JP2022077850A - 情報処理装置、システム、生産設備、情報処理方法、物品の製造方法、制御プログラム、及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】作業負担を軽減すること。【解決手段】監視ノード装置は、機械装置の状態を測定するためのセンサ１０２，１０３が接続される。監視ノード装置１０４は、信号処理部２０６を備える。信号処理部２０６は、センサ１０２への給電開始後のセンシングデータであってセンサ１０２への給電を開始してから第１時間が経過した時点以降のデータを用いて測定データを生成可能である。また、信号処理部２０６は、センサ１０３への給電開始後のセンシングデータであってセンサ１０３への給電を開始してから第１時間が経過した時点以降のデータを用いて測定データを生成可能である。信号処理部２０６は、各第１時間を自動で設定する設定処理を実行可能である。【選択図】図２

Description

本発明は、機械装置に取り付けられたセンサを用いて機械装置の状態を測定する技術に関する。

近年、生産設備などに組み込まれる機械装置の状態をセンサで測定し、機械装置の劣化状態に応じて、機械装置の部品の交換、修理又は更新を行う予知保全が行われている。予知保全により、部品の無駄な交換や人件費を削減することができる。また、生産設備などに組み込まれる機械装置の状態を測定する場合、機械装置にセンサを設置して測定データを収集することで、機械装置の故障や異常を早期に発見し、機械装置を詳細に診断することができる。

ところで、省エネルギーの観点から、測定が必要な時にセンサへの給電を開始し、測定が終了したらセンサへの給電を停止するのが好ましい。しかし、センサへの給電直後は、センサのセンシングによって得られるセンシングデータが過渡的に変動するため安定しない。この過渡期間のセンシングデータは、測定データとしては正確さに欠ける。これに対し、特許文献１には、センサ検出開始から信号を出力するまでに遅延時間を持たせることが記載されている。

特開２０１２－１８１１９７号公報

特許文献１には、遅延時間を、予め段階的に定められた複数の値の中からユーザが選択して設定することが記載されている。しかし、遅延時間を必要以上に長く設定することは、センサへの給電時間が増加するため、センサにおける消費電力量の増加につながる。適切な遅延時間は、測定対象、又はセンサの種類若しくは個体差によって異なる。従来の方法では、使用者や設計者、作業者などの人がセンサに応じて遅延時間を正確に予測しなければならならなかったため、作業負担が大きいものであった。

そこで、本発明は、作業負担を軽減することを目的とする。

本発明の情報処理装置は、機械装置の状態を測定するためのセンサが接続される情報処理装置であって、前記センサへの給電開始後のセンシングデータであって前記センサへの給電を開始してから第１時間が経過した時点以降のデータを用いて測定データを生成可能な処理部を備え、前記処理部は、前記第１時間を自動で設定する設定処理を実行可能である、ことを特徴とする。

本発明のシステムは、ゲートウェイ装置と、機械装置の状態を測定するためのセンサと、前記センサと接続され、前記ゲートウェイ装置に無線通信又は有線通信により測定データを出力可能なノード装置と、を備え、前記ノード装置は、前記センサへの給電開始後のセンシングデータであって前記センサへの給電を開始してから第１時間が経過した時点以降のデータを用いて測定データを生成可能な処理部を備え、前記処理部は、前記第１時間を自動で設定する設定処理を実行可能である、ことを特徴とする。

本発明の情報処理方法は、処理部が、センサを用いて機械装置の状態を測定する情報処理方法であって、前記処理部が、第１時間を自動で設定し、前記処理部が、前記センサへの給電開始後のセンシングデータであって前記センサへの給電を開始してから第１時間が経過した時点以降のデータを用いて、測定データを生成する、ことを特徴とする。

本発明によれば、作業負担を軽減することができる。

第１実施形態に係る生産設備の模式図。 第１実施形態に係る監視ノード装置のブロック図。 （ａ）及び（ｂ）は第１実施形態に係る設定テーブルの一例を示す説明図。 第１実施形態に係る情報処理方法のフローチャート。 （ａ）及び（ｂ）は第１実施形態における収束判定処理の説明図。（ｃ）は第１実施形態における測定ルーティン処理の説明図。 第２実施形態に係る情報処理方法のフローチャート。 第３実施形態に係る設定テーブルの一例を示す説明図。 第４実施形態に係る測定ルーティン処理の説明図。 第５実施形態に係る測定ルーティン処理の説明図。 第６実施形態に係る情報処理方法のフローチャート。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る生産設備１０００の模式図である。生産設備１０００は、物品Ｗを製造するのに用いられる設備であり、工場などに配置される。生産設備１０００は、監視対象である機械装置１０１と、システムの一例であり、監視対象を監視する監視システム１００と、を備える。機械装置１０１は、例えばポンプなどである。機械装置１０１を含む生産設備１０００は、監視システム１００により機械装置１０１の状態を測定することで監視を行いながら、所定の製造方法によって物品Ｗを製造する。物品Ｗは、完成品であっても製造途中の中間品であってもよい。

監視システム１００は、機械装置１０１の予防保全に用いられる。監視システム１００によって機械装置１０１を監視することで、機械装置１０１の故障や異常を早期に発見し、機械装置１０１を詳細に診断することができる。

監視システム１００は、機械装置１０１の監視に使用する少なくとも１つのセンサを備える。本実施形態において、少なくとも１つのセンサは、複数、例えば２つのセンサ１０２，１０３である。また、監視システム１００は、監視装置の一例であり、ノード装置の一例である監視ノード装置１０４と、ゲートウェイ装置の一例である監視ゲートウェイ装置１０６と、データベース１０８と、端末１０９とを備える。

各センサ１０２、１０３は、機械装置１０１の状態を測定するためのセンサであり、機械装置１０１に設けられる。各センサ１０２、１０３は、振動センサ、加速度センサ、圧力センサ、光センサ、トルクセンサ、温度センサといった、機械装置１０１の状態を物理量として定量化したアナログのセンシング信号を出力可能なセンサである。例えば振動センサは、振動の強さを物理量である電圧として出力する。

監視ノード装置１０４は、センサが接続可能な端子部１０５を有する。端子部１０５には、複数のセンサが接続可能な複数、例えば８つのチャンネル端子ｃｈ１～ｃｈ８を含む。本実施形態では、端子部１０５の複数のチャンネル端子１ｃｈ～８ｃｈのうち、チャンネル端子１ｃｈには、センサ１０２が接続され、別のチャンネル端子２ｃｈには、センサ１０３が接続されている。図１の例では、複数のチャンネル端子１ｃｈ～８ｃｈのうち、チャンネル端子１ｃｈ，２ｃｈ以外のチャンネル端子ｃｈ３～ｃｈ８には、センサが接続されていない。

センサ１０２とチャンネル端子１ｃｈとは、例えば電力線、グラウンド線、及び信号線を含むケーブル１２１で接続されている。センサ１０３とチャンネル端子２ｃｈとは、例えば電力線、グラウンド線、及び信号線を含むケーブル１２２で接続されている。

監視ノード装置１０４は、必要に応じて監視システム１００に１つ以上設置される。本実施形態では、監視システム１００が、１つの監視ノード装置１０４を備える場合について説明するが、複数の監視ノード装置を備えてもよい。例えば、監視システム１００は、監視対象の数だけ監視ノード装置を備えてもよい。監視ノード装置１０４には、個別のノード番号が割り振られている。

監視ノード装置１０４は、通信ユニット１１０を有し、監視ゲートウェイ装置１０６は、通信ユニット１１１を有している。これら通信ユニット１１０，１１１によって、監視ノード装置１０４と監視ゲートウェイ装置１０６とは互いに通信可能となっている。監視ノード装置１０４は、監視ゲートウェイ装置１０６に無線通信又は有線通信により測定データを出力可能、即ち送信可能となっている。監視ゲートウェイ装置１０６は、監視ノード装置１０４から情報を収集することができる。

通信ユニット１１０，１１１の通信方式は、ＬＰＷＡ（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ）や無線ＬＡＮといった無線通信であってもよいし、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、フィールドネットワークといった有線通信であってもよい。また、通信ユニット１１０，１１１は、無線通信および有線通信の両方の機能を有し、無線通信および有線通信のうち、いずれかの通信方式を選択的に実行するようにしてもよい。第１実施形態では、通信ユニット１１０，１１１は、無線通信および有線通信の両方の機能を有し、無線通信および有線通信のうち、いずれかの通信方式を選択的に実行するように構成されている。

監視ゲートウェイ装置１０６は、監視ノード装置１０４と通信可能な範囲に設定される。監視ノード装置１０４で測定により生成された測定データは、通信ユニット１１０，１１１によって監視ゲートウェイ装置１０６に集められる。

監視ゲートウェイ装置１０６、データベース１０８及び端末１０９は、ネットワーク１０７に接続されている。ネットワーク１０７は、工場内の専用ネットワークであっても、インターネットといった広域ネットワークであってもよい。監視ゲートウェイ装置１０６によって集められた測定データは、ネットワーク１０７を介して、データ蓄積装置の一例であるデータベース１０８に蓄積される。端末１０９は、ディスプレイを備えたコンピュータである。端末１０９は、必要に応じてスピーカを備えていてもよい。

なお、監視ゲートウェイ装置１０６は、データベース１０８又は端末１０９のソフトウェアの処理としてデータベース１０８又は端末１０９に実装されていてもよい。また、データベース１０８は記憶装置や記憶媒体のいずれであってもよい。また、端末１０９は、ユーザの操作により、データベース１０８に蓄積された結果を確認可能に構成されていてもよい。また、端末１０９は、機械装置１０１に異常が発生した場合、必要に応じてアラートやメール送信といった通知手段によって、ユーザに通知するように構成されていてもよい。

図２は、第１実施形態に係る監視ノード装置１０４のブロック図である。第１実施形態では監視ノード装置１０４は、情報処理装置、即ちコンピュータである。監視ノード装置１０４は、端子部１０５、トリガ発生部２０２、電力供給部２０４、ＡＤ変換部の一例である信号入力部２０５、処理部の一例である信号処理部２０６、出力部２０７、及び記憶部２１０を備える。これらがバス２２０で接続されている。記憶部２１０は、例えばＨＤＤやＳＳＤ等の記憶装置である。

電力供給部２０４には、電池２０３が接続されている。電力供給部２０４は、電池２０３からの電力を、監視ノード装置１０４の各部、及びセンサ１０２，１０３に供給する制御を行う。電池２０３は、監視ノード装置１０４に組み込まれていても監視ノード装置１０４に着脱可能であってもよい。また、電池２０３は監視ノード装置１０４の外部にあってもよい。電力供給部２０４は、プログラムによる任意のタイミングで各センサ１０２，１０３に電力を供給する。各センサ１０２，１０３は、電力が供給されることでセンシング可能となり、センシングによって得られたセンシング信号であるアナログ信号、例えば電圧を出力する。

信号入力部２０５は、各センサ１０２，１０３からアナログ信号、例えば出力電圧の入力を受け、アナログ信号をデジタル信号へ変換するアナログデジタル変換処理、即ちＡＤ変換処理が可能に構成されている。なお、信号入力部２０５は、各センサ１０２，１０３に内蔵されていてもよい。ＡＤ変換処理として、指定されたチャンネル端子から取得されるアナログ信号に対し、指定されたサンプリング周波数、指定されたサンプリング数でサンプリングを行い、デジタル信号であるセンシングデータを生成する。

信号処理部２０６は、トリガ発生部２０２、電力供給部２０４、信号入力部２０５、出力部２０７、及び記憶部２１０を統括的に制御する制御部でもある。信号処理部２０６は、例えばＣＰＵで構成され、記憶部２１０に格納された制御プログラム２３０を実行することにより、各種処理を実行可能である。

信号処理部２０６は、測定タスクを実行することで各センサ１０２，１０３を用いて機械装置１０１の状態を測定可能である。測定タスクには、信号入力部２０５にＡＤ変換を行わせるＡＤ変換処理のタスク、信号入力部２０５によって生成されたデジタル信号を処理して測定データを生成する信号処理のタスク及び出力部２０７に測定データを出力させる出力処理のタスクが含まれる。デジタル信号を処理する信号処理は、センシングデータを処理するデータ処理である。

信号処理、即ちデータ処理には、複数の処理内容が含まれる。以下、複数の処理内容の具体例について説明するが、以下の処理内容に限定するものではない。また、信号処理部２０６は、以下に示す複数の処理内容の全ての機能を有していてもよいが、必要な機能だけ有していてもよい。

信号処理には、例えば中継処理、遅延タイマ計算処理、ＦＦＴ処理、パーシャルオーバーオール処理、エンベロープ処理、周波数フィルタ処理、微分処理、積分処理、ウェーブレット処理、平均値処理、標準偏差処理、最大値処理、及び最小値処理が含まれる。また、信号処理には、例えばピークツーピーク処理、ピークホールド処理、実効値処理、波高率処理、波形率処理、インパルス係数処理、マージン係数処理、及び機械学習モデル推論処理が含まれる。信号処理部２０６は、これら複数の処理内容のうち選択された処理内容を実行する。信号処理部２０６は、選択された処理内容が２つ以上の場合、指定された順番で選択された２つ以上の処理内容を実行する。

以下、各処理内容について説明する。中継処理は、入力されたデジタル信号を出力部２０７にそのまま渡す処理である。遅延タイマ計算処理は、センシングデータの収束を判定して収束時間を算出してそれに安全率をかけたものを遅延タイマ値として算出する処理である。ＦＦＴ処理は、入力されたデジタル信号を周波数成分に分解する処理である。パーシャルオーバーオール処理は、ＦＦＴ処理された周波数成分に対して周波数範囲を限定して積和を求める処理である。エンベロープ処理は、入力されたデジタル信号に対して包絡線処理を行う処理である。周波数フィルタ処理は、入力されたデジタル信号に対し、周波数を設定してローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、又はバンドパスフィルタを通すことで不要な信号成分を除く処理である。微分処理は、入力されたデジタル信号に対して微分する処理である。積分処理は、入力されたデジタル信号に対して積分する処理である。ウェーブレット処理は、入力されたデジタル信号を周波数成分と時間成分とに分解する処理である。平均値処理は、入力されたデジタル信号に対して平均値を求める処理である。標準偏差処理は、入力されたデジタル信号の標準偏差を求める処理である。最大値処理は、入力されたデジタル信号に対して最大値を求める処理である。最小値処理は、入力されたデジタル信号に対して最小値を求める処理である。ピークツーピーク処理は、入力されたデジタル信号に対して最大値と最小値との差を求める処理である。ピークホールド処理は、入力されたデジタル信号において予め定めた期間内の信号から最大値を得る処理である。実効値処理は、入力されたデジタル信号に対して実効値を求める処理である。波高率処理は、入力されたデジタル信号の最大値を実効値で除して波高率を求める処理である。波形率処理は、入力されたデジタル信号の実効値を平均値で除すことで、波形率を求める処理である。インパルス係数処理は、入力されたデジタル信号の最大値を、デジタル信号の絶対値を平均した値で除すことで、インパルス係数を求める処理である。マージン係数処理は、入力されたデジタル信号の最大値を、デジタル信号の平方根を平均した値の二乗で除すことで、マージン係数を求める処理である。機械学習モデル推論処理は、入力されたデジタル信号と機械学習モデルに基づいて出力を求める処理である。機械学習モデルは、学習データをコンピュータに読み込ませ、コンピュータにデータを分析させて分類や識別のルールを定めることで生成される。生成された機械学習モデルは、予め監視ノード装置１０４に組み込まれる。

以上、信号処理部２０６は、デジタル信号に、選択した処理内容の信号処理を施して、測定データを生成可能である。

出力部２０７は、信号処理部２０６により生成された測定データを出力する出力処理が可能な装置である。即ち、出力部２０７は、出力処理を実行することにより測定データを出力可能である。出力部２０７は、通信ユニット１１０、及び汎用入出力ユニット２１２を含む。通信ユニット１１０は、無線通信を行う通信モジュール２０８と、有線通信を行う通信モジュール２０９とを含む。通信モジュール２０８は、測定データを無線で出力することができる。この場合、監視ゲートウェイ装置１０６は、電波として測定データを監視ノード装置１０４から取得することになる。通信モジュール２０９は、測定データをネットワーク１０７に出力することができる。この場合、監視ゲートウェイ装置１０６は、ネットワーク１０７を介して測定データを監視ノード装置１０４から取得することになる。

なお、出力部２０７は、信号の入出力が可能に構成されているが、少なくとも測定データを出力可能に構成されていればよい。また、監視システム１００に採用される通信方式に応じて、出力部２０７において通信モジュール２０８及び通信モジュール２０９のいずれか一方を省略してもよい。

また、出力部２０７は、記憶部２１０に測定データを出力することもできる。また、出力部２０７は、汎用入出力ユニット２１２に接続される外部装置（例えば外部ストレージ）に測定データを出力することもできる。また、出力部２０７は、出力処理として、監視ノード装置１０４の個体を識別するためのノード番号情報、信号処理部２０６が実行する測定タスクのタスク番号情報を、測定データと合わせて出力する。例えば、出力部２０７は、無線通信又は有線通信によって、ノード番号情報、タスク番号情報、測定データの順に、監視ゲートウェイ装置１０６にこれらデータを出力する。

トリガ発生部２０２は、イベントが発生したときに、信号処理部２０６にトリガ信号を発生させる。即ち、トリガ発生部２０２は、イベントが発生したときに、発生したイベントに対応するトリガ信号を出力する。トリガ信号には、タスク番号情報が含まれる。

ここで、「イベントが発生する」とは、測定を開始する条件が成立することをいう。以下、この条件をイベント条件という。本実施形態において、測定を開始する条件、即ちイベント条件は、信号処理部２０６によりトリガ発生部２０２に設定される。また、信号処理部２０６により設定されるイベント条件は、１つのみの場合もあり得るし、複数の場合もあり得る。信号処理部２０６により複数のイベント条件がトリガ発生部２０２に設定された場合には、トリガ発生部２０２は、複数のイベント条件のうち、成立したイベント条件に対応するトリガ信号を、成立した順に信号処理部２０６に出力する。

信号処理部２０６により設定され得るイベント条件には、測定時間間隔、又は測定開始時刻などの時間条件が含まれる。また、本実施形態では、信号処理部２０６により設定され得るイベント条件には、時間条件以外の条件も含まれる。時間条件以外の条件の例として、外部トリガ入力信号、監視ノード装置の状態変化、監視ノード内の他タスクからの呼び出し、監視ゲートウェイ装置からの呼び出し、他の監視ノード装置からの呼び出しがある。

イベント条件が測定時間間隔の場合、予め定めた一定の時間間隔でイベントが発生する。イベント条件が測定時刻の場合、予め定めた時刻にイベントが発生し、曜日も指定されていれば、予め定めた曜日の時刻にイベントが発生する。イベント条件が外部トリガ入力信号の場合、汎用入出力ユニット２１２の信号変化でイベントが発生する。イベント条件が監視ノード装置の状態変化の場合、監視ノード装置の電池残量変化や監視ノード装置内の温度センサの変化があった場合にイベントが発生する。イベント条件が監視ノード内の他タスクから呼び出しの場合、同じ監視ノード装置内の測定タスク以外の他のタスクの出力条件から呼び出されることでイベントが発生する。イベント条件が監視ゲートウェイ装置からの呼び出しの場合、監視ゲートウェイ装置からタスク実行命令が受信されることでイベントが発生する。イベント条件が他の監視ノード装置からの呼び出しの場合、他の監視ノード装置の出力処理により呼び出されることでイベントが発生する。

複数のイベント条件の各々と対応付けられた、信号入力部２０５のＡＤ変換処理、信号処理部２０６の信号処理、及び出力部２０７の出力処理のそれぞれの処理内容は、測定タスクとして、タスクテーブル２４０に記録される。タスクテーブル２４０は、例えば記憶部２１０に格納される。信号処理部２０６は、タスクテーブル２４０を参照し、タスクテーブル２４０に定義されている測定タスクで指定されたセンサを用いて測定を行う。なお、タスクテーブル２４０の格納場所は、監視ノード装置１０４の内部にある記憶部２１０であるのが好適であるが、これに限定するものではない。例えば、タスクテーブル２４０は、監視ノード装置１０４の外部にある外部記憶装置に格納されてもよい。タスクテーブル２４０の情報は、作業者や使用者などの人によって設定される。

信号処理部２０６は、計時部の一例としてタイマ２１６を有する。信号処理部２０６は、タイマ２１６を用いて計時することができる。なお、タイマ２１６が信号処理部２０６内に設けられる場合について説明したが、これに限定するものではない。タイマ２１６は、監視ノード装置１０４内のどこに設けられていてもよい。

また、記憶部２１０には、信号処理部２０６が測定タスクを実行するときに用いる設定テーブル２５０が格納される。第１実施形態では、信号処理部２０６は、測定タスクに従って測定データを生成する測定モードと、設定テーブル２５０に情報を設定する設定処理を実行する設定モードとを択一的に実行可能である。なお、設定テーブル２５０の格納場所は、監視ノード装置１０４の内部にある記憶部２１０であるのが好適であるが、これに限定するものではない。例えば、設定テーブル２５０は、監視ノード装置１０４の外部にある外部記憶装置に格納されてもよい。

汎用入出力ユニット２１２には、外部装置が接続可能である。外部装置の一例として、汎用入出力ユニット２１２には、制御プログラム２３０を記録した記録媒体２１４が接続可能である。記録媒体２１４は、制御プログラム２３０を記録した、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体である。記録媒体２１４に記録された制御プログラム２３０は、汎用入出力ユニット２１２を介して記憶部２１０に格納することができる。記録媒体２１４としては、磁気ディスクや光ディスクなどの記録ディスク（例えばＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ－ＲＯＭ）であってよいし、フラッシュメモリなどの記憶デバイス（例えばＳＤカード）であってもよい。

測定モードにおいて、監視ノード装置１０４は、イベントが発生するまでは、センサ１０２又は１０３への給電を停止する状態になる。イベントが発生したとき、監視ノード装置１０４は、センサ１０２，１０３のうち、対応するセンサへの給電を開始して、測定を行う。例えば、イベント条件が成立したセンサがセンサ１０２であったとすると、監視ノード装置１０４は、センサ１０２に給電を開始してセンサ１０２を用いて測定を行う。このようにして、電池２０３における容量低下を抑制することができる。センサ１０３についても同様である。

センサ１０２への給電を開始したとき、センサ１０２への給電直後は、センサ１０２のセンシングによって得られるセンシングデータが過渡的に変動するため安定しない。この過渡期間のセンシングデータを用いた測定データは、正確さに欠ける。そこで、本実施形態では、信号処理部２０６は、センサ１０２への給電開始後のセンシングデータであってセンサ１０２への給電を開始してから所定の時間Ｔ１が経過した時点以降のセンシングデータを用いて測定データを生成可能に構成されている。

時間Ｔ１は、第１時間である。この時間Ｔ１は、遅延時間又は待機時間ともいう。即ち、第１実施形態では、イベント条件が成立した時点でセンサ１０２への給電が開始され、センサ１０２の出力電圧が安定した時点でセンサ１０２を用いた測定が開始される。時間Ｔ１は、イベント条件が成立した時点に対して測定開始の時点が遅延するため、遅延時間ともいえる。また、時間Ｔ１は、イベント条件が成立した時点からセンサ１０２の出力電圧が安定した時点まで測定を待機するため、待機時間ともいえる。この時間Ｔ１の情報は、設定テーブル２５０に登録される。

第１実施形態では、測定モードにおいて、信号入力部２０５は、時間Ｔ１の間、センサ１０２からアナログ信号が入力されても、ＡＤ変換処理を行わない。よって、時間Ｔ１の間、信号処理部２０６は、信号処理を行わない。そして、信号処理部２０６は、時間Ｔ１に到達した時点からアナログ信号をデジタル信号、即ちセンシングデータに変換する。信号処理部２０６は、信号入力部２０５から取得したセンシングデータに、選択された処理内容の信号処理をして測定データを生成する。なお、信号処理の処理内容が中継処理の場合、時間Ｔ１以降のセンシングデータは、そのまま出力部２０７に出力されるため、測定データと同一である。つまり、センシングデータと測定データとの間で内容の変化がなくても、中継処理は、測定データを生成する処理に含むものとする。

なお、信号入力部２０５における処理負荷を考慮すると、測定モードにおいて、時間Ｔ１のカウント期間中は、信号入力部２０５は処理を行わないのが好適であるが、これに限定するものではない。即ち、信号入力部２０５は、測定データとして用いない時間Ｔ１のカウント期間中もセンシングデータを生成するようにしてもよい。

ここで、センサの種類やセンサによる測定対象によって、設定すべき時間Ｔ１が異なる。このため、人が適切な時間Ｔ１を設定することは困難である。設定される時間Ｔ１が短すぎる場合には、測定データが不安定である。また、設定される時間Ｔ１が長すぎる場合には、測定開始のタイミングの遅延や無駄な電力消費が生じる。

そこで、第１実施形態では、信号処理部２０６は、時間Ｔ１を自動で設定する設定処理を実行可能に構成されている。即ち、信号処理部２０６は、設定モードにおいて、時間Ｔ１を自動で設定する設定処理を実行する。本実施形態では、少なくとも１つのセンサが複数のセンサ１０２，１０３であるため、信号処理部２０６は、複数のセンサ１０２，１０３の各々に対して、個別に時間Ｔ１を自動で設定する。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１実施形態に係る記憶部２１０に記憶される設定テーブル２５０の一例を示す説明図である。図３（ａ）には、時間Ｔ１の情報が設定（登録）される前の設定テーブル２５０を図示している。図３（ｂ）には、時間Ｔ１の情報が設定（登録）された後の設定テーブル２５０を図示している。

設定テーブル２５０は、端子部１０５における各チャンネル端子に割り当てたチャンネル番号が設定される項目３０２と、各センサに印加する動作電圧の情報が設定される項目３０３と、を含む。また、設定テーブル２５０は、各時間Ｔ１を計算するための係数が設定される項目３０４と、各センサの出力電圧の収束判定に使用する閾値が設定される項目３０５と、を含む。また、設定テーブル２５０は、信号処理部２０６によって求められた各時間Ｔ１の情報が設定される項目３０６を含む。なお、図３（ａ）に示す設定テーブル２５０において、時間Ｔ１の情報が設定される前は、時間Ｔ１の情報が設定される項目３０３内は、空欄である。また、項目３０２～３０６において、センサが接続されていないチャンネルについても空欄である。項目３０２～３０５内の情報は、人が設定する。ここで、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す例では、チャンネル番号１には、チャンネル端子ｃｈ１、即ちセンサ１０２が対応付けられ、チャンネル番号２には、チャンネル端子ｃｈ２、即ちセンサ１０３が対応付けられている。

以下、測定モードにおいて、イベント条件が成立したセンサがセンサ１０２である場合を例に説明する。測定モードにおいて、信号処理部２０６は、図３（ｂ）に示す時間Ｔ１が設定済みの設定テーブル２５０を用いる。センサ１０２は、チャンネル端子１ｃｈに接続されている。信号処理部２０６は、測定モードにおいて、設定テーブル２５０を参照し、イベント条件が成立したセンサ１０２に対応する情報を用いて、電力供給部２０４及び信号入力部２０５を制御する。例えば、信号処理部２０６は、設定テーブル２５０を参照し、センサ１０２が接続されたチャンネル端子１ｃｈに、３．３Ｖのセンサ電圧を供給する。

信号処理部２０６は、センサ１０２に給電を開始したタイミングでタイマ２１６による計時を開始する。信号処理部２０６は、タイマ２１６によって計時した時間が時間Ｔ１、即ち１５０ｍｓｅｃに達した時点で、信号入力部２０５にサンプリング周波数及びサンプリング数などを指令する。なお、測定時間は、サンプリング周波数及びサンプリング数によって決まる。信号処理部２０６は、信号入力部２０５にサンプリングさせたセンシングデータを、信号入力部２０５から取得する。このように、信号処理部２０６は、センサ１０２への給電を開始してから時間Ｔ１が経過するまで待機した後、測定を開始する。

一方、設定モードにおいて、信号処理部２０６は、センサ１０２に給電を開始したタイミングから、信号入力部２０５にサンプリング周波数及びサンプリング数を指示し、信号入力部２０５からセンシングデータを取得する。信号処理部２０６は、取得したセンシングデータから、項目３０４に設定された係数と、項目３０５に設定された閾値を使用して時間Ｔ１を導出し、時間Ｔ１の情報を、図３（ａ）の設定テーブル２５０の項目３０６を設定する。

以下、信号処理部２０６がセンサ１０２に対する時間Ｔ１の情報を設定する設定処理について詳細に説明する。センサ１０３に対する時間Ｔ１の設定処理もセンサ１０２に対する時間Ｔ１の設定処理と同様であるため、説明を省略する。なお、センサ１０２，１０３に対する両方の設定処理を同時に実行可能であれば、同時に実行してもよいし、一方のセンサに対する設定処理の後、他方のセンサに対する設定処理を順番に実行してもよい。

図４は、第１実施形態に係る情報処理方法のフローチャートである。即ち、図４は、監視ノード装置１０４が起動してからの処理のフローチャートである。ここで、「起動」は、電池２０３からの電力が監視ノード装置１０４の各部に供給開始されることをいう。例えば、「起動」とは、監視ノード装置１０４の不図示の電源スイッチがオンされた場合である。また、「起動」とは、監視ノード装置１０４が不図示のリセットスイッチを有していれば、不図示のリセットスイッチがオンされた場合である。つまり、起動には、再起動が含まれる。

まず、ステップＳ１において、電源スイッチがオンされ、監視ノード装置１０４が起動する。ステップＳ２において、信号処理部２０６は、所定のノード起動処理を実行する。例えば、記憶部２１０に記憶されている情報を、不図示のＲＡＭに展開する。その後、信号処理部２０６は、設定モードにおいて、設定処理４０１を実行する。信号処理部２０６は、この設定処理４０１において、センサ１０２への給電開始後のセンシングデータを用いて時間Ｔ１を求める。第１実施形態の設定処理４０１に用いるセンシングデータは、測定データを求めるためのデータではなく、時間Ｔ１の導出用のデータである。

なお、設定処理４０１は、機械装置１０１においてセンサ１０２の測定環境に変動がない状態、あるいは変動がないとみなせる状態で実行される。例えば、センサ１０２が温度センサであったならば、設定処理４０１は、温度変化がない状態、あるいは温度変化がないとみなせる状態で実行される。センシングデータが環境に応じて変化してしまうと、収束判定が困難となるためである。

以下、設定処理４０１について具体的に説明する。ステップＳ３において、信号処理部２０６は、チャンネル端子ｃｈ１に接続されたセンサ１０２へ給電を開始する。ステップＳ４において、信号処理部２０６は、信号入力部２０５に、サンプリング周波数及びサンプリング数を指示してＡＤ変換処理を行わせる。このステップＳ４の処理の開始タイミングは、ステップＳ３の処理と同時、即ちセンサ１０２への給電を開始したタイミングと同じである。ステップＳ４により、信号処理部２０６は、指定されたサンプリング数のセンシングデータを、センサ１０２への給電を開始した時点以降、信号入力部２０５から順次取得する。

次に、ステップＳ５において、信号処理部２０６は、これらセンシングデータを用いて、収束時間である時間Ｔ２を算出する。時間Ｔ２は、第２時間である。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１実施形態における収束判定処理の説明図である。なお、センサ１０２の出力であるアナログ信号は、例えば電圧でありこの出力電圧をＡＤ変換することにより、デジタルの出力電圧値が得られる。よって、図５（ａ）の縦軸は、電圧値である。横軸は、経過時間である。

ステップＳ５において、信号処理部２０６は、ステップＳ４で得られたセンシングデータにローパスフィルタ処理を施すことで、図５（ａ）に示すような、ローパスフィルタ処理が施されたセンシングデータ５０１を生成する。このローパスフィルタ処理のカットオフ周波数は、例えば１００Ｈｚである。これにより、センシングデータ５０１において、判定に不要なノイズ成分（高周波の変動成分）が除去され、センシングデータ５０１は、時間に対して滑らかなプロファイルとなる。よって、ローパスフィルタ処理が施されたセンシングデータ５０１を用いることで、収束判定が容易となる。即ち、収束判定の計算処理における計算結果のばらつきを低減することができる。なお、設定処理４０１において、ローパスフィルタ処理を実施するのが好ましいが、センシングデータの変動成分が小さいような場合、即ち収束判定に支障がない場合には、ローパスフィルタ処理は、省略してもよい。

図５（ａ）に示すように、センシングデータ５０１は、時間が経過するに連れて、過渡応答によって変動する状態から変動が収束する状態へと変化する。以下、ローパスフィルタ処理をしたセンシングデータ５０１の過渡応答により、収束のタイミング５０４を求める。

即ち、信号処理部２０６は、センシングデータ５０１が収束条件を満たす収束時間である時間Ｔ２を求める。具体例を挙げて説明する。信号処理部２０６は、センシングデータ５０１から所定期間ごとの特徴量５０２を計算する。図５（ｂ）において、縦軸は、特徴量であり、横軸は、経過時間である。特徴量５０２は、例えばセンシングデータ５０１の１階の時間微分値、即ちセンシングデータ５０１の勾配である。信号処理部２０６は、特徴量５０２と閾値５０３との大小比較を行い、閾値５０３を下回った時点の特徴量５０２におけるタイミング５０４を求める。この閾値５０３の情報は、図３（ａ）に示す項目３０４に設定された閾値を用いる。センサ１０２の場合、図３（ａ）の例では閾値は０．０３である。

なお、タイミング５０４は、複数の特徴量５０２が連続で閾値を下回った時点としてもよい。また、特徴量５０２として、１階の時間微分値としたがこれに限定するものではなく、例えば分散値やその他の値としてもよい。特徴量の算出方法によっては、タイミング５０４を、特徴量５０２が閾値を上回った時点としてもよい。

次に、信号処理部２０６は、センサ１０２に給電を開始してからタイミング５０４までの時間を、収束時間、即ち時間Ｔ２として算出する。以上、ステップＳ５において、信号処理部２０６は、センシングデータ５０１が収束条件を満す時間Ｔ２を求める。

次に、ステップＳ６において、信号処理部２０６は、時間Ｔ２の情報から時間Ｔ１の情報を求める。センサ１０２に給電を開始した時点から時間Ｔ１が経過した時点では、センシングデータは安定しているため、時間Ｔ１を時間Ｔ２と同じ時間に設定してもよい。しかし、よりセンシングデータの安定性を確保するため、時間Ｔ１を時間Ｔ２よりも長い時間に設定するのが好ましい。よって、第１実施形態では、ステップＳ６において、信号処理部２０６は、時間Ｔ２よりも長くなるように時間Ｔ１を求める。

第１実施形態では、図３（ａ）に示すように、項目３０４に係数が設定されている。センサ１０２の場合、図３の例では係数は１．２である。係数は、１よりも大きいのが好ましい。信号処理部２０６は、時間Ｔ２に、設定テーブル２５０において予め登録されている係数（例えば１．２）を乗算して時間Ｔ１を求める。これにより、時間Ｔ１は、時間Ｔ２よりも長い時間となる。

次に、ステップＳ７において、信号処理部２０６は、求めた時間Ｔ１を設定する。具体例を挙げて説明すると、信号処理部２０６は、求めた時間Ｔ１の情報を、設定テーブル２５０に設定（登録）する。図３（ｂ）に示す例では、時間Ｔ１の情報として、１５０ｍｓｅｃが登録される。

以上、信号処理部２０６が、センサ１０２に対応する時間Ｔ１を設定する場合について説明したが、センサ１０３についても同様に設定する。即ち、第１実施形態では、信号処理部２０６は、複数のセンサ１０２，１０３の各々に対して個別に時間Ｔ１を設定する。

以上の設定処理が終了すると、ステップＳ８において、信号処理部２０６は、設定モードから測定モードへと移行し、測定ルーティン処理４０２を開始する。測定ルーティン処理は、センサを用いて測定を行う測定処理である。測定ルーティン処理４０２について詳細に説明する。図５（ｃ）は、第１実施形態における測定ルーティン処理の説明図である。なお、センサ１０２の出力であるアナログ信号は、例えば電圧でありこの出力電圧をＡＤ変換することにより、デジタルの出力電圧値が得られる。よって、図５（ｃ）の縦軸は、電圧値である。横軸は、経過時間である。

センサ１０２を用いて測定するためのイベント条件が成立すると、信号処理部２０６は、電力供給部２０４にセンサ１０２への給電を行わせるとともに、計時を開始する。そして、信号処理部２０６は、設定した時間Ｔ１が経過した時点から予め設定された測定時間Ｔ３に亘って、測定を行う。即ち、信号処理部２０６は、信号入力部２０５にＡＤ変換処理を行わせ、測定時間Ｔ３に亘って、信号入力部２０５から時間Ｔ１が経過した時点以降のセンシングデータ５０５を取得する。測定時間Ｔ３は、サンプリング周波数及びサンプリング数で決まる。即ち、信号処理部２０６は、時間Ｔ１が経過した時点で信号入力部２０５にサンプリング周波数及びサンプリング数を指示する。これにより、信号入力部２０５は、指示されたサンプリング周波数で、指示されたサンプリング数のセンシングデータ５０５を信号処理部２０６に出力する。

測定時間Ｔ３の経過後は、信号処理部２０６は、電力供給部２０４にセンサ１０２への給電を停止させる。信号処理部２０６は、センシングデータ５０５に例えば平均値処理などの処理内容の信号処理をして測定データ５０６を生成する。測定データ５０６は、図２の出力部２０７によって図１の監視ゲートウェイ装置１０６に出力される。

なお、第１実施形態では、信号処理部２０６は、監視ノード装置１０４が起動される度に、監視ノード装置１０４の起動時に、図４に示す設定処理４０１を実行する。したがって、信号処理部２０６は、設定処理４０１において、センサに対して時間Ｔ１が既設定の場合には、時間Ｔ１を再設定する。例えば、センサ１０２，１０３のほかに新たなセンサを追加した場合、この時点でセンサ１０２，１０３に対して時間Ｔ１は既設定であり、新たなセンサに対して時間Ｔ１は未設定である。この状態で監視ノード装置１０４を起動させることで、センサ１０２，１０３に対して時間Ｔ１が再設定され、新たなセンサに対して時間Ｔ１が新たに設定される。センサ１０２を新たなセンサに交換した場合も同様である。即ち、信号処理部２０６は、監視ノード装置１０４の起動時に設定処理４０１を実行することで、監視ノード装置１０４の起動時に監視ノード装置１０４に接続されている複数のセンサの各々に対し時間Ｔ１を設定又は再設定する。このように、監視ノード装置１０４が起動される度に設定処理４０１が実行されるので、センサの追加、交換及び変更などが容易となる。

なお、監視ノード装置１０４の起動時、即ち監視ノード装置１０４の電源がオンされた時に、設定テーブル２５０における項目３０６の情報を全て消去するようにしてもよい。つまり、項目３０６の情報を上書き保存するのではなく、一旦消去して、新たに書き込むようにしてもよい。

以上、第１実施形態によれば、信号処理部２０６が自動で時間Ｔ１を設定するので、人が意識することなく、自立的に時間Ｔ１を設定することができる。また、信号処理部２０６が自動で時間Ｔ１を設定するので、人が手動で時間Ｔ１を設定するのに比べ、人の作業負担が大幅に軽減する。即ち、人が時間Ｔ１を正確に設定しようとすると、実験や分析を行う必要があり、人の作業負担が大きいものであるが、この作業負担を軽減することができる。そして、安定した測定データ５０６が得られる。

また、設定される時間Ｔ１が最適化され、監視ノード装置１０４における消費電力量を低減することができる。即ち、電池２０３における容量低下を抑制することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態に係る情報処理方法について説明する。なお、第２実施形態において、生産設備の全体構成は、第１実施形態の生産設備１０００の全体構成と同様であり、説明を省略する。第２実施形態においては、情報処理方法の一部が第１実施形態と異なる。

即ち、第１実施形態では、監視ノード装置１０４の起動時に監視ノード装置１０４に接続されているセンサの全てに対して、時間Ｔ１が設定又は再設定される場合について説明した。第２実施形態では、監視ノード装置１０４の起動時に時間Ｔ１が未設定のセンサに対してのみ時間Ｔ１が設定される場合について説明する。以下、第２実施形態において、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、同様の部分については説明を省略する。

図６は、第２実施形態に係る情報処理方法のフローチャートである。即ち、図６は、監視ノード装置１０４が起動してからの処理のフローチャートである。

まず、ステップＳ６１において、電源スイッチがオンされ、監視ノード装置１０４が起動する。ステップＳ６２において、信号処理部２０６は、所定のノード起動処理を実行する。

その後、ステップＳ６３において、信号処理部２０６は、設定テーブル２５０を記憶部２１０から読み込む。これにより、信号処理部２０６は、測定を行うセンサに対するチャンネル番号と時間Ｔ１の情報を取得する。

ステップＳ６４において、信号処理部２０６は、監視ノード装置１０４に接続されているセンサ１０２，１０３のそれぞれに対して、時間Ｔ１の情報が設定されているか否かを判定する。即ち、信号処理部２０６は、設定テーブル２５０に、各センサ１０２，１０３に対応する時間Ｔ１の情報が登録されているか否かを判定する。

センサ１０２，１０３のうちのいずれかに対して、時間Ｔ１の情報が未設定の場合（Ｓ６４：ＹＥＳ）、ステップＳ６５の設定モードにおいて、設定処理４０１を実行する。いずれのセンサに対しても、時間Ｔ１の情報が既に設定されている場合（Ｓ６４：ＮＯ）、ステップＳ６５の処理をスキップする。即ち、信号処理部２０６は、設定処理４０１を、センサ１０２，１０３のうちいずれかセンサに対して時間Ｔ１が未設定の場合に実行する。

例えば、センサ１０２，１０３の両方に対して時間Ｔ１の情報が既設定であれば、信号処理部２０６は、ステップＳ６５の処理をスキップする。センサ１０２に対して時間Ｔ１の情報が未設定であり、センサ１０３に対して時間Ｔ１の情報が既設定であれば、信号処理部２０６は、ステップＳ６５において、センサ１０２に対してのみ時間Ｔ１の情報を設定する。センサ１０２，１０３の両方に対して時間Ｔ１の情報が未設定であれば、信号処理部２０６は、ステップＳ６５において、センサ１０２，１０３の両方に対して時間Ｔ１の情報を設定する。

ステップＳ６６の測定モードにおいて、信号処理部２０６は、測定ルーティン処理４０２を実行する。

以上、第２実施形態では、設定処理４０１が実行されると、設定テーブル２５０に時間Ｔ１の情報が登録され、監視ノード装置１０４の電源がオフにされても、時間Ｔ１の情報が保持される。そして、信号処理部２０６は、監視ノード装置１０４の次回の起動時に、時間Ｔ１の情報がない場合にだけ、時間Ｔ１を自動で設定する。これにより、監視ノード装置１０４における消費電力量を更に低減することができ、更なる省エネルギーを実現することができる。

［第３実施形態］
第３実施形態に係る情報処理方法について説明する。なお、第３実施形態において、生産設備の全体構成は、第１実施形態の生産設備１０００の全体構成と同様であり、説明を省略する。第３実施形態においては、情報処理方法の一部が第１実施形態と異なる。

まず、第１実施形態では、監視ノード装置１０４に、１つのセンサのみが接続される場合であっても、複数のセンサが接続される場合であってもよいが、第３実施形態では、監視ノード装置１０４に複数のセンサが接続される場合を前提とする。

また、第１実施形態では、監視ノード装置１０４に複数のセンサが接続される場合、各センサに対して個別に時間Ｔ１を設定する場合について説明した。第３実施形態では、グループごとに時間Ｔ１を設定し、ある１つのグループに属するセンサには、時間Ｔ１として同一時間を設定する場合について説明する。以下、第３実施形態において、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、同様の部分については説明を省略する。

図１において、端子部１０５の４つのチャンネル端子ｃｈ１～ｃｈ４に不図示の４つのセンサがそれぞれ接続されている場合を例に説明する。図７は、第３実施形態に係る設定テーブル２５０Ｂの一例を示す説明図である。第３実施形態では、図２に示す設定テーブル２５０の代わりに図７に示す設定テーブル２５０Ｂが、記憶部２１０に格納される。

設定テーブル２５０Ｂは、端子部１０５における各チャンネル端子に割り当てたチャンネル番号が設定される項目７０２を含む。また、設定テーブル２５０Ｂは、各センサの型番の情報が設定される項目７０３を含む。また、設定テーブル２５０Ｂは、各センサに印加する動作電圧の情報が設定される項目７０４を含む。また、設定テーブル２５０Ｂは、各時間Ｔ１を計算するための係数が設定される項目７０５と、各センサの出力電圧の収束判定に使用する閾値が設定される項目７０６と、を含む。また、設定テーブル２５０Ｂは、各センサに対応して求めた暫定の第１時間である時間Ｔ１’の情報が設定される項目７０７を含む。また、設定テーブル２５０Ｂは、各センサの属するグループ番号の情報が設定される項目７０８を含む。また、設定テーブル２５０Ｂは、各センサに対応して求めた第１時間である時間Ｔ１の情報が設定される項目７０９を含む。なお、図７に示す設定テーブル２５０Ｂにおいて、設定処理の実行前は、項目７０７～７０９内は、空欄である。項目７０２～７０６内の情報は、人が設定する。

以下、第３実施形態の設定モードにおいて、信号処理部２０６が実行する設定処理について具体的に説明する。なお、図７に示す設定テーブル２５０Ｂにおいて、設定前は項目７０７～７０９内が空欄であるものとし、信号処理部２０６がこれらを自動で設定するものとして説明する。

信号処理部２０６は、監視ノード装置１０４の起動時、設定テーブル２５０Ｂに設定済みの情報に基づいて、複数のセンサのグルーピングを実行する。例えば、信号処理部２０６は、型番の項目７０３又は動作電圧の項目７０４を参照して、グルーピングを実行する。信号処理部２０６は、グルーピングの結果、各センサに割り当てたグループ番号を項目７０８に登録する。

ここで、グルーピングの方法の一例について説明すると、チャンネル番号１～３は、型番が「ＸＸ－ＹＹ－００」で同一であり、チャンネル番号４は、型番が「ＡＡ－ＢＢ－１１」でチャンネル番号１～３の型番と異なる。よって、信号処理部２０６は、型番が「ＸＸ－ＹＹ－００」のチャンネル番号１～３に対しては、グループ番号１を割り振り、型番が「ＡＡ－ＢＢ－１１」のチャンネル番号４に対しては、グループ番号２を割り振る。

このように、複数（４つ）のセンサの各々は、複数のグループのいずれかに含まれる。図７の例では、チャンネル番号１～３が割り振られた３つのセンサが、グループ番号１のグループに属し、チャンネル番号４が割り振られた１つのセンサが、グループ番号２のグループに属する。

なお、グルーピングの方法は、これに限定するものではない。例えば、信号処理部２０６は、図７に示す動作電圧の項目３０３の情報を用いてグルーピングを行ってもよい。また、図７に示す設定テーブル２５０Ｂには含まれていないものの、信号処理部２０６がグルーピングに使用する情報として、センサ種類識別子、又は測定サンプリング周期を用いてもよい。あるいは、人が事前に項目７０８にグループの情報を登録しておいてもよい。

信号処理部２０６は、複数のグループのいずれかのグループにおいて２以上のセンサが含まれている場合、２つ以上のセンサに対し時間Ｔ１を同一に設定する。図７の例では、２つのグループがあり、グループ番号１のグループが２以上のセンサ、即ち３つのセンサが含まれる。よって、信号処理部２０６は、これら３つのセンサのそれぞれに対して、時間Ｔ１を、同一の５００ｍｓｅｃに設定する。

第３実施形態では、信号処理部２０６は、設定処理において、これら２つ以上のセンサの各々に対し時間Ｔ１’を求め、２つ以上のセンサに対する２つ以上の時間Ｔ１’のうち、最大のものを時間Ｔ１に設定する。なお、暫定の時間である時間Ｔ１’の求め方は、第１実施形態において時間Ｔ１を求める方法と同一である。

信号処理部２０６は、設定処理において、複数のセンサに同時に給電を行って、各センサに対応するセンシングデータを一括して取得するようにしてもよいが、複数のセンサに順番に給電を行って、センシングデータを順番に取得するようにしてもよい。

各センサに対応するセンシングデータを取得した信号処理部２０６は、同一グループに属するセンサに対応する時間Ｔ１’の情報の中で最大のものを、時間Ｔ１の情報として項目７０９に登録する。測定モードにおける測定ルーティン処理では、図７における項目７０９に設定されている時間Ｔ１の情報が参照される。

図７の例では、グループ番号１に属する３つのセンサのうち、チャンネル番号１の時間Ｔ１’が５００ｍｓｅｃ、チャンネル番号２の時間Ｔ１’が３５０ｍｓｅｃ、チャンネル番号３の時間Ｔ１’が４００ｍｓｅｃである。これら時間Ｔ１’を比較して、最大のものは、５００ｍｓｅｃである。したがって、項目７０９において、チャンネル番号１～３の時間Ｔ１は、５００ｍｓｅｃに設定される。

チャンネル番号２のセンサ、及びチャンネル番号３のセンサは、設定処理をした段階では、３５０ｍｓｅｃ及び４００ｍｓｅｃと、５００ｍｓｅｃよりも短い。しかし、時間Ｔ１’が経年変動することを考慮すると、同一グループ内では、時間Ｔ１を最長の５００ｍｓｅｃに設定されるのが好ましい。

以上、第３実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、長期に亘って安定した測定が可能となる。

［第４実施形態］
第４実施形態に係る情報処理方法について説明する。なお、第４実施形態において、生産設備の全体構成は、第１実施形態の生産設備１０００の全体構成と同様であり、説明を省略する。第４実施形態においては、情報処理方法の一部が第１実施形態と異なる。

第１実施形態では、信号処理部２０６が、設定処理を、測定ルーティン処理とは別に行う場合、即ち測定用のセンシングデータを取得するのとは別に、設定用のセンシングデータを取得する場合について説明した。第４実施形態では、信号処理部２０６が、センシングデータを測定用又は設定用と区別せず、一連のセンシングデータから測定データを生成しつつ、時間Ｔ１も設定する場合について説明する。以下、第４実施形態において、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、同様の部分については説明を省略する。

図８は、第４実施形態に係る測定ルーティン処理の一例を示す説明図である。第４実施形態において、第１～第３実施形態と同様、信号処理部２０６は、監視ノード装置１０４が起動した後に１回だけ、時間Ｔ１の設定処理を実行する。しかし、第４実施形態において、第１～第３実施形態と異なり、信号処理部２０６は、測定データ８０６の取得に用いたセンシングデータ８０１を用いて時間Ｔ１を再設定する。

即ち、信号処理部２０６は、電源が投入された後に、所定のノード起動処理を行う。そして、信号処理部２０６は、ノード起動処理を実行した後、測定ルーティン処理を実行する。

ここで、記憶部２１０には、予めデフォルト時間８０２の情報が記憶されている。即ち、第１実施形態では、図３（ａ）に示す設定テーブル２５０において、時間Ｔ１の情報が設定される項目３０３内は、空欄であった。第４実施形態では、設定テーブル２５０において、項目３０３にデフォルト時間８０２の情報が既設定である。デフォルト時間８０２は、人によって設定される。デフォルト時間８０２は、収束時間よりも十分に長い時間に設定されればよく、正確な時間でなくてもよい。監視ノード装置１０４が起動して最初の測定時にセンシングデータ８０１がサンプリングされる時間は長くなるが、監視ノード装置１０４の起動後の最初の１回のみである。そのため、この測定によって消費される電力量はわずかである。

信号処理部２０６は、測定ルーティン処理の初回の測定において、センサへの給電を開始した時点からデフォルト時間８０２と測定に必要な測定時間８０３との合計の時間が経過する時点までのセンシングデータ８０１を信号入力部２０５から取得する。センシングデータ８０１は、デフォルト時間８０２で取得されたセンシングデータ８０４と、測定時間８０３で取得されたセンシングデータ８０５とからなる。信号処理部２０６は、センサへの給電開始後のセンシングデータであってセンサへの給電を開始してからデフォルト時間８０２が経過した時点以降のセンシングデータ８０５を用いて、例えば平均値処理などの信号処理により、測定データ８０６を生成する。センシングデータ８０１のうち、安定したセンシングデータ８０５から測定データ８０６が生成される。

信号処理部２０６は、この初回の測定タスクの終了後に、センシングデータ８０１を使用して、設定処理を実行することで、時間Ｔ１の導出及び登録を行う。即ち、信号処理部２０６は、第１実施形態と同様、センシングデータ８０１を用いて設定処理を実行し、設定テーブル２５０において時間Ｔ１の情報を再設定する。

監視ノード装置１０４の起動後の２回目以降の測定時には、信号処理部２０６は、第１実施形態と同様、設定テーブル２５０を参照し、測定を実施する。

第４実施形態では、時間Ｔ１の情報が再設定されるので、人は、収束時間を正確に計算しなくてもよい。このように、第４実施形態によれば、時間Ｔ１として人がデフォルト時間８０２を設定するものの、後に時間Ｔ１が自動的に再設定される。このため、第１実施形態と同様、人の作業負担が大幅に軽減する。また、設定処理のためだけにセンシングデータを取得する必要がなくなるため、更なる省エネルギー化を実現することができる。

なお、２回目以降の監視ノード装置１０４の起動時、信号処理部２０６は、設定テーブル２５０において時間Ｔ１の情報を、デフォルト時間８０２の情報に書き換えてもよいし、そのまま登録されている情報のままとしてもよい。いずれにしても、時間Ｔ１は、既設定であり、監視ノード装置１０４の起動後の最初の測定時には、上述の処理が実行される。

また、設定テーブル２５０とは別に、デフォルト時間８０２が登録されている不図示のテーブルが、記憶部２１０に記憶されていてもよい。そして、監視ノード装置１０４の起動後の最初の測定時には、設定テーブル２５０の項目３０６に登録されている時間Ｔ１の情報を参照するのではなく、別の不図示のテーブルの情報を参照するにしてもよい。そして、信号処理部２０６は、監視ノード装置１０４の起動後の２回目以降の測定時には、設定テーブル２５０の項目３０６を参照してもよいし、不図示のテーブルを参照してもよい。

［第５実施形態］
第５実施形態に係る情報処理方法について説明する。なお、第５実施形態において、生産設備の全体構成は、第１実施形態の生産設備１０００の全体構成と同様であり、説明を省略する。第５実施形態においては、情報処理方法の一部が第１実施形態と異なる。

第１実施形態では、測定モードにおいて、信号処理部２０６が、イベント条件が成立したタイミングで、センサへの給電を開始する場合について説明した。第５実施形態では、イベント条件が測定予定時刻に到達するという条件である場合における信号処理部２０６の処理動作について説明する。以下、第５実施形態において、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、同様の部分については説明を省略する。

図９は、第５実施形態に係る測定ルーティン処理の説明図である。図９は、横軸を時間としたタイムチャートである。測定モードにおいて測定を行わない期間中、信号処理部２０６は、センサへの給電を停止するスリープ動作を行う。スリープ動作は、省エネルギー動作とも言い換えることができる。

第５実施形態の測定モードにおいて、図９に示すように、信号処理部２０６は、設定モードの設定処理で設定した時間Ｔ１だけ測定予定時刻９０１よりも早いタイミング９０４でセンサへの給電を開始する。そして、信号処理部２０６は、センサへの給電を開始したタイミング９０４から時間Ｔ１だけ待機する。そして、信号処理部２０６は、時間Ｔ１が経過したタイミング９０５で測定を開始し、時間Ｔ３が経過したタイミング９０７で測定を終了する。

ここで、第５実施形態では、信号処理部２０６は、スリープ動作に入る前に、記憶部２１０に記憶されている測定情報から測定予定時刻９０１を算出しておく。信号処理部２０６は、算出した測定予定時刻９０１から時間Ｔ１を減算することで、給電開始のタイミング９０４を求めておき、測定開始のタイミング９０５を、次回の給電開始のタイミング９０４として記憶部２１０に記録しておく。以上のルーティン処理を繰り返すことで、測定予定時刻９０１と測定開始のタイミング９０５とを一致させることができる。そしてスリープ動作中に、給電開始のタイミングになればセンサへの給電を開始させ、測定開始のタイミングになればセンサからの測定値を取得する。以上により、スリープ動作中でも、適切なタイミングでセンサに給電を開始できると共に、適切なタイミングでセンサから測定値を取得できる。

第５実施形態によれば、測定予定時刻と実際の測定開始時刻とを一致させることができるので、リアルタイム性の高いシステムを提供することができる。また、複数のセンサが監視ノード装置１０４に接続される場合にも、各センサの実際の測定タイミングをそれぞれの測定予定時刻に揃えることができる。

なお本実施形態では、スリープ動作としてセンサへの給電を停止し、監視ノード１０１の機能部全てに給電を続けている。しかしながら、更に電力消費を抑えるならば、スリープ動作中は、トリガ発生部２０２、電力供給部２０４、信号処理部２０６、記憶部２１０のみに給電し、他は停止させても構わない。

［第６実施形態］
第６実施形態に係る情報処理方法について説明する。なお、第６実施形態において、生産設備の全体構成は、第１実施形態の生産設備１０００の全体構成と同様であり、説明を省略する。第６実施形態においては、情報処理方法の一部が第１実施形態と異なる。以下、第６実施形態において、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、同様の部分については説明を省略する。

監視ノード装置１０４の記憶部２１０には、判定に用いる所定時間Ｔ０の上限値及び下限値が設定される。なお、必要に応じて上限値又は下限値のいずれかが省略されていてもよい。図１０は、第６実施形態に係る情報処理方法のフローチャートである。即ち、図１０は、監視ノード装置１０４が起動してからの処理のフローチャートである。

まず、ステップＳ１０１において、電源スイッチがオンされ、監視ノード装置１０４が起動する。ステップＳ１０２において、信号処理部２０６は、所定のノード起動処理を実行する。

その後、ステップＳ１０３において、信号処理部２０６は、第１実施形態と同様、設定処理を実行し、時間Ｔ１を設定する。ステップＳ１０４において、信号処理部２０６は、時間Ｔ１が所定時間Ｔ０の範囲内であるかどうかを判定する。時間Ｔ１が所定時間Ｔ０の範囲内であれば（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、信号処理部２０６は、第１実施形態と同様、測定ルーティン処理を実行する（Ｓ１０５）。

時間Ｔ１が所定時間Ｔ０の範囲を超える場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、信号処理部２０６は、アラートを出力するアラート処理を実行する（Ｓ１０６）。アラートを出力するとは、アラートを示す信号又はデータを出力することである。

以下、アラート処理の具体例について説明する。アラート処理として、信号処理部２０６は、異常識別子を含むデータを、出力部２０７に、上位装置である監視ゲートウェイ装置１０６へ無線又は有線で送信させる。そして、端末１０９がアラートを示す画像を表示することで、人に警告を発することができる。

アラート処理は、これに限定するものではない。例えば、アラート処理として、信号処理部２０６は、不図示のＬＥＤを点灯させる処理、不図示の表示器に警告画像を表示させる処理、又は不図示のブザーを鳴らす処理などを行ってもよい。

また、所定時間Ｔ０の下限値を５ｍｓｅｃに設定しておいた場合を例に説明する。センサと監視ノード装置との間のケーブルで断線していると、センサの電圧値が、センサに給電を開始時から不変である。このため、時間Ｔ１は、０ｍｓｅｃと算出され、記憶部２１０に登録される。信号処理部２０６は、時間Ｔ１が０ｍｓｅｃで、所定時間Ｔ０の下限値である５ｍｓｅｃを下回っているため、アラート処理を実行する。アラート処理として、信号処理部２０６は、例えば不図示のＬＥＤを点灯させる。これによって、ユーザなどの人は、センサ又はケーブルなどに異常があることを、生産設備の運用開始前に知ることができる。

本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載されたものに限定されない。

上述の実施形態では、監視対象である機械装置１０１に複数のセンサ、例えば２つのセンサ１０２，１０３が設けられる場合について説明したが、これに限定するものではない。機械装置１０１に複数のセンサが設けられるのが好適であるが、機械装置１０１に設けられるセンサが１つのみの場合であってもよい。

また、上述の実施形態では、監視対象である機械装置１０１の一例としてポンプである場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、機械装置１０１が６軸多関節ロボットであってもよいし、制御装置に設けられる記憶装置の情報に基づき、伸縮、屈伸、上下移動、左右移動もしくは旋回の動作、またはこれらの複合動作を自動的に行うことができる機械であってもよい。

また、上述の実施形態では、監視ノード装置が電池で駆動される場合について説明したが、これに限定するものではない。上述の実施形態では、電池における容量低下を低減する、即ち電池の持ち時間を長くするのに好適であるが、省エネルギーという観点から、電源装置や商用電源によって監視ノード装置が駆動される場合であっても、本発明は適用可能である。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１００…監視システム（システム）、１０１…機械装置、１０２…センサ、１０３…センサ、１０４…監視ノード装置（情報処理装置、ノード装置）、１０６…監視ゲートウェイ装置（ゲートウェイ装置）、２０６…信号処理部（処理部）

Claims (20)

1. 機械装置の状態を測定するためのセンサが接続される情報処理装置であって、
   前記センサへの給電開始後のセンシングデータであって前記センサへの給電を開始してから第１時間が経過した時点以降のデータを用いて測定データを生成可能な処理部を備え、
   前記処理部は、前記第１時間を自動で設定する設定処理を実行可能である、
   ことを特徴とする情報処理装置。
2. 前記処理部は、前記設定処理において、前記センシングデータを用いて前記第１時間を求める、
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記処理部は、前記設定処理において、前記センシングデータにローパスフィルタ処理を施し、前記ローパスフィルタ処理が施された前記センシングデータを用いて前記第１時間を求める、
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
4. 前記処理部は、前記設定処理において、前記センシングデータが収束条件を満す第２時間を求め、前記第２時間から前記第１時間を求める、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の情報処理装置。
5. 前記処理部は、前記設定処理において、前記第２時間よりも長くなるように前記第１時間を求める、
   ことを特徴とする請求項４に記載の情報処理装置。
6. 前記処理部は、
   前記設定処理を実行する設定モードと、前記測定データを生成する測定モードとを実行可能である、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
7. 前記処理部は、前記測定モードにおいて、前記設定モードで設定した前記第１時間だけ測定予定時刻よりも早いタイミングで前記センサへの給電を開始する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の情報処理装置。
8. 前記処理部は、前記設定処理を、前記情報処理装置の起動時に実行する、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の情報処理装置。
9. 前記処理部は、前記設定処理において、前記センサに対して前記第１時間が既設定の場合には、前記第１時間を再設定する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の情報処理装置。
10. 前記センサに対して前記第１時間が既設定であり、
    前記処理部は、前記情報処理装置の起動後の前記センサを用いた初回の測定において、前記センサへの給電開始後の前記センシングデータであって前記センサへの給電を開始してから前記既設定の前記第１時間が経過した時点以降のデータを用いて前記測定データを生成し、かつ前記設定処理を実行して、前記第１時間を再設定する、
    ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
11. 前記処理部は、前記設定処理を、前記センサに対して前記第１時間が未設定の場合に実行する、
    ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の情報処理装置。
12. 前記センサが複数のセンサのうちの１つであり、
    前記複数のセンサの各々は、複数のグループのいずれかに含まれ、
    前記処理部は、前記設定処理において、前記複数のグループのいずれかのグループにおいて２以上のセンサが含まれている場合、前記２つ以上のセンサに対し前記第１時間を同一に設定する、
    ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の情報処理装置。
13. 前記処理部は、前記設定処理において、前記２つ以上のセンサの各々に対し暫定の第１時間を求め、前記２つ以上のセンサに対する２つ以上の前記暫定の第１時間のうち、最大のものを前記第１時間に設定する、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の情報処理装置。
14. 前記処理部は、前記設定処理を実行し、前記第１時間が所定時間の範囲を超える場合、アラートを出力する、
    ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の情報処理装置。
15. ゲートウェイ装置と、
    機械装置の状態を測定するためのセンサと、
    前記センサと接続され、前記ゲートウェイ装置に無線通信又は有線通信により測定データを出力可能なノード装置と、を備え、
    前記ノード装置は、
    前記センサへの給電開始後のセンシングデータであって前記センサへの給電を開始してから第１時間が経過した時点以降のデータを用いて測定データを生成可能な処理部を備え、
    前記処理部は、前記第１時間を自動で設定する設定処理を実行可能である、
    ことを特徴とするシステム。
16. 請求項１５に記載のシステムと、
    前記機械装置と、
    を備える生産設備。
17. 処理部が、センサを用いて機械装置の状態を測定する情報処理方法であって、
    前記処理部が、第１時間を自動で設定し、
    前記処理部が、前記センサへの給電開始後のセンシングデータであって前記センサへの給電を開始してから第１時間が経過した時点以降のデータを用いて、測定データを生成する、
    ことを特徴とする情報処理方法。
18. 請求項１５に記載のシステムにより前記機械装置の状態を監視しながら物品を製造する、
    ことを特徴とする物品の製造方法。
19. 請求項１７に記載の情報処理方法を、コンピュータに実行させるための制御プログラム。
20. 請求項１９に記載の制御プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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