JPH04273263A - Self-diagnostic system for image forming device - Google Patents

Self-diagnostic system for image forming device

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JPH04273263A
JPH04273263A JP3034275A JP3427591A JPH04273263A JP H04273263 A JPH04273263 A JP H04273263A JP 3034275 A JP3034275 A JP 3034275A JP 3427591 A JP3427591 A JP 3427591A JP H04273263 A JPH04273263 A JP H04273263A
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JP
Japan
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deterioration
failure
value
data
parameter
Prior art date
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Pending
Application number
JP3034275A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Umeda
靖 梅田
Yasuo Mogi
康男 茂木
Tetsuo Tomiyama
冨山 哲男
▲吉▼川 弘之
Hiroyuki Yoshikawa
Yoshiki Shimomura
芳樹 下村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Original Assignee
Mita Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mita Industrial Co Ltd filed Critical Mita Industrial Co Ltd
Priority to JP3034275A priority Critical patent/JPH04273263A/en
Publication of JPH04273263A publication Critical patent/JPH04273263A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To quickly obtain a deterioration quantity, and to more accurately specify the cause of a fault by considering/specifying the degree of the occurrence of a fault phenomenon while treating a fuzzy value that the deterioration quantity is considered. CONSTITUTION:The deterioration quantity from a storage part 15 is read based on a using time up to now and turned into a fuzzy quality value. A parameter value changed by the deterioration quantity is displayed with the fuzzy quality value. Then, the degree of the occurrence of the fault phenomenon by the deterioration value is calculated. On the other hand, inputted state data is turned into the fuzzy quality value, and the presence of the fault is decided with the fuzzy quality value. Consequently, when the fault is present, the diagnosis of the fault is carried out by using the parameter value changed by the deterioration value as an initial value the cause of the fault is identified based on the comparison of the state data turned into the fuzzy quality value and the diagnostic result and the calculated degree of the occurrence of the fault phenomenon.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、自己診断および/ま
たは自己修復システムに関するものである。より詳しく
は、近年盛んに研究が行われている人工知能、知識工学
を利用するとともに、ファジイ推論を採用することによ
って装置の劣化状態や動作状態等を自己診断し、また必
要に応じて自己修復し得るようなシステムに関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a self-diagnosis and/or self-repair system. More specifically, in addition to utilizing artificial intelligence and knowledge engineering, which have been actively researched in recent years, we also employ fuzzy reasoning to self-diagnose the deterioration status and operating status of equipment, and self-repair as necessary. It is about a system that can

【0002】0002

【従来の技術】精密機械や産業機械等の開発分野におい
ては、保全作業の省力化や自動運転の長期化を実現する
ために、最近、人工知能(ArtificialInt
elligence:いわゆるAI)技術を利用したエ
キスパートシステムの研究が盛んに行われている。エキ
スパートシステムの中には、装置に故障が生じたか否か
を自己診断し、また生じた故障を自己修復するものが見
受けられる。
[Prior Art] In the field of development of precision machinery and industrial machinery, artificial intelligence (AI) has recently been introduced in order to save labor in maintenance work and extend automatic operation.
Research into expert systems using so-called AI technology is actively being conducted. Some expert systems can self-diagnose whether a failure has occurred in a device and self-repair the failure that has occurred.

【0003】ところが、従来のエキスパートシステムに
よる故障診断システムでは、(A)知識に汎用性がなく
、様々な対象に対しての故障診断ができないこと、(B
)未知の故障に対する診断ができないこと、(C)対象
が複雑になると、故障診断に必要な知識量が爆発的に増
大するので、実現性が困難になること、(D)知識獲得
が難しいこと、等の限界が指摘されていた。
[0003] However, in conventional fault diagnosis systems using expert systems, (A) the knowledge is not versatile and fault diagnosis cannot be performed for various targets; (B)
) The inability to diagnose unknown faults; (C) As the target becomes more complex, the amount of knowledge required for fault diagnosis increases explosively, making it difficult to implement; (D) Difficult to acquire knowledge. , etc. limitations were pointed out.

【0004】より具体的に説明すると、従来の自動調節
システムや故障診断システムは、基本的には、或るセン
サの出力に基づいて対応するアクチュエータを作動させ
るようになっていた。つまり、予め定めるセンサおよび
アクチュエータの組み合わせにより、一種の自動調節や
故障診断がなされていた。よって、基本的には、或るセ
ンサは特定のアクチュエータと対応しており、両者の関
係は固定的であった。それゆえ、(a)センサのパラメ
ータとアクチュエータのパラメータとの関係は数値的に
明示されていなければならない。(b)上記(a)の理
由から、センサのパラメータとアクチュエータのパラメ
ータとの関係は対象に強く依存しており、汎用性に乏し
く、様々な対象に対して利用ができない。(c)各セン
サ同士のパラメータ間または各アクチュエータ同士のパ
ラメータ間の関係は制御と無関係であり、対応するセン
サのパラメータとアクチュエータのパラメータとの関係
のみに基づく単純な制御しか行えず、対処できる故障が
予め限定されており、未知の故障は扱えない。(d)上
記(c)の理由から、任意のアクチュエータのパラメー
タを操作したことにより生じ得る他のアクチュエータの
パラメータへの副次的影響を予測できない、等の問題点
があった。
More specifically, conventional automatic adjustment systems and fault diagnosis systems basically operate corresponding actuators based on the output of a certain sensor. In other words, a type of automatic adjustment and failure diagnosis was performed using a predetermined combination of sensors and actuators. Therefore, basically, a certain sensor corresponds to a specific actuator, and the relationship between the two is fixed. Therefore, (a) the relationship between sensor parameters and actuator parameters must be numerically specified. (b) For the reason (a) above, the relationship between the sensor parameters and the actuator parameters is strongly dependent on the object, and therefore lacks versatility and cannot be used for various objects. (c) The relationship between the parameters of each sensor or the parameters of each actuator is unrelated to control, and only simple control based on the relationship between the corresponding sensor parameters and actuator parameters can be performed, and failures that can be dealt with is limited in advance, and unknown failures cannot be handled. (d) Due to the reason in (c) above, there are problems such as the inability to predict the side effects on the parameters of other actuators that may occur due to the manipulation of the parameters of any actuator.

【0005】このように、従来の自動調節システムや故
障診断システムでは、予測故障AはセンサAおよびアク
チュエータAの組Aに基づいて行われ、予測故障Bはセ
ンサBおよびアクチュエータBの組Bに基づいて行われ
、予測故障CはセンサCおよびアクチュエータCの組C
に基づいて行われるという具合に、それぞれ独立したセ
ンサおよびアクチュエータの組に基づく故障診断が行わ
れ、またそれに基づく故障修復が行われていたにすぎな
かった。
As described above, in conventional automatic adjustment systems and fault diagnosis systems, predictive failure A is performed based on set A of sensor A and actuator A, and predictive failure B is performed based on set B of sensor B and actuator B. The predicted failure C is a set of sensor C and actuator C.
Fault diagnosis was performed based on each independent sensor and actuator set, and fault repair was performed based on the diagnosis.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本願出願人等
は、この発明に関連する技術として、先に、画像形成装
置を対象機械に取り上げて、従来技術の欠点を解消した
新規な自己診断および/または自己修復を行うシステム
を提案した(特願平2−252111号ないし特願平2
−252216号参照)。
[Problems to be Solved by the Invention] Therefore, as a technology related to the present invention, the applicants of the present application first took up an image forming apparatus as a target machine, and developed a new self-diagnosis and /or proposed a system that performs self-repair (Japanese Patent Application No. 2-252111 or 2003)
-252216).

【0007】上記既提案の自己診断および/または自己
修復システムにおいて用いられている定性推論は、方程
式群と初期状態とから定性的遷移を決定する手法として
は完全性がある。その反面、定性的、換言すれば記号的
な表現形式上での推論を行っていることから、対象とす
る系(機械)の状態表現として曖昧な表現を許さないと
いう避けがたい宿命を持っている。これは、保全活動に
おいてしばしば見受けられる「曖昧な情報」、たとえば
、機械の状態として「これは正常かもしれないし、異常
かもしれない」といった情報を扱って故障診断、修復を
行う手法としては不十分である。
The qualitative reasoning used in the self-diagnosis and/or self-repair systems proposed above is complete as a method for determining qualitative transitions from a group of equations and an initial state. On the other hand, since reasoning is done qualitatively, in other words, in a symbolic form of expression, there is an unavoidable fate that does not allow ambiguous expressions as a state expression of the target system (machine). There is. This is insufficient as a method for diagnosing and repairing failures by handling "ambiguous information" that is often encountered in maintenance activities, such as information such as "this may be normal or may be abnormal" regarding the machine's status. It is.

【0008】また、機械を構成している個々の部品につ
いての劣化や故障履歴情報を利用した故障診断の総合化
を行うことを考えた場合、既提案の定性推論に何らかの
別の表現方法を用いた論理を足し合わせ、曖昧さのある
情報を扱う手法を加えた推論方法を考えなければ、故障
診断および/または故障修復システムとしてより完成度
の高いものを構築することができない。
[0008] Furthermore, when considering integrating failure diagnosis using deterioration and failure history information of individual parts constituting a machine, it is necessary to use some other expression method for the qualitative inference proposed previously. Unless we consider an inference method that adds a method to handle ambiguous information by adding together the logic that has been used in the past, it is not possible to construct a more complete fault diagnosis and/or fault repair system.

【0009】そこで、本願発明者は、上記既提案の自己
診断および/または自己修復システムで用いられている
定性推論に、曖昧さを数学的に扱う理論であるファジイ
理論を組み合わせることによって、より完成度の高い自
己診断および/または自己修復システムを発明した。こ
の発明の具体的な目的は、保全的な立場から見た、曖昧
さを許した推論の開発を行い、該推論を用いて機械、具
体的には画像形成装置の状態を自己診断することができ
、かつ必要に応じて自己修復可能なシステムを提供する
ことである。
[0009] Therefore, the inventor of the present application has combined fuzzy theory, which is a theory that deals with ambiguity mathematically, with the qualitative reasoning used in the above-mentioned self-diagnosis and/or self-repair systems. Invented advanced self-diagnosis and/or self-healing systems. The specific purpose of this invention is to develop reasoning that allows ambiguity from a maintenance standpoint, and to use this reasoning to self-diagnose the state of a machine, specifically an image forming apparatus. The objective is to provide a system that is capable of self-repairing when necessary.

【0010】0010

【課題を解決するための手段】画像データを具現化して
視認可能な画像を生成する画像形成装置のための自己診
断システムであって、画像形成装置を複数個の要素の結
合として表現し、各要素の挙動または属性および各要素
間の結合関係をパラメータを用いて定性的に表わした定
性データ、各パラメータのメンバーシップ関数、故障現
象発生基準値ならびに故障診断知識が記憶された対象モ
デル記憶手段、前記画像形成装置を構成する所定の部品
について、使用時間と劣化量との関係を表わす劣化デー
タが記憶された劣化データ記憶手段、任意のデータを入
力することのできるデータ入力手段、劣化データ記憶手
段に記憶された劣化データに基づいて、現在までの使用
時間に対する劣化量を算出する劣化量算出手段、対象モ
デル記憶手段に記憶された定性データのパラメータのう
ち、劣化量算出手段により算出された劣化量によって変
化したパラメータの値をパラメータのメンバーシップ関
数を用いてファジイ定性値として表現すると共に、その
劣化量により画像形成装置に出現する故障現象発生の度
合いを前記故障現象発生基準値を用いて算出する変化算
出手段、データ入力手段から与えられるデータを対象モ
デル記憶手段に記憶されたパラメータのメンバーシップ
関数を用いてファジイ定性値に変換するデータ変換手段
、データ変換手段の変換出力を対象モデル記憶手段に記
憶された定性データと比較することにより故障の有無を
判定する故障判定手段、故障判定手段が故障有りを判定
したことに応答して、変化算出手段の算出結果を初期条
件として対象モデル記憶手段に記憶された定性データお
よび故障診断知識に基づいて画像形成装置の状態を診断
し、診断結果を曖昧さを含む表現で出力する故障診断手
段、ならびにデータ変換手段で変換されたファジイ定性
値と故障診断手段で診断された画像形成装置の状態との
比較および変化算出手段で算出された装置に出現する故
障現象発生の度合いによって原因を同定する原因同定手
段、を含むことを特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] A self-diagnosis system for an image forming device that embodies image data to generate a visible image, in which the image forming device is expressed as a combination of a plurality of elements, and each a target model storage means in which qualitative data qualitatively expressing the behavior or attributes of the elements and the coupling relationship between each element using parameters, membership functions of each parameter, failure phenomenon occurrence reference values, and failure diagnosis knowledge are stored; Deterioration data storage means that stores deterioration data representing the relationship between usage time and amount of deterioration for predetermined parts constituting the image forming apparatus, data input means into which arbitrary data can be input, and deterioration data storage means. Deterioration amount calculation means calculates the amount of deterioration for the usage time up to now based on the deterioration data stored in The value of the parameter that changes depending on the amount is expressed as a fuzzy qualitative value using the membership function of the parameter, and the degree of occurrence of a failure phenomenon that appears in the image forming apparatus according to the amount of deterioration is calculated using the failure phenomenon occurrence reference value. change calculation means for converting the data, data conversion means for converting data given from the data input means into fuzzy qualitative values using membership functions of parameters stored in the target model storage means, and target model storage means for converting the conversion output of the data conversion means. a failure determination means for determining the presence or absence of a failure by comparing it with qualitative data stored in the target model storage means, in response to the failure determination means determining the presence of a failure, using the calculation result of the change calculation means as an initial condition; A fault diagnosis means that diagnoses the state of the image forming apparatus based on the qualitative data and fault diagnosis knowledge stored in the image forming apparatus, and outputs the diagnosis result in an expression containing ambiguity, and fuzzy qualitative values and faults converted by the data conversion means. The present invention is characterized by comprising cause identification means for identifying the cause based on a comparison with the state of the image forming apparatus diagnosed by the diagnostic means and the degree of occurrence of a failure phenomenon appearing in the apparatus calculated by the change calculation means. .

【0011】[0011]

【作用】この発明にかかる自己診断システムは、まず、
使用時間と劣化量との関係を表わす劣化データに基づい
て現在までの使用時間に対する劣化量を算出する。そし
て、算出された劣化量によって変化したパラメータの値
をパラメータのメンバーシップ関数を用いてファジイ定
性値化し、定性データ上で用いる表現に置き換えると共
にその劣化量によって生じる故障現象の発生度合いを算
出する。また、データ入力手段から入力されたデータを
パラメータのメンバーシップ関数を用いてファジイ定性
値に変換し、そのファジイ定性値に基づいて故障の有無
を判定する。そして、故障有りと判定すると、上記劣化
量によって変化したパラメータ値を初期値として故障診
断を行う。診断結果は曖昧さを含む表現で出力される。
[Operation] The self-diagnosis system according to the present invention has the following features:
The amount of deterioration with respect to the usage time up to the present is calculated based on the deterioration data representing the relationship between the usage time and the amount of deterioration. Then, the value of the parameter that has changed according to the calculated amount of deterioration is converted into a fuzzy qualitative value using the membership function of the parameter, and is replaced with an expression used on the qualitative data, and the degree of occurrence of a failure phenomenon caused by the amount of deterioration is calculated. Further, the data input from the data input means is converted into a fuzzy qualitative value using a parameter membership function, and the presence or absence of a failure is determined based on the fuzzy qualitative value. If it is determined that there is a failure, failure diagnosis is performed using the parameter values changed according to the amount of deterioration as initial values. Diagnosis results are output with ambiguous expressions.

【0012】さらに、データ入力手段の入力値が変換さ
れたファジイ定性値を故障診断で得られた結果等と比べ
て故障原因を同定する。つまり、故障診断の結果、複数
の故障原因候補が取り上げられた場合に、どの故障原因
候補が実際の装置の状態により合致しているかを、パラ
メータの値の一致度等および故障現象の発生度合いに基
づいて検討する。したがって、現実の故障状態がより正
確に認定されて出力される。
Furthermore, the cause of the failure is identified by comparing the fuzzy qualitative value obtained by converting the input value of the data input means with the results obtained in the failure diagnosis. In other words, when multiple failure cause candidates are selected as a result of failure diagnosis, which failure cause candidate is more consistent with the actual device condition is determined based on the degree of agreement between parameter values and the degree of occurrence of failure phenomena. Consider based on. Therefore, the actual fault condition is more accurately identified and output.

【0013】[0013]

【実施例】ファジイ定性推論 まず、自己診断のために必要な新規に開発された曖昧さ
を有した推論であるファジイ定性推論について説明をす
る。 (1)ファジイ定性値 本願出願人の先願にかかる自己診断および/または自己
修復システムで用いられている定性推論においては、変
数の値を記号的に表現する手法として量空間と定性値と
いう概念が用いられている。量空間は、実数集合を物理
的に意味のある特徴的な値である境界標(ランドマーク
(Landmark))と、それら境界標に囲まれた区
間とで記号的に表現した有限集合である。ゆえに、定性
値としては、境界値か区間値のどちらか片方しか取り得
ない。
[Example] Fuzzy Qualitative Reasoning First, fuzzy qualitative reasoning, which is newly developed reasoning with ambiguity necessary for self-diagnosis, will be explained. (1) Fuzzy qualitative value In the qualitative reasoning used in the self-diagnosis and/or self-repair system related to the applicant's earlier application, the concept of quantitative space and qualitative value is used as a method for symbolically expressing the value of a variable. is used. A quantity space is a finite set in which a set of real numbers is symbolically expressed by landmarks, which are physically meaningful characteristic values, and intervals surrounded by these landmarks. Therefore, a qualitative value can only take either a boundary value or an interval value.

【0014】理想的な対象機械を例にとった自己診断お
よび/または自己修復システムを考えるならば、或る値
が境界値か区間値かと決めるのは意味のあることであろ
う。しかしながら、実際の現実世界において、測定によ
って得られた定量値を定性的な表現に変換しそれを基に
推論を行うことを考えた場合、ただ単に二者択一的に境
界値か区間値かに変換することは妥当性を欠くおそれが
ある。なぜならば、上述したように、保全活動において
は「曖昧な情報」が見受けられ、境界値かもしれないし
区間値かもしれないといった状況が現実に生じ得るから
である。
When considering a self-diagnosis and/or self-repair system using an ideal target machine as an example, it would be meaningful to determine whether a certain value is a boundary value or an interval value. However, in the real world, when we consider converting quantitative values obtained through measurement into qualitative expressions and making inferences based on them, we simply choose between boundary values and interval values. There is a risk that it may lack validity. This is because, as mentioned above, "ambiguous information" can be found in conservation activities, and situations may actually occur where the information may be a boundary value or an interval value.

【0015】そこで、この発明ではファジイ理論の適用
を考えることにした。ファジイ理論は、曖昧さを数学的
に扱う理論であり、ファジイ理論での集合の表現の特徴
は、或る要素が集合に属するか否かの中間的な状態を、
その要素が集合に属する度合いとして0.0から1.0
までの小数値で表わすことである。この表現形式を用い
ることにより、従来の集合では表現出来ない中間的な状
態の表現が可能である。ファジイ理論では、或る要素が
或る集合に属する度合い(グレード)を規定する関数は
「メンバーシップ関数」と呼ばれている。
[0015] Therefore, in this invention, we decided to consider the application of fuzzy theory. Fuzzy theory is a theory that deals with ambiguity mathematically, and a feature of the representation of sets in fuzzy theory is that the intermediate state of whether or not an element belongs to a set is
0.0 to 1.0 as the degree to which the element belongs to the set
It is expressed as a decimal value up to . By using this representation format, it is possible to represent intermediate states that cannot be represented using conventional sets. In fuzzy theory, a function that defines the degree (grade) that a certain element belongs to a certain set is called a "membership function."

【0016】このメンバーシップ関数を用いて表現され
るファジイ集合の概念を導入することにより、定性的な
表現に曖昧さを付加した表現が可能になる。つまり、こ
の発明では、変数の値を、従来の定性値と、その定性値
に属する度合い(グレード)の組として表現する。かか
る表現形式を「ファジイ定性値」と呼ぶことにする。た
とえば、図1に示す量空間において或る変数の値をファ
ジイ定性値で表すと、たとえば   (Normal:0.4、(Normal,nil
):0.6)などのように表現される。
By introducing the concept of a fuzzy set expressed using this membership function, it becomes possible to express qualitatively with added ambiguity. That is, in this invention, the value of a variable is expressed as a set of a conventional qualitative value and a degree (grade) belonging to that qualitative value. This type of expression will be referred to as a "fuzzy qualitative value." For example, if the value of a certain variable in the quantity space shown in Figure 1 is expressed as a fuzzy qualitative value, for example (Normal: 0.4, (Normal, nil
):0.6).

【0017】このファジイ定性値の表現法を用いること
により、センサ情報を推論に活用するときに、曖昧さを
許すことが可能になる。つまり、先に提案された定性推
論を用いた故障診断システムでは、正常値域として或る
一定の範囲を決めておき、センサから得られる定量値が
その範囲に入っていればその値を「正常値」のランドマ
ーク上にあるとして定性推論を行っていた。
By using this method of expressing fuzzy qualitative values, it becomes possible to tolerate ambiguity when using sensor information for inference. In other words, in the previously proposed fault diagnosis system using qualitative inference, a certain range is determined as the normal value range, and if the quantitative value obtained from the sensor is within that range, that value is called the "normal value." Qualitative inference was made based on the fact that it was on the landmark of ``.

【0018】これに対し、この発明では、センサから得
られる定量値を定性的な表現に変換する操作にメンバー
シップ関数を用いる。メンバーシップ関数を用いる場合
においては、図2に示すように、予めセンサの実数空間
上に「正常値(Normal;以下、Nと略す)」、「
正常値より大きい(Normal,nil;以下、N,
nilと略す)」、「正常値より小さい(0,Norm
al;以下、0,Nと略す)」などのメンバーシップ関
数を決めておく。そして、センサから得られる実測値を
図2に示すこの空間上にマッピングすることにより、実
測されたセンサの定量値を曖昧さを許す定性的な表現に
変換する。 (2)ファジイ定性値の演算則 ファジイ定性値の代数演算は、定性推論の代数演算規則
とグレードの計算とからなる。具体例を示しながら説明
する。たとえば、 Zf  =  Xf  ×  Yf Xf  =  (N:0.8、(N,nil):0.2
)Yf  =  ((0,N)0.7、N:0.3)で
、かつ、ランドマーク間の関係が、 (Xf,Yf,Zf)=(N,N,N)を具体例として
説明する。まず、Xf、Yfのそれぞれの定性値(この
例ではXfについてNと(N,nil)など)とランド
マーク間の関係から、Zfの定性値としてとり得るもの
をすべて挙げる。そのときの、Zfの定性値に対するグ
レードはXf、Yfの定性値に対するグレードの小さい
方をとる。具体的には、      Xf      
  Yf          Zf      N  
    ×(0,N)=(0,N)         
   :  0.8、 0.7=0.7       
  N      ×    N    =    N
                :  0.8、 0
.3=0.3   (N,nil)  ×(0,N)=
(0,N)N(N,nil):  0.2、 0.7=
0.2   (N,nil)  ×    N    
=(N,nil)            :  0.
2、 0.3=0.2 さらに、Zfの定性値に対する
グレードが2通り以上に求まるときは、その中で最大値
を採用する。上の例では、第1式と第3式において、Z
fの定性値(0,N)に対して、それぞれ、0.7と0
.2の2通りが求まるが、そのうちの最大値0.7をZ
fの定性値(0,n)のグレードとする。同様に、Zf
の定性値Nに対しても、第2式と第3式において、0.
3と0.2の2通りとなるので、最大値0.3を選ぶ。
In contrast, in the present invention, a membership function is used for converting quantitative values obtained from sensors into qualitative expressions. When using membership functions, as shown in FIG. 2, "Normal values (hereinafter abbreviated as N)",
Larger than normal value (Normal, nil; hereinafter, N,
(abbreviated as nil)", "Less than normal value (0, Norm
A membership function such as "al; hereinafter abbreviated as 0, N" is determined in advance. Then, by mapping the measured values obtained from the sensor onto this space shown in FIG. 2, the measured quantitative value of the sensor is converted into a qualitative expression that allows ambiguity. (2) Operation rules for fuzzy qualitative values The algebraic operations for fuzzy qualitative values consist of algebraic operation rules for qualitative reasoning and grade calculations. This will be explained using a specific example. For example, Zf = Xf × Yf Xf = (N: 0.8, (N, nil): 0.2
) Yf = ((0, N) 0.7, N: 0.3), and the relationship between landmarks is explained using (Xf, Yf, Zf) = (N, N, N) as a specific example. do. First, all possible qualitative values of Zf are listed based on the relationship between the respective qualitative values of Xf and Yf (in this example, N and (N, nil) for Xf, etc.) and landmarks. At that time, the grade for the qualitative value of Zf is the smaller of the grades for the qualitative values of Xf and Yf. Specifically, Xf
Yf Zf N
×(0,N)=(0,N)
: 0.8, 0.7=0.7
N × N = N
: 0.8, 0
.. 3=0.3 (N, nil) × (0, N)=
(0,N)N(N,nil): 0.2, 0.7=
0.2 (N, nil) × N
=(N, nil): 0.
2, 0.3=0.2 Furthermore, when two or more grades for the qualitative value of Zf are determined, the maximum value among them is adopted. In the above example, in the first and third equations, Z
For the qualitative value of f (0, N), 0.7 and 0, respectively.
.. 2 can be found, the maximum value of which is 0.7 as Z
The grade is the qualitative value of f (0, n). Similarly, Zf
Also for the qualitative value N, in the second and third equations, 0.
There are two options, 3 and 0.2, so choose the maximum value of 0.3.

【0019】以上の計算から、Zfのファジイ定性値は
    Zf=((0,N):0.7、N:0.3、(
N,nil):0.2)となる。さらに、グレードを足
し合わせたときにその合計が1となるように規格化をす
る。規格化は、各定性値のグレードを1.2(ただし、
1.2=0.7+0.3+0.2)で除算することによ
って行う。規格化の結果、   Zf=((0,N):0.58、N:0.25、(
N,nil):0.17)となる。 (3)推論 推論は、基本的にはプロパゲーション(伝播)法を用い
る。これは、既に値の決まっているパラメータから始ま
り、そのパラメータの値をパラメータ間の関係を用いて
他のパラメータに順次伝播させ、系全体のパラメータを
決めるアルゴリズムである。
From the above calculation, the fuzzy qualitative value of Zf is Zf=((0,N):0.7,N:0.3,(
N, nil): 0.2). Furthermore, standardization is performed so that when the grades are added together, the sum becomes 1. For standardization, the grade of each qualitative value is set to 1.2 (however,
This is done by dividing by 1.2=0.7+0.3+0.2). As a result of normalization, Zf = ((0, N): 0.58, N: 0.25, (
N, nil): 0.17). (3) Inferential reasoning basically uses the propagation method. This is an algorithm that starts with a parameter whose value has already been determined and propagates the value of that parameter sequentially to other parameters using the relationships between the parameters to determine the parameters of the entire system.

【0020】伝播のさせ方は、三項関係あるいは二項関
係にあるパラメータのうち、未定のものを既に決まって
いるパラメータとその間の関係を用いて上述のファジイ
演算則より決定する方法を用いる。具体的な推論の仕方
については、後述する具体例においてより明らかになろ
う。 システムの構成 図3は、この発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。このシステムには、対象機械(具体的には、小型
の電子写真複写機等)上に設置された複数のセンサ1a
,1b,1cおよび対象機械の作動状態等を変化させる
ための複数のアクチュエータ6a,6b,6cが含まれ
ている。
[0020] The propagation method uses a method in which an undetermined parameter in a ternary or binary relationship is determined by the above-mentioned fuzzy operation rule using already determined parameters and the relationship therebetween. The specific method of inference will become clearer in the specific examples described below. System Configuration FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. This system includes a plurality of sensors 1a installed on the target machine (specifically, a small electrophotographic copying machine, etc.).
, 1b, 1c and a plurality of actuators 6a, 6b, 6c for changing the operating state of the target machine.

【0021】複数のセンサ1a,1b,1cは、それぞ
れ、この対象機械の作動によって生じる対象機械の要素
または該機械要素間の関連状態の変化を検出するための
ものである。複数のセンサ1a,1b,1cからそれぞ
れ取り込まれる情報は、増幅回路2で増幅され、A/D
変換回路3でアナログ信号からディジタル信号に変換さ
れ、ディジタル信号/FQ値(ファジイ定性値)変換部
11へ与えられる。ディジタル信号/FQ値変換部11
は、A/D変換回路3から与えられるディジタル信号を
ファジイ定性値に変換する部分である。すなわち、ディ
ジタル信号を、定性値(たとえば、なし(0)、小さい
(0,N)、ノーマル(N)、大きい(N,nil)、
という4つのシンボルのいずれか)およびグレード(0
.0ないし1.0の数値)によって表現する変換機能を
備えている。センサ1a,1b,1cから与えられる信
号を、ファジイ定性値で表わされた定性的な情報に変換
することにより、後述するように、機能評価をより正確
に行うことができる。
The plurality of sensors 1a, 1b, and 1c are each for detecting changes in the elements of the target machine or the related states between the machine elements caused by the operation of the target machine. The information taken in from the plurality of sensors 1a, 1b, 1c is amplified by the amplifier circuit 2, and then sent to the A/D
The analog signal is converted into a digital signal by the conversion circuit 3, and is provided to the digital signal/FQ value (fuzzy qualitative value) conversion section 11. Digital signal/FQ value converter 11
is a part that converts the digital signal given from the A/D conversion circuit 3 into a fuzzy qualitative value. That is, the digital signal is divided into qualitative values (for example, none (0), small (0, N), normal (N), large (N, nil),
any of the four symbols) and grade (0
.. It has a conversion function that expresses it by a numerical value from 0 to 1.0). By converting the signals given from the sensors 1a, 1b, and 1c into qualitative information represented by fuzzy qualitative values, functional evaluation can be performed more accurately, as will be described later.

【0022】また、劣化データ算出部12、劣化データ
算出部12へ使用時間データを与えるためのタイマ19
、ショートタームシミュレーション部13、故障診断部
14、対象モデル記憶部15および故障シミュレーショ
ン部16が備えられている。劣化データ算出部12は、
対象機械を構成する部品の経年的な劣化量を算出するた
めの部分である。算出の仕方の詳細は後述する。ショー
トタームシミュレーション部13は、対象機械の現在の
状態をシミュレーションするための部分である。故障診
断部14は、ディジタル信号/FQ値変換部11から与
えられるファジイ定性値を用いて機能評価を行い、故障
症状を特定すると共に、故障症状から故障原因を導出す
るための部分である。この故障診断部14で特定される
故障症状から故障原因を導出するための処理ステップ(
故障診断ステップ)は、前述した本願出願人の先願明細
書に開示されている自己診断および/または自己修復シ
ステムにおいて用いられている推論(ファジイ推論を用
いないノンファジイ推論)に基づいて行われる。
The deterioration data calculation section 12 also includes a timer 19 for providing usage time data to the deterioration data calculation section 12.
, a short-term simulation section 13, a fault diagnosis section 14, a target model storage section 15, and a fault simulation section 16. The deterioration data calculation unit 12
This is the part for calculating the amount of deterioration over time of the parts that make up the target machine. The details of the calculation method will be described later. The short-term simulation section 13 is a section for simulating the current state of the target machine. The fault diagnosis section 14 is a section for performing functional evaluation using the fuzzy qualitative values provided from the digital signal/FQ value conversion section 11, identifying fault symptoms, and deriving the cause of the fault from the fault symptoms. A processing step (
The fault diagnosis step) is performed based on the inference (non-fuzzy inference that does not use fuzzy inference) used in the self-diagnosis and/or self-repair system disclosed in the above-mentioned specification of the applicant of the present application.

【0023】対象モデル記憶部15には、対象機械を物
理的な視点から捉え、実体レベルで複数個の要素の結合
としてパラメータで表わした「実体モデル」(後に説明
する表1参照)、各パラメータの結合ツリーとして表わ
した「パラメータモデル」(後に説明する図11参照)
、各パラメータの初期値、機能パラメータのメンバーシ
ップ関数(図2に示すごときもの)、注目する部品の使
用時間と劣化状態との関係(後に説明する図4参照)、
劣化状態とパラメータのメンバーシップ関数との関係(
後に説明する図5参照)、劣化状態と故障現象の起こる
度合いとの関係(後に説明する図6参照)、故障判定基
準値、故障候補知識等が予め記憶されている。対象モデ
ル記憶部15に記憶されているこれら知識は、ディジタ
ル信号/FQ値変換部11、劣化データ算出部12、シ
ョートタームシミュレーション部13または故障診断部
14が処理を行う際に活用される。また、故障シミュレ
ーション部16は、ショートタームシミュレーション部
13および故障診断部14と共同して、故障のシミュレ
ーションを行う部分である。
[0023] The target model storage unit 15 stores a "substantive model" (see Table 1 to be explained later) in which the target machine is viewed from a physical perspective and is represented by parameters as a combination of a plurality of elements at the substantive level, and each parameter. "Parameter model" expressed as a join tree (see Figure 11, explained later)
, the initial value of each parameter, the membership function of the functional parameter (as shown in Figure 2), the relationship between usage time and deterioration state of the part of interest (see Figure 4, which will be explained later),
The relationship between the degradation state and the parameter membership function (
(See FIG. 5, which will be explained later), the relationship between the deterioration state and the degree of occurrence of a failure phenomenon (see FIG. 6, which will be explained later), failure determination reference values, failure candidate knowledge, etc. are stored in advance. This knowledge stored in the target model storage section 15 is utilized when the digital signal/FQ value conversion section 11, the deterioration data calculation section 12, the short-term simulation section 13, or the failure diagnosis section 14 performs processing. Furthermore, the failure simulation unit 16 is a unit that performs failure simulation in collaboration with the short-term simulation unit 13 and the failure diagnosis unit 14.

【0024】この実施例およびこの発明の特徴の1つは
、システムに、劣化データ算出部12およびショートタ
ームシミュレーション部13という2つの構成要素が備
えられていることである。次に、これら2つの構成要素
についてより詳細に説明をする。 (1)劣化データ算出部 劣化データ算出部12では、対象機械を構成する部品の
うち、故障診断に関連する部品を取り上げ、部品ごとの
時間経過による劣化状態ならびにその劣化状態がパラメ
ータ値に与える影響および故障現象の起こる度合いを算
出する。
One of the features of this embodiment and the present invention is that the system is equipped with two components: a deterioration data calculation section 12 and a short-term simulation section 13. Next, these two components will be explained in more detail. (1) Deterioration Data Calculation Unit The deterioration data calculation unit 12 picks up the parts that are relevant to failure diagnosis among the parts that make up the target machine, and determines the deterioration state of each part over time and the effect that the deterioration state has on parameter values. and calculate the degree to which the failure phenomenon occurs.

【0025】故障診断に関連する部品は、部品ごとまた
は関係する部品群ごとに、予め使用時間と劣化量との関
係を表わす劣化データが設定されている。たとえば、図
4に示すごときデータが設定されている。この劣化デー
タは、対象モデル記憶部15に記憶されている。劣化デ
ータ算出部12は、タイマ19から与えられる時間デー
タをたとえば積算して現在までの機械の使用時間の合計
を求め、その時間を図4に当てはめることにより、注目
する部品の劣化状態を算出する。
For parts related to failure diagnosis, deterioration data representing the relationship between usage time and amount of deterioration is set in advance for each part or for each group of related parts. For example, data as shown in FIG. 4 is set. This deterioration data is stored in the target model storage section 15. The deterioration data calculation unit 12 calculates the deterioration state of the component of interest by integrating the time data given from the timer 19 to obtain the total usage time of the machine up to the present time, and applying that time to FIG. 4. .

【0026】なお、この場合に算出される劣化状態は、
故障し易さ等の量で、対象機械のパラメータモデル上の
物理量を予測するものではない。たとえば注目する部品
が特定のギヤであり、そのギヤの劣化状態(歯車の摩耗
量)を求めても、その結果、対象機械のパラメータモデ
ルにどんな変化が起こるかはわからない。そこで、次に
、劣化が対象機械に及ぼす影響を求める。これは、図5
に示すような劣化状態とパラメータモデルのパラメータ
値との関係から求める。図5に示す劣化状態とパラメー
タ値との関係は、パラメータのメンバーシップ関数を用
いて予め設定され、対象モデル記憶部15に記憶されて
いる。劣化データ算出部12では、対象モデル記憶部1
5から図5に示す関係グラフを読み出し、このグラフ上
に劣化状態をマッピングすることにより、劣化がパラメ
ータ値に与える影響を算出する。
[0026] Note that the deterioration state calculated in this case is:
It is a quantity such as the susceptibility to failure, and does not predict the physical quantity on the parameter model of the target machine. For example, even if the part of interest is a specific gear and the state of deterioration of that gear (the amount of gear wear) is determined, it is not known what changes will occur in the parameter model of the target machine as a result. Therefore, next, the effect of deterioration on the target machine is determined. This is shown in Figure 5.
It is determined from the relationship between the state of deterioration and the parameter values of the parameter model as shown in . The relationship between the deterioration state and the parameter value shown in FIG. 5 is set in advance using a membership function of the parameter, and is stored in the target model storage unit 15. In the deterioration data calculation unit 12, the target model storage unit 1
By reading out the relationship graph shown in FIG. 5 from 5 and mapping the deterioration state on this graph, the influence of deterioration on the parameter value is calculated.

【0027】また、劣化データ算出部12は、予め対象
モデル記憶部15に記憶されている図6に示すような劣
化状態と故障現象の起こる度合いとの関係グラフから、
算出された劣化状態に対する故障現象の起こる度合いを
決定する。なお、図4に基づいて算出される劣化状態は
使用時間が決まると一義的に決まる値であり、定量値と
して算出される。一方、図5に基づいて得られるパラメ
ータ値は、ファジイ定性値で表わされる曖昧さを有する
値であり、定性値とグレードとにより、たとえば((0
,N):0.9、N:0.1) のように表現される。さらに、図6に基づいて算出され
る現象の起こる度合いも、劣化状態に応じて一義的に定
まる定量値である。
Further, the deterioration data calculation unit 12 calculates the relationship between the deterioration state and the degree of occurrence of the failure phenomenon, as shown in FIG. 6, which is stored in advance in the target model storage unit 15.
The degree of occurrence of a failure phenomenon with respect to the calculated deterioration state is determined. Note that the deterioration state calculated based on FIG. 4 is a value that is uniquely determined once the usage time is determined, and is calculated as a quantitative value. On the other hand, the parameter values obtained based on FIG.
, N): 0.9, N: 0.1). Furthermore, the degree of occurrence of the phenomenon calculated based on FIG. 6 is also a quantitative value that is uniquely determined according to the state of deterioration.

【0028】この実施例では、使用時間に対する劣化状
態のグラフ、劣化状態と故障現象の起こる度合いのグラ
フに基づいてパラメータ値の変化および故障現象の起こ
る度合いを求めたが、劣化状態ではなく、劣化量そのも
のを求め、劣化量とパラメータ値の変化または故障現象
の起こる度合いを表わすグラフに基づいて、パラメータ
値や故障現象の起こる度合いを求めてもよい。 (2)ショートタームシミュレーション部ショートター
ムシミュレーション(以下、SSIMという)は、現在
の対象機械の状態を決定するためのシミュレーションで
ある。
In this example, changes in parameter values and the degree of occurrence of a failure phenomenon were determined based on a graph of the state of deterioration versus usage time and a graph of the state of deterioration and the degree of occurrence of a failure phenomenon. The amount itself may be determined, and the parameter value or the degree to which a failure phenomenon occurs may be determined based on a graph representing the amount of deterioration and a change in the parameter value or the degree to which a failure phenomenon occurs. (2) Short-term simulation section Short-term simulation (hereinafter referred to as SSIM) is a simulation for determining the current state of the target machine.

【0029】機械の状態は、対象機械を構成している個
々の部品についてその属性を表わす物理量の集合で表わ
される。SSIMは、これら物理量を定性的な方程式で
関係付けたパラメータモデル(図11参照)上で行う。 SSIMの推論法は、上述したファジイ定性推論を用い
る。また、ファジイ定性推論のアルゴリズムとしては、
プロパゲーション法を用いる。以下に、このプロパゲー
ション法における伝播のさせ方について説明をする。
The state of a machine is represented by a set of physical quantities representing the attributes of the individual parts constituting the target machine. SSIM is performed on a parametric model (see FIG. 11) in which these physical quantities are related by qualitative equations. The inference method of SSIM uses the above-mentioned fuzzy qualitative inference. In addition, as an algorithm for fuzzy qualitative inference,
Use propagation method. The method of propagation using this propagation method will be explained below.

【0030】推論は、定数パラメータ、センサから得ら
れる値によって決まるパラメータ、劣化データ算出部1
2によって決まるパラメータ、のそれぞれの値が決定さ
れた状態から始まる。伝播をさせる場合、まず、(1)
三項関係(+、−、×、等)にあるパラメータのうち、
二項が既に決まっていれば、残りの一項を決める。
The inference is based on constant parameters, parameters determined by values obtained from the sensor, and deterioration data calculation unit 1.
The process begins with the values of the parameters determined by 2 being determined. When propagating, first, (1)
Among the parameters in a ternary relationship (+, -, ×, etc.),
If two terms have already been determined, decide the remaining term.

【0031】(2)二項関係(=)にあるパラメータの
うち、どちらかが決まっていれば、他方を決める。以上
の伝播方法を、すべてのパラメータの値が決まるまで繰
り返す。この結果、SSIMにより、対象機械全体の状
態、換言すればすべてのパラメータ値が決定される。
(2) If one of the parameters in the binary relationship (=) is determined, the other is determined. The above propagation method is repeated until the values of all parameters are determined. As a result, the SSIM determines the state of the entire target machine, in other words, all parameter values.

【0032】次に、劣化データ算出部12、ショートタ
ームシミュレーション部13、故障診断部14および故
障シミュレーション部16において行われる診断結果の
推論手順について説明をする。 劣化情報を利用したファジイ定性推論による故障診断図
7、図8および図9を参照して、故障診断の推論は、以
下の手順で行われる。
Next, a procedure for inferring the diagnosis results performed in the deterioration data calculating section 12, the short-term simulation section 13, the fault diagnosis section 14, and the fault simulation section 16 will be explained. Fault diagnosis by fuzzy qualitative inference using deterioration information Referring to FIGS. 7, 8, and 9, inference for fault diagnosis is performed in the following steps.

【0033】予め、対象機械に設けられたセンサによっ
てその時点での対象機械の状態をセンシングし(ステッ
プS1)、センシングによって得られた各パラメータの
値をファジイ定性値化する(ステップS2)。ステップ
S1におけるパラメータ値のセンシングは、センサが設
けられている場合には、もちろんそのセンサによって行
われる(たとえば、後述するように、ハロゲンランプの
光量Hlは、AEセンサで測定される等である。)が、
センサが設けられていない場合には、サービスマン等が
対象機械をマニュアルで測定し、測定した値をシステム
に入力する方法がとられてもよい。また、ステップS2
におけるファジイ定性値化は、対象モデル記憶部15に
予め記憶されている各パラメータのメンバーシップ関数
(図2に示すごときもの)上に測定された定量値をマッ
ピングすることによって行われる。
[0033] In advance, the current state of the target machine is sensed by a sensor installed in the target machine (step S1), and the values of each parameter obtained by the sensing are converted into fuzzy qualitative values (step S2). Sensing of the parameter value in step S1 is of course performed by a sensor, if a sensor is provided (for example, as described later, the light amount Hl of a halogen lamp is measured by an AE sensor, etc.). )but,
If a sensor is not provided, a serviceman or the like may manually measure the target machine and input the measured values into the system. Also, step S2
The fuzzy qualitative value conversion in is performed by mapping the measured quantitative value onto the membership function (as shown in FIG. 2) of each parameter stored in advance in the target model storage unit 15.

【0034】(1)劣化状態の算出 次いで、現時点までの劣化状態が算出される(ステップ
S3)。この劣化状態は、前述したように、タイマ19
から与えられる時間データが劣化データ算出部12で積
算され、その積算値を対象モデル記憶部15から読み出
した図4に示すグラフに当てはめることにより求められ
る。なお、タイマ19自体を時間積算型のものとして、
その出力値をそのまま利用できるものとしてもよいし、
あるいはタイマ19を設けず、使用時間は、サービスマ
ン等がマニュアル入力する構成とすることもできる。
(1) Calculation of deterioration state Next, the deterioration state up to the present time is calculated (step S3). This deterioration state is caused by the timer 19 as described above.
The deterioration data calculation unit 12 integrates the time data given from the target model storage unit 15 and applies the integrated value to the graph shown in FIG. 4 read out from the target model storage unit 15. In addition, assuming that the timer 19 itself is of a time accumulation type,
The output value may be used as is, or
Alternatively, the timer 19 may not be provided and the usage time may be manually input by a service person or the like.

【0035】 (2)劣化状態を対象モデルに与える影響に変換ここで
は、図4に示すグラフから得られた劣化状態を、対象モ
デルのパラメータに及ぼす影響等に変換する(ステップ
S4)。変換は、ステップS3で算出された劣化状態を
図5のグラフに当てはめて (i)パラメータモデル上でのパラメータ値の変化を得
る処理と、劣化状態を図6のグラフに当てはめて(ii
)現象の起こる度合いの変化 を得る処理とからなる。
(2) Converting the state of deterioration into the influence on the target model Here, the state of deterioration obtained from the graph shown in FIG. 4 is converted into the influence on the parameters of the target model (step S4). The conversion consists of (i) applying the deterioration state calculated in step S3 to the graph in FIG. 5 to obtain changes in parameter values on the parameter model, and applying the deterioration state to the graph in FIG. 6 (ii)
) processing to obtain changes in the degree to which the phenomenon occurs.

【0036】なお、この説明では、上記2つの変化を劣
化が対象モデルに及ぼす影響として求めたが、たとえば
パラメータモデル上でのパラメータ値の変化だけを求め
てもよい。 (3)SSIM 上記(2)で求めた部品に及ぼす影響のうち、パラメー
タ値に対する影響の結果得られたパラメータ値を初期条
件としてシミュレーションを行い、時間経過後の対象機
械全体のパラメータの値を決定する。
In this explanation, the above two changes are determined as effects of deterioration on the target model, but for example, only changes in parameter values on the parameter model may be determined. (3) SSIM Among the influences on the parts determined in (2) above, a simulation is performed using the parameter values obtained as a result of the influence on the parameter values as the initial condition, and the values of the parameters of the entire target machine after the elapse of time are determined. do.

【0037】具体的には、ステップS4によって得られ
た所定のパラメータの値をパラメータモデル上に置き(
ステップS5)、プロパゲーション法によってパラメー
タモデル上を伝播させて、対象機械の全パラメータの値
を決定し、対象機械の現在の状態モデルを生成する(ス
テップS6)。 (4)故障判定 次いで、予めステップS2でファジイ定性値に変換して
おいたセンサ値のうち、機能パラメータのセンサ値を見
て、故障しているか否かを判定する(ステップS7)。
Specifically, the values of the predetermined parameters obtained in step S4 are placed on the parameter model (
In step S5), the values of all parameters of the target machine are determined by propagation on the parameter model using the propagation method, and a current state model of the target machine is generated (step S6). (4) Failure determination Next, among the sensor values that have been converted into fuzzy qualitative values in advance in step S2, the sensor values of the functional parameters are checked to determine whether or not there is a failure (step S7).

【0038】機能パラメータのセンサ値の評価は、予め
対象モデル記憶部15に記憶されている故障判定基準値
と比較することにより行われる。機能パラメータのセン
サ値が正常と判定されると、ステップS8へ進み、ステ
ップS6で求められたパラメータモデル上のパラメータ
値とステップS1でセンシングされまたは入力された実
際のパラメータ値をステップS2でファジイ定性値化し
た値とが比較され、パラメータモデルと実際の対象機械
の状態との一致度が判定される。
The sensor values of the functional parameters are evaluated by comparing them with failure determination reference values stored in the target model storage section 15 in advance. When the sensor value of the functional parameter is determined to be normal, the process proceeds to step S8, and the parameter value on the parameter model obtained in step S6 and the actual parameter value sensed or inputted in step S1 are subjected to fuzzy qualitative analysis in step S2. The converted values are compared to determine the degree of agreement between the parameter model and the actual state of the target machine.

【0039】ステップS8における一致度の評価の結果
、一致している場合には処理は終了する。また、一致し
ていない場合であっても、ステップS7で機能パラメー
タが正常であると判定されていることを優先して、機械
は作動させ続ける。しかし、モデルとセンサ値とは不一
致であり故障の可能性も残されていることから、たとえ
ば表示装置等にメッセージを表示させる(ステップS9
)。メッセージの表示形態は種々考えられるが、たとえ
ば上述のように、機能パラメータが正常でありモデルは
不一致である場合は、機能パラメータを測定するセンサ
が故障していることが考えられるので、「センサ異常に
なっている可能性がある」等の表示を行う。
As a result of the matching degree evaluation in step S8, if they match, the process ends. Further, even if they do not match, the machine continues to operate, giving priority to the function parameter determined to be normal in step S7. However, since the model and sensor values do not match and there is still a possibility of failure, a message is displayed on a display device, etc. (step S9).
). There are various possible message display formats, but for example, as mentioned above, if the functional parameters are normal but the models do not match, it is possible that the sensor that measures the functional parameters is malfunctioning. ``This may be the case.''

【0040】(5)故障診断 上記(4)で故障と判定された場合、故障症状から故障
候補を導出する(ステップS10)。予め複数の故障候
補が対象モデル記憶部15(図3)に記憶されている。 機能パラメータのパラメータ値からパラメータモデル上
でのトレースを行い、予め記憶されている複数の故障候
補の中から該当する故障候補を選択して導出する。ある
いは、先に述べた本願出願人の先願において説明されて
いる推論(ファジイ理論を用いないノンファジイ推論)
によって故障候補が決定されてもよい。
(5) Failure Diagnosis If a failure is determined in the above (4), failure candidates are derived from the failure symptoms (step S10). A plurality of failure candidates are stored in advance in the target model storage unit 15 (FIG. 3). Tracing is performed on the parameter model from the parameter values of the functional parameters, and a corresponding fault candidate is selected and derived from a plurality of fault candidates stored in advance. Alternatively, the reasoning explained in the applicant's earlier application mentioned above (non-fuzzy reasoning that does not use fuzzy theory)
Failure candidates may be determined by

【0041】(6)SSIM ステップS10で導出された各故障候補について、SS
IMを行い、故障モデルを作成する。より具体的には、
各故障候補について、故障条件と、劣化状態の算出およ
びモデルに及ぼす影響への変換の結果得られたパラメー
タ値とを初期条件としてパラメータモデル上に置き(ス
テップS11)、プロパゲーション法によってパラメー
タモデルをトレースし、対象機械の状態モデルを生成す
る(ステップS12)。
(6) SSIM For each fault candidate derived in step S10, SS
Perform IM and create a failure model. More specifically,
For each failure candidate, the failure conditions and the parameter values obtained as a result of calculating the deterioration state and converting the effects on the model are placed on the parametric model as initial conditions (step S11), and the parametric model is created using the propagation method. A state model of the target machine is generated by tracing (step S12).

【0042】これにより、故障モデルが作成される。 (7)故障原因同定 センサ情報と、(2)の(ii)で求めた現象の起こる
度合い等から、故障原因の順位付けおよび絞り込みを行
う。より具体的には、状態モデルのパラメータ値と、ス
テップS2で得られたセンシング値がファジイ定性値化
された値とに基づいてモデルの一致度が評価され(ステ
ップS13)、モデルの評価結果に現象の起こる度合い
が加味されて再評価され、優先順位付けが行われる(ス
テップS14)。
[0042] In this way, a failure model is created. (7) Identification of failure causes Rank and narrow down the causes of failure based on the sensor information and the degree of occurrence of the phenomenon determined in (ii) of (2). More specifically, the degree of matching of the model is evaluated based on the parameter values of the state model and the value obtained by converting the sensing value obtained in step S2 into a fuzzy qualitative value (step S13), and the evaluation result of the model is The degree of occurrence of the phenomenon is re-evaluated and prioritized (step S14).

【0043】なお、ステップS14の処理を省略して、
ステップS13で行っているパラメータ値の一致度のみ
によって故障原因の同定を行うという簡易なやり方を行
ってもよい。以上の推論手順によって故障診断が完了す
る。また、故障診断の完了時に、故障履歴情報を追加お
よび/または修正する作業が行われてもよい。そして、
その後、故障はパラメータ操作によって修復可能か否か
が判別され(ステップS15)、パラメータ操作によっ
て修復可能な場合は修復が行われ(ステップS16)、
パラメータ操作によって修復ができない場合、たとえば
電子写真複写機においてハロゲンランプが切れた場合等
には、修復不可能であるから処理はそのまま終わる。ス
テップS16における修復操作は、以下に説明する修復
計画部17において行われる。
[0043] By omitting the process of step S14,
A simple method may be used in which the cause of the failure is identified only based on the degree of coincidence of the parameter values performed in step S13. Fault diagnosis is completed by the above reasoning procedure. Furthermore, upon completion of the failure diagnosis, work may be performed to add and/or modify the failure history information. and,
Thereafter, it is determined whether the failure can be repaired by parameter manipulation (step S15), and if it is repairable by parameter manipulation, the repair is performed (step S16).
If it cannot be repaired by parameter manipulation, for example, if a halogen lamp burns out in an electrophotographic copying machine, the process ends as it is because it cannot be repaired. The repair operation in step S16 is performed in the repair planning section 17, which will be described below.

【0044】図3に戻って、残りの構成ブロックについ
て説明をする。修復計画部17は、故障がある場合に、
該故障を修復するための修復計画を推論するとともに、
修復計画を導出するための構成部である。修復計画の推
論および修復作業の導出は、既提案の自己診断および/
または自己修復システムにおける推論と同様に、ファジ
イ理論を用いないノンファジイの定性推論が活用される
Returning to FIG. 3, the remaining structural blocks will be explained. When there is a failure, the repair planning unit 17
deducing a repair plan for repairing the failure;
This is a component for deriving a repair plan. The inference of the repair plan and the derivation of the repair work are based on the previously proposed self-diagnosis and/or
Alternatively, similar to the reasoning in self-healing systems, non-fuzzy qualitative reasoning that does not use fuzzy theory is utilized.

【0045】修復計画部17から出力される修復作業は
、シンボル/ディジタル信号変換部18においてディジ
タル信号に変換される。そして、変換されたディジタル
信号は、D/A変換回路4でディジタル信号からアナロ
グ信号に変換され、増幅回路5で増幅され、複数のアク
チュエータ6a,6b,6cに与えられて該アクチュエ
ータ6a,6b,6cを選択的に動作させ、修復作業を
実行させる。 具体的な対象機械を例にとった説明 具体的な対象機械の構成および状態 次に、このシステムを、具体的な対象機械として画像形
成装置、より具体的には小形の電子写真複写機に適用す
る場合を例にとって説明する。
The repair work output from the repair planning section 17 is converted into a digital signal by the symbol/digital signal conversion section 18. The converted digital signal is converted from a digital signal to an analog signal by a D/A conversion circuit 4, amplified by an amplifier circuit 5, and given to a plurality of actuators 6a, 6b, 6c. 6c is selectively activated to perform repair work. Explanation using a specific target machine as an example Configuration and status of a specific target machine Next, this system will be applied to an image forming apparatus, more specifically a small electrophotographic copying machine, as a specific target machine. This will be explained using an example.

【0046】図10は、具体的な対象機械としての小形
の電子写真複写機の図解図である。図10において、2
1は感光体ドラム、22は主帯電チャージャ、23は原
稿照明用のハロゲンランプ、24は現像装置、25は転
写チャージャである。この具体的な対象機械には、たと
えば3つのセンサ1a,1b,1cが設けられている。 すなわち、センサ1aは感光体ドラム21に入射する光
量を測定するためのAEセンサ、センサ1bは感光体ド
ラム21の表面電位を測定する表面電位センサ、センサ
1cは用紙上にコピーされた画像の濃度を測定するため
の濃度計である。
FIG. 10 is an illustrative diagram of a small electrophotographic copying machine as a specific target machine. In Figure 10, 2
1 is a photosensitive drum, 22 is a main charger, 23 is a halogen lamp for illuminating the original, 24 is a developing device, and 25 is a transfer charger. This specific target machine is provided with, for example, three sensors 1a, 1b, and 1c. That is, the sensor 1a is an AE sensor for measuring the amount of light incident on the photoreceptor drum 21, the sensor 1b is a surface potential sensor for measuring the surface potential of the photoreceptor drum 21, and the sensor 1c is for measuring the density of the image copied on the paper. This is a densitometer for measuring .

【0047】また、図10に示されていないが3種類の
アクチュエータが設けられている。すなわち、感光体ド
ラム21の主帯電電圧を変化させるための主帯電ボリュ
ームVR1、ハロゲンランプ23の光量を制御するため
のランプボリュームAVRおよび感光体ドラム21とコ
ピー用紙間の転写電圧を制御するための転写ボリューム
VR2、という3つのボリュームがアクチュエータとし
て設けられている。
Although not shown in FIG. 10, three types of actuators are provided. That is, a main charging volume VR1 for changing the main charging voltage of the photoreceptor drum 21, a lamp volume AVR for controlling the light amount of the halogen lamp 23, and a transfer voltage between the photoreceptor drum 21 and copy paper. Three volumes called a transfer volume VR2 are provided as actuators.

【0048】ところで、図10に示す電子写真複写機を
物理的な視点から捉え、実体レベルでその電子写真複写
機を複数個の要素の結合として表現し、各要素の挙動お
よび属性並びに各要素間の結合関係をパラメータを用い
て定性的に表すと、表1に示す通りとなる。この表1の
ような表現形式を「実体モデル」と呼ぶことにする。ま
た、実体モデルを抽象化して、各パラメータの結合ツリ
ーとして表わした図11の表現を「パラメータモデル」
と呼ぶことにする。
By the way, considering the electrophotographic copying machine shown in FIG. 10 from a physical perspective, the electrophotographic copying machine is expressed as a combination of a plurality of elements at a physical level, and the behavior and attributes of each element and the relationships between each element are explained. When the coupling relationship is qualitatively expressed using parameters, it is as shown in Table 1. The expression format shown in Table 1 will be referred to as a "substantive model." In addition, the representation in Figure 11, which abstracts the entity model and represents it as a connection tree of each parameter, is called a "parameter model".
I will call it.

【0049】そして、「実体モデル」と「パラメータモ
デル」とを合わせて「対象モデル」と呼ぶことにする。 「対象モデル」は、後述する故障修復のためにも活用さ
れる画像形成装置に一般的に共通する定性データである
。この実体モデルおよびパラメータモデルの各内容は、
対象モデル記憶部15(図3参照)に記憶されている。
The "substantive model" and the "parameter model" will be collectively referred to as the "object model." The "target model" is qualitative data that is generally common to image forming apparatuses and is also utilized for failure repair, which will be described later. The contents of this entity model and parameter model are as follows:
It is stored in the target model storage unit 15 (see FIG. 3).

【0050】[0050]

【表1】[Table 1]

【0051】表1に示す実体モデルまたは図11に示す
パラメータモデルにおいて、この機械の構造の基礎とな
るパラメータHl、D、Vn、β、Vb、γ0、ζ、A
sp、センサにより得られるセンサパラメータX、Vs
、Os、および、劣化する可能性のあるパラメータにつ
いては、それぞれ、使用時間と劣化状態との関係が予め
設定されて、対象モデル記憶部15に記憶されている。 この関係は、たとえばパラメータHlの場合、図12に
示すごとき関係になっている。図12に示す関係により
、使用時間データ、たとえば1か月目、2か月目、・・
・が与えられると、一義的に、Hlの劣化状態D1、D
2、・・・が決定される。
In the physical model shown in Table 1 or the parametric model shown in FIG.
sp, sensor parameters obtained by the sensor X, Vs
, Os, and parameters that may deteriorate, the relationship between usage time and deterioration state is set in advance and stored in the target model storage unit 15. For example, in the case of the parameter Hl, this relationship is as shown in FIG. According to the relationship shown in FIG. 12, usage time data, for example, 1st month, 2nd month, etc.
When ・ is given, the deterioration state of Hl is uniquely D1, D
2,... are determined.

【0052】また、各パラメータは、それぞれ、図13
に示すような定性ファジイ量空間を有している。この定
性ファジイ量空間は、各パラメータごとに定められたメ
ンバーシップ関数に従って作成され、対象モデル記憶部
15に記憶されている。この図13に示す定性ファジイ
量空間により、パラメータHlの劣化状態に対応したパ
ラメータ値の変化を求めることができる。たとえば、劣
化状態がD1の場合、パラメータ値は(N:1.0)で
あり、劣化状態がDnの場合、パラメータ値は((0,
N):0.085、N:0.915)である。
[0052] Each parameter is shown in Fig. 13.
It has a qualitative fuzzy quantity space as shown in . This qualitative fuzzy quantity space is created according to membership functions determined for each parameter, and is stored in the target model storage section 15. Using the qualitative fuzzy quantity space shown in FIG. 13, it is possible to obtain changes in parameter values corresponding to the state of deterioration of the parameter H1. For example, when the deterioration state is D1, the parameter value is (N: 1.0), and when the deterioration state is Dn, the parameter value is ((0,
N): 0.085, N: 0.915).

【0053】さらに、各パラメータについて、それぞれ
、劣化状態と故障現象の起こる度合いとの関係が予め設
定され、対象モデル記憶部15に記憶されている。この
関係は、たとえばパラメータHlを例にとると、図14
に示すごとき関係になっている。図14により、劣化状
態がD1のときは、故障現象の起こる度合いは0.9、
劣化状態がDnの場合、故障現象の起こる度合いは1.
24であることを求めることができる。
Furthermore, for each parameter, the relationship between the deterioration state and the degree of failure phenomenon is set in advance and stored in the target model storage section 15. This relationship is shown in FIG. 14, taking the parameter Hl as an example.
The relationship is as shown below. According to FIG. 14, when the deterioration state is D1, the degree of failure phenomenon is 0.9,
When the deterioration state is Dn, the degree of failure phenomenon is 1.
24 can be obtained.

【0054】次に、以上の説明を前提として、いくつか
の例題を取り上げて説明する。 例題1:新品から1か月目(T1)で正常な例予め、上
記センサ1a,1b,1cによって得られる値をファジ
イ定性値化しておく。具体的には、センサ1aを用いて
測定した光量がパラメータXの値として使用される。ま
た、センサ1bによって露光後の表面電位Vsを、セン
サ1cによって出力紙上のトナー濃度Osを、それぞれ
測定する。そして、測定された各パラメータ値を各パラ
メータごとに設定された図13に示すようなファジイ定
性量空間上にマッピングすると、たとえば以下のセンサ
パラメータ値が得られる。
Next, several examples will be explained based on the above explanation. Example 1: Example of normal condition after 1 month (T1) since new product The values obtained by the sensors 1a, 1b, and 1c are converted into fuzzy qualitative values in advance. Specifically, the amount of light measured using the sensor 1a is used as the value of the parameter X. Further, the sensor 1b measures the surface potential Vs after exposure, and the sensor 1c measures the toner density Os on the output paper. Then, when each measured parameter value is mapped onto a fuzzy qualitative quantity space set for each parameter as shown in FIG. 13, the following sensor parameter values are obtained, for example.

【0055】 X=((0,N):0.1,N:0.9)Vs=(N:
1.0) Os=((0,N):0.1,N:0.9)(1)現在
の劣化状態の予測 タイマ19から与えられる時間情報を積算することによ
り、その機械の使用時間Tが求まる。その使用時間Tを
図12に示すような各パラメータごとの使用時間に対す
る劣化状態を表わすグラフに当てはめて、現在の劣化状
態の予測を行う。この結果、予測値としてのパラメータ
値が求まる。今、1か月目(T=T1)であるからHl
のパラメータ値はD1となる。
X=((0,N):0.1,N:0.9)Vs=(N:
1.0) Os = ((0, N): 0.1, N: 0.9) (1) By integrating the time information given from the prediction timer 19 of the current state of deterioration, the operating time of the machine is calculated. Find T. The current state of deterioration is predicted by applying the usage time T to a graph showing the deterioration state with respect to the usage time for each parameter as shown in FIG. As a result, parameter values as predicted values are determined. Since it is now the first month (T=T1), Hl
The parameter value of is D1.

【0056】(2)劣化の影響を検討 上記(1)で求めたHlのパラメータ値を図13に当て
はめることにより、 Hl=(N:1.0) が得られる。また、上記Hlのパラメータ値を図14に
当てはめることにより、故障現象、たとえばハロゲンラ
ンプ断線(HlCut)という現象が起こる度合いとし
て0.9倍というデータを得る。すなわち、p(HlC
ut)=0.9 が得られる。
(2) Examining the influence of deterioration By applying the parameter values of Hl determined in (1) above to FIG. 13, Hl=(N:1.0) is obtained. Further, by applying the above parameter value of Hl to FIG. 14, data of 0.9 times the occurrence rate of a failure phenomenon, such as a phenomenon of halogen lamp disconnection (HlCut), is obtained. That is, p(HlC
ut)=0.9 is obtained.

【0057】(3)SSIMにより、(2)の結果を用
いて現在の機械全体の状態を推論上記(2)の結果(H
l=(N:1.0))と初期条件(この場合は、Hl以
外のパラメータについては劣化状態を算出していないの
で、残りのパラメータはすべて(N:1.0)としてい
る。)とに基づいてSSIMを行う。SSIMの結果、
パラメータ値は、以下のように、全パラメータ値=(N
:1.0)となる。
(3) Using SSIM, infer the current state of the entire machine using the results of (2).
l = (N: 1.0)) and the initial condition (in this case, the deterioration state is not calculated for parameters other than Hl, so all remaining parameters are set to (N: 1.0)). Perform SSIM based on SSIM results,
The parameter values are as follows: All parameter values = (N
:1.0).

【0058】 H1=(N:1.0)      γ0  =(N:1
.0)D  =(N:1.0)      Vt  =
(N:1.0)β  =(N:1.0)      ζ
    =(N:1.0)Vn=(N:1.0)   
   Asp=(N:1.0)Vb=(N:1.0) (4)故障判定 故障判定基準として、以下の知識を用いる。この知識は
、対象モデル記憶部15(図3参照)に予め記憶されて
いる。
H1=(N:1.0) γ0=(N:1
.. 0)D=(N:1.0)Vt=
(N: 1.0) β = (N: 1.0) ζ
=(N:1.0)Vn=(N:1.0)
Asp=(N:1.0)Vb=(N:1.0) (4) Failure determination The following knowledge is used as failure determination criteria. This knowledge is stored in advance in the target model storage unit 15 (see FIG. 3).

【0059】(a)機械の機能評価 N値≧0.5→正常→モデルの一致度を比較>0.5→
異常→故障診断 (b)モデルと実測値との比較 機械の一致度≧0.5→故障なし >0.5→「センサ異常の可能性あり」等を表示本実施
例の場合、(a)機械の機能評価については、Os値に
ついて比較を行えばよいので、Osの測定値をファジイ
定性値化したOs=((0,N):0.1,N:0.9
)を用いて比較する。この場合は、N値が0.9なので
、N≧0.5となり、(a)機能評価は正常となる。
(a) Machine function evaluation N value≧0.5→normal→compare model agreement>0.5→
Abnormality→Failure diagnosis (b) Comparison of model and actual measured value Matching degree of machine≧0.5→No failure>0.5→Display “Possibility of sensor abnormality” etc. In the case of this example, (a) Regarding the functional evaluation of the machine, it is sufficient to compare the Os value, so the measured value of Os is converted into a fuzzy qualitative value Os = ((0, N): 0.1, N: 0.9
) to compare. In this case, since the N value is 0.9, N≧0.5, and (a) the functional evaluation is normal.

【0060】次に、(b)モデルと実測値との比較を行
う。各センサ値と、上記(3)の結果のモデルとを比較
して、両者の一致度を以下の条件から求める。 一致度=max(min(各項目のグレード))それに
より、次の結果が得られる。
Next, (b) a comparison is made between the model and actual measured values. Each sensor value is compared with the model resulting from the above (3), and the degree of agreement between the two is determined based on the following conditions. Matching degree = max (min (grade of each item)) As a result, the following result is obtained.

【0061】                     センサ値 
   モデル値    min値  X  :(0,N
)  0.1                   
 0            N      0.9 
     1.0        0.9      
                         
           max0.9  Vs:   
 N      1.0      1.0     
   1.0                   
                       ma
x1.0  Os:(0,N)  0.1      
    0        0           
 N      0.9      1.0     
   0.9                   
                       ma
x0.9また、機械全体の一致度は、次の通りとなる。
Sensor value
Model value Min value X: (0, N
) 0.1
0 N 0.9
1.0 0.9

max0.9 Vs:
N 1.0 1.0
1.0
ma
x1.0 Os: (0, N) 0.1
0 0
N 0.9 1.0
0.9
ma
x0.9 Also, the degree of coincidence of the entire machine is as follows.

【0062】機械全体の一致度=各センサの一致度の平
均 =(0.9+1.0+0.9)/3=0.93なお、機
械全体の一致度を求める際の各センサの一致度の平均を
とる代わりに、最小値をとるようにし、より厳しい条件
下で一致度を求めてもよい。ここで上述の故障判定基準
(b)を適用すると、一致度の平均が0.5を超えてい
るので、正常と判定される。すなわち、(a)(b)と
も正常であり、引き続き使用可能である。以上のような
実施例において、(a)機械の機能評価は正常であり、
(b)モデルと実測値の比較結果が異常である場合(図
8では、ステップS8からステップS9へ進む場合)に
は、機能評価に関するパラメータ、すなわちOsを測定
するセンサに異常がある可能性も考えるので、その旨を
表示する。 例題2:例題1と同様に新品から1か月目(T1)で、
故障の例 センサパラメータX,Vs,Osの値は以下の通りであ
ったとする。
[0062] Matching degree of the entire machine = Average matching degree of each sensor = (0.9 + 1.0 + 0.9) / 3 = 0.93 Note that when determining the matching degree of the entire machine, the average matching degree of each sensor Instead of taking the minimum value, the degree of matching may be determined under stricter conditions. If the above failure determination criterion (b) is applied here, the average degree of coincidence exceeds 0.5, so it is determined to be normal. That is, both (a) and (b) are normal and can continue to be used. In the above examples, (a) the functional evaluation of the machine is normal;
(b) If the comparison result between the model and the actual measurement value is abnormal (in FIG. 8, when proceeding from step S8 to step S9), there is a possibility that there is an abnormality in the sensor that measures the parameter related to functional evaluation, that is, Os. I'm thinking about it, so I'll indicate that. Example 2: Same as example 1, in the first month (T1) after the new product,
Example of failure: Assume that the values of sensor parameters X, Vs, and Os are as follows.

【0063】 X  =(0:0,9、(0,N):0.1)Vs=(
N:0.1、(N,nil):0.9)Os=(N:0
.1、(N,nil):0.9)また、パラメータHl
は、(1)現在の劣化状態の予測を行った後に(2)劣
化の影響を検討した結果、Hl=(N:1.0) P(HlCut)=0.9 であったとする。
X = (0:0,9, (0,N):0.1)Vs=(
N: 0.1, (N, nil): 0.9) Os = (N: 0
.. 1, (N, nil): 0.9) Also, the parameter Hl
Assume that after (1) predicting the current state of deterioration, (2) examining the influence of deterioration, Hl = (N: 1.0) P (HlCut) = 0.9.

【0064】このような状態のもとで、(3)SSIM
を行うと、得られるモデルの全パラメータ値=(N:1
.0)となる。 (4)故障判定 (a)機械の機能評価 Osのファジイ定性値より、N=0.1でありN<0.
5となっているので、機能異常である。したがって故障
と診断される。
Under such conditions, (3) SSIM
All parameter values of the model obtained = (N: 1
.. 0). (4) Failure determination (a) Functional evaluation of the machine From the fuzzy qualitative value of Os, N=0.1 and N<0.
5, indicating a malfunction. Therefore, it is diagnosed as a failure.

【0065】(5)故障候補の導出 故障候補として、予め下記に示す情報が、対象モデル記
憶部15に記憶されている。 HlCut:Hl=0 HlOut:Hl=(0,N) VtOut:Vt=(0,N) PaperOut:ζ=(0,N) VbOut:Vb=(N,nil) TonnerOut:γ0=(0,N)MCOut:V
n=(0,N) なお、Outは不良の意味である。
(5) Derivation of Fault Candidates The following information is stored in advance in the target model storage unit 15 as fault candidates. HlCut: Hl = 0 HlOut: Hl = (0, N) VtOut: Vt = (0, N) PaperOut: ζ = (0, N) VbOut: Vb = (N, nil) TonerOut: γ0 = (0, N) MCOut:V
n=(0,N) Note that Out means defective.

【0066】そこで、上記(4)で求めたOsが大きい
という機能異常、すなわちOs=(N,nil)を図1
1に示すパラメータモデル上でトレースし、図15を得
る。図15において、上向き矢印を付したパラメータは
、その値が(N,nil)に変化した可能性のあるもの
、下向き矢印を付したパラメータは、その値が(0,N
)または(0)に変化した可能性のあるもの、矢印を付
していないパラメータは、その値がノーマルのままのも
のである。この結果、上記故障候補のうち、HlCut
およびHlOutが故障候補として取り出される。
[0066] Therefore, the functional abnormality in which Os obtained in (4) above is large, that is, Os = (N, nil), is shown in Figure 1.
1 is traced on the parameter model shown in FIG. 1, and FIG. 15 is obtained. In FIG. 15, parameters with upward arrows have values that may have changed to (N, nil), and parameters with downward arrows have values that may have changed to (0, Nil).
) or (0), and parameters with no arrows have their values unchanged. As a result, among the above failure candidates, HlCut
and HlOut are taken out as failure candidates.

【0067】(6)上記(5)で求められた2つの故障
候補に対し、SSIMを実行し、そのときの故障状態を
推論する。つまり、HlOutに対してSSIMを行い
、以下の2通りのモデルを得る。   Hl  =((0,N):1.0)  D    
=(N:1.0)   X    =(0:1.0)          
  or    ((0,N):1.0)  β   
 =(N:1.0)   Vs  =((N,nil):1.0)  Yn 
 =(N:1.0)   Vb  =(N:1.0)   γ0  =(N:1.0)   Ds  =((N,nil):1.0)  Vt 
 =(N:1.0)   ζ    =(N:1.0)   Os  =((N,nil):1.0)  Asp
=(N:1.0)   Sp  =((N,nil):1.0)2通りとい
うのは、Xの値が2通り生じるからである。 これは、Xの値は、HlからDを引いた値になるが、H
l=(0,N)であり、D=(N)であるから、ノーマ
ルより小さいものからノーマルを引くと、ファジイ演算
の結果としては、ノーマルより小さいものが残るか、0
になるかの2通りの場合が考えられるからである。
(6) Execute SSIM on the two fault candidates obtained in (5) above, and infer the fault state at that time. That is, SSIM is performed on HlOut to obtain the following two models. Hl = ((0, N): 1.0) D
= (N: 1.0) X = (0: 1.0)
or ((0,N):1.0) β
=(N:1.0) Vs =((N, nil):1.0) Yn
= (N: 1.0) Vb = (N: 1.0) γ0 = (N: 1.0) Ds = ((N, nil): 1.0) Vt
= (N: 1.0) ζ = (N: 1.0) Os = ((N, nil): 1.0) Asp
= (N: 1.0) Sp = ((N, nil): 1.0) Two types are because two values of X occur. This means that the value of X is Hl minus D, but H
Since l = (0, N) and D = (N), if we subtract the normal from those smaller than the normal, the result of the fuzzy operation is either the one smaller than the normal remains, or 0
This is because there are two possible cases:

【0068】また、HlCutに対してSSIMを行う
と、以下の2通りのモデルを得る。   Hl  =(0:1.0)   D    =(N:1.0)   X    =(0:1.0)          
  or    ((0,N):1.0)  β   
 =(N:1.0)   Vs  =((N,nil):1.0)  Yn 
 =(N:1.0)   Vb  =(N:1.0)   γ0  =(N:1.0)   Ds  =((N,nil):1.0)  Vt 
 =(N:1.0)   ζ    =(N:1.0)   Os  =((N,nil):1.0)  Asp
=(N:1.0)   Sp  =((N,nil):1.0)(7)故障
原因の同定 モデルとセンサの一致度および現象の起こる度合いの2
つから、故障原因の順位付けおよび絞り込みを行う。
Furthermore, when SSIM is applied to HlCut, the following two models are obtained. Hl = (0:1.0) D = (N:1.0) X = (0:1.0)
or ((0,N):1.0) β
=(N:1.0) Vs =((N, nil):1.0) Yn
= (N: 1.0) Vb = (N: 1.0) γ0 = (N: 1.0) Ds = ((N, nil): 1.0) Vt
= (N: 1.0) ζ = (N: 1.0) Os = ((N, nil): 1.0) Asp
= (N: 1.0) Sp = ((N, nil): 1.0) (7) Identification of failure cause The degree of agreement between the model and the sensor and the degree of occurrence of the phenomenon.
From this point on, rank and narrow down the causes of failure.

【0069】   (i)モデルとセンサの一致度   A.  HlOut    X=0       
 B.  HlOut    X=(0,N)    
    X    :  0.9          
        X    :  0.1      
  Vs  :  0.9             
     Vs  :  0.9        Os
  :  0.9                 
 Os  :  0.9        全体    
  0.9                  全体
      0.63         C.  HlCut    X=0       
 D.  HlCut    X=(0,N)    
    X    :  0.9          
        X    :  0.1      
  Vs  :  0.9             
     Vs  :  0.9        Os
  :  0.9                 
 Os  :  0.9        全体    
  0.9                  全体
      0.63(6)でSSIMを行った結果得
られた各故障候補に対するモデルと、センサとの一致度
が上記のように求められる。
(i) Degree of agreement between model and sensor A. HlOut X=0
B. HlOut X=(0,N)
X: 0.9
X: 0.1
Vs: 0.9
Vs: 0.9Os
: 0.9
Os: 0.9 overall
0.9 Overall 0.63 C. HlCut X=0
D. HlCut X=(0,N)
X: 0.9
X: 0.1
Vs: 0.9
Vs: 0.9Os
: 0.9
Os: 0.9 overall
0.9 Overall 0.63 The degree of agreement between the sensor and the model for each failure candidate obtained as a result of performing SSIM in (6) is determined as described above.

【0070】(6)で得たモデルは、パラメータモデル
上に故障原因(たとえばHlOutとして、Hl=((
0,N):1.0))をセットし、その故障原因が他の
パラメータに与える影響をトレースしたものである。し
たがって、注目するセンサが示している値と、モデル上
でそれに対応するパラメータ値との一致度が高いほど現
在の装置の状態はそのモデルに近いということであり、
言い換えれば、そのモデルを導出するために仮定した故
障原因が、現在の故障原因である可能性が高いというこ
とを意味する。
The model obtained in (6) has a failure cause (for example, HlOut as HlOut, Hl = ((
0, N): 1.0)) is set, and the influence of the cause of the failure on other parameters is traced. Therefore, the higher the degree of agreement between the value indicated by the sensor of interest and the corresponding parameter value on the model, the closer the current state of the device is to that model.
In other words, it means that the cause of failure assumed to derive the model is likely to be the current cause of failure.

【0071】本実施例の場合は、HlOut、HlCu
tのモデルとセンサの一致度が同時に0.9であり、共
に原因として考えられる。上記4つのモデルに対して、
順位を付けると、以下の通りである。 順位  1.A,C:0.9 2.B,D:0.63 このように複数の原因が導出された場合に対応して、図
3の対象モデル記憶部15等に、予め故障原因の優先順
位を記憶させ、それに従って故障原因の絞り込みを行う
ようにしてもよい。本実施例ではさらに絞り込みを行う
ために以下の操作を行う。
In this example, HlOut, HlCu
The degree of agreement between the t model and the sensor is 0.9, and both are considered to be the cause. For the above four models,
The ranking is as follows. Ranking 1. A, C: 0.9 2. B, D: 0.63 In response to the case where multiple causes are derived in this way, the priority order of the failure causes is stored in the target model storage unit 15 in FIG. You may also do this. In this embodiment, the following operations are performed to further narrow down the search results.

【0072】(ii)現象の起こる度合い(2)の劣化
の影響を検討した段階において導出した現象の起こる度
合いを考慮して、以下のように、一致度を示す値に度合
いを示す値を掛け合わせて絞り込みをする。 p(HlOut)=1 p(HlCut)=0.9 順位  1.  A:0.9  ×1.0=0.9  
  正規化して  1.0 2.  C:0.9  ×0.9=0.81  正規化
して  0.9 3.  B:0.63×1.0=0.63  正規化し
て  0.7 4.  D:0.63×0.9=0.57  正規化し
て  0.63 (一致度)×(度合い)の計算値の高いものほど最も優
先度が高いので、HlOutが最も疑わしいことがわか
る。そこで、ハロゲンランプの光量を変化させるように
修復を行うことになる。
(ii) Degree of occurrence of phenomenon Taking into account the degree of occurrence of the phenomenon derived at the stage of considering the influence of deterioration in (2), multiply the value indicating the degree of coincidence by the value indicating the degree as shown below. Narrow down your search accordingly. p(HlOut)=1 p(HlCut)=0.9 Rank 1. A: 0.9 x 1.0 = 0.9
Normalize to 1.0 2. C: 0.9 x 0.9 = 0.81 Normalized 0.9 3. B: 0.63×1.0=0.63 Normalized to 0.7 4. D: 0.63 x 0.9 = 0.57 Normalized 0.63 The higher the calculated value of (degree of matching) x (degree), the higher the priority, so it can be seen that HlOut is the most suspicious. Therefore, the repair will be performed by changing the light intensity of the halogen lamp.

【0073】 例題3:使用し続け、nか月目(nT1)の劣化の例セ
ンサから得られる実測値によって、各パラメータのファ
ジイ定性値が求められている。 X=(N:0.8,(0,N):0.2)Vs=(N:
0.9,(N,nil):0.1)Os=(N:0.9
,(N,nil):0.1)(1)現在の劣化状態を予
測 nT1を図12に当てはめることにより、Hl=Dnを
得る。
Example 3: Example of deterioration after nth month (nT1) of continued use Fuzzy qualitative values of each parameter are determined from actual measured values obtained from the sensor. X=(N:0.8,(0,N):0.2)Vs=(N:
0.9, (N, nil): 0.1) Os = (N: 0.9
, (N, nil): 0.1) (1) Predicting the current state of deterioration By applying nT1 to FIG. 12, Hl=Dn is obtained.

【0074】(2)劣化量の影響を検討上記(1)で求
めたHl=Dnを図13に当てはめると、 Hl=(N:0.915、(0,N):0.085)を
得る。また、Hl=Dnを図14に当てはめるとp(H
lCut)=1.24 を得る。 (3)SSIMにより、(2)の結果を用いて現在の機
械全体の状態を推論上記(2)の結果と初期条件よりH
l=(N:0.915、(0,N):0.085)D 
 =(N:1.0) β  =(N:1.0) Vn=(N:1.0) Vb=(N:1.0) γ0=(N:1.0) Vt=(N:1.0) ζ    =(N:1.0) Asp=(N:1.0) この条件でSSIMを行うと、以下の結果を得る。
(2) Examining the influence of the amount of deterioration Applying Hl=Dn obtained in (1) above to FIG. 13, we obtain Hl=(N: 0.915, (0, N): 0.085). . Also, if Hl=Dn is applied to FIG. 14, p(H
We obtain lCut)=1.24. (3) Using SSIM, infer the current state of the entire machine using the results of (2). From the results of (2) above and the initial conditions, H
l = (N: 0.915, (0, N): 0.085)D
= (N: 1.0) β = (N: 1.0) Vn = (N: 1.0) Vb = (N: 1.0) γ0 = (N: 1.0) Vt = (N: 1 .0) ζ = (N: 1.0) Asp = (N: 1.0) When SSIM is performed under these conditions, the following results are obtained.

【0075】 Hl=(N:0.915、(0,N):0.085)D
  =(N:1.0) X  =(N:0.915、(0,N):0.085)
or(N:0.915、0:0.085)β  =(N
:1.0) Vs=(N:0.915、(N,nil):0.085
) Vn=(N:1.0) Vb=(N:1.0) γ0=(N:1.0) Ds=(N:0.915、(N,nil):0.085
) Vt=(N:1.0) ζ  =(N:1.0) Os=(N:0.915、(N,nil):0.085
) Asp=(N:1.0) Sp=(N:0.915、(N,nil):0.085
) この結果から、Hl劣化の影響として、画像が濃くなる
かもしれない(Osが上昇する)ことがわかる。また、
各パラメータ値の変化から、一般に、複数の部品の劣化
の複合的な影響や、その結果、連鎖的に起こる故障も推
論可能である。 (4)故障判定 (a)機械の機能評価 Osのファジイ定性値より、N=0.9であり、N≧0
.5となっているので正常である。
Hl=(N:0.915, (0,N):0.085)D
= (N: 1.0) X = (N: 0.915, (0, N): 0.085)
or (N: 0.915, 0:0.085) β = (N
:1.0) Vs=(N:0.915, (N, nil):0.085
) Vn=(N:1.0) Vb=(N:1.0) γ0=(N:1.0) Ds=(N:0.915, (N, nil):0.085
) Vt = (N: 1.0) ζ = (N: 1.0) Os = (N: 0.915, (N, nil): 0.085
) Asp=(N:1.0) Sp=(N:0.915, (N, nil):0.085
) From this result, it can be seen that the image may become darker (Os increases) as an effect of Hl deterioration. Also,
From the changes in each parameter value, it is generally possible to infer the combined effects of deterioration of multiple parts and, as a result, failures that occur in a cascading manner. (4) Failure determination (a) From the fuzzy qualitative value of machine functional evaluation Os, N=0.9, N≧0
.. Since it is 5, it is normal.

【0076】(b)モデルと実測値との比較各センサ値
と、上記(3)の結果のモデルとを比較して、両者の一
致度を求める。 A.    X=(N:0.915、(0,N):0.
085)のモデル 各センサの一致度 X    :  0.8 Vs  :  0.8 Os  :  0.8 全体      0.87 B.    X=(N:0.915、0:0.085)
のモデル 各センサの一致度 X    :  0.8 Vs  :  0.9 Os  :  0.9 全体      0.87 よって、AあるいはBのモデルと一致しているらしいこ
とがわかる。結論として、機能は正常であり、機械は劣
化してモデルAあるいはBの状態になっているが、正常
に使用可能であると判定される。
(b) Comparison of model and actual measured values Each sensor value is compared with the model resulting from the above (3) to determine the degree of agreement between the two. A. X=(N:0.915, (0,N):0.
085) Model Matching degree of each sensor X: 0.8 Vs: 0.8 Os: 0.8 Overall 0.87 B. X=(N: 0.915, 0:0.085)
The degree of agreement of each sensor in the model X: 0.8 Vs: 0.9 Os: 0.9 Overall 0.87 Therefore, it can be seen that it seems to match model A or B. In conclusion, the function is normal, and although the machine has deteriorated to the model A or B condition, it is determined that it can be used normally.

【0077】 例題4:例題3と同様の条件で故障発生の場合センサ値
として、次のデータが得られている。 X  =(N:0.1、(0,N):0.9)Vs=(
(N:nil):1.0) Os=((N:nil):1.0) また、HlおよびTの値を図12,図13,図14に当
てはめて、上記例題3の(1)ないし(3)と同様の結
果が得られたものとする。 (4)故障判定 (a)機械の機能評価 Osのファジイ定性値よりN=0であり、N<0.5と
なるので異常である。したがって故障と判断される。 (5)故障候補の導出 予め記憶されている故障候補は、例題2の(5)に記載
のものと同様である。そこで、Os=(N,nil)を
図11に示すパラメータモデル上でトレースし、HlC
ut HlOut を故障候補として得る。
Example 4: When a failure occurs under the same conditions as Example 3, the following data is obtained as a sensor value. X = (N: 0.1, (0, N): 0.9) Vs = (
(N: nil): 1.0) Os = ((N: nil): 1.0) Also, by applying the values of Hl and T to Figures 12, 13, and 14, (1) of Example 3 above It is assumed that the same results as in (3) are obtained. (4) Failure determination (a) Functional evaluation of the machine From the fuzzy qualitative value of Os, N=0 and N<0.5, which is abnormal. Therefore, it is judged to be a failure. (5) Derivation of fault candidates The fault candidates stored in advance are the same as those described in (5) of Example 2. Therefore, by tracing Os=(N, nil) on the parameter model shown in Figure 11, HlC
ut HlOut is obtained as a failure candidate.

【0078】 (6)SSIMによる故障シミュレーションHlCut
,HlOutに対して例題2の(6)と同じ結果を得る
。なお、この実施例では、簡単のために露光部のみが劣
化するものとして説明しているので、この例題4の故障
シミュレーション結果は例題2のそれと同じになるが、
一般には、他のパラメータ値が劣化の影響で変化するの
で同じ結果にはならない。たとえば、出力部の劣化の影
響としてζ=(N:0.8、(0,N):0.2)であ
った場合は、HlOutに対して次のような結果を得る
(6) Fault simulation HlCut using SSIM
, HlOut, we obtain the same result as in Example 2 (6). In addition, in this example, for the sake of simplicity, the explanation is made assuming that only the exposed portion deteriorates, so the failure simulation result of this example 4 is the same as that of example 2.
Generally, the results will not be the same because other parameter values change due to the effects of deterioration. For example, if ζ=(N: 0.8, (0, N): 0.2) as an effect of deterioration of the output section, the following result is obtained for HlOut.

【0079】 Hl=((0,N):1.0) D  =(N:1.0) X  =((0,N):1.0)or(0:1.0)β
  =(N:1.0) Vs=((N,nil):1.0) Vn=(N:1.0) Vb=(N:1.0) γ0=(N:1.0) Ds=((N,nil):1.0) Vt=(N:1.0) ζ  =(N:0.8、(0,N):0.2)Os=(
(0,N):0.2、N:0.2、(N,nil):0
.8) 正規化して((0,N):0.18、N:0.18、(
N,nil):0.8) Asp=(N:1.0) Sp=((N,nil):1.0) (7)故障原因の同定 モデルとセンサの一致度および現象の起こる度合いの2
つから、故障原因の順位付けおよび絞り込みを行う。
Hl=((0,N):1.0) D=(N:1.0) X=((0,N):1.0)or(0:1.0)β
= (N: 1.0) Vs = ((N, nil): 1.0) Vn = (N: 1.0) Vb = (N: 1.0) γ0 = (N: 1.0) Ds = ((N, nil): 1.0) Vt = (N: 1.0) ζ = (N: 0.8, (0, N): 0.2) Os = (
(0, N): 0.2, N: 0.2, (N, nil): 0
.. 8) Normalize to ((0, N): 0.18, N: 0.18, (
(N, nil): 0.8) Asp = (N: 1.0) Sp = ((N, nil): 1.0) (7) Identification of failure cause Degree of agreement between model and sensor and degree of occurrence of phenomenon 2
From this point on, rank and narrow down the causes of failure.

【0080】   (i)モデルとセンサの一致度   A.  HlOut    X=0       
 B.  HlOut    X=(0,N)    
    X    :  0.9          
        X    :  0.1      
  Vs  :  1.0             
     Vs  :  1.0        Os
  :  1.0                 
 Os  :  1.0        全体    
  0.97                全体 
     0.7     C.  HlCut    X=0       
 D.  HlCut    X=(0,N)    
    X    :  0.9          
        X    :  0.1      
  Vs  :  1.0             
     Vs  :  1.0        Os
  :  1.0                 
 Os  :  1.0        全体    
  0.97                全体 
     0.7順位  1.  A,C:0.97 2.  B,D:0.7 (i)現象の起こる度合い p(HlOut)=1 p(HlCut)=1.24 順位  1.  C:0.97×1.24=1.20 
 正規化して  1.0 2.  A:0.97×1.0  =0.97  正規
化して  0.81 3.  D:0.7  ×1.24=0.87  正規
化して  0.73 4.  B:0.7  ×1.0  =0.7    
正規化して  0.58 よって、Cが最も疑わしい。また、少なくともHlCu
tが疑わしい。しかし、HlCutはハロゲンランプが
切れていることであり、修復は不可能であるから、修復
は行わない。
(i) Degree of agreement between model and sensor A. HlOut X=0
B. HlOut X=(0,N)
X: 0.9
X: 0.1
Vs: 1.0
Vs: 1.0Os
: 1.0
Os: 1.0 overall
0.97 overall
0.7 C. HlCut X=0
D. HlCut X=(0,N)
X: 0.9
X: 0.1
Vs: 1.0
Vs: 1.0Os
: 1.0
Os: 1.0 overall
0.97 overall
0.7 rank 1. A, C: 0.97 2. B, D: 0.7 (i) Degree of occurrence of phenomenon p(HlOut) = 1 p(HlCut) = 1.24 Ranking 1. C: 0.97×1.24=1.20
Normalize to 1.0 2. A: 0.97 x 1.0 = 0.97 Normalized to 0.81 3. D: 0.7 x 1.24 = 0.87 Normalized to 0.73 4. B: 0.7 x 1.0 = 0.7
Normalized to 0.58 Therefore, C is the most suspicious. Also, at least HlCu
t is doubtful. However, since HlCut means that the halogen lamp is burnt out and repair is impossible, no repair is performed.

【0081】なお、修復が可能であるかどうかは、修復
可能な故障原因と、修復不可能な故障原因とに分け、図
3の対象モデル記憶部15に記憶しておき、適宜参照す
るようにすることができる。さらに、修復不可能な故障
原因が最優先で導出された場合には、その旨を表示部に
表示させるようにしてもよい。
Note that whether or not repair is possible is determined by dividing the causes of failure into recoverable causes and non-recoverable causes and storing them in the target model storage unit 15 in FIG. 3, and refer to them as appropriate. can do. Furthermore, if the cause of the failure that cannot be repaired is determined with the highest priority, this may be displayed on the display unit.

【0082】[0082]

【発明の効果】この発明は、以上のように、対象モデル
記憶手段、劣化データ記憶手段、データ入力手段、劣化
量算出手段、変化算出手段、データ変換手段、故障判定
手段、故障診断手段および原因同定手段を含む構成にな
っているので、画像形成装置を構成する構成部品の劣化
量を考慮に入れた故障診断を自動的に行うことができ、
画像形成装置の補修作業の省力化や自動運転の長期化を
実現することができる。
As described above, the present invention provides object model storage means, deterioration data storage means, data input means, deterioration amount calculation means, change calculation means, data conversion means, failure determination means, failure diagnosis means, and causes. Since the configuration includes an identification means, it is possible to automatically perform a failure diagnosis that takes into account the amount of deterioration of the component parts that make up the image forming apparatus.
It is possible to save labor in the repair work of image forming apparatuses and to extend automatic operation for a long period of time.

【0083】また、劣化量を求めるのに、使用時間と劣
化量との関係を予め記憶しておき、その関係から求める
ので、迅速に現在の劣化量が求まり、故障診断の正確性
が増す。加えて、劣化量算出のプログラムも簡単なもの
でよい。また、劣化量に応じて出現する故障現象発生の
度合いを求め、その度合いを故障原因の決定時に利用し
ているので、故障原因が複数挙った場合にも、真の故障
原因をより正確に推測できる。
Furthermore, in order to obtain the amount of deterioration, the relationship between the usage time and the amount of deterioration is stored in advance and the amount of deterioration is determined from that relationship, so the current amount of deterioration can be quickly determined and the accuracy of failure diagnosis increases. In addition, the program for calculating the amount of deterioration may be simple. In addition, the degree of occurrence of failure phenomena that appears according to the amount of deterioration is determined and used when determining the cause of failure, so even if multiple causes of failure are listed, the true cause of failure can be more accurately estimated. can.

【0084】さらに、劣化・故障履歴情報ベースを蓄積
する際に、正確に分類された情報ベースを作ることがで
き、総合的な推論の開発への利用が期待できる。つまり
、定性推論→事例推論→ファジイ推論→定性推論、とい
う異なる種類の推論によって推論のループを形成でき、
高度な自律システムの構築が期待できる。
Furthermore, when accumulating a deterioration/failure history information base, an accurately classified information base can be created, which can be expected to be used for the development of comprehensive reasoning. In other words, an inference loop can be formed by different types of inference: qualitative inference → case inference → fuzzy inference → qualitative inference.
We can expect to build advanced autonomous systems.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】定性量空間の一例を表わす図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a qualitative quantity space.

【図2】センサ情報をファジイ定性値に変換するメンバ
ーシップ関数の一例を表わす図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a membership function that converts sensor information into fuzzy qualitative values.

【図3】この発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

【図4】使用時間と部品の劣化状態との関係を表わす図
である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between usage time and the deterioration state of parts.

【図5】パラメータの定性量空間の一例を表わす図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a qualitative quantity space of parameters.

【図6】劣化状態と現象の起こる度合いとの関係を表わ
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the state of deterioration and the degree of occurrence of the phenomenon.

【図7】この実施例における故障診断の推論手順を表わ
すフローチャートの一部である。
FIG. 7 is a part of a flowchart showing an inference procedure for fault diagnosis in this embodiment.

【図8】この実施例における故障診断の推論手順を表わ
すフローチャートの一部である。
FIG. 8 is a part of a flowchart showing an inference procedure for fault diagnosis in this embodiment.

【図9】この実施例における故障診断の推論手順を表わ
すフローチャートの一部である。
FIG. 9 is a part of a flowchart showing an inference procedure for fault diagnosis in this embodiment.

【図10】具体的な対象機械としての小型の電子写真複
写機の図解図である。
FIG. 10 is an illustrative diagram of a small electrophotographic copying machine as a specific target machine.

【図11】この実施例にかかる電子写真複写機のパラメ
ータモデルを表わす図である。
FIG. 11 is a diagram showing a parameter model of the electrophotographic copying machine according to this embodiment.

【図12】パラメータHlにおける使用時間と劣化状態
との関係を表わす図である。
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between usage time and deterioration state in parameter H1.

【図13】パラメータHlの定性ファジイ量空間の例を
表わす図である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a qualitative fuzzy quantity space of parameters Hl.

【図14】パラメータHlの劣化状態と現象の起こる度
合いとの関係を表わす図である。
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the deterioration state of the parameter Hl and the degree of occurrence of the phenomenon.

【図15】故障候補の導出のためにパラメータモデル上
でOsが大きいという機能異常の原因をトレースした状
態の図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating a state in which the cause of a functional abnormality in which Os is large is traced on a parameter model in order to derive a failure candidate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b,1c    センサ 6a,6b,6c    アクチュエータ11    
            ディジタル信号/FQ値変換
部12                劣化データ算
出部13                ショートタ
ームシミュレーション部
1a, 1b, 1c Sensor 6a, 6b, 6c Actuator 11
Digital signal/FQ value conversion section 12 Deterioration data calculation section 13 Short-term simulation section

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】画像データを具現化して視認可能な画像を
生成する画像形成装置のための自己診断システムであっ
て、画像形成装置を複数個の要素の結合として表現し、
各要素の挙動または属性および各要素間の結合関係をパ
ラメータを用いて定性的に表わした定性データ、各パラ
メータのメンバーシップ関数、故障現象発生基準値なら
びに故障診断知識が記憶された対象モデル記憶手段、前
記画像形成装置を構成する所定の部品について、使用時
間と劣化量との関係を表わす劣化データが記憶された劣
化データ記憶手段、任意のデータを入力することのでき
るデータ入力手段、劣化データ記憶手段に記憶された劣
化データに基づいて、現在までの使用時間に対する劣化
量を算出する劣化量算出手段、対象モデル記憶手段に記
憶された定性データのパラメータのうち、劣化量算出手
段により算出された劣化量によって変化したパラメータ
の値をパラメータのメンバーシップ関数を用いてファジ
イ定性値として表現すると共に、その劣化量により画像
形成装置に出現する故障現象発生の度合いを前記故障現
象発生基準値を用いて算出する変化算出手段、データ入
力手段から与えられるデータを対象モデル記憶手段に記
憶されたパラメータのメンバーシップ関数を用いてファ
ジイ定性値に変換するデータ変換手段、データ変換手段
の変換出力を対象モデル記憶手段に記憶された定性デー
タと比較することにより故障の有無を判定する故障判定
手段、故障判定手段が故障有りを判定したことに応答し
て、変化算出手段の算出結果を初期条件として対象モデ
ル記憶手段に記憶された定性データおよび故障診断知識
に基づいて画像形成装置の状態を診断し、診断結果を曖
昧さを含む表現で出力する故障診断手段、ならびにデー
タ変換手段で変換されたファジイ定性値と故障診断手段
で診断された画像形成装置の状態との比較および変化算
出手段で算出された装置に出現する故障現象発生の度合
いによって原因を同定する原因同定手段、を含む画像形
成装置のための自己診断システム。
1. A self-diagnosis system for an image forming apparatus that embodies image data to generate a visible image, the image forming apparatus being expressed as a combination of a plurality of elements,
Target model storage means that stores qualitative data that qualitatively represents the behavior or attributes of each element and the coupling relationship between each element using parameters, membership functions of each parameter, failure phenomenon occurrence reference values, and failure diagnosis knowledge. , a deterioration data storage means in which deterioration data representing a relationship between usage time and deterioration amount is stored for predetermined parts constituting the image forming apparatus, a data input means into which arbitrary data can be input, and a deterioration data storage. A deterioration amount calculation means that calculates the amount of deterioration with respect to the usage time up to now based on the deterioration data stored in the means; The value of the parameter that changes depending on the amount of deterioration is expressed as a fuzzy qualitative value using the membership function of the parameter, and the degree of occurrence of a failure phenomenon that appears in the image forming apparatus due to the amount of deterioration is expressed using the failure phenomenon occurrence reference value. A change calculation means for calculating, a data conversion means for converting the data given from the data input means into a fuzzy qualitative value using a membership function of parameters stored in the target model storage means, and a target model storage for the conversion output of the data conversion means. Failure determination means for determining the presence or absence of a failure by comparing with qualitative data stored in the means; in response to the failure determination means determining the presence of a failure, storage of the target model using the calculation result of the change calculation means as an initial condition; A fault diagnosis means that diagnoses the state of the image forming apparatus based on the qualitative data and fault diagnosis knowledge stored in the means, and outputs the diagnosis result in an expression including ambiguity, and a fuzzy qualitative value converted by the data conversion means. a cause identifying means for identifying a cause based on a comparison with the state of the image forming apparatus diagnosed by a failure diagnosing means and a degree of occurrence of a failure phenomenon appearing in the apparatus calculated by a change calculating means; Diagnostic system.
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