JPWO2019045043A1 - 異常検知システム、異常検知装置、異常検知方法、コンピュータプログラム、及びチェーン - Google Patents

Abstract

チェーンのみならずチェーンを用いる機器全体の異常を、その異常発生箇所を区別しつつ検知することを可能とする異常検知システム、異常検知装置、異常検知方法、コンピュータプログラム及びチェーンを提供する。異常検知システムは、機器に取り付けられているチェーンに固定された加速度センサ又は角速度センサであるセンサと、該センサからの出力に基づき、前記チェーン又は前記機器の異常を検知する検知部と、該検知部により検知された異常の発生箇所を特定する特定部とを備える。

Description

本発明は、チェーンが利用される機器の異常検知に関する。

機器の動作環境を測定する温度センサ、湿度センサ、又は気圧センサ、機器の動きを検知するための速度センサ、又は加速度センサ等を用い、機器の異常を検知するシステムが多数提案されている。

特許文献１には、テンターレール上を走行するテンタークリップを連結してなるクリップチェーンを含むテンターにて、テンタークリップに設けたセンサによってテンターレールのがたつき、ゆるみ、傾きなどの異常を検知する方法が開示されている。特許文献１に開示されている方法では、センサとして振動計を用い、テンターレール上を走行している期間における振動計の出力の変化から、テンターレールにがたつき等の異常が発生しているかを検知している。

特開２００９−１０７１４８号公報

特許文献１に開示されている方法では、テンターレールの異常を検知するが、クリップチェーン自体の異常と区別して検知することは考慮されていない。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、チェーンのみならずチェーンを用いる機器全体の異常を、その異常発生箇所を区別しつつ検知することを可能とする異常検知システム、異常検知装置、異常検知方法、コンピュータプログラム、及びチェーンを提供することを目的とする。

本開示に係る異常検知システムは、機器に取り付けられているチェーンに固定された加速度センサ又は角速度センサであるセンサと、該センサからの出力に基づき、前記チェーン又は前記機器の異常を検知する検知部と、該検知部により検知された異常の発生箇所を特定する特定部とを備える。

本開示に係る異常検知システムは、前記特定部は、前記センサの固定箇所の前記機器内における各時点での位置に基づいて異常の発生箇所を特定する。

本開示に係る異常検知システムは、前記センサの位置を特定するための情報を取得する位置情報取得部と、前記センサからの出力及び前記位置情報取得部により取得された情報を無線信号により送信する無線通信部とを備え、前記無線通信部により送信された出力及び情報を受信する中央装置が、前記無線通信部により送信された出力に基づき、前記チェーン又は前記機器の異常を検知する前記検知部と、前記無線通信部から送信された情報に基づき、前記検知部にて検知された異常の発生箇所を特定する前記特定部とを備える。

本開示に係る異常検知システムは、前記検知部及び前記特定部、並びに、他装置へ向けて無線信号を送信する無線通信部が前記センサと共に前記チェーンに固定されており、前記無線通信部は、前記検知部により異常が検知された場合、検知された異常及び特定された発生箇所を送信する。

本開示に係る異常検知システムは、前記検知部により検知された異常及び前記特定部により特定された発生箇所を対応付けて出力する異常出力部を更に備える。

本開示に係る異常検知システムは、前記センサは、加速度センサ及び角速度センサであり、前記検知部は、前記加速度センサからの出力又は前記角速度センサからの出力に基づき異常を検知する。

本開示に係る異常検知システムは、前記センサと共に前記チェーンのひずみを検知するひずみ検知部が設けられており、前記検知部は、前記センサからの出力又は前記ひずみ検知部からの出力に基づき異常を検知する。

本開示に係る異常検知システムは、前記センサと共に温度センサが設けられており、前記検知部は、前記センサからの出力又は前記温度センサからの出力に基づき異常を検知する。

本開示に係る異常検知システムは、前記センサと共に撮像部が設けられており、前記検知部は、前記センサからの出力又は前記撮像部からの画像若しくは映像に基づき異常を検知する。

本開示に係る異常検知システムは、前記センサと共に音センサが設けられており、前記検知部は、前記センサからの出力又は前記音センサからの出力に基づき異常を検知する。

本開示に係る異常検知システムは、前記チェーンを送るスプロケットホイールに、加速度センサ又は角速度センサであるセンサが設けられており、前記検知部は、前記チェーンに固定された前記センサ、及び前記スプロケットホイールに設けられた前記センサからの出力に基づき、前記チェーン、前記機器、又は前記スプロケットホイールにおける異常を区別して検知する。

本開示に係る異常検知システムは、前記異常出力部は、前記機器内における異常の発生箇所を光により出力する。

本開示に係る異常検知装置は、機器に取り付けられているチェーンに固定された加速度センサ又は角速度センサであるセンサからの出力を取得する取得部と、該取得部により取得された出力に基づき、前記チェーン又は前記機器の異常を検知する検知部と、前記センサの固定箇所の前記機器内における各時点での位置に基づき、検知された異常の発生箇所を特定する特定部と、前記検知部により検知された異常及び特定された発生箇所を対応付けて出力する異常出力部とを備える。

本開示に係る異常検知方法は、機器に取り付けられているチェーンに固定された加速度センサ又は角速度センサであるセンサからの出力を取得し、取得した出力に基づき、前記チェーン又は前記機器の異常を検知し、前記センサの固定箇所の前記機器内における各時点での位置に基づき、検知された異常の発生箇所を特定し、検知した異常及び特定された発生箇所を対応付けて出力する処理を含む。

本開示に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、機器に取り付けられているチェーンに固定された加速度センサ又は角速度センサであるセンサからの出力を取得し、取得した出力に基づき、前記チェーン又は前記機器の異常を検知し、前記センサの固定箇所の前記機器内における各時点での位置に基づき、検知された異常の発生箇所を特定し、検知した異常及び特定された発生箇所を対応付けて出力する処理を実行させる。

本開示に係るチェーンは、加速度センサ又は角速度センサであるセンサと、自位置を特定するための情報を取得する取得部と前記センサからの出力及び前記情報を対応付けて記憶又は外部へ出力する処理部とが固定されている。

本開示の一態様では、加速度センサ又は角速度センサであるセンサをチェーンに固定し、その出力を解析することにより、チェーンのみならず、チェーンが取り付けられている機器をも対象として、異常の発生箇所（要因）が特定される。このようなセンサが固定されているチェーンを用いることで、発生場所を特定した異常の検知が可能となる。

本開示の一態様では、異常の発生箇所は、加速度センサ又は角速度センサであるセンサのチェーンへの固定箇所の各時点での位置に基づき特定される。センサが固定されているリンクの位置は、チェーンの送り位置、また、センサと共に設けられた電波受信機等を用いて特定できる。

本開示の一態様では、加速度センサ又は角速度センサであるセンサからの出力を中央装置にて受信し、中央装置側で異常が検知され、異常の発生箇所が特定される。このためチェーンには、加速度センサの固定箇所の位置を特定するための情報を取得する位置情報取得部、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）受信部、無線タグ（例えばＲＦＩＤ：Radio Frequency ID）のリーダ等、及びこの情報を送信する無線通信部が取り付けられる。

本開示の一態様では、異常の検知及び異常の発生箇所の特定をチェーン上に固定された検知部及び特定部で行ない、異常の検知の結果が無線により送信される。検知部及び特定部を含む加速度センサ又は角速度センサであるセンサをチェーンに取り付け、送信される異常の通知の結果を受信する装置を準備するのみで、別途特別な装置の用意は不要である。

本開示の一態様では、検知された異常及び異常の発生箇所が対応付けて出力される。出力は、液晶パネル等を用いた表示パネル、ランプ表示、ログ出力等によって行なわれてよい。異常の発生箇所も共に出力されるから、異常の確認に必要な労力が軽減される。

本開示の一態様では、加速度センサ及び角速度センサの両者が設けられる。異なる物理量を測定するセンサを併せて用いることで、チェーン自体のみならずチェーンが取り付けられている機器、及び周辺のより多様な異常の高精度な検知が可能になる。

本開示の一態様では、加速度センサ又は角速度センサに加え、更にひずみ検知部が設けられる。ひずみ検知部を併せて用いることで、チェーン自体のみならずチェーンが取り付けられている機器、及び周辺のより多様な異常の高精度な検知が可能になる。

本開示の一態様では、加速度センサ又は角速度センサに加え、更に温度センサが設けられる。温度センサを併せて用いることで、チェーン自体のみならずチェーンが取り付けられている機器、及び周辺のより多様な異常の高精度な検知が可能になる。

本開示の一態様では、加速度センサ又は角速度センサに加え、更に撮像部が設けられる。撮像部を用いることで、チェーン自体のみならずチェーンが取り付けられている機器、及び周辺の内、人間が入り込むことができないような部分の運用中の様子を視覚的に捉えることが可能になり、これにより多様な異常の検知、及び異常の確認が可能になる。

本開示の一態様では、加速度センサ又は角速度センサに加え、更に音センサが設けられる。音センサを併せて用いることで、チェーン自体のみならずチェーンが取り付けられている機器、及び周辺のより多様な異常の高精度な検知が可能になる。

本開示の一態様では、チェーンに固定されている加速度センサ又は角速度センサであるセンサに加え、チェーンを送るスプロケットホイールにも加速度センサ又は角速度センサが設けられる。移動し続けるチェーンと、回転運動はするものの絶対位置が変化しないスプロケットホイールとの夫々にセンサを設けることで、異常発生箇所を特定した異常検知の精度が向上する。

本開示の一態様では、異常の検知及び異常の発生箇所の出力は、表示パネル、ランプ等の光による出力により実現される。異常の通知が視覚的になされる。

本開示の異常検知システムによる場合、機器内を動き続けるチェーンに固定された加速度センサ又は角速度センサであるセンサに基づき、そのチェーン自体のみならずこれが利用されている機器全体を対象として異常の発生箇所（要因）を特定して検知することが可能である。

本開示の異常検知システムの概要を示す説明図である。 図１中のセンサユニットの拡大図である。 異常検知システムの構成を示すブロック図である。 操作パネルの内容例を示す模式図である。 実施の形態１における搬送装置の異常検知の処理手順の一例を示すフローチャートである。 異常検知と判断されるセンサ出力の内容例を示す説明図である。 異常検知と判断されるセンサ出力の内容例を示す説明図である。 実施の形態２における異常検知システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態２における異常検知及び出力の処理手順の一例を示すフローチャートである。 表示部に表示される異常検知の画面例を示す。 表示部に表示される異常検知の画面例を示す。 実施の形態３における異常検知システムの構成を示すブロック図である。 通信装置における異常検知の処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態４の異常検知システムの概要を示す説明図である。 実施の形態４における異常検知システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態４における異常検知の処理手順の一例を示すフローチャートである。 異常検知と判断されるセンサ出力の内容例を示す説明図である。 実施の形態５の異常検知システムの概要を示す説明図である。 実施の形態５の異常検知システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態５における異常検知の処理手順の一例を示すフローチャートである。 端末装置の表示部に表示される異常検知の画面例を示す。 実施の形態６の異常検知システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態６におけるコンベアチェーンを示す図である。 実施の形態６におけるコンベアチェーンを示す図である。

本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本開示の異常検知システム１００の概要を示す説明図である。実施の形態１における異常検知システム１００は、工場の製造ラインＬ１を異常検知の対象とする。工場の製造ラインＬ１は、ワークＷ（例えば自動車）を搬送する搬送装置である。搬送装置は、ベルトが取り付けられているコンベアチェーンＣ１と、該コンベアチェーンＣ１を送るスプロケットホイールＣ２とを含む。搬送装置の長さは例えば百メートルから数百メートルに亘る。異常検知システム１００は、コンベアチェーンＣ１の外側リンクプレートに取り付けられたセンサユニット１と、搬送装置の動作を制御するセンターコンソール２とを含む。異常検知システム１００では、センターコンソール２にてコンベアチェーンＣ１に取り付けられたセンサユニット１からの出力を受信し、コンベアチェーンＣ１のみならず、スプロケットホイールＣ２又は搬送装置の他の部分の異常を検知する。

図２は、図１中のセンサユニット１の拡大図である。センサユニット１の筐体１０は直方体形状を有し、コンベアチェーンＣ１の特定の外側リンクプレートに外側の面に固定されている。なお筐体１０は、図２に示すようにリンクプレートのピン間に収まる大きさで、ピンの突出長と同程度の厚みであると好ましい。プレートへの固定方法は、異常検知の対象、コンベアチェーンＣ１の規格に応じて種々の方法が採られる。例えば、筐体１０に固定されたマグネットによりリンクプレートに取り付けられてもよいし、接着剤によって接着されてもよい。又はリンクプレートに対してボルト及びナットによって固定してもよい。ピンにより、又はアタッチメントを用いて取り付けられる構成としてもよい。可及的に、容易に取り付けることが可能で且つコンベアチェーンＣ１の動きによって外れないような構成とすることが望ましい。

図３は、異常検知システム１００の構成を示すブロック図である。センサユニット１は、加速度センサ１１、無線通信部１２、及び制御回路１３を筐体１０内に備える。加速度センサ１１は、例えば直交３軸センサを用いる。加速度センサ１１は、直方体形状の筐体１０の直交する三辺に対応するように設置される。

無線通信部１２は、Wi-Fi又はBluetooth（登録商標）等の無線通信デバイスを用い、制御回路１３から与えられる信号を変調させて無線信号として送信する。また無線通信部１２は、センサユニット１が移動しながらセンターコンソール等の他機器と通信することを実現する無線によるデータ通信を可能とするデバイスであればよく、赤外線通信を用いたものであってもよい。

制御回路１３は、電源部、マイクロコンピュータを含む。電源部は電池を電源としてマイクロコンピュータのみならずセンサユニット１の各構成部へ電力を供給する。制御回路１３のマイクロコンピュータは、加速度センサ１１及び無線通信部１２と信号線で接続されている。マイクロコンピュータは加速度センサ１１からの出力を入力し、所定の周期で出力の信号レベルをサンプリングし、読み取った信号レベルをデータとして無線通信部１２から定期的に、センターコンソール２へ向けて送信させる。

このように構成されるセンサユニット１は、図１に示したように筐体１０の三辺の内の一辺を特定リンクのプレート上に、チェーンの長さ方向に沿うようにして固定する。これにより、加速度センサ１１は、その三軸の内の二軸が夫々、コンベアチェーンＣ１の送り方向と、コンベアチェーンＣ１の折り返し部分における回転軸に直交する方向とに向くように設置される。

センターコンソール２は、サーバコンピュータを用い、制御部２０、記憶部２１、通信部２２、表示部２３、操作部２４を備える。センターコンソール２は上述したように搬送装置に対する駆動制御部（図示せず）に接続されており、搬送装置を制御する。なおセンターコンソール２はサーバコンピュータに限らず、マイクロコンピュータを用いた装置であってもよい。

制御部２０は、ＣＰＵ、内蔵ＲＯＭ、ＲＡＭを備え、各構成部を制御する。制御部２０は、上述した駆動制御部に接続されており、該駆動制御部へ動作を指示する信号を送出すると共に、駆動制御部からの信号に基づきコンベアチェーンＣ１の送り位置（パルス数）を特定することが可能である。

記憶部２１は、ハードディスク又はフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを用いる。記憶部２１には、異常検知プログラム２Ｐが記憶されている。また記憶部２１には、異常検知を実行するための情報（異常特徴量）が記憶されている。その他制御部２０が参照する情報が記憶されている。制御部２０は、記憶部２１に記憶されている情報を読み取り、生成した情報を記憶部２１に記憶する。

通信部２２は、センサユニット１に対応する無線通信規格の無線通信モジュールを用いるか、外部の無線受信機からの信号を入力する。通信部２２は、センサユニット１から送信された信号を無線により、又は図３に示すように無線受信機２２１を経由して受信する。

表示部２３は、液晶パネルを用い、制御部２０からの制御信号に基づき搬送装置の制御インタフェースを表示させる。また表示部２３は、ボタン及びランプ類を含む操作パネル上のランプ類を含む。図４は、操作パネルの内容例を示す模式図である。図４に示すように操作パネルには、数百メートルに亘る搬送装置を複数に分別したパーツ毎に動作状態を示すランプ２３１を含む。このランプ２３１が青く点灯している場合にはそのパーツの動作状態は正常であり、赤く点灯している場合にはそのパーツの動作状態は異常又は異常と予測される状態であることを示す。操作部２４は、操作パネル上のボタン、又は表示部２３に内蔵されるタッチパネル等を用いる。操作部２４は操作内容を制御部２０に通知し、制御部２０はこれを検知することが可能である。

このように構成されるセンターコンソール２において制御部２０は異常検知プログラム２Ｐに基づき、以下のような処理手順にて異常を検知する検知部として機能する。図５は、実施の形態１における搬送装置の異常検知の処理手順の一例を示すフローチャートである。制御部２０は、加速度センサ１１の三軸センサからの出力をセンサユニット１から受信する（ステップＳ１０１）、各軸の出力を時系列に内蔵メモリに記憶する（ステップＳ１０２）。なお内蔵メモリへの記憶は巡回的に上書きするとよい。制御部２０は、ステップＳ１０２で記憶した所定期間における各軸の出力に対し、記憶部２１に記憶しておいた異常を検知するための特徴量を参照して、異常又は異常が予測される出力であるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。なおステップＳ１０３の判断は、各軸の出力に所定の変化（加速度が一定から、線形的に変化した場合、又は周期的、且つパルス的に変化した場合）があった場合等をトリガにして行なうようにしてもよい。

異常又は異常が予測される出力であると判断した場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、制御部２０はこれにより異常を検知し、異常の発生箇所を特定する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４にて制御部２０は、異常の発生箇所をコンベアチェーンＣ１全体として特定する。その他制御部２０は、異常と判断された出力と対応するタイミングにおけるセンサユニット１の位置を、異常の発生箇所として特定する。制御部２０は、実施の形態１では、センサユニット１が設けられている特定リンクのコンベアチェーンＣ１内での位置（予め記憶部２１に記憶されている）と、駆動制御部から得られるスプロケットホイールＣ２の送り位置とに基づいて特定することができる。例えば後述するように、加速度センサ１１からの出力の解析から、噛み込みが発生していると判断できる場合、異常が発生した箇所をセンサユニット１の位置から特定することが可能である。その他、アライメントのずれが発生していることが検知される場合には、制御部２０はこれに係る複数のスプロケットホイールＣ２全体を異常検知箇所として特定してもよい。

制御部２０は、搬送装置のパーツの内、ステップＳ１０４で特定した異常の発生箇所に対応するランプを赤く点灯（光で出力）させ（ステップＳ１０５）、処理を終了する。なおこの場合、制御部２０は処理をステップＳ１０１へ戻して継続的に処理を繰り返し実行するとよい。搬送装置のパーツとしてチェーン全体の伸びが異常として検知された場合は、チェーンに対応するランプを使用してこれを点灯させるとよい。またステップＳ１０５では、表示部２３の液晶パネルに、文字又は画像で異常検知を出力するようにしてもよいし、表示部２３ではなく記憶部２１にログとして出力するようにしてもよい。

制御部２０は、ステップＳ１０３にて異常又は異常が予測される出力ではないと判断された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、処理をステップＳ１０１へ戻し、出力の受信、各出力の記憶、記憶された出力に基づく異常の検知処理を続行する。

ステップＳ１０３における異常検知について一例を示して説明する。センサユニット１の加速度センサ１１を用いることにより、異常検知として例えばコンベアチェーンＣ１のピッチ伸びを異常の検知又は異常の予測の検知が可能である。図６Ａ及び図６Ｂは、異常検知と判断されるセンサ出力の内容例を示す説明図である。図６Ａ及び図６Ｂは、加速度センサ１１の内、上下方向に沿う軸におけるセンサ出力を、時間経過に対してプロットしたものを繋いだグラフであり、図６Ａは正常時の波形、図６Ｂは異常時の波形の一例を示している。図６Ａに示すように、センサユニット１が取り付けられているリンクプレートに対応するリンクがスプロケットホイールＣ２に係合しているタイミングでは、上下方向（略鉛直）への振動がほぼゼロである。そして、リンクはスプロケットホイールＣ２間で送られているタイミングでは、図６Ａの波形が示すように一定周期で上下方向に振動し、その周期（パルス間隔）は一定である。これに対し図６Ｂに示すように、例えばコンベアチェーンＣ１が１％伸びた状態では、スプロケットホイールＣ２間で送られているタイミングにおける振動周期が一定とならないことが実験により分かっている。このように、コンベアチェーンＣ１のピッチ伸びの発生は、上下方向の振動に対応する加速度センサ１１からの出力のパターンから検知することが可能である。

つまり加速度センサ１１からの出力を周波数解析することにより、コンベアチェーンＣ１のピッチに応じた周波数での振動以外に異なる間隔の振動が出力から得られれば、何らかの異常が発生していることが分かる。そのほか、例えば搬送装置の異常として、コンベアチェーンＣ１が異物を噛み込んだケース、サージング（スティックスリップとも言う）が発生しているケース、油切れなどを加速度センサ１１により検知することが可能である。また、スプロケットホイールＣ２の回転周期に対応する周波数での振動も考慮することにより、例えばスプロケットホイールＣ２夫々における歯の異常、スプロケットホイールＣ２間のアライメントのずれの発生等を異常として検知することも可能である。このようにして、加速度センサ１１を含むセンサユニット１を、機器内を動き続けるコンベアチェーンＣ１に固定することにより、コンベアチェーンＣ１のみならずこれが利用されている搬送機器全体を対象として異常の発生箇所（要因）を特定して検知することが可能である。

なおセンサユニット１は、加速度センサ１１に代えて、角速度センサを用いて振動の周期等から異常を検知するようにしてもよい。またセンサユニット１は、無線通信部１２に代えて、不揮発性の記憶媒体を用い、検知した異常の根拠となったセンサからの出力、及び時刻情報を対応付けて記憶しておくようにしてもよい。

（実施の形態２）
図７は、実施の形態２における異常検知システム２００の構成を示すブロック図である。実施の形態２において異常検知システム２００は、コンベアチェーンＣ１のリンクプレートに取り付けられたセンサユニット３と、通信装置４とを含む。異常検知システム２００では、コンベアチェーンＣ１に取り付けられたセンサユニット３にて異常を検知し、検知された異常を通信装置４にて受信し、出力する。

このためセンサユニット３は、自位置を特定し、更に自身で異常を検知する。センサユニット３は、加速度センサ３１、無線通信部３２、制御回路３３、記憶部３４及び位置特定部３５を筐体３０内に備える。筐体３０は直方体形状を有し、コンベアチェーンＣ１の１つの特定リンクのプレートに固定されている。

加速度センサ３１及び無線通信部３２は夫々、実施の形態１におけるセンサユニット１に備えられている加速度センサ１１及び無線通信部１２と同様であるから詳細な説明は省略する。

記憶部３４は、フラッシュメモリ又はＳＤカード等の不揮発性メモリを用い、異常検知プログラム３Ｐ及び異常検知を実行するための情報（異常特徴量）が記憶されている。その他、制御回路３３における処理中に参照されるべき情報、及び処理の結果が記憶される。

位置特定部３５は、自位置を特定するモジュールである。たとえば位置特定部３５は、ＧＰＳ（Global Positioning System ）受信部であり、高精度にセンチメートル単位で位置を測定できるものであるとよい。また位置特定部３５は、所定の周波数帯域の電波の受信機であって、工場などの屋内に複数配置されている固定局（ビーコン）から発信される電波の電波強度、又は電波の受信の可否に基づいて自位置（固定局からの距離）を特定するようにしてもよい。Wi-Fi 、Bluetooth （登録商標）等の無線通信規格における電波の受信強度を用いてもよい。又は、位置特定部３５はＲＦＩＤ（Radio Frequency ID）のリーダであって、製造ラインＬ１に沿って設けられており、各々異なる識別情報を持つ複数のＲＦＩＤからその識別情報を読み取ることで、位置を特定するようにしてもよい。

制御回路３３は、実施の形態１の制御回路１３と同様に、電源部、マイクロコンピュータを含み、外部記憶装置として記憶部３４と接続されている。制御回路３３のマイクロコンピュータは、記憶部３４に記憶されている異常検知プログラム３Ｐに基づき制御処理を実行し、異常を検知する検知部として機能する。制御回路３３のマイクロコンピュータは加速度センサ３１、無線通信部３２及び位置特定部３５と信号線で接続されている。マイクロコンピュータは加速度センサ３１からの出力を入力し、所定の周期で出力の信号レベルをサンプリングすることができ、位置特定部３５から最新又は所定タイミングにおける自位置を取得し、更に無線通信部３２に送信する情報を与えて通信装置４へ向けて送信する。なお制御回路３３による異常検知の処理は、異常検知プログラム３Ｐに基づきソフトウェア的に行なわれるのみならず、各センサからの処理を入力して異常検知を含む制御処理を実行する特定の集積回路として実現されてもよい。

実施の形態２において通信装置４は、搬送装置の動作を制御するセンターコンソールとは異なる装置として設けられてよい。例えば通信装置４は、センターコンソールにて使用されるＰＣ（Personal Computer ）、又はオペレータによって持ち歩きが可能なタブレット端末等であってよい。通信装置４は、制御部４０、記憶部４１、通信部４２、表示部４３、操作部４４を備える。

制御部４０は、ＣＰＵ、内蔵ＲＯＭ、ＲＡＭを備え、各構成部を制御する。記憶部４１はハードディスク又はフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを用いる。記憶部４１には、センサユニット３の異常検知プログラム３Ｐに対応するサーバ側プログラム４Ｐが記憶されている。また記憶部４１には、センサユニット３にて特定される位置を示す情報と、製造ラインＬ１の搬送装置との位置関係を特定できる情報が予め記憶されている。例えば、搬送ラインのＧＰＳ座標、各固定局の座標、又はＲＦＩＤに割り振られている識別情報と、搬送装置との位置関係を示す情報である。制御部４０は、サーバ側プログラム４Ｐに基づき、センサユニット３から送信される情報を受信し、後述するように表示部４３へ異常検知を表示（出力）させる機能を発揮する。

通信部４２は、センサユニット３の無線通信部３２に対応する無線通信規格の無線通信モジュールを用いる。通信部４２は、センサユニット３から送信された信号を無線により、又は別途設けられる無線受信機（図３参照）を経由して受信する。

表示部４３は例えば液晶パネルを用い、制御部４０からの制御に基づき情報を表示させる。操作部４４は、マウス若しくはキーボード、又は表示部４３に内蔵されるタッチパネルを用いる。

図８は、実施の形態２における異常検知及び出力の処理手順の一例を示すフローチャートである。センサユニット３において制御回路３３のマイクロコンピュータは、サンプリング周期毎に、加速度センサ３１からの出力を時系列に内蔵メモリに記憶する（ステップＳ２０１）。なお内蔵メモリへの記憶は巡回的に上書きするとよい。マイクロコンピュータは、所定期間が経過したか否か判断し（ステップＳ２０２）、経過していないと判断された場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、処理をステップＳ２０１へ戻してサンプリング及び記憶を続行する。所定期間が経過したと判断された場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、マイクロコンピュータは内蔵メモリに記憶された加速度センサ１１の各軸の時系列の出力に対し、記憶部３４に記憶しておいた異常を検知するための特徴量を参照して異常又は異常が予測される出力であるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。

マイクロコンピュータは、異常又は異常が予測される出力であると判断した場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、これにより異常を検知し、位置特定部３５から最新の位置、又は異常と判断された出力と対応するタイミングにおける位置から異常発生箇所を特定する（ステップＳ２０４）。マイクロコンピュータは、異常の通知及びステップＳ２０４で特定した異常発生箇所を示すデータを無線通信部３２から通信装置４へ向けて送信し（ステップＳ２０５）、処理をステップＳ２０１へ戻す。なおステップＳ２０５では、マイクロコンピュータはセンサユニット３を識別する情報を対応付けて送信するとよい。センサユニット３が複数存在する場合にこれを識別するためである。

ステップＳ２０３で異常又は異常が予測される出力ではないと判断された場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、処理をステップＳ２０１へ戻す。この時点で内蔵メモリに記憶された出力を消去するようにしてもよい。

通信装置４では、通信部４２によりセンサユニット３から送信された異常の通知及び異常発生箇所を受信する（ステップＳ３０１）。センサユニット３の識別情報が対応付けて送信される場合は、通信部４２はこれも受信する。制御部４０は、サーバ側プログラム４Ｐに基づき、受信した異常の通知及び異常発生箇所のデータから異常通知画面を作成し（ステップＳ３０２）、表示部４３に出力し（ステップＳ３０３）、処理を終了する。なお通信装置４では、通知された異常の内容及び異常発生箇所を記憶部４１にログとして出力するようにしてもよい。

なおステップＳ２０３における異常検知の方法は実施の形態１同様である。つまりマイクロコンピュータは異常検知プログラム３Ｐに基づき、加速度センサ１１からの出力のパターン、又は、周波数解析によって異常を検知することが可能である。

図９Ａ及び図９Ｂは、表示部４３に表示される異常検知の画面例を示す。図９Ａでは、位置特定部３５がＧＰＳ受信部又は固定局からの電波に基づき位置を特定する場合の表示例を示し、図９Ｂでは位置特定部３５がＲＦＩＤリーダである場合の表示例を示している。図９Ａでは表示部４３に表示される異常通知画面４３０に、搬送装置のレイアウト上の異常発生箇所をポイントＰにより示している。図９Ｂでは同様の異常通知画面４３０に、搬送装置のレイアウト上の異常発生箇所をハッチングにより示している。ハッチング部分が表示部４３上で所定の色、点滅などで出力されるとよりオペレータによって認識されやすい。

このように、異常検知の処理及び異常発生箇所の特定処理は、センサユニット３側で行なうようにしてもよい。この場合、センサユニット３をコンベアチェーンＣ１に１つ又は識別可能に複数取り付け、汎用のコンピュータに上述のサーバ側プログラム４Ｐを記憶させることで、既存のシステムに異常検知システムを適用させることが可能である。そして実施の形態２においても、センサユニット３は無線通信部３２を備えず、記憶部３４に検知された異常及びこれに対応する異常発生箇所を記憶させ、事後的に異常が確認できるようにしてもよい。

（実施の形態３）
図１０は、実施の形態３における異常検知システム３００の構成を示すブロック図である。実施の形態３において異常検知システム３００は、コンベアチェーンＣ１のリンクのリンクプレートに取り付けられたセンサユニット５と、通信装置６とを含む。異常検知システム３００では、コンベアチェーンＣ１に取り付けられたセンサユニット５からセンサ群の出力が送信され、通信装置６にてこれを受信して異常を検知する。

センサユニット５は、加速度センサ５１、無線通信部５２、制御回路５３、位置特定部５５、角速度センサ５１２、温度センサ５１３、ひずみゲージ５１４、カメラ５１５及び音センサ５１６を筐体５０内に備える。

加速度センサ５１及び無線通信部５２は夫々、実施の形態１におけるセンサユニット１に備えられている加速度センサ１１及び無線通信部１２と同様であるから詳細な説明は省略する。

位置特定部５５は、実施の形態２における位置特定部３５と同様であり、種々の手法のいずれかによって自位置を特定する。

角速度センサ５１２は、直方体形状の筐体５０内に固定されており、傾きに対応する信号を出力する。

温度センサ５１３は、直方体形状の筐体５０の、リンクプレートへ取り付ける面に設けられており、コンベアチェーンＣ１の表面温度（リンクの表面温度）に近い温度を測定できるようにするとよい。なお温度センサ５１３は２つ用いられ、リンクプレートへの近接面と、その対向面側に夫々設けられ、リンクの表面温度と、環境温度との温度差を測定できるようにしてもよい。

ひずみゲージ５１４は、圧電素子等を用い、リンクへ掛かる張力を測定する。

カメラ５１５は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device ）カメラを用い、筐体５０の外側に向けて設けられ、撮像した映像信号を出力する。カメラ５１５は、筐体５０の６面の内、リンクプレートへの近接面以外の５面のいずれに設けられてもよく、例えばコンベアチェーンＣ１の進行方向へ向けて設けられるか、又は後ろ向き、更には前記近接面の対向面に外側へ向けて設けられていてもよい。

音センサ５１６は、例えば集音装置と、所定の周波数帯域を除外するフィルタ処理、整音処理等を実行する処理回路とを含む。音センサ５１６は、複数の周波数帯域毎の音量をデータとして出力するようにしてもよい。

制御回路５３は、電源部、マイクロコンピュータを含む。電源部は電池を電源としてマイクロコンピュータのみならずセンサユニット５の各構成部へ電力を供給する。制御回路５３のマイクロコンピュータは、加速度センサ５１を始めとする各センサ、及び無線通信部５２、及び位置特定部５５と信号線で接続されている。マイクロコンピュータは各センサからの出力を入力し、所定の周期で出力の信号レベルをサンプリングし、読み取った信号レベルをデータとして無線通信部５２から定期的に、通信装置６へ向けて送信させる。またマイクロコンピュータは、所定の周期で位置特定部５５から位置を取得し、無線通信部５２から通信装置６へ向けて送信する。このときマイクロコンピュータは、同様のタイミングでカメラ５１５から出力された映像信号を通信装置６へ向けて送信するとよい。なおマイクロコンピュータは、内蔵するタイマから時刻情報を取得し、これを特定された位置の情報又はカメラ５１５から取得した映像信号と共に送信するようにしてもよい。

実施の形態３において通信装置６は、搬送装置の動作を制御するセンターコンソールとは異なる装置として設けられる。例えば通信装置６は、センターコンソールにて使用されるＰＣ、又はオペレータによって持ち歩きが可能なタブレット端末等であってよい。通信装置６は、制御部６０、記憶部６１、通信部６２、表示部６３、操作部６４を備える。

制御部６０は、ＣＰＵ、内蔵ＲＯＭ、ＲＡＭを備え、各構成部を制御する。記憶部６１はハードディスク又はフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを用いる。記憶部６１には、異常検知プログラム６Ｐが記憶されている。記憶部６１には、異常検知を実行するための情報（異常特徴量）が記憶されている。また記憶部６１には、センサユニット５にて特定される位置を示す情報と、製造ラインＬ１の搬送装置との位置関係を特定できる情報が予め記憶されている。例えば、搬送ラインのＧＰＳ座標、各固定局の座標、又はＲＦＩＤに割り振られている識別情報と、搬送装置との位置関係を示す情報である。制御部６０は、異常検知プログラム６Ｐに基づき、センサユニット５から送信される各センサの出力を受信し、これを分析して異常を検知する検知部として機能し、更に、後述するように表示部６３へ異常検知を表示（出力）させる機能を発揮する。

通信部６２は、センサユニット５の無線通信部５２に対応する無線通信規格の無線通信モジュールを用いるか、外部の無線受信機からの信号を入力する。通信部６２は、センサユニット５から送信された信号を無線により、又は無線受信機を経由して受信する。

表示部６３は例えば液晶パネルを用い、制御部６０からの制御に基づき情報を表示させる。操作部６４は、マウス若しくはキーボード、又は表示部６３に内蔵されるタッチパネルを用いる。

図１１は、通信装置６における異常検知の処理手順の一例を示すフローチャートである。センサユニット５は、上述したように定期的に各センサからの出力、センサユニット５の位置、及びカメラ５１５からの映像信号を無線通信部５２から送信する。これに対し通信装置６の制御部６０は、以下に示す処理手順を繰り返し実行する。

制御部６０は、センサユニット５から定期的に送信される各センサからの出力、センサユニット５の位置、及びカメラ５１５からの映像信号を受信する（ステップＳ４０１）。センサユニット５の識別情報が対応付けて送信される場合は、通信部６２はこれも受信する。制御部６０は、各センサの出力を時系列に内蔵メモリに記憶する（ステップＳ４０２）。なおメモリへの記憶は巡回的に上書きするとよい。制御部６０は、ステップＳ４０２で記憶した所定期間における各センサの出力及び映像信号に対し、記憶部６１に記憶しておいた異常を検知するための特徴量を参照して、異常又は異常が予測される出力又は映像信号であるか否かを判断する（ステップＳ４０３）。なおステップＳ４０３の判断は、各センサの出力に所定の変化があった場合をトリガにして行なうようにしてもよい。

異常又は異常が予測される出力又は映像信号であると判断された場合（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、制御部６０はこれにより異常を検知し、異常の発生箇所を特定する（ステップＳ４０４）。ステップＳ４０４において制御部６０は、検知される異常が、コンベアチェーンＣ１全体の伸びといった全体での異常でない場合、異常と判断された出力又は映像信号と対応する時刻情報が対応するセンサユニット５の位置から異常の発生箇所を特定することができる。センサユニット５の位置について制御部６０は、例えばセンサユニット５から定期的に取得している位置の情報から対応する位置を抽出する。送信タイミングが略合致する出力又は映像信号と、位置の情報とから対応するものが抽出されてもよいし、各センサからの出力、映像信号、及び位置の情報に時刻情報が対応付けられて送信されている場合は時刻情報に基づいて異常と判断される出力と合致する時刻の位置の情報を抽出すればよい。

制御部６０は、ステップＳ４０４で特定した異常の発生箇所を示す異常通知画面を作成し（ステップＳ４０５）、表示部６３に出力し（ステップＳ４０６）、処理を終了する。ステップＳ４０５にて作成される異常通知画面には、検知された異常の内容、例えばピッチ伸び、アライメントずれ等が判別されて示されていることが望ましい。なお制御部６０は、ステップＳ４０５又はステップＳ４０６に前後して、異常が検知されたタイミングの前後、又はいずれか一方を含む所定時間分の映像信号を、記憶部６１に別途、検知した異常を識別する情報と共に記憶する処理を行なうようにしてもよい。これにより異常の要因を、映像信号から容易に認識することができる可能性がある。

異常又は異常が予測される出力又は映像信号ではないと判断された場合（Ｓ４０３：ＮＯ）、制御部６０は処理をステップＳ４０１へ戻し、各センサからの出力、カメラからの映像信号及びセンサユニット５の位置の情報の受信、記憶及び異常の検知処理を続行する。

実施の形態３におけるステップＳ４０３での異常検知について説明する。加速度センサ５１からの出力については、実施の形態１及び２と同様である。角速度センサ５１２からの出力については、加速度センサ５１からの出力と同様、その出力の周期性から、コンベアチェーンＣ１がサージングなど、ぎこちない動きをしているか否かを制御部６０が判断することが可能である。制御部６０は、加速度センサ５１からの出力及び角速度センサ５１２からの出力に対し、周波数解析を行なって特定の周波数の計数が記憶部６１に記憶してある特徴量と比較して異常に多いか、又は少ないか、また相互に最も計数が多い周波数が一致しているかなど判断してもよい。

温度センサ５１３について制御部６０は、記憶部６１に記憶してある温度の正常範囲の閾値と、温度センサ５１３から得られる温度とを比較し、温度センサ５１３から得られる温度が正常範囲外にある場合に異常又は異常が予測されると判断することができる。例えば、コンベアチェーンＣ１への給油が不足している状態では、コンベアチェーンＣ１の表面温度が過剰に上昇する場合がある。なお、センサユニット５に複数の温度センサ５１３が設けられているケース、又は通信装置６が工場内の気温を取得できるケースでは、工場内の環境温度と温度センサ５１３で測定された温度が所定の温度差以上である場合に、制御部６０は異常又は異常が予測されると判断することもできる。

ひずみゲージ５１４について制御部６０は、ひずみゲージ５１４にて測定されたリンクに掛かる張力が、記憶部６１に記憶されている所定値以上である場合に、異常又は異常が予測されると判断できる。例えば、コンベアチェーンＣ１がサージングするなど、ぎこちない動きをしているケースでは、各リンクが引っ張り合い、正常にコンベアチェーンＣ１が送られている場合よりも強い張力が掛かる。ひずみゲージ５１４からの出力にてこれを検知することが可能である。なお制御部６０は、加速度センサ５１からの出力及び角速度センサ５１２からの出力を参照し、ひずみゲージ５１４からの出力も併せて総合的にぎこちない動きをしているか否かを判断して異常を検知するとより精度良く異常を検知することができる。

カメラ５１５について制御部６０は、カメラ５１５から得られる映像信号に基づく映像（画像）を解析し、予め記憶部６１に特徴量として記憶されている正常時の映像（画像）と比較して、コンベアチェーンＣ１の周囲に異物が混入しているか否かを判断することができる可能性がある。なおカメラ５１５からの映像信号は、上述したように異常が検知された場合に記録用に使用されるようにしてもよい。

音センサ５１６について制御部６０は、音センサ５１６にて集音された音の周波数解析を行ない、記憶部６１に特徴量として記憶されている正常時の音の周波数分布と比較して異音がしているか否かを判断するようにしてもよい。また、特定の周波数の音が周期的に発生しているか否かを解析によって特定し、スプロケットホイールＣ２の歯のアライメントのずれ、噛み込みなどを異常として検知することができる可能性がある。

このように、機器内を動き続けるコンベアチェーンＣ１に種々のセンサを含むセンサユニット５を取り付けることにより、異常の発生箇所（要因）を判別しながら検知し、オペレータ等が確認できないような入り組んだ場所を撮像した映像信号を残しておくことも可能である。

なお、制御部６０は、これらの加速度センサ５１、角速度センサ５１２、温度センサ５１３、ひずみゲージ５１４からの出力と、記憶部６１に記憶されている特徴量から推測される状況が矛盾していないか否かで異常を検知するようにしてもよい。そして、実施の形態３にて示した角速度センサ５１２、温度センサ５１３、ひずみゲージ５１４、カメラ５１５及び音センサ５１６は、異常の検知の実施対象に応じて取捨選択されてよい。

（実施の形態４）
図１２は、実施の形態４の異常検知システム３００の概要を示す説明図であり、図１３は、実施の形態４における異常検知システム３００の構成を示すブロック図である。実施の形態４における異常検知システム３００は、センサユニットが複数用いられることと、これに伴い通信装置６の制御部６０による異常検知処理の詳細が異なる以外は、実施の形態３における構成と同様である。共通する構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

実施の形態４では図１２に示すように、コンベアチェーンＣ１には加速度センサ５１以外のセンサも含むセンサユニット５が取り付けられている。そして実施の形態１で示した加速度センサ１１、無線通信部１２及び制御回路１３のみを備えるセンサユニット１がスプロケットホイールＣ２に取り付けられている。センサユニット１は、その加速度センサ１１の三軸の内の一軸が、上下方向（鉛直方向）に沿うように、回転しない位置に取り付けられる。加速度センサ１１がスプロケットホイールＣ２の上下方向の振動を測定するためである。なおセンサユニット１は、図１２に示すように特定のスプロケットホイールＣ２のみに取り付けられていてもよいが、いずれか複数、又は全てのスプロケットホイールＣ２に取り付けられてもよい。

実施の形態４では、通信装置６がセンサユニット１及びセンサユニット５夫々から、各センサの出力、位置、及び映像信号を受信し、両方の出力を比較して異常の発生箇所を区別して異常を検知する。センサユニット１及びセンサユニット５は夫々、無線通信部１１２及び無線通信部５２から、センサの出力を時刻情報と共に通信装置６へ向けて送信する。このときセンサユニット１の制御回路１３及びセンサユニット５の制御回路５３は夫々、自身を識別する識別情報を共に送信する。そして通信装置６では記憶部６１に、センサユニット１の識別情報及びセンサユニット５の識別情報を予め記憶しておき、受信した情報の送信元がセンサユニット１であるかセンサユニット５であるかを識別可能にしておく。また実施の形態４ではセンサユニット１が自位置を送信しないので、通信装置６ではセンサユニット１が取り付けられているスプロケットホイールＣ２の位置を特定する情報を記憶しておく。

図１４は、実施の形態４における異常検知の処理手順の一例を示すフローチャートである。図１４のフローチャートに示す処理手順の内、実施の形態３の図１１のフローチャートに示した手順と共通する手順には同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

制御部６０は、センサユニット５からの出力、位置、映像信号をセンサユニット５の識別情報と共に受信し（Ｓ４０１）、センサユニット１からの出力をセンサユニット１の識別情報と共に受信する（ステップＳ４１１）。制御部６０は、センサユニット５から受信した出力、位置、映像信号、及びセンサユニット１から受信した出力を時系列に内蔵メモリに記憶する（Ｓ４０２）。

制御部６０は、ステップＳ４０２で記憶したセンサユニット１及びセンサユニット５夫々から受信した出力及び映像信号に対し、異常又は異常が予測される出力又は映像信号であるか否かを判断する（Ｓ４０３）。

異常又は異常が予測される出力又は映像信号であると判断した場合（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、制御部６０はこれにより異常を検知し、異常の発生箇所を特定する（ステップＳ４１４）。ステップＳ４０３及びステップＳ４１４における異常の検知及び異常の発生箇所の特定については図１５を参照して後述する。

制御部６０は、ステップＳ４１４で特定した異常の発生箇所、及びステップＳ４０３で検知した異常の内容を示す異常通知画面を作成し（Ｓ４０５）、表示部６３に出力し（Ｓ４０６）、処理を終了する。この場合も、コンベアチェーンＣ１に取り付けられたセンサユニット５にて撮像された映像信号を記録するようにしてもよい。

実施の形態４における異常検知について一例を示して説明する。実施の形態４では、スプロケットホイールＣ２に取り付けたセンサユニット１の加速度センサ１１をコンベアチェーンＣ１に取り付けたセンサユニット５と併用する。これによりコンベアチェーンＣ１における異常と、スプロケットホイールＣ２における異常とを、つまり異常発生箇所を区別して検知することが可能である。図１５は、異常検知と判断されるセンサ出力の内容例を示す説明図である。図１５Ａは、センサユニット５の加速度センサ５１の上下方向に沿う軸におけるセンサ出力を時間経過に対してプロットしたものを繋いだグラフであり、図１５Ｂはセンサユニット１の加速度センサ１１のセンサ出力をプロットしたものを繋いだグラフである。なお図１５Ａの波形と図１５Ｂの波形とは、同一事象に対して得られる波形であり、横軸の時間経過が対応するようにしてある。

図１５Ａの波形では、細かな周期での振動と、より大きな周期での振動とが重なっている。正常に動作している場合、実施の形態１で述べたように、スプロケットホイールＣ２間で送られているタイミングでは、リンクは一定周期で上下方向に振動し、その周期（パルス間隔）は一定である。そして図１５Ａの波形ではより大きな周期で大きな振動が表れている。この周期が、複数のスプロケットホイールＣ２間の距離に対応する場合、コンベアチェーンＣ１のリンクとスプロケットホイールＣ２との間に噛み込みなどの異常が発生している可能性がある。しかも、リンクがスプロケットホイールＣ２に係る都度に大きな振動が発生していることから、特定のスプロケットホイールＣ２との間ではなく、コンベアチェーンＣ１側に異物が存在しており、いずれのスプロケットホイールＣ２に対しても振動を起こしていることが推測される。まず制御部６０では、このように異常の検知が可能である。しかしながら、図１５Ａの波形のみでは、コンベアチェーンＣ１全体で振動が一定であるから、その異物が存在している箇所を特定することは困難である。

これに対し、図１５ＢのスプロケットホイールＣ２に取り付けられたセンサユニット１の加速度センサ１１からの出力では、コンベアチェーンＣ１との噛合いに起因する細かな一定周期の振動と、イベント的に発生した大きな振動とが表れている。この場合、センサユニット１の加速度センサ１１からの出力により、異常が発生していることは検知できる。しかしながら制御部６０は、図１５Ｂの波形からは、常に大きな振動が発生しているわけではないことから、センサユニット１が取り付けられているスプロケットホイールＣ２に異常が発生しているのではないことのみしか認識できない。コンベアチェーンＣ１側で異常が発生しているのか、他のスプロケットホイールＣ２で異常が発生しているのか、区別が困難である。つまり、図１５Ｂの波形のみからでは異常の発生箇所を特定することは困難である。

しかしながら図１５Ａの波形と図１５Ｂの波形とを併せて判断することにより、制御部６０は、コンベアチェーンＣ１に存在している異物が、スプロケットホイールＣ２夫々に噛み込まれる都度に大きな振動を発生させていることを認識することができる。そして制御部６０は、その異物が、センサユニット１が取り付けられているスプロケットホイールＣ２にて噛み込まれたときに、センサユニット１側で大きな振動が観測されているということを認識する。これにより制御部６０は、センサユニット１が取り付けられているスプロケットホイールＣ２を通過したリンクが、異常の発生箇所であると異常の発生箇所を特定することができる。

これに限らず、その他、波形のパターンの組み合わせによって、制御部６０は検知した異常の事象と、その異常の発生箇所とをいずれも特定することが可能である。例えば、センサユニット５の加速度センサ５１からの出力も、図１５Ｂのようにイベント的な振動が発生している場合、スプロケットホイールＣ２側で異常が発生している可能性が高い。この場合は、その振動が発生したときにセンサユニット５が通過した位置のスプロケットホイールＣ２にて異常が発生している可能性が高い。しかしながらこの場合、搬送装置にて離れた２つのスプロケットホイールＣ２に夫々センサユニット１を取り付け、図１５Ｂのようなイベント発生的な振動の振幅の大きさを比較し、どちらのスプロケットホイールＣ２に近い位置で大きな振動が発生しているかを区別することで、異常の発生位置を精度よく特定することができる可能性が高い。

このようにして、センサユニット１又はセンサユニット５を、搬送装置内を移動し続けるコンベアチェーンＣ１のみに取り付けるのではなく、搬送装置内で移動しない他の部品にも取り付け、これらからの出力を併せて解析する。これにより、各センサにて測定された事象がいずれの箇所で発生したものであるのかを精度よく特定することが可能となる。

（実施の形態５）
図１６は、実施の形態５の異常検知システム５００の概要を示す説明図である。実施の形態５における異常検知システム５００は、工場Ｆの複数の製造ラインＬ１及び製造装置Ｍ１，…を異常検知の対象とする。製造ラインＬ１は実施の形態１に示したコンベアチェーンＣ１及びスプロケットホイールＣ２を含む搬送装置である。製造設備Ｍ１も同様に、チェーンＣ３を含む。異常検知システム５００は、コンベアチェーンＣ１に取り付けられたセンサユニット５ａ、スプロケットホイールＣ２に取り付けられたセンサユニット１、チェーンＣ３に取り付けられたセンサユニット５ｂとを含む。異常検知システム５００は更に、各センサユニット１，５ａ，５ａからの情報を収集する通信装置７と、サーバ装置８と、端末装置９とを含む。

通信装置７は所謂ＩｏＴ（Internet Of Things）サーバであり、工場内ＬＡＮ経由で公衆通信網Ｎに通信接続し、サーバ装置８と通信が可能である。端末装置９は、工場Ｆのオペレータが使用するＰＣであり、同様にして工場内ＬＡＮに接続可能である。サーバ装置８は、コンベアチェーンＣ１、チェーンＣ３のメンテナンスサービスの提供者ＣＭが運用するサーバコンピュータであり、公衆通信網Ｎを介して所定の通信装置と通信接続が可能である。異常検知システム５００では、センサユニット１，５ａ，５ｂから送信された情報を通信装置７経由でサーバ装置８が受信し、解析して異常を検知し、検知された異常を端末装置９にて出力する。公衆通信網Ｎは、所謂インターネットであり、適宜ネットワーク機器又はアクセスポイントＡＰ等を介して接続される通信装置間の通信媒体となる。

図１７は、実施の形態５の異常検知システム５００の構成を示すブロック図である。センサユニット１は実施の形態１で示したものと同様であるから同一の符号を付して詳細な説明を省略する。センサユニット５ａ，５ｂは、相互に識別するために夫々符号にアルファベットａ，ｂを付しているのみで、その構成は実施の形態３に示したセンサユニット５と同様であるから詳細な説明を省略する。なお実施の形態５においてセンサユニット１，５ａ，５ｂの無線通信部１２，５２は、Bluetooth （登録商標）特にＢＬＥによってそのセンサの出力等を、センサユニット１，５ａ，５ｂの識別情報と対応付けて通信装置７へ向けて送信する。

通信装置７は、上述したように所謂ＩｏＴゲートウェイと呼ばれる装置を用いる。通信装置７は、複数の通信デバイス７０１を備える。通信装置７は、プロセッサ７００及びメモリ７０２を備える。プロセッサ７００はＣＰＵ及びクロック等を用いて予め記憶されたプログラムに基づき、センサユニット１，５ａ，５ｂから各送信された出力等の送受信に係る処理を行なう。複数の通信デバイス７０１は、センサユニット１，５ａ，５ｂとの通信用デバイス、工場内ＬＡＮのイーサネット（登録商標）用のデバイス、無線ＬＡＮ用のデバイスを含んでもよい。

通信装置７のメモリ７０２は例えばフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを用い、プロセッサ７００が参照する情報を記憶する。またメモリ７０２には、通信装置７自身を各々識別する識別子、通信装置７が設置されている工場Ｆを他の工場と識別する識別情報が記憶されており、プロセッサ７００により参照される。

このように構成される通信装置７は、センサユニット１，５ａ，５ｂ夫々から各々の識別情報と共に出力等が送信された場合、これを対応する通信デバイス７０１で受信する。通信装置７はこれらを受信する都度に、通信装置７自身を他の通信装置７と識別する識別子、又は工場Ｆを識別する識別情報と対応付けてサーバ装置８宛てに公衆通信網Ｎへ送信する。

サーバ装置８は、サーバコンピュータを用い、制御部８０、記憶部８１及び通信部８２を含む。実施の形態５ではサーバ装置８は、一台のサーバコンピュータとして説明するが、複数のサーバコンピュータで分散して構成されてもよい。例えば、対応する工場Ｆのエリアごとに処理を行なうサーバコンピュータと、異常検知を行なうサーバコンピュータと、後述する学習を実行するサーバコンピュータとで実現されてもよい。

制御部８０は、ＣＰＵ、内蔵ＲＯＭ、ＲＡＭを備え、各構成部を制御する。記憶部８１はハードディスク又はフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを用いる。記憶部８１には、異常検知プログラム８Ｐと、各センサからの出力を記憶するデータベースＤＢとを記憶する。なおデータベースＤＢは、サーバ装置８と異なる外部記憶装置に構築される構成としてもよい。また記憶部８１には、工場を夫々識別する情報に対応付けて、工場の位置情報等を記憶している。例えば、工場及び工場内の各製造ラインＬ１、製造装置Ｍ１のＧＰＳ座標、又は位置特定に係る固定局の座標、又は位置特定に係るＲＦＩＤに割り振られている識別情報と、夫々の工場Ｆでのレイアウトを示す情報である。記憶部８１にはレイアウトに応じて工場Ｆに配置されている製造ラインＬ１、製造装置Ｍ１等の機器の識別情報を記憶し、各々の位置情報を記憶している。また記憶部８１には、端末装置９に対応するサーバ用プログラムが記憶されており、端末装置９の端末用プログラムに対して異常を通知する。なおサーバ用プログラムはＷｅｂサーバプログラムであってもよい。制御部８０は、異常検知プログラム８Ｐに基づき、各センサユニット１，５ａ，５ｂから送信される情報を受信し、異常を検知する検知部として機能し、更に、工場Ｆの端末装置９へ異常検知を通知（出力）する機能を発揮する。

通信部８２は例えばネットワークカードを用い、公衆通信網Ｎを介した通信を実現する。無線通信により通信するようにしてもよい。

端末装置９は、例えばタブレット端末であって、制御部９０、記憶部９１、通信部９２、表示部９３、及び操作部９４を備える。なお端末装置９は、デスクトップ型又はラップトップ型のＰＣであってもよい。

制御部９０は、ＣＰＵ、内蔵ＲＯＭ、ＲＡＭを備え、各構成部を制御する。記憶部９１はハードディスク又はフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを用いる。記憶部９１には、サーバ装置８に対する端末用プログラムが記憶されている。端末用プログラムは例えばＷｅｂブラウザプログラムである。

表示部９３は例えば液晶パネルを用い、制御部９０からの制御に基づき情報を表示させる。操作部９４は、マウス若しくはキーボード、又は表示部９３に内蔵されるタッチパネルを用いる。

このように構成される異常検知システム５００では、工場Ｆに設置された通信装置７経由で各センサユニット１，５ａ，５ｂからの情報を受信するサーバ装置８にて、異常を検知し、検知した異常を工場Ｆのオペレータが使用する端末装置９へ通知させる。外部のサーバ装置８にて異常を検知する構成により、チェーンが使用されている機器各々についての解析に加え、工場Ｆを含む複数の工場にて受信されるセンサ出力の情報を解析して、多様な異常を学習によって精度よく検知する。

図１８は、実施の形態５における異常検知の処理手順の一例を示すフローチャートである。サーバ装置８では制御部８０は、センサユニット１、センサユニット５ａ、及びセンサユニット５ｂ夫々から、通信装置７経由で定期的に送信される各センサからの出力、位置、時刻情報及び映像信号を受信する（ステップＳ５０１）。ステップＳ５０１において制御部８０は、通信装置７から送信される通信装置７の識別子又は工場Ｆを識別する識別情報、及び、センサの送信元を特定するためのセンサユニット１，５ａ，５ｂの識別情報を対応付けて受信する。

制御部８０は、受信した出力等を、記憶部８１のデータベースＤＢに記憶する（ステップＳ５０２）。制御部８０は、各出力、位置、映像信号の情報を時刻情報と共に受信できている場合には、そのまま、工場別、機器別に各々の識別情報に対応付けて記憶する。時刻情報が共に受信できない場合、制御部８０は、受信した順にそれらの情報を識別情報に対応付けて時系列に記憶する。ステップＳ５０２における記憶部８１への記憶は、後述するステップで学習に利用するためそのまま保存し、ビックデータ化するとよい。

制御部８０は、工場毎に、更に機器毎に、各々の識別情報に対応して記憶されている各出力について、前回の異常の判断を行なった時点から所定時間分の情報が新たに記憶されたか否かを判断する（ステップＳ５０３）。所定時間分の情報が記憶されたと判断された場合（Ｓ５０３：ＹＥＳ）、制御部８０は、その新たに記憶された出力等の情報に対し、記憶部８１に記憶しておいた異常を検知するための特徴量を参照して、異常又は異常が予測される出力等であるか否かを判断する（ステップＳ５０４）。なおステップＳ５０４の判断は、各センサの出力に所定の変化があった場合をトリガにして行なうようにしてもよい。

異常又は異常が予測される出力等であると判断された場合（Ｓ５０４：ＹＥＳ）、制御部８０はこれにより異常を検知し、異常の発生箇所を特定する（ステップＳ５０５）。ステップＳ５０５では、異常と判断された出力等のタイミングに対応するセンサユニット１，５ａ，５ｂの位置を使用するとよい。

制御部８０は、ステップＳ５０５で特定した異常の発生箇所を示す異常通知画面を作成し（ステップＳ５０６）、通信部８２から端末装置９宛てに作成した異常通知画面の情報を送信する（ステップＳ５０７）。ステップＳ５０６にて異常通知画面には、異常の内容が含まれていることが好ましい。なおステップＳ５０７にて制御部８０は、異常の検知対象の工場Ｆの担当者宛てに電子メール、メッセージ等にて通知するようにしてもよい。

制御部８０は、検知した異常の内容と、異常の発生箇所のログを記憶部８１のデータベースＤＢに記憶し（ステップＳ５０８）、処理を終了する。制御部８０は以後、ステップＳ５０１からＳ５０８の処理を繰り返し実行する。

ステップＳ５０３にて制御部８０は、前回のステップＳ５０４の判断時点から、工場、及び機器毎に、所定時間分の情報が記憶されていないと判断した場合（Ｓ５０３：ＮＯ）、処理をステップＳ５０１へ戻して受信及び記憶を続行する。

ステップＳ５０４にて異常又は異常が予測される出力等でないと判断された場合（Ｓ５０４：ＮＯ）、制御部８０は処理をステップＳ５０１へ戻し、各センサからの出力等の受信及び記憶を続行する。

図１９は、端末装置９の表示部９３に表示される異常検知の画面例を示す。図１９の画面例では、異常検知画面９３０内に、工場Ｆの製造ラインＬ１（「ライン１」）及び製造装置Ｍ１（「装置Ａ」の配置関係を示す画像が表示されると共に、異常が検知された異常発生箇所がポイントＰにより示されている。異常検知対象の機器のレイアウト上に、異常の発生箇所が特定されて示されるから、通知を受けたオペレータは発生箇所と疑うべき箇所を特定して確認することができる。同様の異常検知画面９３０は、操作パネルを用いて各パーツに対応するランプを点灯させる方法によっても同様に実現させることが可能であり、また、音声又はログの出力によって実現させることも可能である。

各センサの出力等のビックデータを用いた学習は以下のように行なわれるとよい。端末装置９へ送信される異常通知画面には、検知した異常の内容を判別して表示されることが好ましいが、実際の異常内容をフィードバックするための選択肢及び送信インタフェースが含まれるとよい。異常通知を受けた工場Ｆのオペレータは、異常通知画面で特定された異常の発生箇所を頼りに異常があったか否かを確認し、実際に現場で異常又は異常が予測される事象が確認できた場合、異常通知画面の異常内容の選択肢から対応するものを適宜選択し、送信インタフェースを選択する。これにより、確認された異常の内容がサーバ装置８に送信される。サーバ装置８では、異常を検知するに至った各センサからの出力、映像信号等を記憶しているから、これらの情報と、実際の事象（送信された選択肢）とを対応付けて学習を繰り返す。可及的に、工場毎に、機器毎に学習が行なわれるとよい。同じコンベアチェーンＣ１を使用する機器でも、使用条件によって異常の発生事象が異なる可能性もあるからである。このようにチェーンの提供者ＣＭでの試験段階では知り得ない実際の運用現場での異常検知を各現場での情報を用いて学習することで、異常検知の精度を向上させることが期待される。

このようにして、加速度センサを含む多数のセンサを含むセンサユニットを、機器内を動き続けるコンベアチェーンＣ１等のチェーンに取り付けることにより、異常の発生箇所（要因）を判別しながら検知することが可能である。

（実施の形態６）
図２０は、実施の形態６の異常検知システム１００の構成を示すブロック図である。実施の形態６の異常検知システム１００は、コンベアチェーンＣ４の特定のリンクに埋め込まれたセンサユニット７と、搬送装置の動作を制御するセンターコンソール２とを含む。実施の形態６の異常検知システム１００の構成は、センサユニット７自身の構成と、センサユニット７が固定されている対象のチェーンの種類以外は、実施の形態１の異常検知システム１００と同様であるから、共通する構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

センサユニット７は、センサユニット１と同様に加速度センサ７１、無線通信部７２、及び制御回路７３を含む。センサユニット７は筐体を備えず、リンクに埋め込まれている。図２１及び図２２は、実施の形態６におけるコンベアチェーンＣ４を示す図である。図２１は正面図、図２２は平面図である。コンベアチェーンＣ４は、合成樹脂製の矩形状リンクを連結ピンによって無端状に連結して構成されている。図２１及び図２２に示すように、実施の形態６ではコンベアチェーンＣ４の特定のリンクに、センサユニット７が埋め込まれている。

センサユニット７の加速度センサ７１は、直交３軸センサを用いる。加速度センサ７１は、コンベアチェーンＣ４のリンクの厚み方向、チェーンの進行方向及び幅方向の３方向に対応するように固定される。

無線通信部７２及び制御回路７３は、実施の形態１のセンサユニット１の構成部と同様であるから夫々詳細な説明を省略する。

このようにセンサユニットのチェーンへの固定方法は、チェーンの種類によって多様である。実施の形態１のようにチェーンプレートに固定してもよいし、実施の形態６のようにリンクに埋め込んでもよい。樹脂製のコンベアチェーンＣ４を用いる搬送設備においても、コンベアチェーンＣ４からの情報をセンターコンソール２で受信することによって異常を検知することができる。

実施の形態１から６ではいずれも、異常検知の対象を工場の製造ラインＬ１とした。しかしながら、異常検知の対象はこれに限らないことは勿論である。実施の形態１から６で示したような、常時的に進行し続けるコンベアチェーンＣ１−Ｃ４を利用した異常検知は、基本的に止めることができない搬送設備、チェーンが進んで行くが通常は点検作業者が入り込めないような部分がある装置、機器に有用である。搬送設備は上述したような製造ラインＬ１の搬送装置に限らず、エスカレータ、エレベータ、クレーン設備等である。また、装置自体が動くような作業車輌等に適用してもよい。

なお、上述のように開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Ｃ１，Ｃ３ コンベアチェーン
Ｃ２ スプロケットホイール
１，３，５ センサユニット
１１，３１，５１ 加速度センサ
１２，３２，５２ 無線通信部
１３，３３，５３ 制御回路（検知部、処理部）
３４ 記憶部
３５，５５ 位置特定部
５１２ 角速度センサ
５１３ 温度センサ
５１４ ひずみゲージ
５１５ カメラ
５１６ 音センサ
２ センターコンソール
４，６ 通信装置
８ サーバ装置
２０，４０，６０，８０ 制御部（検知部）
２１，４１，６１，８１ 記憶部
２２，４２，６２，８２ 通信部
２３，４３，６３，８３ 表示部（異常出力部）
２４，４４，６４，８４ 操作部
２Ｐ，６Ｐ，８Ｐ 異常検知プログラム
９ 端末装置
９３ 表示部（異常出力部）

Claims (16)

1. 機器に取り付けられているチェーンに固定された加速度センサ又は角速度センサであるセンサと、
   該センサからの出力に基づき、前記チェーン又は前記機器の異常を検知する検知部と、
   該検知部により検知された異常の発生箇所を特定する特定部と
   を備える異常検知システム。
2. 前記特定部は、前記センサの固定箇所の前記機器内における各時点での位置に基づいて異常の発生箇所を特定する
   請求項１に記載の異常検知システム。
3. 前記センサの位置を特定するための情報を取得する位置情報取得部と、
   前記センサからの出力及び前記位置情報取得部により取得された情報を無線信号により送信する無線通信部と
   を備え、
   前記無線通信部により送信された出力及び情報を受信する中央装置が、
   前記無線通信部により送信された出力に基づき、前記チェーン又は前記機器の異常を検知する前記検知部と、
   前記無線通信部から送信された情報に基づき、前記検知部にて検知された異常の発生箇所を特定する前記特定部と
   を備える請求項２に記載の異常検知システム。
4. 前記検知部及び前記特定部、並びに、他装置へ向けて無線信号を送信する無線通信部が前記センサと共に前記チェーンに固定されており、
   前記無線通信部は、前記検知部により異常が検知された場合、検知された異常及び特定された発生箇所を送信する
   請求項２に記載の異常検知システム。
5. 前記検知部により検知された異常及び前記特定部により特定された発生箇所を対応付けて出力する異常出力部を更に備える
   請求項１から４のいずれか１項に記載の異常検知システム。
6. 前記センサは、加速度センサ及び角速度センサであり、
   前記検知部は、前記加速度センサからの出力又は前記角速度センサからの出力に基づき異常を検知する
   請求項１から５のいずれか１項に記載の異常検知システム。
7. 前記センサと共に前記チェーンのひずみを検知するひずみ検知部が設けられており、
   前記検知部は、前記センサからの出力又は前記ひずみ検知部からの出力に基づき異常を検知する
   請求項１から６のいずれか１項に記載の異常検知システム。
8. 前記センサと共に温度センサが設けられており、
   前記検知部は、前記センサからの出力又は前記温度センサからの出力に基づき異常を検知する
   請求項１から７のいずれか１項に記載の異常検知システム。
9. 前記センサと共に撮像部が設けられており、
   前記検知部は、前記センサからの出力又は前記撮像部からの画像若しくは映像に基づき
   異常を検知する
   請求項１から８のいずれか１項に記載の異常検知システム。
10. 前記センサと共に音センサが設けられており、
    前記検知部は、前記センサからの出力又は前記音センサからの出力に基づき異常を検知する
    請求項１から９のいずれか１項に記載の異常検知システム。
11. 前記チェーンを送るスプロケットホイールに、加速度センサ又は角速度センサであるセンサが設けられており、
    前記検知部は、前記チェーンに固定された前記センサ、及び前記スプロケットホイールに設けられた前記センサからの出力に基づき、前記チェーン、前記機器、又は前記スプロケットホイールにおける異常を区別して検知する
    請求項１から１０のいずれか１項に記載の異常検知システム。
12. 前記異常出力部は、前記機器内における異常の発生箇所を光により出力する
    請求項５に記載の異常検知システム。
13. 機器に取り付けられているチェーンに固定された加速度センサ又は角速度センサであるセンサからの出力を取得する取得部と、
    該取得部により取得された出力に基づき、前記チェーン又は前記機器の異常を検知する検知部と、
    前記センサの固定箇所の前記機器内における各時点での位置に基づき、検知された異常の発生箇所を特定する特定部と、
    前記検知部により検知された異常及び特定された発生箇所を対応付けて出力する異常出力部と
    を備える異常検知装置。
14. 機器に取り付けられているチェーンに固定された加速度センサ又は角速度センサであるセンサからの出力を取得し、
    取得した出力に基づき、前記チェーン又は前記機器の異常を検知し、
    前記センサの固定箇所の前記機器内における各時点での位置に基づき、検知された異常の発生箇所を特定し、
    検知した異常及び特定された発生箇所を対応付けて出力する
    処理を含む異常検知方法。
15. コンピュータに、
    機器に取り付けられているチェーンに固定された加速度センサ又は角速度センサであるセンサからの出力を取得し、
    取得した出力に基づき、前記チェーン又は前記機器の異常を検知し、
    前記センサの固定箇所の前記機器内における各時点での位置に基づき、検知された異常の発生箇所を特定し、
    検知した異常及び特定された発生箇所を対応付けて出力する
    処理を実行させるコンピュータプログラム。
16. 加速度センサ又は角速度センサであるセンサと、
    自位置を特定するための情報を取得する取得部と
    前記センサからの出力及び前記情報を対応付けて記憶又は外部へ出力する処理部と
    が固定されているチェーン。
    

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