JP2015229364A - 車両診断機及び車両診断方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両診断機14では、VINに対応する搭載ECUが有する運転パラメータの出力可能項目を特定し、対象ECUから収集された運転パラメータ項目である収集項目と、搭載ECUが有する出力可能項目とを比較する。搭載ECUが有する出力可能項目に対して、実際に収集された収集項目中に運転パラメータデータが収集されていない欠落項目がある場合、当該欠落項目について異常発生の可能性があると判定する。
【選択図】図12
Description
[1.構成]
(1−1.全体構成)
図1は、本発明の一実施形態に係るデータ収集装置18を含む診断システム10(以下「システム10」ともいう。)の概略的な構成を示すブロック図である。システム10は、診断対象としての車両12と、車両12外部から車両12の故障診断を行う外部診断機14と、外部診断機14に車両12の情報を提供するサーバ15とを有する。外部診断機14は、診断機本体16(以下「本体16」ともいう。)及びデータ収集装置18(data logger)を有する。
本実施形態の車両12は、駆動用エンジン及び走行モータ(いずれも図示せず)を有するハイブリッド車としての自動四輪車である。或いは、車両12は、走行モータを有さずエンジンのみを有するガソリン車、電気自動車(battery vehicle)、燃料電池車等の車両であってもよく、また、自動二輪車、自動三輪車等の車両であってもよい。
上記の通り、外部診断機14は、診断機本体16及びデータ収集装置18を有する。
(1−3−1−1.概要)
診断機本体16は、データ収集装置18の各種設定(動作設定等)を行うと共に、データ収集装置18が収集した運転パラメータデータD(以下「データD」ともいう。)を解析して故障診断を行う。故障診断の代わりにその他の診断を行ってもよい(詳細は後述する。)。
図2は、診断機本体16及びデータ収集装置18が有する各種機能を示す図である。図2に示すように、診断機本体16は、収集条件設定機能60と、データ収集装置通信機能62と、データ解析機能64とを有する。各機能60、62、64は、記憶部54に記憶されたプログラムを演算部52が実行すること等により実現される。
記憶部54(図1)は、機能60、62、64の実行等のための各種プログラム及び各種データベースを記憶している。当該データベースには、データ項目データベース70(以下「データ項目DB70」又は「DB70」という。)が含まれる。DB70には、データ収集装置18が収集し得るデータDの項目(以下「データ項目Idata」ともいう。)が蓄積されている。DB70は、駆動源に応じた車両12の種類に基づいてデータ項目Idataを区分している。駆動源に応じた車両12の種類としては、例えば、ガソリン車、ディーゼル車、ハイブリッド車、電気自動車等を含めることができる。
(1−3−2―1.概要)
データ収集装置18は、車両12における運転パラメータデータDを収集する。図1に示すように、データ収集装置18は、入出力部80、演算部82、記憶部84、表示部86、キャパシタ88、通信線90、電力線92及びコネクタ94を有する。コネクタ94は、例えば、USBコネクタである。
図2に示すように、データ収集装置18は、本体通信機能100及びデータ収集機能102を有する。各機能100、102は、記憶部84に記憶されたプログラムを演算部82が実行すること等により実現される。本体通信機能100は、診断機本体16との間の通信に関連した機能であり、データ収集機能102は、車両12との間でのデータDの収集に関連した機能である。
記憶部84は、機能100、102の実行等のための各種プログラム及び各種データベースを記憶している。当該データベースには、データ項目データベース120(以下「データ項目DB120」、「項目DB120」又は「DB120」という。)が含まれる。本体16のDB70と同様、データ収集装置18のDB120には、データ収集装置18が収集し得る運転パラメータデータDの項目(データ項目Idata)が蓄積されている。但し、DB120に蓄積されるデータ項目Idataは、本体16から受信したもののみである。換言すると、DB120に蓄積されるデータ項目Idataは、DB70に蓄積されるデータ項目Idataの一部である。DB120は、データ項目記憶部として機能する。
キャパシタ88は、バッテリ24からの電力により充電され、コネクタ94がコネクタ38から取り外された際にデータ収集装置18内に電力を供給する。
サーバ15は、外部診断機14からの要求に応じて外部診断機14に対して車両12の各種情報を提供する。サーバ15は、入出力部、演算部、記憶部及び表示部(いずれも図示せず)を備える。図1に示すように、サーバ15は、車両12に関する各種の情報を記憶した車両データベース130(以下「車両DB130」という。)を備える。車両DB130は、前記記憶部に含まれる。
本実施形態における運転パラメータデータDは、車両12の故障診断に用いるものであり、例えば、次のようなものを含むことができる。
次に、本実施形態における故障診断に関する各種の作業及び処理について説明する。
(3−1.全体的な流れ)
図3は、本実施形態における故障診断のための作業者の作業並びに車両12、外部診断機14及びサーバ15の処理の全体的な流れの一例を示すフローチャートである。図4は、図3の作業及び処理において用いられるデータ項目Idataを説明する図である。
(3−2−1.事前準備の全体的な流れ)
図5は、運転パラメータデータDの収集のための事前準備としての作業者の作業並びに診断機本体16及びデータ収集装置18の処理の一例を示すフローチャートである。図5の内容は、図3のステップS1、S2をより詳細に示したものである。図5のステップS11において、作業者(テクニシャン等)は、データ収集装置18のコネクタ94を診断機本体16のコネクタ58に接続する。
(3−2−2−1.データ収集条件の概要)
図5のステップS13で入力されるデータ収集条件は、例えば、ネットワークの種類{CAN、LIN、FlexRay、Kライン等の別及び複数のCAN(高速CAN、低速CAN等)がある場合、それらの別}、データ収集を中断及び再開するバス使用率及び対象ECU20tarの種類(又は診断対象部位)を含む。加えて、特許文献3に記載の内容(例えば、データDの連続的な取得を行う時間(連続的データ取得時間)、データDの連続的な取得を行う周期(連続的データ取得周期)又はデータDの収集にかける総時間(データ収集総時間))を指定してもよい。
作業者が診断機本体16においてデータ収集条件を入力することで、データ収集装置18が実行するプログラム(実行ファイルFexe)が生成される。ここでの実行ファイルFexeは、駆動源に関する車両12の種類Cv毎に生成されるファイルパッケージの形態を取る。
(a)VINを取得するためのプログラムファイル(VIN取得ファイルFvin)、及び
(b)各ネットワーク34a、34bのECU20a〜20iからデータDを取得するためのプログラムファイル(データ取得ファイルFdata)
(3−2−2−3−1.入力画面200の概要)
図6は、データ収集条件を入力する際の入力画面200の一例を示す図である。図7は、診断対象部位の種類又は対象ECU20tarが属するECU20の種類(種類Cecu)に応じた各種情報(対象ECU20tarの識別情報(ID)等)の一例を示す図である。図7において、CNG車は、天然ガス(compressed natural gas)自動車を意味し、FFVは、フレックス燃料車(flexible-fuel vehicle)を意味する。
メニュー選択ボタン202a〜202cは、複数のメニュー(「ハードウェア設定」、「ハードウェア管理」及び「不具合解析」)を選択するためのボタンである。本実施形態では、データ収集装置18のデータ収集条件を入力する際は、ボタン202a(ハードウェア設定)を選択する。また、後述するデータ解析(図10のS55)を行う際は、ボタン202c(不具合解析)を選択する。
ハードウェア設定選択部204(以下「選択部204」ともいう。)は、入力チャンネル(CH)の設定、出力チャンネルの設定等のハードウェア設定の選択肢をポインタ(図示せず)により選択するための部位である。なお、選択部204は、表示データサイズに応じてスクロール可能としてもよい(データ収集条件入力部206等も同様である。)。
データ収集条件入力部206(以下「入力部206」ともいう。)は、選択部204で選ばれた選択肢に応じて入力欄を表示する部位である。なお、図6の例では、選択部204において出力チャンネルの設定として高速CAN(すなわち、ネットワーク34a)が選択された場合を示している。これに加えて又はこれに代えて、他のネットワーク(例えば、低速CANであるネットワーク34b)について設定を行うこともできる。
条件入力ボタン208は、データ収集条件を入力するための部位(例えば、データ収集条件入力部206)を表示させるためのボタンである。接続ボタン210は、本体16とデータ収集装置18との通信を確立させ、本体16で入力されたデータ収集条件をデータ収集装置18に出力させるためのボタンである。データ読込みボタン212は、データ収集装置18で収集されたデータDを本体16に読み込ませるためのボタンである。
上記のように、図6の入力画面200には、ECU種類Cecuを入力するECU選択ボタン236と、種類Cecuを表示するECU設定表示欄238a〜238eとが含まれる。データ収集装置18及び各ECU20a〜20iの処理能力が相対的に高い場合、車両12の全てのECU20に対してデータ収集装置18からデータDを収集することも考えられる。
(3−3−1.運転パラメータデータDの収集時の全体的な流れ)
図8は、運転パラメータデータDの収集時における作業者の作業及びデータ収集装置18の処理の一例を示すフローチャートである。図8の内容は、図3のステップS3〜S6をより詳細に示したものである。図8並びに後述する図9、図10及び図12におけるデータ収集装置18の処理は、演算部82が実行する。また、特定することが困難な故障原因を診断する場合、データDの収集は、比較的長期(例えば、1〜2週間)に亘る。
図9は、本実施形態における初期設定処理のフローチャート(図8のS24の詳細)である。ステップS41において、データ収集装置18は、ネットワーク34を介して特定のECU20(例えば、ECU20a)からVINを取得する。この際、データ収集装置18(演算部82)は、VIN取得ファイルFvin(例えば、「VIN.unt」)を実行する。
(3−4−1.全体的な流れ)
図10は、運転パラメータデータDの収集後における作業者の作業及びデータ収集装置18の処理の一例を示すフローチャートである。ステップS51において、作業者(テクニシャン等)は、データ収集装置18のコネクタ94を診断機本体16のコネクタ58に接続する。
図11は、収集項目Idetと出力可能項目Ioutとの比較結果を表示する本体16の表示画面300の一例を示す。画面300には、詳細表示部302が含まれる。
図12は、異常ECU20malの判定に伴う作業者の作業及び診断機本体16の処理のフローチャートである。図12における診断機本体16の処理は、演算部52により実行される。ステップS61において、作業者が診断の開始を指令すると、本体16は、データDの収集時において取得したVINに対応するECU20(すなわち、対象ECU20tar)のID(IDvin)及び出力可能項目Ioutを特定する。
以上のように、本実施形態によれば、VINに対応する搭載ECU20insが有する出力可能項目Iout(収集予定項目Iex)に対して、実際に収集された収集項目Idet中に運転パラメータデータDが収集されていない欠落項目がある場合(図12のS63:NO)、当該欠落項目について異常発生の可能性があると判定する(S65)。これにより、異常発生の可能性がある部位(異常ECU20mal:欠落項目に対応するECU20での通信異常)を簡易に特定することが可能となる。
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下に示す構成を採ることができる。
上記実施形態では、外部診断機14を車両12に用いたが、これに限らず、例えば、複数のECU20が接続されたローカルネットワークを備えるスタンドアロン型の機器(例えば、船舶、航空機等の移動物体、各種の製造装置)に用いることもできる。
上記実施形態では、車内ネットワーク34a、34bとしてCANを用いたが、これに限らず、LIN、FlexRay、Kライン等のネットワークであってもよい。
(3−1.診断目的)
上記実施形態では、外部診断機14は車両12の故障診断を行うものであったが、データ収集装置18により運転パラメータデータDを収集する観点からすれば、その他の車両診断を行うものであってもよい。例えば、外部診断機14は、各車載機器の劣化状態又は動作状態を確認する健康診断や、運転者の運転技能(例えば、アクセル操作、ブレーキ操作)を診断する運転技能診断を行うものであってもよい。このため、運転パラメータデータDも故障診断を目的するデータに限らず、その他の診断で用いるデータであってもよい。
上記実施形態では、診断機本体16は、例えば、市販のノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータ又はスマートフォンから構成し、単一のものとしたが、これに限らない。例えば、本体16は、本体としてのパーソナルコンピュータと、データ収集装置18とのインタフェースとしての子機(中継器)とから構成してもよい。
(3−3−1.構成)
上記実施形態では、データ収集装置18は、診断機本体16とは別体のものとして構成したが(図1)、本体16内にデータ収集装置18の機能を持たせることもできる。
上記実施形態では、コネクタ94をデータリンクコネクタ38に接続すると、自動的にデータ収集装置18が起動するようにした(図8のS22)。しかしながら、例えば、データ収集装置18を起動させる観点からすれば、これに限らない。例えば、データ収集装置18に図示しない開始スイッチを設け、作業者が当該開始スイッチを操作することでデータ収集装置18をオンするように構成してもよい。また、データ収集装置18を長時間作動させることが可能な電源をデータ収集装置18自体に設けてもよい。
上記実施形態では、データDの収集(図8のS29)を開始する条件として、IGSW40のオン、オフ及び再オンを条件とした(S23、S26、S28)。しかしながら、例えば、出力可能項目Ioutを確認して収集項目Idetを設定する観点からすれば、これに限らない。例えば、データDの収集の開示条件を、IGSW40のオン及びオフの後、IGSW40の位置をアクセサリ(ACC)まで移動させたこととすることが可能である。すなわち、ECU20の中には、IGSW40の位置がオンになったときに起動するものと、ACCになったときに起動するものがある場合がある。そこで、データ収集の開始自体は、IGSW40の位置がオフからACCになったときに開始してもよい。
16…診断機本体(診断装置) 18…データ収集装置
20a〜20i…ECU 20ins…搭載ECU
20tar…対象ECU 24…低電圧バッテリ(車載電源)
34a、34b…車内ネットワーク 38…データリンクコネクタ
40…IGSW(起動スイッチ)
60…収集条件設定機能(種類設定部)
84…記憶部 94…コネクタ
108…要求信号特定機能(車両識別情報取得部、収集項目設定部、対象ECU識別部)
110…データ要求機能(データ収集管理部の一部)
112…データ受信・記憶機能(データ収集管理部の一部)
120…データ項目DB(データ項目記憶部)
Cecu…ECU種類 Cv…車両種類
D…運転パラメータデータ Idata…データ項目
Idet…収集項目 Iex…収集予定項目
Iop…収集項目候補 Iout…出力可能項目
Sreq…データ要求信号
Claims (8)
- 複数の電子制御装置(以下「ECU」という。)を有する車内ネットワークに外部から接続されて、車両の各部の動作状態を示す運転パラメータデータを要求するデータ要求信号を、前記複数のECUの少なくとも1つである対象電子制御装置(以下「対象ECU」という。)に対して送信し、前記データ要求信号に対応する前記運転パラメータデータを受信して記憶部に記憶するデータ収集装置と、
前記データ収集装置が取得した前記運転パラメータデータに基づいて前記車両の診断を行う診断装置と
を備える車両診断機であって、
前記データ収集装置は、
車両識別情報を前記車両から取得する車両識別情報取得部と、
前記対象ECUの識別情報を前記車両に問い合わせ、前記対象ECUが出力可能な前記運転パラメータデータの項目を前記対象ECUの識別情報に基づいて判定し、当該項目を収集項目として設定する収集項目設定部と、
前記収集項目に対応する前記運転パラメータデータを要求する前記データ要求信号を前記対象ECUに対して送信し、前記データ要求信号に対応する前記運転パラメータデータを受信して前記記憶部に記憶させるデータ収集管理部と
を有し、
前記診断装置は、
前記車両識別情報、前記収集項目及び前記運転パラメータデータを前記データ収集装置から取得し、
前記車両識別情報に対応する搭載電子制御装置(以下「搭載ECU」という。)が有する前記運転パラメータデータの出力可能項目を特定し、
前記対象ECUから収集された前記収集項目と、前記搭載ECUが有する前記出力可能項目とを比較し、
前記搭載ECUが有する前記出力可能項目に対して、実際に収集された前記収集項目中に前記運転パラメータデータが収集されていない欠落項目がある場合、当該欠落項目について異常発生の可能性があると判定する
ことを特徴とする車両診断機。 - 請求項1記載の車両診断機において、
前記車両診断機は、
前記対象ECUの種類を設定する種類設定部と、
前記複数のECUそれぞれが出力可能な前記運転パラメータデータの項目を、前記複数のECUの識別情報に対応させて記憶するデータ項目記憶部と、
前記種類設定部で設定した前記対象ECUの種類毎に前記搭載ECUの有無を前記車両に問い合わせて前記搭載ECUを前記対象ECUとして識別する対象ECU識別部と
をさらに備えることを特徴とする車両診断機。 - 請求項2記載の車両診断機において、
前記収集項目設定部は、前記データ収集装置を前記車両に接続した状態での起動スイッチの初回オン操作に対応して、前記種類設定部で設定した前記対象ECUの種類毎に前記搭載ECUの有無を前記車両に問い合わせて前記収集項目を設定し、
これに続いて、前記データ収集管理部は、前記起動スイッチのオフ操作及びその後の再オン操作が行われたことを条件として、前記データ要求信号の送信及び前記運転パラメータデータの記憶を開始する
ことを特徴とする車両診断機。 - 請求項3記載の車両診断機において、
前記車内ネットワークに対する前記データ収集装置の接続が一旦解除された場合には、新たな車内ネットワークに接続後の前記起動スイッチの初回オン操作に対応して、前記種類設定部で設定した前記対象ECUの種類毎に前記搭載ECUの有無を前記新たな車内ネットワークに問い合わせて新たな収集項目を設定する
ことを特徴とする車両診断機。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両診断機において、
前記データ収集装置と前記車内ネットワークとの接続は、前記車両のデータリンクコネクタを介して行われ、
前記データ収集装置は、前記データリンクコネクタを介した車載電源からの供給電力により起動する
ことを特徴とする車両診断機。 - 請求項2〜4のいずれか1項に記載の車両診断機において、
前記種類設定部は、複数の車種を統合し且つ各車種に搭載されている前記搭載ECUを機能毎の種類で区分する
ことを特徴とする車両診断機。 - 複数の電子制御装置(以下「ECU」という。)を有する車内ネットワークに外部から接続されて、車両の各部の動作状態を示す運転パラメータデータを、前記複数のECUの少なくとも1つである対象電子制御装置(以下「対象ECU」という。)から取得し、取得した前記運転パラメータデータに基づいて前記車両の診断を行う車両診断機を用いた車両診断方法であって、
前記車両診断機は、
車両識別情報を前記車両から取得し、
前記対象ECUの識別情報を前記車両に問い合わせ、前記対象ECUが出力可能な前記運転パラメータデータの項目を前記対象ECUの識別情報に基づいて判定し、当該項目を収集項目として設定し、
前記収集項目に対応する前記運転パラメータデータを要求するデータ要求信号を前記対象ECUに対して送信し、前記データ要求信号に対応する前記運転パラメータデータを受信して記憶部に記憶させ、
前記車両識別情報に対応する搭載電子制御装置(以下「搭載ECU」という。)が有する前記運転パラメータデータの出力可能項目を特定し、
前記対象ECUから収集された前記収集項目と、前記搭載ECUが有する前記出力可能項目とを比較し、
前記搭載ECUが有する前記出力可能項目に対して、実際に収集された前記収集項目中に前記運転パラメータデータが収集されていない欠落項目がある場合、当該欠落項目について異常発生の可能性があると判定する
ことを特徴とする車両診断方法。 - 複数の電子制御装置(以下「ECU」という。)を有する車内ネットワークに外部から接続されて、車両の各部の動作状態を示す運転パラメータデータを、前記複数のECUの少なくとも1つである対象電子制御装置(以下「対象ECU」という。)から取得し、取得した前記運転パラメータデータに基づいて前記車両の診断を行う車両診断機であって、
車両識別情報に対応する搭載電子制御装置(以下「搭載ECU」という。)が有する前記運転パラメータデータの出力可能項目を特定し、
前記対象ECUから収集された収集項目と、前記搭載ECUが有する前記出力可能項目とを比較し、
前記搭載ECUが有する前記出力可能項目に対して、実際に収集された前記収集項目中に前記運転パラメータデータが収集されていない欠落項目がある場合、当該欠落項目について異常発生の可能性があると判定する
ことを特徴とする車両診断機。
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