JP5434448B2 - 車両用故障検出装置、電子制御ユニット、車両用故障検出方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態の車両用故障検出装置100の概略を説明する図の一例である。車両200は、車両用故障検出装置100を搭載している。まず、車両用故障検出装置100は、車両に乗車しているドライバのドライバ監視情報を継続的に監視している。ドライバ監視情報は、例えば顔の表情、音声、生体信号等である。車両に何らかの異常がある場合、それは異音や振動等になって現れ、ドライバが五感で検知できることが多い。以下、ドライバが不具合を検知した際に部品に生じている異常を仮異常という。仮異常は、故障の兆候ともいうべきものであり、既に修理すべき故障が生じているか、近い将来に故障となる異常であると考えられる。
I.そこで、車両用故障検出装置100は、仮異常を検出すると、FFD(Freeze Frame Data)を記録する。
II.また、車両用故障検出装置100は、仮異常を検出すると、異常を検出するための閾値を、異常を検出しやすい側に変更する。
図2は、車両用故障検出装置100のハードウェア構成図の一例を示す。車両用故障検出装置100は、例えば、ドライバ監視装置30と接続された、ECU_A及びECU_B(以下、ECU_AとECU_Bを区別しない場合、ECU20という)により構成される。各ECU(electronic control unit)20がドライバ監視装置30を備えていてもよいし、図示するように各ECU20に共通のドライバ監視装置30を搭載してもよい。また、図2には、サービス工場においてFFDをスキャンツールが読み出すためのCANI/F60を示したが、車両用故障検出装置100は携帯電話網や無線LAN網を介してFFDをサーバに送信することができる。
まず、ドライバ監視装置30について説明する。ドライバ監視装置30は、乗車中のドライバの状態を各種の方法で監視する。監視したい状態は、ドライバが車両の不具合を感じ取った場合に変化する心理状態が影響しやすい状態である。例えば、次のような状態が挙げられる。なお、生体情報を除き、ドライバだけでなく助手席の乗員の状態も検出することができる。
・顔の表情
・音声
・生体情報(脳波、脈拍、血圧、心電図等)
ドライバが、異音や振動から不具合を感じ取った場合、驚く・困惑する・不機嫌そうな顔をする、視線を音のする方向に向ける、感嘆の声を出す、舌打ちをする、「変な音がする」と発言する、脈拍や血圧等が上昇する等、ドライバ状態が変化することがある。したがって、ドライバ状態を検知することで、車両に故障が生じた可能性があること(すなわち仮異常)を検出できる。
図4(a)は顔の表情をドライバ状態として検出する場合の、ドライバ監視装置30の一例を示す図である。図4(a)のドライバ監視装置30は、カメラ14,赤外線ライト42、及び、画像処理装置43を有する。図4(a)のドライバ監視装置30は、運転者の表情、及び、視線方向を監視する。カメラ41は、例えばステアリングコラムのアッパーカバーの上側又はメータパネルに、運転者の顔をほぼ正面から撮影するように配置されている。
図4(b)は音声をドライバ状態として検出する場合の、ドライバ監視装置30の一例を示す図である。図4(b)のドライバ監視装置30は、運転者の発する音声を監視する。このため、ドライバ監視装置30は、主に、マイク45と音声処理装置44を有する。マイク45は、例えばAピラーに配置されている。
図4(c)は生体情報をドライバ状態として検出する場合の、ドライバ監視装置30の一例を示す図である。図4(c)のドライバ監視装置30は、運転者の生体情報を監視する。このため、ドライバ監視装置30は、主に、電極46、脈波計47及び生体情報処理装置48を有する。電極46は例えば、ステアリングホイールのドライバの左右の把持位置に2箇所備えられている。脈波計47は、例えば、ステアリングホイールの計器類側に指先を挿入する筒状に形成されるか、又は、アクセルペダルの指先側に配置されている。
ECU20が提供する各機能について説明する。まず、ドライバ監視装置30から仮異常通知を取得したFFD記録部34はFFDをFFDテーブル33に記録する。FFDとして記録される情報は、車両の状況をできるだけ詳細に特定できるものが好ましい。例えば、FFDは、エンジン回転数、吸入空気量、車速、水温、吸気温、酸素濃度、加速度、減速度、ステアチング操舵角等である。また、ハイブリッド車の場合、バッテリ残量、モータ回転速度、モータ温度、モータ電流等をFFDに含めることが好ましい。
(a)閾値変更部38は、閾値Th0をTh1に変更する(Th0<Th1)
(b)閾値変更部38は、判定時間T0をT1に変更する(T0>T1)
図6(b)は、閾値Th0をTh1に変更した場合の信号値と閾値Th1を模式的に示す図の一例である。閾値Th0がTh1に変更された結果、信号値が異常判定値を充足する時間Txが長くなる。このため、時間Txは判定時間T0を超えることができるようになる。
(i)閾値を元に戻さない
(ii)イグニッションオン(ガソリン車の場合)又はシステム(ハイブリッド車若しくは電気自動車の場合)スタート時に、閾値変更部38が元の閾値に戻す
(iii)所定時間以上、仮異常が検出されないと、閾値変更部38が閾値を元に戻す
(i)閾値を元に戻さない場合、例えばサービスマンが修理箇所を修理した後、閾値を変更する。(ii)エンジン等のスタート時に、閾値変更部38が元の閾値に戻す場合、仮異常の検出が誤っている場合、閾値が異常を検出しやすい側に維持される期間を制限できるので、本異常の誤検知を防止できる。
<閾値を元に戻さない場合>
図7は、車両用故障検出装置100が動作する手順を示すフローチャート図の一例である。図7のフローチャート図は、イグニッション(ガソリン車の場合)又はシステム(ハイブリッド車若しくは電気自動車の場合)がオンになるとスタートする。
図8は、車両用故障検出装置100が動作する手順を示すフローチャート図の一例である。図8において図7と同一部には同一の符号を付した。
13 EEPROM
14 CPU
18 アクチュエータ
20 ECU
30 ドライバ監視装置
31 比較情報記憶DB
32 ドライバ状態監視部
33 FFDテーブル
34 FFD記録部
35 故障検出部
36 部品推定部
37 部品登録DB
38 閾値変更部
39 状態フラグ
100 車両用故障検出装置
Claims (12)
- 乗員の状態を監視する乗員状態監視手段と、
車両に搭載される制御装置の故障の兆候を、乗員の状態から検出する故障兆候検出手段と、
予め定められている閾値と制御装置に入力される信号値を比較して故障を検出する故障検出手段と、
前記故障兆候検出手段が前記兆候を検出した場合、異常を検出しやすい側に前記閾値を変更する閾値変更手段と、
を有することを特徴とする車両用故障検出装置。 - 前記故障兆候検出手段が前記兆候を検出した場合、車両状況を表す車両状況情報を記憶する記憶手段、
を有することを特徴とする請求項1記載の車両用故障検出装置。 - 前記乗員状態監視手段は、乗員の顔画像を撮影する撮影手段と、顔画像に画像処理を施して乗員の表情を検出する画像処理装置とを有し、
前記故障兆候検出手段は、乗員の表情から制御装置の前記兆候を検出する、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の車両用故障検出装置。 - 前記閾値変更手段は、前記故障兆候検出手段が前記兆候を検出する毎に、異常を検出しやすい側に前記閾値を徐々に変更し、
前記閾値変更手段は、前記故障兆候検出手段が前記兆候を最後に検出してから所定時間経過する毎に、異常を検出しにくい側に前記閾値を徐々に戻す、
ことを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の車両用故障検出装置。 - 前記閾値変更手段は、前記閾値が最も異常を検出しやすい値に到達した場合、
前記故障兆候検出手段が前記兆候を最後に検出してから所定時間が経過しても、異常を検出しにくい側に前記閾値を戻さない、
ことを特徴とする請求項4記載の車両用故障検出装置。 - 車両状況と故障の可能性のある制御装置を対応づけた故障部品推定情報記憶手段と、
前記故障兆候検出手段が前記兆候を検出した場合、車両状況に基づき前記故障部品推定情報記憶手段を参照して故障の可能性のある制御装置を推定する部品推定手段と、を有し、
前記閾値変更手段は、前記部品推定手段が推定した制御装置の故障を検出する前記閾値を異常を検出しやすい側に変更する、
ことを特徴とする請求項1〜5いずれか1項記載の車両用故障検出装置。 - 前記故障部品推定情報記憶手段には、モータ走行の車両状況に対し故障の可能性のある制御装置としてモータECUが対応づけて登録され、エンジン走行の車両状況に対し故障の可能性のある制御装置としてエンジンECUが対応づけて登録されており、
前記故障兆候検出手段が前記兆候を検出した場合、前記部品推定手段は、車両状況に基づき前記故障部品推定情報記憶手段を参照してモータ走行かエンジン走行かを特定し、
モータECU又はエンジンECUを故障の可能性のある制御装置と推定する、
ことを特徴とする請求項6記載の車両用故障検出装置。 - 前記故障兆候検出手段が前記兆候を検出した場合、
前記閾値変更手段は、異常を検出するための条件を減らす、異常を検出するための前提条件を減らす、又は、異常を検出するための前提条件を全てなくす、
ことを特徴とする請求項1〜7いずれか1項記載の車両用故障検出装置。 - 前記乗員状態監視手段は、乗員の発声した音声を集音するマイクと、音声をテキストデータに変換する音声処理装置とを有し、
前記故障兆候検出手段は、前記テキストデータから前記兆候を検出する、
ことを特徴とする請求項1記載の車両用故障検出装置。 - 前記乗員状態監視手段は、乗員の状態を検出するセンサと、センサ信号から生体情報を検出する生体情報処理装置とを有し、
前記故障兆候検出手段は、前記生体情報から前記兆候を検出する、
ことを特徴とする請求項1記載の車両用故障検出装置。 - 乗員の状態を監視する乗員状態監視手段と、
車両に搭載される制御装置の故障の兆候を、乗員の状態から検出する故障兆候検出手段と、接続された電子制御ユニットであって、
予め定められている閾値と制御装置に入力される信号値を比較して故障を検出する故障検出手段と、
前記故障兆候検出手段が前記兆候を検出して異常検知情報を受信した場合、異常を検出しやすい側に前記閾値を変更する閾値変更手段と、
を有することを特徴とする電子制御ユニット。 - 乗員状態監視手段が、乗員の状態を監視するステップと、
故障兆候検出手段が、車両に搭載される制御装置の故障の兆候を、乗員の状態から検出するステップと、
故障検出手段が、予め定められている閾値と制御装置に入力される信号値を比較して故障を検出するステップと、
閾値変更手段が、前記故障兆候検出手段が前記兆候を検出した場合、異常を検出しやすい側に前記閾値を変更するステップと、
を有することを特徴とする車両用故障検出方法。
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