JP5223512B2 - 車両用異常解析システム、車両用異常解析方法、及び車両用故障解析装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用異常解析システム、車両用異常解析方法、及び車両用故障解析装置に係り、特に、複数のノードが所定の通信バスを介して接続されたネットワークにおいて故障部位を詳細に特定するうえで好適な車両用異常解析システム、車両用異常解析方法、及び車両用故障解析装置に関する。

従来、車両において発生した不具合原因を特定する車両用異常解析システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この異常解析システムにおいては、常時、各ノードから各種車両情報が通信バスへ送出され、その通信バスへ送出された各種車両情報が内部メモリに蓄積される。そして、車両の故障が検知された場合に、その故障検知時刻から所定時間遡った内部メモリ内の車両情報が記憶装置に複写されて蓄積され、車両故障と車両情報との関係が不具合リストとして記録される。従って、かかるシステムによれば、記憶装置に蓄積された不具合リストを参照することで、故障解析やその故障検知後の対応策の検討に利用することが可能となる。
特開２００５−４３１３８号公報

しかしながら、上記したシステムにおいて、内部メモリや記憶装置に記録されるデータは、各ノードが送出した通信バスに流れている情報のみである。通常、各ノードが通信バスへ送出するデータは、ノードが保持するデータの一部であり、保持するすべてのデータではない。故障解析を詳細に行ってその故障部位を具体的に特定するうえでは、各ノードが通信バスへ送出するデータのみでは足りず、通常は通信バスへ送出しないデータをも参照するのが適切である。この点、上記したシステムでは、故障解析が精度よく行われず、詳細な故障部位の特定が困難である。

一方、上記の課題を解決するうえでは、各ノードに、保持するすべてのデータを通信バスへ送出させることが考えられるが、この手法では、通信バスの通信負荷が過大となり、通常の制御データの送出が妨げられることとなってしまう。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、各ノードから通信バスへの通常の制御データの送出をあまり妨害することなく、故障部位の特定を高い精度で実現することが可能な車両用異常解析システム、車両用異常解析方法、及び車両用故障解析装置を提供することを目的とする。

上記の目的は、それぞれ、制御データを所定の通信バスへ送出する通常データ送出手段を有する複数のノードと、各ノードから前記所定の通信バスへ送出される制御データを受信する通常データ受信手段と、前記通常データ受信手段により受信される制御データに基づいて故障部位を推定する故障部位推定手段と、を有する故障解析装置と、を備える車両用異常解析システムであって、前記故障解析装置は、前記故障部位推定手段により故障部位が推定された場合に、通常の制御データとは異なる該故障部位の解析に必要な追加データの送出を、全ノードのうち所定の対象ノードに要求する追加データ送出要求手段と、前記故障部位推定手段により故障部位が推定された場合に、全ノードのうち前記所定の対象ノード以外のすべて又は一部のノードに、前記通常データ送出手段による前記所定の通信バスへの制御データのすべて又は一部の送出の停止を要求する通常データ送出制限要求手段と、を有し、各ノードは、前記故障解析装置から前記追加データの送出が要求された場合に、前記追加データを前記所定の通信バスへ送出する追加データ送出手段と、前記故障解析装置から制御データのすべて又は一部の送出の停止が要求された場合に、以後、前記通常データ送出手段による前記所定の通信バスへの制御データのすべて又は一部の送出を停止する送出制限手段と、を有し、かつ、前記故障解析装置は、また、前記所定の対象ノードから前記所定の通信バスへ送出される前記追加データを受信する追加データ受信手段と、前記追加データ受信手段により受信される前記追加データに基づいて、前記故障部位推定手段の推定によるものよりも詳細に故障部位を特定する詳細部位特定手段と、を有する車両用異常解析システムにより達成される。

また、上記の目的は、複数のノードそれぞれが制御データを所定の通信バスへ送出する通常データ送出ステップと、故障解析装置が各ノードから前記所定の通信バスへ送出される制御データを受信する通常データ受信ステップと、故障解析装置が前記通常データ受信ステップにおいて受信される制御データに基づいて故障部位を推定する故障部位推定ステップと、を備える車両用異常解析方法であって、前記故障解析装置が、前記故障部位推定ステップにおいて故障部位が推定された場合に、通常の制御データとは異なる該故障部位の解析に必要な追加データの送出を、全ノードのうち所定の対象ノードに要求する追加データ送出要求ステップと、前記故障解析装置が、前記故障部位推定ステップにおいて故障部位が推定された場合に、全ノードのうち前記所定の対象ノード以外のすべて又は一部のノードに、前記通常データ送出ステップにおける前記所定の通信バスへの制御データのすべて又は一部の送出の停止を要求する通常データ送出制限要求ステップと、各ノードが、前記故障解析装置から前記追加データの送出が要求された場合に、前記追加データを前記所定の通信バスへ送出する追加データ送出ステップと、各ノードが、前記故障解析装置から制御データのすべて又は一部の送出の停止が要求された場合に、以後、前記通常データ送出ステップにおける前記所定の通信バスへの制御データのすべて又は一部の送出を停止する送出制限ステップと、前記故障解析装置が、前記所定の対象ノードから前記所定の通信バスへ送出される前記追加データを受信する追加データ受信ステップと、前記故障解析装置が、前記追加データ受信ステップにおいて受信される前記追加データに基づいて、前記故障部位推定ステップの推定によるものよりも詳細に故障部位を特定する詳細部位特定ステップと、を備える車両用異常解析方法により達成される。

また、上記の目的は、所定の通信バスを介して複数のノードに接続されると共に、各ノードから該所定の通信バスへ送信される制御データを受信する通常データ受信手段と、前記通常データ受信手段により受信される制御データに基づいて故障部位を推定する故障部位推定手段と、を有する車両用故障解析装置であって、前記故障部位推定手段により故障部位が推定された場合に、通常の制御データとは異なる該故障部位の解析に必要な追加データの送出を、全ノードのうち所定の対象ノードに要求する追加データ送出要求手段と、前記故障部位推定手段により故障部位が推定された場合に、全ノードのうち前記所定の対象ノード以外のすべて又は一部のノードに、前記所定の通信バスへの制御データのすべて又は一部の送出の停止を要求する通常データ送出制限要求手段と、前記所定の対象ノードから前記所定の通信バスへ送出される前記追加データを受信する追加データ受信手段と、前記故障部位推定手段により故障部位が推定された後、前記追加データ受信手段により受信される前記追加データに基づいて、前記故障部位推定手段の推定によるものよりも詳細に故障部位を特定する詳細部位特定手段と、を備える車両用故障解析装置により達成される。

これらの態様の発明において、通常、各ノードは、制御データを所定の通信バスへ送出し、故障解析装置は、各ノードから通信バスへ送出された制御データを受信して故障部位を推定する。故障解析装置は、故障部位を推定すると、全ノードのうち所定の対象ノードに、通常の制御データとは異なるその故障部位の解析に必要な追加データの送出を要求する。そして、各ノードは、故障解析装置から追加データの送出が要求された場合に、その追加データを通信バスへ送出し、故障解析装置は、各ノードから通信バスへ送出された追加データを受信して詳細な故障部位を特定する。

かかる構成によれば、故障解析装置は、ノードから通常送出される制御データに基づいて故障部位をある程度の精度で推定したうえで、その推定した故障部位に応じてノードから送出される追加データに基づいてより詳細な故障部位を特定することが可能となる。また、各ノードは、通常は制御データのみを通信バスへ送出すれば十分であって、故障解析装置から要求された場合に追加データを通信バスへ送出することとなるので、故障解析装置が詳細な故障部位を特定するのに、各ノードが常に追加データを通信バスへ送出することは不要である。従って、本発明によれば、各ノードから通信バスへの通常の制御データの送出をあまり妨害することなく、故障部位の特定を高い精度で実現することが可能となる。

尚、上記した車両用異常解析システムにおいて、前記故障解析装置は、故障部位と各ノードにおけるデータ状態との関係を蓄積するデータベースを有し、前記詳細部位特定手段は、前記追加データ受信手段により受信される前記追加データを前記データベースに蓄積されている前記関係と照合することにより故障部位の特定を行うこととすればよい。

また、上記した車両用異常解析方法において、前記故障解析装置は、故障部位と各ノードにおけるデータ状態との関係を蓄積するデータベースを有し、前記詳細部位特定ステップは、前記追加データ受信ステップにおいて受信される前記追加データを前記データベースに蓄積されている前記関係と照合することにより故障部位の特定を行うこととすればよい。

また、上記した車両用故障解析装置において、故障部位と各ノードにおけるデータ状態との関係を蓄積するデータベースを備え、前記詳細部位特定手段は、前記追加データ受信手段により受信される前記追加データを前記データベースに蓄積されている前記関係と照合することにより故障部位の特定を行うこととすればよい。

これらの態様の発明において、故障解析装置は、故障部位を推定すると、全ノードのうち所定の対象ノード以外のノードに、通信バスへの制御データの送出の制限を要求する。各ノードは、故障解析装置から制御データの送出の制限が要求された場合に、以後、通常の制御データの送出を制限する。かかる構成によれば、所定の対象ノードが追加データを通信バスへ送出する際に通信バスの通信負荷を低減することができる。このため、本発明によれば、各ノードから送出される追加データが通信バスに流れ易くなり、故障解析装置での詳細な故障部位の特定を効率的に行うことが可能となる。

尚、上記した車両用異常解析システムにおいて、前記故障解析装置は、前記詳細部位特定手段により故障部位が特定された後に、前記所定の対象ノードの前記追加データ送出手段による前記追加データの送出、又は、前記所定の対象ノード以外のすべて又は一部のノードの前記送出制限手段による制御データのすべて又は一部の送出停止を解除させて、各ノードに前記通常データ送出手段による前記所定の通信バスへの制御データの送出を再開させることとすればよい。

また、上記した車両用異常解析方法において、前記故障解析装置が、前記詳細部位特定ステップにおける故障部位が特定された後に、前記所定の対象ノードの前記追加データ送出ステップにおける前記追加データの送出、又は、前記所定の対象ノード以外のすべて又は一部のノードの前記送出制限ステップにおける制御データのすべて又は一部の送出停止を解除させて、各ノードに前記通常データ送出ステップにおける前記所定の通信バスへの制御データの送出を再開させる通常データ送出再開ステップを備えることとすればよい。

これらの態様の発明において、故障解析装置は、詳細な故障部位が特定された後は、所定の対象ノードの追加データの送出又は所定の対象ノード以外のノードの制御データの送出制限を解除させて、各ノードに制御データの通信バスへの送出を再開させる。かかる構成によれば、詳細な故障部位が特定された後、各ノードから通信バスへの制御データの送出が再開されるので、複数のノードが通信バスを介して接続されたネットワークを通常使用状態に自動的に復帰させることが可能となる。

尚、上記した車両用異常解析システムにおいて、前記故障解析装置は、車両に搭載される装置であることとすればよい。

本発明によれば、ノードから通信バスへの通常の制御データの送出をあまり妨害することなく、故障部位の特定を高い精度で実現することができる。

以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の第１実施例である車両用異常解析システムを備える車載ネットワークシステムの構成図を示す。この車載ネットワークシステムは、複数の車載電子制御ユニット（車載ＥＣＵ）を通信接続させたネットワークシステムである。

本実施例の車載ネットワークシステムは、複数（本実施例においては３つ）の車載ＥＣＵとしてのノード１０（具体的には、ノード１０Ａ、ノード１０Ｂ、及びノード１０Ｃ）と、それら複数のノード１０を互いに接続させる通信バス１２と、を備えている。通信バス１２は、一対の通信線でデータを伝送するＣＡＮなどの双方向通信に用いられる時分割多重通信線である。

各ノード１０はそれぞれ、車両に搭載される、車両の位置を検知してディスプレイに表示するナビゲーション装置、車両エンジンを制御するエンジン装置、ブレーキを制御するブレーキ装置、電動パワーステアリング装置，ステアリングセンサ、又はヨーレートセンサなどが備えるマイクロコンピュータを主体に構成された車載ＥＣＵである。各ノード１０はそれぞれ、演算処理部であるコントローラ部と、各種のプログラムを格納する内部メモリと、各種車載センサやスイッチなどに接続するＩ／Ｏ入力インタフェースと、車両乗員の操作可能な操作入力インタフェースと、ディスプレイやブザー，スピーカなどに接続する出力インタフェースと、通信バス１２に接続する通信インタフェースと、を有している。

各ノード１０はそれぞれ、自己の内部メモリに格納されているプログラムに従って予め定められた処理を実行する。具体的には、Ｉ／Ｏ入力インタフェースや操作入力インタフェースを介した入力に応じて出力インタフェースを介した出力を行う演算処理を行う。また、自己のノード１０についての故障（例えば、接続するセンサなどの部品との断線異常や入力異常，出力異常，演算異常など）の有無を診断する自己診断を実施し、少なくとも故障が生じたときはその自己診断結果を内部メモリに格納する。

また、ノード１０は、通信バス１２の通信プロトコルに従って、通信バス１２を通じて他のノード１０と通信を行う。すなわち、各ノード１０はそれぞれ、すべての入力データ、演算データ、及び出力データのうちの一部である他のノード１０が必要とする所定の入力データや演算データ，出力データ（以下、制御データと称す）を他のノード１０に送信する処理を行うと共に、他のノード１０から送信される自ノード１０が必要とする制御データを受信して演算処理に利用する。具体的には、他のノード１０に送るべき制御データを通信バス１２へ送出すると共に、通信バス１２から自ノード１０宛に送られてくる制御データを受信する。

通信バス１２には、車両の故障部位を推定・特定する処理を行うデータマイニング装置１４が接続されている。データマイニング装置１４は、車両に搭載されており、通信バス１２にインタフェースを介して接続する演算処理部としてのコントローラ１６と、コントローラ１６に接続するデータベース１８と、を備えている。データベース１８には、各ノード１０の識別情報及び診断結果の故障有無の情報が格納されていると共に、更に、頻繁に同時に生起する車両状態（部品異常状態や車両正常状態）についての複数の事象データが、相関のある事象の関係として蓄積されている。コントローラ１６は、データベース１８に蓄積されている事象データを参照して、故障したノード１０を含む車両の故障部位を推定し特定する処理を行う。

次に、図２及び図３を参照して、本実施例の車両用異常解析システムの動作について説明する。図２は、本実施例の車両用異常解析システムにおいて車両の詳細な故障部位を特定する手法を説明するための図を示す。また、図３は、本実施例の車両用異常解析システムにおいてデータマイニング装置１４のコントローラ１６と各ノード１０とが車両の詳細な故障部位を特定するうえで実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。

本実施例において、各ノード１０は、入力に応じた出力を行う演算処理を行うと共に、故障有無を診断する自己診断処理を行う。そして、自己診断の結果として故障が生じていると診断したときは、その自己診断結果を故障発生時刻の情報と共に内部メモリに格納すると共に、他のノード１０に向けて送信する制御データ、及び、その制御データ以外の、他のノード１０に向けて送信しない自ノード１０で得た全部又はその一部の入力データ、演算データ、及び出力データを、その自己診断結果とリンクさせて内部メモリに格納する。尚、自ノード１０で得た全部又はその一部の入力データ、演算データ、及び出力データの内部メモリへの格納は、故障が生じていると自己診断された場合にのみ行うだけでなく、常に行うものとしてもよい。

各ノード１０は、また、通常時において、適当なタイミング（例えば、所定周期）で制御データを自ノード１０の識別情報と共に他のノード１０及びコントローラ１６に向けて送信すべく通信バス１２へ送出する（ステップ１００）。尚、この通信バス１２へ送出される制御データは、送出元であるノード１０の有するすべての入力データ、演算データ、及び出力データのうちの一部であって、他のノード１０が必要とするデータのみである。また、この制御データには、他のノード１０やデータマイニング装置１４に自己のノード１０の自己診断結果を知らせるため、自己診断結果を含めるものとする。

例えば図２（Ａ）に示す如く、ノード１０Ａは４つの制御データＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を通信バス１２へ送出し、ノード１０Ｂは１つの制御データＢ１を通信バス１２へ送出し、また、ノード１０Ｃは一つの制御データＣ１を通信バス１２へ送出する。尚、各ノード１０は、通信バス１２に流れた制御データのうち自ノード１０に必要な制御データを受信し、演算処理に利用する。

データマイニング装置１４のコントローラ１６は、各ノード１０が通信バス１２へ送出した制御データを受信することが可能である。コントローラ１６は、ノード１０から通信バス１２へ送出された制御データを受信すると（ステップ２００）、データベース１８の蓄積情報を参照して、その制御データに含まれる自己診断結果とその制御データを送出したノード１０の識別情報とに基づいて、そのノード１０に故障が生じているか否かを判別すると共に（ステップ２０２）、その結果として、故障が生じていると判別された場合は、その故障したノード１０を特定すると共に、更には、その故障ノード１０の故障が生じた部位を、送信されてきた制御データに含まれる自己診断結果の情報の範囲内で推定する（ステップ２０４）。

コントローラ１６は、上記ステップ２０４で故障部位を推定すると、データベース１８の蓄積情報を参照して、全ノード１０のうちその故障部位に関連して相関のあるすべてのその故障部位の解析に必要な追加データの送出を要求すべきノード（故障したノード１０であることが一般的であるが、それ以外の故障していないノード１０を含むものであってもよい。；以下、対象ノードと称す）を特定する。そして、その特定した対象ノード宛てで追加データの送出を要求するデータフレームを通信バス１２へ送出する（ステップ２０６）。

各ノード１０は、自ノード１０が対象ノードでないときは、データマイニング装置１４から送出される追加データ送出要求を受信することはできず、その要求を受信しない場合（ステップ１１０の否定判定時）は、以後、何ら特別な処理を行わず、通常どおり適当なタイミングで制御データの通信バス１２への送出を行う。

一方、自ノード１０が対象ノードであるときは、データマイニング装置１４からの追加データ送出要求を受信することができ、その要求を受信した場合（ステップ１１０の肯定判定時）は、内部メモリに保持しているデータのうちから上記の故障部位の解析に必要なデータを追加データとして抽出し、その追加データをコントローラ１６宛で通信バス１２へ送出する（ステップ１１２）。例えば、ノード１０Ｂが対象ノードであるときは、そのノード１０Ｂは、データマイニング装置１４からの追加データ送出要求を受信すると、通常の制御データＢ１とは異なる追加データとしてデータＢ２，Ｂ３，Ｂ８，Ｂ９を抽出し、図２（Ｂ）に示す如く、その追加データを通信バス１２へ送出する。

データマイニング装置１４のコントローラ１６は、ノード１０が通信バス１２へ送出した追加データを受信することが可能である。コントローラ１６は、対象ノード１０への追加データの送出を要求した後に、その対象ノード１０から通信バス１２へ送出された追加データを受信すると（ステップ２１０）、その追加データをデータベース１８に蓄積されている相関のある事象データと照合することにより、上記したステップ２０４における推定によるものよりも詳細に故障部位の特定を行う（ステップ２１２）。

例えば、コントローラ１６は、通常時は、ノード１０Ｂから通信バス１２へ送出される制御データＢ１を受信して、その制御データＢ１に基づいてノード１０Ｂの故障有無を判別し故障部位を推定する。そして、そのノード１０Ｂに故障が生じていると判別した場合は、そのノード１０Ｂを対象ノードとして追加データ送出要求を行い、その後、そのノード１０Ｂから通信バス１２へ送出される追加データＢ２，Ｂ３，Ｂ８，Ｂ９を受信して、その追加データＢ２，Ｂ３，Ｂ８，Ｂ９に基づいて更に詳細な故障部位を特定する。

コントローラ１６は、上記ステップ２１２で詳細な故障部位の特定が完了すると、次に、対象ノード宛てで追加データの送出の解除を要求するデータフレームを通信バス１２へ送出する（ステップ２１４）。

ノード１０は、対象ノードでなく、制御データとは異なる追加データの送出を行っていない場合は、データマイニング装置１４のコントローラ１６からの送出解除要求を受信することはできない。一方、ノード１０は、対象ノードとして制御データとは異なる追加データの送出を行っていた場合は、データマイニング装置１４のコントローラ１６からの送出解除要求を受信することができ、データマイニング装置１４のコントローラ１６からの送出解除要求を受信すると（ステップ１２０）、通常の制御データとは異なる追加データの送出を解除して、通常どおり適当なタイミングでの制御データの送出を再開する（ステップ１２２）。

このように、本実施例の車両用異常解析システムにおいては、各ノード１０がそれぞれ自ノード１０の有する全データのうちの一部である制御データを通信バス１２へ送出する状況において、あるノード１０が自己診断による故障発生の検知を行った場合に、そのノード１０が送出する制御データにその自己診断の故障結果を含めることで、データマイニング装置１４に、通信バス１２に接続するすべてのノード１０のうち何れのノード１０に故障が生じているかを知らせて、車両の故障部位をその制御データに含まれる自己診断結果の範囲内で推定させることができる。

その結果、車両の故障部位が推定された場合は、データマイニング装置１４に、対象ノードに対するその故障部位の解析に必要な追加データの送出の要求を行わせることで、対象ノードにその追加データの通信バス１２への送出を行わせることができる。そして、データマイニング装置１４に、対象ノードからの追加データを受信させ、データベース１８の蓄積情報と照合させて、通常の制御データに基づいて推定されるものよりも更に詳細な故障部位を特定させることができる。

かかる構成によれば、データマイニング装置１４は、ノード１０から通常送出される制御データに基づいて故障部位をある程度の精度で推定したうえで、その推定した故障部位に応じて対象ノードに追加データの送信を要求し、その対象ノードから送出される追加データに基づいてより精度の高い詳細な故障部位を特定することが可能となる。このため、本実施例によれば、故障部位の特定を高い精度で実現することが可能である。

また、各ノード１０は、通常は自ノード１０の有する全データのうちの一部である制御データを通信バス１２へ送出すれば十分であって、データマイニング装置１４から要求された場合に追加データを通信バス１２へ送出することとなるので、データマイニング装置１４詳細な故障部位を特定するのに、各ノード１０が常に追加データを通信バス１２へ送出することは不要である。このため、本実施例によれば、通常時に通信バス１２の通信負荷が過大となるのを防止することが可能であり、各ノード１０から通信バス１２へ送出される通常の制御データが通信バス１２に流れ難くなるのを回避することが可能である。

従って、本実施例の車両用異常解析システムによれば、各ノード１０から通信バス１２への通常の制御データの送出をあまり妨害することなく、故障部位の特定を高い精度で実現することが可能となっている。また、このような異常解析システムであれば、各ノード１０の追加データを常に通信バス１２へ送出させるシステムと異なり、データマイニング装置１４のコントローラ１６の処理能力をあまり高める必要はなく、その記憶媒体の容量をあまり過大とする必要はなく、簡素かつ安価な構成で、ネットワークに接続する各ノード１０における故障部位を具体的に特定することが可能となっている。

また、本実施例の車両用異常解析システムにおいては、データマイニング装置１４から対象ノードへの要求に対してその対象ノードから通信バス１２を介してデータマイニング装置１４へ送信される追加データに基づいて詳細な故障部位が特定されると、その後は、データマイニング装置１４に、対象ノードに対する追加データの送出の解除要求を行わせることで、対象ノードにその追加データの通信バス１２への送出を解除させることができる。

かかる構成によれば、ノード１０が対象ノードとなって追加データの通信バス１２への送出を開始した場合でも、データマイニング装置１４で詳細な故障部位の特定が行われた後に、その対象ノードから通信バス１２への追加データの送出を解除させて、通常どおりの制御データの送出を再開させることができる。このため、本実施例によれば、ノード１０が対象ノードとなって故障部位の解析に必要な追加データを通信バス１２へ送出した場合でも、その故障部位の解析が終了した後に、複数のノード１０が通信バス１２を介して接続されたネットワークを、各ノード１０が制御データのみを通信バス１２へ送出する通常使用状態に自動的に復帰させることが可能となっている。

尚、上記の第１実施例においては、データマイニング装置１４が特許請求の範囲に記載した「故障解析装置」に相当していると共に、各ノード１０が、図３に示すルーチン中ステップ１００の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「通常データ送出手段」及び「通常データ送出ステップ」が、ステップ１１２の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「追加データ送出手段」及び「追加データ送出ステップ」が、それぞれ実現されている。

また、上記の第１実施例においては、データマイニング装置１４のコントローラ１６が、ステップ２００の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「通常データ受信手段」及び「通常データ受信ステップ」が、ステップ２０２，２０４の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「故障部位推定手段」及び「故障部位推定ステップ」が、ステップ２０６の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「追加データ送出要求手段」及び「追加データ送出要求ステップ」が、ステップ２１０の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「追加データ受信手段」及び「追加データ受信ステップ」が、ステップ２１２の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「詳細部位特定手段」及び「詳細部位特定ステップ」が、ステップ２１４の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「通常データ送出再開ステップ」が、それぞれ実現されている。

上記した第１実施例の車両用異常解析システムは、各ノード１０及びデータマイニング装置１４のコントローラ１６に図３に示すルーチンを実行させることにより実現されている。これに対して、本発明の第２実施例の車両用異常解析システムは、各ノード１０及びデータマイニング装置１４のコントローラ１６に、図３に代えて図４に示すルーチンを実行させることにより実現される。

図４は、本実施例の車両用異常解析システムにおいてデータマイニング装置１４と各ノード１０とが車両の詳細な故障部位を特定するうえで実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。尚、図４において、上記図３に示すルーチン中のステップと同一の処理を実行するステップについては、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。

すなわち、データマイニング装置１４のコントローラ１６は、ステップ２０４で故障部位を推定すると、データベース１８の蓄積情報を参照して、全ノード１０のうちその故障部位に関連して相関のあるすべてのその故障部位の解析に必要な追加データの送出を要求すべき対象ノードを特定し、その対象ノード宛てで追加データの送出を要求するデータフレームを通信バス１２へ送出すると共に、その対象ノード以外のノード（対象ノード以外のすべてのノードであってもよいが、その一部のノードだけであってもよい。；以下、非対象ノードと称す）宛で通常の制御データの送出の制限を要求するデータフレームを通信バス１２へ送出する（ステップ２５０）。

各ノード１０は、自ノード１０が非対象ノードでないときは、データマイニング装置１４から送出される通常制御データの送出制限要求を受信することはできず（ステップ１５０の否定判定）、以後は、通常どおり適当なタイミングで制御データの通信バス１２への送出を行う。一方、自ノード１０が非対象ノードであるときは、データマイニング装置１４からの通常制御データの送出制限要求を受信することができ（ステップ１５０の肯定判定）、その要求を受信すると、通常は適当なタイミングで通信バス１２へ送出されるべき制御データの送出を制限する（ステップ１５２）。

例えば、ノード１０Ａは、通信バス１２へ通常送出する制御データとして４つのデータＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を有するが、データマイニング装置１４から通常制御データの送出制限要求を受けた場合は、それらのデータＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４の送出を停止する。尚、ノード１０の通常制御データの送出制限は、通常送出する制御データのすべてを送出停止するものであってもよいが、その一部を送出停止とし、他を送出可能とするものであってもよい。例えば、ノード１０Ａは、データマイニング装置１４から通常制御データの送出制限要求を受けた場合は、制御データとしてのデータＡ２，Ａ３，Ａ４の送出を停止し、データＡ１のみを通常どおり送出可能とする。

また、各ノード１０は、自ノード１０が対象ノードでないときは、データマイニング装置１４から送出される追加データ送出要求を受信することはできず（ステップ１１０の否定判定）、以後は、通常どおり適当なタイミングで制御データの通信バス１２への送出を行う或いは上記の如く制御データの送出を制限する。一方、自ノード１０が対象ノードであるときは、データマイニング装置１４からの追加データ送出要求を受信することができ（ステップ１１０の肯定判定）、その要求を受信すると、内部メモリに保持しているデータのうちから上記の故障部位の解析に必要なデータを追加データとして抽出し、その追加データをコントローラ１６宛で通信バス１２へ送出する（ステップ１１２）。

コントローラ１６は、ステップ２１２で詳細な故障部位の特定が完了すると、次に、対象ノード宛てで追加データの送出の解除を要求するデータフレームを通信バス１２へ送出すると共に、非対象ノード宛てで通常制御データの送出制限の解除を要求するデータフレームを通信バス１２へ送出する（ステップ２６０）。

ノード１０は、非対象ノードとして制御データとは異なる追加データの送出を行っておらずかつ制御データの送出制限を行っている場合、及び、対象ノードとして制御データとは異なる追加データの送出を行っていた場合の双方とも、データマイニング装置１４のコントローラ１６から送信される解除要求を受信することができる。

ノード１０は、対象ノードとして制御データとは異なる追加データの送出を行っていた場合、データマイニング装置１４のコントローラ１６からの解除要求を受信すると（ステップ１６０）、その追加データの送出を解除して、通常どおり適当なタイミングでの制御データの送出を再開する（ステップ１６２）。また、非対象ノードとして制御データの送出制限を行っていた場合、データマイニング装置１４のコントローラ１６からの解除要求を受信すると（ステップ１６０）、その制御データの送出制限を解除して、通常どおり適当なタイミングでの制御データの送出を再開する（ステップ１６２）。すなわち、ノードは、データマイニング装置１４のコントローラ１６からの解除要求を受信すると、追加データの送出を行っていた対象ノードのときはその追加データの送出を解除し、また、制御データの送出制限を行っていた非対象ノードのときはその制御データの送出制限を解除する。

このように、本実施例の車両用異常解析システムにおいては、車両の故障部位が推定された場合、データマイニング装置１４に、対象ノードに対するその故障部位の解析に必要な追加データの送出の要求を行わせることにより、上記した第１実施例の車両用異常解析システムと同様の効果を実現することが可能である。

また、この異常解析システムにおいては、車両の故障部位が推定された場合、データマイニング装置１４に、対象ノードに対する追加データの送出要求を行わせると共に、同時に、非対象ノードに対する通常制御データの送出制限要求を行わせることができ、その非対象ノードに通常制御データの通信バス１２への送出を制限させることができる。

かかる構成によれば、ノード１０が対象ノードとして追加データをデータマイニング装置１４へ送信すべく通信バス１２へ送出する際に、通信バス１２の通信負荷を低減することができる。このため、本実施例によれば、対象ノードから通信バス１２へ送出される追加データが他のノード１０から通信バス１２へ送出される通常の制御データと衝突し易くなるのを防止することができる。従って、本実施例の車両用異常解析システムによれば、詳細な故障部位の特定のために対象ノードから送出される追加データが通信バス１２に流れ易くなり、データマイニング装置１４での詳細な故障部位の特定を効率的に行うことが可能となっている。

また、本実施例の異常解析システムにおいては、データマイニング装置１４からの要求に応じて非対象ノードから通信バス１２への通常制御データの送出が制限された後に対象ノードからの追加データに基づいて詳細な故障部位が特定されると、その後は、データマイニング装置１４に、非対象ノードに対する制御データの送出制限の解除要求を行わせることで、非対象ノードにその制御データの通信バス１２への送出制限を解除させることができる。

かかる構成によれば、ノード１０が非対象ノードとなって通常制御データの通信バス１２への送出を制限した場合でも、データマイニング装置１４で詳細な故障部位の特定が行われた後に、その非対象ノードから通信バス１２への制御データの送出制限を解除させて、通常どおり制御データの送出を再開させることができる。このため、本実施例によれば、ノード１０が非対象ノードとなって通常制御データの通信バス１２への送出を制限した場合でも、故障部位の解析が終了した後に、複数のノード１０が通信バス１２を介して接続されたネットワークを、各ノード１０が制御データのみを通信バス１２へ送出する通常使用状態に自動的に復帰させることが可能となっている。

尚、上記の第２実施例においては、コントローラ１６が、図４に示すルーチン中のステップ２５０の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「通常データ送出制限要求手段」及び「通常データ送出制限要求ステップ」が、各ノード１０が、ステップ１５２の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「送出制限手段」及び「送出制限ステップ」が、コントローラ１６が、ステップ２６０の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「通常データ送出再開ステップ」が、それぞれ実現されている。

ところで、上記の第１及び第２実施例においては、車載ＥＣＵとしての各ノード１０が自ノード１０についての故障有無を診断する自己診断機能を有し、その自己診断結果を内部メモリに格納すると共に、その自己診断結果を他のノード１０やデータマイニング装置１４へ送信する制御データに含めるものとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、各ノード１０が自己診断機能を有することなく、他ノード１０やデータマイニング装置１４へ向けて送信する制御データに自己診断結果を含めないものとしてもよい。この場合には、データマイニング装置１４が、ノード１０から通信バス１２を介して通常送られる制御データを受信して、その制御データに基づいて直接にそのノード１０の故障を診断するものとなる。そして、そのノード１０に故障が生じていると判別してその故障部位をその診断結果の情報の範囲内で推定すると、上述の如く更に詳細な故障部位の解析に必要な処理を実施する。かかる変形例によれば、各ノード１０それぞれに自己診断を行わせることなく、データマイニング装置１４に各ノード１０の故障有無を診断させて故障部位を推定させることができ、その結果として、故障部位の推定から更に詳細な故障部位の解析までの処理をデータマイニング装置１４に一括して行わせることが可能となる。

本発明の第１実施例である車両用異常解析システムを備える車載ネットワークシステムの構成図である。 本実施例の車両用異常解析システムにおいて車両の詳細な故障部位を特定する手法を説明するための図である。 本実施例の車両用異常解析システムにおいて故障解析装置と各ノードとが車両の詳細な故障部位を特定するうえで実行する制御ルーチンの一例のフローチャートである。 本発明の第２実施例の車両用異常解析システムにおいて故障解析装置と各ノードとが車両の詳細な故障部位を特定するうえで実行する制御ルーチンの一例のフローチャートである。

符号の説明

１０ ノード
１２ 通信バス
１４ データマイニング装置
１６ コントローラ
１８ データベース

Claims (9)

1. それぞれ、制御データを所定の通信バスへ送出する通常データ送出手段を有する複数のノードと、
   各ノードから前記所定の通信バスへ送出される制御データを受信する通常データ受信手段と、前記通常データ受信手段により受信される制御データに基づいて故障部位を推定する故障部位推定手段と、を有する故障解析装置と、
   を備える車両用異常解析システムであって、
   前記故障解析装置は、前記故障部位推定手段により故障部位が推定された場合に、通常の制御データとは異なる該故障部位の解析に必要な追加データの送出を、全ノードのうち所定の対象ノードに要求する追加データ送出要求手段と、前記故障部位推定手段により故障部位が推定された場合に、全ノードのうち前記所定の対象ノード以外のすべて又は一部のノードに、前記通常データ送出手段による前記所定の通信バスへの制御データのすべて又は一部の送出の停止を要求する通常データ送出制限要求手段と、を有し、
   各ノードは、前記故障解析装置から前記追加データの送出が要求された場合に、前記追加データを前記所定の通信バスへ送出する追加データ送出手段と、前記故障解析装置から制御データのすべて又は一部の送出の停止が要求された場合に、以後、前記通常データ送出手段による前記所定の通信バスへの制御データのすべて又は一部の送出を停止する送出制限手段と、を有し、かつ、
   前記故障解析装置は、また、前記所定の対象ノードから前記所定の通信バスへ送出される前記追加データを受信する追加データ受信手段と、前記追加データ受信手段により受信される前記追加データに基づいて、前記故障部位推定手段の推定によるものよりも詳細に故障部位を特定する詳細部位特定手段と、を有することを特徴とする車両用異常解析システム。
2. 前記故障解析装置は、故障部位と各ノードにおけるデータ状態との関係を蓄積するデータベースを有し、
   前記詳細部位特定手段は、前記追加データ受信手段により受信される前記追加データを前記データベースに蓄積されている前記関係と照合することにより故障部位の特定を行うことを特徴とする請求項１記載の車両用異常解析システム。
3. 前記故障解析装置は、前記詳細部位特定手段により故障部位が特定された後に、前記所定の対象ノードの前記追加データ送出手段による前記追加データの送出、又は、前記所定の対象ノード以外のすべて又は一部のノードの前記送出制限手段による制御データのすべて又は一部の送出停止を解除させて、各ノードに前記通常データ送出手段による前記所定の通信バスへの制御データの送出を再開させることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用異常解析システム。
4. 前記故障解析装置は、車両に搭載される装置であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載の車両用異常解析システム。
5. 複数のノードそれぞれが制御データを所定の通信バスへ送出する通常データ送出ステップと、故障解析装置が各ノードから前記所定の通信バスへ送出される制御データを受信する通常データ受信ステップと、故障解析装置が前記通常データ受信ステップにおいて受信される制御データに基づいて故障部位を推定する故障部位推定ステップと、を備える車両用異常解析方法であって、
   前記故障解析装置が、前記故障部位推定ステップにおいて故障部位が推定された場合に、通常の制御データとは異なる該故障部位の解析に必要な追加データの送出を、全ノードのうち所定の対象ノードに要求する追加データ送出要求ステップと、
   前記故障解析装置が、前記故障部位推定ステップにおいて故障部位が推定された場合に、全ノードのうち前記所定の対象ノード以外のすべて又は一部のノードに、前記通常データ送出ステップにおける前記所定の通信バスへの制御データのすべて又は一部の送出の停止を要求する通常データ送出制限要求ステップと、
   各ノードが、前記故障解析装置から前記追加データの送出が要求された場合に、前記追加データを前記所定の通信バスへ送出する追加データ送出ステップと、
   各ノードが、前記故障解析装置から制御データのすべて又は一部の送出の停止が要求された場合に、以後、前記通常データ送出ステップにおける前記所定の通信バスへの制御データのすべて又は一部の送出を停止する送出制限ステップと、
   前記故障解析装置が、前記所定の対象ノードから前記所定の通信バスへ送出される前記追加データを受信する追加データ受信ステップと、
   前記故障解析装置が、前記追加データ受信ステップにおいて受信される前記追加データに基づいて、前記故障部位推定ステップの推定によるものよりも詳細に故障部位を特定する詳細部位特定ステップと、
   を備えることを特徴とする車両用異常解析方法。
6. 前記故障解析装置は、故障部位と各ノードにおけるデータ状態との関係を蓄積するデータベースを有し、
   前記詳細部位特定ステップは、前記追加データ受信ステップにおいて受信される前記追加データを前記データベースに蓄積されている前記関係と照合することにより故障部位の特定を行うことを特徴とする請求項５記載の車両用異常解析方法。
7. 前記故障解析装置が、前記詳細部位特定ステップにおける故障部位が特定された後に、前記所定の対象ノードの前記追加データ送出ステップにおける前記追加データの送出、又は、前記所定の対象ノード以外のすべて又は一部のノードの前記送出制限ステップにおける制御データのすべて又は一部の送出停止を解除させて、各ノードに前記通常データ送出ステップにおける前記所定の通信バスへの制御データの送出を再開させる通常データ送出再開ステップを備えることを特徴とする請求項５又は６記載の車両用異常解析方法。
8. 所定の通信バスを介して複数のノードに接続されると共に、各ノードから該所定の通信バスへ送信される制御データを受信する通常データ受信手段と、前記通常データ受信手段により受信される制御データに基づいて故障部位を推定する故障部位推定手段と、を有する車両用故障解析装置であって、
   前記故障部位推定手段により故障部位が推定された場合に、通常の制御データとは異なる該故障部位の解析に必要な追加データの送出を、全ノードのうち所定の対象ノードに要求する追加データ送出要求手段と、
   前記故障部位推定手段により故障部位が推定された場合に、全ノードのうち前記所定の対象ノード以外のすべて又は一部のノードに、前記所定の通信バスへの制御データのすべて又は一部の送出の停止を要求する通常データ送出制限要求手段と、
   前記所定の対象ノードから前記所定の通信バスへ送出される前記追加データを受信する追加データ受信手段と、
   前記故障部位推定手段により故障部位が推定された後、前記追加データ受信手段により受信される前記追加データに基づいて、前記故障部位推定手段の推定によるものよりも詳細に故障部位を特定する詳細部位特定手段と、
   を備えることを特徴とする車両用故障解析装置。
9. 故障部位と各ノードにおけるデータ状態との関係を蓄積するデータベースを備え、
   前記詳細部位特定手段は、前記追加データ受信手段により受信される前記追加データを前記データベースに蓄積されている前記関係と照合することにより故障部位の特定を行うことを特徴とする請求項８記載の車両用故障解析装置。

Images