JP5395907B2

JP5395907B2 - 電子機器システム

Info

Publication number: JP5395907B2
Application number: JP2011532835A
Authority: JP
Inventors: 武一郎西川; 実中津川; 隆生新垣
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2029-09-24
Also published as: JPWO2011036756A1; WO2011036756A1; US20120245891A1

Description

本発明は、電子機器システムに関する。

日本国特許出願公開第２００６−１１３９６１号公報には、ユーザー操作や各ハードウェアの状態などに関するログ情報を記録媒体に記録させ、記録媒体に記録されたログ情報に基づいて、将来の動作状況を予測し、その動作状況に応じた処理を行う発明が開示されている。

しかしながら、日本国特許出願公開第２００６−１１３９６１号公報に開示された発明では、電子機器の情報を適切に入手することができないので、電子機器の故障確率を適切に把握することができない。また、１つのシステムとして故障確率を適切に把握するということについても開示されていない。

日本国特許出願公開第２００６−１１３９６１号公報

そこで、本発明は電子機器の故障確率を適切に把握することができる電子機器システムを提供する。

本発明の電子機器システムは、電子機器と、前記電子機器の使用状況についての情報を受信するサーバーとを備えた電子機器システムであって、前記サーバーは、前記情報を第１のデータベースに格納するとともに、前記情報がネットワークを経由して前記電子機器から送信されているか否かの識別をするフラグ値を第２のデータベースに記入する記入部と、前記第１のデータベースに格納された前記情報、及び予め前記サーバーに格納された前記電子機器の修理情報から故障確率を算出するための第１のパラメータを生成する生成部と、前記第１のパラメータを前記電子機器に送信する送信部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、電子機器の故障確率を適切に把握することができる。

第１の実施形態に係る電子機器システム１０の構成を示すブロック図。センサーが読取る電子機器の情報を説明するための図。電子機器２０の情報を集計した図。送信番号と送信日の関係を説明するための図。フラグ値を説明するための図。電子機器２０の製造番号とフラグ値の関係を説明するための図。外部電子機器とサーバー３０が接続されている構成を示すブロック図。電子機器の修理情報を説明するための図。サンプル番号と電子機器の情報の関係を説明するための図。第１の実施形態に係る電子機器システム１０の動作を表すフローチャートを示す図。第２の実施形態に係る電子機器システム３００の構成を示すブロック図。電子機器の特定集合を説明するための図。第２の実施形態に係る電子機器システム３００の動作を表すフローチャートを示す図。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。また、以下説明する図面において、同一の符号は、同様のものを示しており、重複した説明は省略する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子機器システム１０を示すブロック図である。本実施形態では、電子機器２０とそれにインターネットで接続されたサーバー３０を想定している。なお、サーバー３０は複数の電子機器とインターネットを介して接続されており、説明を簡単にするために、一台の電子機器２０とサーバー３０がネットワークを介して接続されているとして説明する。また、電子機器２０とは、ＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）や、テレビ、電子レンジなどを示す。

電子機器システム１０は、電子機器２０とサーバー３０とを備え、電子機器２０は、電子機器２０の状態を計測する複数のセンサー４０と、センサー４０が計測した情報を時系列的に記録する第１記録部５０と、第１記録部５０が記録した情報をサーバー３０に送信する送信部６０と、送信部６０が情報を送信する場合に、送信履歴を記録する第２記録部７０と、サーバー３０内で算出された故障確率のパラメータを記録する第３記録部８０と、第３記録部８０が記録したパラメータから電子機器の故障確率を算出する算出部９０とを備え、サーバー３０は、電子機器２０を構成する第１記録部５０が記録した情報を受け取り、第１データベース（以下、ＤＢ（ＤａｔａＢａｓｅ）と呼ぶ）１００に格納するとともに、第２ＤＢ１１０及び第１ＤＢ１００に格納された電子機器の情報を識別するためのフラグ値を記入する記入部１２０と、ネットワークを介さずに電子機器の情報を読取る読取部１３０と、予め電子機器の修理情報が格納されている第３ＤＢ１４０と、第１ＤＢ１００に格納された電子機器の情報、第３ＤＢ１４０に格納された電子機器の修理情報、及び第２ＤＢ１１０に記入されたフラグ値から電子機器の故障確率の算出に用いるパラメータを生成する第１生成部１５０と、第１生成部１５０が生成したパラメータを電子機器２０を構成する第３記録部８０に送信する送信部１６０と、を備える。

センサー４０は、電子機器２０の起動時間、連続起動時間、衝撃最大値、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）への書き込みエラーなどを計測し、第１記録部５０に記録する。例えば、センサー４０は、電子機器２０に格納されたプログラムを示し、この場合、起動時間や、連続起動時間を測定する。他にも、センサー４０としては、温度計や、衝撃計を用いることができる。

第１記録部５０は、図２及び図３に示すように、センサー４０で計測した電子機器２０の起動時間、連続起動時間、衝撃最大値、ＨＤＤへの書込みエラーなどについての日ごとの情報と、最新の計測日までの電子機器２０の起動時間、連続起動時間、衝撃最大値などについての情報を集計して記録する。

送信部６０は、第１記録部５０に記録された情報を予め設定された予定（例えば、１日１回１０：００に送信、毎週月曜日以降で初めて電子機器２０を起動したときに送信等）に従ってサーバー３０を構成する記入部１２０に送信するとともに、第２記録部７０に送信履歴を図４に示すように送信番号と送信日を記録する。なお、図４に示す送信番号は、送信した順に１、２、３と順番に振られる。送信部６０は予め設定された予定でなくとも、ユーザーの指示に従って記入部１２０に送信することもできる。

記入部１２０は、読取部１３０及び送信部６０から送信された電子機器の情報を第１ＤＢ１００に格納するとともに、フラグ値とそれに対応する電子機器２０の製造番号を第２ＤＢ１１０に格納する。フラグ値とは、第１ＤＢ１００に格納された電子機器の情報が送信部６０及び読取部１３０と、どのような関係にあるかを識別するための値であり、「−１」、「０」、「１」、「２」の４つの値を取る。

図５は、上記した「−１」、「０」、「１」、「２」の４つの値が送信部６０と読取部１３０とどのような関係にあるかを示す図である。

「−１」は、記入部１２０が読取部１３０及び送信部６０を経由して電子機器の情報を取得していない状態を示し、「０」は記入部１２０が送信部６０のみから電子機器の情報を取得している状態を示す。また、「１」は記入部１２０が読取部１３０のみを経由して電子機器の情報を取得している状態を示し、「２」は記入部１２０が読取部１３０及び送信部６０を経由して電子機器の情報を取得している状態を示す。

第１ＤＢ１００には、図２及び図３に示す、センサー４０が計測した電子機器２０の起動時間、連続起動時間、衝撃最大値、ＨＤＤへの書き込みエラーなどについての日ごとの情報や最新の計測日までの電子機器２０の起動時間、連続起動時間、衝撃最大値などについての情報を集計した結果を格納する。また、読取部１３０からも、ネットワーク接続されていない電子機器の情報が格納される。
第２ＤＢ１１０には、図６に示すように、電子機器２０の製造番号に対応したフラグ値を格納する。
読取部１３０は、サーバー３０とネットワークを介して接続されていない外部電子機器の情報を読取り、読取った情報を記入部１２０に送る。なお、ネットワークを介して接続されていない外部電子機器とは、例えば、顧客が修理のために直接持参した電子機器などを示す。読取部１３０は、外部電子機器と直接ケーブル等で接続して外部電子機器の情報を読取る。

図７は、外部電子機器とサーバー３０が接続されている構成を示すブロック図である。センサー１７０、第１記録部１８０、送信部１９０、第２記録部２００は、センサー４０、第１記録部５０、送信部６０、第２記録部７０と同様の動作を行う。また、第３記録部８０、算出部９０は、省略してある。以下、ネットワーク接続された電子機器２０と相違する点について説明する。

読取部１３０は、第２記録部２００に記録されている送信履歴を送信部１９０を経由して読取る。外部電子機器がサーバー３０と接続されたことがなく、かつ第２記録部２００に送信履歴が存在しない場合、読取部１３０のみから電子機器の情報を取得したことを示す「１」のフラグ値を設定して、送信部１９０を経由して第１記録部１８０の情報を全て読取る。一方で、読取部１３０は第２記録部に送信履歴が存在する場合、送信部１９０を経由して第１記録部１８０から外部電子機器の情報を読取ったことがあることを示す「２」のフラグ値を設定する。記入部１２０は、読取部１３０で読取った情報第１ＤＢ１００に格納し、外部電子機器の製造番号とともに読取部１３０で設定したフラグ値を第２ＤＢ１１０に格納する。

第３ＤＢ１４０には、図８に示すようにユーザーが持参してきた外部電子機器の修理受付日、修理完了日、交換部品などの修理情報を格納する。図８に示す「１」という数字は、修理がされたことを示す。例えば、製造番号５３１８８Ｑ１８５Ａは基板ＡとＨＤＤが修理されたことを示す。

第１生成部１５０は、第１ＤＢ１００、第２ＤＢ１１０及び第３ＤＢ１４０に格納された電子機器の情報から、電子機器の故障確率を算出するのに必要なパラメータを生成して、送信部１６０に送信する。また、第１生成部１５０は図９に示すように、製造番号を１から順にサンプル番号に置き換えて、サンプルごとに起動時間、連続起動時間、衝撃最大値、修理の有無などの数値をある期間ごとにまとめられた情報を用いる。このとき、サンプルごとに第２ＤＢ１１０に格納されたフラグ値もまとめられる。

以下、第１生成部１５０が電子機器の故障確率を算出するのに必要なパラメータを生成する方法について説明する。

図９に示す電子機器の情報から、ｘを起動時間、連続起動時間、…、累積疲労度などの計算値情報とし、ｙを修理の有無とすると以下の式１のような学習データを得る。

なお、ｉは１からＮまでの正の整数であり、サンプルの番号を示す。

次に、式１を用いると、以下の式２よりｉ番目のサンプルの故障確率ｑ_ｉを算出することができる。

また、ここで、以下の式３に示す対数尤度ｌ

が最大になるように、式２のパラメータα及びβを求める。

このとき、ｘは、図９に示す全ての電子機器の情報を用いなくても、例えば、ステップワイズ法や感度分析による選択方法等などの方法を用いることで最適な計測情報の組を選択することができる。この結果、最適な計測情報の組とパラメータα及びβが求まる。第１生成部１５０はこれらの最適な計測情報の組とパラメータα及びβを送信部１６０に送信する。

送信部１６０は、第１生成部１５０から送信された最適な計測情報の組とパラメータα及びβを第３記録部８０に送信して記録する。
第３記録部８０は、最適な計測情報の組とパラメータα及びβを算出部９０に送る。
算出部９０は、第３記録部８０から送られた最適な計測情報の組とパラメータα及びβを用いて、最適化された故障確率を算出して、電子機器２０の表示部（図示せず）算出結果を表示する。算出部９０の故障確率の算出方法を以下に説明する。

はじめに算出部９０は、パラメータα及びβを用いて以下の式４を用いて、フラグ値を用いていない故障確率ｑを算出する。

送信部６０及び読取部１３０を経由して集めた第１ＤＢ１００の電子機器の情報は、市場で稼動している機器と比較して、故障の比率が多い。このため、上記した式４で求められた故障確率ｑは、実際の故障確率と比較してその値が大きくなってしまい、最適な故障確率が得られない。

ネットワーク経由で電子機器の情報を送信するには、ユーザーの許可が必要であるが、必ずしもユーザーの許可が得られない。一方、故障した場合には、ほぼ１００％の確率で修理センターに電子機器が持ち込まれる。このとき、ユーザーが電子機器の情報の送信を許可する割合の逆数を荷重値ｗとして、ｗは以下の式５によりフラグの比率を計算して求まる。

ｗとフラグ値が０の電子機器の台数を乗じることで、故障しないで稼動している電子機器の台数、すなわち、フラグ値が−１とフラグ値が０の電子機器の合計を推定することができる。
さらに、荷重値ｗと、式４により求めた故障確率ｑを用いて、以下の式６により、ネットワーク経由を含めた適切な故障確率ｐを求めることができる。これは、仮に全ユーザーが電子機器の情報の送信を許可したときの、すなわち全機器における故障確率である。

次に、本実施形態に係る電子機器システム１０の動作について説明する。
図１０は、電子機器システム１０の動作を表すフローチャートを示す図である。

ステップＳ１０では、センサー４０は、電子機器の起動時間、連続起動時間、衝撃最大値などの情報を検出して、その情報を第１記録部５０に記録する。

ステップＳ２０では、送信部６０は、第１記録部５０に記録した電子機器の起動時間、連続起動時間、衝撃最大値などについての情報を記入部１２０に送信するとともに、送信履歴を第２記録部７０に格納する。

ステップＳ３０では、読取部１３０は、記入部１２０に外部接続された電子機器の起動時間、連続起動時間、衝撃最大値などの情報を送信する。

ステップＳ４０では、記入部１２０は、送信部６０及び読取部１３０から送信された情報を第１ＤＢ１００に格納するとともに、第１ＤＢ１００に格納された電子機器の情報を識別するためのフラグ値を製造番号と一緒に第２ＤＢ１１０に格納する。

ステップＳ５０では、第１生成部１５０は、予め第３ＤＢ１４０に格納された電子機器の修理情報と、第１ＤＢ１００に格納された電子機器の起動時間、連続起動時間、衝撃最大値などについての電子機器の情報を用いて、故障確率を算出するのに必要なパラメータを生成して、送信部１６０にこれらのパラメータを送信する。

ステップＳ６０では、送信部１６０は、第１生成部１５０で生成したパラメータを第３記録部８０に送信して記録する。

ステップＳ７０では、算出部９０は、第３記録部８０に記録されたパラメータとフラグ値を用いて、最適な故障確率を算出する。

最後に、算出部９０が算出した結果を電子機器に外部又は内部接続された表示部（図示せず）表示する。

上記したように、本実施形態では、フラグ値を用いることで、ネットワーク接続を許可するユーザーの割合の逆数ｗを算出することができるので、ｗを用いて最適な故障確率を算出することができる。

（第２の実施形態）
図１１は、本発明の第２の実施形態に係る電子機器システム３００を示すブロック図である。電子機器システム３００は、電子機器の製造日と製造番号、出荷日、機種名、製造工場などの情報を格納する第４ＤＢ３２０と、特定集合における電子機器の故障確率を算出するためのパラメータを生成する第２生成部３３０とを更に備え、第２生成部３３０が第３ＤＢ１４０と接続されている点で、電子機器システム１０と相違する。

電子機器システム３００のうち、電子機器システム１０と同様な構成については、説明を省略する。
第４ＤＢ３１０は、図１２に示すように、電子機器の製造日と製造番号、出荷日、機種名、製造工場などの情報を格納する。
第２生成部３３０は、第３ＤＢ１４０及び第４ＤＢ３１０から特定集合における電子機器の故障確率を算出するためのパラメータを生成して、第１生成部１５０に送信する。以下、第２生成部３３０の電子機器の故障確率を算出するためのパラメータの生成方法について説明する。

第２生成部３３０は、第３ＤＢ１４０に格納された修理情報から、日別に特定集合ｇごとの出荷台数ｓ_ｇｔを計算できる。特定集合とは、第４ＤＢ３１０の電子機器の情報から決定する集合で、例えば、機種別に特定集合を設定できる。また、機種と製造月が同じ電子機器を特定集合としてもよい。ここでは、同一機種は同一の特定集合であるとする。また、第３ＤＢ１４０に格納された電子機器の情報と第４ＤＢ３１０に格納された電子機器の情報により日別に特定集合ｇごとの修理台数ｍ_ｇｔを計算できる。ここで、修理台数とは、図８の修理情報の中の特定の修理部品が１になっている台数を数えても良いし、修理部品のうちのどこかが１になっている台数を数えても良い。ここでは、特定集合ｇに属している電子機器で、かつ図８において基板Ａが１となっている電子機器の台数を数える。さらに、所定の期間Ｔ_１〜Ｔ_２を与えて、与えられた期間における電子機器の故障割合ｅ_ｇを以下の式７で算出できる。

さらに、故障割合ｅ_ｇを用いて、ある特定期間の特定集合を考慮した荷重値ｚ_ｉを以下の式８により算出できる。ｉは正の整数であり、サンプルの番号を示す。

以上から、式７、式８を用いて算出した故障割合ｅ_ｇと荷重値ｚ_iは第２生成部３３０によって第１生成部１５０に送信される。

第１の実施形態と同様に、第１生成部１５０は、第２生成部３３０から送られてきた故障割合ｅ_ｇと荷重値ｚ_iを用いて、以下の式９、式１０により、式９に示す対数尤度１を最大になるように、ステップワイズ法等を用いて、最適な計測情報の組とパラメータα及びβが求める。これらのパラメータは第１の実施形態と同様に第３記録部８０に送信される。

算出部９０は、式９及び式１０から求めた最適な計測情報の組とパラメータα及びβを用いて、以下の式１１より、故障確率ｑを算出する。

最後に、式１にｑを代入して、最適な故障確率ｐを算出する。

図１３は、電子機器システム３００の動作を表すフローチャート図である。
電子機器システム３００のうち、ステップＳ３１０、Ｓ３２０、Ｓ３３０、Ｓ３４０、Ｓ３５０、Ｓ３６０、Ｓ３７０は、図１０のステップＳ１０、Ｓ２０、Ｓ３０、Ｓ４０、Ｓ５０、Ｓ６０、Ｓ７０と同様であるため、説明は省略する。

ステップＳ８０では、第２生成部３１０は、第３ＤＢ１４０及び第４ＤＢ３１０から特定集合における電子機器の故障確率を算出するための荷重値ｚ_iと故障割合e_iを生成して、第１生成部１５０に送る。

本実施形態によれば、ある特定の集合の電子機器の故障確率を適切に算出することができる。

上記実施形態は本発明を実施するための一例であり、本発明は上記各実施形態に限られるものではない。本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態を様々に変更することができる。

また、第１生成部１５０、第２生成部３１０は、１つの生成部として機能させてもよい。また、第１記憶部５０、第２記憶部７０、及び第３記憶部８０は１つの記憶部として機能させてもよい。また、第１ＤＢ１００、第２ＤＢ１１０、第３ＤＢ１４０、及び第４ＤＢ３２０は、一つのメモリで構成されてもよい。

１０ … 電子機器システム、２０ … 電子機器、３０ … サーバー、４０ … センサー、５０ … 第１記録部、６０ … 送信部、７０ … 第２記録部、８０ … 第３記録部、９０ … 算出部、１００ … 第１ＤＢ、１１０ … 第２ＤＢ、１２０ … 記入部、１３０ … 読取部、１４０ … 第３ＤＢ、１５０ … 第１生成部、１６０ … 送信部

Claims

電子機器と、前記電子機器の使用状況についての情報を受信するサーバーとを備えた電子機器システムであって、
前記サーバーは、前記情報を第１のデータベースに格納するとともに、前記情報がネットワークを経由して前記電子機器から送信されているか否かの識別をするフラグ値を第２のデータベースに記入する記入部と、
前記第１のデータベースに格納された前記情報、及び予め前記サーバーに格納された前記電子機器の修理情報から故障確率を算出するための第１のパラメータを生成する生成部と、
前記第１のパラメータを前記電子機器に送信する送信部と、
前記サーバーから送信された前記フラグ値を用いてユーザーがデータ送信を許可する割合の逆数であるｗを算出する算出部と、
を備えることを特徴とする電子機器システム。
前記算出部は、前記ｗと前記生成部が生成した前記第１のパラメータを用いて故障確率を算出することを特徴とする請求項１に記載の電子機器システム。
前記生成部は、前記サーバーに格納された前記修理情報から前記電子機器の特定集合の修理割合を生成し、前記修理割合、前記第１のデータベースに格納された前記情報、及び前記修理情報から前記電子機器の故障確率を算出するための第２のパラメータを更に生成することを特徴とする請求項１に記載の電子機器システム。