JP2015170121A - 異常診断装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】異常診断装置は、車両データのうち、正常であることが既知の正常データを取得し(ステップS1)、正常データから複数の特徴因子を抽出し(ステップS2〜S4)、特徴因子のデータ分布を学習し、監視モデルを生成する(ステップS5)。次に、異常診断装置は、異常診断の評価対象となる評価データを取得し、評価データから特徴因子を抽出し、監視モデルに基づいて異常判定を行う。また、異常診断装置は、正常と判断された特徴因子のみによって、特徴因子の空間のデータを車両データと同一の空間に逆変換し、再構成データを生成し、評価データと再構成データとの差分に基づいて異常の要因解析を行う。
【選択図】図3
Description
Area Network」の略)等の車載ネットワークを介して互いにデータの送受信を行い、協調して動作を行っている。このような車載システムでは、車両の動作データ(以下、「車両データ」と省略する。)を時系列データとして保存しておき、車両の異常診断に利用している。
2………異常診断装置
3………車両
4………車載電子制御システム
5………データロガー装置
11………制御部
12………記憶部
13………メディア入出力部
14………通信制御部
15………入力部
16………表示部
17………周辺機器I/F部
18………バス
Claims (9)
- 多系列の時系列データである車両データに基づいて車両の異常を診断する異常診断装置であって、
前記車両データのうち、正常であることが既知の正常データを取得する正常データ取得手段と、
前記正常データから複数の特徴因子を抽出する特徴因子抽出手段と、
前記特徴因子のデータ分布を学習し、監視モデルを生成するモデル生成手段と、
前記車両データのうち、異常診断の評価対象となる評価データを取得する評価データ取得手段と、
前記評価データから前記特徴因子を抽出し、前記監視モデルに基づいて異常判定を行う異常判定手段と、
前記異常判定手段によって正常と判断された前記特徴因子のみによって、前記特徴因子の空間のデータを前記車両データと同一の空間に逆変換し、再構成データを生成する再構成データ生成手段と、
前記評価データと前記再構成データとの差分に基づいて異常の要因解析を行う異常要因解析手段と、
を備えることを特徴とする異常診断装置。 - 前記車両データの系列数をM(Mは自然数)とするとき、
前記特徴因子抽出手段は、K(Kは自然数)>Mを満たすK個の前記特徴因子を抽出する
ことを特徴とする請求項1に記載の異常診断装置。 - 前記特徴因子抽出手段は、前記正常データの過完備な独立成分分析を行い、K個の独立成分を抽出し、前記特徴因子とする
ことを特徴とする請求項2に記載の異常診断装置。 - 前記特徴因子抽出手段は、前記正常データの主成分分析を行い、P(Pは自然数)<Mを満たすP個の主成分を抽出し、前記独立成分を前記主成分の重み付き線形和によって表現する
ことを特徴とする請求項3に記載の異常診断装置。 - 前記監視モデル生成手段は、前記監視モデルに基づいて前記特徴因子ごとの判定閾値を設定し、
前記異常判定手段は、前記監視モデルに基づいて前記評価データにおける前記特徴因子の尤度を算出し、前記特徴因子の尤度が前記判定閾値より小さい前記特徴因子の数を異常度とし、前記異常度に基づいて異常判定を行う
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の異常診断装置。 - 前記監視モデル生成手段は、カーネル密度推定によって前記特徴因子のデータ分布を学習する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の異常診断装置。 - 前記異常要因解析手段は、前記特徴因子ごとの前記評価データと前記再構成データとの差分に基づいて、前記特徴因子ごとの異常に対する寄与度を算出し、前記寄与度が1番目に大きい系列と2番目に大きい系列の組を高寄与度系列組として抽出し、前記評価データの全サンプルにおける前記高寄与度系列組の出現回数を集計し、出現回数が多い順に前記高寄与度系列組を出力する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の異常診断装置。 - 前記異常要因解析手段は、前記特徴因子ごとの前記評価データと前記再構成データとの差分に基づいて、前記特徴因子ごとの異常に対する寄与度を算出し、前記寄与度が1番目に大きい系列と2番目に大きい系列の組を高寄与度系列組として抽出し、前記高寄与度系列組の再構成誤差の合計が最大となる前記評価データのサンプルを出力する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の異常診断装置。 - コンピュータを、多系列の時系列データである車両データに基づいて車両の異常を診断する異常診断装置として機能させるためのプログラムであって、
前記車両データのうち、正常であることが既知の正常データを取得する正常データ取得手段と、
前記正常データから複数の特徴因子を抽出する特徴因子抽出手段と、
前記特徴因子のデータ分布を学習し、監視モデルを生成するモデル生成手段と、
前記車両データのうち、異常診断の評価対象となる評価データを取得する評価データ取得手段と、
前記評価データから前記特徴因子を抽出し、前記監視モデルに基づいて異常判定を行う異常判定手段と、
前記異常判定手段によって異常と判断された前記特徴因子の数を異常度として計算する異常度計算手段と、
前記異常判定手段によって正常と判断された前記特徴因子のみによって、前記特徴因子の空間のデータを前記車両データと同一の空間に逆変換し、再構成データを生成する再構成データ生成手段と、
前記評価データと前記再構成データとの差分に基づいて異常の要因解析を行う異常要因解析手段と、
を備える異常診断装置として機能させるためのプログラム。
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