JPH09274568A - 故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 診断データの問合せリストを自動生成し、現
場での確認作業をひとまとめにして行えるようにし、故
障診断の効率化を図る。 【解決手段】 この故障診断装置は、推論エンジン２が
知識ベース部１に保持される診断知識をたどりながら機
器の故障原因を推論していく際に、診断途中で複数の分
岐があった場合に、診断データ格納部４に格納されてい
る診断データに基づいてどの経路を選択するかを決定す
る。しかしながら推論エンジン２が該当する診断データ
を見出せない場合、問合せデータ生成部５が現在のノー
ドを出発点として、知識ベース部１の診断知識を先読み
して必要となる診断データを確認し、不足している診断
データについて問合せデータとしてまとめる。そして診
断データ収集部７がこの問合せデータをオペレータに提
示して、まとめて回答を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は故障診断装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピュータ制御によるプラント
運転監視装置では、機械の故障発生時に故障原因を追求
したり、その故障の対処方法を決定するために、専門家
が持っている知識ノウハウを知識ベースに登録してお
き、推論エンジンを用いて自動的に故障診断を行うエキ
スパートシステムを利用した故障診断装置が採用される
ようになってきている。

【０００３】この従来のエキスパートシステムを利用し
た故障診断装置では、故障診断知識をたどる途中で複数
の分岐があった場合にどの経路を選択するかを決定する
ための診断データを必要とするが、そのような診断デー
タが不足する場合にはオペレータにその都度問合せを行
い、オペレータがデータの調査や確認を行って回答を入
力するという作業を繰返し、最終的に診断結果を出力す
ることが必要である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところがこのような従
来の故障診断装置では、上述したように故障診断知識を
たどる途中で複数の分岐があった場合にどの経路を選択
するかを決定するための診断データが不足しているとオ
ペレータに問合せを行い、その回答を得てさらに診断を
継続する方法をとっているために、診断データの不足分
が多くなるとオペレータに対する問合せ回数が増え、そ
の問合せの度にオペレータが調査、確認を行って入力す
る作業を繰返さなければならなくてオペレータの負担が
増え、またオペレータが問合せに対する回答を得るため
に現場へ出向いて調査、確認を行わなければならない機
会も増え、最終的な診断結果を得るまでに時間がかかる
問題点もあった。

【０００５】また従来のエキスパートシステムを利用し
た故障診断装置では故障診断を行うことができても、得
られるのは故障事象に対する故障原因の情報であって、
得られた故障原因に対してどのような対処方法があるの
かを自動的に推論して故障原因と共に提示する故障対処
方法決定装置は知られておらず、故障診断装置によって
得られた故障原因に対して、技術者がオペレーションマ
ニュアル、故障マニュアル、その他の各種ドキュメント
を引っぱり出して故障原因に対応する対処方法を見つけ
出して対処するようにしていたため、対処方法の決定が
非能率的である問題点があった。

【０００６】また故障修理は機器の設置されている現場
で行わなければならないが、対処方法の決定のために各
種ドキュメントが保管されている居室に戻るのでは能率
が悪い問題点もあった。

【０００７】さらに故障診断知識は機器の運用によって
稼動初期から運用が進むに従って補充されたり、変更さ
れたりすることがあるが、これに対応して対処方法も補
充したり変更したりする必要があり、故障原因とその対
処方法の関係を自動的に修復する機能を有する故障診断
装置があれば望ましい。

【０００８】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、診断途中で複数に分岐するような場合
でその判断のもとになる診断データが不足していると
き、その後の診断に必要となるような診断データを知識
ベースから先読みし、オペレータが調査、確認しなけれ
ばならなくなるような診断データをまとめて問合せデー
タとしてオペレータに提示し、オペレータが多くの問合
せデータに対して一度にまとめて現場で調査、確認して
それらの問合せデータに対する回答を与えられるように
し、故障診断時にオペレータに要求される負担を軽減
し、また故障診断結果を得るまでの時間を短縮すること
ができる故障診断装置を提供することを目的とする。

【０００９】本発明はまた、故障診断処理で導き出した
故障原因に対して、対応する対処方法を自動的に推論
し、決定して技術者に提示することができる故障診断装
置を提供することを目的とする。

【００１０】本発明はまた、故障診断知識や対処方法知
識に変更があった場合、故障原因とその対処方法との関
係を自動的に修復することにより、診断知識や対処方法
知識の保守が容易である故障診断装置を提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の故障診
断装置は、機器の種々の故障事象とその故障原因の因果
関係を中間事象も含めて診断知識として保持する知識ベ
ース部と、前記診断知識をたどる途中で１つの前記中間
事象から複数の分岐があった場合に、どの経路を選択す
るかを決定するための診断データを格納する診断データ
格納部と、与えられた故障事象に対して、前記知識ベー
ス部に保持されている診断知識をたどりながら故障原因
を推論し、かつ前記診断知識をたどる途中で前記１つの
中間事象から複数の分岐があった場合にどの経路を選択
するかを決定するための診断データを前記診断データ格
納部から獲得する推論エンジンと、前記故障事象又は１
つの前記中間事象に対して、当該故障事象又は中間事象
を故障診断の出発点として前記知識ベース部の診断知識
を先読みして故障診断に必要となる診断データをあらか
じめ確認し、当該故障診断に必要となる診断データのう
ち、前記診断データ格納部に格納されていない診断デー
タを問合せデータとしてまとめる問合せデータ生成部
と、前記問合せデータ生成部が作成した問合せデータを
出力するマンマシンインタフェースとを備えたものであ
る。

【００１２】この請求項１の発明の故障診断装置では、
推論エンジンが知識ベース部に保持される診断知識をた
どりながら機器の故障原因を推論していく際に、診断途
中の１つの中間事象から複数の分岐があった場合に、診
断データ格納部に格納されている診断データに基づいて
どの経路を選択するかを決定する。

【００１３】そして推論エンジンが最終的な診断原因を
見出せずに推論途上で止まった場合、問合せデータ生成
部が停止した故障事象又は中間事象を故障診断の出発点
として、さらに推論を進めて行く場合にいずれの分岐に
進むかの判断のために必要となる診断データを先読みし
て抽出し、必要となる診断データのうち診断データ格納
部に格納されていない診断データについては問合せデー
タとしてまとめてマンマシンインタフェースに出力す
る。

【００１４】したがって、マンマシンインタフェースに
まとめて出力される複数の問合せデータを見てオペレー
タが現場などに出向き、集中的に複数の問合せデータに
ついて確認、調査して回答することでき、オペレータが
現場などに足を運ぶ頻度を少なくしてその負担を軽減す
ると共に、故障診断結果を得るのにかかる時間も削減す
ることができ、加えて診断データの追加ができるために
故障診断も正確に行えるようになる。

【００１５】請求項２の発明は、請求項１の故障診断装
置において、前記問合せデータ生成部が生成した問合せ
データをマンマシンインタフェースに出力し、それらの
問合せデータに対してマンマシンインタフェースから入
力される回答を診断データとして前記診断データ格納部
に追加格納する診断データ収集部を備えたものであり、
複数の問合せデータを診断データ収集部がマンマシンイ
ンタフェースに出力してオペレータに提示し、オペレー
タから回答が得られると、それらを診断データとして診
断データ格納部に追加格納して推論エンジンの故障診断
に利用させる。

【００１６】請求項３の発明は、請求項１の故障診断装
置において、前記問合せデータ生成部が生成した問合せ
データをマンマシンインタフェースに出力し、それらの
問合せデータに対してマンマシンインタフェースから入
力される回答を診断データとして自身に格納する診断デ
ータ収集部を備えたものであり、複数の問合せデータを
診断データ収集部がマンマシンインタフェースに出力し
てオペレータに提示し、オペレータから回答が得られる
と、それらを追加の診断データとして診断データ収集部
自身に格納し、診断データ格納部に格納されている診断
データと共に推論エンジンの故障診断に利用させる。

【００１７】請求項４の発明の故障診断装置は、機器の
種々の故障とその故障原因の因果関係を中間事象も含め
て診断知識として保持する知識ベース部と、与えられる
故障事象に対して、前記知識ベース部に保持されている
前記故障診断知識を利用して故障原因を推論する推論エ
ンジンと、前記推論エンジンが実行した前記故障事象か
ら前記故障原因に至る推論経路上の中間事象と前記故障
原因とを保存するワーキングメモリと、前記知識ベース
部に保持されている診断知識の故障原因及び中間事象そ
れぞれに対応する故障対処方法情報を保持する対処方法
情報保持部と、前記対処方法情報保持部を検索して前記
ワーキングメモリに保存されている前記推論経路上の中
間事象と前記故障原因とに対応する故障対処方法情報を
抽出する対処方法検索部と、前記推論エンジンによる故
障原因の推論結果及び前記対処方法検索部の検索結果を
出力するマンマシンインタフェースとを備えたものであ
る。

【００１８】この請求項４の発明の故障診断装置では、
推論エンジンが知識ベース部の診断知識を利用して故障
原因を推論する時に、ワーキングメモリに推論経路上の
中間事象と故障原因とを保存させる。そしてこの故障原
因の推論が完了すれば、あるいは推論途上で適宜に、対
処方法検索部が対処方法情報保持部を検索して、ワーキ
ングメモリに保存されている推論経路上の中間事象と故
障原因とに対応する故障対処方法情報を抽出する。そし
てマンマシンインタフェースが推論エンジンによる故障
原因の推論結果及び対処方法検索部の検索結果を出力す
る。

【００１９】したがって、オペレータはこの故障診断装
置に故障事象を入力して推論動作を行わせるだけで、故
障原因とそれに対処する方法を得ることができ、故障に
対する対応を迅速に行えるようになる。

【００２０】請求項５の発明の故障診断装置は、機器の
種々の故障とその故障原因の因果関係を中間事象も含め
て診断知識としてを保持する知識ベース部と、与えられ
る故障事象に対して、前記知識ベース部に保持されてい
る前記故障診断知識を利用して故障原因を推論する推論
エンジンと、前記推論エンジンが実行した前記故障事象
から前記故障原因に至る推論経路上の中間事象と前記故
障原因とを保存するワーキングメモリと、各種の故障対
処方法情報を保持する対処方法情報保持部と、前記知識
ベース部に保持されている前記故障原因及び中間事象と
前記対処方法情報保持部に保持されている前記故障対処
方法情報との原因対処関係情報を保持する原因対処関係
保持部と、前記原因対処関係保持部の原因対処関係情報
を検索して、前記推論エンジンが推論した故障原因及び
前記ワーキングメモリに保存されている前記推論経路上
の中間事象それぞれに対応する故障対処方法情報を特定
し、前記対処方法情報保持部から該当する故障対処方法
情報それぞれを抽出する対処方法検索部と、前記推論エ
ンジンによる故障原因の推論結果及び前記対処方法検索
部の検索結果を出力する出力部とを備えたものである。

【００２１】この請求項５の発明の故障診断装置では、
推論エンジンが知識ベース部の診断知識を利用して故障
原因を推論する時に、ワーキングメモリに推論経路上の
中間事象と故障原因とを保存させる。また故障原因の推
論が完了すれば、対処方法検索部が原因対処関係保持部
を検索して、ワーキングメモリに保存されている推論経
路上の中間事象と故障原因とに対応する故障対処方法情
報を特定し、対処方法情報保持部から該当する故障対処
方法情報を抽出する。そしてマンマシンインタフェース
が推論エンジンによる故障原因の推論結果及び対処方法
検索部の検索結果を出力する。

【００２２】したがって、オペレータはこの故障診断装
置に故障事象を入力して推論動作を行わせるだけで、故
障原因とそれに対処する方法を得ることができ、故障に
対する対応を迅速に行えるようになる。

【００２３】請求項６の発明は、請求項５の故障診断装
置において、前記知識ベース部に保持されている診断知
識又は前記対処方法情報保持部に保持されている故障対
処方法情報に変更が生じた時に、前記原因対処関係保持
部に保持されている原因対処関係情報を修正する原因対
処関係情報管理部を備えたものである。

【００２４】この請求項６の発明の故障診断装置では、
診断知識に変更があったり、対処方法情報に変更があっ
た場合、原因対処関係情報管理部が原因対処関係保持部
に保持されている原因対処関係情報を修正し、常に、故
障原因及び中間事象とそれに対処するために必要な対処
方法情報との関係を最新にものに維持し、正しく適切な
故障対処方法を提示することができるようにする。

【００２５】請求項７の発明は、請求項４〜６の故障診
断装置において、伝送路を通じて遠隔の端末装置に前記
推論結果及び対処方法検索結果を送信する伝送管理部を
備えたものである。

【００２６】この請求項７の発明の故障診断装置によれ
ば、故障診断結果と故障対処方法の情報を伝送路を介し
て現場や部品倉庫のような実際に作業を必要とする場所
に伝送し、そこで技術者が端末を通してそれらの情報を
得て作業を行うことができ、保守作業の効率が改善でき
る。

【００２７】請求項８の発明は、請求項４〜７の故障診
断装置において、前記対処方法検索部が、前記推論エン
ジンが最終故障原因まで推論を完了した後に、前記知識
ベース部の診断知識を参照して、前記故障原因から順次
診断知識を親ノード側に遡って故障原因及び各中間事象
に対応する対処方法を検索するようにしたものである。

【００２８】請求項９の発明は、請求項４〜７の故障診
断装置において、前記推論エンジンの推論経路上の各中
間事象及び最終故障原因を前記ワーキングメモリに保存
し、前記対処方法検索部が、前記ワーキングメモリに保
存されている前記中間事象及び最終故障原因それぞれに
ついて対処方法を検索するようにしたものである。

【００２９】請求項１０の発明は、請求項４〜７の故障
診断装置において、前記対処方法検索部が、前記推論エ
ンジンが１ノード推論を進めるたびに、その中間事象又
は最終故障原因に対応する対処方法を検索して出力する
ようにしたものである。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１は本発明の１つの実施の形態の
機能構成を示すブロック図であり、この実施の形態の故
障診断装置は、図２に示すような運転制御対象となる機
器の種々の故障情報をそれらの故障原因に至るまでの因
果関係を木構造で表現した診断知識を保持している知識
ベース部１と、与えられる故障情報から知識ベース部１
の診断知識をたどりながら故障原因を推論する推論エン
ジン２と、推論エンジン２の診断途中の中間データを一
時的に保持するワーキングメモリ３と、診断知識をたど
る途中に複数の分岐があった場合にどの経路を選択する
かを決定するための診断データを格納する診断データ格
納部４を備えている。

【００３１】なお、知識ベース部１に保持されている診
断知識はここでは木構造としたが、診断知識の表現形式
にはその他にも、Ｉｆ−Ｔｈｅｎルール形式やフレーム
形式もある。しかしながら、これらの他の表現形式の知
識も木構造に変換することが可能であり、本発明では以
下、木構造の表現形式を用いて一般的な説明をする。

【００３２】故障診断装置はまた、ワーキングメモリ２
における現在の推論状態を出発点として、知識ベース部
１の診断知識を先読みして必要となる診断データをあら
かじめ抽出し、さらに抽出した診断データのうち診断デ
ータ格納部４に格納されていない診断データをオペレー
タへの問合せのための問合せデータとしてまとめる問合
せデータ生成部５と、マンマシンインタフェースをなす
入出力装置６と、入出力装置６に問合せデータを表示さ
せ、またオペレータが入出力装置６によって入力するそ
れらの問合せデータに対する回答を受取って診断データ
として保持するデータ収集部７を備えている。

【００３３】次に、上記構成の故障診断装置の動作につ
いて説明する。知識ベース１に格納されている診断知識
は図２に示すようなもので、故障事象間の因果関係を木
構造に表現していて、木構造のノード（節）１１〜１１
２が各事象を表し、木構造のリンク（連接）２１〜２１
１がノード間、つまり事象間の因果関係を示している。
ここで因果関係とは、ある故障事象が別の事象を引き起
す関係、つまりある事象が原因となって別の事象が起る
関係のことである。

【００３４】一般にある故障が発生した場合、根本的な
原因と現実に現れている故障事象との間にいくつかの中
間的な事象（中間事象）が介在し、根本原因と現実に現
れている故障事象との間に直接、因果関係がある場合は
まれである。そこで、専門家が持っている故障知識の整
理を行い、診断知識として知識ベース部１に登録してお
き、これを利用してコンピュータによって故障診断の支
援を行うのである。

【００３５】図２に例示された診断知識の場合、ノード
１１の「緊急停止」が現実に現れている故障事象のノー
ドであり、ノード１８の「負荷の急変」、ノード１９の
「電源装置内の短絡」、ノード１１０の「冷却水の漏
れ」、ノード１１１の「潤滑油不足」、ノード１１２の
「冷却装置故障」などが根本故障原因のノードであり、
これらの故障ノード１１と原因ノード１８〜１１２との
間にリンク２１〜２１１によって階層的に関係付けられ
ているノード１２〜１７はいずれも中間的な事象を表す
ノードである。

【００３６】そしていま、冷却水の漏れが根本原因とな
って緊急停止という故障が発生した場合を例に上げれ
ば、この場合には原因ノード１１０と故障ノード１１と
の因果関係は次のように結びつけられる。

【００３７】「冷却水の漏れ」（ノード１１０）→「冷
却水量が少ない」（ノード１６）→「高温」（ノード１
３）→「緊急停止」（ノード１１）。

【００３８】また、同じ「緊急停止」という故障ノード
１１でも、その根本原因が電源装置内での短絡という場
合もある。この場合、原因ノード１９と故障ノード１１
との因果関係は次のようになる。

【００３９】「電源装置内での短絡」（ノード１９）→
「電源装置にこげ、異臭がある」（ノード１５）→「ヒ
ューズが切れている」（ノード１２）→「緊急停止」
（ノード１１）となる。

【００４０】このように１つの「緊急停止」という故障
に対して複数の根本原因が考えられるので、その根本原
因が原因ノード１８〜１１２のいずれであるかは、実際
にノード１２〜ノード１７の中間事象をたどっていき、
それぞれの中間事象が実際に起こっているかどうかを診
断データとしてプラントから自動的に得るか、あるいは
オペレータに問い合わせて回答してもらうかしなけれ
ば、正確に判定することができない。

【００４１】そこで本発明の故障診断装置では、この故
障診断を可能な限りオペレータの負担を軽減して効率的
に行おうとするのであり、故障診断の手順は図３のフロ
ーチャートにしたがう。まずオペレータは入出力装置６
を通じて発生した故障情報を入力すると（ステップＳ
１）、推論エンジン２が推論を開始する（ステップＳ
２）。この入力は、グラフィカルインタフェース（ＧＵ
Ｉ）を用いて行うことができ、例えば、入出力装置６の
ディスプレイに機器の一覧が表示され、そこから故障が
発生した機器をマウスやカーソルの移動、さらにはタッ
チパネルを使用している場合にはオペレータが直接該当
する機器の場所を指などでタッチすることによって選択
する。この選択操作が行われると、画面は選択された機
器の故障一覧に切り替わり、オペレータはさらにこの画
面上で該当する故障が表示されている場所を指定するこ
とによってどのような故障が発生したのかをシステム側
に入力することができる。

【００４２】推論エンジン２による推論が終了していな
いならば（ステップＳ３）、入出力装置６を通じてオペ
レータに調査や確認事項の問合せを行い（ステップＳ
４）、オペレータが提示された問合せ事項に対して調査
や確認を行い、入出力装置６を通じて回答を入力する
（ステップＳ５）。

【００４３】ステップＳ３で推論が終了していれば、オ
ペレータに推論結果を入出力装置６を通じて提示する
（ステップＳ６）。

【００４４】次に推論エンジン２によるステップＳ２の
推論動作を、図４のフローチャートに基づいて説明す
る。故障情報が入出力装置６から入力されると、この故
障を現在のノードにして、現在のノードにリンクによっ
て関連づけられた原因となるノードを知識ベース部１の
診断知識から検索する（ステップＳ２１〜Ｓ２３）。

【００４５】原因となるノード（１つであることも複数
個であることもある）が見出されると、見出された原因
となるノードのうちの１つを現在のノードとし、残りの
ノードはワーキングメモリ３の候補ノードスタックに登
録する（ステップＳ２４、Ｓ２５）。

【００４６】そして現在のノードが根本原因であるかど
うか判断し（ステップＳ２６）、根本原因であると判断
すれば診断成功として入出力装置６に診断結果を出力す
る（ステップＳ２９）。

【００４７】しかしながら、現在のノードが根本原因で
はない中間ノードである場合、現在のノードが機器にお
いて現実に発生している事象であるか（真）、現実に発
生していない事象であるか（偽）を判断する根拠となる
診断データが診断データ格納部４に登録されているかど
うか判断する（ステップＳ２７）。

【００４８】このステップＳ２７で診断データ有りと判
断されれば、次に、現在のノードの真偽を判断し（ステ
ップＳ２８）、現在のノードが真であって現実に発生し
ている事象であれば、ステップＳ２３の処理に戻り、現
在のノードの原因となる事象ノードを知識ベース部１か
ら検索する手順を繰返す。

【００４９】ステップＳ２８の現在のノードの真偽の判
断において、現在のノードが現実に発生していない事象
であるために偽と判断すれば、別の候補ノードについて
考慮するためにステップＳ２１０に進み、ワーキングメ
モリ３にスタックされている残りの候補ノードの１つを
取出して現在のノードとし（ステップＳ２１１）、ステ
ップＳ２６以降の処理に戻る。

【００５０】しかしながら、ステップＳ２１０で、ワー
キングメモリのスタックに候補ノードがなければ診断を
続行することはできないので、診断失敗として入出力装
置６に出力させる（ステップＳ２１３）。

【００５１】ステップＳ２６で現在のノードが最終的な
故障原因ではないと判断し、さらにステップＳ２７で現
在のノードの事象の真偽を判断するのに必要な診断デー
タが診断データ格納部４に登録されていなければ、推論
エンジン２はデータ収集部７に診断データを要求する
（ステップＳ２１２）。

【００５２】データ収集部７は診断データの要求を受け
ると、まず問合せデータ生成部５に問合せデータの生成
指示を与え、問合せデータ生成部５は図５のフローチャ
ートの処理にしたがって問合せリストを生成してデータ
収集部７に渡す。

【００５３】問合せデータの生成処理は次の通りであ
る。データ収集部７から問合せ要求を受けると（ステッ
プＳ３１）、問合せのあったノードを現在ノードとして
問合せリストに登録し（ステップＳ３２）、またワーキ
ングメモリ３の候補ノードのスタックを問合せ候補スタ
ックにコピーする（ステップＳ３３）。

【００５４】続いて、現在のノードから先のノードを知
識ベース部１の診断知識から検索し、問合せ候補スタッ
クに登録する（ステップＳ３４）。

【００５５】続いて、問合せ候補スタックが空でなけれ
ば（ステップＳ３５）、問合せ候補スタックから１つの
ノードを取出して現在ノードとし、この現在ノードとさ
れたノードの事象が診断データ格納部４にすでに登録さ
れているかどうか検索し（ステップＳ３６，Ｓ３７）、
登録されていなければ問合せリストに登録していく（ス
テップＳ３８，Ｓ３９）。以上のステップＳ３４〜Ｓ３
８の処理は問合せ候補スタックが空になるまで、あるい
は問合せリストのノード数が制限値に達するまで繰返す
（ステップＳ３５，Ｓ３９）。

【００５６】こうして問合せリストを生成すれば、その
結果をデータ収集部７に渡すことになる（ステップＳ３
１０）。

【００５７】データ収集部７では、こうして問合せデー
タ生成部５から受取った問合せデータリストに基づい
て、入出力装置６に図６に示すように複数の問合せデー
タを一括して表示してオペレータに提示する。

【００５８】オペレータはこの問合せデータに基づいて
現場の機器を調査して確認し、その結果を入出力装置６
に入力する。データ収集部７はこの入力を受取ると、こ
れを診断データとして獲得することになる。

【００５９】こうしてデータ収集部７において診断デー
タを一括して収集した後は、図４のフローチャートにお
けるステップＳ２１２のデータ収集部７に対する診断デ
ータ要求に対して該当する診断データを推論エンジン２
に与え、推論エンジン２は診断データ格納部４に登録さ
れていない診断データについてデータ収集部７に収集さ
れている診断データを参照して現在ノードの真偽を判断
し、故障診断を継続すことができるようになる（ステッ
プＳ２８）。

【００６０】以上の処理について、図２の診断知識を例
にして説明すると次のようになる。故障情報として「緊
急停止」（ノード１１）が入力されたとすると、推論エ
ンジン２は故障診断処理を開始し、この「緊急停止」を
現在のノードとして、現在のノードの原因となる事象ノ
ードを知識ベース部１から検索して、リンク２１、２２
によって関係づけられている中間事象ノード、「ヒュー
ズが切れている」（ノード１２）と「高温」（ノード１
３）を見出す（ステップＳ２１〜Ｓ２４）。なお、図２
の診断木では他のノードも「緊急停止」のノードに関係
づけられているように示されているが、以下、説明の簡
略化のために上記の２つの中間事象ノードのみが見出さ
れるものとして説明する。

【００６１】２つの候補ノードを見出せば、その１つの
ノード、「ヒューズが切れている」（ノード１２）を現
在のノードとし、他の１つのノード、「高温」（ノード
１３）はワーキングメモリ３に候補ノードとしてスタッ
クする（ステップＳ２５）。

【００６２】次に、「ヒューズが切れている」という現
在のノードが最終的な故障原因であるかどうか判断する
（ステップＳ２６）。ここでは、このノードは故障原因
ではないので、ステップＳ２７に進んで、診断データ格
納部４に登録されている診断データと照らし、中間事象
である「ヒューズが切れている」という現在のノードが
真であるか偽であるかを判断する（ステップＳ２７、Ｓ
２８）。ここでは「ヒューズが切れている」という事象
ノードが真であると判断されたとする。

【００６３】現在の中間事象ノードが真であれば、ステ
ップＳ２３に戻り、「ヒューズが切れている」という事
象の原因となるノードが存在するかどうか知識ベース部
１の診断知識を検索する。

【００６４】ここでは中間事象である「ヒューズが切れ
ている」というノードの原因となる事象ノードとして、
「主回路の部品が破損している」（ノード１４）と「電
源装置にこげ、異臭がある」（ノード１５）を見出すこ
とになる。そこで、以下、「主回路の部品が破損してい
る」（ノード１４）についてステップＳ２４〜Ｓ２７の
処理を行い、続くステップＳ２８の判断では偽であった
とする。

【００６５】この場合、ステップＳ２１０に進み、ワー
キングメモリ３にスタックされている別の候補ノード、
「電源装置にこげ、異臭がある」（ノード１５）を読出
して現在のノードとし、ステップＳ２６以降の処理に戻
り、ステップＳ２８で中間事象である「電源装置にこ
げ、異臭がある」の真偽を判断する。

【００６６】この真偽の判断で真であると判断すれば、
再びステップＳ２３に戻って「電源装置にこげ、異臭が
ある」の中間事象のノードの原因となるノードを知識ベ
ース部１において検索する。この場合、見出されるノー
ドは「電源装置内での短絡」（ノード１９）であり、こ
れは根本故障原因となるノードである。

【００６７】そこでステップＳ２４ではＹＥＳに分岐
し、ステップＳ２６でも故障原因であるのでＹＥＳに分
岐し、診断成功となって入出力装置６に「電源装置内で
の短絡」を故障原因とする表示を行わせることになる
（ステップＳ２９）。

【００６８】次に、問合せデータ生成処理について、同
じく図２に示す診断知識を例にして説明する。「緊急停
止」の故障に対して、診断データ格納部４にはすでに、
「高温」（ノード１３）に対して、これを偽とする診断
データとして「高温ではない」というデータが登録され
ているものとする。しかしながら、「ヒューズが切れて
いる」（ノード１２）、「主回路の部品が破損してい
る」（ノード１４）、「電源装置にこげ、異臭がある」
（ノード１５）に対してはこれらの真偽を明らかにする
診断データが登録されていないものとする。

【００６９】このような場合、次のようにして問合せデ
ータの生成、そして故障診断が実行されることになる。
図４のフローチャートにおいて、「緊急停止」という故
障が発生し、その故障情報を入力すると、知識ベース部
１の診断知識を検索して「緊急停止」（ノード１１）の
原因となるノードとして「ヒューズが切れている」（ノ
ード１２）、「高温」（ノード１３）が見出される（ス
テップＳ２１〜Ｓ２４）。

【００７０】そこで、まず「高温」を現在ノードとし、
「ヒューズが切れている」のノード１２はワーキングメ
モリ３にスタックすると（ステップＳ２５）、「高温」
というノード１３は最終故障原因ではないので、診断デ
ータ格納部４に該当する診断データを検索する（ステッ
プＳ２６，Ｓ２７）。

【００７１】ここでは「高温でない」という診断データ
が格納されているので、ステップＳ２８では偽と判断
し、ステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０ではワ
ーキングメモリ３のスタックに別の候補ノードが登録さ
れているか判断する。ここでは「ヒューズが切れてい
る」（ノード１２）が登録されているので、続いてこの
「ヒューズが切れている」というノードを現在のノード
として取出してステップＳ２６に戻る（ステップＳ２１
２）。

【００７２】ステップＳ２６では故障原因ではないので
ＮＯに分岐し、現在のノードである「ヒューズが切れて
いる」に対応する診断データが診断データ格納部４に登
録されているかどうか判断する（ステップＳ２７）。こ
こでは、このノードは登録されていないと仮定したの
で、ＮＯに分岐してステップＳ２１２に進み、データ収
集部７に診断データを要求する。

【００７３】データ収集部７は診断データの要求を受け
ると、それまでに診断データの収集を行っていないの
で、問合せデータ生成部５に問合せ要求を渡し、問合せ
データ生成部５は図５に示したフローチャートに基づく
問合せリストの作成を開始する。問合せリストの作成処
理においては、「ヒューズが切れている」というノード
を現在のノードとして、問合せリストに登録し（ステッ
プＳ３１，Ｓ３２）、ワーキングメモリ３の候補ノード
のスタックを問合せ候補スタックにコピーする（ステッ
プＳ３３）。この例ではこのような候補ノードはない。

【００７４】続いて、現在のノードから先のノードを知
識ベース部１の診断木を参照して抽出し、「ヒューズが
切れている」という現在のノードの先のノードして、
「主回路の部品が破損している」（ノード１４）と「電
源装置にこげ、異臭がある」（ノード１５）を取出し、
問合せ候補スタックに登録する（ステップＳ３４）。

【００７５】続いて問合せ候補スタックが空ではないの
で（ステップＳ３５）、問合せ候補スタックから１つの
ノード、ここでは現在のノードとなっている「ヒューズ
が切れている」というノードについて診断データ格納部
３７に対応する診断データが登録されているかどうか判
断し（ステップＳ３７）、登録されていないので問合せ
リストに登録し、問合せ候補スタックから別のノードを
取出し、同じようにして診断データ格納部４に登録され
ていなければ問合せリストに登録し、以下、同じ手順で
問合せ候補スタックが空になるまでか、リスト設定数に
達するまで問合せリストに診断データ格納部４に登録さ
れていない診断データのノードを登録していき（ステッ
プＳ３５〜Ｓ３９）、問合せリストが完成すれば、これ
をデータ収集部７に渡す（ステップＳ３１０）。ここで
は、問合せリストには、「ヒューズが切れている」とい
うノード１２と、「主回路の部品が破損している」とい
うノード１４と「電源装置にこげ、異臭がある」という
ノード１５が登録されることになる。

【００７６】データ収集部７では、問合せリストを受取
ると、図６に示すように入出力装置６に調査、確認を要
する問合せリストを一括して提示させる。オペレータは
この問合せリストを見て実際に調査、確認を行い、その
結果をここでは「ＹＥＳ」、「ＮＯ」で入力するように
している。こうして問合せリストに対する結果をオペレ
ータが入出力装置６から入力すると、データ収集部７は
回答データを診断データとして保持する。

【００７７】ここで得られた診断データとしては、「ヒ
ューズが切れている」という問合せに対しては「ＹＥ
Ｓ」、「主回路の部品が破損している」という問合せに
対しては「ＮＯ」、「電源装置にこげ、異臭がある」と
いう問合せに対して「ＹＥＳ」という回答が与えられた
とする。

【００７８】こうしてデータ収集部７が問合せリストに
よって一括して複数の問合せに対する回答を診断データ
として得た後は、図４のフローチャートにおけるステッ
プＳ２１２において現在のノードに対する診断データを
取出し、その真偽を判断することになる（ステップＳ２
１２，Ｓ２８）。ここでは、現在のノードが「ヒューズ
が切れている」というものであったので、データ収集部
７に収集された診断データから真と判断することにな
り、再び、ステップＳ２３に戻る。

【００７９】以後は上述の故障診断手順が繰返され、こ
こでは「ヒューズが切れている」というノードの原因ノ
ードとして「電源装置にこげ、異臭がある」というノー
ド１５が決定され、さらにこれに対して最終的な故障原
因として「電源装置内での短絡」（ノード１９）が割出
され、入出力装置６が出力することになる。

【００８０】このようにしてこの実施の形態の故障診断
装置では、故障診断の途中の事象ノードで診断データ格
納部４に登録されていない診断データが必要になった場
合、問合せデータ生成部５で診断に必要となる診断デー
タに対応する問合せリストを一括して生成し、これに対
する回答をデータ収集部７で収集して診断データ格納部
４の診断データの不足を補うと共に、必要となる診断デ
ータの入力作業を可能な限り１回でまとめて行うことが
できるようにして診断処理の効率化、オペレータの負担
の軽減化が図れるようになる。

【００８１】なお、上記の実施の形態ではデータ収集部
によって収集した診断データを自身で格納するようにし
たが、このデータ収集部が一括して収集した診断データ
を診断データ格納部に追加登録する方式にすることもで
きる。

【００８２】次に、本発明の第２の実施の形態につい
て、図７〜図１１に基づいて説明する。この第２の実施
の形態の故障診断装置は、故障事象を入力することによ
って故障診断知識を利用して故障原因を導き出すと共
に、さらに故障事象から導き出された故障原因に至るま
でにたどった中間事象も含めて、それらに対する対処方
法をも推論することを特徴とするものである。

【００８３】図７に示すように、この第２の実施の形態
の故障診断装置は、第１の実施の形態と同様の図２に示
すような診断知識を保持している知識ベース部１と、与
えられる故障情報から知識ベース部１の診断知識をたど
りながら故障原因を推論する推論エンジン２と、推論エ
ンジン２の診断途中の中間データを一時的に保持するワ
ーキングメモリ３と、診断知識をたどる途中に複数の分
岐があった場合にどの経路を選択するかを決定するため
の診断データを格納する診断データ格納部４を備えてい
る。

【００８４】故障診断装置はまた、図８に示すような最
終的な故障原因や故障事象からその最終故障原因に至る
中間事象それぞれに対応して対処すべき方法が知識とし
て保存されている対処方法保持部８と、図２に示す故障
知識の各ノード番号と対処方法保持部８に保持されてい
る図８に示す対処方法知識８ａの対処方法番号８１との
対応関係を図９に示すようなテーブル９ａにして保持し
ている原因対処関係保持部９と、推論エンジン２による
故障原因推論過程で経由した中間事象と最終原因とのそ
れぞれのノード番号に対応する対処方法番号を原因対処
関係保持部９のテーブル９ａを参照して抽出し、さらに
対処方法保持部８に保持されている対処方法知識８ａを
参照してそれらの対処方法番号から該当する対処方法を
抽出する対処方法検索部１０を備えている。

【００８５】次に、上記構成の第２の実施の形態の動作
について説明する。図１０のフローチャートに示すよう
に、オペレータは入出力装置６を通じて発生した故障を
入力する（ステップＳ４１）。この入力は第１の実施の
形態と同様に、グラフィカルインタフェース（ＧＵＩ）
を用いて行うことができる。

【００８６】故障事象が入力されると、推論エンジン２
は故障原因を究明するための故障診断処理を開始し、知
識ベース部１に保持されている診断知識を利用して、入
力された故障に対する原因を推論する（ステップＳ４
２）。この故障診断処理は第１の実施の形態と同じく、
図４に示したフローチャートに従って行い、推論途中で
発生する中間事象のデータは適宜、ワーキングメモリ３
に格納し、中間ノードにおいていずれのリンクに分岐す
るかの判断に必要な診断データは診断データ格納部４に
登録されている診断データを利用するが、必要に応じて
入出力装置６のディスプレイに表示してオペレータに問
い合わせも行い、その応答入力に応じてさらに推論を進
めることもある。

【００８７】最終的な故障原因に到達するならば診断成
功となり、最終的な故障原因が見出せない場合には診断
処理を中止し、その旨を入出力装置６のディスプレイに
表示する（ステップＳ４３）。

【００８８】故障診断が成功すれば、故障原因を入出力
装置６のディスプレイに表示する（ステップＳ４４）。
これと共に推論エンジン２は故障原因が得られたならば
診断結果を対照方法検索部１０に渡し、対処方法検索部
１０はこの診断結果に対して原因対処関係保持部９に保
持されている原因対処関係テーブル９ａを参照して、故
障原因及びこれに連なる原因となった中間事象それぞれ
に対する対処方法番号を抽出し、さらに対処方法保持部
８から対応する対処方法を検索する（ステップＳ４
５）。

【００８９】この検索によって対処方法が見出されれば
（ステップＳ４６）、その対処方法（処置方法）を入出
力装置６に出力してディスプレイに表示させ、さらに必
要があればプリント出力することによってオペレータに
提示する（ステップＳ４７）。

【００９０】ここでステップＳ４５に対処方法検索処理
の詳細を図８、図９及び図１１のフローチャートに基づ
いて説明する。図８に示すように、対処方法保持部８に
登録されている対処方法知識データは、対処方法番号８
１とそれに対応する事象を簡単に説明するタイトル８２
と対処方法の情報８３とで構成され、この対処方法知識
データが対象方法保持部８に多数登録されている。

【００９１】また図９に示すように、原因対処関係保持
部９に登録されている原因対処関係テーブル９ａは、故
障診断知識の各ノード番号と各ノード番号に対応する対
処方法番号との対照テーブルである。そして各ノード番
号は図２に示した故障診断知識の中間事象及び最終原因
事象に付された番号であり、対処方法番号は図８に示し
た対処方法知識データ８ａの各対処方法番号である。例
えば、原因対処関係テーブル９ａにおいてノード番号１
２と対処方法番号５１とが対照されているが、これは図
２におけるノード番号１２の事象、「ヒューズが切れて
いる」という中間事象とこれに対処するための対処方法
番号５１の対処方法、つまり「ヒューズ切れ」の対処方
法が関係づけられていることを示している。

【００９２】そこで対処方法検索処理を示す図１１のフ
ローチャートにおいて、まず故障診断結果で得られた最
終故障原因が入力されると（ステップＳ５１）、その原
因を現在のノードにセットし（ステップＳ５２）、原因
対処関係テーブル９ａを参照して現在の故障事象ノード
に対応する対処方法番号を割り出し、その対処方法番号
が登録されていればその番号から、次に対処方法保持部
８の対処方法知識８ａにアクセスして該当する対処方法
番号に登録されている対処方法情報を読出し、これを入
出力装置６に出力してディスプレイに表示させる（ステ
ップＳ５３〜Ｓ５５）。対処方法が登録されていない場
合には対処方法なしとしてステップＳ５６に進む（ステ
ップＳ５４）。

【００９３】ステップＳ５６では、現在の故障原因ノー
ド、若しくは中間事象ノードの親ノードを探し、それが
あればその親ノードを新たに現在のノードにセットし、
これがルートノード（図２におけるノード１１）でなけ
れば、新たにセットされたノードについて、その対処方
法を検索する（ステップＳ５７，Ｓ５３〜Ｓ５５）。以
上のステップＳ５３〜ステップＳ５６の処理はルートノ
ードに戻るまで繰り返す。

【００９４】こうして対処方法の検索が最終故障原因か
らそれに連なる中間事象を経由してルートノードにまで
遡り、その間に得られた対処方法をオペレータに提示す
ることができるようになる。

【００９５】以上の対処方法の検索について具体的に説
明すると、次のようになる。いま図２に示した知識デー
タにおいて、ルートノード１１の緊急停止が発生し、こ
れに対して故障診断をした結果、最終故障原因としてノ
ード１８の「負荷の急変」が抽出されたとする。

【００９６】この場合、対処方法検索では、まず「負荷
の急変」に対応するノード番号１８に対して、原因対処
関係テーブル９ａを参照して対処方法番号５３が抽出さ
れる。そしてこの対処方法番号５３に対応する対処方法
を対処方法保持部８の対処方法知識データ８ａを検索
し、タイトル「負荷の急変」となっている対処方法の内
容を読出し、これを入出力装置６に表示する。

【００９７】そしてこの最終故障原因のノード１８に対
しては、その親ノード１４が存在するので、次にこのノ
ード１４に対する対処方法を検索し、ノード１４の「主
回路の部品が破損している」という中間事象に対して、
対処方法の情報として対処方法番号５２「主回路部品破
損」に登録されている対処方法の内容を読み出して入出
力装置６に再度、表示させる。

【００９８】そしてこのノード１４に関してはさらに親
ノード１２が存在し、この「ヒューズが切れている」と
いう中間事象のノード１２に対して、その対処方法とし
て対処方法番号５１「ヒューズ切れ」の対処方法の内容
を読み出して入出力装置６にそれまでに検索された対処
方法と共に表示してオペレータに提示する。

【００９９】このノード１２の親ノードはルートノード
である「緊急停止」のノード１１であるので、以上で対
処方法検索処理を終了することになる。

【０１００】この結果、オペレータは入出力装置６に表
示される最終故障原因の情報や、それと共に対処方法の
情報を読み取ることができ、速やかに必要な作業に取り
かかることができるようになる。またプリントアウトす
ればドキュメントとして手に持って必要な場所に移動
し、部品の調達や現場での交換作業で参考にすることが
できるようになる。

【０１０１】次に、本発明の第３の実施の形態を図１２
〜図１７に基づいて説明する。この第３の実施の形態の
特徴は、知識ベース１に登録されている診断知識が増
減、変更され、また対処方法知識が増減、変更されたた
めにノード番号と対処方法番号との対照テーブル９ａに
不整合が発生した時に診断知識のノード番号と対処方法
番号との原因対処関係テーブル９ａのデータを自動的に
修復、変更するための原因対処関係管理部１０１を新た
に設けた点にあり、その他の構成は図７に示した第２の
実施の形態と共通する。

【０１０２】この第３の実施の形態の動作について、説
明する。いま、知識ベース部１に登録されている木構造
の診断知識が、図２に示したものから図１３に示したも
のに変更されたとする。この変更では、図２に示したよ
うに、当初の診断知識では、ルートノード１１である
「緊急停止」という故障に対して、中間ノード１３に
「高温」という中間事象が上げられていて、この「高
温」という中間ノード１３を親ノードとする最終原因の
ノード１１２が上げられていたのを、このノード１１２
を削除し、代わりに図１３に示したように、中間ノード
１３の「高温」という中間事象に対して、これを親ノー
ドとしてリンク２１２で結ばれた別の中間ノード１１３
「異臭がする」を加え、この中間ノード１１３を親ノー
ドとする最終故障原因ノード１１４として「清掃不足」
を加えている。

【０１０３】また対処方法知識８ａの変更は、図８に示
したものから図１４に示したものに変更され、対処方法
番号５９「潤滑油少」が削除され、また中間事象のノー
ド１１３に対応する対処方法として対処方法番号５１２
「異臭」が追加されたとする。

【０１０４】このような変更が発生した場合、図９に示
した当初の原因対処関係テーブル９ａでは、ノード１１
２が削除されたためにこのノード番号と対応させていた
対処方法番号５１１「冷却装置故障」が宙に浮く形にな
るので削除し、また新たに挿入されたノード番号１１３
「異臭がする」、ノード番号１１４「清掃不足」に対応
する対処方法に付けられた対処方法番号との関係付けが
新たに必要となる。

【０１０５】そのために原因対処関係管理部１０１は、
図１５のフローチャートに示すように最初に、対処方法
保持部８に保持されている図１４に示す新たな対処方法
が組み込まれた対処方法知識データ８ａの対処方法番号
を対処方法候補集合に入れる（ステップＳ１０１）。対
処方法候補集合は、次のようになる。

【０１０６】｛５１，５２，５３，５４，５５，５６，
５７，５８，５１０，５１１，５１２｝ 次に、対処方法知識データ８ａに登録されていない（つ
まり、削除された）対処方法番号を持つ原因対処関係を
消去する（ステップＳ１０２）。ここでは、対処方法番
号５９「潤滑油少」が削除されているので、図９のテー
ブル９ａからノード番号１７−対処方法番号５９の原因
対処関係が削除される。

【０１０７】次に診断知識にない（つまり、削除され
た）ノード番号を原因対処関係テーブル９ａから削除す
る（ステップＳ１０３）。図１３の診断知識では、図２
の診断知識からノード１１２が削除されたので、図９の
テーブル９ａからノード番号１１２−対処方法番号５１
１が削除される。

【０１０８】続いて、原因対処関係にある対処方法番号
を対処方法候補集合から除く（ステップＳ１０４）。こ
の処理を行った後には、対処方法候補集合は、次の２つ
になる。つまり、テーブル９ａから削除された原因対処
関係にあるノード番号１１２が削除された対処方法番号
５１１と、変更によって追加され、まだ原因対処関係付
けがなされていない対処方法番号５１２だけが残るので
ある。

【０１０９】｛５１１，５１２｝ 次に、図１３の診断知識にあり、原因対処関係付けのな
されていないノード番号を未対処ノード集合に入れる
（ステップＳ１０５）。ここでは、新たに追加されたノ
ード番号１１３及びノード番号１１４と、原因対処関係
テーブル９ａから削除されたノード番号１７が抽出さ
れ、未対処ノード集合は次のようになる。

【０１１０】｛１７，１１３，１１４｝ 次に、対処方法候補集合の要素（対処方法番号）と未対
処ノード集合の要素（ノード番号）との関係付けを行う
（ステップＳ１０６）。この対応付けには入出力装置６
を利用してオペレータからの介入を可能とし、例えば、
入出力装置６のディスプレイに未対処ノード集合の要
素、対処方法候補の要素それぞれを並列に表示させてオ
ペレータに提示し、オペレータはそれらの間で原因対処
関係が結べるものがあればその関係付けを行うように指
示に与えることによって原因対処関係テーブル９ａに登
録されることになる。また原因対処関係が結べない未対
処ノードが残れば、それに対応する対処方法を対処方法
知識としてオペレータが入出力装置６に入力することに
より、対処方法保持部８に登録し、また原因対処関係保
持部９のテーブル９ａにノード番号と対処方法番号とが
関係付けて登録されることになる。

【０１１１】いまの例では、未対処ノード集合に入れら
れているノード番号１１３「異臭がする」のノードに対
しては対処方法候補集合の対処方法番号５１２「異臭」
を関係付けることができるが、ノード番号１７「潤滑油
量が少ない」とノード番号１１４「清掃不足」には関係
付けるべき対処方法が存在しないとすれば、原因対処関
係管理部１０１は入出力装置６に表示するこつによって
オペレータに対して、これらのノード番号１７「潤滑油
量が少ない」、ノード番号１１４「清掃不足」について
必要な対処方法を入力するように促すことになる。

【０１１２】これに対してオペレータが入出力装置６を
通じて、図１６に示すように対処方法番号５１３「潤滑
油少」と対処方法番号５１４「清掃不足」との対処方法
データを入力すればこれが対処方法保持部８に登録さ
れ、また原因対処関係管理部１０１がこれらをノード番
号１７「潤滑油量が少ない」とノード番号１１４「清掃
不足」とにそれぞれ関係付け、最終的に図１７に示すよ
うな原因対処関係テーブル９ａを作成することになる。
なお、対処方法番号５１１「冷却装置故障」の対処方法
はそれに対応する故障診断知識側のノード番号１１２が
削除されたので原因対処関係付けができないまま残るこ
とになるが、これを後の必要のためにそのまま残してお
くことができる。また入出力装置６に「関係付けされた
故障ノード番号がないので削除しますか」といった問合
せを表示させ、オペレータが削除指令を与えれば削除
し、残しておく指示を与えればそのままにしておくよう
にすることもできる。

【０１１３】次に、本発明の第４の実施の形態を図１８
に基づいて説明する。この第４の実施の形態の特徴は、
図７に示した第２の実施の形態の故障診断装置に対し
て、さらにデータ伝送機能を付与し、伝送路１０２に対
して伝送管理部１０３を介して接続し、伝送路１０２で
結ばれた遠隔の端末装置１０４に対して故障原因と対処
方法を伝送し、端末装置１０４に接続されている入出力
装置１０５に表示できるようにした点にある。

【０１１４】この第４の実施の形態では、第２の実施の
形態と同じように推論エンジン２が知識ベース部１に保
存されている図２に示した診断知識を利用して故障診断
を実行し、さらに得られた故障原因に対して対処方法検
索部１０によって原因対処関係保持部９及び対処方法保
持部８を検索して最終故障原因に対する対処方法と共
に、それに至る中間事象それぞれに対する対処方法を導
き出す。

【０１１５】そして得られた故障原因については入出力
装置６のディスプレイに表示してオペレータに提示する
ことができ、また端末装置１０４から伝送路１０２を介
して故障原因送信要求を受ければ、伝送管理部１０３が
その要求を受け付けて推論エンジン２の故障診断結果を
送信し、端末装置１０４側の入出力装置１０５に表示さ
せる。

【０１１６】また端末装置１０４を操作しているオペレ
ータが入出力装置１０５を通じてさらに対処方法の検索
結果を送信するように要求すれば、伝送管理部１０３は
対処方法検索部１０から対処方法の検索結果を取出して
端末装置１０４に伝送路１０２を通じて送信し、入出力
装置１０５に表示させる。

【０１１７】故障診断や対処方法の情報はこのような故
障診断装置が設置されているコンピュータ室や中央制御
室よりも実際に現場で点検、修理に携わっている技術者
にとって必要なものであるが、このシステムによれば、
伝送路１０２を通じて送信すれば部品倉庫や機器設置現
場で伝送路１０２に携帯型コンピュータやハンディター
ミナルのような簡易な端末装置を接続し、その入出力装
置のディスプレイに故障診断結果や対処方法を表示させ
て確認することができるようになり、保守作業が迅速に
行えるようになる。

【０１１８】次に、本発明の第５の実施の形態について
図１９及び図２０に基づいて説明する。この第５の実施
の形態は、図７、図１２、図１８それぞれに示した故障
診断装置における故障診断のための推論エンジン２と対
処方法検索部１０とが相互に連携して故障診断のための
推論と対処方法の検索を逐次実行することを特徴とし、
図１９に示すフローチャートに従い、推論エンジン２が
実行する故障診断の各ステップで真となる中間ノードが
あればその中間事象に対処する対処方法を対処方法検索
部１０が検索して抽出して入出力装置６に表示させ、オ
ペレータに提示する。

【０１１９】すなわち、図４のフローチャートに示した
のと同様の処理に従って推論エンジン２が故障診断を実
行してステップＳ２８に来れば、ここで現在のノードの
事象が成立しているかどうか（真又は偽）を判断し、真
であると判断した時には、次に発生している事象に対し
て対処方法検索部１０がその事象のノード番号をもとに
して対処方法を検索するのである（ステップＳ２８
ａ）。

【０１２０】この場合の対処方法検索は、図２０のフロ
ーチャートに示すように簡易なものとなり、推論エンジ
ン２から対処方法検索部１０が現在の事象のノード番号
を与えられると（ステップＳ９１）、対処関係保持部９
のテーブル９ａを参照して対応する対処方法番号を見出
し、その対処方法番号の対処方法内容を対処方法保持部
８から抽出して入出力装置６に出力してそのディスプレ
イに表示させ、現在の推論段階の事象とその対処方法を
オペレータに提示するのである（ステップＳ９２〜Ｓ９
４）。なお、現在の事象のノード番号に対応する対処方
法番号が見出せない場合には、今回の対処方法検索につ
いては対処方法が見出せない旨の表示を入出力装置６に
行わせることになる（ステップＳ９３）。

【０１２１】こうして１つの事象に対して対処方法検索
が完了すれば、推論エンジン２に返して続くステップＳ
２３からの処理を再開することになる。

【０１２２】なお、推論エンジン２によって真と判断さ
れた推論途上の各中間事象と、対処方法検索部１０によ
って見出された各対処方法とはワーキングメモリ３に保
存しておくことにより、最終原因まで推論し、その対処
方法を見出した時に、それまでの推論経過と、それぞれ
の中間事象と最終故障原因とに対処する方法を再度、一
括して入出力装置６のディスプレイに表示してオペレー
タに提示することができるようになる。

【０１２３】次に、本発明の第６の実施の形態につい
て、図２１及び図２２に基づいて説明する。この第６の
実施の形態は対処方法検索部の検索機能に特徴を有して
いる。装置自体の機能構成は図７、図１２、図１８それ
ぞれに示したいずれの故障診断装置にも適用することが
でき、それらにおける対処方法検索部１０が図２１、図
２２のフローチャートに示す検索処理を実行する。

【０１２４】すなわち、推論エンジン２が図４に示した
フローチャートに示すステップＳ２８までの故障診断処
理を実行してきて、現在のノードの事象が診断データに
基づいて真であると判断すれば、このノード番号をワー
キングメモリ３に保存する。そしてこの推論経路で真と
判定されたすべてのノード番号を最終原因に到達するま
で順次ワーキングメモリ３に保存しておく（ステップＳ
２８ｂ）。

【０１２５】そして推論エンジン２で故障診断が完了す
れば、検索方法検索部１０がワーキングメモリ３に保存
されている推論経路上で真とされたノード番号を順次読
出し（ステップＳ１１１〜Ｓ１１２）、読み出したノー
ド番号について、対処関係保持部９のテーブル９ａを参
照して対応する対処方法番号を見出し、その対処方法番
号の対処方法内容を対処方法保持部８から抽出して入出
力装置６に出力してそのディスプレイに表示させ、現在
の推論段階の事象とその対処方法をオペレータに提示す
るのである（ステップＳ１１３〜Ｓ１１５）。なお、現
在の事象のノード番号に対応する対処方法番号が見出せ
ない場合には、今回の対処方法検索については対処方法
が見出せない旨の表示を入出力装置６に行わせることに
なる（ステップＳ１１３）。

【０１２６】こうしてワーキングメモリ３に保存されて
いるすべてのノード番号について対処方法の検索を完了
すれば、この対処方法検索を終了することになる（ステ
ップＳ１１１）。

【０１２７】なおこの第６の実施の形態の場合にも、推
論エンジン２によって真と判断された推論途上の各中間
事象と、対処方法検索部１０によって見出された各対処
方法とをすべてワーキングメモリ３に保存しておくこと
により、対処方法検索が完了した時に、それぞれの中間
事象と最終故障原因とに対処する方法を再度、一括して
入出力装置６のディスプレイに表示してオペレータに提
示することができるようになる。

【０１２８】この第６の実施の形態によれば、第２の実
施の形態のように対処方法検索部１０において推論エン
ジン２が究明した最終故障原因のノード番号を対処方法
検索の第１段階として、順次、知識ベース部１の診断知
識を参照して自分で親ノードを見出し、それに対処する
ための対処方法を検索する代わりに、対処方法検索部１
０がワーキングメモリ３に登録されている推論経路上の
各ノード番号を取出してそれに対応する対処方法を検索
する方法をとることになる。

【０１２９】

【発明の効果】以上のように請求項１〜請求項３の発明
によれば、推論エンジンが故障診断のために推論を進め
て行く推論経路上で診断データが不足しているためにそ
れ以上の推論ができなくなった時には、推論が停止した
故障事象又は中間事象を故障診断の出発点として、さら
に推論を進めて行く場合にいずれの分岐に進むかの判断
のために必要となる診断データを先読みして抽出し、必
要となる診断データのうち診断データ格納部に格納され
ていない診断データについては問合せデータとしてまと
めてマンマシンインタフェースに出力するようにしたの
で、マンマシンインタフェースにまとめて出力される複
数の問合せデータを見てオペレータが現場などに出向
き、集中的に複数の問合せデータについて確認、調査し
て回答することでき、オペレータが現場などに足を運ぶ
頻度を少なくしてその負担を軽減すると共に、故障診断
結果を得るのにかかる時間も削減することができ、加え
て診断データの追加ができるために故障診断も正確に行
えるようになる。

【０１３０】請求項４の発明によれば、推論エンジンが
知識ベース部の診断知識を利用して故障原因を推論する
時に、推論が完了すれば、あるいは推論途上で適宜に、
推論経路上の中間事象と故障原因とに対応する故障対処
方法情報を検索してマンマシンインタフェースに出力す
るようにしたので、オペレータはこの故障診断装置に故
障事象を入力して推論動作を行わせるだけで、故障原因
とそれに対処する方法を得ることができ、故障に対する
対応を迅速に行える。

【０１３１】請求項５の発明によれば、故障原因や多数
の中間事象とそれらに対応する対処方法情報の対処方法
保持部における保存場所との関係付けを示す原因対処関
係データを原因対処関係保持部に保持させておき、推論
エンジンが故障診断を完了した時に、あるいは推論途上
で適宜に故障対処方法を得る必要があれば、原因対処関
係保持部に保存されている原因対処関係データを参照し
て推論経路上の中間事象と故障原因とに対応する故障対
処方法が対処方法情報保持部のどこに保存されているか
を特定し、その該当する場所から故障対処方法情報を抽
出するようにしたので、診断知識、対処方法知識それぞ
れを独立して故障診断知識ベース部と対処方法保持部と
に登録し、それらの間の関係付けは原因対処関係保持部
において手当すればよいので、これらの診断知識と対処
方法情報を漸進的に拡充することができる。

【０１３２】請求項６の発明によれば、請求項５の故障
診断装置において診断知識に変更があったり、対処方法
情報に変更があった場合、原因対処関係情報管理部が原
因対処関係保持部に保持されている原因対処関係情報を
修正するようにしたので、常に、故障原因及び中間事象
とそれらに対処するために必要な対処方法情報との関係
付けを最新にものに維持し、正しく適切な故障対処方法
を提示することができる。

【０１３３】請求項７の発明によれば、故障診断結果と
故障対処方法の情報を伝送路を介して現場や部品倉庫の
ような実際に作業を必要とする場所に伝送し、そこで技
術者が端末を通してそれらの情報を得て作業を行うこと
ができ、保守作業の効率が改善できる。

【０１３４】請求項８の発明によれば、推論エンジンが
最終故障原因まで推論を完了した後に、対処方法検索部
が知識ベース部の診断知識を参照して故障原因から順次
診断知識を親ノード側に遡って故障原因及び各中間事象
に対応する対処方法を検索する。

【０１３５】請求項９の発明によれば、推論エンジンの
推論経路上の各中間事象及び最終故障原因をワーキング
メモリに保存し、対処方法検索部がワーキングメモリに
保存されている中間事象及び最終故障原因それぞれにつ
いて対処方法を検索する。

【０１３６】請求項１０の発明によれば、推論エンジン
が１ノード推論を進めるたびに、対処方法検索部がその
中間事象又は最終故障原因に対応する対処方法を検索し
て出力する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の機能ブロック図。

【図２】上記の実施の形態において知識ベース部に登録
されている診断知識の木構造を示す説明図。

【図３】上記の実施の形態において推論エンジンが実行
する故障診断処理のメインルーチンのフローチャート。

【図４】上記の実施の形態において推論エンジンが実行
する故障診断の推論処理のフローチャート。

【図５】上記の実施の形態において問合せデータ生成部
が実行する問合せリスト生成処理のフローチャート。

【図６】上記の実施の形態においてデータ収集部が入出
力装置に提示させる問合せリストの説明図。

【図７】本発明の第２の実施の形態の機能ブロック図。

【図８】上記の実施の形態における対処方法保持部の対
処方法データの構造を示す説明図。

【図９】上記の実施の形態における原因対処関係保持部
の原因対処関係テーブルを示す説明図。

【図１０】上記の実施の形態における推論エンジンによ
る故障診断処理のフローチャート。

【図１１】上記の実施の形態における対処方法検索部の
対処方法検索処理のフローチャート。

【図１２】本発明の第３の実施の形態の機能ブロック
図。

【図１３】上記の実施の形態における知識ベース部に登
録されている診断知識の木構造を示す説明図。

【図１４】上記の実施の形態における対処方法保持部に
登録されている対処方法データの変更途上の構造を示す
説明図。

【図１５】上記の実施の形態における原因対処関係管理
部による原因対処関係テーブルの修正処理のフローチャ
ート。

【図１６】上記の実施の形態における対処方法保持部に
登録されている対処方法データの変更後の最終形態の構
造を示す説明図。

【図１７】上記の実施の形態における原因対処関係保持
部に登録されている原因対処関係テーブルの修正過程を
示す説明図。

【図１８】本発明の第４の実施の形態の機能ブロック
図。

【図１９】本発明の第５の実施の形態における推論エン
ジンによる故障診断処理のフローチャート。

【図２０】上記の実施の形態における対処方法検索部の
対処方法検索処理のフローチャート。

【図２１】本発明の第６の実施の形態における推論エン
ジンによる故障診断処理のフローチャート。

【図２２】上記の実施の形態における対処方法検索部の
対処方法検索処理のフローチャート。

【符号の説明】

１ 知識ベース部 ２ 推論エンジン ３ ワーキングメモリ ４ 診断データ格納部 ５ 問合せデータ生成部 ６ 入出力装置 ７ データ収集部 ８ 対処方法保持部 ８ａ 対処方法データ ９ 原因対処関係保持部 ９ａ 原因対処関係テーブル １０ 対処方法検索部 １０１ 原因対処関係管理部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０８Ｂ 31/00 Ｇ０８Ｂ 31/00 Ａ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機器の種々の故障事象とその故障原因の
   因果関係を中間事象も含めて診断知識として保持する知
   識ベース部と、 前記診断知識をたどる途中で１つの前記中間事象から複
   数の分岐があった場合に、どの経路を選択するかを決定
   するための診断データを格納する診断データ格納部と、 与えられた故障事象に対して、前記知識ベース部に保持
   されている診断知識をたどりながら故障原因を推論し、
   かつ前記診断知識をたどる途中で前記１つの中間事象か
   ら複数の分岐があった場合にどの経路を選択するかを決
   定するための診断データを前記診断データ格納部から獲
   得する推論エンジンと、 前記故障事象又は１つの前記中間事象に対して、当該故
   障事象又は中間事象を故障診断の出発点として前記知識
   ベース部の診断知識を先読みして故障診断に必要となる
   診断データをあらかじめ確認し、当該故障診断に必要と
   なる診断データのうち、前記診断データ格納部に格納さ
   れていない診断データを問合せデータとしてまとめる問
   合せデータ生成部と、 前記問合せデータ生成部が作成した問合せデータを出力
   するマンマシンインタフェースとを備えて成る故障診断
   装置。
2. 【請求項２】 前記問合せデータ生成部が生成した問合
   せデータをマンマシンインタフェースに出力し、それら
   の問合せデータに対してマンマシンインタフェースから
   入力される回答を診断データとして前記診断データ格納
   部に追加格納する診断データ収集部を備えて成る請求項
   １記載の故障診断装置。
3. 【請求項３】 前記問合せデータ生成部が生成した問合
   せデータをマンマシンインタフェースに出力し、それら
   の問合せデータに対してマンマシンインタフェースから
   入力される回答を診断データとして自身に格納する診断
   データ収集部を備えて成る請求項１記載の故障診断装
   置。
4. 【請求項４】 機器の種々の故障とその故障原因の因果
   関係を中間事象も含めて診断知識として保持する知識ベ
   ース部と、 与えられる故障事象に対して、前記知識ベース部に保持
   されている前記故障診断知識を利用して故障原因を推論
   する推論エンジンと、 前記推論エンジンが実行した前記故障事象から前記故障
   原因に至る推論経路上の中間事象と前記故障原因とを保
   存するワーキングメモリと、 前記知識ベース部に保持されている診断知識の故障原因
   及び中間事象それぞれに対応する故障対処方法情報を保
   持する対処方法情報保持部と、 前記対処方法情報保持部を検索して前記ワーキングメモ
   リに保存されている前記推論経路上の中間事象と前記故
   障原因とに対応する故障対処方法情報を抽出する対処方
   法検索部と、 前記推論エンジンによる故障原因の推論結果及び前記対
   処方法検索部の検索結果を出力するマンマシンインタフ
   ェースとを備えて成る故障診断装置。
5. 【請求項５】 機器の種々の故障とその故障原因の因果
   関係を中間事象も含めて診断知識としてを保持する知識
   ベース部と、 与えられる故障事象に対して、前記知識ベース部に保持
   されている前記故障診断知識を利用して故障原因を推論
   する推論エンジンと、 前記推論エンジンが実行した前記故障事象から前記故障
   原因に至る推論経路上の中間事象と前記故障原因とを保
   存するワーキングメモリと、 各種の故障対処方法情報を保持する対処方法情報保持部
   と、 前記知識ベース部に保持されている前記故障原因及び中
   間事象と前記対処方法情報保持部に保持されている前記
   故障対処方法情報との原因対処関係情報を保持する原因
   対処関係保持部と、 前記原因対処関係保持部の原因対処関係情報を検索し
   て、前記推論エンジンが推論した故障原因及び前記ワー
   キングメモリに保存されている前記推論経路上の中間事
   象それぞれに対応する故障対処方法情報を特定し、前記
   対処方法情報保持部から該当する故障対処方法情報それ
   ぞれを抽出する対処方法検索部と、 前記推論エンジンによる故障原因の推論結果及び前記対
   処方法検索部の検索結果を出力するマンマシンインタフ
   ェースとを備えて成る故障診断装置。
6. 【請求項６】 前記知識ベース部に保持されている診断
   知識又は前記対処方法情報保持部に保持されている故障
   対処方法情報に変更が生じた時に、前記原因対処関係保
   持部に保持されている原因対処関係情報を修正する原因
   対処関係情報管理部を備えて成る請求項５記載の故障診
   断装置。
7. 【請求項７】 伝送路を通じて遠隔の端末装置に前記推
   論結果及び対処方法検索結果を送信する伝送管理部を備
   えて成る請求項４〜６のいずれか記載の故障診断装置。
8. 【請求項８】 前記対処方法検索部が、前記推論エンジ
   ンが最終故障原因まで推論を完了した後に、前記知識ベ
   ース部の診断知識を参照して、前記故障原因から順次診
   断知識を親ノード側に遡って故障原因及び各中間事象に
   対応する対処方法を検索することを特徴とする請求項４
   〜７のいずれか記載の故障診断装置。
9. 【請求項９】 前記推論エンジンの推論経路上の各中間
   事象及び最終故障原因を前記ワーキングメモリに保存
   し、前記対処方法検索部が、前記ワーキングメモリに保
   存されている前記中間事象及び最終故障原因それぞれに
   ついて対処方法を検索することを特徴とする請求項４〜
   ７のいずれか記載の故障診断装置。
10. 【請求項１０】 前記対処方法検索部が、前記推論エン
    ジンが１ノード推論を進めるたびに、その中間事象又は
    最終故障原因に対応する対処方法を検索して出力するこ
    とを特徴とする請求項４〜７のいずれか記載の故障診断
    装置。