JP5050551B2 - 推測結果評価方法、推測結果評価プログラム、及び推測結果評価装置 - Google Patents

Description

本発明は、推測結果評価方法、推測結果評価プログラム、及び推測結果評価装置に関し、特に複数の推測方法による推測結果の推測結果評価方法、推測結果評価プログラム、及び推測結果評価装置に関する。

従来、車両の故障診断方法として、故障事象と原因及び対応策とが対応付けられた事例ＤＢを利用して、発生した故障事象Ａに類似した既知の故障事象Ｂを検索し、故障事象Ｂに関するデータに基づいて故障事象Ａの原因を推測する技術がある（例えば、特許文献１）。
特開平１０−２７５０８６号公報

しかしながら、故障の原因は一つであるとは限らない。したがって、単一の推測方法を用いた診断では、原因の推測が不十分である場合がある。原因の推測を十分に行うために複数種類の推測方法により原因を推測すると、複数の推測結果が得られるため、原因推測の漏れの減少が期待できる。しかし、利用者（診断者）にとっては、いずれの推測結果から先に対応すべきか（修理すべきか）、又はいずれの推測結果がより真実に近いか判断が困難になるという新たな問題が発生する。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、複数の推測方法による推測結果を適切に評価させることのできる推測結果評価方法、推測結果評価プログラム、及び推測結果評価装置の提供を目的とする。

そこで上記課題を解決するため、本発明は、事象が発生した対象における前記事象の発生原因について複数の推測方法によって推測された推測結果の評価をコンピュータが実行する推測結果評価方法であって、前記事象が発生したときの前記対象の状態を示す変数の値を取得する状態情報取得手順と、既知の事例における前記発生原因と前記対象の状態を示す前記変数の値との対応付けを含む対応情報を記憶装置より取得する既知情報取得手順と、前記推測結果ごとに、前記状態情報取得手順において取得された前記変数の値と、前記対応情報において当該推測結果に対応する前記変数の値との類似度を算出する類似度算出手順と、前記推測結果ごとに算出された前記類似度に基づく比較結果を出力する出力手順とを有することを特徴とする。

このような推測結果評価方法では、複数の推測方法による推測結果を適切に評価させることができる。

本発明によれば、複数の推測方法による推測結果を適切に評価させることのできる推測結果評価方法、推測結果評価プログラム、及び推測結果評価装置を提供することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態における推測結果評価装置のハードウェア構成例を示す図である。図１の推測結果評価装置１０は、それぞれバスBで相互に接続されているドライブ装置１００と、補助記憶装置１０２と、メモリ装置１０３と、ＣＰＵ１０４と、インタフェース装置１０５と、表示装置１０６と、入力装置１０７とを有するように構成される。

推測結果評価装置１０での処理を実現するプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体１０１によって提供される。プログラムを記録した記録媒体１０１がドライブ装置１００にセットされると、プログラムが記録媒体１０１からドライブ装置１００を介して補助記憶装置１０２にインストールされる。補助記憶装置１０２は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。

メモリ装置１０３は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置１０２からプログラムを読み出して格納する。ＣＰＵ１０４は、メモリ装置１０３に格納されたプログラムに従って推測結果評価装置１０に係る機能を実現する。インタフェース装置１０５は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。表示装置１０６はプログラムによるＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示する。入力装置１０７はキーボード及びマウス等で構成され、様々な操作指示を入力させるために用いられる。

なお、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体１０１より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。

図２は、本発明の実施の形態における推測結果評価装置のソフトウェア構成例を示す図である。本実施の形態では、車（自動車）の故障の発生原因の推測結果に対する評価について説明する。すなわち、本実施の形態において、事象は故障に相当する。事象（故障）が発生した対象（観察対象）は車に相当する。

図２において、推測結果評価装置１０は、症状データ取得部１１、複数の推測部１２（Ａ推測部１２ａ及びＢ推測部１２ｂ等）、推測結果評価部１３、比較部１４、出力部１５、及び既知事例ＤＢ１６等より構成される。これら各部は、推測結果評価装置１０にインストールされたプログラムがＣＰＵ１０４によって処理されることによって機能する。

症状データ取得部１１は、故障が発生した車（故障車）より症状データ５０を取得する。症状データ５０は、故障が発生したときの車の症状（状態）を示す変数の値である。症状データ５０は、例えば、当該車における各種センサによって検知された値や、当該車に対する検査によって採取された値によって構成される。症状データ取得部１１は、例えば、故障車のＯＢＤ２（On Board Diagnostics Phase 2）のコネクタに接続された専用端末より症状データ５０を取得する。但し、症状データ５０は、入力装置１０７を介してユーザによって入力されてもよい。

推測部１２は、症状データ５０に基づいて故障車の故障の原因を推測する。複数の推測部１２は、それぞれ異なる方式（公知の方式でよい。）によって故障の原因を推測する。例えば、Ａ推測部１２ａは決定木を用いて推測し、Ｂ推測部１２ｂは判別式を用いて推測するといった具合である。また、ＭＢＲ（Memory Based Reasoning）を用いて推測する推測部１２があってもよい。

推測結果評価部１３は、各推測部１２の推測結果を評価するための指標を、補助記憶装置１０２に記録された既知事例ＤＢ１６を用いて算出する。具体的には、既知事例ＤＢ１６には、既知の（例えば、過去の）事例における車の故障原因と、当該故障が発生したときの車の症状を示す変数の値（すなわち、症状データ５０に相当する情報）との対応付けが管理されている。推測結果評価部１３は、複数の推測結果のそれぞれについて、既知事例ＤＢ１６において当該推測結果が示す故障原因に対応付けられている症状と、症状データ５０によって示される症状との類似度を算出する。また、推測結果評価部１３は、算出された類似度の精度又は確信度を示す指標（以下、「精度指標」という。）を算出する。類似度及び精度指標は、評価データとして比較部１４に出力される。

比較部１４は、評価データに基づいて各推測結果を比較する。出力部１５は、比較部１４による比較結果を人間が視認できる状態にする。例えば、出力部１５は、当該比較結果を表示装置１０６に表示させる。

以下、図１の推測結果評価装置１０の処理手順について説明する。図３は、推測結果評価装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。

まず、症状データ取得部１１は、故障車の現在の症状を示す症状データ５０を取得する（Ｓ１０１）。

図４は、症状データの例を示す図である。図４において症状データ５０は、エンジン回転数及びエンジン負荷の二つの変数（パラメータ）によって構成されている。図４の例では、エンジン回転数の値は、「２５００」であり、エンジン負荷の値は「５０」である。なお、実際には、数十種類又は百種類以上のパラメータの値が取得されるが、本実施の形態においては、説明の便宜上、当該二つのパラメータによって、すなわち２次元空間において故障車の症状が示されることとする。

続いて、各推測部１２は、症状データ５０に基づいて、それぞれの推測方法によって故障原因を推測する（Ｓ１０２）。ここでは、４つの推測部１２によって、それぞれ異なる故障原因（ＩＧＴ１断線、ＮＥ瞬断、ＮＥ断線、エアフロ断線）が推測されたこととする。続いて、推測結果評価部１３は、それぞれの推測結果について、既知事例ＤＢ１６より既知事例の症状を抽出する（Ｓ１０３）。

図５は、既知事例ＤＢの構成例を示す図である。図５に示されるように、既知事例ＤＢ１６には、既知の事例ごとに、その症状を示す変数（本実施の形態では、エンジン回転数及びエンジン負荷）の値と故障原因との対応付けが管理されている。例えば、一行目のレコードでは、エンジン回転数の値が「６３２」で、エンジン負荷の値が「４３．５」であった故障の原因は、ＩＧＴ１断線であったことが示されている。ステップＳ１０３では、斯かる既知事例ＤＢ１６より、各推測部１２による推測結果に対応する（推測結果が示す故障原因に一致する）レコードが抽出される。したがって、故障原因が、ＩＧＴ１断線、ＮＥ瞬断、ＮＥ断線、エアフロ断線に係る症状が既知事例の症状として抽出される。なお、既知事例ＤＢ１６には、同一原因について複数の症状が対応付けられている。したがって、各推測結果について複数の既知事例の症状が抽出され得る。

続いて、推測結果評価部１３は、抽出された既知事例のそれぞれの症状と、症状データ５０によって示される故障車の症状との類似度を算出する（Ｓ１０４）。

類似度の具体例としては、例えば、既知の事例における症状と故障車の症状（症状データ５０によって示される症状）との距離（ユークリッド距離）が挙げられる。一つの既知事例における症状と故障車の症状とのユークリッド距離は、以下の式で算出される。

ここで、ｄは、ユークリッド距離である。ａ_ｉは、故障車の症状におけるｉ番目の変数の値である。ｂ_ｉは、過去の事例における症状のｉ番目の変数の値である。ｎは、変数の数（次元数）である。本実施の形態では、ｎは２である。また、ａ_１は故障車のエンジン回転数の値であり、ａ_２は故障車のエンジン負荷の値である。また、ｂ_１は、一つの既知事例のエンジン回転数の値であり、ｂ_２は一つの既知事例のエンジン負荷の値である。

例えば、図６は、本実施の形態における症状データ５０の症状と既知事例の症状とのユークリッド距離の算出結果を示す図である。図６に示される表において、一番右の列が算出されたユークリッド距離を示す。図６に示されるように、同一原因であっても既知事例の症状ごとにユークリッド距離が算出される。

続いて、推測結果評価部１３は、推測結果ごと（故障原因ごと）に、類似度（ユークリッド距離）の最小値（最小距離）及び最大値（最大距離）を求める（Ｓ１０５）。すなわち、ＩＧＴ１断線、ＮＥ瞬断、ＮＥ断線、エアフロ断線のそれぞれについて、最小距離と最大距離とを求める。なお、最小距離がそれぞれの推測結果を比較するための評価値とされる。

続いて、推測結果評価部１３は、推測結果ごとに、最小距離を最大距離で除算し、算出された値を当該推測結果の評価値に対する精度指標とする（Ｓ１０６）。すなわち、既知事例ＤＢ１６において、同じ故障原因の症状が隣接して集合している場合において算出されたユークリッド距離は、精度が高いものとする。なお、精度指標は公知の他の方法によって算出してもよい。

続いて、比較部１４は、推測結果ごとの最小距離と精度指標とに基づいて、各推測結果を比較する（Ｓ１０７）。例えば、比較部１４は、最小距離及び精度指標の少なくともいずれか一方に基づいて、その値の昇順又は降順に各推測結果を整列する。なお、各推測結果の最小距離の値が極端に異なる場合（例えば、予め設定された閾値以上の差がある場合）、ユークリッド距離の値の大きい推測結果を提示対象から除外するようにしてもよい。

続いて、出力部１５は、比較結果（整列された結果）を例えば表示装置１０６に表示させる。ここで、各推測結果に最小距離や精度指標を表示するようにするとよい。診断者は、推測結果の表示順や、最小距離及び精度指標等に基づいて各推測結果を評価し、例えば、優先的に対処すべき故障原因を判断する。

上述したように、本発明の実施の形態における推測結果評価装置１０によれば、複数の推測方法によって推測された故障原因が、既知の事例に基づいて評価され、その結果が提示される。すなわち、既知の事例との類似度に基づいて、推測結果に対して順位付けがされ、その類似度に対する精度指標が提示される。したがって、診断者は、提示された情報を利用して、推測結果を適切に比較し、より真実に近い故障原因を判断したり、優先的に対処すべき推測結果を判断したりすることができる。

なお、ユークリッド距離以外に、故障車の症状（ａ）と、既知事例（ｂ）との内積やコサイン相関値等を類似度として用いても良い。内積は、次の式によって算出すればよい。

また、コサイン相関値は、次の式によって算出すればよい。

各変数の意味は、ユークリッド距離の式において説明した通りである。

また、既知事例ＤＢ１６において、原因ごとにその対処方法や対処にかかるコスト等を格納しておき、当該対処方法やコスト等も一緒に提示（表示）するようにしてもよい。かかる情報も、故障に対する対処を決定する上で有効な判断材料となる。

また、本発明は車以外の他の装置の故障に対しても有効に適用され得る。また、故障以外の事象に対する原因の推測結果の評価についても有効に適用され得る。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
（付記１） 事象が発生した対象における前記事象の発生原因について複数の推測方法によって推測された推測結果の評価をコンピュータが実行する推測結果評価方法であって、
前記事象が発生したときの前記対象の状態を示す変数の値を取得する状態情報取得手順と、
既知の事例における前記発生原因と前記対象の状態を示す前記変数の値との対応付けを含む対応情報を記憶装置より取得する既知情報取得手順と、
前記推測結果ごとに、前記状態情報取得手順において取得された前記変数の値と、前記対応情報において当該推測結果に対応する前記変数の値との類似度を算出する類似度算出手順と、
前記推測結果ごとに算出された前記類似度に基づく比較結果を出力する出力手順とを有することを特徴とする推測結果評価方法。
（付記２）
前記類似度算出手順は、前記推測結果ごとに、前記状態情報取得手順において取得された前記変数の値と、前記対応情報において当該推測結果に対応する前記変数の値とのユークリッド距離を前記類似度として算出することを特徴とする付記１記載の推測結果評価方法。
（付記３）
前記対応情報は、同一原因について前記対象の状態を示す変数との対応付けを複数含み、
前記類似度算出手順は、前記推測結果ごとに、前記状態情報取得手順において取得された前記変数の値と、前記対応情報において当該推測結果に対応する複数の前記変数の値とのユークリッド距離を算出し、算出された複数のユークリッド距離の最小値を類似度とすることを特徴とする付記２記載の推測結果評価方法。
（付記４）
前記推測結果ごとに算出された複数のユークリッド距離の最小値と最大値とに基づいて、前記類似度の精度を示す指標を算出する精度指標算出手順を有し、
前記出力手順は、前記推測結果ごとに算出された前記類似度と前記指標とに基づく比較結果を出力することを特徴とする付記３記載の推測結果評価方法。
（付記５） 事象が発生した対象における前記事象の発生原因について複数の推測方法によって推測された推測結果の評価をコンピュータに実行させる推測結果評価プログラムであって、
前記事象が発生したときの前記対象の状態を示す変数の値を取得する状態情報取得手順と、
既知の事例における前記発生原因と前記対象の状態を示す前記変数の値との対応付けを含む対応情報を記憶装置より取得する既知情報取得手順と、
前記推測結果ごとに、前記状態情報取得手順において取得された前記変数の値と、前記対応情報において当該推測結果に対応する前記変数の値との類似度を算出する類似度算出手順と、
前記推測結果ごとに算出された前記類似度に基づく比較結果を出力する出力手順とを有することを特徴とする推測結果評価プログラム。
（付記６）
前記類似度算出手順は、前記推測結果ごとに、前記状態情報取得手順において取得された前記変数の値と、前記対応情報において当該推測結果に対応する前記変数の値とのユークリッド距離を前記類似度として算出することを特徴とする付記５記載の推測結果評価プログラム。
（付記７）
前記対応情報は、同一原因について前記対象の状態を示す変数との対応付けを複数含み、
前記類似度算出手順は、前記推測結果ごとに、前記状態情報取得手順において取得された前記変数の値と、前記対応情報において当該推測結果に対応する複数の前記変数の値とのユークリッド距離を算出し、算出された複数のユークリッド距離の最小値を類似度とすることを特徴とする付記６記載の推測結果評価プログラム。
（付記８）
前記推測結果ごとに算出された複数のユークリッド距離の最小値と最大値とに基づいて、前記類似度の精度を示す指標を算出する精度指標算出手順を有し、
前記出力手順は、前記推測結果ごとに算出された前記類似度と前記指標とに基づく比較結果を出力することを特徴とする付記７記載の推測結果評価プログラム。
（付記９） 事象が発生した対象における前記事象の発生原因について複数の推測方法によって推測された推測結果を評価する推測結果装置であって、
前記事象が発生したときの前記対象の状態を示す変数の値を取得する状態情報取得手段と、
既知の事例における前記発生原因と前記対象の状態を示す前記変数の値との対応付けを含む対応情報を記憶装置より取得する既知情報取得手段と、
前記推測結果ごとに、前記状態情報取得手段によって取得された前記変数の値と、前記対応情報において当該推測結果に対応する前記変数の値との類似度を算出する類似度算出手段と、
前記推測結果ごとに算出された前記類似度に基づく比較結果を出力する出力手段とを有することを特徴とする推測結果評価装置。
（付記１０）
前記類似度算出手段は、前記推測結果ごとに、前記状態情報取得手段において取得された前記変数の値と、前記対応情報において当該推測結果に対応する前記変数の値とのユークリッド距離を前記類似度として算出することを特徴とする付記９記載の推測結果評価装置。
（付記１１）
前記対応情報は、同一原因について前記対象の状態を示す変数との対応付けを複数含み、
前記類似度算出手段は、前記推測結果ごとに、前記状態情報取得手段において取得された前記変数の値と、前記対応情報において当該推測結果に対応する複数の前記変数の値とのユークリッド距離を算出し、算出された複数のユークリッド距離の最小値を類似度とすることを特徴とする付記１０記載の推測結果評価装置。
（付記１２）
前記推測結果ごとに算出された複数のユークリッド距離の最小値と最大値とに基づいて、前記類似度の精度を示す指標を算出する精度指標算出手段を有し、
前記出力手段は、前記推測結果ごとに算出された前記類似度と前記指標とに基づく比較結果を出力することを特徴とする付記１１記載の推測結果評価装置。

本発明の実施の形態における推測結果評価装置のハードウェア構成例を示す図である。 本発明の実施の形態における推測結果評価装置のソフトウェア構成例を示す図である。 推測結果評価装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。 症状データの例を示す図である。 既知事例ＤＢの構成例を示す図である。 症状データと既知事例とのユークリッド距離の算出結果を示す図である。

符号の説明

１０ 推測結果評価装置
１１ 症状データ取得部
１２ 推測部
１３ 推測結果評価部
１４ 比較部
１５ 出力部
１６ 既知事例ＤＢ
１００ ドライブ装置
１０１ 記録媒体
１０２ 補助記憶装置
１０３ メモリ装置
１０４ ＣＰＵ
１０５ インタフェース装置
１０６ 表示装置
１０７ 入力装置
Ｂ バス

Claims (6)

1. 事象が発生した対象における前記事象の発生原因について複数の推測方法によって推測された推測結果の評価をコンピュータが実行する推測結果評価方法であって、
   前記事象が発生したときの前記対象の状態を示す変数の値を取得する状態情報取得手順と、
   複数の既知の事例における前記発生原因と前記対象の状態を示す前記変数の値との対応付けを含む対応情報を記憶装置より取得する既知情報取得手順と、
   前記推測結果ごとに、前記状態情報取得手順において取得された前記変数の値と、前記対応情報において当該推測結果に一致する発生原因に対応する前記変数の値との類似度を算出する類似度算出手順と、
   前記推測結果ごとに算出された前記類似度に基づく比較結果を出力する出力手順とを有することを特徴とする推測結果評価方法。
2. 前記類似度算出手順は、前記推測結果ごとに、前記状態情報取得手順において取得された前記変数の値と、前記対応情報において当該推測結果に一致する発生原因に対応する前記変数の値とのユークリッド距離を前記類似度として算出することを特徴とする請求項１記載の推測結果評価方法。
3. 前記対応情報は、同一原因について前記対象の状態を示す変数との対応付けを複数含み、
   前記類似度算出手順は、前記推測結果ごとに、前記状態情報取得手順において取得された前記変数の値と、前記対応情報において当該推測結果に一致する発生原因に対応する複数の前記変数の値とのユークリッド距離を算出し、算出された複数のユークリッド距離の最小値を類似度とすることを特徴とする請求項２記載の推測結果評価方法。
4. 前記推測結果ごとに算出された複数のユークリッド距離の最小値と最大値とに基づいて、前記類似度の精度を示す指標を算出する精度指標算出手順を有し、
   前記出力手順は、前記推測結果ごとに算出された前記類似度と前記指標とに基づく比較結果を出力することを特徴とする請求項３記載の推測結果評価方法。
5. 事象が発生した対象における前記事象の発生原因について複数の推測方法によって推測された推測結果の評価をコンピュータに実行させる推測結果評価プログラムであって、
   前記事象が発生したときの前記対象の状態を示す変数の値を取得する状態情報取得手順と、
   複数の既知の事例における前記発生原因と前記対象の状態を示す前記変数の値との対応付けを含む対応情報を記憶装置より取得する既知情報取得手順と、
   前記推測結果ごとに、前記状態情報取得手順において取得された前記変数の値と、前記対応情報において当該推測結果に一致する発生原因に対応する前記変数の値との類似度を算出する類似度算出手順と、
   前記推測結果ごとに算出された前記類似度に基づく比較結果を出力する出力手順とを有することを特徴とする推測結果評価プログラム。
6. 事象が発生した対象における前記事象の発生原因について複数の推測方法によって推測された推測結果を評価する推測結果装置であって、
   前記事象が発生したときの前記対象の状態を示す変数の値を取得する状態情報取得手段と、
   複数の既知の事例における前記発生原因と前記対象の状態を示す前記変数の値との対応付けを含む対応情報を記憶装置より取得する既知情報取得手段と、
   前記推測結果ごとに、前記状態情報取得手段によって取得された前記変数の値と、前記対応情報において当該推測結果に一致する発生原因に対応する前記変数の値との類似度を算出する類似度算出手段と、
   前記推測結果ごとに算出された前記類似度に基づく比較結果を出力する出力手段とを有することを特徴とする推測結果評価装置。

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