JP7310754B2 - 診断装置 - Google Patents

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Description

本発明は、被診断装置の状態を診断する診断装置に関する。
診断装置として、例えば、車両の走行時に蓄積された各種データを時系列データとして取得して、車両の状態を診断する診断装置がある（下記の特許文献１を参照）。診断装置は、被診断装置である複数の車両から時系列データをリアルタイムに受信して、各車両の状態を診断する。
特開２０１９－９５８７８号公報
しかし、被診断装置から時系列データを全て受信する場合には、通信量が過大になり、また、診断装置内の時系列データの記憶容量も多くなるため、診断装置の処理負荷を増大させる。
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、時系列データの受信量を抑制しつつ、被診断装置の異常発生を適切に判定することを目的とする。
本発明の一の態様においては、診断対象の被診断装置との間でデータ通信を行う診断装置であって、前記被診断装置から所定期間毎に診断用の時系列データを取得する第１データ取得部であって、各期間において第１回数だけ前記時系列データを取得する第１データ取得部と、前記第１データ取得部が取得した前記時系列データに基づいて、前記所定期間において前記被診断装置に異常発生の蓋然性があるか否かを判定する蓋然性判定部と、連続する所定期間で前記蓋然性があると前記蓋然性判定部によって判定された場合に、前記第１回数よりも多い第２回数だけ前記時系列データを取得する第２データ取得部と、前記第２データ取得部が取得した前記時系列データが示すデータの推移に基づいて、前記被診断装置に異常が発生したか否かを判定する異常判定部と、を備える、診断装置を提供する。
また、前記第１データ取得部は、前記所定期間内の第１期間において、前記第１回数だけ前記時系列データを取得し、前記第２データ取得部は、前記第１期間よりも長い第２期間において、前記第２回数だけ前記時系列データを取得することとしてもよい。
また、前記第２データ取得部は、前記第１期間の２倍以上の期間である前記第２期間において、前記第２回数だけ前記時系列データを取得することとしてもよい。
また、前記第１データ取得部は、前記所定期間の半分よりも短い期間である第１期間において、前記第１回数だけ前記時系列データを取得することとしてもよい。
本発明によれば、時系列データの受信量を抑制しつつ、被診断装置の異常発生を適切に判定できるという効果を奏する。
診断システム１の概要を説明するための模式図である。 診断装置１０の構成を説明するためのブロック図である。 第１データ取得部１６２が時系列データを取得する期間を説明するための模式図である。 第２データ取得部１６４が時系列データを取得する期間を説明するための模式図である。 車両２の異常判定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
＜診断装置の構成＞
本発明の一の実施形態に係る診断装置の構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。
図１は、診断システム１の概要を説明するための模式図である。診断システム１は、診断装置１０と複数の車両２が連携して動作することで、車両２の状態を診断するシステムである。本実施形態では、車両２が、診断対象の被診断装置に該当する。
複数の車両２は、例えばトラックである。車両２は、状態を測定するセンサ等を搭載しており、測定したデータを時系列データとして診断装置１０に送信する。例えば、車両２のエンジンが動作している際に、センサは、燃料噴射系統、排気系統等の各ユニットの状態を測定する。センサは、所定間隔で一定時間、連続して測定している。例えば、センサは、車両２のエンジンの動作中に、１２分間隔で４０秒間測定している。
診断装置１０は、複数の車両２との間でデータ通信可能であり、車両２の状態を診断する。診断装置１０は、例えば管理センターに設けられたサーバーである。診断装置１０は、各車両２から時系列データを受信する。診断装置１０は、受信した時系列データから車両２の状態を診断する。診断装置１０は、診断結果から、故障の予兆があり整備が必要な車両か否かを判定する。また、診断装置１０は、整備が必要と判定した場合には、車両２の管理者やメンテナンス会社等にメンテナンスを促す通知を行う。
診断装置１０は、以下のように、異常が発生した車両２を判定する。具体的には、まず、診断装置１０は、複数の車両２から短期間（一例として５日間）の時系列データを取得して、異常発生の蓋然性がある車両２を特定する。そして、診断装置１０は、特定した車両２に実際に異常が発生しているかを確認するために、当該車両２から長期間（一例として２０日間）の時系列データを再度取得して異常判定を行う。これにより、異常発生の蓋然性がある車両２と特定する際には、短期間に時系列データを取得することで、時系列データの受信量を抑制できる。一方で、蓋然性がある車両２から長期間の時系列データを取得して異常判定することで、車両２の異常を高精度に判定できる。
図２は、診断装置１０の構成を説明するためのブロック図である。診断装置１０は、例えば、管理センターの管理者によって操作される。診断装置１０は、図２に示すように、通信部１２と、記憶部１４と、制御部１６とを有する。
通信部１２は、車両２との間で通信を行う。通信部１２は、車両２との間でデータの送受信を行う。例えば、通信部１２は、車両２の状態を示す時系列データを、車両２から受信する。
記憶部１４は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。記憶部１４は、制御部１６が実行するためのプログラムや各種データを記憶する。記憶部１４は、各種データを記憶する。本実施形態では、記憶部１４は、複数の車両２の各々から取得した時系列データを記憶する。
制御部１６は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御部１６は、記憶部１４に記憶されたプログラムを実行することにより、車両２からの時系列データの受信を制御する。本実施形態では、制御部１６は、第１データ取得部１６２、蓋然性判定部１６３、第２データ取得部１６４、異常判定部１６５及び通知制御部１６６として機能する。
第１データ取得部１６２は、車両２から所定期間毎に診断用の時系列データを取得する。例えば、第１データ取得部１６２は、所定期間として１か月毎に、複数の車両２の各々から時系列データを取得する。第１データ取得部１６２は、通信部１２が車両２から受信した時系列データを取得する。第１データ取得部１６２は、取得した時系列データを記憶部１４に記憶する。
時系列データは、車両２において測定された車両（例えば、エンジン）の動作状態を示すデータである。時系列データは、例えば、エンジンの燃焼噴射系、動弁系、排気系の動作状態、エンジンの回転数等を含む。
第１データ取得部１６２は、各期間において所定間隔で時系列データを取得する。例えば、第１データ取得部１６２は、１２分間隔で車両２から時系列データを取得する。このため、第１データ取得部１６２は、各期間において第１回数だけ時系列データを取得することになる。
図３は、第１データ取得部１６２が時系列データを取得する期間を説明するための模式図である。第１データ取得部１６２は、図３に示す期間Ｔ１毎に、時系列データを取得する。この際、第１データ取得部１６２は、期間Ｔ１内の第１期間Ｔ２において、第１回数だけ時系列データを取得する。例えば、第１データ取得部１６２は、期間Ｔ１の半分よりも短い期間である第１期間Ｔ２において、第１回数だけ時系列データを取得する。ここで、第１期間Ｔ２は、各期間Ｔ１において月初めの５日間である。このため、第１データ取得部１６２は、５日間、１２分間隔で、時系列データを第１回数だけ取得する。
蓋然性判定部１６３は、車両２に異常発生の蓋然性があるか否かを判定する。蓋然性判定部１６３は、複数の車両２の中から、異常発生の蓋然性がある車両２を特定する。蓋然性判定部１６３は、第１データ取得部１６２が取得した時系列データに基づいて、期間Ｔ１において車両２に異常発生の蓋然性があるか否かを判定する。例えば、蓋然性判定部１６３は、時系列データの評価指標が所定の閾値を超えると、異常発生の蓋然性があると判定する。なお、評価指標は、車両（例えば、エンジン）の異常の程度を示す指標である。例えば、評価指標は、時系列データ中の時間変化するデータが、所定量を上回ってから前記所定量を下回るまでの、所定量を超過した超過量の時間積分で示される。
第２データ取得部１６４は、異常発生の蓋然性がある車両２から、時系列データを取得する。本実施形態では、第２データ取得部１６４は、連続する期間Ｔ１で蓋然性があると蓋然性判定部１６３によって判定された場合に、第１回数よりも多い第２回数だけ時系列データを取得する。具体的には、第２データ取得部１６４は、上述した評価指標が閾値を超える期間Ｔ１が連続すると判定された場合に、第２回数だけ時系列データを取得する。
第２データ取得部１６４が取得する時系列データは、第１データ取得部１６４が取得する時系列データと同じである。ただし、これに限定されず、第２データ取得部１６４が取得する時系列データが、第１データ取得部１６４が取得する時系列データと異なってもよい。第２データ取得部１６４は、取得した時系列データを記憶部１４に記憶する。
図４は、第２データ取得部１６４が時系列データを取得する期間を説明するための模式図である。第２データ取得部１６４は、図４に示すように、第１期間Ｔ２後の第２期間Ｔ３において、時系列データを取得する。第２データ取得部１６４は、第１期間Ｔ２よりも長い第２期間Ｔ３において、第２回数だけ時系列データを取得する。ここで、第２期間Ｔ３は、２０日間であり、５日間である第１期間Ｔ２の２倍以上の期間である。このため、第２データ取得部１６４は、２０日間、１２分間隔で、時系列データを第２回数だけ取得する。
異常判定部１６５は、車両２に異常が発生したか否かを判定する。異常判定部１６５は、第２データ取得部１６４が取得した時系列データが示すデータの推移に基づいて、車両２に異常が発生したか否かを判定する。例えば、異常判定部１６５は、時系列データの評価指標の推移に基づいて、車両２に異常が発生したか否かを判定する。評価指標が増加する傾向を示す場合には、異常判定部１６５は、車両２が劣化傾向にあると判定する。なお、評価指標の増加傾向としては、例えば、評価指標の近似線の傾きや、日毎の偏差の累積値の大きさ等で判定しうる。
通知制御部１６６は、通知を行うことで、注意を喚起したり、所望の作業を促したりする。通知制御部１６６は、異常判定部１６５が車両２に異常が発生したと判定した場合には、診断装置１０の管理者に通知を行う。また、通知制御部１６６は、異常判定部１６５が車両２に異常が発生したと判定した場合には、メンテンナス会社等にメンテナンスを促す通知を行ってもよい。
＜車両の異常判定処理＞
車両の異常判定処理の流れについて、図５を参照しながら説明する。
図５は、車両の異常判定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
まず、第１データ取得部１６２は、各期間Ｔ１において第１期間Ｔ２に、各車両２から時系列データを取得する（ステップＳ１０２）。例えば、第１データ取得部１６２は、月初めの５日間、時系列データを取得する。
次に、蓋然性判定部１６３は、第１データ取得部１６２が車両２から取得した時系列データに基づいて、車両２に異常発生の蓋然性があるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。例えば、蓋然性判定部１６３は、時系列データの評価指標が所定の閾値を超える期間Ｔ１が連続する場合には、車両２に異常発生の蓋然性があると判定する。
ステップＳ１０４で異常発生の蓋然性あると判定された場合には（Ｙｅｓ）、第２データ取得部１６４は、第１期間Ｔ２よりも長い第２期間Ｔ３に、異常発生の蓋然性がある車両２から時系列データを取得する（ステップＳ１０６）。例えば、第２データ取得部１６４は、２０日間、時系列データを取得する。
次に、異常判定部１６５は、第２データ取得部１６４が取得した時系列データが示すデータの推移に基づいて、異常発生の蓋然性がある車両２に実際に異常が発生したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。例えば、異常判定部１６５は、時系列データの評価指標が増加傾向を示す場合に、車両２に異常が発生したと判定する。
ステップＳ１０８で車両２に異常が発生したと判定された場合には（Ｙｅｓ）、通知制御部１６６は、車両２に異常が発生した旨を通知させる（ステップＳ１１０）。例えば、通知制御部１６６は、車両２に故障の予兆がありメンテンナンスを促す通知を行ってもよい。
＜本実施形態における効果＞
上述した実施形態の診断装置１０は、期間Ｔ１中の期間Ｔ２（例えば、５日間）に取得した時系列データに基づいて、車両２に異常発生の蓋然性があるか否かを判定する。そして、診断装置１０は、車両２に異常発生の蓋然性があると判定した場合には、当該車両２から期間Ｔ３（例えば、２０日間）だけ時系列データを取得し、取得した時系列データの推移に基づいて車両２に異常が発生したか否かを判定する。
これにより、各車両２の異常発生の蓋然性を判定する際には、各車両２から少ない時系列データを取得すれば済むので、時系列データの受信量を抑制しつつ、異常判定をする対象の車両２を絞ることができる。一方で、異常発生の蓋然性がある車両２からは、期間Ｔ３に亘って多い時系列データを取得することで、精度良く異常判定を行うことができるので、誤判定を抑制できる。
なお、上記では、診断対象の被診断装置が車両２であることとしたが、これに限定されない。被診断装置は、車両以外の装置であってもよい。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。
２ 車両
１０ 診断装置
１６２ 第１データ取得部
１６３ 蓋然性判定部
１６４ 第２データ取得部
１６５ 異常判定部
Ｔ２ 第１期間
Ｔ３ 第２期間

Claims (4)

  1. 診断対象の被診断装置との間でデータ通信を行う診断装置であって、
    前記被診断装置から所定期間毎に診断用の時系列データを取得する第１データ取得部であって、各期間において第１回数だけ前記時系列データを取得する第１データ取得部と、
    前記第１データ取得部が取得した前記時系列データに基づいて、前記所定期間において前記被診断装置に異常発生の蓋然性があるか否かを判定する蓋然性判定部と、
    連続する所定期間で前記蓋然性があると前記蓋然性判定部によって判定された場合に、各期間において前記第１回数よりも多い第２回数だけ前記時系列データを取得する第２データ取得部と、
    前記第２データ取得部が取得した前記時系列データが示すデータの推移に基づいて、前記被診断装置に異常が発生したか否かを判定する異常判定部と、
    を備える、診断装置。
  2. 前記第１データ取得部は、前記所定期間内の第１期間において、前記第１回数だけ前記時系列データを取得し、
    前記第２データ取得部は、前記所定期間内の前記第１期間よりも長い第２期間において、前記第２回数だけ前記時系列データを取得する、
    請求項１に記載の診断装置。
  3. 前記第２データ取得部は、前記第１期間の２倍以上の期間である前記第２期間において、前記第２回数だけ前記時系列データを取得する、
    請求項２に記載の診断装置。
  4. 前記第１データ取得部は、前記所定期間の半分よりも短い期間である第１期間において、前記第１回数だけ前記時系列データを取得する、
    請求項１から３のいずれか１項に記載の診断装置。
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