JP2022136606A - データ分析支援装置、データ分析支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のデータ系列のあいだの相関や因果関係の理解を支援するための技術を提供する。
【解決手段】データ分析支援装置が、対象システムにて記録された複数のデータ系列を読み込むデータ取得手段と、前記複数のデータ系列のうち共通軸を有する２つ以上のデータ系列について、各データ系列のグラフを前記共通軸を揃えて描画したグラフ画面を生成し、前記グラフ画面を表示装置に表示するグラフ表示手段と、前記グラフ画面上にグラフ表示されている前記２つ以上のデータ系列のうちの少なくとも１つのデータ系列のグラフを前記共通軸に沿って移動させる移動操作を受け付けるユーザインターフェイスを提供する操作手段と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、データ分析を支援するための技術に関する。

ＦＡ（ファクトリーオートメーション）分野において、工場で稼働する設備に何らかの事象が発生したときに、設備の出力や各種センサの測定値などのログデータを分析し、事象が発生した原因の究明を行うことがある。そのようなデータ分析においては、収集したさまざまなデータ系列を共通の評価軸（例えば時間軸）にプロットしたグラフをみながら、データ系列同士の相関や因果関係を調査・確認することが有効である。

特許文献１には、射出成形機の品質変動をモニタリングするために、ディスプレイに、少なくとも生産達成率、異常発生の有無、成形条件変更の有無、及び品質データトレンドグラフを共通の時間軸にてマルチ画面により表示する方法が記載されている。具体例として、生産達成率と異常発生の有無とをマルチ画面の中の共通の１つの画面において共通の時間軸に沿って表示するようにし、生産達成率は折れ線グラフにて、異常発生の有無は異常があった場合にその時間幅を帯状かつ共通の時間軸に直角にそれぞれ表示している。

特開２００１－２９３７６１号公報

上記のようなデータ分析では、例えば、製造装置、ＰＬＣ、コントローラ、センサなど、さまざまな機器からデータが収集される。しかし、測定や記録のタイミング、サンプリング周期、内蔵時計の精度などが機器ごとにバラバラであるため、異なる機器から収集されたデータ系列を同じ評価軸上に重ねたとしても、相互にずれてしまう場合がある。また、機器によっては、起動からの経過時間（稼働時間）しか記録できないものもあり、そのような機器で得られたデータ系列は絶対時間を基準とした合わせ込みをそもそも行うことができない。

評価軸上にプロットされたデータ系列同士がずれてしまっていては、データ系列同士の相関や因果関係が把握しづらく、原因推定に経験や時間を必要とするという課題があった。

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであって、複数のデータ系列のあいだの相関や因果関係の理解を支援するための技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用する。

本発明の第一側面は、対象システムにて記録された複数のデータ系列を読み込むデータ取得手段と、前記複数のデータ系列のうち共通軸を有する２つ以上のデータ系列について、各データ系列のグラフを前記共通軸を揃えて描画したグラフ画面を生成し、前記グラフ画面を表示装置に表示するグラフ表示手段と、前記グラフ画面上にグラフ表示されている前記２つ以上のデータ系列のうちの少なくとも１つのデータ系列のグラフを前記共通軸に沿って移動させる移動操作を受け付けるユーザインターフェイスを提供する操作手段と、
を有し、前記グラフ表示手段は、前記ユーザインターフェイスにより受け付けた操作に応じて前記グラフ画面を更新することを特徴とするデータ分析支援装置を提供する。

このようなユーザインターフェイスとグラフ表示の更新機能を提供することによって、ユーザは、各データ系列のグラフを見比べながら、それらのデータ系列同士を意味のある位置関係になるように画面上で容易に調整することができる。したがって、オリジナルのデータ系列をただ重ねて表示するだけでは理解できなかった、データ系列同士の相関や因果関係が発見しやすくなり、効率の良い分析が可能になると期待できる。

前記ユーザインターフェイスは、前記グラフ画面上にグラフ表示されている前記２つ以上のデータ系列のうち、移動対象とするデータ系列を選択する移動対象選択操作を受け付けてもよい。ユーザ自身が移動対象を任意に選択したり切り替えたりできることで、分析の効率や利便性が向上する。

前記ユーザインターフェイスは、移動対象として選択されたデータ系列のグラフのうちの一部分のみを選択する部分選択操作と、前記部分選択操作によって選択された一部分のみを前記共通軸に沿って移動させる部分移動操作を受け付けてもよい。グラフ中の一部分（例えば、変化点、立ち上がり、立ち下がり、クロスポイントなど）に注目して位置調整できることで、分析の効率や利便性が向上する。

前記ユーザインターフェイスは、前記データ取得手段によって読み込まれた前記複数のデータ系列のうち、グラフ表示対象とするデータ系列を選択する表示対象選択操作を受け付けてもよい。ユーザ自身が比較表示するデータ系列を任意に選択したり切り替えたりできることで、分析の効率や利便性が向上する。

前記表示対象選択操作は、前記複数のデータ系列の項目名を一覧表示するリストの上で、グラフ表示対象とするデータ系列の項目名を選択状態にする操作であってもよい。このようなユーザインターフェイスにより、グラフ表示対象を直観的に選択することができる。

前記表示対象選択操作は、前記複数のデータ系列の項目名を一覧表示するリストから、グラフ表示対象とするデータ系列の項目名を前記グラフ画面上のグラフ描画領域にドラッグ＆ドロップする操作であってもよい。このようなユーザインターフェイスにより、グラフ表示対象を直観的に選択することができる。

前記ユーザインターフェイスは、前記複数のデータ系列の中からグラフ表示対象とするデータ系列が選択されたときに、その選択されたデータ系列と共通軸を有さないデータ系列をグラフ表示対象として選択できないように制御してもよい。このような選択制御を行うことで、同じ共通軸にプロットできないデータ系列を選択してしまうことを未然に防止できるので、ユーザの利便性を向上することができる。

前記グラフ画面は、複数のグラフ描画領域を含み、前記ユーザインターフェイスは、グラフ表示対象として選択したデータ系列をどのグラフ描画領域に表示するかを指定する描画領域指定操作を受け付けてもよい。複数のデータ系列を見比べるときに、同じグラフ描画領域に重ねたり、別々のグラフ描画領域に並べたり、といった表示を任意に選ぶことができるので、分析の効率や利便性が向上する。

前記グラフ表示手段は、移動前のグラフと移動後のグラフを識別可能な態様で前記グラフ画面に描画してもよい。移動前のグラフ、すなわちオリジナルの状態を容易に識別できるようにしたことで、表示されているグラフがオリジナルの状態なのかユーザによる修正
が加えられたものなのかの混乱が生じない。

前記操作手段は、グラフの移動を所定の範囲に制限してもよい。例えば、前記所定の範囲は、移動対象であるデータ系列のサンプリング周期以下に設定されてもよい。このような制限を設けることにより、修正時の利便性が向上する。また、荒唐無稽な編集を未然に防ぐことができるので、経験やスキルの乏しい人でも、妥当性のあるグラフ編集が容易となり、適切な分析を行うことができる。

前記ユーザインターフェイスは、グラフを移動した後に、そのグラフの描画位置を確定する移動完了操作を受け付けてもよい。これにより、意図しないグラフ編集を防止できるので、利便性が向上する。

前記ユーザインターフェイスを利用してユーザが操作した内容を操作履歴として記録する操作履歴記録手段をさらに有してもよい。これにより、ユーザが編集したグラフの状態を後から再現したり、外部に出力したり、他の者に伝達したりすることが容易に実現できる。

前記グラフ表示手段は、移動後のグラフの付加情報として移動量の情報を前記グラフ画面に描画してもよい。移動量を定量的に把握できるようにすることで、分析の効率や利便性が向上する。

前記ユーザインターフェイスは、移動後のグラフをオリジナルの状態に戻すリセット操作を受け付けてもよい。これにより、利便性が向上する。

本発明の第二側面は、対象システムにて記録された複数のデータ系列を読み込むステップと、前記複数のデータ系列のうち共通軸を有する２つ以上のデータ系列について、各データ系列のグラフを前記共通軸を揃えて描画したグラフ画面を生成し、前記グラフ画面を表示装置に表示するステップと、ユーザインターフェイスにより、前記グラフ画面上にグラフ表示されている前記２つ以上のデータ系列のうちの少なくとも１つのデータ系列のグラフを前記共通軸に沿って移動させる移動操作を受け付けるステップと、前記ユーザインターフェイスにより受け付けた操作に応じて前記グラフ画面を更新するステップと、を有することを特徴とするデータ分析支援方法を提供する。

本発明の第三側面は、上記のデータ分析支援方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを提供する。

本発明は、上記手段の少なくとも一部を有するデータ分析支援装置、原因分析装置、データ系列表示装置などとして捉えてもよい。また、本発明は、上記処理の少なくとも一部を有するデータ分析支援方法、原因分析方法、データ系列表示方法などとして捉えてもよいし、かかる方法を実現するためのプログラムやそのプログラムを非一時的に記録した記録媒体として捉えることもできる。なお、上記手段ないし処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。

本発明によれば、複数のデータ系列のあいだの相関や因果関係の理解を支援することができる。

図１は、本発明の一実施の形態に係るデータ分析支援装置の適用例を模式的に示す図である。 図２は、データ分析支援装置のグラフ画面の例を示す図である。 図３は、本実施形態に係るデータ分析支援装置の構成例を示すブロック図である。 図４は、データ分析支援装置による処理の流れを示すフローチャートである。 図５は、データ分析支援装置のグラフ画面の例を示す図である。 図６は、部分選択操作と部分移動操作の使用例を説明するための図である。 図７は、分析例１における対象システムの例を示す図である。 図８は、分析例１におけるデータ分析の様子を示す図である。 図９は、分析例１におけるデータ分析の様子を示す図である。 図１０Ａは、分析例２における対象システムの例を示す図であり、図１０Ｂは、外乱光の原因を説明する図である。 図１１は、分析例１におけるデータ分析の様子を示す図である。 図１２は、データ分析支援装置のグラフ画面の例を示す図である。

＜適用例＞
図１、図２を参照して、本発明の適用例を説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係るデータ分析支援装置の適用例を模式的に示している。図２は、データ分析支援装置のユーザインターフェイスの例を示している。

データ分析支援装置１は、分析対象たる対象システム２にて記録された複数のデータ系列の分析を支援する機能を提供する情報処理装置である。データ分析支援装置１は、対象システム２において何らかの事象（例えば、緊急停止、品質不良など）が発生したときに、原因推定や改善策の立案などに利用される。

対象システム２は、データ分析支援装置１による分析の対象となる機器ないし機器群であり、任意に設定することができる。図１の例では、ＰＬＣ（ブログラマブルロジックコントローラ）２０、投光器２１Ｔと受光器２１Ｒを有するＳＬＣ（セーフティライトカーテン）２１、ＳＬＣ２１の電源装置２１Ｐおよびコントローラ２１Ｃ、投光器２２Ｔと受光器２２Ｒを有するＳＬＣ２２、ＳＬＣ２２の電源装置２２Ｐおよびコントローラ２２Ｃ、振動センサ２３、などで構成される安全制御システムが対象システム２に設定されている。対象システム２とデータ分析支援装置１は、ネットワークで接続されていてもよいし、対象システム２の機器が稼働している最中はデータ分析支援装置１をオフラインにしていてもよい。

データ分析支援装置１は、対象システム２にて記録された複数のデータ系列を読み込むと、各データ系列のグラフを共通軸（例えば時間軸）を揃えて描画したグラフ画面３を生成し表示する（図２参照）。ユーザは、図２のようなユーザインターフェイスを利用して、表示対象とするデータ系列を任意に選択したり、表示されたグラフを共通軸に沿って任意に移動させてデータ系列同士の位置関係を調整したりすると、その操作に応じてグラフ画面３の描画が更新される。

このようなユーザインターフェイスとグラフ表示の更新機能を提供することによって、ユーザは、各データ系列のグラフを見比べながら、それらのデータ系列同士を意味のある位置関係になるように画面上で容易に調整することができる。したがって、オリジナルのデータ系列をただ重ねて表示するだけでは理解できなかった、データ系列同士の相関や因果関係が発見しやすくなり、効率の良い分析が可能になると期待できる。

＜実施形態＞
図３は、本実施形態に係るデータ分析支援装置１の構成例を示すブロック図である。

データ分析支援装置１は、主な構成として、データ取得部１１、記憶部１２、グラフ表示部１３、操作部１４、操作履歴記録部１５を有する。

データ取得部１１は、対象システム２にて記録された複数のデータ系列を読み込む機能である。データ系列は複数の値から構成されるデータセットであり、対象システム２を構成する機器で生成ないし測定され、記録されたデジタルデータであれば、どのような種類のデータでも構わない。図１の対象システム２の場合であれば、例えば、ＳＬＣ２１、２２の受光量の時系列データ、ＳＬＣ２１、２２の安全信号（停止命令信号）、受光器２１Ｒ、２２Ｒの光軸ごとの個別受光量、電源装置２１Ｐ、２２Ｐのアラート信号、コントローラ２１Ｃ、２２Ｃの駆動信号、コントローラ２１Ｃ、２２Ｃのミューティング情報、振動センサ２３の検知信号、ＰＬＣ２０の制御信号やＩ／Ｏなど、さまざまな種類のデータ系列を用いてよい。

記憶部１２は、取得したデータ系列、ユーザの操作履歴、編集後のグラフなどを記憶する機能である。

グラフ表示部１３は、各データ系列のグラフを共通軸を揃えて描画したグラフ画面（図２参照）を生成し、グラフ画面を表示装置１６に表示する機能である。「共通軸を揃えて描画」には、複数のデータ系列のグラフを同じグラフ描画領域（グラフエリア）に重ねて描画する形態（図２参照）、複数のデータ系列のグラフをそれぞれ別個のグラフ描画領域に並べて描画する形態（図４参照）の両方が含まれる。

操作部１４は、グラフに対する操作を受け付けるユーザインターフェイスを提供する機能である。「グラフに対する操作」は、例えば、グラフを共通軸に沿って移動させる「移動操作」、移動対象とするデータ系列を選択する「移動対象選択操作」、グラフのうちの一部分のみを選択する「部分選択操作」、グラフの一部分のみを共通軸に沿って移動させる「部分移動操作」、グラフ表示対象とするデータ系列を選択する「表示対象選択操作」、選択したデータ系列をどのグラフ描画領域に表示するかを指定する「描画領域指定操作」、グラフの描画位置を確定する「移動完了操作」、移動後のグラフをオリジナルの状態に戻す「リセット操作」などを含むとよい。

操作履歴記録部１５は、ユーザインターフェイスを利用してユーザが操作した内容を操作履歴として記録する機能である。

表示装置１６は、情報を表示するためのデバイスであり、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイが用いられる。入力装置１７は、情報を入力するためのデバイスであり、例えば、キーボード、マウス、タッチパネルなどが用いられる。表示装置１６と入力装置１７を兼ねるタッチパネルディスプレイを用いてもよい。

データ分析支援装置１は、例えば、プロセッサ、メモリ、ストレージなどを備えるパーソナルコンピュータにより構成してもよい。その場合は、プロセッサが、ストレージに格納されているプログラムをメモリにロードし、プログラムを実行することによって、図３に示す各部の機能が提供される。なお、この構成に限られず、図３の機能のうちの一部または全部をＡＳＩＣやＦＰＧＡなどで構成してもよいし、クラウドコンピューティングや分散コンピューティングによって実現してもよい。

＜データ分析支援方法＞
図４に沿って、本実施形態のデータ分析支援方法の一例を説明する。図４は、データ分
析支援装置１による処理の流れを示すフローチャートである。

例えば、ユーザがデータ分析支援装置１を起動し、分析対象となる対象システム２を指定してデータ取得を指示する。すると、ステップＳ１００において、データ取得部１１が、対象システム２に含まれる機器からログデータを読み込む。図１の例であれば、例えば、ＳＬＣ２１、２２の受光量の時系列データ、ＳＬＣ２１、２２の安全信号（停止命令信号）、受光器２１Ｒ、２２Ｒの光軸ごとの個別受光量、電源装置２１Ｐ、２２Ｐのアラート信号、コントローラ２１Ｃ、２２Ｃの駆動信号、コントローラ２１Ｃ、２２Ｃのミューティング情報、振動センサ２３の検知信号、ＰＬＣ２０の制御信号やＩ／Ｏなどが読み込まれてよい。ステップＳ１００で取得されたデータ系列は、記憶部１２に格納される。

ステップＳ１０１において、グラフ表示部１３は、グラフ画面を生成し表示装置１６に表示する。

図２にグラフ画面３の一例を示す。このグラフ画面３は、グラフ描画領域としてのグラフエリア３０、表示対象選択操作や移動対象選択操作を受け付けるためのユーザインターフェイスであるデータ系列リスト３１、移動操作や部分移動操作を受け付けるためのユーザインターフェイスである移動ボタン３２、リセット操作を受け付けるためのリセットボタン３３を含む。データ系列リスト３１には、ステップＳ１００で読み込んだデータ系列の項目名が一覧表示され、個々の項目名のとなりに表示チェックボックスと移動チェックボックスが配置されている。初期状態では、すべてのチェックボックスがＯＦＦ（非選択）状態であり、グラフエリア３０にはなにも描画されていない。

ユーザが、マウスやタッチパネルなどの入力装置１７を利用して、グラフ画面３のユーザインターフェイスで所定の操作を行うと、ステップＳ１０２において、操作部１４がそのユーザ操作を受け付ける。ユーザ操作を受け付けると、ステップＳ１０３に進む。なお、図示しないが、もしユーザ操作が終了操作である場合は、図４のフローを抜け、処理を終了する。

ステップＳ１０３において、グラフ表示部１３は、ステップＳ１０２で受け付けたユーザ操作に応じてグラフ画面３の更新を行う。そして、ステップＳ１０４において、操作履歴記録部１５が、ユーザが操作した内容（すなわち、ユーザがグラフに対してどのような編集を行ったか）を操作履歴として記憶部１２に記録する。ユーザ操作が行われるたび、ステップＳ１０３～Ｓ１０４の処理が実行される。

＜グラフ操作＞
グラフ画面におけるグラフ操作の例について詳しく説明する。

（１）表示対象選択操作
図２のグラフ画面３において、ユーザが、データ系列リスト３１の表示チェックボックスをＯＮにすると、当該データ系列が表示対象として選択された状態となり、当該データ系列のグラフがグラフエリア３０に描画される。ここで、２つ以上のデータ系列が選択されると、グラフ表示部１３は、各データ系列のグラフを共通軸を揃えて描画する。図２の例では、項目Ａ「ＳＬＣ受光量」と項目Ｂ「ＳＬＣ安全信号」が選択状態になっており、項目Ａのグラフ（破線）と項目Ｂのグラフ（実線）が時間軸を揃えて描画されている。

ところで、ステップＳ１００で取得されるデータ系列にはさまざまな種類のデータセットが含まれ得るため、共通軸をもたないデータ系列の組み合わせも存在し得る。もしそのような組み合わせのデータ系列が選択されても、同じ共通軸にグラフをプロットすることができない。そこで、操作部１４は、共通軸をもたない組み合わせのデータ系列が同時に
選択されないよう、既に選択されているデータ系列と共通軸を有さないデータ系列をグラフ表示対象として選択できなくする選択禁止制御を行う。図２の例では、項目Ａ～項目Ｄのデータ系列は時間軸という共通軸を有するが、項目Ｅと項目Ｆのデータ系列は時間軸を有さない。そのため、項目Ａと項目Ｂが選択された状態では、項目Ｅと項目Ｆの表示チェックボックスがディセーブル状態（グレーアウト状態ともいう）となり、選択不可となる。

表示対象の選択は、データ系列リスト３１での項目名の選択（表示チェックボックスのＯＮ）以外の操作で行えるようにしてもよい。例えば、データ系列リスト３１上で項目名を選択し、これをグラフエリア３０にドラッグ＆ドロップする操作でもよい。

以上のようなユーザインターフェイスを提供することにより、ユーザは直観的にグラフ表示対象を選択することができるので、データ分析の効率やユーザの利便性を向上することができる。

（２）移動対象選択操作
図２のグラフ画面３において、ユーザが、データ系列リスト３１の移動チェックボックスをＯＮにすると、当該データ系列が移動対象として選択された状態となる。移動対象は１個以上、何個でも選択可能である。図２の例では、項目Ｂ「ＳＬＣ安全信号」が移動対象として選択された状態になっている。

（３）移動操作
図２のグラフ画面３において、ユーザが、移動ボタン３２を操作すると、移動対象として選択されているデータ系列のグラフが共通軸に沿って移動する。例えば、図２の例のように、項目Ｂ「ＳＬＣ安全信号」の移動チェックボックスをＯＮにした状態で、移動ボタン３２のうちの左矢印ボタンを押すと、グラフエリア３０に描画されているグラフＢが所定量だけ左に移動する。グラフＢをさらに左に移動させたければ、左矢印ボタンを繰り返し押下するか、押し続ければよい。逆に、グラフＢを右に移動させたければ、移動ボタン３２のうちの右矢印ボタンを押せばよい。

例えば、図２では、ＳＬＣの受光量と安全信号の関係を分析しようとしている。ＳＬＣは、受光量が閾値Ｔｈを下回ったら、物体による遮光が発生したと判断し、安全信号ＯＮを出力する、という仕様であると仮定する。図２の上段（移動前のグラフ）をみると、受光量の低下と安全信号のＯＮ出力とが関係しているようにもみえるが、安全信号の立ち上がりや立ち下がりのタイミングが受光量が閾値Ｔｈを横切るタイミング（クロスポイント）とずれている。このようなずれが生じるのは、受光量のログを記録する機器と安全信号のログを記録する機器との間で、測定や記録のタイミング、サンプリング周期、内蔵時計の精度などが相違するからである。ずれたグラフでは、受光量と安全信号の間に本当に相関があるのか確信がもてない。そこで、ユーザが、グラフエリア３０を見ながら、グラフＢを徐々に左側に移動させていくと、安全信号の立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングがちょうど受光量のクロスポイントと一致するところがある。このようなグラフ表示を見ることで、安全信号のＯＮ出力が受光量の低下に起因するものであることが直観的かつ明確に理解できるようになり、データ分析の効率および精度の向上が期待できる。

なお、移動操作が行われた場合は、移動前のグラフと移動後のグラフを識別可能な態様でグラフ画面３に描画するとよい。図２の例では、移動前のグラフ（つまりオリジナルのグラフ）を点線で描画し、移動後のグラフを実線で描画することで、両者を識別可能にしている。他の方法として、例えば、色、太さ、線種、濃度、透明度などを変えてもよい。また、移動操作が行われた場合は、移動後のグラフの付加情報として、移動量の情報（つまり、グラフをどの程度移動させたか）をグラフ画面３に描画するとよい。図２の例では
、グラフＢの近傍に、「←３０ｍｓ」のごとく移動方向と移動量を描画している。移動前のグラフ、すなわちオリジナルの状態を容易に識別できるようにしたことで、表示されているグラフがオリジナルの状態なのかユーザによる修正が加えられたものなのかの混乱が生じない。また、移動量を定量的に把握できるようにすることで、分析の効率や利便性が向上する。

（４）移動完了操作
ユーザがグラフを移動した後に、データ系列リスト３１内の移動チェックボックスをＯＦＦにすると、そのグラフの描画位置が確定する。データ分析を行う中で、グラフを適切な位置まで移動させたらチェックボックスを外し位置を確定させることで、意図しないグラフ編集を防止できる。

（５）リセット操作
ユーザがリセットボタン３３を押下すると、移動後のグラフがすべてオリジナルの状態に戻る。データ分析を行う中で、仮説を立ててグラフを移動させてみたものの、有意な関係が見いだせない場合もある。そのようなときにリセット操作ですべてを元に戻すことができれば、トライ＆エラーが容易に行え、利便性が向上する。

（６）描画領域指定操作
図５にグラフ画面３の他の構成例を示す。このグラフ画面３は、複数のグラフ描画領域として、グラフエリア１ ３０１とグラフエリア２ ３０２を含む。また、データ系列リスト３１には、表示１チェックボックスと表示２チェックボックスが設けられている。

ユーザが表示１チェックボックスをＯＮにすると、当該項目のデータ系列のグラフがグラフエリア１ ３０１に表示される。他方、表示２チェックボックスをＯＮにすると、当該項目のデータ系列のグラフがグラフエリア２ ３０２に表示される。両方のチェックボックスをＯＮにすることで、１つのデータ系列のグラフを複数のグラフエリアに表示することも可能である。

図５の例では、項目Ａ「ＳＬＣ受光量」と項目Ｂ「ＳＬＣ安全信号」がグラフエリア１
３０１に表示され、項目Ｃ「振動センサアラート」と項目Ｄ「電源装置アラート」がグラフエリア２ ３０２に表示されている。そして、項目Ｂと項目Ｄが移動対象として選択されている。この状態で移動ボタン３２を押すと、グラフエリア１の項目Ｂのグラフとグラフエリア２の項目Ｄのグラフが一緒に移動することになる。

このようなユーザインターフェイスにより、複数のデータ系列を見比べるときに、同じグラフ描画領域に重ねたり、別々のグラフ描画領域に並べたり、といった表示を任意に選ぶことができるので、分析の効率や利便性が向上する。

（７）部分選択操作および部分移動操作
グラフの全体ではなく、グラフのうちの一部分のみを選択し移動させるためのユーザインターフェイスを用意してもよい。このような操作が可能になると、グラフ上の１～数点のサンプリング点のみを移動させたり、矩形信号の１つの山のみを移動させたり、といった編集ができる。

図６を用いて、部分選択・移動の使用例を説明する。図６の上段は原信号（アナログ信号）を、中段はサンプリング信号（デジタルデータ）を示している。電圧信号のようなアナログ信号をデジタルデータとして記録する場合、所定の周期で電圧値をサンプリングすることになる。例えば、電圧値が閾値電圧Ｖｔｈ以下の場合に０（Ｌｏｗ）、電圧値が閾値電圧Ｖｔｈを超えた場合に１（Ｈｉｇｈ）とした場合、サンプリング信号は図６の中段
に示すような矩形波となる。

データ分析支援装置１でサンプリング信号を読み込み、グラフ画面３に表示すると、Ｔ１～Ｔ４までは０（Ｌｏｗ）で、Ｔ４で立ち上がり、Ｔ６で立ち下がるようなグラフが描画される。このようなグラフを見ることで原信号のおおまかな挙動は把握できるものの、原信号の電圧値が閾値電圧Ｖｔｈを実際に横切った時刻（クロスポイントＴｃ）とサンプリング信号の立ち上がり時刻Ｔ４との間には誤差があるため、他の信号の変化タイミングと厳密に比較するときに問題となる場合がある。

そこで、図６の下段に示すように、グラフの中の一部分のみを選択し移動することで、例えば、信号の立ち上がりのタイミングをクロスポイントＴｃの位置にあわせるような編集が可能である。なお、グラフの部分選択は、例えば、マウスポインタのドラッグによる範囲選択などで行えばよい。

部分移動可能な範囲を所定の範囲に制限してもよい。例えば、サンプリング周期による誤差の是正を目的とするのであれば、プラス方向、マイナス方向それぞれの移動可能範囲をサンプリング周期以下に設定すれば十分である。

＜分析例１＞
図７～図９に分析例１を示す。図７は、ある工程の入口と出口にそれぞれ設置されたＳＬＣを示している。入口の高さと出口の高さが異なるため、入口側のＳＬＣ２１と出口側のＳＬＣ２２は光軸数が異なる。この例は、入口側のＳＬＣ２１が２０光軸、出口側のＳＬＣ２２が１２光軸の構成である。

図８は、データ分析支援装置１に、ＳＬＣ２１の光軸ごとの個別受光量のデータ系列と、ＳＬＣ２２の光軸ごとの個別受光量のデータ系列を読み込んだ例を示している。個別受光量のデータ系列のグラフは、横軸が光軸（光軸番号）、縦軸が光軸ごとの受光量を表している。２つのＳＬＣ２１、２２のデータ系列をそのままグラフ表示した場合、光軸番号＃１から順に受光量の値が並ぶ。このようなグラフを見比べた場合に、ＳＬＣ２１の中央部の光量低下とＳＬＣ２２の中央部の光量低下に相関があるのか否かは判断がつかない。実際は、ＳＬＣ２１とＳＬＣ２２には図７のような位置関係に設置され、ＳＬＣ２１の光軸番号＃５とＳＬＣ２２の光軸番号＃１が同じ高さに配置されているのであるが、図８のようなグラフ表示ではＳＬＣ２１とＳＬＣ２２のどの光軸が対応するのかが分かり難いからである。

そこで、図９に示すように、ＳＬＣ２２の個別受光量のグラフを移動し、２つのグラフの光軸の位置を、実際のＳＬＣの配置と同じになるように調整する。このようなグラフ編集を行うことにより、ＳＬＣ２１の光量低下部分とＳＬＣ２２の光量低下部分の位置及び大きさが合致することが確認でき、同じ（あるいは同サイズの）物体が入口と出口を通過したことがわかる。

＜分析例２＞
図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１に分析例２を示す。図１０Ａは、平行に配置された２つのラインを上から視た模式図である。左側のラインでは、ベルトコンベア４１の両脇にＳＬＣ２１の投光器２１Ｔと受光器２１Ｒが設置されている。このＳＬＣ２１は、ワークが通過するべきタイミングでの遮光は無視し、ワークが通過するはずのないタイミングで遮光を検知した場合には装置を停止する制御を行う。また、受光器２１Ｒに投光器２１Ｔ以外からの光（外乱光）が入射した場合にも、装置を停止する。同様に、右側のラインでは、ベルトコンベア４２の両脇にＳＬＣ２２の投光器２２Ｔと受光器２２Ｒが設置されている。このＳＬＣ２２もＳＬＣ２１と同様の制御が行われる。

図１０Ａに示す対象システムにおいて、左側のラインでのみ、ＳＬＣ２１による装置停止が頻発するという問題が発生したと仮定する。

左側のラインと右側のラインは別々に管理されているが、経験上、２つのラインを同時に動作させたときにのみ左側のラインの停止が確認された。そこで、ユーザは２つのラインの挙動に何らかの因果関係があるのではという仮説をたて、２つのラインのログデータを見比べることとした。

図１１の上段は、データ分析支援装置１に、ＳＬＣ２１のログデータとＳＬＣ２２のログデータを読み込んだところを示している。項目ＡはＳＬＣ２１のミューティング情報である。ミューティング情報は、ワークが通過する期間（遮光を無視する期間）はＯＮ（Ｈｉｇｈ）となり、ワークが通過しない機械（遮光を検知する期間）はＯＦＦ（Ｌｏｗ）となる信号である。項目ＢはＳＬＣ２１の外乱判定信号である。外乱判定信号は、受光器２１Ｒで外乱光を検知したときにＯＮ（Ｈｉｇｈ）となる信号である。項目Ｃ、項目ＤはそれぞれＳＬＣ２２のミューティング情報と外乱判定信号である。

図１１の上段では、右側のラインのＳＬＣ２２のミューティング情報と、左側のラインのＳＬＣ２１の外乱判定信号を、共通の時間軸上に重ねて表示している。ＳＬＣ２１とＳＬＣ２２は異なる機器であり独立して制御されているため、２つのデータ系列の時間の間にはズレがある。したがって、単に２つのグラフを重ねただけでは、２つのデータ系列に相関や因果関係があるかどうかはわからない。

ここで、ＳＬＣ２１とＳＬＣ２２の間の時間にズレがあることを念頭において、項目Ｂのグラフを左側にスライドさせていったときに、図１１の下段に示すように、ある位置で、項目Ｂのグラフと項目Ｃのグラフの間隔が一致することが発見できたとする。ここから、右側のラインにおけるミューティング期間（つまり、ワークの通過期間）と、左側のラインのＳＬＣ２１に入射する外乱光との間に、なんらかの関係があることがわかる。

このような分析結果をヒントにして現場の調査を実施したところ、図１０Ｂに示すように、右側のラインにおいて、搬送中のワークが傾いた場合に、投光器２２Ｔの光がワークの側面に反射し、左側のラインのＳＬＣ２１の受光器２１Ｒに入射し、外乱光による装置停止を招くことがあることがわかった。このように原因究明が進めば、ベルトコンベア４２にワークの姿勢を整えるガイドを設ける、ＳＬＣ２１とＳＬＣ２２の間に衝立を設ける、などの対策を速やかに採ることができる。

＜変形例＞
上記実施形態は、本発明の構成例を例示的に説明するものに過ぎない。本発明は上記の具体的な形態には限定されることはなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。

例えば、上述したグラフ画面では、グラフを横軸に沿って移動させる例を示したが、共通軸が縦軸である場合には縦軸に沿ってグラフを移動させてもよい。図１２は、図９のグラフを縦にした例である。

また、上述したグラフ画面では、２次元グラフの例を示したが、３次元グラフを表示してもよい。例えば、図９は光軸ごとの個別受光量を示しているが、これをさらに時間方向に並べれば、時間、光軸番号、受光量の３次元グラフとなる。このような３次元グラフの時間軸に対し、例えば、安全信号のデータを重ねることで、３次元グラフと２次元グラフの重ね合わせも可能である。

＜付記＞
〔１〕 対象システム（２）にて記録された複数のデータ系列を読み込むデータ取得手段（１１）と、
前記複数のデータ系列のうち共通軸を有する２つ以上のデータ系列について、各データ系列のグラフを前記共通軸を揃えて描画したグラフ画面（３）を生成し、前記グラフ画面（３）を表示装置（１６）に表示するグラフ表示手段（１３）と、
前記グラフ画面（３）上にグラフ表示されている前記２つ以上のデータ系列のうちの少なくとも１つのデータ系列のグラフを前記共通軸に沿って移動させる移動操作を受け付けるユーザインターフェイス（３２）を提供する操作手段（１４）と、を有し、
前記グラフ表示手段（１３）は、前記ユーザインターフェイス（３２）により受け付けた操作に応じて前記グラフ画面（３）を更新する
ことを特徴とするデータ分析支援装置（１）。

〔２〕 対象システム（２）にて記録された複数のデータ系列を読み込むステップ（Ｓ１００）と、
前記複数のデータ系列のうち共通軸を有する２つ以上のデータ系列について、各データ系列のグラフを前記共通軸を揃えて描画したグラフ画面（３）を生成し、前記グラフ画面（３）を表示装置（１６）に表示するステップ（Ｓ１０１）と、
ユーザインターフェイス（３２）により、前記グラフ画面（３）上にグラフ表示されている前記２つ以上のデータ系列のうちの少なくとも１つのデータ系列のグラフを前記共通軸に沿って移動させる移動操作を受け付けるステップ（Ｓ１０２）と、
前記ユーザインターフェイス（３２）により受け付けた操作に応じて前記グラフ画面（３）を更新するステップ（Ｓ１０３）と、
を有することを特徴とするデータ分析支援方法。

１：データ分析支援装置
２：対象システム
３：グラフ画面
２１Ｃ、２２Ｃ：コントローラ
２１Ｐ、２２Ｐ：電源装置
２１Ｒ、２２Ｒ：受光器
２１Ｔ、２２Ｔ：投光器
２３：振動センサ
３０：グラフエリア
３１：データ系列リスト
３２：移動ボタン
３３：リセットボタン
４１、４２：ベルトコンベア

Claims (17)

1. 対象システムにて記録された複数のデータ系列を読み込むデータ取得手段と、
   前記複数のデータ系列のうち共通軸を有する２つ以上のデータ系列について、各データ系列のグラフを前記共通軸を揃えて描画したグラフ画面を生成し、前記グラフ画面を表示装置に表示するグラフ表示手段と、
   前記グラフ画面上にグラフ表示されている前記２つ以上のデータ系列のうちの少なくとも１つのデータ系列のグラフを前記共通軸に沿って移動させる移動操作を受け付けるユーザインターフェイスを提供する操作手段と、を有し、
   前記グラフ表示手段は、前記ユーザインターフェイスにより受け付けた操作に応じて前記グラフ画面を更新する
   ことを特徴とするデータ分析支援装置。
2. 前記ユーザインターフェイスは、前記グラフ画面上にグラフ表示されている前記２つ以上のデータ系列のうち、移動対象とするデータ系列を選択する移動対象選択操作を受け付ける
   ことを特徴とする請求項１に記載のデータ分析支援装置。
3. 前記ユーザインターフェイスは、移動対象として選択されたデータ系列のグラフのうちの一部分のみを選択する部分選択操作と、前記部分選択操作によって選択された一部分のみを前記共通軸に沿って移動させる部分移動操作を受け付ける
   ことを特徴とする請求項２に記載のデータ分析支援装置。
4. 前記ユーザインターフェイスは、前記データ取得手段によって読み込まれた前記複数のデータ系列のうち、グラフ表示対象とするデータ系列を選択する表示対象選択操作を受け付ける
   ことを特徴とする請求項１～３のうちいずれか１項に記載のデータ分析支援装置。
5. 前記表示対象選択操作は、前記複数のデータ系列の項目名を一覧表示するリストの上で、グラフ表示対象とするデータ系列の項目名を選択状態にする操作である
   ことを特徴とする請求項４に記載のデータ分析支援装置。
6. 前記表示対象選択操作は、前記複数のデータ系列の項目名を一覧表示するリストから、グラフ表示対象とするデータ系列の項目名を前記グラフ画面上のグラフ描画領域にドラッグ＆ドロップする操作である
   ことを特徴とする請求項４に記載のデータ分析支援装置。
7. 前記ユーザインターフェイスは、前記複数のデータ系列の中からグラフ表示対象とするデータ系列が選択されたときに、その選択されたデータ系列と共通軸を有さないデータ系列をグラフ表示対象として選択できないように制御する
   ことを特徴とする請求項４～６のうちいずれか１項に記載のデータ分析支援装置。
8. 前記グラフ画面は、複数のグラフ描画領域を含み、
   前記ユーザインターフェイスは、グラフ表示対象として選択したデータ系列をどのグラフ描画領域に表示するかを指定する描画領域指定操作を受け付ける
   ことを特徴とする請求項４～７のうちいずれか１項に記載のデータ分析支援装置。
9. 前記グラフ表示手段は、移動前のグラフと移動後のグラフを識別可能な態様で前記グラフ画面に描画する
   ことを特徴とする請求項１～８のうちいずれか１項に記載のデータ分析支援装置。
10. 前記操作手段は、グラフの移動を所定の範囲に制限する
    ことを特徴とする請求項１～９のうちいずれか１項に記載のデータ分析支援装置。
11. 前記所定の範囲は、移動対象であるデータ系列のサンプリング周期以下に設定される
    ことを特徴とする請求項１０に記載のデータ分析支援装置。
12. 前記ユーザインターフェイスは、グラフを移動した後に、そのグラフの描画位置を確定する移動完了操作を受け付ける
    ことを特徴とする請求項１～１１のうちいずれか１項に記載のデータ分析支援装置。
13. 前記ユーザインターフェイスを利用してユーザが操作した内容を操作履歴として記録する操作履歴記録手段をさらに有する
    ことを特徴とする請求項１～１２のうちいずれか１項に記載のデータ分析支援装置。
14. 前記グラフ表示手段は、移動後のグラフの付加情報として移動量の情報を前記グラフ画面に描画する
    ことを特徴とする請求項１～１３のうちいずれか１項に記載のデータ分析支援装置。
15. 前記ユーザインターフェイスは、移動後のグラフをオリジナルの状態に戻すリセット操作を受け付ける
    ことを特徴とする請求項１～１４のうちいずれか１項に記載のデータ分析支援装置。
16. 対象システムにて記録された複数のデータ系列を読み込むステップと、
    前記複数のデータ系列のうち共通軸を有する２つ以上のデータ系列について、各データ系列のグラフを前記共通軸を揃えて描画したグラフ画面を生成し、前記グラフ画面を表示装置に表示するステップと、
    ユーザインターフェイスにより、前記グラフ画面上にグラフ表示されている前記２つ以上のデータ系列のうちの少なくとも１つのデータ系列のグラフを前記共通軸に沿って移動させる移動操作を受け付けるステップと、
    前記ユーザインターフェイスにより受け付けた操作に応じて前記グラフ画面を更新するステップと、
    を有することを特徴とするデータ分析支援方法。
17. 請求項１６に記載のデータ分析支援方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。

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