JP2004020477A - 車両メンテナンスシステム - Google Patents

Abstract

【課題】自動車の異常を早期に発見することを可能にする車両メンテナンスシステムを提供すること。
【解決手段】本発明にかかる車両メンテナンスシステムは、車両に設けられた車両端末１０と、車両外に設けられた中央処理装置６０と、メンテナンス端末７１を備えている。この車両端末１０は、車両に振動センサー２１や回転センサー２５を取り付け、振動、回転を検出する。そして、処理制御装置１１によって、異常が生じているかを検出し、その結果を中央処理装置６０に送信する。中央処理装置６０は、車両端末１０より送信された異常情報を受信し、メンテナンス内容を作成し、車両端末１０に対して送信する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、一般の乗用車やトラック、そして、農業用トラクタや建設用ブルトーザ等、人および荷物の輸送や作業に関わる車両の緊急修理や定期メンテナンスに関する情報処理および、メンテナンスや修理そのものの処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、車両の修理やメンテナンスは、車両を修理工場に持ち込むか、修理技術者を車両の在る場所に呼ぶことから始まる。その後、修理技術者は、車両の状態や運転状況等を詳細に検査し、故障の内容を調べる。そして、修理技術者は、必要部品を手配・確認し、必要な部品が揃った段階で初めて修理が行われる。このように車両の修理やメンテナンスには、時間を要する。
【０００３】
その一方で、車両の利用者が、修理の必要性を認識しない場合もある。例えば、利用者が細かな故障の前兆に気付かず、運転を継続する場合である。この場合に、運転の間に異常が進行し、故障にいたることがあり、利用者は車両が動かなくなって初めて故障に気付き、路上で立ちすくむことがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来は、故障の発見や修理に関し、次のような問題があった。
１）利用者が「車に異常がある」と感じてから、車の修理が完了するまでに数日から１週間近くも要することが多々発生する。
２）ほとんどの場合、車両に異常が生じた時ではなく、その後、故障に至った状態に至って初めて利用者が異常に気づく場合が多い。
３）修理技術者が対処したことがない故障の場合、本来の故障の原因を究明するまでに多くの時間を要する。このとき、修理費用が時間ベースで決まる場合、利用者は修理に対する請求額に困惑することがある。
即ち、従来は、修理やメンテナンスに関わる情報処理の高速化や、故障診断の機械化、情報化、さらには修理費用の明確化などの多くの課題があった。
【０００５】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、自動車の異常を早期に発見することを可能にする車両メンテナンスシステムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる車両メンテナンスシステムは、少なくとも車両に設けられた車両端末（例えば、本実施の形態における車両端末１０）と、車両外に設けられた中央処理装置（例えば、本実施の形態における中央処理装置６０）とを備え、車両の異常を検出し、メンテナンスを行うための車両メンテナンスシステムであって、前記車両端末は、当該車両の動作情報を取得する動作情報取得手段（例えば、本実施の形態における振動センサー２１、回転センサー２５等）と、前記動作情報取得手段によって取得された動作情報に基づき当該車両の異常を検出する異常検出手段（例えば、本実施の形態における処理制御装置１１）と、前記異常検出手段により検出された異常情報を前記中央処理装置に送信する異常情報送信手段（例えば、本実施の形態における通信装置３７）とを備え、前記中央処理装置は、前記異常情報送信手段より送信された異常情報を受信する異常情報受信手段（例えば、本実施の形態における通信装置６２）と、この異常情報に基づきメンテナンス内容を作成するメンテナンス内容作成手段（例えば、本実施の形態における処理制御装置６１）と、メンテナンス内容作成手段により作成されたメンテナンス内容を前記車両端末に対して送信するメンテナンス内容送信手段（例えば、本実施の形態における通信装置６２）を備えたものである。このような構成により、早期に異常情報を中央処理装置に伝えることができ、メンテナンスの早期対応が可能となる。
【０００７】
また、前記車両端末は、メンテナンス内容送信手段より送信されたメンテナンス内容を受信するメンテナンス内容受信手段（例えば、本実施の形態における通信装置３７）と、前記メンテナンス内容受信手段により受信されたメンテナンス内容を表示するメンテナンス内容表示手段（例えば、本実施の形態における表示装置３３）と、車両端末の利用者によるメンテナンス内容に対する指示に応じて、指示内容を前記中央処理装置に送信する指示内容送信手段（例えば、本実施の形態における通信装置３７）とをさらに備えるようにしてもよい。このような構成により、車両の利用者は、メンテナンスの内容を確認することができる。
【０００８】
また、当該車両メンテナンスシステムは、さらに、メンテナンス基地に設けられたメンテナンス端末（例えば、本実施の形態におけるメンテナンス端末７１）を備え、前記中央処理装置は、指示内容送信手段によって送信された指示内容が見積依頼を含む場合には、前記メンテナンス端末に対して当該見積依頼を送信する見積依頼送信手段（例えば、本実施の形態における第２の通信装置６５）とを更に備え、前記メンテナンス端末は、前記見積依頼送信手段より見積依頼を受信する見積依頼受信手段（例えば、本実施の形態における第２の通信装置７３）と、当該見積依頼受信手段によって受信された見積依頼に応じて見積を作成する見積作成手段（例えば、本実施の形態における処理制御装置７２）と、当該見積作成手段によって作成された見積を前記中央処理装置に送信する見積送信手段（例えば、本実施の形態における第２の通信装置７３）とを備えるようにしてもよい。このような構成により、メンテナンス基地において見積を行うことができる。
【０００９】
また、前記中央処理装置は、見積送信手段より送信された見積を転送する見積転送手段（例えば、本実施の形態における第２の通信装置６５、処理制御装置６１及び通信装置６２）をさらに備え、前記車両端末は、前記見積転送手段より転送された見積を受信する見積受信手段（例えば、本実施の形態における通信装置３７）と、当該見積受信手段によって受信された見積を表示する見積表示手段（例えば、本実施の形態における表示装置３３）をさらに備えるようにしてもよい。このような構成により、車両の利用者は、メンテナンス端末によって作成された見積を見ることができる。
【００１０】
また、前記車両端末は、当該車両の利用者によって入力された発注指示を前記中央処理装置に送信する発注指示送信手段（例えば、本実施の形態における入力装置３１、処理制御装置１１及び通信装置３７）をさらに備え、前記中央処理装置は、前記発注指示送信手段によって送信された発注指示を前記メンテナンス端末に転送する発注指示転送手段（例えば、本実施の形態における第２の通信装置６５、処理制御装置６１及び通信装置６２）をさらに備え、前記メンテナンス端末は、前記発注指示転送手段により転送された発注指示を受信する発注指示受信手段（例えば、本実施の形態における第２の通信装置７３）をさらに備えるとよい。これにより、車両端末の利用者は、発注処理を行うことができる。
【００１１】
ここで、動作情報取得手段は、前記車両に取り付けられ、振動情報を取得する振動センサーであることが好ましい。これにより、故障の前兆として発生する振動の変化を検出し、異常に対するメンテナンスにより故障を防止することができる。
【００１２】
また、動作情報取得手段は、前記車両に取り付けられ、回転情報を取得する回転センサーであってもよい。これにより、故障の前兆として発生する回転の変化を検出し、異常に対するメンテナンスにより故障を防止することができる。
【００１３】
好適な実施の形態における異常検出手段は、標準データより算出された算出データと、前記動作情報取得手段によって取得された動作情報を比較し、この比較結果に基づき当該車両の異常を検出するものである。
【００１４】
本発明にかかる車両端末は、車両に取り付けられる車両端末であって、車両の所定位置における振動情報を取得する振動センサーと、前記振動センサーにより検出された振動情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された振動情報に基づき当該車両の異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段により検出された異常情報を送信する異常情報送信手段とを備えたものである。これにより、異常によって発生する振動の変化を検出し、早期に異常の発生を検出することができる。
【００１５】
また、前記車両端末は、さらに車両の所定位置における回転情報を取得する回転センサーを備え、前記記憶手段は、当該回転センサーにより検出された回転情報を記憶し、前記異常検出手段は、前記記憶手段に記憶された回転情報に基づき当該車両の異常を検出するようにしてもよい。これにより、異常によって発生する振動の変化を検出し、早期に異常の発生を検出することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態１．
以下に、本発明の実施の形態について、図面を使い詳細に説明する。図１に本発明の実施の形態にかかる車両メンテナンスシステムの全体構成をブロック図にて示す。
【００１７】
本発明の実施の形態にかかる車両メンテナンスシステム１は、車両端末１０、中央処理装置６０、メンテナンス基地７０を備えている。これらの車両端末１０、中央処理装置６０、メンテナンス基地７０は、相互に通信可能である。この車両端末１０は、振動センサー等から構成され、この車両メンテナンスシステムを利用する車両に搭載される。中央処理装置６０は、車両の利用者や車両端末１０からの情報を管理・処理する。メンテナンス基地７０には、メンテナンス端末７１やメンテナンスに要する各種部品が備えられ、メンテナンス技術者が常駐する。このメンテナンス基地７０は、自動車内にメンテナンス端末やメンテナンスに要する各種部品を備え付けることにより構成することも可能である。
【００１８】
次に、本発明の主要な構成である車両端末１０の構成について説明する。
【００１９】
本発明の車両端末１０は、本発明の車両メンテナンスシステム１を利用する全車両に搭載される。そして、この車両端末１０は、車両メンテナンスシステム１を利用しようとする車両９の諸情報を車両データとして予め備え付けた記録再生装置に記録する機能を有する。さらに、車両端末１０は、運用時の運転状況に関わる情報を振動センサー等を使い検出・把握することにより運転状況の正確な診断を行う。同時に、車両端末１０は、検出された情報および診断結果情報を中央処理装置６０に送信する。中央処理装置６０では、車両端末１０より受信した検出情報及び診断結果情報を、予め登録してある車両データ及び標準データ等と比較・分析することにより、早期かつ正確なメンテナンス等の享受を可能にする。
【００２０】
さらに、この車両端末１０の動作により、メンテナンスに関する正確、かつ、重要なデータがメンテナンス端末７１にも送信される。かかるデータを取得することにより、メンテナンス基地７０は、メンテナンスに関するサービスを迅速、かつ、正確に実施することができる。
【００２１】
続いて、図２を用いて、車両端末１０の構成につき説明する。車両端末１０は、振動センサー２１、スイッチ２２、Ａ／Ｄ変換回路２３、回転センサー２５、スイッチ２６、回転検出回路２７、処理制御装置１１、入力装置３１、表示装置３３、記録再生装置３５及び通信装置３７を備えている。
【００２２】
振動センサー２１は、車両９の主要各部にそれぞれ取付けられ、主要各部の振動を検出する。図３を用いて、この振動センサー２１及び回転センサー２５の取り付け位置を説明する。図３は、車両の構造を示しており、エンジン８１、前輪シャフト８２、タイヤ８３、トルクコンバーター８４、オートマチックトランスミッション８５、プロペラシャフト８６、デファレンシャル８７、後輪シャフト８８が開示されている。これらの構成のうち、エンジン８１が検査点１、左前輪シャフト８２が検査点２、右前輪シャフト８２が検査点３、トルクコンバーター８４が検査点４、プロペラシャフト８６が検査点５、後輪シャフト８８が検査点６である。そして、これらの各検査点１乃至６に振動センサー２１及び回転センサー２５が取り付けられている。この例では、各検査点に振動センサー２１及び回転センサー２５の双方を取り付けたが、これに限らず、いずれか一方のみ取り付ける検査点があってもよい。
【００２３】
スイッチ２２は、複数の振動センサー２１に接続され、振動センサー２１への信号経路を切り換える。Ａ／Ｄ変換回路２３は、スイッチ２２及び処理制御装置１１に接続され、アナログ信号をデジタル信号に変換する回路である。回転センサー２５は、エンジンや車輪等車両の回転動作を行う主要部のそれぞれに配置され、主要部の回転動作を検出する。スイッチ２６は、これらの回転センサー２５に接続され、回転センサー２５への信号経路を切り換える。回転検出回路２７は、スイッチ２６を介して回転センサー２５に接続されるとともに処理制御装置１１にも接続されている。この回転検出回路２７は、回転センサー２５からの信号に基づき検出された主要部の回転情報を取得する。入力装置３１、表示装置３３、記録再生装置３５、通信装置３７は、それぞれ処理制御装置１１に接続されている。処理制御装置１１は、所定の情報処理と機器の制御を行うものである。車両端末１０は、以上説明したようなハードウェア構成の他に、システムを運用する各種のソフトウェアプログラム（以下、単に「ソフトウェア」、「ソフト」と表記する場合あり）から構成されている。
【００２４】
以下に、各部の詳細な構成とその動作について説明する。
まず、本発明の振動センサー２１の構成について説明する。振動センサー２１は、図４に示すようにＰＺＴなどの圧電セラミックス材料から構成される圧電素子２１１を備えている。この圧電素子２１１は、直方体形状を有している。圧電素子２１１の両面２１１Ａ面および２１１Ｂ面に電極が形成されている。圧電素子２１１の一端は、外部からの力により自由に動くことができ、他の一端は支持部材２１２を介し素子基板に固定されている。支持部材２１２は、圧電素子２１１を支持するための部材であり、例えば銅等の導電性材料から構成される。圧電素子２１１の一方の電極２１１Ａと電界効果型トランジスタ２１４のゲートは、線材２１３により、電気的に接続されている。電界効果型トランジスタ２１４のソースは、素子基板５５の回路パターンを介して支持部材２１２と接続されている。
【００２５】
支持部材２１２は、導電性材料により構成されているため電界効果型トランジスタ２１４のソースと圧電素子２１１の電極２１１Ｂを電気的に接続する。このような構成における支持部材２１２は、機械的かつ空間的な位置の保持機能と電気的な接続機能を有しているので、構成の簡略化が図れる。素子基板２１５は、圧電素子２１１、支持部材２１２、線材２１３、電界効果型トランジスタ２１４等の部品を固定する。また、素子基板２１５全体は、シールドケース２１６Ａ、２１６Ｂにより電磁気的に覆われている。
【００２６】
本発明の振動センサー２１が、搭載車両の走行や運転に伴う振動等を受けた場合の動作について説明する。
例えば、搭載車両の運転や走行に伴う衝撃やエンジンからの振動等を受けた場合、図３に示すように、車両の所定位置に配置された振動センサー２１が、配置場所の衝撃や振動を検出する。すなわち、上記衝撃や振動に伴う力は、発生源から、まず、その取付場所に伝搬し、その取付場所が振動する。同時にこの衝撃や振動に伴う力は、そこに取付けてある振動センサー２１に伝搬し、ケース２１６Ａ、２１６Ｂに伝わり、同ケース２１６Ａ、２１６Ｂから素子基板２１５、支持部材２１２を介し圧電素子２１１の固定部に伝わる。この力は、この固定部から圧電素子２１１に印加し、圧電素子２１１を矢印Ａの方向に振動させる。このとき圧電素子２１１は、上記の衝撃や振動に伴う力に対応した大きさの歪みを起し、この歪みに対応した大きさの電位をその電極面２１１Ａ、２１１Ｂ間に発生する。電極面２１１Ａに生じた信号は、接続した線材２１３を介し電界効果型トランジスタ２１４のゲートに伝わる。また、電極２１１Ｂに生じた信号は、素子基板２１５のグランドパターンを介し、電界効果型トランジスタ２１４のソースに伝わる。
【００２７】
電界効果型トランジスタ２１４は、圧電素子２１１からの信号に対しインピーダンス変換および増幅等の処理を行い、更に、その出力端子に出力する。電界効果型トランジスタ２１４の出力端子に出力された信号は、ケーブル２１７の信号線を介し、振動センサー２１の出力信号として、スイッチ２２へ伝える。
【００２８】
このとき、振動センサー２１全体は、ケース２１６Ａ、２１６Ｂにより電気磁気的にシールドされているので、周囲の電気ノイズ等の影響が入り難く、品質の高い検出信号を得ることが出来る。
【００２９】
次に、図２に示すスイッチ２２の構成と動作について説明する。図２に示すようにスイッチ２２は、複数の振動センサ２１とＡ／Ｄ変換回路２３に接続する多入力・単出力の構成を採っている。スイッチ２２の機能は、処理制御装置１１からの信号により、複数の振動センサー２１からの入力の中から所定入力を、その出力に接続するスイッチ機能を示すものである。すなわち、処理制御装置１１からの信号により所定の振動センサー２１の出力を接続するＡ／Ｄ変換回路２３へ接続し、信号を伝えるものである。
【００３０】
次に、図２に示すＡ／Ｄ変換回路２３の動作について説明する。Ａ／Ｄ変換回路２３は、アナログ信号の振動センサー２１の出力をスイッチ２２を介し受け、このアナログ信号を所定分解能にてデジタル信号に変換し、その出力端にデジタル信号を出力し、接続する処理制御装置１１に伝えるものである。
【００３１】
Ａ／Ｄ変換回路２３は、本発明の車両メンテナンスシステム１における異常信号の解析能力を決定する上で大切な機能である。その一方で分解能を高め過ぎると処理に要する時間やデータ送信時間が長くなり、システム運営上の課題となる。このＡ／Ｄ変換回路は、既に市販され多く使われているのでその詳細な説明は省略する。
【００３２】
次に、図２に示す入力装置３１の動作について説明する。本発明の車両端末１０における入力装置３１は、例えば、文字、数字や記号等を入力するためのキーボードで構成される。利用者は、入力装置３１を使い車両のメンテナンスの見積依頼やメンテナンスの発注等を行う。尚、入力装置３１は、周知のタッチパッド、マウス、タッチパネル、マイクロホン、入力ボタン等であってもよい。
【００３３】
本発明において、入力装置３１を使って行われるメンテナンス依頼等の入力は、車両端末１０から通信装置３７を介し中央処理装置６０に送信される。この動作によりメンテナンス依頼や車両の状況がメンテナンス基地に伝わり、メンテナンスを早期に開始することが可能となる。
【００３４】
また、キーボードは、Ａ／Ｄ変換回路２３と同様に、既に市販されかつ多く使われているので、その構造の詳細な説明は省略する。
【００３５】
次に、図２に示す表示装置３３の動作について説明する。本発明における表示装置３３は、処理制御装置１１からの信号を表示する。表示装置３３は、例えば、振動センサー２１が検出した主要部における運転状況を示す実時間信号や、その周波数分析の信号、その運転状況下における理論値としての周波数分析の計算値、および、周波数分析結果に対する診断機能が下した判断や、この判断に対応する処理、そして、見積依頼等を表示する。
【００３６】
また、表示装置３３は、車両に搭載され、振動や衝撃を受けながら移動するものである。したがって、低消費電力の機器が望ましく、液晶を使ったもの等が市販され多く使われている。表示装置の構造は、本発明の本質と直接関わらないので構造の詳細な説明は省略する。
【００３７】
次に、図２に示す回転センサー２５の構造と動作について説明する。
回転センサー２５は、図３に示すようにエンジンや車輪等車両の駆動における主要部に配置され、主要部の回転を検出する。本発明における車両端末１０に搭載する回転センサー２５は、図５に示すように磁石ホルダー２５２、永久磁石２５１、磁気センサー２５５、磁気センサーホルダー２５４などから構成される。磁石ホルダー２５２は、車両の回転軸２５３に装着され、鉄などの磁性材料から構成される。永久磁石２５１は、該磁石ホルダー２５２に固着される。磁気センサー２５５は、ホール素子などにより構成される。磁気センサーホルダー２５４は、該磁気センサー２５５を所定の空間に固着する磁性材料から構成される。また、磁気センサー２５５は、永久磁石２５１およびその固定のための磁石ホルダー２５２の回転に支障を起さない最小の距離に配置・固定され、回転センサー２５５の安定な出力を得ている。
【００３８】
ここで、このような構成を有する回転センサー２５の動作について説明する。本発明のホール素子を使った磁気センサー２５５は、いわゆるホール効果を利用している。図６に示すように、磁気センサー２５５は、例えば矢印Ａの方向に磁界を正弦波状に印加すると、ホール効果により、磁界に比例した信号をその出力端子２５５Ａ、２５５Ｂの間に発生する。また、反対方向、矢印Ｂの方向に磁界を正弦波状に印加すると出力端子２５５Ａ、２５５Ｂの間に、矢印Ａの方向に磁界を印加した場合と反対の極性を有する電位が発生する。
【００３９】
本発明における回転センサー２５は、この原理を利用し、回転を検出するものである。さらに、図７を用いて詳細に説明する。
いま永久磁石２５１と磁気センサ２５５が、図７に示す状態Ａにある場合、磁石ホルダー２５２に固定された永久磁石２５１の磁束は、永久磁石２５１のＮ極から空気中を経て磁気センサーホルダー２５４へ達する。また、永久磁石２５１の磁束の一部は、磁気センサー２５５及び空気中を経て磁石ホルダー２５２へ達する。さらに、磁石ホルダー２５２に達した磁束は、磁石ホルダー２５２内を通過し、永久磁石２５１のＳ極に達する。また永久磁石２５１の他の一部は、更に磁気センサーホルダー２５４及び空気中を経て磁石ホルダー２５２へ達する。磁石ホルダー２５２に達した磁束は、磁石ホルダー２５２内を通り永久磁石２５１のＳ極に達する。すなわち、磁気センサー２５５は、図７の状態Ａに示す矢印Ｄ１の方向に磁界を受ける。この状態から回転が進み、図７に示す状態Ｂになった場合、永久磁石２５１の磁束は、Ｎ磁極から空気中、磁気センサー２５５、磁気センサーホルダー２５４、空気中、磁石ホルダー２５２を介しＳ極に達し、その磁路を閉じる。すなわち、磁気センサー２５５は、図７の状態Ｂに示す矢印Ｄ２の方向に磁界を受け、図７の状態Ａの矢印Ｄ１とは反対方向の磁界を受ける。更に回転が進み、図７に示す状態Ｃになった場合、永久磁石２５１の磁束は、Ｎ極から空気中から磁気センサーホルダー２５４へ達し、その一部は磁気センサー２５５、空気中、磁石ホルダー２５２を経て永久磁石２５１のＳ極に達する。また他の一部は、更に磁気センサーホルダー２５４、空気中、磁石ホルダー２５２を経て、永久磁石２５１のＳ極に達する。すなわち、磁気センサー２５５は、図７に示す状態Ａの矢印Ｄ１と同じ方向に磁界を受ける。更に回転が進み、図７に示す状態Ｄになった場合、永久磁石２５１の磁束は、Ｎ極から空気中から磁石ホルダー２５２を経て永久磁石２５１のＳ極に達するため、磁気センサー２５５を通らなくなる。つまり、永久磁石２５１と磁気センサーホルダー２５４が互いに対向した状態（図７の例では状態Ｂ）に至ったとき、磁気センサー２５５は出力する。その大きさは、永久磁石２５１の磁束の大きさに対応し、極性は磁界の方向と対応する。
【００４０】
この磁気センサー２５５出力は、接続する回転検出回路２７に伝えられる。
次に、図２に示すスイッチ２６の構成と動作について説明する。スイッチ２６の構成と動作は、前述したスイッチ２２のそれとほぼ同様である。
【００４１】
図２に示すスイッチ２６は、複数の回転センサ２５と回転検出回路２７に接続する多入力・１出力の構成を採っている。このスイッチ２２の機能は、処理制御装置１１からの信号により、所定の入力をその出力に接続するスイッチ機能を示すものである。即ち、スイッチ２２は、処理制御装置１１からの信号により所定の回転センサー２５の出力を接続する回転検出回路２７へ接続し、回転センサー２５の信号を伝える。
【００４２】
次に、図２に示す回転検出回路２７の構成とその動作について説明する。
本発明における回転検出回路２７は、図８に示すように、増幅回路２７１とＡ／Ｄ変換回路２７２などから構成する。回転検出回路２７は、上述した磁気センサー２５からスイッチ２６を介し入力されたアナログ信号を所定の分解能にてデジタル信号に変換し、接続する処理制御装置１１に伝える。
【００４３】
本発明の車両メンテナンスシステム１における振動センサー２１が検出する信号を解析する上で、主要各部の回転信号の検出は大切な機能である。そのため、Ａ／Ｄ変換回路２７２は、振動センサー２１の信号の分解能と同等の分解能を要する。尚、増幅器２７１およびＡ／Ｄ変換回路２７２は、既にそれぞれ多く使われているので、その詳細な説明は省略する。
【００４４】
次に、図２に示す記録再生装置３５について説明する。
本発明における記録再生装置３５は、処理制御装置１１から送られる信号を予め記録し、処理制御装置１１からの信号により、それらの信号を再生し、処理制御装置１１へ伝える。ここで、処理制御装置１１から送られる信号には、例えば、振動センサー２１が検出した主要部における運転状況を示す実信号やその周波数分析結果、回転センサー２５が検出した主要部の運転状況を示す信号、および、搭載した車両９の運転状況下における各種振動の理論値や諸判断を行うための基準となる値などが含まれる。
【００４５】
また、記録再生装置３５は、車両９に搭載され、道路の凹凸や段差、そして、エンジンなどからの振動や衝撃を受けながら移動しつつ、時々刻々と変わる運転に関わる検出データを記録し、かつ、それらのデータの再生を求められるため、高速なデータ記録とその再生が必要である。
【００４６】
これらの要求から本発明の車両端末１０における記録再生装置３５は、ハードディスク装置を用いている。本発明では、図９に示すようにハードディスク装置３５１は、２重構造のケースにより車両端末１０に固定され、かつ保護されている。すなわち、ハードディスク装置３５１は中ケース３５２に固着され、外ケース３５３は車両端末１０に取り付けられる。そして、外ケース３５３と中ケース３５２は、その間に衝撃吸収材３５４を配置したサンドイッチ構造を取っている。衝撃吸収材３５４は、例えばゲル状制振材等の、基本的に高い粘弾性体特性を示す材料が用いられる。たとえば、ゴム硬度３度以下のシリコンゴムや、シリコンを主材としたゲル材は、高い粘性と低い弾性特性を併せ持ち、衝撃吸収特性が高く、さらに、温度依存性や耐候性、耐久性の面でも優れた特徴を持っている。したがって、これらの材料を車両端末への利用することは、メンテナンスフリーの特性を向上する上で好ましい。
【００４７】
また、記録再生装置３５を図９に示すような構成とすることにより、車両９の運転時に、道路の凹凸や段差によって振動や衝撃を受けた場合やエンジンなどからの振動や衝撃を受けた場合であっても、衝撃吸収材３５４の作用により、その振動や衝撃は確実に吸収される。そのため、ハードディスク装置３５１は、振動や衝撃の影響をほとんど受けない。したがって、車両端末１０は、本来の機能を十分発揮可能である。
【００４８】
なお、本発明の記録再生装置３５は、図９に示すようにハードディスク装置３５１を用いているが、記録容量と、記録および再生に要する時間や、構成価格等が一定の水準以上であれば、ハードディスク装置以外の光磁気ディスク記録装置やＩＣ記録装置などであってもよい。さらに、ハードディスク装置３５１の詳細は、本発明の本質と関わらないので説明を省略する。
【００４９】
次に、図２に示す通信装置３７について説明する。
本発明における通信装置３７は、処理制御装置１１からの信号を入力し、外部の中央処理装置６０へ送信したり、中央処理装置６０から車両端末１０へ送信された信号の受信を行う機能を有する無線型の通信装置である。通信装置３７において用いられる通信方式は、ＰＨＳ方式または携帯電話方式何れでも良く、その他の通信方式であってもよい。
【００５０】
なお、通信装置３７は、周知の技術により構成可能であるため、その詳細な説明は、省略する。
【００５１】
次に、車両端末１０の中心となる処理制御装置１１の構成について説明する。本発明における処理制御装置１１は、図２に示すように車両９の主要各部に取付けた振動センサー２１と、該振動センサー２１に接続するＡ／Ｄ変換回路２３と、回転センサー２５と、回転センサー２５に接続する回転検出回路２７と、入力装置３１と、表示装置３３と、記録再生装置３５と、通信装置３７等を接続されている。この処理制御装置１１の内部には、ＣＰＵと、メモリー等からそのハード部を構成している。
【００５２】
また、処理制御装置１１のソフトウェアプログラムは、振動や回転の分析と分析結果と標準データを比較し搭載車両の運用状況を診断する診断ソフトと、周辺機器や中央処理装置６０との通信を行う通信ソフトと、データの記録・保管など所定の情報処理、および機器の制御等を行うものなど予め専用ソフトとして作成されインストールされた各種ソフト、および、市販のコンピュータとしての基本的な各種ソフトから構成されている。
【００５３】
なお、車両端末１０は、図１０に示すように構成してもよい。即ち、図１０に示す構成では、入力装置３１、表示装置３３、記録再生装置３５、通信装置３７を内蔵した情報端末ＰＤＡやノートパソコンを処理制御装置１１として活用する。そして、その情報端末ＰＤＡ等のＰＣカードスロットに、Ａ／Ｄ変換回路２３を内蔵したＩＣカードを挿入し、このＩＣカードに振動センサー２１を接続する。さらには、情報端末ＰＤＡ等の別のＰＣカードスロットに回転検出回路２７を内蔵したＩＣカードを挿入し、このＩＣカードに回転センサー２５に接続する。このように構成することにより、機能を維持しつつ、より簡単に車両端末１０を構成できる。
【００５４】
次に、車両端末１０の中心となる処理制御装置１１の動作について説明する。搭載している車両９が運転されている場合、処理制御装置１１は、連続的に稼働する。すなわち、搭載車両９が運転状態にある場合、本発明の車両端末１０は、車両９のエンジンキーに連動して稼働状態となり、搭載車両９の運転状況を検査・診断する。
【００５５】
つまり、図２、図３に示すように車両９の各検査点に配置された振動センサー２１は、検査点における振動を検出し、接続するスイッチ２２やＡ／Ｄ変換回路２３を介して、処理制御装置１１にこの振動信号を伝える。また、車両９の主要な回転部に配置された回転センサー２５は、主要回転部の回転動作を検出し、回転検出回路２７を介して、処理制御装置１１にこの回転信号を伝える。
【００５６】
処理制御装置１１は、これらの振動信号および回転信号を分析し、標準データと比較し、車両９の運転状況を診断する。
【００５７】
処理制御装置１１は、診断の結果、異常があると判定した場合、メンテナンス基地７０に対してメンテナンス依頼等を送信する。これにより、メンテナンス基地７０は、早期に車両９に対するメンテナンスを開始することができ、被害を最小限に抑えることができる。
【００５８】
これらの車両端末１０における運転状況の検査・分析・診断等からなる運用検査は、予め車両端末１０に搭載したソフトウェアプログラムにより行われる。
【００５９】
以下、まず、処理制御装置１１とその搭載ソフトが進める運用検査の各手順を図１１に示すフローチャートを用いて、詳細に説明する。図１１における▲１▼、▲２▼・・・は、本文中の（１）、（２）・・・に対応する。
図１１のフローチャートに示すように、運用検査は、（１）検査開始から始まる。まず、利用者が、搭載車両９に乗り、エンジンキーを回しエンジンを始動させ、標準状態においてエンジンの回転が安定する時間を経て、車両端末１０は、（１）検査開始となる。次に、車両端末１０は、（２）検査点１の検査のモードに移行する。
【００６０】
（２）検査点１の検査について説明する。図３に示す検査点１には、予め振動センサー２１Ａが配置されている。検査点１の振動センサー２１Ａは、（１）検査開始に同期して稼働状態となり、検査点１の振動を検出中である。検査は、処理制御装置１１から送信されるスイッチ１（２２）、スイッチ２（２６）に対する切換信号から始まる。すなわち、処理制御装置１１が送出する切換信号により、スイッチ１（２２）、スイッチ２（２６）が切り替り、検査点１の振動センサー２１Ａと回転センサー２５Ａが、それぞれＡ／Ｄ変換回路２３、回転検出回路２７に接続される。この接続と同時に、振動センサー２１Ａの検出信号はＡ／Ｄ変換回路２３に伝わる。Ａ／Ｄ変換回路２３は、振動センサー２１からのアナログ信号を所定の分解能によりデジタル信号に変換し、処理制御装置１１からの取り込み信号に対応し、処理制御装置１１に伝える。また、同時に、回転センサー２５Ａの検出信号は、回転検出回路２７に伝わり、アナログ信号から所定の分解能によりデジタル信号に変換され、処理制御装置１１からの取り込み信号により、接続する処理制御装置１１に伝わる。
【００６１】
次に、処理制御装置１１は、回転センサー２５Ａからの主要部の回転信号、例えばエンジンの回転信号を表示装置３３の画面上に表示する。この画面表示により車両の利用者は、車両９の正常動作、および車両端末１０の正常動作を確認できる。表示後、処理制御装置１１は、回転センサー２５Ａからの回転信号を分析し、回転センサー２５Ａの設置点における回転体の回転数または往復運動体の往復周波数等を算出する。算出した回転体の回転数等からその高次周波数や関連機器の振動周波数、更に、その回転体の共振周波数等を算出し、算出データとする。
【００６２】
そして、予め記録再生装置３５に記録した標準データを読み取り、回転信号の分析から得られた算出データに対し、走行や速度などの運転状態等を加味した振動成分の大きさの許容上限値と許容下限値を算出し、算出データに加える。
【００６３】
次に、振動センサー２１Ａから得た振動信号の分析を行う。まず、振動信号を表示装置３３の画面上に示し、振動センサー２１Ａおよびその検出経路の正常動作を示す。
【００６４】
その後、振動信号に対し周波数分析を行い、検査点１における振動の周波数成分とその大きさを明らかにし、検査点１の分析データとする。
【００６５】
つぎに、算出データと分析データの比較を行う。すなわち、低い周波数から周波数成分ごとに分析データと算出データの大きさを比較し、算出データに示す許容上限値、および、許容下限値と比較し、その結果をまとめ比較データとする。さらに、このようにして求めた振動信号、その周波数成分、その大きさ、許容上限値と許容下限値等を画像として、表示装置３３の画面上に表示する。
この検査点１の検査結果の表示により、（２）検査点１の検出が完了する。
【００６６】
つぎに図１１のフローチャートに示すように（３）検査点２の検査に移行する。
検査点１と同様に、検査点２には、予め振動センサー２１Ｂが配置されている。この振動センサー２１Ｂは、振動センサー２１Ａと同様に（１）検査開始に同期して稼働状態になり、検査点２の振動を検出中である。この状態において、処理制御装置１１からスイッチ１（２２）、スイッチ２（２６）に対し切換信号が送出される。スイッチ１（２２）、スイッチ２（２６）は、この切換信号に応じて切り替り、検査点２の振動センサー２１Ｂと回転センサー２５ＢがそれぞれＡ／Ｄ変換回路２３、回転検出回路２７に接続する。
【００６７】
この接続と同時に、振動センサー２１Ｂの検出信号はＡ／Ｄ変換回路２３に伝わるなど、検査点１と同様に図１１に示すフローチャートに沿って検査・分析工程が行われる。やがて、検査点２に関する算出データ、分析データ、比較データが揃い、検査点２に関する振動信号、その周波数成分、その大きさ、許容上限値と許容下限値等を表示装置３３の画面上に表示する。同様にして、検査点３、検査点４と続いて検査が順次行われる。
【００６８】
やがて、図１１に示すフローチャートの（４）検査点Ｎの検査に移行し、検査点Ｎの算出データ、分析データ、比較データが揃い、検査点Ｎに関する振動信号、その周波数成分、その大きさ等の画像表示され、検査が完了する。
尚、この例では、振動センサー２１と回転センサー２５の対応が１対１の例を説明したが、これに限られない。複数の検査点において共通に用いられる振動センサー２１や回転センサー２５があってもよい。例えば、車体に振動センサー２１をある検査点とする場合に、その検査点では、エンジン、車輪等の複数の回転センサー２５からの出力を検査するようにしてもよい。
【００６９】
つぎに、図１１に示すフローチャートの（５）診断に移行する。（５）診断は、上記（２）から（４）に示す各検査点に対する検査から得られた各データに対して行う評価である。
【００７０】
分析された値（分析データ）が、その標準データから算出された下限値より大きくその上限値より小さければ、その周波数に対する診断は、合格である。しかし、分析された値が、その標準データから算出された下限値より小さい、または、その上限値より大きいならばその周波数に対する診断は、不合格となる。即ち、分析データが許容範囲内であれば合格であり、許容範囲外であれば不合格である。これらの診断結果は、前述した比較データに加えられ、検査データとする。
【００７１】
この診断は、周波数成分毎に、全周波数成分に対し行い、全検査点の検査データを得て、その結果として総合診断を行う。
【００７２】
総合診断を行った後、図１１に示すフローチャートに示す（６）診断の表示を行う。すなわち、検査および診断の結果である検査データをその車両９の利用者に速やかに知らせるため、表示装置３３の画面上に表示する。この総合判断において不合格となった項目は警告のため合格の項目と表示の色彩を変え、利用者に、利用車両９の運転状態を実時間に知らせ、故障等の予知や予防を図る。
【００７３】
検査データの表示後、（７）検査データの記録・保管モードに移行し、検査データの記録を行う。すなわち、検査データは、処理制御装置１１に接続している記録再生装置３５に送られ、記録・保管される。このデータは必要に応じ再生され、前記表示装置３３等に出力され、利用車両９の機器の特性確認に利用される。
【００７４】
検査データの記録後、図１１に示すフローチャートの（８）不都合判断に移行する。
【００７５】
この（８）不都合判断は、（５）診断の結果に基づいて行い、不都合判断の結果により進む先が異なる。
（８）不都合判断において、（５）診断が合格の場合には、（２）へ戻り検査・分析・判断の各モードを繰返す。
一方、（５）判断が不都合有りの場合には、不都合の原因を分析・表示し、不都合の内容が重大な場合、車両の緊急メンテナンス等の警告や判断を求める等のモードに進む。
【００７６】
図１１に示すフローチャートの（８）不都合判定で不都合有りの場合、処理制御装置１１は、（９）不都合解析のモードに移行し、検査データの不都合各部を詳細に解析する。不都合となった周波数成分とその大きさについて詳細な解析を行う。
【００７７】
まず、周波数成分の解析から不都合を引き起こした機器、機構部、部品等を特定し、次に、その大きさの変化から不都合原因の候補を、記録再生装置３５に予め記録しておいた不都合要因データベース等を参照して絞り込む。
【００７８】
このとき同時に不都合のレベルを解析する。すなわち、前回の検査データと今回の検査データを比較し、その差分および差分の変化分を解析し、不都合の緊急度を把握し、検査データに緊急度を加える。また、緊急度の大きさにより、不都合内容を緊急メンテナンス、早期メンテナンス、メンテナンス不要等に分類する。
これら（９）不都合解析の結果は、検査データに追加し、記録再生装置３５に記録する。
【００７９】
（９）不都合解析が完了すると、図１１のフローチャートに示す（１０）不都合内容の表示に移行する。つまり、処理制御装置１１は、上述した不都合解析で得た不都合原因やその緊急度などの結果を表示装置３３の画面上に表示する。
【００８０】
表示は、上記の不都合解析において周波数成分から割り出された不都合機器名、または、部品名と、その不都合内容と、緊急度から想定されるメンテナンスの必要性などである。
【００８１】
例えば、メンテナンス必要性は、その緊急度により、
１）緊急メンテナンス
２）早期メンテナンス
３）メンテナンス不要
に分類し、表示する。
この表示により利用者は、絞り込まれた不都合原因やメンテナンスの必要性を知ることができる。
【００８２】
（１０）不都合内容の表示が完了すると、図１１のフローチャートに示す（１１）メンテナンス判断のモードに移行する。すなわち、不都合内容の表示に追加し、早期メンテナンスまたは緊急メンテナンス等の画面が表示され、利用者によるメンテナンス判断が要求される。基本的に利用者が入力するまで同じ表示が継続し、次のモードへ移行しない。
【００８３】
しかしながら、メンテナンス判断モードにおいても、３）メンテナンス不要の場合、自動的に再検査へ移行し、図１１に示すフローチャートの（２）検査点１の検査へ移り、検査を開始する。
【００８４】
また、利用者から「メンテナンス不要」の入力があった場合、メンテナンス不要の場合と同様に、再検査へ移行し、図１１に示すフローチャートの（２）検査点１の検査へ移り、検査を開始する。
最後に、利用者が、「メンテナンス必要」と入力した場合、車両端末１０は運用検査を終了し、図１４に示すメンテナンス手続きのモードへ移行し、メンテナンス依頼を送信する。
【００８５】
車両９のメンテナンス手続きは、車両端末１０と、中央処理装置６０と、メンテナンス端末７１の間で行われる。メンテナンス手続きを説明する前に、まず、中央処理装置６０の構成について説明する。
本発明の中央処理装置６０は、図１２に示すように車両端末１０と通信する通信装置６２と、複数の監視端末６３と、大容量の記録装置６４と、メンテナンス端末７１間の通信を行う第２の通信装置６５と、中央処理装置６０全体に対する制御及び情報処理を行う処理制御装置６１などによりハードウェアが構成される。さらに、中央処理装置６０は、通信、判断、管理などを安定的に処理する各種のソフトウェアプログラムを備えている。
【００８６】
また、中央処理装置６０の構成は、本発明の車両メンテナンスシステム１に加入する車両数により監視端末６３の数量や記録装置６４の記録容量を増加させ、中央処理装置６０の処理能力を向上させる必要がある。
【００８７】
中央処理装置６０は、本発明の車両メンテナンスシステム１の中核の処理装置として、複数の車両端末から搭載車両の検査データおよびメンテナンス依頼等を受け、予めその大型の記録再生装置６４に記録してある車両標準データと比較診断し、依頼の搭載車両９のメンテナンスを進めるものである。メンテナンスおよびその手続きの進行は、中央処理装置６０および車両端末１０に搭載した各種ソフトにより行われる。その詳細は後述する。
【００８８】
次に、メンテナンス端末７１の構成について説明する
メンテナンス端末７１の構成を図１３に示す。メンテナンス端末７１は、第２の通信装置７３、表示装置７４、記録再生装置７５、入力装置７６、プリンター７７、処理制御装置７２を備えたハードウェア構成を有する。また、これらのハードを制御・動作させるための各種専用ソフトウェアや、コンピュータ動作の各種ソフトから構成している。
【００８９】
第２の通信装置７３は、中央処理装置６０と通信するための装置である。表示装置７４は、処理内容を表示する。記録再生装置７５は、作成データや部品在庫データそして作業者の日程データ等を記録・再生する。入力装置７６よりデータが入力される。プリンター７７は、データ等を印刷する。処理制御装置７２は、これらの機器を周辺機器として接続し各種データ処理や制御等を行う。
【００９０】
以下、車両端末１０と中央処理装置６０およびメンテナンス端末７１の間で行われるメンテナンスの処理の流れを図１４に示すフローチャートを使い説明する。
【００９１】
車両端末１０と中央処理装置６０間のメンテナンスの処理は、図１１のフローチャートのメンテナンス判断において、利用者がメンテナンス必要と判断した時点で始まる。図１１に示すフローチャートの（１１）メンテナンスの判断において、利用者がメンテナンス必要を入力すると、車両端末１０は図１４に示すメンテナンス手続きのフローチャートにおける（１）接続モードに移行する。
【００９２】
すなわち、（１）接続モードでは、図２に示す車両端末１０は、その処理制御装置１１および専用ソフトの動作により、通信装置３７および図１２に示す中央処理装置６０の通信装置６２を経由し、処理制御装置６１と接続する。このとき車両端末１０は、予めメンテナンスシステム１に登録されているのでユーザ名およびパスワードにより、正規の車両端末１０として認証され、車両端末１０と中央処理装置６０は円滑に接続される。
なお、以後の車両端末１０と中央処理装置６０の通信開始に際し、この接続が繰返し行われるが、同じ動作となるので、以後、改めて記述しない。
【００９３】
（１）接続が完了すると、図１４のフローチャートに示すように、（２）データ送信モードに移行する。すなわち、車両端末１０は、そのソフトの動作により記録再生装置３５に記録・保管されている最新の検査データ等を上記の接続モードで接続されたルートを使い中央処理装置６０へ送信する。
【００９４】
送信されるデータは、車両端末１０が持つ搭載車両９の車両データと、図１１に示す検査で得た最新の検査データ、つまり不都合な部分を含む検査データ、および利用者の意思表示としてのメンテナンス依頼などである。
【００９５】
車両端末１０からメンテナンス依頼を含む検査データが送信されると、中央処理装置６０は図１４のフローチャートの（３）受信・分析モードに移行する。
【００９６】
（４）受信・分析モードは、図１４のフロチャートに示すように、中央処理装置６０が、車両端末１０から送信されたデータを受信し、そのデータを分析するモードである。
すなわち、中央処理装置６０の処理制御装置６１は、車両端末１０から送信された各種データを受信し、接続する大型の記録再生装置６４内に構築した登録車両データ、標準車両データ、不都合データなどから構成されるデータベース内に、受信データをタスクｎとして記録する。
【００９７】
このタスクｎは、本発明の車両メンテナンスシステム１におけるメンテナンス作業の整理番号で、登録車両端末１０からのメンテナンス依頼に基づき中央処理装置６０が起番し、メンテナンスが完了または中止するまで継続的に利用される。
【００９８】
さて、処理制御装置６１が、受信データの記録を完了すると、処理制御装置６１は、空いている監視端末６３に対しタスクｎを処理する指示を送信する。タスクｎの処理を指示された監視端末６３は、タスクｎに関わる全データを記録再生装置６４内のデータベースから取得し、データ分析を開始する。
【００９９】
監視端末６３におけるデータ分析は、算出データ、分析データ、比較データ、診断、不都合内容の解析等の再計算や再診断等を検証し、最後に、標準メンテナンスデータからメンテナンス内容を選択・確定する。この確定後、監視端末６３は、上記の再計算と再診断等の検証結果や確定したメンテナンス内容を記録再生装置６４のデータベース内のタスクｎの所定ファイルに検証データとして記録し、受信・分析モードを終了する。
【０１００】
受信・分析モードを終了させた後、監視端末６３は、図１４に示す（４）メンテナンス送信のモードに移行する。
【０１０１】
（４）メンテナンス送信モードでは、上記の分析モードで得た検証データと車両端末１０から送信された検査データを比較判断する。
すなわち、監視端末６３の診断と車両端末１０の診断が一致する場合、タスクｎとして確定したメンテナンス内容を監視端末６３から処理制御装置６１、通信装置６２を介し、車両端末１０へ送信する。
【０１０２】
しかし、監視端末６３の診断と車両端末１０の診断が一致しない場合、監視端末６３における再計算や再診断の結果およびと想定されるメンテナンス内容をタスクｎとして、監視端末６３から処理制御装置６１、通信装置６２を介し、車両端末１０へ送信する。
【０１０３】
次に、車両端末１０は、図１４のフローチャートに示す（５）受信・確認モードに移行する。車両端末１０は、監視端末６３からタスクｎのデータを受信し、まず、受信データを記録再生装置３５に記録する。
記録後、データ内容の確認を行う。内容の確認は、車両端末１０の表示装置３５に車両端末１０における検査データと、監視端末６３から送信された検証データと、その差分を表示し、確認を行う。確認は利用者のメンテナンス内容に対する意志を入力することにより行われる。例えば、利用者がメンテナンス内容に対して満足し同意するか、満足せずに同意しないかを入力する。
【０１０４】
表示装置３３に表示された車両端末１０における検査データの診断と、監視端末６３における診断が一致し監視端末６３から送信されたメンテナンス内容に対し利用者が満足する場合、利用者は、入力装置３１を用いて「メンテナンスに同意」と処理制御装置１１に文字入力するか、または、予め表示装置３３の画面上に表示された「メンテナンスに同意」と表示されたボタンを選択する。これにより、（８）見積依頼モードへ移行する。
【０１０５】
また、車両端末１０における検査データの診断と、監視端末６３における診断が概ね一致するが、監視端末６３から送信されたメンテナンス内容に対し利用者が一部修正を加えたい場合、利用者は入力装置３１を使い「修正」を処理制御装置１１に文字入力するか、または、予め表示装置３３の画面上に表示された「修正」と表示されたボタンを選択する。これにより、（７）メンテナンス修正モードへ移行する。
【０１０６】
さらに、車両端末１０における検査データの診断と、監視端末６３における診断が全く異なり、監視端末６３から送信されたメンテナンス内容に対し異議が有る場合、利用者は入力装置３１を使い「再検査」を処理制御装置１１に文字入力するか、または、予め表示装置３３の画面上に表示された「再検査」と表示されたボタンを選択する。これにより、（６）再検査モードへ移行する。
【０１０７】
もしくは、車両端末１０の表示装置３５の画面上に、検査データの診断と監視端末６３における検証データの診断、および監視端末６３から送信されたメンテナンス内容が表示され、同時に表示事項に対する利用者の意志表示である「同意」「修正」「再検査」の選択肢が表示される。利用者はこの選択肢を選ぶことにとり次のステージへ移行することも可能である。
【０１０８】
（５）受信・確認モードにおいて、利用者が再検査を選択した場合、図１４のフローチャートに示す（６）再検査モードに移行する。
【０１０９】
再検査モードでは、図１１に示すフローチャートに沿って各検査点の検査を順次行い、各検査点の検査・分析を行い、（５）診断、（６）診断結果の表示、（７）記録・保管、（８）不良判断、（９）不都合内容の解析、（１０）不都合内容の表示、（１１）メンテナンス判断の各モードを行う。
【０１１０】
この（１１）メンテナンス診断まで、前回と全く同じ結果で、その結果を中央処理装置６０に送信し、中央処理装置６０からの回答が前回と全く同じ場合、つまり、車両端末１０における検査データの診断と、監視端末６３における診断が全く異なる場合、車両端末１０の故障が想定され、その表示装置３３に車両端末１０のシステム検査が表示される。
【０１１１】
利用者の入力により車両端末１０に関するメンテナンスの見積依頼が送信され、以降に示すメンテナンス手順の（８）見積依頼のモードとなる。
【０１１２】
また図１１に示すフローチャートに示す（５）診断、（８）不良判断、（１１）メンテナンス判断が以前と異なるか、車両端末１０における検査データの診断と監視端末６３における診断がほぼ一致した場合、その診断結果等に沿った処理となる。
【０１１３】
（５）受信・確認モードにおいて、利用者が修正を選択した場合、図１４のフローチャートに示す（７）修正モードに移行する。（７）修正モードは、利用者が意見を入力するモードである。この（７）修正モードにおいて、利用者は、監視端末６３から送信されたメンテナンス内容に対し、メンテナンス内容の変更や、メンテナンス方法に対する意見やコメントなど利用者のメンテナンスに対する考えを、車両端末１０の入力装置３１を使い、メンテナンス内容等に追記できる。そして、そのデータは、次のモードで作成される見積依頼のメンテナンス内容の事項に反映する。
【０１１４】
（７）修正モードが完了した後、または（５）確認において修正がない場合、車両端末１０は、（８）見積依頼モードに移行する。
図１４のフローチャートに示す（８）見積依頼モードでは、中央処理装置６０における整理記号タスクｎ、メンテナンス内容、および、（７）修正モードで入力されたメンテナンス内容やコメントなどを記載した見積依頼書が作成される。この見積依頼書は、利用者による確認後、車両端末１０から中央処理装置６０へ送信され、見積依頼モードが完了する。
【０１１５】
次に、図１４のフローチャートに示すように（９）見積依頼の受信・作成指示モードに移行する。（９）見積依頼の受信・作成指示モードにおいて、中央処理装置６０の処理制御装置６１は、車両端末１０から見積依頼書を受信すると、整理番号タスクｎを使い受信データを接続する記録再生装置６４内に構築されたデータベースの所定領域に記録する。
【０１１６】
受信データの記録が完了すると、処理制御装置６１は、タスクｎの最寄りのメンテナンス基地７０に設置してあるメンテナンス端末７１に対し、図１２に示す第２の通信装置６５および、図１３に示す第２の通信装置７３を介し、タスクｎの見積依頼書を含む関連データと、タスクｎに対する見積書作成の指示を送信する。
【０１１７】
この中央処理装置６０とメンテナンス端末７１間の通信は、図１２および図１３に示すように、第２の通信装置６５を使って行う。これはメンテナンス端末７１内の部品在庫量やメンテナンスの標準工程データベース、メンテナンス技術者や日程管理等の情報に対するセキュリティ管理から、車両端末との通信と分割している。
【０１１８】
この第２の通信装置６５を使った通信は、基本的に車両端末１０と中央処理装置６０との通信と同じであり、その接続も基本的に同じ手順に従ってなされる。また、中央処理装置６０とメンテナンス端末７１間の通信は以降の説明でも出てくるが、その手段、接続の手順等は同等なため、以後記載しない。
【０１１９】
次に、中央処理装置６０からタスクｎの見積書作成を指示されたメンテナンス端末７１は、（１０）見積の作成モードに移行する。この（１０）見積作成モードでは、図１４のフローチャートに示すようにタスクｎの見積書作成を指示されたメンテナンス端末７１は、タスクｎの見積依頼書を含む関連データからメンテナンスを要する車両、その所在地、メンテナンス内容等を把握し、まず、必要部品をメンテナンス基地７０内の在庫から調査・確保し、在庫品に無い部品等を近隣のメンテナンス基地７０に問い合せ確保する。次に、メンテナンス基地７０内のメンテナンス技術者や必要機器等を確保、さらに、予め構築されたメンテナンスの標準工程データベースからメンテナンスに要する時間や工数等を把握し、これらのデータから見積書を作成し、責任者の確認を持って作成を終了する。
【０１２０】
作成した見積書は、メンテナンス端末７１から中央処理装置６０に送信される。メンテナンス端末７１における（１０）見積の作成モードを終了する。
【０１２１】
次に、図１４のフローチャートに示す（１１）見積承認・送信モードに移行する。（１１）見積承認・送信モードにおいて、まず、中央処理装置６０は、メンテナンス端末７１から見積書を受信する。受信した見積書は、責任者の承認を持って完成する。
【０１２２】
完成後、見積書は、記録再生装置６４内にあるデータベースのタスクｎに対し追加データとして追記され、保管される。
【０１２３】
データ記録の後、見積書は、中央処理装置６０からその通信装置６２および車両端末１０の通信装置３７を介し、車両端末１０にタスクｎの見積として伝えられる。
【０１２４】
次に、図１４のフローチャートの（１２）受信・確認モードについて説明する。
（１２）受信・確認モードにおいて、車両端末１０は、まず、中央処理装置６０から見積書を受信し、記録再生装置３５に記録する。記録後、受信した見積書を画像表示装置３３の画面上に表示する。利用者は、車両端末１０の表示装置３３に表示された見積書をみて、メンテナンス内容、金額、メンテナンス期日、場所などを確認できる。
【０１２５】
利用者が見積書の内容を承認した場合に、同画面に表示された発注ボタンをクリックするか、または、「発注」を文字入力すると、図１４のフローチャートに示す（１３）メンテナンス発注モードが実行される。
【０１２６】
この（１３）メンテナンス発注モードでは、利用者が、画面に表示された発注ボタンをクリック等の操作を行うことにより発注を指示すると、車両端末１０は、中央処理装置６０へメンテナンス発注の送信をおこなう。
【０１２７】
この発注の送信処理では、発注の連絡と発注内容として見積書のメンテナンス内容および整理番号のタスクｎ等のデータが車両端末１０から中央処理装置６０に送信される。
【０１２８】
一方、メンテナンス内容等に合意できない場合、利用者は、入力装置３１を使い、見積に記載されているメンテナンス内容を再修正できる。すなわち、図１４のフローチャートの（７）修正モードに戻り、再見積となる。この場合、利用者は、入力装置３１を使い、必要な部分を再入力でき、図１４に示す見積作業の（７）（８）（９）（１０）（１１）（１２）の各モードを再度行う。
【０１２９】
上記のように利用者が車両端末１０から中央処理装置６０にメンテナンスの発注を発信すると、中央処理装置６０は、図１４のフローチャートに示す（１４）メンテナンス受注モードとなる。すなわち、中央処理装置６０は、車両端末１０から送信されたメンテナンスの発注の送信を受信し、まず、整理番号タスクｎを使い、受信データを接続する記録再生装置６４内に構築されたデータベースの所定領域に記録する。
【０１３０】
受信データの記録が完了すると、中央処理装置６０の処理制御装置６１は、タスクｎの最寄りのメンテナンス基地７０に設置のメンテナンス端末７１に対し、メンテナンス発注車両９のメンテナンス作業を手配する。
【０１３１】
メンテナンス作業は、メンテナンス基地７０と、そのメンテナンス端末７１、および、メンテナンス発注した車両端末１０搭載の車両９において行われる。
【０１３２】
以下、図１５のフローチャートに従ってメンテナンス作業の手順を詳細に説明する。
図１５のフローチャートに示すように、メンテナンス作業は、（１）作業手配の受信、すなわち、メンテナンス基地７０内のメンテナンス端末７１が、上記の中央処理装置６０からのメンテナンス作業手配を受信し、その記録再生装置７５にタスクｎとして記録することから始まる。
【０１３３】
上記（１）作業手配を受信後、図１５のフローチャートに示すように、メンテナンス作業は、（２）作業準備のモードに移行する。
【０１３４】
すなわち、メンテナンス端末７１は、タスクｎのメンテナンス作業の内容をその表示装置７４に表示する。作業指示を行う担当者は、メンテナンス基地７０内の作業技術者・部品管理者等に連絡し、作業内容、必要部品、作業技術者等を確認し、作業予定日時までにこれらを集結する。
【０１３５】
また、同時にメンテナンス端末７１は、中央処理装置６０を介し、発注した車両端末１０に対し、メンテナンス作業の実施の日時、場所、および、依頼者によるメンテナンス基地７０へメンテナンス発注車両９を入庫、または、メンテナンス基地７０からメンテナンス作業者等をメンテナンス発注車両の所在地へ派遣等を連絡し、確認する。
【０１３６】
メンテナンス発注車両の入庫か、又は、メンテナンス作業者等の派遣を確認すると、図１５のフローチャートに示すように、（３）入庫／派遣モードに移行する。
【０１３７】
（３）入庫／派遣モードでは、メンテナンス作業の発注車両が動ける場合には、原則として、その利用者が運転し、メンテナンス基地７０へ入庫する。メンテナンス作業の発注車両が動けない場合には、メンテナンス作業技術者が、作業内容を把握した上で、必要部品や機器を持ちメンテナンス発注車両の有る場所へ出向く。
【０１３８】
この入庫／派遣モードが完了後、（４）作業の実施モードへ移行する。
すなわち、メンテナンス発注車両に対する必要なメンテナンス作業が、すなわち、不良部品の交換等の作業が、作業技術者により実施され、不都合部分が直される。メンテナンス作業の内容は本発明の主テーマでないので省略する。
【０１３９】
この部品交換等の保守作業が終了すると、次に、作業技術者は、メンテナンス発注車両９に搭載の車両端末１０を使い不都合部の修正を検査により確認する。すなわち、作業技術者は、メンテナンス作業を行った車両９を運転もしくは稼働し、図１１のフローチャートを使った運用検査を行い、メンテナンス作業以前生じていた不都合部が修正され、図１１による運用検査の（５）診断モードで合格になり、（８）不都合判断モードにおいても合格になることを確認する。
【０１４０】
不都合部修正の記録後、図１５のフローチャートに示す（５）作業の確認モードへ移行する。
（５）作業の確認モードでは、作業技術者は、メンテナンス作業の依頼者と共に、メンテナンス作業を行った車両９を運転もしくは稼働し、図１１のフローチャートに示す運用検査を行い、メンテナンス作業以前生じていた不都合が修正され、図１１による運用検査の（５）診断モードで合格になり、（８）不都合判断モードにおいても合格になることを確認する。
【０１４１】
この作業の確認において、依頼者が、メンテナンス作業以前生じていた不都合の修正を確認し、不都合の修正作業を承認すれば、修正作業が完了する。
【０１４２】
一方、この作業確認において、依頼者が、不都合の修正を確認できない場合、図１５のフローチャートに示す（４）作業の実施に戻り、再び不都合場所のメンテナンス作業を行う。
【０１４３】
修正作業が完了した後、図１５のフローチャートに示す（６）作業報告書モードへ移行する。（６）作業報告書モードでは、作業技術者は、中央処理装置６０から受信したタスクｎの不都合に対するメンテナンス作業の内容、および、メンテナンス作業後に行った運用検査の結果等をまとめた作業報告書を作成し、作業報告書の内容について依頼者から確認を得た後、同報告書を車両端末１０の記録再生装置３５に記録し、次に、同報告書を車両端末１０から中央処理装置６０へ送信し、メンテナンスの作業を終了する。
【０１４４】
次に、図１５のフローチャートに示す（７）受信・データ追記モードに移行する。すなわち、（７）の受信・データ追記モードでは、中央処理装置６０は、車両端末１０から作業報告書を受信し、受信したデータを接続する大型の記録再生装置６４内に構築されているデータベースの所定部にタスクｎとして記録し、保管する。
【０１４５】
受信データの記録後、中央処理装置６０は、図１５のフローチャートに示す（８）課金モードへ移行する。すなわち、中央処理装置６０は、受信した作業報告書を分析し、見積書と照合し、メンテナンスに要した部品代、および、作業時間などの工賃などを合計し請求金額を算出する。算出したデータは、請求書にまとめ、責任者による確認後、メンテナンス作業に対する対価として中央処理装置６０から車両端末１０に送信する。
【０１４６】
次に図１５のフローチャートに示す（９）支払いモードへ移行する。すなわち、車両端末１０は、中央処理装置６０から請求書を受信し、端末装置の１０の表示装置３３の画面上に表示する。
【０１４７】
利用者は、表示装置３３の画面を見て、支払金額を確認し、その場で現金を支払う、または、後日、銀行等に振り込むなどの方法で、メンテナンス作業の支払いを済ませることができる。
【０１４８】
なお、上記の（９）支払いモードは、中央処理装置６０から車両端末１０に請求書を送信し、その内容を確認したが、メンテナンス基地７０内でのメンテナンス作業の場合、中央処理装置６０からメンテナンス端末７１へ請求書を送信し、その請求書を接続するプリンター７７にて印刷し、利用者に提示することも可能である。
【０１４９】
この一連の動作により、本発明の車両メンテナンスシステム１の利用者は、車両の不適合を早期に発見し、車両の運転に関わるデータや不適合データを車両メンテナンスシステム１の中央処理装置６０に送信し、早期に的確なメンテナンスを享受可能となるので、快適な車両の運用が可能になる。
【０１５０】
次に、図１５のフローチャートに示す（１０）入金の確認モードへ移行する。すなわち、上記の車両端末６０に表示された請求書を見て、利用者がその場で支払う。または、後日銀行等に振り込むなどの支払いが行われると、入金情報は、メンテナンス作業技術者またはメンテナンス端末７１の担当者、または、中央処理装置６０の担当者から入力され、最終的に中央処理装置６０の記録再生装置６４に構築されたデータベースのタスクｎが入金処理にされ、図１５のフローチャートに示す（１１）タスクｎは完了となる。
【０１５１】
尚、図２に示す車両端末１０においては、複数の振動センサー２１に対する信号経路を切り替えるためのスイッチ２４及び複数の回転センサー２５に対する信号経路を切り替えるためのスイッチ２６を設けたが、処理制御装置１１、Ａ／Ｄ変換回路２３及び回転検出回路２７を各振動センサー２１及び各回転センサー２５に対応して複数設ければ、スイッチ２４及びスイッチ２６は不要である。
【０１５２】
以上説明したように本発明の実施の形態１にかかる車両メンテナンスシステム１は、車両のエンジンキーに連動し稼働する検査システムを構成する車両端末１０を本メンテナンスシステムの利用車両に搭載し、稼働に連続して利用車両を検査するので、利用車両のエンジンや可動部分の故障等の前兆を検査で発見し、故障の被害が拡大する前に対処可能になる。また、利用車両の検査データや検査システムが特定した不都合原因等のデータがメンテナンスシステムの中央処理装置６０およびメンテナンス基地のメンテナンス端末７１に届くので、メンテナンス作業が確実に、かつ、早期に実施されので、従来経験した修理までに時間を要し、必要なときに使えなかったなど課題が削減できる効果がある。
【０１５３】
さらに、メンテナンスの内容を利用者が予め把握しているのでメンテナンス内容や金額に対するトラブルも減少する副次的な効果がある。
【０１５４】
その他の発明の実施の形態．
上述の例における車両端末１０は、振動情報等に基づき診断を行う機能を有するが、この診断機能を保有しなくともよい。この場合には、振動情報等の測定データを車両端末１０から中央処理装置６０に送信し、この中央処理装置６０が診断するようにするとよい。
【０１５５】
また、車両端末１０は、さらに故障が生じていると判断した場合には、運転者に警報を発する警報手段を備えてもよい。
【０１５６】
また、上述の車両端末１０は、振動センサー２１と回転センサー２５の双方を備えているが、これに限らず、いずれか一方であってもよい。但し、振動センサー２１により得られる情報と、回転センサー２５により得られる情報とは密接に関連しており、両者を同時に検出することでより正確に異常を検出することが可能となる。
【０１５７】
【発明の効果】
本発明によれば、自動車の異常を早期に発見することを可能にする車両メンテナンスシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両メンテナンスシステム全体のブロック図である。
【図２】本発明の車両端末のハード構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の利用車両における主な振動センサーおよび回転センサーの配置を示す図である。
【図４】本発明の振動センサーの構成を示す一部断面図である。
【図５】本発明の回転センサーの構成図である。
【図６】本発明の磁気センサーとその出力を示す図である。
【図７】本発明の磁気センサーと永久磁石の磁路を示す図である。
【図８】本発明の回転検出回路の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明のＨＤＤ取付の構造を示す断面図である。
【図１０】本発明のノートＰＣまたはＰＤＡを使った車両端末のハード部のブロック図である。
【図１１】本発明の運用検査のフローチャートである。
【図１２】本発明の中央処理装置のハード部ブロック図である。
【図１３】本発明のメンテナンス端末のハード部を示すブロック図である。
【図１４】本発明のメンテナンス手続きのフローチャートである。
【図１５】本発明のメンテナンス作業のフローチャートである。
【符号の説明】
１　　　：メンテナンスシステム
９　　　：車両メンテナンスシステム１を利用する車両（車両端末搭載の車両）
１０　　：本発明の車両端末
１１　　：本発明の車両端末の処理制御装置
２１　　：振動センサー
２１１　：圧電素子
２１１Ａ、２１１Ｂ　：圧電素子の電極面
２１２　：圧電素子の支持部材
２１３　：線材
２１４　：電界効果型トランジスタ
２１５　：素子基板
２１６Ａ，２１６Ｂ　：ケース
２１７　：出力ケーブル
２２　　：スイッチ１
２３　　：Ａ／Ｄ変換回路
２４　　：ＩＣカード１
２５　　：回転センサー
２５１　：永久磁石
２５２　：磁石ホルダー
２５３　：回転軸
２５４　：磁気センサーホルダー
２５５　：磁気センサー
２６　　：スイッチ２
２７　　：回転検出回路
２７１　：増幅器
２７２　：Ａ／Ｄ変換回路
２８　　：ＩＣカード２
３１　　：入出力装置
３３　　：表示装置
３５　　：記録再生装置
３７　　：通信装置
６１　　：制御処理装置
６２　　：通信装置
６３　　：監視端末
６４　　：記録再生装置
６５　　：第２の通信装置
７０　　：メンテナンス基地
７１　　：メンテナンス端末
７２　　：処理制御装置
７３　　：第２の通信装置
７４　　：表示装置
７５　　：記録再生装置
７６　　：入力装置
７７　　：プリンター

Claims (10)

1. 少なくとも車両に設けられた車両端末と、車両外に設けられた中央処理装置とを備え、車両の異常を検出し、メンテナンスを行うための車両メンテナンスシステムであって、
   前記車両端末は、当該車両の動作情報を取得する動作情報取得手段と、前記動作情報取得手段によって取得された動作情報に基づき当該車両の異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段により検出された異常情報を前記中央処理装置に送信する異常情報送信手段とを備え、
   前記中央処理装置は、前記異常情報送信手段より送信された異常情報を受信する異常情報受信手段と、この異常情報に基づきメンテナンス内容を作成するメンテナンス内容作成手段と、メンテナンス内容作成手段により作成されたメンテナンス内容を前記車両端末に対して送信するメンテナンス内容送信手段を備えた車両メンテナンスシステム。
2. 前記車両端末は、メンテナンス内容送信手段より送信されたメンテナンス内容を受信するメンテナンス内容受信手段と、前記メンテナンス内容受信手段により受信されたメンテナンス内容を表示するメンテナンス内容表示手段と、車両端末の利用者によるメンテナンス内容に対する指示に応じて、指示内容を前記中央処理装置に送信する指示内容送信手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の車両メンテナンスシステム。
3. 当該車両メンテナンスシステムは、さらに、メンテナンス基地に設けられたメンテナンス端末を備え、
   前記中央処理装置は、指示内容送信手段によって送信された指示内容が見積依頼を含む場合には、前記メンテナンス端末に対して当該見積依頼を送信する見積依頼送信手段とを更に備え、
   前記メンテナンス端末は、前記見積依頼送信手段より見積依頼を受信する見積依頼受信手段と、当該見積依頼受信手段によって受信された見積依頼に応じて見積を作成する見積作成手段と、当該見積作成手段によって作成された見積を前記中央処理装置に送信する見積送信手段とを備えたことを特徴とする請求項２記載の車両メンテナンスシステム。
4. 前記中央処理装置は、見積送信手段より送信された見積を転送する見積転送手段をさらに備え、
   前記車両端末は、前記見積転送手段より転送された見積を受信する見積受信手段と、当該見積受信手段によって受信された見積を表示する見積表示手段をさらに備えたことを特徴とする請求項３記載の車両メンテナンスシステム。
5. 前記車両端末は、当該車両の利用者によって入力された発注指示を前記中央処理装置に送信する発注指示送信手段をさらに備え、
   前記中央処理装置は、前記発注指示送信手段によって送信された発注指示を前記メンテナンス端末に転送する発注指示転送手段をさらに備え、
   前記メンテナンス端末は、前記発注指示転送手段により転送された発注指示を受信する発注指示受信手段をさらに備えたことを特徴とする請求項４記載の車両メンテナンスシステム。
6. 動作情報取得手段は、前記車両に取り付けられ、振動情報を取得する振動センサーであることを特徴とする請求項１乃至５記載の車両メンテナンスシステム。
7. 動作情報取得手段は、前記車両に取り付けられ、回転情報を取得する回転センサーであることを特徴とする請求項１乃至５記載の車両メンテナンスシステム。
8. 前記異常検出手段は、標準データより算出された算出データと、前記動作情報取得手段によって取得された動作情報を比較し、この比較結果に基づき当該車両の異常を検出することを特徴とする請求項１乃至５記載の車両メンテナンスシステム。
9. 車両に取り付けられる車両端末であって、
   車両の所定位置における振動情報を取得する振動センサーと、
   前記振動センサーにより検出された振動情報を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された振動情報に基づき当該車両の異常を検出する異常検出手段と、
   前記異常検出手段により検出された異常情報を送信する異常情報送信手段とを備えた車両端末。
10. 前記車両端末は、さらに車両の所定位置における回転情報を取得する回転センサーを備え、
    前記記憶手段は、当該回転センサーにより検出された回転情報を記憶し、
    前記異常検出手段は、前記記憶手段に記憶された回転情報に基づき当該車両の異常を検出することを特徴とする請求項９記載の車両端末。

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