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【発明の名称】 デバイス診断方法
【発明者】 【氏名】野口 孝史

【氏名】相薗 岳生

【氏名】瀬古沢 照治
【要約】 【課題】ネットワークに接続されたデバイスのリプレースにおいて、デバイス間でデバイスの自己の診断に関する情報（以下、履歴情報と示す）を効率的に受け渡しし、デバイスのリプレースの時期を迅速、正確に判断することとが困難であった。

【解決手段】上記目的を達成するために、各デバイスに備えられたRAM（２０７）にてデバイスの履歴情報を管理し、デバイスを制御するためのネットワークを使わずに、例えば、無線通信装置（１０５）を使って、リプレースするデバイスに履歴情報を送信し、履歴情報を受信したデバイスは、その履歴情報に基づいてデバイス自身の異常発生を予測する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】置き換え可能なデバイスを有するシステムにおけるデバイス診断方法において、前記システム中の第1のデバイスの機能に関するものであって、置き換えを判断するために用いる情報を継続的に収集し、収集された情報に基づいて、前記第1のデバイスの置き換えを行うか否かを判断し、前記第1のデバイスを置き換えると判断された場合、前記情報を用いて、前記第2のデバイスを置き換えるか否かを判断することを特徴とするデバイス診断方法。
【請求項２】請求項１に記載のデバイス診断方法において、前記情報の収集は、前記第2のデバイスが実行し、前記収集された情報を、前記第1のデバイスから前記第2のデバイスへ受け渡し、前記受け渡された情報を用いて、前記第2のデバイスが、当該第2のデバイスを置き換えるか否かを判断することを特徴とするデバイス診断方法。
【請求項３】請求項２に記載のデバイス診断方法において、前記第1のデバイスから前記第2のデバイスへ情報の受け渡しは、前記第1のデバイスから前記第2のデバイスへの通信により実行することを特徴とするデバイス診断方法。
【請求項４】請求項1乃至３のいずれかに記載のデバイス診断方法において、前記第2の機能に関するものであって、置き換えを判断するために用いる第2の情報を継続的に収集し、前記第２のデバイスを置き換えるか否かの判断は、前記情報および前記第2の情報に基づいて実行されることを特徴とするデバイス診断方法。
【請求項５】所定の処理を実行する処理装置において、当該処理装置の機能に関するものであって、当該処理装置の置き換えを判断するために用いる情報を継続的に収集する手段と、収集された情報に基づいて、当該処理装置の置き換えを行うか否かを判断する手段と、前記第1のデバイスを置き換えると判断された場合、当該処理装置と置き換えられる処理装置に前記情報を渡す手段とを有することを特徴とする処理装置。
【請求項６】所定の処理を実行する処理装置において、当該処理装置が他の処理装置から置き換えられる場合に、前記他の処理装置で収集された、前記他の理装置の機能に関するものであって、前記他の処理装置の置き換えを判断するために用いる第1の情報を受け取る手段と、当該処理装置の機能に関するものであって、前記当該処理装置の置き換えを判断するために用いる第2の情報を継続的に収集する手段と、前記第1の情報および前記第2の情報を用いて、当該処理装置を置き換えるか否かを判断することを特徴とする処理装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】デバイスを備えたシステムや装置において、デバイスの追加やリプレースに関し、デバイスの履歴情報の交換を容易に行うデバイスの診断方法に関する。なお、本明細書でデバイスとは、所定の機能を発揮するものであって、置き換え可能なものを言う。システム中の１部品でなくともよい。
【０００２】
【従来の技術】（１）従来のデバイスの診断方式は、特開平６−１６１５４１号公報に記載のようにデバイスの診断結果の基準値を予め設定しておき、設定された値とデバイスの診断結果を比較することによりデバイスの診断を行っていた。
【０００３】（２）制御用プロセスコンピュータと１つ以上のデバイスがネットワークで接続されたシステムにおいては、デバイスの診断に関する情報を制御用プロセスコンピュータで集中的に管理し、該情報をネットワーク経由で他のデバイスに送信することによりデバイスのパラメータ設定、診断を行う方式が一般的に知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術（１）、（２）に関する課題を示す。
【０００５】予め設定されたデバイスの診断の基準値は、一般的な環境における値である。しかし、各デバイスがおかれた環境はデバイス毎に少しずつ異なる。このため、この環境を考慮していない本従来技術では、正確な診断が行えない。
【０００６】デバイスの数は、大規模なシステムや装置では数１００〜数１０００となる。個々のデバイスの履歴情報を集中して管理するには、高速なネットワークと高性能なコントローラが必要であり、コストの面から現実的ではない。
【０００７】上記（１）、（２）より、本発明では、以下のことを達成することを目的とする。
【０００８】各デバイスが設置されている環境を元に自己の診断を行い、リプレースされるデバイスとリプレースするデバイス間で直接履歴情報の交換を行う。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために本発明は、デバイスの環境を示す情報を収集し、収集された情報を新たに置き換えられたデバイスをリプレイスするか否かの判断に用いる。ここで、環境を示す情報とは、デバイスの機能に関するものであって、置き換えを判断するために用いる情報である。
【００１０】また、本発明は以下の構成であってもよい。デバイスの履歴情報を制御用プロセスコンピュータにて集中管理する際の課題を解決するため、各デバイスにて自己の履歴情報を管理する。リプレースされるデバイスをネットワークに接続することにより、履歴情報の送受信を行うことが可能である。しかし、この方式では、リプレースされるデバイスをネットワークに接続するためのコネクタを準備しなくてはならない。デバイスから構成されるネットワークでは、デバイスをリプレースするための接続コネクタを備えていることは希である。また、新たにリプレース用の接続コネクタをネットワークに設置することは手間、コストの面で効率的ではない。
【００１１】そこで、本発明では、通信装置を備えた各デバイスにてデバイス自身の履歴情報を管理し、該通信機器を使って直接他のデバイスに履歴情報を送信し、履歴情報を受信したデバイスは、該履歴情報に基づいてデバイス自身の異常発生を予測する。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明における実施例１を説明する。本発明における実施例１では、デバイスとして赤外線を発光する発光器と赤外線を受光する受光器を備えた赤外線式光センサを使用した例を示す。本実施例における赤外線式光センサは、発光器を使って赤外線を発光する。反射板を備えた物体が赤外線を遮断すると、赤外線は反射板にて反射され、赤外線式光センサの受光器で受光される。受光した赤外線の強度は、赤外線式光センサ内部に備えられているホトダイオードが発生させる電圧の値（赤外線式光センサの診断情報）を測定することにより知ることができる。該電圧値の閾値を設定しておくことにより、赤外線式光センサは物体の通過を検知できる。本実施例では、赤外線式光センサが、該電圧の大きさに関する時系列的な情報（以下、履歴情報と示す）を赤外線式光センサの記憶装置に格納しておき、赤外線式光センサをリプレースする際に、リプレースする赤外線式光センサからリプレースされる赤外線式光センサに履歴情報を無線通信機器を使って送信し、該電圧の値と履歴情報を比較することにより、赤外線式光センサが備える発光器や受光器の異常発生を予測する診断方式を示す。なお、該電圧の値は、赤外線式光センサに備えられた抵抗値にかかる電圧値をA/D変換機を介してCPUが読み取ることにより測定できる。
【００１３】図１に、赤外線式光センサの外観を示す。赤外線を発光する発光器（１０１）と発光された赤外線を受光する受光器（１０２）、履歴情報の送信を赤外線式光センサに指示するボタン（１０３）、赤外線式光センサが反応したことやセンサ異常等を示す液晶パネル（１０４）、無線通信装置（１０５）、デバイス間を接続するネットワークケーブル（１０６）を示している。レバー（１０３）は、押した後に、自動的にもとの位置に戻る仕組みになっているが手動で戻す仕組みであってもよい。無線用の通信機器に実装されるインターフェースとしてはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＨｏｍｅＲＦ等がある。
【００１４】図２は、赤外線式光センサの構成図である。赤外線式光センサは、受光することにより起電力を発生するホトダイオード（２０１）、回路に電圧を加える電池（２０２）、抵抗（２０３）、抵抗にかかる電圧値を計測するＡ／Ｄ変換器（２０４）、該センサが反応したことを示すコンパレータ（２０５）、ＣＰＵ（２０６）、ＲＡＭ（２０７）、赤外線式光センサの制御プログラムを格納したＲＯＭ（２０８）、履歴情報の送信を該センサに指示するレバーとインターフェース（２０９）、液晶パネルとインターフェース（２１０）、デバイス間を接続する通信装置とインターフェース（２１１）、履歴情報を交換するための無線通信装置とインターフェース（２１２）、該スロットに該スロットが接続されたことを検知するメモリレバー（２１３）、記憶媒体と赤外線式光センサを接続するメモリスロット（２１４）、メモリレバー（２１３）とメモリスロット（２１４）のインターフェース（２１５）、赤外線を発光する発光機（２１６）、各機器やインターフェースを接続するバス（２１７）からなる。赤外線式光センサは電池で動作するものとするがネットワークから電力を供給する構成でもよい。ＣＰＵ（２０６）には、タイマが備えられている。ホトセンサ（２０１）に赤外線が照射されるとホトダイオードは赤外線の照射量に比例して起電力を発生する。コンパレータ（２０５）に閾値を設定し、抵抗（２０３）にかかる電圧が閾値を超えた場合に１を出力するように設定する。ＣＰＵ（２０６）は、コンパレータ（２０５）の値を読み込むことにより受光を検知することができる。抵抗（２０３）にかかる電圧の値は、ＣＰＵ（２０６）がＡ／Ｄ変換機（２０４）の値を読み込むことにより取得できる。実施例１では、ＣＰＵ（２０６）が受光を検知した時のＡ／Ｄ変換器（２０４）の出力値と最初に赤外線を発光してからの経過時間を履歴情報とする。ＣＰＵ（２０６）が受光を検知した時のＡ／Ｄ変換器（２０４）の出力値と検知回数を履歴情報としてもよい。また、電圧値ではなく電流値でもよい。実施例１においては、メモリレバー（２１３）、メモリスロット（２１４）、メモリレバー（２１３）とメモリスロット（２１４）のインターフェース（２１５）がない構成でもよい。ホトトランジスタを使って赤外線式光センサを構成してもよい。赤外線式光センサの制御プログラムは、ＲＯＭではなく不揮発性のＲＡＭに格納してもよいし、ネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【００１５】図３に赤外線式光センサの履歴情報のフォーマットを示す。（a）は、他の赤外線式光センサから受信した履歴情報のフォーマットである。履歴情報はＲＡＭ（２０７）に格納する。（３０１）には履歴の数、ＲＡＭ（２０７）の残量を格納する。（３０２）には履歴情報の大きさを格納する。（３０３）には履歴情報を格納する。電圧値は赤外線式光センサが反応した時に抵抗（２０３）にかかる電圧値である。時刻は赤外線式光センサが反応した時の時刻である。該電圧値と該時刻をセットにして格納する。（b）は、赤外線式光センサ自身の履歴情報のフォーマットである。（３０４）には履歴情報の大きさを格納する。（３０５）には該電圧値を該時刻のセットを格納する。
【００１６】図４に、赤外線式光センサのレバー（１０３）が押された際に赤外線式光センサが無線通信機器（１０５）を使って送信するメッセージ（a）と該メッセージに対する応答メッセージ（b）のフォーマットを示す。（a）には、レバーが押された赤外線式光センサが所有している履歴情報の数（４０１）、各履歴情報の大きさ（４０２，４０３）が格納される。（b）には、（a）を受信した赤外線式光センサが受信する履歴情報の数が格納される。
【００１７】図５に、履歴情報を送信する赤外線式光センサの処理フローを示す。レバー（１０３）は、赤外線式光センサのＲＡＭ（２０７）に格納されている履歴情報を送信するためのボタンあり、該レバー（１０３）を押すことにより履歴情報を他の赤外線式光センサに送信することができる。図４（a）に示すフォーマットのメッセージを送信した後（５０１）、図４（b）に示すフォーマットのメッセージを受信する。該メッセージを受信すまでの間、赤外線式光タイムアウト監視を行う（５０２）。タイムアウトになれば、履歴情報の送信処理を終了する。該メッセージを受信した後は、該メッセージに格納されている履歴情報の数（４０６）を参照して、最新の履歴情報から、指定された数だけ送信する（５０３）。その後、正常終了通知を受信して送信処理を終了する（５０４）。
【００１８】図６に、履歴情報を受信する赤外線式光センサの処理フローを示す。赤外線式光センサは、図４（a）に示すフォーマットのメッセージを受信する（６０１）。フォーマット（４０１）のメッセージを受信した赤外線式光センサは、受信したメッセージに記述されている履歴情報の数（４０１）と各履歴情報の大きさ（４０２，４０３）を参照する。ＲＡＭ（２０７）のメモリの残量と履歴情報の合計を比較して、記憶装置に全ての履歴情報を受信できるだけのメモリの残量があるかどうかの判断を行う（６０２）。十分なメモリの残量が無い場合は、（４０１）と各履歴情報の大きさ（４０２，４０３）から、最初から何個の履歴情報を受信できるかを算出する（６０３）。その後、図４（b）に示すフォーマットのメッセージに受信する履歴情報の数を格納して送信する（６０４）。なお、記憶装置に十分なメモリの残量がある場合は、図４（a）のメッセージに格納されている履歴情報の数を、受信する履歴情報の数とする。予め、赤外線式光センサが所持できる履歴情報の数に上限値を設定しておき、現在所持している履歴情報と受信できると判断した履歴情報の数の合計が該上限値を超える場合は、該上限値と現在所持している履歴情報の数の差分値を受信する履歴情報の数としてもよい。
【００１９】図７に、実施例１で説明した赤外線式光センサを使ったシステム構成例を示す。赤外線式光センサ（１００１、１００２、１００３）、ネットワークケーブル（１００４）、搬送車（１００５）からなる。ネットワークには、赤外線式光センサ以外のセンサやアクチュエータ等が接続されていてもよい。赤外線式光センサ（１００１、１００２、１００３）は、搬送車（１００５）の通過を検知すると、検知したことを示すメッセージをネットワークに送信することにより他のセンサやアクチュエータ等に通知する。赤外線式光センサが自身の診断により検知した異常もネットワークに送信することにより、他のセンサやアクチュエータに通知する。
【００２０】図８に、赤外線式光センサ（７０１，７０２，７０３）が搬送車（７０５）を検出する処理と、赤外線式光センサ自身の診断情報を取得する処理、自身の異常発生を予測する処理、取得した診断情報をＲＡＭ（２０７）に格納する処理フローを示す。ＣＰＵ（２０６）は、コンパレータ（２０５）の値を読込むことにより搬送車が通過したことを検出する（８０１）。搬送車の通過を検出した場合、ＣＰＵ（２０６）は、Ａ／Ｄ変換器から抵抗（２０３）にかかる電圧を読み込んだ後（８０２）、時刻情報を取得する（８０３）。その後、赤外線式光センサの識別子と搬送車の検知を示すフラグを添付してメッセージをネットワークに送信する（８０４）。この処理は行わなくてもよい。次に、他の赤外線式光センサから受信した履歴情報がＲＡＭ（２０７）に格納されているかどうかの判断を行う（８０５）。この判断は、履歴情報の数（３０１）の履歴数を参照することにより可能である。履歴情報の数が１以上であれば、他の赤外線式光センサの履歴を所有しているということを示す。該履歴情報を所有している場合は、赤外線式光センサ自身の異常発生の予測を行う（８０６）。最後に、取得した電圧値と時刻情報を図３（b）に追加する（８０７）。
【００２１】図９に、赤外線式光センサ自身の異常発生を予測する処理フローの詳細を示す。ＣＰＵ（２０６）は、処理（８０２）において取得した経過時間と電圧値を参照する。経過時間に一番近い時間における電圧値を履歴情報から検索し、該電圧と該診断情報の差分値を求める（９０１）。予め設定した該差分値の上限値と求めた該差分値を比較して、該差分値が該上限値を超えていれば（９０２）、異常を示すカウンタに１を加える（９０３）。超えていなければ、異常発生の予測を終了する。異常を示すカウンタが閾値を超えているかどうかの判断を行い（９０４）、赤外線式光センサの識別子と異常発生を示すフラグを添付してネットワークに送信する（９０５）。さらに、赤外線式光センサに備えられている液晶パネル（１０４）に異常発生を表示する（９０６）。図１０に示すグラフを液晶パネルに表示してもよい。赤外線式光センサが複数の履歴情報を所持する場合は、（９０１）において取得した電圧値と複数の履歴情報の平均の差分値を求めることにより異常発生を予測する。
【００２２】実施例１によれば、リプレースするデバイスとリプレースされるデバイス間で履歴情報を受け渡す処理において、リプレースするデバイスが接続されているネットワークにリプレースされるデバイスを接続するための接続口を必要としない。従来方式では、リプレースされるデバイスを接続するためのコネクタを予め用意しておいたり、新規に該コネクタを設置する必要があったが、コスト、埃対策などの面から現実的ではない。また、実施例１では、各デバイスがデバイス自身や他のデバイスの履歴情報を管理するため、履歴情報を集中して管理する必要がなく、高速なネットワークや高性能な制御用プロセスコンピュータを必要としないため、コストの面で従来方式より優れている。さらに、実施例１では、デバイスが設置される場所においてすでに動作しているデバイスの履歴情報と自己の診断情報を比較することによりデバイスの異常発生を予測するため、従来の規定値と自己の診断情報を比較する方式に比べると、より迅速、正確にデバイスの診断を行うことができる。実施例１では、デバイスに備えられている無線通信装置を使って履歴情報の受け渡しを行うため、ケーブル接続等を必要とせず、リプレースされるデバイスをリプレースするデバイスに接近させて、履歴情報を送信するために備えられているスイッチを押すだけで、履歴情報の受け渡しを行うことができる。表示装置を確認することにより、受信した履歴情報に関する情報を取得できる。
【００２３】実施例１の変形例を示す。
【００２４】実施例１では、無線通信機器通信を使って履歴情報を受け渡しする例を示した。変形例では、読書き可能な記憶媒体を使って履歴情報を受け渡す例を示す。この点で、実施例１とは異なる。
【００２５】図１１に、変形例における赤外線式光センサの外観を示す。図１と異なるなるのは、記憶媒体（１１０２）と記憶媒体（１１０２）を挿入するためのスロット（１１０１）を追加した点である。赤外線式光センサは、記憶媒体（１１０２）を読書きすることにより履歴情報の受け渡しを行う。
【００２６】変形例２における赤外線式光センサの構成は図２と同じ構成である。ただし、該スロットに該スロットが接続されたことを検知するメモリレバー（２１３）、記憶媒体を接続するメモリスロット（２１４）、メモリレバー（２１３）とメモリスロット（２１４）のインターフェース（２１５）は必要である。
【００２７】図１２に、記憶媒体（１１０２）をメモリスロット（１１０１）に挿入した際に赤外線式光センサが行う処理フローを示す。赤外線式光センサは記憶媒体（１１０２）に格納されている履歴情報をＲＡＭ（２０７）に格納する処理を行う。ＣＰＵ（２０６）は、記憶媒体（１１０２）内の履歴情報を読込み（１２０１）、履歴情報が格納されているかどうかを判断する（１２０２）。次に、履歴情報が格納されていれば、ＲＡＭ（２０７）の空き容量と格納されていない履歴情報のサイズの合計を比較する（１２０３）。ＲＡＭ（２０７）の空き容量のサイズが大きい場合は、ＲＡＭ（２０７）に格納されていない履歴をすべてＲＡＭ（２０７）に格納する。該サイズが小さい場合は、最新の履歴情報からＲＡＭ（２０７）に可能なだけ格納する（１２０４）。次に、赤外線式光センサは、赤外線式光センサ自身の履歴情報を所持していれば（１２０５）、記憶媒体（１１０２）の残り容量を確認しＲＡＭ（２０７）に格納されている赤外線式光センサ自身の履歴情報を格納できるだけの容量があるかどうかを判定する（１２０６）。十分な容量があれば、ＲＡＭ（２０７）に格納されている赤外線式光センサ自身の履歴情報を記憶媒体（１２０２）に格納する（１２０７）。記憶媒体（１２０２）の残り容量が少ない場合は、可能なだけ格納する。該センサ自身の履歴情報だけでなく、ＲＡＭ（２０７）に格納されている履歴情報をすべて記憶媒体に書込んでもよい。記憶媒体（１１０２）に格納されている履歴情報をＲＡＭ（２０７）に格納することなく、診断を行ってもよい。この場合、ＣＰＵ（２０６）は、履歴情報として記憶媒体の内容を参照する。
【００２８】変形例によれば、履歴情報のバックアップを取ることができる。また、ＣＰＵ（２０６）が記憶媒体に格納されている履歴情報を直接参照することにより、ＲＡＭ（２０７）の容量が小さい場合であっても、本方式を使ってデバイスの診断を行うことができる。さらに、無線を使用できない環境において履歴情報の交換を行うことが可能である。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、リプレースされるデバイスとリプレースするデバイスにおいて、履歴情報の受け渡しを容易に行うことができるため、効率的に保守作業を行うことができる。また、環境に適したデバイスの診断を行うため、デバイスの異常発生の予測を従来の方式よりも正確、迅速に行うことができる。
【出願人】 【識別番号】０００００５１０８
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
【出願日】 平成１２年３月１５日（２０００．３．１５）
【代理人】 【識別番号】１０００７５０９６
【弁理士】
【氏名又は名称】作田 康夫
【公開番号】 特開２００１−２６５４２３（Ｐ２００１−２６５４２３Ａ）
【公開日】 平成１３年９月２８日（２００１．９．２８）
【出願番号】 特願２０００−７７７６５（Ｐ２０００−７７７６５）