特開 2024-121876 自動車部品管理システム、および、自動車部品管理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024121876

(43)【公開日】2024-09-09

(54)【発明の名称】自動車部品管理システム、および、自動車部品管理方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 17/007 20060101AFI20240902BHJP

   G06Q 10/20 20230101ALI20240902BHJP

【ＦＩ】

G01M17/007 J

G06Q10/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023029088

(22)【出願日】2023-02-28

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】磯貝 大成

【テーマコード（参考）】

5L049

【Ｆターム（参考）】

5L049CC15

(57)【要約】

【課題】自動車部品について高精度で異常検出する。
【解決手段】実施形態の自動車部品管理システムは、情報を記憶する電子記憶媒体と、所定のセンサから、対象の自動車における所定の部品が正常な状態である場合の前記部品に関する所定の状態データである正常状態データを取得する取得部と、前記電子記憶媒体に、前記正常状態データ、および、電子署名を書き込む書込処理部と、前記自動車に搭載されたセンサから前記部品に関する新たな状態データを取得し、前記新たな状態データと、前記電子記憶媒体から読み出された前記正常状態データと、に基づいて、前記部品の異常を検出する異常検出部と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

情報を記憶する電子記憶媒体と、
所定のセンサから、対象の自動車における所定の部品が正常な状態である場合の前記部品に関する所定の状態データである正常状態データを取得する取得部と、
前記電子記憶媒体に、前記正常状態データ、および、電子署名を書き込む書込処理部と、
前記自動車に搭載されたセンサから前記部品に関する新たな状態データを取得し、前記新たな状態データと、前記電子記憶媒体から読み出された前記正常状態データと、に基づいて、前記部品の異常を検出する異常検出部と、を備える自動車部品管理システム。

【請求項2】

前記異常検出部によって前記部品の異常が検出された場合、前記自動車の表示部に異常検出情報を表示させる表示制御部を、さらに備える請求項１に記載の自動車部品管理システム。

【請求項3】

前記書込処理部は、前記電子記憶媒体に、前記正常状態データ、および、電子署名を書き込む場合に、さらに、前記部品が正常な状態であることを確認した作業者の識別情報を書き込む、請求項１に記載の自動車部品管理システム。

【請求項4】

前記電子記憶媒体は、紙媒体の車検証にＩＣチップが埋め込まれて構成されている電子車検証における前記ＩＣチップである、請求項１に記載の自動車部品管理システム。

【請求項5】

前記所定の状態データは、音データである、請求項１に記載の自動車部品管理システム。

【請求項6】

所定のセンサから、対象の自動車における所定の部品が正常な状態である場合の前記部品に関する所定の状態データである正常状態データを取得する取得ステップと、
情報を記憶する電子記憶媒体に、前記正常状態データ、および、電子署名を書き込む書込処理ステップと、
前記自動車に搭載されたセンサから前記部品に関する新たな状態データを取得し、前記新たな状態データと、前記電子記憶媒体から読み出した前記正常状態データと、に基づいて、前記部品の異常を検出する異常検出ステップと、を含む自動車部品管理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、自動車部品管理システム、および、自動車部品管理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、自動車の部品（例えば、エンジン、マフラー、ブレーキなど）の異常（故障、改造など）を検出する技術がある。例えば、サーバで、自動車のマフラーの正常時の音データを記録しておき、その後に取得した音データを正常時の音データと比較することで、マフラーの異常を検出するという技術がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－７９７９２号公報

【特許文献2】特開２０１７－５８３５１号公報

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】「クルマのSOSサイン！13の「異音」と疑うべきトラブルとは」、[online]、2021年7月29日、[令和5年2月7日検索]、インターネット、＜ＵＲＬ：https://www.webcartop.jp/2021/07/743271/＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述の従来技術では、サーバに記録されている正常時の音データについて改ざんの可能性などの点で信頼性に欠けるので、異常検出の精度について改善の余地がある。

【0006】

そこで、本発明の実施形態は、自動車部品について高精度で異常検出が可能な自動車部品管理システム、および、自動車部品管理方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態の自動車部品管理システムは、情報を記憶する電子記憶媒体と、所定のセンサから、対象の自動車における所定の部品が正常な状態である場合の前記部品に関する所定の状態データである正常状態データを取得する取得部と、前記電子記憶媒体に、前記正常状態データ、および、電子署名を書き込む書込処理部と、前記自動車に搭載されたセンサから前記部品に関する新たな状態データを取得し、前記新たな状態データと、前記電子記憶媒体から読み出された前記正常状態データと、に基づいて、前記部品の異常を検出する異常検出部と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態の自動車部品管理システムの全体構成の概要を示すブロック図である。

【図2】図２は、実施形態の電子署名付きデータの概要を示すブロック図である。

【図3】図３は、実施形態の自動車部品管理システムにおける処理の流れを示すシーケンス図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付の図面を用いて、本発明の自動車部品管理システム、および、自動車部品管理方法の実施形態について説明する。本実施形態では、自動車の部品（例えば、エンジン、マフラー、ブレーキなど）の異常（故障、改造など）を検出するために、部品の所定の状態データを用いる。以下では、所定の状態データとして、音データの場合を例にとる。

【0010】

図１は、実施形態の自動車部品管理システムＳの全体構成の概要を示すブロック図である。自動車部品管理システムＳは、自動車１と、車検場Ｖに設置されているサーバ２およびセンサ３（所定のセンサ）と、電子車検証４と、を備える。

【0011】

センサ３は、自動車１の部品に関する音を検出して音データを出力するセンサであり、例えば、マイクロフォンである。

【0012】

電子車検証４は、紙媒体の車検証にＩＣ（Integrated Circuit）チップ４１が埋め込まれて構成されている。ＩＣチップ４１は、処理部と記憶部を有する集積回路である。ＩＣチップ４１における記憶領域のうち、一部は車検証用のデータを記憶するために使用されるが、残りの部分は本実施形態で用いるデータを記憶するために使用することができる。

【0013】

サーバ２は、コンピュータ装置であり、処理部２１と、通信部２２と、リーダライタ２３と、記憶部２４と、入力部２５と、出力部２６と、を備える。

【0014】

リーダライタ２３は、電子車検証４のＩＣチップ４１に対して情報のリード（読み出し）とライト（書き込み）を行うことが可能な装置である。

【0015】

処理部２１は、各種演算処理を行う手段であり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。処理部２１は、取得部２１１と、書込処理部２１２と、を備える。

【0016】

取得部２１１は、各種構成から各種情報を取得する。例えば、車検場Ｖにおいて、作業者（検査者）が自動車１を検査し、部品が正常な状態（つまり、故障、改造等をされていない状態）であると確認された場合に、取得部２１１は、センサ３から、その部品に関する音データを取得し、正常音データ２４１（正常状態データ）として記憶部２４に記憶させる。

【0017】

書込処理部２１２は、リーダライタ２３を介して、電子車検証４のＩＣチップ４１に、正常音データ、電子署名データ等（後述のデータ５１～５５）を書き込む。

【0018】

ここで、図２は、実施形態の電子署名付きデータ５の概要を示すブロック図である。図２の電子署名付きデータ５は、書込処理部２１２によってＩＣチップ４１に書き込まれたデータのイメージを表している。

【0019】

電子署名付きデータ５は、正常音データ５１と、検査日時データ５２と、車検場ＩＤ（Identifier）データ５３と、作業者ＩＤデータ５４と、電子署名データ５５と、を含む。

【0020】

正常音データ５１は、記憶部２４の正常音データ２４１と同様である。
検査日時データ５２は、車検場Ｖで自動車１が検査された日時のデータである。

【0021】

車検場ＩＤデータ５３は、車検場Ｖの識別情報である。
作業者ＩＤデータ５４は、自動車１を検査し、部品が正常な状態であることを確認した作業者の識別情報である。

【0022】

電子署名データ５５は、電子署名を行うためのデータである。電子署名は、例えば、公開鍵暗号方式で行われる。その場合、電子署名データ５５には、例えば、公開鍵、ハッシュ値、タイムスタンプなどが含まれる。また、この公開鍵に対応する秘密鍵は、自動車１の記憶部１２に記憶されている。

【0023】

図１に戻って、通信部２２は、外部装置と通信するための通信インターフェースである。

【0024】

記憶部２４は、情報を記憶する手段であって、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）などから構成される。記憶部２４は、例えば、正常音データ２４１を記憶する。

【0025】

入力部２５は、情報を入力する手段であって、例えば、キーボード、マウス、タッチパネルなどである。

【0026】

出力部２６は、情報を出力する手段であって、例えば、表示部、音声出力部などである。

【0027】

自動車１は、制御部１１と、記憶部１２と、表示部１３と、入力部１４と、センサ１５と、通信部１６と、リーダライタ１７と、を備える。

【0028】

記憶部１２は、各種情報を記憶する手段であって、例えば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）の一部である。記憶部１２は、例えば、リーダライタ１７によって取得された、電子車検証４のＩＣチップ４１に記憶されている電子署名付きデータ５を記憶する。その場合、例えば、制御部１１は、電子署名付きデータ５について、記憶部１２に記憶されている秘密鍵によって復号化を行ってから記憶部１２に記憶させる。以下、記憶部１２には、電子署名付きデータ５における正常音データ５１等（データ５１～５４）が復号化済みで記憶されているものとする。

【0029】

表示部１３は、情報を表示する手段であって、例えば、タッチパネル付きの表示装置である。

【0030】

入力部１４は、情報を入力する手段であって、例えば、表示部１３におけるタッチパネルである。

【0031】

センサ１５は、部品に関する音を検出して音データを出力するセンサであり、例えば、マイクロフォンである。

【0032】

通信部１６は、外部装置と通信するための通信インターフェースである。

【0033】

リーダライタ１７は、電子車検証４のＩＣチップ４１に対して情報のリードとライトを行うことが可能な装置である。

【0034】

制御部１１は、各種制御（情報処理）を行う手段であって、例えば、ＥＣＵの一部である。制御部１１は、異常検出部１１１と、表示制御部１１２と、を備える。

【0035】

異常検出部１１１は、自動車１のエンジン駆動中に、センサ１５から部品に関する新たな音データを取得し、新たな音データと、記憶部１２に記憶されている正常音データと、に基づいて、部品の異常を検出する。例えば、部品がマフラーの場合、故障が発生すると異音（例えば「カラカラ」という音）が発生するときがある。そのとき、正常音データと異なり、新たな音データには異音が含まれているので、異常検出部１１１は、それらの差異に基づいてマフラーの異常を検出する。

【0036】

異常検出の手法としては、例えば、機械学習であってもよいし、あるいは、ルールベースであってもよいし、その他の手法であってもよい。ルールベースの場合、例えば、正常音データの波形と新たな音データの波形を比較し、波形の形状（尖り具合等）や振幅値などの差異によって、異常検出を行う。

【0037】

表示制御部１１２は、異常検出部１１１によって部品の異常が検出された場合、表示部１３に異常検出情報（例えば、部品名、故障の種類など）を表示させる。

【0038】

次に、図３を参照して、実施形態の自動車部品管理システムＳにおける処理について説明する。図３は、実施形態の自動車部品管理システムＳにおける処理の流れを示すシーケンス図である。

【0039】

まず、車検場Ｖの作業者（車検者）は、自動車１の検査を実施する。そして、部品が正常な状態であると確認された場合、ステップＳ１において、センサ３は、その部品に関する音データをサーバ２に送信する。これを受けて、サーバ２の取得部２１１は、その音データを取得し、記憶部２４に正常音データ２４１として記憶する。

【0040】

次に、ステップＳ２において、サーバ２の書込処理部２１２は、リーダライタ２３を介して、電子車検証４のＩＣチップ４１に、正常音データ５１等（データ５１～５４）を書き込む。これを受けて、ステップＳ３において、電子車検証４のＩＣチップ４１は、正常音データ５１等を記憶する。

【0041】

次に、ステップＳ４において、サーバ２の書込処理部２１２は、リーダライタ２３を介して、電子車検証４のＩＣチップ４１に、電子署名データ５５を書き込む。これを受けて、ステップＳ３において、電子車検証４のＩＣチップ４１は、電子署名データ５５を記憶する。これにより、ＩＣチップ４１には、電子署名付きデータ５（図２）が記憶される。

【0042】

次に、ステップＳ６において、電子車検証４のＩＣチップ４１は、自動車１の制御部１１からの要求に応じて、電子署名付きデータ５を制御部１１に送信する。これを受けて、ステップＳ７において、制御部１１は、電子署名付きデータ５を記憶部１２に記憶させる（正常音データ５１等は復号化しておく）。

【0043】

次に、ステップＳ８において、制御部１１は、センサ１５にデータ送信を要求する。

【0044】

次に、ステップＳ９において、センサ１５は、その部品に関する音を検出し、音データを制御部１１に送信する。

【0045】

次に、ステップＳ１０において、異常検出部１１１は、センサ１５から取得した音データと、記憶部１２に記憶されている正常音データ５１と、に基づいて、部品の異常を検出する検出処理を実行する。

【0046】

次に、ステップＳ１１において、異常検出部１１１は、部品の異常を検出したか否かを判定し、Ｙｅｓの場合はステップＳ１２に進み、Ｎｏの場合は処理を終了する。

【0047】

ステップＳ１２において、制御部１１の表示制御部１１２は、表示部１３に異常検出情報（例えば、部品名、故障の種類など）を表示させる。これにより、自動車１に乗車しているユーザは、異常検出情報が表示されている表示部１３を見ることで、その部品の異常を認識し、自動車１の走行中であれば停車させたり、自動車１の修理を手配したりなどの対応をとることができる。

【0048】

このように、本実施形態の自動車部品管理システムＳによれば、以下の作用効果を奏する。まず、自動車１の部品の正常音データを含む電子署名付きデータ５を、電子車検証４のＩＣチップ４１を経由して自動車１の記憶部１２に記憶させる。その後、自動車１のセンサ１５から取得した音データと、記憶部１２に記憶された正常音データと、に基づいて、部品の異常を検出する。

【0049】

これにより、自動車部品について高精度で異常検出をすることができる。つまり、単なる正常音データではなく、正常音データを含む電子署名付きデータ５を用いることで、正常音データが改ざんされている可能性を大幅に低減し、正常音データの信頼性を高めることができる。具体的には、例えば、電子署名付きデータ５に作業者ＩＤデータ５４が含まれていることで、正常音データを取得したときの作業者を特定できる。

【0050】

また、部品の異常を検出した場合に、運転者へ異常（故障、改造等）を知らせることで、交通事故などの問題を抑制することができる。

【0051】

また、本実施形態の自動車部品管理システムＳで実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ（Read Only Memory）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ（Recordable）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータ装置で読み取り可能な記録媒体に記録して提供することができる。また、当該プログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するようにしてもよい。

【0052】

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0053】

例えば、上述の実施形態では、部品の状態データとして、音データの場合を例にとったが、これに限定されない。部品の状態データは、部品の正常時と異常時で差異のあるデータであればよく、ほかに、例えば、温度データ、においデータ、振動データ、画像データなどであってもよい。

【0054】

温度データの場合、例えば、部品（冷却システムなど）の正常時と異常時の温度差で部品の異常を検出できる。

【0055】

また、においデータの場合、例えば、部品（ベルト、ホースなど）の正常時と異常時のうち、異常時にのみ異臭が含まれていることで部品の異常を検出できる。

【0056】

また、振動データの場合、例えば、部品（エンジンなど）の正常時と異常時の振動の大きさの差で部品の異常を検出できる。

【0057】

また、画像データの場合、例えば、部品（車体など）の異常時には正常時にない変形があることで、部品の異常を検出できる。

【0058】

また、部品の状態データを記憶する電子記憶媒体は、電子車検証４のＩＣチップ４１に限定されず、ＩＣカードなどの他の電子記憶媒体であってもよい。

【符号の説明】

【0059】

１…自動車、２…サーバ、３…センサ、４…電子車検証、５…電子署名付きデータ、１１…制御部、１２…記憶部、１３…表示部、１４…入力部、１５…センサ、１６…通信部、１７…リーダライタ、２１…処理部、２２…通信部、２３…リーダライタ、２４…記憶部、２５…入力部、２６…出力部、４１…ＩＣチップ、５１…正常音データ、５２…検査日時データ、５３…車検場ＩＤデータ、５４…作業者ＩＤデータ、５５…電子署名データ、１１１…異常検出部、１１２…表示制御部、２１１…取得部、２１２…書込処理部、Ｖ…車検場

【図1】

【図2】

【図3】