(57)【要約】      （修正有）【課題】プログラムの異常の有無や動作状況を把握でき、かつセンタへのデータ通信量を抑制する車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置１００は、診断部１０１と、抽出部１０２と、送信部１０３を備える。診断部は、車両制御装置に設けられたプログラムの処理結果を診断する。情報抽出部は、診断部による診断結果からデータ容量を低減するように情報の抽出を行う。送信部は、情報抽出部から抽出された情報を、車両の外部に設けたセンタ１０４に対して送信する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され車両の制御を行う車両制御装置であって、
車両制御装置に設けられたプログラムの処理結果を診断する診断部と、
前記診断部による診断結果からデータ容量を低減するように情報の抽出を行う情報抽出部と、
前記情報抽出部から抽出された情報を、前記車両の外部に設けたセンタに対して送信する送信部と、を備えることを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置であって、
センタから無線通信で前記プログラムの更新プログラムを受信し、受信した前記更新プログラムを用いて前記プログラムを更新する更新部を備え、
前記診断部は、前記更新プログラムに基づいて診断の処理内容を更新可能であり、
前記情報抽出部は、前記更新プログラムに基づいて情報抽出の処理内容を変更可能であることを特徴とする車両制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両制御装置であって、
前記診断部は、前記プログラムの処理結果が異常か否かを判断し、
前記情報抽出部は、前記診断部の処理結果が異常である場合のみ異常を示す情報を抽出することを特徴とする車両制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両制御装置であって、
前記情報抽出部の情報抽出の頻度は、前記診断部の診断頻度より低いことを特徴とする車両制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の車両制御装置であって、
前記情報抽出部は、前記プログラムの処理結果からデータ容量を低減するように情報の抽出を行うことを特徴とする車両制御装置。
【請求項６】
請求項第５に記載の車両制御装置であって、
前記診断部は、前記車両制御装置および制御対象が正常に動作する状態で事前に取得した前記プログラムの処理結果をデータとして蓄積していると共に、前記データと前記プログラムの処理結果との逐次の比較から、前記プログラムの処理結果の異常の有無、もしくは前記プログラムの処理結果の経時変化の傾向を算出し、
前記情報抽出部は、前記診断部から得た処理結果が異常である場合、異常を示す情報のみを抽出し、
前記診断部から得た経時変化の傾向が所定の変化傾向に充当する場合、前記プログラムの処理結果もしくは前記診断部から得た処理結果に基づき所定のデータをデータ容量を低減するように抽出することを特徴とする車両制装置。
【請求項７】
請求項５に記載の車両制御装置であって、
前記情報抽出部は、前記プログラムの処理結果に対してデシメーションフィルタを通すことを特徴とする車両制御装置。
【請求項８】
請求項５に記載の車両制御装置であって、
前記情報抽出部は、前記プログラムの処理結果から所定の期間内において所定周期で所定時間のみを情報を抽出することを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットに全てのものが繋がるＩｏＴ (Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｏｆ  Ｔｈｉｎｇｓ)が注目され、自動車分野においてもテレマティクス等の無線通信システムの利用が進んでいる。他方、自動車のＩＴ化・高性能化により自動車制御システムの大規模・複雑化が進み、以前に比べ車両制御装置のプログラムの不具合の発生確率は増加し、これによる自動車の動作不良や大規模障害の発生のリスクが高まる状況にある。
【０００３】
従来、車両制御装置のプログラムの更新は、プログラム不具合の修正や動作性能の向上等の目的でディーラ等でオフラインで実施されてきたが、無線通信の利用によるプログラム更新(ＯＴＡアップデート、ＯＴＡ：Ｏｖｅｒ  Ｔｈｅ  Ａｉｒ)が一部の車両で実現される等、無線通信の利用によるプログラム更新は今後多くの車両を対象に、広範かつ頻繁に実施されるものと予想される。このような技術背景を鑑み、特許文献1では無線通信システムを利用した車両制御装置のプログラムの更新、及び更新後の不具合の早期検出を可能にする車両診断装置について示されている。
【０００４】
特許文献１は、プログラムを無線で配信するセンタと、無線通信を利用してセンタからプログラムを取得しプログラム更新を実施可能な車両制御装置と、車両制御装置のプログラムの処理結果に基づいて車両制御装置の不具合発生を診断する車両診断装置と、車両制御装置のプログラムの処理結果もしくは車両診断装置による診断結果をセンタに送信可能なデータ送信部とを備えたプログラム更新システムにおいて、プログラム更新を実施した車両制御装置のデータ測定頻度、または診断実施頻度を一定期間高めることで、プログラム更新後の車両制御装置の不具合の早期検出・対応を行うものである。これは、プログラム更新後の車両制御装置は不具合発生の可能性が高い、具体的には更新プログラムは配信前に十分なテストがなされているものの、ユーザの操作や利用環境との組合せといった複雑な要因で、更新プログラムに起因した動作不良や大規模障害、性能未達といった不具合が全く起こり得ないとは言い切れないことを前提として成された発明である。
【０００５】
今後はプログラム更新の実施に関わらず、センタとの無線通信を利用して車両制御装置の動作状況を常時監視し診断することで、車両制御装置の不具合を早期に発見し対応するサービスが普及するものと予想される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−９０４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のようなセンタと無線通信を行う車両制御装置において、プログラム更新後のみならず通常運用時であっても、多数の車両から車両制御装置のプログラムの処理結果もしくは診断結果が同時かつ多量にセンタに送信されるため、センタ側の通信処理負荷、ネットワーク負荷、車両側のデータ送信負荷が増大するおそれがある。特許文献1では、プログラム更新実施後にデータ計測頻度や車両診断の頻度を増加させた後、動作に異常が無いことが確認できた時点でデータ計測や車両診断の頻度を減少させることで、これら頻度の増加によるセンタへのデータ通信量の増加を低減する方法が示されているが、これら頻度の増減以外の方法でデータ通信量を低減する手段については提示されていない。
【０００８】
そこで、本発明は、プログラムの異常の有無や動作状況を把握でき、かつセンタへのデータ通信量を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、車両に搭載され車両の制御を行う車両制御装置であって、車両制御装置に設けられたプログラムの処理結果を診断する診断部と、前記診断部による診断結果からデータ容量を低減するように情報の抽出を行う情報抽出部と、前記情報抽出部から抽出された情報を、前記車両の外部に設けたセンタに対して送信する送信部を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、プログラムの異常の有無や動作状況を把握でき、かつセンタへのデータ通信量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係る車両制御装置の構成
【図２】実施例１に係る情報抽出部の処理フロー
【図３】実施例１に係る情報抽出の方法
【図４】実施例２に係るプログラム更新可能な車両制御装置の構成
【図５】実施例２に係る車両制御装置を適用したエンジン制御ＥＣＵの構成
【図６】実施例３に係るプログラム更新可能な車両制御装置の構成
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお各図において、共通な機能を有する構成要素には同一の番号を付与し、その説明を省略する。なお「プログラムの処理結果」と記載するとき、車両制御装置への入力であるセンサ等の入力に対して取込み処理を行った信号を示す場合がある。
【実施例１】
【００１３】
実施例１に係る車両制御装置は、車両制御装置のプログラムの処理結果の異常の有無をオンボードで診断する診断部を備え、診断結果を車両制御装置もしくは車両に備えられたデータ送信部を用いて無線通信を利用してセンタへ送信し、センタにて車両制御装置のプログラムの処理結果の異常の有無を把握するシステムに適用される。無線通信は、例えば携帯電話網やＩＰ通信網などであり、車両制御装置は自動車ＥＣＵ以外にもナビゲーションシステムなどが相当する。
【００１４】
図１は、車両制御装置１００の基本構成図である。車両制御装置１００は、診断部１０１、情報抽出部１０２、及び送信部１０３で構成される。
診断部１０１は車両制御装置１００のプログラムの処理結果の異常をオンボードで常時診断を行うもので、診断実施毎に診断結果を情報抽出部１０２に提供する。情報抽出部１０２は診断部１０１から得た診断結果から、データ容量を低減するように情報の抽出を行い、情報の抽出毎に抽出した情報を送信部に提供する。送信部１０３は、情報抽出部１０２から得たデータをセンタ１０４へ送信する。
【００１５】
本実施例における情報抽出部１０２にてデータ容量を低減する具体的な手段を図２を用いて説明する。診断部１０１において、車両制御装置のプログラムの処理結果の異常の有無を判断する(Ｆ０１)。これより得られる診断結果は、異常が無ければ０、異常があれば１を割付けるものとする。これ以外にも、診断部が２種以上の異常を判別できる場合は、異常の種類毎に値を割付けてもよい。診断部１０１が自動車ＥＣＵにおける自己診断機能である場合、診断結果は各異常に対して異常コードを割り当てた診断故障コード(ＤＴＣ：Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ Ｔｒｏｕｂｌｅ  Ｃｏｄｅ)で表現される。ＤＴＣには、ＳＡＥ、ＩＳＯ及びＪＩＳ規格準拠のものや車両メーカ独自のものがあり、各コードに対して異常のステータスが割り振られている。
【００１６】
情報抽出部１０２は、診断部１０１の診断結果が異常か否かを判断し(Ｆ０２)、異常の場合は、異常を示す診断結果を送信部１０３に提供し、送信部１０３からセンタ１０４に送信させ(Ｆ０３)、正常の場合は診断結果から情報を抽出せず、また送信部１０３からセンタ１０４へ正常である旨の情報を送信しない(Ｆ０４)。
【００１７】
診断部１０１が自動車ＥＣＵにおける自己診断機能である場合、情報抽出部１０２は正常時のＤＴＣを記憶しており、診断結果が正常時のＤＴＣでない場合、異常を示すＤＴＣを抽出し、送信部１０３へ提供する。また情報抽出部１０２は、特定のＤＴＣのみ抽出する目的でＤＴＣの一覧表を記憶しており、診断結果と一覧表を参照し、一致するものがあった場合、そのＤＴＣを抽出し送信部１０３に提供するものとしてもよい。
【００１８】
図２に示した処理を、例えば診断部１０１の診断実施頻度で、繰り返し実施する。
【００１９】
このような情報抽出部１０２の処理は、診断結果から異常と判断された情報のみを抽出し、センタ１０４へデータを送信し、正常と判断された場合には情報を抽出せず、センタ１０４へデータ送信を行わないため、センタ側で車両制御装置１００のプログラムの処理結果の異常の有無を常時把握でき、かつ送信部１０３からセンタ１０４へ送信するデータ容量を低減することができる。
【００２０】
情報抽出部１０２にてデータ容量を低減する他の手段について図３を用いて説明する。情報抽出部１０２の情報抽出処理の頻度は、診断部１０１の診断実施頻度より低いものとする。情報抽出の頻度について、例えば図３に示すように設定する。診断結果３０１は診断部１０１が10ms毎に診断を2値で実施した結果であり(すなわち診断実施頻度：100回/s)、抽出した情報３０２は情報抽出部１０２が診断部１０１から得た50ms分の診断結果を基に、50ms毎に情報を抽出した結果である(すなわち情報抽出処理の頻度：20回/s)。これにより情報抽出部１０２の頻度設定により、センタ側で車両制御装置１００のプログラムの異常の有無を常時把握でき、かつ送信部１０３からセンタ１０４へ送信するデータ容量を低減することができる。
【００２１】
診断部１０１が自動車ＥＣＵにおける自己診断機能である場合、情報抽出部１０２は、診断部１０１の診断実施頻度より低い頻度で診断結果からＤＴＣの抽出を行う。すなわち、情報抽出部１０２に特定のＤＴＣのみを抽出する目的でＤＴＣの一覧表を記憶しておき、診断部１０１の診断実施周期より長い１周期のうち、診断結果にＤＴＣの一覧表記載のＤＴＣが含まれる場合に、情報抽出部１０２はＤＴＣを抽出し、送信部１０３へ提供する。
【００２２】
この他にも情報抽出部１０２は、診断部１０１の診断実施周期より長い１周期のうち、情報抽出部１０２に設けた各ＤＴＣに対する設定回数以上、異常が連続した場合や、診断部１０１の診断実施周期より長い１周期のうち、情報抽出部１０２に設けた各ＤＴＣに対する設定回数以上、異常が発生した場合、そのＤＴＣを抽出し送信部１０３に提供するものとしてもよい。
【００２３】
以上のように、車両制御装置のプログラムの処理結果の異常の有無を診断する診断部の診断結果のデータ容量、もしくは車両制御装置の動作状況を把握するためのプログラムの処理結果のデータ容量を車両制御装置に設けられた情報抽出部によって低減しセンタに送信するため、センタ側の通信処理負荷、ネットワーク負荷、車両側の送信負荷を抑制でき、かつ車両制御装置のプログラムの処理結果の異常の有無や、車両制御装置の動作状況を把握することができる。なお情報抽出部におけるデータ容量の低減は、具体的には診断部の診断結果が異常の場合のみ抽出し送信部で送信すること、情報抽出頻度を診断部の診断実施頻度より低くすること、プログラムの処理結果を適切にフィルタすることで実施される。
【００２４】
即ち、本実施例によれば、車両制御装置のプログラムの処理結果の異常の有無を診断する診断部の診断結果のデータ容量を、車両制御装置に設けられた情報抽出部によって低減しセンタに送信するため、センタ側の通信処理負荷、ネットワーク負荷、車両側の送信負荷を抑制でき、かつ車両制御装置のプログラムの処理結果の異常の有無を常時把握することができる。
【実施例２】
【００２５】
実施例２に係る車両制御装置は、車両外部のセンタから車両制御装置のプログラムを更新する更新プログラムを無線通信を利用して取得でき、車両制御装置のプログラムを更新できる車両制御装置において、車両制御装置のプログラムの処理結果の異常の有無をオンボードで診断する診断部を備え、プログラムの処理結果もしくは診断部の診断結果を車両制御装置もしくは車両に備えられたデータ送信部を用いて無線通信を利用してセンタへ送信し、センタにて車両制御装置のプログラムの処理結果の異常の有無の把握、もしくは車両制御装置の動作状態を監視するシステムに適用される。例えば、無線通信は携帯電話網やＩＰ通信網などであり、車両制御装置はナビゲーションシステムや自動車ＥＣＵなどである。またセンタは各車両の車両制御装置から得たプログラムの処理結果や診断結果を蓄積し、これに基づいて車両制御装置のオンボード診断とは別に、統計処理等に基づく車両制御装置の動作異常の有無の診断や、動作状況の傾向把握を行う等の分析を行うものを想定している。
【００２６】
図４は、本実施例における車両制御装置１００の基本構成図である。本実施例における車両制御装置１００は、更新部４０１、プログラムの処理結果を生成するプログラム実行部４０２、第１診断部４１１及び第２診断部４１２から成る診断部１０１、第１情報抽出部４２１、第２情報抽出部４２２、及び第３情報抽出部４２３から成る情報抽出部１０２、及び送信部１０３で構成される。なお第１診断部４１１の診断結果は第１情報抽出部４２１で処理され、第２診断部４１２の診断結果は第２情報抽出部４２２で処理され、プログラム実行部４０２のプログラム処理結果は第３情報抽出部４２３で処理される。また本実施例において「プログラム」と記載するとき、プログラムは診断部１０１の処理内容、情報処理部１０２の処理内容を含む場合がある。
【００２７】
更新部４０１は、センタ１０４から車両制御装置１００のプログラムを更新する更新プログラムを無線通信を利用して取得し、車両制御装置１００のプログラムの更新を行う(リプログラム)機能を提供する。またプログラムが診断部１０１、または情報抽出部１０２の処理内容について更新情報を含む時、更新部４０１は診断部１０１、または情報抽出部１０２の処理内容を更新する機能を提供する。なお更新部４０１は、車両制御装置１００に設けられず、これとは別体として設けられてもよい。例えば車両制御装置１００が車両のエンジンを制御するＥＣＵで、更新部４０１はこれとは別体のナビゲーションシステムに搭載されている場合等である。
【００２８】
プログラム実行部４０２は、車両制御装置１００に課された制御の目的を実現するための演算処理を実施するものである。例えば車両制御装置１００が車両のエンジンを制御するエンジン制御ＥＣＵの場合、プログラム実行部４０２はエアフローセンサ、酸素センサ、スロットルセンサ等のセンサやスタータ、ブレーキ等のデバイスから情報を取得し、実装されたエンジン制御プログラムに基づいて制御演算を行い、インジェクタ、イグナイタ、スロットルモータ等のアクチュエータを駆動させることで、車両制御装置１００に課された制御の目的、すなわちエンジン制御を実現する。
【００２９】
第１診断部４１１は、更新部１０４によるプログラムの更新で更新がなされない処理部であり、第２診断部４１２は、更新部１０４によるプログラムの更新と共に処理内容が更新され、プログラムの更新に伴い特に注意して診断したい項目に特化した診断処理を行う処理部である。
【００３０】
第１情報抽出部４２１、第２情報抽出部４２２、及び第３情報抽出部４２３は、各々更新部１０４によるプログラムの更新と共に処理内容が更新されてもよく、第１診断部４１１、第２診断部４１２、及びプログラム実行部４０２の処理に合わせて、データ容量を低減するように情報抽出を実施するものである。
【００３１】
本実施例における情報抽出部１０２は、実施例１で示したデータ容量を低減する情報抽出手段を備えていてもよい。
【００３２】
本実施例について、エンジン制御ＥＣＵを例に説明する。具体的には、センサ・アクチュエータ部品の経年劣化が原因で空燃比が適正でないことによる排気性能の悪化現象を抑制する制御方式を、ＥＣＵの制御方式のソフト面の改良のという立場で、プログラム更新で実装する事例とする。なお本事例におけるエンジンの制御システムの構成は、図５に示すようにエンジン５０２に対して酸素センサ５０４、空燃比センサ５０３、エアフローセンサ５０５、インジェクタ５０６、触媒５０７、及びエンジン制御ＥＣＵ５０１から成る
とする。制御部５１１は、エアフローセンサ５０５及びセンシングし得られた空燃比を基にインジェクタ５０６の燃料噴射を制御し、実際の空燃比を所定の値になるように制御を行う。なお本図において、センタ１０４、更新部４０１はエンジン制御ＥＣＵ５０１外に設けられているものとし、記載を省略した。
【００３３】
空燃比は、酸素センサ５０４、空燃比センサ５０３、インジェクタ５０６、エアフローセンサ５０５の経年劣化等が原因で、所定の値からズレが生じる。一般的に、酸素センサ５０４や空燃比センサ５０３は、カーボン・ススの堆積やオイルの付着等が原因で劣化する。これらセンサ・アクチュエータの経年劣化を勘案し、適切に補正した空燃比を制御部５１１に提供することで空燃比を所定の値に制御するために設けられたものが空燃比補正手段５１２である。空燃比補正手段５１２は、本事例において、制御の目標を達成するために、プログラム更新によって実装される機能とする。
【００３４】
空燃比補正手段５１２は、センサ・アクチュエータの劣化に関係のある何らかのセンサ信号を参照し空燃比を補正する、酸素センサ５０４と空燃比センサ５０３の劣化特性や出力特性の差異に着目してこれらセンサを相互に補正し空燃比を補正する、センサ・アクチュエータの経年劣化を織り込んだ劣化補正マップを用いて空燃比を補正する、等の手段である。
【００３５】
またエンジン制御ＥＣＵ５０１は、空燃比補正手段５１２が正常に機能しているかを診断する手段、補正手段診断部５１３を備えるとする。補正手段診断部５１３は、本事例において、プログラム更新によって更新・実装される機能とする。補正手段診断部５１３は、補正手段診断部５１３の各種異常発生の有無を監視すると共に異常毎のＤＴＣ一覧表を有し、異常毎に対応するＤＴＣを出力するものとする。
【００３６】
またエンジン制御ＥＣＵ５０１は情報抽出部１０２、及び送信部１０３を備えるとする。情報抽出部１０２は、本事例において、プログラム更新によって更新・実装される機能とする。
【００３７】
図５に示す事例において、補正手段診断部５１３は図４における第２診断部４１２に相当し、制御部５１１及び空燃比補正手段５１２は、図４におけるプログラム実行部４０２に相当する。
【００３８】
記載を省略したが、図４の第１診断部は、図５のエンジン制御ＥＣＵ５０１に備えられた自己診断機能に相当し、自己診断機能の出力信号は図４で示す第１情報抽出部４２１に提供されるものとする。例えばエアフローセンサ５０５に異常が発生した場合、第１診断部４１１は異常に準じたＤＴＣを第１情報抽出部４２１に提供する。なお第１情報抽出部４２１は、図５の情報抽出部１０２に含まれるとする。
【００３９】
制御部５１１の出力信号５１４は図４における第３情報抽出部４２３へ入力され、補正手段診断部５１３の出力信号５１５は図４における第２情報抽出部４２２へ入力されるものとする。
【００４０】
図５の情報抽出部１０２の動作について説明する。図５の情報抽出部１０２は、図４に示した第１情報抽出部４２１、第２情報抽出部４２２、及び第３情報抽出部４２３から成る。
【００４１】
第１情報抽出部４２１、及び第２情報抽出部４２２は、図５に示した事例では、各々エンジン制御ＥＣＵ５０１に備えられた自己診断機能、及び補正手段診断部５１３の診断結果を処理するものである。本事例においてエンジン制御ＥＣＵ５０１に備えられた自己診断機能、及び補正手段診断部５１３は共に異常毎に対応するＤＴＣを生成する。これに対して、第１情報抽出部４２１、及び第２情報抽出部４２２は、実施例１で示したデータ容量を低減する情報抽出手段を採用することで、制御部５１１及び空燃比補正手段５１２の異常の有無を常時把握でき、かつ送信部１０３からセンタへ送信するデータ容量を低減することができる。なお、第２情報抽出部４２２に関して、プログラム更新後所定の期間機能し、所定の期間内に異常な情報が抽出されなければ、以後情報の抽出を行わないとし、所定の期間内に異常が発生した場合には、異常発生時点から所定の期間をカウントし、この所定の期間内に異常が発生しない場合、以降情報の抽出を行わないとしてもよい。
【００４２】
プログラムの更新をきっかけに、エアフローセンサ５０５の出力値をセンタ１０４に送信し、センタ１０４にて各車のエアフローセンサ５０５の出力値を解析することで、エアフローセンサ５０５の劣化特性や、異常の有無を診断する場合を想定する。このとき情報抽出部１０２は第１情報抽出部４２１、第２情報抽出部４２２による情報の抽出以外に、第３情報抽出部４２３にてエアフローセンサ５０５の出力値からデータ容量が低減するように情報の抽出を行う。第３情報抽出部４２３の処理は、具体的には、エアフローセンサ５０５の出力値をデシメーションフィルタに通す、所定の期間内において所定周期で所定時間のみエアフローセンサ５０５の出力値を抽出する、等である。なお第３情報抽出部４２３は、プログラム更新の実施に関わらず、製品出荷時から情報抽出部１０２の一機能として搭載されていてもよい。これによりプログラムの処理結果であるエアフローセンサ５０５に係るセンタ１０４とエンジン制御ＥＣＵ５０１間のデータ通信容量を低減でき、かつエアフローセンサ５０５の異常の有無や、動作状況、経年劣化の状態をセンタ１０４にて把握することができる。
【００４３】
本実施例によれば、車両制御装置がセンタから得た更新プログラムをもって自身のプログラムを更新可能な場合、プログラム更新に伴って、診断部の診断処理内容（例えば診断の際に参照する信号の種類、診断実施頻度や期間等）を適切なものへと更新できる。また、プログラム更新に伴って、情報抽出部は情報の抽出処理内容（例えば抽出する異常情報の種類、情報抽出の期間や頻度等）を適切なものへと変更できる。このため、車両制御装置のプログラムの処理結果の異常の有無を診断する診断部の診断結果のデータ容量、もしくは車両制御装置の動作状況を把握するためのプログラムの処理結果のデータ容量を車両制御装置に設けられた情報抽出部によって低減しセンタに送信できる。従って、プログラム更新実施後のセンタ側の通信処理負荷、ネットワーク負荷、車両側の送信負荷を抑制でき、かつプログラム更新実施後の車両制御装置のプログラムの処理結果の異常の有無や、車両制御装置の動作状況を把握することができる。
【実施例３】
【００４４】
実施例３に係る車両制御装置は、車両制御装置のプログラムの処理結果の異常の有無、もしくは経時変化の傾向をオンボードで算出する診断部を備え、プログラムの処理結果もしくは診断部の処理結果を車両制御装置もしくは車両に備えられたデータ送信部を用いて無線通信を利用してセンタへ送信し、センタにて車両制御装置のプログラムの処理結果の異常の有無の把握、もしくは車両制御装置の動作状態や変化傾向を監視・解析するシステムに適用される。例えば、無線通信は携帯電話網やＩＰ通信網などであり、車両制御装置はナビゲーションシステムや自動車ＥＣＵなどである。またセンタは各車両の車両制御装
置から得たプログラムの処理結果や診断部の処理結果を蓄積し、これに基づいて車両制御装置のオンボード診断とは別に、統計処理等に基づく車両制御装置の動作異常の有無の診断や、動作状況の傾向把握を行う等の分析を行うものを想定している。
【００４５】
図６は、本実施例による車両制御装置１００の基本構成図である。
【００４６】
本実施例における車両制御装置１００は、プログラム処理結果を生成するプログラム実行部４０２、記憶装置６０２、記憶装置６０２に保存されたデータに基づいて診断処理を行う診断部６０１、プログラム実行部４０２の処理結果もしくは診断部６０１の処理結果に基づいて所定のデータを抽出する情報抽出部６０３、及び情報抽出部６０３で抽出された情報を無線通信でセンタ１０４に送信する送信部１０３で構成される。
【００４７】
診断部６０１は、プログラム実行部４０２から得たプログラムの処理結果を、記憶装置６０２に保存されているデータ(以下参照データ)と逐次に比較し、差異を評価することで、制御対象の異常の有無、もしくは経時変化の傾向を把握する処理を行う。本実施例における診断部６０１は、参照データとしてモデル規範型の学習器を採用し、プログラムの処理結果と学習器の出力との比較を行うものである。学習器は、例えばサポートベクターマシン、ニューラルネットワーク、決定木等のモデルの利用を想定する。学習器は、車両制御装置１００、及び車両制御装置１００の制御対象装置が正常に動作する状態で、事前に取得したプログラムの処理結果を学習用データとして用いて事前に学習を完了したものであり、  記憶装置６０２には、学習が完了した学習器のモデルの構造やモデルの設定パラメータ等のモデルの特徴が保存される。
【００４８】
診断部６０１は、プログラム実行部４０２から得たプログラムの処理結果を逐次取得し、プログラムの処理結果を学習器に説明させるように学習器に入力し、学習器の説明結果とプログラム実行部４０２から得たプログラムの処理結果とを比較し、説明の十分性を評価する。説明が不十分となった場合、診断部６０１はプログラムの処理結果が異常であると判断し、異常の種類に応じて識別コードを割付け、診断結果として出力する。この際のコードは、例えばＤＴＣ等である。学習器の説明の十分性の評価を多段階（レベル分け）にしてもよい。例えば、異常、異常の疑い有り、正常の３レベルを設けて、学習器の説明度合が十分であれば正常、全く不十分であれば異常、些か十分でない場合は異常の疑い有りと判断し、異常の種類に応じた識別コードと共に説明の十分性のレベルを診断結果として出力させてもよい。このように説明の十分性の評価を多段階にすることで、診断対象の異常発生の予兆を把握でき、また学習器の学習不足による異常の誤検知・未検知に対して安全マージンを設定することができる。
【００４９】
また診断部６０１は、学習器の説明の十分性を時系列で管理する機能を備える。プログラム実行部４０２から得たプログラムの処理結果を逐次取得し、学習器の説明の十分性を逐次算出し、それを時系列データとして記憶装置６０２に格納する。この時系列データは学習器の説明の十分性の時刻歴であり、また診断対象の状態の経時変化の傾向を示すものである。したがって、学習器による説明の十分性が過去から現在に至るまで統計的にほぼ一定の場合、診断対象の状態の経時変化はほぼ無いと判断でき、学習器による説明の十分性が統計的に著しく変化する場合は、その変化時点で診断対象の状態は大きく変化し、異常が発生したと判断でき、学習器による説明の十分性が時刻を経るに従って悪化する傾向にある場合は、診断対象の状態は異常が発生する方向に経時変化しているため、いずれ異常が発生すること、また経時変化の変化率から異常の発生タイミングを予見することが可能である。
【００５０】
学習器は、しかしながら、学習を継続しなければ、時間の経過とともに説明力が低下する恐れがある。これに対応するために学習器は、プログラム実行部４０２から得られるプログラムの所定の処理結果を基に、逐次に学習を継続する構成としてもよい。またセンタ１０４等から学習に有用なデータを入手できる場合は、そのデータを基に再学習を実施する構成としてもよい。
【００５１】
このようにして逐次（もしくは再度）学習を行った学習器のモデル構造、及びモデルの設定パラメータは、記憶装置６０２に保存され、診断部６０１の学習器として利用される。
【００５２】
本実施例における情報抽出部６０３は、診断部６０１で学習器による説明の十分性を２段階で評価する場合は、診断部６０１が異常と判断した場合のみ、診断部６０１の診断結果から異常の種類に対応した識別コードを抽出し、送信部１０３へ出力する。また診断部６０１で学習器による説明の十分性を多段階(レベル)で評価する場合は、診断部６０１の診断結果が、情報抽出部６０３に事前に設定された抽出すべきレベルであるときのみ、診断結果から識別コードを抽出し、説明の十分性のレベルと共に送信部１０３へ出力する。
【００５３】
また情報抽出部６０３は、記憶装置６０２に事前に保存された説明の十分性の時系列データと、診断部６０１が逐次に算出し記憶装置６０２に保存した、学習器による説明の十分性の時系列データとの比較を逐次に行い、類似の系列と判断する場合、プログラムの処理結果、もしくは診断部６０１より得た診断結果、もしくは情報抽出部６０３に事前に定められた所定のデータから、データ容量を低減するように情報を抽出し、抽出したデータを送信部１０３へ出力する。この場合のデータの抽出は、例えば学習器による説明の十分性の時系列データの変化傾向(即ち診断対象の経時変化の傾向)を抽出する目的で、デシメーションフィルタを通す、等である。また所定のデータとは、例えばセンタ１０４で、車両制御装置１００のオンボード診断とは別の診断や解析を実施する際に有用なプログラムの処理結果（センサデータを含む）等である。
【００５４】
本実施例によれば、診断部６０１に学習器を用いることで、異常の段階的診断や診断対象の経時変化の傾向を逐次に算出でき、また情報抽出部６０３でセンタ１０４に送信するデータ容量を低減できる。加えて学習器の逐次の更新を行う構成とする場合、診断部６０１はオンラインで高精度な診断を実施することができる。
【００５５】
これによりセンタ側の通信処理負荷、ネットワーク負荷、車両側の送信負荷を常時抑制できると共に、車両制御装置のプログラムの処理結果の異常の有無の段階的な診断を高精度に実施でき、また車両制御装置の動作状況や経時変化の傾向を高精度に把握することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１００，２００…車両制御装置、１０１…診断部、１０２…情報抽出部、１０３…送信部、１０４…センタ、３０１…診断結果、３０２…抽出した情報、４０１…更新部、４０２…プログラム実行部、４１１…第１診断部、４１２…第２診断部、４２１…第１情報抽出部、４２２…第２情報抽出部、４２３…第３情報抽出部、５０１…エンジン制御ＥＣＵ、５０２…エンジン、５０３…空燃比センサ、５０４…酸素センサ、５０５…エアフローセンサ、５０６…インジェクタ、５０７…触媒、５１１…制御部、５１２…空燃比補正手段、５１３…補正手段診断部、５１４…制御部の出力信号、５１５…補正手段診断部の出力
信号、６０１…実施例３の診断部、６０２…実施例３の記憶装置、６０３…実施例３の情報抽出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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