソル238又は終了カーソル239のいずれかを示すSigSelect[1]を管理する。また、表示生成部111は、制御対象となっているカーソル組が、開始カーソル235と終了カーソル236との組である第1カーソル組と、開始カーソル238と終了カーソル239との組である第2カーソル組のうちのいずれであるかを示すSigGroupを管理する。
The
ここで、SigGroupが値「0」である場合、第1カーソル組を示し、値が「1」である場合、第2カーソル組を示すものとする。
表示生成部111は、SigStart[0]、SigStart[1]を0で初期化し、SigEnd[0]、SigEnd[1]をNmaxで初期化し、SigSelect[0]、SigSelect[1]を0で初期化し、SigGroupを「0」で初期化する(ステップS1014)。
Here, when SigGroup is a value “0”, the first cursor set is indicated, and when the value is “1”, the second cursor set is indicated.
The
表示生成部111は、前記グラフ234に対し、一例として図19に示すように、x座標がSigStart[0]である位置に、y軸に平行な破線で示される開始カーソル235を重畳させ、x座標がSigEnd[0]である位置に、y軸に平行な破線で示される終了カーソル236を重畳させ、x座標がSigStart[1]である位置に、y軸に平行な破線で示される開始カーソル238を重畳させ、x座標がSigEnd[1]である位置に、y軸に平行な破線で示される終了カーソル239を重畳させた画像であるグラフ画像233を生成する(ステップS1015)。
As shown in FIG. 19 as an example, the
ここで、SigSelect[SigGroup]で示されるカーソルは操作の対象であることを認識できるよう赤色で表示し、他のカーソルは黒色で表示するよう表示画像を生成するものとする。
表示生成部111は、一例として図15に示すように、SigStart[SigGroup]の値を表示するカーソル位置表示画像231を生成し、SigEnd[SigGroup]−SigStart[SigGroup]の値を表示するカーソル幅表示画像232を生成し、SigSelect[SigGroup]を表示するカーソル組番号表示画像240を生成し、グラフ画像233と併せた表示画像230を生成し、表示画像230を表示制御部112が備える前記画像メモリに書き込む(ステップS1016)。
Here, it is assumed that a display image is generated so that a cursor indicated by SigSelect [SigGroup] is displayed in red so that it can be recognized that it is an operation target, and other cursors are displayed in black.
As an example, as illustrated in FIG. 15, the
例えば図15においては、SigGroupが「0」であるとし、開始カーソル235は、x座標がSigStart[SigGroup]の値「11060」の位置に表示されており、SigStart[SigGroup]の値「11060」が、カーソル位置表示画像231中に表示されている。
また、終了カーソル236は、x座標がSigEnd[SigGroup]の値「12084」の位置に表示されており、カーソル幅表示画像232として12084−11060の計算結果である値「1024」が表示されている。
For example, in FIG. 15, it is assumed that SigGroup is “0”, and the
The
表示制御部112は、前記画像メモリに書き込まれた表示画像230を表示するための映像信号を生成し、表示部113に対し出力し、表示部113は、前記映像信号を受信して、表示画像230を表示する(ステップS17)。
表示制御部112は、制御部115からの指示を受け付ける(ステップS18)。
前記指示が、カーソル右移動指示であり(ステップS31:YES)、SigSelect[SigGroup]が「0」である場合(ステップS1032:YES)、SigEnd[SigGroup]がNmax未満であれば(ステップS1033:NO)、SigEnd[SigGroup]を1インクリメントし(ステップS1034)、Nmax以上であれば(ステップS1033:YES)、ステップS18に移行する。
The
The
If the instruction is an instruction to move the cursor to the right (step S31: YES), and SigSelect [SigGroup] is “0” (step S1032: YES), if SigEnd [SigGroup] is less than N max (step S1033: NO), SigEnd [SigGroup] is incremented by 1 (step S1034), and if it is N max or more (step S1033: YES), the process proceeds to step S18.
SigSelect[SigGroup]が「0」でない場合(ステップS32:NO)、SigStart[SigGroup]≧Nmax又はSigStart[SigGroup]≧SigEnd[SigGroup]であるか否かを判定する(ステップS1035)。ステップS1035において、否定的であると判定された場合(ステップS1035:NO)、SigStart[SigGroup]を1インクリメントし(ステップS1036)、肯定的であると判定された場合(ステップS1035:YES)、ステップS18に移行する。 If SigSelect [SigGroup] is not “0” (step S32: NO), it is determined whether SigStart [SigGroup] ≧ Nmax or SigStart [SigGroup] ≧ SigEnd [SigGroup] (step S1035). If it is determined to be negative in step S1035 (step S1035: NO), SigStart [SigGroup] is incremented by 1 (step S1036), and if it is determined to be positive (step S1035: YES), step The process proceeds to S18.
前記指示が、カーソル左移動指示であり(ステップS41:YES)、SigSelect[SigGroup]が「0」である場合(ステップS42:YES)、SigEnd[SigGroup]>0かつSigEnd[SigGroup]>SigStart[SigGroup]であるか否かを判定する(ステップS1043)。ステップS1043において、肯定的であると判定された場合(ステップS1043:YES)、SigEnd[SigGroup]を1デクリメントし(ステップS1044)、否定的であると判定された場合(ステップS1043:NO)、ステップS18に移行する。 When the instruction is a cursor left movement instruction (step S41: YES) and SigSelect [SigGroup] is “0” (step S42: YES), SigEnd [SigGroup]> 0 and SigEnd [SigGroup]> SigStart [SigGroup] ] (Step S1043). In step S1043, when it is determined to be affirmative (step S1043: YES), SigEnd [SigGroup] is decremented by 1 (step S1044), and when it is determined to be negative (step S1043: NO), step The process proceeds to S18.
SigSelect[SigGroup]が「0」でない場合(ステップS1042:NO)、SigStart[SigGroup]が0より大きければ(ステップS1045:YES)、SigStart[SigGroup]を1デクリメントし(ステップS1046)、0以下であれば(ステップS1045:NO)、ステップS18に移行する。 When SigSelect [SigGroup] is not “0” (step S1042: NO), if SigStart [SigGroup] is larger than 0 (step S1045: YES), SigStart [SigGroup] is decremented by 1 (step S1046), and is 0 or less. If (step S1045: NO), the process proceeds to step S18.
前記指示が選択カーソル変更指示であり(ステップS1061:YES)、選択カーソル情報SigSelect[SigGroup]が「0」である場合(ステップS1062:YES)、SigSelect[SigGroup]を値「1」で書換え、SigSelect[SigGroup]が「0」でない場合(ステップS1062:NO)、SigSelect[SigGroup]を値「0」で書換えて、ステップS1015に移行する。 If the instruction is a selection cursor change instruction (step S1061: YES) and the selection cursor information SigSelect [SigGroup] is “0” (step S1062: YES), the SigSelect [SigGroup] is rewritten with the value “1”, and SigSelect If [SigGroup] is not “0” (step S1062: NO), SigSelect [SigGroup] is rewritten with the value “0”, and the process proceeds to step S1015.
前記指示が選択範囲決定指示である場合(ステップS1065:YES)、処理を終了し、前記指示が選択範囲決定指示でない場合(ステップS1065:NO)、前記指示が選択カーソル組変更指示であれば(ステップS1067:YES)、表示生成部111は、SigGroupを、Mod(SigGroup+1,組数)で置き換えて(ステップS1068)、ステップS1015に移行する。ここで「組数」は、表示するカーソル組の数であり、本変形例では、組数=2である。
(5)上述の変形例(4)のステップS1014において、開始カーソル235、238の初期位置を「0」とし、終了カーソル236、239の初期位置をNmaxとしたが、これに限るものではなく、カーソルの初期位置は、一例として図14に示したように、利用者が操作しやすいと推測される位置に移動させることとしてもよい。
If the instruction is a selection range determination instruction (step S1065: YES), the process ends. If the instruction is not a selection range determination instruction (step S1065: NO), the instruction is a selection cursor set change instruction (step S1065: NO) In step S1067: YES), the
(5) Although the initial positions of the
例えば、Sig[0]〜Sig[Nmax−1]のうち、最大値を保持している配列要素(例えばSig[m])を含む所定個数(例えば1024個)の配列要素を範囲とするように、SigStart[0]とSigEnd[0]の組、又は、SigStart[1]とSigEnd[1]の組を決定してもよい。最大値を持つ配列要素がSig[m]であったとすると、SigStart[0]=(m−511)、SigEnd[0]=(m+512)のようになる。但し、SigStart[0]、SigEnd[0]は、0以上Nmax以下となるよう定める。m=50のような場合には、m−511は「0」より小さくなるので、SigStart[0]=0とし、SigEnd[0]=1024として、1024個のデータを用いるよう初期値を定めてもよいし、SigStart[0]を0とし、SigEnd[0]=m+512=562としてもよい。 For example, among Sig [0] to Sig [N max −1], a predetermined number (for example, 1024) of array elements including the array element holding the maximum value (for example, Sig [m]) is set as the range. Alternatively, a pair of SigStart [0] and SigEnd [0] or a pair of SigStart [1] and SigEnd [1] may be determined. If the array element having the maximum value is Sig [m], SigStart [0] = (m−511), SigEnd [0] = (m + 512). However, SigStart [0] and SigEnd [0] are determined to be 0 or more and N max or less. When m = 50, m−511 is smaller than “0”, so SigStart [0] = 0, SigEnd [0] = 1024, and the initial value is determined so that 1024 data are used. Alternatively, SigStart [0] may be set to 0 and SigEnd [0] = m + 512 = 562.
また、Sig[0]〜Sig[Nmax−1]のうち、最大値ではなく、最小値を保持している配列要素(例えばSig[m])を含む所定個数(例えば1024個)の配列要素を範囲とするように、SigStart[0]とSigEnd[0]の組、又は、SigStart[1]とSigEnd[1]の組を決定してもよい。
(6)カーソルの初期位置は、上述の変形例(5)以外に、以下に示すようなものであってもよい。
In addition, among Sig [0] to Sig [N max −1], a predetermined number (for example, 1024) of array elements including an array element (for example, Sig [m]) that holds the minimum value instead of the maximum value. May be determined as a set of SigStart [0] and SigEnd [0], or a set of SigStart [1] and SigEnd [1].
(6) The initial position of the cursor may be as shown below in addition to the above-described modification (5).
例えば、Sig[0]〜Sig[Nmax−1]のうち、所定の閾値以上の値が所定数以上連続する範囲を示すように、SigStart[0]とSigEnd[0]の組、又は、SigStart[1]とSigEnd[1]の組を決定してもよい。
例えば、Sig[2300]〜Sig[2700]の値が、所定の閾値(例えば4000)を超えていた場合に、SigStart[0]=2300、SigEnd[0]=2700のように初期値を設定する。
For example, among Sig [0] to Sig [N max −1], a set of SigStart [0] and SigEnd [0] or SigStart [0] so as to indicate a range in which a value equal to or greater than a predetermined threshold value continues for a predetermined number or more. A set of [1] and SigEnd [1] may be determined.
For example, when the values of Sig [2300] to Sig [2700] exceed a predetermined threshold (for example, 4000), initial values are set as SigStart [0] = 2300 and SigEnd [0] = 2700. .
また、所定範囲の中間(本変形例では、2300〜2700の中間である2500)の前後、所定数個(例えば500個)の信号データを使うように、SigStart[0]、SigEnd[0]を設定してもよい。この場合、SigStart[0]=2000、SigEnd[0]=3000のようになる。
また、上述したように所定の閾値以上の値ではなく、Sig[0]〜Sig[Nmax−1]のうち、所定の閾値以下の値が所定数以上連続する範囲を示すように、SigStart[0]とSigEnd[0]の組、又は、SigStart[1]とSigEnd[1]の組を設定してもよい。
(7)上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAM、ハードディスクユニット、ディスプレィユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。前記RAM又は前記ハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムに従って動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここで、コンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
(8)上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、1個のシステムLSI(Large Scale Integration:大規模集積回路)から構成されているとしてもよい。システムLSIは、複数の構成部を1個のチップ上に集積して製造された超多機能LSIであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAMなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記RAMには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムLSIは、その機能を達成する。
(9)上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、各装置に脱着可能なICカード又は単体のモジュールから構成されているとしてもよい。前記ICカード又は前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ROM、RAM、などから構成されるコンピュータシステムである。前記ICカード又は前記モジュールは、上記の超多機能LSIを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、前記ICカード又は前記モジュールは、その機能を達成する。このICカード又はこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。
(10)本発明は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。
Further, SigStart [0] and SigEnd [0] are used so that a predetermined number (for example, 500) of signal data is used before and after the middle of a predetermined range (in this modification, 2500 which is the middle between 2300 and 2700). It may be set. In this case, SigStart [0] = 2000 and SigEnd [0] = 3000.
In addition, as described above, SigStart [[Smax [Smax [ Nmax- 1]] is not a value equal to or greater than a predetermined threshold value, but indicates a range in which a value equal to or greater than the predetermined threshold value is continuous. 0] and SigEnd [0], or SigStart [1] and SigEnd [1].
(7) Each of the above devices is specifically a computer system including a microprocessor, ROM, RAM, a hard disk unit, a display unit, a keyboard, a mouse, and the like. A computer program is stored in the RAM or the hard disk unit. Each device achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program. Here, the computer program is configured by combining a plurality of instruction codes indicating instructions for the computer in order to achieve a predetermined function.
(8) A part or all of the constituent elements constituting each of the above devices may be configured by one system LSI (Large Scale Integration). The system LSI is an ultra-multifunctional LSI manufactured by integrating a plurality of components on a single chip, and specifically, a computer system including a microprocessor, ROM, RAM, and the like. . A computer program is stored in the RAM. The system LSI achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program.
(9) A part or all of the constituent elements constituting each of the above devices may be constituted by an IC card or a single module that can be attached to and detached from each device. The IC card or the module is a computer system including a microprocessor, a ROM, a RAM, and the like. The IC card or the module may include the super multifunctional LSI described above. The IC card or the module achieves its function by the microprocessor operating according to the computer program. This IC card or this module may have tamper resistance.
(10) The present invention may be the method described above. Further, the present invention may be a computer program that realizes these methods by a computer, or may be a digital signal composed of the computer program.
また、本発明は、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、CD―ROM、MO、DVD、DVD−ROM、DVD−RAM、BD(Blu−ray Disc)、半導体メモリなど、に記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されている前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号であるとしてもよい。 The present invention also provides a computer-readable recording medium such as a flexible disk, hard disk, CD-ROM, MO, DVD, DVD-ROM, DVD-RAM, BD (Blu-ray Disc). ), Recorded in a semiconductor memory or the like. Further, the present invention may be the computer program or the digital signal recorded on these recording media.
また、本発明は、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号を、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリとを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムに従って動作するとしてもよい。
Further, the present invention may transmit the computer program or the digital signal via an electric communication line, a wireless or wired communication line, a network represented by the Internet, a data broadcast, or the like.
The present invention may be a computer system including a microprocessor and a memory, wherein the memory stores the computer program, and the microprocessor operates according to the computer program.
また、前記プログラム又は前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、又は前記プログラム又は前記デジタル信号を前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
(11)上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
In addition, the program or the digital signal is recorded on the recording medium and transferred, or the program or the digital signal is transferred via the network or the like, and is executed by another independent computer system. It is good.
(11) The above embodiment and the above modifications may be combined.
本発明の逆フィルタ係数決定方法は、機械等を用いて製品を製造する製造業等において、機械等の異常検出に利用される。 The inverse filter coefficient determination method of the present invention is used for detecting an abnormality of a machine or the like in a manufacturing industry that manufactures a product using a machine or the like.
101 マイクロフォン
102 変換部
103 スイッチ
104 正常音除去部
105 制御部
105 計時部
106 バッファ部
107 記録制御部
108 記録部
109 フィルタ係数演算部
110 異常音判定部
111 表示生成部
112 表示制御部
113 表示部
114 入力受付部
115 制御部
201 信号データファイル
204 信号データ配列
230 表示画像
231 カーソル位置表示画像
232 カーソル幅表示画像
233 グラフ画像
234 グラフ
235 開始カーソル
236 終了カーソル
237 原点
301 特性曲線
302 特性曲線
DESCRIPTION OF
Claims (12)
正常振動信号を記録する記録ステップと、
前記正常振動信号を可視化した信号波形を生成し、当該信号波形を表示する波形表示ステップと、
表示された前記信号波形を見た利用者からの指示に基づき、前記信号波形の特徴部分を含む範囲を特定する特定ステップと、
前記正常振動信号のうち前記範囲に対応する部分信号を用いて、逆フィルタ係数を算出する算出ステップと
を含むことを特徴とする逆フィルタ係数決定方法。 An inverse filter coefficient determination method for calculating an inverse filter coefficient of an inverse filter that detects abnormal vibration by removing normal vibration from input vibration,
A recording step for recording a normal vibration signal;
A waveform display step of generating a signal waveform visualizing the normal vibration signal and displaying the signal waveform;
Based on an instruction from a user who viewed the displayed signal waveform, a specifying step for specifying a range including a characteristic portion of the signal waveform;
And a calculation step of calculating an inverse filter coefficient using a partial signal corresponding to the range of the normal vibration signal.
前記指示を受け付ける受付ステップと、
前記信号波形のうち所定条件を満たす仮範囲を選出する仮特定ステップと、
前記信号波形の表示に前記仮範囲を示す表示を付する表示更新ステップと、
前記指示に基づき前記仮範囲を増減することにより前記範囲を特定する本特定ステップと
を含むことを特徴とする請求項1に記載の逆フィルタ係数決定方法。 The specific step includes
A reception step for receiving the instruction;
A provisional specifying step of selecting a provisional range satisfying a predetermined condition among the signal waveforms;
A display update step of attaching a display indicating the temporary range to the display of the signal waveform;
The inverse filter coefficient determination method according to claim 1, further comprising: a main specifying step of specifying the range by increasing or decreasing the temporary range based on the instruction.
正常振動信号を記録する記録手段と、
前記正常振動信号を可視化した信号波形を生成し、当該信号波形を表示する波形表示手段と、
表示された前記信号波形を見た利用者からの指示に基づき、前記信号波形の特徴部分を含む範囲を特定する特定手段と、
前記正常振動信号のうち前記範囲に対応する部分信号を用いて、逆フィルタ係数を算出する算出手段と
を備えることを特徴とする逆フィルタ係数決定装置。 An inverse filter coefficient determination device that calculates an inverse filter coefficient of an inverse filter that detects abnormal vibration by removing normal vibration from input vibration,
A recording means for recording a normal vibration signal;
Waveform display means for generating a signal waveform visualizing the normal vibration signal and displaying the signal waveform;
Based on an instruction from a user who viewed the displayed signal waveform, a specifying means for specifying a range including a characteristic portion of the signal waveform;
An inverse filter coefficient determination device, comprising: a calculation unit that calculates an inverse filter coefficient using a partial signal corresponding to the range of the normal vibration signal.
前記指示を受け付ける受付部と、
前記信号波形のうち所定条件を満たす仮範囲を選出する仮特定部と、
前記信号波形の表示に前記仮範囲を示す表示を付する表示更新部と、
前記指示に基づき前記仮範囲を増減することにより前記範囲を特定する本特定部と
を含むことを特徴とする請求項3に記載の逆フィルタ係数決定装置。 The specifying means is:
A reception unit for receiving the instruction;
A provisional specifying unit for selecting a provisional range that satisfies a predetermined condition among the signal waveforms;
A display update unit for attaching a display indicating the temporary range to the display of the signal waveform;
The inverse filter coefficient determination apparatus according to claim 3, further comprising: a main specifying unit that specifies the range by increasing or decreasing the temporary range based on the instruction.
前記信号波形における振幅が最大である点を選出する第1選出部と、
前記仮範囲として、前記信号波形における前記最大点を含む所定範囲を選出する第2選出部と
を含むことを特徴とする請求項4に記載の逆フィルタ係数決定装置。 The temporary specific part is:
A first selection unit for selecting a point having the maximum amplitude in the signal waveform;
The inverse filter coefficient determination device according to claim 4, further comprising: a second selection unit that selects a predetermined range including the maximum point in the signal waveform as the temporary range.
前記信号波形における所定の大きさ以上の振幅が所定長以上連続する前記仮範囲を選出する
ことを特徴とする請求項4に記載の逆フィルタ係数決定装置。 The temporary specific part is:
The inverse filter coefficient determination device according to claim 4, wherein the temporary range in which an amplitude of a predetermined magnitude or more in the signal waveform is continuous for a predetermined length or more is selected.
記録された正常振動信号を順に読み出す読出部と、
信号が読み出される毎に、読み出された当該信号が所定値を超えるか否かを判定する判定部と、
連続して所定値を超えると判定された回数を計数する計数部と、
前記回数が所定数を超えた場合に、前記正常振動信号における連続して所定値を超えると判定された前記仮範囲を出力する出力部と
を含むことを特徴とする請求項6に記載の逆フィルタ係数決定装置。 The provisional specific part is:
A reading unit for sequentially reading the recorded normal vibration signals;
A determination unit that determines whether or not the read signal exceeds a predetermined value each time the signal is read;
A counting unit for counting the number of times determined to continuously exceed a predetermined value;
The reverse unit according to claim 6, further comprising: an output unit that outputs the temporary range determined to continuously exceed a predetermined value in the normal vibration signal when the number of times exceeds a predetermined number. Filter coefficient determination device.
前記信号波形のうち所定条件を満たす第1仮範囲を選出する第1仮特定部と、
前記信号波形の表示に前記第1仮範囲を示す表示を付する第1表示更新部と、
前記指示に基づき前記第1仮範囲を増減する第1本特定部と、
前記第1仮特定部により選出された範囲と異なる、前記信号波形のうち前記所定条件を満たす第2仮範囲を選出する第2仮特定部と、
前記信号波形の表示に前記第2仮範囲を示す表示を付する第2表示更新部と、
前記指示に基づき前記第2仮範囲を増減する第2本特定部と、
前記第1仮範囲と前記第2仮範囲とを合わせた前記仮範囲を出力する出力部と
を含むことを特徴とする請求項3に記載の逆フィルタ係数決定装置。 The specifying means is:
A first temporary specifying unit for selecting a first temporary range that satisfies a predetermined condition among the signal waveforms;
A first display update unit for attaching a display indicating the first temporary range to the display of the signal waveform;
A first book specifying unit for increasing or decreasing the first temporary range based on the instruction;
A second temporary specifying unit that selects a second temporary range that satisfies the predetermined condition from the signal waveform, different from the range selected by the first temporary specifying unit;
A second display update unit for attaching a display indicating the second temporary range to the display of the signal waveform;
A second main identifying unit that increases or decreases the second temporary range based on the instruction;
The inverse filter coefficient determination apparatus according to claim 3, further comprising: an output unit that outputs the temporary range obtained by combining the first temporary range and the second temporary range.
前記信号波形のうち所定条件を満たす第1範囲を特定する第1特定部と、
前記信号波形のうち所定条件を満たし、前記第1範囲と異なる第2範囲を特定する第2特定部と、
前記第1範囲及び前記第2範囲のいずれかを選択する選択部と、
前記信号波形の表示に、前記選択部により選択された範囲を示す表示を付する表示更新部と、
前記選択部により選択された範囲を前記指示に基づき増減し、当該範囲を前記仮範囲として出力する出力部と
を含むことを特徴とする請求項3に記載の逆フィルタ係数決定装置。 The specifying means is:
A first specifying unit for specifying a first range satisfying a predetermined condition in the signal waveform;
A second specifying unit that satisfies a predetermined condition of the signal waveform and specifies a second range different from the first range;
A selection unit for selecting one of the first range and the second range;
A display update unit for attaching a display indicating the range selected by the selection unit to the display of the signal waveform;
The inverse filter coefficient determination apparatus according to claim 3, further comprising: an output unit that increases or decreases a range selected by the selection unit based on the instruction and outputs the range as the temporary range.
ことを特徴とする請求項3に記載の逆フィルタ係数決定装置。 The inverse filter coefficient determination device according to claim 3, wherein the recording unit records a normal sound signal as the normal vibration signal.
正常振動信号を記録する記録手段と、
前記正常振動信号を可視化した信号波形を生成し、当該信号波形を表示する波形表示手段と、
表示された前記信号波形を見た利用者からの指示に基づき、前記信号波形の特徴部分を含む範囲を特定する特定手段と、
前記正常振動信号のうち前記範囲に対応する部分信号を用いて、逆フィルタ係数を算出する算出手段と、
入力振動信号を受信する受信手段と、
前記逆フィルタ係数に基づく逆フィルタを用いて前記入力振動信号から正常振動信号を除去し、当該入力振動信号に含まれる異常振動信号を検出する検出手段と
を備えることを特徴とする異常振動検出装置。 An abnormal vibration detection device that detects normal vibration by removing normal vibration from input vibration,
A recording means for recording a normal vibration signal;
Waveform display means for generating a signal waveform visualizing the normal vibration signal and displaying the signal waveform;
Based on an instruction from a user who viewed the displayed signal waveform, a specifying means for specifying a range including a characteristic portion of the signal waveform;
Calculating means for calculating an inverse filter coefficient using a partial signal corresponding to the range of the normal vibration signal;
Receiving means for receiving an input vibration signal;
An abnormal vibration detection device comprising: a detecting unit that removes a normal vibration signal from the input vibration signal using an inverse filter based on the inverse filter coefficient and detects an abnormal vibration signal included in the input vibration signal. .
前記指示を受け付ける受付部と、
前記信号波形のうち所定条件を満たす仮範囲を選出する仮特定部と、
前記信号波形の表示に前記仮範囲を示す表示を付する表示更新部と、
前記指示に基づき前記仮範囲を増減することにより前記範囲を特定する本特定部と
を含むことを特徴とする請求項11に記載の異常振動検出装置。 The specifying means is:
A reception unit for receiving the instruction;
A temporary identification unit that selects a temporary range that satisfies a predetermined condition among the signal waveforms;
A display update unit for attaching a display indicating the temporary range to the display of the signal waveform;
The abnormal vibration detecting apparatus according to claim 11, further comprising: a main specifying unit that specifies the range by increasing or decreasing the temporary range based on the instruction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005296268A JP2007107908A (en) | 2005-10-11 | 2005-10-11 | Method and device for determining inverse filter coefficient, and abnormal vibration detector |
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JP2005296268A JP2007107908A (en) | 2005-10-11 | 2005-10-11 | Method and device for determining inverse filter coefficient, and abnormal vibration detector |
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JP2005296268A Pending JP2007107908A (en) | 2005-10-11 | 2005-10-11 | Method and device for determining inverse filter coefficient, and abnormal vibration detector |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009156732A (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Nitto Seiko Co Ltd | Abnormality detector |
JP2009168812A (en) * | 2008-01-14 | 2009-07-30 | Avl List Gmbh | Method and device for analyzing and evaluating measured data by means of measuring system |
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2005
- 2005-10-11 JP JP2005296268A patent/JP2007107908A/en active Pending
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JP2009156732A (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Nitto Seiko Co Ltd | Abnormality detector |
JP2009168812A (en) * | 2008-01-14 | 2009-07-30 | Avl List Gmbh | Method and device for analyzing and evaluating measured data by means of measuring system |
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