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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025001075
(43)【公開日】2025-01-08
(54)【発明の名称】異常検知システムおよび異常検知方法
(51)【国際特許分類】
G01N 29/04 20060101AFI20241225BHJP
H03M 7/30 20060101ALI20241225BHJP
G08C 15/00 20060101ALI20241225BHJP
G08C 17/00 20060101ALI20241225BHJP
G08C 15/06 20060101ALI20241225BHJP
H04Q 9/00 20060101ALI20241225BHJP
G01M 99/00 20110101ALI20241225BHJP
G01M 3/24 20060101ALI20241225BHJP
【ＦＩ】
G01N29/04
H03M7/30 Z
G08C15/00 D
G08C17/00 Z
G08C15/06 J
H04Q9/00 311J
G01M99/00 Z
G01M3/24 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023100440
(22)【出願日】2023-06-20
(71)【出願人】
【識別番号】301078191
【氏名又は名称】株式会社日立ハイテクソリューションズ
(74)【代理人】
【識別番号】110002066
【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】猪瀬 悠貴
(72)【発明者】
【氏名】一條 浩一
【テーマコード（参考）】
2F073
2G024
2G047
2G067
5J064
5K048
【Ｆターム（参考）】
2F073AA01
2F073AA11
2F073AA28
2F073AB01
2F073AB04
2F073BB01
2F073BC02
2F073CC03
2F073CC08
2F073CD11
2F073DD07
2F073EF08
2F073FF01
2F073FG01
2F073FG02
2F073FG04
2F073GG01
2F073GG07
2G024AD03
2G024AD14
2G024AD18
2G024AD25
2G024AD33
2G024BA21
2G024BA27
2G024CA13
2G047AA05
2G047AB01
2G047AC09
2G047AC10
2G047BC07
2G047GF24
2G047GG09
2G067AA11
2G067BB26
2G067CC04
2G067DD13
2G067EE13
5J064BB13
5J064BC02
5J064BC18
5K048BA34
5K048DA02
5K048DB06
5K048EB10
5K048GB05
(57)【要約】
【課題】通信コストを削減可能な異常検知システムおよび異常検知方法を提供する。
【解決手段】帯域変換回路２１は、超音波信号ＵＷＳを一定時間毎に区切りながら、一定時間をｎ個の時間帯に分割し、ｎ個の時間帯に含まれるｎ個の分割後超音波信号を、それぞれ並行してｎ個の可聴信号に変換する。ｎ個のエンコーダ２２［１］－２２［ｎ］は、ｎ個の可聴信号からｎ個のエンコーダ出力信号を生成し、ｎ個の送信回路２３［１］－２３［ｎ］は、ｎ個のエンコーダ出力信号を送信する。受信側信号処理装置４０は、ｎ個のエンコーダ出力信号をそれぞれ受信するｎ個の受信回路４３［１］－４３［ｎ］と、ｎ個のエンコーダ出力信号からｎ個のデコーダ出力信号を生成するｎ個のデコーダ４４［１］－４４［ｎ］と、ｎ個のデコーダ出力信号を結合することで超音波信号を復元する結合回路４５と、を備える。
【選択図】図３
【解決手段】帯域変換回路２１は、超音波信号ＵＷＳを一定時間毎に区切りながら、一定時間をｎ個の時間帯に分割し、ｎ個の時間帯に含まれるｎ個の分割後超音波信号を、それぞれ並行してｎ個の可聴信号に変換する。ｎ個のエンコーダ２２［１］－２２［ｎ］は、ｎ個の可聴信号からｎ個のエンコーダ出力信号を生成し、ｎ個の送信回路２３［１］－２３［ｎ］は、ｎ個のエンコーダ出力信号を送信する。受信側信号処理装置４０は、ｎ個のエンコーダ出力信号をそれぞれ受信するｎ個の受信回路４３［１］－４３［ｎ］と、ｎ個のエンコーダ出力信号からｎ個のデコーダ出力信号を生成するｎ個のデコーダ４４［１］－４４［ｎ］と、ｎ個のデコーダ出力信号を結合することで超音波信号を復元する結合回路４５と、を備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
監視対象物から放出された超音波信号を検知する超音波センサと、
前記超音波センサに接続され、前記超音波センサによって検知された前記超音波信号を処理する第１の信号処理装置と、
前記第１の信号処理装置に通信ネットワークを介して接続される第２の信号処理装置と、
を有する異常検知システムであって、
前記第１の信号処理装置は、
ｎを２以上の整数として、前記超音波信号を一定時間毎に区切りながら、前記一定時間をｎ個の時間帯に分割し、前記ｎ個の時間帯にそれぞれ含まれるｎ個の分割後超音波信号を、それぞれ並行して、可聴域の周波数帯を有するｎ個の可聴信号に変換する帯域変換回路と、
前記ｎ個の可聴信号をそれぞれエンコードすることで、ｎ個のエンコーダ出力信号を生成するｎ個のエンコーダと、
前記ｎ個のエンコーダ出力信号をそれぞれ前記第２の信号処理装置へ送信するｎ個の送信回路と、
を備え、
前記第２の信号処理装置は、
前記ｎ個のエンコーダ出力信号をそれぞれ受信するｎ個の受信回路と、
前記ｎ個の受信回路で受信した前記ｎ個のエンコーダ出力信号をそれぞれデコードすることで、ｎ個のデコーダ出力信号を生成するｎ個のデコーダと、
前記ｎ個のデコーダ出力信号を結合することで前記超音波信号を復元する結合回路と、
を備える、
異常検知システム。
前記超音波センサに接続され、前記超音波センサによって検知された前記超音波信号を処理する第１の信号処理装置と、
前記第１の信号処理装置に通信ネットワークを介して接続される第２の信号処理装置と、
を有する異常検知システムであって、
前記第１の信号処理装置は、
ｎを２以上の整数として、前記超音波信号を一定時間毎に区切りながら、前記一定時間をｎ個の時間帯に分割し、前記ｎ個の時間帯にそれぞれ含まれるｎ個の分割後超音波信号を、それぞれ並行して、可聴域の周波数帯を有するｎ個の可聴信号に変換する帯域変換回路と、
前記ｎ個の可聴信号をそれぞれエンコードすることで、ｎ個のエンコーダ出力信号を生成するｎ個のエンコーダと、
前記ｎ個のエンコーダ出力信号をそれぞれ前記第２の信号処理装置へ送信するｎ個の送信回路と、
を備え、
前記第２の信号処理装置は、
前記ｎ個のエンコーダ出力信号をそれぞれ受信するｎ個の受信回路と、
前記ｎ個の受信回路で受信した前記ｎ個のエンコーダ出力信号をそれぞれデコードすることで、ｎ個のデコーダ出力信号を生成するｎ個のデコーダと、
前記ｎ個のデコーダ出力信号を結合することで前記超音波信号を復元する結合回路と、
を備える、
異常検知システム。
【請求項2】
請求項１に記載の異常検知システムにおいて、
前記ｎ個のエンコーダおよび前記ｎ個の送信回路と、前記ｎ個の受信回路および前記ｎ個のデコーダは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に基づいて動作する回路である、
異常検知システム。
前記ｎ個のエンコーダおよび前記ｎ個の送信回路と、前記ｎ個の受信回路および前記ｎ個のデコーダは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に基づいて動作する回路である、
異常検知システム。
【請求項3】
請求項１に記載の異常検知システムにおいて、
さらに、前記結合回路で復元された前記超音波信号を解析することで、前記監視対象物で生じた異常を検知する解析装置を備える、
異常検知システム。
さらに、前記結合回路で復元された前記超音波信号を解析することで、前記監視対象物で生じた異常を検知する解析装置を備える、
異常検知システム。
【請求項4】
請求項３に記載の異常検知システムにおいて、
前記解析装置は、互いに種類が異なる複数の前記監視対象物で生じた異常を、異常の発生元である前記監視対象物の種類を含めて検知する、
異常検知システム。
前記解析装置は、互いに種類が異なる複数の前記監視対象物で生じた異常を、異常の発生元である前記監視対象物の種類を含めて検知する、
異常検知システム。
【請求項5】
請求項３に記載の異常検知システムにおいて、
前記監視対象物は、配管、搬送レール、モータの中の少なくとも一つを含む、
異常検知システム。
前記監視対象物は、配管、搬送レール、モータの中の少なくとも一つを含む、
異常検知システム。
【請求項6】
請求項１に記載の異常検知システムにおいて、
前記帯域変換回路は、
前記超音波信号をディジタルデータであるセンシングデータに変換するアナログディジタル変換器と、
前記センシングデータが書き込まれ、書き込みクロックの周波数と読み出しクロックの周波数とを任意に設定可能なＦＩＦＯバッファと、
前記ＦＩＦＯバッファに対する書き込みおよび読み出しを制御するシーケンサと、
を備える、
異常検知システム。
前記帯域変換回路は、
前記超音波信号をディジタルデータであるセンシングデータに変換するアナログディジタル変換器と、
前記センシングデータが書き込まれ、書き込みクロックの周波数と読み出しクロックの周波数とを任意に設定可能なＦＩＦＯバッファと、
前記ＦＩＦＯバッファに対する書き込みおよび読み出しを制御するシーケンサと、
を備える、
異常検知システム。
【請求項7】
請求項１に記載の異常検知システムにおいて、
前記結合回路は、
前記ｎ個のデコーダ出力信号が書き込まれ、書き込みクロックの周波数と読み出しクロックの周波数とを任意に設定可能なＦＩＦＯバッファと、
前記ＦＩＦＯバッファに対する書き込みおよび読み出しを制御するシーケンサと、
を備える、
異常検知システム。
前記結合回路は、
前記ｎ個のデコーダ出力信号が書き込まれ、書き込みクロックの周波数と読み出しクロックの周波数とを任意に設定可能なＦＩＦＯバッファと、
前記ＦＩＦＯバッファに対する書き込みおよび読み出しを制御するシーケンサと、
を備える、
異常検知システム。
【請求項8】
監視対象物から放出された超音波信号を検知する超音波センサを用いた異常検知方法であって、
ｎを２以上の整数として、前記超音波信号を一定時間毎に区切りながら、前記一定時間をｎ個の時間帯に分割し、前記ｎ個の時間帯にそれぞれ含まれるｎ個の分割後超音波信号を、それぞれ並行して、可聴域の周波数帯を有するｎ個の可聴信号に変換し、
前記ｎ個の可聴信号をそれぞれエンコードすることで、ｎ個のエンコーダ出力信号を生成し、
前記ｎ個のエンコーダ出力信号をそれぞれ送信し、
送信された前記ｎ個のエンコーダ出力信号をそれぞれ受信し、
受信した前記ｎ個のエンコーダ出力信号をそれぞれデコードすることで、ｎ個のデコーダ出力信号を生成し、
前記ｎ個のデコーダ出力信号を結合することで前記超音波信号を復元する、
異常検知方法。
ｎを２以上の整数として、前記超音波信号を一定時間毎に区切りながら、前記一定時間をｎ個の時間帯に分割し、前記ｎ個の時間帯にそれぞれ含まれるｎ個の分割後超音波信号を、それぞれ並行して、可聴域の周波数帯を有するｎ個の可聴信号に変換し、
前記ｎ個の可聴信号をそれぞれエンコードすることで、ｎ個のエンコーダ出力信号を生成し、
前記ｎ個のエンコーダ出力信号をそれぞれ送信し、
送信された前記ｎ個のエンコーダ出力信号をそれぞれ受信し、
受信した前記ｎ個のエンコーダ出力信号をそれぞれデコードすることで、ｎ個のデコーダ出力信号を生成し、
前記ｎ個のデコーダ出力信号を結合することで前記超音波信号を復元する、
異常検知方法。
【請求項9】
請求項８に記載の異常検知方法において、
さらに、復元された前記超音波信号を解析することで、前記監視対象物で生じた異常を検知する、
異常検知方法。
さらに、復元された前記超音波信号を解析することで、前記監視対象物で生じた異常を検知する、
異常検知方法。
【請求項10】
請求項９に記載の異常検知方法において、
前記監視対象物で生じた異常を検知する際に、互いに種類が異なる複数の前記監視対象物で生じた異常を、異常の発生元である前記監視対象物の種類を含めて検知する、
異常検知方法。
前記監視対象物で生じた異常を検知する際に、互いに種類が異なる複数の前記監視対象物で生じた異常を、異常の発生元である前記監視対象物の種類を含めて検知する、
異常検知方法。
【請求項11】
請求項９に記載の異常検知方法において、
前記監視対象物は、配管、搬送レール、モータの中の少なくとも一つを含む、
異常検知方法。
前記監視対象物は、配管、搬送レール、モータの中の少なくとも一つを含む、
異常検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、異常検知システムおよび異常検知方法に関し、例えば、超音波センサを用いた異常検知システムおよび異常検知方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、センサから情報を収集する際の通信量や処理コストの増大を抑制する通信装置が示される。当該通信装置は、センサ装置から測定データを取得し、測定データをフォーマット変換し、変換後の測定データを用いて異常の発生を検知し、異常の発生を検知した場合、ネットワークを介してユーザ装置に通知する。フォーマット変換では、０－２００Ｈｚといった振動データに対して、周波数分解や音声データへの変換等が行われる。また、当該通信装置は、測定データを圧縮してクラウドサーバ等へ送信する。
【0003】
特許文献２には、センサ装置から送信するデータ量を削減するセンサネットワークが示される。当該センサ装置は、センサ素子からの時系列データに対してフィルタ処理を行うことで特定の周波数成分の時系列データを抽出し、抽出された時系列データと閾値とを比較することで１または複数の有意区間を決定し、決定した有意区間におけるデータを無線送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１８－１５２６６２号公報
【特許文献2】特開２０１７－１２２９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
例えば、設備等に設けられる監視対象物の異常を早期に検知するため、異常が生じた監視対象物から放出される超音波信号を、超音波センサで検知する方式が用いられることがある。超音波信号は、例えば、２０ｋＨｚ－８０ｋＨｚの周波数帯域を有する。このため、超音波信号をディジタルのセンシングデータとして取得するためには、少なくとも、２００ｋｓｐｓ程度のサンプリングレートが必要とされる。このため、例えば、下位装置でサンプリングによって取得したセンシングデータを、通信ネットワークを介して上位装置へ送信する際に、通信量、ひいては通信コストが増大し得る。
【0006】
一方、通信量を削減するため、例えば、特許文献１または特許文献２に示されるように、下位装置側でセンシングデータに対する解析または異常の検知を行い、その結果を反映したデータを上位装置へ送信するような方式が考えられる。ただし、特に、監視対象物が多種であるような場合、異常発生時にセンシングデータに生じる現象は、監視対象物の種類毎に異なり得る。このため、下位装置が有する限られた計算資源の中で、様々な現象を全て網羅するような解析等を行うことは、容易でない。
【0007】
したがって、異常の検知漏れを確実に防止するためには、下位装置側で、上位装置へ送信するデータを選定するような方式ではなく、取得したセンシングデータ自体を、上位装置へ送信する方式を用いることが望ましい。さらに、その前提のもとで、通信量を削減することが望ましい。なお、特許文献１には、測定データを圧縮して上位装置へ送信することが記載される。しかしながら、超音波信号に基づく大量のセンシングデータを単純に圧縮しただけでは、通信量を十分に削減できるとは限らない。さらに、特に、早期に異常を検知するため、センシングデータをリアルタイムで上位装置へ送信する場合、大量のセンシングデータに伴い高い通信速度も必要とされる。
【0008】
本発明は、このようなことに鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、通信コストを削減可能な異常検知システムおよび異常検知方法を提供することにある。
【0009】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本願において開示される実施の形態のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【0011】
本発明の代表的な実施の形態による異常検知システムは、監視対象物から放出された超音波信号を検知する超音波センサと、超音波センサに接続され、超音波センサによって検知された超音波信号を処理する第１の信号処理装置と、第１の信号処理装置に通信ネットワークを介して接続される第２の信号処理装置と、を有する。第１の信号処理装置は、帯域変換回路と、ｎ個のエンコーダと、ｎ個の送信回路とを備える。帯域変換回路は、超音波信号を一定時間毎に区切りながら、一定時間をｎ個の時間帯に分割し、ｎ個の時間帯に含まれるｎ個の分割後超音波信号を、それぞれ並行してｎ個の可聴信号に変換する。ｎ個のエンコーダは、ｎ個の可聴信号からｎ個のエンコーダ出力信号を生成し、ｎ個の送信回路は、ｎ個のエンコーダ出力信号を第２の信号処理装置へ送信する。第２の信号処理装置は、ｎ個のエンコーダ出力信号をそれぞれ受信するｎ個の受信回路と、ｎ個のエンコーダ出力信号からｎ個のデコーダ出力信号を生成するｎ個のデコーダと、ｎ個のデコーダ出力信号を結合することで超音波信号を復元する結合回路と、を備える。
【発明の効果】
【0012】
本願において開示される発明のうち、代表的な実施の形態によって得られる効果を簡単に説明すると、通信コストを削減可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】一実施の形態による異常検知システムの構成例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。
【0015】
＜異常検知システムの概略＞
図１は、一実施の形態による異常検知システムの構成例を示す概略図である。図１に示される異常検知システムは、工場等の設備１０内に設けられる超音波センサ１５および送信側信号処理装置（第１の信号処理装置）２０と、送信側信号処理装置２０に通信ネットワーク３０を介して接続される受信側信号処理装置（第２の信号処理装置）４０と、受信側信号処理装置４０に接続される解析装置４１とを備える。設備１０内には、例えば、結合部材を含む配管１１ａや、モータ１１ｂや、搬送レール１１ｃ等といった様々な監視対象物１１が設けられる。
図１は、一実施の形態による異常検知システムの構成例を示す概略図である。図１に示される異常検知システムは、工場等の設備１０内に設けられる超音波センサ１５および送信側信号処理装置（第１の信号処理装置）２０と、送信側信号処理装置２０に通信ネットワーク３０を介して接続される受信側信号処理装置（第２の信号処理装置）４０と、受信側信号処理装置４０に接続される解析装置４１とを備える。設備１０内には、例えば、結合部材を含む配管１１ａや、モータ１１ｂや、搬送レール１１ｃ等といった様々な監視対象物１１が設けられる。
【0016】
ここで、例えば、配管１１ａにおいて、亀裂や、結合部材の緩み等によって気体が漏洩した場合、異常の程度が進行する前の早期の段階において、気体の漏洩箇所から超音波信号が放出される。詳細には、例えば、２０ｋＨｚ－８０ｋＨｚの周波数帯において、異常が無い場合と比べて十分に高い強度の周波数スペクトルを有する超音波信号が放出される。この際に、２０Ｈｚ－２０ｋＨｚといった可聴域での周波数スペクトルには、異常が有る場合と無い場合とで、十分な強度差が生じないことがある。なお、異常の程度が進行すると、可聴域でも十分な強度差が生じ得る。
【0017】
また、搬送レール１１ｃにおいても、例えば、摩耗や傷が生じた場合に、早期の段階から、超音波信号が放出され得る。さらに、モータ１１ｂにおいては、例えば、軸受部に損傷が生じた場合や、ロータにアンバランスが生じた場合や、絶縁不良が生じた場合等で、早期の段階から、超音波信号が放出され得る。図２は、図１において、モータ１１ｂの軸受部に損傷が生じた場合の現象の一例について説明する図である。
【0018】
図２に示される軸受部は、軸周りに複数の転動体が配置されたボールベアリングの構造を有する。例えば、ある転動体に微小な傷等が生じると、図２に示されるように、モータ１１ｂの回転周期毎に、ある程度大きい振幅を有する超音波信号６０が生じ得る。超音波信号６０の振幅の大きさは、異常の程度に応じて変化し得る。また、傷の大きさが大きい場合には、回転周期毎に、可聴域での可聴信号も生じ得る。なお、異常が無い場合には、このような超音波信号６０は発生せず、理想的には、常時ゼロ振幅の信号が得られる。
【0019】
図１における超音波センサ１５は、このような監視対象物１１から放出された超音波信号を検知する。送信側信号処理装置２０は、超音波センサ１５に接続され、超音波センサ１５によって検知された超音波信号を処理する。この際に、送信側信号処理装置２０は、超音波信号をサンプリングすることで、超音波信号のディジタルデータであるセンシングデータを生成する。そして、送信側信号処理装置２０は、生成したセンシングデータを、通信ネットワーク３０を介して受信側信号処理装置４０へ送信する。なお、送信側信号処理装置２０の詳細に関しては後述する。
【0020】
通信ネットワーク３０は、例えば、イーサネット（登録商標）ケーブル等を用いた有線ネットワークであっても、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格等に基づく無線ネットワークであってもよい。受信側信号処理装置４０は、送信側信号処理装置２０からのセンシングデータを受信し、解析装置４１へ出力する。この際に、受信側信号処理装置４０は、詳細は後述するが、解析装置４１に正しい解析を行わせるために、受信したセンシングデータを処理する。
【0021】
解析装置４１は、受信側信号処理装置４０からのセンシングデータ、ひいては超音波信号を解析することで異常を検知する。解析装置４１は、例えば、プロセッサおよびメモリを有するサーバ等であり、プロセッサがメモリに格納された解析プログラム等を実行することで、解析処理を実行する。なお、受信側信号処理装置４０と解析装置４１は、一体であってもよい。また、受信側信号処理装置４０および解析装置４１は、送信側信号処理装置２０を下位装置とした場合、上位装置に相当する。
【0022】
このような異常検知システムにおいて、様々な監視対象物１１で生じた異常を確実に検知し、さらには、異常の発生元となる監視対象物１１を識別できるようにするためには、十分な計算資源を容易に有し得る解析装置４１に解析を行わせることが望ましい。解析装置４１を用いると、例えばＡＩ（Artificial Intelligence）等を用いた高度な解析処理を実行できる。さらに、この際には、解析装置４１によって異常が早期に検知されることが望ましい。
【0023】
そのためには、送信側信号処理装置２０は、受信側信号処理装置４０に、センシングデータ自体をリアルタイムに送信する必要がある。しかしながら、特に、超音波信号のセンシングデータは、データ量が大きくなり得る。このため、通信量が増大する。さらに、高い通信速度を実現可能な送信側信号処理装置２０を設ける必要がある。これらの結果、通信コストが増大し得る。そこで、以下に説明するような実施の形態の方式を用いることが有益となる。
【0024】
＜送信側信号処理装置および受信側信号処理装置の詳細＞
図３は、図１における送信側信号処理装置２０および受信側信号処理装置４０の主要部の概略構成例を示すブロック図である。図４は、図３における送信側信号処理装置２０および受信側信号処理装置４０の概略的な動作例を示す模式図である。図３において、送信側信号処理装置（第１の信号処理装置）２０は、帯域変換回路２１と、ｎを２以上の整数として、ｎ個のエンコーダ２２［１］－２２［ｎ］と、ｎ個の送信回路２３［１］－２３［ｎ］とを備える。
図３は、図１における送信側信号処理装置２０および受信側信号処理装置４０の主要部の概略構成例を示すブロック図である。図４は、図３における送信側信号処理装置２０および受信側信号処理装置４０の概略的な動作例を示す模式図である。図３において、送信側信号処理装置（第１の信号処理装置）２０は、帯域変換回路２１と、ｎを２以上の整数として、ｎ個のエンコーダ２２［１］－２２［ｎ］と、ｎ個の送信回路２３［１］－２３［ｎ］とを備える。
【0025】
この例では、送信側信号処理装置２０は、超音波センサ１５からの検知信号を、フィルタ１６を介して入力するか、またはスルーパスを介して入力する。フィルタ１６は、例えば、２０ｋＨｚ～８０ｋＨｚの超音波信号ＵＷＳを通過させるバンドパスフィルタである。また、送信側信号処理装置２０は、例えば、可聴域の検知信号を対象に処理を行うような場合、超音波センサ１５からの検知信号を、スルーパスを介して入力する。なお、実施の形態では、スルーパスは、必ずしも設けられる必要はない。
【0026】
帯域変換回路２１は、超音波センサ１５からの超音波信号ＵＷＳを一定時間毎に区切りながら、当該一定時間をｎ個の時間帯に分割する。そして、帯域変換回路２１は、ｎ個の時間帯にそれぞれ含まれるｎ個の分割後超音波信号を、それぞれ並行して、可聴域の周波数帯を有するｎ個の可聴信号に変換し、ｎ個のエンコーダ入力信号ＥＳｉ［１］－ＥＳｉ［ｎ］として出力する。例えば、超音波信号ＵＷＳの周波数帯は、２０ｋＨｚ－８０ｋＨｚであり、可聴信号であるエンコーダ入力信号ＥＳｉ［１］－ＥＳｉ［ｎ］の周波数帯は、２０Ｈｚ－２０ｋＨｚである。
【0027】
図４に示される例では、帯域変換回路２１は、超音波信号ＵＷＳを一定時間Ｔｍ毎に区切り、当該一定時間Ｔｍをｎ個の時間帯Ｔｄ［１］－Ｔｄ［ｎ］に分割している。そして、帯域変換回路２１は、各時間帯Ｔｄ［１］－Ｔｄ［ｎ］に含まれる分割後超音波信号をそれぞれ可聴信号に変換している。この例では、帯域変換回路２１は、超音波信号ＵＷＳの周波数をｆとして、各分割後超音波信号を、例えば、ｆ／ｎの周波数を有する可聴信号に変換している。
【0028】
図３において、ｎ個のエンコーダ２２［１］－２２［ｎ］は、帯域変換回路２１からのｎ個の可聴信号、すなわちエンコーダ入力信号ＥＳｉ［１］－ＥＳｉ［ｎ］をそれぞれエンコードすることで、ｎ個のエンコーダ出力信号ＥＳｏ［１］－ＥＳｏ［ｎ］を生成する。ｎ個の送信回路２３［１］－２３［ｎ］は、ｎ個のエンコーダ出力信号ＥＳｏ［１］－ＥＳｏ［ｎ］を、それぞれ、通信ネットワーク３０を介して受信側信号処理装置４０へ送信する。
【0029】
エンコーダ２２［１］－２２［ｎ］は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格におけるａｐｔＸ（登録商標）、ａｐｔＸ ＨＤ、ＬＣ３（Low Complexity Communications Codec）等のコーデック方式に基づいてエンコードを実行する。例えば、このようなコーデック方式を用いることで、高音質、ひいてはコーデック前後における信号の高い同一性と、高圧縮率とを実現できる。
【0030】
その結果、超音波信号ＵＷＳを、高品質で受信側信号処理装置４０へ送信できるため、信号の品質が変わることによる異常の検知漏れ等を防止できる。さらに、高圧縮率によって、通信量を削減できる。なお、コーデック方式は、前述した方式に特に限定されない。すなわち、可聴信号においては、高音質かつ高圧縮率を実現できる様々なコーデック方式が知られており、これらの方式を用いることができる。
【0031】
送信回路２３［１］－２３［ｎ］は、図４からも分かるように、それぞれ、分割された時間帯Ｔｄ［１］－Ｔｄ［ｎ］に含まれる分割後超音波信号のデータ、詳細には、可聴信号に変換されたのちにエンコードされたデータを送信する。このため、例えば、ある時間内に１個の通信回路で超音波信号ＵＷＳのデータを送信する場合と比較して、各送信回路２３［１］－２３［ｎ］は、同じ時間内に１／ｎのデータ量を送信すればよい。その結果、高い通信速度は求められず、これに伴い、通信コストが低減され得る。
【0032】
送信回路２３［１］－２３［ｎ］は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に基づく無線インタフェース回路である。これに限らず、送信回路２３［１］－２３［ｎ］は、無線ＬＡＮに基づくインタフェース回路や、有線ＬＡＮに基づくインタフェース回路等であってもよい。ただし、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥ Ａｕｄｉｏ対応のＩＣチップ等のように、エンコーダおよび送信回路が組み込まれたＩＣチップが一般的に知られている。したがって、実装の容易性等の観点からは、エンコーダ２２［１］－２２［ｎ］および送信回路２３［１］－２３［ｎ］は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に基づいて動作する回路であるとよい。
【0033】
受信側信号処理装置（第２の信号処理装置）４０は、ｎ個の受信回路４３［１］－４３［ｎ］と、ｎ個のデコーダ４４［１］－４４［ｎ］と、結合回路４５と、を備える。ｎ個の受信回路４３［１］－４３［ｎ］は、送信回路２３［１］－２３［ｎ］からの送信信号に含まれるｎ個のエンコーダ出力信号ＥＳｏ［１］－ＥＳｏ［ｎ］をそれぞれ受信し、ｎ個のデコーダ入力信号ＤＳｉ［１］－ＤＳｉ［ｎ］として出力する。ｎ個のデコーダ４４［１］－４４［ｎ］は、受信回路４３［１］－４３［ｎ］からのｎ個のデコーダ入力信号ＤＳｉ［１］－ＤＳｉ［ｎ］をそれぞれデコードすることで、ｎ個のデコーダ出力信号ＤＳｏ［１］－ＤＳｏ［ｎ］を生成する。
【0034】
ｎ個の受信回路４３［１］－４３［ｎ］は、ｎ個の送信回路２３［１］－２３［ｎ］と同じ通信プロトコルに基づいて動作する。同様に、デコーダ４４［１］－４４［ｎ］も、エンコーダ２２［１］－２２［ｎ］と同じコーデック方式に基づいて動作する。受信回路４３［１］－４３［ｎ］およびデコーダ４４［１］－４４［ｎ］も、エンコーダ２２［１］－２２［ｎ］および送信回路２３［１］－２３［ｎ］と同様に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に基づいて動作する回路であるとよい。
【0035】
結合回路４５は、デコーダ４４［１］－４４［ｎ］からのｎ個のデコーダ出力信号ＤＳｏ［１］－ＤＳｏ［ｎ］を結合することで元の超音波信号ＵＷＳを復元する。具体的には、結合回路４５は、図４に示されるように、分割されたｎ個の時間帯Ｔｄ［１］－Ｔｄ［ｎ］に含まれる分割後超音波信号、実際には可聴信号を、周波数を元に戻しながら順に結合することで、一定時間Ｔｍ内の超音波信号ＵＷＳを復元する。
【0036】
図３における解析装置４１は、結合回路４５によって復元された超音波信号ＵＷＳを解析することで、図１に示したような、互いに種類が異なる複数の監視対象物１１で生じた異常を検知する。具体的には、解析装置４１は、例えば、予め、ＡＩ等を用いて、超音波信号ＵＷＳ、詳細にはそのセンシングデータに生じる異常の特徴を監視対象物１１の種類毎に学習し、学習済みのＡＩモデルを作成しておく。そして、解析装置４１は、学習済みのＡＩモデルに、結合回路４５からの超音波信号ＵＷＳ、詳細にはそのセンシングデータを入力することで、複数の監視対象物１１で生じた異常を、異常の発生元である監視対象物１１の種類を含めて検知する。
【0037】
このように、解析装置４１は、高精度に復元された超音波信号ＵＷＳに基づいて異常を検知する。この際に、上位に設置される解析装置４１は、通常、大きい計算資源を用いた高度な解析を容易に実現できる。これらの結果、異常の検知漏れ等を防止できる。なお、解析装置４１は、例えば、プロセッサによってＡＩプログラム等を実行可能なサーバ等によって実現される。この際に、例えば、ｎ個のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ ＩＣチップ等を搭載したサーバであれば、解析装置４１の一部として、受信側信号処理装置４０を搭載することも可能である。
【0038】
＜帯域変換回路の詳細＞
図５は、図３における帯域変換回路２１の構成例を示す回路ブロック図である。図５に示される帯域変換回路２１は、アナログディジタル変換器（ＡＤＣ）２５と、ｎ個のＦＩＦＯ（First in First out）バッファ２６［１］－２６［ｎ］と、シーケンサ２７とを備える。アナログディジタル変換器２５は、超音波センサ１５からの超音波信号ＵＷＳを、サンプリングクロックＳＣＫに応じて、ディジタルデータであるセンシングデータＤｓｅｎに変換する。センシングデータＤｓｅｎは、例えば、１６ビット等のビット幅（ｋ）を有する。
図５は、図３における帯域変換回路２１の構成例を示す回路ブロック図である。図５に示される帯域変換回路２１は、アナログディジタル変換器（ＡＤＣ）２５と、ｎ個のＦＩＦＯ（First in First out）バッファ２６［１］－２６［ｎ］と、シーケンサ２７とを備える。アナログディジタル変換器２５は、超音波センサ１５からの超音波信号ＵＷＳを、サンプリングクロックＳＣＫに応じて、ディジタルデータであるセンシングデータＤｓｅｎに変換する。センシングデータＤｓｅｎは、例えば、１６ビット等のビット幅（ｋ）を有する。
【0039】
センシングデータＤｓｅｎは、書き込みクロックＷＣＫｅ［１］－ＷＣＫｅ［ｎ］に応じて、ｎ個のＦＩＦＯバッファ２６［１］－２６［ｎ］に、それぞれ、ライトデータＷＤｅ［１］－ＷＤｅ［ｎ］として書き込まれる。この例では、ｎ個のＦＩＦＯバッファ２６［１］－２６［ｎ］には、それぞれ、図４に示したようなｎ個の時間帯Ｔｄ［１］－Ｔｄ［ｎ］に分割されたｎセットのセンシングデータＤｓｅｎが書き込まれる。
【0040】
また、ｎ個のＦＩＦＯバッファ２６［１］－２６［ｎ］からは、それぞれ、読み出しクロックＲＣＫｅ［１］－ＲＣＫｅ［ｎ］に応じて、リードデータＲＤｅ［１］－ＲＤｅ［ｎ］が読み出される。この際に、各ＦＩＦＯバッファにおいて、リードデータＲＤｅ［１］－ＲＤｅ［ｎ］は、書き込まれ順に読み出される。なお、リードデータＲＤｅ［１］－ＲＤｅ［ｎ］は、それぞれ、エンコーダ入力信号ＥＳｉ［１］－ＥＳｉ［ｎ］でもある。
【0041】
ＦＩＦＯバッファ２６［１］－２６［ｎ］では、書き込みクロックＷＣＫｅの周波数と読み出しクロックＲＣＫｅの周波数とを任意に設定可能である。具体例として、読み出しクロックＲＣＫｅの周波数（ｆ）は、エンコーダ２２［１］－２２［ｎ］の仕様に基づいて設定され、例えば、４８ｋＨｚ等に設定される。一方、書き込みクロックＷＣＫｅの周波数は、読み出しクロックＲＣＫｅの周波数（ｆ）のｎ倍等に設定され、例えば、ｆ＝４８ｋＨｚかつｎ＝５の場合、２４０ｋＨｚに設定される。サンプリングクロックＳＣＫによるサンプリング周波数も、書き込みクロックＷＣＫｅの周波数と同じ値に設定される。
【0042】
シーケンサ２７は、ＦＩＦＯバッファ２６［１］－２６［ｎ］に対する書き込みおよび読み出しを制御する。この例では、シーケンサ２７は、ｎ個の書き込みクロックＷＣＫｅ［１］－ＷＣＫｅ［ｎ］のぞれぞれと、ｎ個の読み出しクロックＲＣＫｅ［１］－ＲＣＫｅ［ｎ］のそれぞれとを個別に制御する。
【0043】
帯域変換回路２１は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、または、ＡＤＣ搭載のＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等によって実現され得る。あるいは、帯域変換回路２１は、例えば、プロセッサ、メモリ、ＡＤＣを搭載したマイクロコントローラ等によっても実現され得る。この場合、ＦＩＦＯバッファ２６［１］－２６［ｎ］およびシーケンサ２７の機能は、プロセッサによるプログラム処理で実現される。
【0044】
図６は、図５に示される帯域変換回路２１の具体的な動作例を示すタイムチャートである。この例では、図４における一定時間Ｔｍは、１ｓに設定され、時分割数ｎは、５に設定される。これに伴い、分割された時間帯Ｔｄは、０．２ｓとなる。また、サンプリング周波数および書き込みクロックＷＣＫｅの周波数は、２４０ｋＨｚに設定され、読み出しクロックＲＣＫｅの周波数は、４８ｋＨｚに設定される。
【0045】
図６において、センシングデータＤｓｅｎは、一定時間Ｔｍの間に２４０ｋ個入力され、時間帯Ｔｄの間に４８ｋ個入力される。一定時間Ｔｍ［１］内の１番目の時間帯Ｔｄ［１］において、シーケンサ２７は、書き込みクロックＷＣＫｅ［１］を出力することで、ＦＩＦＯバッファ２６［１］に、４８ｋ個のセンシングデータＤｓｅｎをライトデータＷＤｅ［１］として順次書き込む。２番目の時間帯Ｔｄ［２］において、シーケンサ２７は、書き込みクロックＷＣＫｅ［２］を出力することで、ＦＩＦＯバッファ２６［２］に、４８ｋ個のセンシングデータＤｓｅｎをライトデータＷＤｅ［２］として順次書き込む。
【0046】
以降同様にして、５番目の時間帯Ｔｄ［５］において、シーケンサ２７は、書き込みクロックＷＣＫｅ［５］を出力することで、ＦＩＦＯバッファ２６［５］に、４８ｋ個のセンシングデータＤｓｅｎをライトデータＷＤｅ［５］として順次書き込む。その後の一定時間Ｔｍ［２］，Ｔｍ［３］，…においても、一定時間Ｔｍ［１］の場合と同様の処理が繰り返し実行される。
【0047】
一方、一定時間Ｔｍ［１］で入力される２４０ｋ個のセンシングデータＤｓｅｎは、当該一定時間Ｔｍ［１］内の５番目の時間帯Ｔｄ［５］を経た時点で、５個のＦＩＦＯバッファ２６［１］－２６［５］に全て書き込まれる。シーケンサ２７は、この例では、次の一定時間Ｔｍ［２］において、ＦＩＦＯバッファ２６［１］－２６［５］に、書き込み時の１／５の周波数となる読み出しクロックＲＣＫｅ［１］－ＲＣＫｅ［５］を出力する。これに伴い、一定時間Ｔｍ［２］において、ＦＩＦＯバッファ２６［１］－２６［５］のそれぞれから４８ｋ個のセンシングデータＤｓｅｎが読み出され、合計で２４０ｋ個のセンシングデータＤｓｅｎが読み出される。
【0048】
なお、図５および図６では、センシングデータＤｓｅｎをｎ個のＦＩＦＯバッファ２６［１］－２６［５］に振り分ける構成例を示した。ただし、その代わりに、例えば、センシングデータＤｓｅｎを１個のＦＩＦＯバッファに書き込み、それを読み出しクロックＲＣＫｅで読み出す際に、読み出し先をｎ個に振り分けるような構成であってもよい。
【0049】
また、一定時間Ｔｍの値や時分割数ｎの値は、適宜変更可能である。例えば、図６において、一定時間Ｔｍを２ｓに変更した場合、一定時間Ｔｍ内に、４８０ｋ個のセンシングデータＤｓｅｎが含まれ、分割された時間帯Ｔｄ内に、９６ｋ個のセンシングデータＤｓｅｎが含まれるような動作となる。また、図６において、時分割数ｎの値を１０に変更した場合、１０個のＦＩＦＯバッファ２６［１］－２６［１０］が設けられ、サンプリング周波数および書き込みクロックＷＣＫｅの周波数は４８０ｋＨｚに変更され、分割された時間帯Ｔｄ内に、２４ｋ個のセンシングデータＤｓｅｎが含まれるような動作となる。
【0050】
さらに、サンプリング周波数および書き込みクロックＷＣＫｅの周波数は、必ずしも、読み出しクロックＲＣＫｅの周波数（ｆ）のｎ倍に限定されない。すなわち、少なくとも、ＦＩＦＯバッファが満杯になる状況、ひいては、センシングデータＤｓｅｎを書き込めない状況が生じない条件であればよい。具体的には、例えば、読み出しクロックＲＣＫｅの周波数（ｆ）に対して、サンプリング周波数および書き込みクロックＷＣＫｅの周波数は、ｎ×ｆよりも小さい値であればよい。
【0051】
＜結合回路の詳細＞
図７は、図３における結合回路４５の構成例を示す回路ブロック図である。図７に示される結合回路４５は、ｎ個のＦＩＦＯバッファ５０［１］－５０［ｎ］と、メモリ５１と、シーケンサ５２とを備える。ｎ個のＦＩＦＯバッファ５０［１］－５０［ｎ］には、それぞれ、ｎ個のデコーダ４４［１］－４４［ｎ］からのデコーダ出力信号ＤＳｏ［１］－ＤＳｏ［ｎ］が入力される。デコーダ出力信号ＤＳｏ［１］－ＤＳｏ［ｎ］のそれぞれは、例えば、１６ビット等のビット幅（ｋ）を有する。
図７は、図３における結合回路４５の構成例を示す回路ブロック図である。図７に示される結合回路４５は、ｎ個のＦＩＦＯバッファ５０［１］－５０［ｎ］と、メモリ５１と、シーケンサ５２とを備える。ｎ個のＦＩＦＯバッファ５０［１］－５０［ｎ］には、それぞれ、ｎ個のデコーダ４４［１］－４４［ｎ］からのデコーダ出力信号ＤＳｏ［１］－ＤＳｏ［ｎ］が入力される。デコーダ出力信号ＤＳｏ［１］－ＤＳｏ［ｎ］のそれぞれは、例えば、１６ビット等のビット幅（ｋ）を有する。
【0052】
デコーダ出力信号ＤＳｏ［１］－ＤＳｏ［ｎ］は、書き込みクロックＷＣＫｄ［１］－ＷＣＫｄ［ｎ］に応じて、ｎ個のＦＩＦＯバッファ５０［１］－５０［ｎ］に、それぞれ、ライトデータＷＤｄ［１］－ＷＤｄ［ｎ］として書き込まれる。また、ｎ個のＦＩＦＯバッファ５０［１］－５０［ｎ］からは、それぞれ、読み出しクロックＲＣＫｄ［１］－ＲＣＫｄ［ｎ］に応じて、リードデータＲＤｄ［１］－ＲＤｄ［ｎ］が読み出される。
【0053】
読み出されたリードデータＲＤｄ［１］－ＲＤｄ［ｎ］は、ｋビットの共通バスに出力される。なお、各ＦＩＦＯバッファにおいて、リードデータＲＤｄ［１］－ＲＤｄ［ｎ］は、書き込まれ順に読み出される。また、ｎ個のＦＩＦＯバッファ５０［１］－５０［ｎ］からの読み出し動作は、図４に示した時間帯Ｔｄ毎に、時分割で順に行われる。
【0054】
ＦＩＦＯバッファ５０［１］－５０［ｎ］でも、書き込みクロックＷＣＫｄの周波数と読み出しクロックＲＣＫｄの周波数とを任意に設定可能である。具体例として、書き込みクロックＷＣＫｄの周波数（ｆ）は、デコーダ４４［１］－４４［ｎ］の仕様に基づいて設定され、例えば、４８ｋＨｚ等に設定される。一方、読み出しクロックＲＣＫｄの周波数は、書き込みクロックＷＣＫｄの周波数（ｆ）のｎ倍等に設定され、例えば、ｆ＝４８ｋＨｚかつｎ＝５の場合、２４０ｋＨｚに設定される。
【0055】
ＦＩＦＯバッファ５０［１］－５０［ｎ］からｋビットの共通バスに出力されたリードデータＲＤｄ［１］－ＲＤｄ［ｎ］は、書き込みクロックＷＣＫｉに応じて、メモリ５１にライトデータＷＤｉとして書き込まれる。書き込みクロックＷＣＫｉの周波数は、読み出しクロックＲＣＫｄの周波数と同じ値に設定される。
【0056】
シーケンサ５２は、ＦＩＦＯバッファ５０［１］－５０［ｎ］に対する書き込みおよび読み出しと、メモリ５１に対する書き込みとを制御する。この例では、シーケンサ５２は、ＦＩＦＯバッファへのｎ個の書き込みクロックＷＣＫｄ［１］－ＷＣＫｄ［ｎ］およびｎ個の読み出しクロックＲＣＫｄ［１］－ＲＣＫｄ［ｎ］のそれぞれと、メモリ５１への書き込みクロックＷＣＫｉとを個別に制御する。
【0057】
結合回路４５は、例えば、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡ等によって実現され得る。または、結合回路４５は、プロセッサ、メモリを搭載したマイクロコントローラ等によっても実現され得る。あるいは、結合回路４５は、プロセッサ、メモリを搭載した解析装置４１によっても実現され得る。結合回路４５をマイクロコントローラや解析装置４１で実現する場合、ＦＩＦＯバッファ５０［１］－５０［ｎ］およびシーケンサ５２の機能は、プロセッサによるプログラム処理で実現される。
【0058】
図８は、図７に示される結合回路４５の具体的な動作例を示すタイムチャートである。図８では、図６における条件を反映して、一定時間Ｔｍは、１ｓに設定され、時分割数ｎは、５に設定される。これに伴い、分割された時間帯Ｔｄは、０．２ｓとなる。また、図６の場合とは反対に、書き込みクロックＷＣＫｄの周波数は、４８ｋＨｚに設定され、読み出しクロックＲＣＫｄの周波数は、２４０ｋＨｚに設定される。なお、メモリ５１への書き込みクロックＷＣＫｉの周波数も、２４０ｋＨｚに設定される。
【0059】
図８において、一定時間Ｔｍ［１］では、５個のデコーダ出力信号ＤＳｏ［１］－ＤＳｏ［５］によって、合計で２４０ｋ個（＝４８ｋ×５個）のセンシングデータが入力される。シーケンサ５２は、一定時間Ｔｍ［１］内で、５個の書き込みクロックＷＣＫｄ［１］－ＷＣＫｄ［５］を出力する。これにより、５個のＦＩＦＯバッファ５０［１］－５０［５］には、それぞれ、４８ｋ個のセンシングデータが、ライトデータＷＤｄ［１］－ＷＤｄ［５］として書き込まれる。その後の一定時間Ｔｍ［２］，Ｔｍ［３］，…でも、同様の入力に応じて同様の書き込み動作が行われる。
【0060】
一方、一定時間Ｔｍ［２］内の１番目の時間帯Ｔｄ［１］において、シーケンサ５２は、書き込みクロックＷＣＫｄの５倍の周波数を有する読み出しクロックＲＣＫｄ［１］を出力することで、ＦＩＦＯバッファ５０［１］から共通バスに、４８ｋ個のリードデータＲＤｄ［１］を順に読み出す。２番目の時間帯Ｔｄ［２］では、シーケンサ５２は、読み出しクロックＲＣＫｄ［２］を出力することで、ＦＩＦＯバッファ５０［２］から共通バスに、４８ｋ個のリードデータＲＤｄ［２］を順に読み出す。以降同様にして、５番目の時間帯Ｔｄ［５］では、シーケンサ５２は、読み出しクロックＲＣＫｄ［５］を出力することで、ＦＩＦＯバッファ５０［５］から共通バスに、４８ｋ個のリードデータＲＤｄ［５］を順に読み出す。
【0061】
一方、一定時間Ｔｍ［２］では、このような読み出し動作と並行して、シーケンサ５２は、書き込みクロックＷＣＫｉを出力する。これにより、共通バスに順に読み出された合計で２４０ｋ個（＝４８ｋ×５個）のセンシングデータは、メモリ５１に、ライトデータＷＤｉとして書き込まれる。すなわち、メモリ５１において、４８ｋ×５個のセンシングデータが順に結合されることで、２４０ｋ個のセンシングデータが復元される。復元された２４０ｋ個のセンシングデータは、図６に示した一定時間Ｔｍ［１］内での２４０ｋ個のセンシングデータＤｓｅｎに相当する。その後の一定時間Ｔｍ［３］，…でも、同様の復元動作が行われる。
【0062】
＜実施の形態の主要な効果＞
以上、実施の形態の方式は、検知した超音波信号を、複数の時間帯に分割し、複数の時間帯の処理を並列処理に転換して、可聴信号への変換、エンコードおよび送信、受信およびデコードを行ったのち、分割した時間帯を元通りに復元する方式となっている。超音波信号を可聴信号へ変換することで、高効率なコーデック方式を適用できるため、送受信に伴う通信量を削減できる。また、並列処理に転換することで、それぞれの送受信に伴う通信速度を下げられる。これらの結果、代表的には、通信コストを削減可能になる。
以上、実施の形態の方式は、検知した超音波信号を、複数の時間帯に分割し、複数の時間帯の処理を並列処理に転換して、可聴信号への変換、エンコードおよび送信、受信およびデコードを行ったのち、分割した時間帯を元通りに復元する方式となっている。超音波信号を可聴信号へ変換することで、高効率なコーデック方式を適用できるため、送受信に伴う通信量を削減できる。また、並列処理に転換することで、それぞれの送受信に伴う通信速度を下げられる。これらの結果、代表的には、通信コストを削減可能になる。
【0063】
また、下位装置は、超音波信号を解析することなく上位装置へ送信すればよい。このため、下位装置を、特定の監視対象物を対象とした専用品ではなく汎用品として用いることができる。この際には、下位装置に対して大きい計算資源も要求されない。そして、大きい計算資源を容易に有し得る上位装置に、復元した超音波信号のセンシングデータを解析させることで、様々な種類の監視対象物に対して、異常の検知漏れを防止できる。
【0064】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、前述した実施の形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【0065】
１１…監視対象物、１１ａ…配管、１１ｂ…モータ、１１ｃ…搬送レール、１５…超音波センサ、２０…送信側信号処理装置、２１…帯域変換回路、２２［１］－２２［ｎ］…エンコーダ、２３［１］－２３［ｎ］…送信回路、２５…アナログディジタル変換器、２６［１］－２６［ｎ］…ＦＩＦＯバッファ、２７…シーケンサ、３０…通信ネットワーク、４０…受信側信号処理装置、４１…解析装置、４３［１］－４３［ｎ］…受信回路、４４［１］－４４［ｎ］…デコーダ、４５…結合回路、５０［１］－５０［ｎ］…ＦＩＦＯバッファ、５２…シーケンサ、Ｔｄ［１］－Ｔｄ［ｎ］…時間帯、Ｔｍ…一定時間、ＵＷＳ…超音波信号
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】