JP2021015445A - 異常検知装置、情報処理方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】異常検知性能を向上させると共に、ユーザの異常検知性能に対する不安を解消することができる異常検知装置、情報処理方法およびプログラムを提供する。【解決手段】異常検知対象から検知された検知信号について異常判定するための異常判定パラメータを用いて、異常と判定される候補となる異常候補信号を生成する生成部と、生成部により生成された異常候補信号を提示する提示部と、異常候補信号に対する異常度について規定する異常度情報を取得する第１取得部と、生成部により生成された異常候補信号と、第１取得部により取得された異常度情報とに基づいて、新たな異常判定パラメータを算出して更新する更新部と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、異常検知装置、情報処理方法およびプログラムに関する。

ポンプ、コンプレッサ、および工作機械等の稼働状況をマイクロフォンまたは振動センサ等で監視し、自動的に異常を検知するシステムが広く検討および導入されている。このようなシステムに、機械学習を適用すれば、過去に取得した異常データを基に、異常を高精度に検知することができるようになる。しかし、異常の発生が非常に稀であるケースでは、取得できる異常データの量が限られる、あるいは、全く取得できないために、精度の高い学習モデルを生成することが困難となるため、そのようなアプローチは採り難い。そこで、容易に取得可能な正常データのみを学習し、正常からの逸脱度を異常度とみなして、異常検知を行う技術が既に知られている。

このような異常検知のシステムとして、雑多な取得情報の中から学習させたい取得情報を効率よく選別することを可能にしつつ、異常判定の精度の低下を抑制する目的で、通常は取得情報を用いてオンラインで異常検知のための学習空間を更新していくが、現状の学習空間上で異常度が高いと判定した取得情報に対しては、ユーザ等に更新に適した情報であるかを選択させ、その選択結果を更新に反映させる技術が開示されている（例えば特許文献１）。

従来の異常検知システムでは、異常データ不足から、どれほどの異常度を異常として検知するのかについて適切な設定することが難しいという問題があった。そのため、正常を異常として誤検知したり、異常を正常として見逃したりする可能性が大きかった。また、機械学習を適用したシステムでは、適切に正常データの学習が行われたのか、および、学習後のシステムの異常検知性能は十分な値まで達したのかを確認する手段も限られるため、ユーザは異常検知システムの性能に対して不安を覚えてしまい、システム提供者もサポートが長引いてしまうといった問題があった。上述の特許文献１に記載された技術では、このような異常の見逃し、およびユーザの不安を解消することが不十分であるという問題がある。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、異常検知性能を向上させると共に、ユーザの異常検知性能に対する不安を解消することができる異常検知装置、情報処理方法およびプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、異常検知対象から検知された検知信号について異常判定するための異常判定パラメータを用いて、異常と判定される候補となる異常候補信号を生成する生成部と、前記生成部により生成された前記異常候補信号を提示する提示部と、前記異常候補信号に対する異常度について規定する異常度情報を取得する第１取得部と、前記生成部により生成された前記異常候補信号と、前記第１取得部により取得された前記異常度情報とに基づいて、新たな異常判定パラメータを算出して更新する更新部と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、異常検知性能を向上させると共に、ユーザの異常検知性能に対する不安を解消することができる。

図１は、実施形態に係る異常検知システムの全体構成の一例を示す図である。 図２は、実施形態に係る異常検知装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 図３は、実施形態に係る工作機械のハードウェア構成の一例を示す図である。 図４は、実施形態に係る異常検知装置の機能ブロックの構成の一例を示す図である。 図５は、実施形態に係る工作機械の機能ブロックの構成の一例を示す図である。 図６は、異常設定画面の一例を示す図である。 図７は、異常範囲を設定するための異常設定画面の一例を示す図である。 図８は、過去に記憶した検知信号を表示する異常設定画面の一例を示す図である。 図９は、変化指定設定画面の一例を示す図である。 図１０は、変化指定・異常設定画面の一例を示す図である。 図１１は、実施形態に係る異常検知装置の異常判定パラメータの更新処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下に、図面を参照しながら、本発明に係る異常検知装置、情報処理方法およびプログラムの実施形態を詳細に説明する。また、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではなく、以下の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、およびいわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換、変更および組み合わせを行うことができる。

（異常検知システムの全体構成）
図１は、実施形態に係る異常検知システムの全体構成の一例を示す図である。図１を参照しながら、本実施形態に係る異常検知システム１の全体構成について説明する。

図１に示すように、異常検知システム１は、異常検知装置１０と、工作機械２０（異常検知対象の一例）と、Ａ／Ｄコンバータ３０と、を含む。

異常検知装置１０は、工作機械２０による加工サイクルで発生する振動データを検知信号として受信し、異常の有無についての検知、判定等の分析処理を行う情報処理装置である。異常検知装置１０は、検知信号をＡ／Ｄコンバータ３０により変換されたデジタル信号として受信する。異常検知装置１０は、受信した検知信号を表示するためのディスプレイ５８を備えている。異常検知装置１０は、工作機械２０のＮＣ制御装置２５から、後述するコンテキスト情報を受信し、工作機械２０において加工処理中であることを示す動作信号をＡ／Ｄコンバータ３０を介して受信する。また、異常検知装置１０は、図１に示すように、ネットワークを介してクラウド４０に接続し、取得した検知信号等を当該クラウド４０に保存させることもできる。なお、異常検知装置１０がクラウド４０に接続されていることは、必須ではない。

工作機械２０は、工具を用いて、加工対象に対して切削、研削または研磨等の加工を行う機械である。工作機械２０は、異常検知装置１０による異常検知の対象となる対象装置の一例である。工作機械２０は、加工サイクルで発生する振動を検知する振動センサ２４が設置されており、ホルダ２２により保持され加工対象に対して切削、研削または研磨等の加工を行う工具２３と、加工サイクルの動作を制御するＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御装置２５とを備えている。

なお、異常検知装置１０による異常検知の対象は、工作機械２０に限定されるものではなく、振動または音の波形等の解析により動作の異常を検知することができる対象であれば、例えば、プリンタまたは自動車等（異常検知対象の一例）を対象とすることもできる。また、図１に示す例では、異常検知装置１０は、工作機械２０とは別体の装置となっているが、これに限定されるものではなく、工作機械２０に搭載されるものとしてもよい。

振動センサ２４は、工作機械２０とは別個独立に設置され、ドリル、エンドミル、フェイスミル、ロングドリル、バイトチップまたは砥石等の工具２３が発する振動（または音等）の物理量を検知し、検知した物理量の情報を検知信号（振動データ）としてＡ／Ｄコンバータ３０へ出力するセンサである。振動センサ２４は、例えば、加速度センサ、ＡＥ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）センサ、またはマイクロフォン等で構成される。なお、振動センサ２４の個数は複数であってもよい。

なお、工作機械２０が発生する物理量を検知するセンサとして振動センサ２４について説明しているが、異常検知装置１０における分析処理の対象となるのは、振動センサ２４が出力する振動データに限定されるものではない。例えば、工具の回転トルクを検知するトルクセンサ、加工対象等にかかる荷重を検知するロードセル等の外付けのセンサ、温度情報を検知する温度センサ、または画像を検出するカメラ等であってもよく、これらのセンサから出力される検知信号に対して分析処理を行うものとしてもよい。

工具２３は、加工対象に対して切削、研削または研磨等の加工を施すためのドリル、エンドミル、フェイスミル、ロングドリル、バイトチップまたは砥石等の加工ツールである。

ＮＣ制御装置２５は、ＮＣプログラムを実行することにより、工作機械２０における加工サイクルの動作全体を制御する装置である。ＮＣ制御装置２５は、後述するコンテキスト情報、および加工処理中であることを示す動作信号を出力する。

Ａ／Ｄコンバータ３０は、振動センサ２４から入力したアナログの検知信号（振動データ）を、デジタル信号に変換する装置である。また、Ａ／Ｄコンバータ３０は、ＮＣ制御装置２５から出力される加工処理中であることを示す動作信号をデジタル信号に変換する。すなわち、振動センサ２４から出力されたアナログの検知信号、および、ＮＣ制御装置２５から出力される動作信号は、それぞれＡ／Ｄコンバータ３０の別々のチャネルに入力される。Ａ／Ｄコンバータ３０は、変換したデジタル信号を異常検知装置１０へ出力する。なお、Ａ／Ｄコンバータ３０は、異常検知装置１０とは別の装置となっているが、例えば、異常検知装置１０に拡張ボードとして組み込まれるＡ／Ｄ変換ボードであってもよい。また、ＮＣ制御装置２５から出力される動作信号は、Ａ／Ｄコンバータ３０へ送信されるのではなく、オン／オフ信号として、異常検知装置１０へ直接送信されるものとしてもよい。

（異常検知装置のハードウェア構成）
図２は、実施形態に係る異常検知装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図２を参照しながら、本実施形態に係る異常検知装置１０のハードウェア構成について説明する。

図２に示すように、異常検知装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５３と、通信Ｉ／Ｆ５４と、センサＩ／Ｆ５５と、入出力Ｉ／Ｆ５６と、補助記憶装置５９と、音声Ｉ／Ｆ６１と、を有し、各部が互いに通信可能となるようにバス６０で接続されている。

ＣＰＵ５１は、異常検知装置１０の全体を制御する演算装置である。ＣＰＵ５１は、例えば、ＲＡＭ５３をワークエリア（作業領域）としてＲＯＭ５２等に格納されたプログラムを実行することで、異常検知装置１０全体の動作を制御し、診断機能を実現する。

通信Ｉ／Ｆ５４は、工作機械２０等の外部装置と通信するためのインターフェースである。通信Ｉ／Ｆ５４は、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、およびＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に準拠したインターフェースである。

センサＩ／Ｆ５５は、工作機械２０に設置された振動センサ２４から検知信号（振動データ）、および動作信号を受信するためのインターフェースである。実際には、センサＩ／Ｆ５５は、当該検知信号および動作信号がＡ／Ｄコンバータ３０によってＡ／Ｄ変換されたデジタル信号を受信する。なお、検知信号を受信するインターフェースと、動作信号を受信するインタフェースとは、別々であってもよい。

入出力Ｉ／Ｆ５６は、各種装置（例えば、入力装置５７およびディスプレイ５８）とバス６０とを接続するためのインターフェースである。

入力装置５７は、文字および数字等の入力、各種指示の選択、ならびにカーソルの移動等の操作を行うためのマウスまたはキーボード等の装置である。なお、入力装置５７は、例えば、タッチパネルの入力機能（タッチ操作機能）により実現されてもよい。

ディスプレイ５８は、カーソル、メニュー、ウィンドウ、文字または画像等の各種情報を表示するＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）または有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等の表示装置である。

補助記憶装置５９は、異常検知装置１０の設定情報、工作機械２０から受信された検知信号（振動データ）、後述する異常判定パラメータ、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、およびアプリケーションプログラム等の各種データを記憶するＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、またはＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性の記憶装置である。なお、補助記憶装置５９は、異常検知装置１０が備えるものとしているが、これに限定されるものではなく、例えば、異常検知装置１０の外部に設置された記憶装置であってもよく、または、異常検知装置１０とデータ通信可能なサーバ装置、またはクラウド４０等に含まれる記憶装置であってもよい。

音声Ｉ／Ｆ６１は、音声入出力機器（例えば、マイクロフォンまたはスピーカ６２）とバス６０とを接続するためのインターフェースである。スピーカ６２（音声出力装置）は、音声を出力する装置である。

なお、図２に示した異常検知装置１０のハードウェア構成は一例を示すものであり、図２に示した構成要素を全て含む必要はなく、または、その他の構成要素を含むものとしてもよい。

（工作機械のハードウェア構成）
図３は、実施形態に係る工作機械のハードウェア構成の一例を示す図である。図３を参照しながら、本実施形態に係る工作機械２０のハードウェア構成について説明する。

図３に示すように、工作機械２０は、ＣＰＵ７１と、ＲＯＭ７２と、ＲＡＭ７３と、通信Ｉ／Ｆ７４と、駆動制御回路７５と、信号Ｉ／Ｆ７７と、を有し、各部が互いに通信可能となるようにバス７８で接続されている。振動センサ２４は、上述の図１で示したように、工具２３による加工サイクルで発生する振動を検知できる位置に工作機械２０に設置されているが、工作機械２０と直接データの送受信はしておらず、上述したようにＡ／Ｄコンバータ３０へ検知信号（振動データ）を出力する。

ＣＰＵ７１は、工作機械２０の全体を制御する演算装置である。ＣＰＵ７１は、例えば、ＲＡＭ７３をワークエリア（作業領域）としてＲＯＭ７２等に格納されたプログラム（ＮＣプログラム）を実行することで、工作機械２０全体の動作を制御し、加工機能を実現する。

通信Ｉ／Ｆ７４は、異常検知装置１０等の外部装置と通信するためのインターフェースである。駆動制御回路７５は、モータ７６の駆動を制御する回路である。モータ７６は、ドリル、エンドミル、フェイスミル、ロングドリル、バイトチップまたは砥石等の工具２３を駆動する。

信号Ｉ／Ｆ７７は、工作機械２０において加工処理が行われている場合に動作信号を異常検知装置１０へ送信するためのインターフェースである。信号Ｉ／Ｆ７７は、例えば、１０ＢＡＳＥ−２等のＥｔｈｅｒｎｅｔ規格に準拠したＢＮＣ（Ｂａｙｏｎｅｔ Ｎｅｉｌｌ−Ｃｏｎｃｅｌｍａｎ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）のコネクタ等を介した同軸ケーブルが接続される。

なお、図３に示した異常検知装置１０のハードウェア構成は一例を示すものであり、図３に示した構成要素以外の構成要素を含むものとしてもよい。例えば、工作機械２０は、ディスプレイを備えるものとし、異常検知装置１０が備えるディスプレイ５８の表示内容と同様のものを表示できるものとしてもよい。

また、上述の図１に示したＮＣ制御装置２５は、例えば、ＣＰＵ７１、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３、通信Ｉ／Ｆ７４、および駆動制御回路７５を含む装置となっている。ただし、これに限定されるものではなく、工作機械２０は、ＮＣ制御装置２５が備えるＣＰＵ７１とは、別にＣＰＵを備える構成であってもよい。この場合、ＣＰＵ７１とは別のＣＰＵは、加工動作以外の動作、例えば、工作機械２０に備えられたランプまたはＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の点灯動作、および、加工動作とは直接関係のない回転部２１の位置決めを行う回転モータの制御等を行うものとしてもよい。

（異常検知装置の機能ブロックの構成および動作）
図４は、実施形態に係る異常検知装置の機能ブロックの構成の一例を示す図である。図４を参照しながら、本実施形態に係る異常検知装置１０の機能ブロックの構成および動作について説明する。

図４に示すように、異常検知装置１０は、検知信号取得部１０１と、異常判定部１０２と、異常判定結果提示部１０３と、異常候補信号生成部１０４（生成部）と、異常候補信号提示部１０５（提示部）と、異常度情報取得部１０６（第１取得部）と、変化指定情報取得部１０７（第２取得部）と、パラメータ更新部１０８（更新部）と、記憶部１０９と、入力部１１０と、表示部１１１と、通信部１１２と、信号受信部１１３と、を有する。異常検知装置１０は、異常を検知するという異常検知装置としての基本機能に加え、異常候補信号（後述）を生成して提示し、ユーザから異常度情報（後述）を取得する機能を有する。このうち、異常候補信号を生成して提示し、ユーザから異常度情報を取得する機能における異常度情報の取得は、例えば、異常検知装置１０による上述の基本機能の動作の実行前、または実行中に行われる。異常を検知するという異常検知装置としての基本機能は、主に、上述の検知信号取得部１０１、異常判定部１０２および異常判定結果提示部１０３によって実現される。また、異常候補信号を生成して提示し、ユーザから異常度情報を取得する機能は、主に、異常候補信号生成部１０４、異常候補信号提示部１０５、異常度情報取得部１０６、変化指定情報取得部１０７、およびパラメータ更新部１０８によって実現される。

検知信号取得部１０１は、工作機械２０に設置された振動センサ２４からＡ／Ｄコンバータ３０を介して、信号受信部１１３により受信された、振動または音等の検知信号を取得する機能部である。検知信号取得部１０１は、例えば、図２に示すＣＰＵ５１がプログラムを実行することによって実現される。

異常判定部１０２は、記憶部１０９に記憶されている異常判定パラメータを用いて、検知信号取得部１０１により取得された検知信号が、異常を示す信号であるか否かを判定する機能部である。異常判定部１０２により異常判定の対象となる検知信号は、例えば、信号受信部１１３により動作信号が受信されているときに受信された検知信号（すなわち、工作機械２０が加工処理中に得られた検知信号）とすればよい。ここで、異常判定パラメータとは、検知信号取得部１０１により取得された検知信号に対して異常判定処理を行うためのパラメータであって、例えば、事前に記憶している検知信号のデータ、そこから抽出した特徴量（検知信号波形の振幅、周波数、パワー等の検知信号を特徴付ける物理量）、検知信号から機械学習により得られた各種学習モデル（ガウス混合モデル（Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｍｉｘｔｕｒｅ Ｍｏｄｅｌ：ＧＭＭ）、サポートベクタマシン（ＳＶＭ）、またはニューラルネットワーク等）のパラメータ等を示す。

また、異常判定部１０２は、判定結果を異常判定結果情報として、異常判定結果提示部１０３へ出力する。ここで、異常判定結果情報は、例えば、正常か異常かを示す情報であってもよく、異常度の大きさを表現する値等であってもよい。異常判定部１０２は、例えば、図２に示すＣＰＵ５１がプログラムを実行することによって実現される。

なお、異常判定部１０２は、検知信号について異常か正常かのみ判定することに限定されるものではなく、現状の異常判定パラメータでは異常か正常かを明確に判定できない場合（例えば、今まで取得されていた検知信号と比較して想定されていない信号が取得された場合等）、その旨を異常判定結果情報に含めるものとしてもよい。

異常判定結果提示部１０３は、異常判定部１０２により出力された異常判定結果情報を提示する機能部である。例えば、異常判定結果提示部１０３は、異常判定結果情報を表示部１１１に表示させる、異常判定結果情報の内容に応じてアラームもしくは音声を発生させる、あるいは、異常判定結果情報の内容をメール等で通知する等の処理を行う。異常判定結果提示部１０３は、例えば、図２に示すＣＰＵ５１がプログラムを実行することによって実現される。

異常候補信号生成部１０４は、記憶部１０９に記憶されている異常判定パラメータに基づいて、異常候補信号を生成する機能部である。

例えば、異常候補信号生成部１０４は、過去に取得・記憶した検知信号の中から特に異常度の高いものを選択して異常候補信号としてもよい。また、異常候補信号生成部１０４は、予め用意した典型的な異常信号パターン（例えばインパルス波、ホワイトノイズ等）を過去に記憶したデータと合成して異常候補信号として生成するものとしてもよい。また、異常候補信号生成部１０４は、先に挙げたような信号をＶＡＥ（Ｖａｒｉａｔｉｏｎａｌ Ａｕｔｏｅｎｃｏｄｅｒ）、またはＧＡＮ（Ｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ Ａｄｖｅｒｓａｒｉａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ：敵対的生成ネットワーク）等で学習された生成モデルを用いて生成した信号を異常候補信号としてもよい。ここで、生成モデルによる異常候補信号の生成時には、どの信号を選択するか、どの異常パターンをどんな比率で混合するか、生成モデルの入力をどうするか等を指定する必要がある。これは、例えば、後述する変化指定情報取得部１０７により取得される変化指定情報によって指定することができるようにしてもよく、または、予め定めた固定値もしくは乱数値を用いてもよい。

また、異常候補信号生成部１０４は、後述する変化指定情報取得部１０７により取得された変化指定情報に従って変化させて異常候補信号を生成する。

異常候補信号生成部１０４は、例えば、図２に示すＣＰＵ５１がプログラムを実行することによって実現される。

異常候補信号提示部１０５は、異常候補信号生成部１０４により生成された異常候補信号を提示する機能部である。例えば、異常候補信号提示部１０５は、異常候補信号の波形、スペクトログラムまたは特徴量を表示部１１１に表示させる、異常候補信号をスピーカ６２から再生する、あるいは、異常候補信号をメール等で送信する等の処理を行う。異常候補信号提示部１０５は、例えば、図２に示すＣＰＵ５１がプログラムを実行することによって実現される。

異常度情報取得部１０６は、ユーザにより入力部１１０に対する操作入力によって入力された、異常候補信号提示部１０５により提示された異常候補信号に対する異常度について規定する情報（異常度情報）を取得する機能部である。ここで、異常度情報は、例えば、提示された異常候補信号に対して異常であるか否かの二値を指定した情報、異常候補信号に対して何らかの基準で点数を付けたデータ、異常候補信号について異常と判断できる範囲を指定した情報、または、これらの情報に時間情報を紐付けた時系列データ等であってもよい。入力部１１０に対する操作入力としては、例えば、表示部１１１に表示されたボタンに対するクリック操作またはタッチ操作、物理的なボタンの押下操作、キーボードによる入力操作、または、マウスもしくはタッチペン等での異常範囲の指定動作等が挙げられる。異常度情報取得部１０６は、例えば、図２に示すＣＰＵ５１がプログラムを実行することによって実現される。

なお、異常度情報取得部１０６により取得される異常度情報は、入力部１１０に対する操作入力により発生したものだけでなく、例えば、通信部１１２により外部から受信された情報であってもよい。

変化指定情報取得部１０７は、ユーザにより入力部１１０に対する操作入力によって入力された、異常候補信号生成部１０４により生成される異常候補信号をどのように変化させるのかを指定する情報（変化指定情報）を取得する機能部である。ここで、変化指定情報とは、例えば、異常度の高さ、異常成分の混合比率、または、異常のパターン等に対する変化を指定した情報である。このようにユーザにより変化指定情報を指定することによって、提示された異常候補信号についてユーザが異常であるか否かの判断に迷った場合に、当該異常候補信号に変化を与えて、変化させた信号を参考にすることができる。また、明らかに異常または正常と判断できる信号をスキップして、性能向上のために有益な異常かどうかの境界に近い信号の情報を素早く得ることができる。入力部１１０に対する操作入力としては、例えば、クリック操作またはタッチ操作による特徴空間上の座標指定操作、物理的なボタン、スライダまたはツマミ等に対する操作、または、キーボードによる数値入力操作等が挙げられる。変化指定情報取得部１０７は、例えば、図２に示すＣＰＵ５１がプログラムを実行することによって実現される。

なお、変化指定情報取得部１０７により取得される変化指定情報は、入力部１１０に対する操作入力により発生したものだけでなく、例えば、通信部１１２により外部から受信された情報であってもよい。

パラメータ更新部１０８は、異常候補信号生成部１０４で生成された異常候補信号と、異常度情報取得部１０６により取得された異常度情報とに基づいて、新たな異常判定パラメータを算出し、記憶部１０９に記憶されている前回の異常判定パラメータに対して更新する機能部である。パラメータ更新部１０８により更新された異常判定パラメータは、異常判定部１０２による検知信号に対する異常判定、および、異常候補信号生成部１０４による異常候補信号の生成に用いられる。なお、異常判定パラメータとして、少なくとも機械学習の各種学習モデルのパラメータを含む場合、パラメータ更新部１０８は、異常度情報、および異常候補信号を新たな学習データとして、学習モデルを更新し、更新した学習モデルのパラメータを、新たに算出した異常判定パラメータとしてもよい。パラメータ更新部１０８は、例えば、図２に示すＣＰＵ５１がプログラムを実行することによって実現される。

記憶部１０９は、例えば異常判定パラメータを記憶する機能部である。パラメータ更新部１０８により新たな異常判定パラメータが算出されると、そのとき記憶部１０９に記憶されてる異常判定パラメータが更新される。記憶部１０９は、図２に示すＲＡＭ５３および補助記憶装置５９の少なくともいずれかによって実現される。

入力部１１０は、ユーザからの操作入力を受け付ける機能部である。入力部１１０は、図２に示す入力装置５７によって実現される。

表示部１１１は、異常判定結果提示部１０３および異常候補信号提示部１０５の情報の提示処理に従って、当該情報を表示する機能部である。例えば、表示部１１１は、後述する図６〜図１０に示す各種画面を表示する。表示部１１１は、図３に示すディスプレイ５８によって実現される。

通信部１１２は、工作機械２０とデータ通信を行う機能部である。例えば、通信部１１２は、工作機械２０からコンテキスト情報を受信する。ここで、コンテキスト情報とは、工作機械２０についての識別情報および動作情報等を含む情報である。コンテキスト情報は、例えば、工作機械２０の識別情報（型式等）、駆動部２０４（後述）の識別情報、そのときの動作状態、回転数および加工速度、駆動部２０４に駆動される工具２３の径および材質等の加工条件、ならびに、シーケンス番号、サイクル番号およびツール番号等を含む。通信部１１２は、図２に示す通信Ｉ／Ｆ５４によって実現される。

信号受信部１１３は、工作機械２０において加工処理中であることを示す動作信号、および、工作機械２０に設置された振動センサ２４から加工処理中に発生する振動または音を検知した検知信号を、Ａ／Ｄコンバータ３０を介して受信する機能部である。信号受信部１１３は、図２に示すセンサＩ／Ｆ５５によって実現される。

なお、図４に示した異常検知装置１０の検知信号取得部１０１、異常判定部１０２、異常判定結果提示部１０３、異常候補信号生成部１０４、異常候補信号提示部１０５、異常度情報取得部１０６、変化指定情報取得部１０７およびパラメータ更新部１０８は、図２に示すＣＰＵ５１がプログラムを実行することによって実現されることに限定されるものではなく、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアによって実現されるものとしてもよい。

また、図４に示す異常検知装置１０の各機能部は、機能を概念的に示したものであって、このような構成に限定されるものではない。例えば、図４に示す異常検知装置１０で独立した機能部として図示した複数の機能部を、１つの機能部として構成してもよい。一方、図４に示す異常検知装置１０で１つの機能部が有する機能を複数に分割し、複数の機能部として構成するものとしてもよい。

（工作機械の機能ブロックの構成および動作）
図５は、実施形態に係る工作機械の機能ブロックの構成の一例を示す図である。図５を参照しながら、本実施形態に係る工作機械２０の機能ブロックの構成および動作について説明する。

図５に示すように、工作機械２０は、数値制御部２０１と、通信部２０２と、駆動制御部２０３と、駆動部２０４と、信号送信部２０５と、検知部２１１と、を有する。

数値制御部２０１は、駆動部２０４による加工を数値制御（ＮＣ）により実行する機能部である。例えば、数値制御部２０１は、駆動部２０４の動作を制御するための数値制御データを生成して出力する。また、数値制御部２０１は、コンテキスト情報を通信部２０２を介して異常検知装置１０へ送信し、ＮＣプログラムで規定される加工サイクルの加工処理の実行中には、動作信号を信号送信部２０５を介して異常検知装置１０へ送信する。数値制御部２０１は、加工対象を加工する際、加工処理に応じて、駆動する駆動部２０４の種類、または駆動部２０４の駆動状態（回転数、回転速度等）を変更する。数値制御部２０１は、動作の種類を変更するごとに、変更した動作の種類に対応するコンテキスト情報を、通信部２０２を介して異常検知装置１０へ逐次送信する。数値制御部２０１は、例えば、図３に示すＣＰＵ７１がプログラム（ＮＣプログラム）を実行することによって実現される。

通信部２０２は、異常検知装置１０とデータ通信を行う機能部である。例えば、通信部２０２は、その時点での動作に対応するコンテキスト情報を、数値制御部２０１の制御に従って、異常検知装置１００へ送信する。通信部２０２は、例えば、図３に示す通信Ｉ／Ｆ７４、およびＣＰＵ７１で動作するプログラムによって実現される。

駆動制御部２０３は、数値制御部２０１により求められた数値制御データに基づいて、駆動部２０４を駆動制御する機能部である。駆動制御部２０３は、例えば、図３に示す駆動制御回路７５によって実現される。

駆動部２０４は、駆動制御部２０３による駆動制御の対象となる機能部である。駆動部２０４は、駆動制御部２０３による制御によって工具２３を駆動する。駆動部２０４は、例えば、モータ等であり、加工に用いられ、数値制御の対象となるものであればどのようなものであってもよい。なお、駆動部２０４は、２以上備えられていてもよい。駆動部２０４は、駆動制御部２０３によって駆動制御されるアクチュエータであり、例えば、図３に示すモータ７６等によって実現される。

信号送信部２０５は、数値制御部２０１によりＮＣプログラムで規定される加工サイクルの加工処理が実行されているときに、動作信号を異常検知装置１０へ送信する機能部である。信号送信部２０５は、図３に示す信号Ｉ／Ｆ７７、およびＣＰＵ７１で動作するプログラムによって実現される。

検知部２１１は、工作機械２０で保持された工具２３が発する振動（または音等）の物理量を検知し、検知した物理量の情報を検知信号としてＡ／Ｄコンバータ３０へ出力する機能部である。検知部２１１は、図３に示す振動センサ２４によって実現される。なお、検知部２１１の個数は任意である。例えば、同一の物理量を検知する複数の検知部２１１を備えてもよいし、相互に異なる物理量を検知する複数の検知部２１１を備えてもよい。

なお、図５に示す工作機械２０の各機能部は、機能を概念的に示したものであって、このような構成に限定されるものではない。例えば、図５に示す工作機械２０で独立した機能部として図示した複数の機能部を、１つの機能部として構成してもよい。一方、図５に示す工作機械２０で１つの機能部が有する機能を複数に分割し、複数の機能部として構成するものとしてもよい。

（異常設定画面について）
図６は、異常設定画面の一例を示す図である。図７は、異常範囲を設定するための異常設定画面の一例を示す図である。図８は、過去に記憶した検知信号を表示する異常設定画面の一例を示す図である。図６〜図８を参照しながら、異常度情報を設定入力するための異常設定画面について説明する。

まず、図６に示す表示部１１１に表示される異常設定画面１０００について説明する。図６に示すように、異常設定画面１０００は、候補信号波形表示領域１００１と、再生ボタン１００２と、正常ボタン１００３と、異常ボタン１００４と、を含む。

候補信号波形表示領域１００１は、異常候補信号生成部１０４により生成された異常候補信号について、異常候補信号提示部１０５により波形として提示するための表示領域である。このように、候補信号波形表示領域１００１に異常候補信号が提示されることによって、ユーザは異常候補信号の具体的な波形の形状を視認することができ、異常を含む信号であるか否かの判断を容易にすることができる。

再生ボタン１００２は、異常候補信号提示部１０５による提示として、候補信号波形表示領域１００１に表示された異常候補信号を音としてスピーカ６２から再生するためのボタンである。ユーザによる入力部１１０を介した再生ボタン１００２の押下により、異常候補信号提示部１０５は、候補信号波形表示領域１００１に表示された異常候補信号を、スピーカ６２から再生させる。これによって、候補信号波形表示領域１００１における異常候補信号の表示のみでは判断できなかった異常の有無を、当該異常候補信号の再生音によって判断することが可能になる。

正常ボタン１００３は、候補信号波形表示領域１００１に提示された異常候補信号について正常であると判断した場合に押下するボタンである。異常ボタン１００４は、候補信号波形表示領域１００１に提示された異常候補信号について異常であると判断した場合に押下するボタンである。ユーザによる入力部１１０を介した正常ボタン１００３または異常ボタン１００４の押下により、異常度情報取得部１０６は、候補信号波形表示領域１００１に提示された異常候補信号が異常であるか否かを示す異常度情報を取得する。この場合、異常度情報は、異常候補信号が正常か異常かという二値情報となる。異常度情報取得部１０６により取得された異常度情報は、パラメータ更新部１０８による異常判定パラメータの算出に使用されることになる。

次に、図７に示す表示部１１１に表示される異常設定画面１０００ａについて説明する。図７に示すように、異常設定画面１０００ａは、候補信号波形表示領域１００１と、再生ボタン１００２と、範囲指定スライダ１００５ａ、１００５ｂと、ＯＫボタン１００６と、を含む。

候補信号波形表示領域１００１の機能は、図６で上述した通りである。

再生ボタン１００２は、異常候補信号提示部１０５による提示として、候補信号波形表示領域１００１に表示された異常候補信号を音としてスピーカ６２から再生するためのボタンである。ユーザによる入力部１１０を介した再生ボタン１００２の押下により、異常候補信号提示部１０５は、候補信号波形表示領域１００１に表示された異常候補信号を、スピーカ６２から再生させる。なお、再生ボタン１００２による押下により候補信号波形表示領域１００１に表示された異常候補信号の全体を再生出力することに限定するものではなく、例えば、後述する範囲指定スライダ１００５ａ、１００５ｂにより範囲指定された波形部分のみ再生出力するものとしてもよい。

範囲指定スライダ１００５ａ、１００５ｂは、候補信号波形表示領域１００１に提示された異常候補信号の波形のうち、時間軸方向で範囲を指定するためのスライダである。このうち、範囲指定スライダ１００５ａは、異常候補信号の波形の時間軸方向で範囲を指定するために、当該範囲の始まりの時刻を指定するスライダである。範囲指定スライダ１００５ｂは、異常候補信号の波形の時間軸方向で範囲を指定するために、当該範囲の終わりの時刻を指定するスライダである。範囲指定スライダ１００５ａ、１００５ｂは、例えば、ユーザによる入力部１１０としてのマウスに対するドラッグ操作により、時間軸方向に沿って移動させることができる。

ＯＫボタン１００６は、範囲指定スライダ１００５ａ、１００５ｂにより異常候補信号において範囲指定された波形部分を異常であると判断した場合に押下するボタンである。ユーザによる入力部１１０を介したＯＫボタン１００６の押下により、異常度情報取得部１０６は、候補信号波形表示領域１００１に提示された異常候補信号において範囲指定スライダ１００５ａ、１００５ｂにより範囲指定された波形部分が異常であることを示す異常度情報を取得する。異常度情報取得部１０６により取得された異常度情報は、パラメータ更新部１０８による異常判定パラメータの算出に使用されることになる。なお、範囲指定スライダ１００５ａ、１００５ｂにより範囲指定された波形部分は、異常の波形部分であることに限定されるものではなく、正常の波形部分を示すものであってもよい。

以上のように、図７に示す異常設定画面１０００ａでは、図６に示した異常設定画面１０００のように異常候補信号全体を異常であるか否かを判断するのではなく、異常候補信号のうち異常と判断した波形部分を範囲指定して、当該波形部分を異常と設定することが可能となる。

なお、図７に示す異常設定画面１０００ａでは、範囲指定スライダ１００５ａ、１００５ｂにより１の範囲を指定できるものとしているが、これに限定されるものではなく、スライダを複数組持たせ、複数の範囲指定が可能であるものとしてもよい。

次に、図８に示す表示部１１１に表示される異常設定画面１０００ｂについて説明する。図８に示すように、異常設定画面１０００ｂは、候補信号波形表示領域１００１と、再生ボタン１００２と、正常ボタン１００３と、異常ボタン１００４と、候補信号コンボボックス１００７と、を含む。

候補信号波形表示領域１００１、再生ボタン１００２、正常ボタン１００３および異常ボタン１００４の機能は、図６で上述した通りである。

候補信号コンボボックス１００７は、過去に検知信号取得部１０１により取得された検知信号のうち、異常判定部１０２により異常度が高いものと判定された検知信号に基づいて、異常候補信号生成部１０４により生成された異常候補信号をリスト表示して選択可能としたコンボボックスである。この場合、異常候補信号生成部１０４は、上述のように過去に検知信号取得部１０１により取得された検知信号のうち、異常判定部１０２により異常度が高いものと判定された検知信号について、記憶部１０９に記憶された異常判定パラメータに基づいて異常候補信号を生成し、当該異常候補信号の異常度の大きさでソートし、候補信号コンボボックス１００７において上位いくつかの異常候補信号をリスト表示させる。図８では、候補信号０１〜１０までがリスト表示されており、入力部１１０としてのマウスの操作により候補信号０２が選択された状態を示している。異常候補信号提示部１０５は、候補信号コンボボックス１００７のリスト表示から選択された異常候補信号の波形を、候補信号波形表示領域１００１に提示する。ここで、候補信号コンボボックス１００７においてリスト表示されたいくつかの異常候補信号から、ユーザによる入力部１１０の操作入力によってどの異常候補信号が選択されたかについての情報は、上述の変化指定情報に該当する。

以上のように、図８に示す異常設定画面１０００ｂでは、過去の検知信号に基づいて生成された異常候補信号が、異常度に基づいてソートされてリスト表示され、選択可能となっている。したがって、ユーザは、異常度の高い（または低い）方から順に、異常候補信号の波形および再生音を確認することができ、異常を含む信号であるか否かの判断を容易にすることができる。

なお、図８に示す異常設定画面１０００ｂは、図７に示した異常設定画面１０００ａで説明した範囲指定スライダ１００５ａ、１００５ｂを有するものとして、異常の範囲指定ができるようにしてもよい。

また、図６〜図８に示した異常設定画面１０００、１０００ａ、１０００ｂは、いずれか一画面が表示部１１１に表示されるものとしてもよく、各画面を切り替えて選択的に表示させることができるものとしてもよい。

（変化指定設定画面について）
図９は、変化指定設定画面の一例を示す図である。図９を参照しながら、変化指定情報を設定入力するための変化指定設定画面について説明する。

図９に示すように、変化指定設定画面１１００は、変化指定エリア１１０１と、変化指定ポインタ１１０２と、異常度表示領域１１０３と、ＯＫボタン１１０４と、を含む。

変化指定エリア１１０１は、異常候補信号生成部１０４により生成される異常候補信号に対してどのように変化を与えるかの変化指定情報を指定するためのエリアである。例えば、変化指定エリア１１０１の半径方向は、異常度の大きさに対応し、中心に近づくほど正常に近く、離れるほど正常から遠ざかる。また、変化指定エリア１１０１の角度方向は、異常パターンの違いに対応し、例えば、下側から上側のエリアへ向かうほどインパルス性の度合いが強くなり、左側から右側のエリアへ向かうほど定常性の度合いが強くなる等、連続的に異常候補信号の異常パターンが変化するようになっている。なお、変化指定エリア１１０１で異常度の大きさ、および異常パターンの双方を指定できることに限定されるものではなく、異常度の大きさおよび異常パターンのうち少なくとも一方を指定するものとしてもよい。

変化指定ポインタ１１０２は、変化指定エリア１１０１において位置を指定することによって、変化指定エリア１１０１の各極座標に対応する異常度の大きさ、および異常パターンを特定するためのポインタである。変化指定ポインタ１１０２により指定された極座標に対応した異常度の大きさおよび異常パターンが、変化指定情報となる。異常候補信号生成部１０４は、変化指定ポインタ１１０２により指定された変化指定エリア１１０１上の極座標に対応する変化指定情報に従って異常候補信号を変化させて生成する。変化指定ポインタ１１０２は、例えば、ユーザによる入力部１１０としてのマウスによるクリック操作またはタッチパネルに対するタッチ操作により極座標を指定することができ、マウスによるドラッグ操作等によって移動させることができる。

異常度表示領域１１０３は、現在、変化指定ポインタ１１０２により指定されている極座標に対応する変化指定情報に従って生成される異常候補信号の異常度を表示する領域である。

ＯＫボタン１１０４は、変化指定ポインタ１１０２で指定した極座標に対応する変化指定情報に従って、異常候補信号を生成する場合に押下するボタンである。ユーザによる入力部１１０を介したＯＫボタン１００６の押下により、異常候補信号生成部１０４は、変化指定ポインタ１１０２により指定された変化指定エリア１１０１上の極座標に対応する変化指定情報に従って異常候補信号を変化させて生成する。例えば、異常候補信号生成部１０４は、予め用意していた典型的な異常信号パターン（例えばインパルス波またはホワイトノイズ等）について、変化指定ポインタ１１０２で指定された変化指定情報によって定まる合成比により合成して、異常候補信号を生成する。一例として、異常度０［％］が異常信号なし、異常度１００［％］が収録信号の２倍のパワーでの合成に対応しているとする。その場合、異常度［％］をμ、異常信号をｘａ、そのパワーをＰａ、収録信号をｘｎ、そのパワーをＰｎとすると、提示される合成信号ｘは、以下の式（１）で計算できる。

なお、変化指定ポインタ１１０２により極座標が指定された時点で、変化指定情報が確定し、異常候補信号生成部１０４により異常候補信号が生成されるものとしてもよい。

なお、変化指定ポインタ１１０２により指定された極座標に対応した変化指定情報に従って、異常候補信号生成部１０４により生成された異常候補信号は、例えば、図６等に示した候補信号波形表示領域１００１に提示されるものとしてもよい。すなわち、変化指定設定画面１１００は、変化指定ポインタ１１０２による変化指定情報に従って生成された異常候補信号を表示するための、候補信号波形表示領域１００１に対応する表示領域を有するものとしてもよい。

以上のように、図９に示す変化指定設定画面１１００では、ユーザにより任意に指定された異常度の大きさ、および異常パターンである変化指定情報により異常候補信号を生成させることができるので、ユーザが異常であることを意図する信号を反映した異常判定パラメータを生成することができ、異常検知性能を向上させると共に、ユーザの異常検知性能に対する不安を解消することができる。

（変化指定・異常設定画面について）
図１０は、変化指定・異常設定画面の一例を示す図である。図１０を参照しながら、変化指定情報および異常度情報を設定入力するため変化指定・異常設定画面１１００ａについて説明する。

図１０に示すように、変化指定・異常設定画面１１００ａは、変化指定エリア１１０１と、変化指定ポインタ１１０２と、異常度表示領域１１０３と、異常指定範囲１１０５と、モード切替スイッチ１１０６と、ＯＫボタン１１０７と、を含む。

変化指定エリア１１０１、変化指定ポインタ１１０２および異常度表示領域１１０３の機能は、図９で上述した通りである。

異常指定範囲１１０５は、変化指定エリア１１０１において指定された範囲であり、当該範囲に含まれる異常度の大きさ、および異常パターンに対応する異常候補信号を異常として指定するための範囲である。異常指定範囲１１０５は、例えば、ユーザによる入力部１１０としてのマウスまたはタッチパネルによるドラッグ操作により指定することができる。異常指定範囲１１０５に含まれる異常度の大きさ、および異常パターンを有する異常候補信号を異常として判断するため、当該範囲の情報は異常度情報となる。また、当該異常度情報は、異常指定範囲１１０５に含まれる異常度の大きさ、および異常パターンを有するものとして生成される複数の異常候補信号に対して、まとめて異常と判断することを示す情報となる。

なお、図１０に示す例では、１の異常指定範囲１１０５が指定された状態を示しているが、これに限定されるものではなく、指定可能な異常指定範囲１１０５は複数であってもよい。また、異常指定範囲１１０５は、異常の範囲を示すものとしたが、これに限定されるものではなく、正常の範囲を示すものとしてもよい。

モード切替スイッチ１１０６は、範囲選択すなわち異常指定範囲１１０５を指定するためのモード（「ＯＮ」）にするか、変化指定ポインタ１１０２により変化指定エリア１１０１の極座標を指定するためのモード（「ＯＦＦ」）にするか切り替えるためのスイッチである。モード切替スイッチ１１０６は、例えば、ユーザによる入力部１１０としてのマウスまたはタッチパネルに対する操作によって切り替えることができる。なお、モード切替スイッチ１１０６の切り替え状態にかかわらず、変化指定エリア１１０１上に、指定した変化指定ポインタ１１０２および異常指定範囲１１０５の双方が表示されているものとしてもよい。

ＯＫボタン１１０７は、変化指定ポインタ１１０２で指定した極座標に対応する変化指定情報を確定し、および、異常指定範囲１１０５により指定された範囲の情報を異常度情報として確定するためのボタンである。ユーザによる入力部１１０を介したＯＫボタン１１０７の押下により、変化指定情報取得部１０７は、確定した変化指定情報を取得し、異常度情報取得部１０６は、確定した異常度情報を取得する。そして、異常候補信号生成部１０４は、変化指定情報取得部１０７により取得された変化指定情報に従って異常候補信号を変化させて生成する。また、パラメータ更新部１０８は、異常候補信号生成部１０４により生成された異常候補信号と、異常度情報取得部１０６により取得された異常度情報とに基づいて、新たな異常判定パラメータを算出し、記憶部１０９に記憶されている前回の異常判定パラメータに対して更新する。

なお、変化指定ポインタ１１０２により指定された極座標に対応した変化指定情報に従って、異常候補信号生成部１０４により生成された異常候補信号は、例えば、図６等に示した候補信号波形表示領域１００１に提示されるものとしてもよい。すなわち、変化指定・異常設定画面１１００ａは、変化指定ポインタ１１０２による変化指定情報に従って生成された異常候補信号を表示するための、候補信号波形表示領域１００１に対応する表示領域を有するものとしてもよい。

以上のように、図１０に示す変化指定・異常設定画面１１００ａでは、ユーザにより任意に指定された異常度の大きさ、および異常パターンにより異常候補信号を生成させるだけでなく、変化指定エリア１１０１において異常指定範囲１１０５を指定することにより、異常指定範囲１１０５に含まれる異常度の大きさ、および異常パターンに基づく異常候補信号をまとめて異常として設定することが可能となるので、異常設定を効率化させ、異常検知性能を向上させると共に、ユーザの異常検知性能に対する不安を解消することができる。また、ユーザは、変化指定ポインタ１１０２を指定することによって提示される異常候補信号を確認しながら、異常指定範囲１１０５を決めていくことができるので、異常度情報の設定作業の効率を向上させることができる。

また、図９および図１０に示した変化指定設定画面１１００、および変化指定・異常設定画面１１００ａは、いずれか一画面が表示部１１１に表示されるものとしてもよく、各画面を切り替えて選択的に表示させることができるものとしてもよい。

（異常パラメータの更新処理の流れ）
図１１は、実施形態に係る異常検知装置の異常判定パラメータの更新処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１１を参照しながら、本実施形態に係る異常検知装置１０における異常判定パラメータの更新処理の流れについて説明する。

＜ステップＳ１＞
異常候補信号生成部１０４は、記憶部１０９に記憶されている異常判定パラメータに基づいて、異常候補信号を生成する。そして、異常候補信号提示部１０５は、異常候補信号生成部１０４により生成された異常候補信号をユーザに対して提示する。そして、ステップＳ２へ移行する。

＜ステップＳ２＞
ユーザから入力部１１０を介して変化指定情報が入力されている場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３へ移行し、入力されていない場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、ステップＳ４へ移行する。

＜ステップＳ３＞
ユーザから入力部１１０を介して変化指定情報が入力されている場合、変化指定情報取得部１０７は、当該変化指定情報を取得する。異常候補信号生成部１０４は、記憶部１０９に記憶されている異常判定パラメータに基づいて、変化指定情報取得部１０７により取得された変化指定情報に従って変化させて異常候補信号を生成する。そして、ステップＳ１へ戻る。

＜ステップＳ４＞
ユーザから入力部１１０を介して異常度情報が入力されている場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５へ移行し、入力されていない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ２へ戻る。

＜ステップＳ５＞
ユーザから入力部１１０を介して異常度情報が入力されている場合、異常度情報取得部１０６は、当該異常度情報を取得する。パラメータ更新部１０８は、異常候補信号生成部１０４で生成された異常候補信号と、異常度情報取得部１０６により取得された異常度情報とに基づいて、新たな異常判定パラメータを算出し、記憶部１０９に記憶されている前回の異常判定パラメータに対して更新する。そして、ステップＳ６へ移行する。

＜ステップＳ６＞
異常判定パラメータの更新処理の終了条件が満たされている場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、当該更新処理を終了し、終了条件が満たされていない場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳ１へ戻る。ここで、終了条件とは、例えば、これまでに得られた異常度情報の数が閾値を超えたか、または、ユーザにより入力部１１０を介して終了を指示する操作入力がなされたか等の条件である。

以上のステップＳ１〜Ｓ６の流れによって、異常検知装置１０における異常判定パラメータの更新処理が実行される。上述のように当該更新処理は、終了条件が満たされるまで（例えば、ユーザからの異常度情報の取得が十分行われたと判断されるまで）繰り返され、終了後は、異常判定部１０２により更新された異常判定パラメータによる異常判定が開始される。

以上のように、本実施形態に係る異常検知装置１０では、異常候補信号生成部１０４により異常判定パラメータに基づいて異常候補信号が生成され、異常候補信号提示部１０５により当該異常候補信号がユーザに対して提示され、パラメータ更新部１０８により、提示された異常候補信号に対して入力された異常度情報、および異常候補信号に基づいて、新たな異常判定パラメータが算出されて更新されるものとしている。これによって、異常検知性能を向上させると共に、ユーザの異常検知性能に対する不安を解消することができる。また、上述のように異常判定パラメータが更新される前に、正常だと判定されていた検知信号の中から異常な信号をあぶり出すことも可能となる。

また、本実施形態に係る異常検知装置１０では、ユーザにより任意に指定された変化指定情報により異常候補信号を生成させることができるので、ユーザが異常であることを意図する信号を反映した異常判定パラメータを生成することができ、さらに異常検知性能を向上させると共に、ユーザの異常検知性能に対する不安を解消することができる。

なお、上述の実施形態の各機能は、一または複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上述した各機能を実行するよう設計されたＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ａ ｃｈｉｐ)、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）や従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。

また、上述の実施形態の異常検知装置１０および工作機械２０で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録してコンピュータ・プログラム・プロダクトとして提供するように構成してもよい。

また、上述の実施形態の異常検知装置１０および工作機械２０で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、上述の実施形態の異常検知装置１０および工作機械２０で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

また、上述の実施形態の異常検知装置１０および工作機械２０で実行されるプログラムは、上述した各機能部を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上述のＲＯＭからプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。

１ 異常検知システム
１０ 異常検知装置
２０ 工作機械
２２ ホルダ
２３ 工具
２４ 振動センサ
２５ ＮＣ制御装置
３０ Ａ／Ｄコンバータ
４０ クラウド
５１ ＣＰＵ
５２ ＲＯＭ
５３ ＲＡＭ
５４ 通信Ｉ／Ｆ
５５ センサＩ／Ｆ
５６ 入出力Ｉ／Ｆ
５７ 入力装置
５８ ディスプレイ
５９ 補助記憶装置
６０ バス
６１ 音声Ｉ／Ｆ
６２ スピーカ
７１ ＣＰＵ
７２ ＲＯＭ
７３ ＲＡＭ
７４ 通信Ｉ／Ｆ
７５ 駆動制御回路
７６ モータ
７７ 信号Ｉ／Ｆ
７８ バス
１０１ 検知信号取得部
１０２ 異常判定部
１０３ 異常判定結果提示部
１０４ 異常候補信号生成部
１０５ 異常候補信号提示部
１０６ 異常度情報取得部
１０７ 変化指定情報取得部
１０８ パラメータ更新部
１０９ 記憶部
１１０ 入力部
１１１ 表示部
１１２ 通信部
１１３ 信号受信部
２０１ 数値制御部
２０２ 通信部
２０３ 駆動制御部
２０４ 駆動部
２０５ 信号送信部
２１１ 検知部
１０００、１０００ａ、１０００ｂ 異常設定画面
１００１ 候補信号波形表示領域
１００２ 再生ボタン
１００３ 正常ボタン
１００４ 異常ボタン
１００５ａ、１００５ｂ 範囲指定スライダ
１００６ ＯＫボタン
１００７ 候補信号コンボボックス
１１００ 変化指定設定画面
１１００ａ 変化指定・異常設定画面
１１０１ 変化指定エリア
１１０２ 変化指定ポインタ
１１０３ 異常度表示領域
１１０４ ＯＫボタン
１１０５ 異常指定範囲
１１０６ モード切替スイッチ
１１０７ ＯＫボタン

特開２０１６−１７３６８２号公報

Claims (16)

1. 異常検知対象から検知された検知信号について異常判定するための異常判定パラメータを用いて、異常と判定される候補となる異常候補信号を生成する生成部と、
   前記生成部により生成された前記異常候補信号を提示する提示部と、
   前記異常候補信号に対する異常度について規定する異常度情報を取得する第１取得部と、
   前記生成部により生成された前記異常候補信号と、前記第１取得部により取得された前記異常度情報とに基づいて、新たな異常判定パラメータを算出して更新する更新部と、
   を備えた異常検知装置。
2. 前記異常候補信号をどのように変化させるのかを指定する変化指定情報を取得する第２取得部を、さらに備え、
   前記生成部は、前記第２取得部により取得された前記変化指定情報に従って、前記異常候補信号を変化させる請求項１に記載の異常検知装置。
3. 前記第２取得部は、入力部を介して入力された前記変化指定情報を取得する請求項２に記載の異常検知装置。
4. 前記変化指定情報は、異常度の大きさの指定を含む請求項２または３に記載の異常検知装置。
5. 前記変化指定情報は、異常パターンの指定を含む請求項２〜４のいずれか一項に記載の異常検知装置。
6. 前記第１取得部は、入力部を介して入力された前記異常度情報を取得する請求項１〜５のいずれか一項に記載の異常検知装置。
7. 前記異常度情報は、前記提示部により提示された前記異常候補信号そのものが異常であるか否かを規定する情報である請求項１〜６のいずれか一項に記載の異常検知装置。
8. 前記異常度情報は、前記提示部により提示された前記異常候補信号の時間軸方向で範囲指定された波形部分が異常であることを示す情報である請求項１〜６のいずれか一項に記載の異常検知装置。
9. 前記異常度情報は、前記異常候補信号の異常度の大きさ、および異常パターンのうち、少なくとも一方の範囲を指定し、当該範囲に対応する異常候補信号を異常とすることを示す情報である請求項１〜６のいずれか一項に記載の異常検知装置。
10. 前記提示部は、前記生成部により生成された前記異常候補信号を、音声出力装置から再生して提示する請求項１〜９のいずれか一項に記載の異常検知装置。
11. 前記提示部は、前記生成部により生成された前記異常候補信号を、表示部に波形表示して提示する請求項１〜９のいずれか一項に記載の異常検知装置。
12. 前記第２取得部は、少なくとも異常度または異常パターンのうちいずれかを指定するための設定画面上での指定操作に基づいて発生した前記変化指定情報を取得する請求項２〜５のいずれか一項に記載の異常検知装置。
13. 前記異常判定パラメータは、機械学習の学習モデルのパラメータを含み、
    前記更新部は、前記第１取得部により取得された前記異常度情報、および前記生成部により生成された前記異常候補信号を学習データとして、前記学習モデルを更新し、更新した該学習モデルのパラメータを新たな異常判定パラメータとして算出する請求項１〜１２のいずれか一項に記載の異常検知装置。
14. 前記異常判定パラメータを用いて、前記異常検知対象から検知された前記検知信号に対して異常判定を行う異常判定部を、さらに備えた請求項１〜１３のいずれか一項に記載の異常検知装置。
15. 異常検知対象から検知された検知信号について異常判定するための異常判定パラメータを用いて、異常と判定される候補となる異常候補信号を生成する生成ステップと、
    生成した前記異常候補信号を提示する提示ステップと、
    前記異常候補信号に対する異常度について規定する異常度情報を取得する取得ステップと、
    生成した前記異常候補信号と、取得した前記異常度情報とに基づいて、新たな異常判定パラメータを算出して更新する更新ステップと、
    を有する情報処理方法。
16. コンピュータに、
    異常検知対象から検知された検知信号について異常判定するための異常判定パラメータを用いて、異常と判定される候補となる異常候補信号を生成する生成ステップと、
    生成した前記異常候補信号を提示する提示ステップと、
    前記異常候補信号に対する異常度について規定する異常度情報を取得する取得ステップと、
    生成した前記異常候補信号と、取得した前記異常度情報とに基づいて、新たな異常判定パラメータを算出して更新する更新ステップと、
    を実行させるためのプログラム。

Images