JP6628211B2 - 診断装置、診断システム及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、診断装置、診断システム及びプログラムに関する。

特許文献１には、画像形成装置の正常時の動作音を記憶しているＲＡＭまたはＲＯＭと、画像形成装置から発生する動作音を検知するマイクロフォンとを有し、ＲＡＭまたはＲＯＭに記憶されている第１の音情報と、マイクロフォンにより検知された第２の音情報と、画像形成装置の動作情報とに基づいて、画像形成装置の異常箇所を特定するようなシステムが開示されている。

特許文献２には、印刷用紙上に画像を形成する画像形成部と前記印刷用紙を搬送する搬送部とを有する画像処理装置において、装置内部の音を電気信号に変換する音変換部と、この音変換部が変換した電気信号を解析して周波数ごとの成分を求める音解析部と、この音解析部が求めた周波数ごとの成分を出力する出力部とを備えた画像処理装置が開示されている。

特開２００７−０７９２６３号公報 特開２００８−２９０２８８号公報

診断対象が発する音を録音したり診断用データとして取得したりする際に、音を発して警告をすると、警告のために発した音が診断に影響を与える虞がある。

本発明は、音の発生原因を推定する際に除外される音以外の音を発して警告を発する場合や、診断用データから警告のための音を取り除かずに診断用データとする場合と比較して、診断に与える音の影響を低減することができる診断装置、診断システム及びプログラムを提供することを目的としている。

請求項１に係る本発明は、診断対象が発する音を録音する録音手段と、使用者からの操作を受け付ける受付手段と、前記受付手段が操作を受け付けた場合、音の発生原因を推定するための診断用データとして用いる録音データを取得する取得手段と、前記録音手段が録音を開始したことを音を発して警告する警告手段と、を有し、前記警告手段は、音の発生原因を推定する際に除外される音を発する診断装置である。

請求項２に係る本発明は、前記警告手段は、所定の周期以上の音を発する請求項１記載の診断装置である。

請求項３に係る本発明は、前記警告手段は、所定の周波数以下の音を発する請求項１記載の診断装置である。

請求項４に係る本発明は、前記警告手段は、診断用データとして取得される音の録音が開始されたことを警告する請求項１乃至３いずれか記載の診断装置である。

請求項５に係る本発明は、診断対象が発する音を録音する録音手段と、使用者からの操作を受け付ける受付手段と、前記受付手段が操作を受け付けた場合、音の発生原因を推定するための診断用データとして用いる録音データを取得する取得手段と、互いに周波数が異なる第１の音及び第２の音のいずれかを警告として発し、前記録音手段が録音を開始したことを警告する警告手段と、データ生成手段と、を有し、前記データ生成手段は、前記警告手段が第１の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも前記第１の音を取り除き、前記警告手段が第２の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも前記第２の音を取り除き、第１の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも第１の音が取り除かれた録音データと、第２の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも第２の音が取り除かれた録音データとを合成し診断用データを生成する診断装置である。

請求項６に係る本発明は、前記警告手段は、診断用データとして取得される音の録音が開始されたことを警告する請求項５記載の診断装置である。

請求項７に係る本発明は、診断対象が発する音を録音する録音手段と、使用者からの操作を受け付ける受付手段と、前記受付手段が操作を受け付けた場合、音の発生原因を推定するための診断用データとして用いる録音データを取得する取得手段と、前記録音手段が録音を開始したことを音を発して警告する警告手段と、
を有し、前記警告手段は、音の発生原因を推定する際に除外される音を発し、前記取得手段により取得された診断用データに基づいて、音の発生原因を推定する推定手段と、をさらに有する診断システムである。

請求項８に係る本発明は、診断対象が発する音を録音する録音手段と、使用者からの操作を受け付ける受付手段と、前記受付手段が操作を受け付けた場合、音の発生原因を推定するための診断用データとして用いる録音データを取得する取得手段と、互いに周波数が異なる第１の音及び第２の音のいずれかを警告として発し、前記録音手段が録音を開始したことを警告する警告手段と、データ生成手段と、前記データ生成手段により生成された診断用データに基づいて、音の発生原因を推定する推定手段と、を有し、前記データ生成手段は、前記警告手段が第１の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも前記第１の音を取り除き、前記警告手段が第２の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも前記第２の音を取り除き、第１の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも第１の音が取り除かれた録音データと、第２の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも第２の音が取り除かれた録音データとを合成し診断用データを生成する診断システムである。

請求項９に係る本発明は、診断対象が発する音を録音するステップと、使用者からの操作を受け付けるステップと、前記受付手段が操作を受け付けた場合、音の発生原因を推定するための診断用データとして用いる録音データを取得するステップと、前記録音手段が録音を開始したことを、音の発生原因を推定する際に除外される音を発して警告するステップと、をコンピュータに実行させるプログラムである。

請求項１０に係る本発明は、診断対象が発する音を録音するステップと、使用者からの操作を受け付けるステップと、前記受付手段が操作を受け付けた場合、音の発生原因を推定するための診断用データとして用いる録音データを取得するステップと、互いに周波数が異なる第１の音及び第２の音のいずれかを警告として発し、前記録音手段が録音を開始したことを警告するステップと、データを生成するステップと、をコンピュータに実行させ、前記データを生成するステップは、前記警告手段が第１の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも前記第１の音を取り除き、前記警告手段が第２の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも前記第２の音を取り除き、第１の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも第１の音が取り除かれた録音データと、第２の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも第２の音が取り除かれた録音データとを合成し診断用データを生成するプログラムである。

請求項１に係る本発明によれば、音の発生原因を推定する際に除外される音以外の音を発して警告を発する場合と比較して診断に与える音の影響を低減することができる診断装置を提供することができる。

請求項２に係る本発明によれば、所定周期未満の音を発して警告をする場合と比較して、診断に与える音の影響を低減することができる。

請求項３に係る本発明によれば、所定の周波数よりも大きい周波数の音を発して警告をする場合と比較して、診断に与える音の影響を低減することができる。

請求項４に係る本発明によれば、消去がなされずに保存されることがある診断用データとして用いる音の録音が開始されたこと警告することができる

請求項５に係る本発明によれば、警告のための音を取り除かずに診断用データとする場合と比較して、診断に与える警告のための音の影響を低減することができる診断装置を提供することができる。

請求項６に係る本発明によれば、消去がなされずに保存されることがある診断用データとして用いる音の録音が開始されたこと警告することができる

請求項７に係る本発明によれば、音の発生原因を推定する際に除外される音以外の音を発して警告を発する場合と比較して、診断に与える音の影響を低減することができる診断システムを提供することができる。

請求項８に係る本発明によれば、警告のための音を取り除かずに診断用データとする場合と比較して、診断に与える警告のための音の影響を低減することができる診断システムを提供することができる。

請求項９に係る本発明によれば、音の発生原因を推定する際に除外される音以外の音を発して警告を発する場合と比較して、診断に与える音の影響を低減することができるプログラムを提供することができる。

請求項１０に係る本発明によれば、警告のための音を取り除かずに診断用データとする場合と比較して、診断に与える警告のための音の影響を低減することができるプログラムを提供することができる。

本発明の第１の実施形態の診断システムの構成を示すシステム図である。 本発明の第１の実施形態に用いられた画像形成装置の概略断面図である。 本発明の第１の実施形態における診断装置１０のハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態における診断装置１０の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態におけるサーバ装置５０の機能構成を示すブロック図である。 図５中の波形データ格納部５３に格納される情報の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の診断システムの動作を説明するためのシーケンスチャートである。 ＳＴＦＴの概念を説明するための図である。 ＳＴＦＴにより得られた解析結果に基づく周波数スペクトラム波形の画像例を示す図である。 図９の周波数スペクトラム波形の画像例において、ユーザにより選択された選択領域８０の一例を示す図である。 高速フーリエ変換の解析結果例を示す図である。 ２つの周波数スペクトル波形が表示された診断装置１０の画面例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の診断用データを取得するための動作フローを示すフローチャートである。 録音モード時の診断装置１０の画面例を示す図である。 診断用データを取得するための録音時間を説明する図である。 録音時間と解析精度との関係を示す図である。 録音時間に対する解析時間及び通信時間との関係を示す図である。 本発明の第２の実施形態の診断装置１０の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態で生成途中の第１の診断用データの周波数スペクトラム波形の画像例を示す図である。 本発明の第２の実施形態で生成途中の第２の診断用データの周波数スペクトラム波形の画像例を示す図である。 本発明の第２の実施形態で生成された診断用データの周波数スペクトラム波形の画像例を示す図である。 本発明の第２の実施形態の診断用データを取得するための動作フローを示すフローチャートである。

次に、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の第１の実施形態の診断システムの構成を示すシステム図である。

本発明の第１の実施形態の診断システムは、図１に示されるように、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末装置等の携帯可能な診断装置１０と、サーバ装置５０とから構成されている。

なお、診断装置１０は、通信ネットワークを介してサーバ装置５０に接続可能な装置であればどのような装置であっても本発明は適用可能である。ただし、本実施形態では、診断装置１０が、音信号を取得可能なマイク等の装置および、タッチ入力が可能なタッチパネルを備えたタブレット端末装置の場合を用いて説明する。

診断装置１０は、エンドユーザが使用しているプリンタ等の画像形成装置２０の保守管理、修理等を行うサービスマン（保守要員）により携帯され、画像形成装置２０において発生した音信号を取得して、取得した音信号を周波数解析したり、サーバ装置５０から取得した過去の音信号の周波数解析結果の波形と取得した音信号の周波数解析結果波形とを表示したりするために使用される。

診断装置１０と、サーバ装置５０とは、Ｗｉ−Ｆｉルータ等の無線ＬＡＮターミナル２４や、インターネット通信網４０を介して接続され情報の送受信を行っている。

なお、診断装置１０が携帯電話装置やスマートフォン等の場合には、診断装置１０とサーバ装置５０とを携帯電話回線網を介して接続して、不具合情報の送受信を行うようにすることも可能である。

本実施形態の診断システムでは、エンドユーザの場所に設置された対象電子機器である画像形成装置２０に異音が発生した場合、サービスマンが診断装置１０を携帯して画像形成装置２０の場所に出向く。そして、このサービスマンが、診断装置１０を用いて発生している音を録音することにより音信号を取得して、異音の原因を特定する診断を行う。

なお、画像形成装置２０にマイク等を設けて録音機能を持たせて、異音が発生した場合にその録音機能により異音を録音ことも技術的には可能であるが、画像形成装置２０がエンドユーザのオフィス等に設置される場合、この画像形成装置２０に声を録音する機能を設けることはセキュリティ上の理由により実現することができない。

図２は、画像形成装置２０を示す概略断面図である。画像形成装置２０は、ユーザーインターフェイス（ＵＩ）装置２０１、画像形成装置本体２０２及び画像読取装置２０３を有している。

ＵＩ装置２０１は、情報を表示する表示装置、及び操作者によってなされる入力を受け付ける入力受付装置からなる装置であり、例えば、タッチパネルなどにより構成されている。操作者は、ＵＩ装置２０１を介して、操作設定情報を入力することができる。

画像形成装置本体２０２は、例えば３段の記録媒体供給カセット２０４を有し、これら記録媒体供給カセット２０４のそれぞれには供給ヘッド２０５が設けられている。

記録媒体供給カセット２０４の一つが選択されると、供給ヘッド２０５が作動して選択された記録媒体供給カセット２０４から記録媒体供給路２０６を介して画像形成部２０７に供給される。

画像形成部２０７は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各感光体２０８が併設されていると共に、中間転写ベルト２０９が設けられている。

各感光体２０８の周囲には、露光装置２１０の他に、帯電装置、現像装置、一次転写装置及びクリーニング装置など（図示せず）が配置され、各感光体２０８に形成されたトナー像が中間転写ベルト２０９に転写される。露光装置２１０は、ＬＥＤやレーザ発光装置から構成され、例えば６００ｄｐｉの出力解像度を有し、ドット毎に光量が調整可能なようになっている。

中間転写ベルト２０９のトナー像は、二次転写ロール２１１により、送られてきた記録媒体に転写され、定着装置２１２により定着され、このトナー像が定着された記録媒体が記録媒体排出路２１３を通って排出部２１４に排出される。

両面印刷が設定された場合は、定着装置２１２により表面が定着された記録媒体は、記録媒体排出路２１３から反転装置２１５に送られ、この反転装置２１５で反転され、記録媒体反転路２１６に送られ、再び記録媒体供給路２０６に戻され、画像形成部２０７に送られて裏面の印刷がなされる。

画像読取装置２０３は、原稿が供給される原稿供給部２１７と、原稿の画稿を読み取る原稿画像読取部２１８と、原稿供給部２１７から原稿画像読取部２１８へと原稿を送り出す原稿送り装置２１９と、原稿画像読取部２１８で画像を読み取られた原稿を排出する原稿排出部２２０とを備えている。

前述した画像形成部２０７、記録媒体供給路２０６、記録媒体排出路２１３、記録媒体反転路２１６、定着装置２１２及び画像読取装置２０３には、搬送ローラ等の回転体が多数設けられている。

このような画像形成装置２０において、一般的には、用紙送り速度は、１００?３５０ｍｍ/sec程度である。また、回転体のうちで最も径が大きいのが感光体２０８であり、大きいものでφ３０ｍｍ程度である。

次に、本実施形態の診断システムにおける診断装置１０のハードウェア構成を図３に示す。

診断装置１０は、図３に示されるように、ＣＰＵ１１、一時的にデータを保存可能なメモリ１２、フラッシュメモリ等の記憶装置１３、無線ＬＡＮターミナル２４との間で無線通信を行ってデータの送信及び受信を行う無線ＬＡＮインタフェース（ＩＦ）１４、タッチセンサ等の入力装置１５、表示装置１６、マイク１７、音を発する発音手段として用いられているスピーカ１８、を有する。これらの構成要素は、制御バス１９を介して互いに接続されている。

本実施形態の診断装置１０では、表示装置１６上にタッチ位置を検出するためのタッチセンサが入力装置１５として設けられたタッチパネルが備えられていて、このタッチパネルを用いて表示が行われるとともにユーザからの入力が行われる。

ＣＰＵ１１は、メモリ１２または記憶装置１３に格納された制御プログラムに基づいて予め定められた処理を実行して、診断装置１０の動作を制御する。なお、この制御プログラムは、インターネット通信網４０や携帯電話回線網を介してダウンロードすることにより入手してＣＰＵ１１に提供することも可能であるし、当該プログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してＣＰＵ１１に提供することも可能である。

スピーカ１８は、スピーカ１８は、録音が開始された際場合や、診断用データとして用いられる診断用データとして用いられる音の録音が開始された場合に警告音を発する等、音を発する。

本実施形態の診断装置１０は、上記の制御プログラムが実行されることにより以下に説明するような動作を行って、サービスマンが異音発生原因を特定する業務の手助けを行う。

図４は、上記の制御プログラムが実行されることにより実現される診断装置１０の機能構成を示すブロック図である。

本実施形態の診断装置１０は、図３に示されるように、診断用データ取得部３０と、周波数解析部３２と、制御部３３と、音データ格納部３４と、表示部３５と、通信部３６と、音再生部３７と、警告部３８とを備えている。

表示部３５は、制御部３３による制御に基づいて各種データの表示を行う。通信部３６は、外部装置であるサーバ装置５０との間で通信を行う。音再生部３７は制御部３３による制御に基づいて、録音された音データ等を再生して音信号に変換する。

診断用データ取得部３０は、解析対象の装置である画像形成装置２０において発生した音を入力して診断用データを取得する。この診断用データ取得部３０については後に詳しく述べる。

周波数解析部３２は、診断用データ取得部３０により取得された診断用信号の時間周波数解析（時間依存周波数解析）を行って、取得された診断用信号の周波数毎の信号強度分布の時間変化を表した周波数スペクトル波形（第１の周波数解析結果の波形）データを生成する。

具体的には、周波数解析部３２は、診断用データ取得部３０により取得された音信号に対してＳＴＦＴ（Short time Fourier transform：短時間フーリエ変換）を行うことにより周波数スペクトル波形データを生成する。

制御部３３は、周波数解析部３２により得られた周波数スペクトル波形データを音データとともに音データ格納部３４に格納する。

また、制御部３３は、周波数解析部３２により得られた周波数スペクトル波形データのうち、異音であると推定される周波数成分に対して時間軸方向に周波数解析を行う高速フーリエ変換（１Ｄ−ＦＦＴ(Fast Fourier Transform)）を行うよう周波数解析部３２に対して指示を行う。高速フーリエ変換は自己相関変換と同値であり、高速フーリエ変換は自己相関変換に代替できる。

ここで、制御部３３は、周波数スペクトル波形データの中から周期性を有する信号成分を抽出して、その信号成分を異音である可能性が高い信号成分であると選択するようにしても良い。また、制御部３３は、得られた周波数スペクトル波形データを表示部３５に表示させて、その周波数スペクトル波形を見たユーザが異音である可能性が高い周波数成分を指定することにより、その周波数成分を異音である可能性が高い信号成分であると選択するようにしても良い。

そして、周波数解析部３２では、制御部３３による指示に基づいて、異音であると推定される周波数成分に対して時間軸方向に高速フーリエ変換を行う。

そして、制御部３３は、周波数解析部３２により高速フーリエ変換の解析結果により、異音の周期および周波数の情報を取得する。

また、制御部３３は、取得した異音の周期および周波数の情報を、画像形成装置２０の機種名、シリアル番号等の機種情報、画像形成装置２０の動作状態を示す動作状態情報とともに通信部３６を介してサーバ装置５０に送信する。具体的には、この動作状態情報には、カラー印刷なのか白黒印刷なのか、両面印刷なのか片面印刷なのか、動作モードはスキャン、プリント、複写のいずれなのか、使用用紙の種類等の情報を含めるようにすることができる。このようにして、制御部３３は、周波数解析部３２により得られた周波数スペクトル波形データから得られた情報を、通信部３６を介してサーバ装置５０に送信する。

サーバ装置５０では、画像形成装置２０の装置と同等の装置において過去に発生した異常音の音信号の周波数解析を行って得られるスペクトル波形データを、元の音データ、その音データが取得された際の装置の動作状態、異音原因、異音への対処方法等の情報とともに格納している。

そしてサーバ装置５０は、診断装置１０から送信されてきた異音の周期および周波数の情報から、周波数解析部３２による周波数解析の結果得られた周波数スペクトル波形データに対応する周波数スペクトル波形（第２の周波数解析結果の波形）データを検索して、見つかった周波数スペクトル波形データを異音のサンプル波形データとして格納している音データ等の情報等とともに診断装置１０に送信する。

この結果、制御部３３は、周波数解析部３２による周波数解析の結果得られた周波数スペクトル波形データに対応する周波数スペクトル波形データを通信部３６を介してサーバ装置５０から受信する。

制御部３３は、診断用データ取得部３０により取得された音信号の周波数解析を行って得られた周波数スペクトル波形と、サーバ装置５０から受信したスペクトル波形とを表示部３５に並列に表示するよう制御する。

この際に、制御部３３は、診断用データ取得部３０により取得された音信号の周波数解析を行って得られた周波数スペクトル波形と、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形のうちの少なくとも一方における時間軸方向の表示位置を、ユーザ（使用者）の操作に基づいて変更する。

なお、制御部３３は、診断用データ取得部３０により取得された診断用データの周波数解析を行って得られた周波数スペクトル波形と、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形における周期的波形の位置が一致するように、この２つの周波数スペクトル波形のうちの少なくとも一方における時間軸方向の表示位置を変更するようにしても良い。

なお、診断用データ取得部３０により取得された診断用データの周波数解析を行って得られた周波数スペクトル波形と、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形のうちのいずれか一方の波形は、他方の波形よりも長時間の波形となるように設定されている。

一例として、本実施形態においては、診断用データ取得部３０により取得された診断用データの周波数解析を行って得られた周波数スペクトル波形は約４秒?１６秒分のデータとなっており、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形は約８秒分のデータとなっている。

また、制御部３３は、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形データが複数存在する場合、複数の周波数スペクトル波形データのうち、周波数解析部３２の周波数解析によって得られた周波数スペクトル波形データとの類似度が高いものを優先して表示部３５に表示する。

さらに、制御部３３は、診断用データ取得部３０により取得された音信号の周波数解析を行って得られた周波数スペクトル波形と、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形のうちのいずれか一方の波形のうちのいずれか一方の波形が拡大または縮小された場合、他方の波形を同等の大きさとなるように拡大または縮小して表示する。

さらに、制御部３３は、音の波形が取得された際の画像形成装置２０のプロセス速度（画像形成速度）と、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形が取得された際の画像形成装置のプロセス速度とが異なる場合、この２つのプロセス速度に基づいて、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形の時間軸方向の長さを伸長または縮小して表示するようにしても良い。

なぜならば、プロセス速度が変わってくると発生する異音の周期も変わってくるため、そのまま比較したのでは正しい比較ができないからである。また、複数のプロセス速度毎に診断用データを取得して用意しておくことはデータ量が多くなるとともに診断用データ取得の手間も多くなってしまうからである。

また、ユーザが音データの再生を指示した場合、音再生部３７は、制御部３３からの制御に基づいて、診断用データ取得部３０において取得された音データと、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形に対応する音データとを、それぞれステレオ再生の左信号および右信号として再生するようにしても良い。

さらに、２つの周波数スペクトル波形の比較を容易にするために、制御部３３は、並列に表示した２つの周波数スペクトル波形上に、それぞれ同一の周波数を示す調整可能な周波数補助線や、時間軸方向の位置を比較するための調整可能な共通の時間軸補助線を重ねて表示するようにしても良い。

警告部３８は、制御部３３の制御に基づいて、マイク１７が録音を開始したことを音で警告する。警告に用いられる音の詳細は後述する。

次に、本実施形態の異音解析システムにおけるサーバ装置５０の機能構成を図５のブロック図を参照して説明する。

本実施形態のサーバ装置５０は、図５に示されるように、通信部５１と、制御部５２と、波形データ格納部５３とを備えている。

波形データ格納部５３は、解析対象の装置である画像形成装置２０と同等の装置において過去に発生した異常音の周波数解析を行って得られる複数の周波数スペクトル波形データを格納する。

具体的には、波形データ格納部５３は、図６に示されるように、予め取得された音データを時間周波数解析することにより得られた周波数スペクトル波形データと、元となった音データと、異音の原因と、その対処方法等の情報が機種毎に格納されている。

そして、制御部５２は、診断装置１０から異音の周期や周波数の情報を受信した場合、波形データ格納部５３に格納されている複数の周波数スペクトルの波形データの中から、受信した異音周期や周波数の情報に基づいて、診断装置１０において取得された異音に基づく周波数スペクトルの波形データに類似するものを選択して、通信部５１を介して診断装置１０に送信する

なお、本実施形態では、診断装置１０において異音の音データのＳＴＦＴ、高速フーリエ変換を行って、異音の周期および周波数の情報をサーバ装置５０に送信するものとして説明しているが、高速フーリエ変換またはＳＴＦＴ、高速フーリエ変換の両方をサーバ装置５０側において実行するようにしても良い。

この場合には、診断装置１０からサーバ装置５０に対して音データをそのまま送信したり、音データに対してＳＴＦＴを行った結果の周波数スペクトル波形データを送信し、サーバ装置５０において音データに対するＳＴＦＴや高速フーリエ変換を実行したりすることになる。

次に、本実施形態の診断システムの動作を図７のシーケンスチャートを参照して説明する。

診断装置１０において異音の原因を特定するための診断を行おうとする場合、機種名、シリアル番号、動作状態等の各種情報が入力される(ステップＳ１０１)。

そして、診断装置１０では、動作モードを録音モードにして、マイク１７を画像形成装置２０の異音発生個所に近づけて録音を行って診断用データを取得する(ステップＳ１０２)。この際、録音が開始された後、診断用データとして用いる音の録音が開始されたことがスピーカ１８が音を発することにより警告される。診断用データとして用いられる音の録音が開始されたタイミングで音を発して警告をすることに替えて、録音が開始されたタイミングで音を発して警告を発するようにしてもよい。ここで、警告として発する音は、診断に影響を与えない音となっている。このステップＳ１０２については後に詳述する。

次に、診断装置１０では、取得された音データが周波数解析部３２においてＳＴＦＴが行われることにより周波数毎の信号強度分布の時間変化を表した周波数スペクトル波形が生成される(ステップＳ１０３)。

このＳＴＦＴとは、図８に示されるように、短時間毎にフーリエ変換を行って周波数成分毎の信号強度を時間変化に応じて演算したものである。そして、このＳＴＦＴにより得られた解析結果を１つの周波数スペクトル波形の画像とした場合の波形例を図９に示す。

図９に示した周波数スペクトル波形例では、横軸が時間、縦軸が周波数を表していて、周波数毎の強度は色によって表現されている。なお、図９では、この色の違いをハッチングパターンにより表現している。また、図９では周波数毎の強度が色によって表現される場合を例示しているが、この強度を階調により表現することも可能である。

この図９の周波数スペクトル波形例では、異音の周波数成分６１が特定の周波数に周期的に発生しているのが表示されているのが分かる。なお、この図９に示した周波数スペクトル波形例において、低い周波数成分は通常の動作音であり異音の周波数成分ではない。

この図９に示したような周波数スペクトル波形が得られると、制御部３３は、この周波数スペクトル波形を表示部３５に表示する。すると、この周波数スペクトル波形を提示されたユーザが、異音の周波数成分６１を特定して、例えばタッチパネルを操作することによりこの異音の周波数成分６１が含まれる領域を選択する。

このようにしてユーザにより選択された選択領域８０の一例を図１０に示す。図１０に示した例では、複数の異音の周波数成分６１を含むような長方形の領域が選択領域８０として指定されているのが分かる。

そして、このように選択領域８０が指定されると、選択領域８０に含まれる周波数成分に対する高速フーリエ変換（１Ｄ−ＦＦＴ）が周波数解析部３２により実行される(ステップＳ１０４)。このようにして実行された高速フーリエ変換の解析結果例を図１１に示す。

なお、この図１１では、高速フーリエ変換を行った周波数成分の信号の周期および周波数が検出されることにより異音の周期および周波数が特定されることになる。なお、異音には倍音成分等が含まれるため、複数の周期が検出される場合があるが最も信号強度が強い周期が異音周期として検出される。

また、所定の周期以上の長周期の信号成分は通常動作音や不定周期雑音であると考えられるため、このような長周期の信号成分の領域は判定除外領域６２として、この判定除外領域６２における解析結果は無視される。

さらに、所定の周波数以下の低周波の信号成分についても通常動作音と区別が付かないため、このような低周波の信号成分の領域は判定除外領域６３として、この判定除外領域６３における解析結果は無視される。

ステップＳ１０２において、診断用データとして用いる音の録音が開始されたこと音を発することにより警告する際には、判定除外領域６２の音又は判定除外領域６３の音が警告音として用いられる。すなわち、ステップＳ１０２における警告音は、所定の周期以上の長周期の音か、所定の周波数以下の低周波の音が用いられる。このため、警告の音が診断用データから除外され、警告のための音が診断に影響を与えないようにすることができる。

診断装置１０では、この高速フーリエ変換の解析結果により、異音の周波数および周期の情報を機種情報や動作状態の情報とともにサーバ装置５０に送信する(ステップＳ１０５)。例えば、異音周波数は４ｋHz、異音周期は２．０秒というような情報がサーバ装置５０に送信される。

すると、サーバ装置５０では、受信した情報に基づいて、波形データ格納部５３を検索することにより、受信した情報に対応する周波数スペクトル波形のデータを抽出する（ステップＳ１０６）。

そして、サーバ装置５０は、抽出した周波数スペクトル波形データを、元の音データ、異音原因、その対処方法等の情報とともに診断装置１０に送信する（ステップＳ１０７）。

すると、診断装置１０では、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形データを受信する（ステップＳ１０８）。そして、診断装置１０の制御部３３は、受信した周波数スペクトル波形と、ＳＴＦＴで得られた周波数スペクトル波形を表示部３５に表示させる（ステップＳ１０９）。

このようにして２つの周波数スペクトル波形が表示された診断装置１０の画面例を図１２に示す。

図１２に示した画面例では、周波数解析部３２におけるＳＴＦＴにより得られた周波数スペクトル波形が、「今回録音した異音の解析結果波形」として表示され、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形が、「過去の音データ」として「感光体ドラムの摩耗」という異音原因とともに表示されているのが分かる。

診断を行おうとするサービスマンは、この２つの周波数スペクトル波形を比較して、波形中の異音成分が類似しているか否かを判定することにより異音の原因を特定する。

次に診断用データの取得について詳述する。
図１３は、診断用データを取得するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１１０において、診断装置１０を録音モードに設定する。録音モードにあっては、図１４に示すように、収録する音の強さを時間軸であらわす音表示部９０と、録音開始ボタン９１と、録音終了ボタン９２とが表示される。録音開始ボタン９１を押すと、録音開始信号が出力される。また、録音終了ボタン９２を押すと、録音終了信号が出力される。

次のステップＳ１１１においては、録音開始信号が受け付けられたか否かを判定する。録音開始信号が受け付けられるまで待機し、録音開始信号が受け付けられると、次のステップＳ１１２に進む。

次のステップＳ１１２においては、マイク１７からの音をメモリ１２等に記録する。次のステップＳ１１３においては、予め定められた時間Ｔ１が経過したか否かを判定し、経過していない場合はステップＳ１１２に戻り、録音を継続する。一方、ステップＳ１１３において、予め定められた時間Ｔ１が経過したと判定された場合は、次のステップＳ１１４に進み、予め定められた時間Ｔ１前に記録していた音データを消去する。

次のステップＳ１１５においては、録音信号終了信号が受け付けられたか否かを判定する。録音終了信号は、診断を行おうとするサービスマンがマイク１７を介して音を聞きながら、異音が発生したタイミングで録音終了ボタン９２を押すようになっている。

ステップＳ１１５において録音終了信号が受け付けられたと判定された場合、ステップＳ１１６に進み音による警告を開始する。また、直ちには録音を停止せず、ステップＳ１１７に進み録音を継続する。ステップＳ１１６において発せられる警告音は、先述のように判定除外領域６２又は判定除外領域６３（図１１を参照）の音であり、所定の周期以上の長周期の音か、所定の周波数以下の低周波の音である。

次のステップＳ１１８においては、録音終了信号を受け付けてから予め定められた時間Ｔ２が経過したか否かを判定する。予め定められた時間Ｔ２が経過するまではステップＳ１１７に戻って録音を継続し、予め定められた時間Ｔ２が経過したと判定された場合は、ステップＳ１１９に進み、ステップＳ１１６で開始した音による警告を終了するとともに、ステップＳ１２０に進み録音を終了する。

以上で説明をしたように、録音終了信号が受け付けられた後に（ステップＳ１１５の後に）音による警告を開始することに替えて、録音開始信号が受け付けられたとの判別がなされた後に（ステップＳ１１１の後）に、音により警告を発するようにしてもよい。この場合であっても、音による警告は、ステップＳ１１８で予め定められた時間Ｔ２が経過したと判定された場合に終了させればよい。

図１５に示すように、録音終了信号受付前の時間Ｔ１と録音終了信号受付後の時間Ｔ２の合計時間Ｔ３＝Ｔ１+Ｔ２が診断用データとして録音されることになる。サービスマンは、マイク１７から異音を聞いて直ちに録音終了ボタン９２を押すので、録音終了信号前の時間Ｔ１を含めることによりサービスマンが聞いた異音が確実に録音される。また、録音時間Ｔ３を適正に設定することにより周期性のある異音が診断用データとして取得される。ここで、Ｔ１＝Ｔ２としても良いし、異なっていてもよい。

前述したように、一般的な画像形成装置２０においては、用紙送り速度は、１００?３５０ｍｍ/sec程度で、回転体のうちで最も径が大きい感光体２０８がφ３０ｍｍ程度なので、画像形成装置２０から発する異音の周期は最大でも1秒程度である。したがって、周期性のある異音を収録しようとすると、感光体２０８が２回転する時間分の診断用データが必要となり、録音時間Ｔ３は２秒以上となる。

さらに前述したＳＴＦＴ等の時間変化解析を行い、結果画面において、時間軸の１Ｄ−ＦＦＴをかけ、異音周期を算出するには、感光体２０８が４回転する時間分の診断用データが必要となり、録音時間Ｔ３は４秒以上となる。例えばＴ１＝４秒、Ｔ２＝４秒とすることができる。

ここで、図１６に示すように、異音周期の解析精度は、診断用データの元となる録音時間が短いうちは急激に上昇するが、ある程度録音時間が長くなると飽和に近づくようになる。

一方、図１７に示すように、録音時間に比例して、ＳＴＦＴ解析等に要する時間は長くなり、外部のサーバに送信する場合の通信時間も長くなる。

上記のように、解析精度と作業時間とのバランスから録音時間は、４秒から１６秒の範囲が好ましい。

次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、第２の実施形態の説明においては、先述の第１の実施形態と共通する部分の説明は省略し、先述の第１の実施形態と異なる部分のみを説明する。

図１８は本発明の第２の実施形態における診断装置１０の機能構成を示すブロック図である。図１８に示すように、第２の実施形態における診断装置１０は、先述の第１の実施形態と同様に、診断用データ取得部３０と、周波数解析部３２と、制御部３３と、音データ格納部３４と、表示部３５と、通信部３６と、音再生部３７と、警告部３８を備え、さらには、診断用データ生成部３１を備えている。

第１の実施形態においては、警告部３８は、音で警告をする際に判定除外領域６２又は判定除外領域６３（図１１を参照）の音を用いた。より具体的には、所定の周期以上の長周期の音か、所定の周波数以下の低周波の音を警告音とした。これに対して、この第２形態では、警告部３８は、互いに周波数が異なる第１の音及び第２の音のいずれかを警告音して発する。より具体的には、警告部３８は、警告のための音として４０００Ｈｚの第１の音か８０００Ｈｚの第２の音かを用いる。

診断用データ生成部３１は、警告部３８が第１の音を発している状態で録音された録音データから第１の音を取り除き、警告部３８が第２の音を発している状態で録音された録音データから前記第２の音を取り除き、第１の音を発している状態で録音された録音データから第１の音が取り除かれた録音データと、第２の音を発している状態で録音された録音データから第２の音が取り除かれた録音データとを合成し診断用データを生成する。

より具体的には、図１９に周波数スペクトルの波形例を示すように、診断用データ生成部３１は、４０００Ｈｚの警告音が発せされている状態で録音されたデータから６０００Ｈｚ以下の音を取り除き、図２０に周波数スペクトルの波形例を示すように、８０００Ｈｚの警告音が発せられている状態で録音されたデータから６０００Ｈｚ以上の音を取り除いてこれらを合成する。図２１には、合成されたデータの周波数スペクトルの波形例が示されている。

以上のようにして診断用データ生成部３１で生成された診断用データは、警告音である第１の音と第２の音とが取り除かれている。このため、診断用データ生成部３１で生成された診断用データを用いて音の発生原因を推定すれば、警告音による影響をなくすることができる。

図２２は、第２の実施形態における診断用データを取得するためのフローチャートである。第２の実施形態においては、２回の録音を続けて行い、次に２回分の録音のデータから診断用のデータを生成する。以下、具体的に説明する。

ステップＳ１１０からステップＳ１１５まで、先述の第１の実施形態と同様にデータの取得を進め、ステップＳ１１６で第１の音による警告を開始する。次のステップＳ１１７で、第１の音が発せられた状態での録音である第１の録音を開始する。

次のステップＳ１１８においては、信号終了信号を受け付けてから予め定められた時間Ｔ２が経過したか否かを判別し、予め定められた時間Ｔ２が経過した後に、ステップＳ１１９で第１の音による警告を終了し、ステップＳ１２０で第１の録音を終了する。

次のステップＳ１２１では、第２の音による警告を開始し、ステップＳ１２２で、第２の音が発せられた状態での録音である第２の録音を開始する。

次のステップＳ１２３においては、第２の録音が開始されてから予め定められた時間Ｔ２が経過したか否かを判別し、予め定められた時間Ｔ２が経過した後に、ステップＳ１２４で第２の音による警告を終了し、ステップＳ１２５で第２の録音を終了する。

次のステップＳ１２６で、診断用データを生成する。すなわち、第１の録音のデータから６０００Ｈｚ以下の音を取り除き、第２の録音のデータから６０００Ｈｚ以上の音を取り除き、これらの音を合成する。

以上で説明をした各実施形態では、診断装置１０がタブレット端末装置である場合を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の装置を診断装置とするような場合でも本発明を適用することができるものである。例えば、画像形成装置２０の操作パネルが本体から脱着可能な構成であって、サーバ装置５０と通信可能であり音信号の取得機能を内蔵しているような構成の場合、この操作パネルを診断装置とするようにしてもよい。

また、以上で説明をした各実施形態では、診断装置１０がマイク１７を内蔵している場合を用いて説明しているが、診断装置１０に音録音機能が備えられていれば、マイク等の集音装置を外部に接続することにより音信号の取得手段を実現するようにしても良い。

さらに、以上で説明をした各実施形態では、異音解析の対象装置が画像形成装置である場合を用いて説明しているが、異音解析の対象となる装置は画像形成装置に限定されるものではなく、周期性を持った異音を発生させる可能性がある装置であれば他の装置である場合でも本発明は同様に適用可能である。

１０ 診断装置
１８ スピーカ
２０ 画像形成装置
３０ 診断用データ取得部
３１ データ生成部
３２ 周波数解析部
３３ 制御部
３４ 音データ格納部
３５ 表示部
３６ 通信部
３７ 音再生部
３８ 警告部
５０ サーバ装置

Claims (4)

1. 診断対象が発する音を録音する録音手段と、
   使用者からの操作を受け付ける受付手段と、
   前記受付手段が操作を受け付けた場合、音の発生原因を推定するための診断用データとして用いる録音データを取得する取得手段と、
   互いに周波数が異なる第１の音及び第２の音のいずれかを警告として発し、前記録音手段が録音を開始したことを警告する警告手段と、
   データ生成手段と、
   を有し、
   前記データ生成手段は、
   前記警告手段が第１の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも前記第１の音を取り除き、
   前記警告手段が第２の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも前記第２の音を取り除き、
   第１の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも第１の音が取り除かれた録音データと、第２の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも第２の音が取り除かれた録音データとを合成し診断用データを生成する
   診断装置。
2. 前記警告手段は、診断用データとして取得される音の録音が開始されたことを警告する請求項１記載の診断装置。
3. 診断対象が発する音を録音する録音手段と、
   使用者からの操作を受け付ける受付手段と、
   前記受付手段が操作を受け付けた場合、音の発生原因を推定するための診断用データとして用いる録音データを取得する取得手段と、
   互いに周波数が異なる第１の音及び第２の音のいずれかを警告として発し、前記録音手段が録音を開始したことを警告する警告手段と、
   データ生成手段と、
   前記データ生成手段により生成された診断用データに基づいて、音の発生原因を推定する推定手段と、
   を有し、
   前記データ生成手段は、
   前記警告手段が第１の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも前記第１の音を取り除き、
   前記警告手段が第２の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも前記第２の音を取り除き、
   第１の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも第１の音が取り除かれた録音データと、第２の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも第２の音が取り除かれた録音データとを合成し診断用データを生成する
   診断システム。
4. 診断対象が発する音を録音するステップと、
   使用者からの操作を受け付けるステップと、
   前記受付手段が操作を受け付けた場合、音の発生原因を推定するための診断用データとして用いる録音データを取得するステップと、
   互いに周波数が異なる第１の音及び第２の音のいずれかを警告として発し、前記録音手段が録音を開始したことを警告するステップと、
   データを生成するステップと、
   をコンピュータに実行させ、
   前記データを生成するステップは、
   前記警告手段が第１の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも前記第１の音を取り除き、
   前記警告手段が第２の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも前記第２の音を取り除き、
   第１の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも第１の音が取り除かれた録音データと、第２の音を発している状態で録音された録音データから少なくとも第２の音が取り除かれた録音データとを合成し診断用データを生成する
   プログラム。