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
【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
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。
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)
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)
16 診断機
20 データ蓄積装置
30 基準データ生成装置
Claims (16)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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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