JP2019207142A - Abnormality diagnostic method of sensor system, abnormality diagnosis device of sensor system, and sensor system and vehicle including the same - Google Patents

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Abstract

To provide an abnormality diagnostic method of a sensor system capable of specifying an abnormal sensor.SOLUTION: In an abnormality diagnostic method of the sensor system, the sensor system includes three or more sensors 11, 12, and 21 including a velocity sensor 21 and a vibration sensor 11. This system monitors the operational states of the sensors 11, 12, and 21, and estimates which sensor has an abnormality, of the plurality of sensors 11, 12, and 21, using the majority vote of the relative operational states (status) between the plurality of sensors.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、振動センサと速度センサ等の異種センサを含む3以上の複数のセンサを備えるセンサシステムにおいて、センサシステムの異常を診断する技術に関する。   The present invention relates to a technique for diagnosing abnormality of a sensor system in a sensor system including three or more sensors including different sensors such as a vibration sensor and a speed sensor.

例えば、車両に装備されたセンサシステムの異常を診断する装置として、特許文献1には、速度センサおよび振動センサを有するセンサシステムにおいて、走行速度と振動との関係からシステム全体としての異常の有無を検知する技術が開示されている。
同文献記載の技術では、一つの速度センサと一つの振動センサとの信号を比較して、その関係から、装備されているセンサシステム全体としての動作が正常か異常かを判別している。
同文献によれば、走行速度と振動との組み合わせによって正常と異常を判別することによって、走行速度信号、振動信号がそれぞれ単独では正常な範囲内にある場合であっても、他の信号との関係で異常と認められる場合には、システム全体としての異常と判定することができ、異常検出精度を向上できる、としている。
For example, as a device for diagnosing abnormalities in a sensor system installed in a vehicle, Patent Document 1 discloses whether a sensor system having a speed sensor and a vibration sensor has an abnormality in the entire system from the relationship between travel speed and vibration. Techniques for detection are disclosed.
In the technique described in this document, signals from one speed sensor and one vibration sensor are compared, and based on the relationship, it is determined whether the operation of the entire installed sensor system is normal or abnormal.
According to this document, by distinguishing between normal and abnormal by the combination of travel speed and vibration, even if the travel speed signal and vibration signal are each within the normal range, If it is recognized that there is an abnormality in the relationship, it can be determined that the entire system is abnormal, and the abnormality detection accuracy can be improved.

特開2013−127403号公報JP 2013-127403 A

しかし、同文献記載の異常判別技術で異常を検出した場合、システム全体としての動作の異常診断はできるものの、速度センサと振動センサのうちのいずれのセンサに異常が生じているかを特定して診断することが困難である。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、異常があるセンサを特定し得る、センサシステムの異常診断方法、センサシステムの異常診断装置並びにセンサシステムおよびこれを備える車両を提供することを課題とする。
However, when an abnormality is detected using the abnormality determination technology described in the same document, the abnormality of the operation of the entire system can be diagnosed, but it is diagnosed by identifying which of the speed sensor and vibration sensor is abnormal. Difficult to do.
Therefore, the present invention has been made paying attention to such a problem, and is capable of specifying a sensor having an abnormality, an abnormality diagnosis method for a sensor system, an abnormality diagnosis device for a sensor system, a sensor system, and It is an object of the present invention to provide a vehicle equipped with the vehicle.

ここで、振動センサおよび速度センサを含む3以上の複数のセンサを有するセンサシステムにおいて、通常、センサシステム全体として、複数のセンサのうち2以上のセンサが同時に故障することは極めて稀である。
そして、故障が生じているセンサは、センサシステム全体から見て、複数のセンサ相互の動作状態(ステータス)を多数派と少数派とに分けて相互を比較すれば、複数のセンサのうち多数派であると認定されたセンサは正常であると推定し、少数派であると認定されたセンサに異常が生じていると推定することができる。
なお、複数のセンサ相互の動作状態(ステータス)は、センサシステム全体の動作論理式に基づいて予め設定することができる。例えば、本発明の一態様に係るセンサシステムが車両であれば、当該車両の動作状態として、高速走行時、低速走行または停止時等を設定し、それぞれの動作状態に対応する各センサの正常時の動作状態(例えば出力の大小を閾値を基準に切り分けて設定)を多数決の対象として比較することができる。
Here, in a sensor system having three or more sensors including a vibration sensor and a speed sensor, it is extremely rare that two or more of the plurality of sensors fail at the same time as the entire sensor system.
A sensor in which a failure has occurred can be obtained by dividing the operation status (status) of multiple sensors into a majority and a minority, and comparing each other. It can be estimated that the sensor certified as being normal is abnormal, and that the sensor certified as being a minority is abnormal.
Note that the operation state (status) of the plurality of sensors can be set in advance based on the operation logical expression of the entire sensor system. For example, if the sensor system according to one aspect of the present invention is a vehicle, the operation state of the vehicle is set at a high speed, a low speed, a stop, or the like, and each sensor corresponding to each operation state is in a normal state. The operation states (for example, setting the magnitude of the output based on a threshold as a reference) can be compared as the majority vote.

すなわち、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るセンサシステムの異常診断方法は、振動センサおよび速度センサを含む3以上の複数のセンサを有するセンサシステムにおいて異常を診断する方法であって、3以上の複数のセンサの動作状態を監視し、前記複数のセンサ相互の動作状態の多数決により、前記複数のセンサのうちいずれのセンサに異常が生じているか否かを推定することを特徴とする。   That is, in order to solve the above-described problem, the abnormality diagnosis method for a sensor system according to an aspect of the present invention is a method for diagnosing abnormality in a sensor system having three or more sensors including a vibration sensor and a speed sensor. Monitoring the operating states of three or more sensors, and estimating which one of the plurality of sensors is abnormal based on the majority of the operating states of the plurality of sensors. And

また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るセンサシステムの異常診断装置は、振動センサおよび速度センサを含む3以上の複数のセンサを有するセンサシステムの異常を診断する装置であって、前記複数のセンサのうちいずれのセンサに異常が生じているか否かを診断する異常診断部を有し、前記異常診断部は、前記3以上の複数のセンサの動作状態に応じた出力情報を取得する出力情報取得部と、該出力情報取得部で取得された前記複数のセンサ相互の出力情報を比較する出力情報比較部と、該出力情報比較部で比較した結果から異常の生じているセンサを多数決により推定する異常センサ推定部と、を有することを特徴とする。   In order to solve the above problem, an abnormality diagnosis device for a sensor system according to an aspect of the present invention is a device for diagnosing an abnormality in a sensor system having three or more sensors including a vibration sensor and a speed sensor. An abnormality diagnosing unit for diagnosing whether any of the plurality of sensors has an abnormality, and the abnormality diagnosing unit outputs information corresponding to operating states of the three or more sensors. The output information acquisition unit for acquiring the output information, the output information comparison unit for comparing the output information of the plurality of sensors acquired by the output information acquisition unit, and an abnormality from the result of comparison by the output information comparison unit And an abnormal sensor estimator that estimates the sensor by majority vote.

また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るセンサシステムは、速度センサおよび振動センサを含む3以上の複数のセンサと、本発明の一態様に係るセンサシステムの異常診断装置と、を備えることを特徴とする。また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る車両は、本発明の一態様に係るセンサシステムを備えることを特徴とする。
本発明のいずれか一の態様によれば、複数のセンサ相互の動作状態(ステータス)の多数決により、複数のセンサのいずれのセンサに異常が生じているかを推定するので、故障が生じているセンサを高い確率で特定できる。
In order to solve the above problems, a sensor system according to one aspect of the present invention includes a plurality of three or more sensors including a speed sensor and a vibration sensor, and an abnormality diagnosis device for the sensor system according to one aspect of the present invention. It is characterized by providing. In order to solve the above problem, a vehicle according to one embodiment of the present invention includes the sensor system according to one embodiment of the present invention.
According to any one aspect of the present invention, a sensor in which a failure has occurred can be estimated by estimating which one of the plurality of sensors has an abnormality based on the majority of the operation states (status) of the plurality of sensors. Can be identified with high probability.

上述のように、本発明によれば、異常があるセンサを特定できる。   As described above, according to the present invention, a sensor having an abnormality can be specified.

本発明の一態様に係るセンサシステムを備える車両の第一実施形態を説明する模式図である。It is a mimetic diagram explaining a first embodiment of a vehicle provided with a sensor system concerning one mode of the present invention. 図1のセンサシステムで実行される異常診断処理のプログラムを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the program of the abnormality diagnosis process performed with the sensor system of FIG. 図1に示す車両において、ある動作状態(車両のステータス:高速走行)における複数のセンサの動作状態を説明する図((a)正常時、(b)異常時)である。In the vehicle shown in FIG. 1, it is a figure ((a) at the time of normal, (b) at the time of abnormality) explaining the operation state of the some sensor in a certain operation state (vehicle status: high-speed driving). 図1に示す車両において、ある動作状態(車両のステータス:低速走行または停止)における複数のセンサの動作状態を説明する図((a)正常時、(b)異常時)である。In the vehicle shown in FIG. 1, it is a figure explaining the operation state of the several sensor in a certain operation state (vehicle status: low-speed driving or stop) ((a) at normal time, (b) at abnormal time). 本発明の一態様に係るセンサシステムを備える車両の第二実施形態を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining 2nd embodiment of a vehicle provided with the sensor system which concerns on 1 aspect of this invention. 本発明の一態様に係るセンサシステムを備える車両の第三実施形態を説明する模式図である。It is a mimetic diagram explaining a third embodiment of a vehicle provided with a sensor system concerning one mode of the present invention.

以下、本発明の実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. The drawings are schematic. For this reason, it should be noted that the relationship between the thickness and the planar dimension, the ratio, and the like are different from the actual ones, and the dimensional relationship and the ratio are different between the drawings. Further, the following embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is the material, shape, structure, and arrangement of components. Etc. are not specified in the following embodiments.

[第一実施形態]
まず、本発明の一態様に係るセンサシステムを備える車両の第一実施形態について説明する。第一実施形態は、図1に示すように、一の車両1に、異常診断装置10と、一の速度センサ21と複数の振動センサ11、12とを有する構成例である。なお、本実施形態は、本発明を構成する3以上の複数のセンサの最小構成例である。
詳しくは、同図に示すように、この車両1には、台車2の適所に異常診断装置10が装備されるとともに、台車2の前後に離隔した二つの車軸に対応する位置に、振動センサ11、12がそれぞれ搭載され、さらに、一方の車軸に対応する位置に速度センサ21が搭載されている。
[First embodiment]
First, a first embodiment of a vehicle including a sensor system according to one aspect of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the first embodiment is a configuration example in which a single vehicle 1 includes an abnormality diagnosis device 10, a single speed sensor 21, and a plurality of vibration sensors 11 and 12. This embodiment is a minimum configuration example of three or more sensors constituting the present invention.
Specifically, as shown in the figure, the vehicle 1 is equipped with an abnormality diagnosis device 10 at an appropriate position of the carriage 2, and the vibration sensor 11 is located at a position corresponding to two axles separated from the front and rear of the carriage 2. , 12 are mounted, and a speed sensor 21 is mounted at a position corresponding to one axle.

本実施形態では、これら3台のセンサ11、12、21から、随時の動作状態に応じた出力情報を信号線を介して異常診断装置10に集約し、異常診断装置10が各センサ11、12、21の異常判定を行うように構成されている。
異常診断装置10は、複数のセンサ11、12、21のうちいずれのセンサに異常が生じているか否かを診断する異常診断部を備える。異常診断部は、周知のマイクロコンピュータを含む情報処理装置として構成されている。
In the present embodiment, output information corresponding to the operation state at any time is collected from these three sensors 11, 12, 21 through the signal line to the abnormality diagnosis device 10, and the abnormality diagnosis device 10 includes the sensors 11, 12. , 21 is configured to perform abnormality determination.
The abnormality diagnosis apparatus 10 includes an abnormality diagnosis unit that diagnoses whether any of the plurality of sensors 11, 12, and 21 has an abnormality. The abnormality diagnosis unit is configured as an information processing apparatus including a known microcomputer.

詳しくは、異常診断装置10は、以下不図示の、演算およびシステム全体を制御するCPUと、異常診断処理を含む制御プログラム等のデータを所定領域に予め格納している記憶装置およびROMと、記憶装置およびROM等から読み出したデータやCPUの演算過程で必要な演算結果を格納するためのRAMと、表示装置、入力装置およびデータベース等を含む外部装置並びにセンサシステム全体に対してデータの入出力を媒介するインターフェースとを備えて構成される。これらは、データを転送するための信号線であるバスで相互にかつデータ授受可能に接続されている。異常診断装置10は、車両全体を管理する上位コンピュータからの制御指令に応じて異常診断処理を実行する。   Specifically, the abnormality diagnosis device 10 includes a CPU (not shown) that controls the calculation and the entire system, a storage device and a ROM that store data such as a control program including abnormality diagnosis processing in a predetermined area, Input / output of data to / from external devices including the display device, input device, database, etc. and the entire sensor system, RAM for storing data read from the device and ROM, and calculation results required in the CPU calculation process And an intermediary interface. These are connected to each other via a bus, which is a signal line for transferring data, so that data can be exchanged. The abnormality diagnosis device 10 executes abnormality diagnosis processing in response to a control command from a host computer that manages the entire vehicle.

異常診断装置10で異常診断処理が実行されると、図2に示すように、まずステップS10に移行して、故障診断が一次診断か否かを判定し、一次診断であれば(Yes)処理を継続してステップS11に移行し、そうでなければ(No)処理を戻す。一次診断か否かの判定は、複数の診断段階ごとに設定されたステータスのフラグを参照して行うことができる。なお、本実施形態では、複数の故障診断のための処理のうち、一次診断について説明し、他の診断処理については説明を省略する。   When the abnormality diagnosis process is executed in the abnormality diagnosis apparatus 10, as shown in FIG. 2, first, the process proceeds to step S10 to determine whether or not the failure diagnosis is the primary diagnosis, and if it is the primary diagnosis (Yes) process The process proceeds to step S11, and if not (No), the process is returned. The determination as to whether or not the diagnosis is the primary diagnosis can be made with reference to the status flags set for each of the plurality of diagnosis stages. In the present embodiment, the primary diagnosis is described among a plurality of failure diagnosis processes, and the description of the other diagnosis processes is omitted.

一次診断が続行されると、ステップS11に移行して、複数のセンサ11、12、21からの出力情報をそれぞれ取得してステップS12に移行する。ステップS12では、複数のセンサ11、12、21からの出力情報に対応する出力ステータスを付与してステップS13に移行する。ここで、出力ステータスは、予め設定されているセンサシステム全体の動作論理式に基づいて、例えば所定の閾値にて切り分けることで表1に示すように設定される。表1は、第一実施形態におけるセンサシステム全体の動作論理式(複数のセンサの動作状態のステータス)を示すテーブルである。   When the primary diagnosis is continued, the process proceeds to step S11, the output information from the plurality of sensors 11, 12, and 21 is acquired, and the process proceeds to step S12. In step S12, an output status corresponding to the output information from the plurality of sensors 11, 12, 21 is given, and the process proceeds to step S13. Here, the output status is set as shown in Table 1 by dividing the output status based on, for example, a predetermined threshold based on a preset operation logical expression of the entire sensor system. Table 1 is a table showing an operation logical expression (status of operation states of a plurality of sensors) of the entire sensor system in the first embodiment.

Figure 2019207142
Figure 2019207142

次いで、処理が続くステップS13に移行すると、付与された出力ステータスを相互に比較して、多数派と少数派とに分ける分別処理が行われる。この分別処理後、ステップS14に移行して、分別の結果が多数派のみか否かが判定される。分別結果が多数派のみであれば(Yes)、センサシステムが正常と推定し、処理をステップS11に戻して一次診断が継続される。一方、分別結果が多数派のみでない場合(No)にはステップS15に移行して、少数派があるか否かを確認し、少数派があることが確認されたら(Yes)ステップS16に移行し、そうでなければ(No)処理を戻す。ステップS16では、少数派であると確認された、対応する出力ステータスが付与されたセンサを異常があるセンサと推定して処理を戻す。   Next, when the process proceeds to step S13, the separation is performed by comparing the assigned output statuses with each other and dividing the majority into minorities. After this sorting process, the process proceeds to step S14, where it is determined whether or not the sorting result is only the majority. If the classification result is only the majority (Yes), it is estimated that the sensor system is normal, the process returns to step S11, and the primary diagnosis is continued. On the other hand, if the classification result is not only the majority (No), the process proceeds to step S15 to check whether there is a minority. If it is confirmed that there is a minority (Yes), the process proceeds to step S16. If not (No), the process is returned. In step S16, the sensor that is confirmed to be a minority and that has a corresponding output status is estimated as a sensor having an abnormality, and the process returns.

異常診断装置10は、ステップS16の異常判定により、複数のセンサ11、12、21のうち、いずれかのセンサに異常が検出された場合には、上述した、車両全体を管理する上位コンピュータ等の他の装置またはユーザに対して異常が発生していると推定されるセンサおよびその部位を通知する。
ここで、上記異常診断処理において、ステップS11に係るプログラムおよびこれを実行するハードウエアが、3以上の複数のセンサ11、12、21の動作状態に応じた出力情報を取得する出力情報取得部に対応する。また、ステップS12からステップS15の一連の処理に係るプログラムおよびこれを実行するハードウエアが、出力情報取得部で取得された複数のセンサ相互の出力情報を、センサシステム全体の動作論理式に基づいて比較する出力情報比較部に対応する。また、ステップS16に係るプログラムおよびこれを実行するハードウエアが、出力情報比較部で比較した結果から、異常の生じているセンサを多数決により推定する異常センサ推定部に対応している。異常センサ推定部での異常判定処理は、上記表1を参照して行われる。
When abnormality is detected in any one of the plurality of sensors 11, 12, 21 by the abnormality determination in step S <b> 16, the abnormality diagnosis device 10 is configured as described above, such as a host computer that manages the entire vehicle. Notify other devices or users of the sensor that is estimated to be abnormal and its part.
Here, in the abnormality diagnosis process, the program according to step S11 and the hardware that executes the program are provided in an output information acquisition unit that acquires output information according to the operating states of the three or more sensors 11, 12, and 21. Correspond. In addition, the program related to the series of processes from step S12 to step S15 and the hardware that executes the program can obtain the output information of the plurality of sensors acquired by the output information acquisition unit based on the operation logical expression of the entire sensor system. This corresponds to the output information comparison unit to be compared. Further, the program according to step S16 and the hardware that executes the program correspond to an abnormality sensor estimation unit that estimates a sensor in which an abnormality has occurred by majority vote based on the result of comparison by the output information comparison unit. The abnormality determination process in the abnormality sensor estimation unit is performed with reference to Table 1 above.

より具体的には、例えば図3において、同図(a)に示すように、車両のステータスが「高速走行中」にあっては、監視対象となる3つのセンサ11、12、21は、速度センサおよび振動センサとも、正常動作時にはいずれの出力もステータスが「大」となる。
これに対し、異常動作のセンサが含まれる時には、この異常が生じたセンサでは、本来のステータス「大」が出力されず、ことなるステータス「小」が出力される場合がある。このとき、本実施形態の異常診断装置10では、上述したように、センサ出力に対応するステータスの「大」「小」を多数派と少数派とに分け、半数に満たない少数派を異常があるセンサと推定することができる。
More specifically, in FIG. 3, for example, as shown in FIG. 3A, when the vehicle status is “running at high speed”, the three sensors 11, 12, 21 to be monitored are Both the sensor and the vibration sensor have a status of “large” during normal operation.
On the other hand, when an abnormal operation sensor is included, the original status “large” may not be output and a different status “small” may be output from the sensor in which this abnormality has occurred. At this time, in the abnormality diagnosis device 10 of the present embodiment, as described above, the statuses “Large” and “Small” corresponding to the sensor output are divided into the majority and the minority, and the minority less than half is abnormal. It can be estimated that there is a certain sensor.

つまり、この例では、同図(b)に示すように、3つのセンサ11、12、21中、2個のセンサ21、12はステータスが「大」を出力しているのに対し、他の1個のみがステータス「小」を出力していることから、多数決判定により、当該ステータス「小」を出力しているセンサ11が、異常があるセンサと推定される。
同様にして、例えば図4において、同図(a)に示すように、車両のステータスが「低速走行中又は停止時」にあっては、監視対象となる3つのセンサ11、12、21は、速度センサ21および振動センサ11、12ともに、正常動作時にはいずれの出力もステータスが「小」となる。
That is, in this example, as shown in FIG. 4B, among the three sensors 11, 12, and 21, the two sensors 21 and 12 output the status “Large”, while the other sensors Since only one outputs the status “small”, the sensor 11 outputting the status “small” is estimated to be an abnormal sensor by the majority decision.
Similarly, in FIG. 4, for example, as shown in FIG. 4A, when the vehicle status is “during low speed or when stopped”, the three sensors 11, 12, 21 to be monitored are Both the speed sensor 21 and the vibration sensors 11 and 12 have a status of “small” during normal operation.

これに対し、異常動作のセンサが含まれる時には、異常が生じたセンサでは、本来のステータス「小」が出力されず、ことなるステータス「大」が出力される場合がある。このとき、本実施形態の異常診断装置10では、上述したように、センサ出力に対応するステータスの「大」「小」を多数派と少数派とに分け、多数決判定により、半数に満たない少数派を異常があるセンサと推定することができる。
つまり、この例では、同図(b)に示すように、3つのセンサ11、12、21中、2個のセンサ21、12はステータス「小」を出力しているのに対し、他の1個のみがステータス「大」を出力していることから、当該ステータス「大」を出力しているセンサ11が、異常があるセンサと推定される。
On the other hand, when an abnormal operation sensor is included, the sensor with an abnormality may not output the original status “small” but may output a different status “large”. At this time, in the abnormality diagnosis device 10 of the present embodiment, as described above, the statuses “large” and “small” corresponding to the sensor output are divided into a majority and a minority, and a minority less than half is determined by majority decision. The group can be estimated as an abnormal sensor.
In other words, in this example, as shown in FIG. 5B, two sensors 21, 12 out of the three sensors 11, 12, 21 output the status “small”, while other 1 Since only one outputs the status “Large”, the sensor 11 outputting the status “Large” is estimated to be an abnormal sensor.

このように、本実施形態の異常診断装置10によれば、車両1の走行等の動作状態に応じ、それに対応して設定する各センサのステータスを利用してセンサシステムの異常の有無を検知できる。さらに、本実施形態の異常診断装置10によれば、ステータスの比較による多数決により、異常があるセンサを特定(推定)できる。つまり、複数のセンサ11、12、21のうち、車両1の走行等の動作状態に応じたセンサ出力に対応するステータスの「大」「小」を多数派と少数派とに分け、多数決判定により、半数に満たない少数派を異常があるセンサとの推定により、センサ自体の異常を特定できるのである。   As described above, according to the abnormality diagnosis device 10 of the present embodiment, the presence or absence of abnormality of the sensor system can be detected by using the status of each sensor set corresponding to the operation state such as traveling of the vehicle 1. . Furthermore, according to the abnormality diagnosis apparatus 10 of the present embodiment, a sensor having an abnormality can be specified (estimated) by majority decision based on status comparison. In other words, among the plurality of sensors 11, 12, and 21, the status “Large” and “Small” corresponding to the sensor output corresponding to the operation state such as traveling of the vehicle 1 is divided into majority and minority, and the majority decision is made. The abnormality of the sensor itself can be specified by estimating that the minority of less than half is an abnormal sensor.

[第二実施形態]
次に、本発明の一態様に係るセンサシステムを備える車両の第二実施形態について説明する。第二実施形態は、図4に示すように、一の車両1に、異常診断装置10と、一の振動センサ11および複数の速度センサ21、22と、を有する構成例である。なお、本実施形態は、本発明を構成する3以上の複数のセンサの、他の最小構成例である。
同図に示すように、振動センサ11が一台であっても、複数台の速度センサ21、22が搭載されていれば、本発明を適用できる。第二実施形態の構成の場合、3台のセンサ11、21、22からの情報を信号線を介して異常診断装置10に集約し、異常診断装置10がセンサ自体の異常判定を行う。異常センサ推定部での異常判定処理は、表2を参照して行われる。表2は、第二実施形態におけるセンサシステム全体の動作論理式(複数のセンサの動作状態のステータス)を示すテーブルである。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of a vehicle including the sensor system according to one aspect of the present invention will be described. As shown in FIG. 4, the second embodiment is a configuration example in which one vehicle 1 includes an abnormality diagnosis device 10, one vibration sensor 11, and a plurality of speed sensors 21 and 22. This embodiment is another minimum configuration example of a plurality of three or more sensors constituting the present invention.
As shown in the figure, even if there is only one vibration sensor 11, the present invention can be applied as long as a plurality of speed sensors 21 and 22 are mounted. In the case of the configuration of the second embodiment, information from the three sensors 11, 21, and 22 is collected in the abnormality diagnosis device 10 via the signal line, and the abnormality diagnosis device 10 determines abnormality of the sensor itself. The abnormality determination process in the abnormality sensor estimation unit is performed with reference to Table 2. Table 2 is a table showing an operation logical expression (status of operation states of a plurality of sensors) of the entire sensor system in the second embodiment.

Figure 2019207142
Figure 2019207142

異常診断時の動作は、上記第一実施形態同様である。つまり、異常判定処理により、いずれかのセンサに異常が検出された場合には、異常診断装置10が、他の装置またはユーザに対して異常が発生していると推定されるセンサおよびその部位を通知する。   The operation at the time of abnormality diagnosis is the same as that in the first embodiment. That is, when an abnormality is detected in any of the sensors by the abnormality determination process, the abnormality diagnosis apparatus 10 determines a sensor that is estimated to have an abnormality with respect to another apparatus or the user and its part. Notice.

[第三実施形態]
次に、本発明の一態様に係るセンサシステムを備える車両の第三実施形態について説明する。第三実施形態は、図5に示すように、複数の車両1A、1Bが連結器4で相互に連結された編成を有する車両用のセンサシステムであって、各車両1A、1Bの台車2には、振動センサ11、12が一台設置され、さらに、編成全体として、異常診断装置10および速度センサ21を各一台有する。この例では、異常診断装置10および速度センサ21は、車両1Bの台車2に装備されている。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of a vehicle including the sensor system according to one aspect of the present invention will be described. As shown in FIG. 5, the third embodiment is a vehicle sensor system having a knitting in which a plurality of vehicles 1A, 1B are connected to each other by a connector 4, and the vehicle 2 has a carriage 2 in each vehicle 1A, 1B. Is provided with one vibration sensor 11, 12, and further has one abnormality diagnosis device 10 and one speed sensor 21 as the entire knitting. In this example, the abnormality diagnosis device 10 and the speed sensor 21 are mounted on the carriage 2 of the vehicle 1B.

第三実施形態の構成の場合、同図に示すように、車両内ネットワークを通じて情報を異常診断装置10に集約し、異常診断装置10が異常判定を行う。判定条件(表1)や異常検出時の動作は、上記第一実施形態と同様である。このように、複数の車両1A、1Bが連結器4で相互に連結された編成を有する車両であって、一の車両1Aに振動センサ11が一台のみ搭載されている場合であっても、連結された他の車両1Bに、振動センサおよび速度センサを含む複数のセンサが搭載されていれば本発明を適用できる。
以上説明したように、上述した実施形態のセンサシステムの異常診断方法、センサシステムの異常診断装置並びにセンサシステムおよびこれを備える車両によれば、複数のセンサ相互の動作状態(ステータス)の多数決により、複数のセンサのいずれのセンサに異常が生じているかを推定するので、故障が生じているセンサを高い確率で特定できる。
In the case of the configuration of the third embodiment, as shown in the figure, information is collected in the abnormality diagnosis device 10 through the in-vehicle network, and the abnormality diagnosis device 10 performs abnormality determination. The determination conditions (Table 1) and the operation when an abnormality is detected are the same as in the first embodiment. Thus, even if the vehicle 1A, 1B is a vehicle having a knitting that is connected to each other by the coupler 4, and only one vibration sensor 11 is mounted on one vehicle 1A, The present invention is applicable if a plurality of sensors including a vibration sensor and a speed sensor are mounted on another connected vehicle 1B.
As described above, according to the sensor system abnormality diagnosis method, the sensor system abnormality diagnosis device and the sensor system, and the vehicle including the sensor system according to the above-described embodiment, Since it is estimated which of the plurality of sensors has an abnormality, a sensor in which a failure has occurred can be identified with a high probability.

なお、本発明に係るセンサシステムの異常診断方法、センサシステムの異常診断装置並びにセンサシステムおよびこれを備える車両は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能なことは勿論である。
例えば、上記実施形態では、異常診断装置10の診断処理は、複数のセンサ相互の動作状態(ステータス)の多数決により、複数のセンサのいずれのセンサに異常が生じているかを推定する点を説明したが、これに限定されず、動作状態(ステータス)の多数決に加え、他の処理を追加したり、並列処理できることは勿論である。
The abnormality diagnosis method of the sensor system, the abnormality diagnosis device of the sensor system, the sensor system, and the vehicle including the sensor system according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and may be various without departing from the spirit of the present invention. Of course, it is possible to modify this.
For example, in the above-described embodiment, the diagnosis process of the abnormality diagnosis apparatus 10 has been described as estimating which sensor of a plurality of sensors has an abnormality based on the majority of the operation states (status) of the plurality of sensors. However, the present invention is not limited to this, and in addition to the majority of the operation state (status), other processes can be added or processed in parallel.

また、例えば、図2に示した一次診断での故障診断後においても、センサシステム全体の動作論理式に基づいて異常を判別すれば、複数のセンサのうち、残る2以上の複数のセンサ相互の動作状態の比較により異常を判別可能である。そのため、一次診断での故障診断後であっても、引き続き各センサの健全性を確認することができる。   Further, for example, even after the failure diagnosis in the primary diagnosis shown in FIG. 2, if an abnormality is determined based on the operation logical expression of the entire sensor system, among the plurality of sensors, the remaining two or more sensors Abnormalities can be determined by comparing operating states. Therefore, the soundness of each sensor can be continuously confirmed even after the failure diagnosis in the primary diagnosis.

1、1A、1B 車両
2 台車
3 車輪
4 連結器
10 異常診断装置
11 第一の振動センサ、振動センサ
12 第二の振動センサ
21 第一の速度センサ、速度センサ
22 第二の速度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B Vehicle 2 Bogie 3 Wheel 4 Coupler 10 Abnormality diagnosis device 11 First vibration sensor, vibration sensor 12 Second vibration sensor 21 First speed sensor, Speed sensor 22 Second speed sensor

Claims (10)

振動センサおよび速度センサを含む3以上の複数のセンサを有するセンサシステムにおいて異常を診断する方法であって、
3以上の複数のセンサの動作状態を監視し、前記複数のセンサ相互の動作状態の多数決により、前記複数のセンサのうちいずれのセンサに異常が生じているか否かを推定することを特徴とするセンサシステムの異常診断方法。
A method for diagnosing an abnormality in a sensor system having three or more sensors including a vibration sensor and a speed sensor,
The operational states of three or more sensors are monitored, and the majority of the operational states of the plurality of sensors is estimated to estimate which one of the plurality of sensors is abnormal. Abnormality diagnosis method for sensor system.
前記多数決により前記複数のセンサを多数派と少数派に分け、
前記複数のセンサ総てが多数派であれば、前記センサシステムが正常であると推定する請求項1に記載のセンサシステムの異常診断方法。
Dividing the plurality of sensors into a majority and a minority by the majority,
The sensor system abnormality diagnosis method according to claim 1, wherein if all of the plurality of sensors are majority, the sensor system is estimated to be normal.
前記多数決により前記複数のセンサを多数派と少数派に分け、
前記複数のセンサのうち多数派であると認定されたセンサは正常であると推定し、少数派であると認定されたセンサに異常が生じていると推定する請求項1または2に記載のセンサシステムの異常診断方法。
Dividing the plurality of sensors into a majority and a minority by the majority,
3. The sensor according to claim 1, wherein a sensor certified as a majority of the plurality of sensors is estimated to be normal, and an abnormality is detected in a sensor certified as a minority. System abnormality diagnosis method.
一次故障後において、センサシステム全体の動作論理式に基づいて、前記複数のセンサのうち、残る2以上の複数のセンサ相互の動作状態の比較により異常診断を継続する請求項1〜3のいずれか一項に記載のセンサシステムの異常診断方法。   The abnormality diagnosis is continued by comparing the operation states of two or more remaining sensors among the plurality of sensors based on an operation logical expression of the entire sensor system after the primary failure. An abnormality diagnosis method for a sensor system according to one item. 振動センサおよび速度センサを含む3以上の複数のセンサを有するセンサシステムの異常を診断する装置であって、
前記複数のセンサのうちいずれのセンサに異常が生じているか否かを診断する異常診断部を有し、
前記異常診断部は、前記3以上の複数のセンサの動作状態に応じた出力情報を取得する出力情報取得部と、該出力情報取得部で取得された前記複数のセンサ相互の出力情報を比較する出力情報比較部と、該出力情報比較部で比較した結果から異常の生じているセンサを多数決により推定する異常センサ推定部と、を有することを特徴とするセンサシステムの異常診断装置。
An apparatus for diagnosing abnormality of a sensor system having a plurality of sensors of three or more including a vibration sensor and a speed sensor,
An abnormality diagnosis unit that diagnoses whether any of the plurality of sensors has an abnormality,
The abnormality diagnosis unit compares the output information of the plurality of sensors acquired by the output information acquisition unit with the output information acquisition unit that acquires output information according to the operation state of the three or more sensors. An abnormality diagnosis apparatus for a sensor system, comprising: an output information comparison unit; and an abnormality sensor estimation unit that estimates a sensor in which an abnormality has occurred from a result of comparison by the output information comparison unit by majority vote.
速度センサおよび振動センサを含む3以上の複数のセンサと、請求項5に記載のセンサシステムの異常診断装置と、を備えることを特徴とするセンサシステム。   A sensor system comprising: a plurality of three or more sensors including a speed sensor and a vibration sensor; and the abnormality diagnosis device for a sensor system according to claim 5. 車両用のセンサシステムであって、
一の車両内に、前記センサシステムの異常診断装置と、一の速度センサおよび複数の振動センサと、を有する請求項6に記載のセンサシステム。
A sensor system for a vehicle,
The sensor system according to claim 6, further comprising: an abnormality diagnosis device for the sensor system, a speed sensor, and a plurality of vibration sensors in one vehicle.
車両用のセンサシステムであって、
一の車両内に、前記センサシステムの異常診断装置と、一の振動センサおよび複数の速度センサと、を有する請求項6に記載のセンサシステム。
A sensor system for a vehicle,
The sensor system according to claim 6, further comprising: an abnormality diagnosis device for the sensor system, a vibration sensor, and a plurality of speed sensors in one vehicle.
複数の車両が連結された編成を有する車両用のセンサシステムであって、
各車両には、振動センサが一台設置され、
さらに、編成全体として、前記センサの異常診断装置および速度センサを各一台有する請求項6に記載のセンサシステム。
A sensor system for a vehicle having a formation in which a plurality of vehicles are connected,
Each vehicle has one vibration sensor,
Furthermore, the sensor system of Claim 6 which has one each of the abnormality diagnosis apparatus and speed sensor of the said sensor as the whole organization.
請求項6〜9のいずれか一項に記載のセンサシステムを備えることを特徴とする車両。   A vehicle comprising the sensor system according to any one of claims 6 to 9.
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