JP4414470B1 - 車両の故障診断のための基準値の生成 - Google Patents

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Abstract

【課題】 日常的に市中等を走行している通常の車両に蓄積されている不具合発生時等の走行データを利用して、正常運転時のデータを生成する。
【解決手段】 車両の不具合発生時に該車両の電子制御装置(ECU)の記憶装置に保存された不具合発生時の複数の運転パラメータについての時系列ECUデータを、基準値と比較して該車両の故障診断を行う。多数の車両から得られる前記時系列ECUデータを逐次蓄積して保存し、蓄積された時系列ECUデータの数値ベクトルを生成する。数値ベクトルをクラスタリングして、特徴に応じた複数のクラスタに分類し、複数のクラスタのそれぞれにおいて、それぞれの運転パラメータごとに該パラメータの値について出現頻度の高い値の範囲を求め、得られた、出現頻度の高い値の範囲を運転パラメータの正常値の範囲として保存し、正常値の範囲を故障診用の基準値とする。
【選択図】図1

Description

この発明は、車両の運転中に各車両の電子制御装置(ECU、Electronic Control Unit)の記憶装置に保存されるデータを収集して、故障診断の基準となる各種運転パラメータの正常値データを生成することに関する。
自動車等の車両の故障を診断するツールとしての診断装置が知られている。近年は、過去に発生した故障情報をデータベースに登録して新たに発生した故障の原因を推定する、いわゆるエキスパートシステムを診断機に使用することが検討されている。エキスパートシステムには、人間の経験知識をデータベースに登録しておいて検索するルールベース型推論方式と、正常時または故障時のシステムの挙動を学習しておき、シミュレーションにより故障原因を探求するモデルベース型推論方式とがある。
前者の方式は、仕組みが単純で比較的高い信頼性が期待できるが、知識をルール化するのが難しく、対象となるシステムに変更が加えられるたびにルールを追加または修正する必要がある。
一方、後者の方式では、操作するスタッフが十分な経験、知識を持っていなくても故障部位を推定することができ、対象となるシステムの変更に関してもある程度の汎用性が期待できる。特に同じ運転環境条件の下での正常時のデータと故障時のデータを比較する方法は、不具合の原因を発見する最も有効な手段の一つである。
しかしながら、車両の運転には様々な環境条件や走行パターンがあり、そのそれぞれの状況によって多数の各運転パラメータが取り得る正常値の範囲も個別に変化し得ることから、同じような条件下どうしでデータ比較して正確な判断をするための正常値データを得るためには、様々な運転状況の下での正常時のデータを収集しておく必要がある。
このためには、運転データ蓄積装置を設けた専用のテスト車両を利用して膨大な量の走行テストを行う必要があり、データの収集、蓄積に大きな労力を要する。
特許文献1には、故障の症状とこれに対応する原因の関係について正確な情報を記憶する知識データ記憶手段と、不確かな情報を記憶するレアケース記憶手段とを備えた診断装置が記載されている。
また、特許文献2には、設計データや過去の不具合データを解析して前向きの推論方式のEMEAとしてリレーショナルデータベースに入力し、修正EMEAを作成して事象系列図を作成し、故障探求ツリーを作成してルールベースの参照に供し、エキスパートのノウハウを数値化してルールベースを作成することが記載されている。
特開昭62-261938 特開平6-95881
運転データの蓄積装置を設けたテスト車両の走行によるデータ収集の代わりに、日常に市中等を走行している通常の車両から多くの運転データを得ることができれば、テスト車両走行によるデータ収集は不要になる。
しかしながら、通常の車両で行われている運転データの蓄積は、不具合発生時にECUに診断用の情報として記録される不具合発生時のデータに限られている。
ところで、このようにECUに不具合発生時のデータとして記録・蓄積されるデータは様々な運転パラメータの集合体であるが、不具合に関係する一部のパラメータが異常値となるものの、その他の多くのパラメータは正常値である場合がほとんどである。
したがって、この発明は、日常的に市中等を走行している通常の車両に蓄積されている不具合発生時等の走行データを利用して、正常運転時のデータを生成する装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、この発明は、車両の不具合発生時に該車両の電子制御装置(ECU)の記憶装置に保存された不具合発生時の複数の運転パラメータについての時系列ECUデータを、基準値と比較して該車両の故障診断を行う故障診断用の基準値生成装置を提供する。この基準値生成装置は、多数の車両から得られる前記時系列ECUデータを逐次蓄積して保存する蓄積装置と、前記蓄積装置に蓄積された時系列ECUデータの数値ベクトルを生成する手段と、を備える。
前記数値ベクトルをクラスタリングして、特徴に応じた複数のクラスタに分類し、前記複数のクラスタのそれぞれにおいて、それぞれの運転パラメータごとに該パラメータの値について出現頻度の高い値の範囲を求め、前記頻度算出手段で得られた、出現頻度の高い値の範囲を前記運転パラメータの正常値の範囲として保存し、前記正常値の範囲を故障診用の基準値とする。
一実施形態では、前記数値ベクトルを生成する手段は、前記時系列ECUデータを複数の時間帯に分割して、時間帯ごとの前記数値ベクトルを生成する。前記時間帯ごとの数値ベクトルがクラスタリングされる。
次に図面を参照して、この発明の実施形態を説明する。図1は、この発明の前提となる自動車の電子制御システムに含まれるデータ収集装置14を示す。車載ネットワーク11は、車両に搭載された複数の電子制御ユニット(ECU)間の通信を行うためのネットワークである。この実施例では、ネットワークはF系統とB系統の2つの系統に分かれているが、一つの系統のネットワークであってもよい。F系統のネットワークは、エンジンの燃料噴射制御、点火時期制御などを行うECU、トランスミッションの制御を行うECU,ブレーキの制御を行うECUなどいわゆる制御系の複数のECUの間で通信を行うためのネットワークである。B系統のネットワークは、パワーウィンドウやドアロックを制御するECU、ライトを制御するECU、エアコンなど電装品を制御するECUなどいわゆるボディ電装系の複数のECUの間で通信を行うためのネットワークである。ECUは、基本的にはコンピュータであり、マイクロプロセッサと通信モジュールで構成される。
F系統のネットワークは、車速データ11A、エンジン水温データ11B、エンジン回転数データ11Cなどの制御系のデータ、およびECUが検出した不具合を示す不具合コード11Eをデータ収集装置14に送る。B系統のネットワークは、エアコンなどのアクセサリ(ACC)の状態を示すデータ11Fなどのボディ電装系のECUからのデータ、およびECUが検出した不具合を示す不具合コード11Gをデータ収集装置14に送る。
データ収集装置14は、それ自体がECUである。データ収集装置14は、マイクロプロセッサを主要素とするコントローラ14Hによって制御される。受信部14Aは車載ネットワーク11から車両の状態を示す最新のデータを逐次受け取り、コントローラ14Hは、このデータを車両状態データメモリ14Bに逐次一時記憶させる。車両状態データメモリ14Bは、ランダムアクセスメモリ(RAM)であり、たとえば20秒間のような所定の時間幅の最新データを記憶しており、順次ファースト・イン・ファースト・アウト(FIFO)のシフトレジスター式に、たとえば0.2秒ごとに新しいデータで書き替えられる。
不揮発性メモリ14Dは、電源オフ時にもバッテリから維持電流の供給を受けて記憶を維持するバックアップメモリ、またはEEPROMなどの書き替え可能のROMなどで構成される。コントローラ14Hは、不具合コード(DTC, Diagnosis Trouble Code)を受け取ると、不具合コード発生前15秒間のデータを車両状態データメモリ14Bから読み出して不揮発性メモリ14Dに保存する。このデータは、オンボード・スナップ・ショット(OBS)と呼ばれる。この処理は、不具合コードが発生されるたびに実行され、不揮発性メモリ14Dは、複数の不具合コードに対応して複数のOBSを保存する。
この車が点検、修理のためサービス店に持ち込まれると、サービススタッフが故障診断機16の接続端子をECUの出力端子に接続し、不揮発性メモリ14Dに保存されたデータを診断機に読み取って、診断機を利用した故障診断を行う。
一方で、読み取った不揮発性メモリ14Dに保存されたデータを、本発明の適用対象となる走行データとしてデータ蓄積装置20に蓄積する。データ蓄積装置20に関連して基準データ作成装置30が設けられている。
なお、不揮発メモリ14Dに保存されたデータは、車がサービス店に持ち込まれるのを待つことなく、車載の通信装置からデータ蓄積装置20に送られるようにすることもできる。
表1は、一つの不具合コード発生に応じて不揮発性メモリ14Dに保存されたOBSの一例を示す。この例では、運転パラメータとしてR(エンジン回転数)、V(車速)およびT(エンジンの冷却水の温度)を示してあるが、空燃比センサの出力値、O2センサの出力値、燃料噴射時間、空燃比などの多数(車種によって異なるが、例えば50〜60)のパラメータについてのデータがOBSに含まれる。
時間は、不具合コードの発生時を基準の0秒とし、0.2秒ずつさかのぼった時間をマイナス符号で示している。
Figure 0004414470
ここで、OBSからデータの基準値(正常値)を抽出する考え方を説明する。不具合コードが発生したときに保存されるOBSデータであっても、不具合に関係していないパラメータの値は正常である。また、不具合に関係しているパラメータの値であっても、不具合発生前15秒間の中で部分的には正常であると考えられる。したがって、多数の不具合についてOBSデータを集めて統計処理をすると、異常値は多数の正常値によって薄められ、または除外され、結果的に正常運転時のパラメータの値を抽出することができる。
この目的のためには、サンプル数が多ければ多いほどよい。この実施例では、サンプルとなる車の台数を13000としており、実際に市場を走行している一般ユーザの車から前述のようにしてOBSデータを得る。
抽出対象の正常値範囲は「ある状態(ある運転条件下)」ごとに存在すると考えられる。したがって、近似した状態にあるOBSデータをクラスタ(集団)としてまとめ、このクラスタごとに適切な値の範囲を抽出すれば「ある状態」ごとの正常値範囲を抽出することができる。
具体的には、クラスタリング手法を用いて近似したOBSデータをクラスタ(集合)として分類する。クラスタごとにパラメータの適正な値の範囲を抽出して、これを故障診断の際に参照するための基準値とする。
クラスタリングは、外的基準なしにデータをグループ化するデータ解析手法で、この実施例ではK-means法と呼ばれる手法を用いる。考え方としては、データをパラメータの数に対応する次元の空間にプロットし、その距離によってデータを分類する。
基準データ作成装置30は、一つの車種について、たとえば13000台の車からのOBSを収集(1個/台の場合)する。
次に、その収集したOBSデータを、「エンジン回転数:R」「車速:V」「冷却水温:T」の3つのパラメータの特徴量で「20」にクラスタリングする。(一次クラスタリング)
さらに、一次クラスタリングで抽出された「20」のクラスタをさらにすべてのパラメータで「30」にクラスタリングして「600」のクラスタすなわち運転条件を抽出する。(二次クラスタリング)
一次クラスタリングは、不具合発生に関係する運転パラメータのうちで特に依存度が大きいと考えられる「エンジン回転数:R」「車速:V」「冷却水温:T」の3つのパラメータで行う大まかなクラスタリングであり、まず、それぞれのOBSから3つの運転パラメータの特徴量を抽出する。
図2および図3を参照して、基準値生成の実施例を説明する。まず、運転パラメータの特徴量の数値ベクトルを生成する(31)。特徴量として、この例では3秒間ごとのパラメータの平均値、最大値、最小値、傾きの平均値を用いる。特徴量としては、このほかに統計数学で用いられる標準偏差、振幅値、振動数、最小傾き、最大傾き、歪度、尖度などから車両の運転パラメータ解析に適したものを選択して用いることができる。n台(nは1から13000)から得られたOBSデータのパラメータをRn、Vn、Tnで表し、平均値をRnav、Vnav、Tnavで表し、最大値をRnmx、Vnmx、Tnmxで表し、最小値をRnmn、Vnmn、Tnmn、で表し、傾き(inclination)の平均値をRnin、Vnin、Tninで表す。
なお、ここでいう傾きは、車両が加速中、減速中の程度もしくはクルーズ運転(定速運転)中であることの判断指標にもなる重要な特徴量であり、時間経過(h)に対するパラメータ値f(x) の変化量を微分することで得られる値で、以下の式で表される。ディジタル演算では、パラメータ値f(x)の差分の演算で求めることができる。
Figure 0004414470
図3を参照すると、第1の時間帯(-14.8〜-12.0秒)では、パラメータRkについて、この時間帯での平均値Rnav-1、最大値Rnmx-1、最小値Rnmn-1、および傾きの平均値Rnin-1が生成される。同様に、パラメータVについて、平均値Vnav-1、最大値Vnmx-1、最小値Vnmn-1、傾きの平均値Vnin-1が生成され、パラメータTについて、Tnav-1、Tnmx-1、Tnmn-1、Tnin-1が生成される。第2の時間帯(-11.8〜-9.0秒)、第3の時間帯(-8.8〜-6.0秒)、第4の時間帯(-5.8〜-3.0秒)および第5の時間帯(-2.8〜0秒)についても同様に表2に示す特徴量を算出する。
この実施例では、「エンジン回転数:R」「車速:V」「冷却水温:T」の3つのパラメータ(Rn,Vn,Tn)の上記5つの時間帯のそれぞれにおける数値ベクトルを1次クラスタリングにより、たとえば20個の1次クラスタDjに分類する(33)。初期条件として、20個の1次クラスタの中心となるコアベクトルをランダムに定める。コアベクトルの初期値は限られた数の実験データから経験則に従って定めることもできる。jを1から20の整数として、j番目のクラスタの中心となるコアベクトルを、(Rav-cj,Rmx-cj,Rmn-cj,Rin-cj,Vav-cj,Vmx-cj,Vmn-cj,Vin-cj,Tav-cj,Tmx-cj,Tmn-cj,Tin-cj)と表すと、上記の表の第1の時間帯の数値ベクトルと20個のクラスタDjのそれぞれのコアベクトルとのマンハッタン距離D1njは、次式で計算される。

D1nj=|Rnav-1-Rav-cj|+|Rnmx-1-Rmx-cj|+|Rnmn-1-Rmn-cj|+| Rnin-1-Rin-cj|
+|Vnav-1-Vav-cj|+|Vnmx-1-Vmx-cj|+|Vnmn-1-Vmn-cj|+|Vnin-1-Vin-cj|
+|Tnav-1-Tav-cj|+|Tnmx-1-Tmx-cj|+|Tnmn-1-Tmn-cj|+|Tnin-1-Tin-cj| (1)
第1時間帯での一つの数値ベクトル(Rn,Vn,Tn)について、j=1,2,3…. 20について(1)式の演算を行ってマンハッタン距離を求め、一番小さい値となったコアベクトルのクラスタDjにその数値ベクトル(Rn,Vn,Tn)を所属させる。n=1,2,3,…..,13000について同様の演算を行い、それぞれの数値ベクトル(Rn,Vn,Tn)をコアベクトルへのマンハッタン距離が一番小さいクラスタDjに所属させる。こうして、n台の車から得られたOBSデータの第1時間帯の数値ベクトルが20個のクラスタDjに分類される。
第2の時間帯についても同様に上記の表の第2の時間帯の数値ベクトルと第2の時間帯のクラスタD2jとのマンハッタン距離D2njは、次式で計算される。

D2nj=|Rnav-2-Rav-cj|+|Rnmx-2-Rmx-cj|+|Rnmn-2-Rmn-cj|+|Rnin-2-Rin-cj|
+|Vnav-2-Vav-cj|+|Vnmx-2-Vmx-cj|+|Vnmn-2-Vmn-cj|+|Vnin-2-Vin-cj|
+|Tnav-2-Tav-cj|+|Tnmx-2-Tmx-cj|+|Tnmn-2-Tmn-cj|+|Tnin-2-Tin-cj| (2)
マンハッタン距離に基づいて、n台の車から得られたOBSデータの第2時間帯の数値ベクトルが20個の1次クラスタDjに分類される。同様に第3時間帯の数値ベクトルが20個の1次クラスタDjに分類され、第4時間帯の数値ベクトルおよび第5時間帯の数値ベクトルがそれぞれ20個の1次クラスタDjに分類される。
次いで、20個の1次クラスタDjのそれぞれについて、所属する数値ベクトルの平均値を計算し、この平均値を各クラスタのコアベクトルとする。こうして更新されたコアベクトルを用いて、上記のクラスタリングを再度実行する。2度目のクラスタリングで各クラスタのコアベクトルが更新されると、更新されたコアベクトルを用いてさらに3度目のクラスタリングを行う。この繰り返しは、コアベクトルが収束するまで、またはあらかじめ設定した試行回数が終了するまで実行する。
初期設定のコアベクトルによって、収束の仕方が異なることがあるので、たとえば10個の異なる初期設定をランダムに用意して、それぞれの初期設定を用いてクラスタリングを繰り返し、最もよく収束した試行のクラスタリング結果を採用することができる。こうして、20個の1次クラスタDjのそれぞれについて最終的なコアベクトル(重心)が得られる。
この最終的なコアベクトルを用いて20個の1次クラスタのクラスタリングを実行して65000個のデータ(13000台×5個/台)の1次クラスタリングを完了する。1次クラスタリングは、最も重要度の高い運転パラメータを用いて実行し、近似度の高い数値ベクトルをグループ化するので、全データがまずは大まかに重要度の高い運転状態の相違ごとにグループ化がなされることになる。したがって、それぞれのグループすなわちクラスタはそれぞれ相違が比較的大きい運転状態の場合に対応して形成されている。
次いで、2次クラスタリングに移る(35)。2次クラスタリングでは、20個の1次クラスタDjのそれぞれにおいて、そのクラスタに含まれる全パラメータのOBS数値ベクトル(図3の数値ベクトルを全パラメータに拡張したもの)に関してさらにクラスタリングを行って、各1次クラスタを30個の2次クラスタに分類する。すなわち、それぞれ異なる運転状態に対応する20個の1次クラスタのそれぞれを、30個の2次クラスタに細分する。
それぞれの1次クラスタが2次クラスタリングされて30個の2次クラスタを形成するので、全体では600個(20 x 30)の2次クラスタが得られる。それぞれのOBS数値ベクトル(実施例では65000個のデータ)は、この600個の2次クラスタの一つに属する。
2次クラスタリングに用いられる30個の2次クラスタのコアベクトルの初期値は、1次クラスタリングと同様にランダムに定めることができる。この初期値は、過去のデータに照らして経験則にしたがって定めることもできる。このコアベクトルは、1次クラスタリングと同じ手法で更新されて最終的なコアベクトルが求められ、30個の最終的なコアベクトルを用いて最終的なクラスタリングが行われて600個の2次クラスタが形成される。
次いで、頻度算出ステップ37に移り、こうして得られた600個の2次クラスタのデータから、パラメータごとに横軸をパラメータの値、縦軸をデータ数とする20分割のヒストグラムを作成する(図4(A))。縦軸の値が所定の値(たとえば全体のa%)以下の階級を除外し(図4(B))、残った階級を隣り合うもの同士でグループとしてまとめて、グループに属するデータ数がb%以上になるようグループ化する(図4(C))。この処理は、クラスタごとに、すなわち600個の2次クラスタについて個別に実行する。
このとき、2次クラスタ内でのOBSデータの散らばりの目安となるクラスタリングのパラメータ残差によって、a%、b%の値を調整する。パラメータ残差は、数値ベクトルのそれぞれのパラメータの値が、その数値ベクトルが属するクラスタの重心であるコアベクトルからどの程度離れているかを評価した値である。この実施例では、それぞれの数値ベクトルについて、その属するクラスタの重心との差をとり、その2乗平均(2乗和の平方根)で残差を表す。単純な差は、プラスまたはマイナスの符号をもつので、差の大きさを見るため2乗平均を用いる。
パラメータ残差が大きく、散らばりが大きいパラメータほど、a%、b%を小さくし、幅広く正常値の範囲を抽出するようにする(図4(D))。
図4に関連して説明した手法を簡単な例を用いてより具体的に説明する。あるクラスタに入っているすべての数値ベクトルに対し、図3の列(パラメータ)ごとのヒストグラムを作成する。たとえば、ある運転パラメータの特徴量の一つについて表2に示すようなヒストグラムが得られたとする。このクラスタには100個の数値ベクトルが含まれているとすると、カウント数の合計は100になる。
Figure 0004414470
カウント総数のa%以下のカウントの棒を削除する。いま、a%を1%とすると、1以下のカウント数の棒は削除されるので、表3の棒が残る。図4の例では、図4(A)のヒストグラムから図4(B)のヒストグラムに移行する。
Figure 0004414470
残った棒のうち、隣り合う棒を結合してグループ化する。この例では、表4のようにグループ化される。
Figure 0004414470
こうしてできたグループのうち、カウント数がカウント総数のb%以下のものを削除する。たとえば、20%以下のグループを削除すると、グループIDが3のグループが削除され、表5のグループが残る。図4の例では、図4(B)のヒストグラムから図4(C)のヒストグラムに移行する。
Figure 0004414470
次に基準値設定ステップ39に移り、こうして残ったグループにおける列、すなわち運転パラメータの特徴量の範囲を正常値の範囲とする。この例では、0.0 − 0.1および0.3 − 0.7 が正常値の範囲である。データ処理を簡単にするため、正常値の範囲を一つにまとめて故障診断に用いる基準値の範囲とする。この例では、基準値の範囲は、0.0 − 0.7となる。図4の例では、図4(C)から図4(D)に移行する。
以上の説明のように、本実施例では600の運転状況が異なる条件下での各運転パラメータの正常値範囲を生成することができる。
この正常値データを利用して故障車両の診断を行なうには、まず、診断機で故障車両の診断対象ECUデータを読み取って、正常値データ(異なる運転状況としての600の運転状況データ)の中から最も類似する運転状況データを検索する。次に、この検索結果の正常値データと診断対象のECUデータを比較することにより、同じ運転条件下で各運転パラメータのうちでどのパラメータが基準値(正常値範囲)からはずれているかが判別され、この判別に基づいて不具合箇所の探索を行うことができる。
なお、最も類似する運転状況データの検索手法はいろいろあるが、一例としては、本実施例で説明したようにECUデータの各運転パラメータの特徴量を算出し、このECUデータと類似する正常値データを600個の正常値データの中から近似検索することによって対象となる正常値データを選択することができる。
以上にこの発明を具体的な実施例について説明した。この発明は、このような実施例に限定されるものではない。
この発明の一実施例の装置の全体的な構成を示す図。 基準値生成のプロセスの流れを示す図。 運転パラメータの特徴量を表す数値ベクトルを示す図。 特徴量の数値の出現頻度を表すヒストグラム。
符号の説明
14 データ収集装置
16 診断機
20 データ蓄積装置
30 基準データ生成装置

Claims (16)

  1. 車両の不具合発生時に該車両の電子制御装置(ECU)の記憶装置に保存された不具合発生時の複数の運転パラメータについての時系列ECUデータを、基準値と比較して該車両の故障診断を行う故障診断用の基準値生成装置であって、
    多数の車両から得られる前記時系列ECUデータを逐次蓄積して保存する蓄積装置と、
    前記蓄積装置に蓄積された時系列ECUデータの数値ベクトルを生成する手段と、
    前記数値ベクトルをクラスタリングして、特徴に応じた複数のクラスタに分類するクラスタリング手段と、
    前記複数のクラスタのそれぞれにおいて、それぞれの運転パラメータごとに該パラメータの値について出現頻度の高い値の範囲を求める、頻度算出手段と、
    前記頻度算出手段で得られた、出現頻度の高い値の範囲を前記運転パラメータの正常値の範囲として保存する手段と、
    を備え、前記正常値の範囲を故障診用の基準値とする、基準値生成装置。
  2. 前記時系列ECUデータは、車両の不具合発生前の所定の時間における、エンジン回転数、車両の速度および冷却水温の少なくとも一つを含む複数の運転パラメータに関するデータである、請求項1に記載の基準値生成装置。
  3. 前記数値ベクトルを生成する手段は、前記時系列ECUデータをレコードごとに複数の時間帯に分割して、時間帯ごとに前記運転パラメータの特徴量を算出して、該特徴量の数値ベクトルを生成する、請求項2に記載の基準値生成装置。
  4. 前記クラスタリング手段は、異なる初期値をもつ第1の複数のコアベクトルを中心として、前記時間帯ごとの数値ベクトルと該複数のコアベクトルとの近似度を算出して、各数値ベクトルを最も近似度の高いコアベクトルを中心とするクラスタに所属させ、前記第1の複数のクラスタを生成する、請求項3に記載の基準値生成装置。
  5. a)前記クラスタごとに、所属する複数の数値ベクトルの前記特徴量ごとの平均をとり、該平均で該クラスタの中心である前記コアベクトルの数値を置換し、
    b)こうして得られたコアベクトルを用いて、再度前記時間帯ごとの数値ベクトルと複数のコアベクトルとの近似度を算出し、各数値ベクトルを最も近似度の高いコアベクトルを中心とするクラスタに所属させる、
    請求項4に記載の基準値生成装置。
  6. c)前記コアベクトルの中心が収束するまで、または予め定めた試行回数を終了するまで、前記a)およびb)の処理を繰り返す、請求項5に記載の基準値生成装置。
  7. 前記第1の複数のクラスタに数値ベクトルを所属させる処理は、所定の一つまたは複数の運転パラメータについて実行し、こうして得られた前記第1の複数のクラスタに所属する数値ベクトルに関し、より多数の運転パラメータについて前記第1の複数のクラスタごとに第2の複数の数のクラスタに2次クラスタリングする、請求項6に記載の基準値生成装置。
  8. 前記2次クラスタリングで得られたクラスタごとに、所属する数値ベクトルについて前記運転パラメータごとの出現頻度を算出し、該出現頻度の高い数値範囲をそれぞれの運転パラメータの基準値とする、請求項7に記載の基準値生成装置。
  9. 車両の不具合発生時に該車両の電子制御装置(ECU)の記憶装置に保存された不具合発生時の複数の運転パラメータについての時系列ECUデータを、基準値と比較して該車両の故障診断を行う故障診断用の基準値を生成する方法であって、
    多数の車両から得られる前記時系列ECUデータを逐次蓄積して保存し、
    前記保存された時系列ECUデータの数値ベクトルを生成し、
    前記数値ベクトルをクラスタリングして、特徴に応じた複数のクラスタに分類し、
    前記複数のクラスタのそれぞれにおいて、それぞれの運転パラメータごとに該パラメータの値について出現頻度の高い値の範囲を求め、
    前記頻度算出手段で得られた、出現頻度の高い値の範囲を前記運転パラメータの正常値の範囲として保存し、
    前記正常値の範囲を故障診用の基準値とする、基準値の生成方法。
  10. 前記時系列ECUデータは、車両の不具合発生前の所定の時間における、エンジン回転数、車両の速度および冷却水温の少なくとも一つを含む複数の運転パラメータに関するデータである、請求項9に記載の基準値の生成方法。
  11. 前記数値ベクトルの生成は、前記時系列ECUデータをレコードごとに複数の時間帯に分割して、時間帯ごとに前記運転パラメータの特徴量を算出して、該特徴量の数値ベクトルを生成することにより行われる、請求項10に記載の基準値の生成方法。
  12. 前記クラスタリングは、異なる初期値をもつ第1の複数のコアベクトルを中心として、前記時間帯ごとの数値ベクトルと該複数のコアベクトルとの近似度を算出して、各数値ベクトルを最も近似度の高いコアベクトルを中心とするクラスタに所属させ、前記第1の複数のクラスタを生成する、請求項11に記載の基準値の生成方法。
  13. a)前記クラスタごとに、所属する複数の数値ベクトルの前記特徴量ごとの平均をとり、該平均で該クラスタの中心である前記コアベクトルの数値を置換し、
    b)こうして得られたコアベクトルを用いて、再度前記時間帯ごとの数値ベクトルと複数のコアベクトルとの近似度を算出し、各数値ベクトルを最も近似度の高いコアベクトルを中心とするクラスタに所属させる、
    請求項12に記載の基準値の生成方法。
  14. c)前記コアベクトルの中心が収束するまで、または予め定めた試行回数を終了するまで、前記a)およびb)の処理を繰り返す、請求項13に記載の基準値の生成方法。
  15. 前記第1の複数のクラスタに数値ベクトルを所属させる処理は、所定の一つまたは複数の運転パラメータについて実行し、こうして得られた前記第1の複数のクラスタに所属する数値ベクトルに関し、より多数の運転パラメータについて前記第1の複数のクラスタごとに第2の複数の数のクラスタに2次クラスタリングする、請求項14に記載の基準値の生成方法。
  16. 前記2次クラスタリングで得られたクラスタごとに、所属する数値ベクトルについて前記運転パラメータごとの出現頻度を算出し、該出現頻度の高い数値範囲をそれぞれの運転パラメータの基準値とする、請求項15に記載の基準値の生成方法。
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