JP2021181945A - 異音の発生箇所特定方法、異音の発生箇所特定システム、異音の発生箇所特定装置、異音の発生箇所通知装置、および車載装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1.車両で生じた音に関する変数である音変数、および前記車両に搭載されている部品であって前記音の発生原因の候補となる複数の候補部品のそれぞれに関する当該候補部品の個体固有の音に関する変数である個体差変数を入力変数に含み、前記複数の候補部品のいずれが音の原因であるかの判定結果を示す変数である判定結果変数を出力変数に含む写像を規定する写像データと、前記個体差変数に関するデータと、が記憶装置に記憶された状態において、前記入力変数の値を取得する取得処理と、前記取得処理によって取得された前記入力変数の値を前記写像への入力とし、前記出力変数の値を算出する算出処理と、通知装置を操作して前記算出処理による算出結果を通知する通知処理と、を実行装置に実行させる異音の発生箇所特定方法である。
上記方法では、所定の周波数帯の音圧の大きさによって音を定量化することにより、音の特徴をとらえつつも、入力変数の次元が大きくなることを抑制することが可能となる。
車両の部品の音は、使用年数によって変化する傾向がある一方、部品の使用年数は、走行距離と強い正の相関を有する。そのため、入力変数に走行距離変数を加えることにより、音に関する情報を増やすことができ、ひいては走行距離変数を加えない場合と比較して、出力変数の値をより高精度に算出することが可能となる。
以下、異音の発生箇所特定方法にかかる第1の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
ライン圧指令値設定処理M16は、駆動トルク指令値Trq*に基づき、変速装置20内のオイルの圧力の指令値であるライン圧指令値Pr*を設定する処理である。詳しくは、駆動トルク指令値Trq*が大きい場合に小さい場合よりも、ライン圧指令値Pr*を大きい値に設定する処理である。
図5に、突出周波数fprおよび突出量Iprを例示する。図5に例示するように、突出周波数fprは、低周波側および高周波側において隣接する周波数帯と比較して音圧レベルが突出している周波数帯の周波数である。また、突出量Iprは、低周波側および高周波側において隣接する周波数帯と比較して音圧レベルが突出している量を示す。音圧レベルが突出している部分を有すると、異音となりやすいことに鑑み、本実施形態では、突出周波数fprおよび突出量Iprを抽出する。なお、CPU92は、対象とする周波数帯の音圧レベルが低周波数側および高周波数側の音圧レベルよりも所定量以上大きい場合に、突出周波数fprおよび突出量Iprを定義するものとする。ただし、突出周波数fprおよび突出量Iprを定義できない場合、S36の処理としては、突出周波数fprおよび突出量Iprに、「0」等のデフォルト値を与える。
図7に示す例では、変速装置20に作動油を供給するオイルポンプ40が異音の発生箇所である確率が「82%」であり、内燃機関12に潤滑油を供給するオイルポンプ41が異音の発生源である確率が「10%」である旨を表示している。これは、出力変数y(1)〜y(q)のうち最大となるのが出力変数y(3)であり、2番目に大きかったのが出力変数y(2)である場合に対応している。
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
(1)個体差変数Vid1,Vid2,…を、その個体特有の音圧レベルとして定量化する代わりに、量産品のそれぞれの音圧レベルに対するその個体特有の音圧レベルの分布における位置付けを示す変数として定量化した。ここで、所定の候補部品の音が、複数の車両のそれぞれに搭載される候補部品の音圧レベルの平均値に対して過度に大きい場合、平均値に位置する候補部品と比較すると、感知される異音を生じやすい。しかし、たとえば音圧レベルの平均値からのずれ量と、分布上の位置との関係は非線形性を有する傾向がある。そのため本実施形態では、音圧レベルの分布における位置付けを示す変数を用いることにより、分布上の位置が大きくずれているか否かの情報自体を入力変数に加えることができる。そのため、本実施形態によれば、分布上の位置が大きくずれているか否かを識別できるように写像を学習しなくても、分布上の位置が大きくずれているか否かの情報を反映した出力変数の値を算出できる。
以下、第2の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
図11に、異音の発生箇所を特定する処理の手順を示す。詳しくは、図11(a)に示す処理は、図9に示す記憶装置103に記憶されたアプリケーションプログラム103aをCPU102が所定の条件が成立する都度繰り返し実行することにより実現される。また、図11(b)に示す処理は、ROM94に記憶されたプログラムをCPU92がたとえば所定周期でくり返し実行することにより実現される。なお、図11において、図3に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付与する。以下では、異音の発生箇所を特定する処理の時系列に従って、図11に示す処理を説明する。
これに対し、図11(a)に示す一連の処理において、携帯端末100のCPU102は、図3(a)の処理において、ディーラ装置70が実行したS26,S28の処理を実行する。すなわち、CPU102は、特定結果を受信すると、表示部107を操作することによって、受信した特定結果を示す視覚情報を表示部77に表示する。
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。[1〜3,5]記憶装置は、記憶装置93に対応する。実行装置は、CPU92およびROM94に対応する。音変数は、突出量Iprおよび突出周波数fprに対応する。個体差変数は、個体差変数Vid1,Vid2,…に対応する。取得処理は、図3(b)のS32,S34,S36の処理や、図11(b)のS32a,S34,S36の処理に対応する。算出処理は、S40の処理に対応する。通知装置が表示部77または表示部107に対応する場合、通知処理は、S28の処理に対応し、通知装置が、通信機98に対応する場合、通知処理は、S44の処理に対応する。[4]所定の周波数帯の音圧の大きさに関する変数は、突出量Iprに対応する。[6]走行距離変数は、走行距離TDに対応する。[7]速度変数は、回転速度NEおよび車速SPDに対応する。[8]トルク変数は、アクセル操作量ACCPに対応する。[9]変速比変数は、車速SPDおよびアクセル操作量ACCPの組に対応する。[10]出力変数y(1)に対応する。[11]図7に対応する。[12]通知装置が表示部77に対応する場合、異音発生箇所特定システムは、車両VC(1)、ディーラ装置70およびメーカ装置90に対応し、通知装置が表示部107に対応する場合、異音発生箇所特定システムは、車両VC(1)、携帯端末100およびメーカ装置90に対応する。また、通知装置が通信機98に対応する場合、異音発生箇所特定システムは、車両VC(1)およびメーカ装置90に対応する。[13]実行装置は、CPU92およびROM94に対応する。[14]通知装置が表示部77に対応する場合、実行装置はCPU72およびROM74に対応し、通知装置が表示部107に対応する場合、実行装置はCPU102および記憶装置103に対応し、通知装置が通信機98に対応する場合、実行装置はCPU92およびROM94に対応する。[15]車載装置は、制御装置50に対応する。
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、車両VCを走行させて異音に対応する音信号を録音したが、これに限らず、たとえば販売店兼修理工場内に車両VCを停止させた状態で内燃機関12等を稼働させて音信号を録音してもよい。
・入力変数となる突出周波数fprおよび突出量Iprとしては、1組に限らない。たとえば複数組であってもよい。その場合、たとえば突出周波数fprおよび突出量Iprの組の数として想定される最大数だけ入力変数を用意しておき、最大数よりも実際の突出周波数fprおよび突出量Iprの組の数が少ない場合には、残りの入力変数にはたとえば「0」等を代入することとすればよい。
「個体差変数について」
・個体差変数としては、音圧レベルの大小に関する変数に限らず、たとえば音の周波数に関する変数としてもよく、また、音圧レベルとその周波数との双方に関する変数としてもよい。
・個体差変数Vid1,Vid2,…の記憶手段としては、複数の車両の個体差変数を個体差変数データ群93aとして一括して記憶している記憶装置93に限らない。たとえば、個々の車両VC(1),VC(2),…の制御装置50が備える記憶装置が、その車両の個体差変数のみを記憶していてもよい。
・走行距離変数としては、走行距離TDに限らず、たとえば簡易的に走行年数であってもよい。
・変速装置20内の回転体の回転速度を示す変数としては、車速SPDに限らない。たとえば、変速装置20の入力軸の回転速度であってもよい。上記実施形態の場合、これは第2モータジェネレータ16の回転軸16aの回転速度と等しい。また、たとえば、車速SPDおよび変速比から算出される各回転体の実際の回転速度であってもよい。その場合、速度変数は、複数の変数の組となる。
・トルク変数としては、アクセル操作量ACCPに限らず、たとえば駆動トルク指令値Trq*であってもよく、また例えば、トルク指令値Trqe*,Trqm1*,Trqm2*の組であってもよい。
・上記実施形態では、アクセル操作量ACCPおよび車速SPDによって変速比変数を構成したが、これに限らない。たとえば、変速比指令値Vsft*を変速比変数として入力変数に含めてもよい。
・写像の出力変数に、正常範囲の音である旨を示す変数を含めることは必須ではない。
・出力変数によって定まる候補部品が、図6に例示したもの全てを含むことは必須ではない。
・上記実施形態では、活性化関数fとしてハイパボリックタンジェントを例示し、活性化関数gとしてソフトマックス関数を例示したがこれに限らない。たとえば、活性化関数fを、ReLu(Rectified Linear Unit)としてもよい。
・上記実施形態では、ニューラルネットワークとして、全結合順伝播型のニューラルネットワークを例示したが、これに限らず、たとえば、畳み込みニューラルネットワークや、回帰結合型ニューラルネットワーク(Recurrent Neural Network)であってもよい。
・上記実施形態では、メーカ装置90において個体差変数データ群93aを記憶しておいたが、これに限らない。たとえば、図9のシステムの場合、データセンター110において個体差変数データ群93aを記憶しておいてもよい。その場合において、たとえば、メーカ装置90によって出力変数y1,y2,…を算出するなら、メーカ装置90からデータセンター110に、個体差変数データ群93aのうちの該当する変数の値をリクエストすればよい。
・実行装置としては、CPU92(72,102)とROM94(74,104)とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理するたとえばASIC等の専用のハードウェア回路を備えてもよい。すなわち、実行装置は、以下の(a)〜(c)のいずれかの構成であればよい。(a)上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するROM等のプログラム格納装置とを備える。(b)上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。(c)上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア実行装置や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。
・上記実施形態では、写像の出力変数の値に関する情報であってユーザに感知できる情報を通知する通知装置として、同情報を視覚情報として通知する装置を例示したが、これに限らず、たとえば音声情報として通知する装置であってもよい。
・車両としては、変速装置20を備えるものに限らない。
・車両としては、シリーズ・パラレルハイブリッド車に限らない。たとえばシリーズハイブリッド車や、パラレルハイブリッド車であってもよい。なお、車載回転機として、内燃機関とモータジェネレータとを備えるものにも限らない。たとえば内燃機関を備えるもののモータジェネレータを備えない車両であってもよく、またたとえばモータジェネレータを備えるものの内燃機関を備えない車両であってもよい。
12…内燃機関
14…第1モータジェネレータ
16…第2モータジェネレータ
20…変速装置
40…オイルポンプ
41…オイルポンプ
50…制御装置
70…ディーラ装置
90…メーカ装置
100…携帯端末
110…データセンター
Claims (15)
- 車両で生じた音に関する変数である音変数、および前記車両に搭載されている部品であって前記音の発生原因の候補となる複数の候補部品のそれぞれに関する当該候補部品の個体固有の音に関する変数である個体差変数を入力変数に含み、前記複数の候補部品のいずれが音の原因であるかの判定結果を示す変数である判定結果変数を出力変数に含む写像を規定する写像データと、前記個体差変数に関するデータと、が記憶装置に記憶された状態において、
前記入力変数の値を取得する取得処理と、
前記取得処理によって取得された前記入力変数の値を前記写像への入力とし、前記出力変数の値を算出する算出処理と、
通知装置を操作して前記算出処理による算出結果を通知する通知処理と、
を実行装置に実行させる異音の発生箇所特定方法。 - 前記入力変数に含まれる前記複数の候補部品のうちの所定の候補部品に関する前記個体差変数は、複数の車両のそれぞれに搭載される個体固有の音の分布における位置付けを示す変数である請求項1記載の異音の発生箇所特定方法。
- 前記記憶装置は、複数の車両の前記個体差変数に関するデータを記憶して且つ、前記車両に備えられておらず、
前記取得処理は、前記記憶装置に記憶されている前記複数の車両の前記個体差変数に関するデータのうち、前記出力変数の値の算出対象となる前記車両の個体差変数を探索する探索処理を含む請求項1または2記載の異音の発生箇所特定方法。 - 前記入力変数に含まれる前記音変数には、所定の周波数帯の音圧の大きさに関する変数が含まれる請求項1〜3のいずれか1項に記載の異音の発生箇所特定方法。
- 前記所定の周波数帯は、低周波数側および高周波数側のそれぞれに隣接する周波数帯と比較して音圧が大きい周波数帯であり、
前記入力変数に含まれる前記音変数には、前記所定の周波数帯の周波数である突出周波数と、該突出周波数の前記音圧が前記隣接する周波数帯に対して突出する量である突出量とが含まれる請求項4記載の異音の発生箇所特定方法。 - 前記入力変数には、前記車両の総走行距離と相関を示す変数である走行距離変数が含まれる請求項1〜5のいずれか1項に記載の異音の発生箇所特定方法。
- 前記複数の候補部品には、回転体を備える部品が含まれ、
前記入力変数には、前記回転体の回転速度を示す変数である速度変数が含まれる請求項1〜6のいずれか1項に記載の異音の発生箇所特定方法。 - 前記車両は、車載回転機の回転速度と駆動輪の回転速度との変速比を可変とする有段変速装置を備え、
前記候補部品には、前記有段変速装置のギアが含まれ、
前記入力変数には、前記ギアに加わるトルクの大きさを示す変数であるトルク変数が含まれる請求項1〜7のいずれか1項に記載の異音の発生箇所特定方法。 - 前記車両は、車載回転機の回転速度と駆動輪の回転速度との変速比を可変とする有段変速装置を備え、
前記候補部品には、前記有段変速装置のギアが含まれ、
前記入力変数には、前記有段変速装置の変速比を示す変数である変速比変数が含まれる請求項1〜8のいずれか1項に記載の異音の発生箇所特定方法。 - 前記出力変数には、前記音が、前記車両に搭載される部品が正常である場合に生じた旨を示す変数が含まれる請求項1〜9のいずれか1項に記載の異音の発生箇所特定方法。
- 前記記憶装置には、前記候補部品のそれぞれに対する異音のサンプルデータが記憶されており、
前記通知処理は、前記算出結果に対応する候補部品のサンプルデータを再生する処理を含む請求項1〜10のいずれか1項に記載の異音の発生箇所特定方法。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の異音の発生箇所特定方法における前記実行装置、前記記憶装置、前記通知装置、および前記車両を備える異音の発生箇所特定システム。
- 請求項12記載の異音の発生箇所特定システムにおける前記実行装置は、1または複数の実行装置を含み、
1または複数の実行装置のうちの少なくとも前記算出処理を実行する実行装置を備える異音の発生箇所特定装置。 - 請求項12記載の異音の発生箇所特定システムにおける前記実行装置は、1または複数の実行装置を含み、
1または複数の実行装置のうちの少なくとも前記通知処理を実行する実行装置と、
前記通知装置と、を備える異音の発生箇所通知装置。 - 請求項12に記載の異音の発生箇所特定システムにおける前記実行装置は、前記車両に備えられておらず、
前記車両は、車載回転機の回転速度と駆動輪の回転速度との変速比を可変とする有段変速装置を備え、
前記入力変数には、前記有段変速装置の回転体の回転速度を示す変数である速度変数、前記回転体に加わるトルクの大きさを示す変数であるトルク変数、前記有段変速装置の変速比を示す変数である変速比変数、および前記車両の総走行距離と相関を示す変数である走行距離変数の4つの変数のうちの少なくとも1つの変数が含まれ、
前記車両から前記少なくとも1つの変数を送信する送信処理を実行する車載装置。
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