JP6323134B2 - データ記憶装置、データ記憶方法、および、データ記憶プログラム - Google Patents

Description

本発明は、センサで測定されたデータを記憶するデータ記憶装置、データ記憶方法、および、データ記憶プログラムに関する。

従来、監視装置等は、監視対象の監視点検により測定されたデータを、異常検出、メンテナンス、予防保全等のために記憶しておく必要がある。

ところで、監視装置のようにデータを記憶するデータ記憶装置のなかには、データを記憶する記憶部の記憶容量が限られていることから、データを順次記憶していき、記憶部の記憶容量が一杯になると古いデータから順に削除するものがある。

また、データを記憶するデータ記憶装置のなかには、新しいデータを高品質で記憶し、データが古くなるに連れて品質を下げて記憶することで、データを圧縮して記憶するようになされたものもある（例えば、特許文献１参照）。

さらに、データを記憶するデータ記憶装置のなかには、記憶部の記憶容量に合わせた圧縮率でデータを圧縮して記憶するものもある（例えば、特許文献２参照）。

特許４１１６６０４号公報 特開２０１０−１４７９７０号公報

上述したデータ記憶装置は、データに優先順位が付けられていない、または、新しいデータを優先順位が高いものとして優先的に記憶している。しかしながら、例えば、監視対象の監視点検においてセンサで測定されたセンサデータを、異常検出、メンテナンス、予防保全等の指標として記憶するような場合、記憶すべきセンサデータの優先順位は時系列のみで決まるものではない。例えば、メンテナンスや予防保全に必要とされる異常を示すセンサデータは優先順位が高く、メンテナンスや予防保全にあまり必要とされない正常を示すセンサデータは優先順位が低い。

このように、時系列で優先順位が決まらないデータを記憶するような場合、上述した従来のデータ記憶装置は、データに優先順位が付けられていない、または、時系列で優先順位を決定してしまうため、効率よくデータを記憶することができないといった問題があった。

そこで、本発明は、データを効率よく記憶することができることを目的とするデータ記憶装置、データ記憶方法、および、データ記憶プログラムを提供する。

上記課題を解決するために、本発明のデータ記憶装置は、センサで測定されたデータを取得するデータ取得部と、前記データ取得部により取得されたデータを用いて、マハラノビス・タグチシステムに属する手法における単位空間を代表する指標である単位空間情報を逐次更新する単位空間算出部と、前記単位空間算出部で更新される単位空間情報を用いたマハラノビス・タグチシステムに属する手法により、前記データ取得部で取得されたデータのマハラノビス距離を算出するマハラノビス距離算出部と、前記単位空間を構成するデータの全てを同時に記憶することなく、前記マハラノビス距離算出部で算出されたマハラノビス距離に基づいてデータを評価し、評価結果に応じて該データを選択的に記憶部に記憶し、選択されなかったデータを削除する記憶制御部と、を備える。

また、前記単位空間算出部は、前記データ取得部でデータが取得された際に所定のフィルタ条件を満たす場合に、該データを用いて前記単位空間情報を更新するようにしてもよい。

また、前記フィルタ条件は複数設けられ、前記単位空間算出部は、前記マハラノビス距離算出部によりマハラノビス距離を算出する際に用いられる単位空間情報とは別に、複数のフィルタ条件毎に設けられるそれぞれの単位空間情報のうち、前記データ取得部でデータが取得された際に満たす条件に対応する一または複数の単位空間情報を、前記データ取得部で取得されたデータを用いて算出して記憶部に記憶し、前記マハラノビス距離算出部によりマハラノビス距離を算出する際に用いられる単位空間情報を切り替えるべき切替条件が満たされる場合、前記記憶部に記憶された複数の単位空間情報のうちの一の単位空間情報を、前記マハラノビス距離算出部によりマハラノビス距離を算出する際に用いられる単位空間情報として設定する単位空間切替部を備えるようにしてもよい。

また、本発明のデータ記憶方法は、センサで測定されたデータを取得するデータ取得ステップと、前記データ取得ステップにより取得されたデータを用いて、マハラノビス・タグチシステムに属する手法における単位空間を代表する指標である単位空間情報を逐次更新する単位空間算出ステップと、前記単位空間算出ステップで更新される単位空間情報を用いたマハラノビス・タグチシステムに属する手法により、前記データ取得ステップで取得されたデータのマハラノビス距離を算出するマハラノビス距離算出ステップと、前記単位空間を構成する該データの全てを同時に記憶することなく、前記マハラノビス距離算出ステップで算出されたマハラノビス距離に基づいてデータを評価し、評価結果に応じて該データを選択的に記憶部に記憶し、選択されなかったデータを削除する記憶制御ステップと、を有する。

また、本発明のデータ記憶プログラムは、コンピュータに対して、センサで測定されたデータを取得するデータ取得ステップと、前記データ取得ステップにより取得されたデータを用いて、マハラノビス・タグチシステムに属する手法における単位空間を代表する指標である単位空間情報を逐次更新する単位空間算出ステップと、前記単位空間算出ステップで更新される単位空間情報を用いたマハラノビス・タグチシステムに属する手法により、前記データ取得ステップで取得されたデータのマハラノビス距離を算出するマハラノビス距離算出ステップと、前記単位空間を構成する該データの全てを同時に記憶することなく、前記マハラノビス距離算出ステップで算出されたマハラノビス距離に基づいてデータを評価し、評価結果に応じて該データを選択的に記憶部に記憶し、選択されなかったデータを削除する記憶制御ステップと、を実行させる。

本発明によれば、データを効率よく記憶することが可能となる。

データ記憶システムの概略的な接続関係を示した説明図である。 データ取得装置の概略的な構成を示した機能ブロック図である。 （ａ）は、メモリ部のデータ構成を示す図であり、（ｂ）は、データ記憶部のデータ構成を示す図である。 データ取得処理の流れを説明したフローチャートである。 データ選択記憶処理の流れを説明したフローチャートである。 単位空間算出処理の流れを説明したフローチャートである。 単位空間切替処理の流れを説明したフローチャートである。 データ集約装置の概略的な構成を示した機能ブロック図である。 データ記憶部に記憶されるデータの構成を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（データ記憶システム１００）
図１は、データ記憶システム１００の概略的な接続関係を示した説明図である。データ記憶システム１００は、複数のデータ取得装置１１０（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、・・・）と、データ集約装置１２０とを含む構成とされ、データ取得装置１１０とデータ集約装置１２０とが、専用回線、ＬＡＮ（Local Area Network）、インターネット等の通信回線１０２を介して接続される。

データ取得装置１１０は、それぞれ複数のセンサ１１２（１１２ａ〜１１２ｉ、・・・）に接続され、センサ１１２で測定されたセンサデータを取得し、詳しくは後述するように、マハラノビス・タグチ法（以下、ＭＴ法とも呼ぶ）を用いて、センサデータを選択的に記憶する。また、データ取得装置１１０は、取得したセンサデータを通信回線１０２を介してデータ集約装置１２０に送信する。

データ集約装置１２０は、センサ１１２で測定されてデータ取得装置１１０で選択されたセンサデータを通信回線１０２を介して受信し、詳しくは後述するように、マハラノビス・タグチ法を用いて、受信したデータを選択的に記憶する。

（データ取得装置１１０）
図２は、データ取得装置１１０の概略的な構成を示した機能ブロック図である。図２に示すように、データ取得装置１１０は、外部Ｉ／Ｆ（インターフェイス）部１４０、通信部１４２、ＣＰＵ１４４、メモリ部１４６、データ記憶部１４８を含む構成とされる。

外部Ｉ／Ｆ部１４０は、シリアルインターフェースなどで構成され、センサ１１２との通信を行う。通信部１４２は、通信回線１０２を介してデータ集約装置１２０と通信する。

ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４４は、データ取得装置１１０全体を統括制御する。メモリ部１４６は、プログラム等が格納されたＲＯＭ(Read Only Memory)、および、ワークエリアとしてのＲＡＭ(Random Access Memory)からなる。データ記憶部１４８は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）などで構成され、データを長期的に記憶する。

図３（ａ）は、メモリ部１４６のデータ構成を示す図であり、図３（ｂ）は、データ記憶部１４８のデータ構成を示す図である。図３（ａ）に示すように、メモリ部１４６は、ＭＴ法で用いられる単位空間を代表する指標である単位空間情報（例えば、重心および相関行列の逆行列）を算出する際に使用されるとともに、算出される単位空間情報または、当該単位空間情報の算出過程で得られる中間演算結果が記憶される複数の単位空間用作業エリア１７０（１７０ａ〜１７０ｎ）が設けられる。また、メモリ部１４６は、ＭＴ法によりマハラノビス距離（以下、ＭＤとも呼ぶ）を算出する際に実際に使用される単位空間情報が現在運用単位空間情報１７２として記憶される。また、メモリ部１４６は、センサ１１２から取得されたセンサデータを一時的に記憶するセンサデータ記憶エリア１７４が設けられる。なお、単位空間情報は、重心および相関行列の逆行列に限られない。また、中間演算結果とは、例えば、単位空間情報が重心である場合、重心の算出過程で得られる各データの合計値およびデータ数である。

一般的にデータ記録装置には必ず記憶して置かなければならないデータと、空き容量に応じて取捨選択を行なってもよいデータの二種類が存在する。図３（ｂ）に示すように、データ記憶部１４８は、複数の単位空間のそれぞれに対して設定されるフィルタ条件１８０（１８０ａ〜１８０ｎ）が記憶される。また、データ記憶部１４８は、最低限記憶しなければならないとされるデータが通常収集データ１８２として記憶されるとともに、ＭＴ法を用いた演算結果により選択されたセンサデータが選択収集データ１８４として記憶される。さらに、データ記憶部１４８は、ＭＴ法により算出されたＭＤのヒストグラムがＭＤ履歴１８６として、センサ１１２ごとの貢献度が貢献度履歴１８８として記憶される。なお、通常収集データ１８２は、メモリ部１４６の単位空間用作業エリア１７０に記憶された単位空間情報およびその算出に係る情報(データ利用期間等)、実際に使用される現在運用単位空間情報１７２などが含まれる。

図２に示したように、ＣＰＵ１４４は、メモリ部１４６のＲＯＭに格納されたデータ記憶プログラムをＲＡＭに展開してデータ記憶処理を実行する際、センサデータ取得部１６０、マハラノビス距離（ＭＤ）算出部１６２、記憶制御部１６４、単位空間算出部１６６、単位空間切替部１６８として機能する。

ＣＰＵ１４４は、データ記憶処理を実行すると、センサ１１２からセンサデータを取得し、現在運用単位空間情報１７２を用いてセンサデータのＭＤを算出する。そして、ＣＰＵ１４４は、算出されたＭＤに基づいて、取得したセンサデータをデータ記憶部１４８に長期間に亘って記憶すべきであると判断した場合だけ、当該センサデータをデータ記憶部１４８に記憶し、記憶すべきでないと判断した場合には当該センサデータをデータ記憶部１４８に記憶しない（削除する）。

しかしながら、例えば季節変動や環境変化により現在運用単位空間情報１７２を用いると、正常状態とすべきデータであっても正常なＭＤが算出されなくなる場合がある。このような場合、より現状に則した単位空間情報に変更すべきであるが、記憶すべきでないと判断されたセンサデータがデータ記憶部１４８に記憶されていないために、ＣＰＵ１４４は後から単位空間に属するデータ点を処理して単位空間情報を算出することができない。

そこで、ＣＰＵ１４４は、現在運用単位空間情報１７２とは別にフィルタ条件１８０毎に設定された複数の単位空間情報、または、中間演算結果を、センサ１１２からセンサデータを取得する度にその都度（on the flyで）算出（更新）しておく。そしてＣＰＵ１４４は、現在運用単位空間情報１７２を切り替えるべきであると判断した場合、フィルタ条件１８０毎に設定された複数の単位空間情報の中から、最適であるとされる一の単位空間情報を現在運用単位空間情報１７２として選択して記憶することでＭＤを算出する際に用いられる単位空間情報を切り替える。以下、データ記憶処理の具体的な処理を説明する。

センサデータ取得部１６０は、センサ１１２のそれぞれに対して予め設定され、メモリ部１４６に記憶されたトリガ条件およびそのトリガ条件を制御するパラメータを取得し、当該トリガ条件が満たされると、センサ１１２からセンサデータを取得する。そして、センサデータ取得部１６０は、センサ１１２からセンサデータを取得すると、当該センサデータをメモリ部１４６のセンサデータ記憶エリア１７４に一時的に記憶する。なお、トリガ条件として、例えばＮ秒毎に１回のような周期指定が行われ、パラメータとしてその具体的な時間Ｎが設定される。

ＭＤ算出部１６２は、メモリ部１４６に記憶された現在運用単位空間情報１７２を用いて、センサデータ記憶エリア１７４に一時的に記憶されたセンサデータのＭＤを算出する。

記憶制御部１６４は、データ記憶部１４８に記憶されたＭＤ履歴１８６を読み出し、ＭＤ履歴１８６のヒストグラムに基づき、ＭＤ算出部１６２で算出されたＭＤが選択収集データ１８４として記憶すべきか判断する。具体的には、記憶制御部１６４は、ＭＤが異常とされる所定の閾値（例えば、２）以上である場合や、これまでに算出された過去のＭＤ値を記録したヒストグラムと対比させて、ＭＤが上位にある場合は記憶すべきであると判断する。

また、記憶制御部１６４は、データ記憶部１４８に記憶された貢献度履歴１８８を読み出し、貢献度履歴１８８を用いて、センサデータが測定されたセンサ１１２の貢献度を算出し、センサデータ記憶エリア１７４に記憶されたセンサデータを選択収集データ１８４として記憶すべきか判断する。例えば、ＭＤが閾値を超えている場合であって、一つのセンサ１１２の貢献度が特に高い場合は、当該センサ１１２で取得されるセンサデータを選択収集データ１８４として記憶すべきと判断する。また、ＭＤが閾値を超えていない場合であっても、各センサのＭＤへの貢献度分布が過去に起こった興味のある事象のＭＤ貢献度部分布と類似していれば、記憶すべきと判断する。

そして、記憶制御部１６４は、選択収集データ１８４として記憶すべきであると判断した場合、センサデータ記憶エリア１７４に一時的に記憶されたセンサデータを選択収集データ１８４としてデータ記憶部１４８に記憶するとともに、通信部１４２を介してデータ集約装置１２０に送信する。一方で、記憶制御部１６４により選択収集データ１８４として記憶すべきでないと判断された場合、記憶制御部１６４は、センサデータ記憶エリア１７４に一時的に記憶されたセンサデータを、センサデータ記憶エリア１７４から削除する。

また、記憶制御部１６４は、ＭＤ履歴１８６のヒストグラムに対して、ＭＤ算出部１６２で算出されたＭＤを反映させたヒストグラムを改めて算出し、算出したヒストグラムを新たなＭＤ履歴１８６としてデータ記憶部１４８に記憶する。また、記憶制御部１６４は、貢献度履歴１８８の貢献度分布に対して、ＭＤ算出部１６２で算出されたＭＤを反映させた貢献度分布を改めて算出し、算出した貢献度分布を新たな貢献度履歴１８８としてデータ記憶部１４８に記憶する。

このように、ＭＤ算出部１６２は、センサデータがセンサデータ記憶エリア１７４に一時的に記憶される度に、当該センサデータのＭＤを、現在運用単位空間情報１７２を用いて算出する。そして、記憶制御部１６４は、ＭＤ履歴１８６および貢献度履歴１８８を用いて、ＭＤ算出部１６２で算出されたＭＤを評価し、評価結果に応じて記憶すべきであるセンサデータを選択収集データ１８４としてデータ記憶部１４８に記憶する。したがって、記憶制御部１６４は、例えば、異常を示す優先順位が高い、すなわち商業価値の高いセンサデータのみを選択してデータ記憶部１４８に記憶し、正常を示す優先順位が低い、すなわち商業価値の低いセンサデータを個々にはデータ記憶部１４８に記憶せず、単位空間情報、または中間演算結果としてコンパクトに記録するので、効率よく優先順位の高いセンサデータを記憶することができる。

単位空間算出部１６６は、センサデータ記憶エリア１７４にセンサデータが記憶される度に、ＭＴ法で用いられる単位空間情報、または中間演算結果を、メモリ部１４６に設けられた単位空間用作業エリア１７０を使用して算出する。なお、単位空間用作業エリア１７０は、それぞれ異なる条件が予め設定された複数のフィルタ条件１８０毎にそれぞれ設けられる。

ここで、具体例を挙げて説明すると、例えば、センサ１１２が、圧縮機の吸気温度、排気温度、吸気圧力、排気圧力、運転モード、消費電力、フロー、回転数、軸振動量、外気温などを測定したとする。そして、複数あるフィルタ条件１８０から選択される１のフィルタ条件１８０ａとして、ＭＤが１×安全率以下、季節変動に対応した期間（例えば、３月〜６月など）、直近２時間の外気温変化が２度以下、および、運転開始またはモード変更して１時間以上が設定されたとする。また、他のフィルタ条件１８０ｂは、ＭＤが１×安全率以下、外気温が１５度〜１８度に設定されたとする。また、フィルタ条件１８０ｃは、ＭＤが１×安全率以下、外気温が１８度〜２０度に設定されたとする。また、フィルタ条件１８０ｄは、ＭＤが１×安全率以下、外気温が１５度〜１８度、運転モードが通常モードに設定される。このように、複数のフィルタ条件１８０が予め設定されたとする。

すなわち、単位空間算出部１６６は、センサデータ記憶エリア１７４にセンサデータが記憶されると、当該センサデータがそれぞれのフィルタ条件１８０を満たすか判断し、満たしたフィルタ条件１８０に対応する、既に算出されている単位空間情報または中間演算結果を単位空間用作業エリア１７０から読み出す。そして、単位空間算出部１６６は、読み出した単位空間情報または中間演算結果に対して、センサデータ記憶エリア１７４に記憶されたセンサデータを反映させた結果を算出し、センサデータ記憶エリア１７４に単位空間情報または中間演算結果を更新する（上書きする）。

例えば、単位空間算出部１６６は、センサデータ記憶エリア１７４に記憶されたセンサデータがフィルタ条件１８０ａおよび１８０ｂを満たす場合、フィルタ条件１８０ａおよび１８０ｂにそれぞれ対応する単位空間用作業エリア１７０ａおよび１７０ｂに記憶された単位空間情報または中間演算結果を読み出し、読み出した単位空間情報または中間演算結果に対してセンサデータを反映させた単位空間情報または中間演算結果を算出する。

このように、単位空間算出部１６６は、ＭＤを算出する際に実際に使用されている単位空間とは別に、フィルタ条件１８０ごとの単位空間情報または中間演算結果を、センサデータが取得される度にその都度（on the flyで）、算出しておく。これにより、現在運用単位空間情報１７２が、例えば季節変動や環境変化によりセンサの測定対象が正常状態であるにもかかわらず、正常状態とすべきＭＤが算出されなくなった場合であっても、記憶制御部１６４により記憶すべきでないと判断されたセンサデータがデータ記憶部１４８に記憶されていないために、後から単位空間情報を算出することができなくなるといったことを回避することができる。

そして、実際にＭＤを算出する際に使用されている単位空間情報が、季節変動や環境変化により正常状態とすべきＭＤが算出されなくなった場合等には、センサデータ記憶エリア１７４に記憶された単位空間情報のうちのいずれかを、その時点で使用されている単位空間情報と切り替えて、ＭＤを算出する単位空間情報として利用する。

単位空間切替部１６８は、切替条件を満たす場合には、実際に使用されている単位空間情報を、単位空間用作業エリア１７０に記憶された単位空間情報のうちのいずれかに切り替える。なお、切替条件としては、定期的（数ヶ月に一度）、明らかな正常状態であってもＭＤが全体的に大きい傾向を示す場合、現在使用している単位空間と単位空間用作業エリア１７０に記憶された単位空間とが有意な乖離（例えば、共分散行列の各要素の誤差に対して、３σ以上の差）が見られる場合、正常状態であるにもかかわらず、算出されるＭＤが1と比較して大きくなってきた場合などが設定される。また、センサデータが取得される度に中間演算結果が算出されている場合、単位空間算出部１６６は、切替条件を満たす場合に、これまでに更新された中間演算結果を用いて単位空間情報を算出する。

単位空間切替部１６８は、切替条件を満たす場合、現在運用単位空間情報１７２を読み出し、単位空間情報の品質を確認する。ここでは、読み出された単位空間情報に対して、予め保持しておいた統計的に十分な個数(本事例では直近１００個とする)のセンサデータを用いて、切替候補となる単位空間情報の各々を適用してＭＤを算出し、算出されたＭＤの安定性により品質が確認される。なお、直近１００個のセンサデータは、データ記憶部１４８に記憶されていてもよく、また、切替条件が成立した後に取得されるようにしてもよい。

そして、単位空間切替部１６８は、単位空間情報の品質に基づき、最も品質の高い単位空間情報を判断し、最も品質の高い単位空間情報を現在運用単位空間情報１７２としてメモリ部１４６に記憶する（更新する）。これにより、現在運用単位空間情報１７２として実際にＭＤを算出する際に使用される単位空間情報を切り替える。

このように、単位空間算出部１６６が、ＭＤを算出する際に実際に使用されている単位空間情報とは別に、フィルタ条件１８０ごとの単位空間情報または中間演算結果をそれぞれ算出しておき、単位空間切替部１６８は、切替条件を満たす場合、最も品質の高い単位空間情報を、ＭＤを算出する際に実際に使用されている単位空間情報と切り替える。これにより、記憶制御部１６４は、単位空間を構成するセンサデータの全てを同時に記憶することなく、その時点における高品質の単位空間情報を用いて、効率よく、かつ高精度に優先順位の高いセンサデータを記憶することができる。

（データ記憶処理）
図４は、データ取得処理の流れを説明したフローチャートである。図５は、データ選択記憶処理の流れを説明したフローチャートである。図６は、単位空間算出処理の流れを説明したフローチャートである。図７は、単位空間切替処理の流れを説明したフローチャートである。なお、データ記憶処理は、図４に示すデータ取得処理、図５に示すデータ選択記憶処理、図６に示す単位空間算出処理、および、図７に示す単位空間切替処理を含み、これらの処理が並行して実行される。

（データ取得処理）
図４に示すように、ＣＰＵ１４４は、トリガ条件を取得し（ステップＳ１００）、当該トリガ条件に対して設定されたパラメータが当該トリガ条件を満たしているかを判断する（ステップＳ１０２）。この結果、トリガ条件を満たしていると判断した場合（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１４４は、センサ１１２からセンサデータを取得し（ステップＳ１０４）、取得したセンサデータをメモリ部１４６のセンサデータ記憶エリア１７４に一時的に記憶するとともに（ステップＳ１０６）、メモリ部１４６に記憶されていた古いセンサデータを削除し（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０２の処理に戻る。なお、ＣＰＵ１４４は、センサ１１２からセンサデータを取得した際に、センサデータ取得フラグをオンにし、後述するデータ選択記憶処理、単位空間算出処理においてセンサデータが新たに取得されたことを検出できるようにしている。

一方、トリガ条件を満たしていないと判断した場合（ステップＳ１０２においてＮＯ）、ＣＰＵ１４４は、メモリ部１４６に記憶されていた古いセンサデータを削除し（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０２の処理に戻る。

（データ選択記憶処理）
図５に示すように、ＣＰＵ１４４は、センサデータ取得フラグに基づいて、新たに取得されたセンサデータがあるか判断し（ステップＳ２００）、新たにセンサデータが取得されるまでステップＳ２００の処理を実行する。新たに取得されたセンサデータがあると判断した場合（ステップＳ２００においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１４４は、メモリ部１４６のセンサデータ記憶エリア１７４からセンサデータを読み出すとともに（ステップＳ２０２）、現在運用単位空間情報１７２を読み出す（ステップＳ２０４）。

そして、ＣＰＵ１４４は、現在運用単位空間情報１７２を用いて、上記ステップＳ２０２で読み出したセンサデータのＭＤを算出する（ステップＳ２０６）。その後、ＣＰＵ１４４は、データ記憶部１４８に記憶されたＭＤ履歴１８６を読み出し（ステップＳ２０８）、ＭＤ履歴１８６のヒストグラムに基づいて、センサデータを選択収集データ１８４として記憶すべきかを判断する（ステップＳ２１０）。その結果、センサデータを選択収集データ１８４として記憶すべきであると判断した場合（ステップＳ２１０においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１４４は、センサデータをデータ記憶部１４８に記憶するためのフラグをオンする（ステップＳ２１２）。一方、センサデータを選択収集データ１８４として記憶すべきでないと判断した場合（ステップＳ２１０においてＮＯ）、ＣＰＵ１４４は、フラグをオンせずにステップＳ２１４の処理に移る。

また、ＣＰＵ１４４は、上記ステップＳ２０２で読み出されたセンサデータを測定したセンサ１１２の貢献度履歴１８８を読み出し（ステップＳ２１４）、センサデータを測定したセンサ１１２の貢献度を算出する（ステップＳ２１６）。そして、ＣＰＵ１４４は、上記ステップＳ２１２でフラグがオンされていない場合、上記ステップＳ２１６で算出された貢献度に基づき、センサデータ記憶エリア１７４に記憶されたセンサデータを選択収集データ１８４として記憶すべきか判断する（ステップＳ２１８）。その結果、センサデータを選択収集データ１８４として記憶すべきであると判断した場合（ステップＳ２１８においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１４４は、フラグをオンする（ステップＳ２２０）。一方、センサデータを選択収集データ１８４として記憶すべきでないと判断した場合（ステップＳ２１８においてＮＯ）、ＣＰＵ１４４は、フラグをオンせずにステップＳ２２２の処理に移る。

ＣＰＵ１４４は、フラグがオンしているかを判断し（ステップＳ２２２）、その結果、フラグがオンしていると判断した場合（ステップＳ２２２においてＹＥＳ）、センサデータをデータ記憶部１４８に記憶させるとともにフラグをオフし（ステップＳ２２４）、ステップＳ２００の処理に戻る。一方、フラグがオンしていないと判断した場合（ステップＳ２２２においてＮＯ）、ＣＰＵ１４４は、センサデータをデータ記憶部１４８に記憶させることなく、ステップＳ２００の処理に戻る。

（単位空間算出処理）
図６に示すように、ＣＰＵ１４４は、センサデータ取得フラグに基づいて、新たに取得されたセンサデータがあるか判断し（ステップＳ３００）、新たにセンサデータが取得されるまで、ステップＳ３００の処理を実行する。新たに取得されたセンサデータがあると判断した場合（ステップＳ３００においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１４４は、メモリ部１４６のセンサデータ記憶エリア１７４からセンサデータを読み出す（ステップＳ３０２）。

そして、ＣＰＵ１４４は、最初のフィルタ条件１８０を読み出し（ステップＳ３０４）、当該フィルタ条件１８０を満たしているかを判断する（ステップＳ３０６）。その結果、フィルタ条件１８０を満たしていないと判断した場合（ステップＳ３０６においてＮＯ）ＣＰＵ１４４は、ステップＳ３１２の処理に移る。

一方、フィルタ条件１８０を満たしていると判断した場合（ステップＳ３０６においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１４４は、当該フィルタ条件１８０に対応する単位空間情報または中間演算結果を単位空間用作業エリア１７０から読み出し（ステップＳ３０８）、上記ステップＳ３０２で読み出したセンサデータを用いて、当該フィルタ条件１８０に関する単位空間情報または中間演算結果を更新する（ステップＳ３１０）。

そして、ＣＰＵ１４４は、全てのフィルタ条件１８０を読み出したかを判断する（ステップＳ３１２）。その結果、全てのフィルタ条件１８０を読み出していないと判断した場合（ステップＳ３１２においてＮＯ）、ＣＰＵ１４４は、次のフィルタ条件１８０を読み出し（ステップＳ３１４）、ステップＳ３０６の処理に戻る。そして、ＣＰＵ１４４は、全てのフィルタ条件１８０を読み出し終えるまで、ステップＳ３０６〜ステップＳ３１４の処理を繰り返し、全てのフィルタ条件１８０を読み出したと判断した場合（ステップＳ３１２においてＹＥＳ）、ステップＳ３００の処理に戻る。

（単位空間切替処理）
図７に示すように、ＣＰＵ１４４は、切替条件を満たすか判断し（ステップＳ４００）、切替条件を満たすまで、ステップＳ４００を実行する。そして、ＣＰＵ１４４は、切替条件を満たすと判断した場合（ステップＳ４００においてＹＥＳ）、最初の単位空間用作業エリア１７０から単位空間情報を読み出し（ステップＳ４０２）、当該単位空間の品質をチェックする（ステップＳ４０４）。

そして、ＣＰＵ１４４は、全ての単位空間情報を読み出したかを判断し（ステップＳ４０６）、全ての単位空間情報を読み出していないと判断した場合（ステップＳ４０６においてＮＯ）、次の単位空間情報を単位空間用作業エリア１７０から読み出し（ステップＳ４０８）、ステップＳ４０４の処理に戻る。そして、ＣＰＵ１４４は、全ての単位空間情報を読み出し終えるまで、ステップＳ４０４〜ステップＳ４０８の処理を繰り返す。

ＣＰＵ１４４は、全ての単位空間情報を読み出したと判断した場合（ステップＳ４０６においてＹＥＳ）、上記ステップ４０４で確認した単位空間情報の品質を判断し（ステップＳ４１０）、切り替えるべき単位空間情報があるかを判断する（ステップＳ４１２）。

その結果、切り替えるべき単位空間情報があると判断した場合（ステップＳ４１２においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１４４は、切り替えるべき単位空間を現在運用単位空間情報１７２としてメモリ部１４６に記憶することで単位空間情報を切り替え（ステップＳ４１４）、ステップＳ４００の処理に戻る。一方、切り替えるべき単位空間情報がないと判断した場合（ステップＳ４１２においてＮＯ）、ＣＰＵ１４４は、ステップＳ４００の処理に戻る。

（データ集約装置１２０）
図８は、データ集約装置１２０の概略的な構成を示した機能ブロック図である。図８に示すように、データ集約装置１２０は、通信部２００、ＣＰＵ２０２、メモリ部２０４、データ記憶部２０６を含む構成とされる。

通信部２００は、通信回線１０２を介してデータ取得装置１１０と通信する。ＣＰＵ２０２は、データ集約装置１２０全体を統括制御する。メモリ部２０４は、プログラム等が格納されたＲＯＭ、および、ワークエリアとしてのＲＡＭからなる。データ記憶部２０６は、例えば、ＨＤＤ、ＳＳＤなどで構成され、データを長期的に記憶する。メモリ部２０４は、データ取得装置１１０のメモリ部１４６と同様に、複数の単位空間用作業エリア、センサデータ記憶エリア等が設けられるとともに、現在運用単位空間情報が記憶される。

図９は、データ記憶部２０６に記憶されるデータの構成を示す図である。図９に示すように、データ記憶部２０６は、データ取得装置１１０と同様に、フィルタ条件２３０（２３０ａ〜２３０ｎ）、通常収集データ２３２、選択収集データ２３４、ＭＤ履歴２３６、貢献度履歴２３８が記憶される。また、データ記憶部２０６は、データ取得装置１１０毎に選択収集データ２３４として記憶すべきＭＤの閾値が設定された装置別ＭＤ判定情報２４０、および、運用毎に選択収集データ２３４として記憶すべきＭＤの閾値が設定された運用別ＭＤ判定情報２４２が記憶される。

ＣＰＵ２０２は、メモリ部２０４のＲＯＭに格納されたデータ記憶プログラムをＲＡＭに展開してデータ記憶処理を実行する際、センサデータ取得部２１０、ＭＤ算出部２１２、記憶制御部２１４、単位空間算出部２１６、単位空間切替部２１８、選択条件決定部２２０として機能する。

センサデータ取得部２１０は、データ取得装置１１０から送信されるセンサデータを、通信部２００を介して取得し、メモリ部２０４のセンサデータ記憶エリアに一時的に記憶する。

ＭＤ算出部２１２は、データ取得装置１１０のＭＤ算出部１６２と同様に機能する。ＭＤ算出部２１２は、メモリ部２０４に記憶された現在運用単位空間情報を用いて、メモリ部２０４のセンサデータ記憶エリアに一時的に記憶されたセンサデータのＭＤを算出する。

記憶制御部２１４は、データ記憶部２０６に記憶されたＭＤ履歴２３６および貢献度履歴２３８を読み出し、当該ＭＤ履歴２３６および貢献度履歴２３８に基づいて、メモリ部２０４のセンサデータ記憶エリアに記憶されたセンサデータを選択収集データ２３４として記憶すべきか判断する。

また、記憶制御部２１４は、メモリ部２０４から装置別ＭＤ判定情報２４０および運用別ＭＤ判定情報２４２を読み出し、当該装置別ＭＤ判定情報２４０および運用別ＭＤ判定情報２４２に基づいて、メモリ部２０４のセンサデータ記憶エリアに記憶されたセンサデータを選択収集データ２３４として記憶すべきか判断する。

記憶制御部２１４は、センサデータを選択収集データ２３４として記憶すべきであると判断した場合、メモリ部２０４のセンサデータ記憶エリアに記憶されたセンサデータを選択収集データ２３４としてデータ記憶部２０６に記憶する。一方で、センサデータを選択収集データ２３４として記憶すべきでないと判断した場合、メモリ部２０４のセンサデータ記憶エリアに記憶されたセンサデータは、メモリ部２０４から削除される。

また、記憶制御部２１４は、データ取得装置１１０の記憶制御部１６４と同様に、ＭＤ履歴２３６および貢献度履歴２３８を更新してデータ記憶部２０６に記憶する。

単位空間算出部２１６は、データ取得装置１１０の単位空間算出部１６６と同様に機能し、センサデータ記憶エリアにセンサデータが記憶される度に、ＭＴ法で用いられる単位空間情報をフィルタ条件２３０毎に算出する。

単位空間切替部２１８は、データ取得装置１１０の単位空間切替部１６８と同様に機能し、切替条件を満たす場合には、実際に使用されている単位空間情報を、単位空間用作業エリアに記憶された単位空間情報のうちのいずれかに切り替える。

選択条件決定部２２０は、装置別ＭＤ判定情報２４０および運用別ＭＤ判定情報２４２を、例えばユーザによる入力部（図示せず）に対する入力操作に応じて決定する。

これにより、データ集約装置１２０は、データ取得装置１１０と同様に、効率よく優先順位の高いセンサデータを記憶することができるとともに、データ取得装置１１０別、または、運用別に効率よく優先順位の高いセンサデータを記憶することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

なお、上述した実施形態では、ＭＴ法を用いたが、ＭＴ法に限られず、ＭＴＡ法、ＭＴＳ法、ＴＳ法、Ｔ法など、マハラノビス・タグチシステムに属する手法に適応することができる。

また、上述した実施形態では、センサデータを取得する度に、単位空間情報または中間演算結果を算出するようにしたが、例えば、センサデータを２回取得する度に、単位空間情報または中間演算結果を算出するようにしてもよく、センサデータを任意の回数だけ取得する度に、単位空間情報または中間演算結果を算出するようにしてもよい。ただし、単位空間を構成する全てのセンサデータを記憶してから単位空間情報または中間演算結果を算出することはない。

また、コンピュータを、データ記憶装置として機能させるプログラムや当該プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能なフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の記憶媒体も提供される。ここで、プログラムは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理手段をいう。

本発明は、センサで測定されたデータを記憶するデータ記憶装置、データ記憶方法、および、データ記憶プログラムに利用することができる。

１００ データ記憶システム
１１０ データ取得装置（データ記憶装置）
１２０ データ集約装置（データ記憶装置）
１４４ ＣＰＵ
１６０ センサデータ取得部（データ取得部）
１６２ ＭＤ算出部（マハラノビス距離算出部）
１６４ 記憶制御部
１６６ 単位空間算出部
２１０ センサデータ取得部（データ取得部）
２１２ ＭＤ算出部（マハラノビス距離算出部）
２１４ 記憶制御部
２１６ 単位空間算出部

Claims (5)

1. センサで測定されたデータを取得するデータ取得部と、
   前記データ取得部により取得されたデータを用いて、マハラノビス・タグチシステムに属する手法における単位空間を代表する指標である単位空間情報を逐次更新する単位空間算出部と、
   前記単位空間算出部で更新される単位空間情報を用いたマハラノビス・タグチシステムに属する手法により、前記データ取得部で取得されたデータのマハラノビス距離を算出するマハラノビス距離算出部と、
   前記単位空間を構成するデータの全てを同時に記憶することなく、前記マハラノビス距離算出部で算出されたマハラノビス距離に基づいてデータを評価し、評価結果に応じて該データを選択的に記憶部に記憶し、選択されなかったデータを削除する記憶制御部と、
   を備えることを特徴とするデータ記憶装置。
2. 前記単位空間算出部は、
   前記データ取得部でデータが取得された際に所定のフィルタ条件を満たす場合に、該データを用いて前記単位空間情報を更新する
   ことを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置。
3. 前記フィルタ条件は複数設けられ、
   前記単位空間算出部は、
   前記マハラノビス距離算出部によりマハラノビス距離を算出する際に用いられる単位空間情報とは別に、複数のフィルタ条件毎に設けられるそれぞれの単位空間情報のうち、前記データ取得部でデータが取得された際に満たす条件に対応する一または複数の単位空間情報を、前記データ取得部で取得されたデータを用いて算出して記憶部に記憶し、
   前記マハラノビス距離算出部によりマハラノビス距離を算出する際に用いられる単位空間情報を切り替えるべき切替条件が満たされる場合、前記記憶部に記憶された複数の単位空間情報のうちの一の単位空間情報を、前記マハラノビス距離算出部によりマハラノビス距離を算出する際に用いられる単位空間情報として設定する単位空間切替部を備えることを特徴とする請求項２に記載のデータ記憶装置。
4. センサで測定されたデータを取得するデータ取得ステップと、
   前記データ取得ステップにより取得されたデータを用いて、マハラノビス・タグチシステムに属する手法における単位空間を代表する指標である単位空間情報を逐次更新する単位空間算出ステップと、
   前記単位空間算出ステップで更新される単位空間情報を用いたマハラノビス・タグチシステムに属する手法により、前記データ取得ステップで取得されたデータのマハラノビス距離を算出するマハラノビス距離算出ステップと、
   前記単位空間を構成する該データの全てを同時に記憶することなく、前記マハラノビス距離算出ステップで算出されたマハラノビス距離に基づいてデータを評価し、評価結果に応じて該データを選択的に記憶部に記憶し、選択されなかったデータを削除する記憶制御ステップと、
   を有することを特徴とするデータ記憶方法。
5. コンピュータに対して、
   センサで測定されたデータを取得するデータ取得ステップと、
   前記データ取得ステップにより取得されたデータを用いて、マハラノビス・タグチシステムに属する手法における単位空間を代表する指標である単位空間情報を逐次更新する単位空間算出ステップと、
   前記単位空間算出ステップで更新される単位空間情報を用いたマハラノビス・タグチシステムに属する手法により、前記データ取得ステップで取得されたデータのマハラノビス距離を算出するマハラノビス距離算出ステップと、
   前記単位空間を構成する該データの全てを同時に記憶することなく、前記マハラノビス距離算出ステップで算出されたマハラノビス距離に基づいてデータを評価し、評価結果に応じて該データを選択的に記憶部に記憶し、選択されなかったデータを削除する記憶制御ステップと、
   を実行させることを特徴とするデータ記憶プログラム。

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