车辆管理系统的制作方法

1.本发明涉及一种车辆管理系统。


背景技术：

2.以往，例如如专利文献1所示，在汽车车辆配置传感器来掌握车辆的状态。另外，以往基于车辆的行驶距离来判断所述车辆的劣化状态，并基于所述劣化状态来进行车辆的评估、或进行必要的保养的推荐。
3.[现有技术文献]
[0004]
[专利文献]
[0005]
[专利文献1]日本专利特开2016
‑
31123号公报


技术实现要素：

[0006]
[发明所要解决的问题]
[0007]
但是，装载在车辆的装置或其构成零件的劣化存在如下的倾向：不仅根据车辆的行驶距离而大不相同，而且根据车辆的驾驶的方式或行驶的道路状况等外部因素而大不相同。因此，关于装载在车辆的装置或零件的劣化，实际上车辆可安全地行驶的距离或期间在各车辆中不同，迄今为止未考虑各车辆的由外部因素所引起的装置或零件的劣化。
[0008]
本发明是鉴于此种背景而形成的发明，其目的在于提供一种适当地考虑各车辆的由外部因素所引起的装置或零件的劣化，由此可更高精度地预测车辆可安全地行驶的行驶距离的技术。
[0009]
[解决问题的技术手段]
[0010]
为了解决所述课题，本发明的主要的发明是一种车辆管理系统，包括：损坏计算部111，基于由设置在车辆1的传感器所得的测定值，计算所述车辆的零件的损坏；损坏存储部216，存储所述损坏的经历；以及预测部212，基于所述车辆的行驶距离及所述损坏的经历，预测将来的所述损坏达到规定的阈值以上的所述行驶距离。
[0011]
另外，在所述车辆管理系统中，也可以设为所述预测部212算出作为已预测的所述行驶距离与当前的所述行驶距离的差的剩余寿命预测距离，所述车辆管理系统还包括消息送出部215，所述消息送出部215对应于所述剩余寿命预测距离而送出应对所述零件进行保养的意思的消息。
[0012]
另外，在所述车辆管理系统中，也可以设为所述消息送出部215将所述消息发送至所述车辆1、所述车辆1的经销商、及所述车辆1的生产商的至少任一者。
[0013]
另外，在所述车辆管理系统中，也可以设为还包括警报输出部(114)，所述警报输出部114对应于所述损坏的变化率来输出警报。
[0014]
另外，也可以设为所述损坏存储部216针对多个所述车辆1存储所述损坏的经历，所述警报输出部114将关于多个所述车辆1的所述损坏合计来算出所述变化率的标准值，并针对所述损坏的所述变化率已超过所述标准值的所述车辆，输出所述警报。
[0015]
关于其他本技术公开的课题或其解决方法，通过发明的实施方式一栏及附图而变得明确。
[0016]
[发明的效果]
[0017]
根据本发明，适当地考虑各车辆的由外部因素所引起的装置或零件的劣化，由此可更高精度地预测车辆可安全地行驶的行驶距离。
附图说明
[0018]
图1是表示本实施方式的车辆管理系统的结构例的图。
[0019]
图2是整体性地表示包括本实施方式的车辆管理系统的车辆的概略图。
[0020]
图3是表示本实施方式的车辆管理系统的硬件结构的概要的图。
[0021]
图4是表示本实施方式的车辆管理系统的软件结构的概要的图。
[0022]
图5是说明本实施方式的车辆管理系统的运行的图。
[0023]
图6是说明零件的损坏的推移例的图。
[0024]
图7是说明油的损坏的推移例的图。
[0025]
[符号的说明]
[0026]
1：车辆
[0027]
2：服务器
[0028]
3：经销商终端
[0029]
4：通信网络
[0030]
111：损坏计算部
[0031]
112：损坏发送部
[0032]
113：警报接收部
[0033]
114：警报输出部
[0034]
115：损坏存储部
[0035]
211：损坏接收部
[0036]
212：极限距离预测部
[0037]
213：保养建议部
[0038]
214：异常检测部
[0039]
215：发送部(消息送出部)
[0040]
216：损坏存储部
[0041]
311：消息接收部
[0042]
312：消息输出部
具体实施方式
[0043]
以下，参照附图对本发明的一实施方式的车辆管理系统进行说明。
[0044]
＜系统的概要＞
[0045]
本实施方式的车辆管理系统是欲预测汽车的零件等的剩余寿命的系统。车辆生产商一般基于行驶距离来规定零件等的寿命(更换时机)。但是，实际上用户的车辆受到的损坏的实际状态与车辆开发生产商所推断的损坏的实际状态未必一致。例如，针对发展中国
家，考虑车辆开发时的交通状况(道路状况)来推断源自行驶距离的损坏，在如道路整修等超出设想地进展那样的情况下，有时在保守地计算的保证距离中，零件的损坏未达到极限值。可想到在不基于实际的状态的保证距离中超过保证距离而残存的车辆增加，在此情况下，因大幅度地超过保证距离来行驶而产生最终变得无法行驶的故障的概率增加。另一方面，在发达国家等中，因汽车共享而也存在车辆的运转率增加、长距离化发展、车辆受到的损坏变大的倾向。
[0046]
因此，在本实施方式的车辆管理系统中，基于设置在车辆的传感器的测定值来计算各零件的损坏，对应于车辆的行驶距离与损坏的累积程度来进行损坏的增加预测，对应于已预测的损坏，预测从当前时间点起车辆可安全地行驶的剩余的行驶距离(以下，称为剩余寿命预测距离)。
[0047]
图1是表示本实施方式的车辆管理系统的结构例的图。本实施方式的车辆管理系统包含车辆1及服务器2来构成。车辆1与服务器2经由通信网络4而可通信地连接。通信网络4例如为国际互联网，例如由公用电话线网或移动电话线网、无线通信线路、以太网(注册商标)等来构筑。另外，服务器2与车辆1的经销商的经销商终端3也经由通信网络4而可通信地连接。
[0048]
车辆1包括用于控制变速器(变速机)的换档控制器(变速器控制单元(transmission control unit，tcu))90。在本实施方式中，换档控制器90计算变速器的各零件的损坏，并将已计算的损坏与行驶距离发送至服务器2。此处所述的零件也包含油等消耗品。零件的损坏计算例如可使用迈因纳定理(miner's rule)，油的损坏(劣化程度)计算可使用阿伦尼乌斯模型(arrhenius model)。服务器2可累积损坏的推移，预测至损坏达到规定的阈值以上的行驶距离(以下，称为极限行驶距离)，将从当前的行驶距离至极限行驶距离为止的距离作为剩余寿命预测距离来算出。另外，服务器2可对应于剩余寿命预测距离，将警报或保养的建议消息等发送至车辆1或经销商终端3。
[0049]
如此，在本实施方式的车辆管理系统中，可通过换档控制器90来计算变速器的零件(包含油等)的损坏，并将所述损坏送出至服务器2来进行分析。以往，与行车记录仪相关联地将一部分的损坏记录在换档控制器90，但所述损坏的数据只能通过经销商处的数据提取来取出，在产生事故或故障等不良情况后用于对其原因进行分析，根据本实施方式的车辆管理系统，也可以从未产生不良情况的车辆收集零件的损坏的信息，因此可更高精度地预测不良情况的风险。以下，进行详细说明。
[0050]
＜车辆的结构＞
[0051]
图2是整体性地表示包括本实施方式的车辆管理系统的车辆1的概略图。在图2中，符号10表示发动机(内燃机(驱动源))。发动机10装载在包括驱动轮12的车辆1。
[0052]
配置在发动机10的进气系统的节气门阀(未图示)断绝与配置在车辆驾驶座地面的油门踏板16的机械连接，与包含电动马达等致动器的线控驱动(drive by wire，dbw)机构18连接，通过dbw机构18来开闭。
[0053]
由节气门阀进行了调量的进气穿过进气歧管而流动，在各气缸的进气口附近与已从喷射器20喷射的燃料混合而形成混合气体，当进气阀已被打开时，混合气体流入所述气缸的燃烧室。在燃烧室中，混合气体由火花塞点燃而燃烧，驱动活塞来使曲柄轴22旋转后，变成排气而被朝发动机10的外部放出。
[0054]
曲柄轴22的旋转经由变矩器24而被输入无级变速器(continuously variable transmission，以下称为“cvt”)26。即，由通过dbw机构18对应于驾驶者的油门踏板16的操作来调整的节气门开度所决定的发动机10的输出轴的旋转经由变矩器24而被输入cvt 26。
[0055]
发动机10的曲柄轴22与变矩器24的泵叶轮(pump impeller)24a连接，另一方面，与其相向配置并收容流体(工作油)的涡轮转子(turbine runner)24b与主轴(输入轴)ms连接。变矩器24包括锁止离合器(lock
‑
up clutch)24c。
[0056]
cvt 26包含：配置在主轴ms的输入带轮(主动(drive，dr)带轮)26a、配置在与主轴ms平行且与驱动轮12连结的副轴(输出轴)cs的输出带轮(从动(driven，dn)带轮)26b、以及挂绕在两者之间的环形传输元件，例如金属制的传送带26c。
[0057]
cvt 26经由前后退切换机构28而与发动机10连接。前进后退切换机构28包含可使车辆1朝前进方向行驶的前进离合器28a、可使车辆1朝后退方向行驶的后退制动离合器28b、以及配置在两者之间的行星齿轮机构28c。
[0058]
副轴cs的旋转经由齿轮而从第二轴(中间轴)ss朝驱动轮12传导。即，副轴cs的旋转经由齿轮30a、齿轮30b而传导至第二轴ss，所述旋转经由齿轮30c而从差动机构(differential mechanism)32，经由主动轴(驱动轴)34而传导至左右的驱动轮(仅表示右侧)12。
[0059]
在包含驱动轮(前轮)12与从动轮(后轮：未图示)的四个车轮的附近配置碟刹36，并且在车辆驾驶座地面配置刹车踏板40。
[0060]
在前进后退切换机构28中，前进离合器28a与后退制动离合器28b的切换通过驾驶者操作设置在车辆驾驶座的速比范围选择器(range selector)44来选择例如p、r、n、d等速比范围的任一者而进行。由驾驶者操作速比范围选择器44所进行的速比范围选择被传送至油压供给机构46的手控阀。
[0061]
虽然省略图示，但油压供给机构46包括由发动机10来驱动，将工作油从贮液器汲上来并朝油路喷出的油压泵，以及配置在油路的各种控制阀与电磁阀，将对已被喷出的工作油的压力进行调整所获得的油压供给至变矩器24的锁止离合器24c，而将锁止离合器24c卡合、打开。
[0062]
另外，油压供给机构46将油压供给至cvt 26的带轮26a、带轮26b的活塞室。其结果，带轮26a、带轮26b间的带轮宽度变化，传送带26c的卷挂半径变化，而使将发动机10的旋转传导至驱动轮12的变速比(ratio)无级地变化。
[0063]
进而，油压供给机构46经由对应于由驾驶者操作的速比范围选择器44的位置来运行的手控阀，将油压供给至前进后退切换机构28的前进离合器28a或后退制动离合器28b的活塞室，而可使车辆1朝前进方向或后退方向行驶。
[0064]
在发动机10的凸轮轴(未图示)附近等适宜位置设置曲柄角传感器50，在活塞的各规定曲柄角度位置输出表示发动机转速ne的信号。在进气系统中，在节气门阀的下游的适宜位置设置绝对压力传感器52，输出与进气管内绝对压力(发动机负荷)pba成比例的信号。
[0065]
在dbw机构18的致动器设置节气门开度传感器54，经由致动器的旋转量而输出与节气门阀的开度th成比例的信号。
[0066]
另外，在油门踏板16的附近设置油门开度传感器60，输出与相当于驾驶者对于油门踏板16的踏入量(油门踏板操作量)的油门开度ap成比例的信号，并且在刹车踏板40的附
近设置刹车开关62，对应于驾驶者的刹车踏板40的操作来输出开启信号。
[0067]
所述曲柄角传感器50等的输出被发送至发动机控制器66。发动机控制器66包括微型计算机，所述微型计算机包含中央处理器(central processing unit，cpu)、只读存储器(read only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、输入/输出(input/output，i/o接口)等，基于所述传感器输出来控制dbw机构18的运行，并且控制利用喷射器20的燃料喷射与利用火花塞等的点火时期。
[0068]
在主轴ms设置nt传感器(转速传感器)70，输出表示涡轮转子24b的转速，具体而言表示主轴ms的转速nt，更具体而言表示变速器输入轴转速(与前进离合器28a的输入轴转速)的脉冲信号。
[0069]
在cvt 26的输入带轮26a的附近的适宜位置设置ndr传感器(转速传感器)72，输出与输入带轮26a的转速ndr对应，换言之与前进离合器28a的输出轴转速对应的脉冲信号。
[0070]
在输出带轮26b的附近的适宜位置设置ndn传感器(转速传感器)74，输出表示输出带轮26b的转速ndn，具体而言表示副轴cs的转速，更具体而言表示变速器输出轴转速的脉冲信号。
[0071]
另外，在第二轴ss的齿轮30b的附近设置车速传感器(转速传感器)76，输出表示第二轴ss的转速与旋转方向的脉冲信号(具体而言表示车速v的脉冲信号)。
[0072]
另外，在所述速比范围选择器44的附近设置速比范围选择器开关80，输出与由驾驶者所选择的r、n、d等速比范围对应的信号。
[0073]
在油压供给机构46的油路配置油压传感器82，输出与被供给至输出带轮26b的油压对应的信号。在贮液器配置油温传感器84，输出与油温对应的信号。
[0074]
所述nt传感器70等的输出被发送至换档控制器90。换档控制器90也包括包含cpu、rom、ram、i/o接口等的微型计算机，并且以与发动机控制器66自由地通信的方式构成。另外，换档控制器90与通信机91连接，可经由通信机91而与外部装置进行通信。
[0075]
换档控制器90可基于所述检测值，对油压供给机构46的电磁阀进行励磁/非励磁来控制前进后退切换机构28、cvt 26、及变矩器24。
[0076]
＜系统硬件＞
[0077]
图3是表示本实施方式的车辆管理系统的硬件结构的概要的图。如上所述，车辆1包括各种传感器101(包含曲柄角传感器50、绝对压力传感器52、节气门开度传感器54、油门开度传感器60、nt传感器70、ndr传感器72、ndn传感器74、车速传感器76、油压传感器82、油温传感器84、其他未图示的任意的传感器)、换档控制器90、以及通信机91，换档控制器90包括cpu 901、rom 902、ram 903、i/o接口904。另外，服务器2包括cpu 201、存储器202、存储装置203、通信机204，经销商终端3包括cpu 301、存储器302、存储装置303、通信机304、输入装置305、输出装置306。通信机91、通信机204、通信机304例如为用于与以太网(注册商标)连接的适配器、用于与公用电话线网连接的调制解调器、用于进行无线通信的无线通信机、用于串行通信的通用串行总线(universal serial bus，usb)连接器或rs232c连接器等。
[0078]
＜系统软件＞
[0079]
图4是表示本实施方式的车辆管理系统的软件结构的概要的图。
[0080]
＝＝换档控制器90＝＝
[0081]
换档控制器90包括：损坏计算部111、损坏发送部112、警报接收部113、警报输出部
114、损坏存储部115。
[0082]
损坏计算部111基于已从传感器101获取的测定值来计算各零件的损坏。损坏计算部111可利用迈因纳定理来计算齿轮、轴承、差速器箱、传送带等各零件的损坏。另外，损坏计算部111可利用阿伦尼乌斯模型来计算油的损坏。损坏计算部111针对各零件(包含油)，将已计算的损坏与车辆1的行驶距离一同存储在损坏存储部115。另外，行驶距离也可以从传感器101获取。损坏计算部111可定期地(例如，每隔1分钟、5分钟、1小时等任意的时间)从传感器101获取测定值来计算损坏。
[0083]
损坏存储部115存储包含损坏的记录(以下，称为损坏信息)。在损坏信息中包含计算了损坏的日期时间、确定零件(包含油)的零件标识符(identifier，id)、行驶距离、及经计算的损坏。
[0084]
损坏发送部112送出损坏。损坏发送部112将损坏计算部111已计算的损坏发送至服务器2。在本实施方式中，损坏发送部112可读出已被存储在损坏存储部115中的损坏信息，将表示所述车辆1的车辆id及表示车辆1的利用者的用户id包含在已读出的损坏信息中来发送至服务器2。
[0085]
损坏发送部112可定期地发送损坏信息。另外，损坏发送部112也可以在损坏的增加率已超过规定的阈值的情况下发送损坏信息。损坏发送部112可以发送已被存储在损坏存储部115中的所有损坏信息，也可以仅发送一部分(例如，在损坏的增加率已超过规定的阈值的情况下，可仅提取此时间点的前后几分钟的数据)。另外，损坏发送部112也可以从损坏存储部115删除已发送至服务器2的损坏信息。
[0086]
警报接收部113接收警报。在本实施方式中，警报接收部113接收的警报设想与零件的破损可能性相关的警报或与异常的损坏的增加相关的警报，警报设想从服务器2发送而来。
[0087]
警报输出部114输出警报。警报输出部114例如可通过灯等来显示警报、或从扬声器通过声音来输出警报、或将消息显示在显示器。
[0088]
＝＝服务器2＝＝
[0089]
服务器2包括：损坏接收部211、极限距离预测部212、保养建议部213、异常检测部214、发送部(消息送出部)215、损坏存储部216。
[0090]
损坏接收部211从车辆1接收损坏信息。损坏接收部211将已接收的损坏信息登记在损坏存储部216。
[0091]
损坏存储部216存储损坏信息。在损坏信息中包含表示车辆1的车辆id、表示车辆1的利用者的用户id、日期时间、表示零件的零件id、车辆1的行驶距离、及针对零件所计算的损坏。
[0092]
极限距离预测部212预测极限距离。极限距离预测部212例如可使用车辆及各零件的损坏信息，将行驶距离与损坏的关系作为利用线性回归的回归方程来求出，使用回归方程将损坏达到规定的阈值的行驶距离作为极限距离来算出。另外，极限距离预测部212也可以算出从极限距离减去当前的车辆1的行驶距离所得的剩余寿命预测距离。
[0093]
保养建议部213对应于损坏或剩余寿命预测距离来建议零件的保养。保养建议部213例如可在损坏已达到规定的阈值以上的情况、或剩余寿命预测距离已达到规定的阈值以下的情况下，制作劝告保养的消息。
[0094]
异常检测部214检测与车辆1的零件的损坏相关的异常。异常检测部214例如可在每单位时间(例如可设为5分钟、30分钟、1小时、1日、1周等任意的长度)的损坏的增加率已达到规定的阈值以上的情况下，检测产生了损坏的急剧的增加这一异常。另外，关于损坏信息，异常检测部214可针对各零件算出行驶距离与损坏的回归方程(以下，称为标准回归方程)，并算出相对于行驶距离的标准损坏。异常检测部214可在来自某个车辆1的损坏信息中所包含的损坏超过将所述车辆1的行驶距离供于标准回归方程所求出的损坏(以下，称为标准损坏)规定值以上的情况下，检测产生了异常的损坏这一异常。
[0095]
发送部215发送警报或保养的消息。发送部215可将保养建议部213已制作的关于保养的消息发送至车辆1及经销商终端3的至少任一者。另外，发送部215也可以将与保养相关的消息例如发送至车辆1的生产商。另外，在异常检测部214检测到异常的情况下，发送部215可将对应于所述异常的警报发送至车辆1。发送部215也可以将对应于已检测到的异常的警报发送至经销商终端3。
[0096]
＝＝经销商终端3＝＝
[0097]
经销商终端3包括消息接收部311、消息输出部312。
[0098]
消息接收部311从服务器2接收警报或消息。
[0099]
消息输出部312输出消息接收部311已接收的警报或消息。
[0100]
＜运行＞
[0101]
图5是说明本实施方式的车辆管理系统的运行的图。
[0102]
换档控制器90计算车辆1中的各零件的损坏(s501)，将损坏信息登记在损坏存储部115。换档控制器90在单位期间内的损坏的增加率为规定的阈值以上的情况、或定期的时机已到来的情况下(s502：是(yes))，将车辆id及用户id附加至损坏信息中来发送至服务器2(s503)。
[0103]
服务器2基于来自多个车辆1的损坏信息，算出求出相对于行驶距离的损坏的标准的标准回归方程，根据标准回归方程来求出已从某个车辆1接收的损坏信息的相对于行驶距离的标准损坏(s504)，在损坏信息的损坏超过标准损坏的情况下(s505：是)，将警报发送至车辆1及经销商终端3的至少任一者(s506)。服务器2基于损坏信息来算出极限距离，从极限距离减去损坏信息中所包含的行驶距离来计算剩余寿命预测距离(s507)。在剩余寿命预测距离已达到规定的阈值以下的情况下(s508：是)，服务器2将催促对所述零件进行保养的消息发送至车辆1及经销商终端3的至少任一者(s509)。
[0104]
图6是说明零件的损坏的推移例的图。图6中所示的图表表示损坏对应于行驶距离而增加的情况。
[0105]
直线l1是关于所谓的生产商保证的行驶距离所设想的损坏的推移。直线l3是与通过对应于某个对象用户的过去的损坏信息的回归分析所求出的行驶距离对应的损坏的推移。即，l3是根据对象用户的乘坐方式所预测的损坏的推移。直线l2是通过使用所有损坏信息进行回归分析的标准回归方程所求出的标准损坏的推移。另外，利用线h1来表示来自对象用户的损坏信息中所包含的损坏的推移。
[0106]
在图6的例子中，例如在p1所示的部位，损坏急剧地增加，表示异常的警报被发送至车辆1或经销商终端3。另外，在p2所示的部位，对象用户的损坏超过标准损坏，即市场中的标准的损坏的推移，此处，表示异常的警报也被发送至车辆1或经销商终端3。
[0107]
图7是说明油的损坏的推移例的图。在图7中所示的图表中，表示油对应于行驶距离而劣化，在进行了油更换的情况下劣化程度下降。线h2表示某个对象用户的涉及车辆1的损坏信息的损坏的推移。
[0108]
在p3所示的部位，油的损坏(劣化程度)达到规定的阈值，因此从服务器2对车辆1及经销商终端3发送建议油更换(保养)的消息。在对应于此而进行了油更换的情况下，如图7所示，油的损坏减少。
[0109]
另外，在进行了油更换或零件更换等的情况下，用户进行在车辆1中进行了保养的输入、或从经销商终端3对车辆1发送表示进行了保养的消息，由此换档控制器90可探测进行了与零件相关的保养，并例如对应于保养的内容，变更损坏计算的参数。
[0110]
如以上所说明那样，在本实施方式的车辆管理系统中，可通过换档控制器90，在车辆的行驶中算出与变速器等零件(轴承、齿轮、传送带等)相关的损坏，并将其发送至服务器2。另外，在存在损坏的骤增的情况下，可将损坏信息发送至服务器2。
[0111]
另外，在本实施方式的车辆管理系统中，可在服务器2侧计算车辆1的劣化情况，并对车辆1的用户或经销商提示适当的保养周期。另外，可根据经输入的累积损坏来实施剩余寿命预测，并算出破损风险。基于针对各车辆1所计算的损坏来进行保养的建议，因此能够以与车辆1的实际的状态对应的适当的保养周期进行保养。例如，关于小心地乘坐的用户，保养周期变长，可抑制保养费用。另外，例如对于已超过保证距离的用户，也可以报告存在何种程度的变速器等的破损风险，可在产生如突然变得无法行驶那样的状况之前催促变速器等的更换等保养。进而，也可以进行今后产生的保养费用的预测(几年后需要变速器更换)。另外，可掌握车辆1的损坏，即车辆1的状态，因此例如可在二手车市场中进行适当的车辆评估。另外，也可以对应于车辆1的状态，例如针对状态良好的车辆，进行如提高与残值设定贷款相关的残值那样的商品设计。
[0112]
以上，对本实施方式进行了说明，但所述实施方式是用于容易理解本发明的实施方式，并非用于对本发明进行限定来解释的实施方式。本发明可不脱离其主旨来进行变更、改良，并且在本发明中也包含其等价物。