JP2009147555A - 車載用電子制御ユニットの故障予測システム - Google Patents

Abstract

【課題】車外と通信して類似故障情報を参照することなく、自車両内で測定する各ＥＣＵの応答時間を用いて故障予測を行う。
【解決手段】複数の電子制御ユニットに通信線３０を介して故障予測用の統括ＥＣＵを接続しており、統括ＥＣＵは、往復時間検出用の送信メッセージｍｓを他のＥＣＵに送信すると共に、他のＥＣＵから応答されるメッセージを受信する送受信部１１と、送信メッセージの送信時から受信時までの応答時間を計測する応答時間計測部１２と、車両始動時に、各ＥＣＵの応答時間の閾値を設定する演算処理部１４と、始動後に周期的に他のＥＣＵへメッセージを送信し、応答時間と閾値を用いて該ＥＣＵの故障を予測する判定処理部１３と、を備え、閾値を、複数回の応答時間と該応答時間の初期値との差分の絶対値から実測差分累積値を求め、該実測差分累積値を用いて最小二乗法により予想差分累積値を求め、該予想差分累積値から所定の幅としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載用電子制御ユニットの故障予測システムに関し、詳しくは、多重通信線を介して接続している多数の電子制御ユニットについて、これら電子制御ユニット間のメッセージの送受信によって故障を予測するものである。

従来、車両においては、車載機器を制御する電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）を多重通信用通信線を介して接続し、ＥＣＵ間でメッセージを送受信する車載用通信システムが採用されている。
このような車載用通信システムにおいてＥＣＵに故障が発生した場合、ＥＣＵから多量のメッセージが送信されて通信システムの通信負荷が増大したり、また、該ＥＣＵのメッセージの送受信がなされずに該ＥＣＵに接続された車載機器の制御ができないなどの問題が生じる。このため、種々の故障検知システムが提案されている。

例えば、特開２００７−２８０３７号公報（特許文献１）に開示されている故障検知診断対処装置は、故障が発生したことを検知する故障検知処理部と、自己診断対処情報を記憶した記憶部と、車外装置とネットワークを介して通信を行い故障に対応する診断対処情報を取得する通信部と、記憶部に記憶した自己診断対処情報あるいは車外通信により取得した診断処理情報に基づいて故障の診断を行う診断処理部と、診断の結果に基づいて故障に対処する故障対処処理部とを備えている。
現在までに自身(自ＥＣＵ)のシステムに起きた故障に対しては自己診断対処情報に基づいて故障対処処理部が故障に対処すると共に、今までに自身のシステムに生じたことのない未知の故障に対しては、ネットワークを介して車外の故障検知診断対処装置から診断処理情報を取得し、故障に対処している。

しかし、特許文献１においては、類似故障例が記憶部または車外の故障検知診断対処装置に記憶されていないときには、故障と判断できない場合が生じるという問題がある。
即ち、特許文献１は、車両で起こった故障等の事象に対して、ネットワークを介して車外の故障検知診断対処装置にあるデータベース等に接続し、類似事象が故障と判断されている診断処理情報がないかを検索し、検索結果を自車両が受信している。また記憶部に記憶された自己診断対処情報からも類似事象を検索している。このため、車外の故障検知診断対処装置のデータベース等や自身の記憶部に類似事象例が入っていない場合には、ある事象が故障であったとしても、特許文献１の故障検知診断対処装置は故障と検知することができない。

また、特許文献１では、ネットワークを介して車外と通信しているため、故障検知診断対処装置に車外との通信部が必要となりコストアップとなるという問題となる。
さらに、車外との通信ができない場所を車両が走行している場合には、車外の故障検知診断対処装置のデータベース等に接続できず診断処理情報を取得できないため、該診断処理情報を用いて故障の検知ができないという問題がある。

特開２００７−２８０３７号公報

本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、車外と通信して類似故障情報を参照することなく、自車両内で電子制御ユニットとのメッセージの送受信から電子制御ユニットに発生する故障を予測できるようにすることを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、複数の電子制御ユニットに通信線を介して故障予測用の統括電子制御ユニットを接続しており、
前記統括電子制御ユニットは、
往復時間検出用の送信メッセージを前記他の電子制御ユニットに送信すると共に、前記他の電子制御ユニットから応答される前記メッセージを受信する送受信部と、
前記往復時間検出用のメッセージの送信時から受信時までの応答時間を計測する応答時間計測部と、
車両始動時に、前記他の電子制御ユニットに対して複数回の前記メッセージを送信して前記各電子制御ユニットの前記応答時間の閾値を設定する演算処理部と、
始動後に周期的に前記他の電子制御ユニットへ前記メッセージを送信し、その応答時間と前記閾値を用いて、該電子制御ユニットの故障を予測する判定処理部と、
を備え、
前記演算処理部で、前記閾値を、複数回の前記応答時間と、該応答時間の初期値との差分の絶対値から実測差分累積値を求め、該実測差分累積値を用いて最小二乗法により予想差分累積値を求め、該予想差分累積値から所定の時間幅としている車載用電子制御ユニットの故障予測システムを提供している。

本発明の車載用電子制御ユニットの故障予測システムにおいては、多重通信線を介して接続した多数の電子制御ユニットの故障を予測するための統括電子制御ユニット（統括ＥＣＵ）を設けている。総括ＥＣＵは、他のＥＣＵに往復時間検出用の送信メッセージを送信し、他のＥＣＵから返信されるメッセージを受信するまでの応答時間を検出し、該応答時間が所定の時間幅（閾値）と比較して、返信したＥＣＵの往復時間が閾値を越えていると該ＥＣＵに故障が発生している、あるいは故障が発生しつつあると、予測している。

このように、本発明の故障予測システムは、総括ＥＣＵから他のＥＣＵに往復時間検出用メッセージの送信時から受信時までの応答時間を用いて、車両内の情報だけでＥＣＵの故障予測を行うことができる。
また、特許文献１のように車外通信を行って車外のデータベース等に接続する必要がないため、通信部を設ける必要がなくコストを低く抑えることができると共に、車外通信を行うことができない場合であっても故障予測を行うことができる。

さらに、従来では、応答時間を所定の基準値と単純に比較して故障予測を行っているが、本発明では、閾値の演算に、初期値と他の応答時間との差分累計値を用いると共に、最小二乗法を用いて近似して予想差分累計値を求めているため、従来の方法と比べて故障予測の精度を向上させることができる。

前記統括電子制御ユニットから送信する前記メッセージに対して前記他の電子制御ユニットが送信する応答メッセージには、該電子制御ユニットのＣＰＵ負荷率及び／または送受信部に設けた送受信バッファの使用率が含まれ、
前記統括電子制御ユニットの前記判定処理部は、受信した応答メッセージよりＣＰＵ負荷率及び／または送受信バッファの使用率を読み取り、該ＣＰＵ負荷率及び／または送受信バッファの使用率が基準値以上である場合、前記閾値と対比する故障予測の判定を行うことが好ましい。

他のＥＣＵに処理すべきメッセージ等が多数ある場合には、他のＥＣＵが統括ＥＣＵからの往復時間検出用の送信メッセージを受信しても応答メッセージを送信するまでに時間がかかることがあり、このような場合にまで故障が近いと判断するのは故障予測の精度が低下する。このため、判定処理部は、受信した応答メッセージより読み取ったＣＰＵ負荷率及び／または送受信バッファの使用率が低い場合にのみ故障予測を行うことで、故障予測の精度を向上させることができる。

前記演算処理部は、車両始動時に加えて、判定処理部での故障予測毎に閾値を設定してもよい。
自動車の始動後、時間の経過と共に応答時間が徐々に長くなっているが、ＥＣＵの故障とは言えない場合においては、自動車の始動後に定めた閾値を用い続けていると、ある時点から故障が検知され続けることになる。一方、演算処理部が故障予測毎に閾値を設定し直すことで、このような時間の経過と共にＥＣＵの応答時間が徐々に長くなる場合を故障と判断しないため、故障予測の精度を向上させることができる。

前述したように、本発明の車載用電子制御ユニットの故障予測システムによれば、統括ＥＣＵを設け、該総括ＥＣＵが他のＥＣＵに往復時間検出用の送信メッセージを送信すると、他のＥＣＵが該送信メッセージを受信したことを示す応答メッセージを統括ＥＣＵに送信する構成としているので、統括ＥＣＵは、メッセージの送信時から受信時までの応答時間を用いて、車両内の情報だけでＥＣＵの故障予測を行うことができる。
さらに、閾値の演算に、初期値と他の応答時間との差分累計値を用いると共に、最小二乗法を用いて近似して予想差分累計値を求めているため、故障予測の精度を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図１２に、本発明の実施形態の車載用電子制御ユニットの故障予測システム１０を示す。
図１に示すように、１つの多重通信線３０に多数のＥＣＵ１０Ｂ（１０Ｂ−１〜１０Ｂ−１０）と統括ＥＣＵ１０Ａを接続している。通信プロトコルはＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）である。

前記総括ＥＣＵ１０Ａは他ＥＣＵ１０Ｂの故障予測用のＥＣＵである。
統括ＥＣＵ１０Ａは、図２に示すように、送受信部１１と、応答時間計測部１２と、判定処理部１３と、演算処理部１４と、記憶部１５を備えている。

送受信部１１は通信線３０と接続しており、往復時間検出用の送信メッセージｍｓを他のＥＣＵ１０Ｂに送信すると共に、他のＥＣＵ１０Ｂが送信した応答メッセージｍｒを受信している。

応答時間計測部１２は送受信部１１と接続しており、送信メッセージｍｓの送信時から応答メッセージｍｒの受信時までの応答時間を計測している。

演算処理部１４は応答時間計測部１２と接続しており、車両始動時に、他のＥＣＵ１０Ｂに対して送信メッセージｍｓを複数回送信して、応答時間計測部１２より各ＥＣＵ１０Ｂの応答時間を取得し、該応答時間を用いてＥＣＵ１０Ｂ毎にＥＣＵ１０Ｂの故障予測のための閾値を設定している。
該閾値の設定の仕方は詳細に後述するが、複数回の前記応答時間と、該応答時間の初期値との差分の絶対値から実測差分累積値を求め、該実測差分累積値を用いて最小二乗法により予想差分累積値を求め、該予想差分累積値から所定の時間幅としている。

判定処理部１３は、応答時間計測部１２と接続すると共に送受信部１１と接続しており、始動後に周期的に他のＥＣＵ１０Ｂに送信メッセージｍｓを送信し、その応答時間から実測差分累計値を求め、該実測差分累計値が予測差分累計値を中心とした閾値の範囲内にあるか否かを判断している。閾値の範囲内であれば、ＥＣＵは故障ではないと判断し、閾値の範囲外であれば、該ＥＣＵは故障が近いと判断する。
また、他のＥＣＵ１０Ｂからの応答メッセージｍｒからＣＰＵ負荷率及び送受信バッファの使用率を読み取り、該ＣＰＵ負荷率及び送受信バッファの使用率が基準値以上である場合にのみ、閾値と対比する故障予測の判定を行っている。

記憶部１５は応答時間計測部１２及び演算処理部１４及び判定処理部１３と接続しており、各ＥＣＵ１０Ｂの応答時間を記憶している。また、演算処理部１４で求めた閾値を記憶すると共に、判定処理部１３で使用した閾値を記憶している。

統括ＥＣＵ１０Ａ以外の他のＥＣＵ１０Ｂは、図３に示すように、送受信部１６と処理部１７を備えている。
送受信部１６は通信線３０と接続しており、統括ＥＣＵ１０Ａが送信する送信メッセージｍｓを受信すると共に、該送信メッセージｍｓに応答する応答メッセージｍｒを送信している。
また、送受信部１６は、バッファ１６ａを備えている。バッファ１６ａは送信メッセージｍｓ及び応答メッセージｍｒの送受信の際にメッセージを一時的に記憶している。

処理部１７はＣＰＵで構成しており送受信部１６と接続している。処理部１７は、単位時間のうち実行中のタスクがＣＰＵを占有している時間の割合であるＣＰＵ負荷率を算出すると共に、送受信部１６のバッファ１６ａの記憶容量に対する使用量の割合であるバッファ使用率も算出している。
また、処理部１７は応答メッセージｍｒにＣＰＵ負荷率とバッファ使用率を書き込み、送受信部１６を介して応答メッセージｍｒを統括ＥＣＵ１０Ａに送信している。

統括ＥＣＵ１０Ａ、他のＥＣＵ１０Ｂは、具体的には、図４に示すように、マイコン２０と入出力Ｉ／Ｆ２１からなる。マイコン２０はＣＰＵ２１と、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ポート２４からなる。
統括ＥＣＵ１０Ａの演算処理部１４、判定処理部１３、応答時間計測部１２はＣＰＵにより構成し、記憶部１５はＲＯＭ２２またはＲＡＭ２３から構成し、送受信部１１はポート２４及びＣＡＮコントローラ等の入出力Ｉ／Ｆ２１から構成している。
また、前述したように、他のＥＣＵ１０Ｂの処理部１７はＣＰＵから構成し、送受信部１６は入出力Ｉ／Ｆ２１及びポート２４から構成している。
なお、本実施形態では統括ＥＣＵ１０Ａは故障予測専用のＥＣＵとしているが、故障予測専用のＥＣＵ１０Ｂとはせずに、他のＥＣＵ１０Ｂと同様に車両の電子機器等の制御を行うものであってもよい。

次に、本発明の故障予測システム１０の動作について図５のフローチャートを用いて説明する。
なお、これらの動作はすべて記憶部１５に記憶されたソフトウェアを演算処理部１４、判定処理部１３、応答時間計測部１２が実行することで行っている。

まず、自動車の始動時であるイグニッションキー（図示せず）のオン時に、統括ＥＣＵ１０Ａの演算処理部１４は故障予測に用いる閾値を演算している（Ｓ１）。
該閾値の求め方は、詳細は後述するが、往復時間検出用の送信メッセージｍｓを複数回（本実施形態では１０回）他のＥＣＵ１０Ｂに送信し、他のＥＣＵ１０Ｂが送信する応答メッセージｍｒを受信するまでの応答時間を計測している。該応答時間から閾値を求めている。

閾値を求めた後は、判定処理部１３が往復時間検出用の送信メッセージｍｓを周期的に他のＥＣＵ１０Ｂに送信し、他のＥＣＵ１０Ｂから応答メッセージｍｒを受信する。
次に、受信した応答メッセージｍｒに記載されたＣＰＵ負荷率とバッファ使用率を基準値と比較して、故障予測検知を実行するか否かを判断している（Ｓ２）。

ＣＰＵ負荷率とバッファ使用率が基準値以下の場合には、統括ＥＣＵ１０Ａの判定処理部１３は、送信メッセージｍｓを送信してから応答メッセージｍｒを受信するまでの応答時間及び前記閾値を用いて故障予測検知を実行する（Ｓ３）。
この後、再びステップＳ２に戻り、ＣＰＵ負荷率とバッファ使用率が基準値以下の場合には、故障予測検知の実行を繰り返す。

前記ステップ１の閾値の求め方、ステップ２およびステップ３の判定処理部１３における故障予測の判定について、下記に詳述する。

まず、前記ステップＳ１における閾値の求め方について詳述する。
まず、自動車の始動であるイグニッションキー（図示せず）のオン時に、統括ＥＣＵ１０Ａ及び他のＥＣＵ１０Ｂのソフトウェアは初期化処理を行う。該初期化処理後に、統括ＥＣＵ１０Ａの演算処理部１４は他のＥＣＵ１０Ｂに対して往復時間検出用の送信メッセージｍｓを送信し、他のＥＣＵ１０Ｂから応答メッセージｍｒを受信する。統括ＥＣＵ１０Ａの応答時間計測部１２は各ＥＣＵ１０Ｂの応答時間を計測し、記憶部１５に記憶する。このように、初期化処理後に送信した送信メッセージｍｓに対する各ＥＣＵ１０Ｂの応答時間を初期値とする。
図６は初期値の例であり、本実施形態では統括ＥＣＵ１０Ａの他に１０のＥＣＵ１０Ｂ−１〜１０Ｂ〜１０が通信線３０に接続されているので、演算処理部１４は１０のＥＣＵ１０Ｂからの応答時間である初期値を記憶部１５に記憶させる。

なお、初期化処理後に送信した送信メッセージｍｓに対する各ＥＣＵ１０Ｂの応答時間を初期値とするのは、初期化処理後は他のＥＣＵ１０ＢのＣＰＵ負荷率とバッファ使用率が低く応答時間が短いと考えられ、初期値を定めるのに適しているからである。

次に、各ＥＣＵ１０Ｂに対して送信メッセージｍｓを９回送信し、初期値を定めた図６の送信メッセージｍｓと合わせて１０回分の送信メッセージｍｓに対する応答時間を計測する。
図７はＥＣＵ１０Ｂ−１の１０回分の応答時間を示したものであり、１回目の応答時間が図６のＥＣＵ１０Ｂ−１の応答時間（初期値）である。
次に、１回目の応答時間である初期値と２回目以降の応答時間との差分を求め、その絶対値を求める。
さらに、図７の下段に示すように、該差分の絶対値の累計値である差分累計値を求める。

この１０回分の差分累計値を最小二乗法を用いて直線近似する。直線近似式を式１と置くと、ａとｂは式２、式３で求められる。
ここで、Ｘは差分累計値の測定回数、Ｙは差分累計値、ｎは測定回数でありＸと等しい値である。
である。図７の差分累計値は、式２、３より、ａ＝３．４５、ｂ＝−５．４となり、式４と近似される。

図８は、測定した差分累計値と、式４で求めた差分累計値をグラフに示したものである。式４で求めた差分累計値を予想差分累計値と称し、図７に示した測定した差分累計値を実測差分累計値と称す。図８では、実測差分累計値は１０回分であり、１１回以降は式４で求めた差分累計値のみが示されている。

図９は、測定１０回分の実測差分累計値と予想差分累計値の差分を回数毎に算出した結果である。該差分値を差分絶対値と称す。測定１０回分の差分絶対値のうち、一番大きい値を選択し、該最大値の二乗を求める。図９の例では、差分絶対値の最大値は２．３３であるため、最大値の二乗は５．４３である。
予想差分累計値に差分絶対値の最大値の二乗を加えた値を第１閾値、予想差分累計値から差分絶対値の最大値の二乗を引いた値を第２閾値とする。即ち、第１閾値及び第２閾値は、（式１で求めた予想差分累計値）±（差分絶対値の最大値の二乗）である。図１０は第１閾値と第２閾値を示している。
前述したように、予想差分累計値は式１で定められ、測定回数毎に値が増加していくため、故障予測を行う度に予想差分累計値を算出し、第１閾値及び第２閾値も算出する。
演算処理部１４は、このような予想差分累計値、第１閾値及び第２閾値を、故障予測を行うＥＣＵ１０Ｂ毎に設定しており、記憶部１５に記憶させている。

なお、本実施形態では、車両の始動時に式２、式３によりａ、ｂを演算した後は、判定処理部での故障予測において該ａ、ｂの値を用いているが、演算処理部１４は自動車の始動後に閾値を求めるだけでなく、判定処理部１３が故障予測を行うたびに、式１のａ、ｂを求めて閾値を演算し直してもよい。
記憶部１５に前回までの測定回数の和ΣＸ、差分累計値の和ΣＹ、ΣＸＹ、ΣＸ^２の値を記憶しておき、今回測定した測定回数Ｘ、差分累計値ＹからＸＹ、Ｘ^２を求めて前回のΣＸ、ΣＹ、ΣＸＹ、ΣＸ^２の値に足し合わせて今回のΣＸ、ΣＹ、ΣＸＹ、ΣＸ^２を求め、式２、式３を演算してａ、ｂを求める。式１より、予想差分累計値を演算し、予想差分累計値に差分絶対値の最大値の二乗を加えた値を第１閾値、予想差分累計値に差分絶対値の最大値の二乗を引いた値を第２閾値とする。

前記図５のステップＳ２の判定処理部１３による故障予測を行うか否かの判断について具体的に説明する。
応答時間は、図１１（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、他のＥＣＵ１０ＢのＣＰＵ負荷率が高いとき、バッファ使用率が高いとき、ＣＰＵ負荷率とバッファ負荷率の両方が高いときには、ＥＣＵ１０Ｂの故障が近い場合でなくても応答時間が長くなる場合がある。このような場合には故障予測検知を行わない。
そこで、判定処理部１３は、応答メッセージｍｒに記載された他のＥＣＵ１０ＢのＣＰＵ負荷率とバッファ使用率を読み取り、図１１（Ａ）のように、ＣＰＵ負荷率とバッファ使用率の両方が低いときにのみ、故障予測検知を行う。

本実施形態では、ＣＰＵ負荷率及びバッファ使用率の基準値を３０％とし、ＣＰＵ負荷率及びバッファ使用率が基準値である３０％より低い場合に故障予測検知を行っている。
また、図１１では、ＣＰＵ負荷率及びバッファ使用率が７０％以上のときをＣＰＵ負荷率及びバッファ使用率が高いとしている。
なお、他のＥＣＵ１０Ｂは、ＣＰＵ負荷率、バッファ使用率のいずれかを応答メッセージｍｒに記載し、統括ＥＣＵ１０Ａの判定処理部１３は応答メッセージｍｒから読み取ったＣＰＵ負荷率、バッファ使用率のいずれかが基準値より低い場合に、故障予測検知を行ってもよい。

前記図５のステップＳ３である、判定処理部による故障予測について説明する。
統括ＥＣＵ１０Ａの演算処理部１４が複数の往復時間検出用の送信メッセージｍｓを送信して、応答時間から閾値を求めた後、判定処理部１３は同様の送信メッセージｍｓを他のＥＣＵ１０Ｂに送信し、故障予測検知を行う。
統括ＥＣＵ１０Ａの送受信部１１は、往復時間検出用の送信メッセージｍｓを送信し、他のＥＣＵ１０Ｂから応答メッセージｍｒを受け取る。応答時間計測部１２は応答時間を計測し、判定処理部１３に送信する。

判定処理部１３は、該応答時間と初期値との差分の絶対値を求め、さらに実測差分累計値を求める。記憶部１５は前回の実測差分累計値を記憶しておき、前回の実測差分累計値に今回測定の差分の絶対値を加えることで、今回の実測差分累計値を求める。今回の実測差分累計値は記憶部１５に記憶しておく。
さらに、判定処理部１３は、車両の起動時に算出した式４の予想差分累計値から、第１閾値と第２閾値を求める。第１閾値と第２閾値についても、前回の値を記憶部１５に記憶しておき、前回の値に式２で求まるａの値を加えて今回の第１閾値と第２閾値としている。今回の第１閾値と第２閾値は記憶部１５に記憶しておく。

判定処理部１３は、このように求めた実測差分累計値が、図１０に示すように、第１閾値と第２閾値の時間幅の範囲内であれば、ＥＣＵ１０Ｂに故障がないと判断している。また、実測差分累計値が第１閾値と第２閾値の時間幅の範囲を超えた場合には、故障が近いと判断している。

本発明の車載用電子制御ユニットの故障予測システム１０によれば、統括ＥＣＵ１０Ａが他のＥＣＵ１０Ｂに往復時間検出用の送信メッセージｍｓを送信すると、他のＥＣＵ１０Ｂが該送信メッセージｍｓを受信したことを示す応答メッセージｍｒを統括ＥＣＵ１０Ａに送信する構成としているので、統括ＥＣＵ１０Ａは、メッセージの送信時から受信時までの応答時間を用いて、車両内の情報だけでＥＣＵ１０Ｂの故障予測を行うことができる。
さらに、閾値の演算に、初期値と他の応答時間との差分累計値を用いると共に、最小二乗法を用いて近似して予想差分累計値を求めているため、故障予測の精度を向上させることができる。

なお、本実施形態においては、図１に示すように１本の通信線３０に統括ＥＣＵ１０Ａと他のＥＣＵ１０Ｂが接続されているが、図１２に示すように、統括ＥＣＵ１０Ａはボデー制御ＥＣＵ１０Ｃ−１、駆動制御ＥＣＵ１０Ｃ−２、電源制御ＥＣＵ１０Ｃ−３と接続し、ボデー制御ＥＣＵ１０Ｃ−１、駆動制御ＥＣＵ１０Ｃ−２、電源制御ＥＣＵ１０Ｃ−３が複数のＥＣＵ１０Ｂと通信線３０で接続されているものであってもよい。この場合、統括ＥＣＵ１０Ａはボデー制御ＥＣＵ１０Ｃ−１、駆動制御ＥＣＵ１０Ｃ−２、電源制御ＥＣＵ１０Ｃ−３を介して各ＥＣＵ１０Ｂに送信メッセージｍｓを送信すると共に、応答メッセージｍｒを受信する。

本発明である車載用電子制御ユニットの故障予測システムの第１実施形態を示す構成図である。 統括電子制御ユニットの構成図である。 他の電子制御ユニットの構成図である。 統括電子制御ユニット、他の電子制御ユニットの構成図である。 車載用電子制御ユニットの故障予測システムの動作を示すフローチャートである。 他の電子制御ユニットの応答時間を示す図である。 応答時間の初期値との差分の絶対値及び差分累計値を示す図である。 測定回数に対して実測差分累計値及び予想差分累計値をプロットした図である。 実測差分累計値と予想差分累計値の差分絶対値のうち最大値を示す図である。 第１閾値と第２閾値を示す図である。 ＣＰＵ負荷率とバッファ使用率の使用のパターンを示す図である。 車載用電子制御ユニットの故障予測システムの他の構成を示す図である。

符号の説明

１０ 車載用電子制御ユニットの故障予測システム
１０Ａ 統括電子制御ユニット（統括ＥＣＵ）
１０Ｂ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１１ 送受信部
１２ 応答時間計測部
１３ 判定処理部
１４ 演算処理部
１５ 記憶部
３０ 通信線
ｍｓ 往復時間検出用の送信メッセージ
ｍｒ 応答メッセージ

Claims (3)

1. 複数の電子制御ユニットに通信線を介して故障予測用の統括電子制御ユニットを接続しており、
   前記統括電子制御ユニットは、
   往復時間検出用の送信メッセージを前記他の電子制御ユニットに送信すると共に、前記他の電子制御ユニットから応答される前記メッセージを受信する送受信部と、
   前記往復時間検出用のメッセージの送信時から受信時までの応答時間を計測する応答時間計測部と、
   車両始動時に、前記他の電子制御ユニットに対して複数回の前記メッセージを送信して前記各電子制御ユニットの前記応答時間の閾値を設定する演算処理部と、
   始動後に周期的に前記他の電子制御ユニットへ前記メッセージを送信し、その応答時間と前記閾値を用いて、該電子制御ユニットの故障を予測する判定処理部と、
   を備え、
   前記演算処理部で、前記閾値を、複数回の前記応答時間と、該応答時間の初期値との差分の絶対値から実測差分累積値を求め、該実測差分累積値を用いて最小二乗法により予想差分累積値を求め、該予想差分累積値から所定の時間幅としている車載用電子制御ユニットの故障予測システム。
2. 前記統括電子制御ユニットから送信する前記メッセージに対して前記他の電子制御ユニットが送信する応答メッセージには、該電子制御ユニットのＣＰＵ負荷率及び／または送受信部に設けた送受信バッファの使用率が含まれ、
   前記統括電子制御ユニットの前記判定処理部は、受信した応答メッセージよりＣＰＵ負荷率及び／または送受信バッファの使用率を読み取り、該ＣＰＵ負荷率及び／または送受信バッファの使用率が基準値以上である場合、前記閾値と対比する故障予測の判定を行う請求項１に記載の車載用電子制御ユニットの故障予測システム。
3. 前記演算処理部は、車両始動時に加えて、判定処理部での故障予測毎に閾値を設定する請求項１または請求項２に記載の車載用電子制御ユニットの故障予測システム。

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