JPH07295824A

JPH07295824A - 故障診断装置

Info

Publication number: JPH07295824A
Application number: JP6090329A
Authority: JP
Inventors: Makoto Takasu; 誠多賀須; Tatsuya Suzuki; 達也鈴木; Satoru Takahashi; 哲高橋; Yasuo Kagei; 康夫影井; Masaaki Furuyama; 雅章古山; Kunihiro Abe; 邦宏阿部
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1994-04-27
Filing date: 1994-04-27
Publication date: 1995-11-10

Abstract

(57)【要約】【目的】故障診断装置を備えていない遠隔地よりの技
術的な問い合わせに対し、作業内容を直接指示すること
ができるようにする。【構成】故障診断装置を備えていない遠隔地からの不
具合内容を受けて故障診断装置を作動させ、知識ベース
推論による診断を行う際に、表示部１１ａに表示される
入力画面、作業指示画面などをＦＡＸ送信部１９から送
信し、あたかも故障診断装置が手元にあるかのように利
用することができるようし、故障診断を支援する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、いわゆるエキスパート
システムを利用して車輛、航空機等の不具合現象に結び
付く故障原因を探究する故障診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、医学、建築、化学等の各分野でコ
ンピュータを活用して問題解決の手がかりとするエキス
パートシステムが採用されている。このエキスパートシ
ステムは、ある特定分野における専門家の知識をコンピ
ュータに入力し、それを利用して複雑な問題を専門家と
同等なレベルで解決することができるようにしたシステ
ムである。

【０００３】従来、このエキスパートシステムを車輛の
故障診断に採用したものとしては、例えば、特開昭６２
−６８４６号公報に開示されているように、不具合現象
を入力し、その現象を引き起している根本的な故障原因
（故障箇所）を、ルールの集合で表した、いわゆるルー
ル型知識データを利用して探究するものが知られてお
り、このような故障診断装置では、推論により故障原因
が探究できたとき、整備員等は、探究の結果に従って部
品を交換し、あるいは必要な処置を施す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、故障診
断装置を全ての作業現場に配備することは、コストの面
から困難な場合があり、故障診断装置を備えていない部
署では、整備員等は自己の知識及び経験に従って独自に
故障原因を探究しなければならない。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、故障診断装置を備えていない遠隔地よりの技術的な
問い合わせに対し、作業内容を直接指示することのでき
る故障診断装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明による故障診断装置は、故障診断に必要な知識デ
ータを記憶する知識ベース部を備え、この知識データを
利用して、入力された不具合現象に対応する故障原因を
探究する過程での入出力情報を表示部に表示する故障診
断装置において、上記表示部に表示される画像情報をフ
ァクシミリ信号に変換して送信するファクシミリ送信部
を備えたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明による故障診断装置では、故障原因を
探究する際に、故障探究に必要な不具合現象等の入力、
点検作業指示等が表示され、その表示画面を故障診断装
置を備えていない遠隔地にファクシミリで送信すること
ができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。

【０００９】なお、本実施例では、航空機の燃料系統の
不具合現象を故障診断対象の一例として記述しながら説
明する。

【００１０】図５に示すように、本実施例に係る故障診
断装置Ａは装置本体１と入力ペン２とで構成されてお
り、この装置本体１には上記入力ペン２を用いて情報を
入力するタッチスクリーン１ａが設けられている。

【００１１】上記故障診断装置Ａは特定の整備部門等に
配備されるもので、上記入力ペン２を用いて上記タッチ
スクリーン１ａに不具合現象等を入力すると、内蔵する
コンピュータが不具合現象の原因あるいは故障箇所を探
究し、探究結果及び点検の要領等、必要な情報を上記タ
ッチスクリーン１ａ上に表示して整備員等を支援する。

【００１２】上記装置本体１には、上記タッチスクーリ
ン１ａへの画像信号をファクシミリ（ＦＡＸ）信号に変
換して送信するＦＡＸモデム６が着脱自在に接続され、
上記故障診断装置Ａを備えていない遠隔地での故障診断
の際に、遠隔地の作業者に上記タッチスクリーン１ａの
表示画面をＦＡＸ送信し、故障診断を支援する。なお、
上記装置本体１には、ＦＡＸモデム６を介して電話機５
を接続し、あるいはＦＡＸモデム６を直接、電話回線に
接続し、その電話回線を使用できるようになっている。

【００１３】図１に示すように、上記タッチスクリーン
１ａは、入力部１１ａと表示部１１ｂとで構成されてい
る。また、上記装置本体１に内蔵するコンピュータに
は、システム全体を制御する機能としてシステム制御部
１３が備えられ、故障診断を実行する機能として、ウイ
ンドウ処理部１２、推論機構部１４、技術情報収集部１
５、知識ベース部１６、及び、運用記録データ部１７が
備えられ、さらに、外部へのデータ出力機能としてイン
ターフェース制御部１８が備えられ、このインターフェ
ース制御部１８に、図示しないＦＡＸの回線に接続され
るＦＡＸ送信部１９が接続されている。

【００１４】上記ＦＡＸ送信部１９は、本実施例におい
ては、電話回線を使用する上記ＦＡＸモデム６であり、
上記表示部１１ｂへの画像信号がＦＡＸ信号に変換さ
れ、電話回線を通して送信される。

【００１５】上記ウインドウ処理部１２には、前処理と
しての文字認識部１２ａと操作入力部１２ｂとが設けら
れていると共に、後処理としての表示制御部１２ｃが設
けられている。

【００１６】文字認識部１２ａでは、上記タッチスクリ
ーン１ａに表示されたペン入力用ウインドウ（図８参
照）に整備員等が上記入力ペン２で入力した不具合現象
等の手書き文字をキャラクタコードに変換し、コマンド
類を上記システム制御部１３へ出力する。また、操作入
力部１２ｂでは上記タッチスクリーン１ａに表示された
グラフィックスあるいはメニュー等を入力ペン２で選択
したとき、それに対応するコマンド類を上記システム制
御部１３へ出力する。また、上記表示制御部１２ｃでは
上記システム制御部１３から出力された信号に基づい
て、表示部１１ｂに文字及びグラフィック等を表示させ
る。

【００１７】上記システム制御部１３には、マン・マシ
ンインターフェース制御部１３ａと、動作モード制御部
１３ｂと、システム管理部１３ｃとが設けられている。
マン・マシンインタフェース制御部１３ａでは、上記ウ
インドウ処理部１２からのコマンド類に従って実行処理
を行う。あるいは、上記表示制御部１２ｃへ文字データ
及びグラフィックス・データ等を出力する。動作モード
制御部１３ｂでは、診断処理の中断・再開、及び整備記
録の印刷及び表示、発注管理システムのデータ伝送等の
周辺機器等を含めた装置全体の動作モードを制御する。
システム管理部１３ｃでは、システムの作動状態、デー
タ管理等、システム全体を管理する。

【００１８】また、上記推論機構部１４には、知識ベー
ス推論部１４ａと推論制御部１４ｂとが設けられてい
る。知識ベース推論部１４ａでは、上記知識ベース部１
６の知識データ記憶部１６ａに記憶されている知識デー
タを利用して、例えば診断事例ベース推論やルール・ベ
ース推論により、入力された不具合現象に対応する故障
原因あるいは故障箇所を探究し、仮説を生成する。

【００１９】例えば、診断事例ベース推論では、整備員
等が入力した検索した不具合現象と同一あるいは類似す
る現象を上記知識ベース部１６の知識データ記憶部１６
ａに記憶されている診断事例型知識データから探索し
て、故障原因あるいは故障箇所の仮説を生成する。ま
た、ルール・ベース推論では、整備員等が入力した検索
した不具合現象と同一あるいは類似する現象に基づき上
記知識ベース部１６に設けた知識データ記憶部１６ａに
記憶されているルール型知識データを利用し、故障原因
あるいは故障箇所を推論により探究して仮説を生成す
る。

【００２０】そして、上記推論制御部１４ｂで、上記知
識ベース推論部１４ａで生成した診断事例ベース推論に
よる仮説やルール・ベース推論による仮説の整合性を判
断し、結論となる仮説を導き出す。

【００２１】技術情報収集部１５は、データ収集部１５
ａによって構成されている。データ収集部１５ａでは、
整備員等が原因探究時に装置本体１に入力した不具合項
目、点検箇所、測定値等の入力データ、及び、故障原因
あるいは故障箇所を独自に探究したときの経緯、及び処
置の内容等の入力データを収集し、後述の整備記録デー
タ記憶部１７ｂに診断事例毎に格納する。そして、推論
による探究結果や整備員等の独自の探究経緯及び処置内
容等を事例データとして、上記知識ベース部１６に設け
た知識データ記憶部１６ａに蓄積させる。

【００２２】上記知識ベース部１６は、知識データを記
憶する知識データ記憶部１６ａと電子化マニュアルデー
タを記憶する電子化マニュアルデータ記憶部１６ｂとで
構成されている。

【００２３】上記知識データ記憶部１６ａには、例え
ば、診断事例型知識データやルール型知識データ等の複
数の知識データあるいは単独の知識データが記憶されて
いる。診断事例型の知識データは、過去の故障原因の探
究結果を事例としてまとめたデータ・ベースであり、各
診断事例毎に、不具合現象（あるいは不具合の生じてい
る箇所）、故障の故障原因及びその処置、不具合部品、
並びに知識源の種類等が記憶されている。また、ルール
型知識データは、設計資料及び熟練整備員等の経験等を
解析し、不具合現象と故障原因とを構成部品の体系毎に
論理的に分析してルールの集合で表したもので、一定の
場合、中間仮説と結論仮説との結び付の深さを示すため
の確信度が付けられていることがある。

【００２４】具体的には、ルール型知識データとして、
不具合現象と故障原因との因果関係を理論的に分析し仮
説の集合体としてツリー状に表わした故障樹木解析（フ
ォルトツリーアナリシス；ＦＴＡ）型知識データ、不具
合現象と故障原因とを確信度で結び付けマトリクス状に
整理した故障モード影響分析（確信度付マトリクス；Ｆ
ＭＥＣＡ）型知識データが採用される。

【００２５】なお、診断事例データの知識源としては、
不具合記録票、整備記録票、整備員等に対するインタビ
ュー等がある。このインタビューは、整備員等に対して
行った文章化されていない整備要領、原因探究等のノウ
ハウを収集して診断事例に反映させたものである。

【００２６】図７に示すように、不具合記録票２１に
は、乗員が発見した「不具合事項と点検箇所」を記録す
る欄と、整備員等が実施した「処置」等を記録する欄が
設けられている。整備記録票には、点検時に生じた「不
具合現象」、並びに、作業を実施した部門で記入された
「不具合部品」、「故障状況」等が記録されている。

【００２７】また、上記電子化マニュアルデータ記憶部
１６ｂに記憶されている電子化マニュアルデータは、構
成部品等の点検、交換あるいは組立手順等を表したテキ
スト及びグラフィックス・データであり、例えば、図９
に示すように、上記装置本体１のタッチスクリーン１ａ
に、ブースタ・ポンプのグラフィックや、このブースタ
・ポンプの点検要領などのデータを上記電子化マニュア
ルデータから読込んでウインドウに表示させる。

【００２８】また、上記運用記録データ部１７は、作業
経過一時記憶部１７ａと整備記録データ記憶部１７ｂと
で構成されている。

【００２９】上記作業経過一時記憶部１７ａには、例え
ば、整備途中で交換部品を手配するために中断し、その
後、故障診断を再開するような場合に、中断した整備作
業から引続き続行することができるようにするために、
整備員等の実施した整備経過、あるいは整備状況が逐次
記憶される。また、上記整備記録データ記憶部１７ｂに
は、不具合現象に対する処置、点検結果、及び試運転の
状況、あるいは整備員等が独自に原因を探究したときの
整備結果、及びそれらの整備経過が事例毎に記憶され
る。なお、この整備記録データ記憶部１７ｂに記憶され
た点検結果、及び整備経過は、上記タッチスクリーン１
ａに表示することができ、また、外部に出力することが
できる。

【００３０】次に、故障診断手順について、故障診断装
置Ａの無い遠隔地の作業者が電話機５によって不具合内
容を伝え、それを受けて故障診断装置Ａを操作して診断
を行う例について説明する。なお、本実施例では、航空
機の燃料系の不具合を例示して説明する。

【００３１】まず、遠隔地からの電話などによる不具合
内容を受けた整備員が故障診断装置Ａの装置本体１にＦ
ＡＸモデム６を接続し、装置本体１の電源をＯＮする
と、図２及び図３に示す推論処理ルーチンが起動する。

【００３２】そして、装置本体１のタッチスクリーン１
ａに、図６に示すように使用モードの選択画面が表示さ
れ、整備員がタッチスクリーン１ａに表示されたメニュ
ーから「診断の開始」を入力ペン２により選択（ポイン
ト）すると、図８に示すように、不具合現象を入力する
ためのウインドウと、この不具合現象を文章表現で入力
するためのペン入力用ウインドウが表示されて推論処理
が開始される。

【００３３】整備員は、ステップＳ１で、航空機のシス
テムの可動状態や不具合現象（症状）などの診断に必要
な事項を入力ペン２を用いて上記タッチスクリーン１ａ
に入力する。このタッチスクリーン１ａへの入力は、遠
隔地の作業者に、このタッチスクリーン１ａの表示画面
を送信することによって行うことができ、また、電話に
よって遠隔地から伝えられた内容に従って行うこともで
きる。さらに、遠隔地からＦＡＸによって送られてきた
不具合記録票２１（図７参照）等の帳票等を参照して行
うこともできる。なお、図７に示す不具合記録票２１の
処置の欄には、整備員が点検を完了した後、その処置及
び試運転状況などの整備記録データを書込むことができ
る（図１２参照）。

【００３４】ここで、タッチスクリーン１ａの表示画面
を送信するには、図８に示す表示画面右上の「送信」を
上記入力ペン２でポイントする。すると、図４に示すＦ
ＡＸ送信指示ルーチンが割込み実行され、ステップＳ２
１で、そのときのタッチスクリーン１ａの表示画面がハ
ードコピーでＦＡＸモデム６を介して送信される。

【００３５】一方、ステップＳ２では、後述するステッ
プＳ９で表示された問診に応じてテスタ接続により得ら
れた計測値等の症状を直接入力する。なお、ここでは、
遠隔地での作業を支援しているため、ステップＳ２はス
キップすることになる。

【００３６】そして、上記タッチスクリーン１ａ上の不
具合現象入力ウインドウ等の欄に必要事項の入力を完了
し、画面表示されている「入力終了」のボタンを入力ペ
ン２によりポイントすると、入力された情報（年月日、
任務、内容等）が入力データとして、ステップＳ３でメ
モリに保管される。

【００３７】次いで、ステップＳ４で、ステップＳ１で
入力されてステップＳ３で保管された不具合現象に対
し、知識データ記憶部１６ａに記憶されている知識デー
タに基づいて、故障原因を推論により探究し、仮説を生
成する。

【００３８】例えば、診断事例型知識データによる事例
ベース推論では、予め登録され、あるいは過去の診断例
毎に蓄積された知識データから、類似するあるいは同一
の不具合現象を有する診断事例を選択し、この選択した
知識データに基づいて、今回の不具合現象に対応する原
因、対象となる部品、あるいは必要とする処置等、不具
合現象を解消するための仮説を生成する。

【００３９】また、ルール・ベース型知識データによる
ルール・ベース推論では、設計資料及び熟練整備員等の
経験等を解析し、不具合現象と故障原因とを構成部品の
体系毎に論理的に分析してルールの集合で表したルール
型知識データに基づいて、不具合現象と、この不具合現
象に最も因果関係の深いと思われる原因とを結ぶルート
をルールに従って探究し、結論となる仮説を生成する。

【００４０】そして、上記ステップＳ４で推論が終了
し、仮説が生成されると、ステップＳ５で、仮説の整合
性を判断する。この仮説の整合性の判断は、推論機構部
１４の推論制御部１４ｂで実行されるもので、上記ステ
ップＳ４で生成した仮説が、複数の種類の知識データに
基づいて複数生成され、各仮説が競合する場合、予め設
定した基準に従って仮説を絞り込み、競合を解消してス
テップＳ６へ進む。

【００４１】この仮説の競合を解消する基準としては、
例えば、知識データ記憶部１６ａに記憶されている各種
の知識データに優先順位をつけたり、生成された仮説に
対して不具合現象と故障原因との結び付きの強さを示す
信頼度を算出し、この信頼度の最も高いものを選択する
等がある。

【００４２】そして、ステップＳ６へ進むと、推論が終
了したかを判断する。推論が終了したかどうかの判断
は、例えば、上記ステップＳ４で生成した各仮説が整合
した場合、あるいは設定回数以上推論を繰返しても、上
記ステップＳ４で生成した各仮説に整合性がないために
優先順位等により１つの仮説に絞り込んだ場合、あるい
は、仮説が全く生成されなかった場合に、推論終了と判
断する。一方、上記ステップＳ４で生成した仮説が競合
し、しかも再推論の余地がある場合には推論未終了と判
断する。

【００４３】そして、推論未終了のときは、上記ステッ
プＳ４へ戻り、メモリに保管されている入力データと、
上記ステップＳ５で絞り込まれた仮説とを組合わせて再
推論を行う。また、推論終了のときは、ステップＳ７へ
進む。

【００４４】ステップＳ７では、他に点検項目があるか
を判断する。点検項目があるかどうかは、例えばルール
型知識データの知識データで生成された結論仮説に他の
ルールが連鎖されており、故障原因をさらに探究する余
地がある場合等であり、点検項目がある場合は、ステッ
プＳ８へ分岐し、整備員、あるいは、ユーザに対する問
診の内容を絞り込む。この問診により、今回の結論仮説
を検証するとともに、新たな仮説を生成する際の情報と
する。

【００４５】次に、ステップＳ９へ進み、上記ステップ
Ｓ８で絞り込んだ問診の内容を装置本体１のタッチスク
リーン１ａに表示し、同時に、関連する点検要領等の作
業内容や必要な情報を、例えば、図９に示すように表示
する。従って、再び、タッチスクリーン１ａ右上の「送
信」を入力ペン２でポイントして遠隔地の作業者に画面
を送信し、ステップＳ１，Ｓ２へ戻って、点検結果の入
力を待つ。

【００４６】そして、遠隔地の作業者が受け取ったタッ
チスクリーン１ａの表示画面を見ながらテスタ等を用い
て点検を行い、その結果を電話あるいはＦＡＸにより連
絡してくると、故障診断装置Ａを操作する整備員が上記
タッチスクリーン１ａに入力ペン２を用いて点検結果を
入力する。すると、ステップＳ３で、この入力データが
メモリ及び上記整備記録データ記憶部１７ｂに格納さ
れ、ステップＳ４以下で、各知識データに基づき、再
度、推論を行い、故障原因を探究する。

【００４７】そして、推論が終了してステップＳ６から
ステップＳ７へ進み、仮説を検証するための点検項目が
ない場合には、ステップＳ１０へ進み、故障原因が探究
できたかを判断する。

【００４８】故障原因が探究できたときは、ステップＳ
１１で、例えば、図１０に示すように、上記タッチスク
リーン１ａに推論の結果及び論拠を表示するため、この
表示画面の「送信」を入力ペン２でポイントしてＦＡＸ
送信することにより、遠隔地の作業者が内容を確認する
ことができる。そして、遠隔地の作業者から電話あるい
はＦＡＸにより了解した旨の連絡を受け、整備員が、画
面表示されている「了解」のボタンを入力ペン２により
ポイントすると、ステップＳ１２で、仮説に対応する部
品の交換手順等、必要な処置要領等の情報を表示する。

【００４９】従って、同様に、この情報表示画面をＦＡ
Ｘ送信し、ステップＳ１３で、処置結果、すなわち、不
具合が解消したかどうかの検証結果の入力を待つ。そし
て、遠隔地の作業者等から電話あるいはＦＡＸにより処
置結果が連絡され、その内容が入力されると、ステップ
Ｓ１４へ進み、探究結果の確認を行う。

【００５０】一方、上記ステップＳ１０で、推論により
故障原因が探究できなかったと判断された場合には、上
記ステップＳ１１〜Ｓ１３をジャンプしてステップＳ１
４へ進む。

【００５１】そして、ステップＳ１４では、上記タッチ
スクリーン１ａに探究結果の確認画面を表示する。この
探究結果の確認画面は、例えば、図１１に示すように、
探究の経緯を表示することで行う。なお、探究結果に従
って部品を交換しても満足な結果が得られなかった場合
に、整備員が、上記ステップＳ１３で、その旨を入力す
ると、ステップＳ１４では、タッチスクリーン１ａ上
に、今回の探究が失敗である旨の確認画面を表示する。
また、ダイアログボックスには、例えば、と、整備員に了解を得るための確認内容を表示する。

【００５２】そして、整備員が事例の登録を了解する
と、今回の探究結果を診断事例として、知識データ記憶
部１６ａに記憶されている知識データに追加する。な
お、今回の探究結果が失敗の場合には、探究失敗として
同様に知識データに追加される。

【００５３】次いで、ステップＳ１５へ進むと、今回の
探究経緯を、診断年月日、診断者名等の補足情報と共
に、整備記録データ記憶部１７ｂに格納して、故障診断
を終了する。

【００５４】これにより、故障診断装置Ａを備えていな
い遠隔地よりの技術的な問い合わせに対し、作業内容を
直接指示することができ、また、故障診断装置Ａを備え
ていない遠隔地では、あたかも故障診断装置Ａが手元に
あるかのように利用することができる。従って、全ての
作業現場に故障診断装置Ａを配備しなくともすみ、経費
を抑制することができるのである。

【００５５】さらに、故障診断装置Ａの実際の配備場所
以外から広範囲に渡って、診断事例のデータに蓄積する
ことができるため、知識ベースを低コストで構築して完
成度を高めることができる。

【００５６】なお、本発明は上記実施例に限るものでは
なく、例えば故障診断の対象は、航空機に限らず、自動
車、鉄道等の車輌、あるいは船舶などであっても良い。

【００５７】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
知識データを利用して故障原因を探究する過程で表示さ
れる表示画像情報をファクシミリ信号に変換して送信す
るファクシミリ送信部を備えたため、故障診断装置を備
えていない遠隔地よりの技術的な問い合わせに対し、作
業内容を直接指示することができ、全ての作業現場に故
障診断装置を配備しなくともすみ、経費を抑制すること
ができるなど優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】故障診断装置の機能ブロック図

【図２】推論処理ルーチンを示すフローチャート

【図３】推論処理ルーチンを示すフローチャート（続
き）

【図４】ＦＡＸ送信指示ルーチンのフローチャート

【図５】故障診断装置の外観図

【図６】使用モードの選択画面を示す説明図

【図７】不具合現象が記載された不具合記録票を示す説
明図

【図８】不具合現象の入力画面を示す説明図

【図９】問診時の表示画面を示す説明図

【図１０】推論結果及び論拠の表示画面を示す説明図

【図１１】探究結果の確認の表示画面を示す説明図

【図１２】処置内容を記載した不具合記録票を示す説明
図

【符号の説明】

Ａ故障診断装置１１ｂ表示部１６知識ベース部１９ファクシミリ送信部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者影井康夫東京都新宿区西新宿一丁目７番２号富士重工業株式会社内 (72)発明者古山雅章東京都新宿区西新宿一丁目７番２号富士重工業株式会社内 (72)発明者阿部邦宏東京都新宿区西新宿一丁目７番２号富士重工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】故障診断に必要な知識データを記憶する
知識ベース部(16)を備え、この知識データを利用して、
入力された不具合現象に対応する故障原因を探究する過
程での入出力情報を表示部(11b)に表示する故障診断装
置において、上記表示部(11b)に表示される画像情報をファクシミリ
信号に変換して送信するファクシミリ送信部(19)を備え
たことを特徴とする故障診断装置。